第8讲 投影 优等生讲义(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年鲁教版(五四制)九年级数学上册
2026-10-04
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内容正文:
第8讲 投影 优等生讲义
(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年鲁教版(五四制)九年级数学上册
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 了解投影、投影线、投影面的概念,能区分中心投影与平行投影
· 理解中心投影的特点,会根据点光源画出物体的影子
· 理解平行投影特别是正投影的性质,会求物体在阳光下的影长
· 能利用相似三角形建立物高与影长的比例关系解决实际问题
· 会综合运用投影知识判断日影变化规律并解决测量问题
📚 知识梳理
☆ 1.投影的基本概念
用光线照射物体,在某个平面上得到的影子叫投影;照射光线叫投影线,投影所在平面叫投影面
中心投影:由同一点(点光源)发出的光线形成的投影,如手电筒、路灯、台灯
平行投影:由平行光线形成的投影,如太阳光;其中投影线垂直于投影面的叫正投影
中心投影的影子随物体离光源远近变化;平行投影下同一时刻物高与影长成正比
概念辨析例题:下列现象:①手影游戏;②太阳光下树的影子;③路灯下人的影子;④日晷计时,其中属于中心投影的是?
解析:手影、路灯灯光都由点光源发出,属中心投影;太阳光、日晷利用平行光线,属平行投影
☆ 2.中心投影
点光源下,物体离光源越近影子越短,离光源越远影子越长
连接点光源与物体顶端并延长,与投影面交点即影子顶端
等高物体在点光源下离光源越近影子越短,影子方向都指向远离光源一侧
中心投影形成的两个三角形相似,可列比例式求影长或物高
概念辨析例题:木棒AB高10cm,在点光源P下墙面上投影CD长40cm,P到AB距离为20cm,求P到墙面的距离
解析:由中心投影相似三角形:=,即=,解得x=80cm
☆ 3.平行投影与正投影
太阳光线可看作平行光线,形成平行投影
平行投影下,同一时刻不同物体的物高与影长之比相等
正投影:投影线垂直于投影面;线段平行投影面时投影长等于线段长
平面图形平行于投影面时,正投影与原图形全等
概念辨析例题:高9米的小树AB在太阳光下投影BE长6米,同一时刻高1.8米的标杆CD投影CF长多少?
解析:平行投影下物高影长成正比=,即=,解得CF=1.2米
☆ 4.投影的应用与日影变化
利用物高影长比例可测树高、楼高,是相似三角形的实际应用
北半球从早晨到傍晚,物体影子方向:西→西北→北→东北→东
一天中正午影子最短;一年中正午影子夏至最短、冬至最长
圭表、日晷都是利用平行投影(太阳光)测量的古代仪器
概念辨析例题:高20m的教学楼影子长15m,楼前10m处有高5m的旗杆,问同一时刻能否看到旗杆顶端影子?
解析:由比例旗杆影长=5×=3.75m,旗杆距楼10m>3.75m,影子落在楼前地面;教学楼影子末端距楼15m,旗杆影子末端距旗杆3.75m即距楼10-3.75=6.25m处,在楼影范围内被遮挡
📋 知识总结表
核心概念
定义/公式
注意事项
中心投影
点光源发出光线形成
影子随距离变化
平行投影
平行光线形成
物高影长成正比
正投影
投影线垂直投影面
图形全等当平行
物高影长比例
=定值
同一时刻成立
影子方向
西→西北→北→东北→东
北半球规律
圭表日晷
利用太阳光测影
冬至影长夏至影短
⚠️ 核心考点
【考点1】中心投影(第1-18题)
· 判断点光源:手电筒、路灯、台灯、舞台灯光
· 过光源与物体顶端连线延长找影端
· 物体离光源越近影子越短
· 用相似三角形列比例求影长或物高
1.(2025秋•萨尔图区校级期中)如图,夜晚冬冬从A点走向B点,他的影子会( )
A.一直变长 B.一直变短
C.先变长,再变短 D.先变短,再变长
2.(2025秋•深圳校级期中)下列投影现象属于中心投影的是( )
A.陶渊明“采菊东篱下”时,菊花在日光下的影子
B.苏轼“把酒问青天”时,酒杯在月光下的影子
C.王维“大漠孤烟直”时,归雁在落日下的影子
D.匡衡“凿壁偷光”时,书卷在灯光下的影子
3.(2025•福田区二模)如图,在一间黑屋子里,用一盏白炽灯照射直角三角板ABC形成影子△A1B1C1,三角板始终保持与地面平行,它向白炽灯靠近的过程中(不与光源接触),下列说法正确的是( )
A.∠A1B1C1越来越大 B.影子不是直角三角形
C.影子越来越小 D.影子越来越大
4.(2026•南明区模拟)如图,用发光的手电筒垂直照射吊在空中静止的不透明小球,小球落在竖直墙面上影子的形状是( )
A.圆 B.矩形 C.球 D.三角形
5.(2025秋•安国市期末)一块三角形板ABC,BC=12cm,AC=10cm,测得BC边的中心投影B1C1长为24cm,则AC边的中心投影A1C1的长为( )
A.5cm B.15cm C.20cm D.25cm
6.(2025春•槐荫区期末)如图,晚上小亮在路灯下散步,小亮由A处走到B处的过程中,他在地上的影子变化为( )
A.逐渐变长 B.逐渐变短
C.先变长后变短 D.先变短后变长
7.(2026•东河区二模)如图,在平面直角坐标系中,点光源位于P(2,2)处,木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的影长CD为( )
A.3 B.6 C.8 D.9
8.小明家的客厅有一张直径BC为1m,高0.75m的圆桌,在距地面2m的A处有一盏灯,圆桌的影子的直径为DE,依据题意建立平面直角坐标系,如图,其中点D的坐标为(2,0),则点E的坐标是____________ .
9.(2023秋•西安期末)欣欣拿着一个矩形纸板在路灯下玩耍,则该纸板在路灯下的投影可能是 _________________ .(写出一种即可)
10.(2025秋•临渭区月考)身高相同的甲,乙两人分别和同一路灯的距离为2米,4米,当路灯亮时,甲站着的影子比乙站着的影子_____ .(填“长”或“短”)
11.(2023秋•海州区校级期中)三角板在点光源O的照射下形成投影,三角板的顶点A与其投影的对应点B的位置如图,经测量OA:OB=2:5,且三角板的面积为8cm2,则其投影的面积为 _______ cm2.
12.(2025秋•桓台县期末)如图是两根木杆在同一时刻的影子,则它们的影子是在 _______ (填“太阳”或“灯光”)光线下形成的.
13.(2025秋•漳州校级期末)手影游戏利用的物理原理是:光是沿直线传播的,在一次手影游戏中,小明距离墙壁1米,爸爸拿着的光源与小明的距离为4米,在小明不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,则光源与小明的距离应减少___________________ 米.
14.(2025秋•新城区期末)在“霍童线狮”表演中,艺人操控“线狮”在舞台上呈现精彩姿态,舞台上方的灯光照射在“线狮”上,形成的影子属于_________ .(填写“中心投影”或“平行投影”)
15.(2025秋•周村区期末)如图,在平面直角坐标系中,点光源位于P(5,5)处,木杆AB平行于x轴,木杆两端的坐标分别为A(0,2),B(6,2).
(1)画出木杆AB在x轴上的投影CD;
(2)求出其投影CD的长.
16.(2025秋•西安校级期中)如图,是一位同学设计的利用小树来测量某路灯高度的示意图.小树AB在路灯O的照射下形成投影BC,这位同学测得树高AB=4m,树影BC=5m,树与路灯的水平距离BP=6m.求路灯OP的高度.
17.(2025秋•贵阳校级月考)如图,广场上有一路灯,路灯下一墙墩AB的影子是BC,小明身高DE的影子是EF,在M处有一棵大树,它的影子是MN.
(1)在图中确定路灯灯泡P的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在图中画出表示大树的线段MG(不写作法,保留作图痕迹).
18.(2024秋•兰州期末)通常,路灯、台灯、手电筒…的光可以看成是从一个点发出的,在点光源的照射下,物体所产生的影称为中心投影.
画图操作:画出光源的位置及第三根旗杆在该灯光下的影长.
【数学思考】
如图①,夜晚,小明从点A经过路灯C的正下方沿直线走到点B,他的影长y随他与点A之间的距离x的变化而变化,那么表示y与x之间函数关系的图象大致为 _____ ;
【解决问题】
如图②,河对岸有一灯杆AB,在灯光下,小明在点D处测得自己的影长DF=3m,沿BD方向前进到达点F处测得自己的影长FG=4m.已知小明的身高为1.6m,求灯杆AB的高度.
【考点2】平行投影(第19-33题)
· 判断平行投影:太阳光、日光
· 同一时刻物高与影长成正比
· 正投影垂直投影面,平行时图形全等
· 结合圭表、日晷理解日影变化
19.一个正方形的正投影不可能是( )
A.平行四边形 B.梯形
C.矩形 D.线段
20.(2024秋•金沙县期末)正方形纸板在太阳光下的投影不可能是( )
A.平行四边形 B.一条线段
C.矩形 D.梯形
21.(2026•金凤区校级三模)下列判断正确的是( )
A.两点之间垂线段最短
B.平行四边形既是轴对称图形又是中心对称图形
C.点P(﹣a2﹣1,|b2+1|)关于y轴的对称点在第一象限
D.同一时刻下,两个身高相同的人在阳光下的影长相等
22.(2026•白银模拟)如图1是发现于甘肃省敦煌藏经洞中的《全天星图》中的一部分,《全天星图》中的一种画法便是用直角坐标投影.某同学按全天星图的绘图方式将观察到的北斗七星画在如图2所示的网格上,建立适当的平面直角坐标系,若表示“摇光”的点坐标为(﹣4,2),表示“开阳”的点坐标为(0,3),则表示“天权”的点的坐标为( )
A.(5,﹣1) B.(5,1) C.(﹣1,5) D.(1,5)
23.(2026•赤坎区校级模拟)一种遮阳伞如图,遮阳伞支架AB垂直于地面BC,D在AB上,AD=0.6m,D、E、F三点共线,DF=3DE=3AE.当太阳光线与DF垂直时,它与地面的夹角正好为60°,则DF落在地面上的投影GH的长度为( )
A. B. C. D.
24.(2026•市南区校级一模)日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O),地球上一点A的纬度是指OA与地球赤道所在平面所成角,点A处的水平面是指过点A且与OA垂直的平面.在点A处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A处的纬度为北纬40°,则晷针与点A处的水平面所成角为( )
A.20° B.40° C.50° D.80°
25.(2026春•青羊区校级期中)如图,太阳光线AC与A'C'是平行的,同一时刻垂直于地面的两根木杆在太阳光照射下的影子一样长,那么这两根木杆高度相同,在探究过程中判断△ABC≌△A'B'C'的依据是________ .
26.(2026•科尔沁区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,点P(2,5)是一个光源,横杆MN两端的坐标分别为(﹣2,3),(3,3),则横杆MN在x轴上的投影长为___________________ .
27.(2025秋•山丹县校级期末)陶渊明“采菊东篱下”时,菊花在太阳光下的影子属于_______ 投影.(填“平行”或“中心”)
28.如图,木棒AB在投影面α上的正投影为A1B1,且AB=20cm,∠BAA1=150°,那么投影A1B1=_______ cm.
29.(2024秋•莱阳市期末)如图所示是某一天不同时刻同一棵树的影子,则它们按时间先后顺序排列序号应为 _________ .
30.(2026春•滕州市期末)“立表测影”是中国天文传统之一,当用来观察季节或时间时,首先“立表”,确保“表”不偏不倚,其次是放置与之垂直的主尺,最后是观察正午日影在圭尺上“勾”出的日影长度,由此判断季节或时间.如图,“表”AB与“圭”BC垂直,冬至时节“表”AB的日影最长(BC的长),某一节气,光线AM平分∠BAC,D为AC上一点,连接MD,BD,MD⊥AC.
(1)若“表”AB=6,AC=10,求CM的长;
(2)若AM=CM,判断△ABD的形状,并说明理由.
31.已知一纸板的形状为正方形ABCD,如图所示,其边长为10厘米,AD,BC与投影面β平行,AB,CD与投影面不平行,正方形ABCD在投影面β上的正投影为A1B1C1D1,如果∠ABB1=30°,求投影面A1B1C1D1的面积.
32.(2026•沭阳县校级开学)小娟的身高是15分米,她的影长是24分米.如果同一时间、同一地点测得一棵树的影长是6米,这棵树有多高?(用方程解)
33.(2025•太原开学)列综合算式或方程,不解答.
(1)同学们去参观科技馆,四年级去了320人,比六年级的2倍少15人.六年级去了多少人?
(2)爸爸获得一笔3000元的奖金给小亮存了教育储蓄,教育储蓄定期三年,年利率为2.75%,到期时能获得利息多少元?
(3)如图,同一时刻,直立在地上6米高的树的影子长是4.5米,附近一座大楼的影子长15米.这座大楼高多少米?
【考点3】创新及压轴题(第34-37题)
· 测量日影变化实践活动读图分析
· 综合多物体影子位置判断光源
· 利用相似比例列方程解决遮挡问题
· 结合方位与时间判断影子方向长短
34.(2025春•哈尔滨期末)北京某中学开展了测量日影变化规律的实践活动.请结合实践过程,读图完成下列各题.
实践活动材料:1米长的竹竿1根、量尺1个、绘图工具1套.
【物影日变化】
活动1:如图1是同学们记录的一天中9点、12点、15点竹竿影子的方向和长度.
(1)正午12点,竹竿影子的朝向是 _______ (填“正北”或“正南”).
(2)一天中竹竿影子长度的变化规律是 ___________ (填“先变长再变短”或“先变短再变长”);此现象与地球的 _______ 有关(填“自转”或“公转”).
【物影年变化】
活动2:9月8日至9月20日,每隔6天测一次,竹竿影长测量时间为正午.如图是太阳直射点一年当中的回归运动.
日期
影长/厘米
朝向
白昼时长
9.8
73
朝北
12小时28分钟
9.14
77
朝北
12小时17分钟
9.20
81
朝北
12小时11分钟
(3)根据记录可知,9月8日至20日,竹竿影子长度变 _____ (填“长”或“短”),白昼时间变 _____ (填“长”或“短”),测量期间太阳直射点最接近图2中的 _____ (填序号),此过程太阳的直射点向 _____ 移动(填“北”或“南”).
(4)一年中,物体的影长会随着季节变化而变化,此现象与地球的 _______ 有关(填“自转”或“公转”).
【物影与生活】
(5)图3中A、B两图分别为某同学所绘夏至日、冬至日正午竹竿影子的方向和长度.B图测绘的时间可能是 ________ 前后(填“夏至日”或“冬至日”),假如想在北京市买房,为了保证房屋采光,推荐看房的最佳季节是 _______ (填“春季”,“夏季”,“秋季”或“冬季”).
35.(2024秋•九江期中)太阳能光伏发电因其清洁、安全、高效等特点,已成为世界各国重点发展的新能源产业.图①是太阳能电板,图②是其截面示意图,其中GF为太阳能电板,AE、CD均为钢架且垂直于地面DE,AB为水平钢架且垂直于CD,测得AG=CF=0.4m,BC=0.6m,AC=0.75m.若某一时刻的太阳光线垂直照射GF.
(1)求钢架AE的长;
(2)求太阳能电板GF的影子EH的长(结果保留小数点后两位).
36.(2024•顺义区二模)“夏至”是二十四节气的第十个节气,《恪遵宪度》中解释道:“日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至.至者,极也.”夏至入节的时间为每年公历的6月21日或6月22日.
某小组通过学习、查找文献,得到了夏至日正午(中午12时),在北半球不同纬度的地方,100cm高的物体的影长和纬度的相关数据.记纬度为x(单位:度),影长为y(单位:cm),x与y的部分数据如表:
x
0
5
15
23.5
25
35
45
55
65
y
43.5
33.4
15.0
0
2.6
20.3
39.4
61.3
88.5
(1)通过分析如表数据,发现可以用函数刻画纬度x和影长y之间的关系.在平面直角坐标系xOy中,画出此函数的图象;
(2)北京地区位于大约北纬40度,在夏至日正午,100cm高的物体的影长约为 _________ cm(精确到0.1);
(3)小红与小明是好朋友,他们生活在北半球不同纬度的地区,在夏至日正午,他们测量了100cm高的物体的影长均为40cm,那么他们生活的地区纬度差约是 _______ 度.
37.(2024•泰兴市开学)数学课上,老师组织同学们开展室外测量活动,下面是两个同学的对话.
小明:“校园这棵大树有多高呢?”
小亮:“我们可以通过测量同一时间、同一地点、不同物体的影长来计算”
小明:“我测得大树的影长是15m”
小亮:“我的身高和影长也测量出来了(如图)”
你能根据他们的对话,知道这棵大树有多高吗?
📝 随堂检测
【练习 1】(2024秋•三水区月考)如图,在直角坐标系中,点P(2,2)是一个光源.木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的投影长为 _____ .
【练习 2】(2026•兴平市一模)如图,乐乐将高为1.8米的标杆CD竖立在地面上,某一时刻高为9米的小树AB在太阳光下的投影为BE,此时标杆CD在太阳光下的投影为CF,CF=1.2米.已知AB⊥BF,CD⊥BF,点B、E、C、F在同一直线上,则投影BE的长为_____ 米.
【练习 3】(2026•米脂县校级开学)比赛当天下午,小颖先参加了校运动会女子100米短跑比赛,一段时间后又参加了女子400米接力比赛,如图是小刚在同一位置为小颖拍摄的两张比赛照片,则小颖参加400米接力赛的照片是_____ (填“甲”或“乙”,小颖处于北半球).
💯 课后巩固
【作业 1】(2026•隆安县二模)如图,木棒AB竖直举起靠近墙面,打开手机手电筒P照射木棒AB(点P在AB的垂直平分线上且位于AB右侧),在墙面上形成投影CD,已知AB=10cm,CD=40cm,此时点P到AB的距离为20cm,若木棒AB不动,水平移动手机手电筒P使投影CD的长度缩短20cm,则点P相对于木棒AB的移动方式( )
A.向左平移40cm B.向右平移40cm
C.向左平移20cm D.向右平移20cm
【作业 2】(2026春•无锡期中)小张拿着一块矩形纸片在阳光下做投影实验,这块矩形纸片在地面上形成的投影不可能是( )
A.矩形 B.等腰梯形
C.正方形 D.平行四边形
【作业 3】(2025秋•龙华区期末)如图,数学实验小组在水平放置的木板中央竖直钉一枚钉子.从早晨到傍晚,钉子在阳光照射下,投在木板上的影子长度的变化情况是( )
A.一直变短 B.短﹣长﹣短 C.一直变长 D.长﹣短﹣长
【作业 4】(2024秋•市南区期末)如图,圭表是度量日影长度的一种天文仪器,垂直于地面的直杆叫“表”,水平放置于地面上,刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”.当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,冬至日影最长,;夏至日影最短,.若圭面上冬至线与夏至线之间的距离为4m,则表高为( )
A.2.1m B.2.4m C.5.6m D.5.8m
【作业 5】(2026•上栗县模拟)如图,在直角坐标系中,点P(2,3)是一个点光源.木杆AB两端的坐标分别为(1,1),(4,1).则木杆AB在x轴上的投影长为__________________ .
【作业 6】(2025秋•子洲县期末)榆林剪纸是陕西榆林珍贵的文化遗产,也是享誉中外的陕北剪纸的精华.榆林剪纸在手电筒下形成的影子属于_______ 投影.(填“中心”或“平行”)
【作业 7】(2025秋•金凤区校级期末)下列各种现象:
①孙敬“悬梁”在灯下读书的影子;
②朱买臣“负薪”在日光下读书的影子;
③车胤“囊萤”借萤火之光读书的影子;
④匡衡“凿壁偷光”借灯光读书的影子.
其中属于平行投影的是_____ (填序号).
【作业 8】太阳光照射一扇矩形的窗户,投在平行于窗户的墙上的影子的形状是 _______ .
【作业 9】(2026秋•同步)平地上立有三根等高的木杆,从上面看如图所示,图中画出了其中一根木杆在路灯灯光下的影子.你能分别在图中画出另外两根木杆在同一路灯灯光下的影子吗?
【作业 10】如图,高20m的教学楼(AC)某一时刻在地面上的影子(CB)长15m,在教学楼前10m处有一高为5m的旗杆(DF).问:在同一时刻你能看到旗杆顶端的影子吗?通过计算说明.
【作业 11】(2025秋•抚州月考)学习投影后,学习小组利用周末到公园看到水平地面垂直立着三根竹竿AB、CD、EF,垂足分别为B、D、F,两根竹竿之间的距离均为6米(BD=DF=6米),收集到与投影有关的生活情境:小明和小红分别在不同时间收集到竹竿AB、CD的影子分别为BG、DH,如图1和图2的示意图.请解决下列问题:
(1)反映平行投影的情形图是_______ ,反映中心投影的情形图是_______ ;(填“图1”或“图2”)
【画图操作】
(2)结合图1中的影子BG、DH画出表示竹竿EF的影子FM及光源O;【数学思考】
(3)在(2)中,小明从点P向右沿地面走,经过光源O的正下方沿直线走到点M,小明的影长y随小明与点P之间的距离x的变化而变化,那么表示y与x之间函数关系的图象大致为_____ .
A. B..C. D.
【解决问题】
(4)在图2中,学习小组经测量:竹竿AB=3.6米,竹竿CD=2.25米,竹竿EF=1.5米,竹竿AB、CD的影长BG=DH=4米,求竹竿EF的影长.
复习建议
· 中心投影看光源是否为同一点,平行投影看光线是否平行
· 中心投影连线找影端,影子随距离变化
· 平行投影同一时刻物高影长成正比,列比例式求解
· 北半球影子方向西→北→东,正午最短
· 测高测影本质是相似三角形比例应用
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第8讲 投影 优等生讲义
(知识梳理+典例+针对练习)2026--2027学年鲁教版(五四制)九年级数学上册
参考答案与试题解析
📌 思维导图
🎯 课程目标
· 了解投影、投影线、投影面的概念,能区分中心投影与平行投影
· 理解中心投影的特点,会根据点光源画出物体的影子
· 理解平行投影特别是正投影的性质,会求物体在阳光下的影长
· 能利用相似三角形建立物高与影长的比例关系解决实际问题
· 会综合运用投影知识判断日影变化规律并解决测量问题
📚 知识梳理
☆ 1.投影的基本概念
用光线照射物体,在某个平面上得到的影子叫投影;照射光线叫投影线,投影所在平面叫投影面
中心投影:由同一点(点光源)发出的光线形成的投影,如手电筒、路灯、台灯
平行投影:由平行光线形成的投影,如太阳光;其中投影线垂直于投影面的叫正投影
中心投影的影子随物体离光源远近变化;平行投影下同一时刻物高与影长成正比
概念辨析例题:下列现象:①手影游戏;②太阳光下树的影子;③路灯下人的影子;④日晷计时,其中属于中心投影的是?
解析:手影、路灯灯光都由点光源发出,属中心投影;太阳光、日晷利用平行光线,属平行投影
☆ 2.中心投影
点光源下,物体离光源越近影子越短,离光源越远影子越长
连接点光源与物体顶端并延长,与投影面交点即影子顶端
等高物体在点光源下离光源越近影子越短,影子方向都指向远离光源一侧
中心投影形成的两个三角形相似,可列比例式求影长或物高
概念辨析例题:木棒AB高10cm,在点光源P下墙面上投影CD长40cm,P到AB距离为20cm,求P到墙面的距离
解析:由中心投影相似三角形:=,即=,解得x=80cm
☆ 3.平行投影与正投影
太阳光线可看作平行光线,形成平行投影
平行投影下,同一时刻不同物体的物高与影长之比相等
正投影:投影线垂直于投影面;线段平行投影面时投影长等于线段长
平面图形平行于投影面时,正投影与原图形全等
概念辨析例题:高9米的小树AB在太阳光下投影BE长6米,同一时刻高1.8米的标杆CD投影CF长多少?
解析:平行投影下物高影长成正比=,即=,解得CF=1.2米
☆ 4.投影的应用与日影变化
利用物高影长比例可测树高、楼高,是相似三角形的实际应用
北半球从早晨到傍晚,物体影子方向:西→西北→北→东北→东
一天中正午影子最短;一年中正午影子夏至最短、冬至最长
圭表、日晷都是利用平行投影(太阳光)测量的古代仪器
概念辨析例题:高20m的教学楼影子长15m,楼前10m处有高5m的旗杆,问同一时刻能否看到旗杆顶端影子?
解析:由比例旗杆影长=5×=3.75m,旗杆距楼10m>3.75m,影子落在楼前地面;教学楼影子末端距楼15m,旗杆影子末端距旗杆3.75m即距楼10-3.75=6.25m处,在楼影范围内被遮挡
📋 知识总结表
【考点1】中心投影(第1-18题)
· 判断点光源:手电筒、路灯、台灯、舞台灯光
· 过光源与物体顶端连线延长找影端
· 物体离光源越近影子越短
· 用相似三角形列比例求影长或物高
1.(2025秋•萨尔图区校级期中)如图,夜晚冬冬从A点走向B点,他的影子会( )
A.一直变长 B.一直变短
C.先变长,再变短 D.先变短,再变长
【分析】根据接近光源时,影子会变短,远离光源时,影子会变长解答即可.
【解答】解:如图,夜晚冬冬从A点走向B点,他的影子会先变短,再变长.
故选:D.
【点评】本题考查了中心投影,掌握中心投影的定义是解答本题的关键.
2.(2025秋•深圳校级期中)下列投影现象属于中心投影的是( )
A.陶渊明“采菊东篱下”时,菊花在日光下的影子
B.苏轼“把酒问青天”时,酒杯在月光下的影子
C.王维“大漠孤烟直”时,归雁在落日下的影子
D.匡衡“凿壁偷光”时,书卷在灯光下的影子
【分析】根据中心投影的性质,找到是灯光的光源即可.
【解答】解:中心投影的光源为灯光,平行投影的光源为阳光与月光,在各选项中只有D选项得到的投影为中心投影.
故选:D.
【点评】本题考查了中心投影与平行投影,解题的关键是理解中心投影的形成光源为灯光.
3.(2025•福田区二模)如图,在一间黑屋子里,用一盏白炽灯照射直角三角板ABC形成影子△A1B1C1,三角板始终保持与地面平行,它向白炽灯靠近的过程中(不与光源接触),下列说法正确的是( )
A.∠A1B1C1越来越大 B.影子不是直角三角形
C.影子越来越小 D.影子越来越大
【分析】根据中心投影的特点,灯光下影子与物体离灯源的距离有关,此距离越大,影子越小;此距离越小,影子越大.
【解答】解:由题意可知,∠A1B1C1不变,影子是直角三角形,影子越来越大.
故选:D.
【点评】本题考查了中心投影,熟练掌握中心投影的特点是解题的关键.
4.(2026•南明区模拟)如图,用发光的手电筒垂直照射吊在空中静止的不透明小球,小球落在竖直墙面上影子的形状是( )
A.圆 B.矩形 C.球 D.三角形
【分析】根据中心投影的定义判断即可.
【解答】解:如图,用发光的手电筒垂直照射吊在空中静止的不透明小球,小球落在竖直墙面上影子是圆.
故选:A.
【点评】本题考查中心投影,解题的关键是理解中心投影的定义.
5.(2025秋•安国市期末)一块三角形板ABC,BC=12cm,AC=10cm,测得BC边的中心投影B1C1长为24cm,则AC边的中心投影A1C1的长为( )
A.5cm B.15cm C.20cm D.25cm
【分析】由题意易得△ABC∽△A1B1C1,根据相似比求解即可.
【解答】解:∵△ABC∽△A1B1C1,BC=12cm,B1C1=24cm,
∴A1C1:AC=B1C1:BC=2:1,
∵AC=10cm,
∴A1C1=20cm,
故选:C.
【点评】本题综合考查了中心投影的特点和规律以及相似三角形性质的运用,解题的关键是利用中心投影的特点可知这两组三角形相似,利用其相似比作为相等关系求出所需要的线段.
6.(2025春•槐荫区期末)如图,晚上小亮在路灯下散步,小亮由A处走到B处的过程中,他在地上的影子变化为( )
A.逐渐变长 B.逐渐变短
C.先变长后变短 D.先变短后变长
【分析】根据中心投影的特点:等高的物体垂直地面放置时,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长.据此进行判断即可.
【解答】解:因为由A到B,离灯光由远到近再到远,所以影子先变短后变长.
故选:D.
【点评】本题综合考查了中心投影的特点和规律.中心投影的特点是:①等高的物体垂直地面放置时,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长;②等长的物体平行于地面放置时,在灯光下,离点光源越近,影子越长;离点光源越远,影子越短,但不会比物体本身的长度还短.
7.(2026•东河区二模)如图,在平面直角坐标系中,点光源位于P(2,2)处,木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的影长CD为( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【分析】利用中心投影,过点P作PE⊥CD于点E交AB于点M,证明△ABP~△CDP,然后利用相似比可求出CD的长.
【解答】解:如图,过点P作PE⊥CD于点E交AB于点M,
根据题意得:AB∥CD,
∴△ABP~△CDP,
∵点光源位于P(2,2)处,木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1),
∴PE=2,AB=3,ME=1,
∴PM=1,
∴,即,
解得:CD=6.
故选:B.
【点评】本题考查的是中心投影,用坐标确定位置,熟知以上知识是解题的关键.
8.小明家的客厅有一张直径BC为1m,高0.75m的圆桌,在距地面2m的A处有一盏灯,圆桌的影子的直径为DE,依据题意建立平面直角坐标系,如图,其中点D的坐标为(2,0),则点E的坐标是 (3.6,0) .
【分析】根据相似三角形的相似比等于等于高的比,列方程求出DE,进而求出OE,确定点E的坐标.
【解答】解:过点B作BF⊥x轴,垂足为F,由题意得,BF=0.75米,BC=1米,
∵BC∥DE,
∴△ABC∽△ADE,
∴,
即:,
解得:DE=1.6(米),
∴OE=2+1.6=3.6(米),
∴E(3.6,0),
故答案为:(3.6,0).
【点评】本题考查中心投影的意义,将中心投影的问题转化为相似三角形的问题进行解答是常用的方法.
9.(2023秋•西安期末)欣欣拿着一个矩形纸板在路灯下玩耍,则该纸板在路灯下的投影可能是 平行四边形(答案不唯一) .(写出一种即可)
【分析】根据中心投影的性质得出该纸板在路灯下的投影的形状.
【解答】解:该纸板在路灯下的投影可能是平行四边形,
故答案为:平行四边形(答案不唯一),
故答案为:平行四边形(答案不唯一).
【点评】此题主要考查了中心投影,根据中心投影的性质得出是解题关键.
10.(2025秋•临渭区月考)身高相同的甲,乙两人分别和同一路灯的距离为2米,4米,当路灯亮时,甲站着的影子比乙站着的影子 短 .(填“长”或“短”)
【分析】根据中心投影特点即可求解.
【解答】解:根据中心投影的特点可得:身高相同的甲、乙站立时,离点光源(路灯)越近的人影子越短,
∵身高相同的甲,乙两人分别和同一路灯的距离为2米,4米,
∴甲离路灯更近,
∴甲的影子比乙的影子短.
故答案为:短.
【点评】本题考查的知识点是中心投影,熟知中心投影的特点是:①等高的物体垂直地面放置时,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长;②等长的物体平行于地面放置时,在灯光下,离点光源越近,影子越长,离点光源越远,影子越短,但不会比物体本身短是解题的关键.
11.(2023秋•海州区校级期中)三角板在点光源O的照射下形成投影,三角板的顶点A与其投影的对应点B的位置如图,经测量OA:OB=2:5,且三角板的面积为8cm2,则其投影的面积为 50 cm2.
【分析】易得三角板与它的投影成相似图形,再根据面积比等于相似比的平方,进行列式作答.
【解答】解:依题意,三角板与它的投影成相似图形,
∵OA:OB=2:5,三角板的面积为8cm2,
∴三角板的面积:其投影的面积,
即其投影的面积为50cm2,
故答案为:50.
【点评】本题考查了相似三角形的判定与性质,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
12.(2025秋•桓台县期末)如图是两根木杆在同一时刻的影子,则它们的影子是在 灯光 (填“太阳”或“灯光”)光线下形成的.
【分析】根据光线的平行和相交即可判断是平行投影和中心投影.
【解答】解:因为影子的顶点和木杆的顶点的连线不平行,
所以它们的光线应该是点光源.它们是灯光下的投影.
故答案为:灯光.
【点评】本题考查了中心投影和平行投影,熟知以上知识是解题的关键.
13.(2025秋•漳州校级期末)手影游戏利用的物理原理是:光是沿直线传播的,在一次手影游戏中,小明距离墙壁1米,爸爸拿着的光源与小明的距离为4米,在小明不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,则光源与小明的距离应减少 米.
【分析】根据题意作出图形,然后利用相似三角形的性质构建方程求解即可.
【解答】解:如图,点O为光源,AB表示小明的手,CD表示小狗手影,则AB∥CD,过点O作OE⊥AB,延长OE交CD于F,则OF⊥CD,
∵AB∥CD,
∴△AOB∽△COD,则,
∵EF=1米,OE=4米,则OF=5米,
∴,
设AB=4k,CD=5k,
∵在小明不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,如图,
即AB=4k,C′D′=10k,E′F′=1米,△AO′B∽△C′O′D′,
∴,
则(米),
∴米,
∴在小明不动的情况下,要使小狗手影的高度增加一倍,则光源与小明的距离变化为:(米),
故答案为:.
【点评】此题考查了中心投影,解题时关键是找出相似的三角形,然后根据对应边成比例列出方程,建立适当的数学模型来解答问题.
14.(2025秋•新城区期末)在“霍童线狮”表演中,艺人操控“线狮”在舞台上呈现精彩姿态,舞台上方的灯光照射在“线狮”上,形成的影子属于 中心投影 .(填写“中心投影”或“平行投影”)
【分析】舞台灯光是从点光源发出的光线,因此形成的影子是中心投影.
【解答】解:艺人操控“线狮”在舞台上呈现精彩姿态,舞台上方的灯光照射在“线狮”上,
灯光从舞台上方的点光源发出,光线呈放射状照射到“线狮”上,形成的影子属于中心投影,
故答案为:中心投影.
【点评】本题考查了中心投影,解题关键是掌握中心投影并能熟练运用求解.
15.(2025秋•周村区期末)如图,在平面直角坐标系中,点光源位于P(5,5)处,木杆AB平行于x轴,木杆两端的坐标分别为A(0,2),B(6,2).
(1)画出木杆AB在x轴上的投影CD;
(2)求出其投影CD的长.
【分析】(1)分别连接PA、PB并延长,交x轴于点C、D即可;
(2)利用中心投影,作PE⊥x轴于E,交AB于M,如图,证明△PAB∽△CPD,然后利用相似比可求出CD的长.
【解答】解:(1)如图所示:
(2)过P作PE⊥x轴于E,交AB于M,如图,
∵P(5,5),A(0,2),B(6,2).
∴PM=3,PE=5,AB=6,
∵AB∥CD,
∴,
∴,
∴CD=10.
【点评】本题考查了中心投影及相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的判定和性质是解题关键.
16.(2025秋•西安校级期中)如图,是一位同学设计的利用小树来测量某路灯高度的示意图.小树AB在路灯O的照射下形成投影BC,这位同学测得树高AB=4m,树影BC=5m,树与路灯的水平距离BP=6m.求路灯OP的高度.
【分析】先证明AB∥OP可得△ABC∽△OPC,再利用相似三角形的性质解答即可.
【解答】解:小树AB在路灯O的照射下形成投影BC,这位同学测得树高AB=4m,树影BC=5m,
∵OP⊥PC,AB⊥PC,
∴AB∥OP,
∴△ABC∽△OPC,
∴,
∵AB=4m,BC=5m,BP=6m.
∴PC=BP+BC=11,
∴:
∴,
∴路灯的高度OP为.
【点评】本题考查的是相似三角形的应用,正确进行计算是解题关键.
17.(2025秋•贵阳校级月考)如图,广场上有一路灯,路灯下一墙墩AB的影子是BC,小明身高DE的影子是EF,在M处有一棵大树,它的影子是MN.
(1)在图中确定路灯灯泡P的位置(不写作法,保留作图痕迹);
(2)在图中画出表示大树的线段MG(不写作法,保留作图痕迹).
【分析】(1)连接CA并延长与FD的延长线交于点P,点P即路灯的位置;
(2)连接PN,作MG垂直于MN与PN交于点G,线段MG即为表示大树的线段.
【解答】解:(1)如图,连接CA并延长与FD的延长线交于点P,则点P即为所求,
;
(2)如图,线段MG即为所求.
【点评】此题考查了中心投影,熟知由同一点(点光源)发出的光线形成的投影叫做中心投影.如物体在灯光的照射下形成的影子就是中心投影是解题的关键.
18.(2024秋•兰州期末)通常,路灯、台灯、手电筒…的光可以看成是从一个点发出的,在点光源的照射下,物体所产生的影称为中心投影.
画图操作:画出光源的位置及第三根旗杆在该灯光下的影长.
【数学思考】
如图①,夜晚,小明从点A经过路灯C的正下方沿直线走到点B,他的影长y随他与点A之间的距离x的变化而变化,那么表示y与x之间函数关系的图象大致为 D ;
【解决问题】
如图②,河对岸有一灯杆AB,在灯光下,小明在点D处测得自己的影长DF=3m,沿BD方向前进到达点F处测得自己的影长FG=4m.已知小明的身高为1.6m,求灯杆AB的高度.
【分析】画图操作:根据中心投影,直接画图即可;
数学思考:由等高的物体垂直地面时,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长即可得到答案;
解决问题:根据相似三角形的性质即可解答.
【解答】解:画图操作:
解:光源的位置及第三根旗杆在该灯光下的影长如图所示:
数学思考:
∵等高的物体垂直地面时,在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长,
∴小明的影长从A到B的变化是先越来越短,再越来越长,
故选:D;
解决问题:
如图所示,
∵CD∥EF∥AB,
∴△CDF∽△ABF,△ABG∽△EFG,
∴,,
∵CD=EF,
∴,
∵DF=3m,FG=4m,BF=BD+DF=(BD+3)m,BG=BD+DF+GF=BD+3+4=(BD+7)m,
∴,
解得:BD=9m,
∴BF=9+3=12m,
∴,
∴AB=6.4m,
∴灯杆AB的高度为6.4m.
【点评】本题考查了中心投影、相似三角形的判定与性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质是解此题的关键.
【考点2】平行投影(第19-33题)
· 判断平行投影:太阳光、日光
· 同一时刻物高与影长成正比
· 正投影垂直投影面,平行时图形全等
· 结合圭表、日晷理解日影变化
19.一个正方形的正投影不可能是( )
A.平行四边形 B.梯形
C.矩形 D.线段
【分析】根据平行投影的特点:在同一时刻,平行物体的投影仍旧平行,即可得出答案.
【解答】解:在同一时刻,平行物体的投影仍旧平行.得到的应是平行四边形或特殊的平行四边形.
故正方形纸板ABCD在投影面Q上的正投影不可能是梯形.
故选:B.
【点评】此题主要考查了平行投影的性质,利用太阳光线是平行的,那么对边平行的图形得到的投影依旧平行是解题关键.
20.(2024秋•金沙县期末)正方形纸板在太阳光下的投影不可能是( )
A.平行四边形 B.一条线段
C.矩形 D.梯形
【分析】根据平行投影下平行投影的特点:在同一时刻,平行物体的投影仍旧平行,即可得到正确的选项.
【解答】解:正方形纸板在太阳光线的照射下,形成的影子可能是平行四边形、一条线段或矩形,不可能是梯形.
故选:D.
【点评】此题考查了平行投影,太阳光线是平行的,那么对边平行的图形得到的投影依旧平行.
21.(2026•金凤区校级三模)下列判断正确的是( )
A.两点之间垂线段最短
B.平行四边形既是轴对称图形又是中心对称图形
C.点P(﹣a2﹣1,|b2+1|)关于y轴的对称点在第一象限
D.同一时刻下,两个身高相同的人在阳光下的影长相等
【分析】分别根据平行投影,线段的性质,垂线段最短,轴对称图形,关于x轴、y轴对称的点的坐标,中心对称图形的定义解答即可.
【解答】解:A、两点之间线段最短,点到直线的距离中才是垂线段最短,概念混淆,原说法错误,不符合题意;
B、平行四边形只是中心对称图形,不是轴对称图形,原说法错误,不符合题意;
C、∵a2≥0,
∴﹣a2﹣1=﹣(a2+1)<0,
∵b2≥0,
∴|b2+1|=b2+1>0,
∴点P在第二象限,
∴点P关于y轴的对称点横纵坐标都为正,故对称点在第一象限,正确,符合题意;
D、只有同一时刻同一地点,身高相同且直立的人在阳光下的影长才相等,选项缺少前提条件,原说法错误,不符合题意.
故选:C.
【点评】本题考查的是平行投影,线段的性质,垂线段最短,轴对称图形,关于x轴、y轴对称的点的坐标,中心对称图形,熟知以上知识是解题的关键.
22.(2026•白银模拟)如图1是发现于甘肃省敦煌藏经洞中的《全天星图》中的一部分,《全天星图》中的一种画法便是用直角坐标投影.某同学按全天星图的绘图方式将观察到的北斗七星画在如图2所示的网格上,建立适当的平面直角坐标系,若表示“摇光”的点坐标为(﹣4,2),表示“开阳”的点坐标为(0,3),则表示“天权”的点的坐标为( )
A.(5,﹣1) B.(5,1) C.(﹣1,5) D.(1,5)
【分析】根据“摇光”的点的坐标与“开阳”的点的坐标先判断平面直角坐标系的原点,确定x轴,y轴,根据坐标系确定表示“天权”的点的坐标即可.
【解答】解:由表示“摇光”的点的坐标为(﹣4,2)与表示“开阳”的点的坐标为(0,3)得:平面直角坐标系,如图:
可知:表示“天权”的点(正好在网格点上)的坐标为(5,﹣1);
故选:A.
【点评】本题考查了利用坐标确定位置,解题的关键就是确定坐标原点和x、y轴的位置.
23.(2026•赤坎区校级模拟)一种遮阳伞如图,遮阳伞支架AB垂直于地面BC,D在AB上,AD=0.6m,D、E、F三点共线,DF=3DE=3AE.当太阳光线与DF垂直时,它与地面的夹角正好为60°,则DF落在地面上的投影GH的长度为( )
A. B. C. D.
【分析】作EM⊥AD于M,GN⊥FN于N,则∠MED+∠MDE=90°,然后求出∠MED=∠BDG=90°﹣∠DGB=30°,故DMAD=0.3m,从而得到DE=2DM=0.6m,可得DF=3DE=1.8m,再证明四边形DGNF是矩形,得GN=DF=1.8m,最后在Rt△GNH中,根据GH求解即可.
【解答】解:作GN⊥FN于N,EM⊥AD于M,
∴∠MED+∠MDE=90°.
∵∠EDG=90°,
∴∠MDE+∠BDG=90°.
∴∠MED=∠BDG.
∵DG∥FH,
∴∠DGB=∠FHG=60°.
∴∠MED=∠BDG=90°﹣∠DGB=30°.
∵DF=3DE=3AE.
∴AE=DE,
∴DMAD=0.3m,
∴DE=2DM=0.6m.
∴DF=3DE=1.8m.
∵∠FDG=∠F=∠GNF=90°,
∴四边形DGNF是矩形.
∴GN=DF=1.8m.
在Rt△GNH中,
∵∠GHN=60°,
∴GH(m),
故选:D.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
24.(2026•市南区校级一模)日晷是中国古代用来测定时间的仪器,利用与晷面垂直的晷针投射到晷面的影子来测定时间.把地球看成一个球(球心记为O),地球上一点A的纬度是指OA与地球赤道所在平面所成角,点A处的水平面是指过点A且与OA垂直的平面.在点A处放置一个日晷,若晷面与赤道所在平面平行,点A处的纬度为北纬40°,则晷针与点A处的水平面所成角为( )
A.20° B.40° C.50° D.80°
【分析】点O为地心,OB所在平面为赤道所在平面,即∠AOB=40°,延长OA至点C,GE⊥OA,即GE所在平面为A处的水平面,HD过点A且平行于OB,即HD为晷面,AF⊥HD,即AF为晷针,晷针与点A处的水平面所成的角即为∠GAF.
【解答】解:如图所示,点O为地心,OB所在平面为赤道所在平面,即∠AOB=40°,延长OA至点C,GE⊥OA,即GE所在平面为A处的水平面,HD过点A且平行于OB,即HD为晷面,AF⊥HD,即AF为晷针,晷针与点A处的水平面所成的角即为∠GAF.
晷面与赤道所在平面平行,点A处的纬度为北纬40°,
因为OB∥HD,
所以∠CAD=∠AOB=40°.
因为AF⊥HD,
所以∠CAD+∠CAF=90°.
因为GE⊥OA,
所以∠GAF+∠CAF=90°.
所以∠GAF=∠CAD=40°.
故选:B.
【点评】本题主要考查平行线的性质,正确进行计算是解题关键.
25.(2026春•青羊区校级期中)如图,太阳光线AC与A'C'是平行的,同一时刻垂直于地面的两根木杆在太阳光照射下的影子一样长,那么这两根木杆高度相同,在探究过程中判断△ABC≌△A'B'C'的依据是ASA .
【分析】根据平行线的性质可得∠ACB=∠A′C′B′,根据题意可得BC=B′C′,∠ABC=∠A′B′C′=90°,然后利用ASA判定△ABC≌△A′B′C′.
【解答】解:∵AC∥A′C′,
∴∠ACB=∠A′C′B′,
∵两根木杆的影子一样长,
∴BC=B′C′,
在△ACB和△A′B′C′中,
,
∴△ABC≌△A′B′C′(ASA).
故答案为:ASA.
【点评】此题主要考查平行投影,全等三角形的应用,关键是掌握全等三角形的判定方法.
26.(2026•科尔沁区校级模拟)如图,在平面直角坐标系中,点P(2,5)是一个光源,横杆MN两端的坐标分别为(﹣2,3),(3,3),则横杆MN在x轴上的投影长为 .
【分析】如解图,横杆MN在x轴上的投影为AB,作PD⊥x轴,交MN于点C,证明△PMN∽△PAB,根据相似三角形对应边上的高线比等于相似比,进行求解即可.
【解答】解:如图,横杆MN在x轴上的投影为AB,作PD⊥x轴,交MN于点C,
∵点P(2,5),横杆MN两端的坐标分别为(﹣2,3),(3,3),
∴PD=5,MN∥x轴,
∴PC⊥MN,PC=5﹣3=2,MN=3﹣(﹣2)=5,△PMN∽△PAB,
∴,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查坐标确定位置,平行投影,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
27.(2025秋•山丹县校级期末)陶渊明“采菊东篱下”时,菊花在太阳光下的影子属于 平行 投影.(填“平行”或“中心”)
【分析】根据太阳光可视为平行光,因此影子属于平行投影解答即可.
【解答】解:太阳光线是平行的,陶渊明“采菊东篱下”时,所以菊花在太阳光下的影子是平行投影.
故答案为:平行.
【点评】本题考查了平行投影,熟知由平行光线形成的投影是平行投影,如物体在太阳光的照射下形成的影子就是平行投影是解题的关键.
28.如图,木棒AB在投影面α上的正投影为A1B1,且AB=20cm,∠BAA1=150°,那么投影A1B1= 10 cm.
【分析】根据题意和锐角三角函数,可以求得AC的长,然后即可得到A′B'的长.
【解答】解:作AC∥A′B′交BB′于点C,则AC⊥BB′,
由已知可得,
∠A′AC=90°,∠BAA'=150°,
∴∠BAC=60°,
∵AB=20cm,∠ACB=90°,
∴AC=AB•cos60°=2010(cm),
∴A′B'=AC=10cm,
即A′B'的长是10cm.
故答案为:10.
【点评】本题考查平行投影、锐角三角函数,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
29.(2024秋•莱阳市期末)如图所示是某一天不同时刻同一棵树的影子,则它们按时间先后顺序排列序号应为 ④②①③ .
【分析】根据不同时刻物体在太阳光下的影子的大小、方向的改变规律:就北半球而言,从早晨到傍晚物体的指向是:西﹣西北﹣北﹣东北﹣东,影长由长变短,再变长.
【解答】解:西为④,西北为②,东北为①,东为③,
故其按时间的先后顺序为:④②①③.
故答案为:④②①③.
【点评】本题考查平行投影,在不同时刻物体在太阳光下的影子的大小在变,方向也在改变,就北半球而言,从早晨到傍晚物体的指向是:西﹣西北﹣北﹣东北﹣东,影长由长变短,再变长.
30.(2026春•滕州市期末)“立表测影”是中国天文传统之一,当用来观察季节或时间时,首先“立表”,确保“表”不偏不倚,其次是放置与之垂直的主尺,最后是观察正午日影在圭尺上“勾”出的日影长度,由此判断季节或时间.如图,“表”AB与“圭”BC垂直,冬至时节“表”AB的日影最长(BC的长),某一节气,光线AM平分∠BAC,D为AC上一点,连接MD,BD,MD⊥AC.
(1)若“表”AB=6,AC=10,求CM的长;
(2)若AM=CM,判断△ABD的形状,并说明理由.
【分析】(1)根据角平分线的性质可得BM=DM,再证明Rt△ABM≌Rt△ADM(HL),可得AB=AD=6,在Rt△ABC中利用勾股定理可得BC=8,从而得到DC=AC﹣AD=4,DM=BM=BC﹣CM=8﹣CM,在Rt△DCM中,根据勾股定理,即可求解;
(2)根据角平分线的定义以及等腰三角形的性质可得∠BAM=∠CAM=∠C,从而得到∠BAD=60°,由(1)知:AB=AD,即可解答.
【解答】解:(1)∵MB⊥AB,AM平分∠BAC,MD⊥AC,
∴BM=DM;
在Rt△ABM和Rt△ADM中,
,
∴Rt△ABM≌Rt△ADM(HL),
∴AB=AD=6,
∵在Rt△ABC中,AB=6,AC=10,
∴,
∴DC=AC﹣AD=10﹣6=4,DM=BM=BC﹣CM=8﹣CM,
在Rt△DCM中,根据勾股定理得:DC2+DM2=CM2,
∴42+(8﹣CM)2=CM2,
∴CM=5;
(2)△ABD是等边三角形,理由如下:
∵AM平分∠BAC,
∴∠BAM=∠CAM,
∵AM=CM,
∴∠C=∠CAM,
∴∠BAM=∠CAM=∠C,
∵∠BAM+∠CAM+∠C=90°,
∴∠BAM=∠CAM=∠C=30°,
∴∠BAD=60°,
由(1)知:AB=AD,
∴△ABD是等边三角形.
【点评】本题主要考查了等边三角形的判定,全等三角形的判定与性质,勾股定理等,掌握其相关知识点是解题的关键.
31.已知一纸板的形状为正方形ABCD,如图所示,其边长为10厘米,AD,BC与投影面β平行,AB,CD与投影面不平行,正方形ABCD在投影面β上的正投影为A1B1C1D1,如果∠ABB1=30°,求投影面A1B1C1D1的面积.
【分析】作AH⊥BB1于H,由∠ABB1=45°得AH=sin45°AB,从而求出A1B1;因为AD、BC与投影面β平行,所以AD=A1D1;将数据代入投影面A1B1C1D1的面积=A1D1•A1B1,计算即可.
【解答】解:作AH⊥BB1于H.
∵正方形ABCD边长为10厘米,AD、BC与投影面β平行,
∴AD=A1D1=10厘米.
∵∠ABB1=30°,
∴AH=sin30°•AB=5厘米,
∴A1B1=AH=5厘米,
∴投影面A1B1C1D1的面积=A1D1•A1B1=10×5=50(cm2),
答:投影面A1B1C1D1的面积为50cm2.
【点评】本题考查了平行投影:由平行光线形成的投影是平行投影,如物体在太阳光的照射下形成的影子就是平行投影.也考查了正方形的性质.
32.(2026•沭阳县校级开学)小娟的身高是15分米,她的影长是24分米.如果同一时间、同一地点测得一棵树的影长是6米,这棵树有多高?(用方程解)
【分析】同一时间、同一地点,物体高度与影长的比值为定值,先统一单位,再列方程求解.
【解答】解:设这棵树的高度为x分米,6米=60分米,
∵同一时间、同一地点物体高度与影长的比值相等,
∴,
解得:x=37.5,
答:这棵树高37.5分米.
【点评】本题主要考查了平行投影,熟练掌握平行投影的性质是解答本题的关键.
33.(2025•太原开学)列综合算式或方程,不解答.
(1)同学们去参观科技馆,四年级去了320人,比六年级的2倍少15人.六年级去了多少人?
(2)爸爸获得一笔3000元的奖金给小亮存了教育储蓄,教育储蓄定期三年,年利率为2.75%,到期时能获得利息多少元?
(3)如图,同一时刻,直立在地上6米高的树的影子长是4.5米,附近一座大楼的影子长15米.这座大楼高多少米?
【分析】(1)由题意可得四年级人数加上15人等于六年级人数的2倍,即可列式;
(2)根据利息=本金×年利率×时间列式即可;
(3)根据大楼高度与影子的比值等于树的高度与影子的比值列方程求解.
【解答】解:(1)由题意四年级去了320人,比六年级的2倍少15人得:(320+15)÷2;
(2)由题意年利率为2.75%得:3000×3×2.75%;
(3)设这座大楼高为x米,
由题意得:x:15=6:4.5.
【点评】本题考查了列式计算,涉及整数四则运算的应用,百分数的应用,比的应用,正确理解题意是解题的关键.
【考点3】创新及压轴题(第34-37题)
· 测量日影变化实践活动读图分析
· 综合多物体影子位置判断光源
· 利用相似比例列方程解决遮挡问题
· 结合方位与时间判断影子方向长短
34.(2025春•哈尔滨期末)北京某中学开展了测量日影变化规律的实践活动.请结合实践过程,读图完成下列各题.
实践活动材料:1米长的竹竿1根、量尺1个、绘图工具1套.
【物影日变化】
活动1:如图1是同学们记录的一天中9点、12点、15点竹竿影子的方向和长度.
(1)正午12点,竹竿影子的朝向是 正北 (填“正北”或“正南”).
(2)一天中竹竿影子长度的变化规律是 先变短再变长 (填“先变长再变短”或“先变短再变长”);此现象与地球的 自转 有关(填“自转”或“公转”).
【物影年变化】
活动2:9月8日至9月20日,每隔6天测一次,竹竿影长测量时间为正午.如图是太阳直射点一年当中的回归运动.
日期
影长/厘米
朝向
白昼时长
9.8
73
朝北
12小时28分钟
9.14
77
朝北
12小时17分钟
9.20
81
朝北
12小时11分钟
(3)根据记录可知,9月8日至20日,竹竿影子长度变 长 (填“长”或“短”),白昼时间变 短 (填“长”或“短”),测量期间太阳直射点最接近图2中的 ③ (填序号),此过程太阳的直射点向 南 移动(填“北”或“南”).
(4)一年中,物体的影长会随着季节变化而变化,此现象与地球的 公转 有关(填“自转”或“公转”).
【物影与生活】
(5)图3中A、B两图分别为某同学所绘夏至日、冬至日正午竹竿影子的方向和长度.B图测绘的时间可能是 夏至日 前后(填“夏至日”或“冬至日”),假如想在北京市买房,为了保证房屋采光,推荐看房的最佳季节是 冬季 (填“春季”,“夏季”,“秋季”或“冬季”).
【分析】根据平行投影,即根据太阳光的照射下,杆高与影长的变化规律进行解答即可.
【解答】解:(1)正午12点,竹竿影子的朝向是正北,
故答案为:正北;
(2)一天中竹竿影子长度的变化规律是先变短再变长,此现象与地球的自转有关,
故答案为:先变短再变长,自转;
(3)根据记录可知,9月8日至20日,竹竿影子长度变长,白昼时间变短,测量期间太阳直射点最接近图2中的③,此过程太阳的直射点向南移动,
故答案为:长,短,③,南;
(4)一年中,物体的影长会随着季节变化而变化,此现象与地球的公转有关,
故答案为:公转;
(5)图3中A、B两图分别为某同学所绘夏至日、冬至日正午竹竿影子的方向和长度.B图测绘的时间可能是夏至日前后,假如想在北京市买房,为了保证房屋采光,推荐看房的最佳季节是冬季,
故答案为:夏至日,冬季.
【点评】本题考查平行投影,掌握在太阳光的照射下,杆高与影长的变化规律是正确解答的关键.
35.(2024秋•九江期中)太阳能光伏发电因其清洁、安全、高效等特点,已成为世界各国重点发展的新能源产业.图①是太阳能电板,图②是其截面示意图,其中GF为太阳能电板,AE、CD均为钢架且垂直于地面DE,AB为水平钢架且垂直于CD,测得AG=CF=0.4m,BC=0.6m,AC=0.75m.若某一时刻的太阳光线垂直照射GF.
(1)求钢架AE的长;
(2)求太阳能电板GF的影子EH的长(结果保留小数点后两位).
【分析】(1)由题意,得AE⊥DE,CD⊥DE,AB⊥CD,GE⊥GF,FH⊥GF,易证四边形ABDE是矩形,由矩形的性质得出∠BAE=90°,进而得出∠1+∠2=90°.在Rt△AEG中,由∠AGE=90°,进而得∠1+∠3=90°,∠2=∠3.根据相似三角形的判定可证△AEG∽△CAB,由相似三角形的性质得出,把数值代入即可得出结果;
(2)过点E作EM⊥FH于M,易证四边形EGFM是矩形,由矩形的性质得出∠GEM=90°,即∠4+∠3=90°,再根据∠AED=90°,得出∠4+∠5=90°,进而得出∠3=∠5,根据相似三角形的判定可证△AEG∽△HEM,由相似三角形的性质得出.在Rt△AEG中,由勾股定理可得EG的长,进而得出EH的值.
【解答】解:(1)如图,由题意,得AE⊥DE,CD⊥DE,AB⊥CD,GE⊥GF,FH⊥GF,
∴∠AED=∠BDE=∠ABD=90°,∠AGE=∠GFH=90°,
∴四边形ABDE是矩形,
∴∠BAE=90°,
∴∠1+∠2=90°.
又∵在Rt△AEG中,∠AGE=90°,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠2=∠3.
又∵∠AGE=∠ABC=90°,
∴△AEG∽△CAB,
∴,
∵AG=0.4m,BC=0.6m,AC=0.75m,
∴,
∴(m).
答:钢架AE的长为0.5m.
(2)如图,过点E作EM⊥FH于M,
∴∠EMF=90°,
∴∠AGE=∠GFH=∠EMF=90°,
∴四边形EGFM是矩形,
∴∠GEM=90°,
∴∠3+∠4=90°.
又∵∠AED=90°,
∴∠4+∠5=90°,
∴∠3=∠5.
又∵∠AGE=∠EMH=90°,
∴△AEG∽△HEM,
∴.
在Rt△AEG中,由勾股定理,得AE2=AG2+EG2,
∴(m),
∴EM=GF=AG+AC+GF
=0.4+0.75+0.4
=1.55(m),
∴,
∴(m).
答:太阳能电板GF的影子EH的长为2.58m.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,勾股定理的应用,矩形的判定和性质,平行投影,熟练掌握相似三角形的判定和性质,勾股定理,矩形的判定和性质,平行投影是解题的关键.
36.(2024•顺义区二模)“夏至”是二十四节气的第十个节气,《恪遵宪度》中解释道:“日北至,日长之至,日影短至,故曰夏至.至者,极也.”夏至入节的时间为每年公历的6月21日或6月22日.
某小组通过学习、查找文献,得到了夏至日正午(中午12时),在北半球不同纬度的地方,100cm高的物体的影长和纬度的相关数据.记纬度为x(单位:度),影长为y(单位:cm),x与y的部分数据如表:
x
0
5
15
23.5
25
35
45
55
65
y
43.5
33.4
15.0
0
2.6
20.3
39.4
61.3
88.5
(1)通过分析如表数据,发现可以用函数刻画纬度x和影长y之间的关系.在平面直角坐标系xOy中,画出此函数的图象;
(2)北京地区位于大约北纬40度,在夏至日正午,100cm高的物体的影长约为 30.0 cm(精确到0.1);
(3)小红与小明是好朋友,他们生活在北半球不同纬度的地区,在夏至日正午,他们测量了100cm高的物体的影长均为40cm,那么他们生活的地区纬度差约是 44 度.
【分析】(1)利用描点法画出函数图象;
(2)利用图象法判断x=40时,y的值即可;
(3)利用图象法判断出y=40时,x的两个值可得结论.
【解答】解:(1)图形如图所示:
(2)北京地区位于大约北纬40度,在夏至日正午,100cm高的物体的影长约为30.0.
故答案为:30.0(不唯一);
(3)y=40时,x≈3或47,
47﹣3=44(度).
故答案为:44.
【点评】本题考查平行投影,解题的关键是理解题意,学会利用图象法解决问题.
37.(2024•泰兴市开学)数学课上,老师组织同学们开展室外测量活动,下面是两个同学的对话.
小明:“校园这棵大树有多高呢?”
小亮:“我们可以通过测量同一时间、同一地点、不同物体的影长来计算”
小明:“我测得大树的影长是15m”
小亮:“我的身高和影长也测量出来了(如图)”
你能根据他们的对话,知道这棵大树有多高吗?
【分析】根据题意知道,同一时间、同一地点物体的长度和它的影子的长度的比值一定,即物体的长度和它的影子的长度的成正比例,由此列式解答即可.
【解答】解:设这棵大树有x米高.
1.5:1.2=x:15,
1.2x=15×1.5,
1.2x=22.5,
x=18.75.
答:这棵大树有18.75米高.
【点评】此题主要考查了平行投影,首先判定两种量成何种比例,再设出未知数,列式解答即可.
📝 随堂检测
【练习 1】(2024秋•三水区月考)如图,在直角坐标系中,点P(2,2)是一个光源.木杆AB两端的坐标分别为(0,1),(3,1).则木杆AB在x轴上的投影长为 6 .
【分析】利用中心投影,延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,证明△PAB∽△PA′B′,然后利用相似比可求出A'B'的长.
【解答】解:延长PA、PB分别交x轴于A′、B′,作PE⊥x轴于E,交AB于D,如图,
∵P(2,2),A(0,1),B(3,1).
∴PD=1,PE=2,AB=3,
∵AB∥A′B′,
∴△PAB∽△PA′B′,
∴,即,
∴A′B′=6,
故答案为:6.
【点评】本题考查了中心投影:中心投影的光线特点是从一点出发的投射线.物体与投影面平行时的投影是放大(即位似变换)的关系.
【练习 2】(2026•兴平市一模)如图,乐乐将高为1.8米的标杆CD竖立在地面上,某一时刻高为9米的小树AB在太阳光下的投影为BE,此时标杆CD在太阳光下的投影为CF,CF=1.2米.已知AB⊥BF,CD⊥BF,点B、E、C、F在同一直线上,则投影BE的长为 6 米.
【分析】根据平行光线照射下,垂直于地面的物体与其投影构成相似三角形,可得到△DCF∽△ABE,进而利用相似三角形对应边成比例的性质,求出小树AB的投影BE的长度.
【解答】解:∵AB⊥BF,CD⊥BF,点B、E、C、F在同一直线上,
∴CD∥AB,
∵AE∥DF,
∴△DCF∽△ABE,
∴,
即,
BE=6m.
故答案为:6.
【点评】本题考查的是相似三角形的应用,灵活运用“同一时刻物高与影长成比例”的原理是解题的关键.
【练习 3】(2026•米脂县校级开学)比赛当天下午,小颖先参加了校运动会女子100米短跑比赛,一段时间后又参加了女子400米接力比赛,如图是小刚在同一位置为小颖拍摄的两张比赛照片,则小颖参加400米接力赛的照片是 甲 (填“甲”或“乙”,小颖处于北半球).
【分析】根据平行投影的规律:从早晨到傍晚物体的指向是:西﹣西北﹣北﹣东北﹣东,影长由长变短,再变长,进行判断即可.
【解答】解:根据平行投影的规律:从早晨到傍晚物体的指向是:西﹣西北﹣北﹣东北﹣东,影长由长变短,再变长;则乙照片是参加100m的,甲照片是参加400m的.
故答案为:甲.
【点评】本题考查平行投影.熟练掌握平行投影的规律,是解题的关键.
💯 课后巩固
复习建议
· 中心投影看光源是否为同一点,平行投影看光线是否平行
· 中心投影连线找影端,影子随距离变化
· 平行投影同一时刻物高影长成正比,列比例式求解
· 北半球影子方向西→北→东,正午最短
· 测高测影本质是相似三角形比例应用
【作业 1】(2026•隆安县二模)如图,木棒AB竖直举起靠近墙面,打开手机手电筒P照射木棒AB(点P在AB的垂直平分线上且位于AB右侧),在墙面上形成投影CD,已知AB=10cm,CD=40cm,此时点P到AB的距离为20cm,若木棒AB不动,水平移动手机手电筒P使投影CD的长度缩短20cm,则点P相对于木棒AB的移动方式( )
A.向左平移40cm B.向右平移40cm
C.向左平移20cm D.向右平移20cm
【分析】过点P作PF⊥CD于点F,交AB于点E,证明△PAB∽△PCD得,即可求出EF,移动后过点P′作P′F′⊥C′D′于点F′,交AB于点E′,C′D′=40﹣20=20cm,同理△P′AB∽△PC′D′,则,即,求出P′E′,即可求解.
【解答】解:如图,过点P作PF⊥CD于点F,交AB于点E,
∵AB∥CD,
∴PE⊥AB,△PAB∽△PCD,
∴,
∵PE=20cm,AB=10cm,CD=40cm,
∴,
∴EF=60cm,
移动后如图,过点P′作P′F′⊥C′D′于点F′,交AB于点E′,
∵投影CD的长度缩短了20cm,
∴C′D′=40﹣20=20cm,
同理△P′AB∽△PC′D′,
∴,
即,
∴P'E'=60cm,
经检验,P'E'=60cm是原分式方程的根,
∴点P相对于木棒AB向右平移了60﹣20=40(cm).
故选:B.
【点评】本题考查相似三角形的判定与性质,平行投影,线段垂直平分线的性质,生活中的平移现象,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
【作业 2】(2026春•无锡期中)小张拿着一块矩形纸片在阳光下做投影实验,这块矩形纸片在地面上形成的投影不可能是( )
A.矩形 B.等腰梯形
C.正方形 D.平行四边形
【分析】根据平行投影的概念解答即可.
【解答】解:∵太阳光线是平行光线,矩形的对边平行,
∴矩形对边在平行投影下得到的投影仍然平行,
∴平行四边形,矩形、正方形都是特殊的平行四边形,倾斜放置或合适角度都可以得到,
∵等腰梯形只有一组对边平行,不符合平行投影的性质,
∴不可能是等腰梯形.
故选:B.
【点评】本题考查的是平行投影,熟知由平行光线形成的投影是平行投影,如物体在太阳光的照射下形成的影子就是平行投影是解题的关键.
【作业 3】(2025秋•龙华区期末)如图,数学实验小组在水平放置的木板中央竖直钉一枚钉子.从早晨到傍晚,钉子在阳光照射下,投在木板上的影子长度的变化情况是( )
A.一直变短 B.短﹣长﹣短 C.一直变长 D.长﹣短﹣长
【分析】根据太阳光照射角度随时间的变化而变化,得出影子的长短随时间的变化而变化,早晨和傍晚影子长,中午影子短据此即可求解.
【解答】解:∵早晨太阳逐渐升高,下午太阳逐渐变低,
∴投在木板上的影子长度的变化情况是:长﹣短﹣长.
故选:D.
【点评】本题考查平行投影的特点和规律.在不同时刻,同一物体的影子的方向和大小可能不同,不同时刻物体在太阳光下的影子的大小在变,方向也在改变,就北半球而言,从早晨到傍晚物体的指向是:西﹣西北﹣北﹣东北﹣东,影长由长变短,再变长.
【作业 4】(2024秋•市南区期末)如图,圭表是度量日影长度的一种天文仪器,垂直于地面的直杆叫“表”,水平放置于地面上,刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”.当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,冬至日影最长,;夏至日影最短,.若圭面上冬至线与夏至线之间的距离为4m,则表高为( )
A.2.1m B.2.4m C.5.6m D.5.8m
【分析】设表高为xm.根据冬至线与夏至线之间的距离为4m,构建方程求解.
【解答】解:设表高为xm.
由题意2xx=4,
解得x=2.4.
∴表高为2.4m.
故选:B.
【点评】本题考查平行投影,一元一次方程的应用,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.
【作业 5】(2026•上栗县模拟)如图,在直角坐标系中,点P(2,3)是一个点光源.木杆AB两端的坐标分别为(1,1),(4,1).则木杆AB在x轴上的投影长为 .
【分析】连接PA并延长交x轴于C,连接PB并延长交x轴于D,待定系数法求出直线PA的解析式为y=2x﹣1,求出,D(5,0)即可求解.
【解答】解:连接PA并延长交x轴于C,连接PB并延长交x轴于D,
设直线PA的解析式为y=kx+b,则有
,
解得,
∴直线PA的解析式为y=2x﹣1,
当y=0时,2x﹣1=0,
解得,
∴,
同理可求D(5,0),
∴,
∴木杆AB在x轴上的投影长为.
故答案为:.
【点评】本题考查坐标确定位置,中心投影,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
【作业 6】(2025秋•子洲县期末)榆林剪纸是陕西榆林珍贵的文化遗产,也是享誉中外的陕北剪纸的精华.榆林剪纸在手电筒下形成的影子属于 中心 投影.(填“中心”或“平行”)
【分析】根据平行投影和中心投影的定义解答即可.
【解答】解:∵手电筒的光源为点光源,
∴榆林剪纸在手电筒下形成的影子属于中心投影.
故答案为:中心.
【点评】本题考查平行投影和中心投影,熟知中心投影是指把光由一点向外发散形成的投影;平行投影是在一束平行光线照射下形成的投影是解题的关键.
【作业 7】(2025秋•金凤区校级期末)下列各种现象:
①孙敬“悬梁”在灯下读书的影子;
②朱买臣“负薪”在日光下读书的影子;
③车胤“囊萤”借萤火之光读书的影子;
④匡衡“凿壁偷光”借灯光读书的影子.
其中属于平行投影的是 ② (填序号).
【分析】根据平行投影的定义判断即可.
【解答】解:①∵灯是点光源,光线发散,
∴孙敬“悬梁”在灯下读书的影子是中心投影,不符合题意;
②∵太阳光近似平行光线,
∴朱买臣“负薪”在日光下读书的影子是平行投影,符合题意;
③∵萤火虫为点光源,光线发散,
∴车胤“囊萤”借萤火之光读书的影子是中心投影,不符合题意;
④∵灯光为点光源,光线发散,
∴匡衡“凿壁偷光”借灯光读书的影子是中心投影,不符合题意.
故答案为:②.
【点评】本题考查了平行投影与中心投影,熟知平行投影的光源为平行光线(如日光),而中心投影的光源为点光源(如灯光、萤火虫光)是解题的关键.
【作业 8】太阳光照射一扇矩形的窗户,投在平行于窗户的墙上的影子的形状是 矩形 .
【分析】太阳光照射一扇矩形的窗户,根据在同一时刻,不同物体的物高和影长成比例,且平行物体的投影仍旧平行.故可知矩形的窗户的投影是与窗户全等的矩形.
【解答】解:太阳光照射一扇矩形的窗户,投在平行于窗户的墙上的影子的形状是与窗户全等的矩形.
故答案为:矩形.
【点评】本题考查了平行投影特点:在同一时刻,不同物体的物高和影长成比例,且平行物体的投影仍旧平行.
【作业 9】(2026秋•同步)平地上立有三根等高的木杆,从上面看如图所示,图中画出了其中一根木杆在路灯灯光下的影子.你能分别在图中画出另外两根木杆在同一路灯灯光下的影子吗?
【分析】利用中心对称变化的性质作出图形即可.
【解答】解:图形如图所示:
【点评】本题考查中心投影,解题的关键是理解中心投影的定义,属于中考常考题型.
【作业 10】如图,高20m的教学楼(AC)某一时刻在地面上的影子(CB)长15m,在教学楼前10m处有一高为5m的旗杆(DF).问:在同一时刻你能看到旗杆顶端的影子吗?通过计算说明.
【分析】利用同一时刻物高与影长成正比求得旗杆的影长,然后与楼距的和比较即可说明.
【解答】解:不能看到国旗的影子,理由如下:
∵同一时刻物高与影长成正比,
∴设旗杆的影长为x,则,
解得:x=3.75,
∵旗杆距离教学楼10米,
∴10+3.75<15,
∴不能看到国旗的影子.
【点评】本题考查了相似三角形的应用,能够求得旗杆的影长是解答本题的关键,难度不大.
【作业 11】(2025秋•抚州月考)学习投影后,学习小组利用周末到公园看到水平地面垂直立着三根竹竿AB、CD、EF,垂足分别为B、D、F,两根竹竿之间的距离均为6米(BD=DF=6米),收集到与投影有关的生活情境:小明和小红分别在不同时间收集到竹竿AB、CD的影子分别为BG、DH,如图1和图2的示意图.请解决下列问题:
(1)反映平行投影的情形图是 图2 ,反映中心投影的情形图是 图1 ;(填“图1”或“图2”)
【画图操作】
(2)结合图1中的影子BG、DH画出表示竹竿EF的影子FM及光源O;【数学思考】
(3)在(2)中,小明从点P向右沿地面走,经过光源O的正下方沿直线走到点M,小明的影长y随小明与点P之间的距离x的变化而变化,那么表示y与x之间函数关系的图象大致为D .
A. B..C. D.
【解决问题】
(4)在图2中,学习小组经测量:竹竿AB=3.6米,竹竿CD=2.25米,竹竿EF=1.5米,竹竿AB、CD的影长BG=DH=4米,求竹竿EF的影长.
【分析】(1)根据平行投影和中心投影的定义判断即可;
(2)根据中心投影的定义画出图形;
(3)利用相似三角形的性质构建方程组求解即可.
【解答】解:(1)反映平行投影的情形图是图2,反映中心投影的情形图是图1,
故答案为:图2,图1;
(2)根据中心投影的定义画出图形,的影子BG、DH画出表示竹竿EF的影子FM及光源O如图所示:
;
(3)∵在灯光下,离点光源近的物体它的影子短,离点光源远的物体它的影子长,
∴小明的影长变化是先越来越短,再越来越长,
故选:D;
(4)如图,过点O作OR⊥BG于点R,设OR=y米,BR=x米,
∵AB⊥BG,OR⊥BG,
∴AB∥OR,
∴△ABG∽△ORG,
∴,
即①,
同理可得:,
即②,
联立①②,得,
整理得,,
解得,
∴OR=9米,BR=6米,
又同理可得:,
即,
解得FM=3.6,
答:EF的影长为3.6米.
【点评】本题考查了平行投影、中心投影和相似三角形的应用,熟练掌握知识点是解题的关键.
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