歡迎來到百家號「米粉老師說數學」,利用三角形全等測距離,實質就是利用三角形全等來解決現實生活中的實際問題,但現實生活中的實際問題,畢竟與我們的數學教材存在很大的差異性,如這道題:
有一塊三角形的厚鐵板,根據實際生產需要,工人師傅要把∠MAN平分開,現在他手邊只有一把沒有刻度的尺子和一根細繩,你能幫工人師傅想個辦法嗎?
此題除了想到角平分線外,我們很難從這個實際問題中聯想到數學其他知識點,而題目條件是不可能作出它的角平分線的,一定需要利用到別的數學知識,這時需要利用到數學的「建模思想」,把實際問題轉化成數學全等問題來解決,所以培養學生的數學建模思想,鞏固三角形全等知識,才是「利用三角形全等測距離」題型的練習重點或考查重點。
解題方法:建模思想+全等知識
解題思路:畫出或完善幾何圖形,構造全等三角形,利用全等證明解決問題
例1.如圖,山腳下有A、B兩點,要測出A、B兩點的距離,請說說你的解決方案。
(1)在地上取一個可以直接到達A、B點的點O,連接AO並延長到C,使AO=CO,請你能完成右邊的圖形。
(2) 說明你是如何求AB的距離。
解析:此題實質考查數學建模思想:構造全等三角形,利用三角形全等性質求出線段AB的長,即A、B兩點間的距離.
在地上取一個可以直接到達A、B點的點O,連接AO並延長到D,使AO=OD,連接BO並延長到C,使OC=OB,連接CD,測量出線段CD的長度,即是A、B兩點間的距離。理由是:
∵OA=OD,∠AOB=∠COD,OB=OC,∴△AOB≌△DOC,∴AB=CD,即量出CD的長度,即為AB的長度。
2.(1)如圖,要測量河兩岸兩點A、B間的距離,可用什麼方法?並說明這樣做的合理性
解析:考查數學建模思想:構造全等三角形,利用三角形全等性質求出線段AB的長。方法:在AB的垂線BE上取兩點C、D,使CD=BC,過點D作BE的垂線DG,並在DG上取一點F,使A、C、F在一條直線上,這時測得的DF的長就是A、B間的距離.
理由:∵AB⊥BE,DG⊥BE ∴∠B=∠BDF=90°,在△ABC和△FDC中, ∠B =∠BDF,BC = CD,∠ACB= ∠DCF,∴△ABC≌△FDC(ASA) ∴AB=DF.
(2)若A、B兩點的位置如圖,你會構造全等的三角形,求出A、B兩點間的距離嗎?
例3.七年級某班學生到野外進行數學實踐活動,為了測量一池塘兩端A、B之間的距離,同學們設計了如下兩種方案:
方案一:如圖1,先在平地上取一個可以直接到達A、B的點C,再連接AC、BC,並分別延長AC至D、BC至E,使DC=AC,EC=BC,最後量出DE的距離就是AB的長;
方案二:如圖2,過點B作AB的垂線BF,在BF上取C、D兩點,使BC=CD,接著過D作BD的垂線DE,交AC的延長線於E,則測出DE的長即為AB的距離。
(1)兩種方案是否具有可行性,請說明理由;
(2)小李說在方案二中,並不一定要BF⊥AB,DF⊥BF,只需_____就可以了,請把小李所說的條件補上。
解析:(1)相比於前兩題,此題要簡單多了,利用建模思想所構造的全等三角形題目已給出,只需要證明所構造的三角形是否全等即可解答,其中方案一用「SAS」證全等,方案二用「ASA」證全等;
方案一可行,理由是:由題意可知,DC=AC,EC=BC,又∵∠ACB=∠DCE,∴△ACB≌△DCE(SAS),∴DE=AB,即量出DE的距離就是AB的長;
方案二可行,由題意可知,BC=CD,∠ABC=∠EDC=90,又∵∠ACB=∠DCE,∴△ABC≌△EDC(ASA),∴DE=AB,即量出DE的距離就是AB的長;
(2)方案二作兩垂線的目的可得兩個等角,所以兩個等角不一定要作垂線,直接替換兩個等角即可,所以,
小李說在方案二中,並不一定要BF⊥AB,DF⊥BF,只需「∠ABC=∠EDC」即可。
讓我們回到文章開頭出現的那道題,解題步驟如下,你想到了嗎?
解:在AM、AN上截取AB=AC,再將繩子對摺,可得到繩子的中點D,將繩子的兩端固定在鐵板上點B、C處,拽住繩子中點D,向外拉直BD、CD,在鐵板上畫出現在點D的位置,再作射線AD,則AD平分∠MAN,
理由是:∵AB=AC,BD=CD,AD=AD,∴△ABD≌△ACD(SSS),∴∠BAD=∠CAD,即AD平分∠MAN。
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