内容正文:
5 三角函数的应用
第一章 直角三角形的边角关系
第2课时 仰角、俯角问题
数学 九年级下册 北师版
100分闯关
C
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知识点 仰角、俯角问题
1.如图,在点F处,看建筑物顶端D的仰角为32°,向前走了15米到达点E,即EF=15米,在点E处看点D的仰角为64°,则CD的长用三角函数表示为( )
A.15sin32° B.15tan64°
C.15sin64° D.15tan32°
2.数学兴趣小组利用无人机测量学校旗杆高度,已知无人机的飞行高度为40米,当无人机与旗杆的水平距离是45米时,观测旗杆顶部的俯角为30°,则旗杆的高度约为________米.(结果精确到1米,参考数据: eq \r(2) ≈1.41, eq \r(3) ≈1.73)
3.如图,甲楼高21 m,由甲楼顶看乙楼顶的仰角是45°,看乙楼底的俯角是30°,则乙楼高度约为__________ m.(结果精确到1 m, eq \r(3) ≈1.7)
4.开凿于北魏孝文帝年间的龙门石窟是中国石刻艺术瑰宝,卢舍那佛像是石窟中最大的佛像.某数学活动小组到龙门石窟景区测量这尊佛像的高度.如图,他们选取的测量点A与佛像BD的底部D在同一水平线上.已知佛像头部BC为4 m,在A处测得佛像头顶部B的仰角为45°,头底部C的仰角为37.5°,求佛像BD的高度(结果精确到0.1 m.参考数据:sin37.5°≈0.61,cos37.5°≈0.79,tan37.5°≈0.77).
解:根据题意可知∠DAB=45°,∴BD=AD,在Rt△ADC中,DC=BD-BC=(AD-4)m,∠DAC=37.5°,∵tan ∠DAC= eq \f(DC,AD) ,∴tan37.5°= eq \f(AD-4,AD) ≈0.77,∴AD≈17.4 m,答:佛像的高度约为17.4 m
5.(2023·菏泽)无人机在实际生活中的应用越来越广泛.如图所示,某人利用无人机测量大楼的高度BC,无人机在空中点P处,测得点P距地面上A点80米,点A处的俯角为60°,楼顶C点处的俯角为30°,已知点A与大楼的距离AB为70米(点A,B,C,P在同一平面内),求大楼的高度BC.(结果保留根号)
解:如图,过点P作PH⊥AB于点H,过点C作CQ⊥PH于点Q,而CB⊥AB,则四边形CQHB是矩形,∴QH=BC,BH=CQ,由题意可得AP=80米,∠PAH=60°,∠PCQ=30°,AB=70米,∴PH=APsin60°=80× eq \f(\r(3),2) =40 eq \r(3) (米),AH=APcos60°=80× eq \f(1,2) =40(米),∴CQ=BH=AB-AH=70-40=30(米),∴PQ=CQ·tan30°=10 eq \r(3) (米),∴BC=QH=PH-PQ=40 eq \r(3) -10 eq \r(3) =30 eq \r(3) (米),∴大楼的高度BC为30 eq \r(3) m
6.(2023·黄冈)综合实践课上,航模小组用航拍无人机进行测高实践.如图,无人机从地面CD的中点A处竖直上升30米到达B处,测得博雅楼顶部E的俯角为45°,尚美楼顶部F的俯角为30°,已知博雅楼高度CE为15米,则尚美楼高度DF为____________________米.(结果保留根号)
(30-5 eq \r(3) )
7.(河南中考)开封清明上河园是依照北宋著名画家张择端的《清明上河图》建造的,拂云阁是园内最高的建筑.某数学小组测量拂云阁DC的高度,如图,在A处用测角仪测得拂云阁顶端D的仰角为34°,沿AC方向前进15 m到达B处,又测得拂云阁顶端D的仰角为45°.已知测角仪的高度为1.5 m,测量点A,B与拂云阁DC的底部C在同一水平线上,求拂云阁DC的高度.(结果精确到1 m.参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67)
解:如图,延长EF交DC于点H,由题意得∠DHF=90°,EF=AB=15米,CH=BF=AE=1.5米,设FH=x米,∴EH=EF+FH=(15+x)米,在Rt△DFH中,∠DFH=45°,∴DH=FH=x米,在Rt△DHE中,∠DEH=34°,∴tan 34°= eq \f(DH,EH) = eq \f(x,x+15) ≈0.67,∴x≈30.5,经检验,x≈30.5是原方程的根,∴DC=DH+CH≈30.5+1.5=32(米),∴拂云阁DC的高度约为32米
8.(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,坡角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)
(1)求点D到地面BC的距离;
(2)求该建筑物的高度AB.
解:(1)过点D作DE⊥BC,交BC的延长线于点E,∵sin α= eq \f(DE,CD) = eq \f(DE,10) = eq \f(1,2) ,∴DE=5 (m).∴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,在Rt△CDE中,CE= eq \r(CD2-DE2) =5 eq \r(3) m.设BC=x m,则BE=DF=(5 eq \r(3) +x)m,在Rt△ABC中,tan60°= eq \f(AB,BC) = eq \f(AB,x) = eq \r(3) ,解得AB= eq \r(3) x,∴AF=( eq \r(3) x-5) m,在Rt△ADF中,tan30°= eq \f(AF,DF) = eq \f(\r(3)x-5,5\r(3)+x) = eq \f(\r(3),3) ,解得x=5 eq \r(3) ,经检验,x=5 eq \r(3) 是原方程的解且符合题意,∴AB= eq \r(3) ×5 eq \r(3) =15 (m). ∴居民楼的高度AB为15 m
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