如圖,在銳角θ內(nèi),有五個(gè)相鄰?fù)馇械牟坏葓A,它們都與θ角的邊相切,且半徑分別為r1、r2、r3、r4、r5.若最小的半徑r1=1,最大的半徑r5=81.求θ.
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分析:由題意要求θ,如圖示先求出sin
θ
2
,可得θ值,由sin
θ
2
=
BC
AB
=(r5-r4):(r5+r4).得r5與r4的關(guān)系,同理求得r5與r1的關(guān)系后代入r1=1,r5=81的值可得sin
θ
2
,進(jìn)而得θ值,
解答:精英家教網(wǎng)解:如圖所示,A、B是兩圓的圓心.
過A、B分別作AE、BD都垂直于DE.
∴BC=r5-r4,AB=r5+r4
∴AC∥DE,
∴∠CAB=
θ
2
,
∴sin
θ
2
=
BC
AB
=(r5-r4):(r5+r4).
∴(1+sin
θ
2
)r4=(1-sin
θ
2
)r5
同理(1+sin
θ
2
)r3=(1-sin
θ
2
)r4,
同理可得,r1=(
1-sin
θ
2
1+sin
θ
2
)4r5

(
1-sin
θ
2
1+sin
θ
2
)4=
1
81
?
1-sin
θ
2
1+sin
θ
2
=
1
3
?sin
θ
2
=
1
2

θ
2
=30°,θ=60°.
點(diǎn)評(píng):這道題考查了相切圓的性質(zhì),角的表示與計(jì)算,同學(xué)們應(yīng)熟練掌握.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:

11、如圖,在銳角△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P,直線AP,BP,CP分別交對(duì)邊于Q1,Q2,Q3,且∠PQ1C=∠PQ2A=∠PQ3B.
試問:點(diǎn)P是否必為△ABC的垂心?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)舉反例說明.

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012•李滄區(qū)一模)【問題引入】
幾個(gè)人拎著水桶在一個(gè)水龍頭前面排隊(duì)打水,水桶有大有。麄?cè)撛鯓优抨?duì)才能使得總的排隊(duì)時(shí)間最短?
假設(shè)只有兩個(gè)人時(shí),設(shè)大桶接滿水需要T分鐘,小桶接滿水需要t分鐘(顯然T>t),若拎著大桶者在拎著小桶者之前,則拎大桶者可直接接水,只需等候T分鐘,拎小桶者一共等候了(T+t)分鐘,兩人一共等候了(2T+t)分鐘;反之,若拎小桶者在拎大桶者前面,容易求出出兩人接滿水等候(T+2t)分鐘.可見,要使總的排隊(duì)時(shí)間最短,拎小桶者應(yīng)排在拎大桶者前面.這樣,我們可以猜測(cè),幾個(gè)人拎著水桶在一個(gè)水龍頭前面排隊(duì)打水,要使總的排隊(duì)時(shí)間最短,需將他們按水桶從小到大排隊(duì).
規(guī)律總結(jié):
事實(shí)上,只要不按從小到大的順序排隊(duì),就至少有緊挨著的兩個(gè)人拎著大桶者排在拎小桶者之前,仍設(shè)大桶接滿水需要T分鐘,小桶接滿水需要t分鐘,并設(shè)拎大桶者開始接水時(shí)已等候了m分鐘,這樣拎大桶者接滿水一共等候了(m+T)分鐘,拎小桶者一共等候了(m+T+t)分鐘,兩人一共等候了(2m+2T+t)分鐘,在其他人位置不變的前提下,讓這兩個(gè)人交還位置,即局部調(diào)整這兩個(gè)人的位置,同樣介意計(jì)算兩個(gè)人接滿水共等候了
2m+2t+T
2m+2t+T
分鐘,共節(jié)省了
T-t
T-t
分鐘,而其他人等候的時(shí)間未變,這說明只要存在有緊挨著的兩個(gè)人是拎大桶者在拎小桶者之前都可以這樣調(diào)整,從而使得總等候時(shí)間減少.這樣經(jīng)過一系列調(diào)整后,整個(gè)隊(duì)伍都是從小打到排列,就打到最優(yōu)狀態(tài),總的排隊(duì)時(shí)間就最短.
【方法探究】
一般的,對(duì)某些設(shè)計(jì)多個(gè)可變對(duì)象的數(shù)學(xué)問題,先對(duì)其少數(shù)對(duì)象進(jìn)行調(diào)整,其他對(duì)象暫時(shí)保持不變,從而化難為易,取得問題的局部解決.經(jīng)過若干次這種局部的調(diào)整,不斷縮小范圍,逐步逼近目標(biāo),最終使問題得到解決,這種數(shù)學(xué)思想就叫做局部調(diào)整法.
【實(shí)踐應(yīng)用1】
如圖1在銳角△ABC中,AB=4
2
,∠BAC=45°,∠BAC的平分線交BC于點(diǎn)D,M、N分別是AD和AB上的動(dòng)點(diǎn),則BM+MN的最小值是多少?
解析:
(1)先假定N為定點(diǎn),調(diào)整M到合適的位置使BM+MN有最小值(相對(duì)的),容易想到,在AC上作AN′=AN(即作點(diǎn)N關(guān)于AD的對(duì)稱點(diǎn)N'),連接BN′交AD于M,則M點(diǎn)是使BM+MN有相對(duì)最小值的點(diǎn).(如圖2,M點(diǎn)是確定方法找到的)
(2)在考慮點(diǎn)N的位置,使BM+MN最終達(dá)到最小值.可以理解,BM+MN=BM+MN′,所以要使BM+MN′有最小值,只需使
BM+MN′=BN′
BM+MN′=BN′
,此時(shí)BM+MN的最小值是
4
4

【實(shí)踐應(yīng)用2】
如圖3,把邊長(zhǎng)是3的正方形等分成9個(gè)小正方形,在有陰影的小正方形內(nèi)(包括邊界)分別取點(diǎn)P、R,于已知格點(diǎn)Q(每個(gè)小正方形的頂點(diǎn)叫做格點(diǎn))構(gòu)成三角形,則△PQR的最大面積是
2
2
,請(qǐng)?jiān)趫D4中畫出面積最大時(shí)的△PQR的圖形.

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

如圖,在銳角△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P,直線AP,BP,CP分別交對(duì)邊于Q1,Q2,Q3,且∠PQ1C=∠PQ2A=∠PQ3B.
試問:點(diǎn)P是否必為△ABC的垂心?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)舉反例說明.

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科目:初中數(shù)學(xué) 來(lái)源:2009年數(shù)學(xué)九年級(jí)奧林匹克初中訓(xùn)練(06)(解析版) 題型:解答題

如圖,在銳角△ABC內(nèi)有一點(diǎn)P,直線AP,BP,CP分別交對(duì)邊于Q1,Q2,Q3,且∠PQ1C=∠PQ2A=∠PQ3B.
試問:點(diǎn)P是否必為△ABC的垂心?如果是,請(qǐng)證明;如果不是,請(qǐng)舉反例說明.

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