Question

某種型號汽車四個輪胎半徑相同，均為R=40cm，同側前后兩輪胎之間的距離（指輪胎中心之間距離）為l=280cm （假定四個輪胎中心構成一個矩形）．當該型號汽車開上一段上坡路ABC（如圖（1）所示，其中∠ABC=a（），且前輪E已在BC段上時，后輪中心在F位置；若前輪中心到達G處時，后輪中心在H處（假定該汽車能順利駛上該上坡路）．設前輪中心在E和G處時與地面的接觸點分別為S和T，且BS=60cm，ST=100cm．（其它因素忽略不計）
（1）如圖（2）所示，F(xiàn)H和GE的延長線交于點O，求證：OE=40cot（cm）；
（2）當a=π時，后輪中心從F處移動到H處實際移動了多少厘米？（精確到1cm）

Answer 1

解：（1）由OE∥BC，OH∥AB，得∠EOH=α，…..（2分）
過點B作BM⊥OE，BN⊥OH，則
Rt△OMBRt△ONB，從而∠BOM=．…..（4分）
在Rt△OMB中，由BM=40得OM=40cot，從而，OE=OM+ME=OM+BS=40cot+60．…..（6分）
（2）由（1）結論得OE=+60．
設OH=x，OF=y，在△OHG中，由余弦定理得，
280²=x²+（+60+100）²-2x（+60+100）cos150°，
解得x≈118.8cm．…..（9分）
在△OEF中，由余弦定理得，
280²=y²+（+60）²-2y（+60）cos150°，
解得y≈216.5cm．…..（12分）
所以，F(xiàn)H=y-x≈98cm，
即后輪中心從F處移動到H處實際移動了約98cm．…（14分）
分析：（1）依題意，∠EOH=α，由Rt△OMBRt△ONB，可求得∠BOM=，在Rt△OMB中，可求得OM=40cot，從而可證得結論；
（2）由（1）結論得OE=+60，設OH=x，OF=y，在△OHG中，由余弦定理可求得x，在△OEF中，由余弦定理可求得y，而FH=y-x，從而可得答案．
點評：本題考查余弦定理，考查根據(jù)實際問題選擇函數(shù)類型，著重考查分析理解與運算能力，屬于中檔題．