内容正文:
专项06 解直角三角形
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
连续五年均在第17~20题区间,以解答题形式出现以实际应用为背景,需建立直角三角形模型,运用三角函数求解
命题趋势:解直角三角形是安徽中考“图形与几何”板块的必考内容,近年呈现背景从单一几何走向跨学科融合、核心工具从特殊角走向一般角、能力要求从简单计算走向数学建模的三大转变
2026年预测:解直角三角形仍将稳定在第17~20题,以解答题形式呈现,分值8~10分,实际应用背景为主。“测高”类问题仍为主流,但背景将更加多元。跨学科融合将持续深化,对建模能力的要求进一步提升。
题型01 解直角三角形中仰角俯角问题
析典例·建模型
1.(2026·河北保定·模拟预测)如图1所示的开元寺塔位于河北省定州市,是现存最高的砖木结构古塔.某综合实践小组尝试利用无人机(无人机限高50米)测算开元寺塔的高度.如图2和图3,当无人机位于高度为28米的处(即米)时,测得塔顶处的仰角为.
(1)若米,则开元寺塔的高度为_____米(用含的式子表示);
(2)嘉嘉发现.用现有数据.测量不出塔的高度.于是组内的淇淇又测量了下列两组数据:数据①:如图2,当无人机在处时,测得塔底处的俯角为;数据②:如图3,当无人机从处水平后退56米到达时,测得塔顶处的仰角为.请你任意选择一组数据.计算出开元寺塔的高度.(参考数据:,tan)
【思路分析】(1)解求出,再由求解即可;
(2)选用数据①,解求出即可;选用数据②,解求出即可.
【规范答题】(1)解:由题意得,,,
在中,
∴,
∴(米);
(2)解:选用数据①:
如图2,由题意得,,
∴在中,,
∴,
∴(米);
选用数据②:
如图3,由题意得,,,
在中,
解得
∴(米),
答:开元寺塔的高度为米.
研考点·通技法
常见考点:
1.测量建筑物高度、无人机上升高度、河宽等。
2.给出仰角(视线在水平线上方)或俯角(视线在水平线下方),以及部分距离,求未知高度或距离。
解题技法:
1.构造直角三角形:通常过观测点作水平线,将仰角/俯角转化为三角形内角。
2.选择三角函数:已知邻边求对边用正切,已知斜边求对边用正弦等。
3.注意:仰角和俯角是视线与水平线的夹角,常结合两个不同位置(如两次仰角)列方程。
4.参考数据:题目中会提供 sin、cos、tan 的近似值,按要求取精确度。
破类题·提能力
1.(2026·湖南株洲·一模)交警通常通过限速来降低交通事故发生的概率,而测速摄像头主要通过读取汽车的车牌来识别车辆身份.如图,某条笔直的公路限速,在公路上方高的位置A处有一个摄像头,第一次识别到B处一辆汽车,俯角为,后在C处再次识别到这辆车,俯角为,已知此车辆车牌位于地面高的位置,请判断这辆汽车是否超速,并说明理由.(参考数据:,,,,,)
2.(2026·陕西西安·一模)实践课上,老师组织学生测量学校主教学楼上校徽的高度,学生王雯由距离主教学楼米的大树的底部C处向后移动,当移动到达点D时,她恰好略过大树的顶端E看到校徽的顶端P,接着她继续向后移动到达点B处时,她又恰好略过大树的顶端E看到校徽的底部点Q,并测得(A、B、C、D在一条水平线上),请你利用文中数据帮助王雯计算校徽的高度(参考数据:,,).
3.(2026·安徽合肥·一模)暑假期间,小华一家到某山景区游玩.他们从山脚入口出发,先沿斜坡步行到达缆车入口,再从坐缆车经过秒到达山顶平台.已知斜坡的坡角,缆车行驶路线(近似看成线段)与水平面的夹角,山顶平台到山脚水平面的垂直高度.假设、、、在同一平面内,求缆车行驶的平均速度.(结果精确到,参考数据:,,,) .
题型02解直角三角形中方位角问题
析典例·建模型
1.(2026·江苏连云港·一模)如图,甲、乙两艘货轮同时从A港出发,分别去两港装载物资,B港位于C港西南方向,最后都运送到D港.甲货轮沿A港的南偏东方向航行40海里后到达B港,再沿北偏东航行一定距离到达D港.乙货轮沿A港的正东方向航行一定距离到达C港,装载好货物后再沿正南方向航行一定距离到达D港.(参考数据:)
(1)求两港之间的距离(结果保留根号).
(2)若甲、乙两艘货轮的速度相同(停靠两港的时间相同),哪艘货轮先到达D港?请通过计算说明.
【思路分析】(1)作,可得再结合题意说明,然后求出,进而求出,最后根据得出答案;
(2)作,由题意得,进而得出,再根据求出,然后求出,,接下来求出和,比较得出结论即可.
【规范答题】(1)解:作于点E,如图所示,则
由题意, 得海里,
∴,
∴.
在中,(海里),(海里),
∴(海里),
所以两港之间的距离是海里;
(2)解:甲货轮先到,说明如下:
作于点F,如图所示,则,
由题意,得,
由(1)得(海里),
∴,
∴.
∵,即,
解得,
∴(海里),(海里),
∴(海里),(海里).
∵,甲,乙两艘货轮的速度相同(停靠B,C两港的时间相同),
∴甲货轮先到达D港.
研考点·通技法
常见考点:
1.以正北、正南为基准描述方向(如北偏东37°,南偏西53°)。
2.常结合航行、行走路线,求两点间距离或位置关系。
3.出现在“方向角”问题中,如测量河对岸两点距离、轮船航行等。
解题技法:
1.画方位图:以观测点为中心,画出正北、正南、正东、正西方向线。
2.将方位角转化为三角形内角:例如“北偏东37°”表示从北向东偏37°,与正东夹角为53°。
3.构造直角三角形:通过作垂线或利用已知方位关系,将问题转化为解直角三角形。
4.常用勾股定理、正切、正弦等。
破类题·提能力
1.(2026·浙江舟山·一模)如图,某景区内两条互相垂直的道路,交于点,景点,在道路上,景点在道路上.为了进一步提升景区品质,景区管委会在道路上又开发了风景优美的景点.经测得景点位于景点的北偏东方向上,位于景点的北偏东方向上,景点位于景点的南偏西方向上.已知.
(1)求的度数;
(2)求景点与景点之间的距离.(结果保留根号)
2.(2026·安徽合肥·一模)如图,为巢湖边上东西走向的滨湖大道,小宇沿滨湖大道参加“低碳生活、绿色出行”健步走公益活动、当小宇在点处时,某艘湖中作业船位于小宇南偏东的点处,作业船到滨湖大道的距离为400米;当小宇沿滨湖大道向东步行400米到达点时,作业船沿南偏西的方向航行至点处,此时作业船恰好在小宇的正南方向.求作业船从处航行到处的距离.(参考数据:,)
3.(2026·安徽·模拟预测)如图,某货轮向正北方向航行,在处时测得灯塔在货轮的北偏西方向,灯塔在货轮的北偏东方向.当货轮到达处时,测得灯塔在货轮的正西方向,灯塔在货轮的正东方向,且灯塔,相距海里.
(1)处与灯塔的距离是多少海里?
(2)当货轮到达处时,测得货轮与灯塔的距离是600海里,此时灯塔在货轮的什么方向上?(参考数据:,,)
题型03 解直角三角形中坡度坡比问题
析典例·建模型
1.(2026·陕西汉中·一模)鹳雀楼有“黄河第一楼”之称,是国内唯一一座采用唐代彩画艺术恢复的唐代建筑.小辰用所学知识测量鹳雀楼的高度.在垂直地面的鹳雀楼前阶梯下有一广场,小辰在阶梯前米的A处(米)测得鹳雀楼顶B的仰角为,走上阶梯,在D处测得楼顶B的仰角为,已知阶梯的坡度,阶梯的坡面高度米,请你帮小辰计算鹳雀楼楼身的高度.(,得数保留整数)
【思路分析】由题意可得:四边形是矩形,即米,,由阶梯的坡度可求得米;设米,米,在中,解直角三角形可得,即;在中可得,据此列关于x的方程求解即可.
【规范答题】解:由题意可得:四边形是矩形,即米,,
∵阶梯的坡度,阶梯的坡面高度米,
∴,即,解得:米.
设米,米,
在中,,
∴,
∴,即,解得:,
∴,
∴米,
在中,,
∴,
∴,解得:米.
答:鹳雀楼楼身的高度 约为米.
研考点·通技法
常见考点:
1.坡度 i = 坡高 : 水平距离 = tanα(α为坡角)。
2.常以 1:m 的形式给出,如 i = 1:1.5。
3.涉及堤坝、斜坡、楼梯、地下通道等实际工程问题。
解题技法:
1.理解坡度定义:坡度 = 垂直高度 / 水平距离。
2.构造直角三角形:坡高对应直角边,水平距离对应另一直角边。
3.若给出坡比,可设垂直高度为 k,水平距离为 mk,再利用勾股定理求斜边长。
4.注意:坡度与坡角互化,tanα = i。
破类题·提能力
1.(2026·陕西西安·三模)如图,西安曲江池遗址公园内有标志性建筑阅江楼垂直于水平地面.阳光下,楼的影子落在水平地面和山坡上,测得水平地面上的影长,坡面上的影长.已知山坡坡度,同一时刻,身高的小明在水平地面上的影长为,求阅江楼的高度.
(结果精确到,参考数据:)
2.(2026·陕西西安·一模)如图,山坡长为26米,坡度为,底端A在地面上,山坡与对面的山之间有一条小河,对面山顶D处立有高15米的铁塔.数学实践小组的同学欲测量山高,他们在B处测得塔顶C的仰角,又测得塔底D的仰角.已知点C,D,E在同一条直线上,与水平线垂直,图中点A,B,C,D,E,F均在同一平面内,请计算山高.(测倾器的高度忽略不计,结果精确到1米.参考数据:,,)
3.(2026·江苏盐城·三模)如图,一架无人机静止悬浮在空中处,小明在山坡A处测得无人机的仰角为,小亮在水平地面处测得无人机的仰角为,已知山坡的坡度,处到地面的距离为10米,水平地面长为30米.
(1)求山坡的长;
(2)求此时无人机离地面的高度的长(精确到0.1米).(参考数据:,,)
题型04 解直角三角形中综合实践
析典例·建模型
1.(2026·山东枣庄·一模)综合与实践
【阅读材料】如图,在锐角中,,,的对边长分别为,,,则有.这是解三角形的重要结论,可用于解决实际问题.
【问题提出】万绿湖是广东省重要的生态屏障和饮用水水源地.某综合与实践小组要绘制一幅万绿湖局部平面示意图,现需要知道湖中A,B两岛间的实际距离.由于地形原因,无法利用测距仪直接测量,该小组对这一问题进行了探究.
【方案设计】
工具:测角仪、测距仪、无人机(只能测角度、水平面高度).
测量过程:
步骤1:如图,在空旷地找一点C;
步骤2:利用无人机多次测量并取平均值测得,;
步骤3:利用测距仪多次测量并取平均值测得,.
【问题解决】请你利用【阅读材料】中的结论计算A,B两岛间的距离.(参考数据:,,)
【思路分析】利用三角形内角和定理求出,根据题意可得,代入数据求出的长,即可解答;
【规范答题】解:,,
,
由题意得,,
,
,
答:,两岛间的距离为;
研考点·通技法
常见考点:
1.结合生活实际(如光的折射、隧道截面、栅栏设计、零件截面等)。
2.综合运用解直角三角形、相似三角形、二次函数、最值问题等。
3.往往需要建立几何模型,进行多步计算。
解题技法:
1.认真审题,提取关键数据(长度、角度、参考数据)。
2.画出几何示意图,标出已知量和未知量。
3.分解问题:可能需要多次解直角三角形,或结合相似比例。
4.注意单位换算、精确度要求(如精确到 0.1m)。
5.对于最值问题,常将目标表示为二次函数,利用顶点坐标求最值。
破类题·提能力
1.(2026·广东茂名·一模)淋浴房喷头位置的数学建模探究
题目背景:为优化淋浴体验,某品牌淋浴房设计了可调节喷头系统.请结合几何原理与实际测量数据,解决以下问题:
已知条件
喷头结构
手柄,与墙面的夹角(称为“调整角”).水流射线,落点需满足竖直站立者的“舒适喷淋点”要求.
淋浴房参数
矩形是淋浴房的截面图,.固定站立点满足.
人体工程学定义
“舒适喷淋点”(高度=身高).已知父亲身高,小明身高.
参考数据
问题解决
(1)当父亲使用喷头时,调整角,水流恰好落于其“舒适喷淋点”处.求:点到地面的距离.
(2)父亲使用后,固定器位置不变(长度固定),调整角改为.判断:小明站立于处时,水流是否能喷到他的“舒适喷淋点”?通过计算说明理由.(计算结果精确到个位)
2.(2026·安徽阜阳·一模)综合与实践
【活动主题】班级劳动实践小组到工厂开展综合实践活动,利用边角料制作机械配件.
【问题背景】如图,在一块三角形铝板中裁剪出一个矩形配件.
【工具准备】直尺、测角仪、切割机、计算器等.
【测量过程】在边上选取一点,量得,,矩形的一个顶点在边上,另两个顶点,均在边上,测得,.
【数据信息】用计算器计算得如下参考数据:,,,,,.
【问题解决】求矩形配件的长和宽.(结果精确到)
3.(2026·辽宁抚顺·一模)综合与实践
【主题】某市海上灯塔的高度测量与航道安全规划
在某市海洋经济发展项目中,海上灯塔是保障航道安全的重要设施.某中学数学社团开展“海上灯塔的数学测量与航道规划”项目式学习活动,利用数学知识探究灯塔高度测量与航道安全距离的计算问题.请结合活动素材,完成以下实践探究.
【素材准备】
1.某市某港口附近有一座海上灯塔,其底部N位于海平面,顶部M为灯光发射点;
2.社团成员在港口岸边的A点使用测角仪测量灯塔顶部的仰角,测角仪的高度米(B为测角仪顶部);
3.为保障航道安全,船只航行时与灯塔底部N的水平距离不得小于200米,该距离称为安全航道半径.
【实践探究一】
(1)如图1,若社团成员在A处测得灯塔顶部M的仰角为,从A点向灯塔方向沿直线行走50米到达D点,在D处测得灯塔顶部M的仰角为(所有点都在同一平面内,且点A,D,N在同一条水平线上),求灯塔的高度.(结果保留根号)
【实践探究二】
(2)如图2,已知灯塔灯光最远的照射点为P,此时最大照射距离米.某船只在灯塔正东方向的点F处,若从点F测得灯塔顶部M的仰角为,判断上述点F是否在安全航道以及灯光照射范围内,并说明理由(灯塔高度取实践探究一的结果,船只看作一个点).(结果保留整数.参考数据:)
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专项06 解直角三角形
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选中考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
连续五年均在第17~20题区间,以解答题形式出现以实际应用为背景,需建立直角三角形模型,运用三角函数求解
命题趋势:解直角三角形是安徽中考“图形与几何”板块的必考内容,近年呈现背景从单一几何走向跨学科融合、核心工具从特殊角走向一般角、能力要求从简单计算走向数学建模的三大转变
2026年预测:解直角三角形仍将稳定在第17~20题,以解答题形式呈现,分值8~10分,实际应用背景为主。“测高”类问题仍为主流,但背景将更加多元。跨学科融合将持续深化,对建模能力的要求进一步提升。
题型01 解直角三角形中仰角俯角问题
析典例·建模型
1.(2026·河北保定·模拟预测)如图1所示的开元寺塔位于河北省定州市,是现存最高的砖木结构古塔.某综合实践小组尝试利用无人机(无人机限高50米)测算开元寺塔的高度.如图2和图3,当无人机位于高度为28米的处(即米)时,测得塔顶处的仰角为.
(1)若米,则开元寺塔的高度为_____米(用含的式子表示);
(2)嘉嘉发现.用现有数据.测量不出塔的高度.于是组内的淇淇又测量了下列两组数据:数据①:如图2,当无人机在处时,测得塔底处的俯角为;数据②:如图3,当无人机从处水平后退56米到达时,测得塔顶处的仰角为.请你任意选择一组数据.计算出开元寺塔的高度.(参考数据:,tan)
【思路分析】(1)解求出,再由求解即可;
(2)选用数据①,解求出即可;选用数据②,解求出即可.
【规范答题】(1)解:由题意得,,,
在中,
∴,
∴(米);
(2)解:选用数据①:
如图2,由题意得,,
∴在中,,
∴,
∴(米);
选用数据②:
如图3,由题意得,,,
在中,
解得
∴(米),
答:开元寺塔的高度为米.
研考点·通技法
常见考点:
1.测量建筑物高度、无人机上升高度、河宽等。
2.给出仰角(视线在水平线上方)或俯角(视线在水平线下方),以及部分距离,求未知高度或距离。
解题技法:
1.构造直角三角形:通常过观测点作水平线,将仰角/俯角转化为三角形内角。
2.选择三角函数:已知邻边求对边用正切,已知斜边求对边用正弦等。
3.注意:仰角和俯角是视线与水平线的夹角,常结合两个不同位置(如两次仰角)列方程。
4.参考数据:题目中会提供 sin、cos、tan 的近似值,按要求取精确度。
破类题·提能力
1.(2026·湖南株洲·一模)交警通常通过限速来降低交通事故发生的概率,而测速摄像头主要通过读取汽车的车牌来识别车辆身份.如图,某条笔直的公路限速,在公路上方高的位置A处有一个摄像头,第一次识别到B处一辆汽车,俯角为,后在C处再次识别到这辆车,俯角为,已知此车辆车牌位于地面高的位置,请判断这辆汽车是否超速,并说明理由.(参考数据:,,,,,)
【答案】这辆汽车没有超速,理由见解析
【分析】如图,过点A作交延长线于点D,首先求出,解直角三角形求出,,然后求出速度比较即可.
【详解】解:这辆汽车没有超速,理由如下:
如图,过点A作交延长线于点D,
根据题意得,,,
∴,
∴
∴这辆汽车的速度为
∴这辆汽车没有超速.
2.(2026·陕西西安·一模)实践课上,老师组织学生测量学校主教学楼上校徽的高度,学生王雯由距离主教学楼米的大树的底部C处向后移动,当移动到达点D时,她恰好略过大树的顶端E看到校徽的顶端P,接着她继续向后移动到达点B处时,她又恰好略过大树的顶端E看到校徽的底部点Q,并测得(A、B、C、D在一条水平线上),请你利用文中数据帮助王雯计算校徽的高度(参考数据:,,).
【答案】校徽的高度为
【分析】过点F作于点D,求出,推导出,得到,则,代入求解即可.
【详解】解:过点F作于点D,如图
,
由题知:,
,
又,
,
,
.
答:校徽的高度为.
3.(2026·安徽合肥·一模)暑假期间,小华一家到某山景区游玩.他们从山脚入口出发,先沿斜坡步行到达缆车入口,再从坐缆车经过秒到达山顶平台.已知斜坡的坡角,缆车行驶路线(近似看成线段)与水平面的夹角,山顶平台到山脚水平面的垂直高度.假设、、、在同一平面内,求缆车行驶的平均速度.(结果精确到,参考数据:,,,) .
【答案】缆车行驶的平均速度约为.
【分析】过点分别作、的垂线,垂足为、,在直角中,利用三角函数计算出,容易证明四边形是矩形,则,进而求出.再利用三角函数求出,最后除以行驶时间即可得到速度.
【详解】解:如图,过点分别作、的垂线,垂足为、,
由题意可知,,,,,
在直角中,,
∵,,,
∴四边形是矩形,
∴,
∴
在直角中,,
∴缆车行驶的平均速度为.
答:缆车行驶的平均速度约为.
题型02解直角三角形中方位角问题
析典例·建模型
1.(2026·江苏连云港·一模)如图,甲、乙两艘货轮同时从A港出发,分别去两港装载物资,B港位于C港西南方向,最后都运送到D港.甲货轮沿A港的南偏东方向航行40海里后到达B港,再沿北偏东航行一定距离到达D港.乙货轮沿A港的正东方向航行一定距离到达C港,装载好货物后再沿正南方向航行一定距离到达D港.(参考数据:)
(1)求两港之间的距离(结果保留根号).
(2)若甲、乙两艘货轮的速度相同(停靠两港的时间相同),哪艘货轮先到达D港?请通过计算说明.
【思路分析】(1)作,可得再结合题意说明,然后求出,进而求出,最后根据得出答案;
(2)作,由题意得,进而得出,再根据求出,然后求出,,接下来求出和,比较得出结论即可.
【规范答题】(1)解:作于点E,如图所示,则
由题意, 得海里,
∴,
∴.
在中,(海里),(海里),
∴(海里),
所以两港之间的距离是海里;
(2)解:甲货轮先到,说明如下:
作于点F,如图所示,则,
由题意,得,
由(1)得(海里),
∴,
∴.
∵,即,
解得,
∴(海里),(海里),
∴(海里),(海里).
∵,甲,乙两艘货轮的速度相同(停靠B,C两港的时间相同),
∴甲货轮先到达D港.
研考点·通技法
常见考点:
1.以正北、正南为基准描述方向(如北偏东37°,南偏西53°)。
2.常结合航行、行走路线,求两点间距离或位置关系。
3.出现在“方向角”问题中,如测量河对岸两点距离、轮船航行等。
解题技法:
1.画方位图:以观测点为中心,画出正北、正南、正东、正西方向线。
2.将方位角转化为三角形内角:例如“北偏东37°”表示从北向东偏37°,与正东夹角为53°。
3.构造直角三角形:通过作垂线或利用已知方位关系,将问题转化为解直角三角形。
4.常用勾股定理、正切、正弦等。
破类题·提能力
1.(2026·浙江舟山·一模)如图,某景区内两条互相垂直的道路,交于点,景点,在道路上,景点在道路上.为了进一步提升景区品质,景区管委会在道路上又开发了风景优美的景点.经测得景点位于景点的北偏东方向上,位于景点的北偏东方向上,景点位于景点的南偏西方向上.已知.
(1)求的度数;
(2)求景点与景点之间的距离.(结果保留根号)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平行线的性质可得出,的度数,再根据即可求解;
(2)通过计算的度数,得到,由等角对等边可得,在中,解直角三角形求出,,从而求出,再根据,,求出,即可求解.
【详解】(1)解:如图,由题意可得,,,,.
,,
;
(2)解:,
.
由(1)得,
.
.
在中,,,
,
,
.
,,
,
.
景点与景点之间的距离为.
2.(2026·安徽合肥·一模)如图,为巢湖边上东西走向的滨湖大道,小宇沿滨湖大道参加“低碳生活、绿色出行”健步走公益活动、当小宇在点处时,某艘湖中作业船位于小宇南偏东的点处,作业船到滨湖大道的距离为400米;当小宇沿滨湖大道向东步行400米到达点时,作业船沿南偏西的方向航行至点处,此时作业船恰好在小宇的正南方向.求作业船从处航行到处的距离.(参考数据:,)
【答案】925米
【分析】过点作于点,根据题意解直角三角形可得,由矩形的判定和性质得出,结合图形利用锐角三角函数解三角形即可.
【详解】解:过点作于点,
由题意得,,,
在中,,
,
米,
米,
,
四边形为矩形,
米,
在中,,
,
米,
答:作业船从C处航行到D处的距离为925米.
3.(2026·安徽·模拟预测)如图,某货轮向正北方向航行,在处时测得灯塔在货轮的北偏西方向,灯塔在货轮的北偏东方向.当货轮到达处时,测得灯塔在货轮的正西方向,灯塔在货轮的正东方向,且灯塔,相距海里.
(1)处与灯塔的距离是多少海里?
(2)当货轮到达处时,测得货轮与灯塔的距离是600海里,此时灯塔在货轮的什么方向上?(参考数据:,,)
【答案】(1)处与灯塔的距离约是270海里
(2)灯塔在货轮的南偏东方向上
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用.
(1)由题意得,,,则,
根据灯塔,相距海里,可得,在中,已知,利用三角函数定义即可解答;
(2)由题意得为直角三角形,利用正弦函数定义,,故,结合方位角定义即可解答.
【详解】(1)解:根据题意可知,,,,则,
灯塔,相距海里,
,
在中,,
解得(海里),
故处与灯塔的距离约是270海里;
(2)由(1)可得(海里),
在中,,
所以,即灯塔在货轮的南偏东方向上.
题型03 解直角三角形中坡度坡比问题
析典例·建模型
1.(2026·陕西汉中·一模)鹳雀楼有“黄河第一楼”之称,是国内唯一一座采用唐代彩画艺术恢复的唐代建筑.小辰用所学知识测量鹳雀楼的高度.在垂直地面的鹳雀楼前阶梯下有一广场,小辰在阶梯前米的A处(米)测得鹳雀楼顶B的仰角为,走上阶梯,在D处测得楼顶B的仰角为,已知阶梯的坡度,阶梯的坡面高度米,请你帮小辰计算鹳雀楼楼身的高度.(,得数保留整数)
【思路分析】由题意可得:四边形是矩形,即米,,由阶梯的坡度可求得米;设米,米,在中,解直角三角形可得,即;在中可得,据此列关于x的方程求解即可.
【规范答题】解:由题意可得:四边形是矩形,即米,,
∵阶梯的坡度,阶梯的坡面高度米,
∴,即,解得:米.
设米,米,
在中,,
∴,
∴,即,解得:,
∴,
∴米,
在中,,
∴,
∴,解得:米.
答:鹳雀楼楼身的高度 约为米.
研考点·通技法
常见考点:
1.坡度 i = 坡高 : 水平距离 = tanα(α为坡角)。
2.常以 1:m 的形式给出,如 i = 1:1.5。
3.涉及堤坝、斜坡、楼梯、地下通道等实际工程问题。
解题技法:
1.理解坡度定义:坡度 = 垂直高度 / 水平距离。
2.构造直角三角形:坡高对应直角边,水平距离对应另一直角边。
3.若给出坡比,可设垂直高度为 k,水平距离为 mk,再利用勾股定理求斜边长。
4.注意:坡度与坡角互化,tanα = i。
破类题·提能力
1.(2026·陕西西安·三模)如图,西安曲江池遗址公园内有标志性建筑阅江楼垂直于水平地面.阳光下,楼的影子落在水平地面和山坡上,测得水平地面上的影长,坡面上的影长.已知山坡坡度,同一时刻,身高的小明在水平地面上的影长为,求阅江楼的高度.
(结果精确到,参考数据:)
【答案】阅江楼的高度约为.
【分析】作交延长线于点,作于点,利用坡度结合勾股定理求得,,再利用相似三角形的应用求解即可.
【详解】解:作交延长线于点,作于点,
∵,
∴四边形是矩形,
∵山坡坡度,,
∴设,则,
由勾股定理得,
解得(负值已舍去),
∴,,
∵,
∴,
∵身高的小明在水平地面上的影长为,
∴,即,
解得,
∴,
答:阅江楼的高度约为.
2.(2026·陕西西安·一模)如图,山坡长为26米,坡度为,底端A在地面上,山坡与对面的山之间有一条小河,对面山顶D处立有高15米的铁塔.数学实践小组的同学欲测量山高,他们在B处测得塔顶C的仰角,又测得塔底D的仰角.已知点C,D,E在同一条直线上,与水平线垂直,图中点A,B,C,D,E,F均在同一平面内,请计算山高.(测倾器的高度忽略不计,结果精确到1米.参考数据:,,)
【答案】山高为米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用-俯角仰角,解直角三角形的应用-坡角坡度,正确地作出辅助线是解题的关键.过作于,于,则四边形是矩形,,由坡度为,求出,,再根据,,得到,,最后根据,求出,最后根据计算即可.
【详解】解:过作于,于,则四边形是矩形,,
∵山坡长为26米,坡度为,
∴设,,
∵,
∴,
解得(负值舍去),
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
解得,
∴(米),
答:山高为米.
3.(2026·江苏盐城·三模)如图,一架无人机静止悬浮在空中处,小明在山坡A处测得无人机的仰角为,小亮在水平地面处测得无人机的仰角为,已知山坡的坡度,处到地面的距离为10米,水平地面长为30米.
(1)求山坡的长;
(2)求此时无人机离地面的高度的长(精确到0.1米).(参考数据:,,)
【答案】(1)山坡的长为米
(2)此时无人机离地面的高度的长米
【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是解此题的关键.
(1)作交的延长线于,由题意可得米,由山坡的坡比,求出米,再由勾股定理计算即可得解;
(2)延长交于点,则,易得四边形为矩形,由矩形的性质可得米,,证明为等腰直角三角形,得出,设米,则米,米,解直角三角形,即可得解.
【详解】(1)解:如图,作交的延长线于,
由题意可得:米,
∵山坡的坡比,
∴,
∴米,
∴米,
∴山坡的长为米;
(2)解:如图:延长交于点,则,
则:,
∴四边形为矩形,
∴米,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴,
设米,则米,米,
∵,
∴,
∴米,即此时无人机离地面的高度的长米.
题型04 解直角三角形中综合实践
析典例·建模型
1.(2026·山东枣庄·一模)综合与实践
【阅读材料】如图,在锐角中,,,的对边长分别为,,,则有.这是解三角形的重要结论,可用于解决实际问题.
【问题提出】万绿湖是广东省重要的生态屏障和饮用水水源地.某综合与实践小组要绘制一幅万绿湖局部平面示意图,现需要知道湖中A,B两岛间的实际距离.由于地形原因,无法利用测距仪直接测量,该小组对这一问题进行了探究.
【方案设计】
工具:测角仪、测距仪、无人机(只能测角度、水平面高度).
测量过程:
步骤1:如图,在空旷地找一点C;
步骤2:利用无人机多次测量并取平均值测得,;
步骤3:利用测距仪多次测量并取平均值测得,.
【问题解决】请你利用【阅读材料】中的结论计算A,B两岛间的距离.(参考数据:,,)
【思路分析】利用三角形内角和定理求出,根据题意可得,代入数据求出的长,即可解答;
【规范答题】解:,,
,
由题意得,,
,
,
答:,两岛间的距离为;
研考点·通技法
常见考点:
1.结合生活实际(如光的折射、隧道截面、栅栏设计、零件截面等)。
2.综合运用解直角三角形、相似三角形、二次函数、最值问题等。
3.往往需要建立几何模型,进行多步计算。
解题技法:
1.认真审题,提取关键数据(长度、角度、参考数据)。
2.画出几何示意图,标出已知量和未知量。
3.分解问题:可能需要多次解直角三角形,或结合相似比例。
4.注意单位换算、精确度要求(如精确到 0.1m)。
5.对于最值问题,常将目标表示为二次函数,利用顶点坐标求最值。
破类题·提能力
1.(2026·广东茂名·一模)淋浴房喷头位置的数学建模探究
题目背景:为优化淋浴体验,某品牌淋浴房设计了可调节喷头系统.请结合几何原理与实际测量数据,解决以下问题:
已知条件
喷头结构
手柄,与墙面的夹角(称为“调整角”).水流射线,落点需满足竖直站立者的“舒适喷淋点”要求.
淋浴房参数
矩形是淋浴房的截面图,.固定站立点满足.
人体工程学定义
“舒适喷淋点”(高度=身高).已知父亲身高,小明身高.
参考数据
问题解决
(1)当父亲使用喷头时,调整角,水流恰好落于其“舒适喷淋点”处.求:点到地面的距离.
(2)父亲使用后,固定器位置不变(长度固定),调整角改为.判断:小明站立于处时,水流是否能喷到他的“舒适喷淋点”?通过计算说明理由.(计算结果精确到个位)
【答案】(1);
(2)水流无法喷在小明的“舒适喷淋点”处.理由见解析
【分析】(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)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,再比较即可.
【详解】(1)解: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)解: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.(2026·安徽阜阳·一模)综合与实践
【活动主题】班级劳动实践小组到工厂开展综合实践活动,利用边角料制作机械配件.
【问题背景】如图,在一块三角形铝板中裁剪出一个矩形配件.
【工具准备】直尺、测角仪、切割机、计算器等.
【测量过程】在边上选取一点,量得,,矩形的一个顶点在边上,另两个顶点,均在边上,测得,.
【数据信息】用计算器计算得如下参考数据:,,,,,.
【问题解决】求矩形配件的长和宽.(结果精确到)
【答案】矩形配件的长和宽分别约为,
【分析】作于H,解求出,解求出,,解求出,得出,即可解答.
【详解】解:如图,作于,在中,,
,,
,
在中,,
∵矩形,,
∴,
,,
,
∵,
,
在中,,
,
.
∴矩形配件的长和宽分别约为,.
3.(2026·辽宁抚顺·一模)综合与实践
【主题】某市海上灯塔的高度测量与航道安全规划
在某市海洋经济发展项目中,海上灯塔是保障航道安全的重要设施.某中学数学社团开展“海上灯塔的数学测量与航道规划”项目式学习活动,利用数学知识探究灯塔高度测量与航道安全距离的计算问题.请结合活动素材,完成以下实践探究.
【素材准备】
1.某市某港口附近有一座海上灯塔,其底部N位于海平面,顶部M为灯光发射点;
2.社团成员在港口岸边的A点使用测角仪测量灯塔顶部的仰角,测角仪的高度米(B为测角仪顶部);
3.为保障航道安全,船只航行时与灯塔底部N的水平距离不得小于200米,该距离称为安全航道半径.
【实践探究一】
(1)如图1,若社团成员在A处测得灯塔顶部M的仰角为,从A点向灯塔方向沿直线行走50米到达D点,在D处测得灯塔顶部M的仰角为(所有点都在同一平面内,且点A,D,N在同一条水平线上),求灯塔的高度.(结果保留根号)
【实践探究二】
(2)如图2,已知灯塔灯光最远的照射点为P,此时最大照射距离米.某船只在灯塔正东方向的点F处,若从点F测得灯塔顶部M的仰角为,判断上述点F是否在安全航道以及灯光照射范围内,并说明理由(灯塔高度取实践探究一的结果,船只看作一个点).(结果保留整数.参考数据:)
【答案】(1)米
(2)点F在安全航道范围内,且在灯光照射范围内.理由见解析
【分析】(1)连接并延长交于点E,则四边形是矩形,四边形是矩形,在中,,在中,,得,即可求解;
(2)在中,,即,即可求解.
【详解】(1)解:如图1,连接并延长交于点E,则四边形是矩形,四边形是矩形,
∴米,米.
在中,,
,
设米,则米.
∴米.
在中,
,
,
解得,
米.
米.
答:灯塔的高度为米.
(2)解:点F在安全航道范围内,且在灯光照射范围内.理由如下:
如图2.由题意,得米.
在中,
即;
∴(米),(米).
∴,;
∴点F在安全航道范围内,且在灯光照射范围内.
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