Question

小劉同學在課外活動中觀察吊車的工作過程，繪制了如圖所示的平面圖形．已知吊車吊臂的支點O距離地面的高OO′=2米．OA=10米，當吊臂頂端由A點抬升至A′點（吊臂長度不變）時，地面B處的重物（大小忽略不計）被吊至B′處，緊繃著的吊纜A′B′=AB．且cosA=，sinA′=．
（1）求此重物在水平方向移動的距離及在豎直方向移動的距離；
（2）若這臺吊車工作時吊桿最大水平旋轉角度為120°，吊桿與水平線的傾角可以從30°轉到60°，求吊車工作時，工作人員不能站立的區域的面積．

Answer 1

【答案】分析：（1）先過點O作OD⊥AB于點D，交A′C于點E，則得出EC=DB=OO′=2，ED=BC，通過解直角三角形AOD和A′OE得出OD與OE，從而求出BC；先解直角三角形A′OE，得出A′E，然后求出B′C；
（2）吊桿端點A最遠水平距離為吊桿與水平線的傾角為30°時，所以代入數值求解直角三角形即可求出OD的長，即吊車工作時工作人員不能站立的區域的半徑，由圓的面積的公式即可去求出區域面積．
解答：解：（1）過點O作OD⊥AB于點D，交A′C于點E
根據題意可知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動的距離BC是3米，此重物在豎直方向移動的距離B′C是（5-6）米；
（2）當水平距離為吊桿與水平線的傾角為30°時，即吊車工作時工作人員不能站立的區域的半徑，
在Rt△AOD中，OD=OA•cos30°=10×cos30°=5，
∵這臺吊車工作時吊桿最大水平旋轉角度為120°，
∴工作人員不能站立的區域的面積為：×π×（5）²=25π平方米
點評：此題考查了解直角三角形的應用，解題的關鍵是把實際問題轉化為解直角三角形問題來解決，本題運用了直角三角形函數及勾股定理．