内容正文:
1.5 三角函数的应用
第2课时 三角函数在仰角、俯角问题中的应用
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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C
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C
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3.(5分)如图,小柠站在与树AB相距4 m远的C处测得树顶A的仰角α=27°,若小柠的眼睛D距离地面1.5 m,则这棵树的高度约为________m(结果精确到0.1 m,参考数据:sin 27°≈0.45,cos 27°≈0.89,tan 27°≈0.51).
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解决与仰角、俯角有关的问题
1.(5分)如图,一枚运载火箭从地面上的C处发射,雷达站B与发射点C相距6 km,当火箭到达A点时雷达站测得仰角为43°,则这枚火箭此时的高度AC为( )
A.6sin 43° km
B.6cos 43° km
C.6tan 43° km
D. eq \f(6,tan 43°) km
2.(5分)如图,在高出海平面100 m的悬崖顶A处观测到海平面上一艘小船B的俯角为45°,则小船与观测者之间的水平距离BC为( )
A.100 eq \r(3) m
B.100 eq \r(2) m
C.100 m
D.50 m
4.(5分)数学兴趣小组利用无人机测量学校旗杆的高度,当无人机的飞行高度为27 m且与旗杆的水平距离为30 m时观测到旗杆顶部的俯角为30°,则旗杆的高度约为________m(结果精确到1 m,参考数据: eq \r(2) ≈1.41, eq \r(3) ≈1.73).
5.(10分)如图,从热气球上的点A处看一栋楼的顶部B的仰角为30°,看它的底部C的俯角为60°,若点A与这栋楼之间的距离为120 m,求这栋楼的高度.
解:过点A作AD⊥BC于点D,则∠BAD=30°,∠CAD=60°,AD=120 m,∴在Rt△ABD中,BD=AD·tan ∠BAD=120tan 30°=120× eq \f(\r(3),3) =40 eq \r(3) (m);在Rt△ACD中,CD=AD·tan ∠CAD=120tan 60°=120× eq \r(3) =120 eq \r(3) (m),∴BC=BD+CD=40 eq \r(3) +120 eq \r(3) =160 eq \r(3) (m),∴这栋楼的高度为160 eq \r(3) m
6.(10分)(锦州中考)如图,某消防队在一居民楼前进行演习,消防员利用云梯成功救出点B处的求救者后,又发现点B正上方点C处还有一名求救者,在消防车上的点A处测得点B和点C的仰角分别为45°和65°,点A距地面2.5 m,点B距地面10.5 m,为救出点C处的求救者,求云梯需要继续上升的高度(结果保留整数,参考数据:sin 65°≈0.9,cos 65°≈0.4,tan 65°≈2.1, eq \r(2) ≈1.4).
解:过点A作AH⊥CN于点H,则∠BAH=45°,∠CAH=65°,HN=2.5 m,∴BH=BN-HN=10.5-2.5=8(m),∴在Rt△ABH中,AH= eq \f(BH,tan ∠BAH) = eq \f(8,tan 45°) =8(m),∴在Rt△ACH中,CH=AH·tan ∠CAH=8tan 65°≈16.8(m),∴BC=CH-BH≈16.8-8=8.8(m)≈9(m),∴云梯需要继续上升的高度约为9 m
解答题(共60分)
7.(16分)(本溪、辽阳、葫芦岛中考)如图,某地政府为解决当地农户网络销售农特产品物流不畅问题,计划打通一条东西方向的隧道AB.无人机从点A正上方的点C沿正东方向以8 m/s的速度飞行15 s到达点D,测得点A的俯角为60°,然后以同样的速度沿正东方向又飞行50 s到达点E,测得点B的俯角为37°.
(1)求无人机的高度AC(结果保留根号);
(2)求AB的长度(结果精确到1 m,参考数据:sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75, eq \r(3) ≈1.73).
解:(1)由题意可得CD=8×15=120(m),∴在Rt△ACD中,AC=CD·tan ∠ADC=120tan 60°=120× eq \r(3) =120 eq \r(3) (m),∴无人机的高度AC是120 eq \r(3) m
(2)过点B作BF⊥CE于点F,则四边形ABFC是矩形,∴BF=AC=120 eq \r(3) m,AB=CF,∴在Rt△BEF中,EF= eq \f(BF,tan ∠BEF) = eq \f(120\r(3),tan 37°) ≈ eq \f(120\r(3),0.75) ≈276.8(m),∴AB=CF=CE-EF≈8×(15+50)-276.8≈243(m),∴AB的长度约为243 m
8.(20分)如图,山顶有一塔AB,塔高33 m.计划在塔的正下方沿直线CD开通穿山隧道EF.从与E点相距80 m的C处测得A,B的仰角分别为27°,22°,从与F点相距50 m的D处测得A的仰角为45°,求隧道EF的长度(结果精确到1 m,参考数据:tan 22°≈0.40,tan 27°≈0.51).
解:延长AB交CD于点H,则AH⊥CD.∵在Rt△AHD中,∠D=45°,∴AH=DH.∵在Rt△AHC中,AH=CH·tan ∠ACH=tan 27°CH≈0.51CH;在Rt△BHC中,BH=CH·tan ∠BCH=tan 22°CH≈0.4CH,∴AB=AH-BH≈0.51CH-0.4CH≈33 m,解得CH≈300 m,∴EH=CH-CE≈300-80=220(m),BH≈120 m,∴AH=AB+BH≈33+120=153(m),∴DH=AH≈153 m,∴HF=DH-DF≈153-50=103(m),∴EF=EH+FH≈220+103=323 (m),∴隧道EF的长度约为323 m
9.(24分)(抚顺中考)如图,学校教学楼上悬挂一块长为3 m的标语牌,即CD=3 m,数学活动课上,小明和小红要测量标语牌的底部D点到地面的距离.测角仪的支架的高AE=BF=1.2 m,小明在E处测得标语牌底部D点的仰角为31°,小红在F处测得标语牌顶部C点的仰角为45°,AB=5 m,依据他们测量的数据能否求出标语牌底部D点到地面的距离DH?若能,请计算;若不能,请说明理由(图中点A,B,C,D,E,F,H在同一平面内)(参考数据:tan31°≈0.60,sin31°≈0.52,cos31°≈0.86).
解:能,理由如下:延长EF交CH于点G,则EG⊥CH.设DG=x m,则CG=(x+3)m,在Rt△DEG中,EG= eq \f(DG,tan ∠DEG) = eq \f(x,tan 31°) ≈ eq \f(x,0.6) = eq \f(5,3) x(m),∴在Rt△CFG中,FG= eq \f(CG,tan ∠CFG) = eq \f(x+3,tan 45°) =(x+3)m,∴AB=EF=EG-FG≈ eq \f(5,3) x-(x+3)=( eq \f(2,3) x-3)(m),∴ eq \f(2,3) x-3≈5,解得x≈12,∴DG≈12 m,∴DH=DG+GH≈12+1.2=13.2(m),∴能求出标语牌底部D点到地面的距离DH约为13.2 m
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