内容正文:
专题四 几何应用题
直角三角形模型
[例1] (2023·赣州一模)2021年11月9日是我国第30个“全国消防宣传日”,该年“119消防宣传月”活动的主题是“落实消防责任,防范安全风险”.为落实该主题,江西省南昌市消防大队到某小区进行消防演习.已知,图1是一辆登高云梯消防车的实物图,图2是其工作示意图,起重臂AC可伸缩(10 m≤AC≤20 m),且起重臂AC可绕点A在一定范围内转动,张角为∠CAE(90°≤∠CAE≤150°),转动点A距离地面BD的高度AE为3.5 m.
知识详解
(1)当起重臂AC长度为15 m,云梯消防车最高点C距离地面BD的高度为11 m,求张角∠CAE的大小.
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解决此类问题要了解边角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,若当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形;当问题以一个实际问题的形式给出时,要善于读懂题意,把实际问题化归为直角三角形中边角关系问题加以解决.
方法总结
[跟踪训练]
1.(2023·南昌模拟)图1是一款简约时尚升降旋转多功能用桌,图2是它的示意图,支架CH与DF相交于点E,HM与FN相交于点G,桌面AB铺在支点C,D处,与地面MN平行,通过活动调节器O(O在对角线FH上),可改变∠EHO的大小,从而调节桌面的高度(AB与MN之间的距离).经测量,EF=FG=GH=HE=20 cm,DE=CE=GM=GN=24 cm,AC=DB=8 cm,AB=56 cm.
(1)求此时∠EHO的大小.
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(2)一般情况下,桌面的高度在71 cm至75 cm之间较为适宜,妙妙同学通过活动调节器O改变∠EHO的大小,使得∠EHO=56°,如图3,问此时桌面的高度是否较为适宜?说明理由.(参考数据:sin 34°≈0.56,cos 34°≈0.83,tan 34°≈0.67)
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特殊四边形模型
[例2] (2023·高安一模)长嘴壶茶艺表演是一项深受群众喜爱的民俗文化,是我国茶文化的一部分,所用到的长嘴壶更是历史悠久,源远流长.图①是现今使用的某款长嘴壶放置在水平桌面上的照片,图②是其抽象示意图,l是水平桌面,测得壶身AD=BC=3AE=24 cm,AB=30 cm,CD=22 cm,且CD∥AB.壶嘴EF=80 cm,∠FED=70°.
(1)求FE与水平桌面l的夹角;
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(2)如图③,若长嘴壶中装有若干茶水,绕点A转动壶身,当恰好倒出茶水时,EF∥l,求此时点F下落的高度.(结果保留一位小数)
参考数据:sin 80°≈0.98,cos 80°≈0.17,tan 80°≈5.67,sin 70°≈0.94,cos 70°≈0.34,tan 70°≈2.75.
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要解决此类问题,大家应该善于用数学的眼光去观察实物、分析日常生活中的问题,将实物抽象成特殊四边形模型,进而根据已知条件,结合特殊四边形的相关几何性质,将一般情况转化为直角三角形问题来解决.
方法总结
[跟踪训练]
2.(2023·瑞金模拟)如图,这是一款机械手臂,由上臂、中臂和底座三部分组成,其中上臂和中臂可自由转动,底座与水平地面垂直.在实际运用中要求三部分始终处于同一平面内,其示意图如图1所示,经测量,上臂AB=12 cm,中臂BC=8 cm,底座CD=4 cm.
(1)若上臂AB与水平面平行,∠ABC=60°.计算点A到地面的距离.
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(2)在一次操作中,中臂与底座成135°夹角,上臂与中臂夹角为105°,如图2,计算这时点A到地面的距离.与图1状态相比,这时点A向前伸长了多少?
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(1)分别求拱桥部分C,D到直线AB的距离;
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(2)求弧CD的长(结果保留π).
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对于“圆模型”问题,先要对实物进行仔细观察、分析、抽象成数学模型;如果题中提供了几何图形,那就要侧重于几何图形本身的分析,有时需要转化成解直角三角形、特殊四边形等问题去解决.
方法总结
[跟踪训练]
3.图1是一扇门打开后的情景示意图,图2为底面BEB′的平面示意图,其中门的宽度AB=1 m,EA⊥EB′,A到墙角E的距离AE=0.5 m.设点E,A,B在一条直线上,门打开后被与门所在墙面垂直的墙阻挡,边BC靠在墙B′C′的位置.
(1)求∠EAB′的度数;
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1.如图,工程队拟沿AC方向开山修路,为加快施工进度,
需在小山的另一边点E处同时施工.要使A,C,E三点在
一条直线上,工程队从AC上的一点B取∠ABD=140°,
BD=560米,∠D=50°.那么点E与点D间的距离是多少米?
(参考数据:sin 50°≈0.77,cos 50°≈0.