類型一 坡度坡角問(wèn)題
1.(2022?菏澤)菏澤某超市計(jì)劃更換安全性更高的手扶電梯,如圖,把電梯坡面的坡角由原來(lái)的37°減至30°,已知原電梯坡面AB的長(zhǎng)為8米,更換后的電梯坡面為AD,點(diǎn)B延伸至點(diǎn)D,求BD的長(zhǎng).(結(jié)果精確到0.1米.參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75,1.73)
思路引領(lǐng):在△ABC中求出BC以及AC的長(zhǎng)度,再求出CD,最后BD=CD﹣BC即可求解.
解:由題意得,在△ABC中,
∵∠ABC=37°,AB=8米,
∴AC=AB?sin37°=4.8(米),
BC=AB?cs37°=6.4(米),
在Rt△ACD中,CD8.304(米),
則BD=CD﹣BC=8.304﹣6.4≈1.9(米).
答:改動(dòng)后電梯水平寬度增加部分BD的長(zhǎng)為1.9米.
總結(jié)提升:本題考查了坡度和坡角的知識(shí),解題的關(guān)鍵是根據(jù)題意構(gòu)造直角三角形,利用三角函數(shù)的知識(shí)求解.
2.(2022?郴州)如圖是某水庫(kù)大壩的橫截面,壩高CD=20m,背水坡BC的坡度為i1=1:1.為了對(duì)水庫(kù)大壩進(jìn)行升級(jí)加固,降低背水坡的傾斜程度,設(shè)計(jì)人員準(zhǔn)備把背水坡的坡度改為i2=1:,求背水坡新起點(diǎn)A與原起點(diǎn)B之間的距離.
(參考數(shù)據(jù):1.41,1.73.結(jié)果精確到0.1m)
思路引領(lǐng):在Rt△BCD中,根據(jù)BC的坡度為i1=1:1,可求出BD的長(zhǎng),再在Rt△ACD中,根據(jù)AC的坡度為i2=1:,可求出AD的長(zhǎng),然后利用AB=AD﹣BD,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:在Rt△BCD中,
∵BC的坡度為i1=1:1,
∴1,
∴CD=BD=20米,
在Rt△ACD中,
∵AC的坡度為i2=1:,
∴,
∴ADCD=20(米),
∴AB=AD﹣BD=2020≈14.6(米),
∴背水坡新起點(diǎn)A與原起點(diǎn)B之間的距離約為14.6米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣坡度坡角問(wèn)題,熟練掌握坡度是解題的關(guān)鍵.
3.(2022?長(zhǎng)沙)為了進(jìn)一步改善人居環(huán)境,提高居民生活的幸福指數(shù).某小區(qū)物業(yè)公司決定對(duì)小區(qū)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化改造.如圖,AB表示該小區(qū)一段長(zhǎng)為20m的斜坡,坡角∠BAD=30°,BD⊥AD于點(diǎn)D.為方便通行,在不改變斜坡高度的情況下,把坡角降為15°.
(1)求該斜坡的高度BD;
(2)求斜坡新起點(diǎn)C與原起點(diǎn)A之間的距離.(假設(shè)圖中C,A,D三點(diǎn)共線)
思路引領(lǐng):(1)根據(jù)30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半即可求解;
(2)在△ACD中,根據(jù)∠CBD=30°,∠CAB=15°,求出AC=AB,從而得出AC的長(zhǎng).
解:(1)在Rt△ABD中,∵∠ADB=90°,∠BAD=30°,BA=20m,
∴BDBA=10(m),
答:該斜坡的高度BD為10m;
(2)在△ACB中,∠BAD=30°,∠BCA=15°,
∴∠CBA=15°,
∴AB=AC=20(m),
答:斜坡新起點(diǎn)C與原起點(diǎn)A之間的距離為20m.
總結(jié)提升:本題主要考查坡度坡角的定義及解直角三角形,得到AB=AC是解題的關(guān)鍵.
4.(2022?臺(tái)州)如圖1,梯子斜靠在豎直的墻上,其示意圖如圖2.梯子與地面所成的角α為75°,梯子AB長(zhǎng)3m,求梯子頂部離地豎直高度BC.(結(jié)果精確到0.1m;參考數(shù)據(jù):sin75°≈0.97,cs75°≈0.26,tan75°≈3.73)
思路引領(lǐng):在Rt△ABC中,AB=3m,sin∠BAC=sin75°0.97,解方程即可.
解:在Rt△ABC中,AB=3m,∠BAC=75°,
sin∠BAC=sin75°0.97,
解得BC≈2.9.
答:梯子頂部離地豎直高度BC約為2.9m.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣坡度坡角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解答本題的關(guān)鍵.
5.(2022?株洲)如圖(Ⅰ)所示,某登山運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者由山坡①的山頂點(diǎn)A處沿線段AC至山谷點(diǎn)C處,再?gòu)狞c(diǎn)C處沿線段CB至山坡②的山頂點(diǎn)B處.如圖(Ⅱ)所示,將直線l視為水平面,山坡①的坡角∠ACM=30°,其高度AM為0.6千米,山坡②的坡度i=1:1,BN⊥l于N,且CN千米.
(1)求∠ACB的度數(shù);
(2)求在此過(guò)程中該登山運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者走過(guò)的路程.
思路引領(lǐng):(1)根據(jù)坡度的概念求出∠BCN=45°,根據(jù)平角的概念計(jì)算即可;
(2)根據(jù)含30°角的直角三角形的性質(zhì)求出AC,根據(jù)余弦的定義求出BC,進(jìn)而得到答案.
解:(1)∵山坡②的坡度i=1:1,
∴CN=BN,
∴∠BCN=45°,
∴∠ACB=180°﹣30°﹣45°=105°;
(2)在Rt△ACM中,∠AMC=90°,∠ACM=30°,AM=0.6千米,
∴AC=2AM=1.2千米,
在Rt△BCN中,∠BNC=90°,∠BCN=45°,CN千米,
則BC2(千米),
∴該登山運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者走過(guò)的路程為:1.2+2=3.2(千米),
答:該登山運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者走過(guò)的路程為3.2千米.
總結(jié)提升:本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用—坡度坡角問(wèn)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.
類型二 仰角俯角問(wèn)題
6.(2022?涼山州)去年,我國(guó)南方某地一處山坡上一座輸電鐵塔因受雪災(zāi)影響,被冰雪從C處壓折,塔尖恰好落在坡面上的點(diǎn)B處,造成局部地區(qū)供電中斷,為盡快搶通供電線路,專業(yè)維修人員迅速奔赴現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理,在B處測(cè)得BC與水平線的夾角為45°,塔基A所在斜坡與水平線的夾角為30°,A、B兩點(diǎn)間的距離為16米,求壓折前該輸電鐵塔的高度(結(jié)果保留根號(hào)).
思路引領(lǐng):根據(jù)銳角三角函數(shù)和勾股定理,可以分別求得AD、CD和BC長(zhǎng),然后將它們相加,即可得到壓折前該輸電鐵塔的高度.
解:由已知可得,
BD∥EF,AB=16米,∠E=30°,∠BDA=∠BDC=90°,
∴∠E=∠DBA=30°,
∴AD=8米,
∴BD8(米),
∵∠CBD=45°,∠CDB=90°,
∴∠C=∠CBD=45°,
∴CD=BD=8米,
∴BC8(米),
∴AC+CB=AD+CD+CB=(8+88)米,
答:壓折前該輸電鐵塔的高度是(8+88)米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用—坡度坡角問(wèn)題,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,求出AD、CD和BC長(zhǎng).
7.(2022?陜西)端午假期,小明和小昊與家人到一山莊度假.閑暇時(shí),他們想利用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量所住樓前小河的寬.如圖所示,他們先在六層房間窗臺(tái)點(diǎn)F處,測(cè)得河岸點(diǎn)A處的俯角∠1的度數(shù),然后來(lái)到四層房間窗臺(tái)點(diǎn)E處,測(cè)得河對(duì)岸點(diǎn)B處的俯角∠2的度數(shù)(AB與河岸垂直),并且發(fā)現(xiàn)∠1與∠2正好互余.其中O,E,F(xiàn)三點(diǎn)在同一直線上,O,A,B三點(diǎn)在同一直線上,OF⊥OA.已知OE=15米,OF=21.6米,OA=16米,求河寬AB.
思路引領(lǐng):根據(jù)∠1=∠FAO,∠2=∠EBO,∠1+∠2=90°,可得∠FAO+∠EBO=90°,又OF⊥OA,即得∠EBO=∠AFO,故△EBO∽△AFO,有,求出OB=20.25,從而可得河寬AB為4.25米.
解:∵∠1=∠FAO,∠2=∠EBO,∠1+∠2=90°,
∴∠FAO+∠EBO=90°,
∵OF⊥OA,
∴∠O=90°,
∴∠FAO+∠AFO=90°,
∴∠EBO=∠AFO,
∵∠O=∠O,
∴△EBO∽△AFO,
∴,
∵OE=15米,OF=21.6米,OA=16米,
∴,
解得OB=20.25,
∴AB=OB﹣OA=20.25﹣16=4.25(米),
答:河寬AB為4.25米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣俯角問(wèn)題,涉及相似三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是讀懂題意,證明△EBO∽△AFO.
8.(2022?鋼城區(qū))如圖,某數(shù)學(xué)研究小組測(cè)量山體AC的高度,在點(diǎn)B處測(cè)得山體A的仰角為45°,沿BC方向前行20m至點(diǎn)D處,斜坡DE的坡度為1:2,在觀景臺(tái)E處測(cè)得山頂A的仰角為58°,且點(diǎn)E到水平地面BC的垂直距離EF為10m.點(diǎn)B,D,C在一條直線上,AB,AE,AC在同一豎直平面內(nèi).
(1)求斜坡DE的水平寬度DF的長(zhǎng);
(2)求山體AC的高度.(結(jié)果精確到1m.參考數(shù)據(jù)sin58°≈0.85,cs58°≈0.53,tan58°≈1.60,)
思路引領(lǐng):(1)由斜坡DE的坡度,EF=10即可得出答案;
(2)作EH⊥AC,知四邊形EFCH為矩形,設(shè)EH=CF=xm,在Rt△AEH中,AH=EH?tan58°≈1.60x(m),繼而知AC=AH+HC=(1.60x+10)m,BC=BD+DF+CF=(40+x)m,在Rt△ABC中,根據(jù)AC=BC得1.60x+10=40+x,解之求出x的值,進(jìn)一步求解可得答案.
解:(1)∵斜坡DE的坡度,EF=10m,
∴,
∴DF=20.即斜坡DE的水平寬度DF長(zhǎng)為20米.
(2)過(guò)點(diǎn)E作EH⊥AC于點(diǎn)H,則四邊形EFCH為矩形,
∴HC=EF=10m,CF=EH,
設(shè)EH=CF=xm,
在Rt△AEH中,AH=EH?tan∠AEH=EH?tan58°≈1.60x(m),
∴AC=AH+HC=(1.60x+10)m,BC=BD+DF+CF=(40+x)m,
在Rt△ABC中,∠ABC=45°,
∴AC=BC,即1.60x+10=40+x,
解得x=50,
∴AH=1.60x=1.60×50=80(m),
∴AC=AH+HC=80+10=90(m).即山體AC的高度為90米.
總結(jié)提升:本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,根據(jù)題意作出輔助線,構(gòu)造出直角三角形是解答此題的關(guān)鍵.
9.(2022?內(nèi)蒙古)在一次綜合實(shí)踐活動(dòng)中,某小組對(duì)一建筑物進(jìn)行測(cè)量.如圖,在山坡坡腳C處測(cè)得該建筑物頂端B的仰角為60°,沿山坡向上走20m到達(dá)D處,測(cè)得建筑物頂端B的仰角為30°.已知山坡坡度i=3:4,即tanθ,請(qǐng)你幫助該小組計(jì)算建筑物的高度AB.
(結(jié)果精確到0.1m,參考數(shù)據(jù):1.732)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AB,垂足為F,則DE=AF,DF=AE,在Rt△DEC中,根據(jù)已知可設(shè)DE=3x米,則CE=4x米,然后利用勾股定理進(jìn)行計(jì)算可求出DE,CE的長(zhǎng),再設(shè)BF=y(tǒng)米,從而可得AB=(12+y)米,最后在Rt△DBF中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出DF的長(zhǎng),從而求出AC的長(zhǎng),再在Rt△ABC中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于y的方程,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AB,垂足為F,
則DE=AF,DF=AE,
在Rt△DEC中,tanθ,
設(shè)DE=3x米,則CE=4x米,
∵DE2+CE2=DC2,
∴(3x)2+(4x)2=400,
∴x=4或x=﹣4(舍去),
∴DE=AF=12米,CE=16米,
設(shè)BF=y(tǒng)米,
∴AB=BF+AF=(12+y)米,
在Rt△DBF中,∠BDF=30°,
∴DFy(米),
∴AE=DFy米,
∴AC=AE﹣CE=(y﹣16)米,
在Rt△ABC中,∠ACB=60°,
∴tan60°,
解得:y=6+8,
經(jīng)檢驗(yàn):y=6+8是原方程的根,
∴AB=BF+AF=18+831.9(米),
∴建筑物的高度AB約為31.9米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,坡度坡角問(wèn)題,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.
10.(2022?營(yíng)口)在一次數(shù)學(xué)課外實(shí)踐活動(dòng)中,某小組要測(cè)量一幢大樓MN的高度,如圖,在山坡的坡腳A處測(cè)得大樓頂部M的仰角是58°,沿著山坡向上走75米到達(dá)B處,在B處測(cè)得大樓頂部M的仰角是22°,已知斜坡AB的坡度i=3:4(坡度是指坡面的鉛直高度與水平寬度的比),求大樓MN的高度.(圖中的點(diǎn)A,B,M,N,C均在同一平面內(nèi),N,A,C在同一水平線上,參考數(shù)據(jù):tan22°≈0.4,tan58°≈1.6)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)B作BD⊥MN,垂足為D,則BE=DN,DB=NE,根據(jù)已知可設(shè)BE=3a米,則AE=4a米,從而在Rt△ABE中,利用勾股定理可求出AE,BE的長(zhǎng),然后設(shè)NA=x米,在Rt△ANM中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出MN的長(zhǎng),從而求出MD,DB的長(zhǎng),最后在Rt△MDB中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:過(guò)點(diǎn)B作BE⊥AC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)B作BD⊥MN,垂足為D,
則BE=DN,DB=NE,
∵斜坡AB的坡度i=3:4,
∴,
∴設(shè)BE=3a米,則AE=4a米,
在Rt△ABE中,AB5a(米),
∵AB=75米,
∴5a=75,
∴a=15,
∴DN=BE=45米,AE=60米,
設(shè)NA=x米,
∴BD=NE=AN+AE=(x+60)米,
在Rt△ANM中,∠NAM=58°,
∴MN=AN?tan58°≈1.6x(米),
∴DM=MN﹣DN=(1.6x﹣45)米,
在Rt△MDB中,∠MBD=22°,
∴tan22°0.4,
解得:x=57.5,
經(jīng)檢驗(yàn):x=57.5是原方程的根,
∴MN=1.6x=92(米),
∴大樓MN的高度約為92米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,坡度坡角問(wèn)題,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.
11.(2022?阜新)如圖,小文在數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)中,利用所學(xué)的數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量居民樓的高度AB,在居民樓前方有一斜坡,坡長(zhǎng)CD=15m,斜坡的傾斜角為α,csα.小文在C點(diǎn)處測(cè)得樓頂端A的仰角為60°,在D點(diǎn)處測(cè)得樓頂端A的仰角為30°(點(diǎn)A,B,C,D在同一平面內(nèi)).
(1)求C,D兩點(diǎn)的高度差;
(2)求居民樓的高度AB.
(結(jié)果精確到1m,參考數(shù)據(jù):1.7)
思路引領(lǐng):(1)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,在Rt△DCE中,可得(m),再利用勾股定理可求出DE,即可得出答案.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AB于F,設(shè)AF=xm,在Rt△ADF中,tan30°,解得DFx,在Rt△ABC中,AB=(x+9)m,BC=(x﹣12)m,tan60°,求出x的值,即可得出答案.
解:(1)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,交BC的延長(zhǎng)線于點(diǎn)E,
∵在Rt△DCE中,csα,CD=15m,
∴(m).
∴(m).
答:C,D兩點(diǎn)的高度差為9m.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AB于F,
由題意可得BF=DE,DF=BE,
設(shè)AF=xm,
在Rt△ADF中,tan∠ADF=tan30°,
解得DFx,
在Rt△ABC中,AB=AF+FB=AF+DE=(x+9)m,BC=BE﹣CE=DF﹣CE=(x﹣12)m,
tan60°,
解得,
經(jīng)檢驗(yàn),是原方程的解且符合題意,
∴AB9≈24(m).
答:居民樓的高度AB約為24m.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題、坡度坡角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解答本題的關(guān)鍵.
12.(2022?襄陽(yáng))位于峴山的革命烈士紀(jì)念塔是襄陽(yáng)市的標(biāo)志性建筑,是為紀(jì)念“襄樊戰(zhàn)役”中犧牲的革命烈士及第一、第二次國(guó)內(nèi)革命戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)期為襄陽(yáng)的解放事業(yè)獻(xiàn)身的革命烈士而興建的,某校數(shù)學(xué)興趣小組利用無(wú)人機(jī)測(cè)量烈士塔的高度.無(wú)人機(jī)在點(diǎn)A處測(cè)得烈士塔頂部點(diǎn)B的仰角為45°,烈士塔底部點(diǎn)C的俯角為61°,無(wú)人機(jī)與烈士塔的水平距離AD為10m,求烈士塔的高度.(結(jié)果保留整數(shù).參考數(shù)據(jù):sin61°≈0.87,cs61°≈0.48,tan61°≈1.80)
思路引領(lǐng):在Rt△ABD中,∠BAD=45°,AD=10m,則BD=AD=10m,在Rt△ACD中,tan∠DAC=tan61°1.80,解得CD≈18,由BC=BD+CD可得出答案.
解:由題意得,∠BAD=45°,∠DAC=61°,
在Rt△ABD中,∠BAD=45°,AD=10m,
∴BD=AD=10m,
在Rt△ACD中,∠DAC=61°,
tan61°1.80,
解得CD≈18,
∴BC=BD+CD=10+18=28(m).
∴烈士塔的高度約為28m.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解答本題的關(guān)鍵.
13.(2022?朝陽(yáng))某數(shù)學(xué)興趣小組準(zhǔn)備測(cè)量校園內(nèi)旗桿頂端到地面的高度(旗桿底端有臺(tái)階).該小組在C處安置測(cè)角儀CD,測(cè)得旗桿頂端A的仰角為30°,前進(jìn)8m到達(dá)E處,安置測(cè)角儀EF,測(cè)得旗桿頂端A的仰角為45°(點(diǎn)B,E,C在同一直線上),測(cè)角儀支架高CD=EF=1.2m,求旗桿頂端A到地面的距離即AB的長(zhǎng)度.(結(jié)果精確到1m.參考數(shù)據(jù):1.7)
思路引領(lǐng):延長(zhǎng)DF交AB于點(diǎn)G,根據(jù)題意可得:DF=CE=8m,DC=EF=BG=1.2m,∠AGF=90°,然后設(shè)AG=xm,在Rt△AFG中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出FG的長(zhǎng),從而求出DG的長(zhǎng),再在Rt△ADG中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:延長(zhǎng)DF交AB于點(diǎn)G,
由題意得:
DF=CE=8m,DC=EF=BG=1.2m,∠AGF=90°,
設(shè)AG=xm,
在Rt△AFG中,∠AFG=45°,
∴FGx(m),
∴DG=DF+FG=(x+8)m,
在Rt△ADG中,∠ADG=30°,
∴tan30°,
∴x=44,
經(jīng)檢驗(yàn):x=44是原方程的根,
∴AB=AG+BG≈12(m),
∴旗桿頂端A到地面的距離即AB的長(zhǎng)度約為12m.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,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.
14.(2022?鞍山)北京時(shí)間2022年4月16日9時(shí)56分,神舟十三號(hào)載人飛船返回艙成功著陸.為弘揚(yáng)航天精神,某校在教學(xué)樓上懸掛了一幅長(zhǎng)為8m的勵(lì)志條幅(即GF=8m).小亮同學(xué)想知道條幅的底端F到地面的距離,他的測(cè)量過(guò)程如下:如圖,首先他站在樓前點(diǎn)B處,在點(diǎn)B正上方點(diǎn)A處測(cè)得條幅頂端G的仰角為37°,然后向教學(xué)樓條幅方向前行12m到達(dá)點(diǎn)D處(樓底部點(diǎn)E與點(diǎn)B,D在一條直線上),在點(diǎn)D正上方點(diǎn)C處測(cè)得條幅底端F的仰角為45°,若AB,CD均為1.65m(即四邊形ABDC為矩形),請(qǐng)你幫助小亮計(jì)算條幅底端F到地面的距離FE的長(zhǎng)度.(結(jié)果精確到0.1m.參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75)
思路引領(lǐng):設(shè)AC與GE相交于點(diǎn)H,根據(jù)題意可得:AB=CD=HE=1.65米,AC=BD=12米,∠AHG=90°,然后設(shè)CH=x米,則AH=(12+x)米,在Rt△CHF中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出FH的長(zhǎng),從而求出GH的長(zhǎng),最后再在Rt△AHG中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:設(shè)AC與GE相交于點(diǎn)H,
由題意得:
AB=CD=HE=1.65米,AC=BD=12米,∠AHG=90°,
設(shè)CH=x米,
∴AH=AC+CH=(12+x)米,
在Rt△CHF中,∠FCH=45°,
∴FH=CH?tan45°=x(米),
∵GF=8米,
∴GH=GF+FH=(8+x)米,
在Rt△AHG中,∠GAH=37°,
∴tan37°0.75,
解得:x=4,
經(jīng)檢驗(yàn):x=4是原方程的根,
∴FE=FH+HE=5.65≈5.7(米),
∴條幅底端F到地面的距離FE的長(zhǎng)度約為5.7米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
15.(2022?安順)隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,5G移動(dòng)通信技術(shù)日趨完善,某市政府為了實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,2021~2025年擬建設(shè)5G基站3000個(gè),如圖,在斜坡CB上有一建成的5G基站塔AB,小明在坡腳C處測(cè)得塔頂A的仰角為45°,然后他沿坡面CB行走了50米到達(dá)D處,D處離地平面的距離為30米且在D處測(cè)得塔頂A的仰角53°.(點(diǎn)A、B、C、D、E均在同一平面內(nèi),CE為地平線)(參考數(shù)據(jù):sin53°,cs53°,tan53°)
(1)求坡面CB的坡度;
(2)求基站塔AB的高.
思路引領(lǐng):(1)過(guò)點(diǎn)D作AB的垂線,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥CE,垂足為M.由勾股定理可求出答案;
(2)設(shè)DF=4a米,則ME=4a米,BF=3a米,由于△ACN是等腰直角三角形,可表示BE,在△ADF中由銳角三角函數(shù)可列方程求出DF,進(jìn)而求出AB.
解:(1)如圖,過(guò)點(diǎn)D作AB的垂線,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥CE,垂足為M.
由題意可知:CD=50米,DM=30米.
在Rt△CDM中,由勾股定理得:CM2=CD2﹣DM2,
∴CM=40米,
∴斜坡CB的坡度=DM:CM=3:4;
(2)設(shè)DF=4a米,則MN=4a米,BF=3a米,
∵∠ACN=45°,
∴∠CAN=∠ACN=45°,
∴AN=CN=(40+4a)米,
∴AF=AN﹣NF=AN﹣DM=40+4a﹣30=(10+4a)米.
在Rt△ADF中,
∵DF=4a米,AF=(10+4a)米,∠ADF=53°,
∴tan∠ADF,
∴,
∴解得a,
∴AF=10+4a=10+30=40(米),
∵BF=3a米,
∴AB=AF﹣BF=40(米).
答:基站塔AB的高為米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形,通過(guò)作垂線構(gòu)造直角三角形,利用直角三角形的邊角關(guān)系和坡度的意義進(jìn)行計(jì)算是常用的方法.
16.(2022?日照)2022年北京冬奧會(huì)的成功舉辦激發(fā)了人們對(duì)冰雪運(yùn)動(dòng)的熱情.如圖是某滑雪場(chǎng)的橫截面示意圖,雪道分為AB,BC兩部分,小明同學(xué)在C點(diǎn)測(cè)得雪道BC的坡度i=1:2.4,在A點(diǎn)測(cè)得B點(diǎn)的俯角∠DAB=30°.若雪道AB長(zhǎng)為270m,雪道BC長(zhǎng)為260m.
(1)求該滑雪場(chǎng)的高度h;
(2)據(jù)了解,該滑雪場(chǎng)要用兩種不同的造雪設(shè)備來(lái)滿足對(duì)于雪量和雪質(zhì)的不同要求,其中甲設(shè)備每小時(shí)造雪量比乙設(shè)備少35m3,且甲設(shè)備造雪150m3所用的時(shí)間與乙設(shè)備造雪500m3所用的時(shí)間相等.求甲、乙兩種設(shè)備每小時(shí)的造雪量.
思路引領(lǐng):(1)過(guò)B作BF∥AD,過(guò)A過(guò)AF⊥AD,兩直線交于F,過(guò)B作BE垂直地面交地面于E,根據(jù)題知∠ABF=∠DAB=30°,可得AFAB=135(m),由BC的坡度i=1:2.4,設(shè)BE=tm,則CE=2.4tm,可得t2+(2.4t)2=2602,即可得h=AF+BE=235(m);
(2)設(shè)甲種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是xm3,可得:,即方程并檢驗(yàn)可得甲種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是15m3,則乙種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是50m3.
解:(1)過(guò)B作BF∥AD,過(guò)A過(guò)AF⊥AD,兩直線交于F,過(guò)B作BE垂直地面交地面于E,如圖:
根據(jù)題知∠ABF=∠DAB=30°,
∴AFAB=135(m),
∵BC的坡度i=1:2.4,
∴BE:CE=1:2.4,
設(shè)BE=tm,則CE=2.4tm,
∵BE2+CE2=BC2,
∴t2+(2.4t)2=2602,
解得t=100(m),(負(fù)值已舍去),
∴h=AF+BE=235(m),
答:該滑雪場(chǎng)的高度h為235m;
(2)設(shè)甲種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是xm3,則乙種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是(x+35)m3,
根據(jù)題意得:,
解得x=15,
經(jīng)檢驗(yàn),x=15是原方程的解,也符合題意,
∴x+35=50,
答:甲種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是15m3,乙種設(shè)備每小時(shí)的造雪量是50m3.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形和分式方程的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是構(gòu)造直角三角形和列出分式方程.
17.(2022?西藏)某班同學(xué)在一次綜合實(shí)踐課上,測(cè)量校園內(nèi)一棵樹(shù)的高度.如圖,測(cè)量?jī)x在A處測(cè)得樹(shù)頂D的仰角為45°,C處測(cè)得樹(shù)頂D的仰角為37°(點(diǎn)A,B,C在一條水平直線上),已知測(cè)量?jī)x高度AE=CF=1.6米,AC=28米,求樹(shù)BD的高度(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位.參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75).
思路引領(lǐng):連接EF,構(gòu)造兩個(gè)直角三角形,在兩個(gè)直角三角形中根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義求出DM即可.
解:連接EF,交BD于點(diǎn)M,則EF⊥BD,AE=BM=CF=1.6米,
在Rt△DEM中,∠DEM=45°,
∴EM=DM,
設(shè)DM=x米,則EM=AB=x米,F(xiàn)M=BC=AC﹣AB=(28﹣x)米,
在Rt△DFM中,tan37°,
即0.75,
解得x=12,
經(jīng)檢驗(yàn),x=12是原方程的根,
即DM=12米,
∴DB=12+1.6=13.6(米),
答:樹(shù)BD的高度為13.6米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,掌握直角三角形的邊角關(guān)系是解決問(wèn)題的前提,構(gòu)造直角三角形是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
18.(2022?大連)如圖,蓮花山是大連著名的景點(diǎn)之一.游客可以從山底乘坐索道車到達(dá)山頂,索道車運(yùn)行的速度是1米/秒.小明要測(cè)量蓮花山山頂白塔的高度,他在索道A處測(cè)得白塔底部B的仰角約為30°,測(cè)得白塔頂部C的仰角約為37°,索道車從A處運(yùn)行到B處所用時(shí)間約為5分鐘.
(1)索道車從A處運(yùn)行到B處的距離約為 300 米;
(2)請(qǐng)你利用小明測(cè)量的數(shù)據(jù),求白塔BC的高度.(結(jié)果取整數(shù))
(參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75,1.73)
思路引領(lǐng):(1)根據(jù)路程=速度×?xí)r間,進(jìn)行計(jì)算即可解答;
(2)在Rt△ABD中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出AD,BD的長(zhǎng),再在Rt△ACD中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出CD的長(zhǎng),進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:(1)由題意得:
5分鐘=300秒,
∴1×300=300(米),
∴索道車從A處運(yùn)行到B處的距離約為300米,
故答案為:300;
(2)在Rt△ABD中,∠BAD=30°,
∴BDAB=150(米),
ADBD=150(米),
在Rt△ACD中,∠CAD=37°,
∴CD=AD?tan37°≈1500.75≈194.6(米),
∴BC=CD﹣BD=194.6﹣150≈45(米),
∴白塔BC的高度約為45米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解題的關(guān)鍵.
19.(2022?河池)如圖,小敏在數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,利用所學(xué)知識(shí)對(duì)他所在小區(qū)居民樓AB的高度進(jìn)行測(cè)量,從小敏家陽(yáng)臺(tái)C測(cè)得點(diǎn)A的仰角為33°,測(cè)得點(diǎn)B的俯角為45°,已知觀測(cè)點(diǎn)到地面的高度CD=36m,求居民樓AB的高度(結(jié)果保留整數(shù).參考數(shù)據(jù):sin33°≈0.55,cs33°≈0.84,tan33°≈0.65).
思路引領(lǐng):通過(guò)作高,構(gòu)造直角三角形,在兩個(gè)直角三角形中用直角三角形的邊角關(guān)系可求出AE、BE即可.
解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥AB,垂足為E,
由題意得,CD=36m,∠BCE=45°,∠ACE=33°,
在Rt△BCE中,∠BCE=45°,
∴BE=CE=CD=36m,
在Rt△ACE中,∠ACE=33°,CE=36m,
∴AE=CE?tan33°≈36×0.65≈23.4(m),
∴AB=AE+BE=36+23.4=59.4≈59(m),
答:居民樓AB的高度約為59m.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,掌握直角三角形的邊角關(guān)系是正確解答的前提.
類型三 方向角問(wèn)題
20.(2022?重慶)如圖,三角形花園ABC緊鄰湖泊,四邊形ABDE是沿湖泊修建的人行步道.經(jīng)測(cè)量,點(diǎn)C在點(diǎn)A的正東方向,AC=200米.點(diǎn)E在點(diǎn)A的正北方向.點(diǎn)B,D在點(diǎn)C的正北方向,BD=100米.點(diǎn)B在點(diǎn)A的北偏東30°,點(diǎn)D在點(diǎn)E的北偏東45°.
(1)求步道DE的長(zhǎng)度(精確到個(gè)位);
(2)點(diǎn)D處有直飲水,小紅從A出發(fā)沿人行步道去取水,可以經(jīng)過(guò)點(diǎn)B到達(dá)點(diǎn)D,也可以經(jīng)過(guò)點(diǎn)E到達(dá)點(diǎn)D.請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明他走哪一條路較近?
(參考數(shù)據(jù):1.414,1.732)
思路引領(lǐng):(1)過(guò)D作DF⊥AE于F,由已知可得四邊形ACDF是矩形,則DF=AC=200米,根據(jù)點(diǎn)D在點(diǎn)E的北偏東45°,即得DEDF=200283(米);
(2)由△DEF是等腰直角三角形,DE=283米,可得EF=DF=200米,而∠ABC=30°,即得AB=2AC=400米,BC200米,又BD=100米,即可得經(jīng)過(guò)點(diǎn)B到達(dá)點(diǎn)D路程為AB+BD=500米,CD=BC+BD=(200100)米,從而可得經(jīng)過(guò)點(diǎn)E到達(dá)點(diǎn)D路程為AE+DE=200100+200529米,即可得答案.
解:(1)過(guò)D作DF⊥AE于F,如圖:
由已知可得四邊形ACDF是矩形,
∴DF=AC=200米,
∵點(diǎn)D在點(diǎn)E的北偏東45°,即∠DEF=45°,
∴△DEF是等腰直角三角形,
∴DEDF=200283(米);
(2)由(1)知△DEF是等腰直角三角形,DE=283米,
∴EF=DF=200米,
∵點(diǎn)B在點(diǎn)A的北偏東30°,即∠EAB=30°,
∴∠ABC=30°,
∵AC=200米,
∴AB=2AC=400米,BC200米,
∵BD=100米,
∴經(jīng)過(guò)點(diǎn)B到達(dá)點(diǎn)D路程為AB+BD=400+100=500米,
CD=BC+BD=(200100)米,
∴AF=CD=(200100)米,
∴AE=AF﹣EF=(200100)﹣200=(200100)米,
∴經(jīng)過(guò)點(diǎn)E到達(dá)點(diǎn)D路程為AE+DE=200100+200529米,
∵529>500,
∴經(jīng)過(guò)點(diǎn)B到達(dá)點(diǎn)D較近.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形﹣方向角問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是掌握含30°、45°角的直角三角形三邊的關(guān)系.
21.(2022?資陽(yáng))小明學(xué)了《解直角三角形》內(nèi)容后,對(duì)一條東西走向的隧道AB進(jìn)行實(shí)地測(cè)量.如圖所示,他在地面上點(diǎn)C處測(cè)得隧道一端點(diǎn)A在他的北偏東15°方向上,他沿西北方向前進(jìn)100米后到達(dá)點(diǎn)D,此時(shí)測(cè)得點(diǎn)A在他的東北方向上,端點(diǎn)B在他的北偏西60°方向上,(點(diǎn)A、B、C、D在同一平面內(nèi))
(1)求點(diǎn)D與點(diǎn)A的距離;
(2)求隧道AB的長(zhǎng)度.(結(jié)果保留根號(hào))
思路引領(lǐng):(1)根據(jù)方位角圖,易知∠ACD=60°,∠ADC=90°,解Rt△ADC即可求解;
(2)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E.分別解Rt△ADE,Rt△BDE求出AE和BE,即可求出隧道AB的長(zhǎng).
解;(1)由題意可知:∠ACD=15°+45°=60°,∠ADC=180°﹣45°﹣45°=90°,
在Rt△ADC中,
∴(米),
答:點(diǎn)D與點(diǎn)A的距離為300米.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DE⊥AB于點(diǎn)E,
∵AB是東西走向,
∴∠ADE=45°,∠BDE=60°,
在Rt△ADE中,
∴(米),
在Rt△BDE中,
∴(米),
∴(米),
答:隧道AB的長(zhǎng)為米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問(wèn)題,掌握方向角的概念,掌握特殊角的三角函數(shù)值是解題的關(guān)鍵.
22.(2022?錦州)如圖,一艘貨輪在海面上航行,準(zhǔn)備要??康酱a頭C,貨輪航行到A處時(shí),測(cè)得碼頭C在北偏東60°方向上.為了躲避A,C之間的暗礁,這艘貨輪調(diào)整航向,沿著北偏東30°方向繼續(xù)航行,當(dāng)它航行到B處后,又沿著南偏東70°方向航行20海里到達(dá)碼頭C.求貨輪從A到B航行的距離(結(jié)果精確到0.1海里.參考數(shù)據(jù):sin50°≈0.766,cs50°≈0.643,tan50°≈1.192).
思路引領(lǐng):過(guò)B作BD⊥AC于D,在Rt△BCD中,利用正弦函數(shù)求得BD=15.32海里,再在Rt△ABD中,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)即可求解.
解:過(guò)B作BD⊥AC于D,
由題意可知∠ABE=30°,∠BAC=30°,則∠C=180°﹣30°﹣30°﹣70°=50°,
在Rt△BCD中,∠C=50°,BC=20(海里),
∴BD=BCsin50°≈20×0.766=15.32(海里),
在Rt△ABD中,∠BAD=30°,BD=15.32(海里),
∴AB=2BD=30.64≈30.6(海里),
答:貨輪從A到B航行的距離約為30.6海里.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用—方向角問(wèn)題,正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
23.(2022?青島)如圖,AB為東西走向的濱海大道,小宇沿濱海大道參加“低碳生活?綠色出行”健步走公益活動(dòng),小宇在點(diǎn)A處時(shí),某艘海上觀光船位于小宇北偏東68°的點(diǎn)C處,觀光船到濱海大道的距離CB為200米.當(dāng)小宇沿濱海大道向東步行200米到達(dá)點(diǎn)E時(shí),觀光船沿北偏西40°的方向航行至點(diǎn)D處,此時(shí),觀光船恰好在小宇的正北方向,求觀光船從C處航行到D處的距離.
(參考數(shù)據(jù):sin40°≈0.64,cs40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin68°≈0.93,cs68°≈0.37,tan68°≈2.48)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)C作CF⊥DE于F,根據(jù)∠ACB的正切值可得AB=496m,則可得BE的長(zhǎng),再根據(jù)∠D的正弦可得答案.
解:過(guò)點(diǎn)C作CF⊥DE于F,
由題意得,∠D=40°,∠ACB=68°,
在Rt△ABC中,∠CBA=90°,
∵tan∠ACB,
∴AB=CB×tan68°≈200×2.48=496(m),
∴BE=AB﹣AE=496﹣200=296(m),
∵∠CFE=∠FEB=∠CBE=90°,
∴四邊形FEBC為矩形,
∴CF=BE=296m,
在Rt△CDF中,∠DFC=90°,
∵sin∠D,
∴CD462.5(m),
答:觀光船從C處航行到D處的距離約為462.5m.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,從復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題中整理出直角三角形并求解是解決此類題目的關(guān)鍵.
24.(2022?遼寧)如圖,B港口在A港口的南偏西25°方向上,距離A港口100海里處.一艘貨輪航行到C處,發(fā)現(xiàn)A港口在貨輪的北偏西25°方向,B港口在貨輪的北偏西70°方向.求此時(shí)貨輪與A港口的距離(結(jié)果取整數(shù)).
(參考數(shù)據(jù):sin50°≈0.766,cs50°≈0.643,tan50°≈1.192,1.414)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)B作BD⊥AC,垂足為D,根據(jù)題意得:∠BAC=50°,∠BCA=45°,然后在Rt△ABD中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出AD,BD的長(zhǎng),再在Rt△BDC中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出CD的長(zhǎng),最后進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:過(guò)點(diǎn)B作BD⊥AC,垂足為D,
由題意得:
∠BAC=25°+25°=50°,∠BCA=70°﹣25°=45°,
在Rt△ABD中,AB=100海里,
∴AD=AB?cs50°≈100×0.643=64.3(海里),
BD=AB?sin50°≈100×0.766=76.6(海里),
在Rt△BDC中,CD76.6(海里),
∴AC=AD+CD=64.3+76.6≈141(海里),
∴此時(shí)貨輪與A港口的距離約為141海里.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問(wèn)題,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.
25.(2022?恩施州)如圖,湖中一古亭,湖邊一古柳,一沉靜,一飄逸,碧波蕩漾,相映成趣.某活動(dòng)小組賞湖之余,為了測(cè)量古亭與古柳間的距離,在古柳A處測(cè)得古亭B位于北偏東60°,他們向南走50m到達(dá)D點(diǎn),測(cè)得古亭B位于北偏東45°.求古亭與古柳之間的距離AB的長(zhǎng)(參考數(shù)據(jù):1.41,1.73,結(jié)果精確到1m).
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)B作BC⊥AD,交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C,設(shè)AC=x米,則CD=(x+50)米,在Rt△ABC中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出BC的長(zhǎng),再在Rt△BCD中,利用銳角三角函數(shù)的定義可得BC=DC,從而列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可求出AC的長(zhǎng),最后在Rt△ABC中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出AB的長(zhǎng),即可解答.
解:過(guò)點(diǎn)B作BC⊥AD,交DA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)C,
設(shè)AC=x米,
∵AD=50米,
∴CD=AC+AD=(x+50)米,
在Rt△ABC中,∠CAB=60°,
∴BC=AC?tan60°x(米),
在Rt△BCD中,∠BDC=45°,
∴tan45°1,
∴BC=CD,
∴x=x+50,
∴x=2525,
∴AC=(2525)米,
∴AB5050≈137(米),
∴古亭與古柳之間的距離AB的長(zhǎng)約為137米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問(wèn)題,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.
26.(2022?邵陽(yáng))如圖,一艘輪船從點(diǎn)A處以30km/h的速度向正東方向航行,在A處測(cè)得燈塔C在北偏東60°方向上,繼續(xù)航行1h到達(dá)B處,這時(shí)測(cè)得燈塔C在北偏東45°方向上,已知在燈塔C的四周40km內(nèi)有暗礁,問(wèn)這艘輪船繼續(xù)向正東方向航行是否安全?并說(shuō)明理由.(提示:1.414,1.732)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)C作CD垂直AB,利用特殊角的三角函數(shù)值求得CD的長(zhǎng)度,從而根據(jù)無(wú)理數(shù)的估算作出判斷.
解:安全,理由如下:
過(guò)點(diǎn)C作CD垂直AB,
由題意可得,∠CAD=90°﹣60°=30°,∠CBD=90°﹣45°=45°,AB=30×1=30km,
在Rt△CBD中,設(shè)CD=BD=xkm,則AD=(x+30)km,
在Rt△ACD中,tan30°,
∴,
∴,
解得:x=1515≈40.98>40,
所以,這艘輪船繼續(xù)向正東方向航行是安全的.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,通過(guò)添加輔助線構(gòu)建直角三角形,熟記特殊角的三角函數(shù)值是解題關(guān)鍵.
27.(2022?懷化)某地修建了一座以“講好隆平故事,厚植種子情懷”為主題的半徑為800米的圓形紀(jì)念園.如圖,紀(jì)念園中心點(diǎn)A位于C村西南方向和B村南偏東60°方向上.C村在B村的正東方向且兩村相距2.4km.有關(guān)部門計(jì)劃在B、C兩村之間修一條筆直的公路來(lái)連接兩村.問(wèn)該公路是否穿過(guò)紀(jì)念園?試通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明.(參考數(shù)據(jù):1.73,1.41)
思路引領(lǐng):過(guò)A點(diǎn)作AD⊥BC于D點(diǎn),根據(jù)題意可得BDAD,CD=AD,由BC=2400m可得關(guān)于AD的方程,計(jì)算可求解AD的長(zhǎng),進(jìn)而可求解.
解:過(guò)A點(diǎn)作AD⊥BC于D點(diǎn),
由題意知:∠ABC=90°﹣60°=30°,∠ACD=45°,
∴BDAD,CD=AD,
∵BC=2.4km=2400m,
∴AD+AD=2400,
解得:AD=1200(1)≈876>800,
故該公路不能穿過(guò)紀(jì)念園.
總結(jié)提升:本題主要考查解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角,構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
類型四 解直角三角形的應(yīng)用
28.(2022?通遼)某型號(hào)飛機(jī)的機(jī)翼形狀如圖所示,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算AB的長(zhǎng)度(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位,1.7).
思路引領(lǐng):在Rt△BDE中求出ED,再在Rt△ACM中求出AM,最后根據(jù)線段的和差關(guān)系進(jìn)行計(jì)算即可.
解:如圖,過(guò)點(diǎn)C、D分別作BE的平行線交BA的延長(zhǎng)線于點(diǎn)M、N,
在Rt△BDE中,∠BDE=90°﹣45°=45°,
∴DE=BE=14m,
在Rt△ACM中,∠ACM=60°,CM=BE=14m,
∴AMCM=14(m),
∴AB=BM﹣AM
=CE﹣AM
=20+14﹣14
≈10.2(m),
答:AB的長(zhǎng)約為10.2m.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,掌握直角三角形的邊角關(guān)系是正確解答的前提,構(gòu)造直角三角形是解決問(wèn)題的關(guān)鍵.
29.(2022?淮安)如圖,湖邊A、B兩點(diǎn)由兩段筆直的觀景棧道AC和CB相連.為了計(jì)算A、B兩點(diǎn)之間的距離,經(jīng)測(cè)量得:∠BAC=37°,∠ABC=58°,AC=80米,求A、B兩點(diǎn)之間的距離.(參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin58°≈0.85,cs58°≈0.53,tan58°≈1.60)
思路引領(lǐng):通過(guò)作高,構(gòu)造直角三角形,利用直角三角形的邊角關(guān)系,列方程求解即可.
解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB,垂足為點(diǎn)D,
在Rt△ACD中,
∵∠DAC=37°,AC=80米,
∴sin∠DAC,cs∠DAC,
∴CD=AC?sin37°≈80×0.60=48(米),
AD=AC?cs37°≈80×0.80=64(米),
在Rt△BCD中,
∵∠CBD=58°,CD=48米,
∴tan∠CBD,
∴BD30(米),
∴AB=AD+BD=64+30=94(米).
答:A、B兩點(diǎn)之間的距離約為94米.
總結(jié)提升:本題考查直角三角形的邊角關(guān)系,掌握直角三角形的邊角關(guān)系,即銳角三角函數(shù),是正確解答的前提,通過(guò)作輔助線構(gòu)造直角三角形是常用的方法.
30.(2022?東營(yíng))勝利黃河大橋猶如一架巨大的豎琴,凌駕于滔滔黃河之上,使黃河南北“天塹變通途”.已知主塔AB垂直于橋面BC于點(diǎn)B,其中兩條斜拉索AD、AC與橋面BC的夾角分別為60°和45°,兩固定點(diǎn)D、C之間的距離約為33m,求主塔AB的高度(結(jié)果保留整數(shù),參考數(shù)據(jù):1.41,1.73)
思路引領(lǐng):根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義可求出AD的長(zhǎng)度,然后即可求出AC的長(zhǎng)度,再根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義即可求出答案.
解:在Rt△ADB中,∠ADB=60°,tan∠ADB,
∴BD,
在Rt△ABC中,∠C=45°,tan∠C,
∴BCAB,
∵BC﹣BD=CD=33m,
∴AB33,
∴AB78(m).
答:主塔AB的高約為78m.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是正確理解銳角三角函數(shù)的定義.
31.(2022?濟(jì)寧)知識(shí)再現(xiàn)
如圖1,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別為a,b,c.
∵sinA,sinB,
∴c,c.
∴.
拓展探究
如圖2,在銳角△ABC中,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別為a,b,c.
請(qǐng)?zhí)骄?,,之間的關(guān)系,并寫出探究過(guò)程.
解決問(wèn)題
如圖3,為測(cè)量點(diǎn)A到河對(duì)岸點(diǎn)B的距離,選取與點(diǎn)A在河岸同一側(cè)的點(diǎn)C,測(cè)得AC=60m,∠A=75°,∠C=60°.請(qǐng)用拓展探究中的結(jié)論,求點(diǎn)A到點(diǎn)B的距離.
思路引領(lǐng):拓展研究:作CD⊥AB于點(diǎn)D,AE⊥BC于點(diǎn)E,根據(jù)正弦的定義得AE=csinB,AE=bsin∠BCA,CD=asinB,CD=bsin∠BAC,從而得出結(jié)論;
解決問(wèn)題:由拓展探究知,,代入計(jì)算即可.
解:拓展探究
如圖,作CD⊥AB于點(diǎn)D,AE⊥BC于點(diǎn)E,
在Rt△ABE中,sinB,
同理:sinB,
sin,
sin,
∴AE=csinB,AE=bsin∠BCA,CD=asinB,CD=bsin∠BAC,
∴,,
∴;
解決問(wèn)題
在△ABC中,∠CBA=180°﹣∠A﹣∠C=180°﹣75°﹣60°=45°,
∵,
∴,
∴AB=30,
∴點(diǎn)A到點(diǎn)B的距離為30m.
總結(jié)提升:本題主要考查了解直角三角形,對(duì)于銳角三角形,利用正弦的定義,得出是解題的關(guān)鍵.
32.(2022?鹽城)2022年6月5日,“神舟十四號(hào)”載人航天飛船搭載“明星”機(jī)械臂成功發(fā)射.如圖是處于工作狀態(tài)的某型號(hào)手臂機(jī)器人示意圖,OA是垂直于工作臺(tái)的移動(dòng)基座,AB、BC為機(jī)械臂,OA=1m,AB=5m,BC=2m,∠ABC=143°.機(jī)械臂端點(diǎn)C到工作臺(tái)的距離CD=6m.
(1)求A、C兩點(diǎn)之間的距離;
(2)求OD長(zhǎng).
(結(jié)果精確到0.1m,參考數(shù)據(jù):sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75,2.24)
思路引領(lǐng):(1)過(guò)點(diǎn)A作AE⊥CB,垂足為E,在Rt△ABE中,由AB=5m,∠ABE=37°,可求AE和BE,即可得出AC的長(zhǎng);
(2)過(guò)點(diǎn)A作AF⊥CD,垂足為F,在Rt△ACF中,由勾股定理可求出AF,即OD的長(zhǎng).
解:(1)如圖,過(guò)點(diǎn)A作AE⊥CB,垂足為E,
在Rt△ABE中,AB=5m,∠ABE=37°,
∵sin∠ABE,cs∠ABE,
∴0.60,0.80,
∴AE=3m,BE=4m,
∴CE=6m,
在Rt△ACE中,由勾股定理AC36.7m.
(2)過(guò)點(diǎn)A作AF⊥CD,垂足為F,
∴FD=AO=1m,
∴CF=5m,
在Rt△ACF中,由勾股定理AF2m.
∴OD=24.5m.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用、勾股定理等知識(shí);正確作出輔助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.
模塊二 2023中考押題預(yù)測(cè)
33.(2022?新市區(qū)校級(jí)一模)如圖所示,我區(qū)某中學(xué)課外活動(dòng)小組的同學(xué),利用所學(xué)知識(shí)去測(cè)某段諾敏河的寬度.小宇同學(xué)在A處觀測(cè)對(duì)岸C點(diǎn),測(cè)得∠CAD=45°,小英同學(xué)在A處50米遠(yuǎn)的B處測(cè)得∠CBD=30°,請(qǐng)你根據(jù)這些數(shù)據(jù)算出河寬.(結(jié)果保留根號(hào))
思路引領(lǐng):設(shè)河寬CE=x米,那么可利用三角函數(shù)表示出AE、EB的長(zhǎng),然后根據(jù)BE﹣AE=50米就能求得河寬.
解:過(guò)C作CE⊥AB于E,設(shè)CE=x米,
在Rt△AEC中:∠CAE=45°,AE=CE=x,
在Rt△BCE中:∠CBE=30°,BECEx,
∴x=x+50,
解得,x=(2525)(米).
答:河寬為(2525)米.
總結(jié)提升:此題主要考查了三角函數(shù)的概念和應(yīng)用,解題關(guān)鍵是把實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題,抽象到三角形中,利用三角函數(shù)進(jìn)行解答
34.(2023?泗洪縣一模)如圖,梯形ABCD是某水壩的橫截面示意圖,其中AB=CD,壩頂BC=2m,壩高CH=5m,迎水坡AB的坡度i=1:1.
(1)求壩底AD的長(zhǎng);
(2)為了提高堤壩防洪抗洪能力,防汛指揮部決定在背水坡加固該堤壩,要求壩頂加寬0.5m,背水坡坡角改為α=30°,求加固總長(zhǎng)5千米的堤壩共需多少土方?(參考數(shù)據(jù):π≈3.14,,;結(jié)果精確到0.1m3)
思路引領(lǐng):(1)過(guò)B作BG⊥AD于G,由迎水坡AB的坡度i=1:1,可得AG=5m,證明Rt△ABG≌Rt△DCH(HL),有DH=AG=5m,故AD=DH+HG+AG=12m,即壩底AD的長(zhǎng)是12m;
(2)過(guò)F作FM⊥AD于M,根據(jù)∠FEM=30°,得EMFM=5m,即得DE=EM+MH﹣DH=(54.5)m,故S梯形DEFC(0.5+54.5)×5≈11.625(m2),從而可得加固總長(zhǎng)5千米的堤壩共需土方58125.0m3.
解:(1)過(guò)B作BG⊥AD于G,如圖:
∵BC∥AD,CH⊥AD,BG⊥AD,
∴四邊形CHGB是矩形,
∴BG=CH=5m,HG=BC=2m,
∵迎水坡AB的坡度i=1:1,
∴1,
∴AG=5m,
∵AB=CD,BG=CH,
∴Rt△ABG≌Rt△DCH(HL),
∴DH=AG=5m,
∴AD=DH+HG+AG=5+2+5=12(m),
∴壩底AD的長(zhǎng)是12m;
(2)過(guò)F作FM⊥AD于M,如圖:
∵FM⊥AD,BC∥AD,CH⊥AD,
∴四邊形FMHC是矩形,
∴FC=MH=0.5m,F(xiàn)M=CH=5m,
∵∠FEM=30°,
∴EMFM=5m,
由(1)知DH=5m,
∴DE=EM+MH﹣DH=50.5﹣5=(54.5)m,
∴S梯形DEFC(0.5+54.5)×510≈11.625(m2),
∴加固總長(zhǎng)5千米的堤壩共需土方5000×11.625=58125.0(m3).
∴加固總長(zhǎng)5千米的堤壩共需土方58125.0m3.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣坡度坡角問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是作輔助線,構(gòu)造直角三角形.
35.(2023?景縣校級(jí)模擬)如圖,有兩個(gè)長(zhǎng)度相同的滑梯(即BC=EF),左邊滑梯的高度AC與右邊滑梯水平方向的長(zhǎng)度DF相等.
(1)求證:△ABC≌△DEF;
(2)若滑梯的長(zhǎng)度BC=10米,DE=8米,分別求出滑梯BC與EF的坡度;
(3)在(2)的條件下,由于EF太陡,在保持EF長(zhǎng)不變的情況下,現(xiàn)在將點(diǎn)E向下移動(dòng),點(diǎn)F隨之向右移動(dòng).
①若點(diǎn)E向下移動(dòng)的距離為1米,求滑梯EF底端F向右移動(dòng)的距離;
②在移動(dòng)的過(guò)程中,直接寫出△DEF面積的最大值.
思路引領(lǐng):(1)在Rt△ABC與Rt△DEF中,由BC=EF,AC=DF,可證得Rt△ABC≌Rt△DEF.
(2)由題可得AB=DE=8米,DF=AC=6米,即可得滑梯BC的坡度為,滑梯EF的坡度為.
(3)①若點(diǎn)E向下移動(dòng)的距離為1米,則DE=7米,米,進(jìn)而可得答案.
②設(shè)EF的中點(diǎn)為G,連接DG,易知當(dāng)DG⊥EF時(shí),△DEF的面積最大,由此可得答案.
(1)證明:在Rt△ABC與Rt△DEF中,
∵BC=EF,AC=DF,
∴Rt△ABC≌Rt△DEF(HL).
(2)解:∵Rt△ABC≌Rt△DEF,
∴AB=DE=8米,
由勾股定理得,米,
∴DF=AC=6米,
∴滑梯BC的坡度為,
滑梯EF的坡度為.
(3)解:①∵點(diǎn)E向下移動(dòng)的距離為1米,
∴DE=7米,
由勾股定理得,米,
∴滑梯EF底端F向右移動(dòng)的距離為米.
②設(shè)EF的中點(diǎn)為G,連接DG,
∵△DEF為直角三角形,
∴DGEF=5米,
∵△DEF在變化的過(guò)程中,EF始終為定值,若使△DEF的面積最大,則點(diǎn)D到EF的距離最大,
∴當(dāng)DG⊥EF時(shí),點(diǎn)D到EF的距離最大,即△DEF的面積最大,
∴△DEF面積的最大值為25(平方米).
總結(jié)提升:本題考查全等三角形的判定與性質(zhì)、坡度的定義、直角三角形的性質(zhì)等知識(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題.
36.(2022?寧波模擬)21、由于發(fā)生山體滑坡災(zāi)害,武警救援隊(duì)火速趕往災(zāi)區(qū)救援,探測(cè)出某建筑物廢墟下方點(diǎn)c處有生命跡象.在廢墟一側(cè)地面上探測(cè)點(diǎn)A,B相距2m,探測(cè)線與該地面的夾角分別是30°和60°(如圖所示),試確定生命所在點(diǎn)C的深度.(參考數(shù)據(jù):1.414,1.732,結(jié)果精確到0.1米)
思路引領(lǐng):根據(jù)銳角三角函數(shù)可以求得點(diǎn)C到地面的距離,從而可以解答本題.
解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB,交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,
由題意可知,∠CAD=30°,∠CBD=60°,
設(shè)CD=x米,
則BD,AD,
∵AB=2米,AD=AB+BD,
∴AD=2+BD,
∴2,
解得x≈1.7,
即生命所在點(diǎn)C的深度是1.7米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,利用銳角三角函數(shù)解答.
37.(2023?鳳翔縣模擬)如圖,小剛同學(xué)從樓頂A處看樓下公園的湖邊D處的俯角為65°,看另一邊B處的俯角為25°,樓高AC為25米,求樓下公園的湖寬BD.(結(jié)果精確到1米,參考數(shù)據(jù):sin25°≈0.42,tan25°≈0.47,sin65°≈0.91,tan65°≈2.14)
思路引領(lǐng):根據(jù)題意得到∠ADC=65°,∠ABC=25°,解直角三角形即可得到結(jié)論.
解:在Rt△ADC中,AC=25米,
∴,
∴CD11.68(米),
在Rt△ABC中,
tanB0.47,
∴BC≈53.19米,
∴BD=BC﹣CD≈42(米).
答:湖寬BD約為42米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,熟練掌握仰角俯角的定義和銳角三角函數(shù)定義是解題的關(guān)鍵.
38.(2023?長(zhǎng)沙一模)長(zhǎng)沙電視塔位于岳麓山峰頂(如圖),此峰頂距地面高度MN=270m.電視塔集廣播電視信號(hào)發(fā)射和旅游觀光功能于一身.如右圖所示,小明同學(xué)在地面點(diǎn)A處測(cè)得峰頂N處的仰角為15°,由點(diǎn)A往前走640m至點(diǎn)B處,測(cè)得電視塔頂P處仰角為45°,請(qǐng)求出電視塔的高度NP.(假設(shè)圖中A、B、M三點(diǎn)在一條直線上,參考數(shù)據(jù):sin15°≈0.26,cs15°≈0.97,tan15°≈0.27)
思路引領(lǐng):在Rt△AMN中,根據(jù)三角函數(shù)的定義得到AM=1000m,根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)得到PM=BM=360m,于是得到結(jié)論.
解:在Rt△AMN中,∵∠AMN=90°,MN=270m,∠MAN=15°,
∴tanA=tan15°0.27,
∴AM=1000m,
∵AB=640m,
∴BM=1000﹣640=360(m),
在Rt△BPM中,∵∠PBM=45°,
∴PM=BM=360m,
∴PN=PM﹣MN=360m,
答:電視塔的高度NP為360m.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,熟練掌握仰角俯角的定義和銳角三角函數(shù)定義是解題的關(guān)鍵.
39.(2022?市南區(qū)一模)如圖,斜坡AB的坡角為33°,BC⊥AC,現(xiàn)計(jì)劃在斜坡AB中點(diǎn)D處挖去部分坡體,用于修建一個(gè)平行于水平線CA且長(zhǎng)為12m的平臺(tái)DE和一條坡角為45°的新的陡坡BE.建筑物GH距離A處36米遠(yuǎn)(即AG為36米),小明在D處測(cè)得建筑物頂部H的仰角為36°.圖中各點(diǎn)均在同一個(gè)平面內(nèi),且點(diǎn)C、A、G在同一條直線上,HG⊥CG,求建筑物GH的高度.(結(jié)果精確到1m)
(參考數(shù)據(jù):sin33°,cs33°,tan33°,sin36°,cs36°,tan36°)
思路引領(lǐng):延長(zhǎng)DE交BC于點(diǎn)F,延長(zhǎng)ED交HG于點(diǎn)M,根據(jù)題意易得四邊形FCGM是矩形,從而可得FC=MG,F(xiàn)M=CG,F(xiàn)M∥CG,進(jìn)而可得∠BDF=∠BAC=33°,然后BF=x米,先在Rt△BEF中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出EF,再在Rt△DBF中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可求出BF,EF的長(zhǎng),從而利用三角形的中位線定理求出AC的長(zhǎng),進(jìn)而求出CG,DM的長(zhǎng),最后在Rt△DMH中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出HM,即可解答.
解:延長(zhǎng)DE交BC于點(diǎn)F,延長(zhǎng)ED交HG于點(diǎn)M,
則MF⊥BC,F(xiàn)M⊥HG,
∵HG⊥CG,
∴四邊形FCGM是矩形,
∴FC=MG,F(xiàn)M=CG,F(xiàn)M∥CG,
∴∠BDF=∠BAC=33°,
設(shè)BF=x米,
在Rt△BEF中,∠BEF=45°,
∴EFx(米),
在Rt△DBF中,tan33°,
解得:x=18,
經(jīng)檢驗(yàn):x=18是原方程的根,
∴BF=EF=18米,
∴DF=DE+EF=12+18=30(米),
∵點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),DF∥AC,
∴點(diǎn)F是BC的中點(diǎn),
∴FC=BF=18米,
∴DF是△BCA的中位線,
∴AC=2DF=60(米),
∵AG=36米,
∴FM=CG=AC+AG=60+36=96(米),
∴DM=FM﹣DF=96﹣30=66(米),
在Rt△DMH中,∠HDM=36°,
∴HM=DM?tan36°≈6646.2(米),
∴HG=HM+MG=46.2+18≈64(米),
∴建筑物GH的高度約為64米.
總結(jié)提升:本題考查了解直角三角形的應(yīng)用﹣仰角俯角問(wèn)題,坡度坡角問(wèn)題,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.
40.(2023?合肥一模)為鞏固農(nóng)村脫貧成果,利興村委會(huì)計(jì)劃利用一塊如圖所示的空地ABCD,培育綠植銷售,空地南北邊界AB∥CD,西邊界BC⊥AB,經(jīng)測(cè)量得到如下數(shù)據(jù),點(diǎn)A在點(diǎn)C的北偏東58°方向,在點(diǎn)D的北偏東48°方向,BC=780米,求空地南北邊界AB和CD的長(zhǎng)(結(jié)果保留整數(shù),參考數(shù)據(jù):tan48°≈1.1,tan58°≈1.6).
思路引領(lǐng):由題意可知:∠BCA=58°∠ADE=48°,過(guò)D作于DE⊥AB于E,易得四邊形BCDE為矩形,從而可知DE=BC,然后根據(jù)銳角三角函數(shù)的定義分別求出AB與AE的長(zhǎng)度即可求出答案.
解:由題意可知:∠BCA=58°,∠ADE=48°,
過(guò)D作于DE⊥AB于點(diǎn)E,
∵AB∥CD,BC⊥AB,
∴四邊形BCDE為矩形,
∴DE=BC=780米,
在Rt△ABC中,,
∵BC=780米,tan58°≈1.6,
∴AB≈780×1.6≈1248(米),
在Rt△ADE中,,
∵DE=BC=780米,tan48°≈1.1,
∴AE≈780×1.1≈858(米),
∴CD≈1248﹣858≈390(米),
答:AB的長(zhǎng)和CD的長(zhǎng)分別約為1248米和390米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用銳角三角函數(shù)的定義求出AE與CD的長(zhǎng)度,本題屬于基礎(chǔ)題型.
41.(2023?瑤海區(qū)校級(jí)模擬)李俊、王可和張立三位同學(xué)在老師的帶領(lǐng)下到荒地開(kāi)展植樹(shù)活動(dòng),如圖,點(diǎn)A,B,C分別是他們?nèi)怂诘闹矘?shù)位置,點(diǎn)A在點(diǎn)B的北偏東45°方向上,點(diǎn)C在點(diǎn)B的北偏東82°方向上,且點(diǎn)C在點(diǎn)A的正南方向,若點(diǎn)B到點(diǎn)C的距離為80米,求點(diǎn)A到點(diǎn)B的距離.(參考數(shù)據(jù):1.73,sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,在Rt△ACD中,可得AD=CD,在Rt△BCD中,sin37°0.60,cs37°0.80,分別求出CD和BD,再根據(jù)AB=AD+BD可得答案.
解:過(guò)點(diǎn)C作CD⊥AB于點(diǎn)D,
由題意得,∠A=45°,∠ABC=82°﹣45°=37°,BC=80米,
在Rt△BCD中,sin37°0.60,cs37°0.80,
解得CD≈48,BD≈64,
在Rt△ACD中,
∵∠A=45°,
∴AD=CD=48米,
∴AB=AD+BD=112米.
∴點(diǎn)A到點(diǎn)B的距離約為112米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用﹣方向角問(wèn)題,熟練掌握銳角三角函數(shù)的定義是解答本題的關(guān)鍵.
42.(2022?銅仁市校級(jí)模擬)為了保證龍舟賽在我市錦江河順利舉辦,工作人員乘快艇到錦江水域考察水情,以每秒14米的速度沿平行于岸邊的賽道AB由西向東行駛.在A處測(cè)得岸邊一建筑物P在北偏東30°方向上,繼續(xù)行駛46秒到達(dá)B處時(shí),測(cè)得建筑物P在北偏西60°方向上,如圖所示.求建筑物P到賽道AB的距離.(結(jié)果保留根號(hào))
思路引領(lǐng):作PC⊥AB于C,構(gòu)造出Rt△PAC與Rt△PBC,求出AB的長(zhǎng)度,利用特殊角的三角函數(shù)值求解.
解:過(guò)P點(diǎn)作PC⊥AB于C,由題意可知:∠PAC=60°,∠PBC=30°,
在Rt△PAC中,,
∴ACPC,
在Rt△PBC中,,
∴BCPC,
∵AB=AC+BCPCPC=14×46=644(米),
∴PC=161(米),
答:建筑物P到賽道AB的距離為161米.
總結(jié)提升:此題考查的是直角三角形的性質(zhì),解答此題的關(guān)鍵是構(gòu)造出兩個(gè)特殊角度的直角三角形,再利用特殊角的三角函數(shù)值解答.
43.(2023?全椒縣模擬)在湖面上修建一座觀景橋MN是鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略中一項(xiàng)重要工程.在觀測(cè)點(diǎn)A,B兩處測(cè)得∠BAM=90°,∠ABN=112°,∠BNM=105°,AB=1千米,BN=0.5千米,求觀景橋MN的長(zhǎng).參考數(shù)據(jù):sin68°≈0.9,cs68°≈0.4,tan68°≈2.5,sin37°≈0.6,cs37°≈0.8,tan37°≈0.75.
思路引領(lǐng):作NC⊥AB交AB的延長(zhǎng)線于C,ND⊥AM于D,由∠ABN=112°,得∠NBC=∠BND=68°,在Rt△BNC中,BC=BN×cs68°≈0.2(千米),可得DN=AC=AB+BC=1.2(千米),在Rt△DNM中,MN1.5(千米).
解:作NC⊥AB交AB的延長(zhǎng)線于C,ND⊥AM于D,如圖,
∵∠ABN=112°,
∴∠NBC=68°,
∴∠BND=68°,
在Rt△BNC中,
BC=BN×cs68°≈0.5×0.4=0.2(千米),
∴DN=AC=AB+BC=1+0.2=1.2(千米),
∵∠DNM=∠BNM﹣∠BND=105°﹣68°=37°,
在Rt△DNM中,
MN1.5(千米),
∴觀景橋MN的長(zhǎng)約為1.5千米.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是掌握銳角三角函數(shù)的定義.
44.(2023?鄞州區(qū)校級(jí)一模)某種落地?zé)羧鐖D1所示,AB為立桿,其高為70cm,BC為支桿,它可繞點(diǎn)B旋轉(zhuǎn),其中BC長(zhǎng)為50cm,DE為懸桿,支桿BC與懸桿DE之間的夾角∠BCD為60°.
(1)如圖2,當(dāng)支桿BC與地面垂直,且燈泡懸掛點(diǎn)D距離地面的高度為100cm,求CD的長(zhǎng);
(2)在圖2所示的狀態(tài)下,將支桿BC繞點(diǎn)B順時(shí)針旋轉(zhuǎn)20°,如圖3,求此時(shí)燈泡懸掛點(diǎn)D到地面的距離.(結(jié)果精確到1cm,參考數(shù)據(jù):sin20°≈0.34,cs20°≈0.94,tan20°≈0.36,sin40°≈0.64,cs40°≈0.77,tan40°≈0.84)
思路引領(lǐng):(1)過(guò)點(diǎn)D作DG⊥AC于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AF于點(diǎn)F,從而可求出CG的長(zhǎng)度,然后利用銳角三角函數(shù)的定義即可求出答案.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AF于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AF于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥CH于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)B作BN⊥CH于點(diǎn)N,從而可知四邊形MDFH和四邊形BNHA是矩形,利用銳角三角函數(shù)的定義可求出CN,CH,CM,MH的長(zhǎng)度即可求出答案.
解:(1)過(guò)點(diǎn)D作DG⊥AC于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AF于點(diǎn)F,
∴四邊形GDFA是矩形,
∴GA=DF=100(cm),
∵CA=CB+BA,
∴CA=50+70=120(cm),
∴CG=CA﹣DF=120﹣100=20(cm),
∵∠BCD=60°,
∴∠CDG=30°,
∴CD=2CG=40(cm),
答:CD的長(zhǎng)為40cm.
(2)過(guò)點(diǎn)D作DF⊥AF于點(diǎn)F,過(guò)點(diǎn)C作CH⊥AF于點(diǎn)H,
過(guò)點(diǎn)D作DM⊥CH于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)B作BN⊥CH于點(diǎn)N,
∴四邊形MDFH和四邊形BNHA是矩形,
由題意可知:∠BCN=20°,∠BCD=60°,
∴∠MCD=60°﹣20°=40°,
在Rt△BCN中,
cs∠BCN=cs20°,
∴CN=BCcs20°≈50×0.94≈47(cm),
∴CH=CN+NH=CN+AB=47+70=117(cm),
在Rt△CDM中,
∴cs∠MCD=cs40°,
∴CM=CDcs40°≈40×0.77≈31(cm),
∴MH=CH﹣CM=117﹣31=86(cm),
答:此時(shí)燈泡懸掛點(diǎn)D到地面的距離為86cm.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用銳角三角函數(shù)的定義,本題屬于中等題型.
45.(2022?青島一模)2022年北京冬奧會(huì)的召開(kāi)驚艷世界,冬奧村的餐廳更是得到了各國(guó)運(yùn)動(dòng)員的好評(píng).運(yùn)動(dòng)員主餐廳位于北京冬奧村居住區(qū)西南側(cè),共設(shè)置了世界餐臺(tái)、亞洲餐臺(tái)、中餐餐臺(tái)、清真餐臺(tái)、鮮果臺(tái)、面包和甜品臺(tái)等12種餐臺(tái).一送餐機(jī)器人從世界餐臺(tái)A處向正南方向走200米到達(dá)亞洲餐臺(tái)B處,再?gòu)腂處向正東方向走500米到達(dá)中餐餐臺(tái)C處,然后從C處向北偏西37°走到就餐區(qū)D處,最后從D回到A處,已知就餐區(qū)D在A的北偏東73°方向,求中餐臺(tái)C到就餐區(qū)D(即CD)的距離.(結(jié)果保留整數(shù))
(參考數(shù)值:sin73°,cs73°,tan73°,sin37°,cs37°,tan37°.)
思路引領(lǐng):過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥DE,垂足為F,根據(jù)題意可得∠AFE=∠AFD=∠DEC=∠DEB=∠B=90°,∠CDE=37°,∠ADF=73°,從而可得四邊形ABEF是矩形,進(jìn)而可得AB=EF=200米,AF=BE,然后設(shè)CD=x米,在Rt△CDE中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出DE,CE的長(zhǎng),從而求出BE,AF,DF的長(zhǎng),最后在Rt△ADF中,利用銳角三角函數(shù)的定義列出關(guān)于x的方程,進(jìn)行計(jì)算即可解答.
解:過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC,垂足為E,過(guò)點(diǎn)A作AF⊥DE,垂足為F,
則∠AFE=∠AFD=∠DEC=∠DEB=∠B=90°,∠CDE=37°,∠ADF=73°,
∴四邊形ABEF是矩形,
∴AB=EF=200米,AF=BE,
設(shè)CD=x米,
在Rt△CDE中,DE=CD?cs37°x(米),
CE=CD?sin37°x(米),
∴DF=DE﹣EF=(x﹣200)米,
∵BC=500米,
∴AF=BE=AB﹣CE=(500x)米,
在Rt△ADF中,tan73°,
∴AFDF,
∴500x(x﹣200),
解得:x≈357,
∴中餐臺(tái)C到就餐區(qū)D(即CD)的距離為357米.
總結(jié)提升:本題考查了矩形的判定,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.
46.(2022?郯城縣一模)釣魚(yú)是修身養(yǎng)性的戶外休閑運(yùn)動(dòng),閑暇之余,流連于江河湖泊之間,鳥(niǎo)語(yǔ)花香,玉樹(shù)蔥蔥,享受大自然,怡然自樂(lè)…,“勸君莫食三月鯽,萬(wàn)千魚(yú)仔魚(yú)腹中”,釣魚(yú)是一種心情,釣獲放流是一種境界!
如圖一靜待鯉魚(yú)上鉤:AB是魚(yú)竿,BC、CD是魚(yú)線,EH是水面,點(diǎn)B、點(diǎn)C分別在矩形EFDH的一組鄰邊上,AF⊥EH,AB=8米,AF=7米,CH=0.5米,∠ABE=30°,∠HBC=4.4°.
如圖二揚(yáng)竿中魚(yú):魚(yú)竿AB彎成圓弧,其圓心恰好是點(diǎn)O,魚(yú)線OB由于受到拉力作用,長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的1.2倍,即:OB=1.2(BC+CD).
若∠AOB的度數(shù)超過(guò)45°,魚(yú)竿將有折斷的危險(xiǎn),請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算說(shuō)明:是否有斷竿跑魚(yú)的危險(xiǎn)?
(參考數(shù)據(jù):π取3,sin4.4°,cs4.4°≈0.997,tan4.4°≈3.096)
思路引領(lǐng):關(guān)鍵直角三角形的邊角關(guān)系求出圖一中的魚(yú)線BC、CD的長(zhǎng)度,進(jìn)而得出圖二中弧AB的長(zhǎng)度以及半徑OB的長(zhǎng),由弧長(zhǎng)公式即可求出∠AOB的大小,比較得出結(jié)論即可.
解:如圖一,在Rt△ABE中,∠ABE=30°,AB=8米,
∴AEAB=4(米),
∴EF=AF﹣AE=7﹣4=3(米)=HD,
∴CD=HD﹣HC=3﹣0.5=2.5(米),
在Rt△BCH中,
∵sin∠CBH,即sin4.4°,
∴BC6.5(米),
∴BC+CD=6.5+2.5=9(米),
∴OB=1.2(BC+CD)=10.8(米),
設(shè)∠AOB=n°,由弧長(zhǎng)公式得,
8,
解得n≈42.5°<45°,
∴沒(méi)有斷竿跑魚(yú)的危險(xiǎn).
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,掌握直角三角形的邊角關(guān)系是正確解答的關(guān)鍵.
47.(2022?連山區(qū)三模)如圖①是一種手機(jī)平板支架,由托板、支撐板和底座構(gòu)成,手機(jī)放置在托板上,托板長(zhǎng)AB=115mm,支撐板長(zhǎng)CD=70mm,且CB=35mm,∠CDE=60°,托板AB可繞點(diǎn)C轉(zhuǎn)動(dòng).
(1)求點(diǎn)C到直線DE的距離: 35mm ;(計(jì)算結(jié)果保留根號(hào))
(2)若∠DCB=70°時(shí),求點(diǎn)A到直線DE的距離(計(jì)算結(jié)果精確到個(gè)位).
(參考數(shù)據(jù):sin50°≈0.8,cs50°≈0.6,tan50°≈1.2,)
思路引領(lǐng):(1)作高CM,在直角三角形CDM中,由直角三角形的邊角關(guān)系可得答案;
(2)作出點(diǎn)A到直線DE的距離AN,再過(guò)點(diǎn)CP⊥AN,在直角三角形ACP中,由邊角關(guān)系求出AP即可.
解:(1)如圖②,過(guò)點(diǎn)C作CM⊥DE,垂足為M,
在Rt△CDM中,CD=70mm,∠CDE=60°,
∵sin∠CDM,
∴,
∴CM=35,
即:點(diǎn)C到直線DE的距離為35mm;
故答案為:35mm;
(2)如圖②,過(guò)點(diǎn)A作AN⊥DE,垂足為N,過(guò)點(diǎn)C作CP⊥AN,垂足為P,則CM=PN,
∴∠DCB=70°,∠DCM=90°﹣60°=30°,
∴∠BCM=70°﹣30°=40°,
又∵CM∥AN,
∴∠A=∠BCM=40°,
在Rt△ACP中,AC=115﹣35=80(mm),∠ACP=90°﹣40°=50°,
∵sin∠ACP,即sin50°0.8,
∴AP=64,
∴AN=AP+PN=64+35124(mm),
答:點(diǎn)A到直線DE的距離約為124mm.
總結(jié)提升:本題考查解直角三角形的應(yīng)用,掌握直角三角形的邊角關(guān)系是正確解答的前提.

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