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某市江滨有一处边长为50米的等边三角形广场。广场里设计有三个大

华图教育 | 2022-06-16 10:25

某市江滨有一处边长为50米的等边三角形广场。广场里设计有三个大小相等的圆环鹅卵石道路供市民散步,如图所示,各圆相切,各圆与三角形也相切,问沿三个圆环外围石道(不含圆切点之间的弧)散步一圈约为多少米?

A.95

B.105

C.115

D.125

【解析】解法一:第一步,本题考查几何计算。
第二步,如下图。

连接三个内切圆的圆心,可知为等边三角形,三个圆之间的弧心角都为60°,可知三个圆之间的弧长各自占三个小圆周长的,剩余部分占三个小圆周长的,根据圆周长公式2πr,则三个圆外弧长石道为2πr××3=5πr,求出小圆半径即可。
第三步,如下图所示。

做出等边三角形的三条角平分线,交于一点O。根据等边三角形的性质可知∠EOP=60°;小圆圆心P引垂线交BD于E,由于相切可知三角形EOP是直角三角形,则小圆半径EP=r=OE。又因BE=BF=25=BO,可知BO=,则OE=BO-BE=-25,可知r=50-25≈25×(2-1.732)=6.7。则三个圆外弧长石道为5πr≈105.19。
因此,选择B选项。
解法二:第一步,本题考查几何计算。
第二步,连接三个内切圆的圆心,可知为等边三角形,三个圆之间的弧心角都为60°,可知三个圆之间的弧长各自占三个小圆周长的,剩余部分占三个小圆周长的,则三个圆外弧长石道为2πr××3=5πr,求出小圆半径即可。
第三步,如图所示。

做辅助线BE垂直AC,则∠EBC=30°,小圆圆心O引垂线交BC于P,连接OB,则平分∠EBC,可得,∠OBC=15°,根据tan15°=≈0.268,BP=25,可得OP=6.7,则三个圆外弧长石道为5πr≈5×3.14×6.7=105.19。
因此,选择B选项。
小贴士:如何求解tan15°。tan(α-β)=,则tan15°=tan(60°-45°)=,tan60°=,tan45°=1,可得tan15°=≈2-1.732=0.268。

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