内容正文:
专题八 解直角三角形的应用
类型一 方向角问题
典例1 (2023·聊城)东昌湖西岸的明珠大剧院,隔湖与远处的角楼、城门楼、龙堤、南关桥等景观遥相呼应.如图所示,城门楼B在角楼A的正东方向520 m处,南关桥C在城门楼B的正南方向1 200 m处.在明珠大剧院P测得角楼A在北偏东68.2°方向,南关桥C在南偏东56.31°方向(点A,B,C,P四点在同一平面内),求明珠大剧院到龙堤BC的距离.(结果精确到1 m,参考数据:sin68.2°≈0.928,cos68.2°≈0.371,tan68.2°≈2.50,sin56.31°≈0.832,cos56.31°≈0.555,tan56.31°≈1.50)
典例1图
思路导析 过点P作PE⊥BC于点E,过点A作AD⊥PE于点D,根据矩形的性质得到DE=AB=520 m,设PD=x m,解直角三角形即可得到结论.
解:过点P作PE⊥BC于点E,过点A作AD⊥PE于点D.
典例1图
则四边形ADEB是矩形,
∴DE=AB=520 m,
设PD=x m.
在Rt△APD中,∵∠PAD=68.2°,
∴AD=≈=(m),
∴BE=AD=m,
∴PE=PD+DE=(x+520)m,CE=BC-BE=m,
在Rt△PCE中,PE=tanC·CE,
即x+520=1.5,
解得x=800,
∴PD=800 m,
∴PE=PD+DE=800+520=1 320(m),
答:明珠大剧院到龙堤BC的距离约为1 320 m.
1.(2023·广安)为了美化环境,提高民众的生活质量,市政府在三角形花园ABC边上修建一个四边形人工湖泊ABDE,并沿湖泊修建了人行步道.如图,点C在点A的正东方向170米处,点E在点A的正北方向,点B,D都在点C的正北方向,BD长为100米,点B在点A的北偏东30°方向,点D在点E的北偏东
58°方向.
(1)求步道DE的长度;
(2)点D处有一个小商店,某人从点A出发沿人行步道去商店购物,可以经点B到达点D,也可以经点E到达点D,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:sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60,≈1.73)
第1题图
2.(2023·重庆)为了满足市民的需求,我市在一条小河AB两侧开辟了两条长跑锻炼线路,如图:①A-D-C-B;②A-E-B.经勘测,点B在点A的正东方,点C在点B的正北方10千米处,点D在点C的正西方14千米处,点D在点A的北偏东45°方向,点E在点A的正南方,点E在点B的南偏西60°方向.
(1)求AD的长度;(结果精确到1千米)
(2)由于时间原因,小明决定选择一条较短线路进行锻炼,请计算说明他应该选择线路①还是线路②?
(参考数据:≈1.41,≈1.73)
第2题图
类型二 俯角、仰角问题
典例2 (2023·随州)某校学生开展综合实践活动,测量某建筑物的高度AB,在建筑物附近有一斜坡,坡长CD=10米,α=30°,小华在C处测得建筑物顶端A的仰角为60°,在D处测得建筑物顶端A的仰角为30°.(已知点A,B,C,D在同一平面内,B,C在同一水平线上)
典例2图
(1)求点D到地面BC的距离;
(2)求该建筑物的高度AB.
思路导析 (1)过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于点E,根据三角函数的定义得到CE=5,根据勾股定理得到DE==5(m);
(2)过点D作DF⊥AB于点F,则BF=DE=5 m,设BC=x m,则BE=DF=(5+x)m,解直角三角形即可得到结论.
解:(1)过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于点E.
在Rt△DCE中,cosα=cos30°===,
解得CE=5,
∴DE==5(m),
即点D到地面BC的距离为5 m;
(2)过点D作DF⊥AB于点F.则BF=DE=5 m.
典例2图
设BC=x m,则BE=DF=(5+x)m.
在Rt△ABC中,tan60°===,
解得AB=x,
∴AF=(x-5)m,
在Rt△ADF中,AF=DF·tan30°,
即x-5=(5+x),
解得x=5,
∴AB=×5=15(m),
∴居民楼的高度AB为15 m.
1.(2023·张家界)“游张家界山水,逛七十二奇楼”成为今年旅游新特色.某数学兴趣小组用无人机测量奇楼AB的高度,测量方案如图:先将无人机垂直上升至距水平地面225 m的P点,测得奇楼顶端A的俯角为15°,再将无人机沿水平方向飞行200 m到达点Q,测得奇楼底端B的俯角为45°,求奇楼AB的高度.(结果精确到1 m,参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,
tan15°≈0.27)
第1题图
2.(2023·内江)某中学依山而建,校门A处有一坡角α=30°的斜坡AB,长度为30米,在坡顶B处测得教