内容正文:
题组七 解直角三角形的实际应用题
1.某数学兴趣小组到一公园测量古塔的高度,如图所示,古塔剖面图与斜坡剖面图在同一平面内,在斜坡CD底部C处测得塔顶B的仰角为54.5°,沿斜坡CD走13米到达斜坡上的D处,测得塔顶B的仰角为26.7°,且斜坡CD的坡度i=1∶2.4,其中点A,C,G,F在同一条水平直线上.
(1)求点D到地面AC的距离;
(2)求古塔AB的高.(精确到0.1米.参考数据:tan 54.5°≈1.40,sin 54.5°≈0.81,cos 54.5°≈0.58,tan 26.7°≈0.50,sin 26.7°≈0.45,cos 26.7°≈0.89)
2.如图1是政府给贫困户新建的房屋,如图2是房屋的侧面示意图,它是一个轴对称图形,对称轴是房屋的高AB所在的直线,为了测量房屋的高度,在地面上点C处测得屋顶A的仰角为35°,此时C,E,A三点恰好共线,继续向房屋方向走8 m到达点D时,又测得点E的仰角为63.4°,房屋的顶层横梁EF=12 m,EF∥CB,AB交EF于点G(点C,D,B在同一水平线上).(参考数据:sin 35°≈0.6,cos 35°≈0.8,tan 35°≈0.7,sin 63.4°≈0.89,cos 63.4°≈0.45,tan 63.4°≈2.00)
(1)求屋顶到横梁EF的距离AG;
(2)求房屋的高AB.(结果精确到1 m)
3.(2025·济南天桥一模)【问题背景】某学习小组研究一种手提电脑支架设计的科学性,如图1所示,它的侧面可视作如图2,AB为底板,AC为支撑杆,CD为电脑托板,分别可绕A,C转动,测得AC=16 cm,CD=20 cm.
【实验研究】绕支点转动,调节角度,测量数据,数学推算.
任务1:若∠BAC=30°,∠ACD=75°,求此时电脑托板的最高点D到底板AB的距离.
(精确到0.1 cm,≈1.41)
【应用研究】为了适应个性化需要,增强舒适度,进行应用研究.
任务2:陈老师工作时习惯把电脑打开成大于120°角(如图3,∠CDE>120°).现小勇同学为陈老师准备电脑,把电脑展开后发现电脑屏幕ED垂直于底板AB,量得∠ACD=40°,点C到底板AB的距离CH是4 cm,问:这样是否符合陈老师的工作习惯?请说明理由.
(参考数据:sin 14.48°≈0.25,cos 75.52°≈0.25,tan 14.04°≈0.25)
4.根据以下素材,探索完成任务.
探究遮阳伞下的影子长度
素材
1
某款自动旋转遮阳伞的伞面完全张开时张角呈180°,如图是其侧面示意图.已知支架AB长为3米,且垂直于地面BC,悬托架AE=DE=0.6米,点E固定在伞面上,且伞面直径DF是DE的4倍.当伞面完全张开时,点D,E,F始终共线.为实现遮阳效果最佳,伞面装有接收器可以根据太阳光线的角度变化,自动调整手柄D沿着AB移动,以保证太阳光线与DF始终垂直
素材
2
某地区某天下午不同时刻的太阳高度角α(太阳光线与地面的夹角)参照表:
时刻
12点
13点
14点
15点
16点
17点
太阳高
度角
(度)
90
75
60
45
30
15
素材
3
小明坐在露营椅上的高度(头顶到地面的距离)约为1.2米,如图2,小明坐的位置记为点Q
问题解决
任务
1
确定遮阳
伞的影子
长度
若某一时刻测得BD=2.04米,求此时遮阳伞的影子GH的长度
任务
2
判断是否
被照射到
这天14点,小明坐在距离支架3.6米的点Q处,请判断此时小明是否会被太阳光照射到,并说明理由
题组七 解直角三角形的实际应用题
1.解:(1)∵斜坡CD的坡度i=1∶2.4,
∴设DG=x米,CG=2.4x米.
∵CD=13米,DG2+CG2=CD2,
∴x2+(2.4x)2=132,
解得x=5(负值已舍去).
答:点D到地面AC的距离为5米.
(2)如图,过点D作DH⊥AB,垂足为H,
则易知AH=DG=5米,DH=AG.
∵DG=5米,∴CG=12米.
设AC=m米,
则DH=AG=CG+AC=(m+12)米.
∵∠BCA=54.5°,
∴AB=AC·tan 54.5°≈1.4m米.
∵∠BDH=26.7°,
∴BH=DH·tan 26.7°≈0.5(m+12)米.
∵BH+AH=AB,
∴0.5(m+12)+5=1.4m,
解得m=,
∴AB=1.4m≈17.1米.
答:古塔AB的高约为17.1米.
2.解:(1)由题意得AG⊥EF,EG=EF=6 m.
∵EF∥CB,∴∠AEG=∠ECB=35°.
在Rt△AEG中,AG=EG·tan 35°≈6×0.7=4.2(m).
答:屋顶到横梁EF的距离AG约为4.2 m.
(2)如图,过点E作EH⊥BC,垂足为H,则EH=GB.
设DH=x m,
在Rt△DEH中,∠EDH=63.4°,
∴EH=DH·tan 63.4°≈2x m.
∵CD=8 m,
∴CH=CD+DH=(8+x)m.
在Rt△ECH中,∠C=35°,
∴tan 35°==≈0.7,∴x≈4.3.
经检验,x≈4.3是原方程的解,且符合题意,
∴GB=EH=8.6 m,
∴AB=AG+GB=4.2+8.6≈13(m).
答:房屋的高AB约为13 m.
3.解:任务1:如图1,过点D作DM⊥AB于点M,过点C作CN⊥DM于点N,过点C作CR⊥AB于点R,
则CN∥AB,四边形CNMR为矩形,
∴CR=MN,∠ACN=∠CAB=30°.
图1
在Rt△ACR中,sin∠BAC=,AC=16 cm,
∴MN=CR=AC·sin∠BAC=16×=8(cm).
在Rt△DNC中,∠DCN=∠ACD-∠ACN=75°-30°=45°.
∵sin∠DCN=,CD=20 cm,
∴DN=CD·sin∠DCN=20×≈14.1(cm),
∴DM=DN+MN=14.1+8=22.1(cm).
答:点D到底板AB的距离约为22.1 cm.
任务2:不符合陈老师的工作习惯.理由如下:
如图2,延长ED交AB于点F,
过点C作CK⊥DF于点K.
图2
在Rt△ACH中,sin∠CAH===0.25,
∴∠CAH≈14.48°.
∵CK⊥DF,ED⊥AB,
∴CK∥AB,∴∠ACK=∠CAH=14.48°,
∴∠DCK=∠ACD-∠ACK=40°-14.48°=25.52°,
∴∠EDC=∠CKD+∠DCK=90°+25.52°=115.52°<120°,
∴不符合陈老师的工作习惯.
4.解:任务1:如图,过点E作EI⊥AB于点I,过点G作GJ⊥FH于点J.
∵BD=2.04米,AB=3米,∴AD=0.96米.
∵AE=DE=0.6米,
∴DI=AD=0.48米.
∵∠EID=90°,∴IE==0.36米,
∴sin∠IDE=.
∵∠FDG=∠DGJ=90°,
∴∠IDE=∠DGB=∠α,
∴sin α=sin∠IDE.
∵四边形DGJF为矩形,
∴GJ=DF=2.4米.
在Rt△GJH中,GH==2.4×=4(米).
任务2:小明会被照射到.
理由如下:如图,过点Q作PQ⊥BC交HF于点P.
由任务1知∠IDE=∠α=∠DGB.
∵∠α=60°,DE=0.6米,
∴DI=DE= 米,∴AD= 米,∴BD= 米.
在Rt△DBG中,BG====(米).
在Rt△GJH中,GH===米.
在Rt△PQH中,当PQ=1.2米时,
QH====(米).
∵+<3.6+,
∴小明会被照射到.
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