有趣的“钟面角”问题

来源 :初中生世界·七年级 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yuntaos
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  时钟在我们的生活中处处可见。随着时间的变化,时钟上的时针与分针会形成一个个角,我们把这样的角称为钟面角(通常指0°~180°的角)。如图1,∠AOB为钟面角。钟面角的计算是同学们经常遇到的一类有趣的问题。下面从一道实际问题出发,探究、归纳出钟面角的计算公式。
  我们知道,钟面数字从1到12共有12大格、60小格。1周角等于360°,所以钟面上每个大格对应30°的角,每个小格对应6°的角。这样,时针每走1小时对应30°的角,每走1分钟对应30°÷60=0.5°的角;分针每走1分钟对应6°的角。
  例题 求3点25分时针与分针的夹角。
  【分析】如图2,假设分针OB、时针OA都是由OP(指针指向12)顺时针旋转得到,则此时时针与分针的夹角∠AOB=∠BOP-∠AOP。接下来,应分别求出分针旋转的角度(∠BOP)和时针旋转的角度(∠AOP)。
  分针每分钟转6°,转了25分钟,也就是转了6°×25=150°,所以∠BOP=150°;时针每小时转30°,每分钟转0.5°,现在转了3小时25分钟,所以转了(30°×3 0.5°×25)=102.5°,所以∠AOP=102.5°。所以∠AOB=∠BOP-∠AOP=150°-102.5°=47.5°。
  【推广】我们可以推广到一股情況,求m时n分时针与分针的夹角α(0°≤α≤180°)。
  当时针OA与分针OB位于OP所在直线的右侧时:
  如果分针OB在时针OA的前面(“前面”是指从顺时针方向看,OB在OA之前),女口图2,∠AOB=∠BOP-∠AOP=6°n-(30°×m 0.5°×n)=5.5°n-30°m:
  如果时针OA在分针OB的前面(同样从顺时针方向看),如图3,∠AOB=∠AOP-∠BOP=(30°×m 0.5°×n)-6°n=30°m-5.5°n。
  由此可得,钟面角“的度数=|5.5°×分-30°×时|。
  同理:当时针OA与分针OB位于OP所在直线的左侧时,仍然可得钟面角α的度数=|5.5°×分-30°×时|。
  当时针OA与分针OB位于OP所在直线的异侧时,由于0°≤α≤180°,钟面角α的度数=360°-|5.5°×分-30°×时|。
  后两种情况,同学们可以试着自己推导一下。
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