在中考備考過(guò)程中,理解命題規(guī)律和掌握復(fù)習(xí)方法是至關(guān)重要的。三角函數(shù)知識(shí)點(diǎn)廣泛,且題型復(fù)雜多變,常常讓我們感到非常困擾。事實(shí)上,解答三角函數(shù)恒等變換及三角函數(shù)最值求解類習(xí)題,也有著相應(yīng)的方式方法。我們需要正確把握解題的思路與方法,靈活地進(jìn)行解答,從而提升解題能力。下面,我們以2024年呼和浩特一道中考題為例,分析如何解決實(shí)際中的實(shí)驗(yàn)裝置圖問(wèn)題。
例題 實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。如圖1是小亮同學(xué)安裝的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,安裝要求為試管口略向下傾斜,鐵夾應(yīng)固定在距試管口的三分之一處?,F(xiàn)將圖1的實(shí)驗(yàn)裝置圖抽象成圖2示意圖,已知試管AB=24cm,BE=[13]AB,試管傾斜角∠ABG 為12°。
(1)求試管口B 與鐵桿DE 的水平距離BG 的長(zhǎng)度(結(jié)果用含非特殊角的三角函數(shù)表示);
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),導(dǎo)氣管緊靠水槽壁MN,延長(zhǎng)BM 交CN 的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,且MN⊥CF 于點(diǎn)N(點(diǎn)C、D、N、F 在一條直線上),經(jīng)測(cè)得:DE=28cm,MN=8cm,∠ABM=147°,求線段DN 的長(zhǎng)度(結(jié)果用含非特殊角的三角函數(shù)表示)。
對(duì)于問(wèn)題(1):由于試管傾斜,我們可以利用三角函數(shù)來(lái)求解。設(shè)試管傾斜角為θ,那么BG 的長(zhǎng)度為BEcosθ,將已知數(shù)值代入其中,我們就可以計(jì)算出BG 的具體數(shù)值。
對(duì)于問(wèn)題(2):我們可以利用三角形的性質(zhì)和三角函數(shù)來(lái)求解。
解:如圖3,過(guò)點(diǎn)B 作BP⊥CF 于點(diǎn)P,過(guò)點(diǎn)M 作MQ⊥BP 于點(diǎn)Q,則四邊形BPDG 和四邊形MNPQ 都是矩形。
∴∠PBG=90°,
DP=BG=8cos12°,
BP=DG,
PQ=MN=8cm,
PN=QM。
在Rt△BEG 中,
∠ABG=12°,BE=8cm,
∴EG=BE·sin∠ABG=8sin12°(cm)。
∵DE=28cm,
∴BP=DG=DE-EG
=(28-8sin12°)cm。
∴BQ=BP-PQ=(20-8sin12°)cm。
∵∠ABM=147°,∠ABG=12°,∠PBG=90°,
∴∠MBQ=45°。
∴Rt△BMQ 是等腰直角三角形。
∴QM=BQ=(20-8sin12°)cm。
∴DN=DP+PN=DP+QM
=(8cos12°+20-8sin12°)cm。
答:線段DN 的長(zhǎng)度為(8cos12°+20-8sin12°)cm。
這是一道以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景的結(jié)合題,抽象出的幾何圖形雖然看似復(fù)雜,但更多的是考查銳角三角函數(shù)的知識(shí)。中考數(shù)學(xué)越來(lái)越注重跨學(xué)科的融合,特別是與物理、生物、化學(xué)等其他學(xué)科知識(shí)結(jié)合,考查綜合應(yīng)用能力。同學(xué)們看到此類問(wèn)題不必害怕,只要能認(rèn)真審題,分析出考查的知識(shí)點(diǎn)即能容易求解。
(作者單位:江蘇省常州市金壇區(qū)段玉裁中學(xué))