这是2025年淮安中考第26题,一道综合与实践题。仅涉及矩形、直角三角形、三角函数及图形的旋转等知识点,但题目本身比较复杂,搞清楚题意需要较高的分析能力。另外,题目的图形也比较复杂,弄清楚各个量之间的关系并不容易。下面是该题的解析,供朋友们参考。
综合与实践
【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形,米,米,雨伞撑开的宽度米,伞柄的部分长为0.45米,点为中点,,点到底面的距离是1.35米,手臂可以水平向前最长伸出0.5米,雨线与地面的夹角为,雨线与平行,与地面平行.
【问题感知】(1)① 在图(1)、图(2)中,点到地面的距离是________米;
② 如图(1)所示,,若小丽将伞拿在胸前(与在同一条直线上),则小丽身体被雨水淋湿的部分_______米。(参考数据:,,)
【问题探究】(2)如图(2)所示,,设小丽将手臂水平前伸了米(即线段的长度),身体被雨水淋湿部分的长度为米,求与的函数关系式,并写出头部不被淋湿情况下的取值范围.
【问题解决】(3)在(2)的条件下,小丽发现水平撑伞身体始终有部分会被淋湿,于是她将雨伞绕点顺时针旋转一定角度(点到地面的距离保持不变),使得与雨线垂直,如图(3)所示,试问:小丽在旋转雨伞后,是否可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿?如果可以,请求出的最小值;如果不可以,请说明理由。
思路解析
(1)① 过点作交于点.
易证:.
点到地面的距离(米).
② 由题意可知,,.
所以,(米).
所以,(米).
(2)延长交于点.
易证:,,,.
所以,,.
所以,,
所以,,
即 .
显然,恰好淋湿头部时,点在雨线上。
过点作交于点,
易知:(米),.
所以,.
为保证不淋湿头部,必须满足条件:,
即 ,
又∵ ,
所以,.
(3)现在我们先来看看,满足什么条件时,全身都不会被雨淋湿。
延长交于点,过点作交于点.
延长交于点,过点作交于点.
过点作交于点.
易知:,,,.
所以,,,.
前面恰好不淋湿脚时,点重合,
此时,,
.
,
显然,此时,即头部也不会被雨淋湿。
因此,可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿,的最小值为.