金字塔是古代世界著名的奇跡之一,矗立在尼羅河西岸的70多座金字塔,每年都吸引著來自世界各地的游客,流連在金字塔下,抬眼望去,幾十層樓高的塔像柄巨劍直刺云天,顯得氣勢非凡.此刻,游人心里很自然地會想:金字塔究竟有多高呢?
假設(shè)你是一位游人,如何測量金字塔的高度呢?寫出你的測量方案,并說明理由(注意:至少提供兩種測量方案,并且,你的方案一定要切實可行).
解:
方案一:應(yīng)用相似三角形知識
如圖1所示:在距離金字塔一定距離的D,F(xiàn)兩點,分別豎立兩個竿CD和EF(長度都為h),當(dāng)人分別站在M,N兩點時能保證A,C,A,E分別在一條直線上測出MN,F(xiàn)N,MD的距離,則塔高即可得到(其中人的高度忽略不計).
理由如下:
從圖中易知:Rt△MCD∽Rt△MAB,Rt△NEF∽Rt△NAB,
可得
,即AB•MD=MB•CD.①
,即AB•FN=NB•EF.②,
②-①得AB•(FN-MD)=(NB-MB)•CD,
又知MN=NB-MB,可得
,
因為CD已知,MN,F(xiàn)N,MD均可測出,
所以AB的高度可以計算得出,
方案二:應(yīng)用解直角三角形知識,
如圖2所示,在平面內(nèi)取C,D兩點,使B,C,D三點在同一條直線上,用測角器在C,D兩點分別測得塔頂A的仰角為α,β,再測量出CD間的距離,則塔高可求得(測角器的高度忽略不計),
理由如下:
在Rt△ACB和Rt△ADB中,CB=AB•cotα,DB=AB•cotβ,
因為CB-DB=CD,
所以AB•cotα-AB•cotβ=CD,
所以
.
因為CD,α,β都可以測出,所以塔高AB可求得.
分析:根據(jù)相似三角形的有關(guān)知識和應(yīng)用解直角三角形知識,可分別設(shè)計不同的方案.
點評:本題考查了相似三角形的和解直角三角形的實際應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是將實際問題抽象到我們熟悉的幾何模型.