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    九年级数学下册同步培优【人教版】专题过关练习专题28.5锐角三角函数的应用—俯角仰角问题
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    人教版九年级下册28.1 锐角三角函数课后练习题

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    这是一份人教版九年级下册28.1 锐角三角函数课后练习题,共23页。试卷主要包含了3.等内容,欢迎下载使用。

     

    专题28.5锐角三角函数的应用—俯角仰角问题

    姓名:__________________     班级:______________   得分:_________________

    注意事项:

    本试卷满分100分,试题共24题,其中选择10道、填空8道、解答6道答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级等信息填写在试卷规定的位置

    一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题所给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

    1.(2020•深圳模拟)如图所示,从一热气球的探测器A点,看一栋高楼顶部B点的仰角为30°,看这栋高楼底部C点的俯角为60°,若热气球与高楼的水平距离为30m,则这栋高楼高度是(  )

    A60m B40m C30m D60m

    【分析】过AADBC,垂足为D,在RtABDRtACD中,根据三角函数的定义求得BDCD,再根据BCBD+CD即可求解.

    【解析】过AADBC,垂足为D

    RtABD中,∵∠BAD30°,AD30m

    BDADtan30°=3010m),

    RtACD中,∵∠CAD60°,AD30m

    CDADtan60°=3030m),

    BCBD+CD103040m),

    即这栋高楼高度是40m

    故选:B

    2.(2020•长兴县模拟)如图,小丽为了测量校园里教学楼AB的高度.将测角仪CD竖直放置在与教学楼水平距离为32m的地面上,若测角仪的高度是1.5m,测得教学楼的顶部A处的仰角为30°,则教学楼的高度约是(  )

    A20m B57m C18.5m D17m

    【分析】作CEABE,根据正切的定义求出AE,解答即可.

    【解析】作CEABE

    RtACE中,tanACE

    AECEtanACE32

    ABAE+EB1.520m),

    故选:A

    3.(2019•罗湖区一模)如图,某中学九年级数学兴趣小组测量校内旗杆AB的高度,在C点测得旗杆顶端A的仰角∠BCA30°,沿旗杆方向向前走了20米到D点,在D点测得旗杆顶端A的仰角∠BDA60°,则旗杆AB的高度是(  )

    A10 B10 C D15

    【分析】根据三角形的外角性质得到∠DAC=∠C,根据等腰三角形的性质得到ADCD,根据正弦的定义计算,得到答案.

    【解析】由题意得,∠ADB60°,∠C30°,CD20

    ∴∠DAC=∠ADB﹣∠C30°,

    ∴∠DAC=∠C

    ADCD20

    ABADsinADB10(米),

    故选:B

    4.(2020•济宁模拟)如图,热气球的探测器显示,从热气球A看一栋楼顶部B的仰角为30°,看这栋楼底部C的俯角为60°,热气球A与楼的水平距离为120米,这栋楼的高度BC为(  )

    A160 B.(60+160)米 

    C160 D360

    【分析】首先过点AADBC于点D,根据题意得∠BAD30°,∠CAD60°,AD120m,然后利用三角函数求解即可求得答案.

    【解析】过点AADBC于点D,则∠BAD30°,∠CAD60°,AD120m

    RtABD中,BDADtan30°=12040m),

    RtACD中,CDADtan60°=120120m),

    BCBD+CD160m).

    故选:C

    5.(2020•高台县一模)如图,在热气球C处测得地面AB两点的俯角分别为30°、45°,热气球C的高度CD100米,点ADB在同一直线上,则AB两点的距离是(  )

    A200 B200 C220 D

    【分析】在热气球C处测得地面B点的俯角分别为45°,BDCD100米,再在RtACD中求出AD的长,据此即可求出AB的长.

    【解析】∵在热气球C处测得地面B点的俯角为45°,

    BDCD100米,

    ∵在热气球C处测得地面A点的俯角为30°,

    AC2×100200米,

    AD100米,

    ABAD+BD100+1001001)米,

    故选:D

    6.(2020•黔南州)如图,数学活动小组利用测角仪和皮尺测量学校旗杆的高度,在点D处测得旗杆顶端A的仰角∠ADE55°,测角仪CD的高度为1米,其底端C与旗杆底端B之间的距离为6米,设旗杆AB的高度为x米,则下列关系式正确的是(  )

    Atan55° Btan55° 

    Csin55° Dcos55°

    【分析】根据锐角三角函数和直角三角形的性质解答即可.

    【解析】∵在RtADE中,DE6AEABBEABCDx1,∠ADE55°,

    sin55°cos55°tan55°

    故选:B

    7.(2020•邢台一模)如图,已知点C从点B出发,沿射线BD方向运动,运动到点D后停止,则在这个过程中,从A观测点C的俯角将(  )

    A.增大 B.减小 

    C.先增大后减小 D.先减小后增大

    【分析】根据俯角是向下看的视线与水平线的夹角解答即可.

    【解析】点C从点B出发,沿射线BD方向运动,运动到点D后停止,则在这个过程中,从A观测点C的俯角将增大,

    故选:A

    8.(2018•长春)如图,某地修建高速公路,要从A地向B地修一条隧道(点AB在同一水平面上).为了测量AB两地之间的距离,一架直升飞机从A地出发,垂直上升800米到达C处,在C处观察B地的俯角为α,则AB两地之间的距离为(  )

    A800sinα B800tanα C D

    【分析】在RtABC中,∠CAB90°,∠BαAC800米,根据tanα,即可解决问题;

    【解析】在RtABC中,∵∠CAB90°,∠BαAC800米,

    tanα

    AB

    故选:D

    9.(2020•肥城市四模)如图,学校环保社成员想测量斜坡CD旁一棵树AB的高度,他们先在点C处测得树顶B的仰角为60°,然后在坡顶D测得树顶B的仰角为30°,已知斜坡CD的长度为10mDE的长为5m,则树AB的高度是(  )m

    A10 B15 C15 D155

    【分析】先根据CD10mDE5m得出∠DCE30°,故可得出∠DCB90°,再由∠BDF30°可知∠DBE60°,由DFAE可得出∠BGF=∠BCA60°,故∠GBF30°,所以∠DBC30°,再由锐角三角函数的定义即可得出结论.

    【解析】在RtCDE中,

    CD10mDE5m

    sinDCE

    ∴∠DCE30°.

    ∵∠ACB60°,DFAE

    ∴∠BGF60°

    ∴∠ABC30°,∠DCB90°.

    ∵∠BDF30°,

    ∴∠DBF60°,

    ∴∠DBC30°,

    BC10m),

    ABBCsin60°=1015m).

    故选:B

    10.(2018•张家港市模拟)如图,在水平地面上有一幢房屋BC与一棵树DE,在地面观测点A处测得屋顶C与树梢D的仰角分别是45°与60°,∠CAD60°,在屋顶C处测得∠DCA90°.若房屋的高BC6米,则树高DE的长度为(  )

    A3 B6 C3 D6

    【分析】首先解RtABC,求出AC,再解RtACD,求出AD,再解RtDEA,即可得到DE的长.

    【解析】如图,

    ∵在RtABC中,∠ABC90°,∠CAB45°,BC6m

    ACBC6m

    ∵在RtACD中,∠DCA90°,∠CAD60°,

    ∴∠ADC30°,

    AD2AC12米;

    ∵在RtDEA中,∠AED90°,∠EAD60°,

    DEADsin60°=6米,

    答:树高DE的长度为6米.

    故选:D

    二、填空题(本大题共8小题,每小题3分,共24分)请把答案直接填写在横线上

    11.(2020•庆云县模拟)小明在热气球A上看到正前方横跨河流两岸的大桥BC,并测得BC两点的俯角分别为45°、35°.已知大桥BC与地面在同一水平面上,其长度为100m,求热气球离地面的高度 233m .(结果保留整数)(参考数据:sin35°=0.57cos35°=0.82tan35°=0.70

    【分析】作ADBCCB的延长线于D,设ADx,表示出DBDC,根据正切的概念求出x的值即可.

    【解析】作ADBCCB的延长线于D,设ADx

    由题意得,∠ABD45°,∠ACD35°,

    RtADB中,∠ABD45°,

    DBx

    RtADC中,∠ACD35°,

    tanACD

    解得,x233

    所以,热气球离地面的高度约为233米,

    故答案为:233米.

    12.(2019秋•泰山区期末)如图,某地修建高速公路,要从A地向B地修一条隧道(点AB在同一水平面上).为了测量AB两地之间的距离,一架直升飞机从A地出发,垂直上升900米到达C处,在C处观察B地的俯角为30°,则AB两地之间的距离为 米 

    【分析】由题意知∠BAC90°,∠ABC30°,AC900米,由tanABCAB,据此计算可得.

    【解析】由题意知∠BAC90°,∠ABC30°,AC900米,

    tanABC

    AB900(米),

    故答案为:900米.

    13.(2020•泰安二模)如图,某无人机兴趣小组在操场上开展活动,此时无人机在离地面30米的D处,无人机测得操控者A的俯角为30°,测得点C处的俯角为45°.又经过人工测量操控者A和教学楼BC距离为57米,则教学楼BC的高度为 (3027)米 .(点ABCD都在同一平面上,结果保留根号)

    【分析】过点DDEAB于点E,过点CCFDE于点F.根据题意可得AB57DE30,∠A30°,∠DCF45°.再根据四边形BCFE是矩形知CFBE5730.进而可得教学楼BC的高度.

    【解析】过点DDEAB于点E,过点CCFDE于点F

    由题意得,AB57DE30,∠A30°,∠DCF45°.

    RtADE中,∠AED90°,

    tan30°

    AE30

    AB57

    BEABAE5730

    ∵四边形BCFE是矩形,

    CFBE5730

    RtDCF中,∠DFC90°,

    ∴∠CDF=∠DCF45°.

    DFCF5730

    BCEF3057+303027)米.

    答:教学楼BC高约(3027)米.

    故答案为:(3027)米.

    14.(2020春•宝安区校级月考)如图,从甲楼底部A处测得乙楼顶部C处的仰角是30°,从甲楼顶部B处测得乙楼底部D处的俯角是45°,已知乙楼的高CD50m,则甲楼的高AB 50 m(结果保留根号).

    【分析】在RtACD中,由∠CAD30°,CD50,可求出AD,再在RtABD中,由∠BDA45°,得ABAD即可.

    【解析】在RtACD中,∵∠CAD30°,CD50

    AD5050

    RtABD中,∵∠BDA45°,

    ABAD50m),

    故答案为:50

    15.(2020•赤峰)如图,航拍无人机从A处测得一幢建筑物顶部C的仰角是30°,测得底部B的俯角是60°,此时无人机与该建筑物的水平距离AD9米,那么该建筑物的高度BC 12 米(结果保留根号).

    【分析】根据题意可得在RtADC中,∠CAD30°,AD9,在RtADB中,∠BAD60°,AD9,再根据特殊角三角函数即可分别求出CDBD的长,进而可得该建筑物的高度BC

    【解析】根据题意可知:

    RtADC中,∠CAD30°,AD9

    CDADtan30°=93

    RtADB中,∠BAD60°,AD9

    BDADtan60°=9

    BCCD+BD3912(米).

    答;该建筑物的高度BC12米.

    故答案为:12

    16.(2019秋•庆云县期末)如图,某测量小组为了测量山BC的高度,在地面A处测得山顶B的仰角45°,然后沿着坡度为1的坡面AD走了200米达到D处,此时在D处测得山顶B的仰角为60°,则山高BC (100+100) 米(结果保留根号).

    【分析】作DFACF.解直角三角形分别求出BEEC即可解决问题;

    【解析】作DFACF

    DFAF1AD200米,

    tanDAF

    ∴∠DAF30°,

    DFAD200100(米),

    ∵∠DEC=∠BCA=∠DFC90°,

    ∴四边形DECF是矩形,

    ECDF100(米),

    ∵∠BAC45°,BCAC

    ∴∠ABC45°,

    ∵∠BDE60°,DEBC

    ∴∠DBE90°﹣∠BDE90°﹣60°=30°,

    ∴∠ABD=∠ABC﹣∠DBE45°﹣30°=15°,∠BAD=∠BAC﹣∠145°﹣30°=15°,

    ∴∠ABD=∠BAD

    ADBD200(米),

    RtBDE中,sinBDE

    BEBDsinBDE200100(米),

    BCBE+EC100+100(米);

    故答案为:(100+100).

    17.(2020•遵化市一模)如图,小明为了测量小河对岸大树BC的高度,他在点A测得大树顶端B的仰角是45°,沿斜坡走2米到达斜坡上点D,在此处测得树顶端点B的仰角为30°,且斜坡AF的坡比为12.则小明从点A走到点D的过程中,他上升的高度为 2 米;大树BC的高度为 (35) 米(结果保留根号)

    【分析】过点DDKBCKDHCEH,设BCx米,根据矩形的性质得出DKCHCKDH,再利用锐角三角函数的性质求x的值即可.

    【解析】如图,过点DDKBCKDHCEH

    则四边形DHCK为矩形.

    DKCHCKDH

    在直角三角形AHD中,AD2米,

    DH2米,AH4米,

    CKDH2米,

    BCx米,

    在直角三角形ABC中,ACx米,

    DK=(4+x)米,BK=(x2)米,

    在直角三角形BDK中,∵BKDKtan30°,

    x2=(4+x

    解得:x5+3

    BC=(5+3 )米.

    答:大树的高度为(35)米.

    故答案是:2;(35).

    18.(2020•荆州模拟)如图所示,某办公大楼正前方有一根高度是15米的旗杆ED,从办公大楼顶端A测得旗杆顶端E的俯角α45°,旗杆低端D到大楼前梯坎底边的距离DC20米,梯坎坡长BC12米,梯坎坡度i1,则大楼AB的高度为 629 米.

    【分析】延长ABDCH,作EGABG,则GHDE15米,EGDH,设BHx米,则CHx米,在RtBCH中,BC12米,由勾股定理得出方程,解方程求出BH6米,CH6米,得出BGEG的长度,证明△AEG是等腰直角三角形,得出AGEG620(米),即可得出大楼AB的高度.

    【解析】延长ABDCH,作EGABG,如图所示:

    GHDE15米,EGDH

    ∵梯坎坡度i1

    BHCH1

    BHx米,则CHx米,

    RtBCH中,BC12米,

    由勾股定理得:x2+x2122

    解得:x6,∴BH6米,CH6米,

    BGGHBH1569(米),EGDHCH+CD620(米),

    ∵∠α45°,

    ∴∠EAG90°﹣45°=45°,

    ∴△AEG是等腰直角三角形,

    AGEG620(米),

    ABAG+BG620+9=(629m

    故答案为:629

    三、解答题(本大题共6小题,共46分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

    19.(2020•泰州二模)如图,大楼AN上悬挂一条幅AB,小颖在坡面D处测得条幅顶部A的仰角为30°,沿坡面向下走到坡脚E处,然后向大楼方向继续行走10米来到C处,测得条幅的底部B的仰角为48°,此时小颖距大楼底端N20米.已知坡面DE20米,山坡的坡度i1,且DMECNBA在同一平面内,MECN在同一条直线上,

    1)求BN的长度;

    2)求条幅AB的长度(结果保留根号).(参考数据:sin48°tan48°

    【分析】(1)在RtBCN中,由tanBCN可求出答案;

    2)过点DDHANH,过点EEFDHF,设EFkDFk,由勾股定理求出k的值,则求出DFEF,在RtADH中,解直角三角形求出AH,则求出AN=(20+10)米,由ABANBN可求出答案.

    【解析】(1)∵在RtBCN中,∠BCN48°,

    tan48°

    BNtan48°×202022米,

    2)过点DDHANH,过点EEFDHF

    ∵在RtEDF中,tanEDFtanDEM1

    EFkDFk

    DF2+EF2DE2

    k10

    EF10米,DF10米,

    DHDF+EC+CN=(1030)米,

    RtADH中,tanADHtan30°

    AHDH=(10+10)米,

    ANAH+EF=(20+10)米,

    BN22米,

    ABANBN=(102)米,

    答:条幅的长度是(102)米.

    20.(2020•潍坊)某校“综合与实践”小组采用无人机辅助的方法测量一座桥的长度.如图,桥AB是水平并且笔直的,测量过程中,小组成员遥控无人机飞到桥AB的上方120米的点C处悬停,此时测得桥两端AB两点的俯角分别为60°和45°,求桥AB的长度.

    【分析】过点CCDAB,垂足为D,根据在C处测得桥两端AB两点的俯角分别为60°和45°,可得∠CAD=∠MCA60°,∠CBD=∠NCB45°,利用特殊角懂得三角函数求解即可.

    【解析】如图示:过点CCDAB,垂足为D

     

    由题意得,∠MCA=∠A60°,∠NCB=∠B45°,CD120(米),

    RtACD中,AD40(米),

    RtBCD中,

    ∵∠CBD45°,

    BDCD120(米),

    ABAD+BD=(40120)(米).

    答:桥AB的长度为(40120)米.

    21.(2019秋•邓州市期末)如图,在我国古建筑的大门上常常悬挂着巨大的匾额,图中的线段BC就是悬挂在墙壁AM上的某块匾额的截面示意图.已知BC1米,∠MBC37°.从水平地面点D处看点C,仰角∠ADC45°,从点E处看点B,仰角∠AEB53°,且DE2.4米,求匾额悬挂的高度AB的长.(参考数据:sin37°cos37°tan37°).

    【分析】过CCFAMF,过CCHADH,根据直角三角形的解法解答即可.

    【解析】过CCFAMF,过CCHADH,则四边形AHCF是矩形,所以AFCHCFAH

    RtBCF中,BC1,∠CBF37°.

    BFBCcos37°=0.8CFBCsin37°=0.6

    RtBAE中,∠BEA53°,所以AEAB

    RtCDH中,∠CDH45°,

    CHDHFA0.8+AB

    ADAH+DH0.6+0.8+AB1.4+AB

    ADAE+DEAB+2.4

    1.4+ABAB+2.4

    AB4

    答:匾额悬挂的高度是4米.

    22.(2020•河南)位于河南省登封市境内的元代观星台,是中国现存最早的天文台,也是世界文化遗产之一.

    某校数学社团的同学们使用卷尺和自制的测角仪测量观星台的高度.如图所示,他们在地面一条水平步道MP上架设测角仪,先在点M处测得观星台最高点A的仰角为22°,然后沿MP方向前进16m到达点N处,测得点A的仰角为45°.测角仪的高度为1.6m

    1)求观星台最高点A距离地面的高度(结果精确到0.1m.参考数据:sin22°≈0.37cos22°≈0.93tan22°≈0.401.41);

    2)“景点简介”显示,观星台的高度为12.6m.请计算本次测量结果的误差,并提出一条减小误差的合理化建议.

    【分析】(1)过AADPMD,延长BCADE,则四边形BMNC,四边形BMDE是矩形,于是得到BCMN16mDECNBM1.6m,求得CEAE,设AECEx,得到BE16+x,解直角三角形即可得到结论;

    2)建议为:为了减小误差可以通过多次测量取平均值的方法.

    【解析】(1)过AADPMD,延长BCADE

    则四边形BMNC,四边形BMDE是矩形,

    BCMN16mDECNBM1.6m

    ∵∠AEC90°,∠ACE45°,

    ∴△ACE是等腰直角三角形,

    CEAE

    AECEx

    BE16+x

    ∵∠ABE22°,

    tan22°0.40

    x10.7m),

    AD10.7+1.612.3m),

    答:观星台最高点A距离地面的高度约为12.3m

    2)∵“景点简介”显示,观星台的高度为12.6m

    ∴本次测量结果的误差为12.612.30.3m),

    减小误差的合理化建议为:为了减小误差可以通过多次测量取平均值的方法.

    23.(2020•龙城区二模)如图,小明为了测量小河对岸大树BC的高度,他在点A测得大树顶端B的仰角为45°,沿斜坡走3米到达斜坡上点D,在此处测得树顶端点B的仰角为30°,且斜坡AF的坡比为12.求大树BC的高度约为多少米?(1.732,结果精确到0.1

    【分析】作DHAE于点H,作DGBC于点G,如图,由勾股定理得出.求出DHCG3m,则AH2DH6m,设BCxm,则BG=(x3m,得出,解方程即可得出答案.

    【解析】作DHAE于点H,作DGBC于点G,如图,

    则四边形DGCH为矩形,

    RtADH中,∵

    AH2DH

    AH2+DH2AD2

    DHCG3m

    AH2DH6m

    BCxm,则BG=(x3m

    RtBAC中,∠BAC45°,

    ACBCxm

    CHDG=(x+6m

    RtBDG中,∠BDG30°,

    tan30°

    解得,x15.3

    答:大树BC的高度约为15.3米.

    24.(2020•大庆)如图,ABCD为两个建筑物,两建筑物底部之间的水平地面上有一点M,从建筑物AB的顶点A测得M点的俯角为45°,从建筑物CD的顶点C测得M点的俯角为75°,测得建筑物AB的顶点A的俯角为30°.若已知建筑物AB的高度为20米,求两建筑物顶点AC之间的距离(结果精确到1m,参考数据:1.4141.732).

    【分析】在RtABM中,根据等腰直角三角形的性质求得AM,在RtAME中,根据正弦函数求得AE,在RtAEC中,根据正弦函数求得AC

    【解析】∵ABBD,∠HAM45°,

    ∴∠BAM=∠AMB45°,

    ∴∠AMB=∠BAM

    ABBM20(米),

    ∴在RtABM中,AM20(米),

    AEMCE

    ∵∠KCM75°,∠ACK30°,

    ∴∠ACM45°,∠ACK=∠CAH30°,

    ∵∠HAM45°,

    ∴∠CAM75°,

    ∴∠AMC180°﹣45°﹣75°=60°,

    ∴在RtAME中,AM20(米),

    sinAME

    AEsin60°•202010(米),

    RtAEC中,∠AEC90°,∠ACE45°,AE10(米),

    sinACE

    AC2035(米),

    答:两建筑物顶点AC之间的距离约为35米.


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