
專(zhuān)題22.6 相似三角形的應(yīng)用【十大題型】 【滬科版】 TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc1046" 【題型1 建筑物高問(wèn)題】 PAGEREF _Toc1046 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc11733" 【題型2 影長(zhǎng)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc11733 \h 2 HYPERLINK \l "_Toc29477" 【題型3 河寬問(wèn)題】 PAGEREF _Toc29477 \h 4 HYPERLINK \l "_Toc5688" 【題型4 樹(shù)高問(wèn)題】 PAGEREF _Toc5688 \h 5 HYPERLINK \l "_Toc25573" 【題型5 杠桿問(wèn)題】 PAGEREF _Toc25573 \h 7 HYPERLINK \l "_Toc26203" 【題型6 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc26203 \h 8 HYPERLINK \l "_Toc11251" 【題型7 古文問(wèn)題】 PAGEREF _Toc11251 \h 10 HYPERLINK \l "_Toc1522" 【題型8 裁剪問(wèn)題】 PAGEREF _Toc1522 \h 11 HYPERLINK \l "_Toc659" 【題型9 現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc659 \h 12 HYPERLINK \l "_Toc3078" 【題型10 三角形內(nèi)接矩形問(wèn)題】 PAGEREF _Toc3078 \h 14 【題型1 建筑物高問(wèn)題】 【例1】(23-24九年級(jí)·山東濰坊·期末)小亮運(yùn)用《數(shù)書(shū)九章》中測(cè)量塔高的方法測(cè)量一幢樓房的高度.如圖,MN表示樓房的高,AB表示一根直桿頂端B到地面的高,CD表示小亮的眼睛到地面的高,MN,AB,CD在同一平面內(nèi),點(diǎn)C,A,M在同一條直線上.已知AM=98m,AB=3m,CD=1.6m,CA=2m,小亮從點(diǎn)D遠(yuǎn)眺樓頂N,視線恰好經(jīng)過(guò)直桿的頂端B,請(qǐng)幫小亮求出樓房的高. 【變式1-1】(23-24·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))圭表是中國(guó)古代根據(jù)日影長(zhǎng)度變化測(cè)定季節(jié)、劃分四季和推算歷法的工具.圖1為圭表示意圖.某同學(xué)受到啟發(fā),利用一根標(biāo)桿和一個(gè)卷尺輕松測(cè)量出學(xué)校旗桿的高度.如圖2,旗桿MN的影長(zhǎng)MA在水平地面上,將標(biāo)桿AB(長(zhǎng)度1米)豎直放置在影長(zhǎng)的最遠(yuǎn)端點(diǎn)A處,此時(shí)標(biāo)桿AB的影長(zhǎng)為AD.經(jīng)測(cè)量,AD=1.2米,AM=12.1米. (1)根據(jù)以上信息,計(jì)算旗桿MN的高度.(結(jié)果保留整數(shù)) (2)若該同學(xué)在操作過(guò)程中,測(cè)量完AD的長(zhǎng)度后,準(zhǔn)備測(cè)量AM的長(zhǎng)度時(shí),發(fā)現(xiàn)卷尺不夠長(zhǎng),又去尋找更長(zhǎng)一點(diǎn)的卷尺,半小時(shí)后回來(lái)測(cè)量AM的長(zhǎng)度,請(qǐng)問(wèn)這樣可以準(zhǔn)確得到旗桿的高度嗎?簡(jiǎn)單說(shuō)明理由. 【變式1-2】(23-24·河南·模擬預(yù)測(cè))小明和小亮兩位同學(xué)春節(jié)期間在游覽某景區(qū)時(shí),對(duì)景區(qū)內(nèi)一座古塔產(chǎn)生濃厚的興趣,他們想用所學(xué)的知識(shí)測(cè)量古塔的高度.為了保護(hù)古塔,工作人員在古塔底部設(shè)有柵欄,古塔底部不可直接到達(dá).經(jīng)詢(xún)問(wèn)得知柵欄長(zhǎng)17米(即FC=17米),小亮在F處利用1米高的柵欄(即FG=1米,且FG⊥FC),在柵欄頂端G處測(cè)得塔的頂部A處的仰角為45°,小明同學(xué)在古塔另一側(cè)的C處放置平面鏡(點(diǎn)D,C,B,F(xiàn)四點(diǎn)在一條直線上),當(dāng)他站在D處時(shí)恰好能從平面鏡中看到古塔的塔頂A,已知小明的身高為1.8米(即ED=1.8米,且ED⊥DB),小明到平面鏡的水平距離為0.9米(即DC=0.9米),求古塔AB的高. ?? 【變式1-3】(23-24九年級(jí)·山東威海·期末)圖Ⅰ是大拇指廣場(chǎng)示意圖及測(cè)量其高度的方案,圖Ⅱ是求大拇指高度AB的示意圖.如圖Ⅱ,在C處放置一根高度為2m且與地平線BF垂直的竹竿IC,點(diǎn)A,I,D在同一直線上,測(cè)得CD為3m.將竹竿3m平移5m至E處,點(diǎn)A,G,F(xiàn)在同一直線上,測(cè)得EF為5m.求大拇指的高度. 【題型2 影長(zhǎng)問(wèn)題】 【例2】(23-24九年級(jí)·河南鶴壁·開(kāi)學(xué)考試)如圖1,平直的公路旁有一燈桿AB,在燈光下,小麗從燈桿的底部B處沿直線前進(jìn)4m到達(dá)D點(diǎn),在D處測(cè)得自己的影長(zhǎng)DE=1m.小麗身高CD=1.2m. (1)求燈桿AB的長(zhǎng); (2)若小麗從D處繼續(xù)沿直線前進(jìn)4m到達(dá)G處(如圖2),求此時(shí)小麗的影長(zhǎng)GH的長(zhǎng). 【變式2-1】(23-24九年級(jí)·山東煙臺(tái)·期末)操場(chǎng)上有一根豎直的旗桿AB,它的一部分影子(BC)落在水平地面上,另一部分影子(CD)落在對(duì)面的墻壁上,經(jīng)測(cè)量,墻壁上的影高為1.2m,地面的影長(zhǎng)為2.8m,同時(shí)測(cè)得一根高為2m的竹竿OM的影長(zhǎng)是ON=1.4m,請(qǐng)根據(jù)以上信息,則旗桿的高度是(????) A.4.5m B.4.7m C.5.2m D.5.7m 【變式2-2】(23-24九年級(jí)·四川成都·期中)如圖,在路燈下,AB表示小明的身高,AC表示他的影子,F(xiàn)G表示小亮的身高,路燈燈泡在線段DE上. (1)請(qǐng)你畫(huà)出燈泡的位置,并畫(huà)出小亮在燈光下的影子; (2)如果小明的身高AB=1.6m,他的影子AC=1.4m,且他到路燈的距離AD=2.1m,求路燈的高. 【變式2-3】(23-24九年級(jí)·陜西西安·期末)小明和爸爸在公園散步,此時(shí)爸爸的影子落在了身后的地面和墻上,如圖1所示.其中,BC段為地上的影子,AC段為墻上的影子.小明想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量出爸爸的身高.他向工作人員詢(xún)問(wèn)得知:公園地面與墻面所用均為厚度13.5cm,長(zhǎng)度65cm的磚塊,小明數(shù)了一下,BC段剛好是4塊地磚的長(zhǎng)度,而AC段恰好為4塊地磚的厚度;同一時(shí)刻,小明觀察到公園門(mén)口指示牌影子的頂端剛好到達(dá)保安亭,如圖2所示,其中MN為指示牌的影子.已知爸爸、墻面、指示牌和保安亭均與地面垂直,指示牌高2m,指示牌距保安亭4m,請(qǐng)你根據(jù)以上信息,幫小明求出爸爸的身高. 【題型3 河寬問(wèn)題】 【例3】(23-24九年級(jí)·河南許昌·期末)學(xué)完《相似》一章后,某中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)踐小組決定利用所學(xué)知識(shí)去測(cè)量河的寬度.如圖,這條河的兩岸是平行的,小麗站在離南岸20米(即PE=20米)的點(diǎn)P處懶北岸,小軍、小強(qiáng)站在南岸邊,調(diào)整小軍、小強(qiáng)兩人的位置,當(dāng)小軍、小強(qiáng)兩人分別站在C,D兩點(diǎn)處時(shí),小麗發(fā)現(xiàn)河北岸邊的兩根電線桿恰好被小軍、小強(qiáng)遮擋(即A,C,P三點(diǎn)共線,B,D,P三點(diǎn)共線).已知電線桿A,B之間的距離為75米,小軍、小強(qiáng)兩人之間的距離CD為30米,求這條河的寬度. 【變式3-1】(23-24·陜西·中考真題)周末,小華和小亮想用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量家門(mén)前小河的寬.測(cè)量時(shí),他們選擇了河對(duì)岸邊的一棵大樹(shù),將其底部作為點(diǎn)A,在他們所在的岸邊選擇了點(diǎn)B,使得AB與河岸垂直,并在B點(diǎn)豎起標(biāo)桿BC,再在AB的延長(zhǎng)線上選擇點(diǎn)D豎起標(biāo)桿DE,使得點(diǎn)E與點(diǎn)C、A共線. 已知:CB⊥AD,ED⊥AD,測(cè)得BC=1m,DE=1.5m,BD=8.5m.測(cè)量示意圖如圖所示.請(qǐng)根據(jù)相關(guān)測(cè)量信息,求河寬AB. 【變式3-2】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·期末)如圖,為了測(cè)量某河段的寬度,某校數(shù)學(xué)課外活動(dòng)小組在河對(duì)岸選定一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)A,在近岸取點(diǎn)B和C,使點(diǎn)A、B、C共線且直線AB與河岸b垂直,接著在過(guò)點(diǎn)C且與AB垂直的直線a上選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,點(diǎn)A、D與河岸b上的點(diǎn)E在一條直線上.測(cè)得BC=12m,CD=16m,BE=10m,請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù),計(jì)算河寬AB. 【變式3-3】(23-24九年級(jí)·北京·期末)如圖,為了測(cè)量平靜的河面的寬度,即EP的長(zhǎng),在離河岸D點(diǎn)3.2米遠(yuǎn)的B點(diǎn),立一根長(zhǎng)為1.6米的標(biāo)桿AB,在河對(duì)岸的岸邊有一根長(zhǎng)為4.5米的電線桿MF,電線桿的頂端M在河里的倒影為點(diǎn)N,即PM=PN,兩岸均高出水平面0.75米,即DE=FP=0.75米,經(jīng)測(cè)量此時(shí)A、D、N三點(diǎn)在同一直線上,并且點(diǎn)M、F、P、N共線,點(diǎn)B、D、F共線,若AB、DE、MF均垂直于河面EP,求河寬EP是多少米? 【題型4 樹(shù)高問(wèn)題】 【例4】(23-24九年級(jí)·河南洛陽(yáng)·期中)《周髀算經(jīng)》中記載了“平矩以正繩,偃矩以望高,覆矩以測(cè)深,臥矩以知遠(yuǎn),環(huán)矩以為圓,合矩以為方”的方法.“矩”在古代指兩條邊呈直角的曲尺(即圖中的DEF).小南利用“矩”可測(cè)量大樹(shù)AB的高度.如圖,通過(guò)不斷調(diào)整自己的姿勢(shì)和“矩”的擺放位置,使斜邊DF保持水平,并且邊DE與點(diǎn)B在同一直線上,已知“矩”的兩邊長(zhǎng)分別為EF=0.2m,DE=0.3m,小南的眼睛到地面的距離DM為1.6m,測(cè)得AM=21m,求樹(shù)高AB. 【變式4-1】(23-24九年級(jí)·云南紅河·期末)如圖,直立在B處的標(biāo)桿AB=2.9米,小愛(ài)站在F處,眼睛E處看到標(biāo)桿頂A,樹(shù)頂C在同一條直線上(人,標(biāo)桿和樹(shù)在同一平面內(nèi),且點(diǎn)F,B,D在同一條直線上).已知BD=6米,F(xiàn)B=2米,EF=1.7米,求樹(shù)高CD. 【變式4-2】(23-24九年級(jí)·山東聊城·階段練習(xí))小明利用剛學(xué)過(guò)的測(cè)量知識(shí)來(lái)測(cè)量學(xué)校內(nèi)一棵古樹(shù)的高度.一天下午,他和學(xué)習(xí)小組的同學(xué)帶著測(cè)量工具來(lái)到這棵古樹(shù)前,由于有圍欄保護(hù),他們無(wú)法到達(dá)古樹(shù)的底部B,如圖所示.于是他們先在古樹(shù)周?chē)目盏厣线x擇一點(diǎn)D,并在點(diǎn)D處安裝了測(cè)量器CD,測(cè)得∠ACD=135°;再在BD的延長(zhǎng)線上確定一點(diǎn)G,使DG=5米,并在G處的地面上水平放置了一個(gè)小平面鏡,小明沿著B(niǎo)G方向移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)到點(diǎn)F時(shí),他剛好在小平面鏡內(nèi)看到這棵古樹(shù)的頂端A的像,此時(shí),測(cè)得FG=2米,小明眼睛與地面的距離EF=1.6米,測(cè)量器的高度CD=0.5米.已知點(diǎn)F、G、D、B在同一水平直線上,且EF、CD、AB均垂直于FB,則這棵古樹(shù)的高度AB為多少米?(小平面鏡的大小忽略不計(jì)) 【變式4-3】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·期中)小軍想用鏡子測(cè)量一棵古松樹(shù)的高度,但因樹(shù)旁有一條小河,不能測(cè)量鏡子與樹(shù)之間的距離,于是他利用鏡子進(jìn)行兩次測(cè)量,如圖,第一次他把鏡子放在點(diǎn)C處,他在點(diǎn)F處正好在鏡中看到樹(shù)尖A的像;第二次他把鏡子放在點(diǎn)C'處,他在點(diǎn)F'處正好在鏡中看到樹(shù)尖A的像.已知AB⊥BF',EF⊥BF',E'F'⊥BF',小軍的眼睛距地面1.7m(即EF=E'F'=1.7m),量得CC'=12m,CF=1.8m,C'F'=4.2m,求這棵古松樹(shù)的高度AB.(鏡子大小忽略不計(jì)) 【題型5 杠桿問(wèn)題】 【例5】(23-24九年級(jí)·山西大同·期末)阿基米德曾說(shuō)過(guò):“給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的桿子,我就能撬起整個(gè)地球.”這句話的意思是利用物理學(xué)中的杠桿原理,只要有合適的支點(diǎn)和合適的工具,就可以把地球輕松搬動(dòng).如圖1,這是用杠桿撬石頭的示意圖,當(dāng)用力壓杠桿時(shí),杠桿繞著支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端會(huì)向上翹起,石頭就被翹動(dòng)了.在圖2中,杠桿的D端被向上翹起的距離BD=7cm,動(dòng)力臂OA與阻力臂OB滿足OA=3OB(AB與CD相交于點(diǎn)O),則AC的長(zhǎng)為 cm. ?? 【變式5-1】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))如圖,EF是一個(gè)杠桿,可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)EF處于圖中的位置時(shí),點(diǎn)O到點(diǎn)E的水平距離OM=2,點(diǎn)O到點(diǎn)F的水平距離ON=4,若已知杠桿的OE段長(zhǎng)為2.5,則杠桿的OF段長(zhǎng)為 . 【變式5-2】(23-24九年級(jí)·河南南陽(yáng)·期末)如圖是用杠桿撬石頭的示意圖,點(diǎn)C是支點(diǎn),當(dāng)用力壓杠桿的A端時(shí),杠桿繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端B向上翹起,石頭就被撬動(dòng).現(xiàn)有一塊石頭,要使其滾動(dòng),杠桿的B端必須向上翹起5cm,已知AB:BC=10:1,要使這塊石頭滾動(dòng),至少要將杠桿的A端向下壓 cm. 【變式5-3】(23-24九年級(jí)·浙江溫州·期中)如圖1所示的是古代一種可以遠(yuǎn)程攻擊的投石車(chē),圖2是投石車(chē)投石過(guò)程中某時(shí)刻的示意圖,GP是杠桿,彈袋掛在點(diǎn)G,重錘掛在點(diǎn)P,點(diǎn)A為支點(diǎn),點(diǎn)D是水平底板BC上的一點(diǎn),AD=AC=3米,CD=3.6米. (1)投石車(chē)準(zhǔn)備時(shí),點(diǎn)G恰好與點(diǎn)B重合,此時(shí)AG和AC垂直,則BD= 米 (2)投石車(chē)投石過(guò)程中,AP的延長(zhǎng)線交線段DC于點(diǎn)E,若DE:CE=5:1,則點(diǎn)G距地面為 米. 【題型6 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題】 【例6】(23-24九年級(jí)·浙江·專(zhuān)題練習(xí))如圖,嘉嘉同學(xué)正在使用手電筒進(jìn)行物理光學(xué)實(shí)驗(yàn),地面上從左往右依次是墻、木板和平面鏡.手電筒的燈泡在點(diǎn)G處,手電筒的光從平面鏡上點(diǎn)B處反射后,恰好經(jīng)過(guò)木板的邊緣點(diǎn)F,落在墻上的點(diǎn)E處,點(diǎn)E到地面的高度DE=3.5m,點(diǎn)F到地面的高度CF=1.5m,燈泡到木板的水平距離AC=5.4m,墻到木板的水平距離為CD=4m.已知光在鏡面反射中的入射角等于反射角,圖中點(diǎn)A、B、C、D在同一水平面上. (1)求BC的長(zhǎng). (2)求燈泡到地面的高度. 【變式6-1】(23-24·廣東汕頭·三模)約在兩千五百年前,如圖(1),墨子和他的學(xué)生做了世界上第1個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn),并在《墨經(jīng)》中有這樣的精彩記錄:“景到,在午有端,與景長(zhǎng),說(shuō)在端”.如圖(2)所示的小孔成像實(shí)驗(yàn)中,若物距為10cm,像距為15cm,蠟燭火焰倒立的像的高度是6cm,則蠟燭火焰的高度是 cm. 【變式6-2】(23-24九年級(jí)·云南文山·期中)如圖,佳佳同學(xué)正在使用手電筒進(jìn)行物理光學(xué)實(shí)驗(yàn),水平地面上從左往右依次是墻、木板和平面鏡.手電筒的燈泡在點(diǎn)G處,手電筒的光從平面鏡上點(diǎn)B處反射后,恰好經(jīng)過(guò)木板的邊緣點(diǎn)F,落在墻上的點(diǎn)E處,點(diǎn)E到地面的高度DE=3.5m,點(diǎn)F到地面的高度CF=1.5m,燈泡到木板的水平距離AC=5.4m,木板到平面鏡的水平距離BC=3m,已知光在鏡面反射中的入射角等于反射角,求燈泡到地面的高度AG. 【變式6-3】(23-24九年級(jí)·山西太原·期末)小彬做了探究物體投影規(guī)律的實(shí)驗(yàn),并提出了一些數(shù)學(xué)問(wèn)題請(qǐng)你解答: (1)如圖1,白天在陽(yáng)光下,小彬?qū)⒛緱UAB水平放置,此時(shí)木桿在水平地面上的影子為線段A'B'. ①若木桿AB的長(zhǎng)為2m,則其影子A'B'的長(zhǎng)為_(kāi)__________m; ②在同一時(shí)刻同一地點(diǎn),將另一根木桿CD直立于地面,請(qǐng)畫(huà)出表示此時(shí)木桿CD在地面上影子的線段DM: (2)如圖2,夜晚在路燈下,小桃將木桿EF水平放置,此時(shí)木桿在水平地面上的影子為線段E'F'. ①請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出表示路燈燈泡位置的點(diǎn)P; ②若木桿EF的長(zhǎng)為2m,經(jīng)測(cè)量木桿EF距離地面2m,其影子E'F'的長(zhǎng)為3m,則路燈P距離地面的高度為_(kāi)__________m. 【題型7 古文問(wèn)題】 【例7】(23-24九年級(jí)·山東煙臺(tái)·期末)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著,書(shū)中有這樣一個(gè)問(wèn)題:“今有邑方不知大小,各中開(kāi)門(mén),出北門(mén)一百步立一表,出西門(mén)二百二十五步適可見(jiàn)之,問(wèn)邑方幾何?”它的意思是:如圖,M,N分別是正方形ABCD的邊AD,AB的中點(diǎn),ME⊥AD,NF⊥AB,EF過(guò)點(diǎn)A,且ME=100步,NF=225步,那么該正方形城邑邊長(zhǎng)AD約為(????)步. A.300 B.250 C.225 D.150 【變式7-1】(23-24九年級(jí)·湖南邵陽(yáng)·學(xué)業(yè)考試)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著,書(shū)中有如下問(wèn)題: “今有井徑5尺,不知其深,立五尺木于井上,從木末 望水岸,入徑四寸.問(wèn)井深幾何?”意思是:如圖, 井徑BE=5尺,立木高AB=5尺,BD=4寸=0.4尺,則井深x為 尺. ?? 【變式7-2】(23-24·廣西南寧·二模)《九章算術(shù)》是我國(guó)數(shù)學(xué)經(jīng)典,上面記載:“今有邑方不知大小,各中開(kāi)門(mén).出北門(mén)三十步有木,出西門(mén)七百五十步見(jiàn)木.問(wèn)邑方幾何?”其意思是:如圖,已知正方形小城ABCD,點(diǎn)E,G分別為CD,AD的中點(diǎn),EF⊥CD,GH⊥AD,點(diǎn)F,D,H在一條直線上,EF=30步,GH=750步.正方形小城ABCD的邊長(zhǎng)是( ?。? A.150步 B.200步 C.250步 D.300步 【變式7-3】(23-24·河南安陽(yáng)·一模)“度高者重表,測(cè)深者累矩,孤離者三望,離而又旁求者四望.觸類(lèi)而長(zhǎng)之,則雖幽遐詭伏,靡所不入.”就是說(shuō),使用多次測(cè)量傳遞的方法,就可以測(cè)量出各點(diǎn)之間的距離和高度差.——?jiǎng)⒒铡毒耪滤阈g(shù)注·序》.某市科研考察隊(duì)為了求出某海島上的山峰AB的高度,如圖,在同一海平面的D處和F處分別樹(shù)立標(biāo)桿CD和EF,標(biāo)桿的高都是5.5米,DF兩處相隔80米,從標(biāo)桿CD向后退11米的G處,可以看到頂峰A和標(biāo)桿頂端C在一條直線上;從標(biāo)桿EF向后退13米的H處,可以看到頂峰A和標(biāo)桿頂端E在一條直線上.求山峰AB的高度及它和標(biāo)桿CD的水平距離. 注:圖中各點(diǎn)都在一個(gè)平面內(nèi). ?? 【題型8 裁剪問(wèn)題】 【例8】(23-24九年級(jí)·浙江溫州·期末)有一等腰三角形紙片ABC,AB=AC,裁剪方式及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,則得到的甲、乙、丙、丁四張紙片中,面積最大的是(????) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【變式8-1】(23-24·浙江湖州·一模)三八婦女節(jié),同學(xué)們準(zhǔn)備送小禮物給媽媽?zhuān)紫壤谜叫渭埌?,制作一個(gè)正方體禮品盒(如圖所示裁剪).已知正方形紙板邊長(zhǎng)為52分米,則這個(gè)禮品盒的體積 分米3. 【變式8-2】(23-24九年級(jí)·浙江金華·期末)在綜合實(shí)踐課中,小慧將一張長(zhǎng)方形卡紙如圖1所示裁剪開(kāi),無(wú)縫隙不重疊的拼成如圖2所示的“L”形狀,且成軸對(duì)稱(chēng)圖形.裁剪過(guò)程中卡紙的消耗忽略不計(jì),若已知AB=9,BC=16,F(xiàn)G⊥AD. 求(1)線段AF與EC的差值是___ (2)FG的長(zhǎng)度. 【變式8-3】(23-24九年級(jí)·四川遂寧·期中)一個(gè)小風(fēng)箏與一個(gè)大風(fēng)等形狀完全相同,它們的形狀如圖所示,其中對(duì)角線AC⊥BD.已知它們的對(duì)應(yīng)邊之比為1:3,小風(fēng)箏兩條對(duì)角線的長(zhǎng)分別為12cm和14cm. (1)小風(fēng)箏的面積是多少? (2)如果在大風(fēng)箏內(nèi)裝設(shè)一個(gè)連接對(duì)角頂點(diǎn)的十字交叉形的支撐架,那么至少需用多長(zhǎng)的材料?(不記損耗) (3)大風(fēng)箏要用彩色紙覆蓋,而彩色紙是從一張剛好覆蓋整個(gè)風(fēng)箏的矩形彩色紙(如圖中虛線所示)裁剪下來(lái)的,那么從四個(gè)角裁剪下來(lái)廢棄不用的彩色紙的面積是多少? 【題型9 現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)問(wèn)題】 【例9】(23-24·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖是一個(gè)常見(jiàn)的鐵夾的剖面圖,OA,OB表示鐵夾的剖面的兩條邊,點(diǎn)C是轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置,CD⊥OA,垂足為D,DA=15mm,DO=24mm,DC=10mm,且鐵夾的剖面圖是軸對(duì)稱(chēng)圖形,則A,B兩點(diǎn)間的距離為(????) A.30mm B.32.5mm C.60mm D.65mm 【變式9-1】(23-24·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知箱子沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),箱高AB=1.2m.當(dāng)BC=2.5m時(shí),點(diǎn)B到地面的距離BE=1.5m,則點(diǎn)A到地面的距離AD為(????) A.2.6m B.2.5m C.2.46m D.2.22m 【變式9-2】(23-24·吉林長(zhǎng)春·二模)如圖①,是生活中常見(jiàn)的人字梯,也稱(chēng)折梯,因其使用時(shí),左右的梯桿及地面構(gòu)成一個(gè)等腰三角形,因而把它形象的稱(chēng)為“人字梯”.如圖②,是其工作示意圖,拉桿EF∥BC,AE=13BE,EF=0.4米,則兩梯桿跨度B、C之間距離為 米. 【變式9-3】(23-24·遼寧沈陽(yáng)·三模)如圖是一個(gè)矩形足球球場(chǎng),AB為球門(mén),CD⊥AB于點(diǎn)D,AB=a米.某球員沿CD帶球向球門(mén)AB進(jìn)攻,在Q處準(zhǔn)備射門(mén),已知BD=3a米,QD=3a米,對(duì)方門(mén)將伸開(kāi)雙臂后,可成功防守的范圍大約為0.25a米;此時(shí)門(mén)將站在張角∠AQB內(nèi),雙臂伸開(kāi)MN且垂直于AQ進(jìn)行防守,MN中點(diǎn)與AB距離 米時(shí),剛好能成功防守. 【題型10 三角形內(nèi)接矩形問(wèn)題】 【例10】(23-24春·河北石家莊·九年級(jí)石家莊二十三中??茧A段練習(xí))有一塊銳角三角形余料△ABC,邊BC為15cm,BC邊上的高為12cm,現(xiàn)要把它分割成若干個(gè)鄰邊長(zhǎng)分別為5cm和2cm的小長(zhǎng)方形零件,分割方式如圖所示(分割線的耗料不計(jì)),使最底層的小方形的長(zhǎng)為5cm的邊在BC上,則按如圖方式分割成的小長(zhǎng)方形零件最多有 . 【變式10-1】(23-24九年級(jí)·廣西桂林·期中)如圖,有一塊三角形余料ABC,它的邊BC=18cm,高AD=12cm,現(xiàn)在要把它加工成長(zhǎng)與寬的比為3:2的矩形零件EFCH,要求一條長(zhǎng)邊在BC上,其余兩個(gè)頂點(diǎn)分別在AB,AC上,則矩形EFGH的周長(zhǎng)為 cm. 【變式10-2】(23-24九年級(jí)·河南周口·期中)汽車(chē)盲區(qū)是指駕駛員位于正常駕駛座位置時(shí)(如圖1),其視線被車(chē)體遮擋而不能直接觀察到的那部分區(qū)域.預(yù)防進(jìn)入汽車(chē)盲區(qū),能有效預(yù)防交通事故發(fā)生,提高學(xué)生避險(xiǎn)能力.小明在學(xué)習(xí)了交通安全知識(shí)后,對(duì)汽車(chē)盲區(qū)產(chǎn)生了興趣.如圖2,是他研究的一個(gè)汽車(chē)盲區(qū)的示意圖,EB為駕駛員的盲區(qū),駕駛員的眼睛點(diǎn)P處與地面BE的距離為1.5m,車(chē)寬AF=1.8m,車(chē)頭FACD近似看成一個(gè)矩形,且滿足3DF=2AF,求汽車(chē)盲區(qū)EB的長(zhǎng)度. 【變式10-3】(23-24·江蘇鹽城·二模)(1)【問(wèn)題探究】如圖①,點(diǎn)B,C分別在AM,AN上,AM=12米,AN=20米,AB=2米,BC=2.6米,AC=1.2米. ①探究△ABC與△AMN是否相似并說(shuō)明理由; ②求MN的長(zhǎng). (2)【問(wèn)題解決】如圖②,四邊形ACBD規(guī)劃為園林綠化區(qū),對(duì)角線AB將整個(gè)四邊形分成面積相等的兩部分,已知AB=60米,四邊形ACBD的面積為2400平方米,為了更好地美化環(huán)境,政府計(jì)劃在BC,AC邊上分別確定點(diǎn)E,F(xiàn),在AB邊上確定點(diǎn)P,Q,使四邊形EFPQ為矩形,在矩形EFPQ內(nèi)種植花卉,在四邊形ACBD剩余區(qū)域種植草坪,為了方便市民觀賞,計(jì)劃在FQ之間修一條小路,并使得FQ最短,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,求出FQ的最小值,并求出當(dāng)FQ最小時(shí),花卉種植區(qū)域的面積. ?? 專(zhuān)題22.6 相似三角形的應(yīng)用【十大題型】 【滬科版】 TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc1046" 【題型1 建筑物高問(wèn)題】 PAGEREF _Toc1046 \h 1 HYPERLINK \l "_Toc11733" 【題型2 影長(zhǎng)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc11733 \h 6 HYPERLINK \l "_Toc29477" 【題型3 河寬問(wèn)題】 PAGEREF _Toc29477 \h 9 HYPERLINK \l "_Toc5688" 【題型4 樹(shù)高問(wèn)題】 PAGEREF _Toc5688 \h 13 HYPERLINK \l "_Toc25573" 【題型5 杠桿問(wèn)題】 PAGEREF _Toc25573 \h 17 HYPERLINK \l "_Toc26203" 【題型6 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc26203 \h 22 HYPERLINK \l "_Toc11251" 【題型7 古文問(wèn)題】 PAGEREF _Toc11251 \h 26 HYPERLINK \l "_Toc1522" 【題型8 裁剪問(wèn)題】 PAGEREF _Toc1522 \h 30 HYPERLINK \l "_Toc659" 【題型9 現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)問(wèn)題】 PAGEREF _Toc659 \h 34 HYPERLINK \l "_Toc3078" 【題型10 三角形內(nèi)接矩形問(wèn)題】 PAGEREF _Toc3078 \h 39 【題型1 建筑物高問(wèn)題】 【例1】(23-24九年級(jí)·山東濰坊·期末)小亮運(yùn)用《數(shù)書(shū)九章》中測(cè)量塔高的方法測(cè)量一幢樓房的高度.如圖,MN表示樓房的高,AB表示一根直桿頂端B到地面的高,CD表示小亮的眼睛到地面的高,MN,AB,CD在同一平面內(nèi),點(diǎn)C,A,M在同一條直線上.已知AM=98m,AB=3m,CD=1.6m,CA=2m,小亮從點(diǎn)D遠(yuǎn)眺樓頂N,視線恰好經(jīng)過(guò)直桿的頂端B,請(qǐng)幫小亮求出樓房的高. 【答案】樓房的高為71.6m 【分析】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.過(guò)D作DF⊥MN于F,根據(jù)矩形的性質(zhì)得到AE=MF=CD=1.6m,DE=AC=2m,EF=AM=98m,求得BE=AB?AE=1.4m,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)即可得到結(jié)論. 【詳解】解:過(guò)D作DF⊥MN于F,交AB于E, 則AE=MF=CD=1.6m,DE=AC=2m,EF=AM=98m, ∴BE=AB?AE=1.4m,DF=DE+EF=100m, ∵BE∥FN, ∴△DBE∽△DNF, ∴ BEFN=DEDF, ∴ 1.4FN=2100, ∴FN=70, ∴MN=FN+FM=70+1.6=71.6(m), 答:樓房的高為71.6m. 【變式1-1】(23-24·河南商丘·模擬預(yù)測(cè))圭表是中國(guó)古代根據(jù)日影長(zhǎng)度變化測(cè)定季節(jié)、劃分四季和推算歷法的工具.圖1為圭表示意圖.某同學(xué)受到啟發(fā),利用一根標(biāo)桿和一個(gè)卷尺輕松測(cè)量出學(xué)校旗桿的高度.如圖2,旗桿MN的影長(zhǎng)MA在水平地面上,將標(biāo)桿AB(長(zhǎng)度1米)豎直放置在影長(zhǎng)的最遠(yuǎn)端點(diǎn)A處,此時(shí)標(biāo)桿AB的影長(zhǎng)為AD.經(jīng)測(cè)量,AD=1.2米,AM=12.1米. (1)根據(jù)以上信息,計(jì)算旗桿MN的高度.(結(jié)果保留整數(shù)) (2)若該同學(xué)在操作過(guò)程中,測(cè)量完AD的長(zhǎng)度后,準(zhǔn)備測(cè)量AM的長(zhǎng)度時(shí),發(fā)現(xiàn)卷尺不夠長(zhǎng),又去尋找更長(zhǎng)一點(diǎn)的卷尺,半小時(shí)后回來(lái)測(cè)量AM的長(zhǎng)度,請(qǐng)問(wèn)這樣可以準(zhǔn)確得到旗桿的高度嗎?簡(jiǎn)單說(shuō)明理由. 【答案】(1)旗桿MN的高度約為10米 (2)不可以.理由見(jiàn)解析 【分析】本題考查了相似三角形的實(shí)際應(yīng)用: (1)根據(jù)BD∥AN證明△MNA∽△ABD,由相似三角形的性質(zhì)可得MNAB=MAAD,進(jìn)行計(jì)算即可; (2)旗桿和標(biāo)桿的影長(zhǎng)隨著時(shí)間變化而變化,必須同時(shí)測(cè)量,才可以準(zhǔn)確得到旗桿的高度. 【詳解】(1)解:由題意,可知BD∥AN. ∴∠NAM=∠D. 又∵∠NMA=∠BAD=90°, ∴△MNA∽△ABD. ∴MNAB=MAAD,即MN1=12.11.2. ∴MN≈10(米). 答:旗桿MN的高度約為10米. (2)解:不可以. 理由如下:旗桿和標(biāo)桿的影長(zhǎng)隨著時(shí)間變化而變化,必須同時(shí)測(cè)量,小明測(cè)量標(biāo)桿影長(zhǎng)后半個(gè)小時(shí)再測(cè)旗桿影長(zhǎng),此時(shí)旗桿影長(zhǎng)已發(fā)生變化,故不可以準(zhǔn)確得到旗桿的高度.(理由合理即可) 【變式1-2】(23-24·河南·模擬預(yù)測(cè))小明和小亮兩位同學(xué)春節(jié)期間在游覽某景區(qū)時(shí),對(duì)景區(qū)內(nèi)一座古塔產(chǎn)生濃厚的興趣,他們想用所學(xué)的知識(shí)測(cè)量古塔的高度.為了保護(hù)古塔,工作人員在古塔底部設(shè)有柵欄,古塔底部不可直接到達(dá).經(jīng)詢(xún)問(wèn)得知柵欄長(zhǎng)17米(即FC=17米),小亮在F處利用1米高的柵欄(即FG=1米,且FG⊥FC),在柵欄頂端G處測(cè)得塔的頂部A處的仰角為45°,小明同學(xué)在古塔另一側(cè)的C處放置平面鏡(點(diǎn)D,C,B,F(xiàn)四點(diǎn)在一條直線上),當(dāng)他站在D處時(shí)恰好能從平面鏡中看到古塔的塔頂A,已知小明的身高為1.8米(即ED=1.8米,且ED⊥DB),小明到平面鏡的水平距離為0.9米(即DC=0.9米),求古塔AB的高. ?? 【答案】古塔AB的高為12米. 【分析】本題主要考查了解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問(wèn)題、相似三角形的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn),根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵. 如圖:過(guò)點(diǎn)G作GH⊥AB,垂足為H,根據(jù)題意可得:GH=BF,GF=BH=1米,然后設(shè)BC=x米,則FB=GH=17?x米,在Rt△AGH中,求出AH的長(zhǎng),從而求出AB的長(zhǎng),再根據(jù)題意可得:∠ACB=∠ECD,AB⊥FD,ED⊥FD,從而可得∠ABC=∠D=90°,進(jìn)而可得△ABC∽△EDC,最后利用相似三角形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算可得AB=2x,從而列出關(guān)于x的方程,然后進(jìn)行計(jì)算即可解答. 【詳解】解:如圖:過(guò)點(diǎn)G作GH⊥AB,垂足為H, ?? 由題意得:GH=BF,GF=BH=1米, 設(shè)BC=x米, ∵FC=17米, ∴FB=GH=FC?BC=17?x米, 在Rt△AGH中,∠AGH=45°, ∴AH=17?x米, ∴AB=AH+BH=17?x+1=18?x米, 由題意得:∠ACB=∠ECD,AB⊥FD,ED⊥FD, ∴∠ABC=∠D=90°, ∴△ABC∽△EDC, ∴ABED=BCDC,即:AB1.8=x0.9,解得:AB=2x, ∴18?x=2x,解得:x=6, ∴AB=2x=12(米), ∴古塔AB的高為12米. 【變式1-3】(23-24九年級(jí)·山東威?!て谀﹫DⅠ是大拇指廣場(chǎng)示意圖及測(cè)量其高度的方案,圖Ⅱ是求大拇指高度AB的示意圖.如圖Ⅱ,在C處放置一根高度為2m且與地平線BF垂直的竹竿IC,點(diǎn)A,I,D在同一直線上,測(cè)得CD為3m.將竹竿3m平移5m至E處,點(diǎn)A,G,F(xiàn)在同一直線上,測(cè)得EF為5m.求大拇指的高度. 【答案】大拇指的高度為7m 【分析】本題主要考查了相似三角形的應(yīng)用,熟練掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵. 分別證明△CDI∽△BDA、△GEF∽△ABF可得ICAB=CDBD=CDBC+CD、GEAB=EFBF=EFEF+CE+BC,進(jìn)而得到3BC+3=510+BC可得BC=7.5;最后將BC=7.5代入ICAB=CDBC+CD求得AB的值即可解答. 【詳解】解:由題意可得:AB∥CI, ∴△CDI∽△BDA. ∴ICAB=CDBD=CDBC+CD. 由題意可得:AB∥EG, ∴△GEF∽△ABF. ∴GEAB=EFBF=EFEF+CE+BC. ∵IC=GE, ∴CDBC+CD=EFEF+CE+BC,即3BC+3=510+BC,解得:BC=7.5. 將BC=7.5代入ICAB=CDBC+CD,得2AB=310.5.解得AB=7. ∴大拇指的高度為7m. 【題型2 影長(zhǎng)問(wèn)題】 【例2】(23-24九年級(jí)·河南鶴壁·開(kāi)學(xué)考試)如圖1,平直的公路旁有一燈桿AB,在燈光下,小麗從燈桿的底部B處沿直線前進(jìn)4m到達(dá)D點(diǎn),在D處測(cè)得自己的影長(zhǎng)DE=1m.小麗身高CD=1.2m. (1)求燈桿AB的長(zhǎng); (2)若小麗從D處繼續(xù)沿直線前進(jìn)4m到達(dá)G處(如圖2),求此時(shí)小麗的影長(zhǎng)GH的長(zhǎng). 【答案】(1)燈桿AB的高度為6m (2)此時(shí)小麗的影長(zhǎng)GH的長(zhǎng)是2m 【分析】本題考查了中心投影及相似三角形的應(yīng)用,解這道題的關(guān)鍵是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,本題只要把實(shí)際問(wèn)題抽象到相似三角形中,利用相似比列出方程即可求出. (1)根據(jù)題意得出AB∥CD,由平行線得出△EAB∽△ECD,得出對(duì)應(yīng)邊成比例,即可得出結(jié)果. (2)根據(jù)相似三角形△HGF∽△HBA的對(duì)應(yīng)邊成比例列出比例式,代入相關(guān)數(shù)值解答即可. 【詳解】(1)解:如圖1,根據(jù)題意得:AB∥CD,BE=1+4=5(米), ∴△EAB∽△ECD, ∴ ABCD=BEDE, 即AB1.2=51, 解得:AB=6(米); 答:燈桿AB的高度為6m; (2)如圖2,根據(jù)題意得:AB∥FG,BE=1+4=5(米), ∴△HGF∽△HBA, ∴ ABFG=BHGH, 即61.2=8+GHGH, 解得:GH=2(米); 答:此時(shí)小麗的影長(zhǎng)GH的長(zhǎng)是2m. 【變式2-1】(23-24九年級(jí)·山東煙臺(tái)·期末)操場(chǎng)上有一根豎直的旗桿AB,它的一部分影子(BC)落在水平地面上,另一部分影子(CD)落在對(duì)面的墻壁上,經(jīng)測(cè)量,墻壁上的影高為1.2m,地面的影長(zhǎng)為2.8m,同時(shí)測(cè)得一根高為2m的竹竿OM的影長(zhǎng)是ON=1.4m,請(qǐng)根據(jù)以上信息,則旗桿的高度是(????) A.4.5m B.4.7m C.5.2m D.5.7m 【答案】C 【分析】過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E,根據(jù)題意,BC⊥AB,DC⊥BC,得到矩形BCDE,繼而得到BC=DE,BE=DC,∠AED=90°,根據(jù)同一時(shí)刻,物高與影長(zhǎng)成正比,建立等式計(jì)算即可. 本題考查了矩形的判定和性質(zhì),相似三角形的應(yīng)用,熟練掌握解矩形的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵. 【詳解】過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E,根據(jù)題意,得BC⊥AB,DC⊥BC, ∴四邊形BCDE為矩形, ∴BC=DE,BE=DC,∠AED=90°, ∵BC=2.8m,DC=1.2m, ∴DE=2.8m,BE=1.2m,∠AED=90°, 根據(jù)同一時(shí)刻,物高與影長(zhǎng)成正比, ∴AEDE=21.4即AE2.8=21.4, 解得AE=4m, ∴AB=AE+BE=5.2m. 故選C. 【變式2-2】(23-24九年級(jí)·四川成都·期中)如圖,在路燈下,AB表示小明的身高,AC表示他的影子,F(xiàn)G表示小亮的身高,路燈燈泡在線段DE上. (1)請(qǐng)你畫(huà)出燈泡的位置,并畫(huà)出小亮在燈光下的影子; (2)如果小明的身高AB=1.6m,他的影子AC=1.4m,且他到路燈的距離AD=2.1m,求路燈的高. 【答案】(1)見(jiàn)解析 (2)4m 【分析】本題考查了中心投影,相似三角形的應(yīng)用;理解中心投影,掌握相似三角形的判定及性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. (1)連接CB,延長(zhǎng)CB交DE于點(diǎn)O,點(diǎn)O即為燈泡的位置,連接OG,延長(zhǎng)OG交AF與點(diǎn)H,線段FH即為所求; (2)由相似三角形的判定方法得△ABC∽△DOC,由相似三角形的性質(zhì)得ABDO=CACD,即可求解; 【詳解】(1)解:如圖, ∴點(diǎn)O為燈泡的位置, FH為小亮在燈光下的影子; (2)解:∵AB∥OD, ∴ △ABC∽△DOC, ∴ABDO=CACD, ∴1.6DO=1.41.4+2.1, 解得:DO=4, ∴路燈的高為4m. 【變式2-3】(23-24九年級(jí)·陜西西安·期末)小明和爸爸在公園散步,此時(shí)爸爸的影子落在了身后的地面和墻上,如圖1所示.其中,BC段為地上的影子,AC段為墻上的影子.小明想利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量出爸爸的身高.他向工作人員詢(xún)問(wèn)得知:公園地面與墻面所用均為厚度13.5cm,長(zhǎng)度65cm的磚塊,小明數(shù)了一下,BC段剛好是4塊地磚的長(zhǎng)度,而AC段恰好為4塊地磚的厚度;同一時(shí)刻,小明觀察到公園門(mén)口指示牌影子的頂端剛好到達(dá)保安亭,如圖2所示,其中MN為指示牌的影子.已知爸爸、墻面、指示牌和保安亭均與地面垂直,指示牌高2m,指示牌距保安亭4m,請(qǐng)你根據(jù)以上信息,幫小明求出爸爸的身高. 【答案】184cm 【分析】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,平行投影,準(zhǔn)確熟練地進(jìn)行計(jì)算是解題的關(guān)鍵.過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BD,垂足為E,根據(jù)題意可得:AC=BE=54cm,AE=BC=260cm,然后根據(jù)同一時(shí)刻的物高與影長(zhǎng)成正比例可得DEAE=24,從而進(jìn)行計(jì)算即可解答. 【詳解】解:如圖:過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BD,垂足為E, 由題意得:AC=BE=4×13.5=54(cm),AE=BC=4×65=260(cm), ∵指示牌高2m,指示牌距保安亭4m, ∴ DEAE=24, ∴DE=12AE=130(cm), ∴BD=DE+BE=130+54=184(cm), ∴爸爸的身高為184cm. 【題型3 河寬問(wèn)題】 【例3】(23-24九年級(jí)·河南許昌·期末)學(xué)完《相似》一章后,某中學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)踐小組決定利用所學(xué)知識(shí)去測(cè)量河的寬度.如圖,這條河的兩岸是平行的,小麗站在離南岸20米(即PE=20米)的點(diǎn)P處懶北岸,小軍、小強(qiáng)站在南岸邊,調(diào)整小軍、小強(qiáng)兩人的位置,當(dāng)小軍、小強(qiáng)兩人分別站在C,D兩點(diǎn)處時(shí),小麗發(fā)現(xiàn)河北岸邊的兩根電線桿恰好被小軍、小強(qiáng)遮擋(即A,C,P三點(diǎn)共線,B,D,P三點(diǎn)共線).已知電線桿A,B之間的距離為75米,小軍、小強(qiáng)兩人之間的距離CD為30米,求這條河的寬度. 【答案】這條河的寬度為30米 【分析】本題考查相似三角形的應(yīng)用,延長(zhǎng)PE交AB于點(diǎn)F,設(shè)這條河的寬度為x米.由相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比得到PFPE=ABCD,代入有關(guān)數(shù)據(jù)列方程求解方程,即可得到河的寬度. 【詳解】解:延長(zhǎng)PE交AB于點(diǎn)F,如解圖所示. ∵PE⊥CD,AB∥CD, ∴PF⊥AB 依題意,CD=30米,AB=75米. 設(shè)這條河的寬度為x米. ∵AB∥CD, ∴△PBA∽△PDC. ∴PFPE=ABCD, 即20+x20=7530, 解得x=30. 答:這條河的寬度為30米. 【變式3-1】(23-24·陜西·中考真題)周末,小華和小亮想用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量家門(mén)前小河的寬.測(cè)量時(shí),他們選擇了河對(duì)岸邊的一棵大樹(shù),將其底部作為點(diǎn)A,在他們所在的岸邊選擇了點(diǎn)B,使得AB與河岸垂直,并在B點(diǎn)豎起標(biāo)桿BC,再在AB的延長(zhǎng)線上選擇點(diǎn)D豎起標(biāo)桿DE,使得點(diǎn)E與點(diǎn)C、A共線. 已知:CB⊥AD,ED⊥AD,測(cè)得BC=1m,DE=1.5m,BD=8.5m.測(cè)量示意圖如圖所示.請(qǐng)根據(jù)相關(guān)測(cè)量信息,求河寬AB. 【答案】河寬為17米. 【分析】由題意先證明?ABC∽?ADE,再根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例即可求得AB的長(zhǎng). 【詳解】解:∵CB⊥AD,ED⊥AD, ∴∠CBA=∠EDA=90°, ∵∠CAB=∠EAD, ∴?ABC∽?ADE, ∴ADAB=DEBC, 又∵AD=AB+BD,BD=8.5,BC=1,DE=1.5, ∴AB+8.5AB=1.51, ∴AB=17, 即河寬為17m. 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,熟記相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【變式3-2】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·期末)如圖,為了測(cè)量某河段的寬度,某校數(shù)學(xué)課外活動(dòng)小組在河對(duì)岸選定一個(gè)目標(biāo)點(diǎn)A,在近岸取點(diǎn)B和C,使點(diǎn)A、B、C共線且直線AB與河岸b垂直,接著在過(guò)點(diǎn)C且與AB垂直的直線a上選擇適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)D,點(diǎn)A、D與河岸b上的點(diǎn)E在一條直線上.測(cè)得BC=12m,CD=16m,BE=10m,請(qǐng)根據(jù)這些數(shù)據(jù),計(jì)算河寬AB. 【答案】20m 【分析】本題考查相似三角形性質(zhì)的應(yīng)用,證明△ABE~△ACD,然后根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例列式求解即可. 【詳解】解:由題意得∠ABE=∠ACD=90°,∠A=∠A, ∴△ABE~△ACD, ∴ABAC=BECD,即ABAB+BC=BECD. ∵BC=12m,BE=10m,CD=16m, ∴ ABAB+12=1016, 解得 AB=20m. 答:河寬AB大約是20m. 【變式3-3】(23-24九年級(jí)·北京·期末)如圖,為了測(cè)量平靜的河面的寬度,即EP的長(zhǎng),在離河岸D點(diǎn)3.2米遠(yuǎn)的B點(diǎn),立一根長(zhǎng)為1.6米的標(biāo)桿AB,在河對(duì)岸的岸邊有一根長(zhǎng)為4.5米的電線桿MF,電線桿的頂端M在河里的倒影為點(diǎn)N,即PM=PN,兩岸均高出水平面0.75米,即DE=FP=0.75米,經(jīng)測(cè)量此時(shí)A、D、N三點(diǎn)在同一直線上,并且點(diǎn)M、F、P、N共線,點(diǎn)B、D、F共線,若AB、DE、MF均垂直于河面EP,求河寬EP是多少米? 【答案】12米 【分析】本題主要考查了相似三角形的性質(zhì)與判定,延長(zhǎng)AB交EP的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,由△ABD∽△AHO求得OH,再由△AHO∽△NPO求得OP,便可解決問(wèn)題. 【詳解】解:延長(zhǎng)AB交EP的反向延長(zhǎng)線于點(diǎn)H, 則四邊形BDEH是矩形, ∴BH=DE=0.75,BD∥EH, ∴AH=AB+BH=AB+DE=1.6+0.75=2.35, ∵BD∥OH, ∴△ABD∽△AHO, ∴ BDHO=ABAH, ∴ 3.2HO=1.62.35, ∴HO=4.7, ∵PM=PN,MF=4.5米,F(xiàn)P=0.75米, ∴PN=MF+FP=5.25米, ∵AH⊥EP,PN⊥EP, ∴AH∥PN, ∴△AHO∽△NPO, ∴ AHNP=HOPO, ∴ 2.355.25=4.7PO, ∴PO=10.5, ∴PE=PO+OE=10.5+(4.7?3.2)=12, 答:河寬EP是12米. 【題型4 樹(shù)高問(wèn)題】 【例4】(23-24九年級(jí)·河南洛陽(yáng)·期中)《周髀算經(jīng)》中記載了“平矩以正繩,偃矩以望高,覆矩以測(cè)深,臥矩以知遠(yuǎn),環(huán)矩以為圓,合矩以為方”的方法.“矩”在古代指兩條邊呈直角的曲尺(即圖中的DEF).小南利用“矩”可測(cè)量大樹(shù)AB的高度.如圖,通過(guò)不斷調(diào)整自己的姿勢(shì)和“矩”的擺放位置,使斜邊DF保持水平,并且邊DE與點(diǎn)B在同一直線上,已知“矩”的兩邊長(zhǎng)分別為EF=0.2m,DE=0.3m,小南的眼睛到地面的距離DM為1.6m,測(cè)得AM=21m,求樹(shù)高AB. 【答案】樹(shù)高AB為15.6m 【分析】本題主要考查了相似三角形的應(yīng)用舉例,據(jù)題意可得∠DEF=∠BCD=90°,∠EDF=∠CDB,即可得出△DEF∽△DCB,由相似三角形的性質(zhì)可得出EFDE=BCCD,即可得出BC,再根據(jù)AB=AC+BC即可得出答案. 【詳解】解:據(jù)題意可得∠DEF=∠BCD=90°,∠EDF=∠CDB, ∴△DEF∽△DCB, ∴EFDE=BCCD. ∵EF=0.2m,DE=0.3m,AM=CD=21m, ∴0.20.3=BC21=23, ∴BC=14m, ∴AB=AC+BC=1.6+14=15.6(m). 答:樹(shù)高AB為15.6m. 【變式4-1】(23-24九年級(jí)·云南紅河·期末)如圖,直立在B處的標(biāo)桿AB=2.9米,小愛(ài)站在F處,眼睛E處看到標(biāo)桿頂A,樹(shù)頂C在同一條直線上(人,標(biāo)桿和樹(shù)在同一平面內(nèi),且點(diǎn)F,B,D在同一條直線上).已知BD=6米,F(xiàn)B=2米,EF=1.7米,求樹(shù)高CD. 【答案】6.5米 【分析】過(guò)E作EH⊥CD交CD于H點(diǎn),交AB于點(diǎn)G,則EH⊥AB,證明四邊形EFDH為矩形,可得HD的長(zhǎng),再根據(jù)△AEG∽△CEH,故可求得CH的長(zhǎng),所以樹(shù)高CD的長(zhǎng)即可知. 【詳解】解:過(guò)E作EH⊥CD交CD于H點(diǎn),交AB于點(diǎn)G,則EH⊥AB,如下圖所示: 由已知得,EF⊥FD,AB⊥FD,CD⊥FD, ∵EH⊥CD,EH⊥AB, ∴四邊形EFDH為矩形, ∴EF=GB=DH=1.7米,EG=FB=2米,GH=BD=6米, ∴AG=AB?GB=2.9?1.7=1.2(米), ∵AG∥CH, ∴△AEG∽△CEH, ∴AGCH=EGEH, ∴1.2CH=22+6, ∴CH=4.8, ∴CD=CH+DH=4.8+1.7=6.5(米). 答:樹(shù)高CD為6.5米. 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形在實(shí)際問(wèn)題中的運(yùn)用,關(guān)鍵是正確作出輔助線,構(gòu)造出相似三角形. 【變式4-2】(23-24九年級(jí)·山東聊城·階段練習(xí))小明利用剛學(xué)過(guò)的測(cè)量知識(shí)來(lái)測(cè)量學(xué)校內(nèi)一棵古樹(shù)的高度.一天下午,他和學(xué)習(xí)小組的同學(xué)帶著測(cè)量工具來(lái)到這棵古樹(shù)前,由于有圍欄保護(hù),他們無(wú)法到達(dá)古樹(shù)的底部B,如圖所示.于是他們先在古樹(shù)周?chē)目盏厣线x擇一點(diǎn)D,并在點(diǎn)D處安裝了測(cè)量器CD,測(cè)得∠ACD=135°;再在BD的延長(zhǎng)線上確定一點(diǎn)G,使DG=5米,并在G處的地面上水平放置了一個(gè)小平面鏡,小明沿著B(niǎo)G方向移動(dòng),當(dāng)移動(dòng)到點(diǎn)F時(shí),他剛好在小平面鏡內(nèi)看到這棵古樹(shù)的頂端A的像,此時(shí),測(cè)得FG=2米,小明眼睛與地面的距離EF=1.6米,測(cè)量器的高度CD=0.5米.已知點(diǎn)F、G、D、B在同一水平直線上,且EF、CD、AB均垂直于FB,則這棵古樹(shù)的高度AB為多少米?(小平面鏡的大小忽略不計(jì)) 【答案】18m 【分析】過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于點(diǎn)H,則CH=BD,BH?CD=0.5,解Rt △ACH,得出AH=CH=BD,那么AB=AH+BH=BD+0.5,再證明△EFG∽△ABG,因此得出BD=17.5m,再求出AB即可. 【詳解】如圖,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AB于點(diǎn)H,則CH=BD,BH=CD=0.5米, 在Rt △ACH中,∠ACH=45°, ∴AH=CH=BD, ∴AB=AH+BH=BD+0.5, ∵EF⊥FB,AB⊥FB, ∴∠EFG=∠ABG=90° 由反射角等于入射角得∠EGF=∠AGB, ∴△EFG∽△ABG, ∴EFAB=FGBG,即16BD+0.5=25+BD, 解得BD=17.5m ∴AB=17.5+0.5=18m ∴這棵樹(shù)高18米. 【點(diǎn)睛】本題主要考查相似三角形的應(yīng)用,證明三角形相似是解題的關(guān)鍵. 【變式4-3】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·期中)小軍想用鏡子測(cè)量一棵古松樹(shù)的高度,但因樹(shù)旁有一條小河,不能測(cè)量鏡子與樹(shù)之間的距離,于是他利用鏡子進(jìn)行兩次測(cè)量,如圖,第一次他把鏡子放在點(diǎn)C處,他在點(diǎn)F處正好在鏡中看到樹(shù)尖A的像;第二次他把鏡子放在點(diǎn)C'處,他在點(diǎn)F'處正好在鏡中看到樹(shù)尖A的像.已知AB⊥BF',EF⊥BF',E'F'⊥BF',小軍的眼睛距地面1.7m(即EF=E'F'=1.7m),量得CC'=12m,CF=1.8m,C'F'=4.2m,求這棵古松樹(shù)的高度AB.(鏡子大小忽略不計(jì)) 【答案】8.5m 【分析】先證明△ABC∽△EFC,得出EFAB=CFBC,再證明△ABC∽△E'F'C',得出E'F'AB=C'F'BC',由EF=E'F',得出CFBC=C'F'BC',繼而求出BC的長(zhǎng)度,代入EFAB=CFBC即可求出AB的長(zhǎng)度,即可得出答案. 【詳解】解:∵∠ABC=∠EFC=90°,∠ACB=∠ECF, ∴△ABC∽△EFC, ∴EFAB=CFBC, ∵∠ABC'=∠E'F'C'=90°,∠AC'B=∠E'C'F', ∴△ABC∽△E'F'C', ∴E'F'AB=C'F'BC', ∵EF=E'F'=1.7m, ∴CFBC=C'F'BC', ∵CC'=12m,CF=1.8m,C'F'=4.2m, ∴1.8BC=4.2BC+12, 解得:BC=9, ∴1.7AB=1.89, 解得:AB=8.5, 答:這棵古松樹(shù)的高度為8.5m. 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【題型5 杠桿問(wèn)題】 【例5】(23-24九年級(jí)·山西大同·期末)阿基米德曾說(shuō)過(guò):“給我一個(gè)支點(diǎn)和一根足夠長(zhǎng)的桿子,我就能撬起整個(gè)地球.”這句話的意思是利用物理學(xué)中的杠桿原理,只要有合適的支點(diǎn)和合適的工具,就可以把地球輕松搬動(dòng).如圖1,這是用杠桿撬石頭的示意圖,當(dāng)用力壓杠桿時(shí),杠桿繞著支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端會(huì)向上翹起,石頭就被翹動(dòng)了.在圖2中,杠桿的D端被向上翹起的距離BD=7cm,動(dòng)力臂OA與阻力臂OB滿足OA=3OB(AB與CD相交于點(diǎn)O),則AC的長(zhǎng)為 cm. ?? 【答案】21 【分析】本題考查相似三角形的判定與性質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用,正確地構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵.首先根據(jù)題意構(gòu)造出相似三角形△AOC∽△BOD,然后根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例求得AC的長(zhǎng)度. 【詳解】解:由題意得,AC∥BD, ∴△AOC∽△BOD, ∴ACBD=AOBO, ∵OA=3OB, ∴ACBD=AOBO=3, ∴AC=3BD=21cm. 故答案為:21. 【變式5-1】(23-24九年級(jí)·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))如圖,EF是一個(gè)杠桿,可繞支點(diǎn)O自由轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)EF處于圖中的位置時(shí),點(diǎn)O到點(diǎn)E的水平距離OM=2,點(diǎn)O到點(diǎn)F的水平距離ON=4,若已知杠桿的OE段長(zhǎng)為2.5,則杠桿的OF段長(zhǎng)為 . 【答案】5 【分析】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),從實(shí)際問(wèn)題中抽離出數(shù)學(xué)圖形是解題的關(guān)鍵.證明△MOE∽△NOF,從而得到MENF=MONO,代入數(shù)值即可求解. 【詳解】解:∵∠MOE=∠NOF,∠M=∠ONF, ∴△MOE∽△NOF, ∴OEOF=MONO, ∵OM=2,ON=4,OE段長(zhǎng)為2.5, ∴2.5OF=24, ∴OF=5. 故答案為:5. 【變式5-2】(23-24九年級(jí)·河南南陽(yáng)·期末)如圖是用杠桿撬石頭的示意圖,點(diǎn)C是支點(diǎn),當(dāng)用力壓杠桿的A端時(shí),杠桿繞C點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端B向上翹起,石頭就被撬動(dòng).現(xiàn)有一塊石頭,要使其滾動(dòng),杠桿的B端必須向上翹起5cm,已知AB:BC=10:1,要使這塊石頭滾動(dòng),至少要將杠桿的A端向下壓 cm. 【答案】45 【分析】如圖:AM、BN都與水平線的垂直,M,N是垂足,則AM∥BN,即△ACM∽△BCN,然后根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例求解即可. 【詳解】解:如圖,AM、BN都與水平線的垂直,M,N是垂足,則AM∥BN, ∵AM∥BN, ∴△ACM∽△BCN, ∴ACBC=AMBN, ∵AB:BC=10:1, ∴ACBC=AMBN=9,即AM=9BN, ∴當(dāng)BN≥5cm時(shí),AM≥45cm, 故要使這塊石頭滾動(dòng),至少要將杠桿的A端向下壓45cm. 故答案為:45. 【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的判定與性質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用,正確作出輔助線、構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵. 【變式5-3】(23-24九年級(jí)·浙江溫州·期中)如圖1所示的是古代一種可以遠(yuǎn)程攻擊的投石車(chē),圖2是投石車(chē)投石過(guò)程中某時(shí)刻的示意圖,GP是杠桿,彈袋掛在點(diǎn)G,重錘掛在點(diǎn)P,點(diǎn)A為支點(diǎn),點(diǎn)D是水平底板BC上的一點(diǎn),AD=AC=3米,CD=3.6米. (1)投石車(chē)準(zhǔn)備時(shí),點(diǎn)G恰好與點(diǎn)B重合,此時(shí)AG和AC垂直,則BD= 米 (2)投石車(chē)投石過(guò)程中,AP的延長(zhǎng)線交線段DC于點(diǎn)E,若DE:CE=5:1,則點(diǎn)G距地面為 米. 【答案】 1.4 12+855 【分析】(1)直接利用等腰三角形的“三線合一”的性質(zhì)和相似三角形的判定和性質(zhì)進(jìn)行求解即可; (2)先求出CE的長(zhǎng),再利用勾股定理和銳角三角函數(shù)進(jìn)行求解即可. 【詳解】(1)如圖,連接AB,過(guò)A點(diǎn)作AF⊥BC于F, ∵AD=AC=3米,CD=3.6米, ∴CF=DF=1.8米, ∴AF=AC2?CF2=2.4, ∵∠B+∠ACB=90°,∠CAF+∠ACB=90°, ∴∠B=∠CAF, ∵∠AFB=∠AFC=90°, ∴△AFB∽△CFA, ∴AFCF=BFAF, ∴BF=2.42÷1.8=3.2, ∴BD=BF?DF=1.4(米), 故答案為:1.4. (2)由(1)可知:AB=AF2+BF2=4 過(guò)點(diǎn)G作GN⊥BC交BC于點(diǎn)N, ∵DE:CE=5:1, ∴3.6?CE:CE=5:1, ∴CE=0.6, ∴EF=FC?CE=1.8?0.6=1.2, ∴在Rt△AEF中,AE=AF2+EF2=655, sin∠AEF=AFAE=255, ∴EG=4+655, ∴GN=ME·sin∠AEF=4+655×255=12+855, 故點(diǎn)G距離底面的高度為12+855米, 故答案為:12+855. 【點(diǎn)睛】本題解直角三角形的應(yīng)用綜合題,考查了等腰三角形的性質(zhì)、相似三角形的判定與性質(zhì)、勾股定理和銳角三角函數(shù),解題的關(guān)鍵是正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形和相似三角形. 【題型6 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題】 【例6】(23-24九年級(jí)·浙江·專(zhuān)題練習(xí))如圖,嘉嘉同學(xué)正在使用手電筒進(jìn)行物理光學(xué)實(shí)驗(yàn),地面上從左往右依次是墻、木板和平面鏡.手電筒的燈泡在點(diǎn)G處,手電筒的光從平面鏡上點(diǎn)B處反射后,恰好經(jīng)過(guò)木板的邊緣點(diǎn)F,落在墻上的點(diǎn)E處,點(diǎn)E到地面的高度DE=3.5m,點(diǎn)F到地面的高度CF=1.5m,燈泡到木板的水平距離AC=5.4m,墻到木板的水平距離為CD=4m.已知光在鏡面反射中的入射角等于反射角,圖中點(diǎn)A、B、C、D在同一水平面上. (1)求BC的長(zhǎng). (2)求燈泡到地面的高度. 【答案】(1)3m; (2)1.2m. 【分析】(1)直接利用相似三角形的判定與性質(zhì)得出BC的長(zhǎng); (2)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列方程進(jìn)而求出AG的長(zhǎng). 【詳解】(1)解:由題意可得:FC∥DE, 則△BFC∽△BED, 故BCBD=FCDE, 即BCBC+4=1.53.5, 解得:BC=3, 經(jīng)檢驗(yàn),BC=3是上述分式方程的解, ∴BC的長(zhǎng)為3m; (2)∵AC=5.4m, ∴AB=5.4?3=2.4(m), ∵光在鏡面反射中的入射角等于反射角, ∴∠FBC=∠GBA, 又∵∠FCB=∠GAB, ∴△BGA∽△BFC, ∴AGAB=FCBC, ∴AG2.4=1.53, 解得:AG=1.2(m), ∴燈泡到地面的高度AG為1.2m. 【點(diǎn)睛】此題主要考查了相似三角形的應(yīng)用,正確得出相似三角形是解題關(guān)鍵. 【變式6-1】(23-24·廣東汕頭·三模)約在兩千五百年前,如圖(1),墨子和他的學(xué)生做了世界上第1個(gè)小孔成倒像的實(shí)驗(yàn),并在《墨經(jīng)》中有這樣的精彩記錄:“景到,在午有端,與景長(zhǎng),說(shuō)在端”.如圖(2)所示的小孔成像實(shí)驗(yàn)中,若物距為10cm,像距為15cm,蠟燭火焰倒立的像的高度是6cm,則蠟燭火焰的高度是 cm. 【答案】4 【分析】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),設(shè)蠟燭火焰的高度是xcm,由相似三角形的性質(zhì)得1015=x6 ,進(jìn)行計(jì)算即可得,理解題意,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,掌握相似三角形的判定與性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【詳解】解:設(shè)蠟燭火焰的高度是xcm, 由相似三角形的性質(zhì)得,1015=x6, 15x=60, 解得x=4, 故答案為:4. 【變式6-2】(23-24九年級(jí)·云南文山·期中)如圖,佳佳同學(xué)正在使用手電筒進(jìn)行物理光學(xué)實(shí)驗(yàn),水平地面上從左往右依次是墻、木板和平面鏡.手電筒的燈泡在點(diǎn)G處,手電筒的光從平面鏡上點(diǎn)B處反射后,恰好經(jīng)過(guò)木板的邊緣點(diǎn)F,落在墻上的點(diǎn)E處,點(diǎn)E到地面的高度DE=3.5m,點(diǎn)F到地面的高度CF=1.5m,燈泡到木板的水平距離AC=5.4m,木板到平面鏡的水平距離BC=3m,已知光在鏡面反射中的入射角等于反射角,求燈泡到地面的高度AG. 【答案】燈泡到地面的高度AG為1.2m. 【分析】本題考查相似三角形的應(yīng)用,證明△BGA∽△BFC,得到AGAB=FCBC,進(jìn)行求解即可.解題的關(guān)鍵是證明△BGA∽△BFC. 【詳解】解:由題意和圖可知:∠FBC=∠GBA,∠FCB=∠GAB=90°, ∴△BGA∽△BFC, ∴AGAB=FCBC, ∵AC=5.4m,BC=3m, ∴AB=AC?BC=2.4m, ∴AG2.4=1.53, 解得:AG=1.2m, 答:燈泡到地面的高度AG為1.2m. 【變式6-3】(23-24九年級(jí)·山西太原·期末)小彬做了探究物體投影規(guī)律的實(shí)驗(yàn),并提出了一些數(shù)學(xué)問(wèn)題請(qǐng)你解答: (1)如圖1,白天在陽(yáng)光下,小彬?qū)⒛緱UAB水平放置,此時(shí)木桿在水平地面上的影子為線段A'B'. ①若木桿AB的長(zhǎng)為2m,則其影子A'B'的長(zhǎng)為_(kāi)__________m; ②在同一時(shí)刻同一地點(diǎn),將另一根木桿CD直立于地面,請(qǐng)畫(huà)出表示此時(shí)木桿CD在地面上影子的線段DM: (2)如圖2,夜晚在路燈下,小桃將木桿EF水平放置,此時(shí)木桿在水平地面上的影子為線段E'F'. ①請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出表示路燈燈泡位置的點(diǎn)P; ②若木桿EF的長(zhǎng)為2m,經(jīng)測(cè)量木桿EF距離地面2m,其影子E'F'的長(zhǎng)為3m,則路燈P距離地面的高度為_(kāi)__________m. 【答案】(1)①2;②見(jiàn)解析; (2)①見(jiàn)解析;②6 【分析】(1)①根據(jù)題意證得四邊形AA'B'B為平行四邊形,從而求得結(jié)論; ②根據(jù)平行投影的特點(diǎn)作圖:過(guò)木桿的頂點(diǎn)作太陽(yáng)光線的平行線; (2)①分別過(guò)影子的端點(diǎn)及其線段的相應(yīng)的端點(diǎn)作射線,兩條射線的交點(diǎn)即為光源的位置; ②根據(jù)EF ∥ E'F',可證得△PEF∽△PE'F',利用相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比即可求得結(jié)論. 【詳解】(1)①根據(jù)題意:AA' ∥ BB',AB ∥ A'B', ∴四邊形AA'B'B為平行四邊形, ∴A'B'=AB=2m; ②如圖所示,線段DM即為所求; (2)①如圖所示,點(diǎn)P即為所求; ②過(guò)點(diǎn)P作PH⊥E'F'分別交EF、E'F'于點(diǎn)G、H ∵EF ∥ E'F' ∴△PEF∽△PE'F' ∴EF:E'F'=PG:PH ∵EF=2,E'F'=3,GH=2 ∴2:3=PG:2+PG 解得:PG=4, ∴PH=6 ∴路燈P距離地面的高度為6米. 【點(diǎn)睛】本題考查平行投影問(wèn)題以及相似三角形的判定和性質(zhì),平行光線得到的影子是平行光線經(jīng)過(guò)物體的頂端得到的影子,利用相似三角形對(duì)應(yīng)高的比等于相似比是解決本題的關(guān)鍵. 【題型7 古文問(wèn)題】 【例7】(23-24九年級(jí)·山東煙臺(tái)·期末)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代的數(shù)學(xué)名著,書(shū)中有這樣一個(gè)問(wèn)題:“今有邑方不知大小,各中開(kāi)門(mén),出北門(mén)一百步立一表,出西門(mén)二百二十五步適可見(jiàn)之,問(wèn)邑方幾何?”它的意思是:如圖,M,N分別是正方形ABCD的邊AD,AB的中點(diǎn),ME⊥AD,NF⊥AB,EF過(guò)點(diǎn)A,且ME=100步,NF=225步,那么該正方形城邑邊長(zhǎng)AD約為(????)步. A.300 B.250 C.225 D.150 【答案】A 【分析】本題考查相似三角形解實(shí)際應(yīng)用題,讀懂題意,熟練應(yīng)用相似三角形的判定與性質(zhì)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.由題意可知△AME∽△FNA,根據(jù)相似三角形性質(zhì)得到FNAN=AMEM,設(shè)AD=2a,由M、N分別是正方形ABCD的邊AD、AB的中點(diǎn)可知AM=AN=a,則225a=a100,解得a=150,從而得到正方形城邑邊長(zhǎng)AD=2a=300步. 【詳解】解:∵ ME⊥AD,NF⊥AB, ∴∠FNA=∠AME=90°, ∵正方形ABCD中,∠MAN=90°,EF過(guò)點(diǎn)A, ∴FN∥AM,則∠F=∠EAM, ∴ △AME∽△FNA, ∴ FNAN=AMEM, ∵ M、N分別是正方形ABCD的邊AD、AB的中點(diǎn),設(shè)AD=2a, ∴ AM=AN=a, ∵ ME=100步,NF=225步, ∴ 225a=a100,即a2=100×225,解得a=150負(fù)舍去值, ∴正方形城邑邊長(zhǎng)AD=2a=300步, 故選:A. 【變式7-1】(23-24九年級(jí)·湖南邵陽(yáng)·學(xué)業(yè)考試)《九章算術(shù)》是我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著,書(shū)中有如下問(wèn)題: “今有井徑5尺,不知其深,立五尺木于井上,從木末 望水岸,入徑四寸.問(wèn)井深幾何?”意思是:如圖, 井徑BE=5尺,立木高AB=5尺,BD=4寸=0.4尺,則井深x為 尺. ?? 【答案】57.5 【分析】根據(jù)題意可知△ABD∽△AFC,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可求AC,進(jìn)一步求解即可得到井深. 【詳解】解:依題意可得△ABD∽△AFC, ∴AB:AC=BD:FC, 即5:AC=0.4:5, 解得AC=62.5, x=BC=AC-AB=62.5-5=57.5尺. 故答案為:57.5. 【點(diǎn)睛】本題考查相似三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是得到△ABD∽△AFC,利用相似比進(jìn)行分析. 【變式7-2】(23-24·廣西南寧·二模)《九章算術(shù)》是我國(guó)數(shù)學(xué)經(jīng)典,上面記載:“今有邑方不知大小,各中開(kāi)門(mén).出北門(mén)三十步有木,出西門(mén)七百五十步見(jiàn)木.問(wèn)邑方幾何?”其意思是:如圖,已知正方形小城ABCD,點(diǎn)E,G分別為CD,AD的中點(diǎn),EF⊥CD,GH⊥AD,點(diǎn)F,D,H在一條直線上,EF=30步,GH=750步.正方形小城ABCD的邊長(zhǎng)是( ?。? A.150步 B.200步 C.250步 D.300步 【答案】D 【分析】根據(jù)題意可知Rt△DFE~Rt△HDG,從而可以得到對(duì)應(yīng)邊的比相等,從而可以求解; 【詳解】∵點(diǎn)E,G分別為CD,AD的中點(diǎn), ∴DG=12AD,DE=12CD, ∴DG=DE, 又題意可得∠FDE=∠H,∠FED=∠DGH=90°, ∴Rt△DFE~Rt△HDG, ∴EFDG=DEHG, 而EF=30步,GH=750步, 即DE×DG=EF×HG, ∴DE2=30×750=22500, 解得:DE=150, ∴CD=2DE=300步; 【點(diǎn)睛】本題主要考查了相似三角形的判定與性質(zhì)、正方形的性質(zhì),準(zhǔn)確計(jì)算是解題的關(guān)鍵. 【變式7-3】(23-24·河南安陽(yáng)·一模)“度高者重表,測(cè)深者累矩,孤離者三望,離而又旁求者四望.觸類(lèi)而長(zhǎng)之,則雖幽遐詭伏,靡所不入.”就是說(shuō),使用多次測(cè)量傳遞的方法,就可以測(cè)量出各點(diǎn)之間的距離和高度差.——?jiǎng)⒒铡毒耪滤阈g(shù)注·序》.某市科研考察隊(duì)為了求出某海島上的山峰AB的高度,如圖,在同一海平面的D處和F處分別樹(shù)立標(biāo)桿CD和EF,標(biāo)桿的高都是5.5米,DF兩處相隔80米,從標(biāo)桿CD向后退11米的G處,可以看到頂峰A和標(biāo)桿頂端C在一條直線上;從標(biāo)桿EF向后退13米的H處,可以看到頂峰A和標(biāo)桿頂端E在一條直線上.求山峰AB的高度及它和標(biāo)桿CD的水平距離. 注:圖中各點(diǎn)都在一個(gè)平面內(nèi). ?? 【答案】山峰的高度AB為225.5米,它和標(biāo)桿CD的水平距離BD是440米 【分析】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,熟練掌握A字模型相似三角形是解題的關(guān)鍵. 根據(jù)題意可得:AB⊥BH,CD⊥BH,EF⊥BH,從而可得∠ABH=∠CDH=∠EFH=90°,然后證明A字模型相似△CDG∽△ABG,△EHF∽△AHB,從而利用相似三角形的性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算,即可解答. 【詳解】解:由題意得:AB⊥BH,CD⊥BH,EF⊥BH, ∴∠ABH=∠CDH=∠EFH=90°, ∵∠CGD=∠AGB, ∴△CDG∽△ABG, ∴ CDAB=DGBG, ∴ 5.5AB=1111+BD, ∵∠H=∠H, ∴△EHF∽△AHB, ∴ EFAB=FHBH, ∴ 5.5AB=1313+80+BD, ∴ 1111+BD=1313+80+BD, 解得:BD=440, ∴ 5.5AB=1111+440, 解得:AB=225.5, ∴山峰的高度AB為225.5米,它和標(biāo)桿CD的水平距離BD是440米. 【題型8 裁剪問(wèn)題】 【例8】(23-24九年級(jí)·浙江溫州·期末)有一等腰三角形紙片ABC,AB=AC,裁剪方式及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示,則得到的甲、乙、丙、丁四張紙片中,面積最大的是(????) A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【答案】D 【分析】根據(jù)相似三角形的性質(zhì)求得甲的面積和丙的面積,進(jìn)一步求得乙和丁的面積,比較即可求得. 【詳解】解:如圖: ∵AD⊥BC,AB=AC, ∴BD=CD=5+2=7, ∵AD=2+1=3, ∴S△ABD=S△ACD=12×7×3=212 ∵EF∥AD, ∴△EBF∽△ABD, ∴S甲S△ABD=(57)2=2549, ∴S甲=7514, ∴S乙=212?7514=367, 同理S丙SΔACD=(23)2=49, ∴S丙=143, ∴S丁=212﹣143=356, ∵356>7514>367>143, ∴面積最大的是丁, 故選:D. 【點(diǎn)睛】本題考查了三角形相似的判定和性質(zhì),相似三角形面積的比等于相似比的平方.解題的關(guān)鍵是熟練掌握相似三角形的判定和性質(zhì)進(jìn)行解題. 【變式8-1】(23-24·浙江湖州·一模)三八婦女節(jié),同學(xué)們準(zhǔn)備送小禮物給媽媽?zhuān)紫壤谜叫渭埌?,制作一個(gè)正方體禮品盒(如圖所示裁剪).已知正方形紙板邊長(zhǎng)為52分米,則這個(gè)禮品盒的體積 分米3. 【答案】8 【分析】設(shè)EF=x,判斷出△AEF和△DEG為等腰直角三角形,證明△AEF∽△DEG,得到AEDE=EFEG,可求出AE,即可得到正方體禮品盒的棱長(zhǎng),從而計(jì)算體積. 【詳解】解:如圖,在正方形ABCD中,AD=52, 設(shè)EF=x, 由此裁剪可得:△AEF和△DEG為等腰直角三角形, ∴△AEF∽△DEG, ∴AEDE=EFEG,即AE52?AE=x4x, 解得:AE=2, ∴EF=2AE=2, ∴正方體禮品盒的棱長(zhǎng)為2, ∴體積為2×2×2=8立方分米, 故答案為:8. 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是理解題意,讀懂裁剪的方法,找到相似三角形. 【變式8-2】(23-24九年級(jí)·浙江金華·期末)在綜合實(shí)踐課中,小慧將一張長(zhǎng)方形卡紙如圖1所示裁剪開(kāi),無(wú)縫隙不重疊的拼成如圖2所示的“L”形狀,且成軸對(duì)稱(chēng)圖形.裁剪過(guò)程中卡紙的消耗忽略不計(jì),若已知AB=9,BC=16,F(xiàn)G⊥AD. 求(1)線段AF與EC的差值是___ (2)FG的長(zhǎng)度. 【答案】 9 6 【分析】如圖1,延長(zhǎng)FG交BC于H,設(shè)CE=x,則E'H'=CE=x,根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得:D'E'=DC=E'F'=9,表示GH,EH,BE的長(zhǎng),證明△EGH∽△EAB,則GHAB=EHBE,可得x的值, 即可求出線段AF、EC及FG的長(zhǎng),故可求解. 【詳解】(1)如圖1,延長(zhǎng)FG交BC于H, 設(shè)CE=x,則E'H'=CE=x, 由軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得:D'E'=DC=E'F'=9, ∴H'F'=AF=9+x, ∵AD=BC=16, ∴DF=16?(9+x)=7?x, 即C'D'=DF=7?x=F'G', ∴FG=7?x, ∴GH=9?(7?x)=2+x,EH=16?x?(9+x)=7?2x, ∴EH∥AB, ∴△EGH∽△EAB, ∴GHAB=EHBE, ∴2+x9=7?2x16?x, 解得x=1或31(舍),AF、EC及FG ∴AF=9+x=10,EC=1,故AF-EC=9 故答案為:9; (2)由(1)得FG=7?x =7-1=6. 【點(diǎn)睛】本題考查了圖形的拼剪,軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),矩形、直角三角形、相似三角形等相關(guān)知識(shí),積累了將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題經(jīng)驗(yàn),滲透了數(shù)形結(jié)合的思想,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)思想方法在現(xiàn)實(shí)問(wèn)題中的應(yīng)用價(jià)值. 【變式8-3】(23-24九年級(jí)·四川遂寧·期中)一個(gè)小風(fēng)箏與一個(gè)大風(fēng)等形狀完全相同,它們的形狀如圖所示,其中對(duì)角線AC⊥BD.已知它們的對(duì)應(yīng)邊之比為1:3,小風(fēng)箏兩條對(duì)角線的長(zhǎng)分別為12cm和14cm. (1)小風(fēng)箏的面積是多少? (2)如果在大風(fēng)箏內(nèi)裝設(shè)一個(gè)連接對(duì)角頂點(diǎn)的十字交叉形的支撐架,那么至少需用多長(zhǎng)的材料?(不記損耗) (3)大風(fēng)箏要用彩色紙覆蓋,而彩色紙是從一張剛好覆蓋整個(gè)風(fēng)箏的矩形彩色紙(如圖中虛線所示)裁剪下來(lái)的,那么從四個(gè)角裁剪下來(lái)廢棄不用的彩色紙的面積是多少? 【答案】(1)84(cm)2;(2) 78cm;(3) 756(cm)2 【分析】(1)根據(jù)三角形的面積公式列式計(jì)算即可; (2)根據(jù)相似三角形的性質(zhì)得到A′C′=3AC=42cm,同理B′D′=3BD=36cm,于是得到結(jié)論; (3)根據(jù)矩形和三角形的面積公式即可得到結(jié)論. 【詳解】解:(1)∵AC⊥BD, ∴小風(fēng)箏的面積S=12AC?BD=12×12×14=84(cm)2; (2)∵小風(fēng)箏與大風(fēng)箏形狀完全相同, ∴假設(shè)大風(fēng)箏的四個(gè)頂點(diǎn)為A′,B′,C′,D′, ∴△ABCD∽△A′B′C′D′, ∵它們的對(duì)應(yīng)邊之比為1:3, ∴A′C′=3AC=42cm, 同理B′D′=3BD=36cm, ∴至少需用42+36=78cm的材料; (3)從四個(gè)角裁剪下來(lái)廢棄不用的彩色紙的面積=矩形的面積﹣大風(fēng)箏的面積=42×36﹣9×84=756(cm2). 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,熟練掌握相似三角形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵. 【題型9 現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)問(wèn)題】 【例9】(23-24·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖是一個(gè)常見(jiàn)的鐵夾的剖面圖,OA,OB表示鐵夾的剖面的兩條邊,點(diǎn)C是轉(zhuǎn)動(dòng)軸的位置,CD⊥OA,垂足為D,DA=15mm,DO=24mm,DC=10mm,且鐵夾的剖面圖是軸對(duì)稱(chēng)圖形,則A,B兩點(diǎn)間的距離為(????) A.30mm B.32.5mm C.60mm D.65mm 【答案】A 【分析】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理,軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì),連接AB,延長(zhǎng)OC交AB于H,由勾股定理得出OC=26mm,根據(jù)軸對(duì)稱(chēng)的性質(zhì)得出CH⊥AB,AH=BH,證明△OCD∽△OAH,由相似三角形的性質(zhì)計(jì)算即可得出答案. 【詳解】解:如圖,連接AB,延長(zhǎng)OC交AB于H, , 在Rt△OCD中,OC=CD2+OD2=26mm, ∵鐵夾的剖面圖是軸對(duì)稱(chēng)圖形, ∴CH⊥AB,AH=BH, ∴∠AHC=∠CDO=90° ∵∠DOC=∠HOA, ∴△OCD∽△OAH, ∴CDAH=OCOA,即10AH=2615+24, 解得:AH=15mm, ∴AB=2AH=30mm, 故選:A. 【變式9-1】(23-24·浙江寧波·模擬預(yù)測(cè))如圖,已知箱子沿著斜面向上運(yùn)動(dòng),箱高AB=1.2m.當(dāng)BC=2.5m時(shí),點(diǎn)B到地面的距離BE=1.5m,則點(diǎn)A到地面的距離AD為(????) A.2.6m B.2.5m C.2.46m D.2.22m 【答案】C 【分析】本題主要考查了相似三角形的應(yīng)用.利用相似三角形的判定與性質(zhì)進(jìn)而求出DF、AF的長(zhǎng)即可得出的長(zhǎng). 【詳解】解:由題意可得:AD∥EB,則∠CFD=∠AFB=∠CBE, ∴△CDF∽△CEB, ∵∠ABF=∠CEB=90°,∠AFB=∠CBE, ∴△CBE∽△AFB, ∴BEFB=BCAF=ECAB, ∵BC=2.5m,BE=1.5m, ∴EC=2.52?1.52=2m, 即1.5FB=2.5AF=21.2,解得:FB=0.9,AF=1.5, ∵△CDF∽△CEB, ∴DFBE=CFCB,即DF1.5=2.5?0.92.5,解得:DF=0.96, ∴AD=AF+DF=1.5+0.96=2.46m. 故選C. 【變式9-2】(23-24·吉林長(zhǎng)春·二模)如圖①,是生活中常見(jiàn)的人字梯,也稱(chēng)折梯,因其使用時(shí),左右的梯桿及地面構(gòu)成一個(gè)等腰三角形,因而把它形象的稱(chēng)為“人字梯”.如圖②,是其工作示意圖,拉桿EF∥BC,AE=13BE,EF=0.4米,則兩梯桿跨度B、C之間距離為 米. 【答案】1.6 【分析】本題考查了相似三角形的應(yīng)用.熟練掌握相似三角形的應(yīng)用是解題的關(guān)鍵. 證明△AEF∽△ABC,則EFBC=AEAB,即0.4BC=AEAE+3AE,計(jì)算求解即可. 【詳解】解:∵EF∥BC, ∴△AEF∽△ABC, ∴EFBC=AEAB,即0.4BC=AEAE+3AE, 解得,BC=1.6, 故答案為:1.6. 【變式9-3】(23-24·遼寧沈陽(yáng)·三模)如圖是一個(gè)矩形足球球場(chǎng),AB為球門(mén),CD⊥AB于點(diǎn)D,AB=a米.某球員沿CD帶球向球門(mén)AB進(jìn)攻,在Q處準(zhǔn)備射門(mén),已知BD=3a米,QD=3a米,對(duì)方門(mén)將伸開(kāi)雙臂后,可成功防守的范圍大約為0.25a米;此時(shí)門(mén)將站在張角∠AQB內(nèi),雙臂伸開(kāi)MN且垂直于AQ進(jìn)行防守,MN中點(diǎn)與AB距離 米時(shí),剛好能成功防守. 【答案】3720a/37a20 【分析】過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AQ,證明△AEB∽△ADQ,作MK∥AD,HG∥AD,GF⊥AD,依次證明△ABQ∽△MKQ,△HNG∽△MNK,利用相似三角形的性質(zhì)即可求解. 【詳解】解:過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AQ, ∵BE⊥AQ,CD⊥AB, ∴∠AEB=∠ADQ=90°, 又∵ ∠EAB=∠DAQ, ∴△AEB∽△ADQ, ∴ABAQ=BEDQ, ∵AD=AB+BD=a+3a=4a,DQ=3a, ∴AQ=AD2+DQ2=5a,BQ=BD2+DQ2=32a, ∴a5a=BE3a, ∴BE=3a5, ∴EQ=BQ2?BE2=32a2?3a52=21a5, 如圖,作MK∥AD,HG∥AD,GF⊥AD, ∵BE⊥AQ,MN⊥AQ, ∴BE∥MN, ∴△BEQ∽△NMQ, ∵M(jìn)N=0.25a=a4, ∴BEMN=EQMQ=BQNQ=3a5a4=125, ∴MQ=EQ125=21a5125=7a4,NQ=BQ125=32a125=52a4, ∵M(jìn)K∥AD, ∴△ABQ∽△MKQ, ∴AQMQ=BQKQ=5a7a4=32aKQ, ∴KQ=212a20, ∴NK=NQ?KQ=52a4?212a20=2a5, ∵M(jìn)K∥AD,HG∥AD, ∴MK∥GH, ∴△HNG∽△MNK, ∴HNMN=NGNK, ∵HN=12MN, ∴NG=12NK=12×2a5=2a10, ∵BN=BQ?NQ=32a?52a4=72a4, ∴BG=BN+NG=72a4+2a10=372a20, ∵ BD=3a,QD=3a,CD⊥AB, ∴ ∠QBD=∠BQD=45°, ∵GF⊥AD, ∴FG=BG?sin∠GBF=372a20?sin45°=372a20×22=3720a, 故答案為:3720a. 【點(diǎn)睛】本題主要考查銳角三角函數(shù),相似三角形的判定與性質(zhì),勾股定理等,通過(guò)添加輔助線構(gòu)造相似三角形是解題的關(guān)鍵. 【題型10 三角形內(nèi)接矩形問(wèn)題】 【例10】(23-24春·河北石家莊·九年級(jí)石家莊二十三中??茧A段練習(xí))有一塊銳角三角形余料△ABC,邊BC為15cm,BC邊上的高為12cm,現(xiàn)要把它分割成若干個(gè)鄰邊長(zhǎng)分別為5cm和2cm的小長(zhǎng)方形零件,分割方式如圖所示(分割線的耗料不計(jì)),使最底層的小方形的長(zhǎng)為5cm的邊在BC上,則按如圖方式分割成的小長(zhǎng)方形零件最多有 . 【答案】6 【分析】利用△ABC∽△AEF求得AG=4,然后求得DG=AD?AG=8,這樣就可以計(jì)算得小長(zhǎng)方形一共有4層,然后再次利用相似比,可求得每層可分割幾個(gè)小長(zhǎng)方形,最后確定小長(zhǎng)方形的總數(shù)即可. 【詳解】如圖:當(dāng)最上層的小長(zhǎng)方形的一邊與AB、AC交于點(diǎn)E、F時(shí),EF∥BC ∴△ABC∽△AEF ∴EFBC=AGAD,且EF=5,BC=15,AD=12 ∴AG=4 ∴DG=AD?AG=8 ∵小長(zhǎng)方形的寬為2cm ∴能分割四層小長(zhǎng)方形 設(shè)最底層的上一層的靠近點(diǎn)A的邊為x 根據(jù)三角形相似可得:x15=812 解得x=10,正好能分割兩個(gè)小長(zhǎng)方形 再上一層靠近點(diǎn)A的邊就會(huì)小于10cm,因此只能分割一個(gè)小長(zhǎng)方形,且最上層分割了一個(gè)小長(zhǎng)方形 ∴按如圖方式分割成的小長(zhǎng)方形零件最多有2+2+1+1=6個(gè) 故答案為6 【點(diǎn)睛】本題主要考查了三角形的相似在實(shí)際生活中的應(yīng)用,能夠靈活應(yīng)用相似比求解對(duì)應(yīng)的邊是解決問(wèn)題的關(guān)鍵 【變式10-1】(23-24九年級(jí)·廣西桂林·期中)如圖,有一塊三角形余料ABC,它的邊BC=18cm,高AD=12cm,現(xiàn)在要把它加工成長(zhǎng)與寬的比為3:2的矩形零件EFCH,要求一條長(zhǎng)邊在BC上,其余兩個(gè)頂點(diǎn)分別在AB,AC上,則矩形EFGH的周長(zhǎng)為 cm. 【答案】30 【分析】此題主要考查了相似三角形的應(yīng)用,直接利用相似三角形的判定與性質(zhì)得出EHBC=AMAD,進(jìn)而得出EH,EF的長(zhǎng),即可得出答案. 【詳解】∵矩形EFGH中,EH∥FG,EH=GF, ∴EH∥BC, ∵AD⊥BC, ∴AM⊥EH, ∵EH∥BC, ∴△AEH∽△ABC, ∴ EHBC=AMAD, ∵矩形零件EFCH的長(zhǎng)與寬的比為3:2, 設(shè)EH=GF=3x cm,EF=GH=2x,則MD=EF=2xcm,AM=12?2xcm, ∴ 3x18=12?2x12, 解得:x=3, ∴EH=3x=9,EF=2x=6, ∴矩形EFGH的周長(zhǎng)為:2×9+6=30 cm. 故答案為:30. 【變式10-2】(23-24九年級(jí)·河南周口·期中)汽車(chē)盲區(qū)是指駕駛員位于正常駕駛座位置時(shí)(如圖1),其視線被車(chē)體遮擋而不能直接觀察到的那部分區(qū)域.預(yù)防進(jìn)入汽車(chē)盲區(qū),能有效預(yù)防交通事故發(fā)生,提高學(xué)生避險(xiǎn)能力.小明在學(xué)習(xí)了交通安全知識(shí)后,對(duì)汽車(chē)盲區(qū)產(chǎn)生了興趣.如圖2,是他研究的一個(gè)汽車(chē)盲區(qū)的示意圖,EB為駕駛員的盲區(qū),駕駛員的眼睛點(diǎn)P處與地面BE的距離為1.5m,車(chē)寬AF=1.8m,車(chē)頭FACD近似看成一個(gè)矩形,且滿足3DF=2AF,求汽車(chē)盲區(qū)EB的長(zhǎng)度. 【答案】9m 【分析】本題考查了相似三角形的應(yīng)用,矩形的性質(zhì),過(guò)點(diǎn)P作PN⊥EB于點(diǎn)N,交AF于點(diǎn)M,根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列出比例式,即可求解. 【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥EB于點(diǎn)N,交AF于點(diǎn)M. ∵3DF=2AF,AF=1.8m, ∴DF=1.2(m), ∵四邊形ACDF是矩形, ∴∠FDC=90°,AF∥CD, ∴DF⊥DC, ∵M(jìn)N⊥DC, ∴DF=MN=1.2(m), ∵PN=1.5m, ∴PM=PN?MN=1.5?1.2=0.3(m), ∵ AF∥EB, ∴△PAF∽△PBE, ∴AFEB=PMPN, ∴1.8EB=0.31.5, ∴EB=9(m). 【變式10-3】(23-24·江蘇鹽城·二模)(1)【問(wèn)題探究】如圖①,點(diǎn)B,C分別在AM,AN上,AM=12米,AN=20米,AB=2米,BC=2.6米,AC=1.2米. ①探究△ABC與△AMN是否相似并說(shuō)明理由; ②求MN的長(zhǎng). (2)【問(wèn)題解決】如圖②,四邊形ACBD規(guī)劃為園林綠化區(qū),對(duì)角線AB將整個(gè)四邊形分成面積相等的兩部分,已知AB=60米,四邊形ACBD的面積為2400平方米,為了更好地美化環(huán)境,政府計(jì)劃在BC,AC邊上分別確定點(diǎn)E,F(xiàn),在AB邊上確定點(diǎn)P,Q,使四邊形EFPQ為矩形,在矩形EFPQ內(nèi)種植花卉,在四邊形ACBD剩余區(qū)域種植草坪,為了方便市民觀賞,計(jì)劃在FQ之間修一條小路,并使得FQ最短,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,求出FQ的最小值,并求出當(dāng)FQ最小時(shí),花卉種植區(qū)域的面積. ?? 【答案】(1)①△ABC∽△ANM,理由見(jiàn)解析;②26米;(2)1201313,86400169平方米. 【分析】(1)①通過(guò)兩邊對(duì)應(yīng)成比例且?jiàn)A角相等,證明出△ABC∽△ANM;②利用相似三角形的性質(zhì)即可求出MN的長(zhǎng); (2)作CH⊥AB交EF于點(diǎn)G,通過(guò)三角形ABC的面積求出CH的長(zhǎng),然后通過(guò)EF∥PQ得到△CEF∽△CBA,用含有n的式子將需要的量表示出來(lái),放在Rt△EFQ中,通過(guò)勾股定理得到一個(gè)二次函數(shù)解析式,利用二次函數(shù)圖像和性質(zhì)求出最值即可. 【詳解】解:(1)①△ABC∽△ANM,理由如下: ∵AM=12米,AN=20米,AB=2米,AC=1.2米, ∴ABAN=ACAM=110, 又∵∠A=∠A, ∴△ABC∽△ANM, ②∵△ABC∽△ANM, ∴BCMN=ACAM=110, ∴MN=10BC=26米. (2)如圖所示,作CH⊥AB交EF于點(diǎn)G, ∵S△ABC=12S四邊形ABCD=12×2400=1200平方米, ∴12AB?CH=1200平方米, ∴CH=40米, ∵四邊形EFPQ為矩形, ?? ∴EF∥PQ, ∴△CEF∽△CBA, ∴CGCH=EFAB, 設(shè)CGCH=EFAB=n,則40?GH40=EF60=n,即EF=60n,EQ=GH=40?40n, 在Rt△EFQ中,由勾股定理得FQ2=EF2+EQ2, ∴FQ2=60n2+40?40n2=5200n2?3200n+1600, ∵5200>0, ∴當(dāng)n=?b2a=??32005200×2=413時(shí),F(xiàn)Q2最小,最小為1440013,即FQ最小為1201313, 此時(shí)EF=60n=24013,EQ=40?40n=36013, ∴S矩形EFPQ=EQ?EF=24013×36013=86400169, ∴FQ最小值為1201313,此時(shí)花卉種植區(qū)域的面積為86400169平方米. ?? 【點(diǎn)睛】本題考查了相似三角形的判定與性質(zhì),二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)等知識(shí)點(diǎn),解題的關(guān)鍵在于能夠合理的添加輔助線,構(gòu)造相似三角形,要求能夠熟練運(yùn)用相似三角形的性質(zhì)以及二次函數(shù)性質(zhì).
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