相似三角形测高
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4.6利用相似三角形测高度教学设计1.问题:相似三角形的判定方法有哪些?2.胡夫金字塔是埃及现存规模最大的金字塔,被誉为“世界古代八大奇迹之一”,古希腊数学家,天文学家泰勒斯曾经利用相似三角形的原理测量金字塔的高度,你能根据图示说出他测量金字塔的原理吗?每个星期一早晨学校都会举行升旗仪式,同学活动课题:利用相似三角形的有关知识测量旗杆的高度.活动方式:分组活动、全班交流研讨.活动工具:小镜子、标杆、皮尺等测量工具.方法1:利用阳光下的影子选一名同学直立在旗杆旁边,在同一时刻下测出该同学和旗杆的影子长,并测量出该同学的身高,根据上面的数据,你能求出旗杆的高度吗?解:∵太阳的光线是平行的,∴AE∥CB,∴∠AEB=∠CBD,∵人与旗杆是垂直于地面的,∴∠ABE=∠CDB,∴△ABE∽△CDB,∴ABCD =BEDB,即CD=AB∙BDBE代入测量数据即可求出旗杆CD的高度.归纳总结:测高方法一:利用阳光下的影子测量不能到达顶部的物体的高度,可以用“在同一时刻物高与影长成正比例”的原理解决.测量数据:身高AC、影长BC、旗杆影长EF.物1高:物2高 = 影1长:影2长方法2:利用标杆观测者适当调整自己的位置,使旗杆顶端、标杆顶端、自己的眼睛恰好在一条直线上。
根据测量数据,你能求出旗杆的高度吗?过眼睛所在点D作旗杆BC的垂线交旗杆BC于G,交标杆EF于H.可得△DHF∽△DGC∴FHCG =DHDG∴CG=FH∙DHDH∴BC =GC+GB=GC+AD归纳总结:构造相似:△AME∽△ANC.找比例:AM:AN=EM:CN需要测量的数据:人与标杆的距离AM人与旗杆的距离AN标杆的高度EF方法3:利用镜子的反射如图,每个小组选一名同学作为观测者,在观测者与旗杆之间的地面上平放一面镜子,在镜子上做一个标记,观测者看着镜子来回移动,直至看到旗杆顶端在镜子中的像与镜子上的标记重合。
测量所需的数据,根据所测的结果,你能求出旗杆的高度吗?说明你的理由。
利用相似三角形测高的三种方法
1.形似定理法:这个方法是利用相似三角形的三边成比例的性质来求
出物体与仪器距离(x)及物体的高度(h)的。
假设有一个类似于图中的
场景,物体AB的高度为h,相机CD离地面的距离为x,相机镜头视角下
的物体高度为y。
通过三角形相似关系可得:AD/CD=AB/BC,即AD=(CD/BC)*AB=x/h*AB。
所以物体与相机的距离为x=AD*BC/AB=h*BC/AB。
而物体的高度为
h=y*(AD+CD)/CD=y*BC/CD。
2.变换法:这个方法是通过将相机移动至两个不同的位置,同时拍摄
同一物体的两个照片来求出物体的高度。
如图,相机从C位置拍摄照片时,物体的高度为h1,相机从C’位置拍摄同一物体时,物体的高度为h2。
根据相似三角形原理,可得:h1/(x1+d)=h2/(x2+d),其中d为相机
的移动距离。
所以,物体的高度可以表示为h2=h1*(x2+d)/(x1+d)。
3. 斜向测量法:这个方法是利用相似三角形的夹角相等的原理来测
量物体高度。
如图,相机以斜向的角度(α)拍摄物体的照片,由相似三
角形的夹角相等可得:h/L=ta nα,即物体的高度为h=L*tanα。
其中,L
为相机离物体的距离。
这三种方法都是利用相似三角形的性质来测量物体高度的,其中形似
定理法和变换法需要测量相机距离、相机移动距离等参数,斜向测量法则
需要知道相机与物体的夹角。
所以在不同的场景下,选择不同的方法来测
量物体高度,能有效提高测量的精度。
利用相似三角形测高在日常测高工作中,我们经常会遇到需要测量某些高度的情况,比如建筑物的高度、电线杆的高度等等。
这时候,我们可以利用相似三角形的原理来进行测量,从而得到准确的高度数据。
下面,我们来详细介绍一下怎样利用相似三角形测高。
相似三角形的原理在几何学中,如果两个三角形的对应角度相等,那么这两个三角形就是相似三角形。
如果两个相似三角形的一个对应角度分别相等,那么它们的边长之比也相等。
具体的公式如下:AB/DE = BC/EF = AC/DF其中,AB、BC、AC分别为大三角形ABC的三条边长,DE、EF、DF分别为小三角形DEF的三条边长。
利用这个公式,我们可以很方便地计算出未知高度的值。
利用相似三角形测高的步骤在实际工作中,利用相似三角形测高的步骤主要包括以下几个方面:1.确定测量位置:首先要根据目标的高度和周围环境的条件,确定一个适合的测量位置。
最好选择平整、无遮挡、无杂物的地方,以确保测量的准确性。
2.测量三角形边长:在合适的位置摆放设备,如测距仪、测角仪、自动水平仪等,测量出大三角形ABC的三个边长(AB、BC、AC),并记录下来。
3.建立相似三角形:根据测量所得的数据,可以计算出大三角形ABC的三个角度,从而可以建立小三角形DEF。
在实际测量中,可以利用测量设备来测量小三角形的两条边长(DE、EF)。
4.计算未知高度:利用上述公式,可以计算出未知高度DF的值,从而得到目标的高度。
需要注意的是,在实际测量中,还需要考虑误差的影响因素,比如气象条件、设备精度等等,以尽可能提高测量的准确性。
利用相似三角形法测量高度,是一种简单而有效的方法,适用于许多领域的测量工作。
在实际使用过程中,需要认真把握每个步骤,尽可能减少误差的影响,并结合实际条件和测量要求,选择合理的设备和测量方法。
利用相似三角形测高的三种方法方法一:影子测量法影子测量法是一种利用日光的投影效果来测量高度的方法。
这种方法需要在测量地点及其附近的已知高度点上安装标杆,然后利用地面上的标记点和标杆上的影子来确定两个相似三角形。
当太阳光照射到地面上时,标杆上的影子会呈现出一个固定的长度。
通过测量该影子的长度和标杆顶部到标记点的距离,可以得出两个相似三角形的对应边长比。
然后,通过比例关系计算出未知高度点的高度。
方法二:测角法测角法是一种利用三角形的内角关系来测量高度的方法。
这种方法需要使用测角仪或经纬仪等仪器来测量两个角度,分别是测量点和未知高度点的水平角度和仰角。
然后,利用三角形的内角和为180度的性质,可以计算出其余的角度。
根据相似三角形的性质,可以得出两个相似三角形的边长比。
最后,通过比例关系计算出未知高度点的高度。
方法三:测距法测距法是一种利用距离和角度来测量高度的方法。
这种方法需要使用测距仪或测距仪等仪器来测量测量点与未知高度点之间的水平距离。
然后,使用同一台仪器测量测量点和未知高度点之间的仰角。
根据三角形的正弦定理,可以计算出未知高度点和测量点之间的垂直距离。
最后,通过测量点的高度和垂直距离,可以计算出未知高度点的高度。
在实际应用中,这些方法都需要注意一些因素,如仪器的精度、光线的影响和地形的变化等。
此外,需要选择合适的方法来适应不同的场景和需求。
因此,使用这些方法时应根据实际情况选择最合适的方法,并进行正确的计算和测量,以保证测量结果的准确性。
备课组九年级数学主备人咼显国备课时间课时数上课时间4.6利用相似三角形测高以的知识,解决不能直接测量的物体的高度(如测知识与技能,能够运用三角形相4量旗杆高度问题)等的一些实际问题•过程与方法:能综合应用三角形相似的判定条件和性质解决问题,加深对相似三角形的理解和认识情感态度与价值观:通过把实际问题转化成有关相似三角形的数学模型,进一步了解数学建模的思想,培养分析问题、解决问题的能力・重点:运用三角形相似的知识计•算不能直接测量物体的长度和高度难点:灵活运用三角形相似的知识解决实际问题自主-合作、探究、教师点拨主备个人增删第1课时悄景导入生成问题在古希腊,有一位伟大的科学家叫泰勒斯-泰勒斯年轻时是 -•名商人,到过不少东方国家.一年春天,泰勒斯来到埃及,埃及法老对他说:"听说你什么都知道,那就请你测量一下埃及金字塔的高度吧!"这在当时的条件下是个大难题,因为是很难爬到塔顶的-你知道泰勒斯是怎样测量大金字塔的高度的吗?自学互研生成能力知识模块一探索利用相似三角形测高的方法TOW先阅读教材岛A讪的内容,然后完成下面的填空:测量旗杆高度的常见方法有:(1)利用“同一时刻的物高与邑成比例”构造相似三角形;(2)利用"视线、标杆和物奇”构造相似三角形;(3)利用“平面镜中入射角与反射角相等”构造相似三角形•图1内容:1•利用阳光下的影子来测量旗杆的高度,如图1:操作方法:一名学生在直立于旗杆影子的顶端处,测出该同学的影长和此时旗杆的影长•Q B 图2点拨:把太阳的光线看成是平行的.•••太阳的光线是平行的,二AE〃CB, /.ZAEB=ZCBD, '••人与旗杆是垂直于地面的,AB BEAB • BD/.ZABE=ZCDB, .-.AABE CO ACDB,即CD=,,代入测量数据即可求出旗杆CD的高度•1 /卜/2・利用镜子的反射操作方法:如图3,选一名学生作为观测者.在他与旗杆之间的地面上平放一面镜子,固定镜子的位置,观测者看着镜子来回调整自己的位置,使自己能够通过镜子看到旗杆顶端•测出此时他的脚与镜子的距离、旗杆底部与镜子的距离就能求出旗杆的拓度.点拨:入射角=反射角.T入射角=反射角,AZAEB = ZCED. V人、旗杆都垂直于地面,•••ZB=ZD = 90° , A AAEB^AR RF AR • DF△CED,矿斎「4=肯.因此,测量出人与镜子的距离BE,旗杆与镜子的距离DE,再知道人的身高AB,就可以求出旗杆00的高度・知识模块二利用相似三角形测高的应用P /力 / 」EF BC1.某校数学兴趣小组为测量学校旗杆AC的高度,在点F 处竖 立一根长为1.5屈的标杆DF,如右图,量出DF 的影子EF 的长度为 1皿 同一时刻测量旗杆AC 的影子BC 的长度为6皿 那么旗杆AC 的 高度为(D )A. 6/272•如右图,小明用长为3也的竹竿CD 做测量工具,测量学校 旗杆AB 的高度,移动竹竿,使竹竿与旗杆的距离DB = 12;2Z ,则旗 杆AB 的咼为9皿如图,一人拿着一支刻有厘米分画的小尺,站在距电线杆约 30米的地方,把手臂向前伸直,小尺竖直,看到尺上约12个分画 恰好遮住电线杆,已知手臂长约60厘米,求电线杆的高•分析:本题所叙述的内容可以画出如上图那样的儿何图形, 即DF= 60厘米= 0.6米,GF=12厘米=0. 12米,CE = 30米,求DF AFAF GFBC.由于△ADFSAAEC ,旷疋 XAAGFCOAABC ,•解:TAE 丄EC, DF 〃EC, AZADF=ZAECrDF AFAAADF^AAEC.•乂 GF 丄EC, BC 丄EC,= ZACB, ZAGF=ZABC, A AAGF^AABC, •訂•乂 DF=60 厘米=0・6 米,GF=12 厘米= 0.12 米,EC = 30 米,DvB. ImC. 8.5/nfa典例讲解:DF GF旷丽从而可以求出BC 的匕ZDAF=ZEAC,^_GF • DF庇,•'丘ABC = 6米.即电线杆的高为6米.V 4解:设建筑物高度为X 米,则得:x=16,答:建筑物 24 D 1・将阅读教材时"生成的问题”和通过“自主探究、合作探 究”得出的“结论”展示在各小组的小黑板上-并将疑难问题也 板演到黑板上,再一次通过小组间就上述疑难问题相互释疑・2•各小组山组长统一分配展示任务,由代表将“问题和结 论”展示在黑板上,通过交流“生成新知”.知识模块一 探索利用相似三角形测髙的方法知识模块二 利用相似三角形测高的应用 检测反馈达成U 标 b 要测量出一棵树的高度,除了测量出人高与人的影艮外, 还需要测出(B )A. a如图,是小玲设讣用手电来测量某古城墙高度的示意 图-在点P 处放一水平的平面镜,光线从点A 出发经平面镜反射 后,刚好射到古城墙CD 的顶端C 处.已知AB 丄BD, CD 丄BD.且测得 AB=1.2zff, BP=1・8皿PD = 12皿那么该古城墙CD 的高度是(B ) A. 6功 i B3・小明想知道学校旗杆的高,在他与旗杆之间的地面上直立 一根2米的标竿EF,小明适当调整自己的位置使得旗杆的顶端C 、 标竿的顶端F 与眼睛D 恰好在一条直线上,量得小明奇AD 为1. 6 米,小明脚到标杆底端的距离AE 为0.5米,小明脚到旗杆底端的 距离AB 为8米.请你根据数据求旗杆BC 的高度.解:证△DCG S ^D FH,求得 CG=6・ 4 米,BC = 8 米.对应练习:教材人05页习题4. 10的第1拓度为16米.交流展示生成新知仰角 标杆的影长2.C. 18/nD. 21/nB.树的影长反思。
相似三角形
测高
影子落在水平面上
•某班同学要测量学校国旗旗杆的高度,在同一时刻,量得某一同学的身高是1.5米,影子长是1米,旗杆影子长是8米,则旗杆的高度是
多少?
要点提示:
1.太阳光线默认平行
2.同一时刻,两个物体的高度和
水平地面上的影长的比例是相
等的,即物1:影1=物2:影2
•如图,阳光从教室的窗户射入室内,窗户框AB在地面上的影长是1.8米,窗户下沿到地面的距离BC=1米,EC=1.2米,那么窗户的顶端到地面AC是多少米?
影子一部分落在水平面上,另一部分落在墙上
•如图,教学楼前有一根旗杆,在阳光下,它的影子一部分落在了地面上,另一部分落在了教学楼的墙上,经测量,地面上的影子长2.7米.
墙上的影子是1.2米.同一时刻,测得垂直于地面的1米长的竹竿的
影子长0.9米.问旗杆的高度是多少米?
要点提示:
照在垂直墙面上的影子没有被
拉长,对应原物体高度
分析方法:
影子一部分落在水平面上,另一部分落在斜坡上
•如图,小明准备测量电线杆AB的高度,发现电线杆的影子落在土坡的坡面CD和地面BC上,量得CD=4米,BC=10米,CD与地面成
30°角,且此时测得1米的杆影长为2米,求电线杆的高度.(结果保
留根号)
要点提示:
把斜坡上的影子转化为垂直地面的影
子和水平地面的影子(借助三角函
数),其中垂直地面的影子对应原物
体高度,没有被拉长。
水平地面的影
子被拉长,拉长比例与地面影子相同
分析方法:
影子一部分落在水平面上,另一部分落在台阶上
•如图,有一朝西下降的阶梯,阳光从正西边照过来,在距离阶梯6米处有一根柱子,其影子的前端恰好到达阶梯的第三阶。
此外,树立一根长70cm的杆子,测量其影子的长度为175cm,又知阶梯各阶的高度与宽度均为50cm,则柱子的高度为多少?
要点提示:
把台阶上的影子转化为垂直地面和平
行地面两部分影子。
其中垂直地面的
影子长度与对应柱子原长度,没有被
拉伸;平行地面的影子被拉伸,拉伸
比例与地面影子部分相同
由灯求影由影求灯
•晚上,一个身高1.6米的人站在路灯下,发现自己的影子刚好是4块地砖的长(地砖是边长为0.5米的正方形).当他沿着影子的方向走了4块地砖时,发现自己的影子刚好是5块地砖的长.根据他的发现,你能不能计算路灯的高度?
要点提示:
灯光光线看成是四射的,而且同
一物体的投影的大小是随着灯
的远近变化的.
•如图,路灯P距离地面8米,身高1.6米的小丽从距离路灯的底部(点O)20米的A处,沿AO所在的直线行走14米到达B时,人影长度怎样改变?改变了多少?
双灯双影
•一个人在两个路灯之间行走,那么他前后的两个影子的长度有什么关系什么?如图,人的身高AB=a,路灯CD=EF=b,两个路灯的间距为m,BM、BN表示前后的两个影子
要点提示:
两个影子的和为定值
中心灯影
•(2003年河北省中考题)如图,这是圆桌正上方的灯泡(看作一个点)发出的光线照射桌面后,在地面形成阴影的示意图.已知桌面的直径为1.2米,桌面距离地面1米若灯泡距离地面3米,则地面上阴影部分的面积为( )
要点提示:
灯在圆桌的正上方,所以圆桌的
影子也是圆形.由于圆桌和影子
是平行的,利用图中的相似三角
形可求解
房屋采光问题
•图为住宅区内的两幢楼,它们的高AB=CD=30米,两楼间的距离AC=24米,现需了解甲楼对乙楼的采光的影响情况.当太阳光与水平线的夹角为30°时,求甲楼的影子在乙楼上有多高?(结果保留根号)
要点提示:
太阳的光线是直线传播的,经
过甲楼点B的光线经延长对
应到乙楼上的点到地面的距
离及为影子
镜子反射
•如图,在水平地面上放一面平面镜,镜子与教学大楼的距离EA=21米.当小玲与镜子的距离CE=2.5米时,她刚好能从镜子中看到教学大楼的顶端B.已知她的眼睛距地面高度DC=1.6米。
请你帮助小玲计算出教学大楼的高度
要点提示:
以镜子为入射点,入射角等
于反射角,产生相似三角形
牛刀小试
D
B
B
A
C
D
B。