
一.解直角三角形
(1)解直角三角形的定義
在直角三角形中,由已知元素求未知元素的過程就是解直角三角形.
(2)解直角三角形要用到的關(guān)系
①銳角、直角之間的關(guān)系:∠A+∠B=90°;
②三邊之間的關(guān)系:a2+b2=c2;
③邊角之間的關(guān)系:
sinA=∠A的對(duì)邊斜邊=ac,csA=∠A的鄰邊斜邊=bc,tanA=∠A的對(duì)邊∠A的鄰邊=ab.
(a,b,c分別是∠A、∠B、∠C的對(duì)邊)
二.解直角三角形的應(yīng)用
(1)通過解直角三角形能解決實(shí)際問題中的很多有關(guān)測(cè)量問.
如:測(cè)不易直接測(cè)量的物體的高度、測(cè)河寬等,關(guān)鍵在于構(gòu)造出直角三角形,通過測(cè)量角的度數(shù)和測(cè)量邊的長(zhǎng)度,計(jì)算出所要求的物體的高度或長(zhǎng)度.
(2)解直角三角形的一般過程是:
①將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題(畫出平面圖形,構(gòu)造出直角三角形轉(zhuǎn)化為解直角三角形問題).
②根據(jù)題目已知特點(diǎn)選用適當(dāng)銳角三角函數(shù)或邊角關(guān)系去解直角三角形,得到數(shù)學(xué)問題的答案,再轉(zhuǎn)化得到實(shí)際問題的答案.
三.解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題
(1)坡度是坡面的鉛直高度h和水平寬度l的比,又叫做坡比,它是一個(gè)比值,反映了斜坡的陡峭程度,一般用i表示,常寫成i=1:m的形式.
(2)把坡面與水平面的夾角α叫做坡角,坡度i與坡角α之間的關(guān)系為:i=h/l=tanα.
(3)在解決坡度的有關(guān)問題中,一般通過作高構(gòu)成直角三角形,坡角即是一銳角,坡度實(shí)際就是一銳角的正切值,水平寬度或鉛直高度都是直角邊,實(shí)質(zhì)也是解直角三角形問題.
應(yīng)用領(lǐng)域:①測(cè)量領(lǐng)域;②航空領(lǐng)域 ③航海領(lǐng)域:④工程領(lǐng)域等.
四.解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問題
(1)概念:仰角是向上看的視線與水平線的夾角;俯角是向下看的視線與水平線的夾角.
(2)解決此類問題要了解角之間的關(guān)系,找到與已知和未知相關(guān)聯(lián)的直角三角形,當(dāng)圖形中沒有直角三角形時(shí),要通過作高或垂線構(gòu)造直角三角形,另當(dāng)問題以一個(gè)實(shí)際問題的形式給出時(shí),要善于讀懂題意,把實(shí)際問題劃歸為直角三角形中邊角關(guān)系問題加以解決.
在視線與水平線所成的角中,視線在水平線上方的角叫仰角;視線在水平線下方的角叫俯角;
五.解直角三角形的應(yīng)用-方向角問題
(1)在辨別方向角問題中:一般是以第一個(gè)方向?yàn)槭歼呄蛄硪粋€(gè)方向旋轉(zhuǎn)相應(yīng)度數(shù).
(2)在解決有關(guān)方向角的問題中,一般要根據(jù)題意理清圖形中各角的關(guān)系,有時(shí)所給的方向角并不一定在直角三角形中,需要用到兩直線平行內(nèi)錯(cuò)角相等或一個(gè)角的余角等知識(shí)轉(zhuǎn)化為所需要的角.
【考點(diǎn)剖析】
一.解直角三角形(共5小題)
1.(2023春?閔行區(qū)校級(jí)期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,點(diǎn)D在邊AC上,且AD=2CD,DE⊥AB,垂足為點(diǎn)E,聯(lián)結(jié)CE,求:
(1)線段BE的長(zhǎng);
(2)∠ECB的余弦值.
2.(2023?青浦區(qū)二模)在 Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的余弦是( )
A.ABACB.BCABC.ACABD.ACBC
3.(2023?寶山區(qū)模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)P(1,2),點(diǎn)P與原點(diǎn)O的連線與x軸的正半軸的夾角為α(0°<α<90°),那么tanα的值是( )
A.2B.12C.52D.5
4.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,在△ABC中,CD是邊AB上的高,AE是BC邊上的中線,已知AD=8,BD=4,cs∠ABC=45.
(1)求高CD的長(zhǎng);
(2)求tan∠EAB的值.
5.(2023?黃浦區(qū)二模)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,sin∠ABC=13,D是邊AB上一點(diǎn),且CD=CA,BE⊥CD,垂足為點(diǎn)E.
(1)求AD的長(zhǎng);
(2)求∠EBC的正切值.
二.解直角三角形的應(yīng)用(共2小題)
6.(2023?越秀區(qū)校級(jí)模擬)如圖,某梯子長(zhǎng)10米,斜靠在豎直的墻面上,當(dāng)梯子與水平地面所成角為α?xí)r,梯子頂端靠在墻面上的點(diǎn)B處,底端落在水平地面的點(diǎn)A處,如果將梯子底端向墻面靠近,使梯子與地面所成角為β,且sinα=csβ=35,則梯子頂端上升了 米.
7.(2023?長(zhǎng)寧區(qū)二模)冬至是一年中太陽光照射最少的日子,如果此時(shí)樓房最低層能采到陽光,一年四季整座樓均能受到陽光的照射,所以冬至是選房買房時(shí)確定陽光照射的最好時(shí)機(jī).某居民小區(qū)有一朝向?yàn)檎戏较虻木用駱牵摼用駱堑囊粯鞘歉?米的小區(qū)超市,超市以上是居民住房,在該樓前面20米處要蓋一棟高25米的新樓.已知上海地區(qū)冬至正午的陽光與水平線夾角為29°(參考數(shù)據(jù):sin29°≈0.48;cs29°≈0.87;tan29°≈0.55)
(1)冬至中午時(shí),超市以上的居民住房采光是否有影響,為什么?
(2)若要使得超市全部采光不受影響,兩樓應(yīng)至少相距多少米?(結(jié)果保留整數(shù))
三.解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題(共4小題)
8.(2023秋?閔行區(qū)期末)如圖,某幢樓的樓梯每一級(jí)臺(tái)階的高度為20厘米,寬度為30厘米,那么斜面AB的坡度為 .
9.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)工廠的傳送帶把物體從地面送到離地面5米高的地方,如果傳送帶與地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,那么物體所經(jīng)過的路程為 米.
10.(2023?黃浦區(qū)二模)某傳送帶與地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,如果它把物體從地面送到離地面10米高的地方,那么物體所經(jīng)過的路程為 米.
11.(2023?浦東新區(qū)二模)如圖,一個(gè)高BE為3米的長(zhǎng)方體木箱沿坡比為1:3的斜面下滑,當(dāng)木箱滑至如圖位置時(shí),AB=3米,則木箱端點(diǎn)E距地面AC的高度EF為 米.
四.解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問題(共3小題)
12.(2023秋?浦東新區(qū)期末)在離旗桿20米處的地方,用測(cè)角儀測(cè)得旗桿頂?shù)难鼋菫棣?,如測(cè)角儀的高為1.5米,那么旗桿的高為( )米.
A.20ctαB.20tanαC.1.5+20tanαD.1.5+20ctα
13.(2023?徐匯區(qū)二模)如圖,小明在某次投籃中剛好把球打到籃板的點(diǎn)D處后進(jìn)球,已知小明與籃板底的距離BC=5米,眼睛與地面的距離AB=1.7米,視線AD與水平線的夾角為α,已知tanα的值為0.3,則點(diǎn)D到地面的距離CD的長(zhǎng)為 米.
14.(2023?青浦區(qū)二模)小明要測(cè)量公園里一棵古樹的高,被一條小溪擋住去路,采用計(jì)算方法,在A點(diǎn)測(cè)得古樹頂?shù)难鼋菫棣?,向前走?00米到B點(diǎn),測(cè)得古樹頂?shù)难鼋菫棣?,則古樹的高度為 米.
五.解直角三角形的應(yīng)用-方向角問題(共2小題)
15.(2023?普陀區(qū)模擬)如圖,在某海濱城市O附近海面有一股臺(tái)風(fēng),據(jù)監(jiān)測(cè),當(dāng)前臺(tái)風(fēng)中心位于該城市的南偏東20°方向200千米的海面P處,并以20千米/時(shí)的速度向P處的北偏西65°PQ的方向移動(dòng),臺(tái)風(fēng)侵襲范圍是一個(gè)圓形區(qū)域,當(dāng)前半徑為60千米,且圓的半徑以10千米/時(shí)速度不斷擴(kuò)張.
(1)當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)4小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到 千米:當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)t小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到 千米;
(2)當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)到與城市O距離最近時(shí),這股臺(tái)風(fēng)是否侵襲這座海濱城市?請(qǐng)說明理由.(參考數(shù)據(jù)2≈1.41,3≈1.73)
16.(2023秋?臥龍區(qū)校級(jí)月考)如圖,客輪在海上由B向C航行,在B處測(cè)得燈塔A的方位角為北偏東80°,測(cè)得C處的方位角為南偏東25°,航行30km后到達(dá)C處,在C處測(cè)得A的方位角為北偏東20°,則C到A的距離是( )km.
A.156B.152C.15(6+2)D.5(6+32)
【過關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共5小題)
1.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如果把一個(gè)銳角三角形三邊的長(zhǎng)都擴(kuò)大為原來的兩倍,那么銳角A的正切值( )
A.?dāng)U大為原來的兩倍B.縮小為原來的12
C.不變D.不能確定
2.(2023秋?徐匯區(qū)期中)如圖,一塊矩形木板ABCD斜靠在墻邊(OC⊥OB,點(diǎn)A,B,C,D,O在同一平面內(nèi)),已知AB=a,AD=b,∠BCO=α,則點(diǎn)A到OC的距離等于( )
A.a(chǎn)?sinα+b?sinαB.a(chǎn)?csα+b?csα
C.a(chǎn)?sinα+b?csαD.a(chǎn)?csα+b?sinα
3.(2023秋?松江區(qū)校級(jí)期中)如圖,一個(gè)小球由地面沿著坡度i=1:2的坡面向上前進(jìn)了25m,此時(shí)小球距離地面的高度為( )
A.5mB.25mC.2mD.103m
4.(2023秋?楊浦區(qū)期末)如果小麗在樓上點(diǎn)A處看到樓下點(diǎn)B處小明的俯角是35°,那么點(diǎn)B處小明看點(diǎn)A處小麗的仰角是( )
A.35°B.45°C.55°D.65°
5.(2023?商河縣校級(jí)模擬)如圖,一艘船從A處向北偏東30°的方向行駛10千米到B處,再?gòu)腂處向正西方向行駛20千米到C處,這時(shí)這艘船與A的距離( )
A.15千米B.10千米C.103千米D.53千米
二.填空題(共10小題)
6.(2023?寶山區(qū)模擬)已知Rt△ABC中,∠C=90°,如果BC:AB=3:4,那么csA的值為 .
7.(2023?寶山區(qū)模擬)已知一個(gè)斜坡的坡度i=1:3,那么該斜坡的坡角的度數(shù)是 度.
8.(2023?寶山區(qū)二模)如圖,在△ABC中,∠B=45°,AC=2,csC=35.BC的垂直平分線交AB于點(diǎn)E,那么BE:AE的值是 .
9.(2023?普陀區(qū)二模)如圖,△ABC在邊長(zhǎng)為1個(gè)單位的方格紙中,它的頂點(diǎn)在小正方形頂點(diǎn)位置,那么ctB的值為 .
10.(2023秋?浦東新區(qū)期中)如果三角形有一邊上的高恰好等于這邊長(zhǎng)的12,那么稱這個(gè)三角形為“好玩三角形”.已知Rt△ABC是“好玩三角形“,∠C=90°,∠A>45°,則tanA的值為 .
11.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如圖,一架飛機(jī)在點(diǎn)A處測(cè)得水平地面上一個(gè)標(biāo)志物M的俯角為α,tanα=23,水平飛行900米后,到達(dá)點(diǎn)B處,又測(cè)得標(biāo)志物M的俯角為β,tanβ=43,那么此時(shí)飛機(jī)離地面的高度為 米.
12.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,在正方形網(wǎng)格中,四邊形ABCD的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上,對(duì)角線AC交BD于點(diǎn)E,則tan∠CED的值是 .
13.(2023?普陀區(qū)模擬)新定義:已知三條平行直線,相鄰兩條平行線間的距離相等,我們把三個(gè)頂點(diǎn)分別在這樣的三條平行線上的三角形稱為格線三角形.如圖,已知等腰Rt△ABC為“格線三角形”,且∠BAC=90°,那么直線BC與直線c的夾角α的余切值為 .
14.(2023春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)在高為100米的樓頂測(cè)得地面上某十字路口的俯角為θ,那么樓底到這十字路口的水平距離是 米.
15.(2023春?虹口區(qū)校級(jí)期中)如圖,AD是△ABC的角平分線,過點(diǎn)C作AD的垂線交邊AB于點(diǎn)E,垂足為點(diǎn)O,當(dāng)CE為△ABC邊AB上的中線,且CE=AD時(shí),則sin∠CAB= .
三.解答題(共5小題)
16.(2023秋?松江區(qū)期末)某貨站沿斜坡AB將貨物傳送到平臺(tái)BC.一個(gè)正方體木箱沿著斜坡移動(dòng),當(dāng)木箱的底部到達(dá)點(diǎn)B時(shí)的平面示意圖如圖所示.已知斜坡AB的坡度為1:2.4,點(diǎn)B到地面的距離BE=1.5米,正方體木箱的棱長(zhǎng)BF=0.65米,求點(diǎn)F到地面的距離.
17.(2023秋?閔行區(qū)校級(jí)期中)交大二附中地下車庫(kù)出口處“兩段式欄桿”如圖1所示,點(diǎn)A是欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn).點(diǎn)E是欄桿兩段的連接點(diǎn).當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí),欄桿AEF升起后的位置如圖2所示,其示意圖如圖3所示,其中AB⊥BC,EF∥BC,∠EAB=143°,AB=AE=1.2米.
(1)求當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí),欄桿EF段距離地面的高度(即直線EF上任意一點(diǎn)到直線BC的距離).
(2)為了增加安全性,在保持車輛經(jīng)過時(shí)欄桿EF段距離地面的高度不變的前提下.在圖2中把連接點(diǎn)向右移動(dòng).若移動(dòng)后∠EAB減小16°,則改進(jìn)后欄桿平行地面時(shí),圖1中E向右移動(dòng)的距離是多少?
(結(jié)果精確到0.1米,欄桿寬度忽略不計(jì),參考數(shù)據(jù):sin37°=0.60,cs37°=0.80,tan37°=0.75.)
18.(2023秋?金山區(qū)期末)如圖,某校無人機(jī)興趣小組利用無人機(jī)測(cè)量旗桿的高度,無人機(jī)在位于C點(diǎn)時(shí)距離地面MN的高度CH為30米,測(cè)得旗桿頂部A點(diǎn)的俯角為30°,測(cè)得旗桿底部B點(diǎn)的俯角為45°,求旗桿的高度.
19.(2023秋?閔行區(qū)期中)如圖,已知某船向正東方向航行,在點(diǎn)A處測(cè)得某島C在其北偏東60°方向上,前進(jìn)8海里后達(dá)到點(diǎn)B處,測(cè)得島C在其北偏東45°方向上.已知島C周圍10海里內(nèi)有暗礁.問:如果該船繼續(xù)向東航行,有無觸礁危險(xiǎn)?請(qǐng)說明理由.
20.(2023秋?徐匯區(qū)期末)圖1是一種自卸貨車,圖2是該貨車的示意圖,貨箱側(cè)面是一個(gè)矩形,長(zhǎng)AB=4米,寬BC=2米,初始時(shí)點(diǎn)A、B、F在同一水平線上,車廂底部AB離地面的高度為1.3米.卸貨時(shí)貨箱在千斤頂?shù)淖饔孟吕@著點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),箱體底部AB形成不同角度的斜坡.
(1)當(dāng)斜坡AB的坡角為37°時(shí),求車廂最高點(diǎn)C離地面的距離;
(2)點(diǎn)A處的轉(zhuǎn)軸與后車輪轉(zhuǎn)軸(點(diǎn)E處)的水平距離叫做安全軸距,已知該車的安全軸距為0.7m.貨廂對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn)G是貨廂側(cè)面的重心,卸貨時(shí)如果A、G兩點(diǎn)的水平距離小于安全軸距時(shí),會(huì)發(fā)生車輛傾覆安全事故.
當(dāng)斜坡AB的坡角為45°時(shí),根據(jù)上述車輛設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù),該貨車會(huì)發(fā)生車輛傾覆安全事故嗎?試說明你的理由.(精確到0.1米,參考值:sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37≈0.75,2≈1.4142)
第09講 解直角三角形(核心考點(diǎn)講與練)
【基礎(chǔ)知識(shí)】
一.解直角三角形
(1)解直角三角形的定義
在直角三角形中,由已知元素求未知元素的過程就是解直角三角形.
(2)解直角三角形要用到的關(guān)系
①銳角、直角之間的關(guān)系:∠A+∠B=90°;
②三邊之間的關(guān)系:a2+b2=c2;
③邊角之間的關(guān)系:
sinA=∠A的對(duì)邊斜邊=ac,csA=∠A的鄰邊斜邊=bc,tanA=∠A的對(duì)邊∠A的鄰邊=ab.
(a,b,c分別是∠A、∠B、∠C的對(duì)邊)
二.解直角三角形的應(yīng)用
(1)通過解直角三角形能解決實(shí)際問題中的很多有關(guān)測(cè)量問.
如:測(cè)不易直接測(cè)量的物體的高度、測(cè)河寬等,關(guān)鍵在于構(gòu)造出直角三角形,通過測(cè)量角的度數(shù)和測(cè)量邊的長(zhǎng)度,計(jì)算出所要求的物體的高度或長(zhǎng)度.
(2)解直角三角形的一般過程是:
①將實(shí)際問題抽象為數(shù)學(xué)問題(畫出平面圖形,構(gòu)造出直角三角形轉(zhuǎn)化為解直角三角形問題).
②根據(jù)題目已知特點(diǎn)選用適當(dāng)銳角三角函數(shù)或邊角關(guān)系去解直角三角形,得到數(shù)學(xué)問題的答案,再轉(zhuǎn)化得到實(shí)際問題的答案.
三.解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題
(1)坡度是坡面的鉛直高度h和水平寬度l的比,又叫做坡比,它是一個(gè)比值,反映了斜坡的陡峭程度,一般用i表示,常寫成i=1:m的形式.
(2)把坡面與水平面的夾角α叫做坡角,坡度i與坡角α之間的關(guān)系為:i=h/l=tanα.
(3)在解決坡度的有關(guān)問題中,一般通過作高構(gòu)成直角三角形,坡角即是一銳角,坡度實(shí)際就是一銳角的正切值,水平寬度或鉛直高度都是直角邊,實(shí)質(zhì)也是解直角三角形問題.
應(yīng)用領(lǐng)域:①測(cè)量領(lǐng)域;②航空領(lǐng)域 ③航海領(lǐng)域:④工程領(lǐng)域等.
四.解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問題
(1)概念:仰角是向上看的視線與水平線的夾角;俯角是向下看的視線與水平線的夾角.
(2)解決此類問題要了解角之間的關(guān)系,找到與已知和未知相關(guān)聯(lián)的直角三角形,當(dāng)圖形中沒有直角三角形時(shí),要通過作高或垂線構(gòu)造直角三角形,另當(dāng)問題以一個(gè)實(shí)際問題的形式給出時(shí),要善于讀懂題意,把實(shí)際問題劃歸為直角三角形中邊角關(guān)系問題加以解決.
在視線與水平線所成的角中,視線在水平線上方的角叫仰角;視線在水平線下方的角叫俯角;
五.解直角三角形的應(yīng)用-方向角問題
(1)在辨別方向角問題中:一般是以第一個(gè)方向?yàn)槭歼呄蛄硪粋€(gè)方向旋轉(zhuǎn)相應(yīng)度數(shù).
(2)在解決有關(guān)方向角的問題中,一般要根據(jù)題意理清圖形中各角的關(guān)系,有時(shí)所給的方向角并不一定在直角三角形中,需要用到兩直線平行內(nèi)錯(cuò)角相等或一個(gè)角的余角等知識(shí)轉(zhuǎn)化為所需要的角.
【考點(diǎn)剖析】
一.解直角三角形(共5小題)
1.(2023春?閔行區(qū)校級(jí)期中)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,點(diǎn)D在邊AC上,且AD=2CD,DE⊥AB,垂足為點(diǎn)E,聯(lián)結(jié)CE,求:
(1)線段BE的長(zhǎng);
(2)∠ECB的余弦值.
分析:(1)根據(jù)題意,AC=BC=6,AD=2CD,可得AD的長(zhǎng)度,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得AB=2AC,由AE=sin45°?AD的長(zhǎng)度,則BE=AB﹣AE,計(jì)算即可得出答案;
(2)過點(diǎn)E作EF⊥BC,垂足為F,如圖,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)可得,EF=BF=sin45°?BE,則CF=BC﹣BF,根據(jù)勾股定理可得CE=EF2+CF2,在Rt△ECF中,由cs∠ECB=CFCE計(jì)算即可得出答案.
【解答】解:(1)∵AC=BC=6,AD=2CD,
∴AD=4,
∵∠ACB=90°,
∴AB=2AC=62,
∴∠DAE=45°,DE⊥AB,
∴AE=sin45°?AD=22×4=22,
∴BE=AB﹣AE=62?22=42;
(2)過點(diǎn)E作EF⊥BC,垂足為F,如圖,
∵∠B=45°,
∴EF=BF=sin45°?BE=22×42=4,
∴CF=BC﹣BF=2,
∴CE=EF2+CF2=42+22=25,
在Rt△ECF中,
cs∠ECB=CFCE=225=55.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了解直角三角形及等腰直角三角形形的性質(zhì),應(yīng)用等腰直角三角形性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算是解決本題的關(guān)鍵.
2.(2023?青浦區(qū)二模)在 Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的余弦是( )
A.ABACB.BCABC.ACABD.ACBC
分析:根據(jù)余弦的定義即可得出答案.
【解答】解:如圖,
csA=ACAB,
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,掌握csA=鄰邊斜邊是解題的關(guān)鍵.
3.(2023?寶山區(qū)模擬)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)P(1,2),點(diǎn)P與原點(diǎn)O的連線與x軸的正半軸的夾角為α(0°<α<90°),那么tanα的值是( )
A.2B.12C.52D.5
分析:過P點(diǎn)作PA⊥x軸于A,則∠POA=α,利用P點(diǎn)坐標(biāo)得到OA=1,PA=2,然后根據(jù)正切的定義求出tan∠POA的值即可.
【解答】解:如圖,過P點(diǎn)作PA⊥x軸于A,則∠POA=α,
∵點(diǎn)P的坐標(biāo)為(1,2),
∴OA=1,PA=2,
∴tan∠POA=PAOA=21=2,
即tanα=2.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形.靈活應(yīng)用勾股定理和銳角三角函數(shù)的定義是解決此類問題的關(guān)鍵.
4.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,在△ABC中,CD是邊AB上的高,AE是BC邊上的中線,已知AD=8,BD=4,cs∠ABC=45.
(1)求高CD的長(zhǎng);
(2)求tan∠EAB的值.
分析:(1)在Rt△BCD中,由已知條件cs∠ABC=BDBC=45,即可算出BC的長(zhǎng),根據(jù)勾股定理即可得出答案;
(2)過點(diǎn)E作EF⊥AB,垂足為F,如圖,可得CD∥EF,由E為BC的中點(diǎn),可得EF是△BCD的中位線,即可算出EF=12CD,DF的長(zhǎng)度,即可算出AF=AD+DF的長(zhǎng)度,在Rt△AEF中,根據(jù)tan∠EAB=EFAF即可得出答案.
【解答】解:(1)在Rt△BCD中,
∵cs∠ABC=BDBC=45,
∴4BC=45,
∴BC=5,
∴CD=BC2?BD2=52?42=3;
(2)過點(diǎn)E作EF⊥AB,垂足為F,如圖,
∵EF⊥BD,
∴CD∥EF,
∵E為BC的中點(diǎn),
∴EF是△BCD的中位線,
∴EF=12CD=12×3=32,DF=12BD=12×4=2,
∴AF=AD+DF=8+2=10,
在Rt△AEF中,
∴tan∠EAB=EFAF=3210=15.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了解直角三角形,熟練掌握解直角三角形的方法進(jìn)行求解是解決本題的關(guān)鍵.
5.(2023?黃浦區(qū)二模)如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,sin∠ABC=13,D是邊AB上一點(diǎn),且CD=CA,BE⊥CD,垂足為點(diǎn)E.
(1)求AD的長(zhǎng);
(2)求∠EBC的正切值.
分析:(1)過C點(diǎn)作CH⊥AD于H,如圖,利用等腰三角形的性質(zhì)得到AH=DH,再證明∠ACH=∠ABC,則sin∠ACH=sin∠ABC=13,然后利用正弦的定義求出AH,從而得到AD的長(zhǎng);
(2)在Rt△ABC中先求出AB=9,則BD=7,再證明∠HCD=∠EBD,則sin∠EBD=DEBD=13,利用正弦的定義求出DE=73,接著利用勾股定理計(jì)算出BE,然后根據(jù)正切的定義求解.
【解答】解:(1)過C點(diǎn)作CH⊥AD于H,如圖,
∵CD=CA,
∴AH=DH,
∵∠ABC+∠BCH=90°,∠ACH+∠BCH=90°,
∴∠ACH=∠ABC,
∴sin∠ACH=sin∠ABC=13,
在Rt△ACH中,sin∠ACH=AHAC=13,
∴AD=2AH=2;
(2)在Rt△ABC中,sin∠ABC=ACAB=13,
∴AB=3AC=9,
∴BD=AB﹣AD=9﹣2=7,
∵∠E=90°,
而∠EDB=∠HDC,
∴∠HCD=∠EBD,
∴sin∠EBD=DEBD=13,
∴DE=13BD=73,
∴BE=72?(73)2=1423,
在Rt△EBC中,tan∠EBC=ECEB=3+731423=427.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的過程就是解直角三角形.也考查了等腰直角三角形的性質(zhì).
二.解直角三角形的應(yīng)用(共2小題)
6.(2023?越秀區(qū)校級(jí)模擬)如圖,某梯子長(zhǎng)10米,斜靠在豎直的墻面上,當(dāng)梯子與水平地面所成角為α?xí)r,梯子頂端靠在墻面上的點(diǎn)B處,底端落在水平地面的點(diǎn)A處,如果將梯子底端向墻面靠近,使梯子與地面所成角為β,且sinα=csβ=35,則梯子頂端上升了 2 米.
分析:在原圖中標(biāo)上必要的字母,由BCAB=sinα=ECED=csβ=35,設(shè)BC=3m,則AB=5m,求出m的值和AB、BC的長(zhǎng),同樣方法求出EC的長(zhǎng),再根據(jù)勾股定理求出DC的長(zhǎng),即可求出梯子頂端上升幾米.
【解答】解:如圖,由題意可知,∠ACB=90°,AB=ED=10,
由BCAB=sinα=ECED=csβ=35,
設(shè)BC=3m,則AB=5m,
則5m=10,
解得m=2,
∴BC=3×2=6,
設(shè)EC=3n,則ED=5n,
∴5n=10,
解得n=2,
∴EC=3×2=6,
∴DC=ED2?EC2=102?62=8,
∴BD=DC﹣BC=8﹣6=2(米),
∴梯子頂端上升了2米,
故答案為:2.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查銳角三角函數(shù)、解直角三角形、勾股定理等知識(shí)與方法,解題的關(guān)鍵是根據(jù)題中所給的三角函數(shù)值設(shè)未知數(shù),使每一個(gè)直角三角形由兩個(gè)未知邊變?yōu)閮蓚€(gè)已知邊.
7.(2023?長(zhǎng)寧區(qū)二模)冬至是一年中太陽光照射最少的日子,如果此時(shí)樓房最低層能采到陽光,一年四季整座樓均能受到陽光的照射,所以冬至是選房買房時(shí)確定陽光照射的最好時(shí)機(jī).某居民小區(qū)有一朝向?yàn)檎戏较虻木用駱牵摼用駱堑囊粯鞘歉?米的小區(qū)超市,超市以上是居民住房,在該樓前面20米處要蓋一棟高25米的新樓.已知上海地區(qū)冬至正午的陽光與水平線夾角為29°(參考數(shù)據(jù):sin29°≈0.48;cs29°≈0.87;tan29°≈0.55)
(1)冬至中午時(shí),超市以上的居民住房采光是否有影響,為什么?
(2)若要使得超市全部采光不受影響,兩樓應(yīng)至少相距多少米?(結(jié)果保留整數(shù))
分析:(1)延長(zhǎng)光線交CD于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作FG⊥AB,垂足為G,根據(jù)題意可得∠AFG=29°,GF=BC=20米,GB=FC,然后在Rt△AGF中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出AG,從而求出GB的長(zhǎng),進(jìn)行比較,即可解答;
(2)延長(zhǎng)光線交直線BC于點(diǎn)E,根據(jù)題意可得∠AEB=29°,然后在Rt△ABE中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出BE的長(zhǎng),即可解答.
【解答】解:(1)冬至中午時(shí),超市以上的居民住房采光有影響,
理由:延長(zhǎng)光線交CD于點(diǎn)F,過點(diǎn)F作FG⊥AB,垂足為G,
則∠AFG=29°,GF=BC=20米,GB=FC,
在Rt△AGF中,AG=FG?tan29°≈20×0.55=11(米),
∵AB=25米,
∴GB=AB﹣AG=25﹣11=14(米),
∴FC=GB=14米,
∵14米>6米,
∴冬至中午時(shí),超市以上的居民住房采光有影響;
(2)延長(zhǎng)光線交直線BC于點(diǎn)E,
則∠AEB=29°,
在Rt△ABE中,AB=25米,
∴BE=ABtan29°≈250.55≈45(米),
∴若要使得超市全部采光不受影響,兩樓應(yīng)至少相距45米.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.
三.解直角三角形的應(yīng)用-坡度坡角問題(共4小題)
8.(2023秋?閔行區(qū)期末)如圖,某幢樓的樓梯每一級(jí)臺(tái)階的高度為20厘米,寬度為30厘米,那么斜面AB的坡度為 1:1.5 .
分析:根據(jù)坡度的概念計(jì)算,得到答案.
【解答】解:斜面AB的坡度為20:30=1:1.5,
故答案為:1:1.5.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用﹣坡度坡角問題,掌握坡度是坡面的鉛直高度h和水平寬度l的比是解題的關(guān)鍵.
9.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)工廠的傳送帶把物體從地面送到離地面5米高的地方,如果傳送帶與地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,那么物體所經(jīng)過的路程為 13 米.
分析:根據(jù)坡度的概念求出AC,根據(jù)勾股定理求出AB.
【解答】解:∵傳送帶與地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,
∴BCAC=12.4,即5AC=12.4,
解得,AC=12,
由勾股定理得,AB=AC2+BC2=122+52=13(米),
故答案為:13.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用﹣坡度坡角問題,掌握坡度是坡面的鉛直高度h和水平寬度l的比是解題的關(guān)鍵.
10.(2023?黃浦區(qū)二模)某傳送帶與地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,如果它把物體從地面送到離地面10米高的地方,那么物體所經(jīng)過的路程為 26 米.
分析:根據(jù)坡度的概念求出水平距離,根據(jù)勾股定理計(jì)算,得到答案.
【解答】解:∵傳送帶與地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,它把物體從地面送到離地面10米高,
∴水平距離為:2.4×10=24,
∴物體所經(jīng)過的路程為:102+242=26(米),
故答案為:26.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用—坡度坡角問題,掌握坡度的概念是解題的關(guān)鍵.
11.(2023?浦東新區(qū)二模)如圖,一個(gè)高BE為3米的長(zhǎng)方體木箱沿坡比為1:3的斜面下滑,當(dāng)木箱滑至如圖位置時(shí),AB=3米,則木箱端點(diǎn)E距地面AC的高度EF為 3 米.
分析:根據(jù)坡度的概念求出∠DAF=30°,根據(jù)正弦的定義求出DE,進(jìn)而求出BD,得到答案.
【解答】解:設(shè)AB、EF交于點(diǎn)D,
∵斜坡的坡比為1:3,
∴tan∠DAF=13=33,
∴∠DAF=30°,
∴∠ADF=90°﹣30°=60°,
∴∠BDE=60°,
在Rt△BDE中,sin∠BDE=BEDE,
∴3DE=32,
解得,DE=2(米),
∴BD=1m,
∴AD=AB﹣BD=2(米),
在Rt△ADF中,∠DAF=30°,
∴DF=12AD=1(米),
∴EF=DE+DF=3(米),
故答案為:3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用—坡度坡角問題,掌握坡度的概念是解題的關(guān)鍵.
四.解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問題(共3小題)
12.(2023秋?浦東新區(qū)期末)在離旗桿20米處的地方,用測(cè)角儀測(cè)得旗桿頂?shù)难鼋菫棣?,如測(cè)角儀的高為1.5米,那么旗桿的高為( )米.
A.20ctαB.20tanαC.1.5+20tanαD.1.5+20ctα
分析:由題意得,在直角三角形中,知道了已知角的鄰邊求對(duì)邊,用正切值計(jì)算即可.
【解答】解:根據(jù)題意可得:旗桿比儀器高20tanα,測(cè)角儀高為1.5米,
故旗桿的高為(1.5+20tanα)米.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角,熟練掌握解直角三角形的方法是解題的關(guān)鍵.
13.(2023?徐匯區(qū)二模)如圖,小明在某次投籃中剛好把球打到籃板的點(diǎn)D處后進(jìn)球,已知小明與籃板底的距離BC=5米,眼睛與地面的距離AB=1.7米,視線AD與水平線的夾角為α,已知tanα的值為0.3,則點(diǎn)D到地面的距離CD的長(zhǎng)為 3.2 米.
分析:根據(jù)題意可得AE=BC=5米,EC=AB=1.7米,然后在Rt△ADE中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出DE的長(zhǎng),進(jìn)行計(jì)算即可解答.
【解答】解:由題意得:
AE=BC=5米,EC=AB=1.7米,
在Rt△ADE中,tanα=0.3,
∴DE=AE?tanα=5×0.3=1.5(米),
∴DC=DE+EC=1.5+1.7=3.2(米),
∴點(diǎn)D到地面的距離CD的長(zhǎng)為3.2米,
故答案為:3.2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
14.(2023?青浦區(qū)二模)小明要測(cè)量公園里一棵古樹的高,被一條小溪擋住去路,采用計(jì)算方法,在A點(diǎn)測(cè)得古樹頂?shù)难鼋菫棣?,向前走?00米到B點(diǎn),測(cè)得古樹頂?shù)难鼋菫棣?,則古樹的高度為 100?tanβ?tanαtanβ?tanα 米.
分析:設(shè)CD=x米,用含x的代數(shù)式表示出AD和BD的長(zhǎng),再根據(jù)AD﹣BD=100可得x的值.
【解答】解:設(shè)CD=x米,
在Rt△ACD中,tanα=CDAD,
∴AD=xtanα,
在Rt△BCD中,tanβ=CDBD,
∴BD=xtanβ,
∵AD﹣BD=100,
∴xtanα?xtanβ=100,
解得x=100?tanβ?tanαtanβ?tanα,
故答案為:100?tanβ?tanαtanβ?tanα.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問題,解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問題,屬于中考??碱}型.
五.解直角三角形的應(yīng)用-方向角問題(共2小題)
15.(2023?普陀區(qū)模擬)如圖,在某海濱城市O附近海面有一股臺(tái)風(fēng),據(jù)監(jiān)測(cè),當(dāng)前臺(tái)風(fēng)中心位于該城市的南偏東20°方向200千米的海面P處,并以20千米/時(shí)的速度向P處的北偏西65°PQ的方向移動(dòng),臺(tái)風(fēng)侵襲范圍是一個(gè)圓形區(qū)域,當(dāng)前半徑為60千米,且圓的半徑以10千米/時(shí)速度不斷擴(kuò)張.
(1)當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)4小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到 100 千米:當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)t小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到 (60+10t) 千米;
(2)當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)到與城市O距離最近時(shí),這股臺(tái)風(fēng)是否侵襲這座海濱城市?請(qǐng)說明理由.(參考數(shù)據(jù)2≈1.41,3≈1.73)
分析:(1)根據(jù)題意易求當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)4小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到的長(zhǎng)度;當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)t小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到的長(zhǎng)度;
(2)實(shí)質(zhì)就是將最近距離與區(qū)域半徑進(jìn)行比較,所以需作垂線.作OH⊥PQ于點(diǎn)H,在Rt△OMH中,∠OMH=45°,OP=200,運(yùn)用三角函數(shù)求出PH的長(zhǎng),從而求出時(shí)間再求半徑,比較后得結(jié)論.
【解答】解:(1)由題意可得,
當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)4小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到:60+10×4=100(千米),
當(dāng)臺(tái)風(fēng)中心移動(dòng)t小時(shí)時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲的圓形區(qū)域半徑增大到:(60+10t)(千米),
故答案為:100,(60+10t);
(2)作OH⊥PQ于點(diǎn)H,
∴∠OHP=90°,
∵∠OPH=70°﹣25°=45°,
在等腰直角三角形OPH中,OP=200千米,
根據(jù)勾股定理可算得OH=100 2≈141(千米),
設(shè)經(jīng)過t小時(shí)時(shí),臺(tái)風(fēng)中心從P移動(dòng)到H,
則PH=20t=100 2,
解得t=5 2(小時(shí)),
此時(shí),受臺(tái)風(fēng)侵襲地區(qū)的圓的半徑為:
60+10×5 2≈130.5(千米)<141(千米).
∴城市O不會(huì)受到侵襲.
【點(diǎn)評(píng)】考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問題,此題的難度在于半徑的變化,理解半徑又是隨時(shí)間的變化而變化,所以轉(zhuǎn)化為求時(shí)間,又已知速度,歸結(jié)為求路程即三角形邊長(zhǎng),解三角形求解.
16.(2023秋?臥龍區(qū)校級(jí)月考)如圖,客輪在海上由B向C航行,在B處測(cè)得燈塔A的方位角為北偏東80°,測(cè)得C處的方位角為南偏東25°,航行30km后到達(dá)C處,在C處測(cè)得A的方位角為北偏東20°,則C到A的距離是( )km.
A.156B.152C.15(6+2)D.5(6+32)
分析:過點(diǎn)B作BD⊥AC于點(diǎn)D,先解Rt△BCD,求出BD=CD=152,再解Rt△ABD,求出AD=56,則CA=CD+AD.
【解答】解:如圖,過點(diǎn)B作BD⊥AC于點(diǎn)D.
在Rt△BCD中,∵∠BDC=90°,∠ACB=25°+20°=45°,BC=30km,
∴BD=CD=22BC=152km,
在Rt△ABD中,∵∠BDA=90°,∠ABD=30°,
∴AD=BD?tan30°=56km,
∴CA=CD+AD=152+56(km).
即C到A的距離為(152+56)km.
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問題.解一般三角形,求三角形的邊或高的問題一般可以轉(zhuǎn)化為解直角三角形的問題,解決的方法就是作高線.
【過關(guān)檢測(cè)】
一.選擇題(共5小題)
1.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如果把一個(gè)銳角三角形三邊的長(zhǎng)都擴(kuò)大為原來的兩倍,那么銳角A的正切值( )
A.?dāng)U大為原來的兩倍B.縮小為原來的12
C.不變D.不能確定
分析:把一個(gè)銳角三角形三邊的長(zhǎng)都擴(kuò)大為原來的兩倍所得的三角形與原三角形相似,根據(jù)相似三角形對(duì)應(yīng)角相等得到銳角A的大小沒改變,根據(jù)正切的定義得到銳角A的正切函數(shù)值也不變.
【解答】解:因?yàn)榘岩粋€(gè)銳角三角形三邊的長(zhǎng)都擴(kuò)大為原來的兩倍所得的三角形與原三角形相似,
所以銳角A的大小沒改變,
所以銳角A的正切函數(shù)值也不變.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,利用了正弦函數(shù)的定義:在直角三角形中,一個(gè)銳角的正切等于它的對(duì)邊與鄰邊的比值.也考查了相似三角形的判定與性質(zhì).
2.(2023秋?徐匯區(qū)期中)如圖,一塊矩形木板ABCD斜靠在墻邊(OC⊥OB,點(diǎn)A,B,C,D,O在同一平面內(nèi)),已知AB=a,AD=b,∠BCO=α,則點(diǎn)A到OC的距離等于( )
A.a(chǎn)?sinα+b?sinαB.a(chǎn)?csα+b?csα
C.a(chǎn)?sinα+b?csαD.a(chǎn)?csα+b?sinα
分析:作AE⊥OB交OB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,在直角三角形ABE和直角三角形BOC中解直角三角形可求出點(diǎn)A到OC的距離.
【解答】解:如圖,作AE⊥OB交OB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,
∵OC⊥OB,
∴∠AEB=∠BOC=90°,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴BC=AD=b,∠ABC=90°,
∴∠ABE=90°﹣∠OBC=∠BCO=α,
∵BEAB=cs∠ABE=csα,
∴BE=AB?csα=a?csα,
∵OBBC=sin∠BCO=sinα,
∴OB=BC?sinα=b?sinα,
∴OE=BE+OB=a?csα+b?sinα,
∵AE∥OC,
∴點(diǎn)A、點(diǎn)E到OC的距離相等,
∴點(diǎn)A到OC的距離等于a?csα+b?sinα,
故選:D.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查直角三角形的性質(zhì)、銳角三角函數(shù)、解直角三角形等知識(shí)與方法,解題的關(guān)鍵是作輔助線將點(diǎn)A到OC的距離轉(zhuǎn)化為一條線段的長(zhǎng).
3.(2023秋?松江區(qū)校級(jí)期中)如圖,一個(gè)小球由地面沿著坡度i=1:2的坡面向上前進(jìn)了25m,此時(shí)小球距離地面的高度為( )
A.5mB.25mC.2mD.103m
分析:可利用勾股定理及所給的比值得到所求的線段長(zhǎng).
【解答】解:∵AB=25m,tanA=BCAC=12.
∴設(shè)BC=x,AC=2x,
由勾股定理得,AB2=AC2+BC2,
即(25)2=x2+4x2,
解得:x=2,
故小球距離地面的高度為2m.
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了勾股定理在直角三角形中的運(yùn)用,i的定義,能從實(shí)際問題中整理出直角三角形是解答本題的關(guān)鍵.
4.(2023秋?楊浦區(qū)期末)如果小麗在樓上點(diǎn)A處看到樓下點(diǎn)B處小明的俯角是35°,那么點(diǎn)B處小明看點(diǎn)A處小麗的仰角是( )
A.35°B.45°C.55°D.65°
分析:根據(jù)兩點(diǎn)之間的仰角與俯角正好是兩條水平線夾角的內(nèi)錯(cuò)角,應(yīng)相等即可得結(jié)論.
【解答】解:因?yàn)閺狞c(diǎn)A看點(diǎn)B的仰角與從點(diǎn)B看點(diǎn)A的俯角互為內(nèi)錯(cuò)角,大小相等.
所以小麗在樓上點(diǎn)A處看到樓下點(diǎn)B處小明的俯角是35°,
點(diǎn)B處小明看點(diǎn)A處小麗的仰角是35°.
故選:A.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問題,解決本題的關(guān)鍵是掌握仰角與俯角的定義.
5.(2023?商河縣校級(jí)模擬)如圖,一艘船從A處向北偏東30°的方向行駛10千米到B處,再?gòu)腂處向正西方向行駛20千米到C處,這時(shí)這艘船與A的距離( )
A.15千米B.10千米C.103千米D.53千米
分析:根據(jù)直角三角形的三角函數(shù)得出AE,BE,進(jìn)而得出CE,利用勾股定理得出AC即可.
【解答】解:如圖,
∵BC⊥AE,
∴∠AEB=90°,
∵∠EAB=30°,AB=10千米,
∴BE=5米,AE=53千米,
∴CE=BC﹣BE=20﹣5=15(千米),
∴AC=CE2+AE2=152+(53)2=103(千米),
故選:C.
【點(diǎn)評(píng)】此題考查解直角三角形的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)直角三角形的三角函數(shù)得出AE,BE解答.
二.填空題(共10小題)
6.(2023?寶山區(qū)模擬)已知Rt△ABC中,∠C=90°,如果BC:AB=3:4,那么csA的值為 74 .
分析:根據(jù)題意設(shè)BC=3x,AB=4x,根據(jù)勾股定理求出AC,進(jìn)而利用銳角三角函數(shù)關(guān)系求出答案.
【解答】解:如圖所示:
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC:AB=3:4,
∴設(shè)BC=3x,AB=4x,
∴AC=AB2?BC2=(4x)2?(3x)2=7x,
則csA=ACAB=7x4x=74.
故答案為:74.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,勾股定理,銳角三角函數(shù)的定義及運(yùn)用,在直角三角形中,銳角的正弦為對(duì)邊比斜邊,余弦為鄰邊比斜邊,正切為對(duì)邊比鄰邊.
7.(2023?寶山區(qū)模擬)已知一個(gè)斜坡的坡度i=1:3,那么該斜坡的坡角的度數(shù)是 30 度.
分析:坡度=坡角的正切值,據(jù)此直接解答.
【解答】解:∵tanα=1:3=33,
∴坡角=30°.
【點(diǎn)評(píng)】此題主要考查學(xué)生對(duì)坡度及坡角的理解及掌握.
8.(2023?寶山區(qū)二模)如圖,在△ABC中,∠B=45°,AC=2,csC=35.BC的垂直平分線交AB于點(diǎn)E,那么BE:AE的值是 7 .
分析:過點(diǎn)A作AH⊥BC于H,作BC的垂直平分線交AB于點(diǎn)E、交BC于F,根據(jù)余弦的定義求出CH,根據(jù)勾股定理求出AH,根據(jù)平行線分線段成比例定理列出比例式,計(jì)算即可.
【解答】解:過點(diǎn)A作AH⊥BC于H,作BC的垂直平分線交AB于點(diǎn)E、交BC于F,
在Rt△AHC中,csC=CHAC,AC=2,
則CH2=35,
解得:CH=65,
由勾股定理得:AH=AC2?CH2=85,
在Rt△ABH中,∠B=45°,
則BH=AH=85,
∴BC=BH+CH=145,
∵EF是BC的垂直平分線,
∴BF=75,
∴FH=BH﹣BF=15,
∵EF⊥BC,AH⊥BC,
∴EF∥AH,
∴BEEA=BFFH=7,
故答案為:7.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形、平行線分線段成比例定理,根據(jù)余弦的定義求出CH是解題的關(guān)鍵.
9.(2023?普陀區(qū)二模)如圖,△ABC在邊長(zhǎng)為1個(gè)單位的方格紙中,它的頂點(diǎn)在小正方形頂點(diǎn)位置,那么ctB的值為 43 .
分析:在Rt△ABD中,根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
【解答】解:如圖:
在Rt△ABD中,AD=3,BD=4,
∴ctB=BDAD=43,
故答案為:43.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
10.(2023秋?浦東新區(qū)期中)如果三角形有一邊上的高恰好等于這邊長(zhǎng)的12,那么稱這個(gè)三角形為“好玩三角形”.已知Rt△ABC是“好玩三角形“,∠C=90°,∠A>45°,則tanA的值為 2 .
分析:由Rt△ABC是“好玩三角形“,∠C=90°,∠A>45°,確定BC>AC,結(jié)合“三角形有一邊上的高恰好等于這邊長(zhǎng)的12”和銳角三角函數(shù)的概念求解.
【解答】解:∵△ABC中,∠C=90°,∠A>45°,
∴BC>AC,
如圖:
①當(dāng)BC邊上的高AC是BC的12時(shí),即AC=12BC,
此時(shí)tanA=BCAC=BC12BC=2;
②當(dāng)AC邊上的高BC是AC的12時(shí),即BC=12AC,即BC<AC(此時(shí)不符合題意,舍去);
③當(dāng)AB邊上的高CD是AB的12時(shí),此時(shí)AC=BC(不符合題意,舍去);
綜上,tanA的值為2,
故答案為:2.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形、理解新定義內(nèi)容,利用分類討論思想解題是關(guān)鍵.
11.(2023秋?浦東新區(qū)校級(jí)期末)如圖,一架飛機(jī)在點(diǎn)A處測(cè)得水平地面上一個(gè)標(biāo)志物M的俯角為α,tanα=23,水平飛行900米后,到達(dá)點(diǎn)B處,又測(cè)得標(biāo)志物M的俯角為β,tanβ=43,那么此時(shí)飛機(jī)離地面的高度為 1200 米.
分析:根據(jù)題意,作出合適的輔助線,然后根據(jù)銳角三角函數(shù)即可表示出此時(shí)飛機(jī)離地面的高度.
【解答】解:作PC⊥AB交AB于點(diǎn)C,如右圖所示,
∴AC=PCtanα=PC23,BC=PCtanβ=PC43,
∵AB=AC﹣BC,
∴900=PC23?PC43,
∴PC=1200,
答:此時(shí)飛機(jī)離地面的高度為1200米,
故答案為:1200.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問題,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用銳角三角函數(shù)解答.
12.(2023春?浦東新區(qū)校級(jí)期中)如圖,在正方形網(wǎng)格中,四邊形ABCD的頂點(diǎn)均在格點(diǎn)上,對(duì)角線AC交BD于點(diǎn)E,則tan∠CED的值是 98 .
分析:設(shè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,則AD=5,BC=4,根據(jù)平行線分線段成比例定理得出AECE=DEBE=ADBC=54,由勾股定理求出BD、DC、AC,求出DE和CE,過C作CF⊥BD于F,
根據(jù)三角形的面積得出12×DE×CF=209,求出CF,根據(jù)勾股定理求出EF,再解直角三角形求出答案即可.
【解答】解:設(shè)小正方形的邊長(zhǎng)為1,則AD=5,BC=4,
∵AD∥BC,
∴AECE=DEBE=ADBC=54,
由勾股定理得:BD=22+52=29,DC=22+12=5,AC=22+42=25,
則DE=59BD=5299,CE=49AC=859,
過C作CF⊥BD于F,
∵△BCD的面積S=12×4×2=4,
∴△DCE的面積為59×4=209,
∴12×DE×CF=209,
∴12×5299×CF=209,
∴CF=82929,
由勾股定理得:EF=CE2?CF2=(859)2?(82929)2=6429261,
∴tan∠CED=CFEF=829296429261=98,
故答案為:98.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,勾股定理,三角形的面積,平行線分線段成比例定理等知識(shí)點(diǎn),能求出CF的長(zhǎng)是解此題的關(guān)鍵.
13.(2023?普陀區(qū)模擬)新定義:已知三條平行直線,相鄰兩條平行線間的距離相等,我們把三個(gè)頂點(diǎn)分別在這樣的三條平行線上的三角形稱為格線三角形.如圖,已知等腰Rt△ABC為“格線三角形”,且∠BAC=90°,那么直線BC與直線c的夾角α的余切值為 3 .
分析:過B作BE⊥直線a于E,延長(zhǎng)EB交直線c于F,過C作CD⊥直線a于D,根據(jù)全等三角形的判定得出△CDA≌△AEB,根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得出AE=CD=2d,AD=BE=d,求出CF=DE=AE+AD=3d,再解直角三角形求出答案即可.
【解答】解:過B作BE⊥直線a于E,延長(zhǎng)EB交直線c于F,過C作CD⊥直線a于D,則∠CDA=∠AEB=90°,
∵直線a∥直線b∥直線c,相鄰兩條平行線間的距離相等(設(shè)為d),
∴BF⊥直線c,CD=2d,
∴BE=BF=d,
∵∠CAB=90°,∠CDA=90°,
∴∠DCA+∠DAC=90°,∠EAB+∠DAC=90°,
∴∠DCA=∠EAB,
在△CDA和△AEB中,
∠DCA=∠EAB∠CDA=∠AEBAC=AB,
∴△CDA≌△AEB(AAS),
∴AE=CD=2d,AD=BE=d,
∴CF=DE=AE+AD=2d+d=3d,
∵BF=d,
∴ctα=CFBF=3dd=3,
故答案為:3.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形,等腰直角三角形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)和判定,平行線間的距離等知識(shí)點(diǎn),能正確作出輔助線是解此題的關(guān)鍵.
14.(2023春?徐匯區(qū)校級(jí)期中)在高為100米的樓頂測(cè)得地面上某十字路口的俯角為θ,那么樓底到這十字路口的水平距離是 100tanθ 米.
分析:由題意畫出圖形,再由銳角三角函數(shù)定義求解即可.
【解答】解:如圖,由題意得:∠A=θ,
∵tanA=BCAC=tanθ,
∴AC=BCtanθ=100tanθ(米),
故答案為:100tanθ.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用—仰角俯角問題,熟練掌握銳角三角函數(shù)定義是解題的關(guān)鍵.
15.(2023春?虹口區(qū)校級(jí)期中)如圖,AD是△ABC的角平分線,過點(diǎn)C作AD的垂線交邊AB于點(diǎn)E,垂足為點(diǎn)O,當(dāng)CE為△ABC邊AB上的中線,且CE=AD時(shí),則sin∠CAB= 1213 .
分析:過E點(diǎn)作EF∥AD,利用三角形相似,各線段長(zhǎng)度,則勾股定理求得AC,利用面積相等,求得CM,從而得出答案.
【解答】解:過點(diǎn)E作EF∥AD,交BC于點(diǎn)F,過點(diǎn)C作CM⊥AB,垂足為點(diǎn)M,如右圖,
∵∠CAD=∠BAD,AO=AO,∠COA=∠EOA,
∴△AOC≌△AOE(ASA),
∴OC=OE,AC=AE,
∵EF∥OD,OC=OE,
∴CD=DF,
∴EF=2OD,
設(shè)OD=a,則EF=2a,
∵AE=EB,EF∥AD,
∴DF=FB,
∴AD=2EF=4a,
∵CE=AD,AO=AD﹣OD,
∴CE=4a,AO=3a,
∴OC=12CE=2a,
在Rt△AOC中,AC=OC2+AO2=13a,
∴AE=AC=13a,
∵S△ACE=12AE?CM=12AO?CE,
∴AE?CM=AO?CE,
∴13a×CM=3a×4a,
∴CM=121313a,
∴在Rt△ACM中,sin∠CAB=CMAC=121313a13a=1213,
故答案為:1213.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查等腰三角形的性質(zhì),中位線的性質(zhì),勾股定理,熟練掌握性質(zhì)之間的線段和角度轉(zhuǎn)化,是解題的關(guān)鍵.
三.解答題(共5小題)
16.(2023秋?松江區(qū)期末)某貨站沿斜坡AB將貨物傳送到平臺(tái)BC.一個(gè)正方體木箱沿著斜坡移動(dòng),當(dāng)木箱的底部到達(dá)點(diǎn)B時(shí)的平面示意圖如圖所示.已知斜坡AB的坡度為1:2.4,點(diǎn)B到地面的距離BE=1.5米,正方體木箱的棱長(zhǎng)BF=0.65米,求點(diǎn)F到地面的距離.
分析:過點(diǎn)F作FG⊥AD于G,延長(zhǎng)CB交FG于H,根據(jù)坡度的概念、勾股定理求出BH,進(jìn)而求出FH,計(jì)算即可.
【解答】解:過點(diǎn)F作FG⊥AD于G,延長(zhǎng)CB交FG于H,
則四邊形HGEB為矩形,
∴HG=BE=1.5米,∠HBE=90°,
∵∠EBA=90°,
∴∠BFH=∠HBA=∠A,
∴BH:FH=1:2.4,
由勾股定理得:BF2=BH2+FH2,即0.652=BH2+(2.4BH)2,
解得:BH=0.25,
∴FH=0.25×2.4=0.6(米),
∴FG=FH+HG=2.1(米),
答:點(diǎn)F到地面的距離為2.1米.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用—坡度坡角問題,掌握坡度的概念、熟記銳角三角函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
17.(2023秋?閔行區(qū)校級(jí)期中)交大二附中地下車庫(kù)出口處“兩段式欄桿”如圖1所示,點(diǎn)A是欄桿轉(zhuǎn)動(dòng)的支點(diǎn).點(diǎn)E是欄桿兩段的連接點(diǎn).當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí),欄桿AEF升起后的位置如圖2所示,其示意圖如圖3所示,其中AB⊥BC,EF∥BC,∠EAB=143°,AB=AE=1.2米.
(1)求當(dāng)車輛經(jīng)過時(shí),欄桿EF段距離地面的高度(即直線EF上任意一點(diǎn)到直線BC的距離).
(2)為了增加安全性,在保持車輛經(jīng)過時(shí)欄桿EF段距離地面的高度不變的前提下.在圖2中把連接點(diǎn)向右移動(dòng).若移動(dòng)后∠EAB減小16°,則改進(jìn)后欄桿平行地面時(shí),圖1中E向右移動(dòng)的距離是多少?
(結(jié)果精確到0.1米,欄桿寬度忽略不計(jì),參考數(shù)據(jù):sin37°=0.60,cs37°=0.80,tan37°=0.75.)
分析:(1)過點(diǎn)A作BC的平行線AG,過點(diǎn)E作EH⊥AG于H,則∠BAG=90°,∠EHA=90°.先求出∠EAH=53°,則∠EAH=53°,然后在△EAH中,利用余弦函數(shù)的定義得出EH=AE?cs∠AEH≈0.96米,則欄桿EF段距離地面的高度為:AB+EH,代入數(shù)值計(jì)算即可;
(2)∠EAB減小16°,則(1)中的出∠EAH=37°,解直角三角形求出AE的長(zhǎng)即可.
【解答】解:(1)如圖,過點(diǎn)A作BC的平行線AG,過點(diǎn)E作EH⊥AG于H,則∠BAG=90°,∠EHA=90°.
∵∠EAB=143°,∠BAG=90°,
∴∠EAH=∠EAB﹣∠BAG=53°.
在△EAH中,∠EHA=90°,∠AEH=90°﹣∠EAH=37°,AE=1.2米,
∴EH=AE?cs∠AEH≈1.2×0.80=0.96(米),AH=AE?sin∠AEH≈1.2×0.60=0.72(米),
∵AB=1.2米,
∴欄桿EF段距離地面的高度為:AB+EH≈1.2+0.96=2.16≈2.2(米).
故欄桿EF段距離地面的高度約為2.2米;
(2)在圖2中把連接點(diǎn)向右移動(dòng).若移動(dòng)后∠EAB減小16°,則∠EAH=37°,
∴AE=EHsin37°≈0.96×53=1.6(米),
∴圖1中E向右移動(dòng)的距離是:1.6﹣1.2=0.4(米).
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形在實(shí)際中的應(yīng)用,難度適中.關(guān)鍵是通過作輔助線,構(gòu)造直角三角形,把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題加以計(jì)算.
18.(2023秋?金山區(qū)期末)如圖,某校無人機(jī)興趣小組利用無人機(jī)測(cè)量旗桿的高度,無人機(jī)在位于C點(diǎn)時(shí)距離地面MN的高度CH為30米,測(cè)得旗桿頂部A點(diǎn)的俯角為30°,測(cè)得旗桿底部B點(diǎn)的俯角為45°,求旗桿的高度.
分析:作AD⊥CH,垂足為點(diǎn)D.證明四邊形ABHD是矩形,然后利用銳角三角函數(shù)即可求解.
【解答】解:如圖,作AD⊥CH,垂足為點(diǎn)D.
根據(jù)題意得,∠CBH=45°,∠CAD=30°,
在Rt△BHC中,∠BHC=90°,∠CBH=∠BCH=45°,
∴BH=30米,
∵∠ABH=∠BHD=∠ADH=90°,
∴四邊形ABHD是矩形,
∴BH=AD=30米,AB=DH,
在Rt△ADC中,∠ADC=90°,∠CAD=30°,
∴CD=AD?tan∠CAD=103米,
∴AB=DH=(30?103)米,
答:旗桿高度為(30?103)米.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問題,解決本題的關(guān)鍵是掌握仰角俯角定義.
19.(2023秋?閔行區(qū)期中)如圖,已知某船向正東方向航行,在點(diǎn)A處測(cè)得某島C在其北偏東60°方向上,前進(jìn)8海里后達(dá)到點(diǎn)B處,測(cè)得島C在其北偏東45°方向上.已知島C周圍10海里內(nèi)有暗礁.問:如果該船繼續(xù)向東航行,有無觸礁危險(xiǎn)?請(qǐng)說明理由.
分析:作CD⊥AB于點(diǎn)D,求出C到航線的最近的距離CD的長(zhǎng),與10海里比較大小即可.
【解答】解:無觸礁危險(xiǎn),理由如下:作CD⊥AB于點(diǎn)D,由題意可知,∠CAB=30°,∠CBD=45°,
∴∠ACB=15°,
在Rt△BCD中,
∵∠BDC=90°,∠CBD=45°,
∴∠BCD=45°,
∴BD=CD.
∵AB=8,
∴AD=8+CD=3CD.
∴DC=83?1=4(3+1)≈10.9>10,
∴船繼續(xù)向東航行無觸礁危險(xiǎn).
【點(diǎn)評(píng)】此題考查方向角問題,結(jié)合航海中的實(shí)際問題,將解直角三角形的相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)應(yīng)用于實(shí)際生活的思想.
20.(2023秋?徐匯區(qū)期末)圖1是一種自卸貨車,圖2是該貨車的示意圖,貨箱側(cè)面是一個(gè)矩形,長(zhǎng)AB=4米,寬BC=2米,初始時(shí)點(diǎn)A、B、F在同一水平線上,車廂底部AB離地面的高度為1.3米.卸貨時(shí)貨箱在千斤頂?shù)淖饔孟吕@著點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),箱體底部AB形成不同角度的斜坡.
(1)當(dāng)斜坡AB的坡角為37°時(shí),求車廂最高點(diǎn)C離地面的距離;
(2)點(diǎn)A處的轉(zhuǎn)軸與后車輪轉(zhuǎn)軸(點(diǎn)E處)的水平距離叫做安全軸距,已知該車的安全軸距為0.7m.貨廂對(duì)角線AC、BD的交點(diǎn)G是貨廂側(cè)面的重心,卸貨時(shí)如果A、G兩點(diǎn)的水平距離小于安全軸距時(shí),會(huì)發(fā)生車輛傾覆安全事故.
當(dāng)斜坡AB的坡角為45°時(shí),根據(jù)上述車輛設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù),該貨車會(huì)發(fā)生車輛傾覆安全事故嗎?試說明你的理由.(精確到0.1米,參考值:sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37≈0.75,2≈1.4142)
分析:(1)要求車廂最高點(diǎn)C離地面的距離,所以過點(diǎn)C作CH⊥AF,垂足為H,再過點(diǎn)B作BP⊥AF,垂足為P,過點(diǎn)B作BQ⊥CH,垂足為Q,這樣構(gòu)造一個(gè)矩形BPHQ,兩個(gè)直角三角形△BPA和△BQC,然后進(jìn)行計(jì)算即可;
(2)要求A、G兩點(diǎn)的水平距離,所以過點(diǎn)G作GO⊥AF,垂足為O,再過點(diǎn)C作CM⊥AF,垂足為M,交AB于點(diǎn)I,過點(diǎn)B作BN⊥AF,垂足為N,過點(diǎn)B作BK⊥CM,垂足為K,這樣構(gòu)造一個(gè)矩形BNMK,四個(gè)直角三角形,分別為Rt△ABN,Rt△BCK,Rt△BKI,Rt△AMI,然后進(jìn)行計(jì)算即可.
【解答】解:過點(diǎn)C作CH⊥AF,垂足為H,過點(diǎn)B作BP⊥AF,垂足為P,過點(diǎn)B作BQ⊥CH,垂足為Q,
則四邊形BPHQ為矩形,
∴BP=QH,
在Rt△ABP中,BP=ABsin37°=4×0.6=2.4(m),
∴BP=QH=2.4(m),
∵BQ∥AP,
∴∠BAF=∠QBA=37°,
∴∠CBQ=∠CBA﹣∠QBA=90°﹣37°=53°,
∵∠BQC=90°,
∴∠BCQ=90°﹣∠CBQ=37°,
在Rt△BCQ中,CQ=BCcs37°=2×0.8=1.6(m),
∴1.6+2.4+1.3=5.3(m),
答:車廂最高點(diǎn)C離地面的距離是5.3米;
(2)不會(huì)發(fā)生安全事故,
理由是:過點(diǎn)G作GO⊥AF,垂足為O,過點(diǎn)C作CM⊥AF,垂足為M,交AB于點(diǎn)I,過點(diǎn)B作BN⊥AF,垂足為N,過點(diǎn)B作BK⊥CM,垂足為K,
則四邊形BNMK為矩形,
∴BN=KM,
在Rt△ABN中,BN=ABsin45°=4×22=22(m),
∴BN=KM=22(m),
∵BK∥AN,
∴∠BAN=∠KBA=45°,
∴∠CBK=∠CBA﹣∠KBA=90°﹣45°=45°,
在Rt△BCK中,BK=BCcs45°=2×22=2(m),
∴BK=CK=2(m),
在Rt△BKI中,
∵∠KBA=45°,
∴BK=KI=2(m),
∴IM=KM﹣KI=2(m),
在Rt△AMI中,
∵∠BAF=45°,
∴IM=AM=2(m),
∵CM∥GO,
∴AGCG=AOOM,
∵AG=CG,
∴AO=OM=12AM=22≈0.71(m),
∵0.71>0.7,
∴不會(huì)發(fā)生安全事故.
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,三角形的重心,旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),添加輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
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