内容正文:
专题02 解直角三角形的三种实际应用
类型一、求距离
例1.如图,一艘轮船位于灯塔P的北偏东75°方向,距离灯塔60海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东45°方向上的B处.这时,B处距离灯塔P有多远(结果取整数)?(参考数据,)
【答案】B处距离灯塔P82海里.
【解析】作AH⊥PB,垂足为H,
∵PQ∥AB,∴∠B=∠BPQ=45°,∠PAB=75°,∴∠APB=180°-75°-45°=60°,
在Rt△APH中,sin∠APH=,cos∠APH=,
∴AH=APsin∠APH=60×sin60°=60×=30,PH=APcos60°=60×=30,
∴在Rt△ABH中,tanB=,BH=,
∴PB=PH+BH=30+30≈30+30×1.732≈82
答:B处距离灯塔P82海里.
【变式训练1】张老师家的洗手盆上装有一种抬启式水龙头(如图①),完全开启后,把手与水平线的夹角为,此时把手端点、出水口点和落水点在同一直线上.洗手盆及水龙头示意图如图②,其相关数据为,,,.求的长(结果精确到.参考数据:,,,).
【答案】27.7cm
【解析】如图,作
则,,
,,∴
,
,∴ ,
∴
答:EC的长是27.7cm.
【变式训练2】如图,某地政府为解决当地农户网络销售农特产品物流不畅问题,计划打通一条东西方向的隧道.无人机从点A的正上方点C,沿正东方向以的速度飞行15s到达点D,测得A的俯角为60°,然后以同样的速度沿正东方向又飞行50s到达点E,测得点B的俯角为37°.
(1)求无人机的高度(结果保留根号);
(2)求的长度(结果精确到1m).(参考数据:,,,)
【答案】(1)无人机的高度AC=;(2)AB的长度为382m.
【解析】(1)根据题意得:CD=8(m),
在Rt△CDA中,∠ACD=90°,∠ADC=60°,∴,∴AC=120(m),
答:无人机的高度AC=;
(2)根据题意得:DE=8(m),则CE= DE+CD=520(m),
过点B作BF⊥CE于点F,
则四边形ABFC为矩形,∴AB=FC,BF=AC=,
在Rt△BFE中,∠BFE=90°,∠BEF=37°,
∴,∴EF==138.4(m),
∴AB=FC=CE-EF=520-138=382(m),
答:AB的长度为382m.
类型二、求高度
例1.如图,游客从旅游景区山脚下的地面A处出发,沿坡角α=30°的斜坡AB步行50m至山坡B处,乘直立电梯上升30m至C处,再乘缆车沿长为180m的索道CD至山顶D处,此时观测C处的俯角为19°30′,索道CD看作在一条直线上.求山顶D的高度.(精确到1m,sin19°30′≈0.33,cos19°30′≈0.94,tan19°30′≈0.35)
【答案】114m
【解析】过点C作CE⊥DG于E,CB的延长线交AG于F,设山顶的所在线段为DG,如图所示
在Rt△BAF中,α=30°,AB=50m,则BF=(m)
∴CF=BC+BF=30+25=55(m)
在Rt△DCE中,∠DCE,CD=180m
∴(m)
∵四边形CFGE是矩形,∴EG=CF,∴DG=DE+EG=DE+CF=59+55=114(m)
即山顶D的高度为114m.
【变式训练1】有诗云:东山雨霁画屏开,风卷松声入耳来.一座楼阁镇四方,团结一心建家乡.年为庆祝湘西自治州成立三十周年,湘西州政府在花果山公园内修建了一座三层楼高的“一心阁”民族团结楼阁.芙蓉学校数学实践活动小组为测量“一心阁”的高度,在楼前的平地上A处,观测到楼顶处的仰角为30°,在平地上处观测到楼顶处的仰角为,并测得A、两处相距,求“一心阁”的高度.(结果保留小数点后一位,参考数据:,)
【答案】m
【解析】由题意得:,∴CH=BH,
设CH=BH=xm,则有m,
∴,即,解得:,
∴m.
故答案为:m
【变式训练2】某数学社团开展实践性研究,测量翠岛湖公园的信号塔.小明站在点处仰望塔顶,测得仰角为,小明沿着坡向下走了13米后,到达了处,坡的坡度为5:12,从到塔底的距离为75米,请帮助小明计算信号塔的高度.
【答案】
【解析】如图,过点作于点,作交的延长线与点.
∵ ∴四边形DEBF是矩形∴,
∵坡的坡度为5:12∴设,
在中,
∵,∴ ,解得, ,,
∵,∴ ,∴
∵在直角中,∵,,
∵,∴,
∴.
答:信号塔的高为78.08米.
【变式训练3】如图,某同学在大楼的观光电梯中的E点测得大楼楼底C点的俯角为,此时该同学距地面高度为80米,电梯再上升10米到达D点,此时测得大楼楼顶B点的仰角为,求大楼的高度.(参考数据:).
【答案】150
【解析】过点E、D分别作BC的垂线,交BC于点F、G.
在Rt△EFC中,因为FC=AE=80,∠F