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第二十八章 锐角三角函数
28.1 锐角三角函数
第1课时 正弦
01 基础题
知识点1 已知直角三角形的边长求锐角的正弦值
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,我们把锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA ,即sinA==.
1.(贵阳中考)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,则sinA的值为(D)
A. B.
C. D.
2.已知△ABC中,AC=4,BC=3,AB=5,则sinA=(A)
A. B.
C. D.
3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(4,3),那么sinα的值是(A)
A. B.
C. D.
第3题图 第4题图
4. 如图,网格中的每一个正方形的边长都是1,△ABC的每一个顶点都在网格的交点处,则sinA=.
5.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,已知CD=2,AC=3,则sinB的值是.
6.根据图中数据,求sinC和sinB的值.
解:在Rt△ABC中,
BC==,
∴sinC==,
sinB==.
7.如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,a∶c=2∶3,求sinA和sinB的值.
解:在Rt△ABC中,
∠ACB=90°,a∶c=2∶3,
设a=2k,c=3k.(k>0)
∴b==k.
∴sinA===,
sinB===.
知识点2 已知锐角的正弦值,求直角三角形的边长
8.(来宾中考)在△ABC中,∠C=90°,BC=6,sinA=,则AB边的长是9.
9.(扬州中考)在△ABC中,AB=AC=5,sin∠ABC=0.8,则BC=6.
易错点 对正弦的概念理解不清
10.把△ABC三边的长度都扩大为原来的3倍,则锐角A的正弦值(A)
A.不变
B.缩小为原来的
C.扩大为原来的3倍
D.不能确定
02 中档题
11.已知Rt△ABC∽Rt△A′B′C′,∠C=∠C′=90°,且AB=2A′B′,则sinA与sinA′的关系为(B)
A.sinA=2sinA′ B.sinA=sinA′
C.2sinA=sinA′ D.不确定
12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2BC,则sinB的值为(C)
A. B.
C. D.1
13.在△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,c=3a,则sinA的值是(A)
A. B.
C.3 D.以上都不对
14.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为点 D.若AC=,BC=2,则sin∠ACD的值为(A)
A. B. C. D.
第14题图 第16题图
15.已知锐角A的正弦sinA是一元二次方程2x2-7x+3=0的根,则sinA=.
16.(黄石中考)如图,⊙O的直径CD=10 cm,且AB⊥CD,垂足为P,AB=8 cm,则sin∠OAP=.
17.如图,直径为10的⊙A经过点C(0,5)和点O(0,0),B是y轴右侧⊙A优弧OC上一点,求∠OBC的正弦值.
解:连接OA并延长交⊙A于点D,连接CD.
∴∠OBC=∠ODC,
∠OCD=90°.
∴sin∠OBC=sin∠ODC===.
03 综合题
18.(遂宁中考)如图,根据图中数据完成填空,再按要求答题:
sin2A1+sin2B1=1;sin2A2+sin2B2=1;sin2A3+sin2B3=1.
(1)观察上述等式,猜想:在Rt△ABC中,∠C=90°,都有sin2A+sin2B=1;
(2)如图4,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别是a,b,c,利用三角函数的定义和勾股定理,证明你的猜想;
(3)已知:∠A+∠B=90°,且sinA=,求sinB.
解:(2)∵在Rt△ABC中,∠C=90°,
sinA=,sinB=,
∴sin2A+sin2B=.
∵∠C=90°,
∴a2+b2=c2.
∴sin2A+sin2B=1.
(3)∵sinA=,sin2A+sin2B=1,且sinB>0,
∴sinB==.
第2课时 锐角三角函数
01 基础题
知识点1 余弦
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,我们把锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即cosA==.
1.(湖州中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则cosB的值是(A)
A. B.
C. D.
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,cosA=,AC=6 cm,那么BC等于(A)
A.8 cm B. cm
C. cm D. cm
3.在△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=1,求cosA和cosB的值.
解:∵∠C=90°,AC=2,BC=1,
∴AB===.
cosA===,cosB===.
知识点2 正切
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,我们把锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tanA,即tanA==.
4.(金华中考)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则tanA的值是(A)
A. B. C. D.
5.在4×4的正方形的网格中画出了如图所示的格点△ABC,则tan∠ABC的值为(D)
A. B. C. D.
第5题图 第6题图
6.(温州中考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=1,则tanA的值是.
7.已知等腰三角形的腰长为6 cm,底边长为10 cm,则底角的正切值为.
知识点3 锐角三角函数
∠A的正弦、余弦、正切都是∠A的锐角三角函数.
8.(广州中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,tanA=,则AB=17.
第8题图 第9题图
9.(崇左中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,BC=12,则下列三角函数表示正确的是(A)
A.sinA= B.cosA=
C.tanA= D.tanB=
10.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=7,BC=24.
(1)求AB的长;
(2)求sinA,cosA,tanA的值.
解:(1)由勾股定理,得
AB===25.
(2)sinA==,cosA==,
tanA==.
02 中档题
11.在△ABC中,若三边BC,CA,AB满足BC∶CA∶AB=5∶12∶13,则cosB=(C)
A. B. C. D.
12.(汕尾中考)在Rt△ABC中,∠C=90°,若sinA=,则cosB的值是(B)
A. B. C. D.
13.将△AOB按如图所示放置,然后绕点O逆时针旋转90°至△A′OB′的位置,点A的坐标为(2,1),则tan∠A′OB′的值为(A)
A. B.2 C. D.
第13题图 第14题图
14.(桂林中考)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=6,CD⊥AB,垂足为D,则tan∠BCD的值是.
15.(曲靖中考)如图,在半径为3的⊙O中,直径AB与弦CD交于点E,连接AC,B D.若AC=2,则cosD=.
16.(重庆中考)如图,在△ABC中,CD⊥AB,垂足为D.若AB=12,CD=6,tanA=,求sinB+cosB的值.
解:在Rt△ACD中,CD=6,tanA=,
∴==,即AD=4.
又AB=12,
∴BD=AB-AD=8.
在Rt△BCD中,BC==10.
∴sinB===,cosB===.
∴sinB+cosB=+=.
17.如图,将矩形ABCD沿CE折叠,点B恰好落在边AD的F处,如果=,求tan∠DCF的值.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠D=90°.
∵=,且由折叠知CF=BC,
∴=.
设CD=2x,CF=3x(x>0),
∴DF==x.
∴tan∠DCF===.
03 综合题
18.如图,定义:在直角三角形ABC中,锐角α的邻边与对边的比叫做角α的余切,记作ctanα,即ctanα==,根据上述角的余切定义,解下列问题:
(1)ctan30°=;
(2)如图,已知tanA=,其中∠A为锐角,试求ctanA的值.
解:∵tanA=,且tanA=,
∴设BC=3x,AC=4x.
∴ctanA===.
第3课时 特殊角的三角函数值
01 基础题
知识点1 特殊角的三角函数值
填写下表:
30°
45°
60°
sinα
cosα
tanα
1
1.已知∠A=30°,下列判断正确的是(A)
A.sinA= B.cosA=
C.tanA= D.cotA=
2.计算:cos230°=(D)
A. B. C. D.
3.(玉林中考)计算:cos245°+sin245°=(B)
A. B.1 C. D.
4.计算:tan45°+cos45°=2.
5.计算:
(1)sin30°+cos45°;
解:原式=+=.
(2)cos30°·tan30°-tan245°;
解:原式=×-12=-1=-.
(3)sin45°+sin60°·cos45°.
解:原式=×+×=.
知识点2 由三角函数值求特殊角
6.(邵阳中考)在△ABC中,若|sinA-|+(cosB-)2=0,则∠C的度数是(D)
A.30° B.45° C.60° D.90°
7.如果在△ABC中,sinA=cosB=,那么下列最确切的结论是(C)
A.△ABC是直角三角形
B.△ABC是等腰三角形
C.△ABC是等腰直角三角形
D.△ABC是锐角三角形
8.已知α为锐角,且cos(90°-α)=,则α=30°.
9.在△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=2,则∠A=60°.
知识点3 用计算器计算三角函数值
10.用计算器计算cos44°的结果(精确到0.01)是(B)
A.0.90 B.0.72 C.0.69 D.0.66
11.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠ABC=26°,BC=5.若用科学计算器求边AC的长,则下列按键顺序正确的是(D)
A.5÷tan26°=
B.5÷sin26°=
C.5×cos26°=
D.5×tan26°=
12.利用计算器求∠A=18°36′的三个锐角三角函数值.
解:sinA=sin18°36′≈0.319 0,
cosA=cos18°36′≈0.947 8,
tanA=tan18°36′≈0.336 5.
13.已知下列正(余)弦值,用计算器求对应的锐角(精确到0.1°).
(1)sinα=0.822 1;
解:α≈55.3°.
(2)cosβ=0.843 4.
解:β≈32.5°.
02 中档题
14.点M(-sin60°,cos60°)关于x轴对称的点的坐标是(B)
A.(,) B.(-,-)
C.(-,) D.(-,-)
15.李红同学遇到了这样一道题:tan(α+20°)=1,你猜想锐角α的度数应是(D)
A.40° B.30° C.20° D.10°
16.如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OA交于点B,再以B为圆心,BO长为半径画弧,两弧交于点C,画射线OC,则sin∠AOC的值为(D)
A. B.
C. D.
17.菱形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,∠AOC=45°,OC=,则点B的坐标为(C)
A.(,1) B.(1,)
C.(+1,1) D.(1,+1)
第17题图 第18题图
18.(重庆中考)如图,C为⊙O外一点,CA与⊙O相切,切点为A,AB为⊙O的直径,连接C B.若⊙O的半径为2,∠ABC=60°,则BC=8.
19.计算:
(1)(南宁中考改编)2 0180+(-1)2-2tan45°+;
解:原式=1+1-2×1+2
=2.
(2)(-1)-2+|-|+(π-3.14)0-tan60°+.
解:原式=1+(-)+1-+2
=2+.
20.若tanA的值是方程x2-(1+)x+=0的一个根,求锐角A的度数.
解:解方程x2-(1+)x+=0,
得x1=1,x2=.
由题意知tanA=1或tanA=.
∴∠A=45°或60°.
21.(原创题)如图,在等腰△ABC中,AB=AC=1.
(1)若BC=,求△ABC三个内角的度数;
(2)若BC=,求△ABC三个内角的度数.
解:(1)∵AB=AC=1,BC=,
∴AB2+AC2=BC2.
∴∠BAC=90°,∠B=∠C=45°.
(2)过点A作AD⊥BC,垂足为D.
∵AB=AC=1,AD⊥BC,
∴BD=BC=.
∴cosB===.
∴∠B=30°.
∴∠C=30°,∠BAC=120°.
03 综合题
22.(临沂中考)一般地,当α,β为任意角时,sin(α+β)与sin(α-β)的值可以用下面的公式求得:sin(α+β)=sinα·cosβ+cosα·sinβ;sin(α-β)=sinα·cosβ-cosα·sinβ.
例如:sin90°=sin(60°+30°)=sin60°·cos30°+cos60°·sin30°=×+×=1.类似地,可以求得sin15°的值是.
28.2 解直角三角形及其应用
28.2.1 解直角三角形
01 基础题
知识点1 已知两边解直角三角形
如图,已知两边:
(1)已知a,b,则c=,sinA=cosB=,sinB=
cosA=,tanA=,tanB=;
(2)已知a,c,则b=,sinA=cosB=,sinB=cosA=,tanA=,tanB=.
1.在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=4,欲求∠A的值,最适宜的做法是(C)
A.计算tanA的值求出
B.计算sinA的值求出
C.计算cosA的值求出
D.先根据sinB求出∠B,再利用90°-∠B求出
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,a=4,b=3,则cosA的值是(A)
A. B. C. D.
3.在Rt△ABC中,∠C=90°,a=20,c=20,则∠A=45°,∠B=45°,b=20.
4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,已知BC=2,AC=6,解此直角三角形.
解:∵tanA===,
∴∠A=30°.
∴∠B=90°-∠A=90°-30°=60°,AB=2BC=4.
知识点2 已知一边一锐角解直角三角形
如图,已知一边一角:
(1)已知a,∠A,则∠B=90°-∠A,c=,b=;
(2)已知c,∠A,则∠B=90°-∠A,a=c·sinA.
5.(沈阳中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,则BC的长是(D)
A.
B.4
C.8
D.4
6.在Rt△ABC中,∠C=90°,tanA=,BC=8,则△ABC的面积为(C)
A.12 B.18 C.24 D.48
7.(新疆中考)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=37°,BC=32,则AC=24.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
8.(教材9下P73例2变式)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=55°,AC=4,解此直角三角形.(结果保留小数点后一位)
解:根据题意,∠A=90°-∠B=90°-55°=35°.
根据正弦定义,sinB=,则
AB==≈4.9.
根据正切的定义,tanB=,则
BC==≈2.8.
所以△ABC的另一个锐角度数为35°,另一条直角边长为2.8,斜边长为4.9.
易错点 忽视钝角三角形而致错
9.在△ABC中,AB=2,AC=2,∠B=30°,则BC的长为2或4.
02 中档题
10. 如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=8 cm,AB的垂直平分线MN交AC于D,连接BD,若cos∠BDC=,则BC的长是(A)
A.4 cm
B.6 cm
C.8 cm
D.10 cm
11.(牡丹江中考)在△ABC中,AB=12,AC=13,cosB=,则BC边长为(D)
A.7
B.8
C.8或17
D.7或17
12.(河池中考)如图,在△ABC中,AC=6,BC=5,sinA=,则tanB=.
第12题图 第13题图
13.(攀枝花中考)如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB于点E,cosA=,BE=4,则tan∠DBE的值是2.
14.(柳州中考)如图,在△ABC中,BD⊥AC,AB=6,AC=5,∠A=30°.
(1)求BD和AD的长;
(2)求tanC的值.
解:(1)∵BD⊥AC,
∴∠ADB=∠BDC=90°.
在Rt△ADB中,AB=6,∠A=30°,
∴BD=AB=3.∴AD=BD=3.
(2)CD=AC-AD=5-3=2,
在Rt△BDC中,tanC===.
15.(包头中考)如图,在四边形ABCD中,∠ABC=90°,∠ADC=90°,AB=6,CD=4,BC的延长线与AD的延长线交于点E.
(1)若∠A=60°,求BC的长;
(2)若sinA=,求AD的长.
解:(1)∵在Rt△ABE中,∠ABE=90°,∠A=60°,AB=6,tanA=,
∴BE=6·tan60°=6.
∵在Rt△CDE中,∠CDE=90°,∠E=90°-60°=30°, CD=4,
∴CE=2CD=8.
∴BC=BE-CE=6-8.
(2) ∵在Rt△ABE中,∠ABE=90°,sinA=,
∴=.
设BE=4x,则AE=5x(x>0).
∵AE2-BE2=AB2,
∴(5x)2-(4x)2=62.∴x=2.
∴BE=8,AE=10.
∵在Rt△CDE中,∠CDE=90°,CD=4,tanE=,而在Rt△ABE中,tanE===,
∴=.
∴ED=CD=.
∴AD=AE-ED=.
03 综合题
16. 如图,在△ABC中,CD是边AB上的中线,∠B是锐角,且sinB=,tanA=,AC=3.
(1)求∠B的度数与AB的长;
(2)求tan∠CDB的值.
解:(1)作CE⊥AB于E,设CE=x,
在Rt△ACE中,∵tanA==,
∴AE=2x.
∴AC==x.
∴x=3,解得x=3.
∴CE=3,AE=6.
在Rt△BCE中,∵sinB=,
∴∠B=45°.
∴△BCE为等腰直角三角形.
∴BE=CE=3.
∴AB=AE+BE=9.
(2)∵CD是边AB上的中线,
∴BD=AB=4.5.
∴DE=BD-BE=4.5-3=1.5.
∴tan∠CDE===2,
即tan∠CDB的值为2.
28.2.2 应用举例
第1课时 与视角有关的解直角三角形应用题
01 基础题
知识点1 利用解直角三角形解决简单问题
1. 如图,厂房屋顶人字形(等腰三角形)钢架的跨度BC=10米,∠B=36°,则中柱AD(D为底边中点)的长是(C)
A.5sin36°米 B.5cos36°米
C.5tan36°米 D.10tan36°米
第1题图 第2题图
2.(教材9下P74例3变式)如图,某航天飞船在地球表面P点的正上方A处,从A处观测到地球上的最远点Q.若∠QAP=α,地球半径为R,则航天飞船距离地球表面最近距离AP=-R.
3.(云南中考)为解决江北学校学生上学过河难的问题,乡政府决定修建一座桥,建桥过程中需测量河的宽度(即两平行河岸AB与MN之间的距离).如图,在测量时,选定河对岸MN上的点C处为桥的一端,在河岸点A处,测得∠CAB=30°,沿河岸AB前行30米后到达B处,在B处测得∠CBA=60°.请你根据以上测量数据求出河的宽度.(参考数据:≈1.41,≈1.73;结果保留整数)
解:过点C作CD⊥AB,垂足为D.
∵∠CAB=30°,
∴AD=CD.
∵∠CBA=60°,∴DB=CD.
∵AB=AD+DB=30,∴CD+CD=30.
∴CD==×1.73≈13(米).
答:河的宽度约为13米.
知识点2 解与视角有关的实际问题
4.(教材9下P75例4变式)(长沙中考)如图,热气球的探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为30°,看这栋楼底部C处的俯角为60°,热气球A处与楼的水平距离为120 m,则这栋楼的高度为(A)
A.160 m
B.120 m
C.300 m
D.160 m
5.(昆明中考)如图,两幢建筑物AB和CD,AB⊥BD,CD⊥BD,AB=15 m,CD=20 m,AB和CD之间有一景观池,小南在A点测得池中喷泉处E点的俯角为42°,在C点测得E点的俯角为45°(点B,E,D在同一直线上),求两幢建筑物之间的距离BD(结果精确到0.1 m,参考数据:sin42°≈0.67,cos42°≈0.74,tan42°≈0.90)
解:由题意,得∠AEB=42°,∠DEC=45°.
∵AB⊥BD,CD⊥BD,
∴在Rt△ABE中,∠ABE=90°.
∵AB=15,∠AEB=42°,
tan∠AEB=,
∴BE=≈15÷0.90=.
在Rt△DEC中,∠CDE=90°,∠DEC=45°,CD=20.
∴ED=CD=20.
∴BD=BE+ED=+20≈36.7(m).
答:两幢建筑物之间的距离BD约为36.7 m.
易错点 混淆三点函数的数量关系而导致错误
6.(长沙中考)如图,为测量一棵与地面垂直的树OA的高度,在距离树的底端30米的B处,测得树顶A的仰角∠ABO为α,则树OA的高度为(C)
A.米
B.30sinα米
C.30tanα米
D.30cosα米
02 中档题
7. (贵阳中考)贵阳市某消防支队在一幢居民楼前进行消防演习,如图所示,消防官兵利用云梯成功救出在C处的求救者后,发现在C处正上方17米的B处又有一名求救者,消防官兵立刻升高云梯将其救出,已知点A与居民楼的水平距离是15米,且在A点测得第一次施救时云梯与水平线的夹角∠CAD=60°,求第二次施救时云梯与水平线的夹角∠BAD的度数(结果精确到1°).
解:延长AD交BC所在直线于点E.
由题意,得BC=17米,AE=15米,∠CAE=60°,∠AEB=90°,
在Rt△ACE中,tan∠CAE=,
∴CE=AE·tan60°=15米.
在Rt△ABE中,tan∠BAE==,
∴∠BAE≈71°.
答:第二次施救时云梯与水平线的夹角∠BAD约为71°.
8.(遵义中考)乌江快铁大桥是快铁渝黔线的一项重要工程,由主桥AB和引桥BC两部分组成(如图所示),建造前工程师用以下方式做了测量:无人机在A处正上方97 m处的P点,测得B处的俯角为30°(当时C处被小山体阻挡无法观测),无人机飞行到B处正上方的D处时能看到C处,此时测得C处俯角为80°36′.
(1)求主桥AB的长度;
(2)若两观察点P、D的连线与水平方向的夹角为30°,求引桥BC的长.
(长度均精确到1 m,参考数据:≈1.73,sin80°36′≈0.987,cos80°36′≈0.163,tan80°36′≈6.06)
解:(1)由题意知∠ABP=30°,AP=97,
∴AB====97≈168.
答:主桥AB的长度约为168 m.
(2)∵∠ABP=30°,AP=97,
∴PB=2PA=194.
又∵∠DBC=∠DBA=90°,∠PBA=30°,
∴∠DBP=∠DPB=60°.
∴△PBD是等边三角形.
∴DB=PB=194.
在Rt△BCD中,∵∠C=80°36′,
∴BC==≈32.
答:引桥BC的长约为32 m.
03 综合题
9.(六盘水中考)为践行党的群众路线,六盘水市教育局开展了大量的教育教学实践活动.如图是其中一次“测量旗杆高度”的活动场景抽象出的平面几何图形.活动中测得数据如下:
①小明的身高DC=1.5米;②小明的影长CE=1.7米;③小明的脚到旗杆底部的距离BC=9米;④旗杆的影长BF=7.6米;⑤从D点看A点的仰角为30°.
请你选择需要的数据,求出旗杆的高度.(计算结果精确到0.1米,参考数据:≈1.414,≈1.732)
情况一:
选用①,②,④.
∵AB⊥FC,CD⊥FC,
∴∠ABF=∠DCE=90°.
又∵AF∥DE,
∴∠AFB=∠DEC.
则△ABF∽△DCE.
∴=.
又∵DC=1.5 m,FB=7.6 m,EC=1.7 m,
∴AB≈6.7 m.
即旗杆高度约为6.7 m.
情况二:
选用①,③,⑤.
过D点作DG⊥AB于G点,
∵AB⊥FC,DC⊥FC,
∴四边形BCDG为矩形.
∴CD=BG=1.5 m,DG=BC=9 m.
在Rt△AGD中,∠ADG=30°,tan30°=,
∴AG=3 m.
又AB=AG+GB,
∴AB=3+1.5≈6.7(m).
∴旗杆高度约为6.7 m.
第2课时 与方位角、棱角有关的解直角三角形应用问题
01 基础题
知识点1 解与方位角有关的实际问题
1.如图,小雅家(图中点O处)门前有一条东西走向的公路,经测得有一水塔(图中点A处)在距她家北偏东60°方向的500米处,那么水塔所在的位置到公路的距离AB是(A)
A.250米 B.250米
C.米 D.500米
第1题图 第2题图
2.如图,我国的一艘海监船在钓鱼岛A附近沿正东方向航行,船在B点时测得钓鱼岛A在船的北偏东60°方向,船以50海里/时的速度继续航行2小时后到达C点,此时钓鱼岛A在船的北偏东30°方向.则船继续航行50海里与钓鱼岛A的距离最近.
3.(昭通中考)小亮一家在一湖泊中游玩,湖泊中有一孤岛,妈妈在孤岛P处观看小亮与爸爸在湖中划船(如图所示).小船从P处出发,沿北偏东60°方向划行200米到A处,接着向正南方向划行一段时间到B处.在B处小亮观测到妈妈所在的P处在北偏西37°的方向上,这时小亮与妈妈相距多少米?(精确到1米,参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,≈1.41,≈1.73)
解:过P作PC⊥AB于C,
在Rt△APC中,AP = 200 m,
∠ACP = 90°,∠PAC = 60°.
∴PC= 200×sin60°=200 ×=100(m).
∵在Rt△PBC中,sin37°=,
∴PB==≈288(m).
答:小亮与妈妈相距约288米.
知识点2 解与坡角有关的实际问题
4.(聊城中考)河堤横断面如图所示,堤高BC=6米,迎水坡AB的坡比为1∶,则AB的长为(A)
A.12米 B.4米
C.5米 D.6米
第4题图 第5题图
5.如图,在坡度为1∶2的山坡上种树,要求株距(相邻两树间的水平距离)是6米,斜坡上相邻两树间的坡面距离是3米.
6.(教材9下P77练习T2变式)如图,一水库大坝的横断面为梯形ABCD,坝顶BC宽6米,坝高20米,斜坡AB的坡度i=1∶2.5,斜坡CD的坡角为30°,求坝底AD的长度.(精确到0.1米,参考数据:≈1.414,≈1.732.提示:坡度等于坡面的铅垂高度与水平长度之比)
解:作BE⊥AD,CF⊥AD,垂足分别为点E,F,则四边形BCFE是矩形.
由题意得,BC=EF=6米,BE=CF=20米,斜坡AB的坡度i为1∶2.5,
在Rt△ABE中,=,
∴AE=50米.
在Rt△CFD中,∠D=30°,
∴DF=CF=20米.
∴AD=AE+EF+FD=50+6+20≈90.6(米).
答:坝底AD的长度约为90.6米.
02 中档题
7.(铜仁中考)如图,一艘轮船航行到B处时,测得小岛A在船的北偏东60°的方向,轮船从B处继续向正东方向航行200海里到达C处时,测得小岛A在船的北偏东30°的方向.已知在小岛周围170海里内有暗礁,若轮船不改变航向继续向前行驶,试问轮船有无触礁的危险?(≈1.732)
解:该轮船不改变航向继续前行,没有触礁危险.
理由如下:
由题意,得∠ABD=30°,
∠ACD=60°.
∴∠CAB=∠ABD.
∴BC=AC=200海里.
在Rt△ACD中,设CD=x,则AC=2x,AD===x.
在Rt△ABD中,AB=2AD=2x,
BD===3x.
又∵BD=BC+CD,∴3x=200+x,解得x=100.
∴AD=x=100≈173.2.
∵173.2海里>170海里,且D处距离A处最近,
∴轮船不改变航向继续向前行驶,轮船无触礁的危险.
8.(贵阳中考)“蘑菇石”是我省著名自然保护区梵净山的标志,小明从山脚B点先乘坐缆车到达观景平台DE观景,然后再沿着坡角为29°的斜坡由E点步行到达“蘑菇石”A点,“蘑菇石”A点到水平面BC的垂直距离为1 790 m.如图,DE∥BC,BD=1 700 m,∠DBC=80°,求斜坡AE的长度.(结果精确到0.1 m)
解:过点D作DF⊥BC于点F,延长DE交AC于点M.
由题意,得EM⊥AC,DF=CM,∠AEM=29°,
在Rt△DFB中,sin80°=,∴DF=BDsin80°.
AM=AC-CM=1 790-1 700sin80°.
在Rt△AME中,sin29°=,
∴AE==≈238.9(m),
答:斜坡的长度约为238.9 m.
03 综合题
9.(黔东南中考)黔东南州某校吴老师组织九(1)班同学开展数学活动,带领同学测量学校附近一电线杆的高,如图,已知电线杆直立于地面上,某天在太阳光的照射下,电线杆的影子(折线BCD)恰好落在水平地面和斜坡上,在D处测得电线杆顶端A的仰角为30°,在C处测得电线杆顶端A的仰角为45°,斜坡与地面成60°角,CD=4 m,请你根据这些数据求电线杆的高(AB).(结果精确到1 m,参考数据:≈1.4,≈1.7)
解:延长AD交BC的延长线于点G,过点D作DH⊥BG,垂足为点H,则∠G=30°.
∵在Rt△DHC中,∠DCH=60°,CD=4,
∴CH=CD·cos∠DCH=4×cos60°=2.
DH=CD·sin∠DCH=4×sin60°=2.
又∵DH⊥BG,∠G=30°,
∴HG===6.
∴CG=CH+HG=2+6=8.
设AB=x m.
又∵AB⊥BG,∠G=30°,∠BCA=45°,
∴BC=x.
∴BG===x.
∵BG-BC=CG,
∴x-x=8.
解得x≈11 m.
答:电线杆的高(AB)约为11 m.
小专题17 解直角三角形的实际应用
1.(遵义月考)如图,在一次测量活动中,小华站在离旗杆底部(B)处6 m的D处,仰望旗杆顶端A,测得仰角为60°,眼睛离地面的距离ED为1.5 m.试帮助小华求出旗杆AB的高度.(结果精确到0.1 m,≈1.732)
解:过点E作EC⊥AB于C.
∵CE=BD=6 m,∠AEC=60°,
∴AC=CE·tan60°=6×=6≈6×1.732≈10.4(m).
∴AB=AC+DE=10.4+1.5=11.9(m).
答:旗杆AB的高度约为11.9 m.
2.钓鱼岛自古以来就是中国的神圣领土,为宣誓主权,我国海监船编队奉命在钓鱼岛附近海域进行维权活动,如图,一艘海监船以30海里/小时的速度向正北方向航行,海监船在A处时,测得钓鱼岛C在该船的北偏东30°方向上,航行半小时后,该船到达点B处,发现此时钓鱼岛C与该船距离最短.
(1)请在图中作出该船在点B处的位置;
(2)求钓鱼岛C到B处距离(结果保留根号).
解:(1)如图.
(2)AB=30×0.5=15(海里).
在Rt△ABC中,tan∠BAC=,
∴BC=AB·tan∠BAC
=AB·tan30°
=15×
=5(海里).
答:钓鱼岛C到B处距离为5海里.
3.(遵义中考)为促进我市经济快速发展,加快道路建设,某高速公路建设工程中,需修建隧道A B.如图,在山外一点C测得BC距离为200 m,∠CAB=54°,∠CBA=30°,求隧道AB的长.(参考数据: sin54°≈0.81,cos54°≈0.59,tan54°≈1.38,≈1.73,结果精确到个位)
解:过点C作CD⊥AB于D,
在Rt△BCD中,∵∠B=30°,BC=200,
∴CD=BC=100,
BD=100≈173.
在Rt△ACD中,
∵tan∠CAB=,∴AD=≈72.
∴AB=AD+BD≈245.
答:隧道AB的长约为245米.
4.(黔东南中考)如图,某校教学楼AB后方有一斜坡,已知斜坡CD的长为12米,坡角α为60°,根据有关部门的规定,∠α≤39°时,才能避免滑坡危险,学校为了消除安全隐患,决定对斜坡CD进行改造,在保持坡脚C不动的情况下,学校至少要把坡顶D向后水平移动多少米才能保证教学楼的安全?(结果取整数)
(参考数据:sin39°≈0.63,cos39°≈0.78,tan39°≈0.81,≈1.41,≈1.73,≈2.24)
解:假设点D移到D′的位置时,恰好∠α=39°,过点D作DE⊥AC于点E,作D′E′⊥AC于点E′,
∵CD=12米,∠DCE=60°,
∴DE=CD·sin60°=12×=6(米),
CE=CD·cos60°=12×=6(米).
易知:四边形DEE′D′是矩形.
∴DE=D′E′=6米.
∵∠D′CE′=39°,
∴CE′=≈≈12.8,
∴EE′=CE′-CE=12.8-6=6.8(米).
∴DD′=EE′=6.8米.
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