小刘同学在课外活动中观察吊车的工作过程,绘制了如图所示的平面图形.已知吊车吊臂的支点O距离地面的高OO′=2米.OA=10米,当吊臂顶端由A点抬升至A′点(吊臂长度不变)时,地面B处的重物(大小忽略不计)被吊至B′处,紧绷着的吊缆A′B′=AB.且cosA=,sinA′=.
(1)求此重物在水平方向移动的距离及在竖直方向移动的距离;
(2)若这台吊车工作时吊杆最大水平旋转角度为120°,吊杆与水平线的倾角可以从30°转到60°,求吊车工作时,工作人员不能站立的区域的面积.
网友回答
解:(1)过点O作OD⊥AB于点D,交A′C于点E
根据题意可知EC=DB=OO′=2,ED=BC
∴∠A′ED=∠ADO=90°.
在Rt△AOD中,∵cosA==,
OA=10,
∴AD=6,
∴OD=8,在Rt△A′OE中,
∵sinA′==
OA′=10
∴OE=5.
∴BC=ED=OD-OE=8-5=3.
在Rt△A′OE中,
A′E=,
∴B′C=A′C-A′B′
=A′E+CE-AB,
=A′E+CE-(AD+BD)
=5+2-(6+2)
=5-6
答:此重物在水平方向移动的距离BC是3米,此重物在竖直方向移动的距离B′C是(5-6)米;
(2)当水平距离为吊杆与水平线的倾角为30°时,即吊车工作时工作人员不能站立的区域的半径,
在Rt△AOD中,OD=OA?cos30°=10×cos30°=5,
∵这台吊车工作时吊杆最大水平旋转角度为120°,
∴工作人员不能站立的区域的面积为:×π×(5)2=25π平方米
解析分析:(1)先过点O作OD⊥AB于点D,交A′C于点E,则得出EC=DB=OO′=2,ED=BC,通过解直角三角形AOD和A′OE得出OD与OE,从而求出BC;先解直角三角形A′OE,得出A′E,然后求出B′C;
(2)吊杆端点A最远水平距离为吊杆与水平线的倾角为30°时,所以代入数值求解直角三角形即可求出OD的长,即吊车工作时工作人员不能站立的区域的半径,由圆的面积的公式即可去求出区域面积.
点评:此题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是把实际问题转化为解直角三角形问题来解决,本题运用了直角三角形函数及勾股定理.