问题
当小光一家兴冲冲地飞驰在公路上,眼看就要到达目的地时,意外发生了——车子突然向路边侧滑.幸亏爸爸反应快,车子才慢慢停了下来.一家人赶紧下车查看,原来是前轮爆胎了.爸爸说,只要把备胎换上就行了.爸爸从后备箱取出备胎和工具,开始忙活了,其中千斤顶引起了小光的注意.这种千斤顶利用了四边形的不稳定性,如图1,其基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变∠ADC的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).
已知AB=20 cm,当∠ADC从60°变为120°时,千斤顶升高了多少?(参考数据:$\sqrt{2}\approx1.414,\sqrt{3}\approx1.732$,结果保留整数)
同学们,这个问题你能解决吗?

当小光一家兴冲冲地飞驰在公路上,眼看就要到达目的地时,意外发生了——车子突然向路边侧滑.幸亏爸爸反应快,车子才慢慢停了下来.一家人赶紧下车查看,原来是前轮爆胎了.爸爸说,只要把备胎换上就行了.爸爸从后备箱取出备胎和工具,开始忙活了,其中千斤顶引起了小光的注意.这种千斤顶利用了四边形的不稳定性,如图1,其基本形状是一个菱形,中间通过螺杆连接,转动手柄可改变∠ADC的大小(菱形的边长不变),从而改变千斤顶的高度(即A,C之间的距离).
已知AB=20 cm,当∠ADC从60°变为120°时,千斤顶升高了多少?(参考数据:$\sqrt{2}\approx1.414,\sqrt{3}\approx1.732$,结果保留整数)
同学们,这个问题你能解决吗?
答案
解:连接AC,交BD于点O。
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AD=DC=AB=20cm。
当∠ADC=60°时,
∵AD=DC,
∴△ADC是等边三角形,
∴AC=AD=20cm。
当∠ADC=120°时,
∠ADO=$\frac{1}{2}$∠ADC=60°,
在Rt△AOD中,AO=AD·sin∠ADO=$20×\frac{\sqrt{3}}{2}=10\sqrt{3}$ cm,
∴AC=2AO=$20\sqrt{3}$ cm。
则AC的长度差为:$20\sqrt{3}-20≈20×1.732-20≈15$ cm。
答:千斤顶升高了约15cm。
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AD=DC=AB=20cm。
当∠ADC=60°时,
∵AD=DC,
∴△ADC是等边三角形,
∴AC=AD=20cm。
当∠ADC=120°时,
∠ADO=$\frac{1}{2}$∠ADC=60°,
在Rt△AOD中,AO=AD·sin∠ADO=$20×\frac{\sqrt{3}}{2}=10\sqrt{3}$ cm,
∴AC=2AO=$20\sqrt{3}$ cm。
则AC的长度差为:$20\sqrt{3}-20≈20×1.732-20≈15$ cm。
答:千斤顶升高了约15cm。
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