中考数学备考之直角三角形的边角关系压轴突破训练∶培优 易错 难题篇附详细答案(1)

中考数学备考之直角三角形的边角关系压轴突破训练∶培优 易错 难题篇附详细
答案(1)
一、直角三角形的边角关系
1．某地是国家AAAA 级旅游景区，以“奇山奇水奇石景，古賨古洞古部落”享誉巴渠，被誉为 “小九寨”．端坐在观音崖旁的一块奇石似一只“啸天犬”，昂首向天，望穿古今．一个周末，某数学兴趣小组的几名同学想测出“啸天犬”上嘴尖与头顶的距离．他们把蹲着的“啸天犬”抽象成四边形ABCD ，想法测出了尾部C 看头顶B 的仰角为40o ，从前脚落地点D 看上嘴尖A 的仰角刚好60o ，5CB m ＝, 2.7CD m ＝．景区管理员告诉同学们，上嘴尖到地面的距离是3m ．于是，他们很快就算出了AB 的长．你也算算？（结果精确到0.1m ．参考数据：400.64400.77400.84sin cos tan ︒≈︒≈︒≈，，.2 1.41,3 1.73≈≈）
【答案】AB 的长约为0.6m ． 【解析】 【分析】
作BF CE ⊥于F ，根据正弦的定义求出BF ，利用余弦的定义求出CF ，利用正切的定义求出DE ，结合图形计算即可． 【详解】
解：作BF CE ⊥于F ，
在Rt BFC ∆中， 3.20BF BC sin BCF ⋅∠≈＝，
3.85CF BC cos BCF ⋅∠≈＝，
在Rt ADE ∆E 中，
3 1.73tan 3AB DE ADE ===≈∠， 0.200.58BH BF HF AH EF CD DE CF ∴+＝﹣＝，＝＝﹣＝
由勾股定理得，22BH AH 0.6(m)AB =+≈， 答：AB 的长约为0.6m ．
【点睛】
考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题，掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键．
2．已知Rt△ABC中，∠ACB=90°，点D、E分别在BC、AC边上，连结BE、AD交于点P，设AC=kBD，CD=kAE，k为常数，试探究∠APE的度数：
（1）如图1，若k=1，则∠APE的度数为；
（2）如图2，若k=3，试问（1）中的结论是否成立？若成立，请说明理由；若不成立，求出∠APE的度数．
（3）如图3，若k=3，且D、E分别在CB、CA的延长线上，（2）中的结论是否成立，请说明理由．
【答案】（1）45°；（2）（1）中结论不成立，理由见解析；（3）（2）中结论成立，理由见解析.
【解析】
分析：（1）先判断出四边形ADBF是平行四边形，得出BD=AF，BF=AD，进而判断出
△FAE≌△ACD，得出EF=AD=BF，再判断出∠EFB=90°，即可得出结论；
（2）先判断出四边形ADBF是平行四边形，得出BD=AF，BF=AD，进而判断出
△FAE∽△ACD，再判断出∠EFB=90°，即可得出结论；
（3）先判断出四边形ADBF是平行四边形，得出BD=AF，BF=AD，进而判断出
△ACD∽△HEA，再判断出∠EFB=90°，即可得出结论；
详解：（1）如图1，过点A作AF∥CB，过点B作BF∥AD相交于F，连接EF，
∴∠FBE=∠APE ，∠FAC=∠C=90°，四边形ADBF 是平行四边形， ∴BD=AF ，BF=AD ． ∵AC=BD ，CD=AE ， ∴AF=AC ． ∵∠FAC=∠C=90°， ∴△FAE ≌△ACD ，
∴EF=AD=BF ，∠FEA=∠ADC ． ∵∠ADC+∠CAD=90°， ∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EHD ． ∵AD ∥BF ， ∴∠EFB=90°． ∵EF=BF ， ∴∠FBE=45°， ∴∠APE=45°．
（2）（1）中结论不成立，理由如下：
如图2，过点A 作AF ∥CB ，过点B 作BF ∥AD 相交于F ，连接EF ，
∴∠FBE=∠APE ，∠FAC=∠C=90°，四边形ADBF 是平行四边形， ∴BD=AF ，BF=AD ． ∵3BD ，3AE ，
∴
3AC CD
BD AE ==． ∵BD=AF ，
∴
3AC CD
AF AE
==． ∵∠FAC=∠C=90°， ∴△FAE ∽△ACD ，
∴
3AC AD BF
AF EF EF ===，∠FEA=∠ADC ． ∵∠ADC+∠CAD=90°，
∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EMD ． ∵AD ∥BF ， ∴∠EFB=90°．
在Rt △EFB 中，tan ∠FBE=3
EF BF =
， ∴∠FBE=30°， ∴∠APE=30°，
（3）（2）中结论成立，如图3，作EH ∥CD ，DH ∥BE ，EH ，DH 相交于H ，连接AH ，
∴∠APE=∠ADH ，∠HEC=∠C=90°，四边形EBDH 是平行四边形， ∴BE=DH ，EH=BD ． ∵3BD ，3AE ，
∴
3AC CD
BD AE
==． ∵∠HEA=∠C=90°， ∴△ACD ∽△HEA ，
∴
3AD AC
AH EH
==∠ADC=∠HAE ． ∵∠CAD+∠ADC=90°， ∴∠HAE+∠CAD=90°， ∴∠HAD=90°．
在Rt △DAH 中，tan ∠ADH=3AH
AD
= ∴∠ADH=30°， ∴∠APE=30°．
点睛：此题是三角形综合题，主要考查了全等三角形的判定和性质，相似三角形的判定和性质，平行四边形的判定和性质，构造全等三角形和相似三角形的判定和性质．
3．（本题满分14分，第（1）小题满分4分，第（2）小题满分5分，第（3）小题满分5
分）
已知：如图，AB 是半圆O 的直径，弦//CD AB ，动点P 、Q 分别在线段OC 、CD 上，且DQ OP =，AP 的延长线与射线OQ 相交于点E 、与弦CD 相交于点F （点F 与点C 、D 不重合），20AB =，4
cos 5
AOC ∠=
．设OP x =，CPF ∆的面积为y ．
（1）求证：AP OQ =；
（2）求y 关于x 的函数关系式，并写出它的定义域； （3）当OPE ∆是直角三角形时，求线段OP 的长．
【答案】（1）证明见解析；（2）236030050
(10)13
x x y x x -+=<<；（3）8OP =
【解析】 【分析】
（1）证明线段相等的方法之一是证明三角形全等，通过分析已知条件，OP DQ =，联结
OD 后还有OA DO =，再结合要证明的结论AP OQ =，则可肯定需证明三角形全等，寻
找已知对应边的夹角，即POA QDO ∠=∠即可；
（2）根据PFC ∆∽PAO ∆，将面积转化为相似三角形对应边之比的平方来求；（3）分成三种情况讨论，充分利用已知条件4
cos 5
AOC ∠=、以及（1）（2）中已证的结论，注意要对不符合（2）中定义域的答案舍去． 【详解】
（1）联结OD ，∵OC OD =， ∴OCD ODC ∠=∠， ∵//CD AB ， ∴OCD COA ∠=∠， ∴POA QDO ∠=∠． 在AOP ∆和ODQ ∆中，
{OP DQ
POA QDO OA DO
=∠=∠=， ∴AOP ∆≌ODQ ∆， ∴AP OQ =；
（2）作PH OA ⊥，交OA 于H ， ∵4cos 5
AOC ∠=， ∴4455OH OP x =
=，3
5PH x =， ∴1
32
AOP S AO PH x ∆=
⋅=． ∵//CD AB ， ∴PFC ∆∽PAO ∆， ∴
22
10(
)()AOP
y CP x S OP x
∆-==， ∴2360300
x x y x
-+=，当F 与点D 重合时，
∵4
2cos 210165
CD OC OCD =⋅∠=⨯⨯=， ∴
101016x x =-，解得50
13
x =， ∴2360300x x y x
-+=
50
(10)13x <<； （3）①当90OPE ∠=o 时，90OPA ∠=o ， ∴4
cos 1085
OP OA AOC =⋅∠=⨯
=； ②当90POE ∠=o 时，
101025
4cos cos 25OC CQ QCO AOC =
===
∠∠，
∴252OP DQ CD CQ CD ==-=-2571622
=-=， ∵
50
1013
OP <<， ∴7
2
OP =
（舍去）； ③当90PEO ∠=o 时，∵//CD AB ， ∴AOQ DQO ∠=∠， ∵AOP ∆≌ODQ ∆， ∴DQO APO ∠=∠， ∴AOQ APO ∠=∠，
∴90AEO AOP ∠=∠=o ，此时弦CD 不存在，故这种情况不符合题意，舍去； 综上，线段OP 的长为8．
4．某条道路上通行车辆限速60千米/时，道路的AB段为监测区，监测点P到AB的距离PH为50米（如图）．已知点P在点A的北偏东45°方向上，且在点B的北偏西60°方向上，点B在点A的北偏东75°方向上，那么车辆通过AB段的时间在多少秒以内，可认定为超速？（参考数据：
3≈1.7，2≈1.4）．
【答案】车辆通过AB段的时间在8.1秒以内，可认定为超速
【解析】
分析：根据点到直线的距离的性质，构造直角三角形，然后利用解直角三角形的应用，解
直角三角形即可.
详解：如图，由题意知∠CAB=75°，∠CAP=45°，∠PBD=60°，
∴∠PAH=∠CAB–∠CAP=30°，
∵∠PHA=∠PHB=90°，PH=50，∴AH=
tan
PH
PAH
∠
33，
∵AC∥BD，∴∠ABD=180°–∠CAB=105°，∴∠PBH=∠ABD–∠PBD=45°，
则PH=BH=50，∴3，
∵60千米/时=50
3
米/秒，∴时间t=
50350
50
3
3≈8.1（秒），
即车辆通过AB段的时间在8.1秒以内，可认定为超速．
点睛：该题考查学生通过构建直角三角形，利用某个度数的三角函数值求出具体边长，即实际路程，并进行判断相关的量。

5．如图①，抛物线y＝ax2+bx+c经过点A（﹣2，0）、B（4，0）、C（0，3）三点．
（1）试求抛物线的解析式；
（2）点P 是y 轴上的一个动点，连接PA ，试求5PA+4PC 的最小值；
（3）如图②，若直线l 经过点T （﹣4，0），Q 为直线l 上的动点，当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时，试求直线l 的解析式． 【答案】（1）233
384
y x x =-++；（2）5PA+4PC 的最小值为18；（3）直线l 的解析式为3
34
y x =
+或3
34
y x =--.
【解析】 【分析】
（1）设出交点式，代入C 点计算即可 （2）连接AC 、BC ，过点A 作AE ⊥BC 于点E ，过点P 作PD ⊥BC 于点D ，易证△CDP ∽△COB ，得到比例式PC PD BC OB =，得到PD=4
5
PC ，所以5PA+4PC ＝5（PA+
4
5
PC ）＝5（PA+PD ），当点A 、P 、D 在同一直线上时，5PA+4PC ＝5（PA+PD ）＝5AE 最小，利用等面积法求出AE=
18
5
，即最小值为18 （3）取AB 中点F ，以F 为圆心、FA 的长为半径画圆, 当∠BAQ ＝90°或∠ABQ ＝90°时，即AQ 或BQ 垂直x 轴，所以只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ ＝90°或∠ABQ ＝90°，即∠AQB ＝90°时，只有一个满足条件的点Q ，∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时，满足∠AQB ＝90°的点Q 只有一个；此时，连接FQ ，过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ，利用cos ∠QFT 求出QG ，分出情况Q 在x 轴上方和x 轴下方时，分别代入直接l 得到解析式即可 【详解】
解：（1）∵抛物线与x 轴交点为A （﹣2，0）、B （4，0） ∴y ＝a （x+2）（x ﹣4） 把点C （0，3）代入得：﹣8a ＝3 ∴a ＝﹣
38
∴抛物线解析式为y ＝﹣
38（x+2）（x ﹣4）＝﹣38x 2+34
x+3 （2）连接AC 、BC ，过点A 作AE ⊥BC 于点E ，过点P 作PD ⊥BC 于点D ∴∠CDP ＝∠COB ＝90°
∵∠DCP ＝∠OCB ∴△CDP ∽△COB ∴
PC PD
BC OB
= ∵B （4，0），C （0，3）
∴OB
＝4，OC ＝3，BC ∴PD ＝
45
PC ∴5PA+4PC ＝5（PA+
4
5
PC ）＝5（PA+PD ） ∴当点A 、P 、D 在同一直线上时，5PA+4PC ＝5（PA+PD ）＝5AE 最小 ∵A （﹣2，0），OC ⊥AB ，AE ⊥BC ∴S △ABC ＝12AB•OC ＝1
2
BC•AE ∴AE ＝
6318
55
AB OC BC ⨯==n ∴5AE ＝18
∴5PA+4PC 的最小值为18．
（3）取AB 中点F ，以F 为圆心、FA 的长为半径画圆 当∠BAQ ＝90°或∠ABQ ＝90°时，即AQ 或BQ 垂直x 轴，
∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ ＝90°或∠ABQ ＝90° ∴∠AQB ＝90°时，只有一个满足条件的点Q
∵当Q 在⊙F 上运动时（不与A 、B 重合），∠AQB ＝90° ∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时，满足∠AQB ＝90°的点Q 只有一个 此时，连接FQ ，过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ∴∠FQT ＝90°
∵F 为A （﹣2，0）、B （4，0）的中点 ∴F （1，0），FQ ＝FA ＝3 ∵T （﹣4，0） ∴TF ＝5，cos ∠QFT ＝
3
5
FQ TF = ∵Rt △FGQ 中，cos ∠QFT ＝
3
5
FG FQ = ∴FG ＝
35FQ ＝95
∴x Q ＝1﹣9455=-，QG 125==
①若点Q 在x 轴上方，则Q （412
55
-，）
设直线l解析式为：y＝kx+b
∴
40 412 55 k b
k b
-+=
⎧
⎪
⎨
-+=
⎪⎩
解得：
3
4
3
k
b
⎧
=
⎪
⎨
⎪=
⎩
∴直线l：33
4
y x
=+
②若点Q在x轴下方，则Q（
412
55
--，）
∴直线l：33
4
y x
=--
综上所述，直线l的解析式为
3
3
4
y x
=+或
3
3
4
y x
=--
【点睛】
本题是二次函数与圆的综合题，同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点，综合度比较高，需要很强的综合能力，第三问能够找到满足条件的Q点是关键，同时不要忘记需要分情况讨论
6．如图，正方形OABC的顶点O与原点重合，点A，C分别在x轴与y轴的正半轴上，点A的坐标为（4，0），点D在边AB上，且tan∠AOD＝
1
2
，点E是射线OB上一动点，EF⊥x轴于点F，交射线OD于点G，过点G作GH∥x轴交AE于点H．
（1）求B，D两点的坐标；
（2）当点E在线段OB上运动时，求∠HDA的大小；
（3）以点G为圆心，GH的长为半径画⊙G．是否存在点E使⊙G与正方形OABC的对角线
所在的直线相切？若不存在，请说明理由；若存在，请求出所有符合条件的点E的坐标．
【答案】（1）B（4，4），D（4，2）；（2）45°；（3）存在，符合条件的点为（8﹣
2，8﹣2）或（2，2）或
42164216
,
77
⎛⎫
⎪ ⎪⎝⎭
或
16421642
--
⎝⎭
，理由见解析【解析】
【分析】
（1）由正方形性质知AB=OA=4，∠OAB=90°，据此得B（4，4），再由tan∠AOD= 1
2
得
AD=1
2
OA=2，据此可得点D坐标；
（2）由
1
tan
2
GF
GOF
OF
∠==知GF=
1
2
OF，再由∠AOB=∠ABO=45°知OF=EF，即
GF=1
2
EF，根据GH∥x轴知H为AE的中点，结合D为AB的中点知DH是△ABE的中位
线，即HD∥BE，据此可得答案；
（3）分⊙G与对角线OB和对角线AC相切两种情况，设PG=x，结合题意建立关于x的方程求解可得．
【详解】
解：（1）∵A（4，0），
∴OA＝4，
∵四边形OABC为正方形，
∴AB＝OA＝4，∠OAB＝90°，
∴B（4，4），
在Rt△OAD中，∠OAD＝90°，
∵tan∠AOD＝1
2
，
∴AD＝1
2OA＝
1
2
×4＝2，
∴D（4，2）；
（2）如图1，在Rt△OFG中，∠OFG＝90°
∴tan∠GOF＝GF
OF ＝
1
2
，即GF＝
1
2
OF，
∵四边形OABC为正方形，
∴∠AOB＝∠ABO＝45°，
∴OF＝EF，
∴GF＝1
2
EF，
∴G为EF的中点，
∵GH∥x轴交AE于H，
∴H为AE的中点，
∵B（4，4），D（4，2），
∴D为AB的中点，
∴DH是△ABE的中位线，
∴HD∥BE，
∴∠HDA＝∠ABO＝45°．
（3）①若⊙G与对角线OB相切，
如图2，当点E在线段OB上时，
过点G作GP⊥OB于点P，设PG＝x，可得PE＝x，EG＝FG2x，OF＝EF＝2x，
∵OA＝4，
∴AF＝4﹣22x，
∵G为EF的中点，H为AE的中点，∴GH为△AFE的中位线，
∴GH＝1
2AF＝
1
2
×（4﹣22x）＝2﹣2x，
则x＝2﹣2x，
解得：x＝22﹣2，
∴E（8﹣42，8﹣42），
如图3，当点E在线段OB的延长线上时，
x＝2x﹣2，
解得：x＝2+2，
∴E（8+42，8+42）；
②若⊙G与对角线AC相切，
如图4，当点E在线段BM上时，对角线AC，OB相交于点M，
过点G作GP⊥OB于点P，设PG＝x，可得PE＝x，
EG＝FG2，
OF＝EF＝2x，
∵OA＝4，
∴AF＝4﹣2，
∵G为EF的中点，H为AE的中点，
∴GH 为△AFE 的中位线，
∴GH ＝12AF ＝12×（4﹣22x ）＝2﹣2x ， 过点G 作GQ ⊥AC 于点Q ，则GQ ＝PM ＝3x ﹣22，
∴3x ﹣22＝2﹣2x ，
∴4227x +=
， ∴42164216,77E ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭
； 如图5，当点E 在线段OM 上时，
GQ ＝PM ＝22﹣3x ，则22﹣3x ＝2﹣2x ，
解得4227
x -=， ∴16421642,77E ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭
； 如图6，当点E 在线段OB 的延长线上时，
3x ﹣22x ﹣2，
解得：422x -=（舍去）； 综上所述，符合条件的点为（8﹣2，8﹣2）或（2，2）或
42164216,77⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或16421642,77⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭
． 【点睛】
本题是圆的综合问题，解题的关键是掌握正方形和直角三角形的性质、正切函数的定义、三角形中位线定理及分类讨论思想的运用．
7．如图，在▱ABCD 中，AC 与BD 交于点O ，AC ⊥BC 于点C ，将△ABC 沿AC 翻折得到△AEC ，连接DE ．
（1）求证：四边形ACED 是矩形；
（2）若AC ＝4，BC ＝3，求sin ∠ABD 的值．
【答案】（1）证明见解析（2）
61365
【解析】
【分析】 （1）根据▱ABCD 中，AC ⊥BC ，而△ABC ≌△AEC ，不难证明；
（2）依据已知条件，在△ABD 或△AOC 作垂线AF 或OF ，求出相应边的长度，即可求出∠ABD 的正弦值．
【详解】
（1）证明：∵将△ABC 沿AC 翻折得到△AEC ，
∴BC ＝CE ，AC ⊥CE ，
∵四边形ABCD 是平行四边形，
∴AD ∥BC ，AD ＝BC ，
∴AD ＝CE ，AD ∥CE ，
∴四边形ACED 是平行四边形，
∵AC ⊥CE ，
∴四边形ACED 是矩形．
（2）解：方法一、如图1所示，过点A 作AF ⊥BD 于点F ，
∵BE ＝2BC ＝2×3＝6，DE ＝AC ＝4，
∴在Rt △BDE 中，
2222BD BE DE 64213=+=+=∵S △BDE ＝12×DE•AD ＝12
AF•BD ，
∴AF ＝613213=， ∵Rt △ABC 中，AB
＝2234+＝5，
∴Rt △ABF 中，
sin ∠ABF ＝sin ∠ABD ＝613613135
AF AB ==
方法二、如图2所示，过点O 作OF ⊥AB 于点F ，
同理可得，OB ＝
1132BD =， ∵S △AOB ＝
11OF AB OA BC 22⋅=⋅， ∴OF ＝23655
⨯=， ∵在Rt △BOF 中，
sin ∠FBO ＝061365
513F OB ==， ∴sin ∠ABD ＝
61365．
【点睛】
本题考查直角三角形翻折变化后所得图形的性质，矩形的判定和性质，平行四边形的性质和解直角三角形求线段的长度，关键是正确添加辅助线和三角形面积的计算公式求出sin ∠ABD ．
8．超速行驶是引发交通事故的主要原因．上周末，小明和三位同学尝试用自己所学的知识
检测车速，如图，观测点设在到万丰路（直线AO）的距离为120米的点P处．这时，一辆小轿车由西向东匀速行驶，测得此车从A处行驶到B处所用的时间为5秒且∠APO＝60°，∠BPO＝45°．
（1）求A、B之间的路程；
（2）请判断此车是否超过了万丰路每小时65千米的限制速度？请说明理由．（参考数≈≈）．
据：2 1.414,3 1.73
【答案】
【小题1】73.2
【小题2】超过限制速度．
【解析】
AB=-73.2 (米)．…6分
解：（1）100(31)
(2) 此车制速度v==18.3米/秒
9．3米/秒 =65.88千米/小时>60千米/小时．
∴此车超过限制速度．…4分
10．如图，在Rt△ABC中，∠C＝90°，∠A＝30°，AB＝4，动点P从点A出发，沿AB以每秒2个单位长度的速度向终点B运动．过点P作PD⊥AC于点D(点P不与点A，B重合)，作∠DPQ＝60°，边PQ交射线DC于点Q．设点P的运动时间为t秒．
（1）用含t的代数式表示线段DC的长：_________________；
（2）当t =__________时，点Q与点C重合时；
（3）当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时，求出t的值．
【答案】（1）；（2）1；（3）t的值为或或.
【解析】
【分析】
（1）先求出AC，用三角函数求出AD，即可得出结论；
（2）利用AQ=AC，即可得出结论；
（3）分三种情况，利用锐角三角函数，即可得出结论．
（1）∵AP= , AB=4,∠A＝30°
∴AC= , AD=
∴CD=；
（2）AQ=2AD=
当AQ=AC时，Q与C重合
即=
∴t=1；
（3）①如图，当PQ的垂直平分线过AB的中点F时，
∴∠PGF＝90°，PG＝PQ＝AP＝t，AF＝AB＝2.
∵∠A＝∠AQP＝30°，∴∠FPG＝60°，∴∠PFG＝30°，∴PF＝2PG＝2t，∴AP＋PF＝2t＋2t＝2，∴t＝
②如图，当PQ的垂直平分线过AC的中点N时，
∴∠QMN＝90°，AN＝AC＝，QM＝PQ＝AP＝t.
在Rt△NMQ中，
∵AN＋NQ＝AQ，∴
③如图，当PQ的垂直平分线过BC的中点F时，
∴BF＝BC＝1，PE＝PQ＝t，∠H＝30°.
∵∠ABC＝60°，∴∠BFH＝30°＝∠H，∴BH＝BF＝1.
在Rt△PEH中，PH＝2PE＝2t.
∵AH＝AP＋PH＝AB＋BH，∴2t＋2t＝5，∴t＝.
即当线段PQ的垂直平分线经过△ABC一边中点时，t的值为或或.
此题是三角形综合题，主要考查了等腰三角形的判定和性质，锐角三角函数，垂直平分线的性质，正确作出图形是解本题的关键．
11．如图，建筑物上有一旗杆，从与相距的处观测旗杆顶部的仰角为，观测旗杆底部的仰角为，求旗杆的高度.（参考数据：,，）
【答案】旗杆的高度约为.
【解析】
【分析】 在Rt △BDC 中，根据tan ∠BDC=
求出BC ，接着在Rt △ADC 中，根据tan ∠ADC==即可求出AB 的长度 【详解】
解：∵在Rt △BDC 中，tan ∠BDC=
=1，∴BC=CD= 40m 在Rt △ADC 中，tan ∠ADC==
∴tan50°=
=1.19 ∴AB 7.6m 答：旗杆AB 的高度约为7.6m.
【点睛】
此题主要考查了三角函数的应用
12．如图①,在菱形ABCD 中,60B ︒∠= ，4AB =.点P 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿边AD 向终点D 运动，过点P 作PQ AC ⊥交边AB 于点Q ，过点P 向上作//PN AC ，且32
PN PQ =，以PN 、PQ 为边作矩形PQMN .设点P 的运动时间为t （秒），矩形PQMN 与菱形ABCD 重叠部分图形的面积为S .
（1）用含t 的代数式表示线段PQ 的长.
（2）当点M 落在边BC 上时，求t 的值.
（3）当0t 1<<时，求S 与t 之间的函数关系式，
（4）如图②,若点O 是AC 的中点，作直线OM .当直线OM 将矩形PQMN 分成两部分图形的面积比为12：时，直接写出t 的值
【答案】（1）23PQ t =；（2）45
；（3）2193403163t t -+-；（4） 23t = 或87
t = ． 【解析】
【分析】
（1）由菱形性质得∠D=∠B=60°，AD=AB=CD=4，△ACD 是等边三角形，证出△APQ 是等腰三角形，得出PF=QF ，3，即可得出结果；
（2）当点M 落在边BC 上时，由题意得：△PDN 是等边三角形，得出PD=PN ，由已知得3，得出PD=3t ，由题意得出方程，解方程即可； （3）当0＜t≤
45时，3t ，3，S=矩形PQMN 的面积=PQ×PN ，即可得出结果；当45
＜t ＜1时，△PDN 是等边三角形，得出PE=PD=AD-PA=4-2t ，∠FEN=∠PED=60°，得出NE=PN-PE=5t-4，33（5t-4），S=矩形PQMN 的面积-2△EFN 的面积，即可得出结果；
（4）分两种情况：当0＜t≤45
时，△ACD 是等边三角形，AC=AD=4，得出OA=2，OG 是△MNH 的中位线，得出OG=4t-2，NH=2OG=8t-4，由面积关系得出方程，解方程即可； 当45
＜t≤2时，由平行线得出△OEF ∽△MEQ ，得出EF OF EQ MQ =233t t EF t -=+，解得2332t t -，得出2
3323t t t -+程即可．
【详解】
（1）∵在菱形ABCD 中，∠B=60°，
∴∠D=∠B=60°，AD=AB=CD=4，△ACD 是等边三角形，
∴∠CAD=60°，
∵PQ⊥AC，
∴△APQ是等腰三角形，
∴PF=QF，PF=PA•sin60°=2t×3
2
=3t，
∴PQ=23t；
（2）当点M落在边BC上时，如图2所示：
由题意得：△PDN是等边三角形，
∴PD=PN，
∵PN=3
2PQ=
3
2
×23t=3t，
∴PD=3t，
∵PA+PD=AD，即2t+3t=4，
解得：t=4
5
．
（3）当0＜t≤4
5
时，如图1所示：
3，33
3t=3t，
S=矩形PQMN的面积33t2；
当4
5
＜t＜1时，如图3所示：
∵△PDN是等边三角形，
∴PE=PD=AD-PA=4-2t，∠FEN=∠PED=60°，
∴NE=PN-PE=3t-（4-2t）=5t-4，
∴FN=3NE=3（5t-4），
∴S=矩形PQMN的面积-2△EFN的面积=63t2-2×1
2
×3（5t-4）2=-19t2+403t-163，即S=-19t2+403t-163；
（4）分两种情况：当0＜t≤4
5
时，如图4所示：
∵△ACD是等边三角形，
∴AC=AD=4，
∵O是AC的中点，
∴OA=2，OG是△MNH的中位线，
∴OG=3t-（2-t）=4t-2，NH=2OG=8t-4，
∴△MNH的面积=1
2MN×NH=
1
2
×23t×（8t-4）=
1
3
×63t2，
解得：t=2
3
；
当4
5
＜t≤2时，如图5所示：
∵AC∥QM，
∴△OEF ∽△MEQ ， ∴EF OF
EQ MQ =23t t -=，
解得：EF=2
42
t -，
∴2
2
4t --+，
∴△MEQ
的面积=12×3t×+=132， 解得：t=87
； 综上所述，当直线OM 将矩形PQMN 分成两部分图形的面积比为1：2时，t 的值为23或87
． 【点睛】
本题是四边形综合题目，考查了菱形的性质、矩形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、三角形中位线定理等知识；本题综合性强，难度较大，熟练掌握菱形和矩形的性质，综合运用知识，进行分类讨论是解题的关键．。