相似应用题主要利用相似三角形的性质解决生活中的测量问题。当两个三角形相似时,它们的对应角相等,对应边成比例。也就是说,如果 ,那么:
在实际问题中,我们常借助阳光下物体与其影子形成的直角三角形,或者使用标杆(已知高度的杆子)来构造一对相似三角形。例如,一根1.5米高的标杆在同一时刻的影长是2米,而一棵树的影长是8米,由于太阳光线可视为平行光,标杆与树和各自的影子构成的两个直角三角形是相似的,因此可以列出比例式求出树高。
关键是识别哪两个三角形相似,并正确对应边。通常涉及垂直物体(如旗杆、建筑物)与水平地面构成的直角三角形,在同一光源(如太阳)照射下,这些三角形彼此相似。
相似三角形对应边成比例:若 ,则 。
影子测高公式:
例题1(基础):小明想测量学校旗杆的高度。他在同一时间立了一根1.6米高的竹竿,测得竹竿影长为2米,旗杆影长为10米。求旗杆的高度。
解题步骤:
例题2(进阶):如图,小华站在离一棵大树15米远的地方,他身高1.5米,眼睛到头顶10厘米。他刚好能通过一面竖直放置在地面上的镜子看到树顶。镜子放在他脚前3米处。求树的高度。(假设光线反射角等于入射角)
解题步骤:
一根电线杆由一根钢缆支撑,钢缆从电线杆顶端延伸到离杆底3米远的地面上一点。小丽从电线杆底部朝钢缆接地位置方向走了2.5米时,她的头顶刚好碰到钢缆。小丽身高1.5米。这根电线杆高多少米?
第一步:画出示意图(不按比例):[asy] pair A,B,C,D,E;
A=(0,0); B=(0,4.5); C=(6,0); D=(5,0); E=(5,0.75);
draw(A--B--C--cycle); draw(D--E);
label("A",A,W); label("B",B,W); label("C",C+(0.4,0)); label("D",D, NW); label("E",E+(0.3,0.2)); [/asy] 其中,是电线杆,是钢缆在地面的固定点。关键在于:电线杆竖直,所以△ABC是直角三角形。小丽站在点,头顶接触钢缆于点,所以△DEC也是直角三角形。又因∠C为公共角、∠BAC=∠EDC=90°,由AA相似准则得△ABC ∼ △DEC。
第二步:根据题意,AC=3 m,DC=3 m − 2.5 m = 0.5 m,DE=1.5 m。要求AB的长度。
第三步:由相似三角形对应边成比例:
同一时刻,一棵21英尺高的树投下24英尺长的影子,杰克家的房子投下56英尺长的影子。杰克家房子的高度是多少英尺?(结果取最接近的整数)
影长之比是。
这个比值也等于实际高度之比,设房子高度为,
一个等腰三角形的两条边长分别是10英寸和20英寸。如果一个与它相似的三角形的最短边是50英寸,那么这个较大三角形的周长是多少?