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关于钟表指针夹角问题的公式解法
应用题中, 有一类是求某一时刻时针与分针的夹角为多少度, 或何时时针与 分针重合、垂直或成平角的问题.下面归纳一下指针夹角的计算公式. 一、首先要掌握两个定值 1、由于分针一小时旋转一周,所以分针的旋转速度为:360° /60min=6° /min;2、时针一 小时旋转一个大格,表盘有 12 个大格,每旋转一格指针将旋转 360° /12=30° ,所以时针的旋 转速度为:30° /60min=0.5° /min. 二、用类似行程应用题中追击问题的思考方法求夹角 求某时某分时分针与时针的夹角, 可以理解为从整点时 (分针指向 12, 时针指向整点) , 分针、时针同时旋转到所求时刻的角度及整点时两针相差的角度之差. 如求 3: 20 时, 时、 分针夹角的计算, 可以这样想: 3: 00 时分针在时针后面 90° (30° × 3) , 经过 20 分的旋转,分针追上时针(多旋转 90° )并超时针旋转的角度,即两指针的夹角.这 样就可以得到如下的算法 20× 6-3× 30-0.5× 20=5.5× 20-30× 3=20° 即“5.5 乘以分-30× 时” 由此可以推广到一般情况可以得出夹角公式. x 时 y 分时针与分针的夹角为: 5.5y-30x.为了便于说明,将 5.5y-30x 记为α . α 的几何意义是时针顺时针旋转到分针所在位置的角, 所以 α 可能为负角或绝对值大于 180° .所以,将上述公式修正为: x 时 y 分时针与分针的夹角为 β,1、计算 α=5.5y-30x,2、当 0° ≤|α|≤180° 时,β=|α|, 当 180° <|α|<360° 时,β=360° -|α|. (其中 x=0,1,„„,11,0≤y<60) 注意:计算 12 时某分的问题时,x 要取 0 时,而不取 12. 三、公式的应用 1、求 4:05 时针、分针的夹角. 解:|α|=|5× 5.5-4× 30|=92.5° ,所以,β=|α|=92.5° .即 4:05 时针、分针的夹角为 92.5° . 2、求 2:55 时针、分针的夹角. 解:|α|=|55× 5.5-2× 30|=242.5° ,所以,β=360° -|α|=117.5° .即 2:55 时针、分针的夹角为 117.5° . 3、在 7:00 至 8:00 之间,何时时针与分针互相垂直? 解:设 7 点 x 分时针与分针互相垂直,由题意可得:|5.5x-30× 7|=90 9 6 解得 x=21 ,x=54 11 11 或 360° -|5.5x-30× 7|=90 3 10 解得 x=87 ,x=-10 ,这两个解不符合题意均舍去. 11 11 9 6 即 7 时 21 分或 54 分时针与分针互相垂直. 11 11