课外拓展



例、当你进入博物馆的展览厅时,你知道站在何处观赏最理想?如图,设墙壁上的展品最高处点P距离地面a米,最低处点Q距离地面b米,观赏者的眼睛点E距离地面m米,当过P、Q、E三点的圆与过点E的水平线相切于点E时,视角∠PEQ最大,站在此处观赏最理想.

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  (1)设点E到墙壁的距离为x米,求a、b、m、x的关系式;

  (2)当a=2.5,b=2,m=1.6,求:

   (ⅰ)点E和墙壁距离x;

   (ⅱ)最大视角∠PEQ的度数.(精确到1度)

分析:

  (1)过O作OD⊥PR于点D,在Rt△POD中应用勾股定理,或用切割线定理得出HE2=HQ·HP,即可得出这四个未知数的关系式.

  (2)①根据(1)中得出的关系式,将a、b、m的值代入其中即可得出x的值.

    ②由圆心角与圆周角的关系结合三角函数得∠PEQ的正切值,得最大视角∠PEQ的度数.

解:

  (1)(1)过O作OD⊥PR于点D,则D为PQ中点,则

  又水平直线HE切⊙O于点E,

  又OE⊥HE,

  ∴

  在Rt△POD中,OP2=PD2+OD2,得

  ∴x2=(a-m)(b-m)

  另解:HE2=QH·PH

  x2=(a-m)(b-m)

  (2)①(当a=25,b=2,m=1.6时,

  由(1)中所得x2=(a-m)(b-m)可得:

  x2=0.36,即x=0.6(米)

  ∴点E到墙壁距离x的值为0.6米.

  ②∵∠POQ=2∠PEQ,∠POQ=2∠POD,

  ∴∠PEQ=∠POD,

  tan∠PEQ=tan∠POD

      

  ∴∠PEQ≈23°.

点评:

  本题主要考查了切割线定理,解直角三角形及三角函数等知识点,得出a、b、m、x的关系式是解题的关键.

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