初中数学解直角三角形的应用-仰角俯角问题试题

2020年7月23日，我国首次火星探测"天问一号"探测器，由长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功，正式开启了中国的火星探测之旅．运载火箭从地面 $O$ 处发射，当火箭到达点 $A$ 时，地面 $D$ 处的雷达站测得 $\mathit{AD}=4000$ 米，仰角为 $30°.3$ 秒后，火箭直线上升到达点 $B$ 处，此时地面 $C$ 处的雷达站测得 $B$ 处的仰角为 $45°$ ． $O$ ， $C$ ， $D$ 在同一直线上，已知 $C$ ， $D$ 两处相距460米，求火箭从 $A$ 到 $B$ 处的平均速度．（结果精确到1米，参考数据： $\sqrt{3}\approx 1.732$ ， $\sqrt{2}\approx 1.414)$

在一次测量物体高度的数学实践活动中，小明从一条笔直公路上选择三盏高度相同的路灯进行测量．如图，他先在点 $B$ 处安置测倾器，于点 $A$ 处测得路灯 $\mathit{MN}$ 顶端的仰角为 $10°$ ，再沿 $\mathit{BN}$ 方向前进10米，到达点 $D$ 处，于点 $C$ 处测得路灯 $\mathit{PQ}$ 顶端的仰角为 $27°$ ．若测倾器的高度为1.2米，每相邻两根灯柱之间的距离相等，求路灯的高度（结果精确到0.1米）．

（参考数据： $\sin 10°\approx 0.17$ ， $\cos 10°\approx 0.98$ ， $\tan 10°\approx 0.18$ ， $\sin 27°=0.45$ ， $\cos 27°\approx 0.89$ ， $\tan 27°\approx 0.51)$

王刚同学在学习了解直角三角形及其应用的知识后，尝试根据所学知识测量河对岸大树 $\mathit{AB}$的高度，他在点 $C$处测得大树顶端 $A$的仰角为 $45°$，再从 $C$点出发沿斜坡走 $2\sqrt{10}$米到达斜坡上 $D$点，在点 $D$处测得树顶端 $A$的仰角为 $30°$，若斜坡 $\mathit{CF}$的坡比为 $i=1:3$（点 $E$、 $C$、 $B$在同一水平线上）．

（1）求王刚同学从点 $C$到点 $D$的过程中上升的高度；

（2）求大树 $\mathit{AB}$的高度（结果保留根号）．

越来越多太阳能路灯的使用，既点亮了城市的风景，也是我市积极落实节能环保的举措．某校学生开展综合实践活动，测量太阳能路灯电池板离地面的高度．如图，已知测倾器的高度为1.6米，在测点 $A$ 处安置测倾器，测得点 $M$ 的仰角 $\angle \mathit{MBC}=33°$ ，在与点 $A$ 相距3.5米的测点 $D$ 处安置测倾器，测得点 $M$ 的仰角 $\angle \mathit{MEC}=45°$ （点 $A$ ， $D$ 与 $N$ 在一条直线上），求电池板离地面的高度 $\mathit{MN}$ 的长．（结果精确到1米；参考数据 $\sin 33°\approx 0.54$ ， $\cos 33°\approx 0.84$ ， $\tan 33°\approx 0.65)$

一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作，在点 $P$ 处测得正前方水平地面上某建筑物 $\mathit{AB}$ 的顶端 $A$ 的俯角为 $30°$ ，面向 $\mathit{AB}$ 方向继续飞行5米，测得该建筑物底端 $B$ 的俯角为 $45°$ ，已知建筑物 $\mathit{AB}$ 的高为3米，求无人机飞行的高度（结果精确到1米，参考数据： $\sqrt{2}\approx 1.414$ ， $\sqrt{3}\approx 1.732)$ ．

全国历史文化名城宜宾有许多名胜古迹，始建于明朝的白塔是其中之一．如图，为了测量白塔的高度 $\mathit{AB}$，在 $C$处测得塔顶 $A$的仰角为 $45°$，再向白塔方向前进15米到达 $D$处，又测得塔顶 $A$的仰角为 $60°$，点 $B$、 $D$、 $C$在同一水平线上，求白塔的高度 $\mathit{AB}$． $(\sqrt{3}\approx 1.7$，精确到1米）

数学兴趣小组根据无人机测量学校旗杆高度，已知无人机的飞行高度为40米，当无人机与旗杆的水平距离是45米时，观测旗杆顶部的俯角为 $30°$ ，则旗杆的高度约为 　　       

米．

（结果精确到1米，参考数据： $\sqrt{2}\approx 1.41$ ， $\sqrt{3}\approx 1.73)$

在一次数学课外实践活动中，小明所在的学习小组从综合楼顶部 $B$ 处测得办公楼底部 $D$ 处的俯角是 $53°$ ，从综合楼底部 $A$ 处测得办公楼顶部 $C$ 处的仰角恰好是 $30°$ ，综合楼高24米．请你帮小明求出办公楼的高度．（结果精确到0.1，参考数据 $\tan 37°\approx 0.75$ ， $\tan 53°\approx 1.33$ ， $\sqrt{3}\approx 1.73)$

如图，某地政府为解决当地农户网络销售农特产品物流不畅问题，计划打通一条东西方向的隧道 $\mathit{AB}$ ．无人机从点 $A$ 的正上方点 $C$ ，沿正东方向以 $8m/s$ 的速度飞行 $15s$ 到达点 $D$ ，测得 $A$ 的俯角为 $60°$ ，然后以同样的速度沿正东方向又飞行 $50s$ 到达点 $E$ ，测得点 $B$ 的俯角为 $37°$ ．

（1）求无人机的高度 $\mathit{AC}$ （结果保留根号）；

（2）求 $\mathit{AB}$ 的长度（结果精确到 $1m)$ ．

（参考数据： $\sin 37°\approx 0.60$ ， $\cos 37°\approx 0.80$ ， $\tan 37°\approx 0.75$ ， $\sqrt{3}\approx 1.73)$

如图，为了测量"四川大渡河峡谷"石碑的高度，佳佳在点 $C$ 处测得石碑顶 $A$ 点的仰角为 $30°$ ，她朝石碑前行5米到达点 $D$ 处，又测得石碑顶 $A$ 点的仰角为 $60°$ ，那么石碑的高度 $\mathit{AB}$ 的长 $=$ 　　米．（结果保留根号）

如图，楼顶上有一个广告牌 $\mathit{AB}$ ，从与楼 $\mathit{BC}$ 相距 $15m$ 的 $D$ 处观测广告牌顶部 $A$ 的仰角为 $37°$ ，观测广告牌底部 $B$ 的仰角为 $30°$ ，求广告牌 $\mathit{AB}$ 的高度．（结果保留小数点后一位，参考数据： $\sin 37°\approx 0.60$ ， $\cos 37°\approx 0.80$ ， $\tan 37°\approx 0.75$ ， $\sqrt{2}\approx 1.41$ ， $\sqrt{3}\approx 1.73)$

张家界大峡谷玻璃桥是我市又一闻名中外的五星景点．某校初三年级在一次研学活动中，数学研学小组设计以下方案测量桥的高度．如图，在桥面正下方的谷底选一观测点 $A$ ，观测到桥面 $B$ ， $C$ 的仰角分别为 $30°$ ， $60°$ ，测得 $\mathit{BC}$ 长为320米，求观测点 $A$ 到桥面 $\mathit{BC}$ 的距离．（结果保留整数，参考数据： $\sqrt{3}\approx 1.73)$

资阳市为实现 $5G$网络全覆盖， $2020-2025$年拟建设 $5G$基站七千个．如图，在坡度为 $i=1:2.4$的斜坡 $\mathit{CB}$上有一建成的基站塔 $\mathit{AB}$，小芮在坡脚 $C$测得塔顶 $A$的仰角为 $45°$，然后她沿坡面 $\mathit{CB}$行走13米到达 $D$处，在 $D$处测得塔顶 $A$的仰角为 $53°$．（点 $A$、 $B$、 $C$、 $D$均在同一平面内）（参考数据： $\sin 53°\approx \frac{4}{5}$， $\cos 53°\approx \frac{3}{5}$， $\tan 53°\approx \frac{4}{3})$

（1）求 $D$处的竖直高度；

（2）求基站塔 $\mathit{AB}$的高．

如图，某无人机爱好者在一小区外放飞无人机，当无人机飞行到一定高度 $D$ 点处时，无人机测得操控者 $A$ 的俯角为 $75°$ ，测得小区楼房 $\mathit{BC}$ 顶端点 $C$ 处的俯角为 $45°$ ．已知操控者 $A$ 和小区楼房 $\mathit{BC}$ 之间的距离为45米，小区楼房 $\mathit{BC}$ 的高度为 $15\sqrt{3}$ 米．

（1）求此时无人机的高度；

（2）在（1）条件下，若无人机保持现有高度沿平行于 $\mathit{AB}$ 的方向，并以5米 $/$ 秒的速度继续向前匀速飞行．问：经过多少秒时，无人机刚好离开了操控者的视线？（假定点 $A$ ， $B$ ， $C$ ， $D$ 都在同一平面内．参考数据： $\tan 75°=2+\sqrt{3}$ ， $\tan 15°=2-\sqrt{3}$ ．计算结果保留根号）

我国航天事业捷报频传，天舟二号于2021年5月29日成功发射，震撼人心．当天舟二号从地面到达点 $A$ 处时，在 $P$ 处测得 $A$ 点的仰角 $\angle \mathit{DPA}$ 为 $30°$ 且 $A$ 与 $P$ 两点的距离为6千米，它沿铅垂线上升7.5秒后到达 $B$ 处，此时在 $P$ 处测得 $B$ 点的仰角 $\angle \mathit{DPB}$ 为 $45°$ ，求天舟二号从 $A$ 处到 $B$ 处的平均速度．（结果精确到 $1m/s$ ，取 $\sqrt{3}=1.732$ ， $\sqrt{2}=1.414)$