初中数学解直角三角形的应用试题

如图，为了测量河对岸两点 $A$ ， $B$ 之间的距离，在河岸这边取点 $C$ ， $D$ ．测得 $\mathit{CD}=80m$ ， $\angle \mathit{ACD}=90°$ ， $\angle \mathit{BCD}=45°$ ， $\angle \mathit{ADC}=19°17\text{'}$ ， $\angle \mathit{BDC}=56°19\text{'}$ ．设 $A$ ， $B$ ， $C$ ， $D$ 在同一平面内，求 $A$ ， $B$ 两点之间的距离．

（参考数据： $\tan 19°17\text{'}\approx 0.35$ ， $\tan 56°19\text{'}\approx 1.50$ ． $)$

在一次课外实践活动中，同学们要测量某公园人工湖两侧 $A$， $B$两个凉亭之间的距离．如图，现测得 $\angle \mathit{ABC}=30°$， $\angle \mathit{CAB}=15°$， $\mathit{AC}=200$米，请计算 $A$， $B$两个凉亭之间的距离（结果精确到1米）（参考数据： $\sqrt{2}\approx 1.414$， $\sqrt{3}\approx 1.732)$

[材料阅读]2020年5月27日，2020珠峰高程测量登山队成功登顶珠穆朗玛峰，将用中国科技“定义”世界新高度．其基本原理之一是三角高程测量法，在山顶上立一个觇标，找到2个以上测量点，分段测量山的高度，再进行累加．因为地球面并不是水平的，光线在空气中会发生折射，所以当两个测量点的水平距离大于 $300m$时，还要考虑球气差，球气差计算公式为 $f=\frac{0.43d^2}{R}$（其中 $d$为两点间的水平距离， $R$为地球的半径， $R$取 $6400000m)$，即：山的海拔高度 $=$测量点测得山的高度 $+$测量点的海拔高度 $+$球气差．

[问题解决]某校科技小组的同学参加了一项野外测量某座山的海拔高度活动．如图，点 $A$， $B$的水平距离 $d=800m$，测量仪 $\mathit{AC}=1.5m$，觇标 $\mathit{DE}=2m$，点 $E$， $D$， $B$在垂直于地面的一条直线上，在测量点 $A$处用测量仪测得山顶觇标顶端 $E$的仰角为 $37°$，测量点 $A$处的海拔高度为 $1800m$．

（1）数据6400000用科学记数法表示为　 $6.4\times {10}^6$　；

（2）请你计算该山的海拔高度．（要计算球气差，结果精确到 $0.01m)$

（参考数据： $\sin 37°\approx 0.60$， $\cos 37°\approx 0.80$， $\tan 37°\approx 0.75)$

某中学广场上有旗杆如图1所示，在学习解直角三角形以后，数学兴趣小组测量了旗杆的高度．如图2，某一时刻，旗杆 $\mathit{AB}$的影子一部分落在平台上，另一部分落在斜坡上，测得落在平台上的影长 $\mathit{BC}$为4米，落在斜坡上的影长 $\mathit{CD}$为3米， $\mathit{AB}\perp \mathit{BC}$，同一时刻，光线与水平面的夹角为 $72°$，1米的竖立标杆 $\mathit{PQ}$在斜坡上的影长 $\mathit{QR}$为2米，求旗杆的高度（结果精确到0.1米）．（参考数据： $\sin 72°\approx 0.95$， $\cos 72°\approx 0.31$， $\tan 72°\approx 3.08)$

一座吊桥的钢索立柱 $\mathit{AD}$ 两侧各有若干条斜拉的钢索，大致如图所示．小明和小亮想用测量知识测较长钢索 $\mathit{AB}$ 的长度．他们测得 $\angle \mathit{ABD}$ 为 $30°$ ，由于 $B$ 、 $D$ 两点间的距离不易测得，通过探究和测量，发现 $\angle \mathit{ACD}$ 恰好为 $45°$ ，点 $B$ 与点 $C$ 之间的距离约为 $16m$ ．已知 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 共线， $\mathit{AD}\perp \mathit{BD}$ ．求钢索 $\mathit{AB}$ 的长度．（结果保留根号）

$A$， $B$两地被大山阻隔，若要从 $A$地到 $B$地，只能沿着如图所示的公路先从 $A$地到 $C$地，再由 $C$地到 $B$地．现计划开凿隧道 $A$， $B$两地直线贯通，经测量得： $\angle \mathit{CAB}=30°$， $\angle \mathit{CBA}=45°$， $\mathit{AC}=20\mathit{km}$，求隧道开通后与隧道开通前相比，从 $A$地到 $B$地的路程将缩短多少？（结果精确到 $0.1\mathit{km}$，参考数据： $\sqrt{2}\approx 1.414$， $\sqrt{3}\approx 1.732)$

如图1是一种手机平板支架，由托板、支撑板和底座构成，手机放置在托板上，图2是其侧面结构示意图．量得托板长 $\mathit{AB}=120\mathit{mm}$，支撑板长 $\mathit{CD}=80\mathit{mm}$，底座长 $\mathit{DE}=90\mathit{mm}$．托板 $\mathit{AB}$固定在支撑板顶端点 $C$处，且 $\mathit{CB}=40\mathit{mm}$，托板 $\mathit{AB}$可绕点 $C$转动，支撑板 $\mathit{CD}$可绕点 $D$转动．（结果保留小数点后一位）

（1）若 $\angle \mathit{DCB}=80°$， $\angle \mathit{CDE}=60°$，求点 $A$到直线 $\mathit{DE}$的距离；

（2）为了观看舒适，在（1）的情况下，把 $\mathit{AB}$绕点 $C$逆时针旋转 $10°$后，再将 $\mathit{CD}$绕点 $D$顺时针旋转，使点 $B$落在直线 $\mathit{DE}$上即可，求 $\mathit{CD}$旋转的角度．（参考数据： $\sin 40°\approx 0.643$， $\cos 40°\approx 0.766$， $\tan 40°\approx 0.839$， $\sin 26.6°\approx 0.448$， $\cos 26.6°\approx 0.894$， $\tan 26.6°\approx 0.500$， $\sqrt{3}\approx 1.732)$

图中是抛物线拱桥， $P$处有一照明灯，水面 $\mathit{OA}$宽 $4m$，从 $O$、 $A$两处观测 $P$处，仰角分别为 $\alpha$、 $\beta$，且 $\tan \alpha =\frac{1}{2}$， $\tan \beta =\frac{3}{2}$，以 $O$为原点， $\mathit{OA}$所在直线为 $x$轴建立直角坐标系．

（1）求点 $P$的坐标；

（2）水面上升 $1m$，水面宽多少 $(\sqrt{2}$取1.41，结果精确到 $0.1m)$？

某限高曲臂道路闸口如图所示， $\mathit{AB}$ 垂直地面 $l_1$ 于点 $A$ ， $\mathit{BE}$ 与水平线 $l_2$ 的夹角为 $\alpha (0°⩽\alpha ⩽90°)$ ， $\mathit{EF}//l_1//l_2$ ，若 $\mathit{AB}=1.4$ 米， $\mathit{BE}=2$ 米，车辆的高度为 $h$ （单位：米），不考虑闸口与车辆的宽度：

①当 $\alpha =90°$ 时， $h$ 小于3.3米的车辆均可以通过该闸口；

②当 $\alpha =45°$ 时， $h$ 等于2.9米的车辆不可以通过该闸口；

③当 $\alpha =60°$ 时， $h$ 等于3.1米的车辆不可以通过该闸口．

则上述说法正确的个数为 $($ 　　 $)$

A．

0个

B．

1个

C．

2个

D．

3个

图1是第七届国际数学教育大会 $\left(\mathit{ICME}\right)$ 会徽，在其主体图案中选择两个相邻的直角三角形，恰好能组合得到如图2所示的四边形 $\mathit{OABC}$ ．若 $\mathit{AB}=\mathit{BC}=1$ ， $\angle \mathit{AOB}=\alpha$ ，则 $O{C}^2$ 的值为 $($ 　　 $)$

A．

$\frac{1}{{\sin }^2\alpha }+1$

B．

${\sin }^2\alpha +1$

C．

$\frac{1}{{\cos }^2\alpha }+1$

D．

${\cos }^2\alpha +1$

拓展小组研制的智能操作机器人，如图1，水平操作台为 $l$ ，底座 $\mathit{AB}$ 固定，高 $\mathit{AB}$ 为 $50\mathit{cm}$ ，连杆 $\mathit{BC}$ 长度为 $70\mathit{cm}$ ，手臂 $\mathit{CD}$ 长度为 $60\mathit{cm}$ ．点 $B$ ， $C$ 是转动点，且 $\mathit{AB}$ ， $\mathit{BC}$ 与 $\mathit{CD}$ 始终在同一平面内．

（1）转动连杆 $\mathit{BC}$ ，手臂 $\mathit{CD}$ ，使 $\angle \mathit{ABC}=143°$ ， $\mathit{CD}//l$ ，如图2，求手臂端点 $D$ 离操作台 $l$ 的高度 $\mathit{DE}$ 的长（精确到 $1\mathit{cm}$ ，参考数据： $\sin 53°\approx 0.8$ ， $\cos 53°\approx 0.6)$ ．

（2）物品在操作台 $l$ 上，距离底座 $A$ 端 $110\mathit{cm}$ 的点 $M$ 处，转动连杆 $\mathit{BC}$ ，手臂 $\mathit{CD}$ ，手臂端点 $D$ 能否碰到点 $M$ ？请说明理由．

2021年，达州河边新建成了一座美丽的大桥．某学校数学兴趣小组组织了一次测桥墩高度的活动，如图，桥墩刚好在坡角为 $30°$的河床斜坡边，斜坡 $\mathit{BC}$长为48米，在点 $D$处测得桥墩最高点 $A$的仰角为 $35°$， $\mathit{CD}$平行于水平线 $\mathit{BM}$， $\mathit{CD}$长为 $16\sqrt{3}$米，求桥墩 $\mathit{AB}$的高（结果保留1位小数）． $(\sin 35°\approx 0.57$， $\cos 35°\approx 0.82$， $\tan 35°\approx 0.70$， $\sqrt{3}\approx 1.73)$

图1是疫情期间测温员用"额温枪"对小红测温时的实景图，图2是其侧面示意图，其中枪柄 $\mathit{BC}$ 与手臂 $\mathit{MC}$ 始终在同一直线上，枪身 $\mathit{BA}$ 与额头保持垂直．量得胳膊 $\mathit{MN}=28\mathit{cm}$ ， $\mathit{MB}=42\mathit{cm}$ ，肘关节 $M$ 与枪身端点 $A$ 之间的水平宽度为 $25.3\mathit{cm}$ （即 $\mathit{MP}$ 的长度），枪身 $\mathit{BA}=8.5\mathit{cm}$ ．

（1）求 $\angle \mathit{ABC}$ 的度数；

（2）测温时规定枪身端点 $A$ 与额头距离范围为 $3~5\mathit{cm}$ ．在图2中，若测得 $\angle \mathit{BMN}=68.6°$ ，小红与测温员之间距离为 $50\mathit{cm}$ ．问此时枪身端点 $A$ 与小红额头的距离是否在规定范围内？并说明理由．（结果保留小数点后一位）

（参考数据： $\sin 66.4°\approx 0.92$ ， $\cos 66.4°\approx 0.40$ ， $\sin 23.6°\approx 0.40$ ， $\sqrt{2}\approx 1.414)$

有一种升降熨烫台如图1所示，其原理是通过改变两根支撑杆夹角的度数来调整熨烫台的高度．图2是这种升降熨烫台的平面示意图． $\mathit{AB}$和 $\mathit{CD}$是两根相同长度的活动支撑杆，点 $O$是它们的连接点， $\mathit{OA}=\mathit{OC}$， $h\left(\mathit{cm}\right)$表示熨烫台的高度．

（1）如图 $2-1$．若 $\mathit{AB}=\mathit{CD}=110\mathit{cm}$， $\angle \mathit{AOC}=120°$，求 $h$的值；

（2）爱动脑筋的小明发现，当家里这种升降熨烫台的高度为 $120\mathit{cm}$时，两根支撑杆的夹角 $\angle \mathit{AOC}$是 $74°$（如图 $2-2)$．求该熨烫台支撑杆 $\mathit{AB}$的长度（结果精确到 $1\mathit{cm})$．

（参考数据： $\sin 37°\approx 0.6$， $\cos 37°\approx 0.8$， $\sin 53°\approx 0.8$， $\cos 53°\approx 0.6)$

如图，有一个三角形的钢架 $\mathit{ABC}$， $\angle A=30°$， $\angle C=45°$， $\mathit{AC}=2(\sqrt{3}+1)m$．请计算说明，工人师傅搬运此钢架能否通过一个直径为 $2.1m$的圆形门？