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專(zhuān)題28解直角三角形模型之實(shí)際應(yīng)用模型解直角三角形是中考的重要內(nèi)容之一(也可理解為相似三角形的一種特殊情況),直角三角形邊、角關(guān)系的知識(shí)是解直角三角形的基礎(chǔ)。將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題是關(guān)鍵,通常是通過(guò)作高線或垂線轉(zhuǎn)化為解直角三角形問(wèn)題,在解直角三角形時(shí)要注意三角函數(shù)的選取,避免計(jì)算復(fù)雜。在解題中,若求解的邊、角不在直角三角形中,應(yīng)先添加輔助線,構(gòu)造直角三角形。為了提高解題和得分能力,本專(zhuān)題重點(diǎn)講解解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用模型。TOC\o"1-4"\h\z\u 2模型1.背靠背模型 2模型2.母子模型 6模型3.擁抱模型 12 17【知識(shí)儲(chǔ)備】圖1圖2圖3圖4圖5如圖1,30°-60°-90°三邊比值;如圖2,45°-45°-90°三邊比值如圖3,30°-30°-120°三邊比值;如圖4,30°-45°-105°三邊比值如圖5,45°-60°-75°三邊比值。上面五個(gè)結(jié)論在于運(yùn)用勾股定理和方程,當(dāng)然也可用三角函數(shù)。其實(shí)三角函數(shù)相關(guān)題目的輔助線也是類(lèi)似,即作垂線,把角放在直角三角形中來(lái)研究。希望同學(xué)能夠自己動(dòng)手計(jì)算并研究記憶這些特殊角度三角形的三邊比值,這些結(jié)論在選填題特別好用。模型1.背靠背模型背靠背模型:如圖,若三角形中有已知角時(shí),則通過(guò)在三角形內(nèi)作高CD,構(gòu)造出兩個(gè)直角三角形求解,其中公共邊(高)CD是解題的關(guān)鍵。圖1圖2圖3圖4圖5重要等量關(guān)系:如圖1,CD為公共邊,則AD+BD=AB;如圖2,CE=DA,CD=EA,則CE+BD=AB;如圖3,CD=EF,CE=DF,則AD+CE+BF=AB;如圖4,DE=BF,BD=EF,則AE+EF=AF;如圖5,BE=CF,CE=BF,則AE+EB=AB。例1.(2024·黑龍江綏化·中考真題)如圖,用熱氣球的探測(cè)器測(cè)一棟樓的高度,從熱氣球上的點(diǎn)測(cè)得該樓頂部點(diǎn)的仰角為,測(cè)得底部點(diǎn)的俯角為,點(diǎn)與樓的水平距離,則這棟樓的高度為m(結(jié)果保留根號(hào)).【答案】/【分析】本題考查解直角三角形—仰角俯角問(wèn)題.注意準(zhǔn)確構(gòu)造直角三角形是解答此題的關(guān)鍵.根據(jù)題意得,然后利用三角函數(shù)求解即可.【詳解】解:依題意,.在中,,在中,,∴.故答案為:.例2.(2024·山東泰安·中考真題)在綜合實(shí)踐課上,數(shù)學(xué)興趣小組用所學(xué)數(shù)學(xué)知識(shí)測(cè)量大汶河某河段的寬度,他們?cè)诤影兑粋?cè)的瞭望臺(tái)上放飛一只無(wú)人機(jī),如圖,無(wú)人機(jī)在河上方距水面高60米的點(diǎn)處測(cè)得瞭望臺(tái)正對(duì)岸A處的俯角為,測(cè)得瞭望臺(tái)頂端處的俯角為,已知瞭望臺(tái)高12米(圖中點(diǎn),,,在同一平面內(nèi)),那么大汶河此河段的寬為米.(參考數(shù)據(jù):,,,)【答案】74【分析】本題主要考查解直角三角形的應(yīng)用—仰角、俯角問(wèn)題等知識(shí)點(diǎn),熟練掌握解直角三角形是解題關(guān)鍵.根據(jù)題意可得,則,再通過(guò)解直角三角形求得和,最后根據(jù)線段的和差即可解答.【詳解】解:由題知,∴,在,∴,∴,在中,,∴,∴.故答案為:74.例3.(2023·遼寧大連·模擬預(yù)測(cè))如圖,是某市在城區(qū)河道上新建成的一座大橋,學(xué)校數(shù)學(xué)興趣小組在一次數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中對(duì)橋墩的高度進(jìn)行了測(cè)量,測(cè)得斜坡長(zhǎng)為50米,,在斜坡頂端C處水平地面上以的速度行走半分鐘到達(dá)點(diǎn)D,在點(diǎn)D處測(cè)得橋墩最高點(diǎn)A的仰角為.(1)水平地面長(zhǎng)為米;(2)求橋墩的高(結(jié)果保留1位小數(shù)).(參考數(shù)據(jù):,,,)【答案】(1)30;(2)米.【分析】本題考查路程問(wèn)題,解直角三角形的應(yīng)用——仰角俯角問(wèn)題,添加適當(dāng)?shù)妮o助線構(gòu)造直角三角形是解題的關(guān)鍵.(1)根據(jù)“路程=速度×?xí)r間”計(jì)算即可;(2)延長(zhǎng)交于點(diǎn)H,可知,在中,根據(jù)特殊角的三角函數(shù)表示出和,再在中,求出的長(zhǎng),進(jìn)一步可得的長(zhǎng).【詳解】(1)解:∵,∴(米);故答案為:30(2)解:延長(zhǎng)交于點(diǎn)H,∵,,∴,,∴在中,(米),(米),∴(米),∵,∴在中,(米),∴(米).例4.(2024·山東青島·中考真題)“滑滑梯”是同學(xué)們小時(shí)候經(jīng)常玩的游戲,滑梯的坡角越小,安全性越高.從安全性及適用性出發(fā),小亮同學(xué)對(duì)所在小區(qū)的一處滑梯進(jìn)行調(diào)研,制定了如下改造方案,請(qǐng)你幫小亮解決方案中的問(wèn)題.方案名稱(chēng)滑梯安全改造測(cè)量工具測(cè)角儀、皮尺等方案設(shè)計(jì)如圖,將滑梯頂端拓寬為,使,并將原來(lái)的滑梯改為,(圖中所有點(diǎn)均在同一平面內(nèi),點(diǎn)在同一直線上,點(diǎn)在同一直線上)測(cè)量數(shù)據(jù)【步驟一】利用皮尺測(cè)量滑梯的高度;【步驟二】在點(diǎn)處用測(cè)角儀測(cè)得;【步驟三】在點(diǎn)處用測(cè)角儀測(cè)得.解決問(wèn)題調(diào)整后的滑梯會(huì)多占多長(zhǎng)一段地面?(即求的長(zhǎng))(參考數(shù)據(jù):)【答案】調(diào)整后的滑梯會(huì)多占的一段地面【分析】本題主要考查了解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用,矩形的性質(zhì)與判定,過(guò)點(diǎn)E作于H,則四邊形是矩形,可得,再解直角三角形求出的長(zhǎng)即可得到答案.【詳解】解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)E作于H,則四邊形是矩形,∴,在中,,∴,∴,在中,,∴,∴,∴,答:調(diào)整后的滑梯會(huì)多占的一段地面.模型2.母子模型圖1圖2圖3圖4母子模型:若三角形中有已知角,通過(guò)在三角形外作高BC,構(gòu)造有公共直角的兩個(gè)三角形求解,其中公共邊BC是解題的關(guān)鍵。重要等量關(guān)系:如圖1,BC為公共邊,AD+DC=AC;如圖2,BC為公共邊,DC-BC=DB;如圖3,DF=EC,DE=FC,BF+DE=BC,AE+DF=AC;如圖4,AF=CE,AC=FE,BC+AF=BE。圖5圖6圖7圖8圖9如圖5,BE+EC=BC;如圖6,EC-BC=BE;如圖7,AC=FG,AF=CG,AD+DC=FG,BC+AF=BG;如圖8,BC=FG,BF=CG,AC+BF=AG,EF+BC=EG;如圖9,BC=FG,BF=CG,EF+BC=EG,BD+DF=BF,AC+BD+DF=AG。例1.(2024·廣東廣州·中考真題)2024年6月2日,嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體(簡(jiǎn)稱(chēng)為“著上組合體”)成功著陸在月球背面.某校綜合實(shí)踐小組制作了一個(gè)“著上組合體”的模擬裝置,在一次試驗(yàn)中,如圖,該模擬裝置在緩速下降階段從點(diǎn)垂直下降到點(diǎn),再垂直下降到著陸點(diǎn),從點(diǎn)測(cè)得地面點(diǎn)的俯角為,米,米.(1)求的長(zhǎng);(2)若模擬裝置從點(diǎn)以每秒2米的速度勻速下降到點(diǎn),求模擬裝置從點(diǎn)下降到點(diǎn)的時(shí)間.(參考數(shù)據(jù):,,)【答案】(1)的長(zhǎng)約為8米;(2)模擬裝置從點(diǎn)下降到點(diǎn)的時(shí)間為秒.【分析】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用——仰俯角問(wèn)題,靈活運(yùn)用銳角三角函數(shù)求邊長(zhǎng)是解題關(guān)鍵.(1)過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),根據(jù)余弦值求出的長(zhǎng)即可;(2)先由勾股定理,求出的長(zhǎng),再利用正弦值求出的長(zhǎng),進(jìn)而得到的長(zhǎng),然后除以速度,即可求出下降時(shí)間.【詳解】(1)解:如圖,過(guò)點(diǎn)作交于點(diǎn),由題意可知,,,在中,,米,,米,即的長(zhǎng)約為8米;(2)解:米,米,米,在中,,米,,米,米,模擬裝置從點(diǎn)以每秒2米的速度勻速下降到點(diǎn),模擬裝置從點(diǎn)下降到點(diǎn)的時(shí)間為秒,即模擬裝置從點(diǎn)下降到點(diǎn)的時(shí)間為秒.例2.(2024·湖南長(zhǎng)沙·模擬預(yù)測(cè))某校研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)量學(xué)校旗桿的高度,如圖在教學(xué)樓一樓C處測(cè)得旗桿頂部的仰角為,在教學(xué)樓五樓D處測(cè)得旗桿頂部的仰角為,旗桿底部與教學(xué)樓一樓在同一水平線上,已知米,求旗桿的高度.
【答案】18米【分析】該題主要考查了解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問(wèn)題,矩形的性質(zhì)和判定,解題的關(guān)鍵是理解題意,正確作出輔助線.如圖,過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)H,則四邊形是矩形,設(shè),在中,求出,得出,,在中,求出,根據(jù),求出,即可求解;【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)D作于點(diǎn)H,則四邊形是矩形,
設(shè),在中,,∴,∴,,在中,,∴,∵,∴,解得,,∴,答:旗桿的高度為.例3.(2024·山東日照·中考真題)潮汐塔是萬(wàn)平口區(qū)域內(nèi)的標(biāo)志性建筑,在其塔頂可俯視景區(qū)全貌.某數(shù)學(xué)興趣小組用無(wú)人機(jī)測(cè)量潮汐塔的高度,測(cè)量方案如圖所示:無(wú)人機(jī)在距水平地面的點(diǎn)M處測(cè)得潮汐塔頂端A的俯角為,再將無(wú)人機(jī)沿水平方向飛行到達(dá)點(diǎn)N,測(cè)得潮汐塔底端B的俯角為(點(diǎn)在同一平面內(nèi)),則潮汐塔的高度為(
)(結(jié)果精確到.參考數(shù)據(jù):)A. B. C. D.【答案】B【分析】本題考査了解直角三角形的應(yīng)用一仰角俯角問(wèn)題,根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形添加適當(dāng)?shù)妮o助線是解題的關(guān)鍵.延長(zhǎng)交于點(diǎn)C,根據(jù)題意得,然后在中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出的長(zhǎng),從而求出的長(zhǎng),再在中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出的長(zhǎng),最后利用線段的和差關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,即可解答.【詳解】如圖,延長(zhǎng)交于點(diǎn)C.由題意得.在中,,,.在中,,,.故選B.例4.(2024·山西大同·模擬預(yù)測(cè))在新農(nóng)村建設(shè)中,某村依托當(dāng)?shù)貐^(qū)位條件,資源特色和市場(chǎng)需求,圍繞體驗(yàn)性、參與性和互動(dòng)性,打造一批休閑農(nóng)業(yè)類(lèi)旅游景點(diǎn),如圖是景區(qū)五個(gè)景點(diǎn)A,B,C,D,E的平面示意圖,B,A在C的正西方向,D在C的正北方向,D,E在B的北偏東方向上,E在A的東北方向上,C,D相距,E在的中點(diǎn)處.則景點(diǎn)B,A之間的距離是.(結(jié)果保留根號(hào))
【答案】【分析】此題考查直角三角形的問(wèn)題,先求出的長(zhǎng)度,過(guò)作與,在中,求得,在中,求得,于是得到結(jié)論,將已知條件和所求結(jié)論轉(zhuǎn)化到同一個(gè)直角三角形中求解是解直角三角形的常規(guī)思路.【詳解】解:由題意得,,,,,,,在的中點(diǎn)處,,如圖,過(guò)作于,在中,,在中,,,故答案為:,例5.(2024·江西南昌·模擬預(yù)測(cè))如圖1,是南昌八一起義紀(jì)念塔,象征著革命的勝利.某校數(shù)學(xué)社團(tuán)的同學(xué)們欲測(cè)量塔的高度.如圖2,他們?cè)诘谝粚涌磁_(tái)上架設(shè)測(cè)角儀,從處測(cè)得塔的最高點(diǎn)的仰角為,測(cè)出,臺(tái)階可抽象為線段,,臺(tái)階的坡角為,測(cè)角儀的高度為,塔身可抽象成線段.(1)求測(cè)角儀與塔身的水平距離;(2)求塔身的高度.(結(jié)果精確到)(參考數(shù)據(jù):,,,)【答案】(1)(2)【分析】本題考查了解直角三角形,解題的關(guān)鍵是正確作出輔助線,構(gòu)造直角三角形求解.(1)延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則,,易得,根據(jù)勾股定理得出,最后即可解答;(2)由(1)可知,,根據(jù)題意得出,,,則,,根據(jù),即可解答.【詳解】(1)解:如圖,延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則,,由題意可知,,,,,,答:測(cè)角儀與塔身的水平距離為;(2)解:由(1)可知,,由題意可知,,,,,,,答:塔身的高度約為.例6.(2024·江蘇徐州·模擬預(yù)測(cè))如圖1,徐州云龍山是國(guó)家5A級(jí)景區(qū),它既有自然風(fēng)光,又有人文景觀.小明沿圖2所示的路線圖登頂云龍山,他從山腳A出發(fā);沿AB行走166米到達(dá)點(diǎn)B,再沿到山頂點(diǎn)C.已知山高CD為142米,從點(diǎn)A看點(diǎn)B的仰角為,從點(diǎn)B看點(diǎn)C的仰角為.求小明從山腳點(diǎn)A到達(dá)山頂點(diǎn)C共走了多少米?(結(jié)果精確到1米).(參考數(shù)據(jù):,,)【答案】.【分析】本題主要考查解直角三角形得應(yīng)用,過(guò)點(diǎn)B作,垂足為F,過(guò)點(diǎn)B作,垂足為G.則,.在中,利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)得,則可得,在中,求得,即可得.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)B作,垂足為F,過(guò)點(diǎn)B作,垂足為G.如圖,則,.在中,,,∴.∵,∴.在中,.∴.答:小明從山腳點(diǎn)A到達(dá)山頂點(diǎn)C共走了.模型3.擁抱模型擁抱模型:如圖,分別解兩個(gè)直角三角形,其中公共邊BC是解題的關(guān)鍵。圖1圖2圖3圖4重要等量關(guān)系:如圖1,BC為公共邊;如圖2,BF+FC+CE=BE;如圖3,BC+CE=BE;如圖4,AB=GE,AG=BE,BC+CE=AG,DG+AB=DE。例1.(2024·四川·??家荒#┤鐖D,電視塔是西安市的標(biāo)志性建筑之一,學(xué)習(xí)測(cè)量后,小強(qiáng)想測(cè)量其高度如圖,他先在電視塔附近一樓房的底端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔頂點(diǎn)處的仰角是,然后爬到該樓房頂端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔底部處的俯角恰好是,已知樓房高為米,根據(jù)以上觀測(cè)數(shù)據(jù),請(qǐng)你求出電視塔的高度(結(jié)果精確到米)(參考數(shù)據(jù):,,,)【答案】電視塔的高度約為米【分析】爬到該樓房頂端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔底部處的俯角是,得到,根據(jù),即,得到,根據(jù)在電視塔附近一樓房的底端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔頂點(diǎn)處的仰角是,得到,得到結(jié)果.【詳解】解:爬到該樓房頂端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔底部處的俯角是,,在中,,,即,解得,,在電視塔附近一樓房的底端點(diǎn)處觀測(cè)電視塔頂點(diǎn)處的仰角是,.在中,.答:電視塔的高度約為米.【點(diǎn)睛】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是熟練運(yùn)用正切定義計(jì)算.例2.(23-24九年級(jí)上·福建漳州·期末)某校數(shù)學(xué)興趣小組測(cè)量校園內(nèi)旗桿的高度,活動(dòng)記錄如下:活動(dòng)任務(wù):測(cè)量旗桿的高度【步驟一】設(shè)計(jì)測(cè)量方案小組成員討論后,畫(huà)出兩種測(cè)量方案的圖形,如圖1,圖2.【步驟二】準(zhǔn)備測(cè)量工具筷子,皮尺和測(cè)傾器,如圖3.皮尺的功能是直接測(cè)此任意可達(dá)到的兩點(diǎn)間的距離;測(cè)傾器(由度盤(pán),鉛錘和支桿組成)的功能是測(cè)量目標(biāo)物的仰角或俯角【步驟三】實(shí)地測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)方案一:利用鏡子的反射(測(cè)量時(shí),所使用的平面鏡的大小和厚度均忽略不計(jì),根據(jù)光的反射定律,反射角等于入射角,法線,),如圖1,小明利用鏡子和皮尺測(cè)出了旗桿的高度,其測(cè)量和求解過(guò)程如下:測(cè)量過(guò)程:小明將鏡子放在距離旗桿底部的點(diǎn)C處,然后看若鏡子沿直線來(lái)回移動(dòng),直至看到旗桿頂端B在鏡子中的像與點(diǎn)C重合,此時(shí)小明站在點(diǎn)D處,測(cè)得,小明的眼睛離地面的高度.求解過(guò)程:由測(cè)量知,,,.法線,,①______,.,即.②______().故旗桿的高度為③______.方案二:如圖2,小亮在測(cè)點(diǎn)D處安置測(cè)傾器,測(cè)得旗桿頂端B的仰角.量出測(cè)點(diǎn)D到旗桿的距離,量出測(cè)傾器的高度.(1)補(bǔ)全小明求解過(guò)程中①②③所缺的內(nèi)容;(2)請(qǐng)你根據(jù)方案二求出旗桿的高度(結(jié)果精確到).(參考數(shù)據(jù):,,)【答案】(1)①(或);②;③(2)旗桿的高度約為【分析】(1)本題考查相似三角形的性質(zhì)與判定,根據(jù)題意證明,再利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例,建立等式求解,即可解題.(2)本題考查解直角三角形,根據(jù)題意得出、,利用,求得,再根據(jù),即可解題.【詳解】(1)解:由測(cè)量知,,,,法線,,,,,,即,(),故旗桿的高度為.故答案為:(或);;;(2)解:由題知,,,,,,,,,即,解得(),(),,旗桿的高度約為.例3.(2024·四川巴中·中考真題)某興趣小組開(kāi)展了測(cè)量電線塔高度的實(shí)踐活動(dòng).如圖所示,斜坡的坡度,,在處測(cè)得電線塔頂部的仰角為,在處測(cè)得電線塔頂部的仰角為.(1)求點(diǎn)離水平地面的高度.(2)求電線塔的高度(結(jié)果保留根號(hào)).【答案】(1);(2)電線塔的高度.【分析】本題主要考查了解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用.(1)由斜坡的坡度,求得,利用正切函數(shù)的定義得到,據(jù)此求解即可;(2)作于點(diǎn),設(shè),先解得到,解得到米,進(jìn)而得到方程,解方程即可得到答案.【詳解】(1)解:∵斜坡的坡度,∴,∵,∴,∵,∴;(2)解:作于點(diǎn),則四邊形是矩形,,,設(shè),在中,,∴,在中,,在中,,,∴,∴,∴,∴,∴答:電線塔的高度.1.(2024·四川雅安·中考真題)在數(shù)學(xué)課外實(shí)踐活動(dòng)中,某小組測(cè)量一棟樓房的高度(如圖),他們?cè)贏處仰望樓頂,測(cè)得仰角為,再往樓的方向前進(jìn)50米至B處,測(cè)得仰角為,那么這棟樓的高度為(人的身高忽略不計(jì))(
)A.米 B.25米 C.米 D.50米【答案】A【分析】此題考查了解直角三角形的應(yīng)用-仰角俯角問(wèn)題,要求學(xué)生能借助仰角構(gòu)造直角三角形并解直角三角形.設(shè)米,在中,利用銳角三角函數(shù)定義表示出,在中,利用銳角三角函數(shù)定義表示出,再由列出關(guān)于的方程,求出方程的解得到的值即可.【詳解】解:設(shè)米,在中,,,即,整理得:米,在中,,,即,整理得:米,∵米,∴,即,解得:,側(cè)這棟樓的高度為米.故選:A.2.(2024·廣東深圳·中考真題)如圖,為了測(cè)量某電子廠的高度,小明用高的測(cè)量?jī)x測(cè)得的仰角為,小軍在小明的前面處用高的測(cè)量?jī)x測(cè)得的仰角為,則電子廠的高度為(
)(參考數(shù)據(jù):,,)A. B. C. D.【答案】A【分析】本題考查了與仰角有關(guān)的解直角三角形的應(yīng)用,矩形的判定與性質(zhì),先證明四邊形、、是矩形,再設(shè),表示,然后在以及運(yùn)用線段和差關(guān)系,即,再求出,即可作答.【詳解】解:如圖:延長(zhǎng)交于一點(diǎn),∵∴四邊形是矩形∵∴四邊形是矩形同理得四邊形是矩形依題意,得,∴,∴∴設(shè),則在∴即在∴即∴∴∴∴故選:A3.(2024·黑龍江哈爾濱·模擬預(yù)測(cè))如圖,一小孩在蕩秋千,秋千的纖繩長(zhǎng)為2米,當(dāng)小孩在最低位置時(shí),秋千底部距離地面米,當(dāng)小孩達(dá)到最大高度時(shí),秋千底部距離地面米,那么小孩從最低位置達(dá)到最高位置秋千底部所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng)為(
).A.2米 B.π米 C.米 D.米【答案】C【分析】本題考查了求弧長(zhǎng),過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)C,得出,求出,則,最后根據(jù)弧長(zhǎng)公式,即可解答.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)A作于點(diǎn)C,∵當(dāng)小孩在最低位置時(shí),秋千底部距離地面米,當(dāng)小孩達(dá)到最大高度時(shí),秋千底部距離地面米,∴,∵,∴,∴,∴,∴秋千底部所經(jīng)過(guò)的路徑長(zhǎng),故選:C.4.(2024·湖北武漢·模擬預(yù)測(cè))如圖,甲船從A處向正北方向的C島航行,同時(shí),乙船在C島正東方向80海里的D處向正東方向航行,此時(shí)甲船觀察到乙船在北偏東45°方向,甲船正北方向航行30海里后在B處觀察到乙船在北偏東70°方向的E處,則乙船向正東方向航行了海里.(精確到1海里,參考數(shù)據(jù):,,)【答案】58【分析】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用一方向角問(wèn)題,根據(jù)題意可得:海里,然后在中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出的長(zhǎng),從而求出的長(zhǎng),再在中,利用銳角三角函數(shù)的定義求出的長(zhǎng),從而求的長(zhǎng).【詳解】解:由題意得:(海里),在中,海里,∴(海里)(海里),在中,,∴(海里),(海里),即乙船向正東方向航行了58海里,故答案為:585.(2024·江蘇鹽城·中考真題)如圖,小明用無(wú)人機(jī)測(cè)量教學(xué)樓的高度,將無(wú)人機(jī)垂直上升距地面的點(diǎn)P處,測(cè)得教學(xué)樓底端點(diǎn)A的俯角為,再將無(wú)人機(jī)沿教學(xué)樓方向水平飛行至點(diǎn)Q處,測(cè)得教學(xué)樓頂端點(diǎn)B的俯角為,則教學(xué)樓的高度約為m.(精確到,參考數(shù)據(jù):,,)
【答案】17【分析】本題主要考查解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用,延長(zhǎng)交直線于點(diǎn)H,先用三角函數(shù)解求出,進(jìn)而求出,再證,最后根據(jù)即可求解.【詳解】解:如圖,延長(zhǎng)交直線于點(diǎn)H,則,
由題意知,在中,,即,解得,,,,,,,故答案為:17.6.(2024·四川眉山·中考真題)如圖,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大樹(shù),當(dāng)太陽(yáng)光與水平面的夾角為時(shí),大樹(shù)在斜坡上的影子長(zhǎng)為10米,則大樹(shù)的高為米.【答案】/【分析】此題考查了解直角三角形的應(yīng)用,勾股定理,解題的關(guān)鍵是正確構(gòu)造直角三角形.如圖,過(guò)點(diǎn)作水平地面的平行線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),設(shè)米,米,勾股定理求出,解直角三角形求出,進(jìn)而求解即可.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)作水平地面的平行線,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn),則,在中,,設(shè)米,米,,,米,米,,(米),(米),答:大樹(shù)的高度為米.故答案為:.7.(2024·內(nèi)蒙古通遼·中考真題)在“綜合與實(shí)踐”活動(dòng)課上,活動(dòng)小組測(cè)量一棵楊樹(shù)的高度.如圖,從C點(diǎn)測(cè)得楊樹(shù)底端B點(diǎn)的仰角是,長(zhǎng)6米,在距離C點(diǎn)4米處的點(diǎn)測(cè)得楊樹(shù)頂端A點(diǎn)的仰角為,求楊樹(shù)的高度(精確到米,,,在同一平面內(nèi),點(diǎn)C,D在同一水平線上.參考數(shù)據(jù):.【答案】米【分析】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用——仰角俯角問(wèn)題,勾股定理,等腰直角三角形性質(zhì)定理,熟練掌握勾股定理是解題的關(guān)鍵.分別在表示出,,在得出,在中,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)得,即可得出答案.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)B作于點(diǎn)E,在中,,米,∴米,米,米,米在中,,米,米,,米.8.(2024·河北·中考真題)中國(guó)的探月工程激發(fā)了同學(xué)們對(duì)太空的興趣.某晚,淇淇在家透過(guò)窗戶的最高點(diǎn)P恰好看到一顆星星,此時(shí)淇淇距窗戶的水平距離,仰角為;淇淇向前走了后到達(dá)點(diǎn)D,透過(guò)點(diǎn)P恰好看到月亮,仰角為,如圖是示意圖.已知,淇淇的眼睛與水平地面的距離,點(diǎn)P到的距離,的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)E.(注:圖中所有點(diǎn)均在同一平面)(1)求的大小及的值;(2)求的長(zhǎng)及的值.【答案】(1),(2),【分析】本題考查的是解直角三角形的應(yīng)用,理解仰角與俯角的含義以及三角函數(shù)的定義是解本題的關(guān)鍵;(1)根據(jù)題意先求解,再結(jié)合等腰三角形的性質(zhì)與正切的定義可得答案;(2)利用勾股定理先求解,如圖,過(guò)作于,結(jié)合,設(shè),則,再建立方程求解,即可得到答案.【詳解】(1)解:由題意可得:,,,,,∴,,,∴,∴,;(2)解:∵,,∴,如圖,過(guò)作于,∵,設(shè),則,∴,解得:,∴,∴.9.(2024·四川樂(lè)山·中考真題)我國(guó)明朝數(shù)學(xué)家程大位寫(xiě)過(guò)一本數(shù)學(xué)著作《直指算法統(tǒng)宗》,其中有一道與蕩秋千有關(guān)的數(shù)學(xué)問(wèn)題是使用《西江月》詞牌寫(xiě)的:平地秋千未起,踏板一尺離地.送行二步與人齊,五尺人高曾記.仕女佳人爭(zhēng)蹴,終朝笑語(yǔ)歡嬉.良工高士素好奇,算出索長(zhǎng)有幾?詞寫(xiě)得很優(yōu)美,翻譯成現(xiàn)代漢語(yǔ)的大意是:有一架秋千,當(dāng)它靜止時(shí),踏板離地1尺,將它往前推進(jìn)10尺(5尺為一步),秋千的踏板就和某人一樣高,這個(gè)人的身高為5尺.(假設(shè)秋千的繩索拉的很直)(1)如圖1,請(qǐng)你根據(jù)詞意計(jì)算秋千繩索的長(zhǎng)度;(2)如圖2,將秋千從與豎直方向夾角為α的位置釋放,秋千擺動(dòng)到另一側(cè)與豎直方向夾角為β的地方,兩次位置的高度差.根據(jù)上述條件能否求出秋千繩索的長(zhǎng)度?如果能,請(qǐng)用含α、β和h的式子表示;如果不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)秋千繩索的長(zhǎng)度為尺(2)能,【分析】該題主要考查了勾股定理的應(yīng)用以及解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是掌握以上知識(shí)點(diǎn).(1)如圖,過(guò)點(diǎn)作,垂足為點(diǎn)B.設(shè)秋千繩索的長(zhǎng)度為x尺.由題可知,,,,得出.在中,由勾股定理解得,即可求解;(2)由題可知,,.在中,得出,同理,.再根據(jù),列等式即可求出.【詳解】(1)解:如圖,過(guò)點(diǎn)作,垂足為點(diǎn)B.設(shè)秋千繩索的長(zhǎng)度為x尺.由題可知,,,,∴.在中,由勾股定理得:∴.解得.答:秋千繩索的長(zhǎng)度為尺.(2)能.由題可知,,.在中,,同理,.∵,∴.∴.10.(2024·江蘇蘇州·中考真題)圖①是某種可調(diào)節(jié)支撐架,為水平固定桿,豎直固定桿,活動(dòng)桿可繞點(diǎn)A旋轉(zhuǎn),為液壓可伸縮支撐桿,已知,,.(1)如圖②,當(dāng)活動(dòng)桿處于水平狀態(tài)時(shí),求可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度(結(jié)果保留根號(hào));(2)如圖③,當(dāng)活動(dòng)桿繞點(diǎn)A由水平狀態(tài)按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)角度,且(為銳角),求此時(shí)可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度(結(jié)果保留根號(hào)).【答案】(1)(2)【分析】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是:(1)過(guò)點(diǎn)C作,垂足為E,判斷四邊形為矩形,可求出,,然后在中,根據(jù)勾股定理求出即可;(2)過(guò)點(diǎn)D作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,交于點(diǎn)G.判斷四邊形為矩形,得出.在中,利用正切定義求出.利用勾股定理求出,由,可求出,,,.在中,根據(jù)勾股定理求出即可.【詳解】(1)解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作,垂足為E,由題意可知,,又,四邊形為矩形.,,,.,.在中,.即可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度為;(2)解:過(guò)點(diǎn)D作,交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,交于點(diǎn)G.由題意可知,四邊形為矩形,.在中,,.,,,.,,,.在中,.即可伸縮支撐桿的長(zhǎng)度為.11.(2024·四川廣安·中考真題)風(fēng)電項(xiàng)目對(duì)于調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要意義.某電力部門(mén)在某地安裝了一批風(fēng)力發(fā)電機(jī),如圖(1)某校實(shí)踐活動(dòng)小組對(duì)其中一架風(fēng)力發(fā)電機(jī)的塔桿高度進(jìn)行了測(cè)量,圖(2)為測(cè)量示意圖(點(diǎn),,,均在同一平面內(nèi),).已知斜坡長(zhǎng)為20米,斜坡的坡角為,在斜坡頂部處測(cè)得風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔桿頂端點(diǎn)的仰角為,坡底與塔桿底的距離米,求該風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔桿的高度.(結(jié)果精確到個(gè)位;參考數(shù)據(jù):,,,)
【答案】32m【分析】本題考查的是矩形的判定與性質(zhì),解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),作于點(diǎn),先求解,,再證明,再利用銳角的正切可得,從而可得答案.【詳解】解:過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),作于點(diǎn)
由題意得:,在中,,,,四邊形為矩形,,,,在中.,答:該風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔桿的高度為.12.(2024·重慶·中考真題)如圖,,,,分別是某公園四個(gè)景點(diǎn),在的正東方向,在的正北方向,且在的北偏西方向,在的北偏東方向,且在的北偏西方向,千米.(參考數(shù)據(jù):,,)。(1)求的長(zhǎng)度(結(jié)果精確到千米);(2)甲、乙兩人從景點(diǎn)出發(fā)去景點(diǎn),甲選擇的路線為:,乙選擇的路線為:.請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明誰(shuí)選擇的路線較近?
【答案】(1)千米(2)甲選擇的路線較近【分析】本題主要考查了解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用:(1)過(guò)點(diǎn)B作于E,先求出,再解得到千米,進(jìn)一步解即可得到千米;(2)過(guò)點(diǎn)C作于D,先解得到千米,則千米,再得到千米,千米,最后解得到千米,千米,即可得到千米,千米,據(jù)此可得答案.【詳解】(1)解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)B作于E,
由題意得,,∴,在中,千米,∴千米,在中,千米,∴的長(zhǎng)度約為千米;(2)解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)C作于D,
在中,千米,∴千米,在中,千米,千米,在中,,∴千米,千米,∴千米,千米,∵,∴甲選擇的路線較近.13.(2024·四川達(dá)州·中考真題)“三匯彩婷會(huì)”是達(dá)州市渠縣三匯鎮(zhèn)獨(dú)有的傳統(tǒng)民俗文化活動(dòng)、起源于漢代、融數(shù)學(xué),力學(xué),鍛造,綁扎,運(yùn)載于一體,如圖1,在一次展演活動(dòng)中,某數(shù)學(xué)綜合與實(shí)踐小組將彩婷抽象成如圖2的示意圖,是彩婷的中軸、甲同學(xué)站在處.借助測(cè)角儀觀察,發(fā)現(xiàn)中軸上的點(diǎn)的仰角是,他與彩婷中軸的距離米.乙同學(xué)在觀測(cè)點(diǎn)處借助無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)得平行于水平線,中軸上的點(diǎn)的仰角,點(diǎn)、之間的距離是米,已知彩婷的中軸米,甲同學(xué)的眼睛到地面的距離米,請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù),求中軸上的長(zhǎng)度.(結(jié)果精確到米,參考數(shù)據(jù),)
【答案】中軸上的長(zhǎng)度為米【分析】本題考查了解直角三角形的應(yīng)用;過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),分別求得的長(zhǎng),根據(jù),即可求解.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),
依題意,四邊形是矩形,∴,∴米答:中軸上的長(zhǎng)度為米.14.(2024·重慶·中考真題)如圖,甲、乙兩艘貨輪同時(shí)從港出發(fā),分別向,兩港運(yùn)送物資,最后到達(dá)港正東方向的港裝運(yùn)新的物資.甲貨輪沿港的東南方向航行海里后到達(dá)港,再沿北偏東方向航行一定距離到達(dá)港.乙貨輪沿港的北偏東方向航行一定距離到達(dá)港,再沿南偏東方向航行一定距離到達(dá)港.(參考數(shù)據(jù):,,)(1)求,兩港之間的距離(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位);(2)若甲、乙兩艘貨輪的速度相同(停靠、兩港的時(shí)間相同),哪艘貨輪先到達(dá)港?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明.【答案】(1),兩港之間的距離海里;(2)甲貨輪先到達(dá)港.【分析】()過(guò)作于點(diǎn),由題意可知:,,求出,即可求解;()通過(guò)三角函數(shù)求出甲行駛路程為:,乙行駛路程為:,然后比較即可;本題考查了方位角視角下的解直角三角形,構(gòu)造直角三角形,熟練掌握銳角三角函數(shù)是解題的關(guān)鍵.【詳解】(1)如圖,過(guò)作于點(diǎn),∴,由題意可知:,,∴,∴,∴,∴(海里),∴,兩港之間的距離海里;(2)由()得:,,,∴,∴,由題意得:,,∴,∴,(海里),∴甲行駛路程為:(海里),乙行駛路程為:(海里),∵,且甲、乙速度相同,∴甲貨輪先到達(dá)港.15.(2024·海南·中考真題)木蘭燈塔是亞洲最高、世界第二高的航標(biāo)燈塔,位于海南島的最北端,是海南島東北部最重要的航標(biāo).某天,一艘漁船自西向東(沿方向)以每小時(shí)10海里的速度在瓊州海峽航行,如圖所示.
航行記錄記錄一:上午8時(shí),漁船到達(dá)木蘭燈塔P北偏西方向上的A處.記錄二:上午8時(shí)30分,漁船到達(dá)木蘭燈塔P北偏西方向上的B處.記錄三:根據(jù)氣象觀測(cè),當(dāng)天凌晨4時(shí)到上午9時(shí),受天文大潮和天氣影響,瓊州海峽C點(diǎn)周?chē)?海里內(nèi),會(huì)出現(xiàn)異常海況,點(diǎn)C位于木蘭燈塔P北偏東方向.請(qǐng)你根據(jù)以上信息解決下列問(wèn)題:(1)填空:________,________,________海里;(2)若該漁船不改變航線與速度,是否會(huì)進(jìn)入“海況異?!眳^(qū),請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明.(參考數(shù)據(jù):)【答案】(1)30;75;5(2)該漁船不改變航線與速度,會(huì)進(jìn)入“海況異常”區(qū)【分析】本題主要考查了方位角的計(jì)算,解直角三角形的實(shí)際應(yīng)用,三角形內(nèi)角和定理:(1)根據(jù)方位角的描述和三角形內(nèi)角和定理可求出兩個(gè)角的度數(shù),根據(jù)路程等于速度乘以時(shí)間可以計(jì)算出對(duì)應(yīng)線段的長(zhǎng)度;(2)設(shè)海里,先解得到,再解得到海里,海里,據(jù)此可得,解得海里;證明,則海里;再求出上午9時(shí)時(shí)船與C點(diǎn)的距離即可得到結(jié)論.【詳解】(1)解:如圖所示,過(guò)點(diǎn)P作于D,由題意得,,∴;∵一艘漁船自西向東(沿方向)以每小時(shí)10海里的速度在瓊州海峽航行,上午8時(shí)從A出發(fā)到上午8時(shí)30分到達(dá)B,∴海里.(2)解:設(shè)海里,在中,海里,在中,海里,海里,∵,∴,解得,∴海里,∵,∴,∴海里;上午9時(shí)時(shí),船距離A的距離為海里,∵,∴該漁船不改變航線與速度,會(huì)進(jìn)入“海況異?!眳^(qū).16.(2024·內(nèi)蒙古·中考真題)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑.如圖是小亮同學(xué)安裝的化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,安裝要求為試管口略向下傾斜,鐵夾應(yīng)固定在距試管口的三分之一處.現(xiàn)將左側(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置圖抽象成右側(cè)示意圖,已知試管,試管傾斜角為.(1)求試管口B與鐵桿的水平距離的長(zhǎng)度;(結(jié)果用含非特殊角的三角函數(shù)表示)(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),導(dǎo)氣管緊靠水槽壁,延長(zhǎng)交的延長(zhǎng)線于點(diǎn)F,且于點(diǎn)N(點(diǎn)C,D,N,F(xiàn)在一條直線上),經(jīng)測(cè)得:,求線段的長(zhǎng)度.(結(jié)果用含非特殊角的三角函數(shù)表示)【答案】(1)(2)【分析】本題主要考查了解直角三角形的應(yīng)用,通過(guò)作輔助線構(gòu)造直角三角形,掌握直角三角形中的邊角關(guān)系是解題關(guān)鍵.(1)先求出,再在中,利用余弦的定義求解即可得;(2)過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),先解直角三角形可得的長(zhǎng),從而可得的長(zhǎng),再判斷出是等腰直角三角形,從而可得的長(zhǎng),最后根據(jù)求解即可得.【詳解】(1)解:∵,∴,由題意可知,,在中,,∴,答:試管口與鐵桿的水平距離的長(zhǎng)度.(2)解:如圖,過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作于點(diǎn),則四邊形和四邊形都是矩形,∴,在中,,,∴,∵,∴,∴,∵,,,∴,∴是等腰直角三角形,∴,∴,答:線段的長(zhǎng)度為.17.(2024·山東濰坊·中考真題)在光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),太陽(yáng)能板(如圖1)與水平地面的夾角會(huì)對(duì)太陽(yáng)輻射的接收產(chǎn)生直接影響.某地區(qū)工作人員對(duì)日平均太陽(yáng)輻射量(單位:)和太陽(yáng)能板與水平地面的夾角進(jìn)行統(tǒng)計(jì),繪制了如圖2所示的散點(diǎn)圖,已知該散點(diǎn)圖可用二次函數(shù)刻畫(huà).(1)求關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式;(2)該地區(qū)太陽(yáng)能板與水平地面的夾角為多少度時(shí),日平均太陽(yáng)輻射量最大?(3)圖3是該地區(qū)太陽(yáng)能板安裝后的示意圖(此時(shí),太陽(yáng)能板與水平地面的夾角使得日平均太陽(yáng)輻射量最大),為太陽(yáng)能板與水平地面的夾角,為支撐桿.已知,是的中點(diǎn),.在延長(zhǎng)線上選取一點(diǎn),在兩點(diǎn)間選取一點(diǎn),測(cè)得,在兩點(diǎn)處分別用測(cè)角儀測(cè)得太陽(yáng)能板頂端的仰角為,,該測(cè)角儀支架的高為1m.求支撐桿的長(zhǎng).(精確到m,參考數(shù)據(jù):,)【答案】(1)(2)(3)【分析】本題主要考查待定系數(shù)法求二次函數(shù)解析式以及二次函數(shù)的圖像和性質(zhì),解直角三角形,熟練掌握二次函數(shù)的圖像和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.(1)設(shè)關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式為,將圖中的點(diǎn)代入即可求出答案;(2)求出二次函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸,在對(duì)稱(chēng)軸處取最值;(3)延長(zhǎng)與過(guò)點(diǎn)作的線交于點(diǎn),令,根據(jù)三角函數(shù)進(jìn)行計(jì)算,求出即可得到答案.【詳解】(1)解:設(shè)關(guān)于的函數(shù)表達(dá)式為,將代入,得,解得,;(2)解:根據(jù)函數(shù)解析式得函數(shù)對(duì)稱(chēng)軸,故陽(yáng)能板與水平地面的夾角為度時(shí),日平均太陽(yáng)輻射量最大;(3)解:,延長(zhǎng)與過(guò)點(diǎn)作的線交于點(diǎn),令,,,,,,,,延長(zhǎng)交與點(diǎn),,,,,,.18.(2024·安徽合肥·三模)如圖,在四邊形中,,經(jīng)測(cè)量,,求四邊形的面積.(結(jié)果精確到,,)【答案】【分析】本題主要考查了矩形的判定與性質(zhì)、解直角三角形等知識(shí)點(diǎn),正確作出輔助線、構(gòu)造直角三角形成為解題的關(guān)鍵.如圖,過(guò)點(diǎn)D作的垂線交于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)B作的垂線交于點(diǎn)F,再證四邊形是矩形,設(shè),則,;再根據(jù)據(jù)可得列方程求得,最后根據(jù)梯形的面積公式即可解答.【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)D作的垂線交于點(diǎn)E,過(guò)點(diǎn)B作的垂線交于點(diǎn)F,∵,,∴,又,∴四邊形是矩形.設(shè),則,,根據(jù)可得,可得.∴四邊形的面積.19.(2024九年級(jí)下·河南駐馬店·學(xué)業(yè)考試)過(guò)街天橋的出現(xiàn),解決了“過(guò)街”難題,也已成為一道獨(dú)特的風(fēng)景線,下圖是某過(guò)街天橋的截橫面,橋頂AD平行于地面,天橋斜面的坡度為,CD長(zhǎng),天橋另一斜面的坡角.(1)求點(diǎn)D到地面的距離;(2)為了更方便過(guò)路群眾,若對(duì)該過(guò)街天橋進(jìn)行改建,使斜面AB的坡角變?yōu)?0°,改建后斜面為,則斜面的坡角,試計(jì)算此改建需占路面的寬度的長(zhǎng)(結(jié)果精確到)(參考數(shù)據(jù))【答案】(1)點(diǎn)D到地面BC的距離為;(2)改建后需占路面寬度的長(zhǎng)為【分析
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