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中考数学一轮复习 锐角三角函数
一.解答题(共20小题)
1.木兰灯塔是亚洲最高、世界第二高的航标灯塔,位于海南岛的最北端,是海南岛东北部最重要的
航标.某天,一艘渔船自西向东(沿AC方向)以每小时10海里的速度在琼州海峡航行,如图所
示.
航行记录记录一:上午8时,渔船到达木兰灯塔P北偏西60°方向上的A处.
记录二:上午8时30分,渔船到达木兰灯塔P北偏西45°方向上的B处.
记录三:根据气象观测,当天凌晨4时到上午9时,受天文大潮和天气影响,琼州海峡
C点周围5海里内,会出现异常海况,点C位于木兰灯塔P北偏东15°方向.
请你根据以上信息解决下列问题:
(1)填空:∠PAB= °,∠APC= °,AB= 海里;
(2)若该渔船不改变航线与速度,是否会进入“海况异常”区,请计算说明.
(参考数据:√2≈1.41,√3≈1.73,√6≈2.45)
2.城市轨道交通发展迅猛,为市民出行带来极大方便.某校“综合实践”小组想测得轻轨高架站的
相关距离,数据勘测组通过勘测得到了如下记录表:
综合实践活动记录表
活动内容 测量轻轨高架站的相关距离
测量工具 测倾器,红外测距仪等
过程资料 轻轨高架站示意图 相关数据及说明:图中点
A,B,C,D,E,F在同
一平面内,房顶AB,吊顶
CF和地面DE所在的直线
都平行,点F在与地面垂
直的中轴线AE上,∠BCD
=98°,∠CDE=97°,AE
=8.5m,CD=6.7m.
成果梳理 …
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请根据记录表提供的信息完成下列问题:
(1)求点C到地面DE的距离;
(2)求顶部线段BC的长.
(结果精确到0.01m,参考数据:sin15°≈0.259,cos15°≈0.966,tan15°≈0.268,sin83°≈0.993,
cos83°≈0.122,tan83°≈8.144)
3.研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄
河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的3D扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点A是纪念碑顶部一点,AB的长表示点A到水平地面的距离.航模从纪念碑
前水平地面的点M处竖直上升,飞行至距离地面20米的点C处时,测得点A的仰角∠ACD=
18.4°;然后沿CN方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角∠NCD=37°,当到达点A正上方的
点E处时,测得AE=9米;…
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,E,A,B三点在同一直线上.请根据上述数据,
计算纪念碑顶部点 A 到地面的距离 AB 的长(结果精确到 1 米.参考数据:sin37°≈0.60,
cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin18.4°≈0.32,cos18.4°≈0.95,tan18.4°≈0.33).
4.某数学研究性学习小组在老师的指导下,利用课余时间进行测量活动.
活动主题 测算某水池中雕塑底座的底面积
测量工具 皮尺、测角仪、计算器等
活动过 模型抽 某休闲广场的水池中有一雕塑,其底座的底面为矩形ABCD,其示意图如下:
程 象
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测绘过 ①在水池外取一点E,使得点C,B,E在同一条直线上;
程与数
据信息
②过点E作GH⊥CE,并沿EH方向前进到点F,用皮尺测得EF的长为4米;
③在点F处用测角仪测得∠CFG=60.3°,∠BFG=45°,∠AFG=21.8°;
④用计算器计算得:sin60.3°≈0.87,cos60.3°≈0.50,tan60.3°≈1.75,
sin21.8°≈0.37,cos21.8°≈0.93,tan21.8°≈0.40.
请根据表格中提供的信息,解决下列问题(结果保留整数):
(1)求线段CE和BC的长度;
(2)求底座的底面ABCD的面积.
5.综合与实践活动中,要用测角仪测量天津海河上一座桥的桥塔 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=36m,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31°.
(Ⅰ)求线段CD的长(结果取整数);
(Ⅱ)求桥塔AB的高度(结果取整数).参考数据:tan31°≈0.6,tan6°≈0.1.
6.根据收集的素材,探索完成任务.
探究太阳能热水器的安装
素材一 太阳能热水器是利用绿
色能源造福人类的一项
发明.某品牌热水器主
要部件太阳能板需要安
装在每天都可以有太阳
光照射到的地方,才能
保证使用效果,否则不
予安装.
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素材二 某市位于北半球,太阳 sin14°≈0.24,cos14°≈0.97,tan14°≈0.25
光线与水平线的夹角为
sin29°≈0.48,cos29°≈0.87,tan29°≈0.55
,冬至日时,
14°≤ ≤29°;夏至日 sin43°≈0.68,cos43°≈0.73,tan43°=0.94
时α,43°≤ ≤76°.
α
sin76°≈0.97,cos76°≈0.24,tan76°≈4.01
α
素材三 如图,该市甲楼位于乙
楼正南方向,两楼东西
两侧都无法获得太阳光
照射.现准备在乙楼南
面墙上安装该品牌太阳
能板.已知两楼间距为
54米,甲楼AB共11
层,乙楼CD共15层,
一层从地面起,每层楼
高皆为3.3米.AE为某
时刻的太阳光线.
问题解决
任务一 确定使用数据 要判断乙楼哪些楼层不能安装该品牌太阳能板,应
选择 日(填冬至或夏至)时, 为
(填14°,29°,43°,76°中的一个)进行计算.
α
任务二 探究安装范围 利用任务一中选择的数据进行计算,确定乙楼中哪
些楼层不能安装该品牌太阳能热水器.
7.某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡 BE的坡度i=1:√3,BE=
6m,在B处测得电线塔CD顶部D的仰角为45°,在E处测得电线塔CD顶部D的仰角为60°.
(1)求点B离水平地面的高度AB.
(2)求电线塔CD的高度(结果保留根号).
8.图1是世界第一“大碗”——景德镇昌南里文化艺术中心主体建筑,其造型灵感来自于宋代湖田
窑影青斗笠碗,寓意“万瓷之母”.如图2,“大碗”的主视图由“大碗”主体ABCD和矩形碗
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底BEFC组成,已知AD∥EF,AM,DN是太阳光线,AM⊥MN,DN⊥MN,点M,E,F,N在
同一条直线上.经测量ME=FN=20.0m,EF=40.0m,BE=2.4m,∠ABE=152°.(结果精确到
0.1m)
(1)求“大碗”的口径AD的长;
(2)求“大碗”的高度AM的长.
(参考数据:sin62°≈0.88,cos62°≈0.47,tan62°≈1.88)
9.双塔是古黄河宿迁景观带的标志性建筑之一,由九层的九龙塔和七层的七风塔构成.某校数学实
践小组开展测量七凤塔高度的实践活动,该小组制定了测量方案,在实地测量后撰写活动报告,
报告部分内容如表:
测量七凤塔高度
测量工具 测角仪、皮尺等 活动形式 以小组为单位
测量示意图 测量步骤及结果
如图,步骤如下:
①在C处使用测角仪测得塔的
顶部点B的仰角∠BDG=37°;
②沿着CA方向走到E处,用皮
尺测得CE=24 米;
③在E处使用测角仪测得塔的
顶部点B的仰角∠BFG=45°.
……
已知测角仪的高度为1.2米,点C、E、A在同一水平直线上.根据以上信息,求塔AB的高度.
(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
10.单摆是一种能够产生往复摆动的装置.某兴趣小组利用摆球和摆线进行与单摆相关的实验探究,
并撰写实验报告如下.
实验主题 探究摆球运动过程中高度的变化
实验用具 摆球,摆线,支架,摄像机等
实验说明 如图1,在支架的横杆点O处用摆线悬挂一
个摆球,将摆球拉高后松手,摆球开始往复
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运动.(摆线的长度变化忽略不计)
如图2,摆球静止时的位置为点A,拉紧摆
线将摆球拉至点B处,BD⊥OA.∠BOA=
64°,BD=20.5cm;当摆球运动至点C时,
∠COA=37°,CE⊥OA.(点O,A,B,
C,D,E在同一平面内)
实验图示
解决问题:根据以上信息,求ED的长.(结果精确到0.1cm)
参考数据: sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin64°≈0.90,cos64°≈0.44,
tan64°≈2.05.
11.某数学兴趣小组在校园内开展综合与实践活动,记录如下:
活 测量校园中树AB的高度
动
项
目
活 “测角仪”方案 “平面镜”方案
动
方
案
方
案
示
意
图
实 ①选取与树底B位于同一水平地面的D处; ①选取与树底B位于同一水平地面的E处;
施
过
②测量D,B两点间的距离; ②测量E,B两点间的距离;
程
③站在D处,用测角仪测量从眼睛C处看树 ③在E处水平放置一个平面镜,沿射线BE方
顶A的仰角∠ACF; 向后退至D处,眼睛C刚好从镜中看到树顶
A;
④测量C到地面的高度CD.
④测量E,D两点间的距离;
⑤测量C到地面的高度CD.
测 ①DB=10m; ①EB=10m;
量
数
②∠ACF=32.5°; ②ED=2m;
据
③CD=1.6m. ③CD=1.6m.
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备 ①图上所有点均在同一平面内; ①图上所有点均在同一平面内;
注
②AB,CD均与地面垂直; ②AB,CD均与地面垂直;
③参考数据:tan32.5≈0.64. ③把平面镜看作一个点,并由物理学知识可得
∠CED=∠AEB.
请你从以上两种方案中任选一种,计算树AB的高度.
12.如图1,塑像AB在底座BC上,点D是人眼所在的位置.当点B高于人的水平视线DE时,由
远及近看塑像,会在某处感觉看到的塑像最大,此时视角最大.数学家研究发现:当经过 A,B
两点的圆与水平视线DE相切时(如图2),在切点P处感觉看到的塑像最大,此时∠APB为最
大视角.
(1)请仅就图2的情形证明∠APB>∠ADB.
(2)经测量,最大视角∠APB为30°,在点P处看塑像顶部点A的仰角∠APE为60°,点P到塑
像的水平距离PH为6m.求塑像AB的高(结果精确到0.1m.参考数据:√3≈1.73).
13.综合与实践:小星学习解直角三角形知识后,结合光的折射规律进行了如下综合性学习.
【实验操作】
第一步:将长方体空水槽放置在水平桌面上,一束光线从水槽边沿A处投射到底部B处,入射光
线与水槽内壁AC的夹角为∠A;
第二步:向水槽注水,水面上升到AC的中点E处时,停止注水.(直线NN′为法线,AO为入
射光线,OD为折射光线.)
【测量数据】
如图,点A,B,C,D,E,F,O,N,N′在同一平面内,测得AC=20cm,∠A=45°,折射角
∠DON=32°.
【问题解决】
根据以上实验操作和测量的数据,解答下列问题:
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(1)求BC的长;
(2)求B,D之间的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:sin32°≈0.52,cos32°≈0.84,tan32°≈0.62)
14.我国明朝数学家程大位写过一本数学著作《直指算法统宗》,其中有一道与荡秋千有关的数学
问题是使用《西江月》词牌写的:
平地秋千未起,踏板一尺离地.
送行二步与人齐,五尺人高曾记.
仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.
良工高士素好奇,算出索长有几?
词写得很优美,翻译成现代汉语的大意是:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前
推进10尺(5尺为一步),秋千的踏板就和某人一样高,这个人的身高为 5尺.(假设秋千的绳
索拉的很直)
(1)如图1,请你根据词意计算秋千绳索OA的长度;
(2)如图2,将秋千从与竖直方向夹角为 的位置OA'释放,秋千摆动到另一侧与竖直方向夹角
为 的地方OA″,两次位置的高度差PQ=αh.根据上述条件能否求出秋千绳索OA的长度?如果
能,β请用含 、 和h的式子表示;如果不能,请说明理由.
α β
15.问题提出
(1)如图①,在△ABC中,AB=15,∠C=30°,作△ABC的外接圆 O,则^ACB的长为
;(结果保留 ) ⊙
问题解决 π
(2)如图②所示,道路AB的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段
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AD,AC和BC为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口.已知点E在AC上,且AE=
EC,∠DAB=60°,∠ABC=120°,AB=1200m,AD=BC=900m,现要在湿地上修建一个新观测
点P,使∠DPC=60°.再在线段AB上选一个新的步道出入口点 F,并修道三条新步道 PF,
PD,PC,使新步道PF经过观测点E,并将五边形ABCPD的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时PF的长;若不存在,请说明理由.
(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路AB与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不
计,结果保留根号)
16.某校九年级学生开展利用三角函数解决实际问题的综合与实践活动,活动之一是测量某护堤石
坝与地平面的倾斜角.测量报告如下表(尚不完整).
课题 测量某护堤石坝与地平面的倾斜角
成员 组长:×××ㅤㅤ组员:×××,×××,×××
测量 竹竿,米尺
工具
测量 说明:AC是一根笔
示意 直的竹竿.点D是竹
图 竿上一点,线段DE
的长度是点D到地面
的距离.∠ 是要测
量的倾斜角
α
测量
数据
…… ……
(1)设AB=a,BC=b,AC=c,CE=d,DE=e,CD=f,BE=g,AD=h,请根据表中的测量
示意图,从以上线段中选出你认为需要测量的数据,把表示数据的小写字母填写在“测量数据”
一栏.
(2)根据(1)中选择的数据,写出求∠ 的一种三角函数值的推导过程.
α
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(3)假设sin ≈0.86,cos ≈0.52,tan ≈1.66,根据(2)中的推导结果,利用计算器求出∠
的度数.你选α择的按键顺序α为 .α α
17.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处测得筒尖顶点A的仰角
4
为45°,在F处测得筒尖顶点A的仰角为53°.求风电塔筒AH的高度.(参考数据:sin53°≈ ,
5
3 4
cos53°≈ ,tan53°≈ .)
5 3
18.图1是古代数学家杨辉在《详解九章算法》中对“邑的计算”的相关研究.数学兴趣小组也类
√2
比进行了如下探究:如图2,正八边形游乐城A A A A A A A A 的边长为 km,南门O设立在
1 2 3 4 5 6 7 8 2
A A 边的正中央,游乐城南侧有一条东西走向的道路 BM,A A 在BM上(门宽及门与道路间距
6 7 6 7
离忽略不计),东侧有一条南北走向的道路BC,C处有一座雕塑.在A 处测得雕塑在北偏东45°
1
方向上,在A 处测得雕塑在北偏东59°方向上.
2
(1)∠CA A = °,∠CA A = °;
1 2 2 1
(2)求点A 到道路BC的距离;
1
(3)若该小组成员小李出南门O后沿道路MB向东行走,求她离B处不超过多少千米,才能确
保观察雕塑不会受到游乐城的影响?
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(结果精确到 0.1km,参考数据:√2≈1.41,sin76°≈0.97,tan76°≈4.00,sin59°≈0.86,
tan59°≈1.66)
19.某实践探究小组想测得湖边两处的距离,数据勘测组通过勘测,得到了如下记录表:
实践探究活动记录表
活动内容测量湖边A、B两处的距离
成员ㅤㅤ组长:××ㅤㅤ组员:××××××××××××
工具测角仪,皮尺等
测量示意图 说明:因为湖边A、B两处的
距离无法直接测量,数据勘测
组在湖边找了一处位置C,可
测量C处到A、B两处的距
离,通过测角仪可测得∠A、
∠B、∠C的度数.
测量数据 角的度数 ∠A=30°
∠B=45°
∠C=105°
边的长度 BC=40.0米
AC=56.4米
数据处理组得到上面数据以后做了认真分析,他们发现不需要勘测组的全部数据就可以计算出
A、B之间的距离.于是数据处理组写出了以下过程,请补全内容.
已知:如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=45°, .(从记录表中再选
一个条件填入横线)
求:线段AB的长(为减小结果的误差,若有需要,√2取1.41,√3取1.73,√6取2.45进行计算,
最后结果保留整数.)
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20.如图1,某人的一器官后面A处长了一个新生物,现需检测其到皮肤的距离(图1).为避免伤
害器官,可利用一种新型检测技术,检测射线可避开器官从侧面测量.某医疗小组制定方案,通
过医疗仪器的测量获得相关数据,并利用数据计算出新生物到皮肤的距离方案如下:
课题 检测新生物到皮肤的距离
工具 医疗仪器等
示意
图
说明 如图2,新生物在A处,先在皮肤上选择最大限度地避开器官的B处照射新生物,检测射
线与皮肤MN的夹角为∠DBN;再在皮肤上选择距离B处9cm的C处照射新生物,检测射
线与皮肤MN的夹角为∠ECN.
测量 ∠DBN=35°,∠ECN=22°,BC=9cm
数据
请你根据上表中的测量数据,计算新生物A处到皮肤的距离.(结果精确到0.1cm)
(参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70,sin22°≈0.37,cos22°≈0.93,
tan22°≈0.40)
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中考数学一轮复习 锐角三角函数
参考答案与试题解析
一.解答题(共20小题)
1.木兰灯塔是亚洲最高、世界第二高的航标灯塔,位于海南岛的最北端,是海南岛东北部最重要的
航标.某天,一艘渔船自西向东(沿AC方向)以每小时10海里的速度在琼州海峡航行,如图所
示.
航行记录记录一:上午8时,渔船到达木兰灯塔P北偏西60°方向上的A处.
记录二:上午8时30分,渔船到达木兰灯塔P北偏西45°方向上的B处.
记录三:根据气象观测,当天凌晨4时到上午9时,受天文大潮和天气影响,琼州海峡
C点周围5海里内,会出现异常海况,点C位于木兰灯塔P北偏东15°方向.
请你根据以上信息解决下列问题:
(1)填空:∠PAB= 3 0 °,∠APC= 7 5 °,AB= 5 海里;
(2)若该渔船不改变航线与速度,是否会进入“海况异常”区,请计算说明.
(参考数据:√2≈1.41,√3≈1.73,√6≈2.45)
【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题;勾股定理的应用.
【专题】构造法;几何直观.
【答案】(1)30,75,5;
(2)该渔船会进入“海况异常”区.
【分析】(1)识别方向角和渔船航行的速度、时间即可求得∠PAB、∠APC的角度和AB的长;
(2)过点P作PD⊥AC于点D,构造直角三角形,运用60°和45°的直角三角形表示所需的线段
长,利用AB的长解得PD的长,再根据三角形内角和定理求出∠C,得出等腰三角形继而求得
AC的长,并求出9点渔船离C处的距离就能判断是否会进入“海况异常“区.
【解答】解:(1)过点P作PD⊥AC于点D,则△APD、△BPD、△CPD都是直角三角形,
由题可知:∠APD=60°,∠BPD=45°,∠CPD=15°,
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∴∠PAB=30°,∠APC=∠APD+∠CPD=60°+15°=75°,
由题可知渔船每小时航行10海里,渔船从A处航行至B处时间为30分钟,
1
即半小时,故AB= ×10=5海里;
2
故答案为:30,75,5;
(2)设PD为x海里,
在Rt△BPD中,∠BPD=45°,
∴∠PBD=45°,
∴BD=PD=x,
在Rt△APD中,∠APD=60°,
∴∠A=30°,
AD PD 1
tan∠APD= =√3,cos∠APD= = ,
PD AP 2
∴AD=√3PD,AP=2PD,
∵AB=AD﹣BD,
∴√3PD﹣PD=5,
5
∴PD=BD= (√3+1),
2
∴AP=2PD=5(√3+1)≈13.65,
在△APC中,∠A=30°,∠APC=75°,
∴∠C=180°﹣∠A﹣∠APC=75°,
∴∠C=∠APC,
∴AC=AP≈13.65,
设上午9时渔船航行至E处,则AE=10,
∴CE=AC﹣AE≈3.65<5,
∴该渔船会进入“海况异常”区.
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【点评】本题考查了方向角问题、解直角三角形、三角形内角和定理、等腰三角形的综合内容,
结合实际生活中的航海问题,构造直角三角形并运用直角三角形的相关知识有机结合,体现了数
学源于生活又应用于实际生活.
2.城市轨道交通发展迅猛,为市民出行带来极大方便.某校“综合实践”小组想测得轻轨高架站的
相关距离,数据勘测组通过勘测得到了如下记录表:
综合实践活动记录表
活动内容 测量轻轨高架站的相关距离
测量工具 测倾器,红外测距仪等
过程资料 轻轨高架站示意图 相关数据及说明:图中点
A,B,C,D,E,F在同
一平面内,房顶AB,吊顶
CF和地面DE所在的直线
都平行,点F在与地面垂
直的中轴线AE上,∠BCD
=98°,∠CDE=97°,AE
=8.5m,CD=6.7m.
成果梳理 …
请根据记录表提供的信息完成下列问题:
(1)求点C到地面DE的距离;
(2)求顶部线段BC的长.
(结果精确到0.01m,参考数据:sin15°≈0.259,cos15°≈0.966,tan15°≈0.268,sin83°≈0.993,
cos83°≈0.122,tan83°≈8.144)
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】(1)点C到地面DE的距离为6.65m;
(2)顶部线段BC的长为7.14m.
【分析】(1)如图,过点C作CN⊥ED,交ED的延长线于点N,垂足为N,由∠CDE=97°,得
到∠CDN=83°,根据三角函数的定义得到结论;
(2)如图,过点B作BP⊥CF,垂足为P,根据平行线的性质得到∠FCD=∠CDN=83°,求得
∠BCP=∠BCD﹣∠FCD=15°,根据平行线间的距离处处相等,得到EF=CN=6.65,求得BP=
AF=AE﹣EF=8.5﹣6.65=1.85,根据三角函数的定义得到结论.
【解答】解:(1)如图,过点C作CN⊥ED,交ED的延长线于点N,垂足为N,
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∵∠CDE=97°,
∴∠CDN=83°,
CN
在Rt△CDN中,sin∠CDN=sin83°= =0.993,CD=6.7m,
CD
∴CN=CDsin83°=6.7×0.993≈6.65(m),
答:点C到地面DE的距离为6.65m;
(2)如图,过点B作BP⊥CF,垂足为P,
∵CF∥DE,
∴∠FCD=∠CDN=83°,
∵∠BCD=98°,
∴∠BCP=∠BCD﹣∠FCD=15°,
∵平行线间的距离处处相等,
∴EF=CN=6.65m,
∵AE=8.5m,
∴BP=AF=AE﹣EF=8.5﹣6.65=1.85,
BP
在Rt△BCP中sin∠BCP=sin15°= =0.259,
BC
BP 1.85
∴BC= = ≈7.14(m),
sin15° 0.259
答:顶部线段BC的长为7.14m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,正确地作出辅助线是解题的关键.
3.研学实践:为重温解放军东渡黄河“红色记忆”,学校组织研学活动.同学们来到毛主席东渡黄
河纪念碑所在地,在了解相关历史背景后,利用航模搭载的3D扫描仪采集纪念碑的相关数据.
数据采集:如图,点A是纪念碑顶部一点,AB的长表示点A到水平地面的距离.航模从纪念碑
前水平地面的点M处竖直上升,飞行至距离地面20米的点C处时,测得点A的仰角∠ACD=
18.4°;然后沿CN方向继续飞行,飞行方向与水平线的夹角∠NCD=37°,当到达点A正上方的
点E处时,测得AE=9米;…
数据应用:已知图中各点均在同一竖直平面内,E,A,B三点在同一直线上.请根据上述数据,
计算纪念碑顶部点 A 到地面的距离 AB 的长(结果精确到 1 米.参考数据:sin37°≈0.60,
cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin18.4°≈0.32,cos18.4°≈0.95,tan18.4°≈0.33).
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【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】点A到地面的距离AB的长约为27米.
【分析】延长CD交AB于点H,根据矩形的性质得到CM=HB=20,解直角三角形即可得到结
论.
【解答】解:延长CD交AB于点H,
由题意得,四边形CMBH为矩形,
∴CM=HB=20,
在Rt△ACH中,∠AHC=90°,∠ACH=18.4°,
AH
∴tan∠ACH= ,
CH
AH AH AH
∴CH= = ≈ ,
tan∠ACH tan18.4° 0.33
在Rt△ECH中,∠EHC=90°,∠ECH=37°,
EH
∴tan∠ECH= ,
CH
EH EH EH
∴CH= = ≈ ,
tan∠ECH tan37° 0.75
设AH=x米.
∵AE=9,
∴EH=x+9,
x x+9
∴ = ,
0.33 0.75
解得x≈7.1,
∴AB=AH+HB≈7.1+20=27.1≈27(米)
答:点A到地面的距离AB的长约为27米.
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【点评】本题考查解直角三角形的应用—仰角俯角问题、锐角三角函数,解答本题的关键是明确
题意,利用数形结合的思想解答.
4.某数学研究性学习小组在老师的指导下,利用课余时间进行测量活动.
活动主题 测算某水池中雕塑底座的底面积
测量工具 皮尺、测角仪、计算器等
活动过 模型抽 某休闲广场的水池中有一雕塑,其底座的底面为矩形ABCD,其示意图如下:
程 象
测绘过 ①在水池外取一点E,使得点C,B,E在同一条直线上;
程与数
据信息
②过点E作GH⊥CE,并沿EH方向前进到点F,用皮尺测得EF的长为4米;
③在点F处用测角仪测得∠CFG=60.3°,∠BFG=45°,∠AFG=21.8°;
④用计算器计算得:sin60.3°≈0.87,cos60.3°≈0.50,tan60.3°≈1.75,
sin21.8°≈0.37,cos21.8°≈0.93,tan21.8°≈0.40.
请根据表格中提供的信息,解决下列问题(结果保留整数):
(1)求线段CE和BC的长度;
(2)求底座的底面ABCD的面积.
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;推理能力.
【答案】见试题解答内容
CE
【分析】(1)根据题意得tan∠CFE=tan60.3°= ≈1.75,即可确定CE长度,再由∠BFG
EF
=45°得出BE=EF=4米,即可求解;
(2)过点A作AM⊥GH于点M,继续利用正切函数确定AB=ME=6米,即可求解面积.
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【解答】解:(1)∵GH⊥CE,EF的长为4米,∠CFG=60.3°,
CE
∴tan∠CFE=tan60.3°= ≈1.75,
EF
∴CE=7(米);
∵∠BFG=45°,
∴BE=EF=4米,
∴CB=CE﹣BE=3(米);
(2)过点A作AM⊥GH于点M,如图所示:
∵∠AFG=21.8°,
AM
∴tan∠AFG=tan21.8°= ≈0.4,
MF
∵AM=BE=4米,
∴MF=10米,
∴AB=ME=10﹣4=6米,
∴底座的底面ABCD的面积为:3×6=18(平方米).
【点评】本题考查了解三角形的应用,理解题意,结合图形求解是解题关键.
5.综合与实践活动中,要用测角仪测量天津海河上一座桥的桥塔 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=36m,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31°.
(Ⅰ)求线段CD的长(结果取整数);
(Ⅱ)求桥塔AB的高度(结果取整数).参考数据:tan31°≈0.6,tan6°≈0.1.
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【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】(Ⅰ)线段CD的长约为54m;
(II)桥塔AB的高度约为59m.
【分析】(I)设CD=x m,由DE=36m,得到CE=CD+DE=(x+36)m,根据垂直的定义得到
∠BCE=∠ACD=90°,解直角三角形即可得到结论;
(II)根据三角函数的定义得到AC=CD•tan∠CDA≈54×tan6°≈54×0.1=5.4(m).于是得到AB
=AC+BC≈5.4+54≈59(m).
【解答】解:(I)设CD=x m,∵DE=36m,
∴CE=CD+DE=(x+36)m,
∵EC⊥AB,
∴∠BCE=∠ACD=90°,
BC
∵tan∠CDB= ,∠CDB=45°,
CD
∴BC=CD•tan∠CDB=x•tan45°=x m,
BC
∵tan∠CEB= ,∠CEB=31°,
CE
∴BC=CE•tan∠CEB=(x+36)•tan31°,
∴x=(x+36)•tan31°,
36×tan31° 36×0.6
解得x= ≈ =54.
1−tan31° 1−0.6
答:线段CD的长约为54m;
AC
(II)∵tan∠CDA= ,∠CDA=6°,
CD
∴AC=CD•tan∠CDA≈54×tan6°≈54×0.1=5.4(m).
∴AB=AC+BC≈5.4+54≈59(m).
答:桥塔AB的高度约为59m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握解直角三角形的方法是解题
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的关键.
6.根据收集的素材,探索完成任务.
探究太阳能热水器的安装
素材一 太阳能热水器是利用绿
色能源造福人类的一项
发明.某品牌热水器主
要部件太阳能板需要安
装在每天都可以有太阳
光照射到的地方,才能
保证使用效果,否则不
予安装.
素材二 某市位于北半球,太阳 sin14°≈0.24,cos14°≈0.97,tan14°≈0.25
光线与水平线的夹角为
sin29°≈0.48,cos29°≈0.87,tan29°≈0.55
,冬至日时,
14°≤ ≤29°;夏至日 sin43°≈0.68,cos43°≈0.73,tan43°=0.94
时α,43°≤ ≤76°.
α
sin76°≈0.97,cos76°≈0.24,tan76°≈4.01
α
素材三 如图,该市甲楼位于乙
楼正南方向,两楼东西
两侧都无法获得太阳光
照射.现准备在乙楼南
面墙上安装该品牌太阳
能板.已知两楼间距为
54米,甲楼AB共11
层,乙楼CD共15层,
一层从地面起,每层楼
高皆为3.3米.AE为某
时刻的太阳光线.
问题解决
任务一 确定使用数据 要判断乙楼哪些楼层不能安装该品牌太阳能板,应
选择 冬至 日(填冬至或夏至)时, 为 14 °
(填14°,29°,43°,76°中的一个)进行计算.
α
任务二 探究安装范围 利用任务一中选择的数据进行计算,确定乙楼中哪
些楼层不能安装该品牌太阳能热水器.
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;推理能力.
【答案】(1)冬至,14°;
(2)乙楼中7层(含7层)以下不能安装该品牌太阳能热水器.
【分析】任务一:根据题意直接求解即可;
任务二:过E作EF⊥AB于F,利用正切定义求得.
【解答】解:任务一:根据题意,要判断乙楼哪些楼层不能安装该品牌太阳能板,只需 为冬至
日时的最小角度,即 =14°, α
故答案为:冬至,14°α;
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任务二:过E作EF⊥AB于F,则∠AFE=90°,EF=54米,BF=DE,
AF
在Rt△AFE中,tanα= ,
EF
∴AF=EF•tan14°≈54×0.25=13.5(米),
∵AB=11×3.3=36.3(米),
∴DE=BF=AB﹣AF=36.3﹣13.5=22.8(米),
∴22.8÷3.3≈7(层),
答:乙楼中7层(含7层)以下不能安装该品牌太阳能热水器.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,理解题意是解答的关键.
7.某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡 BE的坡度i=1:√3,BE=
6m,在B处测得电线塔CD顶部D的仰角为45°,在E处测得电线塔CD顶部D的仰角为60°.
(1)求点B离水平地面的高度AB.
(2)求电线塔CD的高度(结果保留根号).
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】(1)点B离水平地面的高度AB为3m;
(2)电线塔CD的高度为(6√3+9)米.
√3
【分析】(1)根据题意可得:BA⊥AE,再根据已知易得:在Rt△ABE中,tan∠BEA= ,从
3
而可得∠BEA=30°,然后在Rt△ABE中,利用含30度角的直角三角形的性质进行计算,即可解
答;
(2)过点B作BF⊥CD,垂足为F,根据题意可得:AB=CF=3m,BF=AC,然后设EC=x米,
则BF=AC=(x+3√3)米,分别在Rt△CDE和Rt△BDF中,利用锐角三角函数的定义求出CD
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和DF的长,从而列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:(1)由题意得:BA⊥AE,
∵斜坡BE的坡度i=1:√3,
AB 1 √3
∴ = = ,
AE √3 3
AB √3
在Rt△ABE中,tan∠BEA= = ,
AE 3
∴∠BEA=30°,
∵BE=6m,
1
∴AB= BE=3(m),AE=√3AB=3√3(m),
2
∴点B离水平地面的高度AB为3m;
(2)过点B作BF⊥CD,垂足为F,
由题意得:AB=CF=3m,BF=AC,
设EC=x米,
∵AE=3√3米,
∴BF=AC=AE+CE=(x+3√3)米,
在Rt△CDE中,∠DEC=60°,
∴CD=CE•tan60°=√3x(米),
在Rt△BDF中,∠DBF=45°,
∴DF=BF•tan45°=(x+3√3)米,
∵DF+CF=CD,
∴x+3√3+3=√3x,
解得:x=6+3√3,
∴CD=√3x=(6√3+9)米,
∴电线塔CD的高度为(6√3+9)米.
【点评】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.
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8.图1是世界第一“大碗”——景德镇昌南里文化艺术中心主体建筑,其造型灵感来自于宋代湖田
窑影青斗笠碗,寓意“万瓷之母”.如图2,“大碗”的主视图由“大碗”主体ABCD和矩形碗
底BEFC组成,已知AD∥EF,AM,DN是太阳光线,AM⊥MN,DN⊥MN,点M,E,F,N在
同一条直线上.经测量ME=FN=20.0m,EF=40.0m,BE=2.4m,∠ABE=152°.(结果精确到
0.1m)
(1)求“大碗”的口径AD的长;
(2)求“大碗”的高度AM的长.
(参考数据:sin62°≈0.88,cos62°≈0.47,tan62°≈1.88)
【考点】解直角三角形的应用;矩形的判定与性质.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】(1)“大碗”的口径AD的长为80.0m;
(2)“大碗”的高度AM的长约为40.0m.
【分析】(1)根据垂直定义可得∠AMN=∠DNM=90°,再利用平行线的性质可得∠DAM=
90°,从而可得四边形AMND是矩形,然后利用矩形的性质可得AD=MN,从而利用线段的和差
关系进行计算即可解答;
(2)延长CB交AM于点G,根据题意可得:BE=GM=2.4m,BG=ME=20.0m,BG⊥AM,
∠EBG=90°,从而可得∠ABG=62°,然后在Rt△ABG中,利用锐角三角函数的定义求出AG的
长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
【解答】解:(1)∵AM⊥MN,DN⊥MN,
∴∠AMN=∠DNM=90°,
∵AD∥MN,
∴∠DAM=180°﹣∠AMN=90°,
∴四边形AMND是矩形,
∴AD=MN=ME+EF+FN=20.0+40.0+20.0=80.0(m),
∴“大碗”的口径AD的长为80.0m;
(2)延长CB交AM于点G,
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由题意得:BE=GM=2.4m,BG=ME=20.0m,BG⊥AM,∠EBG=90°,
∵∠ABE=152°,
∴∠ABG=∠ABE﹣∠EBG=62°,
在Rt△ABG中,AG=BG•tan62°≈20.0×1.88=37.6(m),
∴AM=AG+MG=37.6+2.4=40.0(m),
∴“大碗”的高度AM的长约为40.0m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,矩形的判定与性质,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.
9.双塔是古黄河宿迁景观带的标志性建筑之一,由九层的九龙塔和七层的七风塔构成.某校数学实
践小组开展测量七凤塔高度的实践活动,该小组制定了测量方案,在实地测量后撰写活动报告,
报告部分内容如表:
测量七凤塔高度
测量工具 测角仪、皮尺等 活动形式 以小组为单位
测量示意图 测量步骤及结果
如图,步骤如下:
①在C处使用测角仪测得塔的
顶部点B的仰角∠BDG=37°;
②沿着CA方向走到E处,用皮
尺测得CE=24 米;
③在E处使用测角仪测得塔的
顶部点B的仰角∠BFG=45°.
……
已知测角仪的高度为1.2米,点C、E、A在同一水平直线上.根据以上信息,求塔AB的高度.
(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】塔AB的高度为73.2米.
【分析】根据题意得到DF=CE=24米,AG=EF=CD=1.2米,∠BDG=37°,∠BFG=45°,解
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直角三角形即可得到结论.
【解答】解:由题意得,DF=CE=24米,AG=EF=CD=1.2米,∠BDG=37°,∠BFG=45°,
BG
在Rt△BDG中,tan∠BDG=tan37°= ≈0.75,
DG
BG
∴GD= ,
0.75
在Rt△BFG中,∵∠BFG=45°,
∴FG=BG,
∵DF=24米,
BG
∴DG﹣FG= −BG=24,
0.75
解得BG=72,
∴AB=72+1.2=73.2(米),
答:塔AB的高度为73.2米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握解直角三角形的方法是解题
的关键.
10.单摆是一种能够产生往复摆动的装置.某兴趣小组利用摆球和摆线进行与单摆相关的实验探究,
并撰写实验报告如下.
实验主题 探究摆球运动过程中高度的变化
实验用具 摆球,摆线,支架,摄像机等
实验说明 如图1,在支架的横杆点O处用摆线悬挂一
个摆球,将摆球拉高后松手,摆球开始往复
运动.(摆线的长度变化忽略不计)
如图2,摆球静止时的位置为点A,拉紧摆
线将摆球拉至点B处,BD⊥OA.∠BOA=
64°,BD=20.5cm;当摆球运动至点C时,
∠COA=37°,CE⊥OA.(点O,A,B,
C,D,E在同一平面内)
实验图示
解决问题:根据以上信息,求ED的长.(结果精确到0.1cm)
参考数据: sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin64°≈0.90,cos64°≈0.44,
tan64°≈2.05.
【考点】解直角三角形的应用.
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【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】8.2cm.
【分析】在Rt△BOD中,根据BD的长,由tan∠BOA,求出OD的长,由sin∠BOA,求出OB
的长,在Rt△COE中,根据OB=OC,利用cos∠COE,求出OE的长,由OE﹣OD求出ED的
长即可.
【解答】解:在Rt△OBD中,∠ODB=90°,∠BOA=64°,BD=20.5cm,
BD BD
∴tan∠BOA= ,sin∠BOA= ,
OD OB
20.5 20.5
∵2.05≈ ,0.90≈ ,
OD OB
∴OD≈10(cm),OB≈22.78(cm),
在Rt△COE中,OC=OB=22.78cm,∠COA=37°,
OE OE
∴cos∠COA= ,即cos37°≈ ,
OC 22.78
整理得:OE≈22.78×0.80≈18.224(cm),
∴ED=OE﹣OD≈8.2(cm),
则ED的长为8.2cm.
【点评】此题考查了解直角三角形的应用,锐角三角函数定义,熟练掌握锐角三角函数定义是解
本题的关键.
11.某数学兴趣小组在校园内开展综合与实践活动,记录如下:
活 测量校园中树AB的高度
动
项
目
活 “测角仪”方案 “平面镜”方案
动
方
案
方
案
示
意
图
实 ①选取与树底B位于同一水平地面的D处; ①选取与树底B位于同一水平地面的E处;
施
过
②测量D,B两点间的距离; ②测量E,B两点间的距离;
程
③站在D处,用测角仪测量从眼睛C处看树 ③在E处水平放置一个平面镜,沿射线BE方
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顶A的仰角∠ACF; 向后退至D处,眼睛C刚好从镜中看到树顶
A;
④测量C到地面的高度CD.
④测量E,D两点间的距离;
⑤测量C到地面的高度CD.
测 ①DB=10m; ①EB=10m;
量
数
②∠ACF=32.5°; ②ED=2m;
据
③CD=1.6m. ③CD=1.6m.
备 ①图上所有点均在同一平面内; ①图上所有点均在同一平面内;
注
②AB,CD均与地面垂直; ②AB,CD均与地面垂直;
③参考数据:tan32.5≈0.64. ③把平面镜看作一个点,并由物理学知识可得
∠CED=∠AEB.
请你从以上两种方案中任选一种,计算树AB的高度.
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】图形的相似;解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】树AB的高度为8m.
【分析】“测角仪”方案:过C作CF⊥AB于F,根据矩形的性质得到CF=BD=10m,BF=CD
=1.6m,根据三角函数的定义即可得到结论;
“平面镜”方案:根据垂直的定义得到∠CDE=∠ABE=90°,根据相似三角形的判定和性质定理
即可得到结论.
【解答】解:“测角仪”方案:过C作CF⊥AB于F,
∵CD⊥BD,AB⊥BD,
∴四边形CDBF是矩形,
∴CF=BD=10m,BF=CD=1.6m,
∵∠ACF=32.5°,
∴AF=CF•tan32.5°=10×0.64≈6.4(m),
∴AB=AF+BF=6.4+1.6=8(m),
答:树AB的高度为8m;
“平面镜”方案:∵CD⊥BD,AB⊥BD,
∴∠CDE=∠ABE=90°,
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∵∠CED=∠AEB,
∴△CDE∽△ABE,
CD DE
∴ = ,
AB BE
1.6 2
∴ = ,
AB 10
∴AB=8,
答:树AB的高度为8m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,相似三角形的应用,熟练掌握解直角
三角形的方法和相似三角形的判定和性质是解题的关键.
12.如图1,塑像AB在底座BC上,点D是人眼所在的位置.当点B高于人的水平视线DE时,由
远及近看塑像,会在某处感觉看到的塑像最大,此时视角最大.数学家研究发现:当经过 A,B
两点的圆与水平视线DE相切时(如图2),在切点P处感觉看到的塑像最大,此时∠APB为最
大视角.
(1)请仅就图2的情形证明∠APB>∠ADB.
(2)经测量,最大视角∠APB为30°,在点P处看塑像顶部点A的仰角∠APE为60°,点P到塑
像的水平距离PH为6m.求塑像AB的高(结果精确到0.1m.参考数据:√3≈1.73).
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;视点、视角和盲区;切线的性质.
【专题】与圆有关的位置关系;解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】(1)见解析;
(2)塑像AB的高约为6.9m.
【分析】(1)如图,连接BM,根据圆周角定理得到∠AMB=∠APB.由∠AMB>∠ADB,得到
∠APB>∠ADB;
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(2)根据三角函数的定义得到AH=PH⋅tan60°=6×√3=6√3(m),得到∠BPH=∠APH﹣
∠APB=60°﹣30°=30°,根据三角函数的定义即可得到结论.
【解答】(1)证明:如图,设AD与圆交于M,
连接BM.
则∠AMB=∠APB.
∵∠AMB>∠ADB,
∴∠APB>∠ADB;
(2)解:∵∠APH=60°,PH=6m,
AH
∵tan∠APH= ,
PH
∴AH=PH⋅tan60°=6×√3=6√3(m),
∵∠APB=30°,
∴∠BPH=∠APH﹣∠APB=60°﹣30°=30°,
BH
∵tan∠BPH= ,
PH
√3
∴BH=PH⋅tan30°=6× =2√3(m),
3
∴AB=AH−BH=6√3−2√3=4√3≈4×1.73≈6.9(m),
答:塑像AB的高约为6.9m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,切线的性质,圆周角定理,熟练掌握
切线的性质,解直角三角形的方法是解题的关键.
13.综合与实践:小星学习解直角三角形知识后,结合光的折射规律进行了如下综合性学习.
【实验操作】
第一步:将长方体空水槽放置在水平桌面上,一束光线从水槽边沿A处投射到底部B处,入射光
线与水槽内壁AC的夹角为∠A;
第二步:向水槽注水,水面上升到AC的中点E处时,停止注水.(直线NN′为法线,AO为入
射光线,OD为折射光线.)
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【测量数据】
如图,点A,B,C,D,E,F,O,N,N′在同一平面内,测得AC=20cm,∠A=45°,折射角
∠DON=32°.
【问题解决】
根据以上实验操作和测量的数据,解答下列问题:
(1)求BC的长;
(2)求B,D之间的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:sin32°≈0.52,cos32°≈0.84,tan32°≈0.62)
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】阅读型;运算能力.
【答案】(1)20cm;(2)3.8cm.
【分析】(1)根据等腰三角形的性质计算求值即可;
(2)利用锐角三角函数求出DN的长,然后根据BD=BN﹣DN计算即可.
【解答】解:(1)在Rt△ABC中,∠A=45°,
∴∠B=45°,
∴BC=AC=20cm;
1
(2)由题可知ON=EC= AC=10cm,
2
∴NB=ON=10cm,
又∵∠DON=32°,
∴DN=ON•tan∠DON=10•tan32°≈10×0.62=6.2cm,
∴BD=BN﹣DN=10﹣6.2=3.8cm.
【点评】本题考查解直角三角形的实际应用,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想
解答.
14.我国明朝数学家程大位写过一本数学著作《直指算法统宗》,其中有一道与荡秋千有关的数学
问题是使用《西江月》词牌写的:
平地秋千未起,踏板一尺离地.
送行二步与人齐,五尺人高曾记.
仕女佳人争蹴,终朝笑语欢嬉.
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良工高士素好奇,算出索长有几?
词写得很优美,翻译成现代汉语的大意是:有一架秋千,当它静止时,踏板离地1尺,将它往前
推进10尺(5尺为一步),秋千的踏板就和某人一样高,这个人的身高为 5尺.(假设秋千的绳
索拉的很直)
(1)如图1,请你根据词意计算秋千绳索OA的长度;
(2)如图2,将秋千从与竖直方向夹角为 的位置OA'释放,秋千摆动到另一侧与竖直方向夹角
为 的地方OA″,两次位置的高度差PQ=αh.根据上述条件能否求出秋千绳索OA的长度?如果
能,β请用含 、 和h的式子表示;如果不能,请说明理由.
α β
【考点】解直角三角形的应用;数学常识;勾股定理的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;应用意识.
【答案】(1)秋千绳索的长度为14.5尺;
h
(2)能,OA= .
cosβ−cosα
【分析】(1)设绳索有x尺长,由勾股定理得出方程,解方程即可;
(2)在Rt△OA′P和Rt△OA″Q中,解直角三角形得到 OP=OA′•cos =OA•cos ,OQ=
OA″•cos =OA•cos ,即可求得答案. α α
【解答】解β :(1)如β图,过点A′作A′B⊥OA于点B.
设秋千绳索的长度为x尺.
由题可知,OA=OA′=x尺,AB=5﹣1=4尺,A′B=10尺,
∴OB=OA﹣AB=(x﹣4)尺.
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在Rt△OA′B中,由勾股定理得:A′B2+OB2=OA′2,
∴102+(x﹣4)2=x2,
解得x=14.5.
答:秋千绳索的长度为14.5尺;
(2)能.
由题可知,∠OPA′=∠OQA″=90°,OA′=OA″=OA.
OP
在Rt△OA′P中,cos = ,
OA′
α
∴OP=OA′•cos =OA•cos ,
同理,OQ=OA″α•cos =OAα•cos ,
∵OQ﹣OP=h, β β
∴OA•cos ﹣OA•cos =h,
∴OA•(cβos ﹣cos )α=h,
βh α
∴OA= .
cosβ−cosα
【点评】本题主要考查了解直角三角形的应用,勾股定理的应用,把实际问题转化为直角三角形
问题是解决问题的关键.
15.问题提出
(1)如图①,在△ABC中,AB=15,∠C=30°,作△ABC的外接圆 O,则^ACB的长为
25 ;(结果保留 ) ⊙
问π题解决 π
(2)如图②所示,道路AB的一侧是湿地.某生态研究所在湿地上建有观测点D,E,C,线段
AD,AC和BC为观测步道,其中点A和点B为观测步道出入口.已知点E在AC上,且AE=
EC,∠DAB=60°,∠ABC=120°,AB=1200m,AD=BC=900m,现要在湿地上修建一个新观测
点P,使∠DPC=60°.再在线段AB上选一个新的步道出入口点 F,并修道三条新步道 PF,
PD,PC,使新步道PF经过观测点E,并将五边形ABCPD的面积平分.
请问:是否存在满足要求的点P和点F?若存在,求此时PF的长;若不存在,请说明理由.
(点A,B,C,P,D在同一平面内,道路AB与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不
计,结果保留根号)
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【考点】解直角三角形的应用;三角形中位线定理;圆周角定理;三角形的外接圆与外心;弧长
的计算;相似三角形的判定与性质.
【专题】与圆有关的计算;图形的相似;解直角三角形及其应用;几何直观;运算能力;推理能
力.
【答案】(1)25 ;
(2)存在满足要π求的点P和点F,此时PF的长为(300√5+1200)m.
【分析】(1)连接OA、OB,如图1,首先证明△OAB等边三角形,进而得到OA=OB=15,
300π×15
^ACB的长为 = 25 ;
180
π
(2)首先推导出点P在以O为圆心,CD为弦,圆心角为120°的圆上,得到ME是△CAD的中
位线,四边形AFMD是平行四边形,FM=900m,作CN⊥PF于点N,解得CN=CM•sin60°=300
√3m,推导同△PMC∽△DPC,求得PC2=720000,在Rt△PCN中,求得PN=300√5(m),进
而得到PF=(300√5+1200)m.
【解答】解:(1)连接OA、OB,如图1,
∵∠C=30°,
∴∠AOB=60°,
∵OA=OB,
∴△OAB等边三角形,
∵AB=15,
∴OA=OB=15,
300π×15
∴^ACB的长为 = 25 ,
180
π
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故答案为:25 ;
(2)存在满足π要求的点P和点F,此时PF的长为(300√5+1200)m.理由如下:
∵∠DAB=60°,∠ABC=120°,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∴AD∥BC,
∵AD=BC=900m,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵要在湿地上修建一个新观测点P,使∠DPC=60°,
∴点P在以O为圆心,CD为弦,圆心角为120°的圆上,如图2,
∵AE=EC,
∴经过点E的直线都平分四边形ABCD的面积,
∵新步道PF经过观测点E,并将五边形ABCPD的面积平分,
∴直线PF必经过CD的中点M,
∴ME是△CAD的中位线,
∴ME∥AD,
∵MF∥AD,DM∥AF,
∴四边形AFMD是平行四边形,
∴FM=AD=900m,
作CN⊥PF于点N,如图3,
∵四边形AFMD是平行四边形,∠DAB=60°,
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∴∠PMC=∠DMF=∠DAB=60°,
1 1
∵CM= CD= AB=600m,
2 2
∴MN=CM•cos60°=300m,
∴CN=CM•sin60°=300√3m,
∵∠PMC=∠DPC=60°,
∴△PMC∽△DPC,
PC CM PC 600
∴ = ,即 = ,
CD PC 1200 PC
∴PC2=720000,
在Rt△PCN中,PN=√PC2−CN2=√720000−270000=300√5(m),
∴PF=300√5+300+900=(300√5+1200)m,
∴存在满足要求的点P和点F,此时PF的长为(300√5+1200)m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,三角形中位线定理,圆周角定理,三角形的外接圆与
外心,弧长的计算,相似三角形的判定与性质,正确作出辅助线解决问题是解题的关键.
16.某校九年级学生开展利用三角函数解决实际问题的综合与实践活动,活动之一是测量某护堤石
坝与地平面的倾斜角.测量报告如下表(尚不完整).
课题 测量某护堤石坝与地平面的倾斜角
成员 组长:×××ㅤㅤ组员:×××,×××,×××
测量 竹竿,米尺
工具
测量 说明:AC是一根笔
示意 直的竹竿.点D是竹
图 竿上一点,线段DE
的长度是点D到地面
的距离.∠ 是要测
量的倾斜角
α
测量
数据
…… ……
(1)设AB=a,BC=b,AC=c,CE=d,DE=e,CD=f,BE=g,AD=h,请根据表中的测量
示意图,从以上线段中选出你认为需要测量的数据,把表示数据的小写字母填写在“测量数据”
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一栏.
(2)根据(1)中选择的数据,写出求∠ 的一种三角函数值的推导过程.
(3)假设sin ≈0.86,cos ≈0.52,tan ≈α 1.66,根据(2)中的推导结果,利用计算器求出∠
的度数.你选α择的按键顺序α为 ① .α α
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题;相似三角形的判定与性质.
【专题】图形的相似;解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】(1)AB=a,AC=c,DE=e,CD=f;
ec
(2)sinα= ,推导见解答过程;
af
(3)①.
【分析】(1)根据题意选择需要的数据即可;
DE CD e f
(2)过点A作AM⊥CB于点M,可得△CDE∽ CAM,得到 = ,即得 = ,得到
Δ AM CA AM c
ec
AM= ,再根据正弦的定义即可求解;
f
(3)根据(2)的结果即可求解.
【解答】解:(1)需要的数据为:AB=a,AC=c,DE=e,CD=f;
(2)过点A作AM⊥CB于点M,则∠AMB=90°,
∵DE⊥CB,
∴DE∥AM,
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∴△CDE∽△CAM,
DE CD e f
∴ = ,即 = ,
AM CA AM c
ec
∴AM= ,
f
ec
∴ AM f ec;
sinα= = =
AB a af
ec
(3)∵sinα= ,
af
∴按键顺序为2ndF,sin,0,•,8,6,=,
故答案为:①.
【点评】本题考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,正确作出辅助线是解题的关键.
17.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处测得筒尖顶点A的仰角
4
为45°,在F处测得筒尖顶点A的仰角为53°.求风电塔筒AH的高度.(参考数据:sin53°≈ ,
5
3 4
cos53°≈ ,tan53°≈ .)
5 3
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】风电塔筒AH的高度约为105.6m.
【分析】连接 DF 交 AH 于点 G,根据题意可得:CD=EF=GH=1.6m,DF=CE=182m,
DF⊥AH,然后设DG=x m,则FG=(182﹣x)m,分别在Rt△ADG和Rt△AFG中,利用锐角
三角函数的定义求出AG的长,从而列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:连接DF交AH于点G,
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由题意得:CD=EF=GH=1.6m,DF=CE=182m,DF⊥AH,
设DG=x m,
∴FG=DF﹣DG=(182﹣x)m,
在Rt△ADG中,∠ADG=45°,
∴AG=DG•tan45°=x(m),
在Rt△AFG中,∠AFG=53°,
4
∴AG=FG•tan53°≈ (182﹣x)m,
3
4
∴x= (182﹣x),
3
解得:x=104,
∴AG=104m,
∴AH=AG+GH=104+1.6=105.6(m),
∴风电塔筒AH的高度约为105.6m.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,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.
18.图1是古代数学家杨辉在《详解九章算法》中对“邑的计算”的相关研究.数学兴趣小组也类
√2
比进行了如下探究:如图2,正八边形游乐城A A A A A A A A 的边长为 km,南门O设立在
1 2 3 4 5 6 7 8 2
A A 边的正中央,游乐城南侧有一条东西走向的道路 BM,A A 在BM上(门宽及门与道路间距
6 7 6 7
离忽略不计),东侧有一条南北走向的道路BC,C处有一座雕塑.在A 处测得雕塑在北偏东45°
1
方向上,在A 处测得雕塑在北偏东59°方向上.
2
(1)∠CA A = 9 0 °,∠CA A = 7 6 °;
1 2 2 1
(2)求点A 到道路BC的距离;
1
(3)若该小组成员小李出南门O后沿道路MB向东行走,求她离B处不超过多少千米,才能确
保观察雕塑不会受到游乐城的影响?
(结果精确到 0.1km,参考数据:√2≈1.41,sin76°≈0.97,tan76°≈4.00,sin59°≈0.86,
tan59°≈1.66)
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【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题;正多边形和圆.
【专题】正多边形与圆;解直角三角形及其应用;推理能力.
【答案】(1)90;76;
(2)2.0km;
(3)2.4km.
【分析】(1)求出正八边形的一个外角的度数,再根据角的和差关系进行求解即可;
√2
(2)过点A作AD⊥BC于点D,解Rt△CA A ,求出C A =A A ⋅tan76°≈ ×4.00=2√2
2 1 1 1 2 2
√2
(km),解Rt△CA D,求出A D=C A ⋅cos45°=2√2× =2.0(km);
1 1 1 2
(3)连接CA 并延长交BM于点E,延长A A 交BE于点G,过点A 作AF⊥BC,垂足为F,解
8 1 8 8
Rt△A A G,求出A G,证明△CA F∽△CEB,列出比例式进行求解即可.
7 8 8 8
【解答】解:(1)∵正八边形A A A A A A A A ,
1 2 3 4 5 6 7 8
360°
∴外角= =45°,
8
∴∠CA A =45°+45°=90°,∠CA A =45°+(90°﹣59°)=76°,
1 2 2 1
故答案为:90;76;
(2)过点A 作A D⊥BC于点D,
1 1
√2
在Rt△CA A 中,A A = ,∠CA A =76°,
2 1 2 1 2 2 1
√2
∴C A =A A ⋅tan76°≈ ×4.00=2√2(km),
1 1 2 2
在Rt△CA D中,易知∠CA D=45°
1 1
√2
∴A D=C A ⋅cos45°=2√2× =2.0(km),
1 1 2
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答:点A 到道路BC的距离为2.0千米.
1
(3)连接CA 并延长交BM于点E,延长A A 交BE于点G,过点A 作A F⊥BC于点F,
8 1 8 8 8
∵正八边形的外角均为45°,
1
∴在Rt△A A G中,A G= ,
7 8 8 2
1
∴FB=A G= ,
8 2
√2
又∵A F=A D=CD=2,DF=A A = ,
8 1 1 8 2
5+√2
∴CB=CD+DF+FB= ,
2
∵∠CFA =∠B,∠FCA =∠BCE,
8 8
∴△CA F∽△CEB,
8
CF A F
∴ = 8 ,
CB EB
√2
2+
2 2
∴ = ,
5+√2 EB
2
∵√2≈1.41,
∴EB=2.4(km).
答:小李离点B不超过2.4km,才能确保观察雕塑不会受到游乐城的影响.
【点评】本题考查了正多边形的外角,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,掌握综合推理
能力是解题的关键.
19.某实践探究小组想测得湖边两处的距离,数据勘测组通过勘测,得到了如下记录表:
实践探究活动记录表
活动内容测量湖边A、B两处的距离
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成员ㅤㅤ组长:××ㅤㅤ组员:××××××××××××
工具测角仪,皮尺等
测量示意图 说明:因为湖边A、B两处的
距离无法直接测量,数据勘测
组在湖边找了一处位置C,可
测量C处到A、B两处的距
离,通过测角仪可测得∠A、
∠B、∠C的度数.
测量数据 角的度数 ∠A=30°
∠B=45°
∠C=105°
边的长度 BC=40.0米
AC=56.4米
数据处理组得到上面数据以后做了认真分析,他们发现不需要勘测组的全部数据就可以计算出
A、B之间的距离.于是数据处理组写出了以下过程,请补全内容.
已知:如图,在△ABC中,∠A=30°,∠B=45°, BC = 40. 0 米(答案不唯一) .(从记录表
中再选一个条件填入横线)
求:线段AB的长(为减小结果的误差,若有需要,√2取1.41,√3取1.73,√6取2.45进行计算,
最后结果保留整数.)
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】若选择的条件是:BC=40.0米,过点C作CD⊥AB,垂足为D,先在Rt△BCD中,利
用锐角三角函数的定义求出BD,CD的长,然后在Rt△ADC中,利用含30度角的直角三角形的
性质求出AD的长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答;
若选择的条件是:AC=56.4米,过点C作CD⊥AB,垂足为D,在Rt△ADC中,利用含30度角
的直角三角形的性质求出AD和CD的长,然后在Rt△BCD中,利用锐角三角函数的定义求出
BD的长,从而利用线段的和差关系进行计算,即可解答.
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【解答】解:若选择的条件是:BC=40.0米,
过点C作CD⊥AB,垂足为D,
在Rt△BCD中,∠B=45°,BC=40米,
√2
∴BD=BC•cos45°=40× =20√2(米),
2
√2
CD=BC•sin45°=40× =20√2(米),
2
在Rt△ADC中,∠A=30°,
∴AD=√3CD=20√6(米),
∴AB=AD+BD=20√6+20√2≈77(米),
∴线段AB的长约为77米;
若选择的条件是:AC=56.4米,
过点C作CD⊥AB,垂足为D,
在Rt△ADC中,∠A=30°,AC=56.4米,
1
∴CD= AC=28.2(米),
2
AD=√3CD=28.2√3(米),
在Rt△BCD中,∠B=45°,
CD
∴BD= =28.2(米),
tan45°
∴AB=AD+BD=28.2√3+28.2≈77(米),
∴线段AB的长约为77米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是
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解题的关键.
20.如图1,某人的一器官后面A处长了一个新生物,现需检测其到皮肤的距离(图1).为避免伤
害器官,可利用一种新型检测技术,检测射线可避开器官从侧面测量.某医疗小组制定方案,通
过医疗仪器的测量获得相关数据,并利用数据计算出新生物到皮肤的距离方案如下:
课题 检测新生物到皮肤的距离
工具 医疗仪器等
示意
图
说明 如图2,新生物在A处,先在皮肤上选择最大限度地避开器官的B处照射新生物,检测射
线与皮肤MN的夹角为∠DBN;再在皮肤上选择距离B处9cm的C处照射新生物,检测射
线与皮肤MN的夹角为∠ECN.
测量 ∠DBN=35°,∠ECN=22°,BC=9cm
数据
请你根据上表中的测量数据,计算新生物A处到皮肤的距离.(结果精确到0.1cm)
(参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70,sin22°≈0.37,cos22°≈0.93,
tan22°≈0.40)
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】新生物A处到皮肤的距离约为8.4cm.
【分析】过点A作AF⊥MN,垂足为F,设BF=x cm,则CF=(x+9)cm,然后在Rt△ABF中,
利用锐角三角函数的定义求出AF的长,再在Rt△ACF中,利用锐角三角函数的定义求出AF的
长,从而列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:过点A作AF⊥MN,垂足为F,
设BF=x cm,
∵BC=9cm,
∴CF=BC+BF=(x+9)cm,
在Rt△ABF中,∠ABF=∠DBN=35°,
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∴AF=BF•tan35°≈0.7x(cm),
在Rt△ACF中,∠ACF=∠ECN=22°,
∴AF=CF•tan22°≈0.4(x+9)cm,
∴0.7x=0.4(x+9),
解得:x=12,
∴AF=0.7x=8.4(cm),
∴新生物A处到皮肤的距离约为8.4cm.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,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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