当前位置:首页>文档>专题08解直角三角形的应用(解答题22题)(解析版)_0122026上海中考一模二模真题试卷_2025-2012年_2.上海中考数学一模二模(12-24)_一模_2023年上海市中考数学一模试卷(16区)

专题08解直角三角形的应用(解答题22题)(解析版)_0122026上海中考一模二模真题试卷_2025-2012年_2.上海中考数学一模二模(12-24)_一模_2023年上海市中考数学一模试卷(16区)

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专题08解直角三角形的应用(解答题22题)(解析版)_0122026上海中考一模二模真题试卷_2025-2012年_2.上海中考数学一模二模(12-24)_一模_2023年上海市中考数学一模试卷(16区)
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2023年上海市15区中考数学一模汇编 专题 08 解直角三角形的应用(解答题 22 题) 一.解答题(共15小题) 1.(2022秋•青浦区校级期末)如图,在港口A的南偏东37°方向的海面上,有一巡逻艇B,A、B相距20 海里,这时在巡逻艇的正北方向及港口A的北偏东67°方向上,有一渔船C发生故障.得知这一情况后, 巡逻艇以25海里/小时的速度前往救援,问巡逻艇能否在1小时内到达渔船C处? (参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin67°≈ ,cos67°≈ ,tan67°≈ ) 【分析】由已知可得△ABC 中∠C=67°,∠B=37°且 AB=20 海里.要求 BC 的长,可以过 A 作 AD⊥BC于D,先求出CD和BD的长,就可转化为运用三角函数解直角三角形. 【解答】解:过点A作AH⊥BC,垂足为点H. 由题意,得∠ACH=67°,∠B=37°,AB=20. 在Rt△ABH中, ∵sinB= ,∴AH=AB•sin∠B=20×sin37°≈12, ∵cosB= ,∴BH=AB•cos∠B=20×cos37°≈16, 在Rt△ACH中, ∵tan∠ACH= , ∴CH= ≈5, ∵BC=BH+CH,∴BC≈16+5=21. ∵21÷25<1, 所以,巡逻艇能在1小时内到达渔船C处.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是将一般三角形的问题一般可以转化为解直 角三角形的问题,解决的方法就是作高线. 2.(2022秋•嘉定区校级期末)某小区开展了“行车安全,方便居民”的活动,对地下车库作了改进.如 图4,这小区原地下车库的入口处有斜坡AC长为13米,它的坡度为i=1:2.4,AB⊥BC,为了居民行 车安全,现将斜坡的坡角改为17°,即∠ADC=17°(此时点B、C、D在同一直线上). 求斜坡改进后的起点D与原起点C的距离(结果精确到0.1米). (参考数据:sin17°≈0.29,cos17°≈0.96,tan17°≈0.31) 【分析】根据坡度的概念,设AB=5x米,则BC=12x米,根据勾股定理列出方程,解方程求解,然后 根据余切的定义列出算式,求出DC. 【解答】解:由题意,得:∠ABC=90°,i=1:2.4, 在Rt△ABC中,i= = , 设AB=5x米,则BC=12x米, ∴AB2+BC2=AC2, ∴AC=13x, ∵AC=13, ∴x=1, ∴AB=5米,BC=12米, 在Rt△ABD中,tan∠ADC= , ∵∠ADC=17°,AB=5米,∴ , ∴CD≈4.1(米), 答:斜坡改进后的起点D与原起点C的距离为4.1米. 【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握坡度的概念、熟记锐角三角函数的定 义是解题的关键. 3.(2022秋•杨浦区校级期末)湖中小岛上码头C处一名游客突发疾病,需要救援.位于湖面B点处的快 艇和湖岸A处的救援船接到通知后立刻同时出发前往救援.计划由快艇赶到码头 C接该游客,再沿CA 方向行驶,与救援船相遇后将该游客转运到救援船上.已知C在A的北偏东30°方向上,B在A的北偏 东60°方向上,且在C的正南方向1000米处. (1)求湖岸A与码头C的距离(结果精确到1米,参考数据: ) (2)救援船的平均速度为180米/分,快艇的平均速度为320米/分,在接到通知后,快艇能否在6分钟 内将该游客送上救援船?请说明理由.(接送游客上下船的时间忽略不计) 【分析】(1)延长CB到点D,使CD⊥AD于D,设BD=x,则AB=2x, ,CD=900+x,在 Rt△ACD中, ,即可求出x=450,根据Rt△ACD中, 即可求出湖岸A 与码头C的距离; (2)设快艇将游客送上救援船时间为t分钟,根据等量关系式:救援船行驶的路程+快艇行驶的路程= BC+AC,列出方程,求出时间t,再和5分钟进行比较即可求解. 【解答】解:(1)延长CB到点D,使CD⊥AD于D,由题易知: ,CD= AD, ,BD= AD, ∴ (米), ∴AD=500 , ∴AC=2AD=1000 ≈1732(米), 则1800t+320•(t﹣ )=1732, 500t=2732, 解得: , ∴6min内可以将该游客送上救援船. 【点评】本题主要考查了解直角三角形及其应用,一元一次方程应用中的行程问题、含 30°角的直角三 角形的三边关系等知识点,找到等量关系式,构建直角三角形是解答本题的关键. 4.(2022秋•青浦区校级期末)如图,在距某输电铁塔GH(GH垂直地面)的底部点H左侧水平距离45 米的点B处有一个山坡,山坡AB的坡度 ,山坡坡底点B到坡顶A的距离AB等于30米,在 坡顶A处测得铁塔顶点G的仰角为30°(铁塔GH与山坡AB在同一平面内). (1)求山坡的高度; (2)求铁塔的高度GH.(结果保留根号)【分析】(1)过点A作AD⊥HB,交HB的延长线于点D,由坡度的定义计算出BD与AD的关系,根 据勾股定理求出AD即可得到答案; (2)过点A作AE⊥GH于点H,则四边形ADHE是矩形,解直角三角形即可得到结论. 【解答】解:(1)如图,过点A作AD⊥HB,交HB的延长线于点D, ∴∠ADB=90°, ∵山坡AB的坡度 ,AB=30米, ∴ , ; 又∵AB2=AD2+BD2,即 , ∴AD=15米, ∴山坡的高度为15米; (2)过点A作AE⊥GH于点H,则四边形ADHE是矩形, 由题意可知:∠GAE=30°,BH=45米, ∵ 米, ∴ 米, 在Rt△AGE中, ,∴ 米, 又∵EH=AD=15米, ∴ 米, 答:铁塔的高度GH为 米. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用,矩形的性质与判定,掌握锐角三角函数、坡度的意义是解题 的关键. 5.(2022秋•静安区期末)有一把长为6米的梯子AB,将它的上端A靠着墙面,下端B放在地面上,梯 子与地面所成的角记为 ,地面与墙面互相垂直(如图1所示).一般满足50°≤ ≤75°时,人才能安 全地使用这架梯子. α α (1)当梯子底端B距离墙面2.5米时,求 的度数(结果取整数),此时人是否能安全地使用这架梯子? (2)当人能安全地使用这架梯子,且梯子α顶端 A离开地面最高时,梯子开始下滑,如果梯子顶端 A沿 着墙面下滑1.5米到墙面上的D点处停止,梯子底端B也随之向后平移到地面上的点E处(如图2所 示),此时人是否能安全使用这架梯子?请说明理由. 【分析】(1)由∠ 的余弦求出∠ 的度数,即可解决问题; (2)由∠DEO的正α弦求出∠DEO,α即可解决问题. 【解答】解:(1)∵cos = = ≈0.417, ∴ ≈65°, α ∵α50°≤65°≤75°, ∴此时人能安全地使用这架梯子; (2)此时人不能安全使用这架梯子,理由如下: 梯子顶端A离开地面最高时,∠ABO=75°,∵sin∠ABO= , ∴AO=AB•sin75°=6×sin75°≈5.82(米), 梯子顶端A沿着墙面下滑1.5米到墙面上的D点, OD=AO﹣AD=5.82﹣1.5=4.32(米), ∵sin∠DEO= = =0.72, ∴∠DEO≈46°, ∵46°<50°, ∴此时人不能安全使用这架梯子. 【点评】本题考查解直角三角形的应用,关键是由锐角的三角函数定义求出梯子与地面的夹角. 6.(2022秋•黄浦区校级期末)如图,某地下车库的入口处有斜坡 AB,它的坡度为i=1:2,斜坡AB的 长为6 米,车库的高度为AH(AH⊥BC),为了让行车更安全,现将斜坡的坡角改造为14°(图中的 ∠ACB=14°). (1)求车库的高度AH; (2)求点B与点C之间的距离(结果精确到1米). (参考数据:sin14°=0.24,cos14°=0.97,tan14°=0.25,cot14=4.01) 【分析】(1)利用坡度为i=1:2,得出AH:BH=1:2,进而利用勾股定理求出AH的长; (2)利用tan14°= ,求出BC的长即可. 【解答】解:(1)由题意可得:AH:BH=1:2, 设AH=x,则BH=2x, 故x2+(2x)2=(6 )2, 解得:x=6, 答:车库的高度AH为6m; (2)∵AH=6,∴BH=2AH=12,∴CH=BC+BH=BC+12, 在Rt△AHC中,∠AHC=90°, 故tan∠ACB= , 又∵∠ACB=14°, ∴tan14°= , ∴0.25= , 解得:BC=12, 答:点B与点C之间的距离是12m. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用,坡度坡角问题,注意:坡度等于坡角的正切值. 7.(2022秋•徐汇区校级期末)某地一居民的窗户朝南.窗户的离地高度为 0.8米,此地一年的冬至这一 天的正午时刻太阳光与地面的夹角最小为 ,夏至这一天的正午时刻太阳光与地面的夹角最大为 .若 你是一名设计师,请你为教学楼的窗户设计α 一个直角形遮阳蓬 BCD,要求它既能最大限度地遮挡β夏天 炎热的阳光,又能最大限度地使冬天温暖的阳光射入室内.根据测量测得∠ =30°,∠ =60°,AB= 1.5米.若同时满足下面两个条件: α β (1)当太阳光与地面的夹角是 时,太阳光刚好射入室内. (2)当太阳光与地面的夹角是α 时,太阳光刚好不射入室内.请你求出直角形遮阳蓬BCD中CD的长、 CD离地面的高度. β 【分析】在直角三角形△BCD和△ACD,利用相应的三角函数用BC分别表示出CD、AC长,而AC﹣BC=AB,由此即可求得BC长,进而求得CD长. 【解答】解:设BC=x米, ∵∠ =30°,∠ =60°, ∴∠αCDB=30°,β∠CDA=60°, 在Rt△BCD中,tan∠CDB= =tan30°= = , ∴CD= x, 在Rt△ACD中,tan∠CDA=tan60°= = = , ∴CD= , ∴ = x, 解得x= , ∴CD= (米), CD离地面的高度0.8+1.5+ =3.05(米). 答:直角形遮阳蓬BCD中CD的长为 米,CD离地面的高度3.05米. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用,在解直角三角形的题目中,应先找到和所求线段相关的线段 所在的直角三角形,然后确定利用什么形式的三角函数,最后解直角三角形即可求出结果.此题还需注 意太阳光线是平行的. 8.(2022秋•浦东新区期末)某地一段长为50米的混泥土堤坝,堤坝的横断面ABCD是等腰梯形(如图 所示),坝顶AD宽为8米,坝高为4米,斜坡AB的坡度为1:1.5. (1)求横断面ABCD的面积; (2)为了提高堤坝的防洪能力,现需将原堤坝按斜坡AB的坡度竖直加高1米,求加高堤坝需要多少立 方米的混泥土?(堤坝的体积=横断面的面积×堤坝的长度)【分析】(1)作分别过A,D作AE⊥BC于E,作DF⊥BC于F,可得四边形AEFD为矩形,得到EF= AD,根据AB的坡度可求得BE的长,证得Rt△ABE≌Rt△DCF可得到CF的长,根据梯形的面积公式 即可求得结果; (2)根据堤坝的上下底不变,高AE增加1米,求出梯形ABCD的面积,即可求得增高后需要混泥土的 土方数. 【 解 答 】 解 : ( 1 ) 分 别 过 A , D 作 AE⊥ BC 于 E , 作 DF⊥ BC 于 F , ∵堤坝的横断面ABCD是等腰梯形, ∴AB=DC,AD∥BC, ∴AE=DF,AE⊥AD, ∴四边形AEFD是矩形, ∴AD=EF=8米, ∵AB的坡度为1:1.5,AE=4米, ∴ = , ∴BE=6米, 在Rt△ABE和Rt△DCF中, , ∴Rt△ABE≌Rt△DCF(HL), ∴BE=CF=6米, ∴BC=AE+EF+CF=20米, ∴ 横 断 面 ABCD 的 面 积 = ( AD+BC ) • AE = ( 8+20 ) ×4 = 56 ( 平 方 米 ) ;(2)斜坡AB的坡度竖直加高1米,BC的长不变, 横断面的高=5, ∴AD=BC﹣2×1.5×5=5, ∴横断面ABCD的面积= (AD+BC)•AE= (5+20)×5= (平方米), ( ﹣56)×50=325(立方米). 答:加高堤坝需要325立方米的混泥土. 【点评】本题考查了坡度坡角的求解,正确作出辅助线,根据坡度求出BE的长度是解题的关键. 9.(2022秋•金山区校级期末)无人机在实际生活中应用广泛.如图所示,小明利用无人机测量大楼的高 度,无人机在空中P处,测得楼CD楼顶D处的俯角为45°,测得楼AB楼顶A处的俯角为60°.已知楼 AB和楼CD之间的距离BC为100米,楼AB的高度为10米,从楼AB的A处测得楼CD的D处的仰角 为30°(点A、B、C、D、P在同一平面内). (1)填空:∠APD= 7 5 度,∠ADC= 6 0 度; (2)求楼CD的高度(结果保留根号); (3)求此时无人机距离地面BC的高度. 【分析】(1)由平角的性质可得∠APD;过点A作AE⊥CD于点E.则∠DAE=30°,根据三角形内角 和定理可得∠ADC. (2)由题意可得AE=BC=100米,EC=AB=10米,在Rt△AED中,tan30°= ,解得DE= ,结合CD=DE+EC可得出答案. (3)过点P作PG⊥BC于点G,交AE于点F,证明△APF≌△DAE,可得PF=AE=100米,再根据 PG=PF+FG可得出答案. 【解答】解:(1)∵∠MPA=60°,∠NPD=45°, ∴∠APD=180°﹣∠MPA﹣∠NPD=75°. 过点A作AE⊥CD于点E. 则∠DAE=30°, ∴∠ADC=180°﹣90°﹣30°=60°. 故答案为:75;60. (2)由题意可得AE=BC=100米,EC=AB=10米, 在Rt△AED中,∠DAE=30°, tan30°= , 解得DE= , ∴CD=DE+EC=( +10)米. ∴楼CD的高度为( +10)米. (3)过点P作PG⊥BC于点G,交AE于点F,则∠PFA=∠AED=90°,FG=AB=10米, ∵MN∥AE, ∴∠PAF=∠MPA=60°, ∵∠ADE=60°, ∴∠PAF=∠ADE, ∵∠DAE=∠30°, ∴∠PAD=30°, ∵∠APD=75°, ∴∠ADP=75°, ∴∠ADP=∠APD, 则AP=AD, ∴△APF≌△DAE(AAS), ∴PF=AE=100米, ∴PG=PF+FG=100+10=110(米). ∴此时无人机距离地面BC的高度为110米. 【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关 键. 10.(2022秋•闵行区期末)2022年11月12日10时03分,搭载天舟五号货运飞船的长征七号遥六运载 火箭,在海南文昌航天发射场成功发射.天舟五号货运飞船重约 13.6吨,长度BD=10.6米,货物仓的 直径可达3.35米,是世界现役货物运输能力最大、在轨支持能力最全面的货运飞船,堪称“在职最强 快递小哥”.已知飞船发射塔垂直于地面,某人在地面A处测得飞船底部D处的仰角45°,顶部B处的 仰角为 53°,求此时观测点 A 到发射塔 CD 的水平距离(结果精确到 0.1 米).(参考数据: sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)【分析】根据题意可得:∠ACD=90°,然后在Rt△ACD和Rt△ABC中,分别利用锐角三角函数的定义 求出BC,CD的长,最后根据BD=10.6米,列出关于AC的方程,进行计算即可解答. 【解答】解:由题意得:∠ACD=90°, 在Rt△ACD中,∠DAC=45°, ∴DC=AC•tan45°=AC, 在Rt△ABC中,∠BAC=53°, ∴BC=AC•tan53°≈1.33AC, ∵BD=10.6米, ∴BC﹣CD=10.6, ∴1.33AC﹣AC=10.6, ∴AC≈32.1米, ∴此时观测点A到发射塔CD的水平距离约为32.1米. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键. 11.(2022秋•徐汇区期末)如图,C地在A地的正东方向,因有大山阻隔,由A地到C地需要绕行B地. 已知B地位于A地的北偏东67°方向,距离A地520km,C地位于B地南偏东30°方向,若要打通穿山隧 道,建成两地直达高铁,求A地到C地之间高铁线路的长(用进一法.结果保留整数)(参考数据: sin67°≈ ,cos67°≈ ,tan67°≈ , ≈1.73)【分析】过点B作BD⊥AC于点D,利用锐角三角函数的定义求出AD及CD的长,进而可得出结论. 【解答】解:过点B作BD⊥AC于点D, ∵B地位于A地北偏东67°方向,距离A地520km, ∴∠ABD=67°, ∴AD=AB•sin67°=520× = =480km, BD=AB•cos67°=520× =200km. ∵C地位于B地南偏东30°方向, ∴∠CBD=30°, ∴CD=BD•tan30°=200× , ∴AC=AD+CD=480+ ≈480+116=596(km). 答:A地到C地之间高铁线路的长为596km. 【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣方向角问题,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直 角三角形解决问题,需要熟记锐角三角函数的定义. 12.(2022秋•黄浦区期末)圭表(如图1)是我国古代度量日影长度的天文仪器,它包括一根直立的杆 (称为“表”)和一把南北方向水平放置且与杆垂直的标尺(称为“圭”).当正午的阳光照射在“表”上时,“表”的影子便会投射在“圭”上.我国古代很多地区通过观察“表”在“圭”上的影子 长度来测算二十四节气,并以此作为指导农事活动的重要依据.例如,我国古代历法将一年中白昼最短 的那一天(当日正午“表”在“圭”上的影子长度为全年最长)定为冬至;白昼最长的那一天(当日正 午“表”在“圭”上的影子长度为全年最短)定为夏至. 某地发现一个圭表遗迹(如图2),但由于“表”已损坏,仅能测得“圭”上记录的夏至线与冬至线间 的距离(即AB的长)为11.3米.现已知该地冬至正午太阳高度角(即∠CBD)为35°34′,夏至正午 太阳高度角(即∠CAD)为82°26′,请通过计算推测损坏的“表”原来的高度(即CD的长)约为多 少米?(参考数据见表,结果精确到个位) sin cos tan 35°3α4′ 0.5α8 0.81α 0.7α2 82°26′ 0.99 0.13 7.5 (注:表中三角比的值是近似值) 【分析】设CD=x米,由∠CAD,∠CBD的正切定义表示出DA,BD的长,列出关于x的方程,即可 解决问题. 【解答】解:设CD=x米, ∵tan∠DAC= , ∴AD= = ≈ (米), ∵tan∠CBD= , ∴BD= = ≈ (米), ∵DA+AB=DB, ∴ +11.3= ,∴x=9, 答:损坏的“表”原来的高度(即CD的长)约为9米. 【点评】本题考查解直角三角形的应用,关键是由锐角的正切定义列出关于CD的方程. 13.(2022秋•杨浦区期末)如图,高压电线杆AB垂直地面,测得电线杆AB的底部A到斜坡C的水平距 离AC长为15.2米,落在斜坡上的电线杆的影长CD为5.2米,在D点处测得电线杆顶B的仰角为37°. 已知斜坡CD的坡比i=1:2.4,求该电线杆AB的高.(参考数据:sin37°=0.6) 【分析】过点D作DE垂直AC的延长线于点E,DF垂直AB于点F,根据斜坡CD的坡比i=1:2.4, CD=5.2米,求出CE、DE的长度,然后求出AE和DF的长度,在△BDF中,求出BF的长度,即可求 出AB的长度. 【解答】解:过点D作DE垂直AC的延长线于点E,DF垂直AB于点F, 则四边形AEDF为矩形,AF=DE,AE=DF, ∵斜坡CD的坡比i=1:2.4,CD=5.2米, ∴设DE=x,CE=2.4x, CD= =2.6x=5.2米, 解得:x=2, 则DE=AF=2米,CE=4.8米, ∴AE=DF=AC+CE=15.2+4.8=20(米), 在△BDF中, ∵∠BDF=37°,DF=20米,sin37°=0.6, ∴cos37°= =0.8, ∴BF=DFtan37°=DF =20× =15(米), ∴AB=AF+BF=2+15=17(米).答:该电线杆AB的高为17米. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是根据坡度和仰角构造直角三角形,利用三 角函数的知识求解,难度一般. 14.(2022秋•徐汇区期末)如图,在大楼AB的正前方有一斜坡CD,CD=26米,坡度i=1:2.4,小明 在斜坡下端C处测得楼顶点B的仰角为60°,在斜坡上的点D处测得楼顶B的仰角为30°,DE与地面垂 直,垂足为E,其中点A、C、E在同一直线上. (1)求DE的值; (2)求大楼AB的高度(结果保留根号). 【分析】(1)设DE=5x米,则CE=12x米,根据勾股定理得到结论; (2)根据勾股定理得到CE= =4 ,过点D作DF⊥AB于点F.根据矩形的性质得到 DE=AF=2米,DF=AE,解直角三角形即可得到结论. 【解答】解:(1)∵斜坡CD的坡度为i=1:2.4, ∴ = , 设DE=5x米,则CE=12x米, 在Rt△CDE中,CD=26米, 由勾股定理得(5x)2+(12x)2=(13x)2=262, 解得x=2.∴斜坡CD的高度DE为10米; (2)在Rt△CDE中, ∵CD=26米,DE=10米, ∴CE= =24米, 过点D作DF⊥AB于点F. 则DE=AF=10米,DF=AE, 在Rt△BDF中,∠BDF=30°, ∴BF=DF, 设BF=a米,则DF= a米, 则AB=BF+AF=(10+a)米, 在Rt△ABC中,∠ACB=60°, tan60°= = = , 解得AC= (10+a), ∴AE=AC+CE= (10+a)+24= a, 解得a=5+12 . ∴AB=10+5+12 =(15+12 )米. ∴大楼AB的高度为(15+12 )米. 【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题、坡度坡角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义 是解答本题的关键.15.(2022秋•浦东新区校级期末)如图,一栋居民楼AB的高为16米,远处有一栋商务楼CD,小明在居 民楼的楼底A处测得商务楼顶D处的仰角为60°,又在商务楼的楼顶D处测得居民楼的楼顶B处的俯角 为45°.其中A、C两点分别位于B、D两点的正下方,且A、C两点在同一水平线上,求商务楼CD的 高度. (参考数据: ≈1.414, ≈1.732.结果精确到0.1米) 【分析】过点B作BE⊥CD与点E,解直角三角形得出方程,求出方程的解即可. 【解答】解:过点B作BE⊥CD与点E,由题意可知∠DBE=45°, ∠DAC=60°,CE=AB=16, 设AC=x,则CD= x,BE=AC=x, ∵DE=CD﹣CE= x﹣16, ∵∠BED=90°,∠DBE=45°, ∴BE=DE, ∴x= x﹣16, ∴x=8 +8, CD= x=24+8 ≈37.9(米), 答:商务楼CD的高度为37.9米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,能正确解直角三角形是解此题的关键.