【项目背景】为了提升交通安全,南山某城市隧道入口进行道路设施规划,计划安装车道指示灯.现需要对隧道入口隔音屏顶部的装灯位置进行合理设计.某数学兴趣小组成员开展了如下探究活动:
素材1
图1是隧道入口隔音屏,其顶部轮廓可近似的看成抛物线,其截面如图2所示.以地面为轴,以左侧墙面为轴,建立平面直角坐标系,则抛物线符合 . 最高点离地面 , 照明灯安装轴右侧的点,距轴 .
素材2
为测量素材1的点到地面的距离的长度,小组参考《海岛算经》中的测量方法,使用两根标杆进行测量,具体测量方法如图3所示.经测量,标杆(标杆垂直于地面),两杆相距15步,从退行10步到点,从退行15步到点.(共线,共线)
素材3
为提高通行效率,需在隔音屏顶部加装灯架,为每个车道增设指示灯.按要求,指示灯需距离地面 . 如图2所示,灯架 , , 均平行于轴,共线,且所在直线平行于轴, , 的坐标为 . 为加强稳固性,还需在每个灯架上端加装两个长度为的支架.记灯架和支架总长 .
根据提供素材,完成下列问题:
解:设 , 步,
,
______①,
又 ,
______②,
______③.
请补全上述求解过程中①②③所缺的内容:
【项目主题】学科融合-用数学的眼光观察现实世界.
【项目背景】学习完相似三角形的性质后,某学校科学小组的同学们尝试用数学的知识和方法来研究凸透镜成像规律.
【项目素材】
素材一:凸透镜成像中,光路图的规律:通过凸透镜中心的光线不发生改变;平行于主光轴的光线经过折射后经过焦点.
素材二:设表示物体到凸透镜的距离,表示像到凸透镜的距离,表示凸透镜的焦距(凸透镜中心到焦点之间的距离),小明在研究的过程中发现了 , 和之间在成实像时存在着关系:
【项目任务】根据项目素材解决问题:
任务一:如图,为物体,点为凸透镜的中心,入射光线主光轴,折射光线经过焦点 , 为所成的像.当时,求的值.
任务二:已知凸透镜的焦距为 , 物体的高度为 , 当物体到凸透镜的距离为()时,测量物体的成像的高度为 .