九年級暑假預習,相似三角形應用之路燈問題,中心投影

2020-12-13 勤十二談數學

相似三角形是初中幾何的難點所在,相似三角形與全等三角形的不同之處在於,有些題目很難找出三角形。相似三角形的應用較多,常見的有:路燈問題(中心投影)、樹影問題(平行投影)、內接四邊形問題、動點問題、擺放問題等等,本篇主要介紹路燈相關問題。

路燈、檯燈、手電筒的光線可以看成是從一個點發出來的,光源和物體所處的位置及方向影響物體的影長。平行投影的光線是平行的,中心投影的光線是交於同一點,過影子的頂端與物體的頂端的直線交於光源處。

在解決路燈問題時,通常會藉助多次相似,抓住人的身高與路燈的高度不變來解題。

例題1:如圖,有一路燈杆AB(底部B不能直接到達),在燈光下,小明在點D處測得自己的影長DF=3m,沿BD方向到達點G處再測得自己的影長GH=4cm,如果小明的身高為1.6m,GF=2m。 你能求出路燈杆AB的高度嗎?

分析:根據相似三角形的判定得出△ABF∽△CDF,那麼可以得到CD:AB=FD:FB,由△ABH∽△MGH可以得到MG:AB=HG:HB,由於人的身高與路燈的高度不變,可以得到FD:FB=HG:HB,帶入數據先求出線段BD的長度,然後再求AB的高度。

解決本題的關鍵在於MG=CD,然後等量代換,得到對應邊的比相等。

例題2:如圖,小明晚上在路燈下散步,已知小明的身高AB=h,燈柱的高OP=O』P』=L,兩燈柱之間的距離OO』=m.

(1)若小明距離燈柱OP的水平距離OA=a,求他的影子AC的長;

(2)若小明在兩路燈之間行走,則他前後的兩個影子的長度之和(DA+AC)是否是定值?請說明理由。

分析:(1)根據AB∥OP可以得到△ABC∽△OPC,然後可以得到比例式AC:OC=AB:OP,然後代入數據即可得到結論;

(2)利用相似三角形的性質分別表示出線段AD與AC的長度,然後求解,也可以連接PP』藉助X型模型進行解題。

本題要注意的是,沒有數據,都是字母表示,很多同學遇到字母類題目感覺就很難,哪怕是同一道題目,將數據換成字母就不會做,在解題過程中要克服這種心理。

例題3:如圖,工地上兩根電燈杆相距Lm,分別在高為10m,15m的A、C處用鐵絲將兩桿固定,求鐵絲AD與鐵絲BC的交點M處離地面的高MH的值.

分析:由AB∥CD可得△ABM∽△DCM,可得對應高BH與HD之比,易得MH∥AB,可得△MDH∽△ADB,利用對應邊成比例可得比例式,把相關數值代入求解即可。

本題也可以利用兩個「A」型圖進行證明,由△DHM∽△DBA可得MH:AB=DH:DB①,同理MH:CD=BH:DB②,將兩式相加可得:1/AB+1/CD=1/MH,在解小題時可以直接利用結論求解。

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