九年级数学核心知识点与常见题型通关讲解练（沪科版）-重难点专项突破10解直角三角形之“背靠背”模型（解析版）

重难点专项突破10解直角三角形之“背靠背”模型【知识梳理】【模型展示】【考点剖析】一、单选题1．（2020·湖南永州·九年级统考阶段练习）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（

）A．160米 B．（60+160） C．160米 D．360米【答案】C【分析】过点A作AD⊥BC于点D.根据三角函数关系求出BD、CD的长，进而可求出BC的长.【详解】如图所示，过点A作AD⊥BC于点D.在Rt△ABD中，∠BAD＝30°，AD＝120m，BD＝AD∙tan30°＝120×＝m；在Rt△ADC中，∠DAC＝60°，CD＝AD∙tan60°＝120×＝m.∴BC＝BD＋DC＝m.故选C.【点睛】本题主要考查三角函数，解答本题的关键是熟练掌握三角函数的有关知识，并牢记特殊角的三角函数值.二、填空题2．（2022·山东德州·统考二模）如图所示，某拦水大坝的横断面为梯形ABCD，AE，DF为梯形的高，其中迎水坡AB的坡角α=45°，坡长AB=10米，背水坡CD的坡度i=1：，则背水坡的坡长CD为_____米．【答案】20【分析】先根据坡角α=45°，坡长AB=10米求得AE的长，从而知DF的长，再根据背水坡CD的坡度i=1：得到∠C的度数，根据30°角所对的直角边等于斜边的一半即可得CD的长．【详解】解：∵迎水坡AB的坡角α=45°，坡长AB=10米，∴AE=10×sin45°=10（米），∴DF=AE=10，∵背水坡CD的坡度i=1：，∠DFC=90°，∴tan∠C=，∴∠C=30°，∴DC=2DF=2AE=20（米），故答案为20．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，涉及到坡度坡角问题，解题的关键是根据图示确定在哪个直角三角形中进行求解．三、解答题3．（2020秋·河北唐山·九年级统考期末）如图，嘉琪家对面新建了一幢图书大厦，她在自家窗口处测得大厦底部点的俯角为，大厦顶部点的仰角为，和是方程的两根．嘉琪量得两幢楼之间的距离为．（1）求出、的度数；（2）求出大厦的高度．（结果保留根号）【答案】（1），；（2）大厦的高度BD为（20+20）米．【分析】（1）利用公式法解出方程的两根，即可求出、的度数；（2）易得四边形AEDC是矩形，即可求得AC的长，然后分别在Rt△ABC与Rt△ACD中，利用三角函数的知识求得BC与CD的长，继而求得答案．【详解】（1）∵，，∴∴∴，∴，∴，（2）如图，∵AC⊥BD，∴BD⊥DE，AE⊥DE，∴四边形AEDC是矩，∴AC=DE=20米，∵在Rt△ABC中，=45°，∴BC=AC=20米，在Rt△ACD中，tan30°=，∴CD=AC•tan30°=20×=20（米），∴BD=BC+CD=20+20（米）；∴大厦的高度BD为（20+20）米．【点睛】此题考查了仰角与俯角的定义．注意能借助仰角与仰角构造直角三角形并解直角三角形是关键．4．（2021·内蒙古呼伦贝尔·统考一模）如图，某风景区的湖心岛有一凉亭A，其正东方向有一棵大树B，小明想测量A、B之间的距离，他从湖边的C处测得A在北偏西45°方向上，测得B在北偏东32°方向上，且量得B、C之间的距离为100米，根据上述测量结果，请你帮小明计算A、B之间的距离是多少？（结果精确到1米．参考数据：sin32°＝0．5299，cos32°＝0．8480）【答案】138m【分析】过点C作CD⊥AB，根据题意求出CD和BD的长度，然后根据Rt△ACD的性质求出AD的长度，然后根据AB=AD+DB求出AB的长度．【详解】解：过点C作正北线交AB于点D．∵BC=100m，∴在Rt△CBD中，BD=BC•sin32°=100×0．5299=52．99（m）．DC=BC•cos∠DCB=100•cos32°=100×0．8480=84．80（m）．在Rt△ADC中，tan∠ACD=．AD=CD•tan∠ACD=84．80×tan45°=84．80（m）．AB=AD+DB=84．80+52．99≈138（m）．考点：三角函数的应用．5．（2020·吉林·三模）吉林省广播电视塔（简称“吉塔”）是我省目前最高的人工建筑，也是俯瞰长春市美景的最佳去处．某科技兴趣小组利用无人机搭载测量仪器测量“吉塔”的高度．已知如图将无人机置于距离“吉塔”水平距离138米的点C处，则从无人机上观测塔尖的仰角恰为30°，观测塔基座中心点的俯角恰为45°．求“吉塔”的高度．（注：≈1.73，结果保留整数）【答案】218米【详解】试题分析：分别利用正切定义求AH,BH,最后求和.试题解析：解：如图，根据题意，有∠ACH=30°，∠HCB=45°，CH=138米，在Rt△ACH中，∵tan∠ACH=，∴tan30°=，∴AH=138×=46≈79.58，在Rt△BCD中，∵∠DCB=45°，CD=138，∴BH=CH=138米，∴AB=AH+BH≈79.58+138≈218．答：“吉塔”的高度约为218米．6．（2020秋·四川成都·九年级校考期中）金牛区某学校开展“数学走进生活”的活动课，本次任务是测量大楼AB的高度.如图，小组成员选择在大楼AB前的空地上的点C处将无人机垂直升至空中D处，在D处测得楼AB的顶部A处的仰角为，测得楼AB的底部B处的俯角为.已知D处距地面高度为12m，则这个小组测得大楼AB的高度是多少？（结果保留整数.参考数据：，，）【答案】这个小组测得大楼AB的高度是31m.【分析】过点D作于点E，本题涉及到两个直角三角形△BDE、△ADE，通过解这两个直角三角形求得DE、AE的长度，进而可解即可求出答案．【详解】过点D作于点E，则，在中，，∵，∴，∴.在中，，∵，，∴，∴.答：这个小组测得大楼AB的高度是31m.【点睛】本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题．解直角梯形可以通过作高线转化为解直角三角形和矩形的问题．7．（2021·全国·九年级专题练习）大雁塔南广场玄奘铜像是为纪念唐代高僧玄奘而设计．在一次课外活动中，甲、乙两位同学测量玄奘铜像的高度他们分别在A，B两处用高度为1.8m的测角仪测得铜像顶部C的仰角分别为30°，60°，两人间的水平距离AB为10m，求玄奘铜像的高度CF．（结果保留根号）【答案】玄奘铜像的高度CF为【分析】设CG＝m，利用正切的定义用表示出DG、EG，根据题意列方程求出，结合图形进一步计算即可．【详解】设CG＝m，在Rt△CGD中，tan∠CDG＝，∴DG＝＝，在Rt△CGE中，tan∠CEG＝，∴EG＝，由题意得，，解得，，即CG＝，∴CF＝CG+GF＝，答：玄奘铜像的高度CF为．【点睛】本题主要考查了三角函数的综合运用，熟练掌握相关概念是解题关键.8．（2023秋·山东济南·九年级期末）如图，某野外生态考察小组早晨7点整从A营地出发，准备前往正东方向的B营地，由于一条南北向河流的阻挡（图中阴影部分），他们需要从C处过桥．经过测量得知，A、B之间的距离为13km，∠A和∠B的度数分别是37°和53°，桥CD的长度是0.5km，图中的区域CDFE近似看做一个矩形区域．（1）求CE的长；（2）该考察小组希望到达B营地的时间不迟于中午12点，则他们的行进速度至少是多少？（结果保留1位小数）（参考数据：sin37°≈0.60，cos37°≈0.80，tan37°≈0.75）【答案】（1）CE的长为；（2）他们的行进速度至少是．【分析】（1）设，先根据矩形的性质可得，，，，再解直角三角形分别求出，，然后根据线段的和差列出等式，求解即可得；（2）先根据题（1）的结论求出AE、BF、DF的长，再利用勾股定理分别求出AC、BD的长，然后根据速度的计算公式列出不等式，求解即可得．【详解】（1）设四边形CDFE是矩形，，，在中，，即解得在中，，，即解得又解得故CE的长为；（2）由（1）可知，，，则设他们的行进速度为由题意得：，即解得答：他们的行进速度至少是．【点睛】本题考查了矩形的性质、解直角三角形的实际应用、勾股定理等知识点，掌握解直角三角形的方法是解题关键．9．（2020秋·安徽合肥·九年级校考阶段练习）如图，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60m，求这栋高楼的高度．【答案】80米【分析】过A作AD⊥BC，垂足为D，在Rt△ABD与Rt△ACD中，根据三角函数的定义求得BD和CD，再根据BC＝BD＋CD即可求解．【详解】过A作AD⊥BC，垂足为D在Rt△ABD中，∵∠BAD＝30°，AD＝60m，∴BD＝AD•tan30°＝60×＝20（m），在Rt△ACD中，∵∠CAD＝60°，AD＝60m，∴CD＝AD•tan60°＝60×＝60（m），∴BC＝BD＋CD＝20＋60＝80（m），即这栋高楼高度是80m．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用−仰角俯角问题，正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键．【过关检测】1．（2020·内蒙古赤峰·统考中考真题）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AD是9米，那么该建筑物的高度BC为__________米（结果保留根号）．【答案】【分析】由题意可得∠CAD=30°，∠BAD=60°，然后分别解Rt△ADC和Rt△ADB，求出CD和BD的长，进一步即可求得结果．【详解】解：由题意，得∠CAD=30°，∠BAD=60°，则在Rt△ADC中，米，在Rt△ADB中，米，∴米．故答案为：．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，属于常考题型，正确理解题意、熟练掌握解直角三角形的知识是解题关键．2．（2020·湖北咸宁·中考真题）如图，海上有一灯塔P，位于小岛A北偏东60°方向上，一艘轮船从北小岛A出发，由西向东航行到达B处，这时测得灯塔P在北偏东30°方向上，如果轮船不改变航向继续向东航行，当轮船到达灯塔P的正南方，此时轮船与灯塔P的距离是________．（结果保留一位小数，）【答案】20.8【分析】证明△ABP是等腰三角形，过P作PD⊥AB，从而求得PD的长即可．【详解】解：过P作PD⊥AB于D，∵AB=24，∵∠PAB=90°-60°=30°，∠PBD=90°-30°=60°，∴∠BPD=30°，∴∠APB=30°，即∠PAB=∠APB，∴AB=BP=24，在直角△PBD中，PD=BP•sin∠PBD=24×=≈20.8.故答案为：20.8.【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用，正确作出垂线，转化为直角三角形的计算是解决本题的关键．3．（2020·四川乐山·中考真题）如图是某商场营业大厅自动扶梯示意图．自动扶梯的倾斜角为，在自动扶梯下方地面处测得扶梯顶端的仰角为，、之间的距离为4．则自动扶梯的垂直高度=_________．（结果保留根号）【答案】【分析】先推出∠ABC=∠BAC，得BC=AC=4，然后利用三角函数即可得出答案．【详解】∵∠BAC+∠ABC=∠BCD=60°，∠BAC=30°，∴∠ABC=30°，∴∠ABC=∠BAC，∴BC=AC=4，在Rt△BCD中，BD=BCsin60°=4×=，故答案为：．【点睛】本题考查了等腰三角形的性质，三角函数，得出BC=AB=4是解题关键．三、解答题4．（2021·湖南永州·统考中考真题）已知锐角中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，边角总满足关系式：．（1）如图1，若，求b的值；（2）某公园准备在园内一个锐角三角形水池中建一座小型景观桥（如图2所示），若米，米，，求景观桥的长度．【答案】（1）；（2）【分析】（1）过C作于点D，解直角三角形即可；（2）由已知条件可知，求得，勾股定理求得，解即可求得的长【详解】（1）如图，过C作于点D,即（2），，,在中，设，则在中，即:解得：（不符题意，舍）【点睛】本题考查解直角三角形应用，掌握锐角三角函数的定义是解题关键．5．（2020·湖北黄石·中考真题）如图，是某小区的甲、乙两栋住宅楼，小丽站在甲栋楼房的楼顶，测量对面的乙栋楼房的高度，已知甲栋楼房与乙栋楼房的水平距离米，小丽在甲栋楼房顶部B点，测得乙栋楼房顶部D点的仰角是，底部C点的俯角是，求乙栋楼房的高度（结果保留根号）．【答案】18(+1)m【分析】根据仰角与俯角的定义得到AB=BE=AC,再根据三角函数的定义即可求解．【详解】如图，依题意可得∠BCA=45°，∴△ABC是等腰直角三角形，∴AB=CE=∵∠DBE=30°∴DE=BE×tan30°=18∴的高度为CE+ED=18(+1)m．【点睛】此题主要考查解直角三角形，解题的关键是熟知三角函数的定义．6．（2021·甘肃武威·统考中考真题）如图1是平凉市地标建筑“大明宝塔”，始建于明嘉靖十四年（1535年），是明代平凉韩王府延恩寺的主体建筑．宝塔建造工艺精湛，与崆峒山的凌空塔遥相呼应，被誉为平凉古塔“双璧”．某数学兴趣小组开展了测量“大明宝塔的高度”的实践活动，具体过程如下：方案设计：如图2，宝塔垂直于地面，在地面上选取两处分别测得和的度数（在同一条直线上）．数据收集：通过实地测量：地面上两点的距离为．问题解决：求宝塔的高度（结果保留一位小数）．参考数据：，．根据上述方案及数据，请你完成求解过程．【答案】【分析】设，再利用锐角三角函数用含的代数式表示再列方程，解方程可得答案．【详解】解：设，在中，，

在中，，

，解得，．

答：宝塔的高度约为．【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用，掌握利用直角三角形中的锐角三角函数建立边与边之间的关系是解题的关键．7．（2020·湖南永州·中考真题）一艘渔船从位于A海岛北偏东60°方向，距A海岛60海里的B处出发，以每小时30海里的速度沿正南方向航行．已知在A海岛周围50海里水域内有暗礁．（参考数据：）（1）这艘渔船在航行过程中是否有触礁的危险？请说明理由．（2）渔船航行3小时后到达C处，求A，C之间的距离．【答案】（1）没有危险，理由见解析；（2）79.50海里【分析】（1）过A点作于点D，在中求出AD与50海里比较即可得到答案；（2）在中求出BD得到CD，再根据勾股定理求出AC.【详解】解：（1）过A点作于点D，∴，由题意可得，∴在中，，∴渔船在航行过程中没有触礁的危险；（2）在中，，∵，∴，在中，，即A，C之间的距离为79.50海里.【点睛】此题考查解直角三角形的实际应用，正确理解题意，构建直角三角形，将已知的线段和角度放在直角三角形中，利用锐角三角函数解决问题是解题的关键.8．（2020·内蒙古通辽·中考真题）从A处看一栋楼顶部的仰角为，看这栋楼底部的俯角为，A处与楼的水平距离为，若，求这栋楼高．【答案】270米【分析】根据正切的定义分别求出BD、DC的长，求和即可.【详解】解：在Rt△ABD中，tanα=，则BD=AD•tanα=90×0.27=24.3，在Rt△ACD中，tanβ=，则CD=AD•tanβ=90×2.73=245.7，∴BC=BD+CD=24.3+245.7=270，答：这栋楼高约为270米．【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用-仰角俯角问题，正切理解仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键．9．（2020·湖北恩施·中考真题）如图，一艘轮船以每小时30海里的速度自东向西航行，在处测得小岛位于其西北方向（北偏西方向），2小时后轮船到达处，在处测得小岛位于其北偏东方向．求此时船与小岛的距离（结果保留整数，参考数据：，）．【答案】此时船与小岛的距离约为44海里【分析】过P作PH⊥AB，设PH=x，由已知分别求PB、BH、AH，然后根据锐角三角函数求出x值即可求解【详解】如图，过P作PH⊥AB，设PH=x，由题意，AB=60，∠PBH=30º，∠PAH=45º，在Rt△PHA中，AH=PH=x,在Rt△PBH中，BH=AB-AH=60-x，PB=2x，∴tan30º=，即，解得：，∴PB=2x=≈44（海里），答：此时船与小岛的距离约为44海里．【点睛】本题考查了直角三角形的应用，掌握方向角的概念和解直角三角形的知识是解答本题的关键．10．（2020·江苏淮安·统考中考真题）如图，三条笔直公路两两相交，交点分别为、、，测得，，千米，求、两点间的距离．（参考数据：，，结果精确到1千米）．【答案】、两点间的距离约为11千米．【分析】如图（见解析），先根据直角三角形的性质、勾股定理可求出CD、AD的长，再根据等腰直角三角形的判定与性质可得BD的长，然后根据线段的和差即可得．【详解】如图，过点C作于点D在中，，千米（千米），（千米）在中，是等腰直角三角形千米（千米）答：、两点间的距离约为11千米．【点睛】本题考查了直角三角形的性质、等腰直角三角形的判定与性质等知识点，通过作辅助线，构造直角三角形是解题关键．11．（2020·山东潍坊·中考真题）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的上方120米的点C处悬停，此时测得桥两端A，B两点的俯角分别为60°和45°，求桥的长度．【答案】【分析】过C地点作交AB于D点，根据桥两端A，B两点的俯角分别为60°和45°，可得，，利用特殊角懂得三角函数求解即可．【详解】解：如图示：过C地点作交AB于D点，则有：，，∴，，∴．【点睛】本题考查了特殊角的三角函数的运算，熟悉特殊角的三角函数值是解题的关键．12．（2020·甘肃金昌·统考中考真题）图①是甘肃省博物馆的镇馆之宝——铜奔马，又称“马踏飞燕”，于1969年10月出土于武威市的雷台汉墓，1983年10月被国家旅游局确定为中国旅游标志，在很多旅游城市的广场上都有“马踏飞燕”雕塑，某学习小组把测量本城市广场的“马踏飞燕”雕塑（图②）最高点离地面的高度作为一次课题活动，同学们制定了测量方案，并完成了实地测量，测得结果如下表：课题测量“马踏飞燕”雕塑最高点离地面的高度测量示意图如图，雕塑的最高点到地面的高度为，在测点用仪器测得点的仰角为，前进一段距离到达测点，再用该仪器测得点的仰角为，且点，，，，，均在同一竖直平面内，点，，在同一条直线上．测量数据的度数的度数的长度仪器（）的高度5米米请你根据上表中的测量数据，帮助该小组求出“马踏飞燕”雕塑最高点离地面的高度（结果保留一位小数）．（参考数据：，，，，，）【答案】【分析】如图，延长交于，设利用锐角三角函数表示，再表示，再利用锐角三角函数列方程求解，从而可得答案．【详解】解：如图，延长交于，由题意得：设由由经检验：符合题意，“马踏飞燕”雕塑最高点离地面的高度为【点睛】本题考查的是解直角三角形所的应用，掌握锐角三角函数的应用是解题的关键．13．（2020·湖南岳阳·统考中考真题）共抓长江大保护，建设水墨丹青新岳阳，推进市中心城区污水系统综合治理项目，需要从如图，两地向地新建，两条笔直的污水收集管道，现测得地在地北偏东方向上，在地北偏西方向上，的距离为，求新建管道的总长度．（结果精确到，，，，）【答案】新建管道的总长度约为．【分析】如图（见解析），先根据方位角的定义求出，设，则，再在中，根据等腰直角三角形的判定与性质可得AC、CD的长，然后在中，解直角三角形可得x的值，从而可得AC、BC的长，由此即可得出答案．【详解】如图，过点C作于点D由题意得：，设，则是等腰直角三角形在中，，即解得经检验，是所列分式方程的解，在中，，即解得则答：新建管道的总长度约为．【点睛】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、方位角的定义、解直角三角形等知识点，掌握解直角三角形的方法是解题关键．14．（2020·四川成都·统考中考真题）成都“339”电视塔作为成都市地标性建筑之一，现已成为外地游客到成都旅游打卡的网红地．如图，为测量电视塔观景台处的高度，某数学兴趣小组在电视塔附近一建筑物楼顶处测得塔处的仰角为45°，塔底部处的俯角为22°．已知建筑物的高约为61米，请计算观景台的高的值．（结果精确到1米；参考数据：，，）【答案】观景台的高约为214米．【分析】过点D作DM⊥AB于点M，由题意可得四边形DCBM是矩形，由矩形的性质可得BM=CD=61米；在Rt△BDM中，∠BDM=22°，BM=61米，由此可得tan22°=，即可求得DM=152.5米；再证明△ADM为等腰直角三角形，可得DM=AM=152.5米，由此即可求得观景台的高的长．【详解】过点D作DM⊥AB于点M，由题意可得四边形DCBM是矩形，∴BM=CD=61米，在Rt△BDM中，∠BDM=22°，BM=61米，tan∠BDM=，∴tan22°=，解得，DM=152.5米；∵∠ADM=45°，DM⊥AB，∴△ADM为等腰直角三角形，∴DM=AM=152.5米，∴AB=BM+AM=61+152.5=213.5≈214（米）．答：观景台的高约为214米．【点睛】本题考查了解直角三角形的应用，正确作出辅助线，构建直角三角形是解决问题的关键．15．（2021·四川阿坝·统考中考真题）热气球的探测器显示，从热气球A处看大楼BC顶部C的仰角为30°，看大楼底部B的俯角为45°，热气球与该楼的水平距离AD为60米，求大楼BC的高度．（结果精确到1米，参考数据：）【答案】这栋楼的高度约为95米．【分析】利用正切函数分别在Rt△ABD与Rt△ACD中求得BD与CD的