内容正文:
1.6 利用三角函数测高
第一章 直角三角形的边角关系
数学 九年级下册 北师版
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2.(5分)如图,王师傅在楼顶上的点A处测得楼前一棵树CD的顶端C的俯角为60°,又知楼与树之间的距离BD=10 m,楼的高AB=24 m,则树的高CD为___________m.
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5.(5分)如图,从与建筑物BC相距20 m的D处观测到建筑物顶上的旗杆的顶部A的仰角为60°,底部B的仰角为 45°,则旗杆的高度为______________m.
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知识点一 测量底部可以到达的物体的高度
1.(5分)如图,在离铁塔150 m的A处,用高AD为1 m的测倾仪测得塔顶的仰角为30°,则铁塔的高BC为( )
A.76 m
B.(1+50 eq \r(3) ) m
C.(1+75 eq \r(3) ) m
D.(1+150 eq \r(3) ) m
(24-10 eq \r(3) )
3.(10分)小亮利用所学的知识对大厦的高度CD进行测量,他在自家楼顶的B处测得大厦底部的俯角是30°,测得大厦顶部的仰角是37°,已知他家楼顶B处距地面的高度BA为40 m(图中点A,B,C,D均在同一平面内),求大厦的高度CD(结果取整数,参考数据:sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75, eq \r(3) ≈1.73).
解:过点B作BE⊥CD于点E,则易得四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=40 m,∴在Rt△BCE中,BE= eq \f(CE,tan ∠CBE) = eq \f(40,tan 30°) =40 eq \r(3) (m),∴在Rt△BDE中,DE=BE·tan ∠DBE=40 eq \r(3) tan 37°≈51.9(m),∴CD=CE+DE≈40+51.9=91.9(m)≈92(m),∴大厦的高度CD约为92 m
知识点二 测量底部不可以到达的物体的高度
4.(5分)如图,岸边的点A处距水面的高度AB为2 m,从点A处测得桥墩顶部点C的仰角为26°,点A与点C之间的距离为12 m, 则桥墩顶部点C距水面的高度CD为( )
A.12sin 26° m
B.(2+12sin 26°)m
C.(2+12cos 26°)m
D.( 2+12tan 26°)m
(20 eq \r(3) -20)
6.(10分)(河南中考)数学兴趣小组到黄河风景名胜区测量炎帝塑像(塑像中高者)的高度.如图所示,炎帝塑像DE在高55 m的小山EC上,在A处测得塑像底部E的仰角为34°,再沿AC方向前进21 m到达B处,测得塑像顶部D的仰角为60°,求炎帝塑像DE的高度(结果精确到1 m,参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67, eq \r(3) ≈1.73).
解:∵∠ACE=90°,∠CAE=34°,CE=55 m,∴AC= eq \f(CE,tan ∠CAE) = eq \f(55,tan34°) ≈ eq \f(55,0.67) ≈82.1 (m).又∵AB=21 m,∴BC=AC-AB≈82.1-21=61.1 (m),∴在Rt△BCD中,CD=BC·tan ∠CBD≈61.1tan 60°=61.1× eq \r(3) ≈105.7 (m),∴DE=CD-CE ≈105.7-55≈51 (m),∴炎帝塑像DE的高度约为51 m
解答题(共60分)
7.(16分)如图,AB是某景区内高10 m的观景台,CD是与AB底部相平的一座雕像(含底座),在观景台顶A处测得雕像顶C点的仰角为30°,从观景台底部B处向雕像方向水平前进6 m到达点E,在E处测得雕像顶C点的仰角为60°,已知雕像底座DF高8 m,求雕像CF的高(结果保留根号).
解:过点A作AH⊥CD于点H,则四边形ABDH为矩形,∴DH=AB=10 m,AH=BD.设CH=x m,则CD=(x+10)m,在Rt△ACH中,BD=AH= eq \f(CH,tan ∠CAH) = eq \f(x,tan 30°) = eq \r(3) x (m),∴在Rt△CDE中,DE= eq \f(CD,tan ∠CED) = eq \f(x+10,tan 60°) = eq \f(\r(3),3) (x+10)(m),∴BE=BD-DE= eq \r(3) x- eq \f(\r(3),3) (x+10)=6 m,解得x=5+3 eq \r(3) ,∴CD=(15+3 eq \r(3) )m,∴CF=CD-DF=15+3 eq \r(3) -8=(7+3 eq \r(3) )(m)
8.(20分)(2023•泰州)如图,堤坝AB的长为10 m,坡度i=1∶0.75,底端A在地面上,堤坝与对面的山之间有一深沟,山顶D处立有高20 m的铁塔CD.小明欲测量山高DE,他在A处看到铁塔顶端C刚好在视线AB上,又在坝顶B处测得塔底D的仰角α=26°35′,求山高DE(小明的身高忽略不计,结果精确到1 m,参考数据:sin 26°35′≈0.45,cos 26°35′≈0.89,tan 26°35′≈0.50).
解:过点B分别作BF⊥AE于点F,BG⊥CE于点G,则四边形BFEG为矩形,∴BF=GE,BG=FE.又∵BF:AF=i=1∶0.75,∴BF= eq \f(4,3) AF,∴AB= eq \r(AF2+BF2) = eq \f(5,3) AF=10 m,∴AF=6 m,∴BF=8 m.设DG=x m,则在Rt△DBG中,BG= eq \f(DG,tan α) = eq \f(x,tan 26°35′) ≈2x(m),CE=CD +DG+GE=CD +DG+BF=20+x+8=(28+x)(m),∴AE=AF+FE=AF+BG≈(6+2x) m.又∵CE∶AE=i=1∶0.75,∴(28+x)∶(6+2x)≈4∶3,∴x≈12,∴DG≈12 m,∴DE=DG+GE=DG+BF≈12+8=20(m),∴山高DE约为20 m
9.(24分)(驻马店二中二模)风力发电是一种常见的绿色环保发电形式,它能够使大自然的资源得到更好的利用.如图,小敏在参观风力发电机时,想测一下风叶AB的长度.她首先通过C处的铭牌简介得知每个风车杆子BC的高度为98 m,然后沿水平方向走到D处,再沿着斜坡DE走了35 m到达E处,当风叶AB转到铅垂方向时在E处测得点A的仰角为68°;当风叶AB转到水平方向A′B时测得点A′的仰角为45°,若斜坡DE的坡度i=1∶0.75,小敏的身高忽略不计(参考数据:sin 68°≈0.93,cos 68°≈0.37,tan 68°≈2.50).
(1)求小敏从点D到点E的过程中上升的竖直高度;
(2)求风叶AB的长度.
解:(1)过点E作EF⊥CD于点F.∵斜坡DE的坡度i=1∶0.75,∴EF∶DF=1∶0.75,∴DF= eq \f(3,4) EF,∴DE= eq \r(DF2+EF2) = eq \r((\f(3,4)EF)2+EF2) = eq \f(5,4) EF=35 m,∴EF=28 m,∴小敏从点D到点E的过程中上升的竖直高度为28 m
(2)由(1)得DF= eq \f(3,4) EF=21 m,过点E作EG⊥AC于点G,过点A′作A′H⊥EG,交EG的延长线于点H,则四边形EFCG和四边形A′BGH均为矩形,∴A′H=BG=BC-CG=BC-EF=98-28=70(m),∴EH= eq \f(A′H,tan ∠A′EH) = eq \f(70,tan 45°) =70(m).设AB=A′B=x m,则EG=(70-x)m,AG=(70+x)m,∴在Rt△AEG中, eq \f(70+x,70-x) = eq \f(AG,EG) =tan ∠AEG=tan 68°≈2.5,解得x≈30,∴风叶AB的长度约为30 m
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