试题

题目:
青果学院某地有一座圆弧形拱桥,圆心为O,桥下水面宽度为7.2m,过O作OC⊥AB于D,交圆弧于C,CD=2.4m(如图所示).现有一艘宽3m、船舱顶部为正方形并高出水面AB,2m的货船要经过拱桥,此货船能否顺利通过这座拱桥?
答案
青果学院解:如图,连接ON,OB.
∵OC⊥AB,
∴D为AB中点,
∵AB=7.2m,
∴BD=
1
2
AB=3.6m.
又∵CD=2.4m,
设OB=OC=ON=r,则OD=(r-2.4)m.
在Rt△BOD中,根据勾股定理得:r2=(r-2.4)2+3.62
解得r=3.9.
∵CD=2.4m,船舱顶部为正方形并高出水面AB,2m,
∴CE=2.4-2=0.4m,
∴OE=r-CE=3.9-0.4=3.5m,
在Rt△OEN中,EN2=ON2-OE2=3.92-3.52=2.96(m2),
∴EN=
2.96
(m).
∴MN=2EN=2×
2.96
≈3.44m>3m.
∴此货船能顺利通过这座拱桥.
青果学院解:如图,连接ON,OB.
∵OC⊥AB,
∴D为AB中点,
∵AB=7.2m,
∴BD=
1
2
AB=3.6m.
又∵CD=2.4m,
设OB=OC=ON=r,则OD=(r-2.4)m.
在Rt△BOD中,根据勾股定理得:r2=(r-2.4)2+3.62
解得r=3.9.
∵CD=2.4m,船舱顶部为正方形并高出水面AB,2m,
∴CE=2.4-2=0.4m,
∴OE=r-CE=3.9-0.4=3.5m,
在Rt△OEN中,EN2=ON2-OE2=3.92-3.52=2.96(m2),
∴EN=
2.96
(m).
∴MN=2EN=2×
2.96
≈3.44m>3m.
∴此货船能顺利通过这座拱桥.
考点梳理
垂径定理的应用.
连接ON,OB,通过求距离水面2米高处即ED长为2时,桥有多宽即MN的长与货船顶部的3米做比较来判定货船能否通过(MN大于3则能通过,MN小于等于3则不能通过).先根据半弦,半径和弦心距构造直角三角形求出半径的长,再根据Rt△OEN中勾股定理求出EN的长,从而求得MN的长.
解决此类桥拱问题,通常是利用半弦,半径和弦心距构造直角三角形,根据直角三角形中的勾股定理作为相等关系解方程求线段的长度.要注意本题是通过求距离水面2米高处即ED长为2时,桥有多宽即MN的长与货船顶部的3米做比较来判定货船能否通过(MN大于3则能通过,MN小于等于3则不能通过).
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