内容正文:
28.2.2 解直角三角形 应用举例 同步训练
一、单选题
1.一条上山直道的坡度为,沿这条直道上山,每前进所上升的高度为( )
A. B. C. D.
2.如图是拦水坝的横断面,斜坡的水平宽度为米,斜面坡度为,则斜坡的长为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
3.如图,甲、乙两位登山者同时从点A出发,一段时间后,甲步行m米到达点C,乙步行n米到达点B.若坡角为,则甲、乙两人的垂直距离可以表示为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
4.2025年10月31日23点44分,搭载神舟二十一号载人飞船的火箭在酒泉卫星发射中心成功发射.当火箭上升到点时,位于海平面上的观测点到的距离为千米,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
5.某露营爱好者在营地搭建一种“天幕”(如图①),其截面示意图是轴对称图形(如图②),对称轴是垂直于地面的支杆所在的直线,排开的遮阳面和的长均为的度数为,则此时“天幕”的宽度是( )
A. B. C. D.
6.山东枣庄·冠世榴园报国塔是一座砖木结构的建筑,共有八角七层,某数学兴趣小组用无人机测量报国塔的高度.测量方案如图所示.无人机在距水平地面的点M处测得报国塔顶端A的俯角为,再将无人机沿水平方向飞行到达点N处,测得报国塔底端B的俯角为(点M,N,A,B在同一平面内).则报国塔的高度约为( )(结果精确到.参考数据:)
A. B. C. D.
二、填空题
7.雪上项目占据了2022年北京冬奥会的大部分比赛项目,由自由式滑雪、越野滑雪、跳台滑雪、无舵雪橇、有舵雪橇、高山滑雪等.如图,某滑雪运动员在坡度为的雪道上下滑91米,则该滑雪运动员沿竖直方向下滑的高度为 米.
8.如图,在建筑物前面的平地上取点C,测得建筑物顶端的仰角为,从C点沿方向走100米到D点(C,D,B在同一直线上),测得建筑物顶端的仰角为,则的高度为 米.
9.如图,两束光线从成像图层的点O处发出,经过平面镜的反射后在成像图层上形成光点M和N.若入射角,,平面镜与成像图层平行,它们之间的距离为,则M,N两点之间的距离为 .
10.图1为《天工开物》记载的用于舂捣谷物的工具—“碓”,图2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 分米.
三、解答题
11.如图,平地上一幢建筑物与铁塔相距,在建筑物的顶部分别观测铁塔底部的俯角为、铁塔顶部的仰角,求铁塔的高度(精确到)(参考数据)
12.某中学校园教学楼前一尊孔子雕像矗立于萋萋芳草间,小明站在雕像前,自C处测得雕像顶A的仰角为,小颖站在教学楼门前的台阶上,自D处测得雕像顶A的仰角为,此时,两人的水平距离为,已知教学楼门前台阶斜坡的坡比为.请计算台阶的高度,并求出孔子雕像的高度.(参考数据:,,)
13.如图1,一扇窗户打开后可以用窗钩将其固定,窗钩的一个端点A固定在窗户底边上,且,窗钩的另一个端点B在窗框边上的滑槽上移动,构成一个三角形.如图2,当窗钩端点B与点O之间的距离是时(即),窗户打开的的度数为,过点A作,垂足为点D.
(1)求此时的长;
(2)求此时的值.(参考数据:)
14.圭表(如图)是我国古代度量日影长度的天文仪器,它包括一根直立的杆(称为“表”)和一把南北方向水平放置且与杆垂直的标尺(称为“圭”).当正午的阳光照射在“表”上时,“表”的影子便会投射在“圭”上.我国古代历法将一年中白昼最短的那一天(当日正午“表”在“圭”上的影子长度为全年最长)定为冬至;白昼最长的那一天(当日正午“表”在“圭”上的影子长度为全年最短)定为夏至.某地发现一个圭表遗迹(如图),但由于“表”已损坏,仅能测得“圭”上记录的夏至线与冬至线间的距离(即的长)为米.某地质小组制定方案,通过测量获得相关数据,并利用数据推测损坏的“表”原来的高度(即的长)方案如下:
课题
推测损坏的“表”原来的高度(即的长)
工具
测量仪器等
示意图
说明
现已知该地冬至正午太阳高度角(即)为,夏至正午太阳高度角(即)为,结果保留整数.
参考数据
,,,,,
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参考答案
1.B
【分析】本题主要考查坡比解直角三角形的运用,坡度表示垂直高度与水平距离之比,设上升高度为h,则水平距离为,利用勾股定理建立方程求解.
【详解】解:∵一条上山直道的坡度为,
∴设上升的高度为,则水平距离为,
∵斜边长为,
∴由勾股定理,得+=,
即,
化简得,,
∴,
∴每前进所上升的高度为,
故选:B.
2.B
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,理解坡度的定义是解题关键.
先根据坡度定义求出斜坡的垂直高度,再利用勾股定理计算斜坡的长度.
【详解】解:斜坡的坡度是垂直高度与水平宽度的比,
斜坡的水平宽度为米,斜面坡度为,
,米,
米,
据勾股定理可得米.
答:米.
3.B
【分析】本题考查了三角函数的应用,理解题意是关键;由题意得米,,由正弦函数关系式即可求解.
【详解】解:如图,米,
∵,
∴,
在中,,
∴米,
故选:B.
4.D
【分析】本题主要考查解直角三角形的应用;由题意可知,在中,即可求出结果.
【详解】解:由题意可知,在中,
;
此时火箭距海平面的高度为千米.
故选:D.
5.A
【分析】本题主要考查了解直角三角形、三线合一的性质等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
由“三线合一”的性质可得,,再根据正弦函数解直角三角形即可解答.
【详解】解:如图:设与相交于点E,
∵,对称轴是垂直于地面的支杆所在的直线,的度数为,
∴,
∵
∴,
∴.
故选:A.
6.D
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,理解俯角的含义并利用三角函数求解是关键.
延长交于D,由正切函数得,,设,则,在中,由正切函数关系建立方程即可求解.
【详解】解:如图,延长交于D,
由题意得,
在中,,,
∴,
∴,
设,则,
在中,,
∴,
即,
解得:,
即报国塔的高度约为,
故选:D.
7.35
【分析】本题考查了坡比的概念以及勾股定理的应用,理解坡比的概念是解题的关键.坡比是指坡面的垂直高度和水平距离的比值,已知坡比和下滑的斜边长度,设该滑雪运动员沿竖直方向下滑的高度为米,根据勾股定理建立方程求解竖直方向下滑的高度.
【详解】解:设该滑雪运动员沿竖直方向下滑的高度为米,因为雪道坡比为,所以水平方向移动的距离为米,
根据勾股定理,可列方程:,
解得或(长度不能为负舍去),
因此,该滑雪运动员沿竖直方向下滑的高度为35米.
故答案为:35.
8.
【分析】本题主要考查三角函数,熟练掌握三角函数是解题的关键;由题意易得,,然后根据三角函数可得,进而求解即可.
【详解】解:由题意得:,,
∴,,
∴,
∴,
解得:;
故答案为.
9./
【分析】本题考查了线段垂直平分线的性质,轴对称中的光线反射问题,其他问题(解直角三角形的应用)等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用来求解.
分别过反射点作成像图层的垂线,构建直角三角形,利用三角函数求出和的长度,再通过计算出两点间距离.
【详解】解:如图,分别过反射点作成像图层的垂线,设平面镜上两个反射点为、,过作于,过作于.
由题意知,平面镜与成像图层平行,且距离为,
∴.
对于的光线:
根据反射定律,入射角等于反射角,
∴是等腰直角三角形(),
在中,,
即,
解得:.
又∵垂直平分(反射对称性),
∴,
对于的光线:
在中,,
即,
∴,
同理,垂直平分,
∴.
∴.
故答案为:.
10.
【分析】本题考查解直角三角形的应用,合理的构造直角三角形进行求解是解题的关键.
延长交l于点G,易得,则,设为,则,,那么可得的余弦值,根据的余弦值列出方程求得x的值,即可求得的长即可.
【详解】解:延长交l于点G,
,,,
,
,,
,
,
,
,
设为,则,
,
,
分米,分米,
,
解得:,
分米,
故答案为:.
11.铁塔的高度为
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,过点A作于E,由题意可知,,解直角三角形求出的长即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点A作于E,
由题意可知:,,
在中,,
在中,,
∴,
答:铁塔的高度为.
12.,
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用坡度坡角,解直角三角形的应用仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
(1)根据教学楼门前台阶斜坡的坡比为计算即可;
(2)作于,根据矩形的性质得到,,设,则,可证得,则,根据列方程求解得到答案.
【详解】解:教学楼门前台阶斜坡的坡比为,为,
,
,
即台阶的高度为;
如图所示,作于,
由题意得,四边形是矩形,
,,
设,则,
在中,,
,
,
,
即,
解得,
经检验,是原方程的解,
答:孔子雕像的高度约.
13.(1)12
(2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用,
对于(1),设,根据勾股定理得,求出x可得答案;
对于(2),作,设,根据勾股定理得,求出,可得,进而求出,再根据勾股定理求出,最后根据得出答案.
【详解】(1)解:在中,,
设,根据勾股定理,得
,
即,
解得(负值舍去),
∴;
(2)解:过点B作,交于点G
在中,,
设,根据勾股定理,得
,
即,
解得(负值舍去),
∴,
∴.
在中,根据勾股定理,得
,
即,
解得,
∴.
14.9米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,掌握解直角三角形是解题的关键.设,根据三角函数求出的值,再得出的长.
【详解】解:设,
∵,
∴(),
在中,,
∴(),
在中,',
∴,
解得,
经检验,是原方程的解,且符合题意.
∴(),
答:损坏的“表”原来的高度(即的长)约为米.
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