1.某数学“综合与实践”小组的同学把“测量学校旗杆的高度”作为一项课题活动,他们制订了两种不同的测量方案,利用皮尺和标杆等完成了实地测量.
方案一(用太阳光测):如图①,E,G,A,C四点共线,EF,AB,CD均垂直于CE,且FG//BD.标杆EF=1.5 m,影长EG=2 m,同时旗杆AB落在地上的影长AC=11.6 m,落在墙上的影长CD=1.7 m.
方案二(用眼观测):如图②,A,E,C三点共线,D,F,B三点共线,CD,EF,AB均垂直于AC.标杆EF=2 m,小明的眼睛距地面的高度CD=1.6 m,CE=1 m,AE=21 m.
请选择其中一个方案求出学校旗杆的高度AB.

方案一(用太阳光测):如图①,E,G,A,C四点共线,EF,AB,CD均垂直于CE,且FG//BD.标杆EF=1.5 m,影长EG=2 m,同时旗杆AB落在地上的影长AC=11.6 m,落在墙上的影长CD=1.7 m.
方案二(用眼观测):如图②,A,E,C三点共线,D,F,B三点共线,CD,EF,AB均垂直于AC.标杆EF=2 m,小明的眼睛距地面的高度CD=1.6 m,CE=1 m,AE=21 m.
请选择其中一个方案求出学校旗杆的高度AB.
答案
选择方案一求解:
解:过点D作$DH ⊥ AB$,垂足为H。
由题意得:$DH=AC=11.6\ \mathrm{m}$,$AH=CD=1.7\ \mathrm{m}$,$∠ FEG=∠ DHB=90°$。
$\because FG // BD$,
$\therefore ∠ FGE=∠ DBH$,
$\therefore △ FEG ∽ △ DHB$,
$\therefore \frac{EF}{BH}=\frac{EG}{DH}$。
将$EF=1.5\ \mathrm{m}$,$EG=2\ \mathrm{m}$,$DH=11.6\ \mathrm{m}$代入得:
$\frac{1.5}{BH}=\frac{2}{11.6}$,
解得$BH=8.7\ \mathrm{m}$,
$\therefore AB=BH+AH=8.7+1.7=10.4\ \mathrm{m}$。
答:学校旗杆的高度$AB$为$10.4\ \mathrm{m}$。
---
(若选择方案二求解)
解:过点D作$DG ⊥ AB$,垂足为G,交EF于点H。
由题意得:$DH ⊥ EF$,$DH=CE=1\ \mathrm{m}$,$DG=CE+AE=1+21=22\ \mathrm{m}$,$CD=AG=1.6\ \mathrm{m}$。
$\because EF ⊥ AC$,$AB ⊥ AC$,
$\therefore EF // AB$,
$\therefore △ DHF ∽ △ DGB$,
$\therefore \frac{FH}{BG}=\frac{DH}{DG}$。
$\because FH=EF-CD=2-1.6=0.4\ \mathrm{m}$,代入得:
$\frac{0.4}{BG}=\frac{1}{22}$,
解得$BG=8.8\ \mathrm{m}$,
$\therefore AB=BG+AG=8.8+1.6=10.4\ \mathrm{m}$。
答:学校旗杆的高度$AB$为$10.4\ \mathrm{m}$。
解:过点D作$DH ⊥ AB$,垂足为H。
由题意得:$DH=AC=11.6\ \mathrm{m}$,$AH=CD=1.7\ \mathrm{m}$,$∠ FEG=∠ DHB=90°$。
$\because FG // BD$,
$\therefore ∠ FGE=∠ DBH$,
$\therefore △ FEG ∽ △ DHB$,
$\therefore \frac{EF}{BH}=\frac{EG}{DH}$。
将$EF=1.5\ \mathrm{m}$,$EG=2\ \mathrm{m}$,$DH=11.6\ \mathrm{m}$代入得:
$\frac{1.5}{BH}=\frac{2}{11.6}$,
解得$BH=8.7\ \mathrm{m}$,
$\therefore AB=BH+AH=8.7+1.7=10.4\ \mathrm{m}$。
答:学校旗杆的高度$AB$为$10.4\ \mathrm{m}$。
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(若选择方案二求解)
解:过点D作$DG ⊥ AB$,垂足为G,交EF于点H。
由题意得:$DH ⊥ EF$,$DH=CE=1\ \mathrm{m}$,$DG=CE+AE=1+21=22\ \mathrm{m}$,$CD=AG=1.6\ \mathrm{m}$。
$\because EF ⊥ AC$,$AB ⊥ AC$,
$\therefore EF // AB$,
$\therefore △ DHF ∽ △ DGB$,
$\therefore \frac{FH}{BG}=\frac{DH}{DG}$。
$\because FH=EF-CD=2-1.6=0.4\ \mathrm{m}$,代入得:
$\frac{0.4}{BG}=\frac{1}{22}$,
解得$BG=8.8\ \mathrm{m}$,
$\therefore AB=BG+AG=8.8+1.6=10.4\ \mathrm{m}$。
答:学校旗杆的高度$AB$为$10.4\ \mathrm{m}$。
2. 提升题 “创新实践”小组想利用镜子与皮尺测量大树AB的高度.因大树底部有障碍物,无法直接测量到大树底部的距离,于是小颖借鉴《海岛算经》的测量方法设计出测量方案:如图,测量者站在点F处,将镜子放在点M处时,刚好看到大树的顶端A,沿大树方向向前走2.8 m,到达点D处,将镜子放在点N处时,刚好看到大树的顶端A(点F,M,D,N,B在同一条直线上).若测得FM=1.5 m,DN=1.1 m,测量者的眼睛到地面的距离(EF,CD的长)为1.6 m,求大树AB的高度.

答案
解:
由题意得:$EF⊥ FB$,$CD⊥ FB$,$AB⊥ FB$,
$\therefore ∠ EFM=∠ CDN=∠ ABM=90°$,
根据镜面反射原理,$∠ EMF=∠ AMB$,$∠ CND=∠ ANB$,
$\therefore △ EFM ∽ △ ABM$,$△ CDN ∽ △ ABN$,
$\therefore \frac{EF}{AB}=\frac{FM}{BM}$,$\frac{CD}{AB}=\frac{DN}{BN}$。
$\because EF=CD=1.6\ \mathrm{m}$,
$\therefore \frac{1.6}{AB}=\frac{1.5}{BM}$,$\frac{1.6}{AB}=\frac{1.1}{BN}$,
整理得:$BM=\frac{1.5AB}{1.6}$,$BN=\frac{1.1AB}{1.6}$。
由点$F,M,D,N,B$共线,$FD=2.8\ \mathrm{m}$,可得:
$BM - BN = FD + DN - FM = 2.8 + 1.1 - 1.5 = 2.4\ \mathrm{m}$,
代入得:
$\frac{1.5AB}{1.6}-\frac{1.1AB}{1.6}=2.4$
$\frac{0.4AB}{1.6}=2.4$
解得:$AB=9.6\ \mathrm{m}$。
答:大树$AB$的高度为$9.6\ \mathrm{m}$。
由题意得:$EF⊥ FB$,$CD⊥ FB$,$AB⊥ FB$,
$\therefore ∠ EFM=∠ CDN=∠ ABM=90°$,
根据镜面反射原理,$∠ EMF=∠ AMB$,$∠ CND=∠ ANB$,
$\therefore △ EFM ∽ △ ABM$,$△ CDN ∽ △ ABN$,
$\therefore \frac{EF}{AB}=\frac{FM}{BM}$,$\frac{CD}{AB}=\frac{DN}{BN}$。
$\because EF=CD=1.6\ \mathrm{m}$,
$\therefore \frac{1.6}{AB}=\frac{1.5}{BM}$,$\frac{1.6}{AB}=\frac{1.1}{BN}$,
整理得:$BM=\frac{1.5AB}{1.6}$,$BN=\frac{1.1AB}{1.6}$。
由点$F,M,D,N,B$共线,$FD=2.8\ \mathrm{m}$,可得:
$BM - BN = FD + DN - FM = 2.8 + 1.1 - 1.5 = 2.4\ \mathrm{m}$,
代入得:
$\frac{1.5AB}{1.6}-\frac{1.1AB}{1.6}=2.4$
$\frac{0.4AB}{1.6}=2.4$
解得:$AB=9.6\ \mathrm{m}$。
答:大树$AB$的高度为$9.6\ \mathrm{m}$。
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