利用相似求物体的高度

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  利用相似求物体的高度是中考的考点之一,相对于图形变换和综合问题中的相似,这种题型的解题技巧性更强,需要同学们掌握正确的解题方法和技巧,并与生活经验相结合. 现将中考题的三种题型总结如下,希望能給同学们带来帮助.
  一、利用光线构造相似三角形
  例1(2021·浙江·绍兴)如图1,树AB在路灯O的照射下形成投影AC,已知路灯高PO=5 m,树影AC=3 m,树AB与路灯O的水平距离AP=4.5 m,则树的高度AB长是( ).
  A. 2 m B. 3 m          C. [32] m          D. [103] m
  解析:利用相似三角形的性质求解即可.
  ∵AB[?]OP,
  ∴△CAB∽△CPO,
  ∴[ABPO=ACPC],
  ∴[AB5=33+4.5],
  ∴AB=2 m.
  故选A.
  点评:测量不能到达顶部的物体的高度时,通常利用“相似三角形的对应边的比相等”和“在同一时刻物高与影长的比相等”来解决.
  二、利用标杆构造相似三角形
  例2(2021·河北)《九章算术》中记载了一种测量井深的方法. 如图2所示,在井口B处立一根垂直于井口的木杆BD,从木杆的顶端D观察井水边缘点C,视线DC与井口的直径AB交于点E,如果测得AB=1.6 m,BD=1 m,BE=0.2 m,那么AC为 m.
  解析:根据相似三角形的判定和性质即可得到结论.
  ∵BD⊥AB,AC⊥AB,
  ∴BD[?]AC,
  ∴△ACE∽△BDE,
  ∴[ACBD=AEBE],
  ∴[AC1=1.6-0.20.2],
  ∴AC=7 m.
  故填7.
  点评:直接测量井深有一定困难,在井口利用标杆构造相似三角形,将井下测量问题转移到地面上,从而使得测量变得简单易行.
  三、利用镜子反射构造相似三角形
  例3 如图3,为了测量一栋楼的高度OE,小明同学先在操场上A处放一面镜子,向后退到B处,恰好在镜子中看到楼的顶部E;再将镜子放到C处,然后后退到D处,恰好再次在镜子中看到楼的顶部E(O,A,B,C,D在同一条直线上),测得AC=2 m,BD=2.1 m,如果小明眼睛距地面高度BF,DG为1.6 m,试确定楼的高度OE.
  解析:首先根据题意得到△GDC∽△EOC和△FBA∽△EOA,然后利用相似三角形的对应边的比相等列式计算即可.
  ∵GD⊥CD,FB⊥OD,OE⊥OD,
  ∴GD[?]FB[?]OE,
  ∴△GDC∽△EOC,△FBA∽△EOA,
  令OE=a,AO=b,CB=x,
  则由△GDC∽△EOC得[GDEO=CDOC],
  即[1.6a=2.1-x2+b],
  整理得3.2 + 1.6b=2.1a - ax①,
  由△FBA∽△EOA得[FBEO=ABOA],
  即[1.6a=2-xb],
  整理得1.6b=2a - ax②,
  将②代入①得:
  3.2 + 2a - ax=2.1a - ax,
  ∴a=32,
  即OE=32 m.
  答:楼的高度OE为32 m.
  点评:本题应用镜面反射的基本性质,得出三角形相似,再运用“相似三角形对应边的比相等”即可解答.
  综上,利用相似求物体的高度属于数学建模的题型,生活中应用比较广泛,其核心思想是利用光线、标杆和镜面来构造相似,再利用相似三角形的判定定理和性质定理解决问题.
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