内容正文:
1.(2023·四川攀枝花)中,、、的对边分别为、、.已知,,,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(2023·山东)如图,某商场有一自动扶梯,其倾斜角为,高为7米.用计算器求的长,下列按键顺序正确的是( )
A. B. C. D.
3.(2022·广西玉林)如图,从热气球A看一栋楼底部C的俯角是( )
A. B. C. D.
4.(2022·贵州毕节)如图,某地一座建筑物的截面图的高,坡面的坡度为,则的长为( )
A. B. C.5m D.
5.(2023·湖南益阳)如图,在平面直角坐标系中,有三点,,,则( )
A. B. C. D.
6.(2023·湖北十堰)如图所示,有一天桥高为5米,是通向天桥的斜坡,,市政部门启动“陡改缓”工程,决定将斜坡的底端C延伸到D处,使,则的长度约为(参考数据:)( )
A.米 B.米 C.米 D.米
7.(2024·四川雅安)在数学课外实践活动中,某小组测量一栋楼房的高度(如图),他们在A处仰望楼顶,测得仰角为,再往楼的方向前进50米至B处,测得仰角为,那么这栋楼的高度为(人的身高忽略不计)( )
A.米 B.25米 C.米 D.50米
8.(2023·浙江湖州)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架放在离树适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架上的点E处,然后沿着直线后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量,,观测者目高的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知于点D,于点F,于点B,米,米,米,米,则这棵树的高度(的长)是 米.
9.(2023·湖南岳阳)2023年岳阳举办以“跃马江湖”为主题的马拉松赛事.如图,某校数学兴趣小组在处用仪器测得赛场一宣传气球顶部处的仰角为,仪器与气球的水平距离为20米,且距地面高度为1.5米,则气球顶部离地面的高度是 米(结果精确到0.1米,).
10.(2023·江苏盐城)如图1,位于市区的“铁军”雕塑“大铜马”是盐城市标志性文化名片,如图2,线段表示“铁军”雕塑的高,点,,在同一条直线上,且,,,则线段的长约为 m.(计算结果保留整数,参考数据:)
11.
(2024·西藏)计算:.
12.(2024·江苏宿迁)双塔是古黄河宿迁景观带的标志性建筑之一,由九层的九龙塔和七层的七凤塔构成.某校数学实践小组开展测量七凤塔高度的实践活动,该小组制定了测量方案,在实地测量后撰写活动报告,报告部分内容如下表:
测量七凤塔高度
测量工具
测角仪、皮尺等
活动形式
以小组为单位
测量示意图
测量步骤及结果
如图,步骤如下:
①在C处使用测角仪测得塔的顶部点B的仰角;
②沿着CA方向走到E处,用皮尺测得米;
③在E处使用测角仪测得塔的顶部点B的仰角.
…
已知测角仪的高度为1.2米,点C、E、A在同一水平直线上.根据以上信息,求塔的高度,
(参考数据:)
13.(2024·四川巴中)某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡的坡度,,在处测得电线塔顶部的仰角为,在处测得电线塔顶部的仰角为.
(1)求点离水平地面的高度.
(2)求电线塔的高度(结果保留根号).
14.(2023·江苏无锡)如图,在四边形中,,,,若线段在边上运动,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.10
15.(2023·江苏南京)如图,为了测量无人机的飞行高度,在水平地面上选择观测点A,B. 无人机悬停在C处,此时在A处测得C的仰角为无人机垂直上升悬停在D处,此时在B 处测得 D的仰角为点A, B, C, D在同一平面内, A, B两点在 的同侧. 求无人机在 C 处时离地面的高度.(参考数据:)
16.(2024·山西)研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点是纪念碑顶部一点,的长表示点到水平地面的距离.航模从纪念碑前水平地面的点处竖直上升,飞行至距离地面20米的点处时,测得点的仰角;然后沿方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角,当到达点正上方的点处时,测得米;
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,,,三点在同一直线上.请根据上述数据,计算纪念碑顶部点到地面的距离的长(结果精确到1米.参考数据:,,,,,.
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第五讲 解直角三角形及其应用
教材知识
中考考点
课标要求
锐角三角函数
1.三角函数值的确定
探索并认识锐角三角函数(,,),知道30°,45°,60°角的三角函数值;
会使用计算器由已知锐角求它的三角函数值,由已知三角函数值求它的对应锐角
2.特殊角的三角函数值
解直角三角形
3.解直角三角形
能用锐角三角函数解直角三角形
解直角三角形的实际应用
4.俯角仰角问题
能用相关知识解决一些简单的实际问题
5.坡度坡角问题
6.方向角问题
7.实物模型
命题点1 锐角三角函数
1、 锐角三角函数的相关概念
类别
图示
定义
表示
正弦
∠A的对边与斜边的比
余弦
∠A的邻边与斜边的比
正切
∠A的对边与邻边的比
2、 特殊角的三角函数值
类别
图示
30°
45°
60°
1
1.(2024·云南)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查锐角三角函数.根据题意利用锐角三角函数即可得到本题答案.
【详解】解:∵,
∴,
故选:C.
2.(2024·天津)的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,熟记特殊的三角函数值是解题的关键;根据代入即可求解.
【详解】,
故选:A.
3.(2022·山东滨州)在中,,则 .
【答案】
【分析】根据,得,结合解答即可.
本题考查了勾股定理,三角函数,熟练掌握勾股定理,正确计算三角函数是解题的关键.
【详解】解:根据,得,
故.
故答案为:.
4.(2024·云南)计算:.
【答案】
【分析】本题考查了实数的混合运算,掌握零指数幂,负整指数幂,特殊角的三角函数值,二次根式的性质,绝对值化简是解题的关键.根据相关运算法则分别进行计算,再进行加减运算,即可解题.
【详解】解:,
,
.
5.(2024·江苏盐城)计算:
【答案】
【分析】此题考查了实数的混合运算,计算绝对值、零指数幂、代入特殊角三角函数值,再进行混合运算即可.
【详解】解:
命题点2 解直角三角形
1、直角三角形中的边角关系
类别
图示
具体内容
边的关系
如图,在中∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c.
角的关系
∠A+∠B=∠C=90°
边角关系
2、解直角三角形:由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程.
解直角三角形的常见类型和解法如下表:
类型
已知
图示
解法
两边
两直角边a,b
,由
求∠A,则∠B=90°-∠A
斜边c与一直角边a
,由
求∠A,则∠B=90°-∠A
一边
一角
∠A和∠A的邻边a
∠B=90°-∠A,,
∠A和∠A的对边a
∠B=90°-∠A,,
∠A和斜边c
∠B=90°-∠A,,
3、解非直角三角形
思路
遇斜化直
方法
通过作辅助线(一般从非特殊角的顶点作三角形的高)构造直角三角形,将解非直角三角形问题转化为解直角三角形问题
作辅助线的原则
以尽可能不破坏特殊角(30°,45°,60°)和已知边为原则
图示
【要点解读】
①在直角三角形中,除直角外,共有五个元素,即三条边和两个锐角.已知其中的两个元素(至少有一个是边),可求出其余的三个未知元素(知二求三);
②当所求元素既可用已知元素又可用中间元素求解时,优先选用已知元素.
6.(2024·甘肃临夏)如图,在中,,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【分析】本题考查解直角三角形,等腰三角形的性质,勾股定理.正确作出辅助线是解题关键.过点A作于点D.由等腰三角形三线合一的性质得出.根据,可求出,最后根据勾股定理可求出,即得出.
【详解】解:如图,过点A作于点D.
∵,
∴.
在中,,
∴,
∴,
∴.
故选B.
7.(2024·云南)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查锐角三角函数.根据题意利用锐角三角函数即可得到本题答案.
【详解】解:∵,
∴,
故选:C.
8.(2023·江苏扬州)在中,,,若是锐角三角形,则满足条件的长可以是( )
A.1 B.2 C.6 D.8
【答案】C
【分析】如图,作,,则,,,,由是锐角三角形,可得,即,然后作答即可.
【详解】解:如图,作,,交的延长线于点E
∴,,
∴,,
∵是锐角三角形,
∴,即,
∴满足条件的长可以是6,
故选:C.
【点睛】本题考查了余弦,锐角三角形.解题的关键在于确定的取值范围.
9.(2021·云南)在中,,若,则的长是( )
A. B. C.60 D.80
【答案】D
【分析】根据三角函数的定义得到BC和AC的比值,求出BC,然后利用勾股定理即可求解.
【详解】解:∵∠ABC=90°,sin∠A==,AC=100,
∴BC=100×3÷5=60,
∴AB==80,
故选D.
【点睛】本题主要考查的是解直角三角形,掌握勾股定理和正弦函数的定义是解题的关键.
10.(2020·安徽)如图,中, ,点在上,.若,则的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据,求出AB=5,再根据勾股定理求出BC=3,然后根据,即可得cos∠DBC=cosA=,即可求出BD.
【详解】∵∠C=90°,
∴,
∵,
∴AB=5,
根据勾股定理可得BC==3,
∵,
∴cos∠DBC=cosA=,
∴cos∠DBC==,即=
∴BD=,
故选:C.
【点睛】本题考查了解直角三角形和勾股定理,求出BC的长是解题关键.
命题点3 解直角三角形的实际应用
类别
定义
图示
仰角
俯角
视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角是仰角,视线在水平线下方的角是俯角
坡度(坡比)
坡角
坡面的铅垂高度h和水平宽度l的比,叫做坡面的坡度(坡比),记作i,即i=,坡面与水平面的夹角 α 叫做坡角
方向角
南北方向线与目标方向线所成的小于90°的角
点A位于点O的北偏东30°方向,点B位于点O的南偏东60°方向
【要点解读】
①坡度和坡角的关系:;
②当方向角为45°时,角度可以省略,如北偏西 45°可以简写成西北方向.
角度1 坡度、坡角问题
11.(2024·四川眉山)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
【答案】/
【分析】此题考查了解直角三角形的应用,勾股定理,解题的关键是正确构造直角三角形.
如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,设米,米,勾股定理求出,解直角三角形求出,进而求解即可.
【详解】解:如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,
则,
在中,,
设米,米,
,
,
米,米,
,
(米),
(米),
答:大树的高度为米.
故答案为:.
12.(2024·四川广安)风电项目对于调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义.某电力部门在某地安装了一批风力发电机,如图(1)某校实践活动小组对其中一架风力发电机的塔杆高度进行了测量,图(2)为测量示意图(点,,,均在同一平面内,).已知斜坡长为20米,斜坡的坡角为,在斜坡顶部处测得风力发电机塔杆顶端点的仰角为,坡底与塔杆底的距离米,求该风力发电机塔杆的高度.
(结果精确到个位;参考数据:,,,)
【答案】32m
【分析】本题考查的是矩形的判定与性质,解直角三角形的实际应用,过点作于点,作于点,先求解,,再证明,再利用锐角的正切可得,从而可得答案.
【详解】解:过点作于点,作于点
由题意得:,
在中,
,
,
,
四边形为矩形,
,,
,
在中.
,
答:该风力发电机塔杆的高度为.
角度2 仰角、俯角问题
13.(2024·湖北武汉)黄鹤楼是武汉市著名的旅游景点,享有“天下江山第一楼”的美誉.在一次综合实践活动中,某数学小组用无人机测量黄鹤楼的高度,具体过程如下:如图,将无人机垂直上升至距水平地面的C处,测得黄鹤楼顶端A的俯角为,底端B的俯角为,则测得黄鹤楼的高度是 m.(参考数据:)
【答案】51
【分析】本题主要考查解直角三角形的应用,理解题意,作出辅助线是解题关键.延长交距水平地面的水平线于点D,根据,求出,即可求解.
【详解】解:延长交距水平地面的水平线于点D,如图,
由题可知,,
设,
∵
∴
∴
∴
∴
故答案为:51.
14.(2024·甘肃)习近平总书记于2021年指出,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和.甘肃省风能资源丰富,风力发电发展迅速.某学习小组成员查阅资料得知,在风力发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.于是小组成员开展了“测量风电塔筒高度”的实践活动.如图,已知一风电塔筒垂直于地面,测角仪,在两侧,,点C与点E相距 (点C,H,E在同一条直线上),在D处测得简尖顶点A的仰角为,在F处测得筒尖顶点A的仰角为.求风电塔筒的高度.(参考数据:,,.)
【答案】
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定,过点作于G,连接,则四边形是矩形,可得,,再证明四边形是矩形,则,,进一步证明三点共线,得到;设,解得到;解得到;则,解得,即,则.
【详解】解:如图所示,过点作于G,连接,则四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
由题意可得,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴三点共线,
∴;
设,
在中,,
∴
∴;
在中,,
∴
∴;
∴,
解得,
∴,
∴,
∴风电塔筒的高度约为.
15.(2024·吉林)图①中的吉林省广播电视塔,又称“吉塔”.某直升飞机于空中A处探测到吉塔,此时飞行高度,如图②,从直升飞机上看塔尖C的俯角,看塔底D的俯角,求吉塔的高度(结果精确到0.1m).(参考数据:,,)
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,正确理解题意和添加辅助线是解题的关键.
先解得到,再解,,即可求解.
【详解】解:延长交于点G,由题意得,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
答:吉塔的高度约为.
16.(2024·山西)研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点是纪念碑顶部一点,的长表示点到水平地面的距离.航模从纪念碑前水平地面的点处竖直上升,飞行至距离地面20米的点处时,测得点的仰角;然后沿方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角,当到达点正上方的点处时,测得米;
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,,,三点在同一直线上.请根据上述数据,计算纪念碑顶部点到地面的距离的长(结果精确到1米.参考数据:,,,,,.
【答案】点A到地面的距离的长约为27米
【分析】本题考查解直角三角形的应用—仰角俯角问题、锐角三角函数,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
延长交于点,根据矩形的性质得到,解直角三角形即可得到结论.
【详解】解:延长交于点,
由题意得,四边形为矩形,
,
在中,,,
,
,
在中,,,
,
,
设米.
,
,
,
解得,
(米);
答:点到地面的距离的长约为27米.
17.(2024·四川达州)“三汇彩婷会”是达州市渠县三汇镇独有的传统民俗文化活动、起源于汉代、融数学,力学,锻造,绑扎,运载于一体,如图1,在一次展演活动中,某数学综合与实践小组将彩婷抽象成如图2的示意图,是彩婷的中轴、甲同学站在处.借助测角仪观察,发现中轴上的点的仰角是,他与彩婷中轴的距离米.乙同学在观测点处借助无人机技术进行测量,测得平行于水平线,中轴上的点的仰角,点、之间的距离是米,已知彩婷的中轴米,甲同学的眼睛到地面的距离米,请根据以上数据,求中轴上的长度.(结果精确到米,参考数据,)
【答案】中轴上的长度为米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用;过点作于点,分别求得的长,根据,即可求解.
【详解】解:如图,过点作于点,
依题意,四边形是矩形,
∴,
∴
米
答:中轴上的长度为米.
角度3 跨学科类问题
18.(2024·辽宁)如图1,在水平地面上,一辆小车用一根绕过定滑轮的绳子将物体竖直向上提起.起始位置示意图如图2,此时测得点到所在直线的距离,;停止位置示意图如图3,此时测得(点,,在同一直线上,且直线与平面平行,图3中所有点在同一平面内.定滑轮半径忽略不计,运动过程中绳子总长不变.(参考数据:,,,)
(1)求的长;
(2)求物体上升的高度(结果精确到).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)解即可求解;
(2)在中,由勾股定理得,,解求得,由题意得,,故,则.
【详解】(1)解:由题意得,,
∵,,
∴在中,由,
得:,
∴,
答:;
(2)解:在中,由勾股定理得,,
在中,,
∴,
∴,
由题意得,,
∴,
∴,
答:物体上升的高度约为.
19.(2024·贵州)综合与实践:小星学习解直角三角形知识后,结合光的折射规律进行了如下综合性学习.
【实验操作】
第一步:将长方体空水槽放置在水平桌面上,一束光线从水槽边沿A处投射到底部B处,入射光线与水槽内壁的夹角为;
第二步:向水槽注水,水面上升到的中点E处时,停止注水.(直线为法线,为入射光线,为折射光线.)
【测量数据】
如图,点A,B,C,D,E,F,O,N,在同一平面内,测得,,折射角.
【问题解决】
根据以上实验操作和测量的数据,解答下列问题:
(1)求的长;
(2)求B,D之间的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:,,)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解直角三角形的应用,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
(1)根据等腰三角形的性质计算出的值;
(2)利用锐角三角函数求出长,然后根据计算即可.
【详解】(1)解:在中,,
∴,
∴,
(2)解:由题可知,
∴,
又∵,
∴,
∴.
角度4 方向角问题
20.(2024·重庆)如图,甲、乙两艘货轮同时从港出发,分别向,两港运送物资,最后到达港正东方向的港装运新的物资.甲货轮沿港的东南方向航行海里后到达港,再沿北偏东方向航行一定距离到达港.乙货轮沿港的北偏东方向航行一定距离到达港,再沿南偏东方向航行一定距离到达港.(参考数据:,,)
(1)求,两港之间的距离(结果保留小数点后一位);
(2)若甲、乙两艘货轮的速度相同(停靠、两港的时间相同),哪艘货轮先到达港?请通过计算说明.
【答案】(1),两港之间的距离海里;
(2)甲货轮先到达港.
【分析】()过作于点,由题意可知:,,求出,即可求解;
()通过三角函数求出甲行驶路程为:,乙行驶路程为:,然后比较即可;
本题考查了方位角视角下的解直角三角形,构造直角三角形,熟练掌握锐角三角函数是解题的关键.
【详解】(1)如图,过作于点,
∴,
由题意可知:,,
∴,
∴,
∴,
∴(海里),
∴,两港之间的距离海里;
(2)由()得:,,,
∴,
∴,
由题意得:,,
∴,
∴,(海里),
∴甲行驶路程为:(海里),乙行驶路程为:(海里),
∵,且甲、乙速度相同,
∴甲货轮先到达港.
21.(2024·重庆)如图,,,,分别是某公园四个景点,在的正东方向,在的正北方向,且在的北偏西方向,在的北偏东方向,且在的北偏西方向,千米.(参考数据:,,)
(1)求的长度(结果精确到千米);
(2)甲、乙两人从景点出发去景点,甲选择的路线为:,乙选择的路线为:.请计算说明谁选择的路线较近?
【答案】(1)千米
(2)甲选择的路线较近
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用:
(1)过点B作于E,先求出,再解得到千米,进一步解即可得到千米;
(2)过点C作于D,先解得到千米,则千米,再得到千米,千米,最后解 得到千米,千米,即可得到千米,千米,据此可得答案.
【详解】(1)解:如图所示,过点B作于E,
由题意得,,
∴,
在中,千米,
∴千米,
在中,千米,
∴的长度约为千米;
(2)解:如图所示,过点C作于D,
在中,千米,
∴千米,
在中,千米,
千米,
在中,,
∴千米,
千米,
∴千米,千米,
∵,
∴甲选择的路线较近.
角度5 实物问题
22.(2024·湖南)如图,左图为《天工开物》记载的用于春(chōng)捣谷物的工具——“碓(duì)”的结构简图,右图为其平面示意图,已知于点B,与水平线l相交于点O,.若分米,分米.,则点C到水平线l的距离为 分米(结果用含根号的式子表示).
【答案】/
【分析】题目主要考查解三角形及利用三角形等面积法求解,延长交l于点H,连接,根据题意及解三角形确定,,再由等面积法即可求解,作出辅助线是解题关键.
【详解】解:延长交l于点H,连接,如图所示:
在中,,
,
即,
解得:.
故答案为:.
23.(2024·江西)图1是世界第一“大碗”——景德镇昌南里文化艺术中心主体建筑,其造型灵感来自于宋代湖田窑影青斗笠碗,寓意“万瓷之母”,如图2,“大碗”的主视图由“大碗”主体和矩形碗底组成,已知,,是太阳光线,,,点M,E,F,N在同一条直线上,经测量,,,.(结果精确到)
(1)求“大碗”的口径的长;
(2)求“大碗”的高度的长.(参考数据:,,)
【答案】(1)“大碗”的口径的长为;
(2)“大碗”的高度的长为.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
(1)证明四边形是矩形,利用,代入数据计算即可求解;
(2)延长交于点,求得,利用正切函数的定义得到,求得的长,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
答:“大碗”的口径的长为;
(2)解:延长交于点,如图,
∵矩形碗底,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴,
答:“大碗”的高度的长为.
角度6 主题探究型问题
24.(2024·山东威海)某校九年级学生开展利用三角函数解决实际问题的综合与实践活动,活动之一是测量某护堤石坝与地平面的倾斜角.测量报告如下表(尚不完整)
课题
测量某护堤石坝与地平面的倾斜角
成员
组长:××× 组员:×××,×××,×××
测量工具
竹竿,米尺
测量示意图
说明:是一根笔直的竹竿.点是竹竿上一点.线段的长度是点到地面的距离.是要测量的倾斜角.
测量数据
……
……
(1)设,,,,,,,,请根据表中的测量示意图,从以上线段中选出你认为需要测量的数据,把表示数据的小写字母填写在“测量数据”一栏.
(2)根据()中选择的数据,写出求的一种三角函数值的推导过程.
(3)假设,,,根据()中的推导结果,利用计算器求出的度数,你选择的按键顺序为________.
【答案】(1),,,;
(2),推导见解析;
(3).
【分析】()根据题意选择需要的数据即可;
()过点作于点,可得,得到,即得,得到,再根据正弦的定义即可求解;
()根据()的结果即可求解;
本题考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】(1)解:需要的数据为:,,,;
(2)解:过点作于点,则,
∵,
∴,
∴
∴,
即
∴,
∴;
(3)解:∵,
∴按键顺序为,
故答案为:.
角度7 其他问题
25.(2024·四川成都)中国古代运用“土圭之法”判别四季.夏至时日影最短,冬至时日影最长,春分和秋分时日影长度等于夏至和冬至日影长度的平均数.某地学生运用此法进行实践探索,如图,在示意图中,产生日影的杆子垂直于地面,长8尺.在夏至时,杆子在太阳光线照射下产生的日影为;在冬至时,杆子在太阳光线照射下产生的日影为.已知,,求春分和秋分时日影长度.(结果精确到0.1尺;参考数据:,,,,,)
【答案】9.2尺
【分析】本题主要考查解直角三角形和求平均数,利用正切分别求得和,结合题意利用平均数即可求得春分和秋分时日影长度.
【详解】解:∵,杆子垂直于地面,长8尺.
∴,即,
∵,
∴,即,
∵春分和秋分时日影长度等于夏至和冬至日影长度的平均数.
∴春分和秋分时日影长度为.
答:春分和秋分时日影长度9.2尺.
26.(2024·广东)中国新能源汽车为全球应对气候变化和绿色低碳转型作出了巨大贡献.为满足新能源汽车的充电需求,某小区增设了充电站,如图是矩形充电站的平面示意图,矩形是其中一个停车位.经测量,,,,,是另一个车位的宽,所有车位的长宽相同,按图示并列划定.
根据以上信息回答下列问题:(结果精确到,参考数据)
(1)求的长;
(2)该充电站有20个停车位,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了矩形的性质,解直角三角形的实际应用:
(1)先由矩形的性质得到,再解得到,接着解直角三角形得到,进而求出,据此可得答案;
(2)解得到,解得到,再根据有20个停车位计算出的长即可得到答案.
【详解】(1)解:∵四边形是矩形,
∴,
在中,,,
∴,,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴,
∴
(2)解:在中,,
在中,,
∵该充电站有20个停车位,
∴,
∵四边形是矩形,
∴.
1.(2024·四川自贡)如图,等边钢架的立柱于点D,长.现将钢架立柱缩短成,.则新钢架减少用钢( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的性质,解直角三角形的应用.利用三角函数的定义分别求得,,,利用新钢架减少用钢,代入数据计算即可求解.
【详解】解:∵等边,于点D,长,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴新钢架减少用钢
,
故选:D.
2.(2024·山东淄博)如图,在综合与实践活动课上,小强先测得教学楼在水平地面上的影长为.又在点处测得该楼的顶端的仰角是.则用科学计算器计算教学楼高度的按键顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形的应用,用计算器计算三角函数值,根据题意,得到,进行判断即可.
【详解】解:由题意,得:在中,,,
∴;
计算器的按键为 ;
故选A.
3.(2024·吉林长春)2024年5月29日16时12分,“长春净月一号”卫星搭乘谷神星一号火箭在黄海海域成功发射.当火箭上升到点时,位于海平面处的雷达测得点到点的距离为千米,仰角为,则此时火箭距海平面的高度为( )
A.千米 B.千米 C.千米 D.千米
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形,熟记锐角三角函数的定义是解题关键,根据锐角的正弦函数的定义即可求解
【详解】解:由题意得:
∴千米
故选:A
4.(2024·山东淄博)如图所示,在矩形中,,点,分别在边,上.连接,将四边形沿翻折,点,分别落在点,处.则的值是( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】连接交于点F,设,则,利用勾股定理求得,由折叠得到,垂直平分,则,由代入求得,则,所以,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接交于点F,
设,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∴
∵将四边形沿翻折,点C,D分别落在点A,E处,
∴点C与点A关于直线对称,
∴,垂直平分,
∴,,,
∵,
∴
∴,
∴
∴.
故选:A.
【点睛】此题考查矩形的性质、翻折变换的性质、勾股定理、解直角三角形等知识,正确地作出辅助线是解题的关键.
5.(2024·江苏南通)社团活动课上,九年级学习小组测量学校旗杆的高度.如图,他们在B处测得旗杆顶部A的仰角为,,则旗杆的高度为 m.
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形的应用,直接利用锐角三角函数,求出的值即可.
【详解】解:由题意:,
∴;
故答案为:.
6.(2024·山东青岛)计算: .
【答案】/
【分析】本题主要考查了二次根式的加减计算,负整数指数幂和求特殊角三角函数值,先计算特殊角三角函数值,负整数指数幂和化简二次根式,再根据二次根式的加减计算法则求解即可.
【详解】解:
,
故答案为:.
7.(2024·黑龙江绥化)如图,用热气球的探测器测一栋楼的高度,从热气球上的点测得该楼顶部点的仰角为,测得底部点的俯角为,点与楼的水平距离,则这栋楼的高度为 m(结果保留根号).
【答案】/
【分析】本题考查解直角三角形—仰角俯角问题.注意准确构造直角三角形是解答此题的关键.根据题意得,然后利用三角函数求解即可.
【详解】解:依题意,.
在中,,
在中,,
∴.
故答案为:.
8.(2024·山东泰安)在综合实践课上,数学兴趣小组用所学数学知识测量大汶河某河段的宽度,他们在河岸一侧的瞭望台上放飞一只无人机,如图,无人机在河上方距水面高60米的点处测得瞭望台正对岸A处的俯角为,测得瞭望台顶端处的俯角为,已知瞭望台高12米(图中点,,,在同一平面内),那么大汶河此河段的宽为 米.(参考数据:,,)
【答案】74
【分析】本题主要考查解直角三角形的应用—仰角、俯角问题等知识点,熟练掌握解直角三角形是解题关键.
根据题意可得,则,再通过解直角三角形求得和,最后根据线段的和差即可解答.
【详解】解:由题知,
∴,
在,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴.
故答案为:74.
9.(2024·内蒙古通辽)计算:.
【答案】
【分析】本题考查的是含特殊角的三角函数值的混合运算,先计算绝对值,零指数幂,代入特殊角的三角函数值,再合并即可;
【详解】解:
.
10.(2024·西藏)在数学综合实践活动中,次仁和格桑自主设计了“测量家附近的一座小山高度”的探究作业.如图,次仁在A处测得山顶C的仰角为;格桑在B处测得山顶C的仰角为.已知两人所处位置的水平距离米,A处距地面的垂直高度米,B处距地面的垂直高度米,点M,F,N在同一条直线上,求小山的高度.(结果保留根号)
【答案】米
【分析】本题主要考查了矩形的判定和性质,解直角三角形的应用,证明四边形和四边形为矩形,得出米,米,,,设,则米,解直角三角形得出,,根据米,得出,求出,最后得出答案即可.
【详解】解:根据题意可得:,,
∴四边形和四边形为矩形,
∴米,米,,,
∴(米),
设,则米,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵米,
∴,
解得:,
∴米.
11.(2024·四川)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔100海里的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处.这时,处距离处有多远?(参考数据:,,)
【答案】处距离处有140海里.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用方向角问题.过作于,解直角三角形即可得到结论.
【详解】解:过作于,
在中,,海里,
(海里),
(海里),
在中,,
(海里),
(海里),
答:处距离处有140海里.
12.(2024·四川泸州)宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感.如图,把黄金矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了折叠的性质,矩形的性质,勾股定理,全等三角形的判定和性质,三角函数等知识点,利用黄金比例表示各线段的长是解题的关键.
设宽,根据比例表示长,证明,在中,利用勾股定理即可求得结果.
【详解】解:设宽为,
∵宽与长的比是,
∴长为:,
由折叠的性质可知,,
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
设,
在中,,
变形得:,
,,
∴,
故选A.
13.(2024·湖北)如图,由三个全等的三角形(,,)与中间的小等边三角形拼成一个大等边三角形.连接并延长交于点G,若,则:
(1)的度数是 ;
(2)的长是 .
【答案】
【分析】本题考查了相似三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形等知识,掌握相似三角形的判定和性质是解题的关键.
(1)利用三角形相似及可得,再利用三角形的外角性质结合可求得;
(2)作交的延长线于点,利用直角三角形的性质求得,,证明,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】解:(已知),
,,
,
,
为等边三角形,
,,
,
,,
如图,过点作的延长线于点,
,
,
,
,,
,
,
.
故答案为:,.
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$$
1.(2023·四川攀枝花)中,、、的对边分别为、、.已知,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先判断是直角三角形,再根据余弦的定义可直接进行求解.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∴;
故选C.
【点睛】本题主要考查余弦,熟练掌握求一个角的余弦值是解题的关键.
2.(2023·山东)如图,某商场有一自动扶梯,其倾斜角为,高为7米.用计算器求的长,下列按键顺序正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正弦的定义得出,进而可得答案.
【详解】解:由题意得,
∴,
∴按键顺序为,
故选:B.
【点睛】本题考查了正弦的定义,计算器的使用,正确理解三角函数的定义是解题的关键.
3.(2022·广西玉林)如图,从热气球A看一栋楼底部C的俯角是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据俯角的定义可直接得出结果.
【详解】解:根据俯角的定义,朝下看时,视线与水平面的夹角为俯角,
∴∠DAC为对应的俯角,
故选D.
【点睛】题目主要考查对俯角定义的理解,深刻理解俯角的定义是解题关键.
4.(2022·贵州毕节)如图,某地一座建筑物的截面图的高,坡面的坡度为,则的长为( )
A. B. C.5m D.
【答案】B
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,根据坡度求得,解即可求解,求得是解题的关键.
【详解】解:∵坡面的坡度为,
∴,
∴,
在中,,
∴,
故选:B.
5.(2023·湖南益阳)如图,在平面直角坐标系中,有三点,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,取格点D,连接,,则B在上,由,,,证明,可得.
【详解】解:如图,取格点D,连接,,则B在上,
∵,,,
∴,,,
∴,
∴;
故选C
【点睛】本题考查的是坐标与图形,等腰直角三角形的判定与性质,特殊角的三角函数值,作出合适的辅助线构建直角三角形是解本题的关键.
6.(2023·湖北十堰)如图所示,有一天桥高为5米,是通向天桥的斜坡,,市政部门启动“陡改缓”工程,决定将斜坡的底端C延伸到D处,使,则的长度约为(参考数据:)( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】D
【分析】在中,求得米,在中,求得米,即可得到的长度.
【详解】解:在中,,,
∴米,
在中,,,
∴,
∴(米),
∴(米)
故选:D.
【点睛】此题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
7.(2024·四川雅安)在数学课外实践活动中,某小组测量一栋楼房的高度(如图),他们在A处仰望楼顶,测得仰角为,再往楼的方向前进50米至B处,测得仰角为,那么这栋楼的高度为(人的身高忽略不计)( )
A.米 B.25米 C.米 D.50米
【答案】A
【分析】此题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,要求学生能借助仰角构造直角三角形并解直角三角形.
设米,在中,利用锐角三角函数定义表示出,在中,利用锐角三角函数定义表示出,再由列出关于的方程,求出方程的解得到的值即可.
【详解】解:设米,
在中,,
,即,
整理得:米,
在中,,
,即,
整理得:米,
∵米,
∴,即,
解得:,
侧这栋楼的高度为米.
故选:A.
8.(2023·浙江湖州)某数学兴趣小组测量校园内一棵树的高度,采用以下方法:如图,把支架放在离树适当距离的水平地面上的点F处,再把镜子水平放在支架上的点E处,然后沿着直线后退至点D处,这时恰好在镜子里看到树的顶端A,再用皮尺分别测量,,观测者目高的长,利用测得的数据可以求出这棵树的高度.已知于点D,于点F,于点B,米,米,米,米,则这棵树的高度(的长)是 米.
【答案】4.1
【分析】
过点作水平线交于点,交于点,根据镜面反射的性质求出,再根据对应边成比例解答即可.
【详解】
过点作水平线交于点,交于点,如图,
∵是水平线,都是铅垂线.
∴米,米,米,
∴(米),
又根据题意,得,
∴,
,即 ,
解得:米,
∴(米).
故答案为:.
【点睛】本题考查的是相似三角形的应用,通过作辅助线构造相似三角形,并利用相似三角形的对应边成比例是解答此题的关键.
9.(2023·湖南岳阳)2023年岳阳举办以“跃马江湖”为主题的马拉松赛事.如图,某校数学兴趣小组在处用仪器测得赛场一宣传气球顶部处的仰角为,仪器与气球的水平距离为20米,且距地面高度为1.5米,则气球顶部离地面的高度是 米(结果精确到0.1米,).
【答案】9.5
【分析】通过解直角三角形,求出,再根据求出结论即可.
【详解】解:根据题意得,四边形是矩形,
∴
在中,
∴,
∴
故答案为:9.5
【点睛】此题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题.此题难度适中,注意能借助仰角构造直角三角形并解直角三角形是解此题的关键.
10.(2023·江苏盐城)如图1,位于市区的“铁军”雕塑“大铜马”是盐城市标志性文化名片,如图2,线段表示“铁军”雕塑的高,点,,在同一条直线上,且,,,则线段的长约为 m.(计算结果保留整数,参考数据:)
【答案】
【分析】由,可得,可推得,由三角函数求出即可.
【详解】∵,,,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴
解得,
故答案为:.
【点睛】此题主要考查了解直角三角形的应用,正确得出的长是解题关键.
11.(2024·西藏)计算:.
【答案】
【分析】本题考查了实数的混合运算,先计算乘方、零指数幂、特殊角的三角函数值、二次根式,再计算乘法,最后计算加减即可得出答案,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:
.
12.(2024·江苏宿迁)双塔是古黄河宿迁景观带的标志性建筑之一,由九层的九龙塔和七层的七凤塔构成.某校数学实践小组开展测量七凤塔高度的实践活动,该小组制定了测量方案,在实地测量后撰写活动报告,报告部分内容如下表:
测量七凤塔高度
测量工具
测角仪、皮尺等
活动形式
以小组为单位
测量示意图
测量步骤及结果
如图,步骤如下:
①在C处使用测角仪测得塔的顶部点B的仰角;
②沿着CA方向走到E处,用皮尺测得米;
③在E处使用测角仪测得塔的顶部点B的仰角.
…
已知测角仪的高度为1.2米,点C、E、A在同一水平直线上.根据以上信息,求塔的高度,
(参考数据:)
【答案】73.2米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用仰角俯角问题,熟练掌握解直角三角形的方法是解题的关键.根据题意得到米,米,,,解直角三角形即可得到结论.
【详解】解:由题意得,米,米,,,
在中,,
,
在中,,
,
米,
,
解得,
(米,
答:塔的高度为73.2米.
13.(2024·四川巴中)某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡的坡度,,在处测得电线塔顶部的仰角为,在处测得电线塔顶部的仰角为.
(1)求点离水平地面的高度.
(2)求电线塔的高度(结果保留根号).
【答案】(1);
(2)电线塔的高度.
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用.
(1)由斜坡的坡度,求得,利用正切函数的定义得到,据此求解即可;
(2)作于点,设,先解得到,解得到米,进而得到方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵斜坡的坡度,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:作于点,则四边形是矩形,,,
设,
在中,,
∴,
在中,,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
答:电线塔的高度.
14.(2023·江苏无锡)如图,在四边形中,,,,若线段在边上运动,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.10
【答案】B
【分析】过点C作,过点B作,需使最小,显然要使得和越小越好,则点F在线段的之间,设,则,求得关于x的二次函数,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】解:过点C作,
∵,,
∴,
过点B作,
∵,
∴四边形是矩形,
∴,
需使最小,显然要使得和越小越好,
∴显然点F在线段的之间,
设,则,
∴,
∴当时取得最小值为.
故选:B.
【点睛】本题考查了二次函数应用,矩形的判定和性质,解直角三角形,利用二次函数的性质是解题的关键.
15.(2023·江苏南京)如图,为了测量无人机的飞行高度,在水平地面上选择观测点A,B. 无人机悬停在C处,此时在A处测得C的仰角为无人机垂直上升悬停在D处,此时在B 处测得 D的仰角为点A, B, C, D在同一平面内, A, B两点在 的同侧. 求无人机在 C 处时离地面的高度.(参考数据:)
【答案】
【分析】过点C作于点M, 设, 则,根据仰角,解直角三角形计算即可.
本题考查了仰角解直角三角形,分式方程的应用,熟练掌握解直角三角形的应用是解题的关键.
【详解】解:过点C作于点M, 设, 则,
在中, ,
则,
则;
在中, ,
则
解得:,
经检验,是该分式方程的解.
∴.
答:无人机在C处时离地面.
16.(2024·山西)研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点是纪念碑顶部一点,的长表示点到水平地面的距离.航模从纪念碑前水平地面的点处竖直上升,飞行至距离地面20米的点处时,测得点的仰角;然后沿方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角,当到达点正上方的点处时,测得米;
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,,,三点在同一直线上.请根据上述数据,计算纪念碑顶部点到地面的距离的长(结果精确到1米.参考数据:,,,,,.
【答案】点A到地面的距离的长约为27米
【分析】本题考查解直角三角形的应用—仰角俯角问题、锐角三角函数,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
延长交于点,根据矩形的性质得到,解直角三角形即可得到结论.
【详解】解:延长交于点,
由题意得,四边形为矩形,
,
在中,,,
,
,
在中,,,
,
,
设米.
,
,
,
解得,
(米);
答:点到地面的距离的长约为27米.
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$$
第五讲 解直角三角形及其应用
教材知识
中考考点
课标要求
锐角三角函数
1.三角函数值的确定
探索并认识锐角三角函数(,,),知道30°,45°,60°角的三角函数值;
会使用计算器由已知锐角求它的三角函数值,由已知三角函数值求它的对应锐角
2.特殊角的三角函数值
解直角三角形
3.解直角三角形
能用锐角三角函数解直角三角形
解直角三角形的实际应用
4.俯角仰角问题
能用相关知识解决一些简单的实际问题
5.坡度坡角问题
6.方向角问题
7.实物模型
命题点1 锐角三角函数
1、 锐角三角函数的相关概念
类别
图示
定义
表示
正弦
∠A的对边与斜边的比
余弦
∠A的邻边与斜边的比
正切
∠A的对边与邻边的比
2、 特殊角的三角函数值
类别
图示
30°
45°
60°
1
1.(2024·云南)在中,若,则( )
A. B. C. D.
2.(2024·天津)的值等于( )
A. B. C. D.
3.(2022·山东滨州)在中,,则 .
4.(2024·云南)计算:.
5.(2024·江苏盐城)计算:
命题点2 解直角三角形
1、直角三角形中的边角关系
类别
图示
具体内容
边的关系
如图,在中∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c.
角的关系
∠A+∠B=∠C=90°
边角关系
2、解直角三角形:由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程.
解直角三角形的常见类型和解法如下表:
类型
已知
图示
解法
两边
两直角边a,b
,由
求∠A,则∠B=90°-∠A
斜边c与一直角边a
,由
求∠A,则∠B=90°-∠A
一边
一角
∠A和∠A的邻边a
∠B=90°-∠A,,
∠A和∠A的对边a
∠B=90°-∠A,,
∠A和斜边c
∠B=90°-∠A,,
3、解非直角三角形
思路
遇斜化直
方法
通过作辅助线(一般从非特殊角的顶点作三角形的高)构造直角三角形,将解非直角三角形问题转化为解直角三角形问题
作辅助线的原则
以尽可能不破坏特殊角(30°,45°,60°)和已知边为原则
图示
【要点解读】
①在直角三角形中,除直角外,共有五个元素,即三条边和两个锐角.已知其中的两个元素(至少有一个是边),可求出其余的三个未知元素(知二求三);
②当所求元素既可用已知元素又可用中间元素求解时,优先选用已知元素.
6.(2024·甘肃临夏)如图,在中,,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
7.(2024·云南)在中,若,则( )
A. B. C. D.
8.(2023·江苏扬州)在中,,,若是锐角三角形,则满足条件的长可以是( )
A.1 B.2 C.6 D.8
9.(2023·云南)在中,,若,则的长是( )
A. B. C.60 D.80
10.(2022·安徽)如图,中, ,点在上,.若,则的长度为( )
A. B. C. D.
命题点3 解直角三角形的实际应用
类别
定义
图示
仰角
俯角
视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角是仰角,视线在水平线下方的角是俯角
坡度(坡比)
坡角
坡面的铅垂高度h和水平宽度l的比,叫做坡面的坡度(坡比),记作i,即i=,坡面与水平面的夹角 α 叫做坡角
方向角
南北方向线与目标方向线所成的小于90°的角
点A位于点O的北偏东30°方向,点B位于点O的南偏东60°方向
【要点解读】
①坡度和坡角的关系:;
②当方向角为45°时,角度可以省略,如北偏西 45°可以简写成西北方向.
角度1 坡度、坡角问题
11.(2024·四川眉山)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
12.(2024·四川广安)风电项目对于调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义.某电力部门在某地安装了一批风力发电机,如图(1)某校实践活动小组对其中一架风力发电机的塔杆高度进行了测量,图(2)为测量示意图(点,,,均在同一平面内,).已知斜坡长为20米,斜坡的坡角为,在斜坡顶部处测得风力发电机塔杆顶端点的仰角为,坡底与塔杆底的距离米,求该风力发电机塔杆的高度.
(结果精确到个位;参考数据:,,,)
角度2 仰角、俯角问题
13.(2024·湖北武汉)黄鹤楼是武汉市著名的旅游景点,享有“天下江山第一楼”的美誉.在一次综合实践活动中,某数学小组用无人机测量黄鹤楼的高度,具体过程如下:如图,将无人机垂直上升至距水平地面的C处,测得黄鹤楼顶端A的俯角为,底端B的俯角为,则测得黄鹤楼的高度是 m.(参考数据:)
14.(2024·甘肃)习近平总书记于2021年指出,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和.甘肃省风能资源丰富,风力发电发展迅速.某学习小组成员查阅资料得知,在风力发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.于是小组成员开展了“测量风电塔筒高度”的实践活动.如图,已知一风电塔筒垂直于地面,测角仪,在两侧,,点C与点E相距 (点C,H,E在同一条直线上),在D处测得简尖顶点A的仰角为,在F处测得筒尖顶点A的仰角为.求风电塔筒的高度.(参考数据:,,.)
15.(2024·吉林)图①中的吉林省广播电视塔,又称“吉塔”.某直升飞机于空中A处探测到吉塔,此时飞行高度,如图②,从直升飞机上看塔尖C的俯角,看塔底D的俯角,求吉塔的高度(结果精确到0.1m).(参考数据:,,)
16.(2024·山西)研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点是纪念碑顶部一点,的长表示点到水平地面的距离.航模从纪念碑前水平地面的点处竖直上升,飞行至距离地面20米的点处时,测得点的仰角;然后沿方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角,当到达点正上方的点处时,测得米;
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,,,三点在同一直线上.请根据上述数据,计算纪念碑顶部点到地面的距离的长(结果精确到1米.参考数据:,,,,,.
17.(2024·四川达州)“三汇彩婷会”是达州市渠县三汇镇独有的传统民俗文化活动、起源于汉代、融数学,力学,锻造,绑扎,运载于一体,如图1,在一次展演活动中,某数学综合与实践小组将彩婷抽象成如图2的示意图,是彩婷的中轴、甲同学站在处.借助测角仪观察,发现中轴上的点的仰角是,他与彩婷中轴的距离米.乙同学在观测点处借助无人机技术进行测量,测得平行于水平线,中轴上的点的仰角,点、之间的距离是米,已知彩婷的中轴米,甲同学的眼睛到地面的距离米,请根据以上数据,求中轴上的长度.(结果精确到米,参考数据,)
角度3 跨学科类问题
18.(2024·辽宁)如图1,在水平地面上,一辆小车用一根绕过定滑轮的绳子将物体竖直向上提起.起始位置示意图如图2,此时测得点到所在直线的距离,;停止位置示意图如图3,此时测得(点,,在同一直线上,且直线与平面平行,图3中所有点在同一平面内.定滑轮半径忽略不计,运动过程中绳子总长不变.(参考数据:,,,)
(1)求的长;
(2)求物体上升的高度(结果精确到).
19.(2024·贵州)综合与实践:小星学习解直角三角形知识后,结合光的折射规律进行了如下综合性学习.
【实验操作】
第一步:将长方体空水槽放置在水平桌面上,一束光线从水槽边沿A处投射到底部B处,入射光线与水槽内壁的夹角为;
第二步:向水槽注水,水面上升到的中点E处时,停止注水.(直线为法线,为入射光线,为折射光线.)
【测量数据】
如图,点A,B,C,D,E,F,O,N,在同一平面内,测得,,折射角.
【问题解决】
根据以上实验操作和测量的数据,解答下列问题:
(1)求的长;
(2)求B,D之间的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:,,)
角度4 方向角问题
20.(2024·重庆)如图,甲、乙两艘货轮同时从港出发,分别向,两港运送物资,最后到达港正东方向的港装运新的物资.甲货轮沿港的东南方向航行海里后到达港,再沿北偏东方向航行一定距离到达港.乙货轮沿港的北偏东方向航行一定距离到达港,再沿南偏东方向航行一定距离到达港.(参考数据:,,)
(1)求,两港之间的距离(结果保留小数点后一位);
(2)若甲、乙两艘货轮的速度相同(停靠、两港的时间相同),哪艘货轮先到达港?请通过计算说明.
21.(2024·重庆)如图,,,,分别是某公园四个景点,在的正东方向,在的正北方向,且在的北偏西方向,在的北偏东方向,且在的北偏西方向,千米.(参考数据:,,)
(1)求的长度(结果精确到千米);
(2)甲、乙两人从景点出发去景点,甲选择的路线为:,乙选择的路线为:.请计算说明谁选择的路线较近?
角度5 实物问题
22.(2024·湖南)如图,左图为《天工开物》记载的用于春(chōng)捣谷物的工具——“碓(duì)”的结构简图,右图为其平面示意图,已知于点B,与水平线l相交于点O,.若分米,分米.,则点C到水平线l的距离为 分米(结果用含根号的式子表示).
23.(2024·江西)图1是世界第一“大碗”——景德镇昌南里文化艺术中心主体建筑,其造型灵感来自于宋代湖田窑影青斗笠碗,寓意“万瓷之母”,如图2,“大碗”的主视图由“大碗”主体和矩形碗底组成,已知,,是太阳光线,,,点M,E,F,N在同一条直线上,经测量,,,.(结果精确到)
(1)求“大碗”的口径的长;
(2)求“大碗”的高度的长.(参考数据:,,)
角度6 主题探究型问题
24.(2024·山东威海)某校九年级学生开展利用三角函数解决实际问题的综合与实践活动,活动之一是测量某护堤石坝与地平面的倾斜角.测量报告如下表(尚不完整)
课题
测量某护堤石坝与地平面的倾斜角
成员
组长:××× 组员:×××,×××,×××
测量工具
竹竿,米尺
测量示意图
说明:是一根笔直的竹竿.点是竹竿上一点.线段的长度是点到地面的距离.是要测量的倾斜角.
测量数据
……
……
(1)设,,,,,,,,请根据表中的测量示意图,从以上线段中选出你认为需要测量的数据,把表示数据的小写字母填写在“测量数据”一栏.
(2)根据()中选择的数据,写出求的一种三角函数值的推导过程.
(3)假设,,,根据()中的推导结果,利用计算器求出的度数,你选择的按键顺序为________.
角度7 其他问题
25.(2024·四川成都)中国古代运用“土圭之法”判别四季.夏至时日影最短,冬至时日影最长,春分和秋分时日影长度等于夏至和冬至日影长度的平均数.某地学生运用此法进行实践探索,如图,在示意图中,产生日影的杆子垂直于地面,长8尺.在夏至时,杆子在太阳光线照射下产生的日影为;在冬至时,杆子在太阳光线照射下产生的日影为.已知,,求春分和秋分时日影长度.(结果精确到0.1尺;参考数据:,,,,,)
26.(2024·广东)中国新能源汽车为全球应对气候变化和绿色低碳转型作出了巨大贡献.为满足新能源汽车的充电需求,某小区增设了充电站,如图是矩形充电站的平面示意图,矩形是其中一个停车位.经测量,,,,,是另一个车位的宽,所有车位的长宽相同,按图示并列划定.
根据以上信息回答下列问题:(结果精确到,参考数据)
(1)求的长;
(2)该充电站有20个停车位,求的长.
1.(2024·四川自贡)如图,等边钢架的立柱于点D,长.现将钢架立柱缩短成,.则新钢架减少用钢( )
A. B. C. D.
2.(2024·山东淄博)如图,在综合与实践活动课上,小强先测得教学楼在水平地面上的影长为.又在点处测得该楼的顶端的仰角是.则用科学计算器计算教学楼高度的按键顺序正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·吉林长春)2024年5月29日16时12分,“长春净月一号”卫星搭乘谷神星一号火箭在黄海海域成功发射.当火箭上升到点时,位于海平面处的雷达测得点到点的距离为千米,仰角为,则此时火箭距海平面的高度为( )
A.千米 B.千米 C.千米 D.千米
4.(2024·山东淄博)如图所示,在矩形中,,点,分别在边,上.连接,将四边形沿翻折,点,分别落在点,处.则的值是( )
A.2 B. C. D.
5.(2024·江苏南通)社团活动课上,九年级学习小组测量学校旗杆的高度.如图,他们在B处测得旗杆顶部A的仰角为,,则旗杆的高度为 m.
6.(2024·山东青岛)计算: .
7.(2024·黑龙江绥化)如图,用热气球的探测器测一栋楼的高度,从热气球上的点测得该楼顶部点的仰角为,测得底部点的俯角为,点与楼的水平距离,则这栋楼的高度为 m(结果保留根号).
8.(2024·山东泰安)在综合实践课上,数学兴趣小组用所学数学知识测量大汶河某河段的宽度,他们在河岸一侧的瞭望台上放飞一只无人机,如图,无人机在河上方距水面高60米的点处测得瞭望台正对岸A处的俯角为,测得瞭望台顶端处的俯角为,已知瞭望台高12米(图中点,,,在同一平面内),那么大汶河此河段的宽为 米.(参考数据:,,)
9.
(2024·内蒙古通辽)计算:.
10.(2024·西藏)在数学综合实践活动中,次仁和格桑自主设计了“测量家附近的一座小山高度”的探究作业.如图,次仁在A处测得山顶C的仰角为;格桑在B处测得山顶C的仰角为.已知两人所处位置的水平距离米,A处距地面的垂直高度米,B处距地面的垂直高度米,点M,F,N在同一条直线上,求小山的高度.(结果保留根号)
11.(2024·四川)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔100海里的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处.这时,处距离处有多远?(参考数据:,,)
12.(2024·四川泸州)宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形,黄金矩形给我们以协调、匀称的美感.如图,把黄金矩形沿对角线翻折,点落在点处,交于点,则的值为( )
A. B. C. D.
13.(2024·湖北)如图,由三个全等的三角形(,,)与中间的小等边三角形拼成一个大等边三角形.连接并延长交于点G,若,则:
(1)的度数是 ;
(2)的长是 .
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