23.2 第2课时 仰角、俯角问题
知识点 1 仰角
1.如图23-2-11,为测量一棵与地面垂直的树OA的高度,在距离树的底端30米的B处,测得树顶A的仰角∠ABO为α,则树OA的高度为( )
A. 米 B.30sinα米
C.30tanα米 D.30cosα米
图23-2-11
2.[2016·宁波]如图23-2-12,在一次数学课外实践活动中,小聪在距离旗杆10 m的A处测得旗杆顶端B的仰角为60°,测角仪高AD为1 m,则旗杆高BC为________m(结果保留根号).
图23-2-12
3.如图23-2-13,线段AB,DC分别表示甲,乙两座建筑物的高,AB⊥BC,DC⊥BC,两建筑物间的距离BC=30米,若甲建筑物的高AB=28米,在点A测得点D的仰角α=45°,则乙建筑物的高DC等于________米.
图23-2-13
4.[2017·吉林]如图23-2-14,一枚运载火箭从距雷达站C处5 km的地面O处发射,当火箭到达点A,B时,在雷达站C处测得点A,B的仰角分别为34°,45°,其中点O,A,B在同一条直线上.求A,B两点间的距离.(结果精确到0.1 km.参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67)
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图23-2-14
知识点 2 俯角
5.如图23-2-15,某飞机在空中A处探测到它的正下方地平面上目标C,此时飞机的飞行高度AC=1200 m,从飞机上看地平面指挥台B的俯角α=30°,则飞机A与指挥台B的距离为( )
A.1200 m B.1200 m
C.1200 m D.2400 m
图23-2-15
6.如图23-2-16,为了测量楼AC的高度,自楼的顶部A看地面上的一点B,俯角为30°.已知地面上的B点与楼的水平距离BC为30 m,那么楼的高度AC为________ m.(结果保留根号)
图23-2-16
7.[教材练习第1题变式]如图23-2-17,飞机飞行的高度是1000米,从飞机上测得正前方一座楼楼顶的俯角为18°,已知楼的高度为90米,求此时飞机与楼的水平距离BC的长(精确到1米).
图23-2-17
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8.[2016·长沙]如图23-2-18,热气球的探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为30°,看这栋楼底部C处的俯角为60°.若热气球A处与楼的水平距离为120 m,则这栋楼的高度为( )
A.160 m B.120 m
C.300 m D.160 m
图23-2-18
9.周末,身高都为1.6米的小芳、小丽来到公园,准备用她们所学的知识测算塔的高度.如图23-2-19,小芳站在A处测得塔顶的仰角α为45°,小丽站在B处(A,B与塔的轴心共线)测得塔顶的仰角β为30°.她们又测出A,B两点的距离为30米.假设她们的眼睛离头顶都为10厘米,则可计算出塔高约为(结果精确到0.01米,参考数据:≈1.414,≈1.732)( )
A.36.21米 B.37.71米
C.40.98米 D.42.48米
图23-2-19
10.如图23-2-20,直升机在某大桥AB的上方P点处,此时飞机离地面的高度PO=450米,且A,B,O三点在一条直线上,测得大桥两端的俯角分别为α=30°,β=45°,求大桥的长AB.(结果保留根号)
图23-2-20
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11.[2017·安庆一模]如图23-2-21,在楼AB与楼CD之间有一旗杆EF,从AB顶部A点处经过旗杆顶部E点恰好看到楼CD的底部D点,且俯角为45°,从楼CD顶部C点处经过旗杆顶部E点恰好看到楼AB的G点,BG=1米,且俯角为30°,已知楼AB高20米,求旗杆EF的高度.(≈1.732,结果精确到1米)
图23-2-21
12.为减少交通事故的发生,某市在很多危险路段设置了电子监控仪.如图23-2-22,在坡角为30°的公路BC上方的A处有一电子监控仪,一辆轿车行驶到C 处,在同一平面内,由A处测得C处的轿车的俯角为15°,AB垂直于水平面且AB=10 m,轿车由C行驶到B处用了1 s.如果该路段限速,车速不允许超过40 km/h(约11.1 m/s),请你求出该轿车的速度,并判断该司机是否超速行驶.(结果精确到0.1 m/s.参考数据:≈1.41,≈1.73)
图23-2-22
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教师详解详析
1.C [解析] 在Rt△ABO中,tanα=,∴AO=BO·tanα=30tanα米.故选C.
2.(10 +1) [解析] 如图,过点A作AE∥DC,交BC于点E,则∠AEB=90°,AE=DC=10 m,CE=AD=1 m.
∵在Rt△BAE中,∠BAE=60°,
∴BE=AE·tan60°=10 m,
∴BC=BE+CE=(10 +1)m,
∴旗杆高BC为(10 +1)m.
故答案为(10 +1).
3.58 [解析] 过点A作AF⊥CD于点F.在Rt△ADF中,因为AF=BC=30,α=45°,所以DF=AF=30,所以CD=DF+CF=DF+AB=30+28=58(米).
4.解:由题意,得∠AOC=90°,OC=5 km.
在Rt△AOC中,∵tan34°=,
∴OA=OC·tan34°≈5×0.67=3.35(km).
在Rt△BOC中,∵∠BCO=45°,
∴OB=OC=5 km,
∴AB=5-3.35=1.65≈1.7(km).
答:A,B两点间的距离约为1.7 km.
5.D [解析] ∵sinB==,AC=1200 m,∴AB=2400 m.故选D.
6.10 [解析] ∵俯角为30°,
∴∠ABC=30°,
∴AC=BC·tan30°=10 m.
7.解:如图,作DE⊥AB,垂足为E,则∠ADE=18°,AE=AB-BE=AB-CD=1000-90=910(米).
在Rt△ADE中,∵tan∠ADE=,
即tan18°=,∴DE≈2801(米).
∴BC=DE≈2801米.
答:此时飞机与楼的水平距离BC的长约为2801米.
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8.A [解析] 如图,过点A作AD⊥BC于点D,则∠BAD=30°,∠CAD=60°,AD=120 m.
在Rt△ABD中,BD=AD·tan30°=120×=40 (m),
在Rt△ACD中,CD=AD·tan60°=120×=120 (m),
∴BC=BD+CD=160 m.
9. D
[解析] 已知小芳站在A处测得塔顶的仰角α为45°,小丽站在B处(A,B与塔的轴心共线)测得塔顶的仰角β为30°,A,B两点的距离为30米.假设她们的眼睛离头顶都为10厘米,所以设塔高为x米,则=tan30°=,解得x≈42.48.故选D.
10.解:∵大桥两端的俯角分别为α=30°,β=45°,
∴∠PAO=30°,∠PBO=45°,
∴tan30°=,tan45°=,
∴OA==450 ,OB==450,
∴AB=OA-OB=450(-1)米.
答:大桥的长AB为450(-1)米.
11.解:如图,过点G作GP⊥CD于点P,与EF相交于点H.设EF的长为x米,
由题意可知,FH=GB=1米,EH=EF-FH=(x-1)米.
又∵∠BAD=∠ADB=45°,
∴FD=EF=x米,AB=BD=20米.
在Rt△GEH中,∠EGH=30°,
∵tan∠EGH=,即=,
∴GH=(x-1)米.
∵BD=BF+FD=GH+FD,
∴(x-1)+x=20,解得x≈8米.
答:旗杆EF的高度约为8米.
12.解:如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D.
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∵坡角为30°,且AB垂直于水平面,
∴∠ABC=60°.
在Rt△ABD中,∵AB=10 m,∠ABD=60°,
∴BD=AB·cos∠ABD=5 m,
AD=AB·sin∠ABD=5 m.
又∵∠MAC=15°,
∴∠CAD=∠BAM-∠BAD-∠MAC=45°,
∴CD=AD=5 m,∴BC=(5+5 )m.
∵轿车的行驶时间为1 s,
∴轿车的速度是(5+5 )m/s≈13.7 m/s.
∵40 km/h≈11.1 m/s<13.7 m/s,
∴该司机超速行驶.
答:该轿车的速度约为13.7 m/s,超速行驶.
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