课本第116页的练习。
2.例题讲解。
例1.如图,一段路基的横断面是梯形,高为4.2米,上底的宽是12.51米,路基的坡面与地面的倾角分别是32°和28°,求路基下底的宽。(精确到 0.1米)
分析:四边形ABCD是梯形,通常的辅助线是过上底的两个顶点引下底的垂线,这样,就把梯形分割成直角三角形和矩形,从题目来看,下底AB=AE+EF+BF,EF=CD=12.51米.AE在直角三角形AED中求得,而BF可以在直角三角形BFC中求得,问题得到解决。
例2.如图,一段河坝的断面为梯形ABCD,试根据图中数据,求出坡角。和坝底宽AD。(i=CE:ED,单位米,结果保留根号)
1.坡度的概念,坡度与坡角的关系。
如右图,这是一张水库拦水坝的横断面的设计图,坡面的铅垂高度与水平宽度的比叫做坡度(或坡比),记作i,即i=,坡度通常用l:m的形式,例如上图中的1:2的形式。坡面与水平面的夹角叫做坡角。从三角函数的概念可以知道,坡度与坡角的关系是i=tanB,显然,坡度越大,坡角越大,坡面就越陡。
如右图所示,斜坡AB和斜坡A1B1哪一个倾斜程度比较大?显然,斜坡A1Bl的倾斜程度比较大,说明∠A1>∠A。从图形可以看出,>,即tanAl>tanA。
在修路、挖河、开渠和筑坝时,设计图纸上都要注明斜坡的倾斜程度。
《目标手册》P102 A、B组1-6
2、 在复杂图形中求解时要结合图形,理解题意,运用所学知识通过构造直角三角形求解。
1、 理解坡度、坡角的概念
《目标手册》P102 课内练习123
例4.沿水库拦水坝的背水坡,将坝顶加宽2m,坡度由原来的1:2改为1:2.5,已知坝高6m,坝长50m,求:
① 加宽部分横断面的面积
② 完成这一工程需要的土方是多少?
分析:加宽部分的横断面AFEB为梯形,故通过
作梯形的高构造直角三角形,利用坡度的变化求解。
解:①设梯形ABCD为原大坝的横截面图,梯形AFEB为加宽部分,
过A、F分别作AG⊥BC于G,FH⊥BC于H,
在直角△ABG中,由AG=6,得BG=12
在直角△EFH中,由FH=6,得EH=15
∴EB=EH-BH=EH-(BG-HG)=15-(12-2)=5
∴SAFEB=㎡
②V=50×SAFEB=21×50=1050
3、堤坝横断面是等腰梯形,(如图所示)
① 若AB=10,CD=4,高h=4,则坡度=,AD= 5
②若AB=10,CD=4 ,,则 2 ,
例1、书P115 例4
例2、如图,水库堤坝的横断面成梯形ABCD,DC∥AB,迎水坡AD长为米,上底DC长为2米,背水坡BC长也为2米,又测得∠DAB=30°,∠CBA=60°,求下底AB的长.
解:过D、C分别作DE⊥AB于E,CF⊥AB于F,
在直角△ADE中,∠A=30°,AD=
∴DE=AD sin30°=,AE=AD cos30°=3. 30° 60°
在直角△CBF中,BF=BC cos60°=1
∴AB=AE+EF+BF=3+2+1=6
答:下底的长为6米。
思考:延长两腰或平移一腰能求出下底的长吗?
说明:以上解法体现了“转化”思想,把梯形的有关问题转化为解直角三角形可多角度的分析,添加辅助线,灵活、恰当地构造直角三角形,使解法合理化。
例3.铁道路基的横断面是等腰梯形,其尺寸如图所示,其中=1:1.5是坡度每修1m长的这种路基,需要土石多少立方?
解:过A、D分别作AE⊥BC于E,DF⊥BC于F.则AE=DF=1.2m.
∵=1:1.5.ABCD为等腰梯形.
∴BE=CF=1.8m
∴BC=1.8+10+1.8=13.6m
∴SABCD=㎡
∴V=1×14.16=14.16
答:需要土面14.16立方米。
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