内容正文:
解答题03中考解直角三角形问题(专项训练)
考向01 解直角三角形的相关计算
研考向·通技法
一、考向分析
中考几何计算核心考点,考查直角三角形的边角关系计算,涉及勾股定理、锐角三角函数(正弦、余弦、正切)及特殊角( )的应用。
二、解题方法
1.用定理:
勾股定理:( 为斜边);
三角函数:=,=,tanA=
1.(2025·上海杨浦·一模)小明正在对纸进行探究:
(1)小明将纸沿翻折,点E翻折至点G,交于点M,他发现:.求纸长宽之比.
(2)取中点G,将三角形沿着翻折,点E对应点H,求证:点H一定在纸的对角线上.
【答案】(1)
(2)见详解
【知识点】用勾股定理解三角形、矩形与折叠问题、解直角三角形的相关计算
【分析】本题主要考查了矩形与折叠的性质,解直角三角形的有关计算等知识.
(1)根据题意画出图形,设,,则,由矩形和折叠的性质得出,由等角对等边得出,由勾股定理求出,进而可得出答案.
(2)根据题意画出图形,连接.由(1)可知,,由矩形的性质和正切的定义得出,进一步证明即可.
【详解】(1)解∶如图1中,
∵
∴设,,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,,
∴,
由翻折变换的性质可知,
∴,
∴,
∴
∴纸长宽之比.
(2)证明∶如图2中,
连接.
由(1)可知,,
∵G是的中点,
∴,
∵四边形是矩形,
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴,
由翻折变换的性质可知,
∴点H一定在纸的对角线上.
2.(2025·上海杨浦·一模)如图,已知中,,求边的长.
【答案】
【知识点】含30度角的直角三角形、解直角三角形的相关计算
【分析】本题考查了解直角三角形的相关计算,30度角的直角三角形,根据,,又因为,得,,故,,整理得,解得,,即可作答.
【详解】解:过点作的延长线,如图所示:
∵,且的延长线,
∴,
设,
∵,
∴,
∴,,
即,,
∴,
∵,
即,
整理得,
解得,
∴,
∴.
3.(2026·上海黄浦·一模)如图,在梯形中,,,.
(1)求证:;
(2)求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【知识点】用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合、解直角三角形的相关计算、直角梯形的定义
【分析】本题考查了锐角三角函数,梯形的性质,勾股定理及相似三角形的判定和性质,掌握相关性质是解题的关键.
(1)先证,再根据角的关系可得,进而得到即可证明;
(2)由勾股定理得,,再证,得到,进而得到,,再利用代入计算即可.
【详解】(1)证明:设相交于点,
,则可设,,,
,,
,
,
,
,
,
,
即;
(2)解:根据题意,,
,
,
,
,
,即,
,
解得,
,
解得,,
由(1)知,即,
.
4.(2026·上海金山·一模)如图,在中,,,点在边上,,,过点作交的延长线于点.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】解直角三角形的相关计算
【分析】本题考查解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义,是解题的关键:
(1)线段的和差求出的长,正切值求出的长,勾股定理求出的长即可;
(2)同角的余角相等,得到,根据正弦的定义求出即可.
【详解】(1)解:在中,,,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理,得;
(2)解:由(1)知:,,
∵,
∴,
∴,
∴.
5.(2026·上海松江·一模)如图,在中, ,,,点在边上,且.
(1)求的长;
(2)求的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】解直角三角形的相关计算
【分析】本题考查解直角三角形,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键:
(1)过点作于点,分别解和,进行求解即可.
(2)作于点,勾股定理求出的长,进而求出的长,等积法求出的长,勾股定理求出的长,再利用余弦的定义进行求解即可.
【详解】(1)解:过点作于点,
在中,,,
∴,
在中,,
∴,;
∴;
(2)解:如(1)图,作于点,
由(1)知:,
在中,,
∴,
∵,
∴,即,
∴,
在中,,
∴,
∴.
6.(2025·上海松江·一模)在中,.
(1)求的长;
(2)在边上取一点D,使,连接,求的正切值.
【答案】(1)4
(2)
【知识点】含30度角的直角三角形、等边三角形的判定和性质、求角的正切值、解直角三角形的相关计算
【分析】本题考查了三角函数,等边三角形的性质和判定,含30度角的直角三角形的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)过A点作,先根据面积求出,再根据三角函数求解即可;
(2)过点C作,先根据三角函数求出,再证明是等边三角形,根据含30度角的直角三角形的性质求出,再根据三角函数求出,再根据正切的定义求解即可.
【详解】(1)解:过A点作,垂足为H,
,
,
,
,
;
(2)解:过点C作,垂足为E,
,
,
,
,
是等边三角形,
,,
,
,
,
,
,
,
.
7.(2026·上海杨浦·二模)如图,在梯形中,,,,
(1)当,,时,求的值
(2)若等腰梯形的腰长等于上、下底的比例中项,F为边上一点,E为边上一点;
①若,求证:.
②连接,是否存在等腰梯形,使得为等腰三角形,若存在,请直接写出的值,若不存在,请写出理由.
【答案】(1)
(2)①见解析;②存在,,理由见解析
【知识点】根据矩形的性质与判定求线段长、成比例线段、解直角三角形的相关计算、等腰梯形的性质定理
【分析】(1)过点A作于点G,过点D作于点H,则四边形是矩形,得出,,再证明,求出,即可求解;
(2)①由等腰梯形腰长是上下底的比例中项,得出,结合,得出,过点作延长线于点T,过点作延长线于点R,证明,再求出,,代入化简即可求解;
②设,,,其中,由等腰梯形腰长是上下底的比例中项,得出,同(1)可得,分当时、当时、当时,分别进行讨论判断即可.
【详解】(1)解:如图,过点A作于点G,过点D作于点H,
∵在梯形中,,
∴,,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:①∵等腰梯形腰长是上下底的比例中项,
∴,变形得,
∵,
∴,得,
如图,过点作延长线于点T,过点作于点R,
∵在等腰梯形中,,,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∵,,
∴ ,
∴;
②存在,理由:
设,,,其中,
∵等腰梯形腰长是上下底的比例中项,
∴,
过点A作于点G,过点D作于点H,
同(1)可得,
当时,
∴,
∵在等腰梯形中,,
∴,即与共线,不存在;
当时,
∵,,
∴,
∵,
∴,得,即,不存在;
当时,如图,过点作于点P,
∴,
∴,
∵,
∴,得,
∵,
∴,得,
∴,得,
∴;
综上,存在,.
8.(2026·上海长宁·一模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴的负半轴交于点,与轴交于点.
(1)已知.
①求抛物线的表达式.
②若点为该抛物线上一点,且的重心恰好落在轴上,求点的坐标.
(2)坐标平面内有点,如果抛物线与线段有且只有一个公共点,求的值或取值范围.
【答案】(1)①抛物线的表达式为;②点B的坐标为或
(2)当或时,抛物线与线段有且只有一个公共点
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、y=ax²+bx+c的图象与性质、解直角三角形的相关计算、其他问题(二次函数综合)
【分析】本题考查二次函数的图象和性质,结合三角函数、一元二次方程等知识点,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
(1)①由,判断出点的坐标,利用待定系数法求函数表达式即可;②由重心的性质,结合相似三角形即可求出点的坐标;
(2)结合函数图像,可判断当顶点恰好在线段上时满足该情况,结合图像判断,由于时,函数值,在点下方,故时,函数值应在点上方,也可满足抛物线与线段有且只有一个公共点,据此求出的取值和取值范围.
【详解】(1)解:①当时,,
故点坐标为,
∴,
∵,
∴,
∴,且在轴负半轴上,
∴点的坐标为,
代入,得,
解得,
∴抛物线的表达式为.
②解:∵重心是三角形中线的交点,且重心将中线分割成长度为的线段,若重心在轴上,则点一定在轴的下方,
令中点为,重心为点,过点作轴交轴于点,过点作x轴交轴于点,如下图所示:
由,,
得点的坐标为
假设点的坐标为,
∴,,
∵,,
∴,
∴,
即,
得,
解得(图左)或(图右),
当时,,
当时,,
故点B的坐标为或.
(2)解:图象开口向下,且经过点,
由此判断当时,函数对称轴为直线,
∴当时,函数值随的增大而减小,故不可能会与线段有交点,
∴,
当抛物线时,得,
化简得
要使方程有一个解,且对应的解应在的范围内,
则,
解得或(舍去),
当时,,
解得(舍去)或(满足),
故当时,满足抛物线与线段有且只有一个公共点;
随着的增大,函数与线段有两个交点,
∵当时,函数值,在点下方,
当时,函数值应在点上方,即即可满足要求,
得,
解得,
综上所述,当或时,抛物线与线段有且只有一个公共点.
考向02 解非直角三角形
研考向·通技法
一、考向分析
中考几何综合计算考点,考查将非直角三角形转化为直角三角形求解,涉及作高构造直角、利用三角函数或勾股定理计算边长、角度、面积。
二、解题方法
1. 作高转化:过顶点向对边作高,将非直角三角形分割为两个直角三角形。
2. 用工具:在构造的直角三角形中,运用勾股定理、锐角三角函数或特殊角性质计算。
3. 列方程求解:设未知边长为未知数,利用公共高或公共边建立方程,联立求解未知量。
1.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是边AB的中点,CE=CB,CD=5,.
求:(1)BC的长.
(2)tanE的值.
【答案】(1)BC =8; (2)tanE=3.
【知识点】解非直角三角形
【分析】(1)先利用直角三角形斜边的性质求出AC,再利用即可求出AB.再利用勾股定理即可求出BC的长;(2)作EH⊥BC垂足为,求得△EHC∽△ACB,利用相似三角形的性质求出EH,CH,BH,再利用三角函数的定义即可求解.
【详解】(1) ∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,是边的中点;
∴,
∵;∴;
∵sin∠ABC=;
由解得;
∵ ∴.
(2)作EH⊥BC垂足为;
∴;
∵D是边AB的中点;
∴BD=CD=AB; ∴∠DCB=∠ABC;
∵∠ACB=90°; ∴∠EHC=∠ACB ; ∴△EHC∽△ACB
∴;
由BC=8,CE=CB,得CE=8,∠CBE=∠CEB,;
∴解得EH=,CH=;;
∴,即tanE=3.
【点睛】此题主要考查解直角三角形,解题的关键是熟知相似三角形的判定与性质.
2.(2024·上海虹口·模拟预测)如果三角形的两个内角与满足,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.
(1)若是“准互余三角形”,,则________.
(2)如图(1),是半圆的直径,是半圆上的点,D是上的点,交于点E.
①若D是的中点,则图中共有_______个“准互余三角形”;
②当是“准互余三角形”时,求的长;
③如图(2)所示,若F是上的点(不与B、C重合),G为射线上一点,且满足.当是“准互余三角形”时,求的长.
【答案】(1)
(2)①3;②3或;③
【知识点】用勾股定理解三角形、圆周角定理、相似三角形的判定与性质综合、解非直角三角形
【分析】(1)过点C作于D,作垂直平分线交、于E、F,连接,先求得,设,则,,再根据是“准互余三角形”,求得,从而求得,则,,,即可由求解;
(2)①根据同弧所对的圆周角相等,推导出,再由,可得,从而得到是“准互余三角形”;再由可得是“准互余三角形”;
②当点D是的中点时,当点D不是的中点时,分别求解即可;
③将沿翻折得到,可证明、B、G三点共线,再证明,得到,即,即可求解.
【详解】(1)解:如图,过点C作于D,作垂直平分线交、于E、F,连接,
∵,,
∴
设,则,,
∵是“准互余三角形”, ,
∴
∴
∵垂直平分
∴
∴
∴
∴,
∴,
∴
∴;
(2)解:①∵D是的中点,
∴,
∴,
∴,
∵是直径,
∴,
∴,
∴是“准互余三角形”;
∵,
∴是“准互余三角形”;
∵,,
∴,
∴是“准互余三角形”;
故答案为:3;
②如图(1)中,当点D是的中点时,如图,过点E作于点M,则,
∴,,
∵,
∴,
设,则有,
∴,
∴,
∵是“准互余三角形”,
∴满足条件,.
当点D不是的中点时,如图中,
∵是“准互余三角形”,
设,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵是“准互余三角形”,
∴,
∴,
∴,
∵,,,
∴.
综上所述,满足条件的EC的值为3或.
③将沿翻折得到,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴、B、G三点共线,
∵是“准互余三角形”,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,即,
∴.
【点睛】本题考查圆的综合应用,熟练掌握圆周角定理及推论,三角形相似的判定及性质,角平分线性质,理解新定义是解题的关键.
3.(2024·上海长宁·二模)已知在中,,点O为边上一点,以点O为圆心,为半径作,交边于点D(点D不与点A、C重合).
(1)当时,判断点B与的位置关系,并说明理由;
(2)过点C作,交延长线于点E.以点E为圆心,为半径作,延长,交于点.
①如图1,如果与的公共弦恰好经过线段的中点,求的长;
②连接、,如果与的一条边平行,求的半径长.
【答案】(1)点B在内,见详解
(2)①;②或
【知识点】圆和圆的位置关系、相似三角形的判定与性质综合、解非直角三角形
【分析】(1)借助垂径定理,利用表示出和,通过比较和的大小确定点与圆的位置关系;
(2)需要紧扣,第①问中结合连心线和公共弦的性质可以发现圆E和圆O是等圆,借助相似三角形的性质或锐角三角函数,用含k的代数式表示出、,从而求解;
第②问当时,过点作,证明出,在中,,得到解得则;
当,延长交延长线于点F,由,得到,解得或5(舍去),则.
【详解】(1)解:过点O作,垂足为点H,
∵过圆心,,
∴ ,
∵,
,
∴在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点B在内.
(2)解:过点C作,垂足为M,
∵,
∴,
∵在中,,
∴,
,
又∵
,
∵,
∴在中,,,
设,则,
∴,
①两圆的交点记为P、Q,连接,
∵与相交,是公共弦,
∴垂直平分,即,
∵经过的中点,
∴垂直平分,
∴,即,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,解得,
∴;
②由于点A在直线上,
∴不可能与平行,
则当时,过点作,
,
∵,
,
,
∵
,
∵
,
∵
,
在中,,
∴
;
当,延长交延长线于点F,
∵
,
∴
,
∵
,
解得或5(舍去),
∴,
综上:或.
【点睛】本题考查了圆和三角形相结合的问题,锐角三角函数,点与圆的位置关系,相交两圆的性质,相似三角形的判定与性质,本题的解题方法都是落在“解三角形”上,发现等角,并灵活解三角形是本题的突破点和难点.
考向03 仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查仰角、俯角的实际测量问题,通过构建直角三角形,利用三角函数求解高度、距离等实际量。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出示意图,将仰角 / 俯角转化为直角三角形的内角。
2. 找关系:识别图中的直角三角形,明确已知边、角与未知量的位置关系。
3. 选函数:根据已知条件,选择合适的三角函数(正切、正弦、余弦)列方程。
4. 求解作答:解方程求出未知量,结合实际意义写出答案。
1.(2026·上海长宁·一模)如图,已知水平地面上方有一水平的平台,该平台上有一个竖直的建筑物,满足.从到处的斜坡的坡度,且米.已知在处测得建筑物顶端的仰角为,在处测得的仰角为.假设在同一竖直平面内.
(1)求平台的高度.
(2)求建筑物的高度.(结果保留根号)
【答案】(1)20米
(2)建筑物的高度为米
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,坡度坡角问题,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
(1)过点C作于点M,根据已知可设米,则米,然后在中,利用勾股定理进行计算,即可解答;
(2)过点E作于点N,交于点F,分别在和中,由三角函数的定义求出,再进行计算即可解答.
【详解】(1)解:过点C作于点M,则,
∵斜坡的坡度,
∴,
设米,则米,
在中,由勾股定理得:,
又米,
∴,
解得,
∴米,
所以,平台的高度为20米;
(2)解:过点E作于点N,交于点F,设米,则:米,,
∴,
∵米,
∴米,
∴,
在中,,则;
在中,,则:,
∴
解得:,
所以,建筑物的高度为米.
2.(2025·上海嘉定·一模)上海市嘉定区法华塔被列为上海市文物保护单位,是“教化嘉定”的重要象征.小海想利用所学知识测量法华塔的高度,由于法华塔被防护栏保护起来,小海只能在防护栏外进行测量.如图,小海在处用测角仪测得塔顶的仰角为,再往塔的方向前进30米至处(点为塔底中心,且点在同一水平线上),测得此时塔顶的仰角为,已知测角仪的高度为1.5米.请估算法华塔的高度.
(参考数据:,结果精确到0.1米).
【答案】约为米
【知识点】根据矩形的性质与判定求线段长、仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用;连接并延长交于,证明四边形、是矩形,可得出,,在中,,根据正切的定义求出,在中,根据正切的定义得出,求出的长度,即可求解.
【详解】解:连接并延长交于,
根据题意,得,,,,,,
∴,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴平行四边形是矩形,
∴,,
同理,
∴四边形是平行四边形,
又,
∴平行四边形是矩形,
∴,,
在中,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
解得,
∴,
∴,
答:法华塔的高度约为米.
3.(2025·上海徐汇·一模)小华(考虑为线段垂直于地面)家门口的一条笔直街道上有两棵竖直生长的树.他站在街道上的A处抬头看点E,发现刚好能看到点C,此时仰角为,他向前走之后,站在点D处仰望点E,仰角为.已知小华身高,求的高度.(近似值:,精确到两位小数)
【答案】树的高分别为和
【知识点】用勾股定理解三角形、相似三角形实际应用、仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查解直角三角形的应用及相似三角形的应用,勾股定理,解题的关键是理解题意,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.作于M交于N,连结.先求得,再由,可得,求得,再用勾股定理得,得出.再由,可得,再列比例式求解即可,
【详解】解:作于M交于N,连结.
由题可知,.
.
,
∴,
∵,
,
,即,
∴,
∴,
∴.
∵,
,
∴,
即,
.
∴.
∴.
答:树的高分别为和.
4.(2025·上海崇明·一模)九年级数学活动小组用航拍无人机进行测高实践.如图,无人机从地面的中点处竖直上升米到达处,测得实验楼顶部的俯角为,综合楼顶部的俯角为,已知实验楼高度为米,且图中点在同一平面内,求综合楼的高度.
(参考数据:;,精确到米.)
【答案】约为米
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用仰角俯角问题,作,垂足为,由题意可得,,米,,
米,即得,分别解和,求出、即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:作,垂足为,则,
由题意可知:,,米,,
米,
∴米,
在中,,
米 ,
,
在中,,
米,
米,
答:综合楼的高度约为米.
5.(2025·上海普陀·一模)如图,已知小河两岸各有一栋大楼与,由于小河阻碍无法直接测得大楼的高度.小普同学设计了如下的测量方案:将激光发射器分别置于地面点E和点F处,发射的两束光线都经过大楼顶端A,并分别投射到大楼最高一层的顶端C和其底部G处,并测得,,.(点D、B、E、F在同一水平线上)
(1)小普同学发现,根据现有数据就能测出大楼的高度,试求出大楼的高度;
(2)为了能测得大楼的高度,小普同学又获信息:这两栋大楼每层的高度都相同,大楼共有五层.据此信息能否测得大楼的高度?如果可以,试求出大楼的高度;如果不可以,说明理由.
(参考数据:,,,,,)
【答案】(1)大楼的高度为
(2)能,大楼的高度为
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,熟练利用三角函数解直角三角形是解本题的关键.
(1)设大楼的高度为.利用正切函数的定义用表示出和的长,再利用,列式计算即可求解;
(2)根据题意先求得,设为,则,利用正切函数的定义用表示出和的长,再利用,列式计算即可求解.
【详解】(1)解:设大楼的高度为.
∵,
∴,.
∵,
∴.
解得.
答:大楼的高度为15m;
(2)解:由大楼的高度为,共有五层,且这两栋大楼每层的高度都相同,
可得,
设为,则,
∵,
∴,.
∵,
∴.
解得.
答:大楼的高度为.
6.(2024·上海·模拟预测)小张同学用无人机测量教学楼的高度,测量方案如图:先将无人机垂直上升至距水平地面100米的P点,测得楼顶端A的俯角为,再将无人机沿水平方向飞行米到达点Q,测得楼底端B的俯角为,求教学楼的高度(保留4位有效数字,参考数据:,,)
【答案】米
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,交的延长线于,用三角函数解和即可.
【详解】解:延长交的延长线于,则,
由题意得,米,
在中,
,
,
在中,
,
,
,
答:教学楼的高度约为米.
7.(2024·上海金山·二模)上海中心大厦位于中国上海浦东陆家嘴金融贸易区核心区,是一幢集商务、办公、酒店、商业、娱乐、观光等功能的超高层建筑.它的附近有一所学校的数学兴趣小组在讨论建筑物的高度测量问题,讨论发现要测量学校教学楼的高度可以用“立杆测影”的方法,他们在平地上立一根2米长并且与地面垂直的测量杆,量得影子长为1.6米,同时量得教学楼的影子长为24米,这样就可以计算出教学楼的高度.进而在讨论测量上海中心大厦高度时,由于距离远和周围建筑密集等因素,发现用“立杆测影”的方法不可行,要采用其他方法,经讨论提出两个方案(测角仪高度忽略不计):
方案1:如图1所示,利用计算所得的教学楼()高度,分别在教学楼的楼顶(点A)和楼底地面(点B),分别测得上海中心大厦()的楼顶(点S)的仰角和,通过计算就可以得到大厦的高度;
方案2:如图2所示,在学校操场上相对于上海中心大厦的同一方向上选取两点C、D,先量得的长度,再分别在点C、D测得上海中心大厦()的楼顶(点S)的仰角和,通过计算就可以得到大厦的高度.测量并通过计算得:米,.
(1)教学楼()的高度为 米;
(2)请你在两种方案中选取一种方案,计算出上海中心大厦()的高度(精确到1米).
【答案】(1)30
(2)上海中心大厦(SH)的高度为632米
【知识点】仰角俯角问题(解直角三角形的应用)、其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,正确地作出辅助线是解题的关键.
(1)设教学楼()的高度为x米,根据题意列方程即可得到结论;
(2)方案1,设米,过点A作,垂足为点E,根据矩形的性质得到(米),解直角三角形得到上海中心大厦()的高度为632米;方案2,设米,解直角三角形即可得到结论.
【详解】(1)解:设教学楼()的高度为x米,
根据题意得,
解得,
答:教学楼()的高度为30米,
故答案为:30;
(2)解:方案1,设米,过点A作,垂足为点E,
∴,
∴四边形是矩形,
∴(米)
在中,,
,
在中,,
,
∴,
解得:,
∴上海中心大厦()的高度为632米;
方案2,设米,
在中,,
,
在中,,
,
∴,
解得,
∴上海中心大厦()的高度为632米.
考向04 方位角问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查方位角(如北偏东、南偏西等)的实际问题,通过构建直角三角形,利用三角函数求解距离、方位等。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出方位角示意图,以观测点为原点建立坐标系,将方位角转化为直角三角形的内角。
2. 找直角:过目标点作坐标轴的垂线,构造直角三角形,明确已知边、角与未知量。
3. 列方程:选择合适的三角函数(正切、正弦、余弦),结合勾股定理列方程求解未知距离或角度。
4. 作答:结合方位描述,写出最终的位置或距离结论。
1.(2024·上海嘉定·二模)某东西方向的海岸线上有、两个码头,这两个码头相距千米(),有一艘船在这两个码头附近航行.
(1)当船航行了某一刻时,由码头测得船在北偏东,由码头测得船在北偏西,如图,求码头与船的距离(的长),其结果保留位有效数字;
(参考数据∶,,,)
(2)当船继续航行了一段时间时,由码头测得船在北偏东,由码头测得船在北偏西,船到海岸线的距离是(即),如图,求的长,其结果保留根号.
【答案】(1)码头与船的距离为千米
(2)船到海岸线的距离为千米
【知识点】方位角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了三角函数的应用,解题的关键是掌握三角形函数的定义.
(1)根据题意可得,,进而得到,根据三角函数即可求解;
(2)过点作,垂足为,根据题意可得,,进而得到,根据,求出,推出,从而求出,最后根据,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
,
,
又,
,
在中,
又,千米,
(千米),
千米
答:码头与船的距离为千米;
(2),
,
,
,
又,
∴,
过点作,垂足为,
在中,,,
(千米),(千米),
在中,
(千米),
(千米),
在中,,
(千米),
答:船到海岸线的距离为千米.
2.(2024·上海杨浦·一模)周末,小李计划从家步行到图书馆看书.如图,小李家在点处,现有两条路线:第一条是从家向正东方向前进米到路口,再沿的南偏东方向到图书馆;第二条是从家向正南方向前进米到路口,再沿的南偏东方向到图书馆.假设小李步行的速度大小保持不变,那么选择哪条路线更快到达图书馆?请通过计算说明.(参考数据:,,)
【答案】选择第一条是路线更快.
【知识点】方位角问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形——方向角的应用,过作交延长线于点,过作于点,构造直角三角形,再利用三角函数即可,熟练掌握相关知识是解题的关键.
【详解】如图,过作交延长线于点,过作于点,
∴四边形是矩形,
∴,
设,则,
由题意得:米,米,,,
在中,,,
∴,
在中,,,
∴,解得:,
∴第一条是:(米),
第二条是:(米),
∵,
∴应选择第一条是路线更快.
3.(2024·上海·三模)在城市A地气象台测得台风中心在该地正西方向300千米的B处正以每小时26千米的速度沿射线(北偏东方向)移动,如果距台风中心200千米范围内是受台风影响的区域.假如这次台风从点B位置沿北偏东方向移动3小时后,方向转为北偏东方向继续行进.请问:城市A是否受到台风的影响?如果受到影响,请计算影响的时间:如果不影响,请说明理由?(结果保留一位小数,参考数据:)
【答案】地不受台风影响;
【知识点】方位角问题(解直角三角形的应用)
【分析】如图,过作于,过作于,交于,过作于, 由题意可得:,,求解,此时地不受台风影响;再求解,,,,此时地不受台风影响;从而可得答案.
【详解】解:如图,过作于,过作于,交于,过作于,
由题意可得:,,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∴此时地不受台风影响;
在中,,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴此时地不受台风影响;
综上:地不受台风影响.
【点睛】本题考查的是与方位角相关的解直角三角形的应用,等腰三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形的性质,勾股定理的应用,熟练的画出图形是解本题的关键.
考向05 坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查坡度、坡比的实际问题,利用坡度(坡比)与坡角的关系,构建直角三角形求解高度、长度等。
二、解题方法
1.
明概念:坡度(坡比)i==tanα(α 为坡角)。
2. 建模:根据题意画出坡面示意图,将坡度转化为坡角的正切值。
3. 列方程:结合勾股定理或三角函数,建立垂直高度、水平宽度与坡面长度的关系,求解未知量。
4. 作答:结合实际问题,写出最终结论。
1.(2025·上海崇明·二模)在有毒、缺氧或浓烟等危险环境开展侦查、搜救是消防救援的核心工作之一,救援人员常面临人身安全威胁,关键时刻需要可靠伙伴——消防机器狗,它能深入室内高危区,打通室内室外壁垒进行搜救,搭载的远距通讯模块,可实现远程操控与实时传图,为救援决策提供可视化信息.
图1是被困人员所处的楼梯横断面示意图.楼梯斜坡用表示,转角平台用表示,地面用表示.已知,垂足为米,米,米.
(1)求斜坡的坡比;
(2)如图2,当机器狗爬到斜坡上点处时,探测仪测得被困人员头顶的仰角为,继续前行到点处,恰好能搜集到被困人员全身的影像,此时探测仪在线段的延长线上,记作点.图2示意图中所有点均处于同一平面,,垂足分别为米,米,求的长.(参考数据:)
【答案】(1)斜坡的坡比为;
(2)的长米.
【知识点】含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了矩形的判定与性质,解直角三角形,勾股定理等知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)过点作,交于点,根据矩形的性质得到,进而得到,根据勾股定理求出,即可求解;
(2)过点作交于点,作交延长线于点,根据题意可知,解直角三角形得到米,进而得到米,根据坡比得到,在中,示得米,即可求解.
【详解】(1)解:过点作,交于点,如图:
,
∴,
∴四边形是矩形,
,
,,
,
在中,,
∴斜坡的坡比为;
(2)解:过点作交于点,作交延长线于点,如图:
根据题意可知:
,
在中,,
米,
米,
由,
,
,
在中,米,
米,
∴的长米.
2.(2025·上海宝山·一模)为了方便居民出入小区,小区业委会决定对大门口的一段斜坡进行改造.原坡面是矩形(如图1),米,米,斜坡的坡角为.计划将斜坡改造成坡比为的斜坡(如图2所示),坡面的宽度不变.
(1)求改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度;
(2)改建这条斜坡需要多少立方米的混凝土材料?
【答案】(1)改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度为米
(2)改建这条斜坡需要立方米的混凝土材料
【知识点】含30度角的直角三角形、解直角三角形的相关计算、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,数形结合,正确地作出辅助线利用三角函数定义求解是解题的关键.
(1)过作交的延长线于,根据直角三角形的性质得到(米),(米),由,得到(米),于是得到米;
(2)根据三角形的面积公式得到平方米,于是得到结论.
【详解】(1)解:过作交的延长线于,如图所示:
∵米,
∴(米),(米),
在中,,
∴(米),
∴米,
答:改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度为米;
(2)解:∵平方米,
∴立方米,
答:改建这条斜坡需要立方米的混凝土材料.
3.(2025·上海杨浦·一模)定义:如图1,已知点、是的边上的两个定点,点是边上的一个动点,当时,称点是线段的最佳视野点.如图2,某商业广场上安装了一块巨型显示屏,点到水平地面的距离为5米,在水平地面的处有一个自动扶梯,点、、在同一直线上.已知自动扶梯的坡度是,点到点的距离是10米.
(1)当行人行走在水平地面时,发现点恰好是屏幕的最佳视野点,且从点测得点的仰角为.求的长;(忽略行人的高度)
(2)在(1)的条件下,如果要在自动扶梯上找到屏幕的最佳视野点,有人说“最佳视野点就是屏幕的垂直平分线与的交点”.你同意这个说法吗?请通过计算说明理由.(忽略行人的高度)
【答案】(1)的长是10米
(2)不同意,理由见解析
【知识点】因式分解法解一元二次方程、含30度角的直角三角形、用勾股定理解三角形、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用-仰角俯角.
(1)连接,由题意得,,,设为,则为,根据点H恰好是屏幕的最佳视野点列方程求出x即可解答;
(2)作的垂直平分线交于,交于点,分别延长与交于点,分别求出,,,计算得出,从而判断点不是屏幕的最佳视野点.
【详解】(1)解:如图,连接,
由题意得,,,,
设,则,,
∵点恰好是屏幕的最佳视野点,
∴,
∴,
解得:(舍去),,
∴(米),
∴(米),
∴的长是10米;
(2)解:不同意.理由如下:
作的垂直平分线交于,交于点,分别延长与交于点,
由题意,可得:,,
∵自动扶梯的坡度是,
∴,
∵,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴点不是自动扶梯上的最佳视野点.
4.(2024·上海虹口·二模)根据以下素材,完成探索任务.
探究斜坡上两车之间距离
素材1
图①是某高架入口的横断面示意图.高架路面用表示,地面用表示,斜坡用表示.已知,高架路面离地面的距离为25米,斜坡长为65米.
素材2
如图②,矩形为一辆大巴车的侧面示意图,长为10米,长为米.如图③,该大巴车遇堵车后停在素材1中的斜坡上,矩形的顶点与点重合,点与指示路牌底端点之间的距离为米,且.小张驾驶一辆小轿车跟随大巴车行驶,小张的眼睛到斜坡的距离为1米.
问题解决
任务一
如图①,求斜坡的坡比.
任务二
如图③,当小张正好可以看到整个指示路牌(即、、在同一条直线上)时,试求小张距大巴车尾的距离.
【答案】任务一:斜坡的坡比;任务二:米
【知识点】用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查的是解直角三角形坡度坡角问题及相似三角形判定与性质,矩形判定与性质,任务一:根据勾股定理求出第三边进而求出坡度;任务二:作交延长线于点O,作于点Q,交于点R,通过解直角三角形结合矩形判定与性质求出相关线段长度,再证明,根据性质求出结论即可.
【详解】解:任务一:如图①,
由题意得:在中,为25米,斜坡长为65米,
(米),
斜坡的坡比;
任务二:如图③,作交延长线于点O,作于点Q,交于点R,
则四边形为矩形,四边形为矩形,
米,
米,
,为米,
,
解得:米,
米,
米,米,
,
,
,
,
,
解得:,
经检验,是原方程的解,
米.
5.(2024·上海普陀·一模)如图,小河的对岸有一座小山,小明和同学们想知道山坡AB的坡度,但由于山坡AB前有小河阻碍,无法直接从山脚B处测得山顶A的仰角,于是小明和同学们展开了如下的测量:
第一步:从小河边的C处测得山顶A的仰角为;
第二步:从C处后退30米,在D处测得山顶A的仰角为;
第三步:测得小河宽BC为33米.
已知点B、C、D在同一水平线上,请根据小明测量的数据求山坡AB的坡度.
(参考数据:,,,,,)
【答案】山坡AB的坡度
【知识点】坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用-仰角俯角问题、坡度坡角问题,熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.过点A作,交的延长线于点H,根据正切的定义用表示出,进而出去,再求出,根据坡度的概念计算,得到答案.
【详解】解:如图,过点A作,交的延长线于点H,
在中,,
∵,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴(米),
∴,
∴山坡的坡度为:.
6.(2025·上海·一模)左图是一种自卸货车,右图是该货车的示意图,货箱侧面是一个矩形,长米,宽米,初始时点、、在同一水平线上,车厢底部离地面的高度为1.3米.
卸货时货箱在千斤顶的作用下绕着点旋转,箱体底部形成不同角度的斜坡.
(1)当斜坡的坡角为时,求车厢最高点离地面的距离;
(2)点处的转轴与后车轮转轴(点处)的水平距离叫做安全轴距,已知该车的安全轴距为.货箱对角线、的交点是货箱侧面的重心,卸货时如果、两点的水平距离小于安全轴距时,会发生车辆倾覆安全事故.当斜坡的坡角为时,根据上述车辆设计技术参数,该货车会发生车辆倾覆安全事故吗?试说明你的理由.(精确到0.1米,参考值:,,,)
【答案】(1)米
(2)不会,理由见解析.
【知识点】解直角三角形的相关计算、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,三角形的重心,旋转的性质,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键.
(1)要求车厢最高点C离地面的距离,所以过点C作,垂足为H,再过点B作,垂足为P,过点B作,垂足为Q,这样构造一个矩形,两个直角三角形和,然后进行计算即可;
(2)要求A、G两点的水平距离,所以过点G作,垂足为O,再过点C作,垂足为M,交于点I,过点B作,垂足为N,过点B作,垂足为K,这样构造一个矩形,四个直角三角形,分别为,,,,然后进行计算即可.
【详解】(1)解:过点C作,垂足为H,过点B作,垂足为P,过点B作,垂足为Q,
则四边形为矩形,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
答:车厢最高点C离地面的距离是米;
(2)解:不会发生安全事故,
理由是:过点G作,垂足为O,过点C作,垂足为M,交于点I,过点B作,垂足为N,过点B作,垂足为K,
则四边形为矩形,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
在中,
∵,
∴,
∵,
∴
∵,
∴,
∵,
∴不会发生安全事故.
7.(2026·上海金山·一模)
坡道改良:某教学楼门口的坡道上下坡困难,乘坐轮椅的学生无法独立通过,由同伴推行也比较吃力.为确保轮椅能够安全、自如的通行,坡道设计需满足以下关键要求:最大坡度为,这是国际通用标准.每段坡道垂直升高不宜超过,超过时需设置休息平台.为此,几个学习小组经过测量,收集了坡道的相关数据,如图1、图2、图3.
同学发现坡道左侧有连廊,为了安全又不影响连廊通行,可将坡道设计为折返形,如图4.折返形坡道(坡道一休息平台一坡道)设计需满足以下关键要求:折返形坡道单段坡道最大坡度为,水平长度最大,休息平台宽度最小,轮椅入口宽度最小.
甲
组
,,.
乙
组
丙
组
休息平台宽为,轮椅入口宽为,点到连廊的距离为.
(1)根据三组同学收集的数据,求原坡道的坡度和坡高(或),并判断是否安全;
(2)为了安全又不影响连廊通行,请您设计一种折返形坡道的方案,写出折返形坡道单段坡道(坡道、坡道)的坡度和坡高以及设计过程.
【答案】(1)坡度,坡高,不安全
(2)坡道的坡高为,坡度为,坡道的坡高为,坡度为
【知识点】用勾股定理解三角形、根据矩形的性质求线段长、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了勾股定理解直角三角形,矩形的性质,坡度,掌握相关知识点是解题的关键.
(1)根据题意可知,,由勾股定理可得,即可求出坡度,再跟通用标准作比较,即可求解;
(2)当休息平台位于连廊最左段,即点I和点S重合时,过点V作,可知四边形为矩形,先求出,即可求出坡道的坡高和坡度,再求出,即可求出坡道的坡高和坡度.
【详解】(1)解:由图1可知,,
,
,
故原坡道的坡度为,
,
原坡道不安全.
(2)解:如图,当休息平台位于连廊最左段,即点I和点S重合时,过点作,过点V作,可知四边形为矩形,
根据题意可知,,
,
,
当坡道的坡度为时,,
由(1)可知,
四边形为矩形,
,,
,
故坡道的坡度为,
,
故坡道符合题目要求.
答:坡道的坡高为,坡度为,坡道的坡高为,坡度为.
考向06 其他问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形综合应用考点,考查除仰角俯角、方位角、坡度外的其他实际场景问题(如测量、航海、建筑等),核心是将实际问题转化为直角三角形模型求解。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出几何图形,将实际问题中的长度、角度转化为直角三角形的边与角。
2. 找关系:识别图中的直角三角形,明确已知量与未知量的位置关系。
3. 选工具:灵活运用勾股定理、锐角三角函数(正切、正弦、余弦)列方程求解。
4. 验结果:检验结果是否符合实际意义,规范作答。
1.(2026·上海虹口·一模)如图,某仓库有一传送带运输货柜,其侧面示意图如图所示,为地面,为斜坡上的传送带,,四边形是边长为米的正方形.点为仓库卷帘门打开的最高位置,点、、在同一直线上,点到地面的距离为5米.
(1)求的长(精确到米);
(2)已知到地面的距离为米,如果正方形的边长扩大为原来的2倍,能否继续利用该传送带运输?请通过计算说明(足够长).(参考数据:)
【答案】(1)7.6米
(2)正方形的边长扩大为原来的2倍,不能继续利用该传送带运输,说明见解析
【知识点】其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查用锐角三角函数解直角三角形,解题的关键是找到恰当的直角三角形,灵活运用锐角三角函数解直角三角形,注意单位和精确度.
(1)记与交于点,根据等角的余角相等得,在中,根据锐角三角函数求出和的长,进而计算长,在中,根据锐角三角函数求出,由计算的长;
(2)正方形扩大2倍后为正方形,则新正方形边长米,在中,根据锐角三角函数计算的长,从而计算的长,进而比较和的大小,从而判断扩大后的正方形会不会被卷帘门M所影响到.
【详解】(1)解:如图,记与交于点,
四边形是边长为米的正方形,
,米,
,
,
,
,
,
在中,,
由得,(米),
由得,(米),
在中,
,(米),
由得,(米),
(米),
答:的长约为7.6米;
(2)解:正方形的边长扩大为原来的2倍,不能继续利用该传送带运输,
如图,正方形扩大2倍后为正方形,
则新正方形边长米,
在中,,
由得,(米),
(米),
由(1)得米,米,
,
不能继续利用该传送带运输,
答:正方形的边长扩大为原来的2倍,不能继续利用该传送带运输.
2.(2026·上海松江·一模)如图,是在小区入口处安装的摄像头,是摄像头的监控区域.为水平地面,点、在直线上. 已知摄像头离地面的高度米,,.
(1)求的长.
(2)一辆高2米、长4.4米的厢式货车(图中的矩形),以每小时5.4千米的速度进入小区,那么从车头()进入监控区域到车尾()驶出监控区域需要几秒?
(参考数据: ,,, ,,.)
【答案】(1)15.6米
(2)9秒
【知识点】其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,熟练掌握锐角三角函数的定义,是解题的关键:
(1)分别解,求出的长,进而求出的长即可;
(2)分别解,求出的长,进而求出货车行驶的路程,利用时间等于路程除以速度进行求解即可.
【详解】(1)解:在中,,,
∴;
在中,,,
∴;
∴(米);
(2)解:由题意,,,
在中,;
在中,,
∴厢式货车在监控范围内行驶的路程为(米);
,
∴(秒);
答:从车头()进入监控区域到车尾()驶出监控区域需要9秒.
3.(2025·上海松江·二模)图1是某商场入口处摆放的“楼层导购图”展板.图2是其横断面的示意图.
信息1:经过测量得到:,,,.(底座的高度忽略不计)
信息2:P为顾客看展板时眼睛所在的位置,,垂足在的延长线上,当视线与展板垂直时,称点为“最佳观察点”.
(1)求:展板最低点B到地面的距离;
(2)如果,当点为“最佳观测点”时,求点到的距离.(参考数据:)
【答案】(1)展板最低点到地面的距离为;
(2)当点为“最佳观测点”时,求点到的距离为
【知识点】其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用,解题的关键是熟练掌握三角函数定义,作出辅助线.
(1)过作于,过点作于,作于,解直角三角形求出,,最后求出结果即可;
(2)过点作于点,作于点,设,则,根据,求出结果即可.
【详解】(1)解:如图2,过作于,过点作于,作于,
在中,,,
,
,
,
又,
,
,
,
在中,,
,
答:展板最低点到地面的距离为;
(2)如图,过点作于点,作于点,
由(1)知,,
,
,,
,
,
,
设,
,
,,,
,
在中,,
,
,
答:当点为“最佳观测点”时,求点到的距离为.
4.(2025·上海虹口·一模)根据以下素材,完成任务.
探究淋浴喷头的位置
素材1
图1是一种淋浴喷头,淋浴喷头固定器装在升降杆上的某处,手柄与固定器的连接处记为点(点与墙之间的距离忽略不计).图2视作淋浴喷头喷水后的截面示意图,线段为手柄,射线为水流,与的夹角为,手柄与墙的夹角为淋浴喷头的“调整角”,记为.已知长为.
素材2
图3中的矩形是淋浴房的截面图,,.为了方便在淋浴房里淋浴,规定淋浴时,人一直站在处,.
素材3
我们把人竖直站立时,头顶以下处记为这个人的“舒适喷淋点”,即“舒适喷淋点”到地面的距离等于人的身高减.已知小明的身高是,他爸爸和妈妈的身高分别是和.某次爸爸洗澡时,将淋浴喷头固定器调整至如图12的点处,“调整角”为,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”处(即爸爸身高-30).
素材4
参考数据:,,,.
问题解决
任务一
(1)求图3中,淋浴喷头手柄与固定器的连接处点到地面的距离.
任务二
(2)爸爸洗完澡后,不改变固定器的位置(即不变),把淋浴喷头的“调整角”调整至,然后小明进淋浴房洗澡.①小明发现水流无法喷在他的“舒适喷淋点”处,请通过计算说明理由;②下降固定器(将固定器下降后的位置记为点)后,小明发现水流可以喷在他的“舒适喷淋点”处,求此时固定器下降的距离(精确到).
【答案】(1);(2)①理由见解析;②
【知识点】其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查解直角三角形的应用.把所给的角度整理到直角三角形中并进行解答是解决本题的关键.
(1)作于点N,延长交于点M,利用的正弦值和余弦值可得和的长度,进而可得的长度,那么根据的正切值可得的长度,那么的长度即为的长度减去的长度;
(2)①利用的正弦值和余弦值可得和的长度,进而可得的长度,那么根据的正切值可得的长度,那么的长度即为NE的长度减去的长度;
②设点A移动到了点,易得进而求得的长度,取的长度,减去的长度,即为固定器下降的距离.
【详解】解:(1)作于点N,延长交于点M,则,
∵爸爸身高是,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”C处,
∴,
∵
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
答:点A到地面的距离约为;
(2)①当时,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵小明的身高是,
∴小明的舒适距离,
∵,
∴水流无法喷在小明的“舒适喷淋点”处;
②设点A移动到了点,此时在小明的“舒适喷淋点”,
∴,
由题意得:,
∴,
∴.
答:固定器下降的距离约为.
5.(2026·上海黄浦·一模)在铺设地板时,为了使地面转角处的拼接式样显得美观,工人通常会采用先对地板进行切割后再拼接的方法.现有甲乙两种规格的木质地板,其宽度之比为(如图1-1),工人准备用这两种地板的组合来铺设室内某区域的地板(假设每块地板均无正反面之分).
场景1:如图1-2,当遇到转角为直角的地面时(),可分别对甲乙两种地板按图中方法沿切割后拼接铺入该转角处;
场景2:如图1-3,当遇到转角为60度的地面时(),可分别对甲乙两种地板采用类似方法沿切割后拼接铺入该转角处.
在场景1中,小明观察到工人采用了以下确定地板切割线的方法:先将甲种地板推至转角并紧贴的两边,再将乙种地板的长边紧贴的一边推至紧靠甲种地板(如图2-1),此时两种地板的接触面即为一条线段,该线段不在边上的端点即可标记为,此时即为甲种地板的切割线;用类似方法(如图2-2),也可在乙种地板上确定切割线.
(1)在场景1中,写出乙种地板切割后产生的锐角的正切值,即________;
(2)在场景2中(图1-3),求乙种地板切割后产生的锐角的正切值;
(3)小明注意到,工人在场景2中确定甲乙两种地板的切割线时,依然没有采用任何刻度尺、量角器、圆规等工具,那么工人是如何确定两种地板的切割线位置的呢?于是小明就将这个问题带给了数学学习小组的同学们,很快小华给出了一种确定乙种地板切割线的方案:
步骤
示意图
1.将甲种地板的长边紧贴墙边推至其短边的一个顶点落在上为止;
2.将乙种地板的长边紧贴由第一步所固定的甲种地板的长边推至其短边的一个顶点落在上为止,标记此时该顶点的位置;
3.将前两步中的地板都取走,重新拿一块乙种地板,将长边紧贴墙边推至其短边的一个顶点落在上为止,此时顶点与前一步标记的点的连线即为切割线.
请问:此方案所作的乙种地板的切割线是否符合场景2的要求?请说明你的理由.
【答案】(1)
(2)
(3)符合场景2的要求,理由见解析
【知识点】求角的正切值、其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用,
(1)先延长,交于点D,可知,再根据可得答案;
(2)先作,作,交于点E,再设,则,然后根据勾股定理分别表示出,进而求出,最后根据得出答案;
(3)先根据题意可知再表示出,,即可得出,然后再表示出,接着求出,则此题可解.
【详解】(1)解:如图所示,延长,交于点D,可知,
∴,
在中,.
故答案为:;
(2)解:如图所示,过点O作,交的延长线于点C,过点B作,于点D,交于点E,
设,则,
∵,
∴,,
可知,
∴,
根据勾股定理,得,
解得,,则
∴,
∴;
(3)解:符合场景2的要求,理由如下:
根据题意可知,
在中,,
则.
在中,,
∴,
则,
∴.
在中,,
∴,
∴.
在中,,
∴.
所以此方案所作的乙种地板的切割线符合场景2的要求.
刷模拟
1.(2025·上海闵行·一模)如图,一种遮阳伞的截面由主伞骨和、支伞骨和以及伞柄组成,伞柄垂直于地面且平分,厘米,,厘米.使用遮阳伞时,可以通过调节点在伞柄上的位置来确定的大小.当点、、三点在同一直线上时,遮阳伞完全打开,此时达到最大为.(参考数据:,,,计算结果保留根号)
(1)当厘米,
ⅰ)在遮阳伞完全打开时,求、之间的距离.
ⅱ)在伞打开的过程中(从变到),点上升了_____厘米.
(2)设的度数为,在平行的太阳光照射下,遮阳伞能遮住的地面长为_____(用式子表示);如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,你的建议是_____.
【答案】(1)i);
(2);增大主伞骨的长度
【知识点】利用平行四边形的判定与性质求解、相似三角形的判定与性质综合、其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查了相似三角形的判定及性质,解直角三角形等,理解题意,正确作出辅助线是解题关键.
(1)i)连接,由题意得:,根据三角函数求出的长度,再利用,求出的长;
ii)分别求出时和时的长度,作差即可得到点M上升的高度;
(2)用l和α表示的长度,即可得到的长;如可以通过增大主伞骨的长度,来增大遮阳伞遮住地面的长.
【详解】(1)解:i)连接,由题意得:,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
即、之间的距离为;
ii)当时,,
当时,,
∴上升的高度为:,
故答案为:;
(2)解:连接,遮阳伞完全打开,,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,我的建议是增大主伞骨的长度,
故答案为:;增大主伞骨的长度.
2.(2025·上海青浦·一模)图1是某商场地下车库的出入口,车辆出入时,通常情况下只需升起“出口”或“入口”的道闸.特殊情况,两个道闸也可以同时升起.图2是其示意图,道闸升起过程中对边始终保持平行(如图中升起的道闸),升起的最高点不超过顶部.矩形门的高米,宽米.矩形闸机的宽米,矩形道闸的宽米,道闸底部距地面的高度米.顶点G、M、Q、P在同一条直线上,边,边与之间的缝隙可以忽略不计.
(1)求道闸升起的最大角的正切值;
(2)一辆高为1.8米、宽为1.9米的小货车想进入这个地下车库,是否需要同时升起两个道闸?请说明理由.
【答案】(1)
(2)需要同时升起两个道闸,理由见解析
【知识点】其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用:
(1)设道闸升起的最高点为点,当点在线段上时,道闸升起的角最大.延长交于点,在中,勾股定理求出,正切的定义求出,平行线的性质,得到,即可得出结果;
(2)设只升起一个道闸,当最高点在线段上时,在线段上取车宽(米),过点作,交于,垂足为,交于点,在中,求出的值,进而求出的值,与车高进行比较即可得出结论.
【详解】(1)解:设道闸升起的最高点为点,当点在线段上时,道闸升起的角最大.延长交于点.根据题意,可知:
(米).
(米).
在中,
(米),
.
.
.
即道闸升起的最大角的正切值为.
(2)设只升起一个道闸,当最高点在线段上时,
在线段上取车宽(米),过点作,交于,垂足为,交于点.则(米),(米).
∵,
∴,
在中,
(米),
(米).
车高1.8米米米,
只起一个道闸,小轿车不能通过.
需要同时升起两个道闸.
3.(2025·上海奉贤·一模)桔槔是古代汉族的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,当中是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图所示,线段代表固定支架,点D、点C分别代表重物和水桶,线段是无弹力、固定长度的麻绳,绳长米,木质杠杆米.
(1)当水桶C的位置低于地面米(如图1所示),支架与绳子之间的距离是米,且,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方米(如图2所示),求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
【答案】(1)米
(2)米
【知识点】用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、其他问题(解直角三角形的应用)
【分析】(1)过点A作于点N,利用余切函数的定义,平行线的性质,矩形的判定和性质,勾股定理,余弦函数,解直角三角形的即可.
(2)如图2,过点A作于点Q,过点C作于点P,过点O作于点K,则米,四边形是矩形,解直角三角形解答即可.
【详解】(1)解:如图1,过点A作于点N,
∵,,
∴(米),
∴(米),
∴,
∵,米,
∴,米,
∴米,
设与地面的交点为G,
则米,四边形是矩形,
∴,
∵米,
∴米,
∴米.
(2)解:如图2,过点A作于点Q,过点C作于点P,
过点O作于点K,
则米,四边形是矩形,
∴米,
∵米,
∴米,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴米,
根据(1)得(米),
∴此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度为米.
【点睛】本题考查了余切函数,余弦函数,勾股定理,矩形的判定和性质,平行线的性质,熟练掌握三角函数的应用是解题的关键.
4.(2025·上海长宁·一模)如图是某地下车库的剖面图,某综合实践小组将无人机放在坡道起点A处,让无人机飞到点处,与底板平行,测得米,此时在点处又测得坡道上的点的俯角为.接着让无人机飞到点处,,与底板平行,测得米.
(1)求坡道的坡度;
(2)已知地面、地下车库的顶板都与底板平行且它们到底板的距离相等,无人机从点飞到点处,,测得米,此时在点处测得点的俯角为,在不考虑其他因素的前提下,有一辆高度为3米的货车能否进入该地下车库?请说明理由.
(参考数据:,,)
【答案】(1)
(2)该货车能进入该地下车库,理由见解析
【知识点】用勾股定理解三角形、根据矩形的性质与判定求线段长、仰角俯角问题(解直角三角形的应用)、坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用、矩形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造直角三角形是解题的关键.
(1)由题意得:,,如图:过点作于点,易证四边形是矩形,则、;然后在和中解直角三角形即可解答;
(2)由题意得:,再在中解直角三角形可得,如图:过点作于点,根据勾股定理和解直角三角形可得,设,则,则,解得,进而求得,最后与3米比较即可解答.
【详解】(1)解:由题意得:,
如图:过点作于点,
∴
∴四边形是矩形.
∴,
在中,,
∴ 解得:.
∴
在中,,
∴,
∴.
(2)解:由题意得:
在中,,,,
∴,
如图:过点作于点,
在中,,,,
设,则,
∴,解得
∴,
∵ 即该货车能进入该地下车库.
刷真题
1.(2025•上海)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,顶点为点,抛物线与轴交于点.
(1)求和的值.
(2)另一条抛物线也经过点和,顶点为点,与轴交于点.
①求的值;
②当四边形是直角梯形,求其最小内角的正弦值.
【分析】(1)将和代入解析式,求出和的值;
(2)①将和代入解析式,求出抛物线解析式为抛物线解析式为,得出和的坐标,得到和的长度,得出比值;
②分类讨论即可.
【解答】解:(1)将,代入中,
,
;
(2)①将,代入中,
,
,
抛物线解析式为,
抛物线与轴交于点,
,顶点,
由(1)可知:,
,,
,,
;
②.当时,如图所示,,
,
,
,
为最小内角,
过点作于点,
,
,,,
;
.当时,如图所示,,
,
,
,
为最小内角,
过点作于点,
,
,,,
;
综上所述:最小的角的正弦值为或.
【点评】本题考查了二次函数的性质,三角函数,分类讨论等,掌握二次函数的综合知识是解题的关键.
2.(2024•上海)在平面直角坐标系中,反比例函数为常数且上有一点,且与直线交于另一点.
(1)求与的值;
(2)过点作直线轴与直线交于点,求的值.
【分析】(1)将点坐标代入一次函数解析式求出,再将点坐标代入反比例函数解析式求出值,最后将点坐标代入反比例函数解析式求出即可;
(2)求出点坐标,根据正弦函数定义直接写出结果即可.
【解答】解:(1)点在直线图象上,
,解得,
,
在反比例函数图象上,
,
反比例函数解析式为,
点在反比例函数图象上,
.
.
(2)在函数中,当时,,
,
,
.
【点评】本题考查了反比例函数与一次函数的交点问题,交点坐标满足两个函数解析式是关键.
3.(2023•上海)如图,在中,弦的长为8,点在延长线上,且,.
(1)求的半径;
(2)求的正切值.
【分析】(1)过点作,垂足为,根据垂径定理可得,然后在△中,利用锐角三角函数的定义求出的长,即可解答;
(2)过点作,垂足为,根据已知可得,再利用平行线分线段成比例可得,从而求出的长,进而求出的长,然后在△中,利用勾股定理求出的长,再在△中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
【解答】解:(1)过点作,垂足为,
,
,
在△中,,
,
的半径为5;
(2)过点作,垂足为,
,,
,
,
,
,
,
,
,
在△中,,
在△中,,
的正切值为.
【点评】本题考查了垂径定理,勾股定理,解直角三角形,平行线分线段成比例,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
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解答题03中考解直角三角形问题(专项训练)
考向01 解直角三角形的相关计算
研考向·通技法
一、考向分析
中考几何计算核心考点,考查直角三角形的边角关系计算,涉及勾股定理、锐角三角函数(正弦、余弦、正切)及特殊角( )的应用。
二、解题方法
1.用定理:
勾股定理:( 为斜边);
三角函数:=,=,tanA=
1.(2025·上海杨浦·一模)小明正在对纸进行探究:
(1)小明将纸沿翻折,点E翻折至点G,交于点M,他发现:.求纸长宽之比.
(2)取中点G,将三角形沿着翻折,点E对应点H,求证:点H一定在纸的对角线上.
2.(2025·上海杨浦·一模)如图,已知中,,求边的长.
3.(2026·上海黄浦·一模)如图,在梯形中,,,.
(1)求证:;
(2)求的值.
4.(2026·上海金山·一模)如图,在中,,,点在边上,,,过点作交的延长线于点.
(1)求的长;
(2)求的值.
5.(2026·上海松江·一模)如图,在中, ,,,点在边上,且.
(1)求的长;
(2)求的余弦值.
6.(2025·上海松江·一模)在中,.
(1)求的长;
(2)在边上取一点D,使,连接,求的正切值.
7.(2026·上海杨浦·二模)如图,在梯形中,,,,
(1)当,,时,求的值
(2)若等腰梯形的腰长等于上、下底的比例中项,F为边上一点,E为边上一点;
①若,求证:.
②连接,是否存在等腰梯形,使得为等腰三角形,若存在,请直接写出的值,若不存在,请写出理由.
8.(2026·上海长宁·一模)在平面直角坐标系中,抛物线与轴的负半轴交于点,与轴交于点.
(1)已知.
①求抛物线的表达式.
②若点为该抛物线上一点,且的重心恰好落在轴上,求点的坐标.
(2)坐标平面内有点,如果抛物线与线段有且只有一个公共点,求的值或取值范围.
考向02 解非直角三角形
研考向·通技法
一、考向分析
中考几何综合计算考点,考查将非直角三角形转化为直角三角形求解,涉及作高构造直角、利用三角函数或勾股定理计算边长、角度、面积。
二、解题方法
1. 作高转化:过顶点向对边作高,将非直角三角形分割为两个直角三角形。
2. 用工具:在构造的直角三角形中,运用勾股定理、锐角三角函数或特殊角性质计算。
3. 列方程求解:设未知边长为未知数,利用公共高或公共边建立方程,联立求解未知量。
1.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是边AB的中点,CE=CB,CD=5,.
求:(1)BC的长.
(2)tanE的值.
2.(2024·上海虹口·模拟预测)如果三角形的两个内角与满足,那么我们称这样的三角形为“准互余三角形”.
(1)若是“准互余三角形”,,则________.
(2)如图(1),是半圆的直径,是半圆上的点,D是上的点,交于点E.
①若D是的中点,则图中共有_______个“准互余三角形”;
②当是“准互余三角形”时,求的长;
③如图(2)所示,若F是上的点(不与B、C重合),G为射线上一点,且满足.当是“准互余三角形”时,求的长.
3.(2024·上海长宁·二模)已知在中,,点O为边上一点,以点O为圆心,为半径作,交边于点D(点D不与点A、C重合).
(1)当时,判断点B与的位置关系,并说明理由;
(2)过点C作,交延长线于点E.以点E为圆心,为半径作,延长,交于点.
①如图1,如果与的公共弦恰好经过线段的中点,求的长;
②连接、,如果与的一条边平行,求的半径长.
考向03 仰角俯角问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查仰角、俯角的实际测量问题,通过构建直角三角形,利用三角函数求解高度、距离等实际量。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出示意图,将仰角 / 俯角转化为直角三角形的内角。
2. 找关系:识别图中的直角三角形,明确已知边、角与未知量的位置关系。
3. 选函数:根据已知条件,选择合适的三角函数(正切、正弦、余弦)列方程。
4. 求解作答:解方程求出未知量,结合实际意义写出答案。
1.(2026·上海长宁·一模)如图,已知水平地面上方有一水平的平台,该平台上有一个竖直的建筑物,满足.从到处的斜坡的坡度,且米.已知在处测得建筑物顶端的仰角为,在处测得的仰角为.假设在同一竖直平面内.
(1)求平台的高度.
(2)求建筑物的高度.(结果保留根号)
2.(2025·上海嘉定·一模)上海市嘉定区法华塔被列为上海市文物保护单位,是“教化嘉定”的重要象征.小海想利用所学知识测量法华塔的高度,由于法华塔被防护栏保护起来,小海只能在防护栏外进行测量.如图,小海在处用测角仪测得塔顶的仰角为,再往塔的方向前进30米至处(点为塔底中心,且点在同一水平线上),测得此时塔顶的仰角为,已知测角仪的高度为1.5米.请估算法华塔的高度.
(参考数据:,结果精确到0.1米).
3.(2025·上海徐汇·一模)小华(考虑为线段垂直于地面)家门口的一条笔直街道上有两棵竖直生长的树.他站在街道上的A处抬头看点E,发现刚好能看到点C,此时仰角为,他向前走之后,站在点D处仰望点E,仰角为.已知小华身高,求的高度.(近似值:,精确到两位小数)
4.(2025·上海崇明·一模)九年级数学活动小组用航拍无人机进行测高实践.如图,无人机从地面的中点处竖直上升米到达处,测得实验楼顶部的俯角为,综合楼顶部的俯角为,已知实验楼高度为米,且图中点在同一平面内,求综合楼的高度.
(参考数据:;,精确到米.)
5.(2025·上海普陀·一模)如图,已知小河两岸各有一栋大楼与,由于小河阻碍无法直接测得大楼的高度.小普同学设计了如下的测量方案:将激光发射器分别置于地面点E和点F处,发射的两束光线都经过大楼顶端A,并分别投射到大楼最高一层的顶端C和其底部G处,并测得,,.(点D、B、E、F在同一水平线上)
(1)小普同学发现,根据现有数据就能测出大楼的高度,试求出大楼的高度;
(2)为了能测得大楼的高度,小普同学又获信息:这两栋大楼每层的高度都相同,大楼共有五层.据此信息能否测得大楼的高度?如果可以,试求出大楼的高度;如果不可以,说明理由.
(参考数据:,,,,,)
6.(2024·上海·模拟预测)小张同学用无人机测量教学楼的高度,测量方案如图:先将无人机垂直上升至距水平地面100米的P点,测得楼顶端A的俯角为,再将无人机沿水平方向飞行米到达点Q,测得楼底端B的俯角为,求教学楼的高度(保留4位有效数字,参考数据:,,)
7.(2024·上海金山·二模)上海中心大厦位于中国上海浦东陆家嘴金融贸易区核心区,是一幢集商务、办公、酒店、商业、娱乐、观光等功能的超高层建筑.它的附近有一所学校的数学兴趣小组在讨论建筑物的高度测量问题,讨论发现要测量学校教学楼的高度可以用“立杆测影”的方法,他们在平地上立一根2米长并且与地面垂直的测量杆,量得影子长为1.6米,同时量得教学楼的影子长为24米,这样就可以计算出教学楼的高度.进而在讨论测量上海中心大厦高度时,由于距离远和周围建筑密集等因素,发现用“立杆测影”的方法不可行,要采用其他方法,经讨论提出两个方案(测角仪高度忽略不计):
方案1:如图1所示,利用计算所得的教学楼()高度,分别在教学楼的楼顶(点A)和楼底地面(点B),分别测得上海中心大厦()的楼顶(点S)的仰角和,通过计算就可以得到大厦的高度;
方案2:如图2所示,在学校操场上相对于上海中心大厦的同一方向上选取两点C、D,先量得的长度,再分别在点C、D测得上海中心大厦()的楼顶(点S)的仰角和,通过计算就可以得到大厦的高度.测量并通过计算得:米,.
(1)教学楼()的高度为 米;
(2)请你在两种方案中选取一种方案,计算出上海中心大厦()的高度(精确到1米).
考向04 方位角问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查方位角(如北偏东、南偏西等)的实际问题,通过构建直角三角形,利用三角函数求解距离、方位等。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出方位角示意图,以观测点为原点建立坐标系,将方位角转化为直角三角形的内角。
2. 找直角:过目标点作坐标轴的垂线,构造直角三角形,明确已知边、角与未知量。
3. 列方程:选择合适的三角函数(正切、正弦、余弦),结合勾股定理列方程求解未知距离或角度。
4. 作答:结合方位描述,写出最终的位置或距离结论。
1.(2024·上海嘉定·二模)某东西方向的海岸线上有、两个码头,这两个码头相距千米(),有一艘船在这两个码头附近航行.
(1)当船航行了某一刻时,由码头测得船在北偏东,由码头测得船在北偏西,如图,求码头与船的距离(的长),其结果保留位有效数字;
(参考数据∶,,,)
(2)当船继续航行了一段时间时,由码头测得船在北偏东,由码头测得船在北偏西,船到海岸线的距离是(即),如图,求的长,其结果保留根号.
2.(2024·上海杨浦·一模)周末,小李计划从家步行到图书馆看书.如图,小李家在点处,现有两条路线:第一条是从家向正东方向前进米到路口,再沿的南偏东方向到图书馆;第二条是从家向正南方向前进米到路口,再沿的南偏东方向到图书馆.假设小李步行的速度大小保持不变,那么选择哪条路线更快到达图书馆?请通过计算说明.(参考数据:,,)
3.(2024·上海·三模)在城市A地气象台测得台风中心在该地正西方向300千米的B处正以每小时26千米的速度沿射线(北偏东方向)移动,如果距台风中心200千米范围内是受台风影响的区域.假如这次台风从点B位置沿北偏东方向移动3小时后,方向转为北偏东方向继续行进.请问:城市A是否受到台风的影响?如果受到影响,请计算影响的时间:如果不影响,请说明理由?(结果保留一位小数,参考数据:)
考向05 坡度坡比问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形应用考点,考查坡度、坡比的实际问题,利用坡度(坡比)与坡角的关系,构建直角三角形求解高度、长度等。
二、解题方法
1.
明概念:坡度(坡比)i==tanα(α 为坡角)。
2. 建模:根据题意画出坡面示意图,将坡度转化为坡角的正切值。
3. 列方程:结合勾股定理或三角函数,建立垂直高度、水平宽度与坡面长度的关系,求解未知量。
4. 作答:结合实际问题,写出最终结论。
1.(2025·上海崇明·二模)在有毒、缺氧或浓烟等危险环境开展侦查、搜救是消防救援的核心工作之一,救援人员常面临人身安全威胁,关键时刻需要可靠伙伴——消防机器狗,它能深入室内高危区,打通室内室外壁垒进行搜救,搭载的远距通讯模块,可实现远程操控与实时传图,为救援决策提供可视化信息.
图1是被困人员所处的楼梯横断面示意图.楼梯斜坡用表示,转角平台用表示,地面用表示.已知,垂足为米,米,米.
(1)求斜坡的坡比;
(2)如图2,当机器狗爬到斜坡上点处时,探测仪测得被困人员头顶的仰角为,继续前行到点处,恰好能搜集到被困人员全身的影像,此时探测仪在线段的延长线上,记作点.图2示意图中所有点均处于同一平面,,垂足分别为米,米,求的长.(参考数据:)
2.(2025·上海宝山·一模)为了方便居民出入小区,小区业委会决定对大门口的一段斜坡进行改造.原坡面是矩形(如图1),米,米,斜坡的坡角为.计划将斜坡改造成坡比为的斜坡(如图2所示),坡面的宽度不变.
(1)求改造后斜面底部延伸出来的部分()的长度;
(2)改建这条斜坡需要多少立方米的混凝土材料?
3.(2025·上海杨浦·一模)定义:如图1,已知点、是的边上的两个定点,点是边上的一个动点,当时,称点是线段的最佳视野点.如图2,某商业广场上安装了一块巨型显示屏,点到水平地面的距离为5米,在水平地面的处有一个自动扶梯,点、、在同一直线上.已知自动扶梯的坡度是,点到点的距离是10米.
(1)当行人行走在水平地面时,发现点恰好是屏幕的最佳视野点,且从点测得点的仰角为.求的长;(忽略行人的高度)
(2)在(1)的条件下,如果要在自动扶梯上找到屏幕的最佳视野点,有人说“最佳视野点就是屏幕的垂直平分线与的交点”.你同意这个说法吗?请通过计算说明理由.(忽略行人的高度)
4.(2024·上海虹口·二模)根据以下素材,完成探索任务.
探究斜坡上两车之间距离
素材1
图①是某高架入口的横断面示意图.高架路面用表示,地面用表示,斜坡用表示.已知,高架路面离地面的距离为25米,斜坡长为65米.
素材2
如图②,矩形为一辆大巴车的侧面示意图,长为10米,长为米.如图③,该大巴车遇堵车后停在素材1中的斜坡上,矩形的顶点与点重合,点与指示路牌底端点之间的距离为米,且.小张驾驶一辆小轿车跟随大巴车行驶,小张的眼睛到斜坡的距离为1米.
问题解决
任务一
如图①,求斜坡的坡比.
任务二
如图③,当小张正好可以看到整个指示路牌(即、、在同一条直线上)时,试求小张距大巴车尾的距离.
5.(2024·上海普陀·一模)如图,小河的对岸有一座小山,小明和同学们想知道山坡AB的坡度,但由于山坡AB前有小河阻碍,无法直接从山脚B处测得山顶A的仰角,于是小明和同学们展开了如下的测量:
第一步:从小河边的C处测得山顶A的仰角为;
第二步:从C处后退30米,在D处测得山顶A的仰角为;
第三步:测得小河宽BC为33米.
已知点B、C、D在同一水平线上,请根据小明测量的数据求山坡AB的坡度.
(参考数据:,,,,,)
6.(2025·上海·一模)左图是一种自卸货车,右图是该货车的示意图,货箱侧面是一个矩形,长米,宽米,初始时点、、在同一水平线上,车厢底部离地面的高度为1.3米.
卸货时货箱在千斤顶的作用下绕着点旋转,箱体底部形成不同角度的斜坡.
(1)当斜坡的坡角为时,求车厢最高点离地面的距离;
(2)点处的转轴与后车轮转轴(点处)的水平距离叫做安全轴距,已知该车的安全轴距为.货箱对角线、的交点是货箱侧面的重心,卸货时如果、两点的水平距离小于安全轴距时,会发生车辆倾覆安全事故.当斜坡的坡角为时,根据上述车辆设计技术参数,该货车会发生车辆倾覆安全事故吗?试说明你的理由.(精确到0.1米,参考值:,,,)
7.(2026·上海金山·一模)
坡道改良:某教学楼门口的坡道上下坡困难,乘坐轮椅的学生无法独立通过,由同伴推行也比较吃力.为确保轮椅能够安全、自如的通行,坡道设计需满足以下关键要求:最大坡度为,这是国际通用标准.每段坡道垂直升高不宜超过,超过时需设置休息平台.为此,几个学习小组经过测量,收集了坡道的相关数据,如图1、图2、图3.
同学发现坡道左侧有连廊,为了安全又不影响连廊通行,可将坡道设计为折返形,如图4.折返形坡道(坡道一休息平台一坡道)设计需满足以下关键要求:折返形坡道单段坡道最大坡度为,水平长度最大,休息平台宽度最小,轮椅入口宽度最小.
甲
组
,,.
乙
组
丙
组
休息平台宽为,轮椅入口宽为,点到连廊的距离为.
(1)根据三组同学收集的数据,求原坡道的坡度和坡高(或),并判断是否安全;
(2)为了安全又不影响连廊通行,请您设计一种折返形坡道的方案,写出折返形坡道单段坡道(坡道、坡道)的坡度和坡高以及设计过程.
考向06 其他问题(解直角三角形的应用)
研考向·通技法
一、考向分析
中考解直角三角形综合应用考点,考查除仰角俯角、方位角、坡度外的其他实际场景问题(如测量、航海、建筑等),核心是将实际问题转化为直角三角形模型求解。
二、解题方法
1. 建模:根据题意画出几何图形,将实际问题中的长度、角度转化为直角三角形的边与角。
2. 找关系:识别图中的直角三角形,明确已知量与未知量的位置关系。
3. 选工具:灵活运用勾股定理、锐角三角函数(正切、正弦、余弦)列方程求解。
4. 验结果:检验结果是否符合实际意义,规范作答。
1.(2026·上海虹口·一模)如图,某仓库有一传送带运输货柜,其侧面示意图如图所示,为地面,为斜坡上的传送带,,四边形是边长为米的正方形.点为仓库卷帘门打开的最高位置,点、、在同一直线上,点到地面的距离为5米.
(1)求的长(精确到米);
(2)已知到地面的距离为米,如果正方形的边长扩大为原来的2倍,能否继续利用该传送带运输?请通过计算说明(足够长).(参考数据:)
2.(2026·上海松江·一模)如图,是在小区入口处安装的摄像头,是摄像头的监控区域.为水平地面,点、在直线上. 已知摄像头离地面的高度米,,.
(1)求的长.
(2)一辆高2米、长4.4米的厢式货车(图中的矩形),以每小时5.4千米的速度进入小区,那么从车头()进入监控区域到车尾()驶出监控区域需要几秒?
(参考数据: ,,, ,,.)
3.(2025·上海松江·二模)图1是某商场入口处摆放的“楼层导购图”展板.图2是其横断面的示意图.
信息1:经过测量得到:,,,.(底座的高度忽略不计)
信息2:P为顾客看展板时眼睛所在的位置,,垂足在的延长线上,当视线与展板垂直时,称点为“最佳观察点”.
(1)求:展板最低点B到地面的距离;
(2)如果,当点为“最佳观测点”时,求点到的距离.(参考数据:)
4.(2025·上海虹口·一模)根据以下素材,完成任务.
探究淋浴喷头的位置
素材1
图1是一种淋浴喷头,淋浴喷头固定器装在升降杆上的某处,手柄与固定器的连接处记为点(点与墙之间的距离忽略不计).图2视作淋浴喷头喷水后的截面示意图,线段为手柄,射线为水流,与的夹角为,手柄与墙的夹角为淋浴喷头的“调整角”,记为.已知长为.
素材2
图3中的矩形是淋浴房的截面图,,.为了方便在淋浴房里淋浴,规定淋浴时,人一直站在处,.
素材3
我们把人竖直站立时,头顶以下处记为这个人的“舒适喷淋点”,即“舒适喷淋点”到地面的距离等于人的身高减.已知小明的身高是,他爸爸和妈妈的身高分别是和.某次爸爸洗澡时,将淋浴喷头固定器调整至如图12的点处,“调整角”为,此时水流正好喷在爸爸的“舒适喷淋点”处(即爸爸身高-30).
素材4
参考数据:,,,.
问题解决
任务一
(1)求图3中,淋浴喷头手柄与固定器的连接处点到地面的距离.
任务二
(2)爸爸洗完澡后,不改变固定器的位置(即不变),把淋浴喷头的“调整角”调整至,然后小明进淋浴房洗澡.①小明发现水流无法喷在他的“舒适喷淋点”处,请通过计算说明理由;②下降固定器(将固定器下降后的位置记为点)后,小明发现水流可以喷在他的“舒适喷淋点”处,求此时固定器下降的距离(精确到).
5.(2026·上海黄浦·一模)在铺设地板时,为了使地面转角处的拼接式样显得美观,工人通常会采用先对地板进行切割后再拼接的方法.现有甲乙两种规格的木质地板,其宽度之比为(如图1-1),工人准备用这两种地板的组合来铺设室内某区域的地板(假设每块地板均无正反面之分).
场景1:如图1-2,当遇到转角为直角的地面时(),可分别对甲乙两种地板按图中方法沿切割后拼接铺入该转角处;
场景2:如图1-3,当遇到转角为60度的地面时(),可分别对甲乙两种地板采用类似方法沿切割后拼接铺入该转角处.
在场景1中,小明观察到工人采用了以下确定地板切割线的方法:先将甲种地板推至转角并紧贴的两边,再将乙种地板的长边紧贴的一边推至紧靠甲种地板(如图2-1),此时两种地板的接触面即为一条线段,该线段不在边上的端点即可标记为,此时即为甲种地板的切割线;用类似方法(如图2-2),也可在乙种地板上确定切割线.
(1)在场景1中,写出乙种地板切割后产生的锐角的正切值,即________;
(2)在场景2中(图1-3),求乙种地板切割后产生的锐角的正切值;
(3)小明注意到,工人在场景2中确定甲乙两种地板的切割线时,依然没有采用任何刻度尺、量角器、圆规等工具,那么工人是如何确定两种地板的切割线位置的呢?于是小明就将这个问题带给了数学学习小组的同学们,很快小华给出了一种确定乙种地板切割线的方案:
步骤
示意图
1.将甲种地板的长边紧贴墙边推至其短边的一个顶点落在上为止;
2.将乙种地板的长边紧贴由第一步所固定的甲种地板的长边推至其短边的一个顶点落在上为止,标记此时该顶点的位置;
3.将前两步中的地板都取走,重新拿一块乙种地板,将长边紧贴墙边推至其短边的一个顶点落在上为止,此时顶点与前一步标记的点的连线即为切割线.
请问:此方案所作的乙种地板的切割线是否符合场景2的要求?请说明你的理由.
刷模拟
1.(2025·上海闵行·一模)如图,一种遮阳伞的截面由主伞骨和、支伞骨和以及伞柄组成,伞柄垂直于地面且平分,厘米,,厘米.使用遮阳伞时,可以通过调节点在伞柄上的位置来确定的大小.当点、、三点在同一直线上时,遮阳伞完全打开,此时达到最大为.(参考数据:,,,计算结果保留根号)
(1)当厘米,
ⅰ)在遮阳伞完全打开时,求、之间的距离.
ⅱ)在伞打开的过程中(从变到),点上升了_____厘米.
(2)设的度数为,在平行的太阳光照射下,遮阳伞能遮住的地面长为_____(用式子表示);如果想通过只改变一个条件来增大遮阳伞遮住地面的长,你的建议是_____.
2.(2025·上海青浦·一模)图1是某商场地下车库的出入口,车辆出入时,通常情况下只需升起“出口”或“入口”的道闸.特殊情况,两个道闸也可以同时升起.图2是其示意图,道闸升起过程中对边始终保持平行(如图中升起的道闸),升起的最高点不超过顶部.矩形门的高米,宽米.矩形闸机的宽米,矩形道闸的宽米,道闸底部距地面的高度米.顶点G、M、Q、P在同一条直线上,边,边与之间的缝隙可以忽略不计.
(1)求道闸升起的最大角的正切值;
(2)一辆高为1.8米、宽为1.9米的小货车想进入这个地下车库,是否需要同时升起两个道闸?请说明理由.
3.(2025·上海奉贤·一模)桔槔是古代汉族的一种农用工具,也是一种原始的汲水工具,它的工作原理基于杠杆原理,通过一根竖立的支架加上一根杠杆,当中是支点,末端悬挂一个重物,前段悬挂水桶.当人把水桶放入水中打满水以后,由于杠杆末端的重力作用,便能轻易把水提拉至所需处.这种工具可以省力地进行汲水,减轻劳动者的劳动强度.
如图所示,线段代表固定支架,点D、点C分别代表重物和水桶,线段是无弹力、固定长度的麻绳,绳长米,木质杠杆米.
(1)当水桶C的位置低于地面米(如图1所示),支架与绳子之间的距离是米,且,求这个桔槔支架的高度;
(2)向上提水桶C上升到地面上方米(如图2所示),求此时重物D相对于(1)中的位置下降的高度.
4.(2025·上海长宁·一模)如图是某地下车库的剖面图,某综合实践小组将无人机放在坡道起点A处,让无人机飞到点处,与底板平行,测得米,此时在点处又测得坡道上的点的俯角为.接着让无人机飞到点处,,与底板平行,测得米.
(1)求坡道的坡度;
(2)已知地面、地下车库的顶板都与底板平行且它们到底板的距离相等,无人机从点飞到点处,,测得米,此时在点处测得点的俯角为,在不考虑其他因素的前提下,有一辆高度为3米的货车能否进入该地下车库?请说明理由.
(参考数据:,,)
刷真题
1.(2025•上海)在平面直角坐标系中,抛物线经过点和,顶点为点,抛物线与轴交于点.
(1)求和的值.
(2)另一条抛物线也经过点和,顶点为点,与轴交于点.
①求的值;
②当四边形是直角梯形,求其最小内角的正弦值.
2.(2024•上海)在平面直角坐标系中,反比例函数为常数且上有一点,且与直线交于另一点.
(1)求与的值;
(2)过点作直线轴与直线交于点,求的值.
3.(2023•上海)如图,在中,弦的长为8,点在延长线上,且,.
(1)求的半径;
(2)求的正切值.
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