中考数学真题解析版：专题28 解直角三角形（58题）（解析版）

专题28 解直角三角形（58题）

一、单选题

1．（2024·吉林长春·中考真题）2024年5月29日16时12分，“长春净月一号”卫星搭乘谷神星一号火箭在黄海海域成功发射．当火箭上升到点时，位于海平面处的雷达测得点到点的距离为千米，仰角为 ，则此时火箭距海平面的高度为（　　）

A． 千米 B． 千米 C． 千米 D． 千米

【答案】A

【分析】本题考查解直角三角形，熟记锐角三角函数的定义是解题关键，根据锐角的正弦函数的定义即可求解

【详解】解：由题意得：

∴ 千米

故选：A

2．（2024·天津·中考真题） 的值等于（ ）

A． B． C． D．

【答案】A

【分析】本题考查特殊角的三角函数值，熟记特殊的三角函数值是解题的关键；根据代入即可求解.

【详解】 ，

故选：A.

3．（2024·甘肃临夏·中考真题）如图，在中， ， ，则的长是（ ）

A．3 B．6 C．8 D．9

【答案】B

【分析】本题考查解直角三角形，等腰三角形的性质，勾股定理．正确作出辅助线是解题关键．过点A作于点D．由等腰三角形三线合一的性质得出 ．根据 ，可求出 ，最后根据勾股定理可求出 ，即得出 ．

【详解】解：如图，过点A作于点D．

∵ ，

∴ ．

在中， ，

∴ ，

∴ ，

∴ ．

故选B．

4．（2024·四川自贡·中考真题）如图，等边钢架的立柱于点D， 长 ．现将钢架立柱缩短成 ， ．则新钢架减少用钢（ ）

A． B． C． D．

【答案】D

【分析】本题考查了等边三角形的性质，解直角三角形的应用．利用三角函数的定义分别求得 ， ， ，利用新钢架减少用钢 ，代入数据计算即可求解．

【详解】解：∵等边 ， 于点D， 长 ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴ ， ，

∴新钢架减少用钢

，

故选：D．

5．（2024·四川德阳·中考真题）某校学生开展综合实践活动，测量一建筑物的高度，在建筑物旁边有一高度为10米的小楼房 ，小李同学在小楼房楼底处测得处的仰角为 ，在小楼房楼顶处测得处的仰角为 ．（ 在同一平面内， 在同一水平面上），则建筑物的高为（ ）米

A．20 B．15 C．12 D．

【答案】B

【分析】本题考查的是解直角三角形的实际应用，如图，过作 于 ，则四边形为矩形，设 ，而 ，可得 ， ，结合 ，再解方程即可．

【详解】解：如图，过作 于 ，

依题意，

∴四边形为矩形，

∴ ， ，

设 ，而 ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

解得： ，

经检验是原方程的解，且符合题意；

∴ ，

故选B

6．（2024·广东深圳·中考真题）如图，为了测量某电子厂的高度，小明用高的测量仪测得的仰角为 ，小军在小明的前面处用高的测量仪测得的仰角为 ，则电子厂的高度为（ ）（参考数据： ， ， ）

A． B． C． D．

【答案】A

【分析】本题考查了与仰角有关的解直角三角形的应用，矩形的判定与性质，先证明四边形 、 、 是矩形，再设 ，表示 ，然后在以及运用线段和差关系，即 ，再求出 ，即可作答．

【详解】解：如图：延长交 于一点 ，

∵

∴四边形是矩形

∵

∴四边形是矩形

同理得四边形是矩形

依题意，得 ，

∴ ，

∴

∴设 ，则

在

∴

即

在

∴

即

∴

∴

∴

∴

故选：A

7．（2024·内蒙古包头·中考真题）如图，在矩形中， 是边上两点，且 ，连接与 相交于点 ，连接 ．若 ， ，则的值为（ ）

A． B． C． D．

【答案】A

【分析】本题考查矩形的性质，相似三角形的判定和性质，求角的正弦值：过点作 ，证明 ，得到 ，再证明 ，分别求出的长，进而求出的长，勾股定理求出的长，再利用正弦的定义，求解即可．

【详解】解：∵矩形 ， ， ， ，

∴ ， ，

∴ ， ，

∴ ，

∴

过点作 ，则： ，

∴ ，

∴ ，

∴ ， ，

∴ ，

∴ ，

∴ ；

故选A．

8．（2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题）如图，菱形中，点是 的中点， ，垂足为 ， 交于点 ， ， ，则的长为（ ）

A． B． C． D．

【答案】C

【分析】本题主要考查了解三角形，菱形的性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半．

先由菱形性质可得对角线与 交于点O，由直角三角形斜边中线等于斜边一半可得 ，进而由菱形对角线求出边长，由解三角形即可求出 ， ．

【详解】解：连接 ，如图，

∵菱形中， 与互相垂直平分，

又∵点是 的中点，

∴A、O、C三点在同一直线上，

∴ ，

∵ ， ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ， ，

∵ ， ，

∴

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

故选：C．

9．（2024·四川乐山·中考真题）如图，在菱形中， ， ，点P是边上一个动点，在延长线上找一点Q，使得点P和点Q关于点C对称，连接交于点M．当点P从B点运动到C点时，点M的运动路径长为（ ）

A． B． C． D．

【答案】B

【分析】该题主要考查了菱形的性质，垂直平分线的性质和判定，全等三角形的性质和判定等知识点，解题的关键是掌握以上点M的运动路径．

过点C作交 于点H，根据 ，四边形是菱形， ，算出 ，得出 ， 垂直平分 ，再证明 ，得出 ，证明垂直平分 ，点M在上运动，根据解直角三角形 ．即可求解．

【详解】解：过点C作交 于点H，

∵ ，四边形是菱形， ，

∴ ， ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ 垂直平分 ，

∵点P和点Q关于点C对称，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ 垂直平分 ，

∴点M在上运动，

当点P与点B重合时，点M位于点 ，

此时，∵ ，四边形是菱形， ，

∴ ，

∴ ．

故点M的运动路径长为 ．

故选：B．

10．（2024·山东泰安·中考真题）如图，菱形中， ，点是 边上的点， ， ，点是 上的一点， 是以点为直角顶点， 为角的直角三角形，连结 ．当点在直线上运动时，线段的最小值是（ ）

A．2 B． C． D．4

【答案】C

【分析】如图：过E作于点M，作于点H，作于点I，则点E、M、F、G四点共圆，从而得到 ，因为 ，所以求出的值即可解答．

【详解】解：如图，过E作于点M，作于点H，作于点I，

∵ ，

∴点E、M、F、G四点共圆，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴四边形是矩形，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ 最小值是 ．

故选：C．

【点睛】本题主要考查了菱形的性质、解直角三角形、垂线段最短、圆内接四边形对角互补等知识点，熟练掌握相关知识点和添加合适的辅助线是解题关键．

11．（2024·四川泸州·中考真题）宽与长的比是的矩形叫做黄金矩形，黄金矩形给我们以协调、匀称的美感．如图，把黄金矩形沿对角线翻折，点落在点处， 交于点 ，则的值为（ ）

A． B． C． D．

【答案】A

【分析】本题考查了折叠的性质，矩形的性质，勾股定理，全等三角形的判定和性质，三角函数等知识点，利用黄金比例表示各线段的长是解题的关键．

设宽，根据比例表示长，证明 ，在中，利用勾股定理即可求得结果．

【详解】解：设宽为 ，

∵宽与长的比是 ，

∴长为： ，

由折叠的性质可知， ，

在和 中，

，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

设 ，

在中， ，

变形得： ，

， ，

∴ ，

故选A．

12．（2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题）如图，在正方形中，点H在边上（不与点A、D重合）， ， 交正方形外角的平分线于点F，连接交 于点M，连接交 于点G，交于点N，连接 ．则下列结论：① ；②点G是的中点；③若点H是的中点，则 ；④ ；⑤若 ，则 ，其中正确的结论是（ ）

A．①②③④ B．①③⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤

【答案】A

【分析】连接 ，可得 ， 垂直平分 ，先证明点B、H、D、F四点共圆，即可判断①；根据垂直平分 ，结合互余可证明 ，即有 ，则可判断②正确；证明 ，即有 ，可判断④；根据相似有 ，根据可得 ，再证明 ，可得 ，即可判断⑤；根据点H是的中点，设 ，即求出 ，同理可证明 ，可得 ，即可得 ，进而可判断③．

【详解】连接 ，如图，

∵四边形是正方形，

∴ ， ， ， 垂直平分 ，

∴ ，

∵ 平分 ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴点B、H、D、F四点共圆，

∴ ， ，

∴ ，故①正确，

∵ 垂直平分 ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴点G是的中点，故②正确，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

又∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，故④正确，

∴ ，

若 ，则 ，

∴ ，

∴ ，即 ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，故⑤错误，

如图，③若点H是的中点，设 ，即 ，

∴ ，

∴ ，

同理可证明 ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

∵ ，

∴在中， ，

，故③正确，

则正确的有：①②③④，

故选：A．

【点睛】本题是一道几何综合题，主要考查了正方形的性质，相似三角形的判定与性质，正弦，圆周角定理以及勾股定理等知识，证明点B、H、D、F四点共圆， ，是解答本题的关键．

二、填空题

13．（2024·黑龙江绥化·中考真题）如图，用热气球的探测器测一栋楼的高度，从热气球上的点测得该楼顶部点的仰角为 ，测得底部点的俯角为 ，点与楼的水平距离 ，则这栋楼的高度为m（结果保留根号）．

【答案】 /

【分析】本题考查解直角三角形—仰角俯角问题．注意准确构造直角三角形是解答此题的关键．根据题意得 ，然后利用三角函数求解即可．

【详解】解：依题意， ．

在中， ，

在中， ，

∴ ．

故答案为： ．

14．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）综合实践课上，航模小组用无人机测量古树的高度．如图，点C处与古树底部A处在同一水平面上，且米，无人机从C处竖直上升到达D处，测得古树顶部B的俯角为 ，古树底部A的俯角为 ，则古树AB的高度约为米（结果精确到0.1米；参考数据： ， ， ）．

【答案】

【分析】本题考查了解直角三角形的应用．过点D作 ，由题意知： 米， ， ，推出是等腰直角三角形，在中，利用正切函数求出的值，根据计算求解可得的值．

【详解】解：如图，过点D作 ，交的延长线于点M，

∴四边形是矩形，

∴ 米，

∵ ， ， ，

∴ 是等腰直角三角形，

∴ 米，

在中， （米），

∴ （米），

∴古树的高度约为米．

故答案为： ．

15．（2024·湖北武汉·中考真题）黄鹤楼是武汉市著名的旅游景点，享有“天下江山第一楼”的美誉．在一次综合实践活动中，某数学小组用无人机测量黄鹤楼的高度，具体过程如下：如图，将无人机垂直上升至距水平地面的C处，测得黄鹤楼顶端A的俯角为 ，底端B的俯角为 ，则测得黄鹤楼的高度是m．（参考数据： ）

【答案】51

【分析】本题主要考查解直角三角形的应用，理解题意，作出辅助线是解题关键．延长交距水平地面的水平线于点D，根据 ，求出 ，即可求解．

【详解】解：延长交距水平地面的水平线于点D，如图，

由题可知， ，

设 ，

∵

∴

∴

∴

∴

故答案为：51．

16．（2024·四川内江·中考真题）如图，在矩形中， ， ，点在 上，将矩形沿 折叠，点恰好落在边上的点处，那么．

【答案】 /

【分析】先根据矩形的性质得 ， ，再根据折叠的性质得 ， ，在中，利用勾股定理计算出 ，则 ，设 ，则 ，然后在中根据勾股定理得到 ，解方程即可得到x，进一步得到的长，再根据正切数的定义即可求解．

【详解】解：∵四边形为矩形，

∴ ， ， ，

∵矩形沿直线折叠，顶点恰好落在边上的处，

∴ ， ，

∴在中， ，

∴ ，

设 ，则

∵在中， ，

∴ ，解得 ，

∴ ，

∴ ．

故答案为：

【点睛】本题考查了折叠的性质：折叠是一种对称变换，它属于轴对称，折叠前后图形的形状和大小不变，位置变化，对应边和对应角相等．也考查了矩形的性质和勾股定理，正切的定义．

17．（2024·江苏盐城·中考真题）如图，小明用无人机测量教学楼的高度，将无人机垂直上升距地面的点P处，测得教学楼底端点A的俯角为 ，再将无人机沿教学楼方向水平飞行至点Q处，测得教学楼顶端点B的俯角为 ，则教学楼的高度约为m．（精确到 ，参考数据： ， ， ）

【答案】17

【分析】本题主要考查解直角三角形的实际应用，延长交直线于点H，先用三角函数解求出 ，进而求出 ，再证 ，最后根据即可求解．

【详解】解：如图，延长交直线于点H，则 ，

由题意知 ，

在中， ，即 ，

解得 ，

，

， ，

，

，

，

故答案为：17．

18．（2024·北京·中考真题）如图，在正方形中，点在 上， 于点 ， 于点 ．若 ， ，则的面积为．

【答案】

【分析】根据正方形的性质，得 ， ，得到 ，结合 ，得到 , ， ，求得的长，解答即可.

本题考查了正方形的性质，解直角三角形的相关计算，熟练掌握解直角三角形的相关计算是解题的关键.

【详解】解：根据正方形的性质，得 ， ，

∴ ，

∵ ，

∴ ,

，

，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ 的面积为 ；

故答案为： ．

19．（2024·甘肃临夏·中考真题）如图，对折边长为2的正方形纸片 ， 为折痕，以点为圆心， 为半径作弧，分别交 ， 于 ， 两点，则的长度为（结果保留 ）．

【答案】 /

【分析】本题主要考查了弧长的计算、正方形的性质及翻折变换（折叠问题），解直角三角形，熟知正方形的性质、图形翻折的性质及弧长的计算公式是解题的关键．

由对折可知， ，过点E作的垂线，进而可求出的度数，则可得出的度数，最后根据弧长公式即可解决问题．

【详解】解：∵折叠，且四边形是正方形

四边形是矩形， ，

则 ， ．

过点E作于P，

则 ，

，

在中， ，

，

则 ，

的长度为： ，

故答案为：

20．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图，数学活动小组在用几何画板绘制几何图形时，发现了如“花朵”形的美丽图案，他们将等腰三角形OBC置于平面直角坐标系中，点O的坐标为 ，点B的坐标为 ，点C在第一象限， ．将沿x轴正方向作无滑动滚动，使它的三边依次与x轴重合，第一次滚动后，点O的对应点为 ，点C的对应点为 ， 与的交点为 ，称点为第一个“花朵”的花心，点为第二个“花朵”的花心；……；按此规律， 滚动2024次后停止滚动，则最后一个“花朵”的花心的坐标为．

【答案】

【分析】本题考查了解直角三角形，等腰直角的性质，点的坐标规律探索．连接 ，求得 ， ， ，分别得到 ， ， ， ，推导得到 ， 滚动一次得到 ， 滚动四次得到 ， 滚动七次得到 ，由此得到滚动2024次后停止滚动，则 ，据此求解即可．

【详解】解：连接 ，

由题意得 ， ， ，

∴ ，

∴ ， ， ，

∴ ，

∴ ，

，

同理 ，

，

，

滚动一次得到 ， 滚动四次得到 ， 滚动七次得到 ，

∴ 滚动2024次后停止滚动，则时， ，

故答案为： ．

21．（2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题）矩形中， ， ，将沿过点A的一条直线折叠，折痕交直线于点 （点P不与点B重合），点的对称点落在矩形对角线所在的直线上，则长为．

【答案】 或或10

【分析】本题考查了矩形与折叠问题，解直角三角形，先根据点的对称点落在矩形对角线所在的直线上的不同位置分三种情况，画出对应的图形，再根据矩形性质，利用解直角三角形求出即可．

【详解】解：①点的对称点落在矩形对角线上，如图1，

∵在矩形中， ， ，

由折叠性质可知： ，

∴

∴

∴ ，

∴

∴ ；

②点的对称点落在矩形对角线上，如图2，

∵在矩形中， ， ， ，

∴ ，

∴ ，

由折叠性质可知： ， ，

∴

∴ ；

③点的对称点落在矩形对角线延长线上，如图3，

∵在矩形中， ， ， ，

∴ ，

∴ ，

由折叠性质可知： ， ，

∴

∴ ；

综上所述：则长为或 或10．

故答案为： 或或10．

22．（2024·山东泰安·中考真题）在综合实践课上，数学兴趣小组用所学数学知识测量大汶河某河段的宽度，他们在河岸一侧的瞭望台上放飞一只无人机，如图，无人机在河上方距水面高60米的点处测得瞭望台正对岸A处的俯角为 ，测得瞭望台顶端处的俯角为 ，已知瞭望台高12米（图中点 ， ， ， 在同一平面内），那么大汶河此河段的宽为米．（参考数据： ， ， ， ）

【答案】74

【分析】本题主要考查解直角三角形的应用—仰角、俯角问题等知识点，熟练掌握解直角三角形是解题关键．

根据题意可得 ，则 ，再通过解直角三角形求得和 ，最后根据线段的和差即可解答．

【详解】解：由题知 ,

∴ ,

在 ，

∴ ,

∴ ,

在中， ,

∴ ,

∴ ．

故答案为：74．

23．（2024·四川达州·中考真题）如图，在中， ．点在线段上， ．若 ， ，则的面积是．

【答案】

【分析】本题考查解直角三角形，勾股定理．过作 于 ，设 ，则 ，利用列出等式即可．

【详解】解：过作 于 ，

， ， ，

是等腰直角三角形

设 ，则

解得 （舍去）或

经检验是原分式方程的解，

．

故答案为： ．

24．（2024·贵州·中考真题）如图，在菱形中，点E，F分别是 ， 的中点，连接 ， ．若 ， ，则的长为．

【答案】 /

【分析】延长 ， 交于点M，根据菱形的性质和中点性质证明 ， ，过E点作交N点，根据三角函数求出 ， ， ， ，在中利用勾股定理求出 ，根据菱形的性质即可得出答案．

【详解】延长 ， 交于点M，

在菱形中，点E，F分别是 ， 的中点，

， ， ， ，

在和 中

，

，

，

在和 中

，

，

， ，

，

，

过E点作于N点，

， ，

， ，

，

，

在中

，

即 ，

，

，

故答案为： ．

【点睛】本题考查了菱形的性质，全等三角形的判定和性质，运用三角函数解直角三角形，勾股定理等，正确添加辅助线构造直角三角形是解本题的关键．

25．（2024·广东深圳·中考真题）如图，在中， ， ，D为上一点，且满足 ，过D作交 延长线于点E，则．

【答案】

【分析】本题考查了解直角三角形、勾股定理，平行线分线段成比例，先设 ，根据 ， ，得出再分别用勾股定理求出 ，故 ，再运用解直角三角形得出 ， ，代入 ，化简即可作答．

【详解】解：如图，过点A作垂足为H,

∵ ， ，

设 ，

∴ ，

∵ ， ，

∴ ，

∵ ，

∴ ，

解得

∴ ， ，

∴ ， ，

∴ ，

过点C作垂足为M，

∴ ， ，

∵ , ，

∴ ，

∴ ，

故答案为： ．

26．（2024·黑龙江绥化·中考真题）在矩形中， ， ，点在直线上，且 ，则点到矩形对角线所在直线的距离是 ．

【答案】 或或

【分析】本题考查了矩形的性质，解直角三角形，设交于点 ，点在线段上， 在的延长线上，过点作 ， 的垂线，垂足分别为 ，进而分别求得垂线段的长度，即可求解．

【详解】解：∵四边形是矩形， ， ，

∴ ， ，

∴

∴ ， ，

如图所示，设交于点 ，点在线段上， 在的延长线上，过点作 ， 的垂线，垂足分别为

∵

∴

当在线段上时，

∴

在中，

∵

在中， ；

当E在射线上时，

在中，

∴

∴

∴

∴ ，

在中，

综上所述，点到对角线所在直线的距离为： 或或

故答案为： 或或 ．

三、解答题

27．（2024·内蒙古通辽·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】本题考查的是含特殊角的三角函数值的混合运算，先计算绝对值，零指数幂，代入特殊角的三角函数值，再合并即可；

【详解】解：

．

28．（2024·四川甘孜·中考真题）如图，一艘海轮位于灯塔的北偏东方向，距离灯塔100海里的处，它沿正南方向航行一段时间后，到达位于灯塔的南偏东方向上的处．这时， 处距离处有多远？（参考数据： ， ， ）

【答案】 处距离处有140海里．

【分析】本题考查了解直角三角形的应用方向角问题．过作 于 ，解直角三角形即可得到结论．

【详解】解：过作 于 ，

在中， ， 海里，

（海里），

（海里），

在中， ，

（海里），

（海里），

答： 处距离处有140海里．

29．（2024·北京·中考真题）计算：

【答案】

【分析】本题考查了实数的运算，特殊角的三角函数值，熟练掌握知识点是解题的关键．

依次根据零指数幂，二次根式的性质，特殊角的三角函数值，绝对值的意义化简计算即可．

【详解】解：原式

．

30．（2024·湖南长沙·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】本题考查了实数的混合运算，先根据绝对值、零指数幂、负整数指数幂的意义，特殊角的三角函值化简，再算加减即可．

【详解】解：原式

．

31．（2024·广东深圳·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】本题考查特殊锐角三角函数值，零指数幂，绝对值以及负整数指数幂．先将各项化简，再算乘法，最后从左往右计算即可得

【详解】解：

．

32．（2024·黑龙江大兴安岭地·中考真题）先化简，再求值： ，其中 ．

【答案】 ，

【分析】本题主要考查分式的化简求值及特殊三角函数值，先对分式进行化简，然后利用特殊三角函数值进行代值求解即可．

【详解】解：原式

，

当时原式 ．

33．（2024·吉林·中考真题）图①中的吉林省广播电视塔，又称“吉塔”．某直升飞机于空中A处探测到吉塔，此时飞行高度 ，如图②，从直升飞机上看塔尖C的俯角 ，看塔底D的俯角 ，求吉塔的高度 （结果精确到0.1m）．（参考数据： ， ， ）

【答案】

【分析】本题考查了解直角三角形的应用，正确理解题意和添加辅助线是解题的关键．

先解得到 ，再解 ， ，即可求解 ．

【详解】解：延长交 于点G，由题意得 ，

在中， ，

∴ ，

在中， ，

∴ ，

∴ ，

答：吉塔的高度约为 ．

34．（2024·青海·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】本题考查了特殊值的三角函数值、零指数幂和绝对值，根据相关运算法则化简后合并即可．

【详解】解：

35．（2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】本题考查实数的混合运算．根据零指数幂，负整数指数幂，特殊角的三角函数值计算即可得出答案．

【详解】解：

．

36．（2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题）综合实践活动中，数学兴趣小组利用无人机测量大楼的高度．如图，无人机在离地面40米的处，测得操控者的俯角为 ，测得楼楼顶处的俯角为 ，又经过人工测量得到操控者和大楼之间的水平距离是80米，则楼的高度是多少米？（点都在同一平面内，参考数据： ）

【答案】楼的高度为米．

【分析】本题考查了解直角三角形的应用，矩形的判定与性质等知识．过作 于 ，过作 于 ，则四边形是矩形，则 ， ，由题意知 ， ，根据求 的值，根据求 的值即可．

【详解】解：如图，过作 于 ，过作 于 ，则四边形是矩形，

∴ ， ，

由题意知 ， ，

∴ ，

∴ ，

∴楼的高度为米．

37．（2024·内蒙古通辽·中考真题）在“综合与实践”活动课上，活动小组测量一棵杨树的高度．如图，从C点测得杨树底端B点的仰角是 ， 长6米，在距离C点4米处的点测得杨树顶端A点的仰角为 ，求杨树的高度（精确到米， ， ， 在同一平面内，点C，D在同一水平线上．参考数据： ．

【答案】 米

【分析】本题考查了解直角三角形的应用——仰角俯角问题，勾股定理，等腰直角三角形性质定理，熟练掌握勾股定理是解题的关键．分别在表示出 ， ，在得出 ，在中，根据等腰三角形的性质得 ，即可得出答案．

【详解】解：过点B作于点E，

在中， ， 米，

∴ 米， 米，

米，

米

在中， ，

米，

米，

，

米．

答：杨树的高度约米．

38．（2024·湖南·中考真题）某数学研究性学习小组在老师的指导下，利用课余时间进行测量活动．

请根据表格中提供的信息，解决下列问题（结果保留整数）：

(1)求线段和 的长度：

(2)求底座的底面的面积．

【答案】(1)7米；3米

(2)18平方米

【分析】题目主要考查解三角形的应用，理解题意，结合图形求解是解题关键．

（1）根据题意得 ，即可确定长度，再由得出米，即可求解；

（2）过点A作于点M，继续利用正切函数确定米，即可求解面积．

【详解】（1）解：∵ ， 的长为4米， ，

∴ ，

∴ 米；

∵ ，

∴ 米，

∴ 米；

（2）过点A作于点M，如图所示：

∵ ，

∴ ，

∵ 米，

∴ 米，

∴ 米，

∴底座的底面的面积为： 平方米．

39．（2024·贵州·中考真题）综合与实践：小星学习解直角三角形知识后，结合光的折射规律进行了如下综合性学习．

【实验操作】

第一步：将长方体空水槽放置在水平桌面上，一束光线从水槽边沿A处投射到底部B处，入射光线与水槽内壁的夹角为 ；

第二步：向水槽注水，水面上升到的中点E处时，停止注水．（直线为法线， 为入射光线， 为折射光线．）

【测量数据】

如图，点A，B，C，D，E，F，O，N， 在同一平面内，测得 ， ，折射角 ．

【问题解决】

根据以上实验操作和测量的数据，解答下列问题：

(1)求的长；

(2)求B，D之间的距离（结果精确到0.1cm）．

（参考数据： ， ， ）

【答案】(1)

(2)

【分析】本题考查解直角三角形的应用，解答本题的关键是明确题意，利用数形结合的思想解答．

（1）根据等腰三角形的性质计算出的值；

（2）利用锐角三角函数求出长，然后根据计算即可．

【详解】（1）解：在中， ，

∴ ，

∴ ，

（2）解：由题可知 ，

∴ ，

又∵ ，

∴ ，

∴ ．

40．（2024·河南·中考真题）如图1，塑像在底座上，点D是人眼所在的位置．当点B高于人的水平视线时，由远及近看塑像，会在某处感觉看到的塑像最大，此时视角最大．数学家研究发现：当经过A，B两点的圆与水平视线相切时（如图2），在切点P处感觉看到的塑像最大，此时为最大视角．

(1)请仅就图2的情形证明 ．

(2)经测量，最大视角为 ，在点P处看塑像顶部点A的仰角为 ，点P到塑像的水平距离为 ．求塑像的高（结果精确到 ．参考数据： ）．

【答案】(1)见解析

(2)塑像的高约为

【分析】本题考查了圆周角定理，三角形外角的性质，解直角三角形的应用等知识，解题的关键是：

（1）连接 ，根据圆周角定理得出 ，根据三角形外角的性质得出 ，然后等量代换即可得证；

（2）在中，利用正切的定义求出 ，在中，利用正切的定义求出 ，即可求解．

【详解】（1）证明：如图，连接 ．

则 ．

∵ ，

∴ ．

（2）解：在中， ， ．

∵ ，

∴ ．

∵ ，

∴ ．

在中， ，

∴ ．

∴ ．

答：塑像的高约为 ．

41．（2024·天津·中考真题）综合与实践活动中，要用测角仪测量天津海河上一座桥的桥塔的高度（如图①）．某学习小组设计了一个方案：如图②，点依次在同一条水平直线上， ，垂足为 ．在处测得桥塔顶部的仰角（ ）为 ，测得桥塔底部的俯角（ ）为 ，又在处测得桥塔顶部的仰角（ ）为 ．

(1)求线段的长（结果取整数）；

(2)求桥塔的高度（结果取整数）．参考数据： ．

【答案】(1)

(2)

【分析】此题考查了解直角三角形的应用，数形结合是解题的关键．

（1）设 ，在中， ．在中， ．则 ．解方程即可；

（2）求出 ，根据即可得到答案．

【详解】（1）解：设 ，由 ，得 ．

，垂足为 ，

．

在中， ，

．

在中， ，

．

．

得 ．

答：线段的长约为 ．

（2）在中， ，

．

．

答：桥塔的高度约为 ．

42．（2024·四川乐山·中考真题）我国明朝数学家程大位写过一本数学著作《直指算法统宗》，其中有一道与荡秋千有关的数学问题是使用《西江月》词牌写的：

平地秋千未起，踏板一尺离地．

送行二步与人齐，五尺人高曾记．

仕女佳人争蹴，终朝笑语欢嬉．

良工高士素好奇，算出索长有几？

词写得很优美，翻译成现代汉语的大意是：有一架秋千，当它静止时，踏板离地1尺，将它往前推进10尺（5尺为一步），秋千的踏板就和某人一样高，这个人的身高为5尺．（假设秋千的绳索拉的很直）

(1)如图1，请你根据词意计算秋千绳索的长度；

(2)如图2，将秋千从与竖直方向夹角为α的位置释放，秋千摆动到另一侧与竖直方向夹角为β的地方 ，两次位置的高度差 ．根据上述条件能否求出秋千绳索的长度？如果能，请用含α、β和h的式子表示；如果不能，请说明理由．

【答案】(1)秋千绳索的长度为尺

(2)能，

【分析】该题主要考查了勾股定理的应用以及解直角三角形的应用，解题的关键是掌握以上知识点．

（1）如图，过点作 ，垂足为点B．设秋千绳索的长度为x尺．由题可知， ， ， ，得出 ．在中，由勾股定理解得 ，即可求解；

（2）由题可知， ， ．在中，得出 ，同理， ．再根据 ，列等式即可求出 ．

【详解】（1）解：如图，过点作 ，垂足为点B．

设秋千绳索的长度为x尺．

由题可知， ， ， ，

∴ ．

在中，由勾股定理得：

∴ ．

解得 ．

答：秋千绳索的长度为尺．

（2）能．

由题可知， ， ．

在中， ，

同理， ．

∵ ，

∴ ．

∴ ．

43．（2024·山东·中考真题）【实践课题】测量湖边观测点和湖心岛上鸟类栖息点之间的距离

【实践工具】皮尺、测角仪等测量工具

【实践活动】某班甲小组根据湖岸地形状况，在岸边选取合适的点 ．测量 ， 两点间的距离以及和 ，测量三次取平均值，得到数据： 米， ， ．画出示意图，如图

【问题解决】（1）计算 ， 两点间的距离．

（参考数据： ， ， ， ， ）

【交流研讨】甲小组回班汇报后，乙小组提出了另一种方案：

如图2，选择合适的点 ， ， ，使得 ， ， 在同一条直线上，且 ， ，当 ， ， 在同一条直线上时，只需测量即可．

（2）乙小组的方案用到了________．（填写正确答案的序号）

①解直角三角形 ②三角形全等

【教师评价】甲、乙两小组的方案都很好，对于实际测量，要根据现场地形状况选择可实施的方案．

【答案】（1） ， 两点间的距离为米；（2）②

【分析】本题考查的是全等三角形的判定与性质的应用，解直角三角形的应用，灵活应用知识点是解本题的关键；

（1）如图，过作 于 ，先求解 ， ，再求解及 即可；

（2）由全等三角形的判定方法可得 ，可得 ，从而可得答案.

【详解】解：如图，过作 于 ，

∵ 米， ， ， ，

∴ ，

，

∵ ， ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ （米）；

即 ， 两点间的距离为米；

（2）∵ ， ，当 ， ， 在同一条直线上时，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴只需测量即可得到长度；

∴乙小组的方案用到了②；

44．（2024·北京·中考真题）如图，在四边形中， 是的中点， ， 交于点 ， ， .

(1)求证：四边形为平行四边形；

(2)若 ， ， ，求的长.

【答案】(1)见详解

(2)

【分析】（1）根据三角形的中位线定理得到 ，而 ，即可求证；

（2）解求得 ，由三角形的中位线定理和平行四边形的性质得到 ，最后对运用勾股定理即可求解．

【详解】（1）证明：∵ 是的中点， ，

∴ ，

∵ ，

∴四边形为平行四边形；

（2）解：∵ ，

∴ ，

在中， ， ，

∴ ，

∵ 是的中点，

∴ ，

∵四边形为平行四边形，

∴ ，

∴在中，由勾股定理得 ．

【点睛】本题考查了平行四边形的判定与性质，三角形的中位线定理，解直角三角形，勾股定理，熟练掌握知识点是解决本题的关键．

45．（2024·甘肃临夏·中考真题）乾元塔（图1）位于临夏州临夏市的北山公园内，共九级，为砼框架式结构，造型独特别致，远可眺太子山露骨风月，近可收临夏市城建全貌，巍巍峨峨，傲立苍穹．某校数学兴趣小组在学习了“解直角三角形”之后，开展了测量乾元塔高度的实践活动． 为乾元塔的顶端， ，点 ， 在点的正东方向，在点用高度为1.6米的测角仪（即米）测得点仰角为 ，向西平移14.5米至点 ，测得点仰角为 ，请根据测量数据，求乾元塔的高度 ．（结果保留整数，参考数据： ， ， ）

【答案】乾元塔的高度约为米

【分析】本题考查解直角三角形的应用，设平移后得到 ，延长交 于点 ，设 ，分别解 ，表示出的长，列出方程进行求解即可．

【详解】解：设平移后得到 ，延长交 于点 ，则： ， ， ，

设 ，则： ，

在中， ，

在中， ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ；

答：乾元塔的高度约为米．

46．（2024·安徽·中考真题）科技社团选择学校游泳池进行一次光的折射实验，如图，光线自点处发出，经水面点折射到池底点处．已知与水平线的夹角 ，点到水面的距离 m，点处水深为 ，到池壁的水平距离 ，点在同一条竖直线上，所有点都在同一竖直平面内．记入射角为 ，折射角为 ，求的值（精确到 ，参考数据： ， ， ）．

【答案】

【分析】本题考查了解直角三角形，勾股定理，三角函数，过点于 ，则 ， ，由题意可得， ， ， ，

解求出 、 ，可求出 ，再由勾股定理可得 ，进而得到 ，即可求解，正确作出辅助线是解题的关键．

【详解】解：过点于 ，则 ， ，由题意可得， ， ， ，

在中， ， ，

∴ ， ，

∴ ，

∴在 ， ，

∴ ，

∴ ．

47．（2024·浙江·中考真题）如图，在中， ， 是边上的中线， ．

(1)求的长；

(2)求的值．

【答案】(1)14

(2)

【分析】本题考查了三角形的高、中线的定义，勾股定理，解直角三角形，分别解与 ，得出 ， 是解题的关键．

（1）先由三角形的高的定义得出 ，再利用得出 ；在 ，根据勾股定理求出 ，然后根据即可求解．

（2）先由三角形的中线的定义求出的值，则 ，然后在中根据正弦函数的定义即可求解．

【详解】（1）解：在中， ，

∴ ，

在中， ，

∴ ，

∴ ；

（2）∵ 是边上的中线，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ．

48．（2024·甘肃·中考真题）习近平总书记于2021年指出，中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和．甘肃省风能资源丰富，风力发电发展迅速．某学习小组成员查阅资料得知，在风力发电机组中，“风电塔筒”非常重要，它的高度是一个重要的设计参数．于是小组成员开展了“测量风电塔筒高度”的实践活动．如图，已知一风电塔筒垂直于地面，测角仪 ， 在两侧， ，点C与点E相距 （点C，H，E在同一条直线上），在D处测得简尖顶点A的仰角为 ，在F处测得筒尖顶点A的仰角为 ．求风电塔筒的高度．（参考数据： ， ， ．）

【答案】

【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用，矩形的性质与判定，过点作 于G，连接 ，则四边形是矩形，可得 ， ，再证明四边形是矩形，则 ， ，进一步证明三点共线，得到 ；设 ，解得到 ；解得到 ；则 ，解得 ，即 ，则 ．

【详解】解：如图所示，过点作 于G，连接 ，则四边形是矩形，

∴ ， ，

∵ ，

∴ ，

由题意可得 ，

∴ ，

∴四边形是矩形，

∴ ， ，

∴ ，

∴ 三点共线，

∴ ；

设 ，

在中， ，

∴

∴ ；

在中， ，

∴

∴ ；

∴ ，

解得 ，

∴ ，

∴ ，

∴风电塔筒的高度约为 ．

49．（2024·河北·中考真题）中国的探月工程激发了同学们对太空的兴趣．某晚，淇淇在家透过窗户的最高点P恰好看到一颗星星，此时淇淇距窗户的水平距离 ，仰角为 ；淇淇向前走了后到达点D，透过点P恰好看到月亮，仰角为 ，如图是示意图．已知，淇淇的眼睛与水平地面的距离 ，点P到的距离 ， 的延长线交于点E．（注：图中所有点均在同一平面）

(1)求的大小及的值；

(2)求的长及的值．

【答案】(1) ，

(2) ，

【分析】本题考查的是解直角三角形的应用，理解仰角与俯角的含义以及三角函数的定义是解本题的关键；

（1）根据题意先求解 ，再结合等腰三角形的性质与正切的定义可得答案；

（2）利用勾股定理先求解 ，如图，过作 于 ，结合 ，设 ，则 ，再建立方程求解 ，即可得到答案．

【详解】（1）解：由题意可得： ， ， ，

， ，

∴ ， ， ，

∴ ，

∴ ， ；

（2）解：∵ ， ，

∴ ，

如图，过作 于 ，

∵ ，设 ，则 ，

∴ ，

解得： ，

∴ ，

∴ ．

50．（2024·四川广元·中考真题）计算： ．

【答案】

【分析】此题考查了实数的混合运算，特殊的三角函数值，零次幂及负指数幂计算，正确掌握各计算法则是解题的关键．

【详解】解：原式 ．

51．（2024·四川广元·中考真题）小明从科普读物中了解到，光从真空射入介质发生折射时，入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值叫做介质的“绝对折射率”，简称“折射率”．它表示光在介质中传播时，介质对光作用的一种特征．

(1)若光从真空射入某介质，入射角为 ，折射角为 ，且 ， ，求该介质的折射率；

(2)现有一块与（1）中折射率相同的长方体介质，如图①所示，点A，B，C，D分别是长方体棱的中点，若光线经真空从矩形对角线交点O处射入，其折射光线恰好从点C处射出．如图②，已知 ， ，求截面的面积．

【答案】(1) ；

(2) ．

【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用，勾股定理等知识，

（1）根据 ，设 ，则 ，利用勾股定理求出 ，进而可得 ，问题即可得解；

（2）根据折射率与（1）的材料相同，可得折射率为 ，根据 ，可得 ，则有 ，在中，设 ， ，问题随之得解．

【详解】（1）∵ ，

∴如图，

设 ，则 ，由勾股定理得， ，

∴ ，

又∵ ，

∴ ，

∴折射率为： ．

（2）根据折射率与（1）的材料相同，可得折射率为 ，

∵ ，

∴ ，

∴ ．

∵四边形是矩形，点O是中点，

∴ ， ，

又∵ ，

∴ ，

在中，设 ， ，

由勾股定理得， ，

∴ ．

又∵ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴截面的面积为： ．

52．（2024·内蒙古包头·中考真题）如图，学校数学兴趣小组开展“实地测量教学楼的高度”的实践活动．教学楼周围是开阔平整的地面，可供使用的测量工具有皮尺、测角仪（皮尺的功能是直接测量任意可到达的两点间的距离；测角仪的功能是测量角的大小）．

(1)请你设计测量教学楼的高度的方案，方案包括画出测量平面图，把应测数据标记在所画的图形上（测出的距离用等表示，测出的角用等表示），并对设计进行说明；

(2)根据你测量的数据，计算教学楼的高度（用字母表示）．

【答案】(1)见解析

(2)

【分析】本题考查了解直角三角形的应用，解题的关键是：

（1）将测角仪放在D处，用皮尺测量出D到的距离为m，用测角仪测出A的仰角为 ，测出B的俯角为即可；

（2）过C作于E，分别在和 中，利用正切的定义求出 、 ，即可求解．

【详解】（1）解：如图，将测角仪放在D处，用皮尺测量出D到的距离为m，用测角仪测出A的仰角为 ，测出B的俯角为 ；

（2）解：如图，过C作于E，

则四边形是矩形， ， ，

∴ ， ，

在中， ，

在中， ，

∴ ，

答：教学楼的高度为 ．

53．（2024·甘肃·中考真题）马家窑文化以发达的彩陶著称于世，其陶质坚固，器表细腻，红、黑、白彩共用，彩绘线条流畅细致，图案繁缛多变，形成了绚丽典雅的艺术风格，创造了一大批令人惊叹的彩陶艺术精品，体现了古代劳动人民的智慧．如图1的彩陶纹样呈现的是三等分圆周，古人用等边三角形三点定位的方法确定圆周的三等分点，这种方法和下面三等分圆周的方法相通．如图2，已知和圆上一点M．作法如下：

①以点M为圆心， 长为半径，作弧交于A，B两点；

②延长交 于点C；

即点A，B，C将的圆周三等分．

(1)请你依据以上步骤，用不带刻度的直尺和圆规在图2中将的圆周三等分（保留作图痕迹，不写作法）；

(2)根据（1）画出的图形，连接 ， ， ，若的半径为 ，则的周长为______ ．

【答案】(1)见解析

(2)

【分析】（1）根据尺规作图的基本步骤解答即可；

（2）连接 ，设的交点为D，得到 ，根据的半径为 ， 是直径， 是等边三角形，计算即可．

本题考查了尺规作图，圆的性质，等边三角形的性质，熟练掌握尺规作图的方法和圆的性质是解题的关键．

【详解】（1）根据基本作图的步骤，作图如下：

则点A，B，C是求作的的圆周三等分点．

（2）连接 ，设的交点为D，

根据垂径定理得到 ，

∵ 的半径为 ， 是直径， 是等边三角形，

∴ ， ，

∴ ，

∴ 的周长为 ，

故答案为： ．

54．（2024·黑龙江牡丹江·中考真题）如图，某数学活动小组用高度为米的测角仪 ，对垂直于地面的建筑物的高度进行测量， 于点C．在B处测得A的仰角 ，然后将测角仪向建筑物方向水平移动6米至处， 于点G，测得A的仰角 ， 的延长线交于点E，求建筑物的高度（结果保留小数点后一位）．（参考数据： ）

【答案】17.5米

【分析】本题主要考查了矩形的性质与判定，解直角三角形的实际应用，由题意可得四边形是矩形，则 ．解直角三角形得到 ，进而得到 ，据此求出即可得到答案．

【详解】解：根据题意可知四边形是矩形，

．

如图， ．

，

．

，

．

（米）

答：建筑物的高度约为米．

55．（2024·广东·中考真题）中国新能源汽车为全球应对气候变化和绿色低碳转型作出了巨大贡献．为满足新能源汽车的充电需求，某小区增设了充电站，如图是矩形充电站的平面示意图，矩形是其中一个停车位．经测量， ， ， ， ， 是另一个车位的宽，所有车位的长宽相同，按图示并列划定．

根据以上信息回答下列问题：（结果精确到 ，参考数据 ）

(1)求的长；

(2)该充电站有20个停车位，求的长．

【答案】(1)

(2)

【分析】本题主要考查了矩形的性质，解直角三角形的实际应用：

（1）先由矩形的性质得到 ，再解得到 ，接着解直角三角形得到 ，进而求出 ，据此可得答案；

（2）解得到 ，解得到 ，再根据有20个停车位计算出的长即可得到答案．

【详解】（1）解：∵四边形是矩形，

∴ ，

在中， ， ，

∴ ， ，

∵四边形是矩形，

∴ ，

∴ ，

∴ ，

∴ ；

∵ ，

∴ ，

∴

（2）解：在中， ，

在中， ，

∵该充电站有20个停车位，

∴ ，

∵四边形是矩形，

∴ ．

56．（2024·广东广州·中考真题）2024年6月2日，嫦娥六号着陆器和上升器组合体（简称为“着上组合体”）成功着陆在月球背面．某校综合实践小组制作了一个“着上组合体”的模拟装置，在一次试验中，如图，该模拟装置在缓速下降阶段从点垂直下降到点，再垂直下降到着陆点 ，从点测得地面点的俯角为 ， 米， 米．

(1)求的长；

(2)若模拟装置从点以每秒2米的速度匀速下降到点，求模拟装置从点下降到点的时间．（参考数据： ， ， ）

【答案】(1) 的长约为8米；

(2)模拟装置从点下降到点的时间为秒．

【分析】本题考查了解直角三角形的应用——仰俯角问题，灵活运用锐角三角函数求边长是解题关键．

（1）过点作 交于点 ，根据余弦值求出的长即可；

（2）先由勾股定理，求出的长，再利用正弦值求出的长，进而得到的长，然后除以速度，即可求出下降时间．

【详解】（1）解：如图，过点作 交于点 ，

由题意可知， ，

，

在中， ， 米，

，

米，

即的长约为8米；

（2）解： 米， 米，

米，

在中， ， 米，

，

米，

米，

模拟装置从点以每秒2米的速度匀速下降到点，

模拟装置从点下降到点的时间为秒，

即模拟装置从点下降到点的时间为秒．

57．（2024·青海·中考真题）如图，某种摄像头识别到最远点的俯角是 ，识别到最近点的俯角是 ，该摄像头安装在距地面5m的点处，求最远点与最近点之间的距离 （结果取整数，参考数据： ， ， ）．

【答案】最远点与最近点之间的距离约是11m

【分析】本题考查解直角三角形．根据题意，先在中求 ，再在中求 ，最后求差即可．

【详解】解：根据题意得： ，

∵ ， ，

∴ ，

在中

∵

∴

∴

在中, ，

∴

∴

∴ ．

答：最远点与最近点之间的距离约是11m．

58．（2024·陕西·中考真题）问题提出

（1）如图1，在中， ， ，作的外接圆 ．则的长为________；（结果保留π）

问题解决

（2）如图2所示，道路的一侧是湿地．某生态研究所在湿地上建有观测点D，E，C，线段和 为观测步道，其中点A和点B为观测步道出入口，已知点E在上，且 ， ， ， ， ，现要在湿地上修建一个新观测点P，使 ．再在线段上选一个新的步道出入口点F，并修通三条新步道 ，使新步道经过观测点E，并将五边形的面积平分．

请问：是否存在满足要求的点P和点F?若存在，求此时的长；若不存在，请说明理由．（点A，B，C，P，D在同一平面内，道路与观测步道的宽、观测点及出入口的大小均忽略不计，结果保留根号）

【答案】（1） ；（2）存在满足要求的点P和点F，此时的长为 ．

【分析】（1）连接 ，证明等边三角形，再利用弧长公式计算即可求解；

（2）点P在以为圆心，圆心角为的圆上，如图，由题意知直线必经过的中点 ，得到四边形是平行四边形，求得 ，作于点 ，解直角三角形求得和 的长，再证明 ，利用相似三角形的性质求得 ，据此求解即可．

【详解】解：（1）连接 ，

∵ ，

∴ ，

∵ ，

∴ 等边三角形，

∵ ，

∴ ，

∴ 的长为 ；

故答案为： ；

（2）存在满足要求的点P和点F，此时的长为 ．理由如下，

解：∵ ， ，

∴ ，

∴ ，

∵ ，

∴四边形是平行四边形，

∵要在湿地上修建一个新观测点P，使 ，

∴点P在以为圆心， 为弦，圆心角为的圆上，如图，

∵ ，

∴经过点的直线都平分四边形的面积，

∵新步道经过观测点E，并将五边形的面积平分，

∴直线必经过的中点 ，

∴ 是的中位线，

∴ ，

∵ ， ，

∴四边形是平行四边形，

∴ ，

作于点 ，

∵四边形是平行四边形， ，

∴ ，

∵ ，

∴ ， ，

∵ ，

∴ ，

∴ ，即 ，

∴ ，

在中， ，

∴ ．

答：存在满足要求的点P和点F，此时的长为 ．

【点睛】本题考查了圆周角定理，解直角三角形，平行四边形的判定和性质，勾股定理，相似三角形的判定和性质，正确引出辅助线解决问题是解题的关键．