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专题 28.4 解直角三角形的应用(五大题型总结)
【题型一:仰角俯角问题】
1.(24-25九年级上·河北保定·期中)某校学生开展综合实践活动,测量一建筑物CD的高度,如图所示,
在建筑物旁边有一高度为12米的小楼房AB,琪琪同学在小楼房楼底B处测得C处的仰角为60°,在小楼房
楼顶A处测得C处的仰角为45°.(AB、CD在同一平面内,B、D在同一水平面上),则需测量的建筑
物CD的高为( )
A.24米 B.18米 C.(16+6❑√3)米 D.(18+6❑√3)米
【思路点拨】
本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题,设过点A的水平线于CD交于点E,在Rt△BCD中,用CD
表示BD,在Rt△ACE中,用CD表示AE,再利用AE=BD列方程即可求出CD.
【解题过程】
解:设过点A的水平线于CD交于点E,如图,
由题意知:四边形ABDE是矩形DE=AB=12米,AE=BD,
CD ❑√3
在Rt△BCD中,BD= = CD,
tan60° 3
❑√3
在Rt△ACE中,AE=BD= CD,
3
❑√3
∴CE=AE= CD,
3❑√3 3−❑√3
∴DE=CD−CE=CD− CD= CD,
3 3
3−❑√3
∴ CD=12,
3
解得CD=(18+6❑√3)(米),
故选:D.
2.(24-25九年级上·上海闵行·期中)如图,某兴趣小组用无人机进行航拍测高,无人机从相距20❑√3米的
1号楼和2号楼的地面正中间点B垂直起飞到点A处,测得1号楼顶部E的俯角为60°,测得2号楼顶部F
的俯角为45°.已知1号楼的高度为20米,那么2号楼的高度为 米(结果保留根号).
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形.过点E作EG⊥AB于G,FH⊥AB于H,先利用正切三角函数可求出AG的
值,在Rt△AFH中,求出AH的值,然后根据线段的和差即可得出答案.
【解题过程】
解:如图,过点E作EG⊥AB于G,FH⊥AB于H,
则四边形BCEG和四边形BDFH均为矩形,
∴BC=EG,HF=BD,DF=BH,
由题意得:CE=20米,CD=20❑√3米,BC=BD=10❑√3米,∠AEG=60°,∠AFH=45°,
AG AG
在Rt△AEG中,tan∠AEG= ,即 =tan60°=❑√3,
EG 10❑√3
解得AG=30(米),
∴HF=10❑√3米,在Rt△AFH中,∠AHF=90°,∠AFH=45°,∠FAH=90°−∠AFH=45°,
∴AH=HF=10❑√3米,
∴DF=BH=AG+BG−AH=30+20−10❑√3=50−10❑√3(米),
答:2号楼的高度是(50−10❑√3)米.
故答案为:(50−10❑√3).
3.(2024·贵州·模拟预测)甲秀楼位于贵阳市南明河上,一座三层三檐四角攒尖顶的木结构建筑,始建于
明代,后经多次修缮,至今仍保持着古朴典雅的风貌,楼内雕梁画栋,美轮美奂.在综合与实践活动中,
某学习小组要利用测角仪测量甲秀楼的高度,如图,AB前有一座高为DE的观景台,已知CD=12m,
∠DCE=30° ,点E,C,A在同一条水平直线上.在观景台C处测得塔顶部B的仰角为45° ,在观景台
D处测得塔顶部B的仰角为27° .
(1)求DE的长;
(2)求塔AB的高度.(tan27°≈0.5,❑√3≈1.73,结果保留整数)
【思路点拨】
本题主要考查解直角三角形的运用,掌握仰俯角解直角三角形的方法是解题的关键.
(1) 在Rt△DEC中,根据含30°角的直角三角形的性质即可求解;
(2) 根据勾股定理可得CE=6❑√3(m),设AB= ℎm,由等腰三角形的性质可得EA=(6❑√3+ ℎ)m=DF
,在Rt△BDF中,根据解直角三角形的计算方法即可求解.
【解题过程】
(1)解:由题意得DE⊥EC,在Rt△DEC中,CD=12m,∠DCE=30° ,
1
∴DE= CD=6(m),
2
∴DE的长为6m.
(2)解:由题意得BA⊥EA,
在Rt△DEC中,DE=6m,∠DCE=30° ,∴CE=❑√CD2−DE2=❑√122−62=6❑√3(m),
在Rt△ABC中,设AB= ℎm,
∵∠BCA=45° ,
∴AC=AB= ℎm,
∴EA=CE+AC=(6❑√3+ ℎ)m,
如解图,过点D作DF⊥AB,垂足为F,
由题意得DF=EA=(6❑√3+ ℎ)m,DE=FA=6m,
∵AB= ℎm,
∴BF=AB−FA=(ℎ−6)m,
在Rt△BDF中,
∵∠BDF=27° ,
∴BF=DF⋅tan27∘≈0.5(6❑√3+ ℎ)m,
∴ℎ−6=0.5(6❑√3+ ℎ),
解得ℎ =6❑√3+12≈22,
∴AB=22m,
∴ 塔AB的高度约为22m.
4.(24-25九年级上·山西长治·阶段练习)综合与实践:
【问题情境】
数学活动课上,老师要求九年级(2)班各学习小组的同学测量操场上不同旗杆的高度,活动过程如下:
【实地测量】(1)利用镜子测量:如图1,小康站在操场上点E处,前面水平放置镜面C,并通过镜面观测到旗杆顶端
A,∠DCE=∠ACB.小组中的同学测得小康的眼睛距地面高度DE=1.5米,小康到镜面的距离EC=3
米,镜面到旗杆的距离CB=15米.求旗杆的高度.
(2)利用标杆测量:如图2,小英站在操场上的点E处,她的眼睛D,标杆的顶端C和旗杆的顶端A在一
条直线上,小组中的同学测得小英的眼睛到地面的高度为1.5米,标杆高CF=4米,EF=3米,BF=9
米,DE,CF,AB均垂直于地面,DH与水平面平行.求旗杆的高度.
(3)利用侧角仪测量:小华所在的小组决定先在水平地面上选取观测点E,F(E,F,B在同一直线
上),分别测得旗杆顶端A的仰角∠α=39°,∠β=28°,再测得EF=6米,点C,D到地面的距离CF,
DE均为1.5米.求旗杆的高度(参考数据:tan28°≈0.5,tan39°≈0.8).
【思路点拨】
本题主要考查相似三角形的判定和性质、解直角三角形.解决本题的关键是利用相似三角形对应边成比例
找到边之间的关系.
(1)首先根据∠DCE=∠ACB、∠DEC=∠ABC=90°,可以证明△DCE∽△ACB,根据相似三角
形对应边成比例可求旗杆的高度;
(2)根据DE,CF,AB均垂直于地面,可证△CDG∽△ADH,根据相似三角形对应边成比例可得
4−1.5 3
= ,解方程可求AH的高度,AH加上小英的眼睛到地面的高度就是旗杆的高度;
AH 3+9
AG AG AG AG
(3)利用tanβ= 、tanα= ,可得 − =6,解方程求出AG的高度,用AG加上CF即可求
CG DG 0.5 0.8
出旗杆的高度.
【解题过程】
(1)解:∵∠DCE=∠ACB,∠DEC=∠ABC=90°,
∴△DCE∽△ACB,
DE AB
∴ = ,
CE CB
1.5 AB
∴ = ,
3 15
∴AB=7.5.
答:旗杆的高度为7.5米;
(2)解:∵DE,CF,AB均垂直于地面,
∴∠CGD=∠AHD=90°,
∵∠CDG=∠ADH,∴△CDG∽△ADH,
CG DG
∴ = ,
AH DH
∵CG=CF−GF=4−1.5=2.5,DG=EF=3,DH=BF+EF=9+3,
4−1.5 3
∴ = ,
AH 3+9
解得:AH=10,
∴AB=10+1.5=11.5,
答:旗杆的高度为11.5米;
(3)解:由题意可得EF=6,DE=CF=GB=1.5,
AG AG
由题意得:tanβ= ,tanα= ,
CG DG
AG AG
∴CG= ,DG= ,
tanβ tanα
∵CD=CG−DG,CD=EF=6,
AG AG
∴EF= − ,
tanβ tanα
AG AG
∴ − =6,
0.5 0.8
解得:AG≈8,
∴AB=AG+GB=8+1.5=9.5.
答:旗杆的高度为9.5米.
5.(24-25九年级上·辽宁辽阳·阶段练习)图1是某学校教师办公楼的人脸识别考勤机(整个头部需在摄
像头视角范围内才能被识别),其示意图如图2,摄像头A的仰角、俯角均为20°,摄像头高度
OA=160cm,识别的最远水平距离OB=150cm.
(1)体育王老师的身高201cm,头部高度为25cm,若他正常站立,王老师能否在有效识别距离内被识
别?请计算说明.(2)数学张老师身高165cm,头部高度为20cm,若张老师正常站立被识别,则张老师离摄像头水平距离
的最小值是多少?请计算说明
(精确到0.1cm,参考数据sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36)
【思路点拨】
本题考查的是解直角三角形的应用,作出合适的辅助线构建直角三角形是解本题的关键;
(1)假定王老师站在考勤机前E处,头顶正好在仰角线上,过点E作OB的垂线分别交仰角、俯角线于点
PC
C,D,交水平线于点P,再利用锐角三角函数求解AP= ≈113.9,再进一步可得结论;
tan∠CAP
(2)假定张老师站在考勤机前F处,头部下颌正好在俯角线上,过点F作OB的垂线分别交仰角、俯角线
QN
于点M,N,交水平线于点Q,再利用锐角三角函数求解AQ= ≈41.7(cm),再进一步可得结
tan∠NAQ
论.
【解题过程】
(1)解:王老师能在有效识别距离内被识别.
理由:假定王老师站在考勤机前E处,头顶正好在仰角线上,过点E作OB的垂线分别交仰角、俯角线于
点C,D,交水平线于点P,
由题意,得CE=201cm,EP=OA=160cm,
∴PC=CE−PE=201−160=41cm,
∵AP=AP,∠CAP=∠DAP,∠APC=∠APD=90°,
∴△ACP≌△ADP(ASA),
∴PC=PD,
PC
在Rt△CAP中,AP= ≈113.9,
tan∠CAP
∴OE=113.9cm,
∵OB=150cm,113.9<150,
∴王老师能在有效识别距离内被识别;(2)解:假定张老师站在考勤机前F处,头部下颌正好在俯角线上,过点F作OB的垂线分别交仰角、俯
角线于点M,N,交水平线于点Q,
由题意,得QF=OA=160cm,NF=165−20=145(cm),
QN=QF−NF=160−145=15(cm),
同(1)MQ=NQ,
∴MN=30cm>20cm,即整个头部在摄像头视角范围内,
在Rt△NAQ中,∵QN=15cm,∠NAQ=20°,
QN
∴AQ= ≈41.7(cm),
tan∠NAQ
∴OF≈41.7cm,
答:张老师离摄像头水平距离的最小值约为41.7cm.
【题型二:方位角问题】
6.(2024·山东济宁·一模)如图,一艘船由A港沿北偏东50°方向航行100km至C港,然后再沿北偏西
25°方向航行至B港,B港在A港北偏东20°方向,则A,B两港之间的距离为( ).
A.(50❑√3+50)km B.(50❑√3−50)km
C.50❑√3km D.50km
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形的应用,方向角问题.过点C作CF⊥AB于点F,依题意,得∠BAC=30°,,设 ,根据三角函数得 , ,再列方程求出 的值即可.
∠BCF=45° BF=CF=x AF=❑√3x AB=(❑√3+1)x x
【解题过程】
解:如图过点C作CF⊥AB于点F,
由题意,得∠DAC=50°,∠DAB=20°,∠BCE=25°,
∴∠BAC=∠DAC−∠DAB=30°,
∵AD//CG,
∴∠ACG=∠DAC=50°,
∴∠ACB=180°−∠ACG−∠BCE=105°,
在△ABC中∠B=180°−∠BAC−∠ACB=45°,
在△CFB中∠BCF=90°−∠B=45°,
∴∠B=∠BCF,
∴BF=CF,设BF=CF=x,
CF x
AF= = =❑√3x
∴ tan30° ❑√3 ,
3
∴ AB=AF+BF=(❑√3+1)x,AC=2CF=2x=100,
解得:x=50,
∴ AB=(❑√3+1)x=(50❑√3+50)km,
故选:A.
7.(24-25九年级上·福建泉州·期中)某区域平面示意图如图,点O在河的一侧,AC和BC表示两条互相
垂直的公路.甲侦测员在A处测得点O位于北偏东45°,乙勘测员在B处测得点O位于南偏西73.7°,测得
24 7
AC=840m,BC=500m,则点O到BC的距离为 m.(参考数据:sin73.7°≈ , cos73.7°≈
26 2524
,tan73.7°≈ )
7
【思路点拨】
本题考查的是解直角三角形的应用,掌握锐角三角函数的定义、正确标注方向角是解题的关键.
作OM⊥BC于M,ON⊥AC于N,设OM=x,根据矩形的性质用x表示出OM、MC,根据正切的定
义用x表示出BM,根据题意列式计算即可.
【解题过程】
解:作OM⊥BC于M,ON⊥AC于N,
则四边形ONCM为矩形,
∴ON=MC,OM=NC,
设OM=x,则NC=x,AN=840−x,
在Rt△ANO中,∠OAN=45°,
∴ON=AN=840−x,则MC=ON=840−x,
OM 7
在Rt△BOM中,BM= = x,
tan∠OBM 24
7
由题意得,840−x+ x=500,
24
解得,x=480,
答:点O到BC的距离为480m.
故答案为:480.
8.(24-25九年级上·山东泰安·阶段练习)如图,某小区有南北两个门,北门A在南门B的正北方向,小
红自小区北门A处出发,沿南偏西53°方向前往小区居民活动中心C处:小强自南门B处出发,沿正西方向行走300m到达D处,再沿北偏西;30°方向前往小区居民活动中心C处与小红汇合,两人所走的路程
相同,求该小区北门A与南门B之间的距离.(结果保留整数,参考数据:sin53°≈0.8,cos53°≈0.6
,tan53°≈1.3,❑√3≈1.73)
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形:方位角的应用;过点C作CM⊥AB于M,过D作DN⊥CM于N,则可得四
边形DBMN是矩形;设CN=xm,则可表示出CM,CD,DN,AC,利用两人所走的路程相同建立方
程,求得x,即可求出小区北门A与南门B之间的距离.
【解题过程】
解:过点C作CM⊥AB于M,过D作DN⊥CM于N,
又∵AB⊥BD,
∴四边形DBMN是矩形,
∴MN=BD=300m,DN=MB;
设CN=xm,则CM=CN+MN=(x+300)m;
∵DN⊥CM,∠CDN=30°,
∴CD=2xm,DN=CD⋅cos30°=❑√3xm,
∴MB=DN=❑√3xm;
∵CM⊥AB,∠MAC=53°,CM 5(x+300) CM x+300
∴AC= ≈ m,AM= ≈ m,
sin53° 4 tan53° 1.3
∵两人所走的路程相同,
5(x+300)
∴AC=CD+BD即 =300+2x,
4
解得:x=100;
x+300 4000
∵AM= = m,MB=❑√3x=100❑√3m
1.3 13
4000
∴AB=AM+BM= +100❑√3≈481(m)
13
即小区北门A与南门B之间的距离为481m.
9.(24-25九年级上·重庆开州·期中)为了满足市民健身需求,市政部门在某公园内沿湖边修建了四边形
ABCD循环步道,如图,经勘测,点B在点A的正南方,点C在点A的正东方,点D在点A的东北方向,点
B在点C的南偏西60°方向,点D在点C的北偏西30°方向500米处.(参考数据:❑√2≈1.414,
❑√3≈1.732,❑√6≈2.449)
(1)求AD的长度(结果精确到1米);
(2)小西准备从点A跑步到点C去见小渝,小西决定选择一条较短线路,请计算说明小西应选择
A−B−C路线,还是A−D−C路线?
【思路点拨】
本题考查的是解直角三角形的应用-方向角问题,30°度所对的直角边为斜边的一半,掌握锐角三角函数
的定义是解题的关键.
(1)过点D作DM⊥AC交AC于点M,根据余弦的定义求出DM,根据等腰直角三角形的性质求出AD
;
(2)根据30°度所对的直角边为斜边的一半得出MC,正切的定义求出AB,根据余弦的定义求出BC,分
别求出路线A−B−C和A−D−C的距离,判断即可;
【解题过程】(1)解:过点D作DM⊥AC交AC于点M,如图,
由题意,得CD=500,∠DCM=60°,
在Rt△CMD中,∠CMD=90°,
❑√3
∴MD=sin∠DCM·CD=sin60°×500= ×500=250❑√3,
2
在Rt△AMD中,∠AMD=90°,且∠DAM=45°,
∴AD=❑√2DM=250❑√6,AM=DM=250❑√3;
又∵250❑√3≈250×2.449≈612,
∴AD的长度为612米;
(2)解:由(1)得:AM=DM=250❑√3,∠MDC=30°,
1
∴MC= CD=250,
2
∴AC=AM+MC=250❑√3+250,
在Rt△BAC中,∠BAC=90°,且∠ACB=30°,
❑√3 250❑√3
∴AB=tan∠ACB·AC=tan30°×(250❑√3+250)= ×(250❑√3+250)=250+ ,
3 3
500❑√3
BC=2AB=500+ ,
3
250❑√3 500❑√3 750❑√3
∴A−B−C路线长为:AB+BC=250+ +500+ =750+ ≈1183,
3 3 3
A−D−C路线长为:AD+DC≈612+500≈1112,
∵1112<1183,
∴小西应选择路线A−D−C.
10.(2024·四川眉山·二模)我国一艘巡航船在南海海域A处巡逻,B岛上的海军发现点A在点B的正西方
向,C岛上的海军发现点A在点C的南偏东30°的方向上,已知点C在点B的北偏西60°方向上,且B、C两
地相距120海里,如图所示.(1)求此时点A到C岛的距离;
(2)AC上的D处有一只渔船发出求救信号,希望A处的巡航船沿AC方向在2个小时赶到D处进行救援,
若巡航船以每小时15海里/小时的速度能提前到达吗?已知在D岛测得点B在D的南偏东75°的方向上.
(不计水流速度,结果保留根号)
【思路点拨】
本题考查解直角三角形的实际应用,解题的关键时添加辅助线,构造直角三角形:
(1)过点C作CE⊥AB,分别解Rt△BCE,Rt△ACE,求出AC的长即可;
(2)过点D作DF⊥AB,DH⊥BC,设AD=x,分别解Rt△ADF,△CDH,求出x的值,比较巡航船2
小时行驶的路程与AD的大小,即可得出结论.
【解题过程】
(1)解:过点C作CE⊥AB,则:∠BEC=∠AEC=90°,
由题意,得:∠ACE=30°,∠CBE=90°−60°=30°,BC=120,
在Rt△BEC中,CE=BC⋅sin30°=60,
❑√3
在Rt△AEC中,AC=CE÷cos30°=60÷ =40❑√3,
2
∴点A到C岛的距离为40❑√3海里;
(2)过点D作DF⊥AB,DH⊥BC,设AD=x,则:CD=AC−AD=40❑√3−x,由题意,得:∠BDF=75°,∠ADF=∠ACE=30°,∠ECB=60°,
∴∠DBA=15°,
∴∠CBD=∠CBA−∠ABD=15°,
∴BD平分∠ABC,
∴DF=DH,
❑√3
在Rt△DAF中,DF=AD⋅cos30°= x,
2
❑√3
∴DF=DH= x,
2
在Rt△DHC中,DH=CD⋅sin30°,
❑√3 1
∴ x= (40❑√3−x),
2 2
解得:x=60−20❑√3,
∴AD=60−20❑√3,
∵15×2=30>60−20❑√3≈25,
∴巡航船以每小时15海里/小时的速度能提前到达.
【题型三:坡度坡比问题】
11.(2024·湖南·模拟预测)如图,在冬奥会滑雪场有一坡度为1:❑√3的滑雪道,滑雪道AC的长为150m,
则BC的长为( )
A.75m B.75❑√3m C.50❑√3m D.100❑√3m
【思路点拨】AB 1 ❑√3
本题考查勾股定义解应用题,涉及坡度定义,根据坡度定义得到 = = ,设AB=❑√3x,则
BC ❑√3 3
BC=3x,在Rt△ABC中,由勾股定理列方程求解即可得到答案.
【解题过程】
解:∵在冬奥会滑雪场有一坡度为1:❑√3的滑雪道,
AB 1 ❑√3
∴ = = ,
BC ❑√3 3
设AB=❑√3x,则BC=3x,
在Rt△ABC中,AC=150m,则由勾股定理可得(❑√3x) 2+(3x) 2=1502,解得x=25❑√3,
∴ BC=3x=75❑√3m,
故选:B.
12.(2024九年级上·全国·专题练习)如图,坡角α=30°的斜坡上有一棵垂直于水平地面的大树AB,当
太阳光线与水平线成45°角沿斜坡照下时,在斜坡上的树影BC长为4米,则大树AB的高为 米.
【思路点拨】
本题考查了与坡角有关的解直角三角形的应用;过点C作CD⊥AB,交AB的延长线于点D;在
Rt△BCD中,由三角函数求得BD,CD,再在Rt△ADC中,求得CD,即可求得结果.
【解题过程】
解:如图,过点C作CD⊥AB,交AB的延长线于点D,则∠BCD=α=30°.
在Rt△BCD中,BC=4米,
1 ❑√3
∴BD= BC=2米,CD=BC⋅cosα=4× =2❑√3(米).
2 2
在Rt△ADC中,∠ACD=45°,
则∠CAD=45°,
∴AD=CD=2❑√3米,
∴AB=AD−BD=(2❑√3−2)米.
故答案为:(2❑√3−2).
13.(24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习)周末爬大蜀山是合肥市民的一项娱乐休闲、锻炼身体的方式之
一.上个周末小明同学从大蜀山西坡沿坡角为37°的山坡爬了300米到达E处,紧接着又爬了坡角为45°的
山坡148米到达山顶,请计算大蜀山的高度约为多少米.(结果精确到1米,参考数据:❑√2≈1.4,
❑√3≈1.7,sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)
【思路点拨】
本题考查的是解直角三角形的应用中的坡度坡角问题.过点A作AD⊥BC于D,过点E作EF⊥AD于F
,EG⊥BC于G,根据正弦的定义可以分别求出AF和EG的长,然后结合矩形的对边相等即可得到答
案.
【解题过程】
解:过点A作AD⊥BC于D,过点E作EF⊥AD于F,EG⊥BC于G,则四边形EGDF为矩形,
∴EG=FD,
AF
在Rt△AEF中,sin∠AEF= ,
AE❑√2
则AF=AE⋅sin∠AEF=148× =74❑√2≈103.6(米),
2
EG
在Rt△EBG中,sinB= ,
BE
则EG=BE⋅sinB≈300×0.6=180(米),
∴AD=AF+EG=103.6+180=283.6≈284(米),
答:大蜀山的高度约为284米.
14.(24-25九年级上·山东烟台·期中)图1,2分别是某吊车在吊一物品时的实物图与示意图,已知吊车
底盘CD的高度为2米,支架BC的长为4米,BC的坡度为1:❑√3,吊绳AB与支架BC的夹角为80°,吊臂
AC与地面成70°角,求吊车的吊臂顶端A点距地面的高度是多少米?(精确到0.1米;参考数据:
sin10°=cos80°≈0.17,cos10°=sin80°≈0.98,sin20°=cos70°≈0.34,tan70°≈2.75,
sin70°≈0.94)
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形和锐角三角函数,等腰三角形的性质,熟练掌握并灵活运用是解题的关键.
❑√3
根据题意可得tan∠BCH= ,即∠BCH=30°,在由平角可得∠ABC=∠ACB,即可求得AC=BC
3
CM
,过点A作AM⊥BC于M,根据等腰三角形的性质可得CM=BM=2,即可求出cos∠ACB= 的
AC
AE
值,从而求出AC的长,再根据 =sin∠ACE,可得AE的长,即可根据AE+CD,求得吊车的吊臂顶
AC
端A点距地面的高度的米数.
【解题过程】
解:如图,由题可知,BH⊥HE,AE⊥HE,CD=2米,BC=4米,∠ABC=80°,∠ACE=70°,∵BC的坡度为1:❑√3,
BH 1 ❑√3
∴tan∠BCH= = = ,
CH ❑√3 3
∴∠BCH=30°,
∵∠BCH+∠ACB+∠ACE=180°,∠ACE=70°
∴∠ACB=80°,
∵∠ABC=80°,
∴∠ABC=∠ACB,
∴AB=AC,
过点A作AM⊥BC于M,
∴CM=BM=2米,
∵在Rt△ACM中,CM=2米,∠ACB=80°,
CM
∴cos∠ACB= =cos80°≈0.17,
AC
CM 2 200
∴AC= = = 米,
0.17 0.17 17
200
∵在Rt△ACE中,AC= 米,∠ACE=70°,
17
AE
∴ =sin∠ACE=sin70°≈0.94,
AC
200 188
∴AE= ×0.94= ≈11.1米,
17 17
∴AE+CD=11.1+2=13.1米,
∴点A到地面的距离为13.1米.
15.(2024·湖北宜昌·三模)如图是某地下停车库入口的设计示意图,延长CD与AB交于E点,已知坡道
AB的坡比i=1:2.4是指坡面的铅直高度CE与水平宽度AC的比,AC的长为7.2米,CD的长为0.4米.(1)请求出DE的长?
(2)按规定,车库坡道口上方需张贴限高标志,根据图中所给数据,确定该车库入口的限高数值(即点D
到AB的距离).
【思路点拨】
本题主要考查了解直角三角形的应用,勾股定理,解题的关键是数形结合,作出辅助线.
1 5 CE 5
(1)根据i=1:2.4,得出tan∠CAB= = ,即 = ,求出CE=3米,得出DE=3−0.4=2.6
2.4 12 AC 12
(米);
5
(2)过点D作DH⊥AB于H,证明∠EDH=∠CAB,得出tan∠EDH=tan∠CAB= ,设EH=5x
12
,DH=12x,根据勾股定理求出DE=❑√DH2+EH2=❑√(12x) 2+(5x) 2=13x,根据DE=2.6米,得出
x=0.2,最后求出结果即可.
【解题过程】
(1)解:如图,由题意可知,AC⊥CE,
∵i=1:2.4,
1 5
∴tan∠CAB= = ,
2.4 12
CE 5
∴ = ,
AC 12
∵AC=7.2米,
∴CE=3米,
∵CD=0.4米,
∴DE=3−0.4=2.6(米);
(2)解:过点D作DH⊥AB于H,如图所示:∵∠EDH+∠DEH=∠CAB+∠DEH=90°,
∴∠EDH=∠CAB,
5
∵tan∠CAB= ,
12
5
∴tan∠EDH=tan∠CAB= ,
12
EH 5
∴ = ,
DH 12
∴设EH=5x,DH=12x,
∴DE=❑√DH2+EH2=❑√(12x) 2+(5x) 2=13x,
∵DE=2.6米,
∴13x=2.6,
解得:x=0.2,
∴DH=12x=12×0.2=2.4(米),
答:该车库入口的限高数值为2.4米.
【题型四:综合性问题】
16.(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图,无人机在距离地面30米的P处测得A处的俯角为15°,B处
的俯角为60°,若斜坡AB的坡度为1:❑√3,则斜坡AB的长为( )
A.15❑√3米 B.20❑√3米 C.25❑√3米 D.30❑√3米
【思路点拨】
此题主要考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题以及坡度坡角问题.过点A作AF⊥BC于点F,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°,解直角三角形即可得到结论.
【解题过程】
解:如图所示:过点A作AF⊥BC于点F,
∵斜面坡度为1:❑√3,
AF 1 ❑√3
∴tan∠ABF= = =
BF ❑√3 3
∴∠ABF=30°,
∵在P处进行观测,测得山坡上A处的俯角为15°,山脚B处的俯角为60°,
∴∠HPB=30°,∠APB=45°,
∴∠HBP=60°,
∴∠PBA=90°,∠BAP=45°,
∴PB=AB,
PH 30 ❑√3
∵PH=30,sin60°= = = ,
PB PB 2
解得:PB=20❑√3,
故AB=20❑√3米,
故选:B.
17.(24-25九年级上·山东烟台·期中)“十一”期间,小华和妈妈到某景区游玩,小华想利用所学的数学
知识估测基区里的观景塔DE的高度,他从点D处的观景塔出来走到点A处,沿着坡度为1:3的斜坡AB从
A点走了2❑√5米到达B点,此时回望观景塔,更显气势宏伟.在B点观察到观景塔顶端的仰角为45°;再
沿水平方向继续往前走到C处,回头观察到观察到观景塔顶端的仰角为30°,测得BC之间的水平距离为10
米,则观景塔DE的高度约为 米.(结果保留根号)【思路点拨】
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.延长CB交DE于F,则BF⊥DE,作
AH⊥BF于H,,根据等腰直角三角形的性质求出AH=❑√2,根据正切的定义用EF表示出CF、BF,
根据题意列式求出EF,结合图形计算,得到答案.
【解题过程】
解:延长CB交DE于F,则BF⊥DE,作AH⊥BF于H,
∵坡度为1:3的斜坡AB,
∴设AH=x,则BH=3x,
∴BH2+AH2=AB2,即(3x) 2+x2=(2❑√5) 2 ,
解得x=❑√2,
∴AH=❑√2,BH=3❑√2,
EF ❑√3
在Rt△ECF中,tan30°= = ,
CF 3
则CF=❑√3EF,
在Rt△EBF中,∠EBF=45°,
∴BF=EF,
由题意得,❑√3EF−EF=10,
解得,EF=5❑√3+5,
则DE=EF+DF=5❑√3+5+❑√2,
故答案为:5❑√3+5+❑√2.
18.(24-25九年级上·上海·阶段练习)如图,为测量学校旗杆AB的高度,小明从旗杆正前方3米处的点
C出发,沿坡度为i=1:❑√3的斜坡CD前进2❑√3米到达点D,在点D处放置测角仪,测得旗杆顶部A的仰角
为37°,量得测角仪DE的高为1.5米.A、B、C、D、E在同一平面内,且旗杆和测角仪都与地面垂直.
求旗杆AB的高度(精确到0.1).(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,
❑√3≈1.73.)【思路点拨】
本题主要考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题和坡度坡比问题,掌握仰角俯角和坡度坡比的定义,并根
据题意构建合适的直角三角形是解题的关键.
延长ED交射线BC于点H,过点E作EF⊥AB于点F,根据坡度比得出DH=❑√3,CH=3,再根据
AF
tan∠AEF=tan37°= ≈0.75求出AF的长即可求解.
EF
【解题过程】
解:延长ED交射线BC于点H,过点E作EF⊥AB于点F,
由题意得DH⊥BC,
在Rt△CDH中,∠DHC=90°,tan∠DCH=DH:CH=1:❑√3,
∴∠DCH=30°,
∴CD=2DH,
∵CD=2❑√3,
∴DH=❑√3,CH=3,
∴BH=BC+CH=3+3=6,
∵EF⊥AB,
∴∠AFE=∠BFE=∠B=∠BHE=90°,
∴四边形BHEF是矩形,
∴BH=EF=6,BF=HE=1.5+❑√3,
AF
∵tan∠AEF=tan37°= ≈0.75,
EF
∴AF=EF⋅tan37°≈6×0.75≈4.5,∴AB=AF+BF=4.5+1.5+❑√3≈7.7,
∴旗杆AB的高度为7.7米.
19.(24-25九年级上·重庆·期中)打铁花,是流传于豫晋地区民间传统的烟火,国家级非物质文化遗产之
一,铁花飞溅,寓意着生活多姿多彩.春节前夕,在渝北区龙湖天街广场举行了一次打铁花表演.小明家
在点A处,表演场地C在小明家北偏东53°.小明有两种方式去看表演,路线①从A经过一段楼梯AD到
5
达点D,tan∠DAB= ,再沿DC到达C处,已知点C在点D的东北方向1600❑√2m处;路线②从A出
12
发沿正东方向到达点B,再沿正北方向到点C处.(A、B、C、D在同一平面内)(参考数据:❑√2≈1.41
3 4 3
,sin37°≈ ,cos37°≈ ,tan37°≈ )
5 5 4
(1)求楼梯AD的长度;
(2)小明计划19:30出门,如果选择路线①只能走路,走路的最快速度是100m/min,如果选择路线②
则可以跑步,跑步的平均速度是200m/min,表演正式开始时间是20:00,小明能赶在表演前到达点C处
吗?如果能,选择哪条路线,如果不能,具体说明原因(数据保留1位小数).
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形的应用,掌握三角函数的意义,勾股定理是解题的关键.
(1)取点D,过D作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,设DE=5xm,根据三角函数的定义得到
BC 1600+5x 3
tan∠CAB= = ≈ ,求得x=100,再利用勾股定理求解即可;
AB 1600+12x 4
(2)根据“时间=路程÷速度”列式计算.
【解题过程】
(1)解:如图:取点D,过D作DE⊥AB于E,DF⊥BC于F,连接CD,AD,由题意得:∠BCD=45°,∠CAB=90°−53°=37°,CD=1600❑√2m,∠B=90°,
∴CF=DF=1600m,四边形BEDF为矩形,
∴BE=DF=1600m,
设DE=5xm,
5
∵ tan∠DAB= ,
12
∴AE=12xm,BF=5xm,
BC 1600+5x 3
∵tan∠CAB= = ≈ ,
AB 1600+12x 4
解得:x=100,
∴AE=1200m,DE=500m,
∴AD=❑√AE2+DE2=1300m,
答:楼梯AD的长度为1300m;
(2)解:选择路线①能赶在表演前到达点C处.
1300+1600❑√2
理由:按照路线①需要: ≈35.6>30,
100
∴选择路线①不能赶在表演前到达点C处,
1600+500+1600+1200
按照路线②需要: =24.5<30,
200
∴选择路线①能赶在表演前到达点C处.
20.(24-25九年级上·重庆万州·期中)“天高云淡秋风炎,正是人间好游赏”,周末小明和小华决定到某
地登山游玩,如图,他们同时从A地出发,到达终点C地集合,点C在点A的正北方向,小明先沿着坡度
为i=1:❑√3的斜坡前进600米后达到B地,再沿B地的北偏东45°的方向爬坡到C地,小华沿着A地北偏东
45°的方向的爬坡到D地,再沿D地的北偏西75°方向爬坡到C地.(参考数据:❑√2≈1.41,❑√3≈1.73,
❑√6≈2.45)(1)求点B到点C的距离:(结果保留根号)
(2)已知小明的爬山平均速度为25米/分钟,小华的爬山平均速度为30米/分钟,请通过计算说明:小明
和小华谁先到达终点C处.
【思路点拨】
(1)过点B作BE⊥AC,交AC于点E,设水平线为MN,根据坡度比求出∠BAM=30°,进而易得BE
的长度,然后利用等腰直角三角形的性质和勾股定理求解;
(2)过点D作DF⊥AC于点F,过点C作CQ⊥AD于点Q,利用(1)求出AC,根据等腰直角三角形
的性质和勾股定理求出CQ和AQ的长度,进而求得DQ,再分别求出小明和小华所走的总路程,然后比较
它们的大小来求解.
【解题过程】
(1)解:过点B作BE⊥AC,交AC于点E,设水平线为MN,
如下图.
∵AB=600m,AB的坡度为i=1:❑√3,
1 ❑√3
则tan∠BAM= =
,
❑√3 3
∴∠BAM=30°.
∵点C在A的正北方向,
∴CA⊥MN,
∴∠MAC=90°,∴∠BAC=60°.
∵BE⊥AC,
∴∠BEA=∠BEC=90°,
∴∠ABE=30°,
BE ❑√3
∴sin∠BAE= =sin60°= ,AE=300m,
AB 2
❑√3 ❑√3
∴BE= AB= ×600=300❑√3(m).
2 2
∵C地在B地北偏东45°方向上,
∴∠CBE=45°,
∴∠BCE=90°−45°=45°,
∴CE=BE=300❑√3(m),
∴BC=❑√BE2+CE2=❑√(300❑√3) 2+(300❑√3) 2=300❑√6(m).
(2)解:过点D作DF⊥AC于点F,过点C作CQ⊥AD于点Q,如下图
∵D地在A地北偏东45°方向上,
∴∠DAC=45°.
由(1)可知CE=BE=300❑√3(m),AB=600m,
∴AC=AE+CE=(300+300❑√3).
∵CQ⊥AD,DF⊥AC,
∴∠CQA=∠CQD=∠DFA=∠DFC=90°,
∴∠ACQ=∠ADF=45°,
∴CQ=AQ.
∵AC2=CQ2+AQ2,∴(300+300❑√3) 2=2CQ2=2AQ2,
∴CQ=AQ=(150❑√2+150❑√6).
∵C地在D地北偏西75°方向上,
∴∠CDF=90°−75°=15°,
∴∠CDQ=∠ADF+∠CDF=45°+15°=60°,
CQ
∴ =tan∠CDQ,
DQ
150❑√2+150❑√6
∴ =❑√3,
DQ
150❑√2+150❑√6
∴DQ= =(50❑√6+150❑√2),
❑√3
∴AD=AQ+DQ=150❑√2+150❑√6+50❑√6+150❑√2=(300❑√2+200❑√6).
CQ
∵ =sin∠CDQ,
CD
CQ 2
∴CD= =(150❑√2+150❑√6)× =(100❑√6+300❑√2),
sin∠CDQ ❑√3
∴AD+CD=300❑√2+200❑√6+100❑√6+300❑√2=600❑√2+300❑√6.
∴AB+BC=600+300❑√6,
∴AB+BC=600+300×2.45=600+735=1335(m),
AD+CD=600×1.41+300×2.45=1581(m).
∵小明的爬山平均速度为25米/分钟,小华的爬山平均速度为30米/分钟,
1335
∴小明到终点C所用的时间为 =53.4(分钟),
25
1581
小华到终点C所用的时间为 =52.7(分钟).
30
∵53.4>52.7,
∴小华先到达终点C处.
【题型五:其它问题】
21.(24-25九年级上·安徽滁州·阶段练习)如图,△ABC,△FED区域为驾驶员的盲区,驾驶员视线PB
与地面BE的夹角∠PBE=43°,视线PE与地面BE的夹角∠PEB=20°,点A,F为视线与车窗底端的交
点,AF∥BE,AC⊥BE,FD⊥BE.若A点到B点的距离AB=1.6m,则盲区中DE的长度是(参考数据:sin43°≈0.7,tan43°≈0.9,sin20°≈0.3,tan20°≈0.4)( )
A.2.6m B.2.8m C.3.4m D.4.5m
【思路点拨】
本题考查解直角三角形的应用,首先证明四边形ACDF是矩形,利用∠PBE的正弦值可求出AC的长,即
可得DF的长,利用∠PEB的正切值即可得答案.
【解题过程】
解:∵FD⊥EB,AC⊥EB,
∴DF∥AC,
∵AF∥EB,
∴四边形ACDF是平行四边形,
∵∠ACD=90°,
∴四边形ACDF是矩形,
∴DF=AC,
在Rt△ACB中,∠ACB=90°,
∴AC=AB·sin43°≈1.6×0.7=1.12(m),
∴DF=AC=1.12(m),
在Rt△≝¿中,∠FDE=90°,
DF
∴tanE= ,
DE
1.12
∴DE≈ =2.8(m),
0.4
故选: B.
22.(24-25九年级上·安徽淮北·阶段练习)拉杆箱是外出旅行常用工具.某种拉杆箱示意图如图所示(滚
轮忽略不计),箱体截面是矩形BCDE,BC的长度为50cm,两节可调节的拉杆长度相等,且与BC在同
一条直线上.如图1,当拉杆伸出一节(AB)时,AC与地面夹角∠ACP=50°;如图2,当拉杆伸出两节
(AM,MB)时,AC与地面夹角∠ACP=35°,两种情况下拉杆把手A点距离地面高度相同.求每节拉杆
的长度.(结果保留整数.参考数据:sin50°≈0.77,tan50°≈1.19,sin35°≈0.57,tan35°≈0.70)【思路点拨】
本题考查了解直角三角形的应用,熟练运用锐角三角函数求线段的长是解题的关键.
AN
在图1中,过点A作AN⊥CP于N,设每节拉杆的长度为xcm,由sin∠ACN= ,得
CA
AH
AN=CA⋅sin∠MCN≈0.77(50+x)cm,在图2中,过点A作AH⊥CP于点H, 由sin∠ACH=
AC
,得AH=AC⋅sin∠ACH≈0.57(50+2x)cm,得0.77(50+x)=0.57(50+2x),解得x≈27.
【解题过程】
解:如图1,过点A作AN⊥CP于N,
在Rt△ACN中,∠ACN=50°,CA=(50+x)cm,
AN
∵sin∠ACN= ,
CA
∴AN=CA⋅sin∠MCN≈0.77(50+x)cm,
如图2,过点A作AH⊥CP于点H,设每节拉杆的长度为xcm,
在Rt△ACH中,∠ACH=35°,CA=(50+2x)cm,
AH
∵sin∠ACH= ,
AC
∴AH=AC⋅sin∠ACH≈0.57(50+2x)cm,
由题意得,0.77(50+x)=0.57(50+2x),
解得x≈27,
答:每节拉杆的长度约为27cm.
23.(24-25九年级上·河南开封·阶段练习)一款安装在家门口的摄像头,该设备能检测到一定范围的户外情况.如图,BF为水平地面,摄像头安装在门AB上的点A处,设置被检测人或物的高度.
DF=CE=1.7m,CD为监测范围,为了达到良好的效果,要求检测范围不低于2.9m.已知,
∠CAG=45°,∠DAG=72°,请计算摄像头的最低安装高度AB.(结果精确到0.1m,参考数据:
sin72°≈0.95,cos72°≈0.31,tan72°≈3.08)
【思路点拨】
本题考查的是解直角三角形的应用,先表示DG=AG⋅tan∠DAG≈3.08AG,
CD=DG−CG≈3.08AG−AG=2.08AG,结合CD≥2.9,从而可得答案.
【解题过程】
解:由题意可知,四边形BGDF、四边形BGCE是矩形,△AGC、△AGD是直角三角形.
∴BG=CE=1.7米,CD≥2.9米.
在Rt△AGC中,
∵∠CAG=45°,
∴CG=AG.
在Rt△AGD中,
DG
∵tan∠DAG= ,
AG
∴DG=AG⋅tan∠DAG≈3.08AG.
∵CD=DG−CG≈3.08AG−AG=2.08AG,CD≥2.9,
∴2.08AG≥2.9.
∴AG≥1.39(米).∵AB=AG+BG =1.7+1.39 ≈3.1(米).
∴摄像头的最低安装高度AB是3.1米.
24.(24-25九年级上·辽宁阜新·阶段练习)实验是培养学生创新能力的重要途径,如图是小亮同学安装的
化学实验装置,安装要求为试管口略向下倾斜,铁夹应固定在距试管口的三分之一处.现将左侧的实验置
1
图抽象成右侧示意图,已知试管AB=24cm,BE= AB,试管倾斜角∠ABG为12°.(参考数据:
3
sin12°≈0.21;cos12°≈0.98).
(1)求试管口B与铁杆DE的水平距离BG的长度:
(2)实验时,导气管紧靠水槽壁MN,延长BM交CN的延长线于点F,且MN⊥CF于点N(点
C, D, N, F在一条直线上),经测得:DE=28cm,MN=8cm,∠ABM=147°,求线段DN的长度
(结果精确到0.1).
【思路点拨】
本题考查了解直角三角形的应用,理解题意是解题的关键;
(1)由题意可求得BE的长,再由余弦函数定义即可求得BG的长;
(2)由正弦函数求得EG;延长GB,NM交于点H,则得四边形DNHG是矩形,求得NH,MH,再由
条件得BH=HM,最后由DN=GH=BG+BH即可求解.
【解题过程】
1
(1)解:∵AB=24cm,BE= AB,
3
1
∴BE= ×24=8cm,
3
BG
∵cos12°= ,
8
∴BG=8cos12°cm =8×0.98=7.84(cm);
EG
(2)解:∵sin12∘= ,
BE
∴EG=8sin12°(cm),延长GB,NM交于点H,
∴四边形DNHG是矩形,
∴NH=DG=DE−EG=(28−8sin12°)cm,DN=GH,
∴HM=NH−MN=(20−8sin12°)cm,
∵∠ABG=12°,∠ABM=147°,
∴∠FBG=135°,
∴∠MBH=45°,
∴∠MBH=∠BMH=45°,
∴BH=HM=(20−8sin12°)cm,
∴DN=GH=BG+BH
=8cos12°+20−8sin12°
=8×0.98+20−8×0.21
=26.2 (cm);
答:线段DN的长度为26.2cm.
25.(24-25九年级上·上海·阶段练习)图1是某地下商业街的入口的玻璃顶,它是由立柱、斜杆、支撑杆
组成的支架撑起的,图2是它的示意图.经过测量,支架的立柱AB与地面垂直(∠BAC=90°),AB=2.7
米,点A、C、M在同一水平线上,斜杆BC与水平线AC的夹角∠ACB=33°,支撑杆DE⊥BC,垂
足为E,该支架的边BD与BC的夹角∠DBE=66°,又测得CE=2.2米.
(1)求该支架的边BD的长;
(2)求支架的边BD的顶端D到地面AM的距离.(结果精确到0.1米)(参考数据:sin33°≈0.54,sin66°≈0.91,cos33°≈0.84,cos66°≈0.40,tan33°≈0.65,tan66°≈2.25)
【思路点拨】
本题主要考查了解直角三角形应用.熟练掌握锐角三角函数定义,矩形判定和性质,解直角三角形相关计
算,是解题的关键.
AB
(1)根据∠BAC=90°,AB=2.7,∠ACB=33°,得BC= =5.根据CE=2.2,得BE=2.8
sin∠ACB
BE
.根据∠BED=90°,∠DBE=66°,得BD= ≈7.
cos∠DBE
(2)过点D作DH⊥AM,垂足为H,过点B作BG⊥DH,垂足为G.则∠DGB=∠DHA=90°,证
明四边形GHAB是矩形,BG∥AM,得∠GBC=33°.得∠DBG=33°.得
DG=BD⋅sin∠DBG≈3.78,根据GH=2.7,得DH≈6.5.
【解题过程】
(1)解:由题意得,∠BAC=90°,AB=2.7,∠ACB=33°,
AB 2.7
∴BC= = =5.
sin∠ACB 0.54
∵CE=2.2
∴BE=BC−CE=5−2.2=2.8.
∵DE⊥BC,
∴∠BED=90°,
∵∠DBE=66°
BE 2.8
∴BD= = ≈7.
cos∠DBE 0.40
答:该支架的边BD的长7米.
(2)解:过点D作DH⊥AM,垂足为H,过点B作BG⊥DH,垂足为G.则∠DGB=∠DHA=90°,
∵∠A=90°,
∴四边形GHAB是矩形,
∵BG∥AM,
∴∠GBC=∠ACB=33°.
∵∠DBE=66°,
∴∠DBG=33°.
∴DG=BD⋅sin∠DBG=7×0.54≈3.78,
∵GH=AB=2.7,
∴DH=DG+GH=3.78+2.7=6.48≈6.5.
答:支架的边BD的顶端D到地面AM的距离为6.5米.
26.(24-25九年级上·上海青浦·期中)图1是一种折叠式晾衣架.晾衣时,该晾衣架左右晾衣臂张开后示
意图如图2所示,两支脚OC=OD=10分米,展开角∠COD=60°,晾衣臂OA=OB=10分米,晾衣臂支
架HG=FE=6分米,且HO=FO=4分米.(参考数据:❑√3≈1.73)
(1)当∠AOC=90°时,求点A离地的距离AM约为多少分米:(结果精确到0.1)
(2)当OB从水平状态旋转到OB′(在CO延长线上)时,点E烧点F随之旋转至OB′上的点E′处,则
B′E′=______.
【思路点拨】
(1)作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J,解直角三角形求出MQ、AQ
即可求出AM的长;
(2)在(1)所作辅助线的基础上,借助三角函数解Rt△OFK、Rt△FKE、Rt△OFJ、Rt△FJ E′,求
出B′E′即可.
【解题过程】
(1)解:如图,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J,∵AM⊥CD,
∴∠QMP=∠MPO=∠OQM=90°,
∴四边形OQMP为矩形,
∴QM=OP,
∵OC=OD=10,∠COD=60°,
∴△OCD为等边三角形,
∵OP⊥CD,
1 1
∴∠COP= ∠COD= ×60°=30°,
2 2
❑√3
∴OP=OC⋅cos30°=10× =5❑√3(分米),
2
∵∠AOC=∠QOP=90°,即∠AOQ+∠COQ=∠COQ+∠COP,
∴∠AOQ=∠COP=30°,
1 1
∴AQ= OA= ×10=5(分米),
2 2
∴AM=AQ+MQ=5+5❑√3≈13.7(分米);
即点A离地面的距离AM约为13.7分米;
(2)∵OB∥CD,
∴∠BOD=∠ODC=60°,
1
∴在Rt△OFK中,KO=OF⋅cos60°=4× =2(分米),
2
❑√3
FK=OF⋅sin60°=4× =2❑√3(分米),
2
在Rt△FKE中,EK=❑√EF2−FK2=❑√62−(2❑√3) 2=2❑√6(分米),
∴BE=OB−OK−EK=10−2−2❑√6=(8−2❑√6)(分米),1
在Rt△OFJ中,OJ=OF⋅cos60°=4× =2(分米),
2
❑√3
FJ=OF⋅sin60°=4× =2❑√3(分米),
2
在Rt△FJ E′中,E′J=❑√E′F2−FJ2=❑√62−(2❑√3) 2=2❑√6(分米),
∴B′E′=OB′−(E′J−OJ)=10−(2❑√6−2)=(12−2❑√6)(分米).