内容正文:
6 利用三角函数测高
【边学边练】
知识点 测量物体的高度
(核心素养·数据观念)数学活动小组的同学为测量旗杆的高度,先制定了如下测量
方案,使用的工具是测角仪和皮尺,请帮助组长林平完成方案内容,用含a,b,α的代数
式表示旗杆AB的高度.
数学活动方案
活动时间:2022年10月22日 活动地点:学校操场 填表人:林平
课题 测量学校旗杆的高度
活动目的 运用所学数学知识及方法解决实际问题
方案示意图
测量
步骤
(1)用 测得
∠ADE=α;
(2)用 测得BC
=am,CD=bm.
计算过程
(3)
【随堂小测】
1.如图,电线杆AB的中点C处有一标志物,在地面D点处测得标志物的仰角为45°,
若点D到电线杆底部点B的距离为a,则电线杆AB的长可表示为 ( )
A.a
B.2a
C.
3
2
a
D.
5
2
a
33
2.如图,测量队为了测量某地区山顶P的海拔高度,选点 M作为观测点,从点 M测量
山顶P的仰角为30°,在比例尺为1∶50000的该地区等高线地形图上,量得这两点的
图上距离为6cm(水平距离),则山顶P的海拔高度为(参考数据:槡3≈1.732)( )
A.1732m B.1982m C.3000m D.3250m
第2题图
第3题图
第4题图
3.如图,两建筑物的水平距离为am,从点A测得点D的俯角为α,测得点C的俯角为
β,则较低建筑物CD的高度为 ( )
A.am B.atanαm
C.a(sinα-cosα)m D.a(tanβ-tanα)m
4.(核心素养·应用意识)全球最大的关公塑像矗立在荆州古城.如图,张三同学在东
门城墙上C处测得塑像底部B处的俯角为18°48′,测得塑像顶部A处的仰角为45°,
点D在观测点C正下方城墙底的地面上,若CD=10m,则此塑像的高AB约为
m.(参考数据:tan71°12′≈2.94)
5.如图,山顶有一塔AB,塔高33m.计划在塔的正下方沿直线CD开通穿山隧道EF.从
与点E相距80m的C处测得A,B的仰角分别为27°,22°,从与点 F相距50m的 D
处测得A的仰角为45°.求隧道EF的长度.(参考数据:tan22°≈0.40,tan27°≈0.51)
6.如图,点E与树AB的根部点A、建筑物CD的底部点C在一条直线上,AC=10m.小
明站在点E处观测树顶B的仰角为30°,他从点E出发沿EC方向前进6m到点 G
时,观测树顶B的仰角为45°,此时恰好看不到建筑物CD的顶部D(H,B,D三点在
一条直线上).已知小明的眼睛离地面 1.6m,求建筑物 CD的高度.(结果精确到
0.1m,参考数据:槡2≈1.41,槡3≈1.73)
43
,.AE=ED·an37°=44.4×0.75=33.3(m).
.AB=AE+EB=(atana+b)m.
∴.AB=AE-BE=33.3-6=27.3(m).故选A
【随堂小测】
4.205【解析】如图,过点A作
P
1.B
5
AF⊥BC于点F.:斜而坡度
60
2.B【解析】如图,在Rt△P0M
为1:3,
中,∠0=90°,∠M=30°,
0M=6×50000=300000(m)=
3000m
,∴.tan∠ABF=
AF I3
3000(m.
.∠ABF=30.
tanM=
OM'
:在距离地面30米的P处测得A处的俯角为15°,B
处的俯角为60°,
0P=0Wm30r=300x5
1732(m).
.∠HPB=30°,∠APB=45°,∠HBP=60°.
∴.1732+250=1982(m).故选B
.∠PBA=90°,∠BAP=45°,∴.PB=AB.
3D【解析】如图,过点D作AB的垂
PH303
,'PH=30m,sin60°=
线交AB于点E.在R△ADE中,
PBPB 2
∠ADE=a,DE=a.∴AE=atanc.在
解得PB=203m,故AB=203m
Rt△ABC中,∠ACB=B.BC=a,
5.23.3m【解析】如图,延长DC交
.'AB=atanB..'.CD =AB-AE=atanB-atana a tanB-
直线EA于点F.
nc).故选D.
AF1:24=
439.4【解析】如图所示,水平视
12
线CE交AB于点E.
∴.设CF=5km,AF=12km
由题意,得CE⊥AB于点E,BE
.AC=√CF产+AF=13k=26(m),即k=2.
=DC.
∴.AF=24m,CF=10m.
450
∠ECB=1848',
1848
AE=6m,EF=6+24=30(m).
.∠EBC=7I12',
DFDF
'∠DEF=48°,.tan48o=
EC EC
EF 30
≈L.1.
tan71°12'=
BE 10
=2.94.解得EC=29.4.
解得DF=33.3m..CD=33.3-10=23.3(m).
∠ACE=45°,∴AE=EC
6.解:在Rt△BCD中,
.此塑像的高AB约为AE+EB=39.4(m).
~BC的坡度为i,=1:1,心BD
D
1
5解:如图,延长AB交CD于点H,则AH⊥CD.
∴.CD=BD=20米
在Rt△AHD中,∠D=45°,∴.AH=DH.
在Rt△ACD中.
在Rm△AhC中,m∠ACH=C
AC的坡度为2=1:3,
∴,AH=CH·tan∠ACH=O.51CH.
.CD-AD=3CD=203(米):
·AD5
BH
在R△BIHC中,an∠BCH=
CH
∴.AB=AD-BD=203-20=14.6(米)
∴.BH=CH·tan∠BCH=0.4CH.
∴,背水坡新起点A与原起点B之间的距离约为4.6米
由题意,得0.51CH-0.4CH=33.
6利用三角函数测高
解得CH=300m.
【边学边练】
.'EH=CH-CE=220(m)BH=120 m.
解:(1)测角仪
.AH=AB+BH=33+120=153(m).
(2)皮尺
,∴,DH=AH=153m
(3)由题意,得四边形BCDE是矩形
.∴.HF=DH-DF=153-50=103(m)
.DE=BC=a m,BE=CD=b m.
∴EF=EH+HF=220+103=323(m).
在Rt△ADE中,AE=ED·tana=a·tang m,
∴隧道EF的长度为323m
156
“第一次在距点A的8米处的树干上欧伐,不会对教
!
学楼造成危害,故④正确.
45
综上所述,正确的结论是①③④.
c22227
3解:(I)如图,过点C作CE⊥BD于点E,则有∠DCE=
6.解:如图,延长FH,交CD于点M,交AB于点N.
18°,∠BCE=20
∠BHN=45°,BA⊥MH,∴BN=NH.设BN=NH=x
∴.∠BCD=∠DCE+∠BCE=18°+20°=38.
D
HF=6,∠BFN=30°,且tan∠BFV=
BNBN
NF NH+HF
D
■
m30=46解得=35+
根据题意可知DM=MH=MN+NH.,MN=AC=I0m,
(2)由题意,得CE=AB=30m.
∴.DM=10+33+3=(13+33)(m).
在Rt△CBE中,BE=CE·tan20s108(m).
∴CD=DM+MC=DM+EF=13+33+L,6=19.8(m.
在Rt△CDE中,DE=CE·tnl8°9.6(m).
建筑物CD的高度约为19.8m
,∴,BD=BE+DE=10.8+9.6=20.4(m).
、D
∴.教学楼的高BD约为20.4m
4.155【解析】由题意,得MN=15×2=30(海里)
,∠PMN=30°,∠PWT=60°,
∠MPN=∠PMN=30°.∴.PN=MN=30海里.
30
!
.PT=PW·im∠PNT=l53(海里).
G
5解:如图,延长DA交PE于点F,
小专题4解直角三角形常见
∴.DF⊥PE,AD=BC=2m,AB=CD=EF=1.6m
的数学模型应用
设AF=xm,则DF=AF+AD=(x+2)m.
1.D【解析】如图,过点A作AB⊥
在Rt△PFA中,∠PAF=58°,
MN于点B.在Rt△ABM中,
,PF=AF·tan58°≈1.6rm
∠ABM=90°,AB=200m,∠M
在Rt△PDF中,∠PDF=31°,
=30°,
&an31°=PE-16-0.6
MB=AB
=2003(m).
DF x+2
tanM
.x=1.2
在R△ABN中,∴∠ABN=90°,∠N=∠BMN=45
经检验,x=1.2是原方程的根,
.'BN=AB=200 m.
∴,PF=1.6x=1.92(m)
.MN=MB+BN=2003+200=200(5+1)m.故选D.
∴,PE=PF+EF=1.92+1.6=s3.5(m)
2.①③④【解析】如图,设过点D的
∴,路灯顶部到地面的距离PE约为3.5米
水平线交AB于点E
DE∥AC,EA∥CD,∠DCA=90°,
.四边形EACD为矩形..ED=AC=
12米,AB=BE+AE=DE·tan45°+
DE·tan30°=12+4√3ea18.8米.故
A—12米
①正确:
E
B
CD=AE=DE·tan30°=43=6.8米,故②不正确:
6解:设点B处距离码头O处xkm
AB=18.8米>12米,
在R1△CA0中,∠CA0=45°,
∴,直接从点A处欧伐,树干倒向教学楼方向会对教学
∴.C0=A0=45×0.1+x=4.5+x
楼有影响,故③正确:
第一次在距点A的8米处的树干上欧伐,
在B△DB0中,∠DB0=58°,an∠DB0=D0
BO
∴点B到欧伐点的距离为18.8-8=10.8米<12米,
∴.D0=B0·tan∠DB0=xtan58.
157