内容正文:
热点05 解直角三角形的实际应用
热点聚焦 方法精讲 能力突破
第一部分 热点聚焦·析考情
第二部分 题型引领·讲方法
题型01 俯角和仰角相关问题
题型02 方位角相关问题
题型03 坡度相关问题
题型04 建筑相关问题
题型05 生物物品相关问题
第三部分 能力突破·限时练
近三年:
2023 第22题 10分 两小问(含填空+计算)
2024 第22题 10分 两小问
2025 第22题 10分 两小问(预测保持)
根据考情分析,2023年天津中考解直角三角形题首次增加了一问填空,第一问较为简单,考查学生实际运用能力;第二问是传统的解直角三角形计算题,学生丢分主要在于数值计算问题。
2026年预测:
可能的变化方向情境创新:可能引入“测量仪器高度”等更贴近实际的细节(如测角仪高度需加上)数据复杂度:计算量可能适度增加,如出现非特殊角(需用计算器或保留三角函数符号)图形复杂度:可能从“两个直角三角形”升级为“三个”,需要筛选有效信息。
备考建议:
1. 巩固基础模型2. 强化画图训练3. 规范计算步骤4. 限时训练解直角三角形大题建议控制在12分钟以内完成,为后面的圆和压轴题留足时间。
题型01 俯角和仰角相关问题
解题策略
仰角俯角
仰角:视线在水平线上方
俯角:视线在水平线下方
关键:作水平线构造直角三角形,高度差是常见方程来源
模型:测量建筑物高度时,设建筑物高 h,两次测量点距离为 d
例1(2024·天津滨海新区·一模)综合与实践活动中,某数学兴趣小组利用所学的知识测量矩形广告牌的高度.如图,在地面A处测得广告牌顶端顶点C的仰角为,走向广告牌到达B处,在B处测得广告牌低端顶点D的仰角为,已知,立柱垂直于,且点A,B,H在同一条水平直线上.(矩形广告牌与立柱垂直)过点D作,垂足为E.设(单位:m).
(1)用含有h和的式子表示线段的长;
(2)求广告牌低端顶点D到地面的距离的长.(取2.25,结果取整数)
【答案】(1)线段的长为
(2)的长约为
【来源】2024年天津市天津市滨海新区中考一模数学试题
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
(1)根据垂直定义可得,然后在中,利用锐角三角函数的定义求出的长,即可解答;
(2)设,则,然后分别在和中,利用锐角三角函数的定义求出和的长,根据,从而列出关于x的方程进行计算,即可解答.
【详解】(1)解:∵,
∴,
在中,,,
∴,
∴线段的长为;
(2)解:设,
∵,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
解得:,
∴,
∴广告牌低端顶点D到地面的距离的长约为.
【变式1】(2025·天津建华中学·模拟)如图,在一次联合反潜演习中,军舰测得潜艇的俯角为;位于军舰正上方的反潜直升机测得潜艇的俯角为,设潜艇离开海平面的下潜深度为(单位:m).
(1)用含有的式子表示潜艇到的水平距离.(结果保留三角函数形式)
(2)试根据以上数据求出潜艇离开海平面的下潜深度(结果保留整数)
【答案】(1)
(2)米
【来源】天津市建华中学2024-2025学年九年级下中考模拟预测数学试题
【分析】本题考查了解直三角形的应用——仰角与俯角问题,解题关键是通过作垂线构造直角三角形求解.
(1)利用线段利用正切 求得;
(2)分别在,中,用含的式子表示,再利用等量代换列出关于的方程,即可求出的值,即潜艇C离开海平面的下潜深度.
【详解】(1)解:过点C作,交的延长线于点D,
设潜艇离开海平面的下潜深度为(单位:m),
即为潜艇C的下潜深度,
在中,,,
∴=;
(2)在中,,,
∴,
∴
∴
答:潜艇C离开海平面的下潜深度为.
【变式2】(2025·天津九十五中·一模)如图,热气球的探测器显示,从热气球所在位置A处看一栋楼顶部B处的仰角为,看这栋楼底部C处的俯角为;已知这栋楼的高度为,求热气球所在位置与楼的水平距离(结果保留整数).(参考数据:,)
【答案】热气球所在位置与楼的水平距离约为
【来源】2025年天津市第九十五中学第一次中考模拟预测数学试题
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是根据仰角构造直角三角形,利用三角函数求解.如图,过点A作,垂足为D,根据题意,,,在中,根据三角函数的定义得到,在中,根据三角函数的定义得到,于是得到结论.
【详解】解:如图,过点A作,垂足为D,
根据题意,,,
∵在中,,
∴,
∵在中,,
∴,
又∵,
∴,
答:热气球所在位置与楼的水平距离约为.
【变式3】(2025·天津红桥九中·二模)习近平总书记于2021年指出,中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和.甘肃省风能资源丰富,风力发电发展迅速.某学习小组成员查阅资料得知,在风力发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.于是小组成员开展了“测量风电塔筒高度”的实践活动.如图,已知一风电塔筒垂直于地面,测角仪,在两侧,,点C与点E相距 (点C,H,E在同一条直线上),在D处测得简尖顶点A的仰角为,在F处测得筒尖顶点A的仰角为.求风电塔筒的高度.(参考数据:,,.)
【答案】
【详解】解:如图所示,过点作于G,连接,则四边形是矩形,
∴,,
∵,
∴,
由题意可得,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∴,
∴三点共线,
∴;
设,
在中,,
∴
∴;
在中,,
∴
∴;
∴,
解得,
∴,
∴,
∴风电塔筒的高度约为.
【变式4】(2024·天津和平·一模)年月日点分,“神舟十六号”载人飞船在中国酒泉卫星发射中心点火发射,成功把景海鹏、桂海潮、朱杨柱三名航天员送入到中国空间站.如图,在发射的过程中,飞船从地面处发射,当飞船到达点时,从位于地面处的雷达站测得的距离是,仰角为;后飞船到达处,此时测得仰角为.
(1)求点离地面的高度;
(2)求飞船从处到处的平均速度.(结果精确到,参考数据:)
【答案】(1)
(2)飞船从处到处的平均速度约为
【详解】(1)解:在中,,,,
,
(2)在中,,,,
,
在中,,,
,
,
,
飞船从处到处的平均速度.
【点睛】本题考查了解直角三角形-俯角仰角问题,准确识图,熟练运用相关知识是解题的关键.
题型02 方位角相关问题
解题策略
1. 定观测点:题目中每个“测得”的位置就是一个观测点,在该点处画出十字方向标(上北下南,左西右东)。
2. 画方位射线:从观测点出发,按描述画出射线。
3. 标交点:多个观测点的射线交点就是目标点。
关键:每个观测点的方向标都是独立的,方向线互相平行(因为所有正北方向都是平行的)。
例1(2025·天津南开·二模)如图1,是在同一平面内的四地.地在地的北偏东方向,两地相距地位于地的正东方向与地的正南方向的交汇处.地位于地的正南方向,还在地的正北方向.
(1)请直接用含有三角函数的代数式表示线段和的长: , ;
(2)如图2,地与四地在同一平面内,地位于地的正西方向,且地位于地的南偏西方向,而地位于地的南偏西方向.设两地的距离为(单位:).
①填空:用含有的式子表示线段的长为 (结果保留根号);
②求两地的距离(结果取整数)参考数据:.
【答案】(1);
(2)①②
【来源】2025年天津市南开区中考二模考试数学试题
【分析】本题主要考查解直角三角形,正确作辅助线构造直角三角形是解答本题的关键.
(1)直接根据直角三角形边角关系求解即可;
(2)①根据角的正切值求解即可;
②过点E作于点H,利用锐角三角函数的定义求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得,,,,
∵,
∴,
故答案为:;;
(2)解:①在中,,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
②过点作于点,则四边形是矩形,
∴
在中,,
∴,
∴,
∴;
同理可得,,
∴,
在中,,
∴,
解得,,
即两地的距离为.
【变式1】(2025·天津河东·二模)“桥园公园”简称桥园,是天津市最大的人造生态湿地公园,也是中国城市公园在世界建筑节上第一次获“全球最佳景观奖”的生态创意型公园.为了生态可持续发展,某园林设计公司为桥园一处湿地提供了一份景观提升设计.如图,距A地东北方向处是亲水平台(B地),距亲水平台(B地)北偏东方向处是观景台(C地),从观景台(C地)沿长廊向正南方向走可以到达凉亭(E地),从亲水平台(B地)向正东方向走可以到达长廊(F地).
(1)请求出的长度;
(2)从A地出发后,先沿正东方向走可到达凉亭(E地),再沿北偏东方向走可到达小广场(D地),小广场(D地)在观景台(C地)的南偏东方向.请求出的长度.(结果取整数,参考数据)
【答案】(1)
(2)50米
【来源】2025年天津市河东区九年级二模数学试题
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,等角对等边,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键:
(1)过点B作于H,分别解,,求出的长,根据线段的和差关系求出的长即可;
(2)过点D作于G,在上取点,使得,连接,得,设,解,求出,根据,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,,,
过点B作于H,由题意,可得:,,
在中,
∵,
∴,
∴,
在中,
∵,
∴,
∴,
又,
∴的长为;
(2)过点D作于G,在上取点,使得,连接,
由题意得,,
∵,
∴垂直平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则:,
在中,
∵,
∴,
∴,
又,
∴,
答:的长约为50米.
【变式2】(2025·天津河北区·一模)景点A的南偏东方向有景点B,景点A的正南方向有景点C,景点A和景点C有一条笔直的公路相连,景点B在景点C北偏东方向,即线段,
(1)求景点B到公路的最短距离(结果取整数);
(2)景点B的东南方向有景点D,求景点D到公路的最短距离(结果取整数).
参考数据:取,取,取.
【答案】(1)
(2)
【来源】天津市河北区2024—2025学年下学期九年级第一次模拟考试数学试题(1)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
(1)过点B作于E,设,分别解直角三角形求出的长,再根据建立方程求解即可
(2)过点B作,过点D作于D,交于H,则四边形是矩形,则可得的长,再解直角三角形求出的长即可得到答案.
【详解】(1)解;如图所示,过点B作于E,设,
在中,,
∴,
∴;
在中,,
∴,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
答:景点B到公路的最短距离为;
(2)解:如图所示,过点B作,过点D作于D,交于H,则四边形是矩形,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,
答:景点D到公路的最短距离为.
【变式3】(2024·天津七中·三模)如图,一艘货轮在海面上航行,准备要停靠到码头C,货轮航行到A 处时,测得码头 C 在北偏东的方向上.为了躲避A,C之间的暗礁,这艘货轮调整航向, 沿着北偏东的方向继续航行,当它航行到B 处后,又沿着南偏东的方向航行40海里到达码头C(参考数据:,,
(1)求的度数:
(2)求货轮从A 处到B处航行的距离(结果精确到0.1海里.)
【答案】(1)
(2)61.3海里
【来源】2024年天津市第七中学中考三模数学试题
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用方向角问题,正确标注方向角、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
(1)过点作,交于点,根据平行线的性质求出,再根据三角形内角和定理求出;
(2)过点作于,根据正弦的定义求出,进而求出.
【详解】(1)解:如图,过点作,交于点,
则,
,
,
;
(2)解:如图,过点作于,
在中,海里,,
,
(海里),
在中,,
则(海里),
答:货轮从到航行的距离约为61.3海里.
【变式4】(2024·天津武清·三模)如图,乡镇在乡镇的正北方向,桥最北端桥墩在乡镇的西南方向,最南端桥墩在乡镇的北偏西方向处.原来从乡镇到乡镇需要经过桥,沿折线到达,现在新建了桥,可直接沿直线从乡镇到达乡镇,已知桥和平行,.
(1)求点到直线的距离;
(2)求现在从乡镇到乡镇比原来少走的路程.参考数据:,,,结果保留整数.
【答案】(1)点到直线的距离为
(2)现在从乡镇到乡镇比原来少走的路程为
【来源】2024年天津市武清区多校联考中考三模数学试题
【分析】本题考查了解直角三角形的应用、矩形的判定与性质、勾股定理,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线构造直角三角形是解此题的关键.
(1)作于,于,证明四边形为矩形,得出,,解直角三角形得出的长即可得解;
(2)解直角三角形得出的长,在求出的长,由勾股定理得出的长,最后由计算即可得解.
【详解】(1)解:如图:作于,于,
,
则,
,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,,
在中,,,,
∴,
∴,
∴点到直线的距离为;
(2)解:在中,,,,
∴,
由(1)得:,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴现在从乡镇到乡镇比原来少走的路程为:
.
题型03 坡度相关问题
解题策略
识坡:在图上标出坡角,将坡度转化为比例关系
造直:过坡顶作铅垂线,坡脚作水平线,构造直角三角形
列式:利用坡比设未知数,结合勾股定理或已知边长列方程
例1(2025·天津河北区·一模)城市规划期间,欲拆除一电线杆,如图,已知距电线杆的水平距离的D处有一大坝,背水坡的坡度,坝高为,在坝顶点C处测得电线杆顶点A的仰角为,之间是宽为的行人道,试问在拆除电线杆时,为确保行人安全,是否需要将此人行道封上?(提示:在地面上,以点B为圆心,以为半径的圆形区域为危险区域)(参考数据:)
【答案】不需封闭人行道,理由见解析
【详解】解:如图,作于点M,
由题易知为矩形.
,,
背水坡的坡度,
,
.
().
在中,
,
().
().
而().
.故不需封闭人行道.
【变式1】(2024·天津和平区·三模)本溪市青云山景区为给游客游览提供便利,计划在青云山的点D处修一条到山顶A的索道.如图,,规划小组在山底的点C处测得山顶A的仰角为,从点C处沿坡度为的斜坡前进13米至点D处,在点D处测得山顶A的仰角为.求索道的长度.
(结果精确到1米.参考数据:,)
【答案】79米
【详解】解:如图,过点D作于点F,于点E,
,,,
四边形是矩形,
,,
设米,
斜坡的坡度为,
,
由勾股定理得:,
即,
解得,
(米),(米),
设米,
在中,,
(米),(米),
(米),
在中,,
(米),
,
解得,
(米),
即索道的长度为79米.
【点睛】本题考查解直角三角形的实际应用、矩形的判定与性质、勾股定理等,解题的关键是通过添加辅助线构造直角三角形,掌握坡度比的概念.
【变式2】(2025·天津河北区·三模)如图,某社区一建筑物上,悬挂“创文明小区,建和谐社会”的宣传条幅,小明站在位于建筑物正前方的台阶点处测得条幅顶端的仰角为,朝着条幅的方向走到台阶下的点处,测得条幅顶端的仰角为,已知台阶的坡度为,米,则条幅的长度为多少米.(结果精确到0.1米,参考数据,,,)
【答案】米
【详解】解:过点D作于点F,如图,
由题意得,
∵台阶的坡度为,米,
∴米,
∵米,,
∴,
即,
又∵米,,
∴,
即,
∴,
解得米,
∴条幅的长度为米.
【点睛】此题考查了解直角三角形的应用—坡度坡角问题,仰角俯角问题,解题的关键是明确题意,构造合适的直角三角形,利用锐角三角函数进行解答.
【变式3】(2024·天津河西·模拟)如图,小明在大楼30米高(即PH=30米)的窗口P处进行观测,测得山坡上A处的俯角为15°,山脚B处的俯角为60°,已知该山坡的坡度i(即tan∠ABC)为1:,点P、H、B、C、A在同一个平面上.点H、B、C在同一条直线上,且PH⊥HC.
(1)山坡坡角(即∠ABC)的度数等于 度;
(2)求A、B两点间的距离(结果精确到0.1米,参考数据:≈1.732).
【答案】(1)30.(2)34.6米.
【详解】(1)∵山坡的坡度i(即tan∠ABC)为1:.
∴tan∠ABC=,
∴∠ABC=30°;
故答案为:30;
(2)设过点P的水平线为PQ,则由题意得:
45°
在Rt△PBH中,
在Rt△PBA中,
答:A、B两点间的距离约34.6米.
【变式4】(2023·天津和平区·二模)某地一人行天桥如图所示,天桥高6 m,坡面BC的坡比为1∶1,为了方便行人推车过天桥,有关部门决定降低坡比,使新坡面AC的坡比为1∶.
(1)求新坡面的坡角α;
(2)原天桥底部正前方8 m处(PB的长)的文化墙PM是否需要拆除.请说明理由.
【答案】(1)α=30°;(2)文化墙PM不需要拆除,理由见解析.
【详解】(1)∵新坡面的坡度为1:,
∴tanα=tan∠CAB=,
∴∠α=30°.
答:新坡面的坡角a为30°;
(2)文化墙PM不需要拆除.
过点C作CD⊥AB于点D,则CD=6,
∵坡面BC的坡度为1:1,新坡面的坡度为1:,
∴BD=CD=6,AD=6,
∴AB=AD﹣BD=6﹣6<8,
∴文化墙PM不需要拆除.
【点睛】此题考查了坡度坡角的知识.注意根据题意构造直角三角形是关键.
题型04 建筑相关问题
解题策略
考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定等等,熟知锐角三角函数是解题的关键,做出合理的辅助线也很重要。
例1(2025·天津南开·三模)如图,一架无人机在一条笔直的公路上方飞行,处为一辆行驶中的小汽车,为公路上的一座桥梁,当无人机飞行到处时,测得处的俯角()为,处的俯角()为,其中,,在一条直线上,且,此时,小明在桥梁的入口处测得无人机的仰角为.已知桥梁的总长度为.
(1)求此时无人机所在位置离地面的距离;
(2)处的小汽车到桥梁入口的距离的长(结果取整数).参考数据:,.
【答案】(1)
(2)
【来源】2025年天津市南开区九年级中考三模数学试卷
【详解】(1)解:如图所示,过点作于点,由题意可知,
,,,设,
在中,,
,
∵,
,
在中,,,,
即,
,
,
答:此时无人机所在位置离地面的距离为;
(2)解:∵,
在中,,,
,
,
小汽车到桥梁入口的距离的长约为.
【变式1】(2025·天津部分区·二模)综合与实践活动中,要用测角仪测量某学校凉亭的高度(如图①).
某小组设计了一个方案:图②是凉亭侧面示意图,它是一个轴对称图形,对称轴是凉亭的高所在的直线,在地面上F点测得凉亭顶部C的仰角()为,此时地面上F点,凉亭外檐上A点,顶部C点三点共线,继续向凉亭方向走到达G点处,又测得A点的仰角()为,凉亭的顶层横梁,,交于点E(点F,G,D在同一水平线上).
(1)求凉亭顶部到横梁的距离(结果取整数).
(2)求凉亭的高(结果取整数).(参考数据:,)
【答案】(1)凉亭顶部到横梁的距离约为
(2)凉亭的高约为
【来源】2025年天津市部分区九年级中考二模数学试题
【详解】(1)解:由题意可知,直线为的对称轴,.
,.
,,点C,A,F三点共线,
.
在中,.
.
答:凉亭顶部到横梁的距离约为;
(2)解:如图,过A作于点H,则四边形AHDE为矩形,
∴
根据题意可知,,.
设.
在中,.
.
.
在中,.
.
解得(已检验).
,
.
答:凉亭的高约为.
【变式2】(2025·天津河东·二模)惠州泗州塔始建于唐朝,是一座八角七层的楼阁式砖塔,如图所示,为了测量塔高,已知在C处测得塔顶的仰角,朝塔脚前进米到B点,在B处测得塔顶的仰角,已知,请求出塔高约为多少米.(,结果精确到个位)
【答案】
【详解】解:设为米,
∵在中,,
∴﹐
∴,
∵在中,,
∴,
解得:,
答:塔高约为米.
【变式3】(2024·天津武清·三模)小华和小明想利用测试器和阳光下的影子来测量一座古塔的高度,由于古塔周围有护栏保护,他们无法到达古塔的底部.如图所示,他们的测量方法是:首先,在阻光下,小华在古塔的影子顶端处竖立一个标杆的影长米,标杆米;然后,在古塔影子上的点处安装测倾器,测得古塔顶端的仰角为,量得米,米.已知在测量过程中,点,,,在同一水平直线上,,,均垂直于.求古塔的高度.(结果精确到米.参考数据:,,)
【答案】古塔的高度约为米.
【详解】解:过作于点,
∴四边形是矩形,,
∴米,,
由题意,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,即,
设,,
∴,
解得:,
经检验:是分式方程的解,且符合题意,
∴(米),
答:古塔的高度约为米.
【变式4】(2024·天津滨海新区·二模)正定县某学校在综合与实践活动中,要用测角仪测量复兴大街上的滹沱河大桥主塔的高度(如图①).某学习小组设计了一个方案:如图②,点依次在同一条水平直线上,,垂足为.在处测得桥塔顶部的仰角为,测得桥塔底部的俯角为,又在处测得桥塔顶部的仰角为.
(1)求线段的长(结果取一位小数);
(2)求桥塔的高度(结果取一位小数).(参考数据:.)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:设 ,
在 中,
,
,
在 中,
,
,
即 ,
∴ ,
答: 线段 的长约为 ;
(2)解:在 中
,
,
,
,
答: 桥塔 的高度约为 .
题型05 生物物品相关问题
解题策略
考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定等等,熟知锐角三角函数是解题的关键,做出合理的辅助线也很重要。
例1(2025·天津和平·三模)如图,一款可调节的笔记本电脑支架放置在水平桌面上,通过调节与的仰角与的大小来达成个人舒适的高度,已知调节杆,,的最大仰角为.
(1)当点离桌面高度大约时,手腕最舒适,请问应该调整哪个角的大小?调整为多少度?
(2)在(1)的条件下,求点到桌面的最大高度.(参考数据:)
【答案】(1)调整,使得
(2)
【详解】(1)解:过点B作于点F,如图所示:
则,
∵,,
∴,
∵,
∴应该调整,使得.
(2)解:如图,过点A作于点G,则,
∵,的最大仰角为
∴的最大值为:,
∴点到桌面的最大高度为.
【变式1】(2025·天津河北区·二模)为建设美好公园社区,增强民众生活幸福感,某社区服务中心在文化活动室墙外安装避阳篷,便于社区居民休憩.如图,在侧面示意图中,遮阳篷长为米,与水平面的夹角为,且靠墙端离地高为米,当太阳光线与地面的夹角为时,求阴影的长.(结果精确到米;参考数据:)
【答案】米
【来源】2023年四川省成都市数学中考真题
【分析】过点作于点,于点,则四边形是矩形,在中,求得,进而求得,根据,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于点,于点,则四边形是矩形,
依题意, ,(米)
在中,(米),(米),则(米)
∵(米)
∴(米)
∵,
∴(米)
∴(米).
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,添加辅助线构造直角三角形是解题的关键.
【变式2】(2025·天津红桥·三模)某品牌太阳能热水器的实物图和横断面示意图如图所示.已知真空集热管DE与支架CB所在直线相交于点O,且;支架BC与水平线AD垂直.,,,另一支架AB与水平线夹角,求OB的长度(结果精确到1cm;温馨提示:,,)
【答案】.
【来源】湖南省邵阳市2019年中考数学试题
【分析】设,根据含30度角的直角三角形的性质以及锐角三角函数的定义即可求出答案.
【详解】设,
∴,
∵ ,
∴,
∴,
∵ ,
∴ ,
解得:,
∴.8≈19 cm
【点睛】本题考查解直角三角形,熟练运用锐角三角函数的定义是解题关键.
【变式3】(2024·天津滨海新区·三模)“4000辆自行车、187个服务网点”,某市区现已实现公共自行车服务全覆盖,为人们的生活带来了方便.图①是公共自行车的实物图,图②是公共自行车的车架示意图,点A,D,C,E在同一条直线上,CD=30 cm,DF=20 cm,AF=25 cm,FD⊥AE于点D,座杆CE=15 cm,且∠EAB=75°.
(1)求AD的长;
(2)求点E到AB的距离.(参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,tan75°≈3.73)
【答案】(1)15cm;(2)点E到AB的距离为58.2cm
【详解】分析:(1)根据勾股定理求出AD的长;
(2)作EH⊥AB于H,求出AE的长,根据正弦的概念求出点E到车架AB的距离.
详解:(1)在Rt△ADF中,由勾股定理得,
AD=(cm).
(2)AE=AD+CD+EC=15+30+15=60(cm).
过点E作EH⊥AB于H,
在Rt△AEH中,sin∠EAH=,
∴EH=AE•sin∠EAH=AB•sin75°≈60×0.97=58.2(cm).
答:点E到AB的距离为58.2 cm.
【变式4】(2024·天津武清·二模)如图1是一种折叠椅,忽略其支架等的宽度,得到他的侧面简化结构图(图2),支架与坐板均用线段表示,若座板DF平行于地面MN,前支撑架AB与后支撑架AC分别与座板DF交于点E、D,现测得DE=20厘米,DC=40厘米,∠AED=58°,∠ADE=76°.
(1)求椅子的高度(即椅子的座板DF与地面MN之间的距离)(精确到1厘米)
(2)求椅子两脚B、C之间的距离(精确到1厘米)(参考数据:sin 58°≈0.85,cos 58°≈0.53,
tan 58°≈1.60,sin 76°≈0.97.cos 76°≈0.24,tan 76°≈4.00)
【答案】(1)39cm;(2)54cm.
【详解】试题分析:(1)作DP⊥MN于点P,即∠DPC=90°,由DE∥MN知∠DCP=∠ADE=76°,根据DP=CDsin∠DCP可得答案;
(2)作EQ⊥MN于点Q可得四边形DEQP是矩形,知DE=PQ=20,EQ=DP=39,再分别求出BQ、CP的长可得答案.
试题解析:
如图,作于点P,即,
,
,
则在中,,
答:椅子的高度约为39厘米;
作于点Q,
,
,
又,
四边形DEQP是矩形,,
,
又,
,
,
答:椅子两脚B、C之间的距离约为54cm.
(30分钟限时练)
1.综合与实践活动中,要用测角仪测量小山上方某信号塔的高度(如图①).某小组设计了一个方案:如图②,点E,C,D依次在一条水平线上,,,垂足为点C.在D处测得信号塔顶端A的仰角()为,在E处测得信号塔顶端A的仰角()为,测得信号塔底端B的仰角()为.参考数据:取,取0.60.
(1)求线段的长;
(2)求信号塔的高度(结果取整数).
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是:
(1)设,根据正切的定义,先在中用x表示出,再在中得到,所以,解方程求出x,从而得到的长;
(2)在中利用正切的定义求出,然后计算即可.
【详解】(1)解:设,
在中,∵ ,
∴,
在中,∵,
∴,
∵,
即,
∴,
解得,
∴;
答:线段的长为;
(2)解:在中,∵,
∴,
∴.
答:信号塔的高度为.
2.为了解学校附近一斜坡旁边一棵直立大树的高度,该校数学兴趣小组进行实地测量.如图,在斜坡顶部点C处测得大树顶端A的仰角为,大树底端B的俯角为,从点C出发沿远离大树的水平方向走4米到达点D处,测得大树顶端A的仰角为,点A,B,C,D在同一平面,延长交于点E.
(1)求线段的长度.(结果保留整数)
(2)计算大树的高度.(结果保留整数)(参考数据:,)
【答案】(1)线段的长度约为3米
(2)大树的高度约为5米
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用.
(1)由已知条件易得,解直角三角形即可求出的长;
(2)根据即可得解.
【详解】(1)解:根据题意可知,
∴,
∵,
∴,
∴,
设米,
∴米,
在中,(米),
在中,,
解得,
∴米,(米);
答:线段的长度约为米;
(2)解:(米),
答:大树的高度约为5米.
3.随着科技的发展,无人机在实际生活中运用广泛.如图,小明利用无人机测量两栋大楼之间的距离,无人机在空中点O处,测得大楼B的底部点B的俯角为,测得大楼的顶部点C和底部点D的俯角分别为和(其中点A,B,C,D,O均在同一平面内).已知大楼共8层,每层高度为,请根据以上数据计算两栋大楼之间的距离的长.(结果精确到,参考数据:,,,)
【答案】
【分析】如图所示,分别延长分别交过点O且与地面平行的直线于G、H,则四边形是矩形,证明得到,解求出,则,解求出,则,即两栋大楼之间的距离的长约为.
【详解】解:如图所示,分别延长分别交过点O且与地面平行的直线于G、H,则四边形是矩形,
∴,
由题意得,,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
∴两栋大楼之间的距离的长约为.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判断,等腰三角形的判定等等,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
4.小华想利用测量知识测算湖中小山的高度.如图,小华站在湖边看台上,清晰地看到小山倒映在平静的湖水中,且在点O处测得小山顶端的仰角为,小山顶端A在水中倒影的俯角为.已知点O到湖面的距离,,A、B、三点共线,,求小山的高度(光线的折射忽略不计;结果取整数,参考数据:).
【答案】小山的高度约为15
【分析】如图,过点O作于点E,则四边形是矩形,,由题意知,,设,则,,根据,,可得,求解的值,进而可得的值.
【详解】解:如图,过点O作于点E,则四边形是矩形,
∴,
由题意知,,
设,则,,
∵,,
∴,解得,
∴,
∴,
答:小山的高度约为15.
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热点05
解直角三角形的实际应用
◆
召热点聚焦
召方法精讲
包能力突破
第一部分热点聚焦。析考情
第二部分题型引领。讲方法
题型01俯角和仰角相关问题
题型02方位角相关问题
题型03坡度相关问题
题型04建筑相关问题
题型05生物物品相关问题
第三部分能力突破。限时练
⊙热点聚焦
析考情鸡
近三年:
2023第22题10分两小问(含填空+计算)
2024第22题10分两小问
2025第22题10分两小问(预测保持)
根据考情分析,2023年天津中考解直角三角形题首次增加了一问填空,第一问较为简单,考查学生实际运
用能力;第二问是传统的解直角三角形计算题,学生丢分主要在于数值计算问题。
2026年预测:
可能的变化方向情境创新:可能引入“测量仪器高度”等更贴近实际的细节(如测角仪高度需加上)数据复
杂度:计算量可能适度增加,如出现非特殊角(需用计算器或保留三角函数符号)图形复杂度:可能从“两
个直角三角形”升级为“三个”,需要筛选有效信息。
备考建议:
1.巩固基础模型2.强化画图训练3.规范计算步骤4.限时训练解直角三角形大题建议控制在12分钟以内
完成,为后面的圆和压轴题留足时间。
©题型引领川
讲方法鹦
题型01俯角和仰角相关问题
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解题策略
仰角俯角
仰角:视线在水平线上方
俯角:视线在水平线下方
关键:作水平线构造直角三角形,高度差是常见方程来源
模型:测量建筑物高度时,设建筑物高h,两次测量点距离为d
例1(2024天津滨海新区.一模)综合与实践活动中,某数学兴趣小组利用所学的知识测量矩形广告牌的高
度.如图,在地面A处测得广告牌顶端顶点C的仰角为45°,走向广告牌6m到达B处,在B处测得广告牌
低端顶点D的仰角为66°,已知CD=2m,立柱GH垂直于AB,且点A,B,H在同一条水平直线上.(矩
形广告牌与立柱GH垂直)过点D作DE⊥AB,垂足为E.设DE=h(单位:m)·
G
45
人66°1
B
E
(1)用含有h和tan66°的式子表示线段BE的长;
(2)求广告牌低端顶点D到地面的距离DE的长.(tan66°取2.25,结果取整数)
【变式1】(2025天津建华中学.模拟)如图,在一次联合反潜演习中,军舰A测得潜艇C的俯角为31°;
位于军舰A正上方500m的反潜直升机B测得潜艇C的俯角为68°,设潜艇C离开海平面的下潜深度为h(单
位:m).
689
海平面
319
(1)用含有的式子表示潜艇C到AB的水平距离.(结果保留三角函数形式)
(2)试根据以上数据求出潜艇C离开海平面的下潜深度(结果保留整数)
(sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60,sin68°≈0.93,c0s68°≈0.37,tan68°≈2.51
【变式2】(2025·天津九十五中.一模)如图,热气球的探测器显示,从热气球所在位置A处看一栋楼顶部
B处的仰角为35°,看这栋楼底部C处的俯角为61°;已知这栋楼BC的高度为300m,求热气球所在位置与
楼的水平距离(结果保留整数),(参考数据:tan35°≈0.70,tan61°≈1.80)
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B
359
口
61ò
□
口
▣
777777777777
C
【变式3】(2025·天津红桥九中.二模)习近平总书记于2021年指出,中国将力争2030年前实现碳达峰、
2060年前实现碳中和,甘肃省风能资源丰富,风力发电发展迅速,某学习小组成员查阅资料得知,在风力
发电机组中,“风电塔筒”非常重要,它的高度是一个重要的设计参数.于是小组成员开展了“测量风电塔筒
高度"的实践活动.如图,己知一风电塔筒AH垂直于地面,测角仪CD,EF在AH两侧,CD=EF=1.6m
,点C与点E相距182m(点C,H,E在同一条直线上),在D处测得简尖顶点A的仰角为45°,在F处
测得筒尖顶点4的仰角为53°.求风电塔筒AH的高度.(参考数据:sin53°≈4
,c0s530≈3,
D45°
539F
H
E
【变式4】(2024天津和平.一模)2023年5月30日9点31分,"神舟十六号"载人飞船在中国酒泉卫星发射
中心点火发射,成功把景海鹏、桂海潮、朱杨柱三名航天员送入到中国空间站,如图,在发射的过程中,
飞船从地面0处发射,当飞船到达A点时,从位于地面C处的雷达站测得AC的距离是8km,仰角为30°;
10s后飞船到达B处,此时测得仰角为45°
8km
☒
☒
45
(1)求点A离地面的高度A0:
(2)求飞船从4处到B处的平均速度.(结果精确到0.1km/s,参考数据:√5≈1.73)
题型02方位角相关问题
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解题策略
1.定观测点:题目中每个“测得”的位置就是一个观测点,在该点处画出十字方向标(上北下南,左西
右东)。
2.画方位射线:从观测点出发,按描述画出射线。
3.标交点:多个观测点的射线交点就是目标点。
关键:每个观测点的方向标都是独立的,方向线互相平行(因为所有正北方向都是平行的)。
例1(2025·天津南开.二模)如图1,A,B,C,D是在同一平面内的四地.A地在B地的北偏东53°方向,
A,B两地相距10km,C地位于B地的正东方向与A地的正南方向的交汇处.D地位于A地的正南方向,还
在C地的正北方向
东
东
63
天3
图1
图2
(1)请直接用含有三角函数的代数式表示线段AC和BC的长:AC=-,BC=-:
(2)如图2,E地与A,B,C,D四地在同一平面内,E地位于D地的正西方向,且E地位于A地的南偏西30°方
向,而B地位于E地的南偏西63°方向.设E,D两地的距离为x(单位:km)·
①填空:用含有x的式子表示线段AD的长为-(结果保留根号);
②求E,D两地的距离(结果取整数)参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6,tan63°≈2,√3≈1.7.
【变式1】(2025·天津河东·二模)“桥园公园”简称桥园,是天津市最大的人造生态湿地公园,也是中国城
市公园在世界建筑节上第一次获“全球最佳景观奖”的生态创意型公园.为了生态可持续发展,某园林设计公
司为桥园一处湿地提供了一份景观提升设计.如图,距A地东北方向60√2m处是亲水平台(B地),距亲
水平台(B地)北偏东60°方向150m处是观景台(C地),从观景台(C地)沿长廊向正南方向走可以到达
凉亭(E地),从亲水平台(B地)向正东方向走可以到达长廊(F地)·
(1)请求出CE的长度;
(2)从A地出发后,先沿正东方向走可到达凉亭(E地),再沿北偏东15°方向走可到达小广场(D地),小
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广场(D地)在观景台(C地)的南偏东30°方向,请求出CD的长度.(结果取整数,参考数据√3≈1.7)
【变式2】(2025天津河北区.一模)景点A的南偏东76°方向有景点B,景点A的正南方向9km有景点C,
景点A和景点C有一条笔直的公路相连,景点B在景点C北偏东38°方向,即线段
AC=9km,∠BAC=76°,∠ACB=38°,
B
459
38°
(1)求景点B到公路AC的最短距离(结果取整数);
(2)景点B的东南方向4.23km有景点D,求景点D到公路AC的最短距离(结果取整数)·
参考数据:tan76°取4.0,tan38°取0.8,√2取1.41.
【变式3】(2024·天津七中三模)如图,一艘货轮在海面上航行,准备要停靠到码头C,货轮航行到A处
时,测得码头C在北偏东60°的方向上.为了躲避A,C之间的暗礁,这艘货轮调整航向,沿着北偏东
30°的方向继续航行,当它航行到B处后,又沿着南偏东70°的方向航行40海里到达码头C(参考数据:
sin50°≈0.766,cos50°≈0.643,tan50°≈1.192)
北
B
70
北
609
30
(1)求∠ACB的度数:
(2)求货轮从A处到B处航行的距离(结果精确到0.1海里.)
【变式4】(2024天津武清·三模)如图,乡镇A在乡镇B的正北方向,桥CD最北端桥墩C在乡镇A的西
南方向,最南端桥墩D在乡镇B的北偏西37°方向11k处.原来从乡镇A到乡镇B需要经过桥CD,沿折线
A→C→D→B到达,现在新建了桥EF,可直接沿直线AB从乡镇A到达乡镇B,己知桥CD和AB平行,
EF=CD.
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北
→东
5
37
(1)求点C到直线AB的距离;
(2)求现在从乡镇A到乡镇B比原来少走的路程.参考数据:si37°≈0.6,cos37°≈0.8,√2≈1.4,结果保
留整数.
题型03坡度相关问题
解题策略
识坡:在图上标出坡角,将坡度转化为比例关系
造直:过坡顶作铅垂线,坡脚作水平线,构造直角三角形
列式:利用坡比设未知数,结合勾股定理或已知边长列方程
例1(2025·天津河北区.一模)城市规划期间,欲拆除一电线杆AB,如图,已知距电线杆AB的水平距离
14m的D处有一大坝,背水坡CD的坡度i=1:0.5,坝高CF为2m,在坝顶点C处测得电线杆顶点A的仰
角为30°,DE之间是宽为2m的行人道,试问在拆除电线杆AB时,为确保行人安全,是否需要将此人行道
封上?(提示:在地面上,以点B为圆心,以AB为半径的圆形区域为危险区域)(参考数据:√3≈1.3)
30
行DF
【变式1】(2024天津和平区三模)本溪市青云山景区为给游客游览提供便利,计划在青云山的点D处修
一条到山顶A的索道.如图,AB上BC,规划小组在山底的点C处测得山顶A的仰角为54°,从点C处沿
坡度为i=1:2.4的斜坡前进13米至点D处,在点D处测得山顶A的仰角为60°.求索道DA的长度.
(结果精确到1米.参考数据:sin54°≈0.8,c0s54°≈0.6,tan54°≈1.4,√5≈1.7)
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【变式2】(2025天津河北区三模)如图,某社区一建筑物上,悬挂“创文明小区,建和谐社会”的宣传条
幅AB,小明站在位于建筑物正前方的台阶D点处测得条幅顶端A的仰角为36.5°,朝着条幅的方向走到台
阶下的E点处,测得条幅顶端A的仰角为64°,己知台阶DE的坡度为1:2,DC=2米,则条幅AB的长度为
多少米.(结果精确到0.1米,参考数据sin36.5°≈0.6,tan36.5°≈0.75,sin64°≈0.9,tan64°≈2.1)
D236.50
64°
E
B
【变式3】(2024天津河西模拟)如图,小明在大楼30米高(即PH=30米)的窗口P处进行观测,测得
山坡上A处的俯角为15°,山脚B处的俯角为60°,已知该山坡的坡度i(即tam∠ABC)为1:√5,点P、
H、B、C、A在同一个平面上.点H、B、C在同一条直线上,且PHLHC.
I15--
(1)山坡坡角(即∠ABC)的度数等于_度;
(2)求A、B两点间的距离(结果精确到01米,参考数据:√5≈1.732)·
【变式4】(2023·天津和平区.二模)某地一人行天桥如图所示,天桥高6m,坡面BC的坡比为1:1,为了
方便行人推车过天桥,有关部门决定降低坡比,使新坡面AC的坡比为1:√5.
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M
C
-a
PA B
(1)求新坡面的坡角a:
(2)原天桥底部正前方8m处(PB的长)的文化墙PM是否需要拆除.请说明理由.
题型04建筑相关问题
解题策略
考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定等等,熟知锐角三角函数是解题的关键,做出合理
的辅助线也很重要。
例1(2025·天津南开三模)如图,一架无人机在一条笔直的公路上方飞行,A处为一辆行驶中的小汽车,
BC为公路上的一座桥梁,当无人机飞行到D处时,测得A处的俯角(∠PDA)为a,C处的俯角
(∠QDC)为B,其中P,D,Q在一条直线上,且PQ∥AC,此时,小明在桥梁的入口B处测得无人机
D的仰角为45°.已知桥梁BC的总长度为321m,
0
452
A
B
(1)求此时无人机所在位置D离地面AC的距离;
2A处的小汽车到桥梁入8的距离4B的长结果取羟数》·参数摇:心青,B
【变式1】(2025·天津部分区·二模)综合与实践活动中,要用测角仪测量某学校凉亭CD的高度(如图①),
某小组设计了一个方案:图②是凉亭侧面示意图,它是一个轴对称图形,对称轴是凉亭的高CD所在的直线,
在地面上F点测得凉亭顶部C的仰角(∠CFD)为38°,此时地面上F点,凉亭外檐上A点,顶部C点三
点共线,继续向凉亭方向走2到达G点处,又测得A点的仰角(∠AGD)为60°,凉亭的顶层横梁
AB=3m,AB∥FD,AB交CD于点E(点F,G,D在同一水平线上).
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A
E
138
60°
G
D
图①
图②
(1)求凉亭顶部到横梁的距离CE(结果取整数),
(2)求凉亭的高CD(结果取整数).(参考数据:tan38°≈0.8,√5≈1.7)
【变式2】(2025·天津河东·二模)惠州泗州塔始建于唐朝,是一座八角七层的楼阁式砖塔,如图所示,为
了测量塔高A0,己知在C处测得塔顶的仰角∠AC0=45°,朝塔脚前进CB=16米到B点,在B处测得塔
顶的仰角∠AB0=60°,已知∠A0B=90°,请求出塔高A0约为多少米.(√5≈1.7,结果精确到个位)
B
图1
图2
【变式3】(2024天津武清三模)小华和小明想利用测试器和阳光下的影子来测量一座古塔的高度AB,
由于古塔周围有护栏保护,他们无法到达古塔的底部B,如图所示,他们的测量方法是:首先,在阻光下,
小华在古塔的影子顶端F处竖立一个标杆EF,EF的影长FG=3米,标杆EF=2米;然后,在古塔影子上的
点D处安装测倾器CD,测得古塔顶端A的仰角为42°,量得CD=1米,DF=14米.己知在测量过程中,
点B,D,F,G在同一水平直线上,AB,CD,EF均垂直于BG,求古塔的高度AB.(结果精确到1米.
参考数据:sin42°≈0.67,cos42°≈0.74,tan42°≈0.90)
E
C-142
O
B
【变式4】(2024天津滨海新区.二模)正定县某学校在综合与实践活动中,要用测角仪测量复兴大街上的
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滹沱河大桥主塔AB的高度(如图①)·某学习小组设计了一个方案:如图②,点C,D,E依次在同一条水
平直线上,DE=96m,EC⊥AB,垂足为C.在D处测得桥塔顶部B的仰角∠CDB)为45°,测得桥塔底部
A的俯角∠CDA为6°,又在E处测得桥塔顶部B的仰角∠CEB)为30°,
B
D
图①
图②
(1)求线段CD的长(结果取一位小数);
(2)求桥塔AB的高度(结果取一位小数)·
(参考数据:tan6°≈0.l,√3≈1.73.)
题型05生物物品相关问题
解题策略
考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定等等,熟知锐角三角函数是解题的关键,做出合理
的辅助线也很重要。
例1(2025·天津和平.三模)如图,一款可调节的笔记本电脑支架放置在水平桌面上,通过调节BA与CB的
仰角a与B的大小来达成个人舒适的高度,己知调节杆CB=11cm,AB=20cm,AB的最大仰角o为53°.
B
D
(1)当点B离桌面高度大约5cm时,手腕最舒适,请问应该调整哪个角的大小?调整为多少度?
(2)在(1)的条件下,求点A到桌面的最大高度.(参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33,
sin27°≈0.45,cos27°≈0.89)
【变式1】(2025天津河北区·二模)为建设美好公园社区,增强民众生活幸福感,某社区服务中心在文化
活动室墙外安装避阳篷,便于社区居民休憩.如图,在侧面示意图中,遮阳篷AB长为5米,与水平面的夹
角为16°,且靠墙端离地高BC为4米,当太阳光线AD与地面CE的夹角为45°时,求阴影CD的长.(结果
精确到0.1米;参考数据:sin16°≈0.28,c0s16°≈0.96,tan16°≈0.29)
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