内容正文:
24.4 解直角三角形
第3课时 坡度、坡角在解直角三角形中的应用
数学 九年级上册 华师版
练闯考
A
B
A
1∶1.5
C
6tan α
知识点:坡度、坡角在解直角三角形中的应用
1.如图,河坝横断面迎水坡AB的坡度i=1∶ eq \r(3) ,坝高BC为5 m,则AB的长度为( )
A.10 m B.5 eq \r(3) m C.5 eq \r(2) m D.10 eq \r(2) m
2.一个小正方体沿着斜面AC前进了10米,横截面如图所示,已知AB=2BC,∠ABC=90°,此时小正方体上的点N距离地面AB的高度升高了( )
A.5米 B.2 eq \r(5) 米 C.4 eq \r(5) 米 D. eq \f(10,3) 米
3.如图,AB是一垂直于水平面的建筑物,某同学从建筑物底端B出发,先沿水平方向向右行走20 m到达点C,再经过一段坡度(或坡比)为i=1∶0.75,坡长为10 m的斜坡CD到达点D,然后再沿水平方向向右行走40 m到达点E(A,B,C,D,E均在同一平面内).在E处测得建筑物顶端A的仰角为24°,则建筑物AB的高度约为(参考数据:sin 24°≈0.41,cos 24°≈0.91,tan 24°=0.45)( )
A.21.7 m B.22.4 m C.27.4 m D.28.8 m
4.如图,某幢楼的楼梯每一级台阶的高度为20厘米,宽度为30厘米,那么斜面AB的坡度为_________________.
5.如图,水库的拦水坝横断面是梯形,坝顶宽6 m,坝高23 m,斜坡AB坡度i=1∶ eq \r(3) ,斜坡CD坡度 i′=1∶1,求斜坡AB的长、坡角α及坝底宽AD.(结果精确到0.1 m, eq \r(3) ≈1.73)
解:过点B作BE⊥AD于点E,过点C作CF⊥AD于点F,则BE=CF=23(m).在Rt△ABE中,tan α=i= eq \f(1,\r(3)) = eq \f(\r(3),3) ,∴α=30°,∴AB=2BE=46(m).又∵i=BE∶AE=1∶ eq \r(3) ,即23∶AE=1∶ eq \r(3) ,∴AE=23 eq \r(3) (m).在Rt△CFD中,i′=CF∶FD=1∶1,∴FD=CF=23(m),∴AD=AE+EF+FD=23 eq \r(3) +6+23=29+23 eq \r(3) ≈29+23×1.73≈68.8(m).答:斜坡AB长46 m,坡角α为30°,坝底宽AD约为68.8 m
6.在北京冬奥会上,一运动员乘滑雪板沿坡比为1∶ eq \r(3) 的斜坡笔直滑下,滑下的距离s(m)与时间t(s)间的关系为s=10t+2t2.若滑到坡底的时间为4 s,则此人下降的高度为( )
A.72 m B.36 eq \r(3) m
C.36 m D.18 eq \r(3) m
7.如图,将一个Rt△ABC形状的楔子从木桩的底端点P沿水平方向打入木桩底下,使木桩向上运动.已知楔子斜面的倾斜角为α,若楔子沿水平方向打八木桩6 cm(如箭头所示),则木桩上升了__________________cm.(用含α式子表示)
8.日照间距系数反映了房屋日照情况.如图①,当前后房屋都朝向正南时,日照间距系数=L∶(H-H1),其中L为楼间水平距离,H为南侧楼房高度,H1为北侧楼房底层窗台至地面高度.如图②,山坡EF朝北,EF长为15 m,坡度为i=1∶0.75,山坡顶部平地EM上有一高为22.5 m的楼房AB,底部A到E点的距离为4 m.
(1)求山坡EF的水平宽度FH;
(2)欲在AB楼正北侧山脚的平地FN上建一楼房CD,已知该楼底层窗台P处至地面C处的高度为0.9 m,要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处至少多远?
解:(1)在Rt△EFH中,∵∠H=90°,∴tan ∠EFH=i=1∶0.75= eq \f(4,3) = eq \f(EH,FH) ,设EH=4x,则FH=3x,∴EF= eq \r(EH2+FH2) =5x.∵EF=15,∴5x=15,x=3,∴FH=3x=9.即山坡EF的水平宽度FH为9m
(2)∵L=CF+FH+EA=CF+9+4=CF+13,H=AB+EH=22.5+12=34.5,H1=0.9,∴日照间距系数=L∶(H-H1)= eq \f(CF+13,34.5-0.9) = eq \f(CF+13,33.6) .∵该楼的日照间距系数不低于1.25,∴ eq \f(CF+13,33.6) ≥1.25,∴CF≥29.答:要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C至少距F处29 m远.
9.如图①,水坝的横截面是梯形ABCD,∠ABC=37°,坝顶DC=3 m,背水坡AD的坡度i(即tan ∠DAB)为1∶0.5,坝底AB=14 m.
(1)求坝高;
(2)如图②,为了提高堤坝的防洪抗洪能力,防汛指挥部决定在背水坡将坝顶和坝底同时拓宽加固,使得AE=2DF,EF⊥BF,求DF的长.(参考数据:sin 37°≈ eq \f(3,5) ,cos 37°≈ eq \f(4,5) ,tan 37°≈ eq \f(3,4) )
解:(1)作DM⊥AB于M,CN⊥AB于N.
由题意:tan ∠DAB= eq \f(DM,AM) =2,设AM=x,则DM=2x.
∵四边形DMNC是矩形,∴DM=CN=2x.
在Rt△NBC中,tan 37°= eq \f(CN,BN) = eq \f(2x,BN) = eq \f(3,4) ,∴BN= eq \f(8,3) x,
∵x+3+ eq \f(8,3) x=14,∴x=3,∴DM=6.
答:坝高为6 m
(2)作FH⊥AB于H.设DF=y,则AE=2y,EH=3+2y-y=3+y,BH=14+2y-(3+y)=11+y,由△EFH∽△FBH,可得 eq \f(HF,HB) = eq \f(EH,FH) ,即 eq \f(6,11+y) = eq \f(3+y,6) ,解得y=-7+2 eq \r(13) 或-7-2 eq \r(13) (舍弃),∴DF=2 eq \r(13) -7.答:DF的长为(2 eq \r(13) -7)m.
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