内容正文:
28.2应用举例
一、单选题
1.为更好组织推进河南省第十五届运动会新增的冰雪项目,2025年7月,滑雪、短道速滑、滑板三大精英训练营在河南体育学院同步启动开营.如图,一名滑雪运动员沿着倾斜角为α的斜坡,从点A滑行到点B.若AB=300m,则这名滑雪运动员下降的高度为( )
A.300tanα m B.300sinα m C.300cosα m D.
2.如图,一个小球由地面沿着坡度(铅直高度与水平宽度的比)i=1:3的坡面向上前进了10m,此时小球距离地面的高度为( )
A. B. C. D.
3.如图,在坡角为α的斜坡上要栽两棵树,它们之间的水平距离AC为15m,tanα,则这两树间的坡面AB的长为( )
A.5m B.45m C. D.
4.小海在距离地面高60米的热气球中测得地面上的着落点P的俯角为37°,那么此时热气球离着落点P的距离约是(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)( )
A.75米 B.80米 C.100米 D.米
5.如图,点P是航拍飞机在某一高度时的位置,BH是地平线,PH⊥BH,PC∥BH,AB是某大型建筑物的斜面.从点P观测点B的俯角是( )
A.∠HPB B.∠CPB C.∠APB D.∠PBA
6.某数学兴趣小组用无人机测量园博园“福塔”AB的高度,测量方案如图:先将无人机垂直上升至距水平地面142m的P点,测得“福塔”顶端A的俯角为37°,再将无人机面向“福塔”沿水平方向飞行210m到达Q点,测得“福塔”顶端A的俯角为45°,则“福塔”AB的高度约为( )(参考数据:tan37°)
A.48m B.50m C.51m D.52m
7.如图,已知某山峰的海拔高度为m米,一位登山者到达海拔高度为n米的点A处,测得山峰顶端B的仰角为α,则A、B两点之间的距离为( )
A.(m﹣n)sinα米 B.米
C.(m﹣n)cosα米 D.米
8.小宇同学课间去老师办公室,发现老师的办公桌上放着部分同学的档案盒,其中10个竖直放置,左边一个向右侧倾斜靠着其他10个放置,档案盒CD与竖直放置的档案盒的夹角∠DCB=37°,DF=71cm,档案盒长CD=35cm.小宇同学用学过的数学知识计算出了档案盒的厚度,它是( )(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
A.3cm B.4cm C.5cm D.6cm
9.一艘货轮从小岛A正南方向的点B处向西航行15km到达点C处,然后沿北偏西60°方向航行10km到达点D处,此时观测到小岛A在北偏东60°方向,则小岛A与出发点B之间的距离为( )
A. B.
C. D.
10.通过卫星导航系统可以实时规划路径,如图1,灯塔B位于A地正东方向,C地位于A地的北偏东30°,4海里处.船只P从A地出发,驶向C地,在行驶过程中,设AP的长为x,BP2为y,y关于x的函数图象(如图2所示)与y轴交于点(0,36),最低点P(3,m),且经过Q(4,n).则下列选项正确的是( )
A.△ABC的面积是
B.m=28
C.点(1,31)在该函数图象上
D.n=29
二、填空题
11.11月18日至24日,河南省消防救援总队在许昌举办“全省消防救援队伍2025年度实战化比武竞赛”.在攀登冲锋梯项目中,消防员需沿冲锋梯攀爬训练塔.已知冲锋梯所在斜坡的坡度为1:,消防员沿此冲锋梯攀爬的路程为10m,那么消防员攀爬的垂直上升的高度为 m.
12.如图,某水库大坝的横断面是梯形ABCD,坝高为10米,迎水坡CD的坡度为1:2.4,那么该水库迎水坡CD的长度为 米.
13.如图,大树AB垂直于地面,为测树高,小明在C处,测得∠ACB=15°,他沿CB方向走了30米,到达D处,测得∠ADB=30°,则树高AB为 米.
14.第14届国际数学教育大会(ICME﹣14)会标如图1所示,会标中心的图案来源于我国古代数学家赵爽的“弦图”.如图2所示的“弦图”是由四个全等的直角三角形(△ABE,△BCF,△CDG,△DAH)和一个小正方形EFGH拼成的大正方形ABCD.若EF:AH=1:3,则sin∠ABE的值为 .
15.王子和小于两人相约一起去篮球馆打篮球.已知王子家B在小于家A的北偏西25°方向上,AB=3km.两人到达篮球馆C处后,发现小于家A在篮球馆C的南偏西25°方向上,王子家B在篮球馆C的南偏西70°方向上.则小于家A到篮球馆C的距离AC= .(结果精确到0.1km;参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19)
三、解答题
16.如图,在一次数学实践活动课中,小明所在的数学学习小组计划测量教学楼的高度AE,小明先在教学楼前的广场C处,利用测倾器测得教学楼顶部励志标语牌下端B的仰角为30°,然后他朝正对教学楼方向前进6米到达D处,又利用测倾器测得教学楼顶部励志标语牌上端A处的仰角为45°.若励志标语牌的高度AB=2米,测倾器的高度CM=DN=1米,已知A,B,E三点共线,AE⊥CE,励志标语牌的顶端与教学楼顶端平齐,求教学楼AE的高度.(结果保留根号)
17.如图,从空中C点测得两建筑物A,B底部的俯角分别为37°和53°,如果测得C与B之间的距离为152m,且点A,B,D在同一直线上(结果取整数)
(1)求C点距地面的高度CD的值;
(2)求建筑物A,B间的距离
(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)
18.小明和小华相约从家同时出发前往某公园赏花.如图,小明从家A处出发,乘坐公交车途径E处到F处,再从F处跑步到达公园C处,已知点E在A的北偏东30°方向,点F在E的东北方向,点C在F的正东方向,且FC相距2.2千米;小华从家里B处出发骑自行车途径D处到达终点C处,已知点B在点A的正东方距离2千米处,点B在D的南偏西53°方向,点C在D的正北方向,且BD相距4千米,DC相距2.6千米.(1.41,1.73,2.45,sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
(1)求AE的长度;(结果保留根号)
(2)小明坐公交车时车的速度为900米/分钟,小明跑步的速度为100米/分钟;小华骑自行车的速度为230米/分钟;若两人同时从自己家里出发,请通过计算说明谁先到达终点?(计算结果保留一位小数)
19.如图1是我国古代提水的器具桔槔(jié gāo),创造于春秋时期.它选择大小两根竹竿,大竹竿中点架在作为杠杆的竹梯上.大竹竿末端悬挂一个重物,前端连接小竹竿(小竹竿始终与地面垂直),小竹竿上悬挂水桶.其原理是通过对架在竹梯上的大竹竿末端下压用力,从而提水出井.当放松大竹竿时,小竹竿下降,水桶就会回到井里.如图2是桔槔的示意图,大竹竿AB=4米,O为AB的中点,支架OD垂直地面EF,此时水桶在井里时,∠AOD=120°.(参考数据:1.73,sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
(1)如图2,求支点O到小竹竿AC的距离(结果精确到0.1米);
(2)如图3,当水桶提到井口时,大竹竿AB绕点O顺时针旋转23°至A1B1的位置,小竹竿AC至A1C1的位置,求点A上升的高度(结果精确到0.1米).
20.某数学小组在老师的指导下对某路口的交通情况进行了如下探究.
问题情景:如图,某无红绿灯的路口有一行人从点A处出发,通过斑马线AD时,正好有一辆位于车道中间的小汽车从点B(小汽车前沿中点)沿该车道中间直线匀速朝斑马线驶去.已知行人的速度是1m/s,小汽车的速度为30km/h,每个车道宽3m,双向车道中间有宽0.5m的隔离带.若小汽车与行人通过同一路口的时间差在5s内(不包含5s),则存在交通安全隐患,此时要求小汽车“礼让行人”.
问题思考与解决:
(1)若∠BAC=76°,
①计算此时小汽车到斑马线的距离BC;
②若在B点时小汽车司机发现行人后,立即减速慢行,结果在行人到达点C时,小汽车前沿离行人还有1m,此时司机停车“礼让行人”,求小汽车在这一段的平均速度.
(2)若小汽车刚好不需要“礼让行人”,求∠BAC的度数.
(参考数据:tan72°≈3,tan76°≈4,tan86°≈14)
参考答案
一、单选题
1.B
【解答】解:在Rt△ABC中,∠B=α,AB=300m,如图,
∵sinB,
∴AC=AB•sinB=300sina米,
故选:B.
2.D
【解答】解:设BC=xm,
∵斜坡AB的坡度为1:3,
∴AC=3xm,
由勾股定理得:x2+(3x)2=102,
解得:x(负值舍去),则小球距离地面的高度为m,
故选:D.
3.C
【解答】解:在Rt△ABC中,AC=15m,tanα,
解得BC=5,
∴AB(m).
故选:C.
4.C
【解答】解:如图:
由题意得:AC⊥AP,AE∥CP,
∴∠EAP=∠APC=37°,
在Rt△ACP中,AC=60m,
∴AP100(m),
∴此时热气球离着落点P的距离约是100m,
故选:C.
5.B
【解答】解:∵PC∥BH,BH是地平线,
∴从点P观测点B的俯角是∠CPB,
故选:B.
6.D
【解答】解:延长BA交PQ于点C,
由题意得:BC⊥PQ,BC=142m,
设PC=xm,
∵PQ=210m,
∴CQ=PQ﹣CP=(210﹣x)m,
在Rt△APC中,∠APC=37°,
∴AC=PC•tan37°x(m),
在Rt△ACQ中,∠AQC=45°,
∴AC=CQ•tan45°=(210﹣x)m,
∴x=210﹣x,
解得:x=120,
∴AC=210﹣x=90(m),
∴AB=BC﹣AC=142﹣90=52(m),
故选:D.
7.B
【解答】解:∵依题意,在Rt△ABC中,BC=(m﹣n)米,∠ACB=90°,∠BAC=α,
∴AB,
故选:B.
8.C
【解答】解:由题意,在 Rt△CBD中,∠DCB=37°,CD=35cm,,
∴BD=CD•sin∠DCB=35sin37°≈35×0.6=21(cm),
∴BF=DF﹣BD=71﹣21=50(cm),
∴档案盒的厚度为 50÷10=5(cm),
故选:C.
9.C
【解答】解:如图所示,过点D作DE⊥AB于点E,过点C作CF⊥DE于点F,
∵∠ABC=90°,
∴四边形BCFE是矩形,
∴CF=BE,=BC=15km,
由题意得:∠DCF=60°,
∴,,
∴,
由题意得,∠ADE=90°﹣60°=30°,
∴,
∴.
故选:C.
10.C
【解答】解:如图1,过B点作BD⊥AC于点D,AC=4,∠A=60°,
∵图2中图形的最低点P(3,m),
∴m=BD2,AD=3,
∴在Rt△ABD中,AB=2AD=6,
∴BD2=AB2﹣AD2=62﹣32=27,
即m=27,
故选项B错误;
∴△ABC的面积SAC•BD46,
故选项A错误;
∵图象经过Q(4,n),
∴AC=4,n=BC2,
∵在Rt△CBD中,CD=AC﹣AD=1,BD=3,
∴BC2=BD2+CD2=27+1=28,
即n=28,
故选项D错误,
如图3,当AE=1时,DE=AC﹣AE﹣CD=2,
∵在Rt△EBD中,BD=3,
∴BE2=EC2+BD2=4+27=31,
即点(1,31)在该函数图象上,
故选项C正确,符合题意,
故选:C.
二、填空题
11.5.
【解答】解:如图,设水平距离为BC=d米,垂直上升的高度为AC=h米,
由坡度比为1:,得,即dh,
∵在Rt△ABC中,AC2+BC2=AB2,即h2+d2=102
∴h2100,
解得h=5或h=﹣5(负值舍去).
∴消防员攀爬的垂直上升的高度为5米.
故答案为:5.
12.26.
【解答】解:过点D作DE⊥BC于点E,
由题意可得:DE=10,
则,
故EC=2.4×10=24(米),
(米).
故答案为:26.
13.15.
【解答】解:∵∠ACB=15°,∠ADB=30°,
∴∠CAD=∠ADB﹣∠ACB=15°,
∴∠ACB=∠CAD,
∴AD=CD=30米,
又∵∠ABD=90°,∠ADB=30°,
∴米.
故答案为:15.
14..
【解答】解:根据题意,设EF=x,则AH=3x,
∵△ABE≌△DAH,
∴AH=BE=3x,EF=HE=x,
∴AE=4x,
∵,
∴,
故答案为:.
15.4.2km.
【解答】解:过点B作BD⊥AC于点D,如图所示:
∴∠BDA=∠BDC=90°,
依题意得:AB=3km,∠BAE=25°,∠FCA=25°,∠FCB=70°,CF∥AE,
∴∠CAE=∠FCA=25°,∠BCA=∠FCB﹣∠FCA=70°﹣25°=45°,
在Rt△BAD中,∠BAD=∠BAE+∠CAE=25°+25°=50°,
∵sin∠BAD,cos∠BAD,
∴AB=BD•sin∠BAD=3×sin50°≈3×0.77=2.31(km),
AD=AB•cos∠BAD=3×cos50°≈3×0.64=1.92(km),
在△BCD中,∠BDC=90°,∠BCA=45°,
∴△BCD是等腰直角三角形,
∴CD=BD=1.92(km),
∴AC=AD+CD=2.31+1.92≈4.2(km).
答:小于家A到篮球馆C的距离AC约等于4.2km.
故答案为:4.2km.
三、解答题
16.解:励志标语牌的高度AB=2米,测倾器的高度CM=DN=1米,
如图,延长MN交AE于点F,则四边形MCEF,MCDN都是矩形,
∴EF=CM=1m,MN=CD=6m,
∵∠ANF=45°,
∴AF=FN,
设NF=AF=xm,
∴MF=MN+FN=(6+x)m,
∵∠BMF=30°,
∴BF=FM•tan30°,
∴x﹣2(6+x),
∴x=6+4,
∴AE=AF+EF=6+41=(7+4)m,
答:教学楼AE的高度为(7+4)m.
17.解:(1)在Rt△DBC中,∠DBC=53°,BC=152,∠BDC=90°,
∴,
∴CD≈152×0.80=121.6≈122(m),
答:C点距地面的高度CD的值约为122m;
(2)在Rt△DBC中,,
∴BD≈152×0.60=91.2(m),
在Rt△ADC中,∠DAC=37°,CD≈121.6,∠ADC=90°,
∴,
∴AD≈121.6÷0.75≈162.1(m),
∴AB=AD+BD≈162.1+91.2≈253(m).
答:建筑物A,B之间的距离约为253m.
18.解:(1)如图,延长AB,CD交于点G,过点E作EH⊥AB于点H,交CF的延长线于点K,则∠G=∠FKE=∠AHE=90°,∠BAE=90°﹣30°=60°,KH=CG,CK=GH,∠BDG=53°,∠FEK=45°,
设AE=2x米,
在Rt△ABE中,∠BAE=60°,
∴AH=AE×cos∠BAE=x千米,(千米),
在Rt△BDG中,∠DBG=90°﹣53°=37°,BD=4千米,
∴DG=BD×sin∠DBG≈2.4千米,BG=BD×cos∠DBG≈3.2千米,
∵DC相距2.6千米,点B在点A的正东方距离2千米处,
∴CG=CD+DG=2.4+2.6=5(千米),AG=AB+BG=2+3.2=5.2(千米),
∴KH=5千米,CK=GH=(5.2﹣x)千米,
∴千米,
∵CF=2.2千米,
∴FK=(3﹣x)千米,
在Rt△EFK中,∠FEK=45°,
∴,
∴,
解得:,
∴AE的长度为千米;
(2)由(1)得:千米,
小明到达终点所用时间为分钟,
小华到达终点所用时间为(4+2.6)×1000÷230≈28.7分钟,
∵28.5<28.7,
∴小明先到达终点.
19.解:(1)过点O作OG⊥AC,垂足为G,则∠AGO=90°;
由题意得:AC∥OD,
∴∠DOG=∠AGO=90°,
∵∠AOD=120°,
∴∠AOG=∠AOD﹣∠DOG=30°,
∵O为AB的中点,AB=4,
∴,
;
(2)设OG交A1C1于点H,
由题意得:OG⊥A1C1,OD∥A1C1,OA1=OA=2,∠A1OA=23°,
∴∠A1OD=∠A1OA+∠AOD=143°,
∵OD∥A1C1
∴∠A1=∠B1OD
∵∠B1OD=180°﹣∠A1OD=180°﹣143°=37°
∴∠A1=37°,
A1H=OA1•cos37°=2×0.8≈1.6,
∵AG=OA•sin30°=1,
∴A1H﹣AG=1.6﹣1=0.6
∴点A上升的高度约为0.6米.
20.解:(1)①由题可知:AC=3+3+0.5+1.5=8,∠BAC=76°,∠ACB=90°,
在Rt△ABC中,,即,
∴BC=8×tan76°≈8×4=32m;
②设小汽车在这一段的平均速度为am/s,
由题意得:,
解得:,
经检验:是该分式方程的解且符合题意,
∴小汽车在这一段的平均速度为;
(2)设BC=xm,,
由题意得:,
解得:x=25或,
在 Rt△ABC中,或,
又∵tan72°≈3,tan86°≈14,
∴∠BAC 的度数为72°或86°.
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