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28.2.2应用举例(分层作业)解析版_初中数学_九年级数学下册(人教版)_分层作业

  • 2026-03-19 06:40:06 2026-03-19 06:35:15

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28.2.2 应用举例 分层作业 基础训练 1.(2023上·河北石家庄·九年级石家庄市第四十一中学校考期中)如图是某幼儿园的滑滑梯的简易图, 已知滑坡AB的坡度是1:3,滑坡的水平宽度是6m,则高BC为( )m. A.3 B.5 C.2 D.4 【答案】C 【分析】本题考查了解直角三角形的应用−坡度坡角问题,解题的关键是根据题意可得:在Rt△ABC中, BC 1 1 = ,从而可得BC= AC,进行计算即可解答. AC 3 3 【详解】解:∵滑坡AB的坡度是1:3, BC 1 ∴在Rt△ABC中, = ,AC=6m, AC 3 1 ∴BC= AC=2(m), 3 故选:C. 2.(2023上·山东济宁·九年级校考阶段练习)如图所示,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α,看这栋楼底部C处的俯角为β,热气球A处与楼的水平距离为120m,则这栋楼的高 度为( ) A.120(tanα+tanβ)m B.120(tana−tanβ)m C.120(sinα+sinβ)m D.120(sinα+tanβ)m 【答案】A【分析】过点A作AD⊥BC,分别解直角三角形ADB,ADC,求出BD,CD,即可得出结果. 【详解】解:过点A作AD⊥BC,由题意,得:AD=120m,∠DAB=α,∠DAC=β, ∴BD=AD⋅tanα,CD=AD⋅tanβ, ∴BC=BD+CD=AD⋅(tanα+tanβ)=120(tanα+tanβ)m; 即:楼高为120(tanα+tanβ)m; 故选A. 【点睛】本题考查解直角三角形的实际应用.解题的关键是构造直角三角形. 3.(2023上·河北邢台·九年级统考期中)如图,若坡角∠BAC=30°,则斜坡AB的坡度为 ( ) 1 1 A. B. C.❑√3 D.2 2 ❑√3 【答案】B 【分析】本题考查了坡度的定义,根据坡度是坡角的正切值,即可求解. ❑√3 1 【详解】解:坡角∠BAC=30°,则斜坡AB的坡度为tan30°= = , 3 ❑√3 故选:B. 4.(2023上·广东深圳·九年级深圳外国语学校校联考阶段练习)如图,某购物广场要修建一个地下停 车场,停车场的入口设计示意图如图所示,其中斜坡AD与水平方向的夹角为α(0°<α<90°),地下停车 场层高CD=3米,则在停车场的入口处,可通过汽车的最大高度是( )3 A.3 B. C.3sinα D.3cosα cosα 【答案】D CE 【分析】本题考查解直角三角形的应用,过点C作CE⊥AD,利用 =cosα求解即可,解题的关键是 CD 添加辅助线,构造直角三角形. 【详解】解:过点C作CE⊥AD,如图, ∴∠DCE+∠CDE=90°, ∵∠BAD+∠ADB=90°, ∴∠BAD=∠DCE=α, ∵CD=3米, CE ∴ =cosα, CD ∴CE=3cosα米, 故选:D. 5.(2023上·河北唐山·九年级统考期中)如图,从点A观测点D的仰角是( ) A.∠DCE B.∠DAB C.∠DCA D.∠ACD 【答案】B【分析】本题主要考查了仰角的识别,仰角是向上看的视线与水平线的夹角,根据仰角的定义进行解答便 可.熟记仰角的定义是解题的关键. 【详解】解:∵从点A观测点D的视线是AD,水平线是AB, ∴从点A观测点D的仰角是∠DAB. 故选:B. 6.(2023上·山东泰安·九年级校考阶段练习)如图,某货船以24海里/时的速度从A处向正东方向的D 处航行,在点A处测得某岛C在北偏东60°的方向.该货船航行30分钟后到达B处,此时测得该岛在北偏 东30°的方向上.则货船在航行中离小岛C的最短距离是( ) A.12海里 B.6❑√3海里 C.12❑√3海里 D.24❑√3海里 【答案】B 【分析】过点C作CE⊥AB,利用AB=AE−BE,结合锐角三角函数,列式计算即可. 【详解】解:如图,过点C作CE⊥AB, 30 由题意,得:∠CAE=30°,∠CBE=60°,AB=24× =12, 60 CE 在Rt△CAE中,AE= =❑√3CE, tan30° CE ❑√3 在Rt△CBE中,BD= = CE, tan60° 3 ❑√3 ∴AB=AE−BE=❑√3CE− CE=12, 3 ∴CE=6❑√3; 故选B 【点睛】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是添加辅助线,构造直角三角形. 7.(2023上·河北石家庄·九年级校联考阶段练习)如图,岛P位于岛Q的正西方,P、Q两岛间的距离为20(1+❑√3)海里,由岛P、Q分别测得船R位于南偏东60°和南偏西45°方向上,则船R到岛P的距离为 ( ) A.40海里 B.40❑√2海里 C.40❑√3海里 D.40❑√6海里 【答案】A 【分析】要求PR的长,需要构造直角三角形,作辅助线RA⊥PQ,然后根据题目中的条件利用特殊角的 三角函数值求解即可. 【详解】解:如图,作RA⊥PQ于点A, ∵ PQ=20(1+❑√3)海里,∠PQR=45°,∠QPR=30°,∠PAR=∠QAR=90°, RA RA ∴PA= ,QA= ,PR=2RA, tan30° tan45° RA RA ∴ + =20(1+❑√3) ❑√3 1 , 3 解得:RA=20海里, ∴ PR=2RA=40海里, 故选:A. 【点睛】本题考查解直角三角形的应用-方向角问题,解题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,利用 特殊角的三角函数值进行解答. 8.(2021上·山东潍坊·九年级统考期中)如图所示,AB为斜坡,D是斜坡AB上一点,斜坡AB的坡度为 i,坡角为α,AC⊥BM于点C,下面错误的有( )A.i=AC:AB B.i=(AC−DE):EC DE C.i=tanα= D.AC=i⋅BC BE 【答案】A DE AC 【分析】根据坡度的定义i=tanα= = 解答即可. BE BC 【详解】∵AC⊥BM交于点C,DE⊥BC交于点E, DE AC ∴i=tanα= = , BE BC ∴AC=i⋅BC,DE=i⋅BE, ∴AC−DE=i⋅BC−i⋅BE=(BC−BE)⋅i=EC⋅i, AC−DE ∴i= , EC ∴BCD正确. 故选: A. 【点睛】本题考查了解直角三角形的应用-坡度坡角问题,熟记坡度的定义是解题的关键. 9.(2021上·全国·九年级专题练习)如图,已知楼房AB高为100m,铁塔塔基距楼房基间的水平距离 BD为100❑√3m,塔高CD为(100+100❑√3)m,则下面结论中正确的是( ) A.由楼顶望塔顶角为55° B.由楼顶望塔基俯角为45° C.由楼顶望塔顶仰角为30° D.由楼顶望塔基俯角为30° 【答案】D 【分析】过点A作AE⊥CD于点E,则AE=BD=100❑√3m,DE=AB=100m,可得CE=CD−DE=100❑√3m ,从而得到∠CAE=45° ,即由楼顶望塔顶角为45°;在Rt△ABD 中,利用锐角三角函数,即可得到 ∠CAE=30° ,即可求解. 【详解】解:如图,过点A作AE⊥CD于点E,则AE=BD=100❑√3m,DE=AB=100m, ∵塔高CD为(100+100❑√3)m, ∴CE=CD−DE=100❑√3m , ∴AE=CE, 在Rt△ACE 中, CE tan∠CAE= =1 , AE ∴∠CAE=45° , 即由楼顶望塔顶角为45°; 在Rt△ADE 中,AE=100❑√3m,DE= 100m, DE 100 ❑√3 ∴tan∠DAE= = = , AE 100❑√3 3 ∴∠DAE=30° , 即由楼顶望塔基俯角为30°, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了解直角三角形,熟练掌握特殊角的锐角三角函数值是解题的关键. 10(2023上·福建泉州·九年级校考期中)已知某斜坡AB的坡度i=1:❑√3,则斜坡AB的坡角α的大小为 【答案】30°/30度 【分析】本题考查解直角三角形的应用.根据坡度等于坡角的正切值,结合特殊角的三角函数值,即可得 出结果. 1 ❑√3 【详解】解:由题意,得:tanα= = =tan30°, ❑√3 3 ∴α=30°; 故答案为:30°. 11.(2023上·黑龙江绥化·九年级绥化市第八中学校校考阶段练习)科技改变生活,手机导航极大方便了人们的出行,如图,小明一家自驾到古镇C游玩,到达A地后导航显示车辆应沿北偏西60°方向行驶 4km至B地,再沿北偏东45°方向行驶一段距离到达古镇C,小明发现古镇C恰好在A地的正北方向, B、C两地的距离是 km 【答案】2❑√6 【分析】本题主要考查方位角与勾股定理的综合,理解方位角,掌握勾股定理的计算方法是解题的关键. 如图所示,过点B作BD⊥AC于点D,在Rt△ABD中根据含30°角的直角三角形的性质可求出BD的长, 再在Rt△BCD中根据等腰直角三角形的性质即可求解. 【详解】解:如图所示,过点B作BD⊥AC于点D ∵∠BAD=60°, ∴在Rt△ABD中,∠ABD=30°, 1 1 ∴AB=2AD,则AD= AB= ×4=2(km), 2 2 ∴BD=❑√3AD=2❑√3, ∵从B地沿北偏东45°方向行驶一段距离到达古镇C, ∴∠CBD=45°,且BD⊥AC, ∴∠C=45°,即△BCD是等腰直角三角形, ∴BC=❑√2BD=❑√2×2❑√3=2❑√6, ∴B、C两地的距离是2❑√6, 故答案为:2❑√6. 12.(2023上·山东济南·九年级统考期中)图①是一个倾斜角为α的斜坡的横截面,斜坡顶端B与斜坡底端A的水平距离AC为6米,为了对这个斜坡的绿地进行喷灌,在斜坡底端A处安装了一个喷头,喷头喷 出的水珠在空中走过的曲线可以看作抛物线的一部分.设喷出水珠的竖直高度为y(单位:米)(水珠的 竖直高度是指水珠与喷头所在水平面的距离),水珠与喷头A的水平距离为x(单位:米),y与x的之间 近似满足二次函数关系,图②记录了x与y的相关数据,E为抛物线的顶点. (1)求y与x的函数关系式; (2)求斜坡的坡度. 1 【答案】(1)y=− x2+2x 4 1 (2)tanα= 2 【分析】本题主要考查二次函数的应用,解题的关键是熟练掌握待定系数法求函数解析式、直角三角形的 性质、二次函数的图象与性质等知识点; (1)用待定系数法即可求解; (2)算出B(6,3),在Rt△ABC中即可求解; 【详解】(1)设二次函数的表达式为 , y=a(x−4) 2+4 1 将(0,0)代入,得16a+4=0,a=− , 4 1 ∴y与x的函数关系式为:y=− (x−4) 2+4, 4 1 即:y=− x2+2x; 4 (2)当x=6时,y=3, ∴B(6,3), BC 1 在Rt△ABC中,tanα= = . AC 2 能力提升1.(2023上·河北保定·九年级校考阶段练习)马路边上有一棵树AB,树底A距离护路坡CD的底端D 有3米,斜坡CD的坡角为60度,小明发现,下午2点时太阳光下该树的影子恰好为AD,同时刻1米长 的竹竿影长为0.5米,下午4点时又发现该树的部分影子落在斜坡CD上的DE处,且BE⊥CD,如图所 示,线段DE的长度为( ) 3 3❑√3−3 A.3❑√3− m B. m C.3❑√3m D.2❑√3−3m 2 2 【答案】A 【分析】根据在同一时刻物高和影长成正比,求出AB,延长BE,交AD于点F,根据30度角的直角三角 形即可求出结果. 【详解】解:∵同时刻1米长的竹竿影长为0.5米,AD=3米, ∴树AB的高度是6米; 延长BE,交AD于点F, , ∵AB=6,∠CDF=60°,BE⊥CD, ∴∠DFE=30°, AB 6 ∴AF= = =6❑√3 tan30° ❑√3 米, 3 米, ∴DF=AF−AD=(6❑√3−3) 1 1 ( 3) 米, ∴DE= DF= (6❑√3−3)= 3❑√3− 2 2 2线段 的长度为( 3) , ∴ DE 3❑√3− m 2 故选:A. 【点睛】本题考查了解直角三角形的应用以及平行投影,解决本题的关键是作出辅助线得到AB的影长. 2.【多选】(2023上·山东潍坊·九年级校考阶段练习)数学课外兴趣小组的同学们要测量被池塘隔开 的两棵树A,B的距离,他们设计了如图的测量方案:从树A沿着垂直于AB的方向走到E,再从E沿着垂 直于AE的方向走到F,C为AE上一点,其中4位同学分别测得四组数据:其中能根据所测数据求出A,B 两树距离的有( ) A.AC,∠ACB B.EF,DF,∠F C.CD,∠ACB,∠ADB D.∠F,∠ADB,FB 【答案】AC 【分析】直接解直角三角形即可对各选项逐一判断,从而可得答案. 【详解】解:∵已知∠ACB的度数和AC的长, ∴利用∠ACB的正切可求出AB的长,故A选项能求得A,B两树距离; ∵∠F=∠ABD, AD DE ∴tan∠F=∠ABD= = , AB EF AD⋅EF ∴AB= DE ∴已知EF,DF,∠F,不知BD,不能求出AB,故B选项不能求得A,B两树距离, 设AC=x, x x+CD ∴AD=CD+x,AB= ,AB= ; tan∠ACB tan∠ADB ∵已知CD,∠ACB,∠ADB, ∴可求出x,然后可得出AB,故C选项能求得A,B两树距离, 已知∠F,∠ADB,FB不能求得A,B两树距离,故D选项不能求得A,B两树距离, 综上所述:求得A,B两树距离的有AC, 故选AC.【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用,解答道题的关键是将实际问题转化为解直角三角形即可求 出. 3.(2023上·上海长宁·九年级上海市娄山中学校考期中)如图,土坡ABCD是一个梯形,DC∥AB, 斜坡AD长130米,坡度是1:2.4,沿AD走上平台,可以坐电梯直达矩形观景台CDEF顶部EF,在点E观 察坡底点A,俯角是45°,则观景台的垂直高度ED为 米. 【答案】70 【分析】此题考查解直角三角形的应用,勾股定理,以及平行线的性质:根据正切定理设 DG=x,AG=2.4x,勾股定理求出DG=50,AG=120,由平行线的性质得出∠EAG=45°,求出 EG=AG=120米,即可得到答案. 【详解】解:如图, ∵斜坡AD长130米,坡度是1:2.4, DG 1 ∴tan∠DAG= = , AG 2.4 设DG=x,AG=2.4x, ∵AG2+DG2=AD2, ∴ , (2.4x) 2+x2=1302 解得x=50或x=−50(舍去), ∴DG=50,AG=120, ∵AB∥EF,∠HEA=45°, ∴∠EAG=45°, ∴EG=AG=120,∴ED=EG−DG=120−50=70(米). 故答案为:70. 4.(2023上·山东淄博·九年级山东省淄博第十五中学校考阶段练习)如图,小明在P处测得A处的俯 角为15°,B处的俯角为60°,PB=20m,∠PHB=∠AFB=90°,若斜面AB坡度为1:❑√3,则HF的长为 m. 【答案】(10+10❑√3) 【分析】根据三角函数的定义得到∠ABF=30°,根据已知条件得到∠HPB=30°,∠APB=45°,求得 ∠HBP=60°,进而可得△PBA为等腰直角三角形,再利用解直角三角形求出HB与BF即可. 【详解】解:如图: 过P的水平线为PE, ∵斜面坡度为1:❑√3, AF 1 ❑√3 ∴tan∠ABF= = = , BF ❑√3 3 ∴∠ABF=30°, ∵在P处进行观测,测得A处的俯角为15°,B处的俯角为60°, ∴∠EPA=15°,∠EPB=60°, ∴∠HPB=30°,∠APB=45°, ∵PE∥HF, ∴∠HBP=60°, ∴∠PBA=180°−∠PBH−∠ABF=90°, ∴∠APB=∠BAP=45°, ∴AB=PB=20m,❑√3 ∴HB=PBsin30°=10m,BF=ABcos30°=20× =10❑√3m 2 ∴HF=HB+BF=(10+10❑√3)m, 故答案为:(10+10❑√3). 【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用-仰角问题,解直角三角形的应用-坡度问题,正确得出 PB=AB是解题关键. 5.(2023上·吉林长春·九年级统考期中)如图是某地滑雪运动场大跳台简化成的示意图.其中AB段是 助滑坡,倾斜角∠1=37°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆坡,倾斜角∠2=30°,sin37°≈0.6, cos37°≈0.8.若整个赛道长度(包括AB、BC、CD段)为300m,平台BC的长度是60m,整个赛道的 垂直落差AN是131m,则AB段的长度大约是 . 【答案】110m/110米 【分析】过点C作CF⊥DN于F,设AB长为xm,解Rt△ABM,求得AM=0.6xm,BM=0.8xm,则 ,又由矩形 ,得 ,再解 ,求 MN=AN−AM=(131−0.6x)m CFNM CF=MN=(131−0.6x)m Rt△CDF 得CD=2(131−0.6x)=(262−1.2x)m,然后,根据AB+BC+CD=300m,BC=60m,即 x+60+262−1.2x=300,求解得出x值即可得出答案. 【详解】解:过点C作CF⊥DN于F,如图, 由题意,得BM⊥AN, 设AB长为xm, 在Rt△ABM中,∠AMB=90°, AM BM ∴sin∠ABM= ,cos∠ABM= , AB AB ∵∠ABM=∠1=37°,sin37°≈0.6,cos37°≈0.8, ∴AM=0.6xm,BM=0.8xm,∴MN=AN−AM=(131−0.6x)m, ∵CF⊥DN,BM⊥AN,DN⊥AN, ∴四边形CFNM为矩形, ∴CF=MN=(131−0.6x)m, 在Rt△CDF中,∠CFD=90°, CF ∴sin∠CDF= , CD ∵∠CDF=∠2=30°, 131−0.6x 1 131−0.6x ∴sin30°= ,即 = CD 2 CD ∴CD=2(131−0.6x)=(262−1.2x)m, ∵AB+BC+CD=300m,BC=60m, ∴x+60+262−1.2x=300 解得:x=110, ∴AB段的长度大约是110m. 故答案为:110m. 【点睛】本题考查解直角三角形的应用,通过作辅助线构造直角三角形,将实际问题转化成解直角三角形 问题求解是解题的关键. 6.(2023上·浙江杭州·九年级校考期中)为倡导健康出行,某市道路运输管理局向市民提供一种公共 自行车作为代步工具,如图(1)所示是一辆自行车的实物图.车架档AC与CD的长分别为45cm,45cm, 且它们互相垂直,∠CAB=76°,AD∥BC,如图(2).(结果精确到0.1cm.参考数据: sin76°≈0.96,cos76°≈0.24,tan76≈4.00,❑√17≈4.12,❑√2≈1.41) (1)求车架档AD的长; (2)求车链横档AB的长. 【答案】(1)AD=63.6cm (2)AB的长约为37.1 【分析】(1)利用勾股定理解题即可;BH (2)先过点B作BH⊥AC, 得出tan∠BAH= ,求出tan∠ACB=1,设BH=x, 则CH=x, AH x ,AH=45−x,, 根据 tan76°= , 求出x的值, 从而得出BH、AH的长, 最后根据勾股定理即可 45−x 求出AB的长. 【详解】(1)解:AC=CD=45cm,且AC⊥CD, ∴ ; AD=❑√AC2+CD2=❑√452+452=45❑√2≈63.6cm BH (2)过点B作BH⊥AC, 垂足为H, 则 tan∠BAH= , AH ∵AC=45cm,CD=45cm,AC⊥CD, CD 45 ∴tan∠CAB= = =1, AC 45 ∵AD∥BC, ∴∠ACB=∠CAD, ∴tan∠ACB=1, 设BH=x, 则CH=x, AH=45−x, x 则 tan76°= , 45−x 解得:x=36, ∴BH=36,AH=9, , ∴AB=❑√AH2+BH2=❑√92+362=9❑√17≈37.1(cm) 答: 车链横档AB的长约为37.1. 【点睛】此题考查了解直角三角形的应用,关键是根据题意作出辅助线,构造直角三角形,用到的知识点 是勾股定理、平行线的性质. 拔高拓展1.(2023上·陕西西安·九年级西安市铁一中学校考期中)在学校的数学学科周上,李老师指导学生测 量学校旗杆AB的高度.在旗杆附近有一个斜坡,坡长CD=10米,坡度i=3:4,小华在C处测得旗杆顶端 A的仰角为60°,在D处测得旗杆顶端A的仰角为45°.求旗杆AB的高度.(点A,B,C,D在同一平面 内,B,C在同一水平线上,结果保留根号) 【答案】 米 (21+7❑√3) 【分析】本题考查的是解直角三角形的应用:仰角俯角、坡度坡角问题,勾股定理,根据题意作出辅助线, 构造出直角三角形是解题的关键. 过点D作DE⊥BC,垂足为E,过点D作DF⊥AB,垂足为F,依据题意得:DF=BE,DE=BF,设 DE=3x米,则CE=4x米,在Rt △CDE中,利用勾股定理求出CE、DE的长.再设BC= y米,则 DF=BE=(y+8)米,最后分别在Rt △ABC和Rt △ADF中利用锐角三角函数的定义求出AB和AF的长, 从而列出关于y的方程即可求解. 【详解】解:过点D作DE⊥BC,垂足为E,过点D作DF⊥AB,垂足为F, 依据题意得:DF=BE,DE=BF, ∵坡长CD=10米,坡度i=3:4, DE 3 ∴ = , CE 4 ∴设DE=3x米,则CE=4x米, 在Rt △CDE中, (米), CD=❑√CE2+DE2=❑√(4x) 2+(3x) 2=5x ∴ 5x=10,解得:x=2, ∴ DE=BF=6米,则CE=8米, 设BC= y米, ∴ DF=BE=(y+8)米, 在Rt △ABC中,∠ACB=60°,∴ AB=BC· tan 60° =❑√3 y(米), 在Rt △ADF中,∠ADF=45°, ∴ AF=DF· tan 45° =(y+8)米, ∵ AB=AF+BF, ∴ ❑√3 y= y+8+6, 解得:y=7❑√3+7, (米), ∴ AB=❑√3 y=(21+7❑√3) 旗杆 的高度为 米. ∴ AB (21+7❑√3) 2.(2023上·上海闵行·九年级统考期中)如图,海中有一小岛P,在以P为圆心,半径为16❑√2海里的 圆形海域内有暗礁.一轮船自西向东航行,它在A处测得小岛P位于北偏东60°方向上,且A,P之间的距 离为32海里. (1)若轮船继续向正东方向航行,轮船有无触礁危险? (2)如果轮船继续向正东方向航行有危险,轮船自A处开始改变航行方向,沿南偏东α度方向航行确保安全 通过这一海域,求α的取值范围. 【答案】(1)有危险 (2)0<α<75°时,轮船能安全通过这一区域 【分析】(1)过P作PB⊥于B,则PB的长是A沿方向距离P点的最短距离,求出最短距离,再比较比较 即可; (2)设轮船沿南偏东航向是射线AC,过点P作PD⊥AC于D,利用特殊角的三角函数值确定答案.【详解】(1)解:过点P作PB⊥轮船航线于B,则PB的长是A沿方向距离P点的最短距离, 由题意得∠PAB=90°−60°=30°,PA=32, ∴在Rt△PAB中,∠PBA=90°, PB 1 ∴sin∠PAB= = , AP 2 ∴PB=16, ∵16<16❑√2, 答:若轮船继续向正东方向航行有触礁危险. (2)解:设轮船沿南偏东航向是射线AC,过点P作PD⊥AC于D, 当PD=16❑√2时,角α的度数最大, ∵在Rt△PAD 中,AP=32,PD=16❑√2, ❑ PD ❑√2 ∴sin∠PAD= = , AP 2 ∴∠PAD=45°, ∴∠EAD=45°−30°=15°, ∴沿南偏东最大角度为90°−15°=75°方向航行确保安全通过这一海域, 即0<α<75°时,轮船能安全通过这一区域. 【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,关键是如何构造直角三角形并知道求哪一条线段的长.