摘要:如下图所示,左侧为一架风车,它的三个扇叶OA、OB、OC不仅相等,且每两片扇叶之间的夹角也相等。此时太阳光(可视为平行光线)射下来,风车主杆OD在地面上形成了投影DE=36,风车的两片扇叶OA、OB在地面上形成了一个共同的投影EF=20。同一时刻,在不远处,另
典型实例一
如下图所示,左侧为一架风车,它的三个扇叶OA、OB、OC不仅相等,且每两片扇叶之间的夹角也相等。此时太阳光(可视为平行光线)射下来,风车主杆OD在地面上形成了投影DE=36,风车的两片扇叶OA、OB在地面上形成了一个共同的投影EF=20。同一时刻,在不远处,另一根4米的木棍PM竖直放在地面上,其投影长度MN=3米。
求:1、每一片风车扇叶的长度?
2、每片扇叶在转动中,扇叶末端到地面的最小距离?
当大家遇到这样的案例,要懂得把现有数据变为可用数据。同时,“作辅助线能力”也是很多几何题的必备能力。既然太阳光线为平行光线,那么,大家便可在两条平行光线之间作垂线(如下图所示),对应的两个垂足分别为H、L两点。同时,既然风车、木棍都在同一个太阳高度角下,那么此时的太阳高度角可标记为“角α”。
根据右侧木棍的测量数据,大家可初步计算出关于角α的一些三角函数值。
根据勾股定理,可计算出PN=5,那么角α的正弦值sinα=PM/PN=4/5=0.8
对于三片扇叶来说,既然每两片扇叶的夹角相等,那么每两片扇叶之间的夹角为360/3=120度,即角AOB=120度;每片扇叶都相等,因此在等腰三角形OAB中,角OBA为30度。
由于上面已经作了垂线EL和OH,那么,同时形成了一些直角三角形,便可直接用上上面刚计算出的正弦值。
由于EL/EF=sinα,因此EL=EFsinα=20×0.8=16
在另一个直角三角形OHB中,由于角OBH=30度,因此可列出
OH/OB=sin30,因此OB=OH/sin30=EL/sin30=16/0.5=32
求出的这个值正是每片扇叶的长度值。
求左侧风车主杆长度时,大家便可借助“同一太阳高度角下的相似关系”,利用“三角形ODE与三角形PMN相似”,列出如下相似比:
OD/DE=PM/MN
代入现有数据,可计算出OD=DE×PM/MN=48
因此,每片扇叶的末端到地面的最小距离为OD-OB=48-32=16
典型实例二
如下图所示,PE垂直于AE于点E。目前已经测出PE=1,AC=3,CE=1
求角APC的正弦值?
想要求出这个角的正弦值,则需要把这个角放到一个直角三角形中。这便需要大家作辅助线CH垂直于AP于点H。
根据勾股定理,代入已知量,可初步计算出CP=根号2,AP=根号17
若想计算出角CPA的正弦,则应先计算乎CH长度,这便需要借助“三角形的面积”来求解。
由于0.5×AC×PE=0.5×AP×CH(该等式用两种方式来表示“三角形PAC的面积”)
那么CH=AC×PE/AP,可计算出如下结果
最后,把这个CH数值代入sin∠APC=CH/CP,即可计算出角APC的正弦值。
来源:轩诚教育