有一石拱桥的桥拱是圆弧形,如下图所示,正常水位下水面宽AB=60米,水面到拱顶距离CD=18米,当洪水泛滥,水面宽MN=32米时是否需要采取紧急措施?请说明理由(当水面距拱顶3米以内时需采取紧急措施).
网友回答
解:不需要采取紧急措施.
理由如下:
∵CD为弓形AB的高,
∴弧AB的圆心在直线CD上,
设圆心为O,连OM,OA,如图,
AB=60m,CD=18m,MN=32m,
根据题意得,AC=BC=30m,ME=NE=16m,
设圆的半径为R,
在Rt△OAC中,OC=R-18,
∴R2=302+(R-18)2,
解得,R=34,
在Rt△OME中,OE===30,
∴DE=OD-OE=34-30=4(m).
∵当水面距拱顶3米以内时需采取紧急措施,
∴水面宽MN=32米时不需要采取紧急措施.
解析分析:由CD为弓形AB的高,得弧AB的圆心在直线CD上,设圆心为O,连OM,OA,AB=60m,CD=18m,MN=32m,则AC=BC=30m,ME拱=NE=16m,
在Rt△OAC中,利用勾股定理求出半径,再在Rt△OME中,利用勾股定理计算出OE,即可得到水面宽MN=32米的拱高,若大于3则不需要采取紧急措施.
点评:本题考查了垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的弧.也考查了勾股定理.