相似三角形在实际生活中的应用
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相似三角形的应用相似三角形是指具有相同形状但大小不同的两个或多个三角形。
相似三角形之间存在一种特殊的比例关系,通过这种比例关系,我们可以运用相似三角形解决各种实际问题。
本文将重点介绍相似三角形的应用领域及其在数学和几何中的具体运用。
一、相似三角形在实际问题中的应用1. 测量高度和距离:相似三角形的应用在测量高度和距离方面非常常见。
例如,在无法直接测量建筑物或树木的高度时,可以通过相似三角形的比例关系,利用已知的高度和距离来计算未知的高度。
类似地,当无法直接测量两个物体之间的距离时,可以利用相似三角形的比例关系来推算出距离。
2. 图像的放大和缩小:在艺术和设计领域中,相似三角形的应用非常重要。
当我们需要将一幅图像进行放大或缩小时,可以利用相似三角形的性质来确定新图像与原图像的比例关系,从而实现图像的变形。
3. 建筑设计与规划:在建筑设计与规划中,相似三角形的应用也非常普遍。
通过相似三角形可以计算出建筑物的高度、宽度、长度等尺寸信息,从而帮助设计师进行准确的规划和设计。
二、相似三角形在数学中的应用1. 比例和比值的计算:相似三角形的比例关系可以用来计算不同长度之间的比例和比值。
通过相似三角形的性质,我们可以建立起各种数学关系式,进行比例和比值的计算,从而解决许多实际和抽象的问题。
2. 三角函数的定义和性质:在三角函数的定义和性质中,相似三角形也扮演着重要角色。
例如,在定义正弦、余弦和正切函数时,就需要利用相似三角形的性质来推导出它们的数学表示式。
相似三角形的运用使得三角函数的计算和应用更加简便和灵活。
3. 几何图形的相似性判定:相似三角形的性质在判定几何图形的相似性方面起着至关重要的作用。
根据相似三角形的比例关系,我们可以通过对角、边长比较等方法来判断两个图形是否相似,并进一步推导出它们之间的其他性质。
总结:相似三角形在实际问题、数学和几何中都有着广泛的应用。
通过运用相似三角形的比例关系,我们可以解决测量、计算和设计等问题,在数学和几何中推导出各种定理和性质。
相似三角形的应用举例相似三角形是指在形状相似的两个三角形中,对应的角度相等,而对应的边长成比例关系。
这一性质使得相似三角形在实际生活中有着广泛的应用。
本文将举例介绍相似三角形在地理测量、影视制作和建筑设计等领域的具体应用。
一、地理测量中的相似三角形应用地理测量中常常使用相似三角形原理来测量高处物体的高度以及难以直接测量的距离。
以测量一座建筑物的高度为例,通过在平面上选择两个不同位置,测量出与地平线夹角相同的两个点,再利用三角形相似原理计算出建筑物的高度。
这样的测量方法可以避免测量过程中的误差和测量的困难,提高测量的准确性和效率。
二、影视制作中的相似三角形应用在影视制作中,相似三角形的应用尤为重要。
例如,在电影中要制作一个逼真的远景特写,如果直接拍摄远处的景象,可能会因为远离拍摄现场而导致细节无法清晰展现。
为了解决这个问题,可以利用相似三角形的原理,在近距离拍摄一个类似的模型或者画面,然后通过电脑生成与实景相似的远景效果。
这种利用相似三角形的方法可以在节约成本的同时,制作出逼真的远景特写效果。
三、建筑设计中的相似三角形应用相似三角形在建筑设计中有着广泛的应用,特别是在设计高层建筑时更是如此。
以设计一座摩天大楼为例,建筑师需要保证高楼的结构坚固稳定,同时也要满足美学上的要求。
在设计过程中,利用相似三角形的原理可以根据大楼的比例尺度,在小模型上进行实际尺寸的计算和预测。
这种预测方法不仅可以方便地展示设计方案,还可以在施工前发现和修正设计中的不足之处,提高整体设计质量。
通过上述几个具体例子,我们可以看到相似三角形在地理测量、影视制作和建筑设计中的重要应用。
相似三角形原理的运用,使得我们能够更加准确地进行测量、制作出逼真的特效和设计出稳固美观的建筑物。
这一应用不仅提高了工作效率,还为我们提供了更多实际问题的解决方案。
因此,相似三角形的学习与应用在我们的生活中具有重要的意义。
总结生活中相似三角形的应用在生活中,相似三角形是一种非常常见的几何形状。
它们在各个领域的应用非常广泛,包括建筑、工程、美术等等。
本文将总结生活中相似三角形的应用,并探讨它们在不同领域中的实际应用案例。
1. 建筑领域中的相似三角形应用在建筑设计中,相似三角形被广泛运用于建筑物的设计与构造。
以摩天大楼为例,工程师会使用相似三角形原理,根据比例关系来确定大楼的高度、宽度和两侧的倾斜度。
这不仅可以确保大楼的外观美观,还可以为建筑提供更好的结构稳定性。
此外,在房屋设计中,相似三角形也被用来计算尺寸比例。
比如,在设计家具时,设计师会考虑到房屋的整体比例,并运用相似三角形的原理来确定家具的大小和形状,以保证整体空间的和谐统一。
2. 工程领域中的相似三角形应用在工程领域,相似三角形被广泛应用于测量和勘探工作。
例如,在制作地图时,相似三角形原理可以用于测量地表的高度和坡度。
勘测人员可以利用利用光学仪器,通过测得的角度和距离,推导出不同地点的高度,并绘制出精确的地图。
此外,在电力工程中,相似三角形也被用来计算电线杆之间的高度和距离。
根据相似三角形的比例关系,工程师可以通过测量电线杆顶部到地面的高度和距离,推导出其他电线杆之间的高度和距离,以确保电线的牢固性和安全性。
3. 美术领域中的相似三角形应用相似三角形在美术领域中也有重要的应用。
艺术家们利用相似三角形的比例关系来捕捉和表达物体的形状和透视。
例如,在人物素描中,艺术家可以通过观察和绘制物体的相似三角形来准确地表达人物的体型和比例。
此外,在景观绘画中,艺术家也会利用相似三角形的原理来描绘山脉、树木和其他自然景观的远近和大小。
通过运用相似三角形的比例关系,艺术家可以在绘画中准确地再现现实中的景观。
总结:相似三角形作为一种常见的几何形状,在生活中有着广泛的应用。
在建筑中,相似三角形帮助保证建筑物的结构稳定和外观美观;在工程中,相似三角形用于测量和勘测工作,确保工程的精确性和安全性;在美术中,相似三角形被用来准确表达物体形状和透视。
考点15 相似三角形的应用【命题趋势】相似三角形的应用在中考中主要考察热点有:8字图、A字图等简单相似模型。
出题类型可以是选择填空这类小题,也可以是18~19这类解答题,难度通常不大,问题背景多以现实中的实物如树高、楼高、物体尺寸等为背景,提炼出数学模型,进而利用(或构造)简单相似模型求解长度等问题。
【中考考查重点】一、相似三角形在实际生活中的应用二、位似图形三、相似三角形与函数综合考向一:相似三角形在实际生活中的应用相似三角形在实际生活中的应用:(一)建模思想:建立相似三角形的模型(二)常见题目类型:1.利用投影、平行线、标杆等构造相似三角形求解2.测量底部可以到达的物体的高度3.测量底部不可以到达的物体的高度4.测量河的宽度【同步练习】1.如图,小明周末晚上陪父母在马路上散步,他由灯下A处前进4米到达B处时,测得影子BC长为1米,已知小明身高1.6米,他若继续往前走4米到达D处,此时影子DE长为()A.1米B.2米C.3米D.4米【分析】依据△CBF∽△CAP,即可得到AP=8,再依据△EDG∽△EAP,即可得到DE 长.【解答】解:由FB∥AP可得,△CBF∽△CAP,∴=,即=,解得AP=8,由GD∥AP可得,△EDG∽△EAP,∴=,即=,解得ED=2,故选:B.2.《九章算术》中记载了一种测量古井水面以上部分深度的方法.如图所示,在井口A处立一根垂直于井口的木杆AB,从木杆的顶端B观察井水水岸D,视线BD与井口的直径AC交于点E,如果测得AB=1米,AC=1.6米,AE=0.4米,那么CD为()A.2米B.3米C.米D.米【分析】由题意知:△ABE∽△CDE,得出对应边成比例即可得出CD.【解答】解:由题意知:AB∥CD,则∠BAE=∠C,∠B=∠CDE,∴△ABE∽△CDE,∴=,∴=,∴CD=3米,故选:B.3.在同一时刻两根木竿在太阳光下的影子如图所示,其中木竿AB=2m,它的影子BC=1.5m,木竿PQ的影子有一部分落在了墙上,它的影子QN=1.8m,MN=0.8m,木竿PQ的长度为.【分析】根据同一时刻物高与影长成正比列式求解即可.【解答】解:设木竿PQ长为xm,依题意得=,解得x=1.6,答:木竿PQ长度为1.6m,故答案为:1.6m.4.如图,有一块三角形余料,它的边BC=100m,高线AH=80m,要把它加工成矩形零件,使矩形的一边EF在BC上,其余两个顶点D、G分别在边AB、AC上,设矩形DEFG的一边长DE=xm,矩形DEFG的面积为S.(1)矩形DEFG的另一边长DG是多少?(用关于x的代数式表示)(2)求S关于x的函数表达式和自变量x的取值范围.(3)当x为多少时,矩形DEFG的面积S有最大值?最大值是多少?【分析】(1)利用矩形的性质,DG∥EF,利用同位角相等,证△ADG∽△ABC,利用相似三角形的性质求解即可;(2)由(1)可知,DG=(80﹣x),然后即可求出用x表示的矩形面积的关系式.(3)利用配方法求出最大值即可.【解答】解:(1)∵四边形DEFG是矩形,∴DG∥EF,∴∠ADG=∠ABC,∠AGD=∠ACB,∴△ADG∽△ABC,∴=,∴=,∴DG=(80﹣x)(m);(2)矩形面积S=x•(80﹣x)=﹣x2+100x(0<x<80);(3)∵S=﹣(x2﹣80x)=﹣(x﹣40)2+2000,∵﹣<0,∴x=40时,S的值最大,最大值为2000.答:当x=40时,S的值最大,最大值为2000m2.考向二:位似图形位似图形满足的条件:①所有经过对应点的直线都相交于同一点(该点叫做位似中心);②这个交点到两个对应点的距离之比都相等(这个比值叫做位似比)【同步练习】1.如图,BC∥ED,下列说法不正确的是()A.AE:AD是相似比B.点A是两个三角形的位似中心C.B与D、C与E是对应位似点D.两个三角形是位似图形【分析】根据位似变换的概念和性质判断即可.【解答】解:A、当BC∥ED时,△AED∽△ACB,AE:AC是相似比,本选项说法不正确,符合题意;B、点A是两个三角形的位似中心,本选项说法正确,不符合题意;C、B与D、C与E是对应位似点,本选项说法正确,不符合题意;D、两个三角形是位似图形,本选项说法正确,不符合题意;故选:A.2.如图,已知△ABC和△ADE是以点A为位似中心的位似图形,且△ABC和△ADE的周长比为2:1,则△ABC和△ADE的位似比是()A.1:4B.4:1C.1:2D.2:1【分析】利用位似的性质求解.【解答】解:∵△ABC和△ADE是以点A为位似中心的位似图形,∴△ABC∽△ADE,位似比等于相似比,∵△ABC和△ADE的周长比为2:1,∴△ABC和△ADE的相似比为2:1,∴△ABC和△ADE的位似比是2:1.故选:D.3.如图,在网格图中,以O为位似中心,把△ABC缩小到原来的,则点A的对应点为()A.D点B.E点C.D点或G点D.D点或F点【分析】作射线AO,根据位似变换的概念判断即可.【解答】解:作射线AO,由图可知,点D和点G都在射线AO上,且=,=,则点A的对应点为D点或G点,故选:C.4.如图,在7×4方格纸中,点A,B,C都在格点上,用无刻度直尺作图.(1)在图1中的线段AC上找一个点E,使AE=AC;(2)在图2中作一个格点△CDE,使△CDE与△ABC相似.【分析】(1)构造相似比为的相似三角形即可解决问题;(2)利用勾股定理的逆定理判断出∠ACB=90°,从而解决问题.【解答】解:(1)如图,构造相似比为的相似三角形,则点E即为所求;(2)如图,∵BC2=5,AC2=20,AB2=25,∴BC2+AC2=AB2,∴∠ACB=90°,AC=2BC,∴△CDE即为所求.5.如图,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点为A(2,1),B (1,3),C(4,1),若△A1B1C1与△ABC是以坐标原点O为位似中心的位似图形,点A、B、C的对应点分别为A1、B1、C1,且A1的坐标为(4,2).(1)请在所给平面直角坐标系第一象限内画出△A1B1C1;(2)分别写出点B1、C1的坐标.【分析】(1)(2)利用点A和点A1的坐标特征确定位似比为2,然后把点B、C的横纵坐标都乘以2得到点B1、C1的坐标,然后描点即可.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1;(2)点B1的坐标为(2,6),点C1的坐标为(8,2).考向三:相似三角形与函数综合【方法提炼】【同步练习】1.(2021•无棣县二模)如图(1)所示,E为矩形ABCD的边AD上一点,动点P,Q同时从点B出发,点P沿折线BE﹣ED﹣DC运动到点C时停止,点Q沿BC运动到点C时停止,它们运动的速度都是1cm/秒.设P、Q同时出发t秒时,△BPQ的面积为ycm2.已知y与t的函数关系图象如图(2)(曲线OM为抛物线的一部分),则下列结论:①AD=BE=5;②;③当0<t≤5时,;④当秒时,△ABE∽△QBP;其中正确的结论是()A.①②③B.②③C.①③④D.②④【分析】据图(2)可以判断三角形的面积变化分为三段,可以判断出当点P到达点E 时点Q到达点C,从而得到BC、BE的长度,再根据M、N是从5秒到7秒,可得ED 的长度,然后表示出AE的长度,根据勾股定理求出AB的长度,然后针对各小题分析解答即可.【解答】解:根据图(2)可得,当点P到达点E时,点Q到达点C,∵点P、Q的运动的速度都是1cm/秒,∴BC=BE=5,∴AD=BE=5,故①小题正确;又∵从M到N的变化是2,∴ED=2,∴AE=AD﹣ED=5﹣2=3,相似三角形与函数的综合重点是利用相似三角形的性质,设置参数,构建对应函数模型,再利用函数的性质求解后续问题在Rt△ABE中,AB===4,∴cos∠ABE==,故②小题错误;过点P作PF⊥BC于点F,∵AD∥BC,∴∠AEB=∠PBF,∴sin∠PBF=sin∠AEB==,∴PF=PB sin∠PBF=t,∴当0<t≤5时,y=BQ•PF=t•t=t2,故③小题正确;当t=秒时,点P在CD上,此时,PD=﹣BE﹣ED=﹣5﹣2=,PQ=CD﹣PD=4﹣=,∵=,==,∴=,又∵∠A=∠Q=90°,∴△ABE∽△QBP,故④小题正确.综上所述,正确的有①③④.故选:C.2.(2020•达州)如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠B=90°,AB=6cm,CD=2cm.P 为线段BC上的一动点,且和B、C不重合,连接P A,过点P作PE⊥P A交射线CD于点E.聪聪根据学习函数的经验,对这个问题进行了研究:(1)通过推理,他发现△ABP∽△PCE,请你帮他完成证明.(2)利用几何画板,他改变BC的长度,运动点P,得到不同位置时,CE、BP的长度的对应值:当BC=6cm时,得表1:BP/cm…12345…CE/cm…0.83 1.33 1.50 1.330.83…当BC=8cm时,得表2:BP/cm…1234567…CE/cm… 1.17 2.00 2.50 2.67 2.50 2.00 1.17…这说明,点P在线段BC上运动时,要保证点E总在线段CD上,BC的长度应有一定的限制.①填空:根据函数的定义,我们可以确定,在BP和CE的长度这两个变量中,的长度为自变量,的长度为因变量;②设BC=mcm,当点P在线段BC上运动时,点E总在线段CD上,求m的取值范围.【分析】(1)根据两角对应相等两三角形相似证明即可.(2)①根据函数的定义判断即可.②设BP=xcm,CE=ycm.利用相似三角形的性质构建二次函数,利用二次函数的性质求出y的最大值即可解决问题.【解答】(1)证明:∵AB∥CD,∴∠B+∠C=180°,∵∠B=90°,∴∠B=∠C=90°,∵AP⊥PE,∴∠APE=90°,∴∠APB+∠EPC=90°,∵∠EPC+∠PEC=90°,∴∠APB=∠PEC,∴△ABP∽△PCE.(2)解:①根据函数的定义,我们可以确定,在BP和CE的长度这两个变量中,BP的长度为自变量,EC的长度为因变量,故答案为:BP,EC.②设BP=xcm,CE=ycm.∵△ABP∽△PCE,∴=,∴=,∴y=﹣x2+mx=﹣(x﹣m)2+,∵﹣<0,∴x=m时,y有最大值,∵点E在线段CD上,CD=2cm,∴≤2,∴m≤4,∴0<m≤4.1.如图,小明探究课本“综合与实践”板块“制作视力表”的相关内容:当测试距离为5m时,标准视力表中最大的“”字高度为72.7mm,当测试距离为3m时,最大的“”字高度为()A.121.17mm B.43.62mm C.29.08mm D.4.36mm【分析】直接利用平行线分线段成比例定理列比例式,代入可得结论.【解答】解:由题意得:CB∥DF,,∵AD=3m,AB=5m,BC=72.7mm,,∴DF=43.62(mm),故选:B.2.如图,点A,B都在格点上,若BC=,则AC的长为()A.B.C.2D.3【分析】根据相似三角形的判定和性质可以得到AB的长,然后由图可知AC=AB﹣BC,然后代入数据计算即可.【解答】解:作CD⊥BD于点D,作AE⊥BD于点E,如右图所示,则CD∥AE,∴△BDC∽△BEA,∴,∴=,解得BA=2,∴AC=BA﹣BC=2﹣=,故选:B.3.国旗法规定:所有国旗均为相似矩形,在下列四面国旗中,其中只有一面不符合标准,这面国旗是()A.B.C.D.【分析】根据已知条件分别求出矩形的长与宽的比,即可得到结论.【解答】解:A、=,B、=,C、=,D、=,∵==≠,∴B选项不符合标准,故选:B.4.如图,△ABC与△A′B′C′位似,位似中心为点O,,△ABC的面积为9,则△A′B′C′面积为()A.B.6C.4D.【分析】根据位似图形的概念得到△ABC∽△A′B′C′,根据相似三角形的面积之比等于相似比的平方解答.【解答】解:根据题意知,△ABC∽△A′B′C′,∵,∴△ABC的面积:△A′B′C′面积=9:4.又∵△ABC的面积为9,∴△A′B′C′面积为4.故选:C.5.如图,△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,若OA:AA′=2:5,则△ABC与△A′B′C′的周长比为()A.2:3B.4:3C.2:9D.4:9【分析】根据题意求出OA:OA′=2:3,根据相似三角形的性质求出AC:A′C′,根据相似三角形的性质计算即可.【解答】解:∵OA:AA′=2:5,∴OA:OA′=2:3,∵△ABC和△A′B′C′是以点O为位似中心的位似图形,∴AC∥A′C′,△ABC∽△A′B′C′,∴△AOC∽△A′OC′,∴AC:A′C′=OA:OA′=2:3,∴△ABC与△A′B′C′的周长比为2:3,故选:A.6.小明的身高为1.6m,某一时刻他在阳光下的影子长为2m,与他邻近的一棵树的影长为10m,则这棵树的高为m.【分析】在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个问题物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似.【解答】解:设这棵树的高度为xm,根据相同时刻的物高与影长成比例,则可列比例为:,解得:x=8.故答案为:8.7.据《墨经》记载,在两千多年前,我国学者墨子和他的学生做了“小孔成像”实验,阐释了光的直线传播原理.小孔成像的示意图如图所示,光线经过小孔O,物体AB在幕布上形成倒立的实像CD(点A、B的对应点分别是C、D).若物体AB的高为6cm,小孔O到物体和实像的水平距离BE、CE分别为8cm、6cm,则实像CD的高度为cm.【分析】根据相似三角形的判定和性质定理即可得到答案.【解答】解:∵AB∥CD,∴△OAB∽△OCD,∴,∴,∴CD=4.5,答:实像CD的高度为4.5cm,故答案为:4.5.8.小丽想利用所学知识测量旗杆AB的高度,如图,小丽在自家窗边看见旗杆和住宅楼之间有一棵大树DE,小丽通过调整自己的位置,发现半蹲于窗边,眼睛位于C处时,恰好看到旗杆顶端A、大树顶端D在一条直线上,小丽用测距仪测得眼睛到大树和旗杆的水平距离CH、CG分别为7米、28米,眼睛到地面的距离CF为3.5米,已知大树DE的高度为7米,CG∥BF交AB于点G,AB⊥BF于点B,DE⊥BF于点E,交CG于点H,CF⊥BF于点F.求旗杆AB的高度.【分析】根据相似三角形的判定与性质得出比例式求解即可.【解答】解:由题意知BG=HE=CF=3.5米,∴DH=DE﹣CF=7﹣3.5=3.5(米),∵AB⊥BF,DE⊥BF,∴AG∥DH,∴△CDH∽△CAG,∴=,即,∴AG=14米,∴AB=AG+GB=14+3.5=17.5(米),∴旗杆AB的高度为17.5米.9.如图,△ABC是一块锐角三角形余料,边BC=120mm,高AD=80mm,要把它加工成矩形零件PQMN,使一边在BC上,其余两个顶点分别在边AB、AC上.(1)求证:△APQ∽△ABC;(2)若这个矩形的边PN:PQ=1:2,则这个矩形的长、宽各是多少?【分析】(1)根据矩形的对边平行得到BC∥PQ,利用“平行于三角形的一边的直线截其他两边或其他两边的延长线,得到的三角形与原三角形相似”判定即可.(2)设宽为xmm,则长为2xmm,同(1)列出比例关系求解即可.【解答】解:(1)∵四边形PNQM为矩形,∴MN∥PQ,即PQ∥BC,∴△APQ∽△ABC;(2)设边宽为xmm,则长为2xmm,∵四边形PNMQ为矩形,∴PQ∥BC,∵AD⊥BC,∴PQ⊥AD,∵PN:PQ=1:2,∴PQ为长,PN为宽,∵PQ∥BC,∴△APQ∽△ABC,∴=,由题意知PQ=2xmm,AD=80mm,BC=120mm,PN=xmm,∴=,解得x=,2x=.即长为mm,宽为mm.答:矩形的长mm,宽为mm.10.(2022•禅城区校级模拟)如图①,四边形ABCD是矩形,AB=1,BC=2,点E是线段BC上一动点(不与B、C两点重合),点F是线段BA延长线的一动点,连接DE,EF,DF,EF交AD于点G,设BE,AF=y,已知y与x之间的函数关系式如图②所示,(1)图②中y与x的函数关系式为;(2)求证:△CDE∽△ADF;(3)当△DEG是等腰三角形时,求x的值.【分析】(1)利用待定系数法可得y与x的函数表达式.(2)利用两边成比例夹角相等证明△CDE∽△ADF即可.(3)分三种情况:①若DE=DG,则∠DGE=∠DEG,②若DE=EG,如图①,作EH ∥CD,交AD于H,③若DG=EG,则∠GDE=∠GED,分别列方程计算可得结论.【解答】(1)解:设y=kx+b,由图象得:当x=1时,y=2,当x=0时,y=4,代入得:,,∴y=﹣2x+4(0<x<2).故答案为:y=﹣2x+4(0<x<2).(2)证明:∵BE=x,BC=2∴CE=2﹣x,∴==,=,∴=,∵四边形ABCD是矩形,∴∠C=∠DAF=90°,∴△CDE∽△ADF,∴∠ADF=∠CDE.(3)解:假设存在x的值,使得△DEG是等腰三角形,①若DE=DG,则∠DGE=∠DEG,∵四边形ABCD是矩形,∴AD∥BC,∠B=90°,∴∠DGE=∠GEB,∴∠DEG=∠BEG,在△DEF和△BEF中,,∴△DEF≌△BEF(AAS),∴DE=BE=x,CE=2﹣x,在Rt△CDE中,由勾股定理得:1+(2﹣x)2=x2,x=.②若DE=EG,如图①,作EH∥CD,交AD于H,∵AD∥BC,EH∥CD,∴四边形CDHE是平行四边形,∴∠C=90°,∴四边形CDHE是矩形,∴EH=CD=1,DH=CE=2﹣x,EH⊥DG,∴HG=DH=2﹣x,∴AG=2x﹣2,∵EH∥CD,DC∥AB,∴EH∥AF,∴△EHG∽△F AG,∴=,∴=,∴x1=,x2=(舍),经检验x=是分式方程的解,∴x=.③若DG=EG,则∠GDE=∠GED,∵AD∥BC,∴∠GDE=∠DEC,∴∠GED=∠DEC,∵∠C=∠EDF=90°,∴△CDE∽△DFE,∴=,∵△CDE∽△ADF,∴==,∴=,∴2﹣x=,∴x=.综上,x=或或.1.(2021·浙江绍兴)如图,树AB在路灯O的照射下形成投影AC,已知路灯高PO=5m,树影AC=3m,树AB与路灯O的水平距离AP=4.5m,则树的高度AB长是()A.2m B.3m C.m D.m【分析】利用相似三角形的性质求解即可.【解答】解:∵AB∥OP,∴△CAB∽△CPO,∴,∴,∴AB=2(m),故选:A.2.(2021·浙江嘉兴)如图,在直角坐标系中,△ABC与△ODE是位似图形,则它们位似中心的坐标是.【分析】根据图示,对应点所在的直线都经过同一点,该点就是位似中心.【解答】解:如图,点G(4,2)即为所求的位似中心.故答案是:(4,2).3.(2021·浙江温州)如图,图形甲与图形乙是位似图形,O是位似中心,位似比为2:3,点A,B的对应点分别为点A′,B′.若AB=6,则A′B′的长为()A.8B.9C.10D.15【分析】根据位似图形的概念列出比例式,代入计算即可.【解答】解:∵图形甲与图形乙是位似图形,位似比为2:3,AB=6,∴=,即=,解得,A′B′=9,故选:B.4.(2021·浙江金华)如图1是一种利用镜面反射,放大微小变化的装置.木条BC上的点P处安装一平面镜,BC与刻度尺边MN的交点为D,从A点发出的光束经平面镜P反射后,在MN上形成一个光点E.已知AB⊥BC,MN⊥BC,AB=6.5,BP=4,PD=8.(1)ED的长为.(2)将木条BC绕点B按顺时针方向旋转一定角度得到BC′(如图2),点P的对应点为P′,BC′与MN的交点为D′,从A点发出的光束经平面镜P′反射后,在MN上的光点为E′.若DD′=5,则EE′的长为.【分析】(1)由题意可得,△ABP∽△EDP,则=,进而可得出DE的长;(2)过点E′作∠E′FG=∠E′D′F,过点E′作E′G⊥BC′于点G,易得△ABP′∽△E′FP′,由此可得=,在Rt△BDD′中,由勾股定理可求出BD′的长,可求出∠BD′D的正切值,设P′F的长,分别表示E′F和E′D′及FG和GD′的长,再根据BD′=13,可建立等式,可得结论.【解答】解:(1)如图,由题意可得,∠APB=∠EPD,∠B=∠EDP=90°,∴△ABP∽△EDP,∴=,∵AB=6.5,BP=4,PD=8,∴=,∴DE=13;故答案为:13.(2)如图2,过点E′作∠E′FD′=∠E′D′F,过点E′作E′G⊥BC′于点G,∴E′F=E′D′,FG=GD′,∵AB∥MN,∴∠ABD′+∠E′D′B=180°,∴∠ABD′+∠E′FG=180°,∵∠E′FB+∠E′FG=180°,∴∠ABP′=∠E′FP′,又∠AP′B=∠E′P′F,∴△ABP′∽△E′FP′,∴=即,=,设P′F=4m,则E′F=6.5m,∴E′D′=6.5m,在Rt△BDD′中,∠BDD′=90°,DD′=5,BD=BP+PD=12,由勾股定理可得,BD′=13,∴cos∠BD′D=,在Rt△E′GD′中,cos∠BD′D==,∴GD′=2.5m,∴FG=GD′=2.5m,∵BP′+P′F+FG+GD′=13,∴4+4m+2.5m+2.5m=13,解得m=1,∴E′D′=6.5,∴EE′=DE+DD′﹣D′E′=13+5﹣6.5=11.5.故答案为:11.5.5.(2021·浙江湖州)已知在平面直角坐标系xOy中,点A是反比例函数y=(x>0)图象上的一个动点,连结AO,AO的延长线交反比例函数y=(k>0,x<0)的图象于点B,过点A作AE⊥y轴于点E.(1)如图1,过点B作BF⊥x轴,于点F,连接EF.①若k=1,求证:四边形AEFO是平行四边形;②连结BE,若k=4,求△BOE的面积.(2)如图2,过点E作EP∥AB,交反比例函数y=(k>0,x<0)的图象于点P,连结OP.试探究:对于确定的实数k,动点A在运动过程中,△POE的面积是否会发生变化?请说明理由.【分析】(1)①设点A的坐标为(a,),则当点k=1时,点B的坐标为(﹣a,﹣),得出AE=OF,AE∥OF,由平行四边形的判定可得出结论;②过点B作BD⊥y轴于点D,如图1,证明△AEO∽△BDO,由相似三角形的性质得出,则可得出答案;(2)过点P作PH⊥x轴于点H,PE与x轴交于点G,设点A的坐标为(a,),点P 的坐标为(b,),则AE=a,OE=,PH=﹣,证明△AEO∽△GHP,由相似三角形的性质得出,解方程得出,由三角形面积公式可得出答案.【解答】(1)①证明:设点A的坐标为(a,),则当点k=1时,点B的坐标为(﹣a,﹣),∴AE=OF=a,∵AE⊥y轴,∴AE∥OF,∴四边形AEFO是平行四边形;②解:过点B作BD⊥y轴于点D,如图1,∵AE⊥y轴,∴AE∥BD,∴△AEO∽△BDO,∴,∴当k=4时,,即,∴S△BOE=2S△AOE=1;(2)不改变.理由如下:过点P作PH⊥x轴于点H,PE与x轴交于点G,设点A的坐标为(a,),点P的坐标为(b,),则AE=a,OE=,PH=﹣,∵四边形AEGO是平行四边形,∴∠EAO=∠EGO,AE=OG,∵∠EGO=∠PGH,∴∠EAO=∠PGH,又∵∠PHG=∠AEO,∴△AEO∽△GHP,∴,∵GH=OH﹣OG=﹣b﹣a,∴,∴﹣k=0,解得,∵a,b异号,k>0,∴,∴S△POE=×OE×(﹣b)=×(﹣b)=﹣,∴对于确定的实数k,动点A在运动过程中,△POE的面积不会发生变化.1.(2021•温州模拟)如图,在正六边形桌面中心正上方有一盏吊灯,在灯光下,桌面在水平地面的投影是一个面积为m2的正六边形,已知桌子的高度为0.75m,桌面边长为1m,则吊灯距地面的高度为()A.2.25m B.2.3m C.2.35m D.2.4m【分析】首先根据正六边形的面积可得正六边形的边长,进而可通过构造相似三角形,由相似三角形性质求出.【解答】解:设正六边形的边长是xm,则x•x••6=,解得x=1.5,如图,依题意知DF=FE=0.5米,FG=0.75米,CG=0.75米,∵DE∥BC,∴△F AE∽△GAC,∴,即=,解得:AF=1.5,∴AG=1.5+0.75=2.25(m),答:吊灯距地面的高度为2.25m.故选:A.2.(2021•临海市一模)如图,为测量楼高AB,在适当位置竖立一根高2m的标杆MN,并在同一时刻分别测得其落在地面上的影长AC=20m,MP=2.5m,则楼高AB为()A.15m B.16m C.18m D.20m【分析】在同一时刻物高和影长成正比,即在同一时刻的两个物体,影子,经过物体顶部的太阳光线三者构成的两个直角三角形相似.根据相似三角形的对应边的比相等,即可求解.【解答】解:∵,即,∴楼高=16米.故选:B.3.(2022•温州模拟)如图,在4×7的方格中,点A,B,C,D在格点上,线段CD是由线段AB位似放大得到,则它们的位似中心是()A.点P1B.点P2C.点P3D.点P4【分析】延长CA、DB交于点P 1,根据位似中心的概念得到答案.【解答】解:延长CA、DB交于点P1,则点P1为位似中心,故选:A.4.(2021•嘉兴二模)如图,在直角坐标系中,△ABC的顶点B的坐标为(﹣1,1),现以坐标原点O为位似中心,作与△ABC的位似比为的位似图形△A'B'C',则B'的坐标为()A.B.C.或D.或【分析】根据以原点为位似中心的对应点的坐标关系,把B点的横纵坐标都乘以或﹣得到B'的坐标.【解答】解:∵位似中心为坐标原点,作与△ABC的位似比为的位似图形△A'B'C',而B的坐标为(﹣1,1),∴B'的坐标为(﹣,)或(,﹣).故选:C.5.(2021•嘉善县一模)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(3,0),若△ABC与△DEF是位似图形,则的值是()A.B.C.D.【分析】根据位似图形的概念得到AC∥DF,【解答】解:∵点A的坐标为(1,0),点D的坐标为(3,0),∴OA=1,OD=3,即=,∵△ABC与△DEF是位似图形,∴AC∥DF,∴△OAC∽△ODF,∴==,故选:B.6.(2021•瑞安市一模)数学兴趣小组计划测量公路上路灯的高度AB,准备了标杆CD,EF及皮尺,按如图竖直放置标杆CD与EF.已知CD=EF=2米,DF=2米,在路灯的照射下,标杆CD的顶端C在EF上留下的影子为G,标杆EF在地面上的影子是FH,测得FG=0.5米,FH=4米,则路灯的高度AB=米.【分析】延长CG交FH于M,根据相似三角形的判定和性质解答即可.【解答】解:如图,延长CG交FH于M,∵∠GMF=∠CMD,∠GFM=∠CDM=90°,∴△GFM∽△CDM,∴,设FM为a米,则a=(a+2)×,解得:a=,设BD=x米,AB=y米,同理可得,△CMD∽△AMB,∴,,可得,,整理得:,解得:,经检验是分式方程组的解,∴AB=5米.故答案为:5.7.(2022•鹿城区校级一模)如图,在8×8的网格中,△ABC是格点三角形,请分别在图1和图2中按要求作图.(1)在图1中以O为位似中心,作格点三角形△A1B1C1,使其与△ABC位似比为1:2.(2)在图2中作格点线段BM⊥AC.【分析】(1)连接OA,OB,OC,取OA,OB,OC的中点A1,B1,C1,连接A1B1,B1C1,C1A1即可;(2)利用数形结合的思想作出线段BM即可.【解答】解:(1)如图,△A1B1C1即为所求;(2)如图,线段BM即为所求.8.(2021•永嘉县校级模拟)已知一块等腰三角铁板废料如图所示,其中AB=AC=50cm,BC=60cm,现要用这块废料裁一块正方形DEFG铁板,使它的一边DE落在△ABC的一腰上,顶点F、G分别落在另一腰AB和BC上,求;(1)等腰三角形ABC的面积S△ABC;(2)正方形DEFG的边长.【分析】(1)过A作AH⊥BC于H,根据等腰三角形的性质得到BH=BC=30(cm),根据勾股定理得到AH===40(cm),由三角形的面积公式即可得到结论;(2)过B作BM⊥AC交FG于N,根据三角形的面积公式得到BM=48(cm),根据正方形的性质得到FG∥DE,根据相似三角形的性质即可得到结论.【解答】解:(1)过A作AH⊥BC于H,∵AB=AC=50cm,BC=60cm,∴BH=BC=30(cm),∴AH===40(cm),∴S△ABC=BC•AH=60×40=1200(cm2);(2)过B作BM⊥AC交FG于N,则S△ABC=AC•BM=1200,∵AC=50cm,∴BM=48(cm),∵四边形DEFG是正方形,∴FG∥DE,∴BN⊥FG,△BFG∽△BAC,∴=,∴,∴FG=,∴正方形DEFG的边长为.9.(2021•海曙区模拟)如图是某公园的一台滑梯,滑梯着地点B与梯架之间的距离BC=4m.(1)现在某一时刻测得身高1.8m的小明爸爸在阳光下的影长为0.9m,滑梯最高处A在阳光下的影长为1m,求滑梯的高AC;(2)若规定滑梯的倾斜角(∠ABC)不超过30°属于安全范围,请通过计算说明这架滑梯的倾斜角是否符合安全要求?【分析】(1)直接利用同一时刻太阳光下影长与物体高度成比例进而得出答案;(2)直接利用锐角三角函数关系得出∠ABC的取值范围.【解答】解:(1)由题意可得:=,解得:AC=2(m),答:滑梯的高AC为2m;(2)∵tan∠ABC===<tan30°=,∴∠ABC<30°,∴这架滑梯的倾斜角符合安全要求.10.(2021•婺城区校级模拟)已知在菱形ABCD中,AB=4,∠BAD=120°,点P是直线AB上任意一点,联结PC.在∠PCD内部作射线CQ与对角线BD交于点Q(与B、D 不重合),且∠PCQ=30°.(1)如图,当点P在边AB上时,如果BP=3,求线段PC的长;(2)当点P在射线BA上时,设BP=x,CQ=y,求y关于x的函数解析式及定义域;(3)联结PQ,直线PQ与直线BC交于点E,如果△QCE与△BCP相似,求线段BP的长.【分析】(1)如图1中,作PH⊥BC于H.解直角三角形求出BH,PH,在Rt△PCH中,理由勾股定理即可解决问题.(2)如图1中,作PH⊥BC于H,连接PQ,设PC交BD于O.证明△POQ∽△BOC,推出∠OPQ=∠OBC=30°=∠PCQ,推出PQ=CQ=y,推出PC=y,在Rt△PHB 中,BH=x,PH=x,根据PC2=PH2+CH2,可得结论.(3)分两种情形:①如图2中,若直线QP交直线BC于B点左侧于E.②如图3中,若直线QP交直线BC于C点右侧于E.分别求解即可.【解答】解:(1)如图1中,作PH⊥BC于H.∵四边形ABCD是菱形,∴AB=BC=4,AD∥BC,∴∠A+∠ABC=180°,∵∠A=120°,∴∠PBH=60°,∵PB=3,∠PHB=90°,∴BH=PB•cos60°=,PH=PB•sin60°=,∴CH=BC﹣BH=4﹣=,∴PC===.(2)如图1中,作PH⊥BC于H,连接PQ,设PC交BD于O.∵四边形ABCD是菱形,∴∠ABD=∠CBD=30°,∵∠PCQ=30°,∴∠PBO=∠QCO,∵∠POB=∠QOC,∴△POB∽△QOC,∴=,∴=,∵∠POQ=∠BOC,∴△POQ∽△BOC,∴∠OPQ=∠OBC=30°=∠PCQ,∴PQ=CQ=y,∴PC=y,在Rt△PHB中,BH=x,PH=x,∵PC2=PH2+CH2,∴3y2=(x)2+(4﹣x)2,∴y=(0≤x<8).(3)①如图2中,若直线QP交直线BC于B点左侧于E.此时∠CQE=120°,∵∠PBC=60°,∴△PBC中,不存在角与∠CQE相等,此时△QCE与△BCP不可能相似.②如图3中,若直线QP交直线BC于C点右侧于E.则∠CQE=∠B=QBC+∠QCP=60°=∠CBP,∵∠PCB>∠E,∴只可能∠BCP=∠QCE=75°,作CF⊥AB于F,则BF=2,CF=2,∠PCF=45°,∴PF=CF=2,此时PB=2+2,③如图4中,当点P在AB的延长线上时,∵△QCE与△BCP相似,∴∠CQE=∠CBP=120°,∴∠QCE=∠PCB=15°,作CF⊥AB于F.∵∠FCB=30°,∴∠FCP=45°,∴BF=BC=2,CF=PF=2,∴PB=2﹣2.综上所述,满足条件的PB的值为2+2或2﹣2.。
相似三角形在现实生活中的应用场景
相似三角形的判定在现实生活中有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:
1.建筑和工程领域:在建筑设计和工程计算中,相似三角形的判定被用于解
决各种实际问题。
例如,工程师会利用相似三角形原理来计算建筑物的缩放比例,以确定建筑物的外观和尺寸是否符合设计要求。
此外,在桥梁、道路和水利工程的设计和建设中,工程师也需要用到相似三角形的概念来测量斜坡的斜率和角度等参数。
2.地图和导航领域:在地图和导航中,利用相似三角形的原理可以精确地测
量距离和角度。
例如,在地图上测量两点之间的距离时,可以利用相似三角形来计算实际距离。
此外,在导航中,飞行员和船员也需要用到相似三角形的概念来测量飞行或航行的角度和距离,以确保安全飞行或航行。
3.科学实验和观测:在科学实验和观测中,相似三角形的判定也被广泛用于
各种测量和计算。
例如,物理实验中常常需要测量物体的速度、加速度等物理量,这时可以利用相似三角形来测量或计算所需参数。
此外,在天文观测中,天文学家也会用到相似三角形的原理来测量天体的位置和距离。
4.日常生活中的应用:在日常生活中,我们也会遇到一些与相似三角形相关
的应用场景。
例如,摄影时需要调整相机的角度和高度,这时可以利用相似三角形的原理来计算所需的参数。
另外,在测量物体的尺寸或角度时,我们也可以利用相似三角形的概念来进行粗略的估算。
总之,相似三角形的判定在现实生活中有广泛的应用,涉及到建筑、工程、科学实验、导航、摄影等领域。
通过掌握相似三角形的原理和应用技巧,我们可以更好地解决各种实际问题,提高生活和工作的效率和质量。
标准对数视力表 0.14.00.12 4.1 0.15 4.2相似三角形在实际生活中的应用【知识点击】1、如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过,那么这样的两个图形就称为位似图形。
此时的这个点叫做,相似比又称为.注:位似图形作为一种特殊的相似图形,是最重要的图形之一.但相似图形未必都能够成位似关系.所谓位似图形,是指两个图形不仅是相似图形,而且___________________,此时的这个点叫做位似中心,相似比又称为_____________.位似图形具有相似图形的所有性质,利用位似的方法可以将一个多边形放大或缩小.2、相似多边形的性质_____________________________________________________【重点演练】知识点一、位似图形例1、如图,在6×8网格图中,每个小正方形边长均为1,点O 和△ABC 的顶点均在小正方形的顶点. (1)以O 为位似中心,在网格图中作△A ′B ′C ′和△ABC 位似,且位似比为1︰2; (2)连接(1)中的AA ′,求四边形AA ′C ′C 的周长.(结果保留根号)ABC例2、如图3,以点O 为位似中心,将五边形ABCDE 放大后得到五边形A ′B ′C ′D ′E ′,已知OA =10cm ,OA ′=20cm ,则五边形ABCDE 的周长与五边形A ′B ′C ′D ′E ′的周长的比值是.变式训练:1.视力表对我们来说并不陌生.如图是视力表的一部分,其中开口向上的两个“E ”之间的变换是( )A .平移B .旋转C .对称D .位似2. 如图,正方形OEFG 和正方形ABCD 是位似形,点F 的坐标为(1,1),点C 的坐标为(4,2),则这两个正方形位似中心的坐标是. 图3A BC D EB ′′E ′y C DA图2 B′A′-1 x1 O-11y BA C3、如图,△ABC 中,A ,B 两个顶点在x 轴的上方,点C 的坐标是(-1,0).以点C 为位似中心,在x 轴的下方作△ABC 的位似图形△A ′B ′C ,并把△ABC 的边长放大到原来的2倍.设点B 的对应点B ′的横坐标是a ,则点B 的横坐标是()A .12a -B .1(1)2a -+C .1(1)2a --D .1(3)2a -+4.如图,已知△OAB 与△''B OA 是相似比为1:2的位似图形,点O 为位似中心,若△OAB 一点p (x ,y )与△''B OA 一点'p 是一对对应点,则点'p 的坐标是.知识点二、测量物体高度方法一、利用光的反射定律求物体的高度 例3、(市)为了测量校园水平地面上一棵不可攀的树的高度,学校数学兴趣小组做了如下的探索:根据《科学》中光的反射定律,利用一面镜子和一根皮尺,设计如图1所示的测量方案:把一面很小的镜子放在离树底(B )8.4米的点E 处,然后沿着直线BE 后退到点D ,这时恰好在镜子里看到树梢顶点A ,再用皮尺量得DE =2.4米,观察者目高CD =1.6米,则树(AB )的高度约为________米(精确到0.1米).方法二、利用影子计算建筑物的高度例4(市)如图2,小华为了测量所住楼房的高度,他请来同学帮忙,测量了同一时刻他自己的影长和楼房的影长分别是0.5米和1.5米.已知小华的身高为1.6米,那么他所住楼房的高度为米.例5(市)如图4,王华晚上由路灯A 下的B 处走到C 处时,测得影子CD 的长为1米,继续往前走3米到达E 处时,测得影子EF 的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A 的高度AB 等于( )图1 B E DA.4.5米B.6米C.7.2米D.8米跟踪练习1、如图6,小明在一次晚自修放学回家的路上,他从一盏路灯A走向相邻的路灯B.当他走到点P时,发现自己身后的影子的顶部恰好接触到路灯A的底部,再走16米到达点Q时,发现身前的影子的顶部恰好接触到路灯B的底部.已知路灯的高是9米,小明的身高为1.5米.(1)求相邻两盏路灯之间的距离; (2)如果学校大门口恰好有一盏路灯,小明家门口也恰好有一盏路灯,小明回家共经过了26盏路灯,问:小明家距离学校多少米?(3)求小明走到两盏路灯A、B的中点时,在A、B两盏路灯下的影长及走到路灯B下时在路灯A下的影长.方法三、利用相似三角形的性质测量物体的高度或宽度例6、如图1,学校的围墙外有一旗杆AB ,甲在操场上的C 处直立3cm 高的竹竿CD ,乙从C 处退到E 处,恰好看到竹竿顶端D 与旗杆顶端B 重合,量得3CE =m ,乙的眼睛到地面的距离1.5FE =m ,丙在1C 处也直立3m 高的竹竿11C D ,乙从E 处后退6m 到1E 处,恰好看到竹竿顶端1D 与旗杆顶端B 也重合,量得114C E m =,求旗杆AB 的高.跟踪练习如图2,为了测量一条河的宽度,测量人员在对岸岸边点P 处观察到一根柱子,再在他们所在的这一侧岸上选点A 和B ,使得B ,A ,P 在一条直线上,且与河岸垂直,随后确定点C ,D ,使CA ⊥BP ,BD ⊥BP.由观测可以确定CP 与BD 的交点为D ,他们测得AB=45m ,BD=90m ,AC=60m ,从而确定河宽PA=90m ,你认为他们的结图6论对吗?图2例7、如图5是学校的旗杆,小明带着一条卷尺和一面镜子,他想借助这两样工具测量旗杆的高,请你为他设计测量的方法.练习:给你一条可以用来测量长度的皮尺和一根高2米的标杆,在没有太的时候你能测量出操场上旗杆的高度吗?说说你的做法.知识点三、相似多边形性质的应用 例8、 一块直角三角形余料,直角边BC=80cm,AC=60cm,现要最大限度地利用这个余料把它加工为一个正方形,求这个正方形的边长.跟踪练习1、已知△ABC的三边BC=6,CA=7,AB=8,其三个接正方形(四个顶点都在三角形三边上)中,记两个顶点在BC上的正方形面积为a,两个顶点在CA上的正方形的面积记为b,两个顶点在AB上的正方形的面积记为c,试探索a、b、c的大小关系.A 图5 E D C B BE D 图(1)2、有一块直角三角形木板,已知∠C=90°,AB=5cm,BC=3cm,AC=4cm,根据需要,要把它加工成一个面积最大的正方形木板,设计一个方案,应怎样裁,才能使正方形木板面积最大?并求出这个正方形木板的边长.例9、如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点P沿AB边从点A开始向B以2cm/s的速度移动;点Q沿DA边从点D开始向点A以1厘米/秒的速度移动.如果P、Q同时出发,用t(s)表示移动的时间(0≤t≤6),那么,(1)当t为何值时,△QAP为等腰直角三角形;(2)求四边形QAPC面积,并提出一个与计算结果.有关的结论;(3)当t为何值时,以点Q、A、P为顶点的三角形与△ABC相似?课外作业(满分50分)1、(15分)(1)选择:如图1,点O 是等边三角形PQR 的中心,P ′、Q ′、R ′分别是OP 、OQ 、OR 的中点,则△P ′Q ′R ′是位似三角形,此时△P ′Q ′R ′与△PQR 的位似比和位似中心分别是( ).A 、2,点P,B 、21,点P C 、2,点O D 、21,点O (2)、如图2, 用下面的方法可以画△AOB 的接等腰三角形,阅读后证明相应的问题.画法:①在△AOB 画等边三角形CDE ,使点C 在OA 上,点D 在OB 上;②连结OE 并延长,交AB 于点E ′,过点E ′作E ′C ′∥EC ,交OA 于点C ′,作E ′D ′∥ED ,交OB 于点 D ′;③连结C ′D ′,则△C ′D ′E ′是△AOB 的接三角形 求证:△C ′D ′E ′是等边三角形.2、(15分)请在如图所示的方格纸中,将ΔABC 向上平移3格,再向右平移6个,得ΔA 1B 1C 1,再将ΔA 1B 1C 1绕点B 1按顺时针方向旋转90°,得ΔA 2B 1C 2,最后将ΔA 2B 1C 2以点C 2为位似中心放大到2倍,得ΔA 3B 3C 2;(1) 请在方格纸的适当位置画上坐标轴(一个小正方形的边长为一个单位长度),在你所建立的直角坐标系中,点的坐标分别为:点C ()、点C 1()点C 2().3.(20分)如图(1),△ABC与△EFD为等腰直角三角形,AC与DE重合,AB=EF=9,∠BAC=∠DEF=90°,固定△ABC,将△EFD绕点A顺时针旋转,当DF边与AB边重合时,旋转中止.不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设DE、DF(或它们的延长线)分别交BC(或它的延长线)于G、H点,如图(2).(1)问:始终与△AGC相似的三角形有及;(2)设CG=x,BH=y,求y关于x的函数关系式(只要求根据2的情况说明理由);(3)问:当x为何值时,△AGH是等腰三角形?。
相似三角形应用举例在我们的日常生活和学习中,相似三角形的应用无处不在。
相似三角形是指对应角相等,对应边成比例的两个三角形。
通过利用相似三角形的性质,我们可以解决许多实际问题,下面就让我们一起来看看一些具体的例子。
一、测量物体的高度假设我们想要测量一棵大树的高度,但又无法直接测量。
这时候,相似三角形就派上用场了。
我们可以在同一时刻,在大树旁边立一根已知长度的杆子,然后分别测量杆子的影子长度和大树的影子长度。
因为在同一时刻,太阳光线的角度是相同的,所以杆子和它的影子以及大树和它的影子分别构成了两个相似三角形。
假设杆子的高度为h1,杆子影子的长度为 s1,大树影子的长度为 s2,大树的高度为 h2。
根据相似三角形的性质,我们可以得到:h1 / s1 = h2 / s2通过已知的 h1、s1 和 s2,就可以计算出大树的高度 h2。
例如,杆子高度为2 米,影子长度为15 米,大树影子长度为9 米。
那么:2 / 15 = h2 / 915h2 = 2 × 915h2 = 18h2 = 12 米所以,这棵大树的高度约为 12 米。
二、计算河的宽度当我们面对一条河流,想要知道它的宽度,但又无法直接跨越测量时,相似三角形同样能帮助我们解决问题。
我们可以在河的一侧选择一个点A,然后在河的对岸选择一个点B,使得 A、B 两点与河岸基本在同一直线上。
接着,在河的这一侧,沿着河岸选定一个点 C,使得 AC 垂直于河岸,并测量出 AC 的长度。
然后,我们再沿着 AC 的方向向前走一段距离,到达点 D,使得点 D、A、B 三点在同一直线上,并且测量出 CD 的长度。
由于三角形 ABC 和三角形 ADC 有一个共同的角∠A,并且∠ACB=∠ACD = 90°,所以这两个三角形相似。
假设河宽为AB =x,AC =a,CD =b。
根据相似三角形的性质,我们有:AC / AB = CD / AC即 a / x = b / a通过已知的 a 和 b,就可以计算出河的宽度 x。
相似三角形的应用相似三角形是指两个或更多个三角形的对应角相等,对应边成比例。
在数学和几何学中,相似三角形具有广泛的应用,本文将探讨相似三角形在实际问题中的应用和意义。
一、地理测量地理测量是相似三角形应用的典型领域。
在实际测量过程中,我们经常会遇到难以直接测量的地理距离或高度。
通过使用相似三角形的原理,我们可以利用已知的尺寸测量未知的尺寸。
举例来说,当我们想要测量一座高山的高度时,可以在水平地面上测量该高山的基座与观测点的距离,并同时测量观测点与该高山的顶点的夹角。
然后,我们可以构造一个与已知角度相等且具有比例关系的三角形,如此,我们就可以通过比例计算出高山的真实高度。
二、建筑设计相似三角形在建筑设计中也扮演着重要的角色。
当建筑师设计建筑物的平面图时,通常需要考虑到各种限制条件,如建筑物所在地的面积、材料的成本和现有建筑的布局。
相似三角形的应用可以帮助建筑师在平面图中精确计算出各个部分的尺寸。
举例来说,当建筑师需要设计一个大厦的外墙高度时,可以先测量周围已有建筑物的高度,然后利用相似三角形的原理创建一个比例,从而计算出大厦外墙的高度。
三、影视制作在影视制作领域,相似三角形的应用同样不可或缺。
特效动画、绿幕合成和特殊镜头的制作都需要准确的测量和计算。
相似三角形可以帮助摄影师和特效团队准确地计算出场景中各个元素的尺寸和位置关系。
举例来说,当制作一个动画场景时,摄影师可以首先测量实际场景中各个元素的尺寸和位置,然后通过相似三角形的原理将这些尺寸和位置比例应用到动画场景中,从而创造出逼真且准确的效果。
四、遥感技术遥感技术利用卫星或飞机上的传感器来获取地球表面的信息,然后通过相似三角形的应用来测量地球表面的高度、距离和坐标。
相似三角形在遥感图像处理中扮演着重要的角色,可以帮助科学家和地理学家研究地球表面的变化和特征。
举例来说,当科学家想要测量一片森林的总面积时,可以先使用遥感图像获取该森林的部分面积,并且可以测量出图像上的距离。
相似三角形的应用于实际问题求解相似三角形是几何学中一个重要的概念,广泛应用于实际问题的求解中。
在实际应用中,我们经常会遇到一些无法直接测量或计算的物理量,但通过相似三角形的应用,我们可以利用已知的信息来求解未知量。
本文将以几个实际问题为例,介绍相似三角形的应用方法。
问题一:高楼的高度难以直接测量,如何利用相似三角形求解?解决问题一的方法是利用日晷的阴影来推算高楼的高度。
首先,在一个特定的时间,测量日晷的阴影长度与高楼的阴影长度。
假设日晷的高度为h₁,阴影长度为s₁;高楼的高度为h₂,阴影长度为s₂。
由于日晷和高楼处于相似三角形中,可以建立以下比例关系:h₁/s₁ = h₂/s₂通过已知的日晷高度和阴影长度,可以求解出高楼的高度。
问题二:无法直接测量的河宽,如何利用相似三角形求解?解决问题二的方法是利用两个位置的观测角度来推算河宽。
假设我们站在一岸的A点,观测到对岸的B点在岸边的角度为θ₁;然后我们移动到岸边的C点,观测到对岸的B点在岸边的角度为θ₂。
假设岸边的距离为d,河宽为w。
由于三角形ABC和三角形ABD相似,可以建立以下比例关系:w/d = tan(θ₁)w/(d + AC) = tan(θ₂)通过已知的观测角度和岸边距离,可以求解出河宽。
问题三:测量不便的高山高度,如何利用相似三角形求解?解决问题三的方法是利用水平线和山顶的观测角度来推算高山的高度。
假设我们站在水平线上的A点,观测山顶的角度为θ₁;然后我们移动到水平线上的B点,观测山顶的角度为θ₂。
假设两个观测点之间的距离为d,山顶的高度为h。
由于三角形ABC和三角形ABD相似,可以建立以下比例关系:h/d = tan(θ₁)h/(d + AB) = tan(θ₂)通过已知的观测角度和观测点之间的距离,可以求解出高山的高度。
通过以上实际问题的求解,我们可以看出相似三角形的应用是十分灵活的。
它不仅能够用于测量高度、宽度等无法直接测量的物理量,还可以应用于地理测量、地质勘查、建筑设计等领域。
(应用版)相似三角形在实际生活中的应用相似三角形是几何学中的一个重要概念,它们在实际生活中有着广泛的应用。
本文将介绍几个常见的应用场景。
建筑与设计在建筑与设计领域,相似三角形的应用相当普遍。
我们常常会看到大楼、桥梁、摩天轮等建筑物的结构呈现出相似的形状。
设计者利用相似三角形的原理,可以快速计算出各个部分的比例关系,从而保证结构的稳定性和美观性。
此外,相似三角形的使用还能够在建筑设计中实现适当的缩放,使得设计更加灵活。
地图与导航在地图与导航领域,相似三角形也有着重要的应用。
当我们使用导航软件或地图上查找路线时,软件会根据起点、终点以及途径的地点,计算出最优路线。
这其中涉及到大量的地理信息和距离计算。
而相似三角形的原理可以帮助我们快速估算出两个地点间的距离,为导航系统提供准确的路径规划。
影视与摄影在影视与摄影领域,相似三角形的应用也十分常见。
通过使用透视原理和相似三角形的关系,摄影师可以在拍摄时选择不同的角度和焦距,创造出不同的视觉效果。
例如,在电影中经常会出现飞跃的镜头,通过利用相似三角形的比例关系,使得物体的大小和远近产生错觉,给人一种身临其境的感觉。
倾斜物体的测量在工程测量中,当我们无法直接测量到某个物体的高度时,可以利用相似三角形的原理进行测量。
通过测量物体的阴影长度和阴影的角度,以及我们所站立的位置与物体的距离,可以利用相似三角形的比例关系计算出物体的高度。
这种方法在测量高楼、山脉等高度较难测量的物体时十分有效。
综上所述,相似三角形在实际生活中有诸多应用,无论是建筑与设计、地图与导航、影视与摄影,还是工程测量,相似三角形的原理都能够提供便利和准确的解决方案。
我们应当充分了解和利用相似三角形的特性,以应用于实际问题中,为我们的生活和工作带来更多的便利和创造力。
标准对数视力表 0.1
4.0
0.12 4.1 0.15 4.2
相似三角形在实际生活中的应用
【知识点击】
1、如果两个图形不仅是相似图形,而且每组对应点所在的直线都经过,那么这样的两个图形就称为位似图形。
此时的这个点叫做,相似比又称为.
注:位似图形作为一种特殊的相似图形,是最重要的图形之一.但相似图形未必都能够成位似关系.所谓位似图形,是指两个图形不仅是相似图形,而且___________________,此时的这个点叫做位似中心,相似比又称为_____________.位似图形具有相似图形的所有性质,利用位似的方法可以将一个多边形放大或缩小.
2、相似多边形的性质_____________________________________________________
【重点演练】
知识点一、位似图形
例1、如图,在6×8网格图中,每个小正方形边长均为1,点O 和△ABC 的顶点均在小正方形的顶点. (1)以O 为位似中心,在网格图中作△A ′B ′C ′和△ABC 位似,且位似比为1︰2; (2)连接(1)中的AA ′,求四边形AA ′C ′C 的周长.(结果保留根号)
A
B
C
例2、如图3,以点O 为位似中心,将五边形ABCDE 放大后得到五边形A ′B ′C ′D ′E ′,已知OA =10cm ,
OA ′=20cm ,则五边形ABCDE 的周长与五边形A ′B ′C ′D ′E ′的周长的比值是.
变式训练:
1.视力表对我们来说并不陌生.如图是视力表的一部分,其中开口向上的两
个“E ”之间的变换是( )
A .平移
B .旋转
C .对称
D .位似
2. 如图,正方形OEFG 和正方形ABCD 是位似形,点F 的坐标为(1,1),点C 的坐标为(4,2),则这两个正方形位似中心的坐标是. 图3
A B
C D E
B ′
′
E ′
y C D
A
图2 B′
A′
-1 x
1 O
-1
1
y B
A C
3、如图,△ABC 中,A ,B 两个顶点在x 轴的上方,点C 的坐标是(-1,0).以点C 为位似中心,在x 轴的下方作△ABC 的位似图形△A ′B ′C ,并把△ABC 的边长放大到原来的2倍.设点B 的对应点B ′的横坐标是a ,则点B 的横坐标是()
A .12a -
B .1(1)2a -+
C .1
(1)2
a --
D .1
(3)2
a -+
4.如图,已知△OAB 与△''B OA 是相似比为1:2的位似图形,点O 为位似中心,若△OAB 一点p (x ,y )与△''B OA 一点'p 是一对对应点,则点'p 的坐标是.
知识点二、测量物体高度
方法一、利用光的反射定律求物体的高度 例3、(市)为了测量校园水平地面上一棵不可攀的树的高度,学校数学兴趣小组做了如下的探索:根据《科学》中光的反射定律,利用一面镜子和一根皮尺,设计如图1所示的测量方案:把一面很小的镜子放在离树底(B )8.4米的点E 处,然后沿着直线BE 后退到点D ,这时恰好在镜子里看到树梢顶点A ,再用皮尺量得DE =2.4米,观察者目高CD =1.6米,则树(AB )的高度约为________米(精确到0.1米).
方法二、利用影子计算建筑物的高度
例4(市)如图2,小华为了测量所住楼房的高度,他请来同学帮忙,测量了同一时刻他自己的影长和楼房的影长分别是0.5米和1.5米.已知小华的身高为1.6米,那么他所住楼房的高度为米.
例5(市)如图4,王华晚上由路灯A 下的B 处走到C 处时,测得影子CD 的长为1米,继续往前走3米到达E 处时,测得影子EF 的长为2米,已知王华的身高是1.5米,那么路灯A 的高度AB 等于( )
图1 B E D
A.4.5米
B.6米
C.7.2米
D.8米
跟踪练习
1、如图6,小明在一次晚自修放学回家的路上,他从一盏路灯A走向相邻的路灯B.当他走到点P时,发现自己身后的影子的顶部恰好接触到路灯A的底部,再走16米到达点Q时,发现身前的影子的顶部恰好接触到路灯B的底部.已知路灯的高是9米,小明的身高为1.5米.
(1)求相邻两盏路灯之间的距离; (2)如果学校大门口恰好有一盏路灯,小明家门口也恰好
有一盏路灯,小明回家共经过了26盏路灯,问:小明家距离学校多少米?
(3)求小明走到两盏路灯A、B的中点时,在A、B两盏路灯下的影长及走到路灯B下时在路灯A下的影长.
方法三、利用相似三角形的性质测量物体的高度或宽度
例6、如图1,学校的围墙外有一旗杆AB ,甲在操场上的C 处直立3cm 高的竹竿CD ,
乙从C 处退到E 处,恰好看到竹竿顶端D 与旗杆顶端B 重合,量得3CE =m ,乙的眼睛到地面的距离
1.5FE =m ,丙在1C 处也直立3m 高的竹竿11C D ,乙从E 处后退6m 到1E 处,恰好看到竹竿顶端1D 与
旗杆顶端B 也重合,量得114C E m =,求旗杆AB 的高.
跟踪练习
如图2,为了测量一条河的宽度,测量人员在对岸岸边点P 处观察到一根柱子,再在他们所在的这一侧岸上选点A 和B ,
使得B ,A ,P 在一条直线上,且与河岸垂直,随后确定点C ,D ,使CA ⊥BP ,BD ⊥BP.由观测可以确定CP 与BD 的交点为D ,他们测得AB=45m ,BD=90m ,AC=60m ,从而确定河宽PA=90m ,你认为他们的结
图6
论对吗?
图2
例7、如图5是学校的旗杆,小明带着一条卷尺和一面镜子,他想借助这两样工具测量旗杆的高,请你为他设计测量的方法.
练习:给你一条可以用来测量长度的皮尺和一根高2米的标杆,在没有太的时候你能测量出操场上旗杆的高度吗?说说你的做法.
知识点三、相似多边形性质的应用 例8、 一块直角三角形余料,直角边BC=80cm,AC=60cm,现要最大限度地利用这个余料把它加工为一个正方形,求这个正方形的
边长.
跟踪练习
1、已知△ABC的三边BC=6,CA=7,AB=8,其三个接正方形(四个顶点都在三角形三边上)中,记两个顶点在BC上的正方形面积为a,两个顶点在CA上的正方形的面积记为b,两个顶点在AB上的正方形的面积记为c,试探索a、b、c的大小关系.
A 图5 E D C B B
E D 图(1)
2、有一块直角三角形木板,已知∠C=90°,AB=5cm,BC=3cm,AC=4cm,根据需要,要把它加工成一个面积最大的正方形木板,设计一个方案,应怎样裁,才能使正方形木板面积最大?并求出这个正方形木板的边长.
例9、如图,在矩形ABCD中,AB=12cm,BC=6cm,点P沿
AB边从点A开始向B以2cm/s的速度移动;点Q沿DA边从点D
开始向点A以1厘米/秒的速度移动.如果P、Q同时出发,用t(s)
表示移动的时间(0≤t≤6),那么,(1)当t为何值时,△QAP为等
腰直角三角形;(2)求四边形QAPC面积,并提出一个与计算结果.
有关的结论;(3)当t为何值时,以点Q、A、P为顶点的三角形与△ABC相似?
课外作业(满分50分)
1、(15分)(1)选择:如图1,点O 是等边三角形PQR 的中心,P ′、Q ′、R ′分别是OP 、OQ 、OR 的中点,则△P ′Q ′R ′是位似三角形,此时△P ′Q ′R ′与△PQR 的位似比和位似中心分别是( ).
A 、2,点P,
B 、
21,点P C 、2,点O D 、2
1
,点O (2)、如图2, 用下面的方法可以画△AOB 的接等腰三角形,阅读后证明相应的问题.
画法:①在△AOB 画等边三角形CDE ,使点C 在OA 上,点D 在OB 上;
②连结OE 并延长,交AB 于点E ′,过点E ′作E ′C ′∥EC ,交OA 于点C ′,作E ′D ′∥ED ,交OB 于点 D ′;
③连结C ′D ′,则△C ′D ′E ′是△AOB 的接三角形 求证:△C ′D ′E ′是等边三角形.
2、(15分)请在如图所示的方格纸中,将ΔABC 向上平移3格,再向右平移6个,得ΔA 1B 1C 1,再将ΔA 1B 1C 1绕点B 1按顺时针方向旋转90°,得ΔA 2B 1C 2,最后将ΔA 2B 1C 2以点C 2为位似中心放大到2倍,得ΔA 3B 3C 2;
(1) 请在方格纸的适当位置画上坐标轴(一个小正方形的边长为一个单位长度),在你所建立的直角坐标系中,点的坐标分别为:点C ()、点C 1()点C 2().
3.(20分)如图(1),△ABC与△EFD为等腰直角三角形,AC与DE重合,AB=EF=9,∠BAC=∠DEF=90°,固定△ABC,将△EFD绕点A顺时针旋转,当DF边与AB边重合时,旋转中止.不考虑旋转开始和结束时重合的情况,设DE、DF(或它们的延长线)分别交BC(或它的延长线)于G、H点,如图(2).
(1)问:始终与△AGC相似的三角形有及;
(2)设CG=x,BH=y,求y关于x的函数关系式(只要求根据2的情况说明理由);
(3)问:当x为何值时,△AGH是等腰三角形?。