内容正文:
56
6.7 用相似三角形解决问题
第1课时 用平行投影解决问题 ▶ “答案与解析”见P35
1.
在相同的时刻,阳光下物高与影长成正比.如
果身高为1.5米的人的影长为2.5米,那么
影长为30米的旗杆的高是 ( )
A.
18米 B.
16米
C.
20米 D.
15米
2.
(2024·南通二模)《周髀算经》中记载了“偃
矩以望高”的方法,“矩”在古代指两条边呈直
角的曲尺(即图中的A-B-C),“偃矩以望高”
的意思是把“矩”仰立放,可测量物体的高度.
如图,点A、B、E在同一水平线上,∠ABC=
∠AEF=90°,AF 与BC 相交于点D.已知
AB=60cm,BD=20cm,AE=9m,则树高
EF是
( )
(第2题)
A.
2.5m B.
3m
C.
4.5m D.
5m
3.
如图,阳光通过窗户AB照射到室内,在地面
上留下4米宽的亮区DE.已知亮区DE到窗
户下的墙角距离CE=5米,窗户高AB=2米,
则窗户底边离地面的高BC为 米.
(第3题)
4.
如图,小明在A 时测得某树的影长DE 为
2m,在B时又测得该树的影长EF 为8m.
若两次太阳光互相垂直,求树的高度CE.
(第4题)
5.
如图,某次课外实践活动中,小红在地面上的
点B处利用标杆FC来测量一旗杆ED 的高
度.小红的眼睛点A与标杆顶端F、旗杆顶端
E在同一条直线上,点B、C、D 也在同一条
直线上.已知小红的眼睛到地面的距离
AB=1.6米,标杆高FC=3.8米,且BC=
1米,CD=7米,则旗杆ED的高度为( )
A.
15.4米 B.
17米
C.
17.6米 D.
19.2米
(第5题)
(第6题)
6.
(易错题)如图,在某一时刻测得1m长的竹
竿竖直放置时影长1.2m,在同一时刻旗杆
AB 的影子不全落在水平地面上,有一部分
落在楼房的墙上,测得落在地面上的影子的
长BD=9.6m,留在墙上的影子的长CD=
2m,则旗杆AB的高度为 ( )
A.
9m B.
9.6m C.
10m D.
10.2m
数学(苏科版)九年级下
57
7.
如图①所示为液体沙漏的平面示意图,经过
一段时间后的液体如图②所示,此时液面
AB= cm.
(第7题)
8.
如图,测量凹透镜的焦距时,将凹透镜嵌入直
径为AB 的圆形挡板中,用一束平行于凹透
镜主光轴的光射向凹透镜,在光屏上形成一
个直径为CD 的圆形光斑.测得凹透镜的光
心O 到光屏的距离OE=36cm,AB=
20cm,CD=50cm,则凹透镜的焦距f 为
cm(f为焦点F到光心O的距离).
(第8题)
(第9题)
9.
如图,在斜坡的顶部有一铁塔AB,
B是CD 的中点,CD 是水平的,在
阳光的照射下,塔影DE 留在坡面
上.已知铁塔底座的宽CD=12m,塔影
DE=18m,小明和小华的身高都是1.6m,
同一时刻,小明站在点E 处,影子在坡面上,
小华站在平地上,影子也在平地上,两人的影
长分别为2m 和1m,则铁塔AB 的高为
m.
10.
学校数学兴趣小组在周末开展研究性学习,
测算小桥所在圆的半径.他们发现8m高的
旗杆DE的影子EF落在了包含一圆弧形小
桥在内的路上(如图),此时,身高为1.6m的
小涛,测得自己影子的长为2.4m,同时测得
EG的长为3m,HF的长为1m,测得拱高
(GH
︵
的中点到弦GH 的距离,即MN 的
长)为2m.求小桥所在圆的半径.
(第10题)
11.
(新情境)(2024·西安模拟)为测
量一深坑的深度,小明采取如下方
案:如图,在深坑左侧用观测仪AB
从观测出发点A观测深坑底部P,且观测视
线刚好经过深坑边缘点E,在深坑右侧用观
测仪CD从观测出发点C观测深坑底部P,
且观测视线恰好经过深坑边缘点F,点B、
E、F、D 在同一水平线上.已知AB⊥EF,
CD⊥EF,观测仪AB 的高为2m,观测仪
CD的高为1m,BE=1.6m,DF=0.8m,
深坑的宽度EF=8.8m,求深坑的深度.
(第11题)
第6章 图形的相似
58
第2课时 用中心投影解决问题 ▶ “答案与解析”见P36
1.
(新情境)如图①所示为《墨经》中记载的“小
孔成像”实验图,如图②所示为其示意图,其
中物距BF=2m,像距CE=1m.若像的高
度CD是0.9m,则物体的高度AB为 ( )
(第1题)
A.
1.2m B.
1.5m C.
1.8m D.
2.4m
2.
如图,某同学拿着一把12cm长的尺子,站在
距电线杆30m的位置,把手臂向前伸直,将
尺子竖直放置,看到尺子恰好遮住电线杆.若
臂长为60cm,则电线杆的高度为 ( )
(第2题)
A.
2.4m B.
24m C.
0.6m D.
6m
3.
如图,放映幻灯片时,通过光源把幻灯片上的
图形放大到幕布上.若光源到幻灯片的距离
为20cm,光源到幕布的距离为100cm,且幻
灯片中图形的高度为8cm,则幕布上图形的
高度为 cm.
(第3题)
(第4题)
4.
如图,相邻的两根电线杆都用钢索固定在地
面上,分别固定在另一根电线杆的底端,一根
电线杆的钢索系在离地面4m处,另一根电
线杆的钢索系在离地面6m处,则中间两根
钢索相交处点P离地面的高度为 m.
5.
如图,强强为了测量学校一座高楼OE 的高
度,在操场上的点A 处放一面平面镜,从点
A处后退1m到达点B处,恰好在平面镜中
看到高楼的顶部点E的像.再从点A处向后
退4m(即AC=4m)将平面镜放在点C处,
从点C处后退1.5m到达点D处,恰好再次
在平面镜中看到高楼的顶部点E 的像,测得
强强的眼睛距地面的高度FB、GD为1.5m.
已知点O、A、B、C、D 在同一水平线上,且
GD、FB、EO均与OD垂直.求高楼OE的高
度(平面镜的厚度忽略不计).
(第5题)
6.
如图,小华晚上由路灯A下的点B处走到点
C处时,测得影子CD 的长为1m,继续往前
走3m到达点E处时,测得影子EF的长为
2m.已知小华的身高是1.5m(GC=HE=
1.5m),则路灯A的高度AB是 ( )
A.
4.5m B.
6m C.
7.2m D.
8m
(第6题)
(第7题)
7.
如图,小树AB 在路灯O 的照射下
形成树影BC.若树高AB=2m,树
影BC=3m,树与路灯的水平距离
BP=5m,则路灯的高度OP为 m.
数学(苏科版)九年级下
59
8.
西周数学家商高用“矩(如图①)”测量物高的
方法为把矩的两边放置在如图②所示的位
置,从矩的一端A(人眼)望点E,使视线通过
点C,记人站立的位置为点B,量出BG 的
长,即可算得物高EG.已知CD=60cm,
AD=120cm,AB=1.5m,测得BG=9m,
则EG= m.
(第8题)
9.
如图,小军、小珠之间的距离为2.7m,他们在
同一盏路灯下的影长分别为1.8m、1.5m.
已知小军、小珠的身高分别为1.8m、1.5m,
求路灯的高度.
(第9题)
10.
★如图,小华在晚上由路灯AC 走向路灯
BD.当他走到点P 处时,发现他身后影子
的顶部刚好接触到路灯AC的底部;当他向
前再走12m到达点Q 处时,发现他身前影
子的顶部刚好接触到路灯BD 的底部.已知
小华的身高是1.6m,两盏路灯的高度都是
9.6m,且AP=QB.
(1)
求两盏路灯之间的距离.
(2)
当小华走到路灯BD 的底部时,求他在
路灯AC下的影长.
(第10题)
11.
(跨学科融合)(2024·淮安模拟)
在初中的物理课中,我们学过凸透
镜的成像规律.MN 为一凸透镜,F
是凸透镜的焦点.在焦点以外的主光轴上竖
直放置一支蜡烛AB,透过凸透镜所呈的像
为CD,光路图如图所示,经过焦点的光线
AE,通过凸透镜折射后平行于主光轴,并与
经过凸透镜光心的光线AO汇聚于点C.若
焦距OF=4,物距OB=6,蜡烛的高度
AB=1,求蜡烛的像CD 的高度及像CD 与
凸透镜MN 之间的距离.
(第11题)
第6章 图形的相似
12.
(1)
四边形GHIJ是正方形.
理由:∵
GJ ⊥OA,GH ⊥GJ,
HI⊥OA,
∴
∠GJO=∠JGH=∠JIH=90°.
∴
四边形GHIJ是矩形.
∵
四边形CDEF是正方形,
∴
FC⊥OA,FC=EF.
∴
FC∥HI.
∴
△OFC∽△OHI.
∴
OF
OH=
FC
HI.
同理,可证△OEF∽△OGH.
∴
OF
OH=
EF
GH.
∴
FC
HI=
EF
GH.
又∵
FC=EF,
∴
HI=GH.
∴
四边形GHIJ是正方形.
(2)
如图,正方形 MNGH 即为所
求作.
(第12题)
做好分析,寻找依据,正确画图
解答这类几何作图题时,往往
先对提供的方法加以分析,把握其
画图步骤及方法.本题题干中给出
的思路是先构造正方形,再运用位
似图形的性质构造新的正方形.因
此,(2)中可运用类比的方法作出
两个顶点分别在扇形的半径上,另
两个顶点在扇形内的正方形,进而
画出与这个正方形是位似图形的
符合要求的正方形.
6.7 用相似三角形解决问题
第1课时 用平行投影
解决问题
1.
A 2.
B 3.
2.5
4.
∵
CE⊥DF,
∴
∠CED=∠FEC=90°.
∴
∠DCE+∠D=90°.
又∵
∠DCF=90°,
∴
∠DCE+∠ECF=90°.
∴
∠D=∠ECF.
∴
△EDC∽△ECF.
∴
EC
EF=
DE
CE.
∵
EF=8m,DE=2m,
∴
CE=4m.
∴
树的高度CE是4m.
5.
D [解析]
如图,过点A作AH⊥
ED,交ED 于点H,交FC 于点G.
∵
FC⊥BD,ED⊥BD,AH⊥ED,
AB⊥BD,∴
易得四边形ABCG、四
边形GCDH、四边形ABDH 为矩形.
∴
AH=BD,AG=BC,AB=GC=
HD.∵
AB=1.6米,FC=3.8米,
BC=1米,CD=7米,∴
FG=FC-
AB=2.2米,AH=BD=8米,AG=
1米.∵
易知FG∥EH,∴
△AFG∽
△AEH.∴
FG
EH=
AG
AH.∴
EH =
FG·AH
AG =17.6
米.∴
ED=EH+
HD=17.6+1.6=19.2(米),即旗杆
ED的高度为19.2米.
(第5题)
6.
C [解析]
如图,过点C作CE⊥
AB于点E,则四边形BDCE为矩形.
∴
BD=CE=9.6m,BE=CD=
2m.根据题意,得AECE=
1
1.2.∴
AE=
1
1.2×9.6=8
(m).∴
AB=AE+
BE=8+2=10(m).∴
旗杆AB的高
度为10m.
(第6题)
7.
8
3
8.
24 [解 析]
∵
AB ∥CD,
∴
△ABF∽△CDF.∴
FO
FE=
AB
CD
,
即 FO
FO+OE=
AB
CD.
设FO=xcm,则
x
x+36=
20
50
,解得x=24.经检验,x=
24是原分式方程的解,且符合题意.
∴
凹透镜的焦距f为24cm.
9.
24 [解析]
过点D 作DF∥AE,
交AB于点F.设塔影留在坡面DE
部分对应的塔高AF=h1m,塔影留
在平地BD 部分对应的塔高BF=
h2m,则AB=(h1+h2)m.由题意,
得
h1
18=
1.6
2
,解得h1=14.4.∵
B 是
CD 的中点,∴
BD=12CD=6m.
∴
h2
6=
1.6
1
,解得h2=9.6.∴
AB=
14.4+9.6=24(m).∴
铁塔AB的高
为24m.
10.
由题意,得EF
DE=
2.4
1.6=
3
2.
又∵
DE=8m,
∴
EF=12m.
∵
EG=3m,HF=1m,
∴
GH=12-3-1=8(m).
∴
GM=MH=4m.
如图,设小桥所在圆的圆心为点O,连
接OM、OG,易得点O、M、N 共线.
设小桥所在圆的半径为rm.
∵
MN=2m,
∴
OM=(r-2)m.
在 Rt△OGM 中,由勾股定理,得
OG2=OM2+GM2,
∴
r2=(r-2)2+42,解得r=5.
∴
小桥所在圆的半径为5m.
(第10题)
53
11.
如图,过点P 作PH⊥EF,垂足
为H.
∵
AB⊥EF,PH⊥EF,CD⊥EF,
∴
AB∥HP,CD∥HP.
∴
△ABE ∽ △PHE,△CDF ∽
△PHF.
∴
AB
PH=
EB
EH
,CD
PH=
DF
HF.
∴
PH=AB
·EH
EB
,PH=CD
·HF
DF .
∴
AB·EH
EB =
CD·HF
DF .
由题意,知AB=2m,BE=1.6m,
CD=1m,DF=0.8m,EF=8.8m.
设EH=xm,则FH=(8.8-x)m.
∴
2x
1.6=
8.8-x
0.8 .
∴
x=4.4.
∴
EH=4.4m.
∴
PH=AB
·EH
EB =5.5m.
∴
深坑的深度是5.5m.
(第11题)
第2课时 用中心投影解决问题
1.
C 2.
D 3.
40 4.
2.4
5.
由题意,得AB=1m,CD=1.5m,
AC=4 m,FB =GD =1.5 m,
∠AOE= ∠ABF= ∠CDG=90°,
∠BAF=∠OAE,∠DCG=∠OCE.
∵
∠OAE=∠BAF,∠AOE=∠ABF,
∴
△OAE∽△BAF.
∴
OE
BF=
OA
BA
,即OE
OA=
BF
BA=
1.5
1 .
∴
OE=1.5OA.
设OA=xm,则OE=1.5xm.
∵
∠DCG=∠OCE,∠CDG=∠COE,
∴
△GDC∽△EOC.
∴
GD
EO=
DC
OC=
DC
OA+AC
,即 1.5
1.5x=
1.5
x+4
,解得x=8.
经检验,x=8是原分式方程的解,且
符合题意.
∴
OE=1.5×8=12(m).
∴
高楼OE的高度为12m.
6.
B [解析]
由题意,知GC⊥BC,
HE⊥BC,AB⊥BC.∴
GC∥HE∥
AB.∴
△GCD∽△ABD,△HEF∽
△ABF.∴
CD
BD =
GC
AB
,HE
AB =
EF
BF.
∵
GC=HE,∴
CD
BD=
EF
BF.
设BC=
xm.∴
1
x+1=
2
x+3+2
,解得x=3.
经检验,x=3是原分式方程的解,且
符合题意.∴
BC=3m.∴
BD=
BC+CD=4m.∴
AB=BD
·GC
CD =
6m.
7.
16
3
[解 析]
∵
AB ∥OP,
∴
△CAB∽△COP.∴
CB
CP=
AB
OP.
∴
OP=AB
·CP
CB =
2×(5+3)
3 =
16
3
(m).
8.
6
9.
如图,由题意,得DN=2.7m,
CD=1.8m,DE=1.8m,MN=
1.5m,NF=1.5m.
∵
CD∥AB∥MN,
∴
△CDE∽△ABE,△MNF∽△ABF.
∴
CD
AB=
DE
BE
,MN
AB=
NF
BF.
设AB=xm,BD=ym.
∴
1.8
x =
1.8
1.8+y
,1.5
x =
1.5
1.5+2.7-y
,
解得x=3,y=1.2.
经检验,x=3,y=1.2是原分式方程
的解,且符合题意.
∴
AB=3m.
∴
路灯的高度为3m.
(第9题)
10.
(1)
设AP=QB=xm.
∵
PM∥BD,
∴
△APM∽△ABD.
∴
AP
AB=
PM
BD
,即 x
x+12+x=
1.6
9.6
,解
得x=3.
经检验,x=3是原分式方程的解,且
符合题意.
∴
AP=QB=3m.
∴
AB=AP+PQ+QB=18m.
∴
两盏路灯之间的距离为18m.
(2)
画出小华在路灯BD 的底部时的
示意图如图所示,此时他在路灯AC
下的影长为BE.
∵
BF∥AC,
∴
△BEF∽△AEC.
∴
BE
AE=
BF
AC
,即 BE
BE+AB=
1.6
9.6=
1
6.
设BE=ym.
又∵
AB=18m,
∴
y
y+18=
1
6
,解得y=3.6.
经检验,y=3.6是原分式方程的解,
且符合题意.
∴
BE=3.6m.
∴
当小华走到路灯BD 的底部时,他
在路灯AC下的影长是3.6m.
(第10题)
构造相似三角形解决实际问题
解决这类问题时,往往要先根
据实际问题建立恰当的数学模型,
再运用所学的数学知识加以分析.
本题实际上是建立一对或两对相
似三角形,得到相关边的比例关
系,进而列出方程或方程组求解.
11.
由题意,得OE=CD,AB⊥BO,
EO⊥BO,CD⊥OD,
∴
∠ABO=∠EOB=∠CDO=90°.
∵
∠AFB=∠EFO,
∴
△ABF∽△EOF.
63
∴
AB
EO=
BF
OF.
∴
1
OE=
6-4
4 .
∴
OE=2.
∴
OE=CD=2.
∵
∠AOB=∠COD,
∴
△AOB∽△COD.
∴
AB
CD=
OB
OD.
∴
1
2=
6
OD.
∴
OD=12.
∴
蜡烛的像CD 的高度为2,像CD
与凸透镜MN 之间的距离为12.
专题特训(五) 图形变换
中的相似问题
1.
B [解析]
连接BB'.∵
△ABC∽
△AB'C',∴
AB
AB'=
AC
AC'
,∠ACB=
∠AC'B'=90°,∠BAC=∠B'AC'=
30°. ∴
∠BAC + ∠CAB' =
∠B'AC'+ ∠CAB',即 ∠BAB'=
∠CAC',ABAC =
AB'
AC'.∴
△BAB'∽
△CAC'. ∴
∠BB'A = ∠CC'A,
BB'
CC'=
AB'
AC'=
AB
AC.∵
在 Rt△ABC
中,∠BAC=30°,∴
易得AB=2BC.
∴
由 勾 股 定 理,得 AC =
AB2-BC2 = (2BC)2-BC2 =
3BC.∴
CC'
BB'=
AC
AB=
3
2.
由平移,得
CC'=EB'=6,CC'∥B'E.∴
B'E
BB'=
AC
AB =
3
2
,∠CC'B'+ ∠AB'C'+
∠BB'A+∠BB'E=180°.∴
∠CC'B'+
∠AB'C'+∠CC'A+∠BB'E=180°.
∴
∠AC'B'+∠AB'C'+∠BB'E=
180°.∵
∠AC'B'=90°,∠B'AC'=
30°,∴
∠AB'C'=90°-∠B'AC'=
60°.∴
∠BB'E=30°.∴
∠BB'E=
∠BAC =30°.又 ∵
B'E
BB' =
AC
AB
,
∴
B'E
AC=
BB'
BA.∴
△BEB'∽△BCA.
∴
∠BEB'=∠BCA=90°.∴
易得
BB'=2BE.在Rt△BB'E 中,B'E=
BB'2-BE2 = 3BE.∴
BE =
3
3B'E=
3
3×6=2.
2.
(1)
过点B作BD⊥AO于点D.
∵
BD⊥AO,AO⊥PM,BM⊥PM,
∴
易得四边形DBMO是矩形.
∴
BD=OM,∠DBM=90°.
∵
∠ABD+∠DBP=90°,∠DBP+
∠PBM=90°,
∴
∠ABD=∠PBM.
又∵
∠ADB=∠PMB=90°,
∴
△ABD∽△PBM.
∴
AB
PB=
BD
BM.
∴
AB
PB=
OM
BM.
(2)
∵
C是AO的中点,
∴
AO=2CO.
又∵
AO=2BM,
∴
CO=BM.
∵
AO⊥OM,BM⊥OM,
∴
AO∥BM.
∴
四边形OCBM 是平行四边形.
∵
∠BMO=90°,
∴
四边形OCBM 是矩形.
∵
在Rt△ABO中,C是AO的中点,
∴
OC=BC=12AO.
∴
四边形OCBM 是正方形.
(3)
分两种情况讨论:
①
如图①,当点P在点O的左侧时,
过点B作BF⊥AO于点F,记BP与
AO交于点E.
在△PEO 和△BEF 中,由题意,得
∠POE = ∠BFE =90°,∠PEO =
∠BEF.
∴
△PEO∽△BEF.
∴
PO
BF=
OE
FE.
由(1),可得四边形FBMO是矩形.
∴
BF=MO,OF=BM.
∵
MO=2PO,
∴
BF=2PO.
∴
OE
FE=
PO
BF=
1
2.
∵
AO=2BM=26,
∴
OF=BM=6.
∴
易得OE= 63
,FE=263 .
∵
∠A=∠A,∠AFB=∠ABE=90°,
∴
△ABF∽△AEB.
∴
AB
AE=
AF
AB.
∴
AB2=AF·AE.
∵
OF=6,
∴
AF=AO-OF=6.
∴
AE=AF+FE=563 .
∴
AB= AF·AE= 10.
在 Rt△ABE 中,由勾股定理,得
EB= AE2-AB2=2 153 .
∵
EO⊥PM,BM⊥PM,
∴
EO∥BM.
∴
易得EB
PB=
OM
PM=
2
3.
∴
PB=32EB= 15.
②
如图②,当点P在点O的右侧时,
过点B作BG⊥OA于点G.
∵
MO=2PO,
∴
P是OM 的中点.
设PM=x(x>0),则OM=2x.
易得四边形BMOG是矩形,
∴
BG=OM=2x.
∵
∠AOM=∠ABP=90°,
∴
∠A+∠BPO=180°.
又∵
∠BPO+∠BPM=180°,
∴
∠A=∠BPM.
在△ABG和△PBM 中,
∵
∠A = ∠BPM, ∠AGB =
∠PMB=90°,
∴
△ABG∽△PBM.
∴
AG
PM=
BG
BM.
∵
四边形 BMOG 是矩形,AO=
2BM=26,
∴
AG=GO=BM=6.
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