内容正文:
专题11上海中考新趋势(反比例函数和生活情境题)
考点概览
考点01反比例函数
考点02与锐角三角函数有关的生活情境
考点03与图形相似有关的生活情境
考点04与二次函数有关的生活情境
考点05与三角形有关的生活情境
考点06其它生活情境
考点01反比例函数
1.(2025·上海普陀·一模)在平面直角坐标系中(如图),点在反比例函数位于第一象限的图像上,点的横坐标大于点的横坐标,.如果的重心恰好也在这个反比例函数的图像上,那么点的横坐标为 .
2.(2025·上海普陀·一模)如图,在平面直角坐标系中,经过原点的直线与双曲线交于点,点在射线上,点的坐标为.
(1)求直线的表达式;
(2)如果,求点的坐标.
3.(2025·上海闵行·一模)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,与双曲线在第一象限分支交于点,过点作轴的平行线,交轴于点,.
(1)求点、的坐标;
(2)求的值;
(3)求的值.
考点02与锐角三角函数有关的生活情境
4.(2025·上海奉贤·一模)在测量过程中,常常会遇到仰角和俯角,图中是俯角的角是( )
A. B. C. D.
5.(2025·上海闵行·一模)如图是一个学校司令台的示意图,司令台离地面的高为2米,平台的长为1米,用7米长的地毯从点到点正好铺满整个台阶(含各级台阶的高),那么斜坡的坡比是( )
A. B. C. D.
6.(2025·上海青浦·一模)如图,点是航拍飞机在某一高度时的位置,是地平线,,,是某大型建筑物的斜面.从点观测点的偏角是( )
A. B. C. D.
7.(2025·上海金山·一模)如图,一座大楼前的残疾人通道是斜坡,用表示,沿着通道走米可进入楼厅,楼厅比楼外的地面高米,那么残疾人通道的坡度为 .(结果保留根号的形式)
8.(2025·上海徐汇·一模)如图,货船在灯塔的北偏西方向,客船在灯塔的东北方向,客船在货船的正东方向,如果货船与客船相距50千米,那么客船与灯塔的距离约是 千米(结果保留根号).
9.(2025·上海徐汇·一模)如图,热气球探测器显示,从热气球处测得一栋楼顶部处的仰角是,测得这栋楼的底部处的俯角是,热气球与这栋楼的水平距离是30米,那么这栋楼的高度是 米(精确到0.1米).(参考数据:,)
10.(2025·上海静安·一模)舞狮文化源远流长,其中高桩舞狮是一项集体育与艺术于一体的竞技活动,也被广泛应用于各种庆典活动,成为传承中国传统文化的重要载体(如图①所示).在舞狮表演中,梅花桩垂直于地面,且在一直线上(如图②所示).如果在桩顶处测得桩顶和桩顶的仰角分别为和,且桩与桩的高度差为米,两桩的距离为米.
(1)舞狮人从跳跃到,随后再跳跃至,所成的角 ;
(2)求桩与桩的距离的长.(结果精确到米)
11.(2025·上海长宁·一模)如图是某地下车库的剖面图,某综合实践小组将无人机放在坡道起点A处,让无人机飞到点处,与底板平行,测得米,此时在点处又测得坡道上的点的俯角为.接着让无人机飞到点处,,与底板平行,测得米.
(1)求坡道的坡度;
(2)已知地面、地下车库的顶板都与底板平行且它们到底板的距离相等,无人机从点飞到点处,,测得米,此时在点处测得点的俯角为,在不考虑其他因素的前提下,有一辆高度为3米的货车能否进入该地下车库?请说明理由.
(参考数据:,,)
12.(2025·上海虹口·一模)根据以下素材,完成任务.
探究淋浴喷头的位置
素材1
图1是一种淋浴喷头,淋浴喷头固定器装在升降杆上的某处,手柄与固定器的连接处记为点(点与墙之间的距离忽略不计).图2视作淋浴喷头喷水后的截面示意图,线段为手柄,射线为水流,与的夹角为,手柄与墙的夹角为淋浴喷头的“调整角”,记为.已知长为.
素材2
图3中的矩形是淋浴房的截面图,,.为了方便在淋浴房里淋浴,规定淋浴时,人一直站在处,.
素材3
我们把人竖直站立时,头顶以下处记为这个人的“舒适喷淋点”,即“舒适喷淋点”到地面的距离等于人的身高减.已知小明的身高是,他爸爸和妈妈的身高分别是和.某次爸爸洗澡时,将淋浴喷头固定器调整至如图12的点处,“调整角”为,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”处(即爸爸身高-30).
素材4
参考数据:,,,.
问题解决
任务一
(1)求图3中,淋浴喷头手柄与固定器的连接处点到地面的距离.
任务二
(2)爸爸洗完澡后,不改变固定器的位置(即不变),把淋浴喷头的“调整角”调整至,然后小明进淋浴房洗澡.①小明发现水流无法喷在他的“舒适喷淋点”处,请通过计算说明理由;②下降固定器(将固定器下降后的位置记为点)后,小明发现水流可以喷在他的“舒适喷淋点”处,求此时固定器下降的距离(精确到).
13.(2025·上海杨浦·一模)定义:如图1,已知点、是的边上的两个定点,点是边上的一个动点,当时,称点是线段的最佳视野点.如图2,某商业广场上安装了一块巨型显示屏,点到水平地面的距离为5米,在水平地面的处有一个自动扶梯,点、、在同一直线上.已知自动扶梯的坡度是,点到点的距离是10米.
(1)当行人行走在水平地面时,发现点恰好是屏幕的最佳视野点,且从点测得点的仰角为.求的长;(忽略行人的高度)
(2)在(1)的条件下,如果要在自动扶梯上找到屏幕的最佳视野点,有人说“最佳视野点就是屏幕的垂直平分线与的交点”.你同意这个说法吗?请通过计算说明理由.(忽略行人的高度)
14.(2025·上海崇明·一模)九年级数学活动小组用航拍无人机进行测高实践.如图,无人机从地面的中点处竖直上升米到达处,测得实验楼顶部的俯角为,综合楼顶部的俯角为,已知实验楼高度为米,且图中点在同一平面内,求综合楼的高度.
(参考数据:;,精确到米.)
15.(2025·上海普陀·一模)如图,已知小河两岸各有一栋大楼与,由于小河阻碍无法直接测得大楼的高度.小普同学设计了如下的测量方案:将激光发射器分别置于地面点E和点F处,发射的两束光线都经过大楼顶端A,并分别投射到大楼最高一层的顶端C和其底部G处,并测得,,.(点D、B、E、F在同一水平线上)
(1)小普同学发现,根据现有数据就能测出大楼的高度,试求出大楼的高度;
(2)为了能测得大楼的高度,小普同学又获信息:这两栋大楼每层的高度都相同,大楼共有五层.据此信息能否测得大楼的高度?如果可以,试求出大楼的高度;如果不可以,说明理由.
(参考数据:,,,,,)
16.(2025·上海闵行·一模)如图,一种遮阳伞的截面由主伞骨和、支伞骨和以及伞柄组成,伞柄垂直于地面且平分,厘米,,厘米.使用遮阳伞时,可以通过调节点在伞柄上的位置来确定的大小.当点、、三点在同一直线上时,遮阳伞完全打开,此时达到最大为.(参考数据:,,,计算结果保留根号)
(1)当厘米,
ⅰ)在遮阳伞完全打开时,求、之间的距离.
ⅱ)在伞打开的过程中(从变到),点上升了_____厘米.
(2)设的度数为,在平行的太阳光照射下,遮阳伞能遮住的地面长为_____(用式子表示);如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,你的建议是_____.
17.(2025·上海黄浦·一模)某校初三学生开展主题为“测量校园内树木高度的方案设计”的数学综合与实践活动.
甲、乙、丙三位同学制作出一个简易测高仪.取两根小木条钉在一起,使它们互相垂直,其中木条长,木条长,长(接头处忽略不计).为了便于校正竖直位置,在点B处悬挂一个铅垂,如图1所示,这样就制作出一个简易测高仪.
任务:测量校园内某棵大树的高度(树顶端M与树根部N的距离).
工具:简易测高仪、卷尺(如图2所示).
要求:测量得到的长度用字母a,b,c…表示.
第一次实践
实践操作
甲手持测高仪,C端朝上D端朝下,从测高仪的点A经过点C望向树顶端M,调整人到树的距离,使得点M恰好与点C、A在一条直线上,然后标记铅垂线的下端刚好接触地面的点E的位置,如图3所示.
示意图3
获取数据
乙负责测量,得到点B到地面的垂直距离,还需要测量得到的相关数据有:___.
解决问题
利用得到的数据表示树的高度:
__________.
反思:这种方法需要能够一直走到大树的底下,有时因为有障碍物,无法走到大树底下.于是三位同学讨论如果不走到大树底下也可以测量出大树的高度,经过讨论得到第二种测量方案,具体如下:
第二次实践
实践操作
甲重复第一次实践操作,然后将测高仪的D端朝上C端朝下,从测高仪的点A经过点D望向树顶端M,向后走调整人到树的距离,使得点M恰好与点D、A在一条直线上,然后标记铅垂线的下端刚好接触地面的点F的位置.丙提醒甲注意:两次测量时点B到地面的垂直距离保持不变;点E、F和树根部N三点要保持在同一直线上,如图4所示.
示意图4
获取数据
点B到地面的垂直距离,乙还需要测量得到的相关数据有:__________.
解决问题
利用得到的数据表示树的高度.(写出求解过程)
18.(2025·上海徐汇·一模)小杰在学习了“特殊锐角的三角比”后,认为的三角比不必死记硬背,只需利用一副三角板就可推导出的三角比,相信大家都有这个共识;小杰在这个认识的基础上,他利用一副特制的三角板,研究推导出了,的三角比.
(1)计算:;
(2)小杰的一副特制的三角板,如图1,在和中,,:小杰的想法是:将和的边和重合,拼接成如图2所示的四边形.请利用图2,求和的值.
19.(2025·上海青浦·一模)图1是某商场地下车库的出入口,车辆出入时,通常情况下只需升起“出口”或“入口”的道闸.特殊情况,两个道闸也可以同时升起.图2是其示意图,道闸升起过程中对边始终保持平行(如图中升起的道闸),升起的最高点不超过顶部.矩形门的高米,宽米.矩形闸机的宽米,矩形道闸的宽米,道闸底部距地面的高度米.顶点G、M、Q、P在同一条直线上,边,边与之间的缝隙可以忽略不计.
(1)求道闸升起的最大角的正切值;
(2)一辆高为1.8米、宽为1.9米的小货车想进入这个地下车库,是否需要同时升起两个道闸?请说明理由.
考点03与图形相似有关的生活情境
20.(2025·上海黄浦·一模)某学习小组研究问题“如图,已知D、E、F分别是的边、、的中点,求证:.”经过小组讨论得到以下方法,其中存在错误的是( )
A.可证,进而证得
B.可证,,进而证得
C.可证,,进而证得
D.可证,,进而证得
21.(2025·上海嘉定·一模)手影戏是一种独特的艺术形式,它通过手势和光影创造出生动的形象.它的原理是利用光的直线传播,将手影投射到幕布上形成各种影像.如图,为了投影出一个动物造型,手的长度是15厘米,,光源到手的距离是100厘米,手到幕布的距离是20厘米.此时的长度是 厘米.
22.(2025·上海金山·一模)第七届中国国际进口博览会(简称“进博会”)于2024年11月5日至10日在国家会展中心(上海)隆重举办.以“新时代、共享未来”为主题,是世界上首个以进口为主题的国家级博览会.小海在地图上(如图1)测量他家与国家会展中心(上海)的距离为厘米,那么请帮小海计算出他家与国家会展中心(上海)的实际距离为 千米.
23.(2025·上海金山·一模)(洞孔成像)如图,,物像所在正方体的面与平面垂直,根据图中尺寸,已知物像的长为4,那么物长为 .
24.(2025·上海宝山·一模)学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
25.(2025·上海静安·一模)如图,在与中,,.求证:.
以下是小明同学证明本题的过程:
证明:如图,在、上分别截取,,连接.
在与中,
①
∴.
∵,又,
②
∴.
∴.
③
∴,
∴.
④
(1)有同学认为小明的证明过程不正确,那么你认为他是从第 部分开始出现 问题(填①或②或③或④).请简述小明出错的原因;
(2)小红认为:本题可以用添加辅助线——平行线,构造熟悉的基本图形解决.请你用小红的思路完成本题的证明过程.
26.(2025·上海嘉定·一模)火车作为我国重要的交通运输形式之一,其轨道的平顺性和稳定性直接影响列车的运行安全.我国目前轨道检测的主要方法是机械检测,通过使用机械传感器和无损检测设备(包括激光三角位移传感器、超声波传感器等)来测量轨道的各种参数(几何尺寸、轨距、高差和曲率),从而判断轨道是否有损伤或缺陷.某校科创活动小组率先就“激光三角位移计”这一设备开展了学习与探究:
阅读概述
激光三角位移计是由半导体激光向目标物照射激光,聚集目标物反射的光,并在光接收元件上成像.一旦离目标物的距离发生改变,聚集反射光的角度也会改变,成像的位置也随之改变.可以通过成像的位移来计算物体实际的移动距离.
发现原理
被测量物体从初始位置移动到最终位置,需要测量的是参考平面与目标测量平面的距离,也就是图中点与点之间的距离.假设激光通过接收透镜后仍按照原直线方向传播,最后在光学成像设备上成像.
建立模型
如图,直线直线直线,直线垂直于和,垂足分别为和,线段与线段交于点,.
探究(1)
设,请用含和的式子表示点到直线的距离.
探究(2)
已知,,,求的长度.(结果精确到个位,,,)
27.(2025·上海金山·一模)如图,和都是直角三角形纸片,且和不相似.其中,,,().是否存在经过锐角顶点的一条直线,能把和分割成两个三角形,使分割得的两个三角形中有一个三角形(记这个三角形的面积为)与没有分割的三角形相似.
(1)如果存在,请写出你的分割方案(只要写出一个方案即可),并证明方案的正确性;
(2)按照你写出的分割方案,求出的值(可以用或或或的代数式表示).
28.(2025·上海松江·一模)图1是一款高清视频设备.图2是该设备放置在水平桌面上的示意图,垂直于水平桌面,垂足为点,点处有一个摄像头.经测量,厘米,厘米,.
(1)求摄像头到桌面的距离;
(2)如果摄像头可拍摄的视角,且,求桌面上可拍摄区域的宽度(的长).
(参考数据:,.)
考点03与二次函数有关的生活情境
29.(2025·上海松江·一模)一位运动员推铅球,铅球运行过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,如果铅球落到地面时运行的水平距离为10米,那么铅球刚出手时离地面的高度是 米.
30.(2025·上海黄浦·一模)体育课上投掷实心球活动,如图,小明某次投掷实心球,实心球出手后的运动过程中距离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,当实心球运动到点时达到最高点,那么实心球的落地点与出手点的水平距离为 米.
31.(2025·上海徐汇·一模)“2022年北京冬奥会”的召开,冰雪运动在中国大地蓬勃发展.滑雪爱好者小楠从山坡滑下,为了得出滑行距离(单位:米)与滑行时间(单位:秒)之间的关系式,测得一些数据(如下表):
滑行时间(秒)
0
1
2
3
4
滑行距离(米)
0
4.5
14
28.5
48
为观察与的之间的关系,以为横轴,为纵轴建立坐标系,描出与上表中数据对应的5个点,并用平滑的曲线连接它们(如图所示),小楠观察发现这条曲线近似抛物线的一部分.
(1)由上述信息,设这条曲线的表达式为,求与的函数关系式;
(2)若将拋物线先向右平移2个单位,再向上平移20个单位,求平移后所得抛物线的表达式.
32.(2025·上海徐汇·一模)通过二次函数的学习,小杰知道形如的函数,其图像始终经过点,也即拋物线经过定点.于是他进一步探究了形如的函数图像,发现抛物线经过定点与.他探究的思路是:设法找到的某些取值,使表达式中含的各项之和为0.
具体的解法如下:
含的各项之和:,令,解得.
当时,,得到定点;当时,,得到定点.
小杰还探究了抛物线,发现它也经过两个定点,其中一个位于轴上,可记作点,另一个位于第一象限内,可记作点.
(1)求点的坐标;
(2)当时(如图),抛物线的顶点为,与轴的另一个交点为.
①如果,求的值;
②当时,求的值.
考点05与三角形有关的生活情境
33.(2025·上海宝山·一模)为了方便居民出入小区,小区业委会决定对大门口的一段斜坡进行改造.原坡面是矩形(如图1),米,米,斜坡的坡角为.计划将斜坡改造成坡比为的斜坡(如图2所示),坡面的宽度不变.
(1)求改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度;
(2)改建这条斜坡需要多少立方米的混凝土材料?
34.(2025·上海普陀·一模)在八年级的时候,我们曾经一起研究过一种三角形:如果三角形的一个角的平分线与一条边上的中线互相垂直,那么这个三角形叫做“线垂”三角形,这个角叫做“分角”.它的一个重要性质为:“分角”的两边成倍半关系.这个性质的逆命题也成立.
利用以上我们研究得到的结论,解决以下问题:
已知是“线垂”三角形,,是的“分角”.
(1)如图1,是的角平分线,是的中线,与相交于点F.求的值;
(2)在图2中画的一条分割线,使所分成的两个三角形都成为“线垂”三角形,并指出各自的“分角”,说明理由;
(3)在(2)的条件下,记分割得到的两个三角形“分角”的平分线交于点O,点O与点A、B、C的距离分别为a、b、c,求a、b、c满足的等量关系.
35.(2025·上海奉贤·一模)桔槔是古代汉族的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,当中是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图所示,线段代表固定支架,点D、点C分别代表重物和水桶,线段是无弹力、固定长度的麻绳,绳长米,木质杠杆米.
(1)当水桶C的位置低于地面米(如图1所示),支架与绳子之间的距离是米,且,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方米(如图2所示),求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
考点06其它生活情境
36.(2025·上海杨浦·一模)在学习了“利用函数的图象研究函数”后,为了研究函数的性质,小华用“描点法”画它的图象,列出了如下表格:
那么下列说法中正确的是( )
A.该函数的图象关于轴对称
B.该函数的图象没有最低点也没有最高点
C.该函数的图象经过第一、二、三、四象限
D.沿轴的正方向看,该函数的图象在对称轴左侧的部分是下降的
37.(2025·上海金山·一模)某校初三数学活动小组在利用尺规把线段分割成两条线段.
①过点作,使.
②连接,在线段上截取.
③在线段上截取.
那么 .
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专题11上海中考新趋势(反比例函数和生活情境题)
考点概览
考点01反比例函数
考点02与锐角三角函数有关的生活情境
考点03与图形相似有关的生活情境
考点04与二次函数有关的生活情境
考点05与三角形有关的生活情境
考点06其它生活情境
考点01反比例函数
1.(2025·上海普陀·一模)在平面直角坐标系中(如图),点在反比例函数位于第一象限的图像上,点的横坐标大于点的横坐标,.如果的重心恰好也在这个反比例函数的图像上,那么点的横坐标为 .
【答案】/
【分析】由题意得点关于直线对称,由可得的重心在直线:上,联立函数解析式求出点坐标,即得,再根据三角形重心的性质可得,得到,设点,则,最后利用中点坐标公式解答即可求解.
【详解】解:由题意得,点关于直线对称,
∵,
∴的重心在直线:上,即为点,
由,解得或,
∵点在第一象限,
∴,
∴,
∵点为的重心,
∴,
∴,
∴,
设(),则,
∴,
∴,
设点,则,
∵点为的中点,
∴,
∴,
解得或,
∵点的横坐标大于点的横坐标,
∴点的横坐标为,
故答案为:.
【点睛】本题考查了反比例函数的图象和性质,等腰三角形性质,三角形的重心,勾股定理,中点坐标公式,掌握反比例函数的图象和性质是解题的关键.
2.(2025·上海普陀·一模)如图,在平面直角坐标系中,经过原点的直线与双曲线交于点,点在射线上,点的坐标为.
(1)求直线的表达式;
(2)如果,求点的坐标.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题主要考查了一次函数与反比例函数的综合运用、锐角三角函数.解决本题的关键是运用待定系数法求出正比例函数的解析式,根据的正确值和正比例函数的解析式求出点的坐标.
根据点在双曲线上,可以求出,把点的坐标代入正比例函数中求出的值即可得到直线的表达式;
因为直线的解析式为,设点的坐标为,根据,可得关于的分式方程,解方程求出即可得到点的坐标.
【详解】(1)解:点在双曲线上,
把代入,
可得:,
点的坐标为,
设直线的表达式为(),
把,代入,
可得:,
直线的表达式为;
(2)解:如下图所示,过点作轴,垂足为点,
设点的坐标为,
可得:,,
在中,,
,
解得:,
经检验,是分式方程的解,
,
可得点的坐标为.
3.(2025·上海闵行·一模)如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,与双曲线在第一象限分支交于点,过点作轴的平行线,交轴于点,.
(1)求点、的坐标;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求函数的解析式,勾股定理的应用以及解直角三角形等,求得交点坐标是解题的关键.
(1)令和时,代入解析式得出坐标即可;
(2)先确定D点的纵坐标,进一步求得C点的坐标,然后利用待定系数法求得k;
(3)作于E,利用勾股定理求得、,利用三角形面积公式求得,然后解直角三角函数即可.
【详解】(1)解:直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,
将代入,得到:,
∴,
将代入,得到,
解得:,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴D的纵坐标为2,
把代入得,,
∴,
∵双曲线过点C,
∴;
(3)解:作于E,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
考点02与锐角三角函数有关的生活情境
4.(2025·上海奉贤·一模)在测量过程中,常常会遇到仰角和俯角,图中是俯角的角是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据俯角的定义解答即可.本题考查了仰角,俯角,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:根据题意,是俯角的是.
故选:C.
5.(2025·上海闵行·一模)如图是一个学校司令台的示意图,司令台离地面的高为2米,平台的长为1米,用7米长的地毯从点到点正好铺满整个台阶(含各级台阶的高),那么斜坡的坡比是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用-坡度坡角问题,熟记坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.
过点作于,根据矩形的性质求出,根据题意求出,再根据坡比的概念计算即可.
【详解】解:如图,过点作于,则四边形为矩形,
米,
由题意得: (米),
∴斜坡的坡比是:
故选: B.
6.(2025·上海青浦·一模)如图,点是航拍飞机在某一高度时的位置,是地平线,,,是某大型建筑物的斜面.从点观测点的偏角是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了解直角三角形的应用的仰角俯角问题,熟练掌握俯角的定义是解题的关键.根据俯角的定义即可得到结论.
【详解】∵,是地平线,
∴从点观测点的俯角是,
故选:B.
7.(2025·上海金山·一模)如图,一座大楼前的残疾人通道是斜坡,用表示,沿着通道走米可进入楼厅,楼厅比楼外的地面高米,那么残疾人通道的坡度为 .(结果保留根号的形式)
【答案】
【分析】本题考查了勾股定理、坡度,熟练掌握利用正切求坡度是解题关键.先利用勾股定理求出的长,再利用正切求坡度即可得.
【详解】解:由题意得:米,米,,
∴,
∴,
∴残疾人通道的坡度为,
故答案为:.
8.(2025·上海徐汇·一模)如图,货船在灯塔的北偏西方向,客船在灯塔的东北方向,客船在货船的正东方向,如果货船与客船相距50千米,那么客船与灯塔的距离约是 千米(结果保留根号).
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-方向角问题,过点P作于点C,则,由题意得,,在和中解直角三角形即可解答.
【详解】解:过点P作于点C,
则,
由题意得,
∴,
∴,
设千米,则千米,
在中,,
即,
解得,
∴千米.
故答案为:.
9.(2025·上海徐汇·一模)如图,热气球探测器显示,从热气球处测得一栋楼顶部处的仰角是,测得这栋楼的底部处的俯角是,热气球与这栋楼的水平距离是30米,那么这栋楼的高度是 米(精确到0.1米).(参考数据:,)
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题、锐角三角函数,解答此类问题的关键是明确题意,利用锐角三角函数解答.
过点作于点, 则米, 在中和中, 根据锐角三角函数中的正切可以分别求得和的长,从而可以求得的长,本题得以解决.
【详解】解:过点作于点,由题意可得, 米, ,
在中, ,
∴(米),
在中,
,
(米),
即这栋楼的高度是米.
故答案为: .
10.(2025·上海静安·一模)舞狮文化源远流长,其中高桩舞狮是一项集体育与艺术于一体的竞技活动,也被广泛应用于各种庆典活动,成为传承中国传统文化的重要载体(如图①所示).在舞狮表演中,梅花桩垂直于地面,且在一直线上(如图②所示).如果在桩顶处测得桩顶和桩顶的仰角分别为和,且桩与桩的高度差为米,两桩的距离为米.
(1)舞狮人从跳跃到,随后再跳跃至,所成的角 ;
(2)求桩与桩的距离的长.(结果精确到米)
【答案】(1)
(2)米
【分析】本题主要考查仰俯角解直角三角形的运用,理解并掌握解直角三角形的计算是解题的关键.
(1)根据仰俯角,平角为即可求解;
(2)过点作,分别交于点,则四边形、、都是矩形,设米,则米,在中,由函数函数的计算,得到,在中,,得到,由,即可求解.
【详解】(1)解:在桩顶处测得桩顶和桩顶的仰角分别为和,
∴,
故答案为:;
(2)解:过点作,分别交于点,
∵,,,
∴,
∴四边形、、都是矩形,
∴,
设米,则米,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴ ,
解得, (米),
答:桩与桩的距离的长约为米.
11.(2025·上海长宁·一模)如图是某地下车库的剖面图,某综合实践小组将无人机放在坡道起点A处,让无人机飞到点处,与底板平行,测得米,此时在点处又测得坡道上的点的俯角为.接着让无人机飞到点处,,与底板平行,测得米.
(1)求坡道的坡度;
(2)已知地面、地下车库的顶板都与底板平行且它们到底板的距离相等,无人机从点飞到点处,,测得米,此时在点处测得点的俯角为,在不考虑其他因素的前提下,有一辆高度为3米的货车能否进入该地下车库?请说明理由.
(参考数据:,,)
【答案】(1)
(2)该货车能进入该地下车库,理由见解析
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用、矩形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造直角三角形是解题的关键.
(1)由题意得:,,如图:过点作于点,易证四边形是矩形,则、;然后在和中解直角三角形即可解答;
(2)由题意得:,再在中解直角三角形可得,如图:过点作于点,根据勾股定理和解直角三角形可得,设,则,则,解得,进而求得,最后与3米比较即可解答.
【详解】(1)解:由题意得:,
如图:过点作于点,
∴
∴四边形是矩形.
∴,
在中,,
∴ 解得:.
∴
在中,,
∴,
∴.
(2)解:由题意得:
在中,,,,
∴,
如图:过点作于点,
在中,,,,
设,则,
∴,解得
∴,
∵ 即该货车能进入该地下车库.
12.(2025·上海虹口·一模)根据以下素材,完成任务.
探究淋浴喷头的位置
素材1
图1是一种淋浴喷头,淋浴喷头固定器装在升降杆上的某处,手柄与固定器的连接处记为点(点与墙之间的距离忽略不计).图2视作淋浴喷头喷水后的截面示意图,线段为手柄,射线为水流,与的夹角为,手柄与墙的夹角为淋浴喷头的“调整角”,记为.已知长为.
素材2
图3中的矩形是淋浴房的截面图,,.为了方便在淋浴房里淋浴,规定淋浴时,人一直站在处,.
素材3
我们把人竖直站立时,头顶以下处记为这个人的“舒适喷淋点”,即“舒适喷淋点”到地面的距离等于人的身高减.已知小明的身高是,他爸爸和妈妈的身高分别是和.某次爸爸洗澡时,将淋浴喷头固定器调整至如图12的点处,“调整角”为,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”处(即爸爸身高-30).
素材4
参考数据:,,,.
问题解决
任务一
(1)求图3中,淋浴喷头手柄与固定器的连接处点到地面的距离.
任务二
(2)爸爸洗完澡后,不改变固定器的位置(即不变),把淋浴喷头的“调整角”调整至,然后小明进淋浴房洗澡.①小明发现水流无法喷在他的“舒适喷淋点”处,请通过计算说明理由;②下降固定器(将固定器下降后的位置记为点)后,小明发现水流可以喷在他的“舒适喷淋点”处,求此时固定器下降的距离(精确到).
【答案】(1);(2)①理由见解析;②
【分析】本题考查解直角三角形的应用.把所给的角度整理到直角三角形中并进行解答是解决本题的关键.
(1)作于点N,延长交于点M,利用的正弦值和余弦值可得和的长度,进而可得的长度,那么根据的正切值可得的长度,那么的长度即为的长度减去的长度;
(2)①利用的正弦值和余弦值可得和的长度,进而可得的长度,那么根据的正切值可得的长度,那么的长度即为NE的长度减去的长度;
②设点A移动到了点,易得进而求得的长度,取的长度,减去的长度,即为固定器下降的距离.
【详解】解:(1)作于点N,延长交于点M,则,
∵爸爸身高是,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”C处,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
答:点A到地面的距离约为;
(2)①当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵小明的身高是,
∴小明的舒适距离,
∵,
∴水流无法喷在小明的“舒适喷淋点”处;
②设点A移动到了点,此时在小明的“舒适喷淋点”,
∴,
由题意得:,
∴,
∴.
答:固定器下降的距离约为.
13.(2025·上海杨浦·一模)定义:如图1,已知点、是的边上的两个定点,点是边上的一个动点,当时,称点是线段的最佳视野点.如图2,某商业广场上安装了一块巨型显示屏,点到水平地面的距离为5米,在水平地面的处有一个自动扶梯,点、、在同一直线上.已知自动扶梯的坡度是,点到点的距离是10米.
(1)当行人行走在水平地面时,发现点恰好是屏幕的最佳视野点,且从点测得点的仰角为.求的长;(忽略行人的高度)
(2)在(1)的条件下,如果要在自动扶梯上找到屏幕的最佳视野点,有人说“最佳视野点就是屏幕的垂直平分线与的交点”.你同意这个说法吗?请通过计算说明理由.(忽略行人的高度)
【答案】(1)的长是10米
(2)不同意,理由见解析
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用-仰角俯角.
(1)连接,由题意得,,,设为,则为,根据点H恰好是屏幕的最佳视野点列方程求出x即可解答;
(2)作的垂直平分线交于,交于点,分别延长与交于点,分别求出,,,计算得出,从而判断点不是屏幕的最佳视野点.
【详解】(1)解:如图,连接,
由题意得,,,,
设,则,,
∵点恰好是屏幕的最佳视野点,
∴,
∴,
解得:(舍去),,
∴(米),
∴(米),
∴的长是10米;
(2)解:不同意.理由如下:
作的垂直平分线交于,交于点,分别延长与交于点,
由题意,可得:,,
∵自动扶梯的坡度是,
∴,
∵,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点不是自动扶梯上的最佳视野点.
14.(2025·上海崇明·一模)九年级数学活动小组用航拍无人机进行测高实践.如图,无人机从地面的中点处竖直上升米到达处,测得实验楼顶部的俯角为,综合楼顶部的俯角为,已知实验楼高度为米,且图中点在同一平面内,求综合楼的高度.
(参考数据:;,精确到米.)
【答案】约为米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用仰角俯角问题,作,垂足为,由题意可得,,米,,
米,即得,分别解和,求出、即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:作,垂足为,则,
由题意可知:,,米,,
米,
∴米,
在中,,
米 ,
,
在中,,
米,
米,
答:综合楼的高度约为米.
15.(2025·上海普陀·一模)如图,已知小河两岸各有一栋大楼与,由于小河阻碍无法直接测得大楼的高度.小普同学设计了如下的测量方案:将激光发射器分别置于地面点E和点F处,发射的两束光线都经过大楼顶端A,并分别投射到大楼最高一层的顶端C和其底部G处,并测得,,.(点D、B、E、F在同一水平线上)
(1)小普同学发现,根据现有数据就能测出大楼的高度,试求出大楼的高度;
(2)为了能测得大楼的高度,小普同学又获信息:这两栋大楼每层的高度都相同,大楼共有五层.据此信息能否测得大楼的高度?如果可以,试求出大楼的高度;如果不可以,说明理由.
(参考数据:,,,,,)
【答案】(1)大楼的高度为
(2)能,大楼的高度为
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,熟练利用三角函数解直角三角形是解本题的关键.
(1)设大楼的高度为.利用正切函数的定义用表示出和的长,再利用,列式计算即可求解;
(2)根据题意先求得,设为,则,利用正切函数的定义用表示出和的长,再利用,列式计算即可求解.
【详解】(1)解:设大楼的高度为.
∵,
∴,.
∵,
∴.
解得.
答:大楼的高度为15m;
(2)解:由大楼的高度为,共有五层,且这两栋大楼每层的高度都相同,
可得,
设为,则,
∵,
∴,.
∵,
∴.
解得.
答:大楼的高度为.
16.(2025·上海闵行·一模)如图,一种遮阳伞的截面由主伞骨和、支伞骨和以及伞柄组成,伞柄垂直于地面且平分,厘米,,厘米.使用遮阳伞时,可以通过调节点在伞柄上的位置来确定的大小.当点、、三点在同一直线上时,遮阳伞完全打开,此时达到最大为.(参考数据:,,,计算结果保留根号)
(1)当厘米,
ⅰ)在遮阳伞完全打开时,求、之间的距离.
ⅱ)在伞打开的过程中(从变到),点上升了_____厘米.
(2)设的度数为,在平行的太阳光照射下,遮阳伞能遮住的地面长为_____(用式子表示);如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,你的建议是_____.
【答案】(1)i);
(2);增大主伞骨的长度
【分析】本题考查了相似三角形的判定及性质,解直角三角形等,理解题意,正确作出辅助线是解题关键.
(1)i)连接,由题意得:,根据三角函数求出的长度,再利用,求出的长;
ii)分别求出时和时的长度,作差即可得到点M上升的高度;
(2)用l和α表示的长度,即可得到的长;如可以通过增大主伞骨的长度,来增大遮阳伞遮住地面的长.
【详解】(1)解:i)连接,由题意得:,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即、之间的距离为;
ii)当时,,
当时,,
∴上升的高度为:,
故答案为:;
(2)解:连接,遮阳伞完全打开,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,我的建议是增大主伞骨的长度,
故答案为:;增大主伞骨的长度.
17.(2025·上海黄浦·一模)某校初三学生开展主题为“测量校园内树木高度的方案设计”的数学综合与实践活动.
甲、乙、丙三位同学制作出一个简易测高仪.取两根小木条钉在一起,使它们互相垂直,其中木条长,木条长,长(接头处忽略不计).为了便于校正竖直位置,在点B处悬挂一个铅垂,如图1所示,这样就制作出一个简易测高仪.
任务:测量校园内某棵大树的高度(树顶端M与树根部N的距离).
工具:简易测高仪、卷尺(如图2所示).
要求:测量得到的长度用字母a,b,c…表示.
第一次实践
实践操作
甲手持测高仪,C端朝上D端朝下,从测高仪的点A经过点C望向树顶端M,调整人到树的距离,使得点M恰好与点C、A在一条直线上,然后标记铅垂线的下端刚好接触地面的点E的位置,如图3所示.
示意图3
获取数据
乙负责测量,得到点B到地面的垂直距离,还需要测量得到的相关数据有:___.
解决问题
利用得到的数据表示树的高度:
__________.
反思:这种方法需要能够一直走到大树的底下,有时因为有障碍物,无法走到大树底下.于是三位同学讨论如果不走到大树底下也可以测量出大树的高度,经过讨论得到第二种测量方案,具体如下:
第二次实践
实践操作
甲重复第一次实践操作,然后将测高仪的D端朝上C端朝下,从测高仪的点A经过点D望向树顶端M,向后走调整人到树的距离,使得点M恰好与点D、A在一条直线上,然后标记铅垂线的下端刚好接触地面的点F的位置.丙提醒甲注意:两次测量时点B到地面的垂直距离保持不变;点E、F和树根部N三点要保持在同一直线上,如图4所示.
示意图4
获取数据
点B到地面的垂直距离,乙还需要测量得到的相关数据有:__________.
解决问题
利用得到的数据表示树的高度.(写出求解过程)
【答案】第一次实践需要测量得到的相关数据有:,的高度:.第二次实践需要测量得到的相关数据有:,,过程见解析.
【分析】第一次实践,由,,,,得到,
进而得到,即可求解,
第二次实践,设,由,得到,由,得到,即可求解,
本题考查了三角函数的应用,解题的关键是:根据题意正确列式.
【详解】解:由题意可知,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
第一次实践需要测量得到的相关数据有:,
利用得到的数据表达树的高度:.
第二次实践需要测量得到的相关数据有:,
解决问题:设,
由题意可知,,,
∴,,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
18.(2025·上海徐汇·一模)小杰在学习了“特殊锐角的三角比”后,认为的三角比不必死记硬背,只需利用一副三角板就可推导出的三角比,相信大家都有这个共识;小杰在这个认识的基础上,他利用一副特制的三角板,研究推导出了,的三角比.
(1)计算:;
(2)小杰的一副特制的三角板,如图1,在和中,,:小杰的想法是:将和的边和重合,拼接成如图2所示的四边形.请利用图2,求和的值.
【答案】(1)
(2),
【分析】本题考查特殊角的三角函数值的计算,解直角三角形:
(1)将特殊角的三角函数值代入进行计算即可;
(2)过点F分别作于点G、于点H,解直角三角形,求出的长,证明,求出的长,在中,利用三角函数进行求解即可.
【详解】(1)原式;
(2)过点F分别作于点G、于点H,
在中,,
,
在中,,
,
又
又
∴四边形是矩形,
,
在中,
19.(2025·上海青浦·一模)图1是某商场地下车库的出入口,车辆出入时,通常情况下只需升起“出口”或“入口”的道闸.特殊情况,两个道闸也可以同时升起.图2是其示意图,道闸升起过程中对边始终保持平行(如图中升起的道闸),升起的最高点不超过顶部.矩形门的高米,宽米.矩形闸机的宽米,矩形道闸的宽米,道闸底部距地面的高度米.顶点G、M、Q、P在同一条直线上,边,边与之间的缝隙可以忽略不计.
(1)求道闸升起的最大角的正切值;
(2)一辆高为1.8米、宽为1.9米的小货车想进入这个地下车库,是否需要同时升起两个道闸?请说明理由.
【答案】(1)
(2)需要同时升起两个道闸,理由见解析
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用:
(1)设道闸升起的最高点为点,当点在线段上时,道闸升起的角最大.延长交于点,在中,勾股定理求出,正切的定义求出,平行线的性质,得到,即可得出结果;
(2)设只升起一个道闸,当最高点在线段上时,在线段上取车宽(米),过点作,交于,垂足为,交于点,在中,求出的值,进而求出的值,与车高进行比较即可得出结论.
【详解】(1)解:设道闸升起的最高点为点,当点在线段上时,道闸升起的角最大.延长交于点.根据题意,可知:
(米).
(米).
在中,
(米),
.
.
.
即道闸升起的最大角的正切值为.
(2)设只升起一个道闸,当最高点在线段上时,
在线段上取车宽(米),过点作,交于,垂足为,交于点.则(米),(米).
∵,
∴,
在中,
(米),
(米).
车高1.8米米米,
只起一个道闸,小轿车不能通过.
需要同时升起两个道闸.
考点03与图形相似有关的生活情境
20.(2025·上海黄浦·一模)某学习小组研究问题“如图,已知D、E、F分别是的边、、的中点,求证:.”经过小组讨论得到以下方法,其中存在错误的是( )
A.可证,进而证得
B.可证,,进而证得
C.可证,,进而证得
D.可证,,进而证得
【答案】C
【分析】由三角形中位线定理得到,证明,即可判断A选项正确;证明四边形都是平行四边形,则,,即可判断B选项正确;无法证明,即可判断C选项错误;证明,则,证明,即可判断D选项正确.
【详解】∵D、E、F分别是的边、、的中点,
∴,
A. ∵
∴,
∴,故选项正确,不符合题意;
B. ∵,
∴四边形都是平行四边形,
∴,,
∴,故选项正确,不符合题意;
C. ∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,
无法证明,
故无法证明证得;
D. ∵,
∴四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,则,
∵
∴
∴,
∴,
故选项正确,不符合题意;
故选:C
【点睛】此题考查了相似三角形的判定和性质、三角形中位线定理、全等三角形的判定、平行四边形的判定和性质等知识,熟练掌握相似三角形的判定是解题的关键.
21.(2025·上海嘉定·一模)手影戏是一种独特的艺术形式,它通过手势和光影创造出生动的形象.它的原理是利用光的直线传播,将手影投射到幕布上形成各种影像.如图,为了投影出一个动物造型,手的长度是15厘米,,光源到手的距离是100厘米,手到幕布的距离是20厘米.此时的长度是 厘米.
【答案】18
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,先证明,然后根据相似三角形的对应高之比等于相似比求解即可.
【详解】解∶根据题意,得,,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
解得,
经检验,是原方程的解,
∴的长度是18厘米,
故答案为∶18.
22.(2025·上海金山·一模)第七届中国国际进口博览会(简称“进博会”)于2024年11月5日至10日在国家会展中心(上海)隆重举办.以“新时代、共享未来”为主题,是世界上首个以进口为主题的国家级博览会.小海在地图上(如图1)测量他家与国家会展中心(上海)的距离为厘米,那么请帮小海计算出他家与国家会展中心(上海)的实际距离为 千米.
【答案】52
【分析】本题考查了成比例线段,熟练掌握“”是解题的关键,注意单位的统一.
设小海家与国家会展中心(上海)的实际距离为厘米,根据“比例尺图上距离实际距离”列出比例式,由此即可得出小海家与国家会展中心(上海)的实际距离.
【详解】解:设小海家与国家会展中心(上海)的实际距离为厘米,依题意得:
,
,
厘米千米,
故答案为:52.
23.(2025·上海金山·一模)(洞孔成像)如图,,物像所在正方体的面与平面垂直,根据图中尺寸,已知物像的长为4,那么物长为 .
【答案】12
【分析】本题主要考查相似三角形的判定与性质,证明三角形相似是解题的关键.
过点O作于点C,延长交于点,再证,再根据相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:过点O作于点C,延长交于点,如图,
,
依题意得,,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵
∴
∴,
故答案为:12.
24.(2025·上海宝山·一模)学完“相似三角形”之后,小明和同学尝试探索相似四边形的判定与性质,以下是他们的思考
【定义】如果两个四边形的四个角对应相等,四条边对应成比例,那么这两个四边形相似.两个相似四边形的对应边的比等于相似比.
【思考】类比相似三角形,对相似四边形的判定与性质提出了许多猜测,如:
①四条边对应成比例,且有一组角对应相等的两个四边形相似;
②四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似;
③相似四边形的面积的比等于相似比的平方.
……
【探究】请完成上述猜测中第③个结论的证明.
已知:如图,四边形与四边形相似,点分别与点对应
求证:.
证明:
【运用】同学们通过讨论,证明了上述猜测都是正确的.试运用这些结论,解决问题:如图,分别是边上的点,,,试求的值.
【答案】探究:证明见解析;运用:
【分析】本题考查了相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质,矩形的性质,熟练掌握相似三角形的判定与性质,相似多边形的性质是解题的关键.
【探究】连接,证明,得出,,则可得出答案;【运用】由矩形的性质得出,证出,由结论“四个角对应相等,且有两条相邻的边对应成比例的两个四边形相似”证明四边形四边形,则可得出答案.
【详解】【探究】证明:连接,如图所示:
∵四边形与四边形相似,
∴,,
∴,
∴,,
∴;
【运用】解:∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∵,
∴四边形四边形,
∴.
25.(2025·上海静安·一模)如图,在与中,,.求证:.
以下是小明同学证明本题的过程:
证明:如图,在、上分别截取,,连接.
在与中,
①
∴.
∵,又,
②
∴.
∴.
③
∴,
∴.
④
(1)有同学认为小明的证明过程不正确,那么你认为他是从第 部分开始出现 问题(填①或②或③或④).请简述小明出错的原因;
(2)小红认为:本题可以用添加辅助线——平行线,构造熟悉的基本图形解决.请你用小红的思路完成本题的证明过程.
【答案】(1)③,错误原因见解析
(2)见解析
【分析】本题考查的是相似三角形的判定与性质,全等三角形的判定与性质;
(1)由三角形一边的平行线的判定方法错误可得答案;
(2)如图,在上截取,过点G作交于点H.证明,证明,进一步可得答案.
【详解】(1)解:第③步出现错误;错用三角形一边的平行线的判定定理;
(2)证明:如图,在上截取,过点G作交于点H.
∵,
∴,
∴.
∵,,
∴,即.
在与中,,,
∴.
∵,
∴.
∴.
26.(2025·上海嘉定·一模)火车作为我国重要的交通运输形式之一,其轨道的平顺性和稳定性直接影响列车的运行安全.我国目前轨道检测的主要方法是机械检测,通过使用机械传感器和无损检测设备(包括激光三角位移传感器、超声波传感器等)来测量轨道的各种参数(几何尺寸、轨距、高差和曲率),从而判断轨道是否有损伤或缺陷.某校科创活动小组率先就“激光三角位移计”这一设备开展了学习与探究:
阅读概述
激光三角位移计是由半导体激光向目标物照射激光,聚集目标物反射的光,并在光接收元件上成像.一旦离目标物的距离发生改变,聚集反射光的角度也会改变,成像的位置也随之改变.可以通过成像的位移来计算物体实际的移动距离.
发现原理
被测量物体从初始位置移动到最终位置,需要测量的是参考平面与目标测量平面的距离,也就是图中点与点之间的距离.假设激光通过接收透镜后仍按照原直线方向传播,最后在光学成像设备上成像.
建立模型
如图,直线直线直线,直线垂直于和,垂足分别为和,线段与线段交于点,.
探究(1)
设,请用含和的式子表示点到直线的距离.
探究(2)
已知,,,求的长度.(结果精确到个位,,,)
【答案】(1)(2)60
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,相似三角形的判定和性质,添加辅助线构造直角三角形,是解题的关键:
(1)过点作于点,对顶角结合同角的余角相等,得到,解直角三角形,求出的长即可;
(2)作,交于点,解直角三角形,证明,列出比例式进行求解即可.
【详解】解:过点作于点,则:,,
∵,
∴,
∴,
在中,;
(2)作,交于点
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
27.(2025·上海金山·一模)如图,和都是直角三角形纸片,且和不相似.其中,,,().是否存在经过锐角顶点的一条直线,能把和分割成两个三角形,使分割得的两个三角形中有一个三角形(记这个三角形的面积为)与没有分割的三角形相似.
(1)如果存在,请写出你的分割方案(只要写出一个方案即可),并证明方案的正确性;
(2)按照你写出的分割方案,求出的值(可以用或或或的代数式表示).
【答案】(1)存在,见解析
(2)
【分析】本题考查相似三角形的判定和性质,解直角三角形:
(1)根据锐角的正切值可以得到,故过点的直线交边于点,使得,即可;
(2)根据相似的性质,求出的长,利用三角形的面积公式进行计算即可.
【详解】(1)解:存在,分割方案:(答案不唯一)如图:
过点的直线交边于点,使得,
证明:,,,,,
,,,,
,
即,
,
,,
;
(2)
,
,,,
,
.
28.(2025·上海松江·一模)图1是一款高清视频设备.图2是该设备放置在水平桌面上的示意图,垂直于水平桌面,垂足为点,点处有一个摄像头.经测量,厘米,厘米,.
(1)求摄像头到桌面的距离;
(2)如果摄像头可拍摄的视角,且,求桌面上可拍摄区域的宽度(的长).
(参考数据:,.)
【答案】(1)摄像头到桌面的距离是
(2)桌面上可拍摄区域的宽度为
【分析】本题主要考查解直角三角形,相似三角形的判定和性质,掌握以上知识,构造直角三角形,正确运用锐角三角函数的计算及相似三角形的判定的方法及性质是解题的关键.
(1)过点作,过点作,垂足分别为点、,可得,由可算出,由即可求解;
(2)过点作,垂足为,则有,设,,则,,,再证,由相似三角形的性质可得,由即可求解.
【详解】(1)解:过点作,过点作,垂足分别为点、,
,,
,
,,
,
,
.
答:摄像头到桌面的距离是.
(2)解:过点作,垂足为,
,,
设,,则,,,
,,
,
,
解得:,
,
答:桌面上可拍摄区域的宽度为.
考点03与二次函数有关的生活情境
29.(2025·上海松江·一模)一位运动员推铅球,铅球运行过程中离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,如果铅球落到地面时运行的水平距离为10米,那么铅球刚出手时离地面的高度是 米.
【答案】/
【分析】本题考查了二次函数的运用,理解铅球落到地面时运行的水平距离为10米的意义,代入求值是解题的关键.
根据题意把点代入计算得二次函数解析式,再根据二次函数与y轴交点的计算方法即可求解.
【详解】解:铅球落到地面时运行的水平距离为10米时,即,代入计算得,
,
解得,,
∴函数解析式为,
当时,,
∴铅球刚出手时离地面的高度是米,
故答案为: .
30.(2025·上海黄浦·一模)体育课上投掷实心球活动,如图,小明某次投掷实心球,实心球出手后的运动过程中距离地面的高度(米)关于水平距离(米)的函数解析式为,当实心球运动到点时达到最高点,那么实心球的落地点与出手点的水平距离为 米.
【答案】
【分析】本题考查二次函数的实际应用,待定系数法求二次函数,二次函数与轴交点问题,熟练掌握二次函数的顶点式和二次函数与轴交点求法是解题的关键.先利用顶点结合顶点式得出,再令,即可求解.
【详解】解:∵当实心球运动到点时达到最高点,且抛物线函数解析式为,
∴抛物线函数解析式为,
令,得,
解得:,,
∴,
∴实心球的落地点与出手点的水平距离为米,
故答案为:.
31.(2025·上海徐汇·一模)“2022年北京冬奥会”的召开,冰雪运动在中国大地蓬勃发展.滑雪爱好者小楠从山坡滑下,为了得出滑行距离(单位:米)与滑行时间(单位:秒)之间的关系式,测得一些数据(如下表):
滑行时间(秒)
0
1
2
3
4
滑行距离(米)
0
4.5
14
28.5
48
为观察与的之间的关系,以为横轴,为纵轴建立坐标系,描出与上表中数据对应的5个点,并用平滑的曲线连接它们(如图所示),小楠观察发现这条曲线近似抛物线的一部分.
(1)由上述信息,设这条曲线的表达式为,求与的函数关系式;
(2)若将拋物线先向右平移2个单位,再向上平移20个单位,求平移后所得抛物线的表达式.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了二次函数的应用,解题时要熟练掌握并能灵活运用二次函数的性质是关键.
(1)用待定系数法求解即可;
(2)依据题意,根据(1),再结合“左加右减,上加下减”的平移规律,即可判断得解.
【详解】(1)解:由题意,得解得;
与的函数关系式为.
(2)解:由(1)得,;
所以,新抛物线的表达式为;
即.
32.(2025·上海徐汇·一模)通过二次函数的学习,小杰知道形如的函数,其图像始终经过点,也即拋物线经过定点.于是他进一步探究了形如的函数图像,发现抛物线经过定点与.他探究的思路是:设法找到的某些取值,使表达式中含的各项之和为0.
具体的解法如下:
含的各项之和:,令,解得.
当时,,得到定点;当时,,得到定点.
小杰还探究了抛物线,发现它也经过两个定点,其中一个位于轴上,可记作点,另一个位于第一象限内,可记作点.
(1)求点的坐标;
(2)当时(如图),抛物线的顶点为,与轴的另一个交点为.
①如果,求的值;
②当时,求的值.
【答案】(1)
(2)① ②
【分析】本题考查的是二次函数综合运用,一次函数的图象和性质,正确理解题意和处理数据是解题的关键.
(1)函数关系式化为,然后计算解题;
(2)先求出点的横坐标为:,点的横坐标为:,①过点B作轴于点E,即可得到,然后代入计算即可;②过点作轴于点,则,代入就计算即可.
【详解】(1)解: ,
令,解得,,
当 时,,当时,,
即点、的坐标分别为;
(2)解:由抛物线的表达式可得点的横坐标为:,点的横坐标为:,
①如果,如图,过点B作轴于点E,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
解得:;
②当 时,如图,过点作轴于点,
则,
即,
解得: (不合题意的值已舍去).
考点05与三角形有关的生活情境
33.(2025·上海宝山·一模)为了方便居民出入小区,小区业委会决定对大门口的一段斜坡进行改造.原坡面是矩形(如图1),米,米,斜坡的坡角为.计划将斜坡改造成坡比为的斜坡(如图2所示),坡面的宽度不变.
(1)求改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度;
(2)改建这条斜坡需要多少立方米的混凝土材料?
【答案】(1)改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度为米
(2)改建这条斜坡需要立方米的混凝土材料
【分析】本题考查了解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,数形结合,正确地作出辅助线利用三角函数定义求解是解题的关键.
(1)过作交的延长线于,根据直角三角形的性质得到(米),(米),由,得到(米),于是得到米;
(2)根据三角形的面积公式得到平方米,于是得到结论.
【详解】(1)解:过作交的延长线于,如图所示:
∵米,
∴(米),(米),
在中,,
∴(米),
∴米,
答:改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度为米;
(2)解:∵平方米,
∴立方米,
答:改建这条斜坡需要立方米的混凝土材料.
34.(2025·上海普陀·一模)在八年级的时候,我们曾经一起研究过一种三角形:如果三角形的一个角的平分线与一条边上的中线互相垂直,那么这个三角形叫做“线垂”三角形,这个角叫做“分角”.它的一个重要性质为:“分角”的两边成倍半关系.这个性质的逆命题也成立.
利用以上我们研究得到的结论,解决以下问题:
已知是“线垂”三角形,,是的“分角”.
(1)如图1,是的角平分线,是的中线,与相交于点F.求的值;
(2)在图2中画的一条分割线,使所分成的两个三角形都成为“线垂”三角形,并指出各自的“分角”,说明理由;
(3)在(2)的条件下,记分割得到的两个三角形“分角”的平分线交于点O,点O与点A、B、C的距离分别为a、b、c,求a、b、c满足的等量关系.
【答案】(1)的值等于3;
(2)图见解析,是“线垂三角形”,是“分角”,是“线垂三角形”,是“分角”,理由见解析
(3)
【分析】(1)过点E作,交于点G.由“线垂”三角形的定义求得,由等腰三角形的性质求得,证明,,推出,,据此求解即可;
(2)在边上取点M,使,联结,那么是“线垂三角形”,是“分角”,证明,得到,则也是“线垂三角形”,是“分角”;
(3)作和的平分线,交点为O,联结,延长,交边于点N,延长至点G,使,联结,证明,在中,利用勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:过点E作,交于点G.
由是“线垂”三角形的“分角”,,
可知,
∵是的中线,
∴,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴的值等于3
∴的值等于3;
(2)解:在边上取点M,使,联结,
那么是“线垂三角形”,是“分角”,
可得,
∵为公共角,
∴,
∴,
∴也是“线垂三角形”,是“分角”;
(3)解:作和的平分线,交点为O,联结,延长,交边于点N,
由(2)得,
∴,
可得,
又∵,
∴.
∴.
∴,.
延长至点G,使,联结,
∵,,,
∴,
∴,,
在中,由勾股定理得,即,
∴.
【点睛】本题考查了“线垂三角形”的定义,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,勾股定理.正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
35.(2025·上海奉贤·一模)桔槔是古代汉族的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,当中是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图所示,线段代表固定支架,点D、点C分别代表重物和水桶,线段是无弹力、固定长度的麻绳,绳长米,木质杠杆米.
(1)当水桶C的位置低于地面米(如图1所示),支架与绳子之间的距离是米,且,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方米(如图2所示),求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
【答案】(1)米
(2)米
【分析】(1)过点A作于点N,利用余切函数的定义,平行线的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,余弦函数,解直角三角形的即可.
(2)如图2,过点A作于点Q,过点C作于点P,过点O作于点K,则米,四边形是矩形,解直角三角形解答即可.
【详解】(1)解:如图1,过点A作于点N,
∵,,
∴(米),
∴(米),
∴,
∵,米,
∴,米,
∴米,
设与地面的交点为G,
则米,四边形是矩形,
∴,
∵米,
∴米,
∴米.
(2)解:如图2,过点A作于点Q,过点C作于点P,
过点O作于点K,
则米,四边形是矩形,
∴米,
∵米,
∴米,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴米,
根据(1)得(米),
∴此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度为米.
【点睛】本题考查了余切函数,余弦函数,勾股定理,矩形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握三角函数的应用是解题的关键.
考点06其它生活情境
36.(2025·上海杨浦·一模)在学习了“利用函数的图象研究函数”后,为了研究函数的性质,小华用“描点法”画它的图象,列出了如下表格:
那么下列说法中正确的是( )
A.该函数的图象关于轴对称
B.该函数的图象没有最低点也没有最高点
C.该函数的图象经过第一、二、三、四象限
D.沿轴的正方向看,该函数的图象在对称轴左侧的部分是下降的
【答案】D
【分析】本题考查了由表格法判断函数的图象,根据时,;时,,可得对称轴为直线,可判断;由当时,随着的增大而减小,当时,随着的增大而增大,当时,取最小值,可判断;由可知,可判断;由函数图象的对称轴为直线,当时,随着的增大而减小,可判断,据此即可求解,看懂表格中的数值是解题的关键.
【详解】解:、∵时,;时,,
∴对称轴为直线,故选项错误;
、由表可知,当时,随着的增大而减小,当时,随着的增大而增大,当时,取最小值,
∴该函数的图象有最低点没有最高点,故选项错误;
、∵,
∴,
∴该函数的图像经过三、四象限,不经过第一、二象限,故选项错误;
、∵函数图象的对称轴为直线,当时,随着的增大而减小,
∴沿轴的正方向看,该函数的图像在对称轴左侧的部分是下降的,故选项正确;
故选:.
37.(2025·上海金山·一模)某校初三数学活动小组在利用尺规把线段分割成两条线段.
①过点作,使.
②连接,在线段上截取.
③在线段上截取.
那么 .
【答案】
【分析】本题考查勾股定理,二次根式的运算,根据题意,画出图形,利用勾股定理,求出的长,即可得出结果.
【详解】解:设,则:,,
∵,
∴,
∴,
∴;
故答案为:.
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