本题导读

本题考查解三角形在平面规划问题中的实际应用。核心在于利用平行线特征进行角度转化,并通过余弦定理建立关于半径的方程来求解。

📌【题干】

Question

(2008年上海卷(理)) 如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为 的扇形 .小区的两个出入口设置在点 及点 处,且小区里有一条平行于 的小路 .已知某人从 沿 走到 用了 10 分钟,从 沿 走到 用了 6 分钟.若此人步行的速度为每分钟 50 米,求该扇形的半径 的长.(精确到 1 米)

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 根据步行速度与时间,计算出线段 和 的实际长度。
  2. 利用 的平行性质,将已知的圆心角 转化为 或相关三角形内部的角度关系。
  3. 连接 ,在 中,利用余弦定理或建立关于半径 的代数方程化简求解。

✅【答案】

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待补

✍【详细解析】

Abstract

由题意可知,此人步行的速度为 米/分钟, 所以 米, 米。 设扇形 的半径 (米),由于点 在半径 上,则 。 因为 , 所以 。 在 中,已知 ,,,。 由余弦定理得: 代入数据变形为: 展开并化简(注意 ): 移项合并同类项得:

答:该扇形的半径 的长为 1900 米。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:余弦定理的应用、平行线的同位角关系、实际行程问题向几何特征的提炼。
  2. 核心方法:构建关于未知半径 的一元二次方程,利用消项简化计算。
  3. 避坑指南:
  • 极易将 点当成弧上的点,看清题图可知 点位于半径 上,故 ;
  • 在使用余弦定理处理钝角三角形时,注意 的负号与公式中的负号“负负得正”。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于经典的平面解三角形应用题,常作为高考解答题的第一道或第二道大题,考查数理结合与方程思想。
  2. 结论推广: 设扇形半径为 ,内有一条平行于单边且长为 的线段,截出的分段长为 ,若夹角为 ,则半径 满足方程:。当 为特殊角时,该二次方程的二次项 必然可以对消,从而退化为一元一次方程,解具有唯一确定性。

🔗【关联脉络】

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