銳角三角函數(shù)是中考必考知識(shí)點(diǎn),除了基本概念的考查外,數(shù)形結(jié)合和轉(zhuǎn)化思想也是中考的考查趨向。我們現(xiàn)以2023年遼寧省錦州市的一道中考題為例進(jìn)行解讀,一起感受數(shù)學(xué)思想方法在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
例 如圖1,是某校教學(xué)樓正廳一角處擺放的“教學(xué)樓平面示意圖”展板,數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組想要測(cè)量此展板的最高點(diǎn)到地面的高度。他們繪制了圖2所示的展板側(cè)面的截面圖,并測(cè)得AB=120cm,BD=80cm,∠ABD=105°,∠BDQ=60°,底座四邊形EFPQ為矩形,EF=5cm。請(qǐng)幫助該數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)小組求出展板最高點(diǎn)A到地面PF的距離(結(jié)果精確到1cm)。
(參考數(shù)據(jù):[2]≈1.41,[3]≈1.73)
【分析】支架類問題已經(jīng)成為中考三角函數(shù)問題考查的熱點(diǎn)背景和載體。要想正確解答本題,必須根據(jù)題意,構(gòu)造出直角三角形,然后找出所求的鉛垂高。
解:如圖3,過點(diǎn)A作AG⊥PF于點(diǎn)G,與直線QE交于點(diǎn)H,過點(diǎn)B作BM⊥AG于點(diǎn)M,過點(diǎn)D作DN⊥BM于點(diǎn)N。
∴四邊形DHMN、四邊形EFGH均為矩形。
∴MH=ND,HG=EF=5,BM∥DH。
∴∠NBD=∠BDQ=60°。
∴∠ABM=∠ABD-∠NBD
=105°-60°
=45°。
在Rt△ABM中,∠AMB=90°,
∵sin∠ABM=sin45°=[AMAB],
∴AM=AB?sin45°
=120×[22]
=[602]。
在Rt△BDN中,∠BND=90°,
∵sin∠NBD=sin60°=[NDBD],
∴ND=BD?sin60°
=80×[32]
=[403]。
∴MH=ND=[403]。
∴AG=AM+MH+GH
=[602]+[403]+5
≈60×1.41+40×1.73+5
≈159(cm)。
答:展板最高點(diǎn)A到地面PF的距離為159cm。
我們要知道,學(xué)習(xí)是為了解決生活中遇到的問題。因此,雖然我們遇到的很多實(shí)際問題涉及廣泛,但只要抓住問題的本質(zhì),構(gòu)造合適的圖形,利用好所學(xué)的思想方法,就能解決。
(作者單位:江蘇省建湖縣秀夫初級(jí)中學(xué))