内容正文:
专题训练(二) 三角函数常见的数学模型应用
——热点题型
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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1.(营口中考)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:≈1.41,≈1.73,≈2.45).
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2.(2022·河池)如图,小敏在数学实践活动中利用所学的知识对她所在小区的居民楼AB的高度进行测量,从小敏家的阳台C测得点A的仰角为33°,测得点B的俯角为45°,已知观测点到地面的高度CD=36 m,求居民楼AB的高度(结果保留整数,参考数据:sin 33°≈0.54,cos 33°≈0.84,tan 33°≈0.65).
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3.如图,从M地到N地需要绕道经过下穿隧道AB(AB∥MN),沿折线MA-AB-BN到达.现新建跨越高速公路的高架桥CD后(CD在MN上),可从M地直行到达N地.实际测量得到MA=12 km,∠AMN=37°,∠BNM=45°,求高架桥建成后从M地到N地可比原来少走的路程(结果精确到0.1 km,参考数据:≈1.41,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80).
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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.(鞍山中考)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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5.如图,一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作,在点P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的俯角为30°,面向AB方向继续飞行5 m到点Q处,在点Q处测得该建筑物底端B的俯角为45°,已知建筑物AB的高为3 m,求无人机飞行的高度(结果精确到1 m,参考数据:≈1.414,≈1.732).
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6.如图①,②分别是某款篮球架的实物图和示意图,已知支架AB的长为2.3 m,支架AB与地面的夹角∠BAC=70°,水平支架BE的长为1.5 m,篮板部支架BD与水平支架BE的夹角为46°,BC,DE垂直于地面,求篮板顶端D到地面的距离(结果保留一位小数,参考数据:sin 70°≈0.94,cos 70°≈0.34,tan 70°≈2.75,sin 46°≈0.72,cos 46°≈0.69,tan 46°≈1.04).
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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.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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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 \r(3) x(m),∴在Rt△BCD中,BD=CD·tan ∠BCD= eq \r(3) x·tan 45°= eq