有一块三角形菜地,∠ABC=30°,AB=米,BC=10米,现在准备在直线AC上安装喷头P,使其到AB的距离为1米,求CP的长度.
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解:如图,△ABC中,∠ABC=30°,AB=米,BC=10米,在直线AC上有一点P,P到AB的距离PD=1米.
过A点作AE⊥BC于E,过C作CF⊥AB于F.
∵∠ABC=30度,
∴AE=AB=2,BE=6,
∴EC=BC-BE=4.
在△ABC中,用余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB?BC?cosB=28,
∴AC=2.
∵S△ABC=BC?AE=AB?CF,
∴CF=5.
分两种情况:
①当点P在线段AC上时.
∵△ADP∽△AFC相似,
∴AP:AC=DP:FC,
∴AP=,
∴CP=AC-AP=;
②当点P在CA的延长线上时.
∵△ADP∽△AFC相似,
∴AP:AC=DP:FC,
∴AP=,
∴CP=AC+AP=.
故所求CP的长度为或.
解析分析:首先利用余弦定理求出AC的长,再根据三角形的面积公式求出AB边上的高CF.由于喷头P在直线AC上,所以分两种情况:①点P在线段AC上;②点P在CA的延长线上.针对每一种情况,都可以根据△ADP∽△AFC,利用对应边成比例求出AP,进而得出CP的长度.
点评:本题主要考查了相似三角形的性质与判定,三角形的面积公式及余弦定理,P点的位置分情况讨论是解题的关键.其中运用的余弦定理超出教材大纲要求,属于竞赛题型,有一定难度.