路边路灯的灯柱BC垂直于地面,灯杆BA的长为2米,灯杆与灯柱BC成120°角,锥形灯罩的轴线AD与灯杆AB垂直,且灯罩轴线AD正好通过道路路面的中心线(D在中心线上).已知点C与点D之间的距离为12米,求灯柱BC的高.(结果保留根号)

问题描述:

路边路灯的灯柱BC垂直于地面,灯杆BA的长为2米,灯杆与灯柱BC成120°角,锥形灯罩的轴线AD与灯杆AB垂直,且灯罩轴线AD正好通过道路路面的中心线(D在中心线上).已知点C与点D之间的距离为12米,求灯柱BC的高.(结果保留根号)

设灯柱BC的长为h米,作AH⊥CD于点H,作BE⊥AH于点E.
∴四边形BCHE为矩形.
∵∠ABC=120°,
∴∠ABE=30°.
又∵∠BAD=∠BCD=90°,
∴∠ADC=60°.
在Rt△AEB中,
∴AE=ABsin30°=1,
BE=ABcos30°=

3
,(4分)
∴CH=
3

又∵CD=12,
∴DH=12-
3

在Rt△AHD中,
tan∠ADH=
AH
HD
=
h+1
12−
3
=
3
,(8分)
解得,h=12
3
-4.
∴灯柱BC的高为(12
3
-4)米.      (10分)
答案解析:设灯柱BC的长为h米,过点A作AH⊥CD于点H,过点B作BE⊥AH于点E,构造出矩形BCHE,Rt△AEB,然后解直角三角形求解.
考试点:解直角三角形的应用.
知识点:解答此题的关键是作出辅助线,构造直角三角形,将求灯柱高的问题转化为解直角三角形的问题解答.