Bài tập Ứng dụng tỉ số lượng giác của góc nhọn để ước lượng khoảng cách, chiều cao lớp 9 (có lời giải)
20 câu hỏi
Một cái thang dài 12 m được đặt dựa vào một bức tường sao cho chân thang cách tường 7 m. Tính góc α tạo bởi thang và tường. (Kếtquảlàmtrònđếnphút)
26°.
30°.
30°26’.
31°.
Đáp án đúng là: C
Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:
tan α = \(\frac{{AB}}{{BC}} = \frac{7}{{12}}\).
Sử dụng máy tính cầm tay, tính được α ≈ 30°26’.
Cho hình chữ nhật có chiều dài và chiều rộng lần lượt là 3 và \(\sqrt 3 \). Tính góc giữa đường chéo và cạnh ngắn hơn của hình chữ nhật
30°.
45°.
60°.
90°.
Đáp án đúng là: C
Xét tam giác ADB, ta thấy góc giữa đường chéo và cạnh ngắn hơn là góc ADB.
Ta có: \(\tan \widehat {ADB} = \frac{{AB}}{{AD}} = \frac{3}{{\sqrt 3 }} = \sqrt 3 \).
Suy ra \(\widehat {ADB}\) = 60°.
Vậy góc giữa đường chéo và cạnh ngắn hơn bằng 60°.
Một cây cau có chiều cao 6 m. Để hái một buồng cau xuống, phải đặt thang tre sao cho đầu thang tre đạt độ cao đó, khi đó góc của thang tre với mặt đất là bao nhiêu, biết thang dài 8 m (làmtrònđếnchữsốphầnchụccủaphút).
48°35’.
48°36’.
48°4’.
48°5’.
Đáp án đúng là: A
Bài toán được mô tả bằng hình học như sau:
Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:
sin B = \(\frac{{AC}}{{BC}} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}\) (tỉ số lượng giác của góc nhọn)
Suy ra \(\widehat B\) ≈ 48°35’.
Vậy góc giữa thang tre với mặt đất là 48°35’.
Máy bay đang bay với độ cao 12 km. Khi hạ cánh xuống mặt đất, đường đi của máy bay tạo một góc nghiêng so với mặt đất. Nếu cách sân bay 320 km máy bay bắt đầu hạ cánh thì góc nghiêng là bao nhiêu (làmtrònđếnphút)?
2°9’.
2°.
3°.
4°9’.
Đáp án đúng là: A
Ta có hình vẽ mô tả bài toán trên như sau:
Áp dụng hệ thức giữa cạnh và góc trong tam giác vuông ABC, ta có:
sin B = \(\frac{{AC}}{{BC}} = \frac{{12}}{{320}} = \frac{3}{{80}}\).
Suy ra \(\widehat B\) ≈ 2°9’.
Vậy góc nghiêng là 2°9’.
Một chiếc thang dài 3 m. Cần đặt chân thang cách chân tường một khoảng bằng bao nhiêu mét để nó tạo được với mặt đất một góc “an toàn” 65°, tức là đảm bảo thang chắc chắn khi sử dụng (làmtrònkếtquảđếnsốthậpphânthứhai).
1,27 m.
1,3 m.
1,2 m.
1,4 m.
Đáp án đúng là: A
Khoảng cách từ thang đến chân tường để nó tạo với nhau một góc an toàn là:
3.cos65° ≈ 1,27 (m).
Vậy khoảng cách từ thang đến chân tường để nó tạo với mặt đất một góc “an toàn” là khoảng 1,27 m.
Một khúc sông khoảng 250 m. Một con đò chèo qua sông bị dòng nước đẩy xiên nên phải chèo khoảng 320 m mới sang được bờ bên kia. Hỏi dòng nước đã đẩy con đò đi lệch một góc bằng bao nhiêu độ? (làmtrònđếnđộ).
38°37’.
38°.
38°30’.
40°.
Đáp án đúng là: B
Ta có: cosα = \(\frac{{250}}{{320}} = \frac{{25}}{{32}}\) suy ra α ≈ 38°37’.
Vậy dòng nước đã đẩy con đò đi lệch một góc khoảng 38°37’.
Do làm tròn đến độ nên ta lấy giá trị 38°.
Trò chơi đánh đu của một lễ hội vào mùa xuân, khi người chơi nhún đều. Cây đu sẽ đưa người chơi dao động quanh vị trí cân bằng. Hình bên minh họa người chơi đang ở vị trí A với OA = 5 m và dây OA tạo bởi phương thẳng đứng một góc \(\widehat {AOI} = 16^\circ \). Tính khoảng cách AI (làmtrònkếtquảđếnhàngphầntrăm)
1,3 m.
1 m.
1,38 m.
1,4 m.
Đáp án đúng là: C
Vì tam giác OAI vuông tại I nên AI = OA.sin\(\widehat {AOI}\) = 5.sin16° ≈ 1,38 (m).
Một máy bay cất cánh từ vị trí A trên đường băng của sân bay và bay theo đường thẳng AB tạo với phương nằm ngang AC một góc 20°. Sau 5 giây, máy bay ở độ cao BC = 110 m. Em hãy tính khoảng cách BC (làm tròn kết quả đến chữ số thập phân thứ hai).
Xét ∆ABC vuông tại C, ta có:
sin A = \(\frac{{BC}}{{AB}}\).
Suy ra AB = \(\frac{{BC}}{{\sin A}} = \frac{{110}}{{\sin 20^\circ }}\) ≈ 361,62 (m).
Vậy khoảng cách từ A đến B là khoảng 361,62 m.
Các tia nắng mặt trời tạo với mặt đất một góc xấp xỉ bằng 34° và bóng của một tòa tháp trên mặt đất dài 8,6 m. Tính chiều cao của tòa tháp đó (làmtrònđếnmét).
6 m.
5,9 m.
5,8 m.
5 m.
Đáp án đúng là: A
Ta nhận thấy đường cao tháp đối diện với góc 34° (góc tạo với tia nắng mặt trời và bóng của tháp trên mặt đất).
Do đó, ta có: h = 8,6.tan34° ≈ 6 (m).
Vậy chiều cao của tháp là khoảng 6 m.
Một cần cẩu đang nâng một khối gỗ trên sông. Biết tay cẩu AB có chiều dài 16 m và nghiêng một góc 42° so với phương nằm ngang. Tính chiều dài BC của đoạn dây cáp (kếtquảlàmtrònđếnhàngphầnmười).
10,7 m.
10,8 m.
16,1 m.
14 m.
Đáp án đúng là: A
Xét tam giác vuông ABC vuông tại C có AB = 16, \(\widehat A = 42^\circ \), ta có:
BC = AB.sinA = 16.sin 42° ≈ 10,7 (m).
Trên nóc của một tòa nhà có một cột ăng – ten cao \(5{\rm{ m}}\). Từ vị trí quan sát \(A\) cao \(7{\rm{ m}}\) so với mặt đất, có thể nhìn thấy đỉnh \(B\) và đỉnh \(C\) của một cột ăng – ten dưới góc \(50^\circ \) và \(40^\circ \) so với phương nằm ngang.
Khi đó:
\(CE = AE.\tan 40^\circ .\)
\(BE = AE.\tan 50^\circ .\)
\(AE = \frac{{BC}}{{\tan 40^\circ + \tan 50^\circ }}\).
Chiều cao của tòa nhà lớn hơn 24 m.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.
a) Đúng.
Chiều cao của tòa nhà chính là độ dài đoạn thẳng \(BH\).
Xét tam giác \(CAE\) vuông tại \(E\), ta có:
\(CE = AE.\tan \widehat {CAE} = AE.\tan 40^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\) (1).
b) Đúng.
Xét tam giác \(BAE\) vuông ở \(E\), ta có:
\(BE = AE.\tan \widehat {BAE} = AE.\tan 50^\circ {\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\) (2).
c) Sai.
Từ (1) và (2) suy ra \(BC = BE - CE = AE\tan 50^\circ - AE\tan 40^\circ \)
\(BC = AE\left( {\tan 50^\circ - \tan 40^\circ } \right)\)
\(5 = AE\left( {\tan 50^\circ - \tan 40^\circ } \right)\)
\(AE = \frac{5}{{\tan 50^\circ - \tan 40^\circ }}{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).
d) Sai.
Với \(AE = \frac{5}{{\tan 50^\circ - \tan 40^\circ }}\) suy ra \(CE = AE \cdot \tan \widehat {CAE} = \frac{5}{{\tan 50^\circ - \tan 40^\circ }} \cdot \tan 40^\circ \approx 11,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\)
Chiều cao của tòa nhà là: \(5 + 11,9 + 7 \approx 23,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).
Vậy tòa nhà cao \(23,9{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\).
Do đó, ý d) là sai.
\(AC = AB.\cot \widehat {CBA}\).
Tòa nhà có độ cao lớn hơn \(272{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Khoảng cách từ xe thu gom phế thải ở \(E\) đến chân tòa nhà khoảng \(93,26{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Hai xe thu gom phế thải cách nhau một khoảng lớn hơn \(45{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Sai. b) Sai. c) Đúng. d) Đúng.
a) Sai.
Từ hình vẽ, ta xét tam giác vuông \(ABC\), có:
\(AC = AB.\tan \widehat {CBA} = 48.\tan 80^\circ \approx 272,22{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\)
b) Sai.
Do người đó có tầm mắt \[1,65{\rm{ m}}\] nên chiều cao của tòa nhà là:
\[272,22 - 1,65 = 270,57{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy tòa nhà cao \[270,57{\rm{ m}}\].
Do đó, ý b) là sai.
c) Đúng.
Khoảng cách từ xe thu gom phế thải ở \[E\] đến chân tòa nhà là độ dài đoạn \[EA\].
Xét tam giác vuông \[EAD\], ta có:
\[EA = \frac{{AD}}{{\tan \widehat {DEA}}} = \frac{{200}}{{\tan 65^\circ }} \approx 93,26{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\]
Do đó, ý c) là đúng.
d) Đúng.
Khoảng cách của hai xe thu gom phế thải là \[93,26 - 48 = 45,26{\rm{ }}\left( {\rm{m}} \right){\rm{.}}\]
Vậy hai xe thu gom phế thải cách nhau \[45,26{\rm{ m}}\].
Vậy ý d) là đúng.
Hai người A và B đứng cùng bờ sông nhìn ra một cồn C nổi giữa sông. Người A nhìn ra cồn với một góc \(43^\circ \) so với bờ sông, người B nhìn ra cồn với một góc \(28^\circ \) so với bờ sông. Hai người đứng cách nhau \(250{\rm{ m}}\) như hình minh họa dưới đây. (Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm)
Khi đó:
\(CH = AH \cdot \tan 43^\circ .\)
\(BH = \frac{{CH}}{{\tan 28^\circ }}.\)
\(AB = \left( {\tan 43^\circ + \tan 28^\circ } \right)CH\).
Cồn cách bờ sông hai người đứng một khoảng lớn hơn \(85{\rm{ m}}{\rm{.}}\)
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Đúng. c) Sai. d) Sai.
Khoảng cách của cồn và bờ sông hai người đứng chính là độ dài đoạn thẳng \(CH.\)
• Xét tam giác \(AHC\) vuông tại \(H\), ta có: \(\tan \widehat {CAH} = \frac{{CH}}{{AH}}\) nên \(AH = \frac{{CH}}{{\tan \widehat {CAH}}} = \frac{{CH}}{{\tan 43^\circ }}\)
Suy ra \(CH = AH \cdot \tan 43^\circ .\)
Do đó, ý a) là đúng.
• Xét tam giác \(BHC\) vuông tại \(H\), ta có:
\(\tan \widehat {CBH} = \frac{{CH}}{{BH}}\) nên \(BH = \frac{{CH}}{{\tan \widehat {CBH}}} = \frac{{CH}}{{\tan 28^\circ }}\) (2)
Do đó, ý b) là đúng.
• Từ (1) và (2) ta có:
\(AB = AH + BH = \frac{{CH}}{{\tan 43^\circ }} + \frac{{CH}}{{\tan 28^\circ }} = CH\left( {\frac{1}{{\tan 43^\circ }} + \frac{1}{{\tan 28^\circ }}} \right)\)
Do đó, ý c) là sai.
• Do đó, \(CH = \frac{{AB}}{{\frac{1}{{\tan 43^\circ }} + \frac{1}{{\tan 28^\circ }}}} = \frac{{250}}{{\frac{1}{{\tan 43^\circ }} + \frac{1}{{\tan 28^\circ }}}} \approx 84,66{\rm{ (m)}}{\rm{.}}\)
Vậy cồn cách bờ sông hai người đứng khoảng \(84,66{\rm{ m}}\).
Vậy ý d) là sai.
Một người quan sát một tòa nhà và đứng cách tòa nhà khoảng \[25{\rm{\;m}}\]. Góc nâng từ mắt người quan sát đến nóc tòa nhà là \[36^\circ \]. Nếu anh ta đi thêm \[5{\rm{\;m}}\] nữa, đến vị trí \[E\] nằm giữa \[C\] và \[H\], thì có góc nâng mới từ \[F\] đến nóc tòa nhà. Chiều cao \[CD\] tính từ chân đến mắt người quan sát là \[1,6{\rm{\;m}}{\rm{.}}\] (Các kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Khi đó:
\[AK = KD \cdot \tan 36^\circ .\]
\[FK = 25{\rm{\;m}}{\rm{.}}\]
Độ dài tòa nhà lớn hơn 20 m.
Góc nâng từ \[F\] đến nóc tòa nhà khoảng \[42^\circ \].
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Sai. c) Sai. d) Đúng.
• Xét \[\Delta AKD\] vuông tại \[D\], ta có: O10-2024-GV154...........\[\tan 36^\circ = \tan D = \frac{{AK}}{{KD}}\] hay \[AK = AD \cdot \tan 36^\circ \].
Do đó, ý a) là đúng.
• Ta có: O10-2024-GV154...........\[FK = EH = CH - CE = 25 - 5 = 20{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]
Do đó, ý b) là đúng.
• Từ \[\tan 36^\circ = \tan D = \frac{{AK}}{{KD}},\] ta có \[AK = KD \cdot \tan 36^\circ = 25 \cdot \tan 36^\circ \approx 18,164{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]
Ta có\[AH = AK + KH \approx 18,164 + 1,6 = 19,764 \approx 20{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]
Vậy độ dài tòa nhà chính là độ dài đoạn \[AH\] và khoảng 20 m.
Do đó, ý c) là sai.
• Xét \[\Delta AFK\] vuông tại \[K\], tacó: O10-2024-GV154...........\[\tan F = \frac{{AK}}{{KF}} \approx \frac{{18,164}}{{20}}\], do đó \[\widehat {KFA} \approx 42^\circ .\]
Vậy góc nâng từ \[F\] đến nóc tòa nhà khoảng \[42^\circ \].
Vậy ý d) là đúng.
Trong lần đến tham quan tháp Eiffel (ở thủ đô Paris, Pháp), bạn Vân muốn ước tính độ cao của tháp. Sau khi quan sát, bạn Vân đã minh họa lại kết quả đo đạt ở mình bên.
Khi đó:
AC = h.cot 60° (m).
BC = h.cos 75° (m).
AC – BC = 101 (m).
Tháp Eiffel có độ cao lớn hơn 325 m.
Hướng dẫn giải
Đáp án đúng là: a) Đúng. b) Sai. c) Đúng. d) Đúng.
a) Đúng.
Xét tam giác ADC vuông tại C, ta có: AC = h.cot \(\widehat {DAC}\) = h.cot 60° (m)
b) Sai.
Xét tam giác BDC vuông tại C, ta có: BC = h.cot \(\widehat {DBC}\) = h.cot 75° (m).
c) Đúng.
Do AC – BC = AB = 101 nên h.cot 60° − h.cot 75° = 101.
d) Đúng.
Vì h.cot 60° − h.cot 75° = 101
Suy ra h = \(\frac{{101}}{{\cot 60^\circ - \cot 75^\circ }} \approx 326\) (m).
Vậy tháp Eiffel có độ cao khoảng 326 (m).
Một cột đèn cao 7 m có bóng trên mặt đất dài 4 m. Gần đấy có một tòa nhà cao tâng có bóng trên mặt đất là 80 m.
Hỏi tòa nhà đó có khoảng bao nhiêu tầng, biết rằng mỗi tầng cao 2 m?
Hướng dẫn giải
Đáp án: 140
Gọi chiều cao tòa nhà là AB (m)
Bóng của tòa nhà trên mặt đất là AC (m).
Chiều cao của cột đèn là ED (m).
Bóng của cột đèn trên mặt đất là EF (m).
Xét tam giác EDF vuông tại E, ta có: tanF = \[\frac{{DE}}{{EF}} = \frac{7}{4}\], do đó \[\widehat F \approx 60^\circ 15'\].
Vì DF // BC (vì các tia nắng mặt trời)
Do đó, \[\widehat C = \widehat F \approx 60^\circ 15'\].
Xét tam giác ABC vuông tại A, ta có:
\[\tan C = \frac{{AB}}{{AC}}\] nên AB = AC.tan C = \[80.\tan 60^\circ 15' \approx 140\] (m).
Vậy chiều cao tòa nhà khoảng 140 m.
Một người có tầm mắt cao \[1,6{\rm{ m}}\] đứng trên sân thượng của một tòa nhà cao \[{\rm{25 m}}\] nhìn thấy một chiếc xe đang đứng yên với góc nghiêng xuống \[35^\circ \] (như hình vẽ).
Tính khoảng cách từ chiếc xe đến mắt người quan sát. (Đơn vị: m, kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Hướng dẫn giải
Đáp án: 46
Ta có \[AB = 1,6 + 25 = 26,6{\rm{ m}}{\rm{.}}\]
Có \[\sin 35^\circ = \sin \widehat {ACB} = \frac{{AB}}{{AC}}\] nên \[AC = \frac{{AB}}{{\sin 35^\circ }} = \frac{{26,6}}{{\sin 35^\circ }} \approx 46{\rm{\;(m)}}{\rm{.}}\]
Vậy chiếc xe cách mắt người quan sát khoảng \(46{\rm{\;m}}.\)
Đo chiều cao từ mặt đất đến đỉnh cột cờ của cột cờ Hà Nội (Kỳ đài Hà Nội), người ta cắm hai cọc bằng nhau và cao \[1,5\] m so với mặt đất. Hai cọc này song song, cách nhau \[56\] m và thẳng hàng so với tim cột cờ (như hình vẽ). Đặt giác kế đứng tại và để ngắm đến đỉnhcột cờ, người ta đo được các góc lần lượt là \[11^\circ \] và \[15^\circ \] so với đường song song mặt đất.
Tính chiều cao của cột cờ (làm tròn đến chữ số thập phân thứ nhất).
Hướng dẫn giải
Đáp án: 41,2.
Xét \[\Delta DHA\] vuông tại \[H\] có: \[\tan \widehat {DAH} = \frac{{DH}}{{HA}}\] nên \[HA = \frac{{DH}}{{\tan \widehat {DAH}}}\].
Xét \[\Delta DHB\] vuông tại \[H\] có: \[\tan \widehat {DBH} = \frac{{DH}}{{HB}}\] nên \[HB = \frac{{DH}}{{\tan \widehat {DBH}}}.\]
Ta có: \[HB - HA = AB\] suy ra \[\frac{{DH}}{{\tan \widehat {DBH}}} - \frac{{DH}}{{\tan \widehat {DAH}}} = 56\]
\[x\left( {\frac{1}{{\tan 11^\circ }} - \frac{1}{{\tan 15^\circ }}} \right) = 56\]
\[x = \frac{{56}}{{\frac{1}{{\tan 11^\circ }} - \frac{1}{{\tan 15^\circ }}}} \approx 39,65\].
Khi đó \[CD = CH + DH \approx 1,5 + 39,65 \approx 41,2\,\,\left( {\rm{m}} \right)\].
Vậy chiều cao cột cờ Hà Nội khoảng 41,2 m.
Một máy bay cất cánh theo phương hợp với mặt đất một góc \[23^\circ .\]
Hỏi muốn đạt độ cao \[2\,\,500\] m thì máy bay phải bay một đoạn đường \[x\] dài khoảng bao nhiêu mét?(Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Hướng dẫn giải
Đáp án: 6 398
Theo đề, ta có \[\widehat {BAC} = 23^\circ \] và \[BC = 2\,\,500\] (m).
Vì tam giác \[ABC\] vuông tại \[B\] nên \[\sin \widehat {BAC} = \frac{{BC}}{{AC}}.\]
Suy ra \[AC = \frac{{BC}}{{\sin \widehat {BAC}}}\] hay \[x = \frac{{2\,\,500}}{{\sin 23^\circ }} \approx 6\,\,398\] (m).
Do đó muốn đạt độ cao \[2500\] m thì máy bay phải bay một đoạn đường \[x\] dài \[6\,\,398\] mét.
Để xác định khoảng cách từ một gốc cây \[A\] trên một hòn đảo nhỏ giữa biển đến vị trí con sao biển \[C\] trên bãi cát (hình vẽ), người ta chọn một điểm \[B\] trên bãi biển cách điểm \[C\] một khoảng \[1{\rm{\;\;}}225\] m và dùng giác kế ngắm xác định được \[\widehat {ABC} = 75^\circ ;\]\[\,\widehat {ACB} = 65^\circ .\]
Khi đó khoảng cách \[AC\]khoảng bao nhiêu mét? (Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị)
Đáp án: 1 841
Kẻ \[BH \bot AC\] tại \[H.\]
Tam giác \[ABC,\] có: \[\widehat {BAC} + \widehat {ABC} + \widehat {ACB} = 180^\circ \] (định lí tổng ba góc của một tam giác)
Suy ra \[\widehat {BAC} = 180^\circ - \left( {\widehat {ABC} + \widehat {ACB}} \right) = 180^\circ - \left( {75^\circ + 65^\circ } \right) = 40^\circ .\]
Vì tam giác \[BCH\] vuông tại \[H\] nên:
⦁\[BH = BC \cdot \sin \widehat {BCH} = 1{\rm{\;\;}}225 \cdot \sin 65^\circ \] (m);
⦁\[CH = BC \cdot \cos \widehat {BCH} = 1{\rm{\;\;}}225 \cdot \cos 65^\circ \] (m).
Vì tam giác \[ABH\] vuông tại \[H\] nên \(BH = AH \cdot \tan \widehat {BAH}\)
Suy ra \[AH = \frac{{BH}}{{\tan \widehat {BAH}}} = \frac{{1{\rm{\;\;}}225 \cdot \sin 65^\circ }}{{\tan 40^\circ }}\] (m).
Khi đó \[AC = AH + CH = \frac{{1{\rm{\;\;}}225 \cdot \sin 65^\circ }}{{\tan 40^\circ }} + 1{\rm{\;\;}}225 \cdot \cos 65^\circ \approx 1{\rm{\;\;}}841\] (m).
Do đó khoảng cách \[AC\] khoảng 1 841 m.
