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解直角三角形是近年来各地中考命题的热点之一,其内容包括锐角三角函数和解直角三角形的应用两大块,题目的类型大多涉及距离、高度、角度等的计算. 对于一些实际问题,还要求大家能根据题目信息,画出图形,建立模型,并用解直角三角形的知识加以解决.
例1 (2013·湖北鄂州)如图1,Rt△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于点D,若BD∶CD=3∶2,则tanB=( ).
A. B.
C. D.
【解答】由题意,BD∶CD=3∶2,可设BD=3k,CD=2k(设k法).
在Rt△ABC中,∠A=90°,
∵AD⊥BC于点D,∴AD2=BD·CD=6k2,
即AD=k.
在Rt△ABD中,tanB===. 故选D.
【评析】在本题中,要求tanB的值,可将∠B放在Rt△ABC中,求;也可将∠B放在Rt△ABD中,求. 甚至可利用∠B=∠CAD,转化成求tan∠CAD. 最终的选择,可由计算量的大小决定.
例2 (2013·山东莱芜)如图2,有一艘渔船在捕鱼作业时出现故障,急需抢修,调度中心通知附近两个小岛A、B上的观测点进行观测,从A岛测得渔船在南偏东37°方向的C处,B岛在南偏东66°方向,从B岛测得渔船在正西方向,已知两个小岛间的距离是72海里,A岛上维修船的速度为每小时20海里,B岛上维修船的速度为每小时28.8海里,为及时赶到维修,问调度中心应该派遣哪个岛上的维修船?(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,sin66°≈0.9,cos66°≈0.4)
【解答】过A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D,如图3.
在Rt△ADB中,cos∠BAD=,即cos66°=,∴AD=72·cos66°≈72×0.4=28.8(海里).
sin∠BAD=,即sin66°=,∴BD=72·sin66°≈72×0.9=64.8(海里).
在Rt△ADC中,cos∠CAD=,即cos37°=,∴AC=≈=36(海里).
sin∠CAD=,即sin37°=,∴CD=36·sin37°≈36×0.6=21.6(海里).
∴BC=BD-CD=64.8-21.6=43.2(海里).
A岛上维修船需要时间tA===1.8(小时).
B岛上维修船需要时间tB===1.5(小时).
∵tA>tB,
∴调度中心应该派遣B岛上的维修船.
【评析】利用解直角三角形的知识解决实际问题,首先要弄清楚仰角、俯角、方位角、坡度、坡角等有关概念的含义,然后将实际问题抽象成数学问题,并根据题意画出几何图形,将实际问题中的数量关系在图形中反映出来. 然后通过分析几何图形得到边与角之间的关系,通过数与形的结合经历计算、推理等方式解直角三角形,使实际问题得到解决.
例5 (2013·江苏泰州)如图4,为了测量山顶铁塔AE的高,小明在27 m高的楼CD底部D测得塔顶A的仰角为45°,在楼顶C测得塔顶A的仰角36°52′. 已知山高BE为56 m,楼的底部D与山脚在同一水平线上,求该铁塔的高AE.(参考数据:sin36°52′≈0.6,tan36°52′≈0.75)
【解答】如图4,过点C作CF⊥AB于点F, 设塔高AE=x.
由题意得,EF=BE-CD=56-27=29(m),AF=AE+EF=(x+29) m,AB=(x+56) m.
在Rt△AFC中,tan∠ACF=,即tan36°52′=≈0.75,∴CF=(x+29).
在Rt△ABD中,tan∠ADB=,即tan45°==1,∴DB=x+56.
∵CF=DB,∴(x+29)=x+56. 解得x=52.
答:该铁塔的高AE为52 m.
【评析】在一些复杂的问题中,不能直接通过解直角三角形得出结论时,可考虑引入未知数,借助方程加以解决. 同时需了解几何图形中,常见的建立方程的方法有:①勾股定理;②相似中的比例等式;③同角(或等角)的同种三角函数值相等;④图形中提供的(或隐含的)线段相等.
(作者单位:苏州市立达中学校)
例1 (2013·湖北鄂州)如图1,Rt△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于点D,若BD∶CD=3∶2,则tanB=( ).
A. B.
C. D.
【解答】由题意,BD∶CD=3∶2,可设BD=3k,CD=2k(设k法).
在Rt△ABC中,∠A=90°,
∵AD⊥BC于点D,∴AD2=BD·CD=6k2,
即AD=k.
在Rt△ABD中,tanB===. 故选D.
【评析】在本题中,要求tanB的值,可将∠B放在Rt△ABC中,求;也可将∠B放在Rt△ABD中,求. 甚至可利用∠B=∠CAD,转化成求tan∠CAD. 最终的选择,可由计算量的大小决定.
例2 (2013·山东莱芜)如图2,有一艘渔船在捕鱼作业时出现故障,急需抢修,调度中心通知附近两个小岛A、B上的观测点进行观测,从A岛测得渔船在南偏东37°方向的C处,B岛在南偏东66°方向,从B岛测得渔船在正西方向,已知两个小岛间的距离是72海里,A岛上维修船的速度为每小时20海里,B岛上维修船的速度为每小时28.8海里,为及时赶到维修,问调度中心应该派遣哪个岛上的维修船?(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,sin66°≈0.9,cos66°≈0.4)
【解答】过A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D,如图3.
在Rt△ADB中,cos∠BAD=,即cos66°=,∴AD=72·cos66°≈72×0.4=28.8(海里).
sin∠BAD=,即sin66°=,∴BD=72·sin66°≈72×0.9=64.8(海里).
在Rt△ADC中,cos∠CAD=,即cos37°=,∴AC=≈=36(海里).
sin∠CAD=,即sin37°=,∴CD=36·sin37°≈36×0.6=21.6(海里).
∴BC=BD-CD=64.8-21.6=43.2(海里).
A岛上维修船需要时间tA===1.8(小时).
B岛上维修船需要时间tB===1.5(小时).
∵tA>tB,
∴调度中心应该派遣B岛上的维修船.
【评析】利用解直角三角形的知识解决实际问题,首先要弄清楚仰角、俯角、方位角、坡度、坡角等有关概念的含义,然后将实际问题抽象成数学问题,并根据题意画出几何图形,将实际问题中的数量关系在图形中反映出来. 然后通过分析几何图形得到边与角之间的关系,通过数与形的结合经历计算、推理等方式解直角三角形,使实际问题得到解决.
例5 (2013·江苏泰州)如图4,为了测量山顶铁塔AE的高,小明在27 m高的楼CD底部D测得塔顶A的仰角为45°,在楼顶C测得塔顶A的仰角36°52′. 已知山高BE为56 m,楼的底部D与山脚在同一水平线上,求该铁塔的高AE.(参考数据:sin36°52′≈0.6,tan36°52′≈0.75)
【解答】如图4,过点C作CF⊥AB于点F, 设塔高AE=x.
由题意得,EF=BE-CD=56-27=29(m),AF=AE+EF=(x+29) m,AB=(x+56) m.
在Rt△AFC中,tan∠ACF=,即tan36°52′=≈0.75,∴CF=(x+29).
在Rt△ABD中,tan∠ADB=,即tan45°==1,∴DB=x+56.
∵CF=DB,∴(x+29)=x+56. 解得x=52.
答:该铁塔的高AE为52 m.
【评析】在一些复杂的问题中,不能直接通过解直角三角形得出结论时,可考虑引入未知数,借助方程加以解决. 同时需了解几何图形中,常见的建立方程的方法有:①勾股定理;②相似中的比例等式;③同角(或等角)的同种三角函数值相等;④图形中提供的(或隐含的)线段相等.
(作者单位:苏州市立达中学校)