内容正文:
23.3 相似三角形
第5课时 相似三角形的应用
第23章 图形的相似
据史料记载,古希腊数学家,天文学家泰勒斯曾利用相似三角形的原理,在金字塔影子的顶部立一根木杆.借助太阳光线构成两个相似三角形,来测量金字塔的高度.
如图,如果木杆EF长2m,它的影长FD为3m,测OA长为201m,求金字塔的高度BO.
讲授新课
利用相似三角形测量高度
一
解:太阳光是平行的光线,因此∠BAO=∠EDF.
因此金字塔的高为134m.
如图,如果木杆EF长2m,它的影长FD为3m,测OA长为201m,求金字塔的高度BO.
又 ∠AOB=∠DFE=90°,
∴△ABO∽△DEF.
A
F
E
B
O
┐
┐
还可以有其他方法测量吗?
OB
EF
=
OA
AF
△ABO∽△AEF
OB =
OA · EF
AF
平面镜
如图,为了估算河的宽度,我们可以在河对岸选定一个目标点P,在河的这一边取点Q和S,使点P、Q、S共线且直线PS与河垂直,接着在过点S且与PS垂直的直线a上选择适当的点T,确定PT与过点Q且垂直PS的直线b的交点为R.如果测得QS=45m,ST=90m,QR=60m,求河的宽度PQ.
利用相似三角形测量宽度
二
因此河宽大约为90m.
测距的方法
测量不能到达两点间的距离,常构造相似三角形求解.
方法归纳
例:已知左、右并排的两棵大树的高分别是AB=8m和CD=12m,两树的根部的距离BD=5m,一个身高1.6m的人沿着正对这两棵树的一条水平直路从左向右前进,当他与左边较低的树的距离小于多少时,就不能看到右边较高的树的顶端点?
典例精析
分析:如图,设观察者眼睛的位置(视点)为点F(EF近似为人的身高),画出观察者的水平视线FG ,它交AB、 CD于点H 、 K.视线FA、 FG的夹角∠ AFH是观察点A的仰角.能看到C点.类似地, ∠ CFK是观察点C时的仰角,由于树的遮挡,区域Ⅰ和Ⅱ都在观察者看不到的区域(盲区)之内.再往前走就根本看不到C点了.
解:如图,假设观察者从左向右走到点E时,他的眼睛的位置点F与两棵树的顶端点 A、C恰在一条直线上.
由此可知,如果观察者继续前进,即他与左边的树的距离小于8m时,由于这棵树的遮挡,右边树的顶端点C在观察者的盲区之内,观察者看不到它.
1. 相似三角形的应用主要有两个方面:
(1)测高
测量不能到达两点间的距离,常构造相似三角形求解.
(不能直接使用皮尺或刻度尺测量)
(不能直接测量的两点间的距离)
测量不能到达顶部的物体的高度,通常用“在同一时刻物高与影长成比例”的原理解决.
(2)测距
课堂小结
1. 如图,为了测量某棵树的高度,小刚用长为2m的竹竿作测量工具,移动竹竿,使竹竿、树的顶端的影子恰好落在地面的同一点,此时,竹竿与这一点相距6m,与树相距15m,那么这棵树的高度为( B )
A. 5m B. 7m C. 7.5m D. 21m
(第1题)
B
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2. 如图,A、B两点分别位于一个池塘的两端,为了测量A、B两点之间的距离,小天想了一个办法:在地上取一点C,使它可以直接到达A、B两点,连结AC、BC,在AC上取一点M,使AM=3MC,作MN∥AB交BC于点N,测得MN=38m,则A、B两点之间的距离为 152 m.
(第2题)
152
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3. 如图,在△ABC中,∠C=90°,DE⊥AB于点E,DF⊥BC于点F,交AB于点H. 求证:DE·BA=BC·DH.
(第3题)
解:∵ DE⊥AB,DF⊥BC,∴ ∠DEH=∠BFH=90°.∴ ∠D+∠DHE=∠B+∠BHF=90°.
∵ ∠DHE=∠BHF,∴ ∠D=∠B. 又∵ ∠DEH=∠C=90°,∴ △DEH∽△BCA. ∴ = .
∴ DE·BA=BC·DH.
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4. 新情境·日常生活 如图,某超市在一楼至二楼之间安装有电梯,天花板与地面平行.张强戴着帽子(人与帽子的总高度约2.2m)乘电梯刚好安全通过,则根据图中数据计算这两层楼之间的高约为( A )
A. 5.5m B. 6.2m C. 11m D. 12.2m
(第4题)
A
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5. 如图,在离某建筑物4m处有一棵树AB,在某时刻,1.2m长的竹竿A'B'垂直于地面,影长B'B为2m,此时,树AB的影子有一部分映在地面上,还有一部分映在建筑物的墙上,墙上的影长CD为2m,则这棵树AB的高为( C )
A. 6.4m B. 5.4m C. 4.4m D. 3.4m
(第5题)
C
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6. 凸透镜成像的原理如图所示,AD∥l∥BC. 在凸透镜左侧,若物体到焦点F1的距离与焦点F1到凸透镜中心线DB的距离之比为5∶4,则物体AH与缩小的实像CG的高度之比为 5∶4 .
(第6题)
5∶4
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7. 新考向·传统文化 《九章算术》是我国古代数学著作,奠定了中国传统数学的基本框架.其中记载:“今有邑东西七里,南北九里,各中开门.出东门一十五里有木.问出南门几何步而见木?”译文如下:今有一座矩形小城(如图),东西方向城墙长7里,南北方向城墙长9里,各城墙正中均开一扇城门.走出东门15里处有棵树,问走出南门多少步,恰好能看见这棵树?请你计算:走出南门 315 步,恰好能看见这棵树(注:1里=300步).
315
(第7题)
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8. 如图,小云想要测量窗外的环保宣传牌AB的高度,她发现早上阳光恰好从窗户的最高点C处射进房间的地板点F处,中午的阳光恰好从窗户的最低点处射进房间的地板点E处,小云测得窗户距地面的高度OD=1m,窗高CD=1.5m,并测得OE=1m,OF=3m.请根据以上测量数据,求出环保宣传牌AB的高度.
(第8题)
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解:∵ DO⊥BF,∴ ∠DOE=90°.∵ OD=OE=1m,∴ ∠DEB=45°.∵ AB⊥BF,∴ ∠ABE=90°.∴ ∠BAE=45°=∠AEB.
∴ AB=BE. 设AB=BE=xm.∵ AB⊥BF,CO⊥BF,∴ ∠ABF= ∠COF=90°.∴ AB∥CO. ∴ △ABF∽△COF. ∴ = .又∵ CO=CD+OD=1.5+1=2.5(m),BF=BE+EF=BE+(OF-OE)=(x+2)m,∴ = ,解得x=10.∴ 环保宣传牌AB的高度是10m.
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