内容正文:
2026--2027学年华东师大版九年级数学上册
第22章 22.3 相似三角形
22.3.4 相似三角形的
应用(1)
学习目标
1.能利用相似三角形的性质解决实际问题,如测量物体高度、两地距离等.(重点)
2.掌握利用相似三角形解决问题的一般方法和步骤.(难点)
课堂引入
1.相似三角形的判定方法
2.相似三角形的性质
思考:在生活中,我们经常会遇到一些不能直接测量的物体高度(如金字塔的高度)或两地距离(如河的宽度),如何利用我们所学的三角形的相似知识来解决这些问题呢?
一、
利用相似三角形测量物体高度
例1 (课本P85例6)古代一位数学家想出了一种测量金字塔高度的方法:如图,为了测量金字塔的高度OB,先竖一根已知长度的木棒O'B',比较木棒的影长A'B'与金字塔的影长AB,即可近似算出金字塔的高度OB.如果O'B'=1 m,A'B'=2 m,AB=274 m,求金字塔的高度OB.
解 ∵太阳光线是平行光线,∴∠OAB=∠O'A'B'.
∵∠ABO=∠A'B'O'=90°,
∴△OAB∽△O'A'B'(两角分别相等的两个三角形相似).
∴.
∴OB==137(m).
故金字塔的高度OB为137 m.
反思感悟
测量不能到达顶部的物体的高度,可以用“同时同地物高与影长成比例”的原理解决.表达式:物高1∶物高2=影长1∶影长2.
跟踪训练1 (1)如图是小明设计的用手电筒测量某古城墙高度的示意图.点P处放一水平的平面镜,光线从点A发出,经平面镜反射后刚好射到古城墙CD的顶端C处,已知AB⊥BD,CD⊥BD,且测得AB=1.2 m,BP=1.8 m,PD=12 m,那么该古城墙的高度是
A.6 m B.8 m
C.18 m D.24 m
√
解析 由题意知∠APB=∠CPD,∠ABP=∠CDP=90°,
∴Rt△ABP∽Rt△CDP,∴,
∴CD==8(m).
(2)为测量操场上悬挂国旗的旗杆的高度,设计的测量方案如图所示,标杆高度CD=2.8 m,标杆与旗杆的水平距离BD=8 m,人的眼睛与地面的高度EF=1.6 m,人与标杆CD的水平距离DF=2 m,E,C,A三点共线,EM⊥AB于M,交CD于N.求旗杆AB的高度.
解 ∵CD⊥FB,AB⊥FB,
则四边形EFDN和四边形BMND是矩形,
∴CD∥AB,EF=ND=MB,EN=FD,EM=FB,
∴△CNE∽△AME,
∴,
即,
(2)为测量操场上悬挂国旗的旗杆的高度,设计的测量方案如图所示,标杆高度CD=2.8 m,标杆与旗杆的水平距离BD=8 m,人的眼睛与地面的高度EF=1.6 m,人与标杆CD的水平距离DF=2 m,E,C,A三点共线,EM⊥AB于M,交CD于N.求旗杆AB的高度.
解 ∴,
∴AM=6 m,
∴AB=AM+MB=AM+EF=6+1.6=7.6(m).
故旗杆AB的高度为7.6 m.
二、
利用相似三角形测量两地距离
例2 (课本P86例7)如图,为了估算河的宽度,我们可以在河的对岸选定一个目标作为点A,再在河的这一边选定点B和C,使AB⊥BC,然后,再选定点E,使EC⊥BC,用视线确定BC和AE的交点D.此时如果测得BD=118 m,DC=61 m,EC=50 m,求河的宽度AB.(精确到0.1 m)
解 ∵∠ADB=∠EDC,∠ABD=∠ECD=90°,
∴△ABD∽△ECD(两角分别相等的两个三角形相似),
∴,解得AB=≈96.7(m).
故河的宽度AB约为96.7 m.
反思感悟
测量不能直接到达的两点间的距离时,常常构造相似三角形,利用相似三角形的性质求解.常见的测量方式有:(1)构造“A”型相似;(2)构造“X”型相似.
跟踪训练2 (1)铁路道口的栏杆如图所示,O为栏杆的支点,AO=2米,CO=10米.若栏杆左端下降的垂直距离AB为0.8米,则栏杆右端上升的垂直距离CD为 米.
4
解析 ∵∠ABO=∠CDO,∠AOB=∠COD,
∴△AOB∽△COD,∴,
又∵AO=2米,CO=10米,AB=0.8米,∴CD=4米.
(2)如图,小虎自制了一个小孔成像装置,其中AB∥CD,纸筒的长度FH为12 cm,他准备了一支长为30 cm的蜡烛AB,想要得到高度为5 cm的像CD,求此时蜡烛与纸筒的距离EF的长度.
解 由题意得AB∥CD,
∴∠FAB=∠FDC,∠FBA=∠FCD,
∴△ABF∽△DCF,
∴,
∴,
解得EF=72 cm,∴此时蜡烛与纸筒的距离EF的长度为72 cm.
课堂小结
1.如图,小明用两根长度相同的小木棍AD,BC自制了一个“X形”测量工具,AD与BC交于点O,OA=OB=OD.现将其放进一个锥形瓶内,测得CD=4 cm,则该锥形瓶底部点A,B之间的距离为
A.36 cm B.30 cm
C.24 cm D.18 cm
随堂演练
√
随堂演练
解析 ∵小明用两根长度相同的小木棍AD,BC自制了一个“X形”测量工具,OA=OB=OD,
∴OC=OD,∴,
∵∠DOC=∠AOB,∴△AOB∽△DOC,∴,
又∵CD=4 cm,∴,∴AB=18 cm.
2.如图,小明探究“制作视力表”的相关内容:当测试距离为5 m时,标准视力表中最大的“E”字高度为72.7 mm,当测试距离为3 m时,最大的“E”字高度为
A.4.36 mm B.27.26 mm
C.43.62 mm D.12.17 mm
随堂演练
√
随堂演练
解析 由题意可得BC∥DF,BC=72.7 mm,AB=5 m,AD=3 m,
∴△ADF∽△ABC,∴,
当测试距离为3 m时,设最大的“E”字高度为x mm,
∵5 m=5 000 mm,3 m=3 000 mm,
∴,解得x=43.62,
∴当测试距离为3 m时,最大的“E”字高度为43.62 mm.
3.如图,利用标杆DA测量楼高,点C,A,B在同一直线上,DA⊥CB,EB⊥CB,垂足分别为A,B.若测得影长AB=16米,DA=3米,影长CA=4米,则楼高EB为 米.
随堂演练
12
解析 ∵DA⊥CB,EB⊥CB,∴∠DAC=∠EBA=90°,
∵DC∥EA,∴∠DCA=∠EAB,∴△DCA∽△EAB,∴,∴,
解得EB=12米,∴楼高EB为12米.
4.如图,树AB在路灯O的照射下形成投影BC.若树高AB=4 m,路灯高度OP=10 m,树与路灯的水平距离BP=9 m.求树影BC的长.
随堂演练
解 根据题意得AB⊥CP,OP⊥CP,
∴AB∥OP,
∴△ABC∽△OPC,
∴,
∵AB=4 m,OP=10 m,BP=9 m,
∴,∴BC=6 m.
5.滹沱河是石家庄的“母亲河”,滋养着冀中平原.嘉嘉为测量滹沱河某段的宽度,采用如下方法:如图,该段河道两岸平行,他在对岸选定目标点A,在靠近自己的河岸取点B和C,并在AB,AC的延长线上分别取点D,E,使DE∥BC,经测量BC=200米,DE=300米,点E到BC的距离为350米,AF⊥BC于点F.
(1)求的值;
随堂演练
解 ∵DE∥BC,BC=200米,DE=300米,
∴△ACB∽△AED,
∴,
∴=2.
5.滹沱河是石家庄的“母亲河”,滋养着冀中平原.嘉嘉为测量滹沱河某段的宽度,采用如下方法:如图,该段河道两岸平行,他在对岸选定目标点A,在靠近自己的河岸取点B和C,并在AB,AC的延长线上分别取点D,E,使DE∥BC,经测量BC=200米,DE=300米,点E到BC的距离为350米,AF⊥BC于点F.
(2)求滹沱河该段的宽度AF.
随堂演练
解 如图,过点E作EG⊥BF垂足为G,
∵BC=200米,DE=300米,EG=350米,
AF⊥BF,EG⊥BF,∠ACF=∠ECG,
∴△AFC∽△EGC,
∴=2,∴AF=2EG=2×350=700(米).
谢谢观看
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