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解直角三角形及其应用
问题:完成下列1~4题,思考解直角三角形及其应用的几种常见考查方式.
1. 如图,在四边形ABCD中,∠B=∠D=90°,若AB=3,BC=2,tan A=,则CD的值为( D )
A. 2 B. C. D.
解析:如图,延长AD,BC,两直线交于点O.
在Rt△ABO中,∠B=90°,tan A==,AB=3,∴OB=4.
∵BC=2,∴OC=OB-BC=4-2=2.
在Rt△ABO中,∠B=90°,AB=3,OB=4,
由勾股定理,得AO=5.
∵∠ADC=90°,
∴∠ODC=90°=∠B.
又∵∠O=∠O,
∴△ODC∽△OBA,
∴=,
∴=,
解得DC=,
故选D.
2. 如图,某学校在学校门口的大门上方安装了一个人体测温摄像头,学校大门高ME=7.5米,学生身高BD=1.5米,当学生准备进入识别区域时,在点B处测得摄像头M的仰角为30°,当学生刚好离开识别区域时,在点A处测得摄像头M的仰角为60°,则体温监测有效识别区域AB的长为( A )
A. 4米 B. 3米 C. 5米 D. 6米
解析:易知四边形EFCA和四边形ABDC都是矩形,ME=7.5米,
∴CA=EF=BD=1.5米,CD=AB,
设FC=x,
在Rt△MFC中,
∵∠MCF=60°,
∴∠FMC=30°,
∴MC=2FC=2x,MF=x.
∵∠MDC=30°,
∴∠CMD=60°-30°=30°,
∴CD=CM=2x.
∵ME=MF+EF,
∴x+1.5=7.5,
解得x=2,
∴AB=2×2=4(米).
故选A.
3. 如图,一渔船以32海里/时的速度向正北航行,在A处看到灯塔S在渔船的北偏东30°,半小时后航行到B处看到灯塔S在渔船的北偏东60°,若渔船继续向正北航行到C处,此时渔船在灯塔S的正西方向,则此时灯塔S与渔船的距离为( D )
A. 16海里 B. 18海里 C. 8海里 D. 8海里
解析:由题意,得AB=32×=16(海里),∠ACS=90°.
∵∠A=30°,∠CBS=60°,
∴∠ASB=∠CBS-∠A=30°,
∴∠ASB=∠A,
∴BS=AB=16 海里.
在Rt△CBS中,sin∠CBS=,
∴CS=BS·sin∠CBS=16×=8(海里).
故选D.
4. 如图,河坝横断面迎水坡AB的坡比为1∶,坝高BC为2 m,则AB的长度为( D )
A. m B. 2 m C. 3 m D. 4 m
解析:∵迎水坡AB的坡比为1∶,
∴=.
∵BC=2 m,
∴AC=2 m.
由勾股定理,得AB===4(m).
故选D.
类型1 解直角三角形
【例1】 如图,A是第一象限内一点,线段OA与x轴正半轴的夹角为α,若sin α=,OA=5,则点A的坐标是( C )
A. (3,5) B. (5,3) C. (4,3) D. (3,4)
【练习】
1. 如图,∠ABC=∠BDA=90°,下列线段比值等于sin A的是( C )
A. B. C. D.
2. 在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,若BC=2,则AC的长为 4 .
解析:在Rt△ABC中,
∵sin A=,
∴=,
∴AB=6,
∴AC=
=
=
=4.
故答案为:4.
3. 如果等腰三角形中的两条边长分别是2和5,那么底角的余弦值为 .
解析:由题意,得该三角形的底边长为2,腰长为5,画出示意图如图所示.
过点A作AD⊥BC于点D,
则AB=AC=5,BC=2,
BD=BC=1,
在Rt△ABD中,cos B==.
故答案为:.
4. 如图,在△ABC中,BC=2+2,∠B=30°,∠C=45°,求△ABC的面积.
解:如图,作AD⊥BC于点D,设AD=x.
在Rt△ABD中,∠B=30°,
∴BD=AD=x.
在Rt△ADC中,∠C=45°,
∴CD=AD=x.
而BD+CD=BC,
∴x+x=2+2,解得x=2,即AD=2,
∴S△ABC=×2×(2+2)=2+2.
5. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,D为BC的中点,AC=3,tan∠CDA=.求:
(1)AD的长;
(2)sin B的值.
解:(1)在Rt△ACD中,∠C=90°,tan∠CDA=,AC=3,
∴==,
∴CD=2,
∴AD===.
(2)∵D为BC的中点,
∴BC=2CD=4.
在Rt△ABC中,AB===5,
∴sin B==.
类型2 仰角、俯角问题
【例2】无人机低空遥感技术已广泛应用于农作物监测. 如图,某农业特色品牌示范基地用无人机对一块试验田进行监测作业时,在距地面高度为135 m的A处测得试验田右侧边界N处俯角为43°,无人机垂直下降40 m至B处,