解直角三角形的应用题型
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中考指导:解直角三角形的实际应用是中考数学必考的内容之一,解直角三角形的实际应用是将实际生活中的问题转化为数学模型,通过构建直角三角形,利用勾股定理、锐角三角函数、直角三角形的边角关系来解决问题。
解直角三角形的应用可解决的问题有: 1.测量物体的高度; 2.测量河的宽度; 3.解决航海航空问题; 4.解决坡度问题; 5.解决实际生活中其它问题. 解直角三角形的实际应用题在中考数学试题中所占的分值大约在8-10分. 典型例题解析【例1】(河南省商丘市柘城县2018年中考数学一模)如图,山顶建有一座铁塔,塔高BC=80米,测量人员在一个小山坡的P处测得塔的底部B点的仰角为45°,塔顶C点的仰角为60°.已测得小山坡的坡角为30°,坡长MP=40米.求山的高度AB(精确到1米).(参考数据:2≈1.414,3≈1.732)【答案】山高AB约为129米.【解析】试题分析:过点P作PE⊥AM于E,PF⊥AB于F.在Rt△PME中,由30°角所对直角边等于斜边的一半,得到PE的长.设BF=x,解Rt△PFB和Rt△PFC,根据BC+BF=3PF.列方程求解即可得到结论.试题解析:解:如图,过点P作PE⊥AM于E,PF⊥AB于F.在Rt△PME中,∵∠PME=30°,PM=40,∴PE=20.∵四边形AEPF是矩形,∴FA=PE=20.设BF=x米.∵∠FPB=45°,∴FP=BF=x.∵∠FPC=60°,∴CF=PF tan60°=3x.∵CB=80,∴80+x=3x.解得:x=40(3+1),∴AB=40(3+1)+20=60+403≈129(米).答:山高AB约为129米.点睛:本题要求学生借助俯角构造直角三角形,并结合图形利用三角函数解直角三角形.【例2】(四川省青神县2017届九年级教学质量监测)南海是我国的南大门,如图所示,某天我国一艘海监执法船在南海海域正在进行常态化巡航,在A处测得北偏东30°方向上,距离为20海里的B处有一艘不明身份的船只正在向东南方向航行,便迅速沿北偏东75°的方向前往监视巡查,经过一段时间后在C处成功拦截不明船只,问我国海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了多少海里?【答案】即我海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了106102+海里.【解析】试题分析:过B作BD⊥AC,在Rt△ABD中,利用勾股定理求出BD与AD的长,在Rt△BCD中,求出CD的长,由AD+DC求出AC的长即可.试题解析:过B作BD⊥AC,∵∠BAC=75°﹣30°=45°,∴在Rt△ABD中,∠BAD=∠ABD=45°,∠ADB=90°,由勾股定理得:BD=AD=×20=10(海里),在△ABC中, ∠BAC=45°,∠ABC=75°,可得∠C=60°∴在Rt△CBD中,∴tan∠BCD =,即tan60°=,即CD=则AC=AD+DC=10+答:即我海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了10+海里.【例3】(广东省梅州市梅江区实验中学2017届九年级下学期第一次月考)如图,在一笔直的海岸线l上有AB两个观测站,A在B的正东方向,AB=2(单位:km).有一艘小船在点P处,从A测得小船在北偏西60°的方向,从B测得小船在北偏东45°的方向.(结果都保留根号)(1)求点P到海岸线l的距离;(2)小船从点P处沿射线AP的方向航行一段时间后,到点C处,此时,从B测得小船在北偏西15°的方向.求点C与点B之间的距离.【答案】(1)点P到海岸线l的距离为(﹣1)km;(2)点C与点B之间的距离为km.【解析】试题分析:(1)过点P作PD⊥AB于点D,设PD=x km,先解Rt△PBD,用含x的代数式表示BD,再解Rt △PAD,用含x的代数式表示AD,然后根据BD+AD=AB,列出关于x的方程,解方程即可;(2)过点B作BF⊥AC于点F,先解Rt△ABF,得出BF=12AB=1km,再解Rt△BCF,得出BC=2BF=2km.试题解析:(1)如图,过点P作PD⊥AB于点D.设PD=xkm.在Rt△PBD中,∠BDP=90°,∠PBD=90°﹣45°=45°,∴BD=PD=xkm.在Rt△PAD中,∠ADP=90°,∠PAD=90°﹣60°=30°,∴AD33xkm.∵BD+AD=AB,∴x3=2,x31,∴点P到海岸线l31)km;(2)如图,过点B作BF⊥AC于点F.根据题意得:∠ABC=105°,在Rt△ABF中,∠AFB=90°,∠BAF=30°,∴BF=12AB=1km.在△ABC中,∠C=180°﹣∠BAC﹣∠ABC=45°.在Rt△BCF中,∠BFC=90°,∠C=45°,∴BC2BF2km,∴点C与点B之间的距离为2km.【例4】(2017年河南省安阳市林州市中考数学二模)如图,某大楼的顶部树有一块广告牌CD,小李在山坡的坡脚A处测得广告牌底部D的仰角为60°.沿坡面AB向上走到B处测得广告牌顶部C的仰角为45°,已知山坡AB的坡度i=1:3,AB=10米,AE=15米.(i=1:3是指坡面的铅直高度BH与水平宽度AH的比)(1)求点B距水平面AE的高度BH;(2)求广告牌CD的高度.(测角器的高度忽略不计,结果精确到0.1米.参考数据:2≈1.414,3≈1.732)【答案】(1)5;(2)2.7m.【解析】试题分析:(1)过B作DE的垂线,设垂足为G.分别在Rt△ABH中,通过解直角三角形求出BH、AH;(2)在△ADE解直角三角形求出DE的长,进而可求出EH即BG的长,在Rt△CBG中,∠CBG=45°,则CG=BG,由此可求出CG的长然后根据CD=CG+GE-DE即可求出宣传牌的高度.试题解析:(1)过B作BG⊥DE于G,Rt△ABH中,i=tan∠333,∴∠BAH=30°,∴BH=12AB=5;(2)∵BH⊥HE,GE⊥HE,BG⊥DE,∴四边形BHEG是矩形.∵由(1)得:BH=5,3,∴BG=AH+AE=53+15,Rt△BGC中,∠CBG=45°,∴CG=BG=53+15.Rt△ADE中,∠DAE=60°,AE=15,∴DE=3AE=153.∴CD=CG+GE-DE=53+15+5-153=20-103≈2.7m.答:宣传牌CD高约2.7米.【例5】(江苏省连云港市2017届九年级中考模拟)一种拉杆式旅行箱的示意图如图所示,箱体长AB=50cm,拉杆最大伸长距离BC=35cm,(点A、B、C在同一条直线上),在箱体的底端装有一圆形滚轮⊙A,⊙A与水平地面切于点D,AE∥DN,某一时刻,点B距离水平面38cm,点C距离水平面59cm.(1)求圆形滚轮的半径AD的长;(2)当人的手自然下垂拉旅行箱时,人感觉较为舒服,已知某人的手自然下垂在点C处且拉杆达到最大延伸距离时,点C距离水平地面73.5cm,求此时拉杆箱与水平面AE所成角∠CAE的大小(精确到1°,参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19).【答案】(1)圆形滚轮的半径AD的长是8cm;(2)∠CAF=50°.【解析】(1)作BH⊥AF于点G,交DM于点H.则BG∥CF,△ABG∽△ACF.设圆形滚轮的半径AD的长是xcm.则=,即=,解得:x=8.则圆形滚轮的半径AD的长是8cm;(2)CF=73.5﹣8=65.5(m).则sin∠CAF==≈0.77,则∠CAF=50°.强化训练 1.(2017湖南株洲第23题)如图示一架水平飞行的无人机AB 的尾端点A 测得正前方的桥的左端点P 的俯角为α其中tan α=23,无人机的飞行高度AH 为5003米,桥的长度为1255米.①求点H 到桥左端点P 的距离;②若无人机前端点B 测得正前方的桥的右端点Q 的俯角为30°,求这架无人机的长度A B .2.(2017内蒙古通辽第22题)如图,物理老师为同学们演示单摆运动,单摆左右摆动中,在OA 的位置时俯角030=⊥EOA ,在OB 的位置时俯角060=∠FOB .若EF OC ⊥,点A 比点B 高cm 7.求(1)单摆的长度(7.13≈);(2)从点A 摆动到点B 经过的路径长(1.3≈π).3.(2017湖南张家界第19题)位于张家界核心景区的贺龙铜像,是我国近百年来最大的铜像.铜像由像体AD 和底座CD 两部分组成.如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =70.5°,在Rt △DBC 中,∠DBC =45°,且CD =2.3米,求像体AD 的高度(最后结果精确到0.1米,参考数据:sin 70.5°≈0.943,cos 70.5°≈0.334,tan 70.5°≈2.824)4.(2017海南第22题)为做好防汛工作,防汛指挥部决定对某水库的水坝进行加高加固,专家提供的方案是:水坝加高2米(即CD=2米),背水坡DE的坡度i=1:1(即DB:EB=1:1),如图所示,已知AE=4米,∠EAC=130°,求水坝原来的高度B C.(参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.2)5.(2017新疆乌鲁木齐第21题)一艘渔船位于港口A的北偏东60方向,距离港口20海里B处,它沿北偏西37方向航行至C处突然出现故障,在C处等待救援,,B C之间的距离为10海里,救援船从港口A出发20分钟到达C≈≈≈,结果取整数)处,求救援的艇的航行速度.(sin370.6,cos370.8,3 1.7326.(2017浙江省绍兴市)如图,学校的实验楼对面是一幢教学楼,小敏在实验楼的窗口C测得教学楼顶部D的仰角为18°,教学楼底部B的俯角为20°,量得实验楼与教学楼之间的距离AB=30m.(1)求∠BCD的度数.(2)求教学楼的高BD.(结果精确到0.1m,参考数据:tan20°≈0.36,tan18°≈0.32)7.(2016·湖北随州·8分)某班数学兴趣小组利用数学活动课时间测量位于烈山山顶的炎帝雕像高度,已知烈山坡面与水平面的夹角为30°,山高857.5尺,组员从山脚D处沿山坡向着雕像方向前进1620尺到达E点,在点E 处测得雕像顶端A的仰角为60°,求雕像AB的高度.8.(江苏省盐都市盐都初级中学2017届九年级下学期第一次学情调研)如图,一居民楼底部B与山脚P位于同一水平线上,小李在P处测得居民楼顶A的仰角为60°,然后他从P处沿坡角为45°的山坡向上走到C处,这时,PC=30 m,点C与点A恰好在同一水平线上,点A、B、P、C在同一平面内.(1)求居民楼AB的高度;(2)求C、A之间的距离.(结果保留根号)9.(陕西西安市西北工业大学附属中学2017届九年级五模)如图,学校一幢教学楼的顶部竖有一块写有“校训”的宣传牌,已知米.小宏在点测得点的仰角为,再向教学楼前进米到达点,测得点的仰角为.若小宏的身高米,不考虑其它因素,求教学楼的高度.(结果精确到米).(参考数据:,,)10.(广东省深州市2017届初三七校联考)小明想测量位于池塘两端的A、B两点的距离.他沿着与直线AB平行的道路EF 行走,当行走到点C 处,测得∠ ACF =45°,再向前行走100米到点D 处,测得∠ BDF =60°.若直线AB 与EF 之间的距离为60米,求A 、B 两点的距离.(结果保留三位有效数字,参考数据: 2≈1.414; 3≈1.732.)11.(安徽省合肥市庐阳区2017届九年级第二次模拟)“低碳环保,你我同行”.今年合肥市区的增设的“小黄车”、“摩拜单车”等公共自行车给市民出行带来了极大的方便.图①是某种公共自行车的实物图,图②是该种公共自行车的车架示意图,点A 、D 、C 、E 在同一条直线上,CD=30cm ,DF=20cm ,AF=25cm ,FD ⊥AE 于点D ,座杆CE=15cm ,且∠EAB=75°.求点E 到AB 的距离.(参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)12.(广东省深圳市宝安区2017届中考数学二模)如图,在楼房MN 前有两棵树与楼房在同一直线上,且垂直于地面,为了测量树AB 、CD 的高度,小明爬到楼房顶部M 处,光线恰好可以经过树CD 的顶站C 点到达树AB 的底部B 点,俯角为45°,此时小亮测得太阳光线恰好经过树CD 的顶部C 点到达楼房的底部N 点,与地面的夹角为30°,树CD 的影长DN 为15米,请求出树AB 、CD 的高度.(结果保留根号)13.(陕西西安市西北工业大学附属中学2017届九年级第八次适应性训练)如图,在坡顶A 处的同一水平面上有一座古塔BC ,数学兴趣小组的同学在斜坡底P 处测得该塔的塔顶B 的仰角为45︒,然后他们沿着坡度为1:2.4的斜坡AP 攀行了26米,在坡顶A 处又测得该塔的塔顶B 的仰角为76︒.求古塔BC 的高度.(结果精确到1米,参考数据: sin760.9703︒≈, cos760.2419︒≈, tan767.0108︒≈)14.(江苏省镇江市润州区2017届九年级中考二模)如图,某数学兴趣小组在活动课上测量学校旗杆高度.已知小明的眼睛与地面的距离AB =1.7m ,看旗杆顶部M 的仰角为45;小红的眼睛与地面的距离CD =1.5m ,看旗杆顶部M 的仰角为30.两人相距28米且位于旗杆两侧(点B 、N 、D 在同一条直线上).请求出旗杆MN 的高度.(参考数据: 2 1.4≈, 3 1.7≈,结果保留整数)15.如图,某校少年宫数学课外活动初三小组的同学为测量一座铁塔AM 的高度如图,他们在坡度是i=1:2.5的斜坡DE 的D 处,测得楼顶的移动通讯基站铁塔的顶部A 和楼顶B 的仰角分别是60°、45°,斜坡高EF =2米,CE =13米,CH =2米。
解直角三角形(5种题型)【知识梳理】一.解直角三角形(1)解直角三角形的定义在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.(2)解直角三角形要用到的关系①锐角、直角之间的关系:∠A+∠B=90°;②三边之间的关系:a2+b2=c2;③边角之间的关系:sin A=∠A的对边斜边=ac,cos A=∠A的邻边斜边=bc,tan A=∠A的对边∠A的邻边=ab.(a,b,c分别是∠A、∠B、∠C的对边)二.解直角三角形的应用(1)通过解直角三角形能解决实际问题中的很多有关测量问.如:测不易直接测量的物体的高度、测河宽等,关键在于构造出直角三角形,通过测量角的度数和测量边的长度,计算出所要求的物体的高度或长度.(2)解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.三.解直角三角形的应用-坡度坡角问题(1)坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比,又叫做坡比,它是一个比值,反映了斜坡的陡峭程度,一般用i表示,常写成i=1:m的形式.(2)把坡面与水平面的夹角α叫做坡角,坡度i与坡角α之间的关系为:i=h/l=tanα.(3)在解决坡度的有关问题中,一般通过作高构成直角三角形,坡角即是一锐角,坡度实际就是一锐角的正切值,水平宽度或铅直高度都是直角边,实质也是解直角三角形问题.应用领域:①测量领域;②航空领域③航海领域:④工程领域等.四.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(1)概念:仰角是向上看的视线与水平线的夹角;俯角是向下看的视线与水平线的夹角.(2)解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形,另当问题以一个实际问题的形式给出时,要善于读懂题意,把实际问题划归为直角三角形中边角关系问题加以解决.在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角;视线在水平线下方的角叫俯角;五.解直角三角形的应用-方向角问题(1)在辨别方向角问题中:一般是以第一个方向为始边向另一个方向旋转相应度数.(2)在解决有关方向角的问题中,一般要根据题意理清图形中各角的关系,有时所给的方向角并不一定在直角三角形中,需要用到两直线平行内错角相等或一个角的余角等知识转化为所需要的角.【考点剖析】一.解直角三角形1.(2022春•闵行区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点D在边AC上,且AD =2CD,DE⊥AB,垂足为点E,联结CE,求:(1)线段BE的长;(2)∠ECB的余弦值.【分析】(1)根据题意,AC=BC=6,AD=2CD,可得AD的长度,根据等腰直角三角形的性质可得AB=√2AC,由AE=sin45°•AD的长度,则BE=AB﹣AE,计算即可得出答案;(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,根据等腰直角三角形的性质可得,EF=BF=sin45°•BE,则CF=BC﹣BF,根据勾股定理可得CE=√EF2+CF2,在Rt△ECF中,由cos∠ECB=CFCE 计算即可得出答案.【解答】解:(1)∵AC=BC=6,AD=2CD,∴AD=4,∵∠ACB=90°,∴AB=√2AC=6√2,∴∠DAE=45°,DE⊥AB,∴AE=sin45°•AD=√22×4=2√2,∴BE=AB﹣AE=6√2−2√2=4√2;(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,∵∠B=45°,∴EF=BF=sin45°•BE=√22×4√2=4,∴CF=BC﹣BF=2,∴CE=√EF2+CF2=√42+22=2√5,在Rt△ECF中,cos∠ECB=CFCE =2√5=√55.【点评】本题主要考查了解直角三角形及等腰直角三角形形的性质,应用等腰直角三角形性质进行计算是解决本题的关键.2.(2022春•浦东新区校级期中)如图,在△ABC中,CD是边AB上的高,AE是BC边上的中线,已知AD=8,BD=4,cos∠ABC=45.(1)求高CD的长;(2)求tan∠EAB的值.【分析】(1)在Rt△BCD中,由已知条件cos∠ABC=BDBC =45,即可算出BC的长,根据勾股定理即可得出答案;(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,可得CD∥EF,由E为BC的中点,可得EF是△BCD的中位线,即可算出EF=12CD,DF的长度,即可算出AF=AD+DF的长度,在Rt△AEF中,根据tan∠EAB=EFAF即可得出答案.【解答】解:(1)在Rt△BCD中,∵cos∠ABC=BDBC =45,∴4BC =45,∴BC=5,∴CD=√BC2−BD2=√52−42=3;(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,∵EF⊥BD,∴CD∥EF,∵E为BC的中点,∴EF是△BCD的中位线,∴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.【点评】本题主要考查了解直角三角形,熟练掌握解直角三角形的方法进行求解是解决本题的关键.3.(2022•黄浦区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,sin∠ABC=13,D是边AB上一点,且CD=CA,BE⊥CD,垂足为点E.(1)求AD 的长; (2)求∠EBC 的正切值.【分析】(1)过C 点作CH ⊥AD 于H ,如图,利用等腰三角形的性质得到AH =DH ,再证明∠ACH =∠ABC ,则sin ∠ACH =sin ∠ABC =13,然后利用正弦的定义求出AH ,从而得到AD 的长;(2)在Rt △ABC 中先求出AB =9,则BD =7,再证明∠HCD =∠EBD ,则sin ∠EBD =DE BD =13,利用正弦的定义求出DE =73,接着利用勾股定理计算出BE ,然后根据正切的定义求解.【解答】解:(1)过C 点作CH ⊥AD 于H ,如图, ∵CD =CA , ∴AH =DH ,∵∠ABC+∠BCH =90°,∠ACH+∠BCH =90°, ∴∠ACH =∠ABC , ∴sin ∠ACH =sin ∠ABC =13, 在Rt △ACH 中,sin ∠ACH =AH AC =13,∴AD =2AH =2;(2)在Rt △ABC 中,sin ∠ABC =AC AB=13,∴AB =3AC =9,∴BD =AB ﹣AD =9﹣2=7, ∵∠E =90°, 而∠EDB =∠HDC , ∴∠HCD =∠EBD , ∴sin ∠EBD =DE BD =13,∴DE =13BD =73,∴BE =√72−(73)2=14√23,在Rt △EBC 中,tan ∠EBC =EC EB=3+7314√23=4√27.【点评】本题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过程就是解直角三角形.也考查了等腰直角三角形的性质. 二.解直角三角形的应用4.(2022•长宁区二模)冬至是一年中太阳光照射最少的日子,如果此时楼房最低层能采到阳光,一年四季整座楼均能受到阳光的照射,所以冬至是选房买房时确定阳光照射的最好时机.某居民小区有一朝向为正南方向的居民楼.该居民楼的一楼是高6米的小区超市,超市以上是居民住房,在该楼前面20米处要盖一栋高25米的新楼.已知上海地区冬至正午的阳光与水平线夹角为29°(参考数据:sin29°≈0.48;cos29°≈0.87;tan29°≈0.55)(1)冬至中午时,超市以上的居民住房采光是否有影响,为什么?(2)若要使得超市全部采光不受影响,两楼应至少相距多少米?(结果保留整数)【分析】(1)延长光线交CD 于点F ,过点F 作FG ⊥AB ,垂足为G ,根据题意可得∠AFG =29°,GF =BC =20米,GB =FC ,然后在Rt △AGF 中,利用锐角三角函数的定义求出AG ,从而求出GB 的长,进行比较,即可解答;(2)延长光线交直线BC 于点E ,根据题意可得∠AEB =29°,然后在Rt △ABE 中,利用锐角三角函数的定义求出BE 的长,即可解答.【解答】解:(1)冬至中午时,超市以上的居民住房采光有影响,理由:延长光线交CD于点F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,则∠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,∴冬至中午时,超市以上的居民住房采光有影响;(2)延长光线交直线BC于点E,则∠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响,两楼应至少相距45米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.5.(2022•徐汇区二模)激光电视的光源是激光,它运用反射成像原理,屏幕不通电无辐射,降低了对消费者眼睛的伤害.根据THX观影标准,当观影水平视场角“θ”的度数处于33°到40°之间时(如图1),双眼肌肉处于放松状态,是最佳的感官体验的观影位.(1)小丽家决定要买一个激光电视,她家客厅的观影距离(人坐在沙发上眼睛到屏幕的距离)为3.5米,小佳家要选择电视屏幕宽(图2中的BC的长)在什么范围内的激光电视就能享受黄金观看体验?(结果精确到0.1m,参考数据:sin33°≈0.54,tan33°≈0.65,sin40°≈0.64,tan40°≈0.84,sin16.5°≈0.28,tan16.5°≈0.30,sin20°≈0.34,tan20°≈0.36)(2)由于技术革新和成本降低,激光电视的价格逐渐下降,某电器商行经营的某款激光电视今年每台销售价比去年降低4000元,在销售量相同的情况下,今年销售额在去年销售总额100万元的基础上减少20%,今年这款激光电视每台的售价是多少元?【分析】(1)过点A作AD⊥BC于点D,根据题意可得AB=AC,当∠BAC=33°时,当∠BAC=40°时,利用锐角三角函数即可解决问题;(2)设今年这款激光电视每台的售价是x元,则去年每台的售价为(x+4000)元.由题意列出方程即可解决问题.【解答】解:(1)如图,过点A作AD⊥BC于点D,根据题意可知:AB=AC,AD⊥BC,∴BC=2BD,∠BAD=∠CAD=∠BAC,当∠BAC=33°时,∠BAD=∠CAD=16.5°,在△ABD中,BD=AD×tan16.5°≈3.5×0.30=1.05(m),∴BC=2BD=2.10(m),当∠BAC=40°时,∠BAD=∠CAD=20°,在△ABD中,BD=AD×tan20°≈3.5×0.36=1.26(m),∴BC=2BD=2.52m,答:小佳家要选择电视屏幕宽为2.10m﹣2.52m之间的激光电视就能享受黄金观看体验;(2)设今年这款激光电视每台的售价是x元,则去年每台的售价为(x+4000)元.由题意可得:=,解得:x=16000,经检验x=16000是原方程的解,符合题意,答:今年这款激光电视每台的售价是16000元.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,分式方程的应用,视点,视角和盲区,解决本题的关键是根据题意找到等量关系准确列出方程.6.(2022•崇明区二模)为解决群众“健身去哪儿”问题,某区2021年新建、改建90个市民益智健身苑点,图1是某益智健身苑点中的“侧摆器”.锻炼方法:面对器械,双手紧握扶手,双脚站立于踏板上,腰部发力带动下肢做左右摆式运动.(1)如图2是侧摆器的抽象图,已知摆臂OA的长度为80厘米,在侧摆运动过程中,点A为踏板中心在侧摆运动过程中的最低点位置,点B为踏板中心在侧摆运动过程中的最高点位置,∠BOA=25°,求踏板中心(精确到0.1厘米)(sin25°≈0.423,cos25°≈0.906,tan25°≈0.466)点在最高位置与最低位置时的高度差.(2)小杰在侧摆器上进行锻炼,原计划消耗400大卡的能量,由于小杰加快了运动频率,每小时能量消耗比原计划增加了100大卡,结果比原计划提早12分钟完成任务,求小杰原计划完成锻炼需多少小时?【分析】(1)过点B作BD⊥OA垂足为D,由题意得:OB=OA=80cm,然后在Rt△BOD中,利用锐角三角函数的定义求出OD的长,进行计算即可解答;(2)先设小杰原计划x小时完成锻炼,然后根据实际每小时的能量消耗﹣原计划每小时的能量消耗=100,列出方程进行计算即可解答.【解答】解:(1)过点B作BD⊥OA垂足为D,由题意得:OB=OA=80cm,在Rt△BOD中,∠BOA=25°,∴OD=BO•cos25°≈80×0.906=72.48(cm),∴AD=OA﹣OD=80﹣72.48≈7.5(cm),∴踏板中心点在最高位置与最低位置时的高度差约为7.5厘米;(2)设小杰原计划x小时完成锻炼,由题意得:,解得:,经检验:都是原方程的根,但不符合题意,舍去,答:小杰原计划锻炼1小时完成.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,分式方程的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.7.(2022•宝山区二模)某超市大门口的台阶通道侧面如图所示,共有4级台阶,每级台阶高度都是0.25米.根据部分顾客的需要,超市计划做一个扶手AD,AB、DC是两根与地平线MN都垂直的支撑杆(支撑杆底端分别为点B、C).(1)求点B与点C离地面的高度差BH的长度;(2)如果支撑杆AB、DC的长度相等,且∠DAB=66°.求扶手AD的长度.(参考数据:sin66°≈0.9,cos66°≈0.4,tan66°≈2.25,cot66°≈0.44)【分析】(1)根据每级台阶高度都是0.25米,然后计算出3个台阶的总高度,即可解答;(2)连接BC,根据题意可得:AB=DC,AB∥DC,从而可得四边形ABCD是平行四边形,然后利用平行四边形的性质可得AD=BC,AD∥BC,从而求出∠CBH=66°,最后在Rt△CBH中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.【解答】解:(1)∵每级台阶高度都是0.25米,∴BH=3×0.25=0.75(米),∴点B与点C离地面的高度差BH的长度为0.75米;(2)连接BC,由题意得:AB=DC,AB∥DC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠DAB=∠CBH=66°,在Rt△CBH中,BH=0.75米,∴BC=≈=1.875(米),∴扶手AD的长度约为1.875米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.三.解直角三角形的应用-坡度坡角问题8.(2021秋•闵行区期末)如图,某幢楼的楼梯每一级台阶的高度为20厘米,宽度为30厘米,那么斜面AB 的坡度为.【分析】根据坡度的概念计算,得到答案.【解答】解:斜面AB的坡度为20:30=1:1.5,故答案为:1:1.5.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.9.(2022春•浦东新区校级期中)工厂的传送带把物体从地面送到离地面5米高的地方,如果传送带与地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,那么物体所经过的路程为米.【分析】根据坡度的概念求出AC,根据勾股定理求出AB.【解答】解:∵传送带与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),故答案为:13.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.10.(2022•黄浦区二模)某传送带与地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,如果它把物体从地面送到离地面10米高的地方,那么物体所经过的路程为米.【分析】根据坡度的概念求出水平距离,根据勾股定理计算,得到答案.【解答】解:∵传送带与地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,它把物体从地面送到离地面10米高,∴水平距离为:2.4×10=24,∴物体所经过的路程为:√102+242=26(米),故答案为:26.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度的概念是解题的关键.11.(2022•浦东新区二模)如图,一个高BE为√3米的长方体木箱沿坡比为1:√3的斜面下滑,当木箱滑至如图位置时,AB=3米,则木箱端点E距地面AC的高度EF为米.【分析】根据坡度的概念求出∠DAF=30°,根据正弦的定义求出DE,进而求出BD,得到答案.【解答】解:设AB、EF交于点D,∵斜坡的坡比为1:√3,∴tan∠DAF=√3=√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),故答案为:3.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度的概念是解题的关键.四.解直角三角形的应用-仰角俯角问题12.(2021秋•浦东新区期末)在离旗杆20米处的地方,用测角仪测得旗杆顶的仰角为α,如测角仪的高为1.5米,那么旗杆的高为()米.A.20cotαB.20tanαC.1.5+20tanαD.1.5+20cotα【分析】由题意得,在直角三角形中,知道了已知角的邻边求对边,用正切值计算即可.【解答】解:根据题意可得:旗杆比仪器高20tanα,测角仪高为1.5米,故旗杆的高为(1.5+20tanα)米.故选:C.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角,熟练掌握解直角三角形的方法是解题的关键.13.(2022•徐汇区二模)如图,小明在某次投篮中刚好把球打到篮板的点D处后进球,已知小明与篮板底的距离BC=5米,眼睛与地面的距离AB=1.7米,视线AD与水平线的夹角为α,已知tanα的值为0.3,则点D到地面的距离CD的长为米.【分析】根据题意可得AE=BC=5米,EC=AB=1.7米,然后在Rt△ADE中,利用锐角三角函数的定义求出DE的长,进行计算即可解答.【解答】解:由题意得: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),∴点D到地面的距离CD的长为3.2米,故答案为:3.2.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.14.(2022•青浦区二模)小明要测量公园里一棵古树的高,被一条小溪挡住去路,采用计算方法,在A点测得古树顶的仰角为α,向前走了100米到B点,测得古树顶的仰角为β,则古树的高度为米.【分析】设CD=x米,用含x的代数式表示出AD和BD的长,再根据AD﹣BD=100可得x的值.【解答】解:设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,故答案为:100⋅tanβ⋅tanαtanβ−tanα.【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.五.解直角三角形的应用-方向角问题15.(2021秋•黄浦区期末)如图,在东西方向的海岸线l上有一长为1千米的码头MN,在距码头西端M的正西方向58千米处有一观测站O,现测得位于观测站O的北偏西37°方向,且与观测站O相距60千米的小岛A处有一艘轮船开始航行驶向港口MN.经过一段时间后又测得该轮船位于观测站O的正北方向,且与观测站O相距30千米的B处.(1)求AB两地的距离;(结果保留根号)(2)如果该轮船不改变航向继续航行,那么轮船能否行至码头MN靠岸?请说明理由.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37≈0.75.)【分析】(1)过点A作AC⊥OB于点C.可知△ABC为直角三角形.根据勾股定理解答.(2)延长AB交l于D,比较OD与OM+MN的大小即可得出结论.【解答】解:(1)过点A作AC⊥OB于点C.由题意,得OA=60千米,OB=30千米,∠AOC=37°.∴AC=OAsin37°≈60×0.60=36(千米).在Rt△AOC中,OC=OA•cos∠AOC≈60×0.8=48(千米).∴BC=OC﹣OB=48﹣30=18(千米).在Rt△ABC中,AB=.(2)如果该轮船不改变航向继续航行,不能行至码头MN靠岸.理由:延长AB交l于点D.∵∠ABC=∠OBD,∠ACB=∠BOD=90°.∴△ABC∽△DBO,∴,∴,∴OD=60(千米).∵60>58+1,∴该轮船不改变航向继续航行,不能行至码头MN靠岸.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,此题结合方向角,考查了阅读理解能力、解直角三角形的能力.计算出相关特殊角和作出辅助线构造相似三角形是解题的关键.16.(2021秋•嘉定区期末)如图,在航线l的两侧分别有两个灯塔A和B,灯塔A到航线l的距离为AC=3千米,灯塔B到航线l的距离为BD=4千米,灯塔B位于灯塔A南偏东60°方向.现有一艘轮船从位于灯塔B北偏西53°方向的N(在航线l上)处,正沿该航线自东向西航行,10分钟后该轮船行至灯塔A正南方向的点C(在航线l上)处.(1)求两个灯塔A和B之间的距离;(2)求该轮船航行的速度(结果精确到0.1千米/小时).(参考数据:,sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)【分析】(1)根据特殊角三角函数即可解决问题;(2)根据三角函数定义可得CN的长,进而可以求该轮船航行的速度.【解答】解:(1)由题意,得∠ACM=∠BDM=90°,AC=3,BD=4,∠CAM=∠DBM=60°,在Rt△ACM中,,∴cos60°=,∴AM=6,在Rt△BDM中,,∴cos60°=,∴BM=8,∴AB=AM+BM=14千米.答:两个灯塔A和B之间的距离为14千米.(2)在Rt△ACM中,,∴,∴,在Rt△BDM中,,∴, ∴, ∴,在Rt △BDN 中,,由题意,得∠DBN =53°∴, ∴DN =4tan53°,∴,设该轮船航行的速度是V 千米/小时,由题意,得,∴V ≈40.7(千米/小时 ),答:该轮船航行的速度是40.7千米/小时. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用中的仰角俯角问题、矩形的判定与性质等知识;掌握仰角俯角定义是解题的关键.【过关检测】一、单选题 九年级假期作业)已知在ABC 中,【答案】B 【分析】过点C 作CD AB ⊥,垂足为D ,根据60A ∠=︒,得出30ACD ∠=︒,进而求得CD ,由已知条件得出CD BD =,进而得出45BCD ∠=︒,即可求解.【详解】解:如图所示,过点C 作CD AB ⊥,垂足为D ,在Rt ADC 中,60A ∠=︒,∴30ACD ∠=︒, ∴sin ,cos CD AD A A AC AC ==sin 602CD =︒∴⨯=11BD AB AD ∴=−=∴CD BD =,在Rt BCD 中,CD BD =45BCD ∴∠=︒75ACB ACD BCD ∴∠=∠+∠=︒故选:B .【点睛】本题考查了解直角三角形,构造直角三角形,掌握直角三角形的边角关系是解题的关键.【答案】D【分析】在直线y=2x 上任取一点P (a ,2a),过点P 作x 轴的垂线,垂足为点B ,则可求得α的正余弦、正余切值,从而可得答案.【详解】如图,在直线y=2x 上任取一点P (a ,2a),过点P作x 轴的垂线,垂足为点B则OB=|a|,PB=2|a| 由勾股定理得:|OPa ==在直角△POB 中,sin 5PB OP α==,cos 5OB OP α===, 2tan =2a PB OB a α==,1cot =22a OB PB a α==故选项D 正确故选:D【点睛】本题考查了正比例函数的图象与性质,锐角三角函数,关键是画出图形,并在直线任取一点,作x 轴的垂线得到直角三角形.【答案】D【分析】先求出120°的补角为60°,然后再把60°放在直角三角形中,所以过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,在Rt△ACD中可求出AD与CD的长,最后在Rt△BDC中利用勾股定理求出BC即可解答.【详解】解:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,∵∠BAC=120°,∴∠CAD=180°-∠BAC=60°,在Rt△ACD中,AC=2,∴AD=ACcos60°=2×12=1,CD=ACsin60°=2×∵AB=4,∴BD=AB+AD=4+1=5,∴tanB=CD BD=, 故选:D .【点睛】本题考查了解直角三角形,勾股定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键. 4.(2023·上海·九年级假期作业)如图,45ACB ∠=︒,125PRQ ∠=︒,ABC 底边BC 上的高为1h ,PQR 底边QR 上的高为2h ,则有( )A .12h h =B .12h h <C .12h h >D .以上都有可能【答案】B 【分析】由已知可知高所对的斜边都为5,由正弦的定义可得到高关于正弦的表达式,比较正弦值即可得到答案.【详解】解:如图,分别作出两三角形的高12,h h∵45,5ACB AC ∠=︒=∴1sin 455sin 45h AC =⨯︒=︒ ∵125,5PRQ PR ∠=︒=∴()2sin 1801255sin55h PR =︒−︒=︒ ∵sin 55sin 45︒︒>∴21h h > 故选:B .【点睛】本题考查解直角三角形,依题意作高构造直角三角形是解题的关键.5.(2023·上海·九年级假期作业)小杰在一个高为h 的建筑物顶端,测得一根高出此建筑物的旗杆顶端的仰【答案】C 【分析】过A 作AE BC ⊥于E ,在Rt ACE △中,已知了CE 的长,可利用俯角CAE ∠的正切函数求出AE 的值;进而在Rt ABE △中,利用仰角BAE ∠的正切函数求出BE 的长;从而可得答案.【详解】解:如图,过A 作AE BC ⊥于E ,则四边形ADCE 是矩形,CE AD h ==.∵在Rt ACE △中,CE h =,60CAE ∠=︒,∴tan 60CE AE ==︒,∵在Rt ABE △中,30BAE ∠=︒,∴1tan 303BE AE h =︒==,∴1433BC BE CE h h h =+=+=. 即旗杆的高度为43h .故选C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用--仰角俯角问题,首先构造直角三角形,再运用三角函数的定义解题,是中考常见题型,解题的关键是作出高线构造直角三角形.6.(2021·上海·九年级专题练习)如图,把两条宽度都是1的纸条,其中一条对折后再两条交错地叠在一起,相交成角α,则重叠部分的面积是( )【答案】C【分析】根据题意可知:所得图形是菱形,设菱形ABCD,由已知得∠ABE=α,过A作AE⊥BC于E,由勾股定理可求BE、AB、BC的长度,根据菱形的面积公式即可求出所填答案.【详解】解:由题意可知:重叠部分是菱形,设菱形ABCD,则∠ABE=α,过A作AE⊥BC于E,则AE=1,设BE=x,∵∠ABE=α,∴AB=1sin sinAEαα=,∴BC=AB=1sinα,∴重叠部分的面积是:1sinα×1=1sinα.故选:C.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,含30°角的直角三角形的性质,菱形的面积公式等知识点,把实际问题转化成数学问题,利用所学的知识进行计算是解此题的关键.二、填空题7.(2023·上海·九年级假期作业)小球沿着坡度为1:1.5i=的坡面滚动了13m,则在这期间小球滚动的水平距离是___________m.【答案】【分析】设高度为x ,根据坡度比可得水平距离为1.5x ,根据勾股定理列方程即可得到答案;【详解】解:设高度为x ,∵坡度为1:1.5i =,∴水平距离为1.5x ,由勾股定理可得,222(1.5)13x x +=,解得:x =∴水平距离为1.5⨯=故答案为:【点睛】本题考查坡度比及勾股定理,解题的关键是根据坡度比得到高度与水平距离的关系.【答案】13【分析】根据斜坡AB 的坡度1i =AB 的值先求出AH ,再根据斜坡AC 的坡度21:2.4i =,求得AC ,即可求解.【详解】解:∵1i =∴tan 3ABH ∠==, ∴30ABH ∠=︒,∴152AH AB ==, ∵21:2.4i =,∴1tan 2.4AH ACB CH ∠==,∵5AH =,∴12=CH ,在Rt ACH 中,13AC ==,故答案为:13.【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用,坡度问题,熟知锐角三角函数的定义是解答此题的关键.【答案】10【分析】作BH AC ⊥于H .由四边形ABCD 是矩形,推出OA OC OD OB ===,设5OA OC OD OB a ====,由余切函数,可得4BH a =,3OH a =,由题意:12104402a a ⨯⨯⨯=,求出a 即可解决问题.【详解】解:如图,作BH AC ⊥于H .∵四边形ABCD 是矩形,∴OA OC OD OB ===,设5OA OC OD OB a ====,则10AC a =.∵根据题意得:3cot 4OH BOH BH ∠==, ∴4BH a =,3OH a =,由题意:12104402a a ⨯⨯⨯=,∴1a =,∴10AC =.故答案为10.【点睛】本题考查了矩形的性质、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题. 10.(2023·上海·九年级假期作业)已知:在ABC 中,60A ∠=︒,45B ∠=︒,8AB =.则ABC 的面积为____(结果可保留根号).【答案】48−【分析】过C 作CD AB ⊥于D ,利用直角三角形的性质求得CD 的长.已知AB 的长,根据三角形的面积公式即可求得其面积.【详解】解:过C 作CD AB ⊥于D ,在Rt ADC 中,90CDA ∠=︒Q ,∴tan tan 60CD DAC AD =∠=︒=即AD 在Rt BDC 中,45B ∠=︒, 45BCD ∴∠=︒, CD BD ∴=.8AB DB DA CD =+==,12CD ∴=−.118(124822ABC S AB CD ∴=⨯=⨯⨯−=−故答案为:48−【点睛】本题考查解直角三角形,直角三角形的性质及三角形的面积公式,熟练掌握通过作三角形的高,构造直角三角形是解题的关键.分别在DEF 的边,ABE 沿直线 【答案】67【分析】根据题意和翻折的性质可得ABCABE 是等腰直角三角形,ABC 是等腰直角三角形,所以AC BE ∥,得23DA AC DE HE ==,设2AC AE x ==,则3HE x =,4AD x =,所以7FE x =,6DE x =,然后根据锐角三角函数即可解决问题.【详解】解:如图所示:90DEF ∠=︒,45EBA ∠=︒,ABE ∴是等腰直角三角形,AE BE ∴=,ABE 沿直线AB 翻折,翻折后的点E 落在DEF 内部的点C ,ABC ∴是等腰直角三角形,∴∥AC BE ,∴23DA AC DE HE ==,FH AD =,设2AC AE x ==,则3HE x =,4AD x =,7FE x ∴=,6DE x =, ∴67DE FE =,6cot 7DE D FE ∴==. 故答案为:67.【点睛】本题考查了翻折变换,解直角三角形,解决本题的关键是掌握翻折的性质. 统考二模)在ABC 中,,那么ABC 的重心到【答案】4【详解】解:如下图所示,设点D 为BC 的中点,点E 为三角形的重心,∵AB AC =,∴AD BC ⊥,∵152BD BC ==,5cos 13B =,cos BD B AB = ∴13AB =,∴12AD ==,∵点E 为三角形的重心,∴21AE ED =, ∴4ED =,∵AD BC ⊥,∴ABC 的重心到底边的距离为4,故答案为:4.【点睛】本题考查解直角三角形、三角形重心的性质和勾股定理,解题的关键是熟知重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1. 13.(2023·上海·一模)平面直角坐标系内有一点()1,2P ,那么OP 与x 轴正半轴的夹角为α,tan α=________.【答案】2【分析】过点P 作PA x ⊥轴于点A ,由P 点的坐标得PA 、OA 的长,根据正切函数的定义得结论.【详解】解:过点P 作PA x ⊥轴于点A ,如图:∵点PA x ⊥,∴2PA =,1OA =,∴2an 21t PA OA α===.故答案为:2.【点睛】本题考查了点在平面直角坐标系里的意义及解直角三角形.解决本题的关键是构造直角三角形. 一模)如图,已知在ABC 中, 【答案】95【分析】如图,设AP m =.证明AP MQ m ==,根据3cos cos 5A CMQ =∠=,构建方程求解.。
一、知识概述1、仰角、俯角仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角.如图所示.说明:仰角、俯角一定是水平线与视线的夹角,即从观察点引出的水平线与视线所夹的锐角.2、坡角和坡度坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母α表示.坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平宽度l的比叫做坡度,用字母i表示.则.如图所示说明:(1)坡角的正切等于坡度,坡角越大,坡度也越大,坡面越陡.(2)在解决实际问题时,遇到坡度、坡角的问题,常构造如图所示的直角三角形.3、象限角象限角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫象限角,如图中的目标方向线OA、OB、OC、OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,北偏西60°,南偏西80°,如:东南方向,指的是南偏东45°角的方向上.如图所示.二、重点难点疑点突破1、怎样运用解直角三角形的方法解决实际问题在解决实际问题时,解直角三角形有着广泛的应用.我们要学会将千变万化的实际问题转化为数学问题来解决,具体地说,要求我们善于将某些实际问题中的数量关系归结为直角三角形中的元素(边、角)之间的关系,这样就可运用解直角三角形的方法了.一般有以下三个步骤:(1)审题,通过图形(题目没画出图形的,可自己画出示意图),弄清已知和未知;(2)找出有关的直角三角形,或通过作辅助线产生有关的直角三角形,把问题转化为解直角三角形的问题;(3)根据直角三角形元素(边、角)之间关系解有关的直角三角形.其中,找出有关的直角三角形是关键,具体方法是:(1)将实际问题转化为直角三角形中的数学问题;(2)作辅助线产生直角三角形,再把条件和问题转化到这个直角三角形中,使问题解决.2、在学习中应注意两个转化(1)把实际问题转化成数学问题这个转化分两个方面:一是将实际问题的图形转化为几何图形,画出正确的平面或截面示意图,并赋予字母;二是将已知条件转化成示意图中的边或角.(2)把数学问题转化成解直角三角形问题.如果示意图形不是直角三角形,可添加适当的辅助线,把它们分割成一些直角三角形和矩形,把实际问题转化为解直角三角形问题,把可解的直角三角形纳入基本类型,确定合适的边角关系,细心推理,按要求精确度作近似计算,最后写出答案并注明单位.三、典型例题讲解1、测量河宽例1、如图,河边有一条笔直的公路l,公路两侧是平坦的草地.在数学活动课上,老师要求测量河对岸B点到公路的距离,请你设计一个测量方案.要求:(1)列出你测量所使用的测量工具;(2)画出测量的示意图,写出测量的步骤;(3)用字母表示测得的数据,求出B点到公路的距离.分析:这是一个实际问题,要求B到CD的距离,可转化为直角三角形,然后在两个直角三角形中,可分别用含有AB的式子表示AC和AD,而AC+AD=m,可运用解方程的方法求出AB即可.解:(1)测角器、尺子;(2)测量示意图如下图所示;测量步骤:①在公路上取两点C,D,使∠BCD,∠BDC为锐角;②用测角器测出∠BCD=α,∠BDC=β;③用尺子测得CD的长,记为m米;④计算求值.(3)解:设B到CD的距离为x米,作BA⊥CD于点A,在△CAB中,x=CAtanα,点评:运用所学的解直角三角形的知识解决实际生活中的问题,要求我们要具备数学建模能力(即将实际问题转化为数学问题).2、仰角、俯角问题例2、为申办2010年冬奥会,须改变哈尔滨市的交通状况.在大直街拓宽工程中,要伐掉一棵树AB.在地面上事先划定以B为圆心、半径与AB等长的圆形危险区.现在某工人站在离B点3米远的D处测得树的顶端A点的仰角为60°,树的底部B的俯角为30°(如图).问距离B点8米远的保护物是否在危险区内?分析:解决测量问题要明确仰角、俯角、视角、坡度、坡角等名词术语.要考查距离B点8米远的保护物是否在危险区内,关键的一点是要测算树AB的高度.解:过点C作CE⊥AB,垂足为E.在Rt△CBE中,在Rt△CAE中,故AB=AE+BE=≈4×1.73=6.92(米)<8(米).因此可判断该保护物不在危险区内.3、坡角、坡度(坡比)例3、如图,一水坝横断面为等腰梯形ABCD,斜坡AB的坡度为,坡面AB的水平宽度为上底宽AD为4m,求坡角B,坝高AE和坝底宽BC各是多少?分析:首先将实际问题转化为数学问题,如图所示,实际上已知求∠B、AE、BC.此题实质转化为解直角三角形的问题.点评:(1)解应用题时,解题过程中可以不写各数量的单位,但最后作答时务必写清单位名称.(2)应用问题尽管题型千变万化,但关键是设法化归为解直角三角形问题,必要时应添加辅助线,构造出直角三角形,梯形也是通过作底边的高线来构造直角三角形.(3)本题主要应用坡度是坡角的正切函数而求出坡角,运用坡度的概念求出梯形高,运用等腰梯形性质求出底边.4、象限角例4、如图,一轮船自西向东航行,在A处测得某岛C,在北偏东60°的方向上,船前进8海里后到达B,再测C岛,在北偏东30°的方向上,问船再前进多少海里与C岛最近?最近距离是多少?分析:将实际问题转化为数学问题,并构造出与实际问题有关的直角三角形,如图所示.船沿AB方向继续前进至D处与C岛最近,此问题实质就是已知∠CAB=90°-60°=30°,∠ABC=90°+30°=120°,AB=8海里,求BD和CD的解直角三角形问题.解:根据题设可知△ABC中,∠CAB=30°,∠ABC=120°,∴∠ACB=180°-30°-120°=30°,AB=BC=8,作CD⊥AB于D.∴最近距离即为C到AB所在直线的垂线段CD的长度.在Rt△CBD中,BC=8,∠CBD=60°,点评:根据题意准确画出示意图是解这类题的前提和保障.5、开放探究题例5、(荆州市)某海滨浴场的沿岸可以看作直线,如图,1号救生员在岸边A点看到海中的B点有人求救,便立即向前跑300米到离B点最近的D点,再跳入海中游到B点救助;若每位救生员在岸上跑步的速度都是6米/秒,在水中游泳的速度都是2米/秒,∠BAD=45°.(1)请问1号救生员的做法是否合理?(2)若2号救生员从A跑到C,再跳入海中游到B点救助,且∠BCD=65°,请问谁先到达点B?(所有数据精确到0.1,sin65°≈0.9,cos65°≈0.4,)分析:(1)比较1号救生员从点A直接游到点B所用时间与从点A跑到点D再游到点B的时间即可作出判断.(2)分别计算出1号救生员、2号救生员所用时间,再作判断.点评:掌握探究题的探究方法非常重要,本题中救生员赶到点B的时间是我们探究的核心问题,如何准确求出救生员赶到点B所用时间是解决本题的关键.。
解直角三角形应用经典1.如图,一架飞机在空中P 处探测到某高山山顶D 处的俯角为60°,此后飞机以300米/秒的速度沿平行于地面AB 的方向匀速飞行,飞行10秒到山顶D 的正上方C 处,此时测得飞机距地平面的垂直高度为12千米,求这座山的高(精确到0.1千米)2.如图,水坝的横断面是梯形,背水坡AB 的坡角∠BAD=60,坡长AB=m 320,为加强水坝强度, 将坝底从A 处向后水平延伸到F 处,使新的背水坡 的坡角∠F= 45,求AF 的长度(结果精确到1米, 参考数据: 414.12≈,732.13≈).3.施工队准备在一段斜坡上铺上台阶方便通行.现测得斜坡上铅垂的两棵树间水平距离AB =4米,斜面距离BC =4.25米,斜坡总长DE =85米. (1)求坡角∠D 的度数(结果精确到1°);(2)若这段斜坡用厚度为17c m 的长方体台阶来铺,需要铺几级台阶?4. 在东西方向的海岸线l 上有一长为1km 的码头MN (如图),在码头西端M 的正西19.5 km 处有一观察站A .某时刻测得一艘匀速直线航行的轮船位于 A 的北偏西30°,且与A 相距40km 的B 处;经过1小时20分钟,又测得该轮船位于A 的北偏东60°,且与A 相距83km 的C 处.(1)求该轮船航行的速度(保留精确结果);(2)如果该轮船不改变航向继续航行,那么轮船能否正好行至码头MN 靠岸?请说明理由.NM 东北BCAl17cmABCDA B 12P CD G 65. 如图是某货站传送货物的平面示意图. 为了提高传送过程的安全性,工人师傅欲减小传送带与地面的夹角,使其由45°改为30°. 已知原传送带AB长为4米.(1)求新传送带AC的长度;(2)如果需要在货物着地点C的左侧留出2米的通道,试判断距离B点4米的货物MNQP 是否需要挪走,并说明理由.(说明:⑴⑵的计算结果精确到0.1米,参考数据:2≈1.41,3≈1.73,5≈2.24,6≈2.45)7.图1为已建设封顶的16层楼房和其塔吊图,图2为其示意图,吊臂AB与地面EH平行,测得A点到楼顶D点的距离为5m,每层楼高3.5m,AE、BF、CH都垂直于地面,EF=16m,求塔吊的高CH的长.8.在一个阳光明媚、清风徐来的周末,小明和小强一起到郊外放风筝﹒他们把风筝放飞后,将两个风筝的引线一端都固定在地面上的C处(如图).现已知风筝A的引线(线段AC)长20m,风筝B的引线(线段BC)长24m,在C处测得风筝A的仰角为60°,风筝B的仰角为45°.(1)试通过计算,比较风筝A与风筝B谁离地面更高?(2)求风筝A与风筝B的水平距离.(精确到0.01 m;参考数据:sin45°≈0.707,cos45°≈0.707, tan45°=1,sin60°≈0.866,cos60°=0.5,tan60°≈1.732)AB45°60°C E D9. 为了缓解酒泉市区内一些主要路段交通拥挤的现状,交警队在一些主要路口设立了交通路况显示牌(如图).已知立杆AB 高度是3m ,从侧面D 点测得显示牌顶端C 点和底端B 点的仰角分别是60°和45°.求路况显示牌BC 的高度.10.如图所示,小明在家里楼顶上的点A 处,测量建在与小明家楼房同一水平线上相邻的电梯楼的高,在点A 处看电梯楼顶部点B 处的仰角为60°,在点A 处看这栋电梯楼底部点C 处的俯角为45°,两栋楼之间的距离为30m ,则电梯楼的高BC 为______米(精确到0.1).(参考数据:414.12≈732.13≈)82.011. 2009年首届中国国际航空体育节在莱芜举办,期间在市政府广场进行了热气球飞行表演.如图,有一热气球到达离地面高度为36米的A 处时,仪器显示正前方一高楼顶部B 的仰角是37°,底部C 的俯角是60°.为了安全飞越高楼,气球应至少再上升多少米?(结果精确到0.1米) (参考,75.037tan ,80.037cos ,60.037sin ≈︒≈︒≈︒73.13≈)12. 摩天轮是嘉峪关市的标志性景观之一.某校数学兴趣小组要测量摩天轮的高度.如图,他们在C 处测得摩天轮的最高点A 的仰角为45︒,再往摩天轮的方向前进50 m 至D 处,测得最高点A 的仰角为60︒.求该兴趣小组测得的摩天轮的高度AB (3 1.732≈,结果保留整数).ABC D45°60°BAC13.小明想知道西汉胜迹中心湖中两个小亭A 、B 之间的距离,他在与小亭A 、B 位于同一水平面且东西走向的湖边小道l 上某一观测点M 处,测得亭A 在点M 的北偏东30°, 亭B 在点M 的北偏东60°,当小明由点M 沿小道l 向东走60米时,到达点N 处,此时测得亭A 恰好位于点N 的正北方向,继续向东走30米时到达点Q 处,此时亭B 恰好位于点Q 的正北方向,根据以上测量数据,请你帮助小明计算湖中两个小亭A 、B 之间的距离.14. 小明家所在居民楼的对面有一座大厦AB ,AB =80米.为测量这座居民楼与大厦之间的距离,小明从自己家的窗户C 处测得大厦顶部A 的仰角为37°,大厦底部B 的俯角为48°.求小明家所在居民楼与大厦的距离CD 的长度.(结果保留整数)(参考数据:o o o o 33711sin37tan37sin 48tan48541010≈≈≈≈,,,)15.如图,某天然气公司的主输气管道从A 市的东偏北30°方向直线延伸,测绘员在A 处测得要安装天然气的M 小区在A 市东偏北60°方向,测绘员沿主输气管道步行2000米到达C 处,测得小区M 位于C 的北偏西60°方向,请你在主输气管道上寻找支管道连接点N ,使到该小区铺设的管道最短,并求AN 的长.B37° 48° DCA。
:
二、典型题型
二、典型题型
平面:的
tan53°≈,
、某地的一座人行天桥如图所示,天桥高为
:.
1+)米,小军和小明同时分别从
小军的行走速度为米
4、
5、
6、同学们,如果你是修建三峡大坝的工程师,现在有这样一个问题请你解决:如图水库大坝的横断面是梯形,坝顶宽12m,坝高23m,斜坡AB的坡度i=3
1:,斜坡CD的坡度i=1∶3,求斜坡AB的坡面角α,坝底宽AD和斜坡AB的长(精确到0.1m参考数据:3≈1.732)
7、如图,广安市防洪指挥部发现渠江边一处长400米,高8米,背水坡的坡角为45°的防洪大堤(横截
ABCD)
)急需加固.经调查论证,防洪指挥部专家组制定的加固方案是:背水坡面用土石进行加固,面为梯形ABCD
i=1:
:2.
并使上底加宽2米,加固后,背水坡EF的坡比i=1
的长;
(1)求加固后坝底增加的宽度AF的长;
)求完成这项工程需要土石多少立方米?
(2)求完成这项工程需要土石多少立方米?。
解直角三角形在实际生活中的应用山东 李浩明在现实生活中, 有许多和解直角三角形有关的实际问题,如航海航空、建桥修路、测量技术、图案设计等,解决这类问题其关键是把具体问题抽象成“直角三角形”模型,利用直角三角形的边角关系以及勾股定理来解决.下面举例说明,供大家参考.一、航空问题例1.(2008年桂林市)汶川地震后,抢险队派一架直升飞机去A 、B 两个村庄抢险,飞机在距地面450米上空的P 点,测得A 村的俯角为30︒,B 村的俯角为60︒(如图1).求A 、B1.414 1.732==)分析:要求A 、B 两个村庄间的距离,由题意知AB =PB ,在Rt △PBC 中,可求得60PBC ∠=︒,又因为PC =450,所以可通过解直角三角形求得PB.解:根据题意得:30A ∠=︒,60PBC ∠=︒,所以6030APB ∠=︒-︒,所以A P B A ∠=∠,所以AB =PB .在Rt BCP ∆中,90,60C PBC ∠=︒∠=︒,PC =450,所以PB=450sin 60==︒.所以520AB PB ==≈(米) 答:A 、B 两个村庄间的距离为520米. 二、测量问题例2.(2008年湛江市)如图2所示,课外活动中,小明在离旗杆AB 10米的C 处,QB CP A 45060︒30︒图1用测角仪测得旗杆顶部A 的仰角为40︒,已知测角仪器的高CD =1.5米,求旗杆AB 的高(精确到0.1米) .分析:要求AB 的高,由题意知可知CD=BE ,先在Rt △ADE 中求出AE 的长,再利用AB=BE +AE 求出AB 的长.解:在Rt △ADE 中,tan ∠ADE =DEAE. ∵DE =10,∠ADE =40︒.∴AE =DE tan ∠ADE =10tan 40︒≈100.84⨯=8.4. ∴AB =AE +EB =AE +DC =8.4 1.59.9+=.答:旗杆AB 的高为9.9米. 三、建桥问题例4.(2008年河南)如图所示,A 、B 两地之间有一条河,原来从A 地到B 地需要经过DC ,沿折线A →D →C →B 到达,现在新建了桥EF ,可直接沿直线AB 从A 地到达B 地.一直BC =11km ,∠A =45°,∠B =37°.桥DC 和AB 平行,则现在从A 地到达B 地可比原来少走多少路程?(结果精确到0.1km .参考数据: 1.412≈,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80). 分析:要求现在比原来少走多少路程,就需要计算两条路线路程之差,如图构造平行四边形DCBG ,将两条路线路程之差转化为AD DG AG +-,作高线DH ,将△ADG 转化为两个直角三角形,先在在Rt DGH △中求DH 、GH ,再在Rt ADH △中求AD 、AH,此题即可得解.解:如图,过点D 作DH AB ⊥于H ,DG CB ∥交AB 于G .DC AB ∥,∴四边形DCBG 为平行四边形.∴DC GB =,11GD BC ==.∴两条路线路程之差为AD DG AG +-. 在Rt DGH △中,sin37110.60 6.60DH DG =⋅≈⨯=, cos37110.808.80GH DG =⋅⨯≈≈.在Rt ADH △中,1.41 6.609.31AD =⨯≈≈.6.60AH DH =≈.∴(9.3111)(6.608.80)AD DG AG +-=+-+≈即现在从A 地到B 地可比原来少走约4.9km . 四、图案设计问题例4.(2008年上海市)“创意设计”公司员工小王不慎将墨水泼在一张设计图纸上,导致其中部分图形和数据看不清楚(如图4所示).已知图纸上的图形是某建筑物横断面的示意图,它是以圆O 的半径OC 所在的直线为对称轴的轴对称图形,A 是OD 与圆O 的交点.由于图纸中圆O 的半径r 的值已看不清楚,根据上述信息(图纸中1:0.75i =是坡面CE 的坡度),求r 的值.分析:要求圆O 的半径r 的值,需在直角三角形ODH 中来解决,而已知的条件太少,需要先在直角三角形CEH 中,根据条件5CE =、坡面CE 的坡度1:0.75i =求出EH 、CH ,然后在直角三角形ODH 中利用勾股定理列出方程,从而求出r 的值.解:由已知OCDE ⊥,垂足为点H ,则90CHE ∠=.图41:0.75i =,43CH EH ∴=. 在Rt HEC △中,222EH CH EC +=.设4CH k =,3(0)EH k k =>,又5CE =,得222(3)(4)5k k +=,解得1k =.∴3EH =,4CH =.∴7DH DE EH =+=,7OD OA AD r =+=+,4OH OC CH r =+=+. 在Rt ODH △中,222OH DH OD +=,∴222(4)7(7)r r ++=+. 解得83r =.航海中的安全问题船只在海上航行,特别要注意安全问题,这就需要运用数学知识进行有关的计算,以确保船只航行的安全性.请看下面两例.例1 (深圳市)如图1,某货船以24海里/时的速度将一批重要物资从A 处运往正东方向的M 处,在点A 处测得某岛C 在北偏东60的方向上.该货船航行30分钟后到达B 处,此时再测得该岛在北偏东30的方向上,已知在C 岛周围9海里的区域内有暗礁.若继续向正东方向航行,该货船有无触礁危险?试说明理由.分析:问题的关键是弄清方位角的概念,过点C 作CD ⊥AB 于D ,然后通过解直角三角形求出CD 的长,通过列方程解决几何问题也是一种常用方法.解:由已知,得AB=24×21=12,∠CAB=90°-60°=30°,∠CBD=90°-30°=60°,所以∠C=30°,所以∠C=∠CAB ,所以CB=AB=12.在Rt △CBD 中,sin ∠CBD=CB CD ,所以CD=CB ·sin ∠CBD=12×3623=.∵936> 所以货船继续向正东方向行驶无触礁危险.例2 如图2,一艘渔船在A 处观测到东北方向有一小岛C ,已知小岛C 周围4.8海里范围内是水产养殖场.渔船沿北偏东30°方向航行10海里到达B 处,在B 处测得小岛C 在北偏东60°方向上,这时渔船改变航线向正东(即BD )方向航行,这艘渔船是否有进入养殖场的危险?分析:先将实际问题转化为解直角三角形的问题.可有如下两种方法求解. 解法一:如图3,过点B 作BM ⊥AH 于M ,则BM//AF.所以∠ABM=∠BAF=30°. 在Rt △BAM 中,AM=21AB=5,BM=35. 过点C 作CN ⊥AH 于点N ,交BD 于K. 在Rt △BCK 中,∠CBK=90°-60°=30°. 设CK=x ,则BK=3x.在Rt △CAN 中,因为∠CAN=90°-45°=45°,所以AN=NC.所以AM+MN=CK+KN. 又NM=BK ,BM=KN ,所以x+35=5+3x.解得x=5. 因为5>4.8,所以渔船没有进入养殖场的危险.解法二:如图4,过点C 作CE ⊥BD 于E.所以CE//GB//FA. 所以∠BCE=∠GBC=60°,∠BCA=∠FAC=45°. 所以∠BCA=∠BCE-∠ACE=60°-45°=15°. 又∠BAC=∠FAC-∠FAB=45°-30°=15°,D图2图3图4所以∠BCA=∠BAC.所以BC=AB=10.在Rt △BCE 中,CE=BC ·cos ∠BCE=BC ·cos60°=10×21=5. 也5>4.8,所以渔船没有进入养殖场的危险.实际中的仰角和俯角问题在进行测量时,从下向上看,视线与水平线的夹角叫做仰角;从上往下看,视线与水平线的夹角叫做俯角.计算原理:视线、水平线、物体的高构成直角三角形,已知仰角、俯角和另一边,利用解直角的知识就可以求出物体的高度.梳理总结:⑴仰角和俯角是指视线相对于水平线而言的,不同位置的仰角和俯角是不同的;可巧记为“上仰下俯”.在测量物体的高度时,要善于将实际问题抽象为数学问题.⑵在测量山的高度时,要用“化曲为直”的原则把曲的山坡“化整为零地分成一些小段,把每一小段山坡长近似地看作直的,测出仰角求出每一小段山坡对应的高,再把每部分高加起来,就得到这座山的高度.例1 (成都)如图2,甲、乙两栋高楼的水平距离BD 为90米,从甲楼顶部C 点测得乙楼顶部A 点的仰角α为30︒,测得乙楼底部B 点的俯角β为60︒,求甲乙两栋高楼各有多高?(计算过程和结果都不取近似值.分析:过点C 作CE ⊥AB 于点E, 在Rt △BCE 和Rt △ACE 中, BE 和AE 可用含CE(即为水平距离)的式子表示出来,从而求得两楼的高.解:作CE ⊥AB 于点E,∵CE ∥DB,CD ∥AB,且∠CDB=090,∴四边形BECD 是矩形. ∴CD=BE,CE=BD.图 1 E图2在Rt △BCE 中, ∠β=060,CE=BD=90米. ∵,tan CEBE=β∴BE=CE 39060tan 90tan 0=⨯=⋅β(米). ∴CD=BE=390(米).在Rt △ACE 中, ∠α=030,CE=90米. ∵ ,tan CEAE=α∴AE=CE 330339030tan 90tan 0=⨯=⨯=⋅α(米). ∴AB=AE+BE=3120390330=+(米). 答:甲楼高为390米,乙楼高为3120米.反思:仰角和俯角问题是解直角三角形中的常见题型,作辅助线构造直角三角形(一般同时得到两个直角三角形)并解之是解决这类问题的常用方法.例2 (乐山)如图3,小山上有一棵树.现有测角仪和皮尺两种测量工具,请你设计一种测量方案,在山脚水平地面上测出小树顶端A 到水平地面的距离AB .要求:⑴画出测量示意图;⑵写出测量步骤(测量数据用字母表示); ⑶根据(2)中的数据计算AB .分析:要测量底步不能到达的物体的高度,要转化为双直角三角形问题,测量方案如图2,计算的关键是求 AE,可设AE=x,则在Rt △AGF 和 Rt △AEF 中, 利用三角函数可得αtan x HE =,βtan x EF = ,再根据HE-FE=CD=m 建立方程即可. 解:(1)测量图案(示意图)如图4所示(2)测量步骤:第一步:在地面上选择点C 安装测角仪,测得此时树尖A 的仰角AHE α=∠;第二步:沿CB 前进到点D ,用皮尺量出C D ,之间的距离CD m =;AB图3AE F H CDB图4第三步:在点D 安装测角仪,测得此时树尖A 的仰角AFE β=∠; 第四步:用皮尺测出测角仪的高h . (3)计算: 令AE=x,则,tan HE x =α得αtan x HE =,又,tan EF x =β得βtan xEF =, ∵HE-FE=HF=CD=m, ∴,tan tan m xx =-βα 解得αββαtan tan tan tan -⋅=m x ,∴AB=.tan tan tan tan h m +-⋅αββα反思:在多个直角三角形中一定要认真分析各条线段之间的关系(包括三角函数关系、相等关系),运用方程求解,有时可起到事半功倍之效.快乐套餐:1.(泰安)如图5,一游人由山脚A 沿坡角为30的山坡AB 行走600m ,到达一个景点B ,再由B 沿山坡BC 行走200m 到达山顶C ,若在山顶C 处观测到景点B 的俯角为45,则山高CD 等于 (结果用根号表示)2.(安徽)如图6,某幢大楼顶部有一块广告牌CD ,甲乙两人分别在相距8米的A 、B 两处测得D 点和C 点的仰角分别为45°°和60°,且A 、B 、E 三点在一条直线上,若BE=15米,求这块广告牌的高度.(1.73,计算结果保留整数)ABCD图5第19题图EDCB A450600图6参考答案:1. (300 .2. ∵AB=8,BE=15,∴AE=23,在Rt△AED中,∠DAE=45°,∴DE=AE=23.在Rt△BEC中,∠CBE=60°,∴CE=BE·tan60°=CD=CE-DE=23≈2.95≈3.即这块广告牌的高度约为3米.。
解直角三角形经典题型应用题1. 一个田径运动员越过一根高度为2米的木板,如果他离地面的水平距离是3米,那么他的起跳点距离木板底部的高度是多少?解:设起跳点距离木板底部的高度为x,则根据勾股定理,得到:$x^2 + 3^2 = 2^2$化简得:$x^2 = 2^2 - 3^2 = -5$由于x是高度,因此应该为正数。
但是由于方程无解,因此无法解出起跳点距离木板底部的高度。
这个结果告诉我们,如果要跨越一个木板,距离不能太远,否则就无法起跳!2. 一个人看到一个高楼,测得距离为50米,角度为30度,那么这个高楼的高度是多少?解:设高楼的高度为h,根据三角函数,得到:$tan(30) = \frac{h}{50}$化简得:$h = 50\times tan(30) = 50 \times \frac{1}{\sqrt{3}} \approx28.87$因此,这个高楼的高度约为28.87米。
3. 一个人站在一座桥上,看到一条河流在他的正下方流过,测得桥与河面的垂直距离为20米,角度为45度,那么河宽是多少?解:设河宽为w,根据三角函数,得到:$tan(45) = \frac{w}{20}$化简得:$w = 20\times tan(45) = 20$因此,河宽为20米。
4. 在一个矩形田地中,角A的顶点和角B的底点均在田地边界上,角A的角度为30度,角B的角度为60度,且田地的长宽比为3:2,那么田地的面积是多少?解:假设田地的长为3x,宽为2x,则田地的面积为6x²。
又根据三角函数,得到:$tan(30) = \frac{3x}{y}$$tan(60) = \frac{2x}{y}$化简得:$x = y\times tan(30) = y\cdot\frac{1}{\sqrt{3}}$ $x = y\times tan(60) = y\cdot\sqrt{3}$解得:$y = 6\sqrt{3}$因此,田地的面积为6x² = 1080平方米。
苏教版九年级下册数学重难点突破知识点梳理及重点题型巩固练习解直角三角形及其应用—知识讲解【学习目标】1.了解解直角三角形的含义,会综合运用平面几何中有关直角三角形的知识和锐角三角函数的定义解直角三角形;2.会运用有关解直角三角形的知识解决实际生活中存在的解直角三角形问题.【要点梳理】要点一、解直角三角形在直角三角形中,由已知元素(直角除外)求未知元素的过程,叫做解直角三角形.在直角三角形中,除直角外,一共有5个元素,即三条边和两个锐角.设在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,则有:①三边之间的关系:a2+b2=c2(勾股定理).②锐角之间的关系:∠A+∠B=90°.③边角之间的关系:,,,,,.④,h为斜边上的高.要点诠释:(1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°),是已知值.(2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式,没有包括其他关系(如不等关系).(3)对这些式子的理解和记忆要结合图形,可以更加清楚、直观地理解.求∠要点诠释:1.在遇到解直角三角形的实际问题时,最好是先画出一个直角三角形的草图,按题意标明哪些元素是已知的,哪些元素是未知的,然后按先确定锐角、再确定它的对边和邻边的顺序进行计算.2.若题中无特殊说明,“解直角三角形”即要求出所有的未知元素,已知条件中至少有一个条件为边.要点三、解直角三角形的应用解直角三角形的知识应用很广泛,关键是把实际问题转化为数学模型,善于将某些实际问题中的数量关系化归为直角三角形中的边角关系是解决实际应用问题的关键.解这类问题的一般过程是:(1)弄清题中名词、术语的意义,如仰角、俯角、坡度、坡角、方向角等概念,然后根据题意画出几何图形,建立数学模型.(2)将已知条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形的问题.(3)根据直角三角形(或通过作垂线构造直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形.(4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,得出实际问题的解.拓展:在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念:(1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示.坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则,如图,坡度通常写成=∶的形式.(2)仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图.(3)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°.(4)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.要点诠释:1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图.2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解.【典型例题】 类型一、解直角三角形1.在Rt △ABC 中,∠C =90°,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边,根据下列条件,解这个直角三角形.(1)∠B=60°,a =4; (2)a =1,b =【答案与解析】(1)∠A =90°-∠B =90°-60°=30°.由tan bB a =知,tan 4tan 60b a B ==⨯=° 由cos a B c =知,48cos cos 60a c B ===°.(2)由tan bB a==B =60°,∴ ∠A =90°-60°=30°.∵ 222a b c +=,∴ 2c ==.【总结升华】解直角三角形的两种类型是:(1)已知两边;(2)已知一锐角和一边.解题关键是正确选择边角关系.常用口诀:有弦(斜边)用弦(正弦、余弦),无弦(斜边)用切(正切). (1)首先用两锐角互余求锐角∠A ,再利用∠B 的正切、余弦求b 、c 的值;(2)首先用正切求出∠B 的值,再求∠A 的值,然后由正弦或余弦或勾股定理求c 的值. 举一反三:【课程名称:解直角三角形及其应用 395952 :例1(1)-(3)】【变式】(1)已知∠C=90°,,b=2 ,求∠A 、∠B 和c ;(2)已知sinA=23, c=6 ,求a 和b ;【答案】(1)c=4;∠A=60°、∠B=30°; (2)a=4;b=2.(2015•湖北)如图,AD 是△ABC 的中线,tanB=,cosC=,AC=.求:(1)BC 的长;(2)sin ∠ADC 的值.【答案与解析】解:过点A 作AE ⊥BC 于点E , ∵cosC=,∴∠C=45°,在Rt△ACE中,CE=AC•cosC=1,∴AE=CE=1,在Rt△ABE中,tanB=,即=,∴BE=3AE=3,∴BC=BE+CE=4;(2)∵AD是△ABC的中线,∴CD=BC=2,∴DE=CD﹣CE=1,∵AE⊥BC,DE=AE,∴∠ADC=45°,∴sin∠ADC=.【总结升华】正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键,注意锐角三角函数的概念的正确应用.类型二、解直角三角形在解决几何图形计算问题中的应用3.(2016•盐城)已知△ABC中,tanB=,BC=6,过点A作BC边上的高,垂足为点D,且满足BD:CD=2:1,则△ABC面积的所有可能值为.【思路点拨】分两种情况,根据已知条件确定高AD的长,然后根据三角形面积公式即可求得.【答案】8或24.【解析】解:如图1所示:∵BC=6,BD:CD=2:1,∴BD=4,∵AD⊥BC,tanB=,∴=,∴AD=BD=,∴S△ABC=BC•AD=×6×=8;如图2所示:∵BC=6,BD:CD=2:1,∴BD=12,∵AD⊥BC,tanB=,∴=,∴AD=BD=8,∴S△ABC=BC•AD=×6×8=24;综上,△ABC面积的所有可能值为8或24,故答案为8或24.【总结升华】本题考查了解直角三角形,以及三角函数的定义,三角形面积,分类讨论思想的运用是本题的关键.举一反三:【课程名称:解直角三角形及其应用395952:例2】【变式】(2015•河南模拟)如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,D是AC上一点,若tan∠DBA=,则AD的长为多少?【答案与解析】解:作DE⊥AB于E,如图,∵∠C=90°,AC=BC=6,∴△ACB为等腰直角三角形,AB=AC=6,∴∠A=45°,在Rt△ADE中,设AE=x,则DE=x,AD=x,在Rt△BED中,tan∠DBE==,∴BE=5x,∴x+5x=6,解得x=,∴AD=×=2.类型三、解直角三角形在解决实际生活、生产问题中的应用4.某过街天桥的截面图为梯形,如图所示,其中天桥斜面CD 的坡度为i =i =铅直高度DE 与水平宽度CE 的比),CD 的长为10 m ,天桥另一斜面AB 的坡角∠ABC =45°.(1)写出过街天桥斜面AB 的坡度; (2)求DE 的长;(3)若决定对该过街天桥进行改建,使AB 斜面的坡度变缓,将其45°坡角改为30°,方便过路群众,改建后斜面为AF ,试计算此改建需占路面的宽度FB 的长(结果精确到.0.01 m). 【答案与解析】(1)作AG ⊥BC 于G ,DE ⊥BC 于E ,在Rt △AGB 中,∠ABG =45°,AG =BG . ∴ AB 的坡度1AGi BG'==.(2)在Rt △DEC 中,∵ tan 3DE C EC ∠==,∴ ∠C =30°.又∵ CD =10 m .∴ 15m 2DE CD ==. (3)由(1)知AG =BG =5 m ,在Rt △AFG 中,∠AFG =30°,tan AGAFG FG∠=55FB =+,解得5 3.66(m)FB ==. 答:改建后需占路面的宽度FB 的长约为3.66 m .【总结升华】(1)解梯形问题常作出它的两条高,构造直角三角形求解.(2)坡度是坡面的铅直高度与水平宽度的比,它等于坡角的正切值.5.腾飞中学在教学楼前新建了一座“腾飞”雕塑.为了测量雕塑的高度,小明在二楼找到一点C ,利用三角板测得雕塑顶端A 点的仰角为30°,底部B 点的俯角为45°,小华在五楼找到一点D ,利用三角板测得A 点的俯角为60°(如图所示).若已知CD 为10米,请求出雕塑AB 的高度.(结果精确到0.11.73).【答案与解析】过点C 作CE ⊥AB 于E .∵ ∠D =90°-60°=30°,∠ACD =90°-30°=60°, ∴ ∠CAD =180°-30°-60°=90°.∵ CD =10,∴ AC =12CD =5. 在Rt △ACE 中,AE =AC ·sin ∠ACE =5×sin 30°=52,CE =AC ·cos ∠ACE =5×cos 30在Rt △BCE 中,∵ ∠BCE =45°,∴ 551)22AB AE BE =+=+=≈6.8(米). ∴ 雕塑AB 的高度约为6.8米.【总结升华】此题将实际问题抽象成数学问题是解题关键,从实际操作(用三角形板测得仰角、俯角)过程中,提供作辅助线的方法,同时对仰角、俯角等概念不能模糊.。
初三数学解直角三角形试题1.一公路大桥引桥长100米,已知引桥的坡度i=1:3,那么引桥的铅直高度为米(结果保留根号).【答案】10.【解析】根据坡度的定义:坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比,又叫做坡比,求解即可.试题解析:如图:由题意得,桥长AB=10米,∵BC:AC=1:3,∴设BC=x,AC=3x,则AB=解得:x=10【考点】解直角三角形的应用-坡度坡角问题.2.如图,若△ABC和△DEF的面积分别为、,则A.B.C.D.【答案】D.【解析】在两个图形中分别作BC、EF边上的高,求出、,比较即可.如图,过点A、D分别作AG⊥BC,DH⊥EF,垂足分别为G、H,在Rt△ABG中,AG="ABsinB=5×sin" 40°="5sin" 40°,在Rt△DHE中,∠DEH=180°﹣130°=50°,DH=DEsin∠DEH="5sin" 40°,∴AG=DH.∵BC=8,EF=5,∴.故选D.【考点】解直角三角形.3.在直角三角形ABC中,已知∠C=90°,∠A=40°,BC=3,则AC=()A.B.C.D.【答案】D.【解析】∵∠C=90°,∠A=40°,∴∠B=50°.∵BC=3,,∴.故选D.【考点】1.直角三角形两锐角的关系;2.锐角三角函数定义.4.如图,从热气球P上测得两建筑物A、B的底部的俯角分别为45°和30°,如果A、B两建筑物的距离为60米,P点在地面上的正投影恰好落在线段AB上,求热气球P的高度.(结果保留根号)【答案】(30-30)米.【解析】过P作AB的垂线,设垂足为G.分别在Rt△APG和Rt△BPG中,用PG表示出AG、BG的长,进而由AB=AG+BG=90求得PC的长,即热气球P的高度.试题解析:过点P作PG⊥AB与点G,设PG=x,则AG=PG=x,BG=x,∴x+x=60,∴x=30-30.答:热气球P的高度是(30-30)米.考点: 解直角三角形的应用----仰角俯角问题.5.如图,在夕阳西下的傍晚,某人看见高压电线的铁塔在阳光的照射下,铁塔的影子的一部分落在小山的斜坡上,为了测得铁塔的高度,他测得铁塔底部B到小山坡脚D的距离为2米,铁塔在小山斜坡上的影长DC为3.4米,斜坡的坡度,同时他测得自己的影长NH﹦336cm,而他的身长MN为168cm,求铁塔的高度.【答案】AB=4.1米 .【解析】作AC的延长线交BD的延长线于E,作CF⊥DE,垂足为F.利用勾股定理和相似三角形的性质求出DF,FE,从而得到BE的长,再用相似三角形的性质求出AB即可.试题解析:过点C作CE⊥BD于点E,延长AC交BD延长线于点F在Rt△CDE中,∴设CE="8x" ,DE="15x" ,则CD=17x∵DC=3.4米∴CE=1.6米,DE=3米在Rt△MNH中,tan∠MHN∴在Rt△ABF中,tan∠F tan∠MHN∴EF=3.2米即BF=2+3+3.2=8.2米∴在Rt△CEF中,tan∠F∴AB=4.1米答:铁塔的高度是4.1米.【考点】1.解直角三角形的应用-坡度坡角问题;2.相似三角形的应用.6. tan60°的值等于A.1B.C.D.2【答案】C.【解析】试题解析:根据tan60°=即可得出答案.故选C.考点: 特殊角的三角函数值.7.如图,在△ABC中,AB=BC,∠B=120°,AB的垂直平分线交AC于点D.若AC=6cm,则AD= cm.【答案】2.【解析】如图,过点B作BE⊥AC,垂足为点E,AB的垂直平分线交AB于点F.∵在△ABC中,AB=BC,∠B=1200,AC=6cm,∴∠A=300,AE=3cm。
解直角三角形的应用题型
直角三角形是初中数学中一个重要的概念,也是解决实际问题中常用的基本图形之一。
在应用题中,我们经常需要用到直角三角形的性质和定理,以解决各种实际问题。
下面列举一些常见的直角三角形应用题型。
1. 求斜边长
已知直角三角形的一条直角边和另一条边的长度,求斜边长。
这类问题可以用勾股定理解决,即斜边的长度等于直角边长度的平方加上另一条边长度的平方的平方根。
例题:已知直角三角形的一个直角边为3,另一条边长为4,求斜边长。
解:斜边长等于3的平方加上4的平方的平方根,即√(3+4)=√25=5。
2. 求角度
已知直角三角形两个角度,求第三个角度。
由于直角三角形的内角和为180度,因此第三个角度可以用90度减去已知的两个角度得到。
例题:已知直角三角形两个角度分别为30度和60度,求第三个角度。
解:第三个角度等于90度减去30度和60度的和,即90-30-60=0度。
3. 求高
已知直角三角形的斜边和一条直角边,求高。
我们可以通过求出这个三角形的面积以及底边长度来求出高,也可以利用正弦定理或余弦定理求出高。
例题:已知直角三角形的斜边长为5,直角边长为3,求高。
解:利用勾股定理可求出这个三角形的面积为(3*4)/2=6。
利用面积公式S=1/2*底边长*高,可得高为(2*6)/3=4。
4. 求面积
已知直角三角形的两条直角边长度,求面积。
我们可以利用面积公式S=1/2*底边长*高求出面积。
例题:已知直角三角形的两条直角边长分别为4和3,求面积。
解:利用面积公式S=1/2*4*3,可得面积为6。
以上是直角三角形应用题的一些常见类型,希望能对大家的学习有所帮助。