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专题13 解直角三角形之实际应用模型
解直角三角形是中考的重要内容之一,直角三角形边、角关系的知识是解直角三角形的基础。将实际问题转化为数学问题是关键,通常是通过作高线或垂线转化为解直角三角形问题,在解直角三角形时要注意三角函数的选取,避免计算复杂。在解题中,若求解的边、角不在直角三角形中,应先添加辅助线,构造直角三角形。为了提高解题和得分能力,本专题重点讲解解直角三角形的实际应用模型。
【重要模型】
模型1、背靠背模型
图1 图2 图3
【模型解读】若三角形中有已知角时,则通过在三角形内作高CD,构造出两个直角三角形求解,其中公共边(高)CD是解题的关键.
【重要关系】如图1,CD为公共边,AD+BD=AB;
如图2,CE=DA,CD=EA,CE+BD=AB;
如图3,CD=EF,CE=DF,AD+CE+BF=AB。
例1.(2023春·河北秦皇岛·九年级统考期中)如图,在建筑物上,挂着米长的宣传条幅,从另一建筑物的顶端处看条幅顶端,仰角为,看条幅底端处,俯角为.求两建筑物间的距离(参考数值:,)
例2、(2023春·吉林长春·九年级校考阶段练习)如图,某校无人机兴趣小组借助无人机测量教学楼的高度,无人机在离教学楼底部处米的处垂直上升米至处,测得教学楼顶处的俯角为,则教学楼的高度约为 米.(结果精确到米)(参考数据:,,)
例3.(2023年湖北中考数学真题)为了防洪需要,某地决定新建一座拦水坝,如图,拦水坝的横断面为梯形,斜面坡度是指坡面的铅直高度与水平宽度的比.已知斜坡长度为20米,,求斜坡的长.(结果精确到米)(参考数据:)
例4.(2023•睢阳区中考模拟)数学兴趣小组准备测量学校外的一座古塔AB的高度,小明在地面C处观测到塔尖A的仰角为58°,塔的另一侧有一斜坡DE(D,B,C在同一直线上),坡度i=1:,小亮在E处测得塔尖A的仰角为45°,已知斜坡DE=15米,CD=20米,求古塔AB的高度.(精确到0.1米.参考数据:sin58°≈0.8480,cos58°≈0.5299,tan58°≈1.600)
模型2、母子模型
图1 图2 图3 图4
【模型解读】若三角形中有已知角,通过在三角形外作高BC,构造有公共直角的两个三角形求解,其中公共边BC是解题的关键。
【重要等量关系】
如图1,BC为公共边,AD+DC=AC;
如图2,BC为公共边,DC- BC= DB;
如图3,DF=EC,DE=FC,BF+DE=BC,AE+DF=AC;
如图4,AF=CE,AC=FE,BC+AF= BE。
图5 图6 图7 图8 图9
如图5,BE+EC= BC;
如图6,EC- BC= BE;
如图7,AC=FG,AF=CG,AD+DC=FG,BC+AF= BG;
如图8,BC=FG,BF=CG,AC+BF=AG,EF+ BC= EG;
如图9,BC=FG,BF=CG,EF+BC=EG,BD+DF= BF,AC+ BD+ DF=AG。
例1.(2023年江苏省徐州市中考数学真题)徐州电视塔为我市的标志性建筑之一,如图,为了测量其高度,小明在云龙公园的点处,用测角仪测得塔顶的仰角,他在平地上沿正对电视塔的方向后退至点处,测得塔顶的仰角.若测角仪距地面的高度,求电视塔的高度(精确到.(参考数据:)
例2.(2023年四川省广安市中考数学真题)为了美化环境,提高民众的生活质量,市政府在三角形花园边上修建一个四边形人工湖泊,并沿湖泊修建了人行步道.如图,点在点的正东方向170米处,点在点的正北方向,点都在点的正北方向,长为100米,点在点的北偏东方向,点在点的北偏东方向.(1)求步道的长度.(2)点处有一个小商店,某人从点出发沿人行步道去商店购物,可以经点到达点,也可以经点到达点,请通过计算说明他走哪条路较近.结果精确到个位)(参考数据:)
例3.(2022·四川遂宁·中考真题)数学兴趣小组到一公园测量塔楼高度.如图所示,塔楼剖面和台阶的剖面在同一平面,在台阶底部点A处测得塔楼顶端点E的仰角,台阶AB长26米,台阶坡面AB的坡度,然后在点B处测得塔楼顶端点E的仰角,则塔顶到地面的高度EF约为多少米.(参考数据:,,,)
例4.(2023年江苏省连云港市中考数学真题