吃透中考数学29个几何模型模型26:其他型解直角三角形
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1、专题专题 26 26 其他型解直角三角形其他型解直角三角形 一、单选题一、单选题 1如图,在距某居民楼 AB 楼底 B点左侧水平距离 60m的 C点处有一个山坡,山坡 CD 的坡度(或坡比) 1:0.75i , 山坡坡底 C 点到坡顶 D点的距离45mCD , 在坡顶 D点处测得居民楼楼顶 A点的仰角为 28 , 居民楼 AB与山坡 CD的剖面在同一平面内,则居民楼 AB的高度约为( ) (参考数据:sin280.47,cos280.88,tan280.53) A76.9m B82.1m C94.8m D112.6m 【答案】B 【分析】 构造直角三角形,利用坡比的意义和直角三角形的边角关系,
2、分别计算出 DE、EC、BE、DF、AF,进而求 出 AB 【详解】 解:如图,由题意得,ADF28 ,CD45,BC60, 在 RtDEC中, 山坡 CD的坡度 i1:0.75, DE EC 1 0.75 4 3 , 设 DE4x,则 EC3x, 由勾股定理可得 CD5x, 又 CD45,即 5x45, x9, EC3x27,DE4x36FB, BEBC+EC60+2787DF, 在 RtADF中, AFtan28 DF0.53 8746.11, ABAF+FB46.11+3682.1, 故选:B 【点睛】 本题考查直角三角形的边角关系,掌握坡比的意义和直角三角形的边角关系是正确计算的前提
3、二、解答题二、解答题 2如图,某大楼的顶部竖有一块广告牌 CD,小李在山坡的坡脚 A 处测得广告牌底部 D 的仰角为60,沿 坡面 AB 向上走到 B 处测得广告牌顶部 C的仰角为45,已知山坡 AB的坡度1: 3i ,6AB米,广告 牌 CD的高度为 3米 1求点 B距水平面 AE 的高度 BH; 2求楼房 DE的高度.(测角器的高度忽略不计,结果保留根号) 【答案】 (1)3 米; (2) ( 9 9 3 2 )米 【分析】 (1)在 Rt ABH中,通过解直角三角形求出 BH; (2)过 B 作 BGDE于 G,设 AE=x 米,用 x 表示出 BG、CG、CE,然后表示出 DE 的长,
4、在 ADE根据 三角函数列出方程,解方程后即可求出楼房 DE 的高度 【详解】 解: (1)Rt ABH中,i=tanBAH= 13 33 , BAH=30 , BH= 1 2 AB=3米; (2)如图,过 B作 BGDE 于 G,设 AE=x米, BHHE,GEHE,BGDE, 四边形 BHEG是矩形 由(1)得:BH=3,AH= 3 3, BG=AH+AE=(3 3+x)米,EG= BH=3, Rt BGC中,CBG=45 , CG=BG=3 3+x, CE=CG+EG=3+3 3+x, DE=CE-CD=3+3 3+x-3=3 3+x, Rt ADE中,DAE=60 , tan603 D
5、E AE , 3 3 3xx , 93 3 2 x , DE =3 3+ 93 3 2 = 99 3 2 . 答:楼房 DE 的高度为( 99 3 2 )米 【点睛】 此题综合考查了仰角、坡度的定义,能够正确地构建出直角三角形,将实际问题化归为解直角三角形的问 题是解答此类题的关键 3如图,052D型驱逐舰“昆明舰”执行任务后正返回葫芦岛军港 C,途经渤海海域 A 处时,葫芦岛军港 C 的中国海军发现点 A在南偏东 30 方向上,旅顺军港 B 的中国海军发现点 A在正西方向上已知军港 C在 军港 B的北偏西 60 方向,且 B、C两地相距 120海里, (计算结果保留根号) (1)求出此时点
6、A到军港 C 的距离; (2)若“昆明舰”从 A处沿 AC方向向军港 C驶去,当到达 A时,测得军港 B 在 A的南偏东 75 的方向 上,求此时“昆明舰”的航行距离 【答案】 (1)40 3海里; (2)6020 3海里 【分析】 (1)延长 BA,过点 C作 CDBA 延长线于点 D,在Rt ACD中利用利用三角函数即可求解; (2)过点 A作 ANBC 于点 N,可证 AB 平分CBA,根据角平分线的性质、三角函数即可求解 【详解】 解: (1)延长 BA,过点 C作 CDBA延长线于点 D 由题意可得:CBD30,BC=120 则 DC=60 故 603 cos30 2 DC ACAC
7、 解得:AC=40 3 答:此时点 A 到军港 C的距离为40 3海里; (2)过点 A作 ANBC 于点 N 可得1=30,BAA=45 则2=15,即 AB平分CBA 设 AA=x,则 AE= 3 2 x 故 CA=2AN= 3 23 2 xx 340 3xx x 6020 3 答:此时“昆明舰”的航行距离为6020 3海里 【点睛】 此题主要考查方向角的应用,灵活运用三角函数是解题关键 4 如图, 在一条笔直的海岸线上有A,B两个观测站,A在B的正东方向 有一艘小船从A处沿北偏西60 方向出发,以每小时 20 海里速度行驶半小时到达P处,从B处测得小船在它的北偏东45的方向上 (1)求A
8、B的距离; (2) 小船沿射线AP的方向继续航行一段时间后, 到达点C处, 此时, 从B测得小船在北偏西15的方向 求 点C与点B之间的距离 (上述两小题的结果都保留根号) 【答案】 (1)55 3AB 海里; (2) 5 26 2 海里 【分析】 (1)过点P作PDAB于点D,利用余弦定义解出 AP、AD的长,再由直角三角形中,30 角所对的直角 边等于斜边的一半解得 PD的长,最后根据等腰直角三角形两直角边相等的性质解题即可; (2)过点B作BFAC于点F,根据直角三角形中 30 角所对的直角边等于斜边的一半,解得 BF的长, 在Rt BCF中,由勾股定理解得 BC的长即可 【详解】 解:
9、 (1)如图,过点P作PDAB于点D, 在Rt PADV中,90ADP,906030PAD, cos AD PAD AP ,20 0.5 10AP 3 cos105 3 2 PAADDAP 1 5 2 PDAP 在Rt PBD中,90BDP,904545PBD , 5BDPD 55 3AB 海里 (2)如图,过点B作BFAC于点F, 在Rt ABF中,90AFB,30BAF, 11 55 3 22 BFAB 在ABC中,18045CBACABC 在Rt BCF中,90BFC,45C, 5 226 2 CBFB海里 点C与点B之间的距离为 5 26 2 海里 【点睛】 本题考查解直角三角形的应用
10、之方向角的问题,其中涉及含 30 角的直角三角形的性质、余弦、三角形内角 和、勾股定理等知识,是重要考点,难度较易,正确作出辅助线,构造直角三角形、掌握相关知识是解题 关键 5如图,四边形钢板是某机器的零部件,工程人员在设计时虑到飞行的稳定性和其他保密性原则,使得边 沿 AD的长度是边沿 BC长度的三倍, 且它们所在的直线互相平行, 检测员王刚参与了前期零件的基础设计, 知道ABC45 , 边沿 CD所在直线与边沿 BC所在直线相交后所成的锐角为 30(即 P在 BC的延长线上, DCP30 ) ,经测量 BC的长度为 7 米,求零件的边沿 CD 的长 (结果保留根号) 【答案】14 314
11、【分析】 过点 B作 BMAD,交 DA 的延长线于点 M,过点 D作 DNBC,交 BC的延长线于点 N,从而构造直角三 角形,利用直角三角形的边角关系,用 DP 表示 CN,MA,再根据矩形的性质,求出 DP的长,进而求出 CD 的长 【详解】 如图,过点 B 作 BMAD,交 DA 的延长线于点 M,过点 D 作 DNBC,交 BC 的延长线于点 N, BCAD, ABCMAB45 , 又MBA90 ABC45 , MAMBDN, 又AD3BC,BC7, AD21, 在 Rt CDN 中,DCN30 , CD2DN,CN3DN, 由 MDBN 得,DN+217+ 3DN, 解得,DN7
12、3+7, CD2DN14 314(米) 【点睛】 考查了解直角三角形的应用,解题关键掌握直角三角形的边角关系是正确解答的前提,利用方程求解是解 决问题的基本方法 6有一只拉杆式旅行箱(图 1) ,其侧面示意图如图 2 所示,已知箱体长50cmAB,拉杆BC的伸长距 离最大时可达35cm,点A、B、C在同一条直线上,在箱体底端装有圆形的滚筒A,A与水平地面 切于点D, 在拉杆伸长至最大的情况下, 当点B距离水平地面38cm时, 点C到水平面的距离CE为59cm, 设 AFMN (1)求A的半径长; (2) 当人的手自然下垂拉旅行箱时, 人感觉较为舒服, 某人将手自然下垂在C端拉旅行箱时,CE为8
13、0cm, 64CAF,求此时拉杆BC的伸长距离 (精确到1cm,参考数据:sin640.90,cos640.39, tan642.1) 【答案】 (1)圆形滚轮的半径AD的长是8cm; (2)拉杆 BC的伸长距离为30cm 【分析】 (1)作 BHAF于点 K,交 MN 于点 H,则 ABKACG,设圆形滚轮的半径 AD 的长是 xcm,根据相 似三角形的对应边的比相等,即可列方程求得 x的值; (2)求得 CG的长,然后在直角 ACG中,求得 AC即可解决问题; 【详解】 (1)作BHAF于点K,交MN于点H. 则BKCG,ABKACG. 设圆形滚轮的半径AD的长是cmx. 则 BKAB C
14、GAC ,即 3850 595035 x x , 解得:8x . 则圆形滚轮的半径AD的长是8cm; (2)在Rt ACG中,80872(cm)CG . 则sin CG CAF AC AC= 72 = sin0.9 CG CAF =80(cm) 805030(cm)BCACAB. 【点睛】 本题考查解直角三角形的应用,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数等知识,关键把实际问题转化为 数学问题加以计算 7如图,一艘渔船正以 32 3 3 海里/小时的速度由西向东赶鱼群,在 A处看小岛 C 在船北偏东 60 ,60分钟 后,渔船行至 B处,此时看见小岛 C在船的北偏东 30 (1)求小岛 C 到航
15、线 AB的距离 (2)已知以小岛 C 为中心周围 20海里内为我军导弹部队军事演习的着弹危险区,问这艘渔船继续向东追 赶鱼群,是否有进入危险区的可能?若渔船进去危险区,那么经过多少分钟可穿过危险区? 【答案】 (1)小岛 C到航线 AB的距离为 16 海里; (2)这艘渔船继续向东追赶鱼群,会有进入危险区的可 能;渔船进去危险区,那么经过45 3分钟可穿过危险区 【分析】 (1)作 CDAB 于 D,由题意得出CABACB30 ,从而得出 ABCB 32 3 3 ,在 Rt BCD中, 求得 CD的长即可 (2)利用勾股定理得出 MD的长进而得出答案 【详解】 (1)作 CDAB 交 AB于点
16、 D,如图 1 所示 由题意可知:CAB90 -60 30 ,CBD90 -30 60 ACBCBD-CAB30 CABACB ABCB 32 360 360 32 3 3 在 Rt CBD 中 32 332 33 sinsin 6016 332 CDCBCBD 小岛 C 到航线 AB的距离为 16海里; (2)CD1620 这艘渔船继续向东追赶鱼群,会有进入危险区的可能 设 M为开始进入危险区的位置,N为离开危险区的位置,如图 2所示: 即 CMCN20 CDAB DMDN 在 Rt CMD中 DM 2222 201612CMCD MN2DM24 可穿过危险区的时间为: 243 3 = 43
17、2 3 3 小时 即 3 3 60=45 3 4 分钟 渔船进去危险区,那么经过45 3分钟可穿过危险区 【点睛】 本题考查了方位角、勾股定理、等腰三角形、三角函数的知识;解题的关键是熟练掌方位角、握勾股定理、 等腰三角形、三角函数的性质,从而完成求解 8我南海巡逻船接到有人落水求救信号,如图,巡逻船A观测到67.5PAB,同时,巡逻船B观测到 36.9PBA, 两巡逻船相距 63 海里, 求此时巡逻船A与落水人P的距离? (参考数据: 3 sin36.9 5 , 3 tan36.9 4 , 12 sin67.5 13 , 12 tan67.5 5 ) 【答案】巡逻船A与落水人P的距离为 39
18、海里 【分析】 过点P作PCAB,垂足为C设PCx海里,在Rt APC中,可得 AC= 5 12 x ,在Rt PCB中,可得 4 3 BCx,再根据63ACBCAB,可解得 x 的值,最后根据sin PC A PA 可得出答案 【详解】 解:如图所示,过点P作PCAB,垂足为C 设PCx海里,在Rt APC中, tan PC A AC , 5 tan67.512 PCx AC 在Rt PCB中, tan PC B BC , 4 tan36.93 x BCx 63ACBCAB, 54 63 123 xx,解得36x, sin PC A PA , 3613 3639 sin67.5sin67.5
19、12 PC PA(海里) 巡逻船A与落水人P的距离为 39 海里 【点睛】 本题考查了解直角三角形的实际应用,找到合适的直角三角形是解题的关键 9课间休息时小明同学望向窗外,看着校园里的一棵古树突发奇想,能不能利用刚学过的数学知识来测量 这棵古树的高度呢?经过思考他和同学们一起实践起来如图所示,他站在教室里点 A处的凳子上,从教 室的窗口望出去,恰好能看见古树的整个树冠 DK,古树长在一个小坡上,经测量,斜坡 HJ长 2.2 米,坡 角JHL30 ,窗口高 EF1.2 米,树干底部 KC0.9m,A点距墙根 G为 1.5m,树干距墙面的水平距离 IC 为 4.5m,请根据上面的信息,计算出树项
20、到地面的距离 DL 的长度 【答案】6.8米 【分析】 由题意直接根据相似三角形的性质求出树冠 DK,根据坡角求出 CL,进而即可求出树高 DL 【详解】 解:连接 EF,过点 B 作 BMDL,垂足为 M,交 EF于点 N, 由题意可知,BNAG1.5,MNIC4.5, 由 EF/DK,则 BEFBKD 得: EF KD BN BM ,即 1.2 KD 1.5 1.54.5 , 解得:KD4.8, 斜坡 HJ 长 2.2 米,坡角JHL30 , CL 1 2 HJ1.1, DLDK+KC+CL4.8+0.9+1.16.8(米) , 答:树项到地面的距离 DL的长度为 6.8米 【点睛】 本题
21、考查解直角三角形以及相似三角形的判定和性质,熟练掌握相似三角形的相似比等于对应高的比是解 决问题的关键 10图 1 是一款折叠式跑步机,由支杆 AE(点 A、E 固定) ,滑动杆 PF 和底座 AD 组成,AC 为滑槽,图 2 是其侧面简化示意图,忽略跑步机的厚度,已知 AE=60cm ,AC=120cm,收纳时,当滑动端点 P 向右滑至 点 C 时,滑动杆 PF 恰好与滑槽 AC 重合 (1)如图 3,当滑动端点 P 滑至 AC 的中点 B 时,求点 F 到底座 AD 的距离; (2)当滑动端点 P 从点 B 向左滑动到点 Q,PF 与 AD 的夹角是 70 时,小明观察点 F 处的仪表盘视
22、角为最 佳, 求此时滑动端点P继续向左滑动的距离BQ的长 (参考数据:31.73,sin700.94,cos700.34, tan702.75,结果保留一位小数 ) 【答案】 (1)约 103.5cm; (2)为19.2cm 【分析】 (1)连接 AF,由题意可知 AB=AE=BE=EF=60,可得 ABF 是直角三角形,利用勾股定理求解即可; (2) 过点E作EMAB, 垂足为 M, 设B Q x , 则 11 (60) 22 MQAQx=-, 根据cos MQ MQE QE ? 求解即可 【详解】 解: (1)如图 1,连接 AF, 由题意可知 AB=AE=BE=EF=60, ABF是直角
23、三角形,且90FAB 2222 1206060 3103.8FAFBAB=-=-=? (cm) (2)如图 2 所示,过点E作EMAB,垂足为 M, 设BQx,则 11 (60) 22 MQAQx=-, 在RtEMQD中,cos MQ MQE QE ? , 1 (60) 2 cos70 60 x- ? ,即 60 0.34 120 x- =, 解得19.2x (cm) 此时滑动的距离 BQ约为19.2cm 【点睛】 本题考查了解直角三角形的应用,利用数学知识解决实际问题是中学数学的重要内容解决此问题的关键 在于正确理解题意的基础上建立数学模型,把实际问题转化为数学问题 11如图 1是某小型汽车
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- 吃透 中考 数学 29 几何 模型 26 其他 直角三角形
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