内容正文:
88
专题特训八 解直角三角形应用的几种常见类型 ▶ “答案与解析”见P47
类型一 “单直角”型
(第1题)
1.
新考向·传统文化
桔槔,亦叫“桔
皋”,我国古代井上汲水的工具.
它是在井旁架设一杠杆,杠杆上
竹竿一端A 处系绳子,绳子另一
端悬绑汲器,竹竿另一端B 处绑石块等重
物,用不大的力量即可将灌满水的汲器提起,
桔槔的使用体现了我国古代劳动人民的智
慧.如图所示为《天工开物·水利》中的桔槔
图,若竹竿A,B 两处的距离为10m,当汲器
伸到井口时,绳子受重力作用垂直于水平面,
此时竹竿AB 与绳子的夹角为
53°,则绑重物
的B 端与悬绑汲器的绳子之间的距离约为
m(忽略提水时竹竿产生的形变,
参考 数 据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,
tan53°≈1.3).
2.
新情境·日常生活
如图所示为两辆某品牌小
汽车平行停放的平面示意图.已知右边小汽
车的车门OA=1.2米,车门打开最大角度
∠AOB=68°.当两辆小汽车水平距离为0.8米
时,请问能否保证右边小汽车在打开车门最
大角时不碰到左边小汽车? 请说明理由(结
果精确到0.1米,参考数据:sin68°≈0.93,
cos68°≈0.37,tan68°≈2.48).
(第2题)
类型二 “背靠背”型
3.
(2024·甘孜)如图,一艘海轮位于灯塔P 的
北偏东37°方向,距离灯塔100海里的A 处,
它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯
塔P 的南偏东45°方向上的B 处.这时,B 处
距离A 处有多远(参考数据:sin37°≈0.60,
cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)?
(第3题)
类型三 “母子”型
4.
(2024·青海)如图,某种摄像头识别到最远
点A 的俯角α是17°,识别到最近点B 的俯
角β是45°,该摄像头安装在距地面5m的点
C 处,求最远点与最近点之间的距离AB(结
果取整数,参考数据:sin17°≈0.29,cos17°≈
0.96,tan17°≈0.31).
(第4题)
数学(沪科版)九年级上
89
类型四 “拥抱”型
5.
新考向·地域文化
(2023·张家界)如图①,
“游张家界山水,逛七十二奇楼”成为今年旅
游新特色.某数学兴趣小组用无人机测量奇
楼AB 的高度,测量方案如图②所示,先将无
人机垂直上升至距水平地面225m的点P
处,测得奇楼顶端A 的俯角为15°,再将无人
机沿水平方向飞行200m到达点Q 处,测得
奇楼底端B 的俯角为45°,求奇楼AB 的高
度(结果精确到1m,参考数据:sin15°≈
0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27).
(第5题)
类型五 “牵手”型
6.
(2023·德州)如图,某校综合实践小组在两
栋楼之间的水平地面E 处放置一个测角仪,
经测量,∠AEB=53°,∠CED=45°.已知
BE=60米,ED=20米,求两栋楼楼顶A,C
之间的距离 参考数据:sin53°≈45,cos53°≈
3
5
,tan53°≈43
,测角仪的高度忽略不计 .
(第6题)
类型六 “多直角”型
(第7题)
7.
(2024·眉山)如图,斜坡CD
的坡度i=1∶2,在斜坡上有一
棵垂直于水平面的大树AB,当
太阳光与水平面的夹角为60°
时,大树在斜坡上的影子BE 长为10米,则
大树AB 的高度为 米.
8.
(2024·泸州)如图,海中有一个小岛C,某渔
船在海中的点A 处测得小岛C 位于东北方
向上,该渔船由西向东航行一段时间后到达
点B,测得小岛C 位于北偏西30°方向上,再
沿北偏东60°方向继续航行一段时间后到达
点D,这时测得小岛C 位于北偏西60°方向
上.已知点A,C 相距30n
mile,求点C,D 之
间的距离.
(第8题)
第23章 解直角三角形
90
类型七 “双直角+矩形”型
9.
新情境·新科技
“手臂机器人”大家可
能听说过,如图①所示的“手臂机器
人”的手臂与人体上肢类似,这种机
器人一般由大、小臂组成,立柱与大臂间形成
肘关节,可使大臂作回转运动和俯仰运动,小
臂作俯仰运动.如图②所示为处于工作状态
的某型号手臂机器人的示意图,OA 是垂直
于工作台的移动基座,AB,BC 分别为机器人
的大、小臂,其中小臂BC=4米,大臂AB=
5米,移动基座AO=4.5米,当AB⊥BC,
∠OAB=143°时,求点C 到工作台的距离
CD 的长(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈
0.80,tan37°≈0.75).
(第9题)
10.
如图,在建筑物DF 的左边有一个
小山坡,山坡底端B,C 同建筑底
端F 在同一水平线上,斜坡AB 的
坡比i=5∶12,小宇从斜坡底端B 处沿斜
坡走了26米到达坡顶A 处,在坡顶A 处看
建筑物的顶端D 的仰角α为35°,然后小宇
沿斜坡 AC 走了2 41米到达斜坡底端
C 处.已知建筑物上有一点E,在C 处看建
筑物上点E 的仰角β为18°(点A,B,C,D,
E,F 在同一平面内),建筑物顶端D 到点E
的距离DE 的长度为28.8米 参考数据:
cos35°≈45
,tan35°≈ 710
,cos18°≈ 910
,
tan18°≈13 .求:
(1)
小宇从斜坡底端B 处走到坡顶A 处高
度上升了多少米.
(2)
建筑物DF 的高度.
(第10题)
数学(沪科版)九年级上
∵
斜坡AB 的坡度为i=2∶3,
∴
设BF=2km,则AF=3km.
在 Rt△ABF 中,由 勾 股 定 理,得
BF2+AF2=AB2.
∵
AB=207m,
∴
(2k)2+(3k)2=(207)2,解得
k=20(负值已舍去).
∴
BF=2×20=40(m).
∵
BC为水平方向,DE 为竖直方向,
∴
DH⊥CH.
∴
∠BHD=90°.
∵
∠BFD=∠FDH=∠BHD=90°,
∴
四边形BFDH 是矩形.
∴
DH=BF=40m.
在Rt△CDH 中,
∵
∠DCH=60°,tan∠DCH=DHCH
,
∴
CH = DHtan∠DCH =
40
tan60°=
403
3
(m).
在Rt△CEH 中,
∵
∠ECH=37°,tan∠ECH=EHCH
,
∴
EH=CH·tan∠CEH=4033
·
tan37°≈4033 ×
3
4=103
(m).
∴
DE=DH-EH=(40-103)m.
∴
古 树 DE 的 高 度 约 为 (40-
103)m.
(第8题)
9.
(1)
如图,过点D 作AB 的垂线,
交AB 的延长线于点F,过点D 作
DM⊥CE,垂足为M.根据“他沿斜坡
CB 行走了50米到达D 处,D 处离地
平面的距离为30米”,得CD=50米,
DM=30米.
在 Rt△CDM 中,由 勾 股 定 理,得
CM= CD2-DM2=40米,
∴
斜坡CB 的坡度=DM∶CM=
3∶4.
(2)
易知四边形DMNF 是矩形,
∴
DM=FN=30米,设DF=MN=
4a米.
由(1),易得BF=3a米.
∵
∠ACN=45°,
∴
∠CAN=∠ACN=45°.
∴
AN=CN=(40+4a)米.
∴
AF=AN-FN=40+4a-30=
(4a+10)米.
在Rt△ADF 中,
∵
DF=4a 米,AF=(4a+10)米,
∠ADF=53°,
∴
tan∠ADF=AFDF=
4a+10
4a ≈
4
3
,
解得a≈152.
∴
AF≈4×152+10=40
(米),BF≈
3×152=
45
2
(米).
∴
AB =AF -BF ≈40-452 =
35
2
(米),即 基 站 塔 AB 的 高 约 为
35
2
米.
(第9题)
专题特训八 解直角三角形
应用的几种常见类型
1.
8
2.
右边小汽车在打开车门最大角时
会碰到左边小汽车.理由:如图,过点
A 作AC⊥OB,垂足为C.
在Rt△AOC中,
∵
∠AOB =68°,OA =1.2 米,
sin∠AOB=ACAO
,
∴
AC=OA·sin68°≈1.2×0.93=
1.116(米).
∵
1.116米>0.8米,
∴
右边小汽车在打开车门最大角时
会碰到左边小汽车.
(第2题)
3.
如图,过点P 作PC⊥AB 于点C.
由题意知,PM∥AB,
∴
∠A=37°,∠B=45°.
在 Rt△APC 中,AP =100 海 里,
sinA=PCAP
,cosA=ACAP
,
∴
PC=AP·sinA=100×sin37°≈
100×0.6=60(海里),AC=AP·
cos37°≈100×0.8=80(海里).
在Rt△PBC中,
∵
∠B=45°,
∴
易得BC=PC≈60海里.
∴
AB=AC+BC≈80+60=140(海里).
∴
B 处距离A 处约有140海里.
(第3题)
4.
如图,由题意可得,CE∥AD,CD=
5m,
∴
∠A=α=17°,∠CBD=β=45°.
在Rt△ACD 中,
∵
CD=5m,tanA=CDAD
,
∴
AD=CDtanA≈
5
0.31≈16
(m).
在Rt△BCD 中,
∵
∠CBD=45°,
∴
∠BCD=90°-45°=45°.
∴
∠BCD=∠CBD=45°.
∴
BD=CD=5m.
∴
AB=AD-BD≈16-5=11(m).
∴
最远点与最近点之间的距离AB
约为11m.
(第4题)
5.
如图,延长BA 交PQ 的延长线于
74
点C,则∠ACQ=90°.
由题意,得BC=225m,PQ=200m.
在Rt△BCQ 中,∠BQC=45°,
∴
易得CQ=BC=225m.
∴
PC=PQ+CQ=425m.
在 Rt△PCA 中,tan∠APC =
tan15°=ACPC=
AC
425≈0.27
,
∴
AC≈425×0.27=114.75(m).
∴
AB=BC-AC≈225-114.75=
110.25≈110(m).
∴
奇楼AB 的高度约为110m.
(第5题)
6.
如图,过点C 作CF⊥AB,交AB
于点F.
∵
在Rt△CED 中,∠CED=45°,
∴
△CED 是等腰直角三角形.
∴
CD=DE=20米.
∵
在Rt△ABE 中,∠AEB=53°,
∴
tan∠AEB=tan53°=ABBE≈
4
3.
∴
AB
60≈
4
3.
∴
AB≈80米.
∵
易证四边形BFCD
为矩形,
∴
BF=CD=20米,CF=BD=
BE+ED=80米.
∴
AF=AB-BF≈80-20=60(米).
在Rt△ACF中,AC= AF2+CF2≈
100米.
∴
两栋楼楼顶A,C 之间的距离约为
100米.
(第6题)
7.
(4 15-25) 解析:如图,过点
E 作水平面的平行线,交AB 的延长
线于点H,则∠BHE=90°.∵
斜坡
CD 的坡度i=1∶2,∴
BH
EH =
1
2.
∴
设BH=x 米,则EH=2x 米.在
Rt△BEH 中,∵
BE=10米,∴
BE=
EH2+BH2 = 5x 米=10米.
∴
x=25.∴
BH=25米,EH=
45米.∵
太阳光与水平面的夹角为
60°,∴
∠EAH=180°-60°-90°=
30°.在Rt△AEH 中,∵
tan∠EAH=
EH
AH
,∴
AH = EHtan30°.∴
AH =
3EH=4 15米.∴
AB=AH -
BH=(4 15-25)米.∴
大树AB
的高度为(4 15-25)米.
(第7题)
8.
如图,过点C作CH⊥AB 于点H,
则∠AHC=90°.
过点D 作DG⊥AB 交AB 的延长线
于点G,
∴
∠DBG=90°-60°=30°.
由题意,得∠CAH=45°,∠CBH=
60°,∠CBD=90°.
在Rt△ACH 中,
∵
∠CAB=45°,AC=30n
mile,
sin∠CAH=CHAC
,
∴
CH=AH=AC·sin45°=30×
2
2=152
(n
mile).
在Rt△BCH 中,
∵
∠CBH=60°,sin∠CBH=CHBC
,
∴
BC=CHsin60°=
152
3
2
=106(n
mile).
∵
∠DBG=30°,
∴
∠BDG=60°.
∴
∠CDB=60°.
在Rt△BCD 中,sin∠BDC=BCCD
,
∴
CD= BCsin60°=
106
3
2
=202(n
mile).
∴
点C,D 之间的距离为202n
mile.
(第8题)
9.
如图,过点B 作BE⊥OA,交OA
的延长线于点E,延长EB 交DC 的
延长线于点F,则∠E=90°.
由题意知,OA⊥DO,OC⊥DO,
∴
∠FDO=∠EOD=90°.
∴
四边形EFDO 是矩形.
∴
DF=OE,∠BFC=∠BEA=90°.
∵
∠OAB=143°,
∴
∠BAE=180°-∠OAB=37°.
∴
∠ABE=90°-∠BAE=53°.
∵
AB⊥BC,
∴
∠ABC=90°.
∴
∠FBC = 180° - ∠ABC -
∠ABE=37°.
在 Rt△ABE 中,AB = 5 米,
cos∠BAE=AEAB
,
∴
AE=AB·cos37°≈5×0.8=
4(米).
∵
AO=4.5米,
∴
DF=OE=OA+AE≈4.5+4=
8.5(米).
在 Rt△BCF 中,BC = 4 米,
sin∠FBC=CFBC
,
∴
CF=BC·sin37°≈4×0.6=
2.4(米).
∴
DC=DF-CF ≈8.5-2.4=
6.1(米),即点C到工作台的距离CD
的长约为6.1米.
(第9题)
10.
(1)
如图,过点A 作AG⊥BC 于
点G.
∵
斜坡AB 的坡比i=5∶12,
∴
AG
BG=
5
12.
设AG=5x米,则BG=12x米.
在Rt△ABG 中,
84
∵
AB=26米,AB= AG2+BG2=
(5x)2+(12x)2=13x米,
∴
13x=26,解得x=2.
∴
AG=10米.
∴
小宇从斜坡底端B 处走到坡顶
A 处高度上升了10米.
(2)
如图,过点 A 作AH⊥DF 于
点H.
在Rt△ACG 中,
∵
AC=2 41米,AG=10米,
∴
GC = AC2-AG2 =
(2 41)2-102=8(米).
设EF=m 米.
在Rt△CEF 中,
∵
β=18°,tanβ=
EF
CF
,
∴
tan18°=EFCF≈
1
3.
∴
CF≈3m 米.
∵
易知四边形AGFH 是矩形,
∴
HF=AG=10米,AH=GF=
GC+CF≈(8+3m)米.
∴
DH=DE+EH=DE+(EF-
HF)=28.8+m-10=(18.8+m)米.
在Rt△AHD 中,
∵
α=35°,tanα=tan35°=DHAH ≈
7
10
,
∴
18.8+m
8+3m ≈
7
10
,解得m≈12.
∴
EF≈12米.
∴
DF=DE+EF ≈28.8+12=
40.8(米).
∴
建筑物DF 的高度约为40.8米.
(第10题)
第23章整合拔尖
[高频考点突破]
典例1 A 解析:∵
FD ⊥AC,
∴
∠ADF=90°.∴
∠F+∠A=90°.
∵
∠ABC=90°,∴
∠C+∠A=90°.
∴
∠F=∠C.∵
BC=2AB=4,
∴
AB=2.∴
在Rt△ABC 中,由勾
股定 理,得 AC= AB2+BC2 =
22+42=2 5.∴
sinC=ABAC=
2
25
= 55.∴
sinF=sinC= 55.
故
选A.
用“等角代换法”求
锐角的三角函数值
当要求的角的三角函数值不
易直接求出时,可通过等角或同角
的余角(补角)相等、等腰三角形、
全等三角形或相似三角形的相关
知识,将要求的角转化为与它相等
的角,再根据等角的三角函数值相
等求解.
[变式] 45
解析:∵
BD⊥AC 于
点D,∴
∠ADB=90°.∴
∠A+
∠ABD =90°.∵
∠ABC =90°,
∴
∠CBD+∠ABD=90°.∴
∠A=
∠CBD.∴
cosA=cos∠CBD.在
Rt△ABD 中,∵
tanA=BDAD=
3
4
,设
BD=3k(k≠0),则AD=4k,∴
由勾
股定理,得AB= (4k)2+(3k)2=
5k.∴
cosA =ADAB =
4k
5k =
4
5.
∴
cos∠CBD=cosA=45.
典例2 (1)
原式= 2
2
2
-6×
1
2+2×1-2×
3
2=
1
2-3+2-
3=-12-3.
(2)
原式=
2× 3
2
2
-12
(3)2+4×22
= 1
3+22
=
3-22
(3+22)(3-22)
=3-22.
(3)
原式= (1-3)2 + 2
2
2
+
2
2
2
=3-1+12+
1
2=3.
[变 式] (1)
原 式 = 12 -2×
2
2
2
+32×
3
3
2
-12=
1
2-2×
1
2+
3
2×
1
3-
1
2=
1
2-1+
1
2-
1
2=-
1
2.
(2)
原式=2× 3
2
2
- 3× 32+
1
3-2× 22
=2×34-
3
2+
1
3-2
=
3
2 -
3
2 +
3+2
(3-2)(3+2)
=
3+2.
(3)
原 式 = (cos30°-1)2 +
|tan60°-tan45°|=|cos30°-1|+
|tan60°-tan45°|= 3
2-1
+
|3-1|=1- 32+3-1=
3
2.
典例3 (1)
∵
AD⊥BC,
∴
∠ADB=∠ADC=90°.
在Rt△ABD 中,
∵
AB=10,AD=6,
∴
由 勾 股 定 理,得 BD =
AB2-AD2= 102-62=8.
在Rt△ACD 中,
∵
tan∠ACB=1,
∴
AD
CD=1.
∴
CD=AD=6.
∴
BC=BD+CD=8+6=14.
(2)
∵
AE 是BC边上的中线,
∴
CE=12BC=7.
∴
DE=CE-CD=7-6=1.
∵
∠ADE=90°,
∴
在 Rt△AED 中, AE =
AD2+DE2= 62+12= 37.
∴
sin∠DAE=DEAE=
1
37
= 3737 .
[变式] (1)
∵
AD⊥BC,
∴
△ABD 和△ACD 是直角三角形.
在Rt△ABD 中,sinB=ADAB=
4
5
,
AD=8,
∴
8
AB=
4
5.
94