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第二部分 专题三
1.求下列各式的值:
(1)a,b,c 是△ABC 的三边,且满足 a2=(c+b)(c-b)和 4c-5b=0,求 cosA+cosB
的值;
(2)已知 A 为锐角,且 tanA= 3,求 sin2A+2sinAcosA+cos2A 的值.
解:(1)由 a2=(c+b)(c-b),得 c2=a2+b2,
∴△ABC 为直角三角形,且∠C=90°.
由 4c-5b=0,得
b
c=
4
5,
∴cosA=
b
c=
4
5,cosB=
a
c=
3
5,
∴cosA+cosB=
7
5.
(2)∵tanA= 3,∴∠A=60°,
∴原式=(
3
2 )2+2×
3
2 ×
1
2+(
1
2)2=
3
2 +1.
2.校车安全是近几年社会关注的重大问题,安全隐患主要是超速和超载.某中学数学
活动小组设计了如下检测公路上行驶的汽车速度的实验:先在公路旁边选取一点 C,再在笔
直的车道 l 上确定点 D,使 CD 与 l 垂直,测得 CD 的长等于 24 米,在 l 上点 D 的同侧取点
A,B,使∠CAD=30°,∠CBD=60°.
(1)求 AB 的长;(结果保留根号)
(2)已知本路段对校车限速为 45 千米/小时,若测得某辆校车从 A 到 B 用时 2 秒,这辆
校车是否超速?说明理由.(参考数据: 2≈1.41, 3≈1.73)
解:(1)由题意得在 Rt△ADC 中,
tan30°=
CD
AD=
24
AD,
解得 AD=24 3.
在 Rt△BDC 中,tan60°=
CD
BD=
24
BD,
解得 BD=8 3.
∴AB=AD-BD=24 3-8 3=16 3(米).
(2)∵校车从 A 到 B 用时 2 秒,
∴校车的速度为 16 3÷2=8 3≈13.8(米/秒).2
∵13.8 米/秒=49.68 千米/小时>45 千米/小时,
∴这辆校车超速.
3.在一次数学活动课上,老师带领同学们去测量一座古塔 CD 的高度,他们首先在 A 处
安置测量器,测得塔顶 C 的仰角∠CFE=30°,然后往塔的方向前进 50 米到达 B 处,此时测
得塔顶 C 的仰角∠CGE=60°.已知测量器高 1.5 米,请你根据以上数据计算出古塔 CD 的高
度.( 3≈1.73, 2≈1.41)
解:∵∠CFE=30°,∠CGE=60°,
∴∠FCG=30°,∴GC=FG=50 米,
∴sin60°=
CE
CG=
3
2 ,即
CE
50=
3
2 ,
∴CE=25 3米,
∴CD=CE+DE=25 3+1.5≈44.75(米).
答:古塔的高度约为 44.75 米.
4.某太阳能热水器的横截面示意图如图所示,已知真空热水管 AB 与支架 CD 所在直线
相交于点 O,且 OB=OD,支架 CD 与水平线 AE 垂直,∠BAC=30°,∠CDE=45°,DE=80
cm,AC=180 cm.
(1)求支架 CD 的长;
(2)求真空热水管 AB 的长.(结果保留根号)
解:(1)在 Rt△CDE 中,∠CDE=45°,DE=80 cm,∴CD=80×cos45°=80×
2
2 =40 2
(cm).
答:支架 CD 的长为 40 2 cm.
(2)在 Rt△OAC 中,∠BAC=30°,AC=180 cm,
∴OC=AC·tan30°=180×
3
3 =60 3 (cm),
∴OD=OC-CD=(60 3-40 2) cm,
∴AB=AO-OB=AO-OD=60 3×2-(60 3-40 2)=(60 3+40 2) cm.3
答:真空热水管 AB 的长为(60 3+40 2) cm.
5.(2018·梧州)随着人们生活水平的不断提高,旅游已成为人们的一种生活时尚.为
开发新的旅游项目,我市对某山区进行调查,发现一瀑布,为测量它的高度,测量人员在瀑
布的对面山上 D 点处测得瀑布顶端 A 点的仰角是 30°,测得瀑布底端 B 点的俯角是 10°,AB
与水平面垂直.又在瀑布下的水平面测得 CG=27 m,GF=17.6 m(注:C,G,F 三点在同一直
线上,CF⊥AB 于点 F),斜坡 CD=20 m,坡角∠ECD=40°,求瀑布 AB 的高度.(参考数据:
3≈1.73 , sin40°≈0.64 , cos40°≈0.77 , tan40°≈0.84 , sin10°≈0.17 ,
cos10°≈0.98,tan10°≈0.18)
解:如答图,过点 D 作 DM⊥CE,交 CE 于点 M,作 DN⊥AB,交 AB 于点 N.
在 Rt△CMD 中,∵CD=20 m,∠DCM=40°,
∠CMD=90°,∴CM=CD·cos40°≈15.4 (m),
DM=CD·sin40°≈12.8 (m),
∴DN=MF=CM+CG+GF=60 (m).
在 Rt△BDN 中,∵∠BDN=10°,∠BND=90°,
DN=60 m,∴BN=DN·tan10°≈10.8 (m).
在 Rt△ADN 中,∵∠ADN=30°,∠AND=90°,
DN=60 m,∴AN=DN·tan30°≈34.6 (m).
∴AB=AN+BN=45.4 (m).
答:瀑布 AB 的高度约为 45.4 m.
6.(2018·泸州)如图,甲建筑物 AD,乙建筑物 BC 的水平距离 AB 为 90 m,且乙建筑物
的高度是甲建筑物高度的 6 倍,从 E(A,E,B 在同一水平线上)点测得 D 点的仰角为 30°,
测得 C 点的仰角为 60°,求这两座建筑物顶端 C,D 间的距离.(计算结果用根号表示,不
取近似值)4
解:由题意知,BC=6AD,AE+BE=AB=90 m,
在 Rt△ADE 中,tan30°=
AD
AE,sin30°=
AD
DE,∴AE=
AD
3
3
= 3AD,DE=2AD.
在 Rt△BCE 中,tan60°=
BC
BE,sin60°=
BC
CE,
∴BE=
BC
3=2 3AD,CE=
2 3BC
3 =4 3AD.
∵AE+BE=AB=90 m,∴ 3AD+2 3AD=90,
∴AD=10 3 m,∴DE=20 3 m,CE=120 m.
∵∠DEA+∠DEC+∠CEB=180°,∠DEA=30°,∠CEB=60°,∴∠DEC=90°,
∴CD= DE2+CE2= 15 600=20 39 m.
答:这两座建筑物顶端 C,D 间的距离为 20 39 m.