内容正文:
专题训练(二) 三角函数常见的数学模型应用
第一章 直角三角形的边角关系
数学 九年级下册 北师版
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模型一 背靠背型
模型分析 通过在三角形内作高,构造两个直角三角形,分别解这两个直角三角形,其中公共边(高)是解题的关键
图示 基础图形 图形演变一 图形演变二
总结 CD是公共边,AB=AD+BD CD是公共边,四边形ADCE为矩形⇒CE=DA,CD=EA⇒AB=BD+CE 四边形CDFE为矩形⇒CD=EF,CE=DF⇒AB=AD+CE+BF
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2.(河南中考)如图,小东在教学楼距地面9 m高的窗口C处测得正前方的旗杆顶部A点的仰角为37°,旗杆底部B点的俯角为45°.升旗时,国旗上端悬挂在距地面2.25 m处,若国旗随国歌声冉冉升起,并在国歌播放45 s结束时到达旗杆顶端,则国旗应以多少米/秒的速度匀速上升?(参考数据:sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75)
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3.如图,某同学在大楼AD的观光电梯中的E点测得大楼BC楼底C点的俯角为60°,此时该同学距地面的高度AE为27 m,电梯再上升10 m到达D点,此时测得大楼BC楼顶B点的仰角为45°,求大楼BC的高度(结果保留根号).
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模型二 母子型
模型分析 通过在三角形外作高,构造有公共直角的两个直角三角形,分别解这两个直角三角形,其中公共边(高)是解题的关键
基础图形
AD是公共边,AD=AC-CD
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图形演变
AD=AC-CD,BE=EC-BC 四边形BCGF为矩形⇒BC=FG,CG=BF=BD+DF⇒EG=EF+BC,AG=AC+BD+DF
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4.图①是某种路灯的实物图片,图②是该路灯的平面示意图,MN为立柱的一部分,灯臂AC,支架BC与立柱MN分别交于A,B两点,灯臂AC与支架BC交于点C,已知∠MAC=60°,∠ACB=15°,AC=40 cm,求支架BC的长(结果精确到1 cm,参考数据:≈1.414,≈1.732,≈2.449).
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6.如图,A为某旅游景区的最佳观景点,游客可从B处乘坐缆车先到达小观景平台DE观景,然后再由E处继续乘坐缆车到达A处,返程时从A处乘坐升降电梯直接到达C处,已知AC⊥BC于点C,DE∥BC,BC=110 m,BD=60 m,DE=9 m,∠α=32°,∠β=68°,求AC的高度(结果精确到0.1 m,参考数据:sin 32°≈0.53,cos 32°≈0.85,tan 32°≈0.62,sin 68°≈0.93,cos 68°≈0.37,tan 68°≈2.48).
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解:延长DE交AC于点G,过点D作DF⊥BC于点F,则四边形DFCG为矩形,∴DF=CG,DG=CF,∵在Rt△BDF中,DF=BD·sin α=60sin 32°≈60×0.53=31.8(m),BF=BD·cos α=60cos 32°≈60×0.85=51(m),∴DG=CF=BC-BF≈110-51=59(m),∴EG=DG-DE≈59-9=50(m)∴在△AEG中,AG=EG·tan β≈50tan 68°≈50×2.48=124(m),∴AC=AG+CG≈124+31.8=155.8(m),∴AC的高度约为155.8 m
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模型三 拥抱型
模型分析 若两个直角三角形有一条公共边,则分别解这两个直角三角形,其中公共边是解题的关键
图示 基础图形 图形演变一 图形演变二
总结 BC为公共边 BC=BF+FE+CE 四边形ABEG为矩形⇒AB=GE,AG=BE=BC+CE⇒DE=AB+DG
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7.(自贡中考)如图,在一次数学课外实践活动中,小明所在的学习小组从24 m的综合楼顶部B处测得办公楼底部D处的俯角是53°,从综合楼底部A处测得办公楼顶部C处的仰角恰好是30°,请你帮小明求出办公楼的高度(结果精确到0.1 m,参考数据:tan 37°≈0.75,tan 53°≈1.33,≈1.73).
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1.如图,建筑物AB的高为52 m,在其正前方广场上有人进行航模试飞.从建筑物顶端A处测得航模C的俯角α=30°,同一时刻从建筑物的底端B处测得航模C的仰角β=45°,求此时航模C的飞行高度(精确到1 m,参考数据: eq \r(2) ≈1.41, eq \r(3) ≈1.73, eq \r(6) ≈2.45).
解:过点C作CD⊥AB于点D,则∠ACD=∠α=30°,∠BCD=∠β=45°.设AD=x m,∵在Rt△ACD中,CD= eq \f(AD,tan ∠ACD) = eq \f(x,tan 30°) = eq \f(x,\f(\r(3),3)) = eq