王大伯要做一张如图1的梯子,梯子共有8级互相平行的踏板,每相邻两级踏板之间的距离都相等.已知梯子最上面一级踏板的长度A1B1=0.5m,最下面一级踏板的长度A8B8=

发布时间:2020-08-12 13:37:49

王大伯要做一张如图1的梯子,梯子共有8级互相平行的踏板,每相邻两级踏板之间的距离都相等.已知梯子最上面一级踏板的长度A1B1=0.5m,最下面一级踏板的长度A8B8=0.8m.木工师傅在制作这些踏板时,截取的木板要比踏板长,以保证在每级踏板的两个外端各做出一个长为4cm的榫头(如图2所示),以此来固定踏板.现市场上有长度为2.1m的木板可以用来制作梯子的踏板(木板的宽厚和厚度正好符合要制作梯子踏板的要求),请问:制作这些踏板,王大伯最少需要买几块这样的木板?请说明理由.(不考虑锯缝的损耗)

网友回答

解:法一:如图,设自上往下第2,3,4,5,6,7级踏板的长依次为A2B2,A3B3,A7B7,过A1作B1B8的平行线分别交A2B2,A3B3,A8B8于点C2,C3,…,C8.
∵每两级踏板之间的距离相等,
∴C8B8=C7B7=…=C2B2=A1B1=50cm,A8C8=80-50=30cm.
∵A2C2∥A8B8,
∴∠A1A2C2=∠A1A8C8,∠A1C2A2=∠A1C8A8,
∴△A1A2C2∽△A1A8C8,
∴A2C2:A8C8=1:7,
∴,
∴,
设要制作A1B1,A2B2,…,A7B7,A8B8这些踏板需用木板的长度分别为a1cm,a2cm,…,a8cm,
则a1=50+8=58,,,,,,,a8=58+30,
∵,
∴王大伯买的木板肯定不能少于3块,
又∵,


∴王大伯最少买3块这样的木板就行了.

法二:如图,分别取A1A8,B1B8的中点P,Q,连接PQ.
设自上往下第2,3,4,5,6,7级踏板的长依次为A2B2,A3B3,…,A7B7,则由梯形中位线定理可得:
A1B1+A8B8=A2B2+A7B7=A3B3+A6B6=A4B4+A5B5=2PQ.
∵A1B1=50cm,A8B8=80cm,
∴A1B1+A8B8=A2B2+A7B7=A3B3+A6B6=A4B4+A5B5=130.
设要制作A1B1,A2B2,…,A7B7,A8B8,
这些踏板需用木板的长度为a1cm,a2cm,…,a8cm,
则a1+a8=a2+a7=a3+a6=a4+a5=146.
∵a1+a2+…+a8=146×4=584>210×2,
∴王大伯买的木板肯定不能少于3块.
过A1作B1B8的平行线分别交A2B2,A3B3,…,A8B8,
于点C2,C3,…,C8.
∵每两级踏板之间的距离相等,
∴C8B8=C7B7=…=C2B2=A1B1=50cm,A8C8=80-50=30cm.
∵A2C2∥A8B8,
∴∠A1A2C2=∠A1A8C8,∠A1C2A2=∠A1C8A8,
∴△A1A2C2∽△A1A8C8,
∴A2C2:A8C8=1:7,
∴,
∴,
∴.
而a1=58,a8=88,
∴a1+a3+a6=58+146=204<210,,a7+a8<a8+a8=88×2<210.
∴王大伯最少买3块这样的木板就行了.

法三:如果在梯子的下面再做第9级踏板,
它与其上面一级踏板之间的距离等于梯子相邻两级踏板之间的距离(如图),
设第9级踏板的长为xcm,
则由梯形中位线的性质可得:
第5级踏板的长A5B5=(50+x)cm,
第7级踏板的长A7B7=[(50+x)+x]cm,
由题意得:
第8级踏板的长A8B8={[(50+x)+x]+x}=80,
解这个方程得:

由此可求得:
cm,,,,,.
设要制作A1B1,A2B2,…,A7B7,A8B8,这些踏板需截取的木板长度分别为a1cm,a2cm,…,a8cm,
则a1=50+8=58,,,,,,,a8=88.
∴a1+a3+a6=58+146=204<210,,a7+a8<a8+a8=88×2<210.
∴王大伯最少买3块这样的木板就行了
解析分析:在解此题的过程中,一定要构建相似三角形,因为踏板之间是相互平行,而且间隔相等,所以可利用这一组平行线来构建相似三角形,从而依次求出自上而下各条踏板的长度.另外千万不要忽略榫头的长度;
解法二:可以把梯子看做一个等腰梯形,由中位线定理即可求解;
解法三:和解法二相同,都是利用梯形中位线,只不过又做了一条踏板A9B9,有A1B1和A9B9能求出A5B5,然后有A5B5和A9B9求出A7B7,再有A7B7和A9B9求出A8B8=80,从而算出A9B9的具体数值,这样的话,A1B1至A8B8的长就都能准确求出,从而算出一共需要多少材料.

点评:此题构建相似三角形是关键,只要将实际问题转化为数学问题,利用相似比即可求出,相对来讲,方法三还是比较简单的.
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