内容正文:
28.2.2 应用举例
第1课时 应用举例(一)
仰角与俯角
测量时,在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做 ,视线在水平线下方的角叫做 .
铅垂线:重力线方向的直线.
仰角
俯角
水平线:与铅垂线垂直的直线.一般情况下,地平面上的两点确定的直线我们认为是水平线.
例:如图, ∠ BCA= ∠ DEB=90°,FB∥AC∥DE.
(1)从A看B的仰角是 ;
(2)从B看A的俯角是 ;
(3)从B看D的俯角是 ;
(4)从D看B的仰角是 .
∠BAC
∠FBA
∠FBD
∠BDE
利用仰角、俯角解决实际问题
如图,明明在居民楼ABCD前面空旷的广场上放飞无人机.已知,居民楼高90米(AB=90米),明明站在广场上的点E处测得点A的仰角为45°,E,B,C在同一水平线上,然后,明明将无人机竖直向上飞到点F处,此时测得点A的俯角为30°.(不考虑明明的身高)
(1)求无人机竖直飞行的高度;(结果保留根号)
解:(1)延长BA,交FM于点G,如答案图,
由题意,得∠AEB=45°,∠GFA=30°,
∠FEB=∠EBA=∠FGB=90°,
∴四边形EFGB是矩形,∴EF=GB,EB=FG.
∵∠AEB=45°,∠EBA=90°,
∴∠EAB=∠AEB=45°,
∴AB=BE=90米,∴EB=FG=90米.
∵∠GFA=30°,∠FGA=90°,
∴AG=FG×tan∠GFA=90×tan 30°=30(米),
∴EF=BG=AG+AB=(90+30)米.
答:无人机竖直飞行的高度为(90+30)米.
(答案图)
(2)若无人机到达点F处后,立即水平向右沿着射线FM的方向飞行,速度为3米/秒,请问,无人机在水平方向上飞行多少秒后会进入明明的视线盲区?(结果精确到0.1秒.参考数据:≈1.414,≈1.732)
(2)延长EA,交FM于点N,如答案图,
结合图形可知,当无人机飞过N点后,即进入明明的视线盲区.
由(1)得,EF=(90+30)米,
∠EAB=∠AEB=45°,∠EFG=∠FEB=90°,
(答案图)
∴∠FEA=45°,
∴∠FEA=∠FNA=45°,
∴FN=EF=(90+30)米,
∴飞行时间为:FN÷3=≈47.3(秒).
答:无人机在水平方向上飞行47.3秒后会进入明明的视线盲区.
(答案图)
1.如图,距离地面高m米的点A处,用测倾仪测得树顶端C点的仰角为α,测得树底端D点的俯角为45°,则树的高CD为 ( )
A.(m+mtan α)米
B.(m+mcos α)米
C.(m+msin α)米
D.米
A
2.如图,为了测量某风景区内一座古塔CD的高度,某校数学兴趣小组的同学分别在古塔对面的高楼AB的底部B和顶部A处测得古塔顶部C的仰角为45°和30°.已知高楼AB的高为24 m,则古塔CD的高度约是 m.(≈1.732,≈1.414,结果保留一位小数)
56.8
3.如图所示,在大楼AB的正前方有一斜坡CD(坡角∠DCE=45°),在它们之间有一片水域,现要测量大楼AB的高度.小明在斜坡上的点D处利用热气球探测器测得楼顶点B处的仰角为60°;当热气球探测器竖直向上上升到点F处,测得楼顶点B处的仰角为30°.已知CD=30米,DF=60米,其中点A,C,E在同一直线上.(参考数据:≈1.414,≈1.732)
(1)求斜坡CD的高度DE(精确到十分位);
解:(1)∵CD=30米,∠DCE=45°,
∠DEC=90°,
∴DE=CD·sin∠DCE=30×≈21.2(米).
答:斜坡CD的高度DE的长为21.2米.
(2)求大楼AB的高度(精确到十分位).
(2)如答案图,过点F作FG⊥AB于点G,过点D作DH⊥AB于点H.
∵∠FDH=∠DFG=90°,
∠BFG=30°,∠BDH=60°,
∴∠FDB=30°,
∠DFB=90°+30°=120°,
∴∠FBD=180°-120°-30°
=30°,
(答案图)
∴∠FDB=∠FBD=30°,
∴FD=FB=60米.
在△BFG中,∠BFG=30°,∠FGB=90°,
∴BG=FB=30米.
∵∠FDH=∠DFG=∠FGH=90°,
∴四边形DFGH是矩形,
∴FD=GH=60米.
同理可得,DE=AH=21.2米,
∴AB=BG+GH+AH=30+60+21.2=111.2(米).
答:大楼AB的高度为111.2米.
(答案图)
如图,某校科技节当天,无人机兴趣小组在操场上展开活动,此时无人机在离地面30 m的点D处,操控者从点A处观测无人机D的仰角为30°,无人机D测得教学楼BC顶端点C处的俯角为37°,又经过人工测量测得操控者A和教学楼BC之间的距离为64 m,点A,B,C,D都在同一平面上.
(1)求此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE;(结果保留根号)
解:(1)如图,过点C作CF⊥DE,垂足为F.
由题意,得CF=BE,BC=EF,AB=64 m,DE=30 m.
在Rt△ADE中,∠DAE=30°,
∴AE===30(m),
∴CF=BE=AB-AE=(64-30)m.
∴此时无人机D与教学楼BC之间的水平距离BE为(64-30)m.
(2)求教学楼BC的高度.(结果取整数)
(参考数据:≈1.73,sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75)
(2)在Rt△DCF中,∠DCF=∠GDC=37°,
∴DF=CF·tan 37°≈(64-30)×0.75
=m,
∴BC=EF=DE-DF=30-
=-18≈21(m),
∴教学楼BC的高度约为21 m.
4.如图,某政府为了测量建在山上的信号塔BC的高度,先在附近一办公楼底端点D处测得信号塔BC的顶端点C的仰角为56°,然后在办公楼顶端点E处测得信号塔BC的底端点B的俯角为18°.若山高AB为60 m,办公楼DE的高为90 m,则信号塔BC的高度为 .(参考数据:tan 56°≈1.5,tan 18°≈0.3)
90 m
5.如图,在小山的东侧点A处有一热气球,由于受风力影响,它以20 m/min的速度沿着与水平线成75°角的方向飞行,30 min后到达点C处,此时热气球上的人发现热气球与山顶点P及小山西侧的点B处在一条直线上,同时测得点B处的俯角为30°.在点A处测得山顶点P的仰角为60°,求小山的高度.(结果保留根号)
解:如图,过点A作AD⊥BC于点D,过点P作PE⊥AB于点E.由题意,
得∠ACD=75°-30°=45°,AC=20×30=600(m),
则AD=AC·sin∠ACD=600×=300(m).
∵∠DCF=∠B=30°,∴AB=2AD=600 m.
设PE=x m,
∵∠PAE=60°,∴AE=x m.
∵∠B=30°,∴BE=x m,∴x+x=600,
解得x=150,即PE=150 m.
答:小山的高度为150 m.
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