(舟山中考)某挖掘机的底座高AB = 0.8 m,动臂BC = 1.2 m,CD = 1.5 m,BC与CD的固定夹角∠BCD = 140°。挖掘机的初始位置如图①所示,斗杆顶点D与铲斗顶点E所在直线DE垂直地面AM于点E,测得∠CDE = 70°(如图②)。如图③所示,工作时动臂BC会绕点B转动,当点A,B,C在同一直线时,斗杆顶点D升至最高点(如图④)。
(1)求挖掘机在初始位置时动臂BC与AB的夹角∠ABC的度数。
(2)问斗杆顶点D的最高点比初始位置高了多少米(精确到0.1 m)?
(参考数据:sin 50°≈0.77,cos 50°≈0.64,sin 70°≈0.94,cos 70°≈0.34,$\sqrt{3}$≈1.73。)

解析:(1)如图⑤,过点C作CG⊥AM于点G。
∵AB⊥AM,DE⊥AM,∴AB//CG//DE。∴∠DCG = 180° - ∠CDE = 110°。
∴∠BCG = ∠BCD - ∠DCG = 30°。∴∠ABC = 180° - ∠BCG = 150°。

(2)如图⑥,过点C作CP⊥DE于点P,过点B作BQ⊥DE于点Q,交CG于点N。
在Rt△CPD中,DP = CD·cos 70°≈0.51,
在Rt△BCN中,CN = BC·cos 30°≈1.038,
∴DE = DP + PQ + QE = DP + CN + AB≈2.348。
如图⑦,过点D作DH⊥AM于点H,过点C作CK⊥DH于点K。
∴四边形ACKH为矩形。∴KH = AC = AB + BC = 2。
在Rt△CKD中,DK = CD·sin 50°≈1.155,
∴DH = DK + KH≈3.155。
∴DH - DE≈3.155 - 2.348≈0.8(m)。
∴斗杆顶点D的最高点比初始位置高了约0.8 m。
(1)求挖掘机在初始位置时动臂BC与AB的夹角∠ABC的度数。
(2)问斗杆顶点D的最高点比初始位置高了多少米(精确到0.1 m)?
(参考数据:sin 50°≈0.77,cos 50°≈0.64,sin 70°≈0.94,cos 70°≈0.34,$\sqrt{3}$≈1.73。)
解析:(1)如图⑤,过点C作CG⊥AM于点G。
∵AB⊥AM,DE⊥AM,∴AB//CG//DE。∴∠DCG = 180° - ∠CDE = 110°。
∴∠BCG = ∠BCD - ∠DCG = 30°。∴∠ABC = 180° - ∠BCG = 150°。
(2)如图⑥,过点C作CP⊥DE于点P,过点B作BQ⊥DE于点Q,交CG于点N。
在Rt△CPD中,DP = CD·cos 70°≈0.51,
在Rt△BCN中,CN = BC·cos 30°≈1.038,
∴DE = DP + PQ + QE = DP + CN + AB≈2.348。
如图⑦,过点D作DH⊥AM于点H,过点C作CK⊥DH于点K。
∴四边形ACKH为矩形。∴KH = AC = AB + BC = 2。
在Rt△CKD中,DK = CD·sin 50°≈1.155,
∴DH = DK + KH≈3.155。
∴DH - DE≈3.155 - 2.348≈0.8(m)。
∴斗杆顶点D的最高点比初始位置高了约0.8 m。
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