Question

如圖1，圖2，是一款家用的垃圾桶，踏板AB（與地面平行）或繞定點(diǎn)P（固定在垃圾桶底部的某一位置）上下轉(zhuǎn)動(dòng)（轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終保持AP=A′P，BP=B′P）．通過(guò)向下踩踏點(diǎn)A到A′（與地面接觸點(diǎn)）使點(diǎn)B上升到點(diǎn)B′，與此同時(shí)傳動(dòng)桿BH運(yùn)動(dòng)到B'H'的位置，點(diǎn)H繞固定點(diǎn)D旋轉(zhuǎn)（DH為旋轉(zhuǎn)半徑）至點(diǎn)H'，從而使桶蓋打開(kāi)一個(gè)張角∠HDH′．如圖3，桶蓋打開(kāi)后，傳動(dòng)桿H′B′所在的直線分別與水平直線AB、DH垂直，垂足為點(diǎn)M、C，設(shè)H′C=B′M．測(cè)得AP=6cm，PB=12cm，DH′=8cm．要使桶蓋張開(kāi)的角度∠HDH'不小于60°，那么踏板AB離地面的高度至少等于多少cm？（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（參考數(shù)據(jù)：≈1.41，≈1.73）

Answer 1

解：作A′N⊥AB于N點(diǎn)．
在Rt△H′CD中，
若∠HDH′不小于60°，
則，
即H'C≥H'D=4．
∵B'M=H'C≥4，
又∵Rt△A′NP∽R(shí)t△B′MP，
∴=，
∴A′N=≥=2≈3.5cm．
∴踏板AB離地面的高度至少等于3.5cm．
分析：如圖所示，要想求出踏板AB離地面的高度至少等于多少cm，即必須求出A′N，而A′N∥B′M，所以△A′NP∽△B′MP，又∵A′P和PB′的長(zhǎng)為已知量，所以在成立的前提下，必須求出MB′，而MB′=H′C，因此最終解決點(diǎn)是求出H′C，在△H′CD中=sin60°=，由此可以求出H′C=MB′，因此可以求出NA′=3.5，所以AB離地面至少3.5cm．
點(diǎn)評(píng)：解此題的關(guān)鍵是把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，抽象到相似三角形和解直角三角形中，利用它們的性質(zhì)只要求出CH′的長(zhǎng)，一切問(wèn)題都迎刃而解．