第六章 圖形的相似領銜人:吳粉連組稿團隊:江蘇省常州市金壇區(qū)吳粉連名師工作室
相似三角形是初中數學的重要知識點,在生活中也有著廣泛的應用。下面就如何利用相似三角形來測量物體的高度談一點方法,希望能給同學們帶來收獲。
方法一:利用影子
【操作方法】一名學生站在旗桿影子的頂端處,測出該生的身高和影長及此時旗桿的影長。
【點撥】把太陽的光線看成是平行的。
∵太陽的光線是平行的,
∴AE∥CB,∴∠AEB=∠CBD。
∵人與旗桿是垂直于地面的,
∴∠A BE=∠CDB=90°,
∴△AEB-△CBD,
∴AB/CD=BE/BD,
即CD= AB·BD/BE。
因此,只要測量出入的影長BE,旗桿的影長DB,再知道人的身高AB,就可以求出旗桿CD的高度了。
方法二:利用標桿
【操作方法】選一名學生為觀測者,在他和旗桿之間的地面上樹一根高度已知的標桿。觀測者前后調整自己的位置,使旗桿頂部、標桿頂部與眼睛恰好在同一直線上,此時分別測出他的腳與旗桿底部、標桿底部的距離即可求出旗桿的高度。
【點撥】如圖3,過點A作AN⊥DC于點N,交EF于點M。
∵人、標桿和旗桿都垂直于地面,
∴∠ABF=∠EFD=∠CDH=90°,
∴人、標桿和旗桿是互相平行的。
∵EF∥CN,∴∠1=∠2。
∵∠3=∠3,∴△AEM一△ACN,
∴AM/AN=CE/CN。
∵人與標桿的距離、人與旗桿的距離、標桿與人的身高的差EM都已測量出,
∴能求出CN。
∵∠ABF=∠CDF=∠ND=90°,
∴四邊形ABDN為矩形,
∴DN=AB.
∵能求出旗桿CD的長度。
【操作方法】選一名學生作為觀測者,在他與旗桿之間的地面上平放一面鏡子。固定鏡子的位置,觀測者看著鏡子來回調整自己的位置,使自己能夠通過鏡子看到旗桿頂部。此時,測出他的腳與鏡子的距離、旗桿底部與鏡子的距離就能求出旗桿的高度。
【點撥】入射角=反射角。
∵入射角=反射角,
∴∠AEB=∠CED。
∵人、旗桿都垂直于地面,
∴∠A BE=LCDE=90°,
∴△AEB-△CED,∴AB/CD=BE/DE。
因此,測量出入與鏡子的距離BE,旗桿與鏡子的距離DE,再知道人的身高AB,就可以求出旗桿CD的高度。
【總結】以上三種方法是利用相似三角形測量物體高度的常用方法,我們還要注意以下幾點:
1.運用方法一時,可以把太陽光近似地看成平行光線,計算時還要用到觀測者的身高;
2.運用方法二時,觀測者的眼睛必須與標桿的頂端、旗桿的頂端“三點共線”,標桿與地面要垂直,在計算時還要用到觀測者的眼睛離地面的高度;
3.運用方法三時,應注意光線的入射角等于反射角。
(作者單位:江蘇省常州市金壇區(qū)華羅庚實驗學校)