郭金網(wǎng)
時(shí)鐘在我們的生活中處處可見(jiàn)。隨著時(shí)間的變化,時(shí)鐘上的時(shí)針與分針會(huì)形成一個(gè)個(gè)角,我們把這樣的角稱(chēng)為鐘面角(通常指0°~180°的角)。如圖1,∠AOB為鐘面角。鐘面角的計(jì)算是同學(xué)們經(jīng)常遇到的一類(lèi)有趣的問(wèn)題。下面從一道實(shí)際問(wèn)題出發(fā),探究、歸納出鐘面角的計(jì)算公式。
我們知道,鐘面數(shù)字從1到12共有12大格、60小格。1周角等于360°,所以鐘面上每個(gè)大格對(duì)應(yīng)30°的角,每個(gè)小格對(duì)應(yīng)6°的角。這樣,時(shí)針每走1小時(shí)對(duì)應(yīng)30°的角,每走1分鐘對(duì)應(yīng)30°÷60=0.5°的角;分針每走1分鐘對(duì)應(yīng)6°的角。
例題 求3點(diǎn)25分時(shí)針與分針的夾角。
【分析】如圖2,假設(shè)分針OB、時(shí)針OA都是由OP(指針指向12)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)得到,則此時(shí)時(shí)針與分針的夾角∠AOB=∠BOP-∠AOP。接下來(lái),應(yīng)分別求出分針旋轉(zhuǎn)的角度(∠BOP)和時(shí)針旋轉(zhuǎn)的角度(∠AOP)。
分針每分鐘轉(zhuǎn)6°,轉(zhuǎn)了25分鐘,也就是轉(zhuǎn)了6°×25=150°,所以∠BOP=150°;時(shí)針每小時(shí)轉(zhuǎn)30°,每分鐘轉(zhuǎn)0.5°,現(xiàn)在轉(zhuǎn)了3小時(shí)25分鐘,所以轉(zhuǎn)了(30°×3+0.5°×25)=102.5°,所以∠AOP=102.5°。所以∠AOB=∠BOP-∠AOP=150°-102.5°=47.5°。
【推廣】我們可以推廣到一股情況,求m時(shí)n分時(shí)針與分針的夾角α(0°≤α≤180°)。
當(dāng)時(shí)針OA與分針OB位于OP所在直線的右側(cè)時(shí):
如果分針OB在時(shí)針OA的前面(“前面”是指從順時(shí)針?lè)较蚩?,OB在OA之前),女口圖2,∠AOB=∠BOP-∠AOP=6°n-(30°×m+0.5°×n)=5.5°n-30°m:
如果時(shí)針OA在分針OB的前面(同樣從順時(shí)針?lè)较蚩矗?,如圖3,∠AOB=∠AOP-∠BOP=(30°×m+0.5°×n)-6°n=30°m-5.5°n。
由此可得,鐘面角“的度數(shù)=|5.5°×分-30°×?xí)r|。
同理:當(dāng)時(shí)針OA與分針OB位于OP所在直線的左側(cè)時(shí),仍然可得鐘面角α的度數(shù)=|5.5°×分-30°×?xí)r|。
當(dāng)時(shí)針OA與分針OB位于OP所在直線的異側(cè)時(shí),由于0°≤α≤180°,鐘面角α的度數(shù)=360°-|5.5°×分-30°×?xí)r|。
后兩種情況,同學(xué)們可以試著自己推導(dǎo)一下。