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某村想在村口建一个如图形状的牌门 已知弧AB的度数为120° 立柱AB高2M 若要使高3M 宽2M的货车能通过,问弧AB

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/17 22:42:07
某村想在村口建一个如图形状的牌门 已知弧AB的度数为120° 立柱AB高2M 若要使高3M 宽2M的货车能通过,问弧AB的半径应大于多少?
设货车顶部为MN,要使货车刚好能通过,
则M、N在AB弧上,且MN//AB,MN=2m,MN离地面高度为3m
设圆心为点O,圆的半径为x,连接OA、OM,作OF垂直AB,交圆于F,交AB于E,交MN于G
则OF⊥MN,GE=3-2=1(m)
根据垂径定理知:MG=NG=1m,弧AF=弧BF
因为弧AB的度数=120°
所以弧AF的度数=60°
所以∠AOF=60°,∠OAE=30°
所以OE=OA/2=x/2
在直角三角形OMG中,根据勾股定理得:
OM^2=OG^2+MG^2
所以x^2=1+(x/2+1)^2
整理得:3x^2-4x-8=0
解得:x=(2±2√7)/3
舍去负值得半径为(2+2√7)/3(m)
即弧AB的半径应大于(2+2√7)/3(m)
或者:
根据“残圆公式”:r=(c²+4h²)÷8h.或:h=r-0.5√(4r²-c²)
以上r为半径 ,c为弦长,h为弦高
(一)圆弧AD的半径=[4²米²+4(3-2)²米²]÷8(3-2)米=20米²÷8米=2.5米
(二)若车高2.4米,则上面圆弧的弦高还剩3米-2.4米=0.6米
弦高0.6米,则弦长应为:2.5=[c²+4(0.6)²]÷8(0.6)=[c²+1.44]÷4.8
2.5×4.8=c²+1.44
c²=13.44
c=3.667(米)
车顶处的弦长为3.667米,车宽只有3米,所以车辆能通过.
再或者:
r2=(r÷2+1)2+12
4r2=(r+2)2+4
3r2-4r-8=0