2021-2022学年青岛版九年级数学上册 2.5解直角三角形的应用解答 专题训练(word版含答案)

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名称 2021-2022学年青岛版九年级数学上册 2.5解直角三角形的应用解答 专题训练(word版含答案)
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资源类型 教案
版本资源 青岛版
科目 数学
更新时间 2022-02-15 16:52:41

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2021-2022学年青岛版九年级数学上册《2.5解直角三角形的应用》解答专题训练(附答案)
1.位于河南省登封市境内的元代观星台,是中国现存最早的天文台,也是世界文化遗产之一.
某校数学社团的同学们使用卷尺和自制的测角仪测量观星台的高度.如图所示,他们在地面一条水平步道MP上架设测角仪,先在点M处测得观星台最高点A的仰角为22°,然后沿MP方向前进16m到达点N处,测得点A的仰角为45°.测角仪的高度为1.6m.
(1)求观星台最高点A距离地面的高度(结果精确到0.1m.参考数据:sin22°≈0.37,cos22°≈0.93,tan22°≈0.40,≈1.41);
(2)“景点简介”显示,观星台的高度为12.6m.请计算本次测量结果的误差,并提出一条减小误差的合理化建议.
2.如图,小莹在数学综合实践活动中,利用所学的数学知识对某小区居民楼AB的高度进行测量,先测得居民楼AB与CD之间的距离AC为35m,后站在M点处测得居民楼CD的顶端D的仰角为45°,居民楼AB的顶端B的仰角为55°,已知居民楼CD的高度为16.6m,小莹的观测点N距地面1.6m.求居民楼AB的高度(精确到1m).(参考数据:sin55°≈0.82,cos55°≈0.57,tan55°≈1.43).
3.在数学实践与综合课上,某兴趣小组同学用航拍无人机对某居民小区的1、2号楼进行测高实践,如图为实践时绘制的截面图.无人机从地面点B垂直起飞到达点A处,测得1号楼顶部E的俯角为67°,测得2号楼顶部F的俯角为40°,此时航拍无人机的高度为60米,已知1号楼的高度为20米,且EC和FD分别垂直地面于点C和D,点B为CD的中点,求2号楼的高度.(结果精确到0.1)
(参考数据sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84,sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,tan67°≈2.36)
.如图,在东西方向的海岸上有两个相距6海里的码头B,D,某海岛上的观测塔A距离海岸5海里,在A处测得B位于南偏西22°方向.一艘渔船从D出发,沿正北方向航行至C处,此时在A处测得C位于南偏东67°方向.求此时观测塔A与渔船C之间的距离(结果精确到0.1海里).
(参考数据:sin22°≈,cos22°≈,tan22°≈,sin67°≈,cos67°≈,tan67°≈)
5.某兴趣小组为了测量大楼CD的高度,先沿着斜坡AB走了52米到达坡顶点B处,然后在点B处测得大楼顶点C的仰角为53°,已知斜坡AB的坡度为i=1:2.4,点A到大楼的距离AD为72米,求大楼的高度CD.
(参考数据:sin53°≈,cos53°≈,tan53°≈)
6.如图,为了测量某条河的对岸边C,D两点间的距离.在河的岸边与CD平行的直线EF上取两点A,B,测得∠BAC=45°,∠ABC=37°,∠DBF=60°,量得AB长为70米.求C,D两点间的距离(参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈).
7.如图,热气球位于观测塔P的北偏西50°方向,距离观测塔100km的A处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于观测塔P的南偏西37°方向的B处,这时,B处距离观测塔P有多远?(结果保留整数,参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75,sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.19.)
8.如图,小明利用学到的数学知识测量大桥主架在水面以上的高度AB,在观测点C处测得大桥主架顶端A的仰角为30°,测得大桥主架与水面交汇点B的俯角为14°,观测点与大桥主架的水平距离CM为60米,且AB垂直于桥面.(点A,B,C,M在同一平面内)
(1)求大桥主架在桥面以上的高度AM;(结果保留根号)
(2)求大桥主架在水面以上的高度AB.(结果精确到1米)
(参考数据sin14°≈0.24,cos14°≈0.97,tan14°≈0.25,≈1.73)
9.如图,A,B两点被池塘隔开,在AB外选一点C,连接AC,BC.测得BC=221m,∠ACB=45°,∠ABC=58°.根据测得的数据,求AB的长(结果取整数).
参考数据:sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60.
10.如图,公路MN为东西走向,在点M北偏东36.5°方向上,距离5千米处是学校A;在点M北偏东45°方向上距离6千米处是学校B.(参考数据:sin36.5°≈0.6,cos36.5°≈0.8,tan36.5°≈0.75).
(1)求学校A,B两点之间的距离;
(2)要在公路MN旁修建一个体育馆C,使得A,B两所学校到体育馆C的距离之和最短,求这个最短距离.
11.鄂州市某校数学兴趣小组借助无人机测量一条河流的宽度CD.如图所示,一架水平飞行的无人机在A处测得正前方河流的左岸C处的俯角为α,无人机沿水平线AF方向继续飞行50米至B处,测得正前方河流右岸D处的俯角为30°.线段AM的长为无人机距地面的铅直高度,点M、C、D在同一条直线上.其中tanα=2,MC=50米.
(1)求无人机的飞行高度AM;(结果保留根号)
(2)求河流的宽度CD.(结果精确到1米,参考数据:≈1.41,≈1.73)
12.如图,我国某海域有A,B两个港口,相距80海里,港口B在港口A的东北方向,点C处有一艘货船,该货船在港口A的北偏西30°方向,在港口B的北偏西75°方向,求货船与港口A之间的距离.(结果保留根号)
13.某市为了加快5G网络信号覆盖,在市区附近小山顶架设信号发射塔,如图所示.小军为了知道发射塔的高度,从地面上的一点A测得发射塔顶端P点的仰角是45°,向前走60米到达B点测得P点的仰角是60°,测得发射塔底部Q点的仰角是30°.请你帮小军计算出信号发射塔PQ的高度.(结果精确到0.1米,≈1.732)
14.如图,海岛B在海岛A的北偏东30方向,且与海岛A相距20海里,一艘渔船从海岛B出发,以5海里/时的速度沿北偏东75°方向航行,同时一艘快艇从海岛A出发,向正东方向航行.2小时后,快艇到达C处,此时渔船恰好到达快艇正北方向的E处.
(1)求∠ABE的度数;
(2)求快艇的速度及C,E之间的距离.
(参考数据:sin15°≈0.26,cos15°≈0.97,tan15°≈0.27,≈1.73)
15.如图,某楼房AB顶部有一根天线BE,为了测量天线的高度,在地面上取同一条直线上的三点C,D,A,在点C处测得天线顶端E的仰角为60°,从点C走到点D,测得CD=5米,从点D测得天线底端B的仰角为45°,已知A,B,E在同一条垂直于地面的直线上,AB=25米.
(1)求A与C之间的距离;
(2)求天线BE的高度.(参考数据:≈1.73,结果保留整数)
16.如图,一艘渔船位于小岛B的北偏东30°方向,距离小岛40nmile的点A处,它沿着点A的南偏东15°的方向航行.
(1)渔船航行多远距离小岛B最近(结果保留根号)?
(2)渔船到达距离小岛B最近点后,按原航向继续航行20nmile到点C处时突然发生事故,渔船马上向小岛B上的救援队求救,问救援队从B处出发沿着哪个方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是多少(结果保留根号)?
17.沿江大堤经过改造后的某处横断面为如图所示的梯形ABCD,高DH=12米,斜坡CD的坡度i=1:1.此处大堤的正上方有高压电线穿过,PD表示高压线上的点与堤面AD的最近距离(P、D、H在同一直线上),在点C处测得∠DCP=26°.
(1)求斜坡CD的坡角α;
(2)电力部门要求此处高压线离堤面AD的安全距离不低于18米,请问此次改造是否符合电力部门的安全要求?
(参考数据:sin26°≈0.44,tan26°≈0.49,sin71°≈0.95,tan71°≈2.90)
18.如图,一艘船由A港沿北偏东65°方向航行38km到B港,然后再沿北偏西42°方向航行至C港,已知C港在A港北偏东20°方向.
(1)直接写出∠C的度数;
(2)求A、C两港之间的距离.(结果用含非特殊角的三角函数及根式表示即可)
19.如实景图,由华菱涟钢集团捐建的早元街人行天桥于2019年12月18日动工,2020年2月28日竣工,彰显了国企的担当精神,展现了高效的“娄底速度”.该桥的引桥两端各由2个斜面和一个水平面构成,如示意图所示:引桥一侧的桥墩顶端E点距地面5m,从E点处测得D点俯角为30°,斜面ED长为4m,水平面DC长为2m,斜面BC的坡度为1:4,求处于同一水平面上引桥底部AB的长.(结果精确到0.1m,≈1.41,≈1.73).
20.如图,一个人骑自行车由A地到C地途经B地,当他由A地出发时,发现他的北偏东45°方向有一电视塔P.他由A地向正北方向骑行了3km到达B地,发现电视塔P在他北偏东75°方向,然后他由B地向北偏东15°方向骑行了6km到达C地.
(1)求A地与电视塔P的距离;
(2)求C地与电视塔P的距离.
21.如图,小岛C和D都在码头O的正北方向上,它们之间距离为6.4km,一艘渔船自西向东匀速航行,行驶到位于码头O的正西方向A处时,测得∠CAO=26.5°,渔船速度为28km/h,经过0.2h,渔船行驶到了B处,测得∠DBO=49°,求渔船在B处时距离码头O有多远?(结果精确到0.1km)
(参考数据:sin26.5°≈0.45,cos26.5°≈0.89,tan26.5°≈0.50,sin49°≈0.75,cos49°≈0.66,tan49°≈1.15)
22.图1是某种路灯的实物图片,图2是该路灯的平面示意图,MN为立柱的一部分,灯臂AC,支架BC与立柱MN分别交于A,B两点,灯臂AC与支架BC交于点C,已知∠MAC=60°,∠ACB=15°,AC=40cm,求支架BC的长.(结果精确到1cm,参考数据:≈1.414,≈1.732,≈2.449)
23.如图,某海岸边有B,C两码头,C码头位于B码头的正东方向,距B码头40海里.甲、乙两船同时从A岛出发,甲船向位于A岛正北方向的B码头航行,乙船向位于A岛北偏东30°方向的C码头航行,当甲船到达距B码头30海里的E处时,乙船位于甲船北偏东60°方向的D处,求此时乙船与C码头之间的距离.(结果保留根号)
参考答案
1.解:(1)过A作AD⊥PM于D,延长BC交AD于E,
则四边形BMNC,四边形BMDE是矩形,
∴BC=MN=16m,DE=CN=BM=1.6m,
∵∠AEC=90°,∠ACE=45°,
∴△ACE是等腰直角三角形,
∴CE=AE,
设AE=CE=x,
∴BE=16+x,
∵∠ABE=22°,
∴AE=BE tan22°,即x=(16+x)×0.40,
∴x≈10.7(m),
∴AD=10.7+1.6=12.3(m),
答:观星台最高点A距离地面的高度约为12.3m;
(2)∵“景点简介”显示,观星台的高度为12.6m,
∴本次测量结果的误差为12.6﹣12.3=0.3(m),
减小误差的合理化建议为:为了减小误差可以通过多次测量取平均值的方法.
2.解:过点N作EF∥AC交AB于点E,交CD于点F,
则AE=MN=CF=1.6m,
EF=AC=35m,
∠BEN=∠DFN=90°,
EN=AM,NF=MC,
则DF=DC﹣CF=16.6﹣1.6=15(m),
在Rt△DFN中,
∵∠DNF=45°,
∴NF=DF=15m,
∴EN=EF﹣NF=35﹣15=20(m),
在Rt△BEN中,
∵tan∠BNE=,
∴BE=EN tan∠BNE=20×tan55°≈20×1.43=28.6(m),
∴AB=BE+AE=28.6+1.6≈30(m).
答:居民楼AB的高度约为30m.
3.解:过点E、F分别作EM⊥AB,FN⊥AB,垂足分别为M、N,
由题意得,EC=20,∠AEM=67°,∠AFN=40°,CB=DB=EM=FN,AB=60,
∴AM=AB﹣MB=60﹣20=40,
在Rt△AEM中,
∵tan∠AEM=,
∴EM==≈16.9,
在Rt△AFN中,
∵tan∠AFN=,
∴AN=tan40°×16.9≈14.2,
∴FD=NB=AB﹣AN=60﹣14.2=45.8,
答:2号楼的高度约为45.8米.
4.解:如图,过点A作AE⊥BD于点E,过点C作CF⊥AE于点F,
得矩形CDEF,
∴CF=DE,
根据题意可知:
AE=5海里,∠BAE=22°,
∴BE=AE tan22°≈5×=2(海里),
∴DE=BD﹣BE=6﹣2=4(海里),
∴CF=4(海里),
在Rt△AFC中,∠CAF=67°,
∴AC=≈4×≈4.3(海里).
答:观测塔A与渔船C之间的距离约为4.3海里.
5.解:如图,过点B作BE⊥AD于点E,BF⊥CD于点F,
∵CD⊥AD,
∴四边形BEDF是矩形,
∴FD=BE,FB=DE,
在Rt△ABE中,BE:AE=1:2.4=5:12,
设BE=5x,AE=12x,
根据勾股定理,得
AB=13x,
∴13x=52,
解得x=4,
∴BE=FD═5x=20,
AE=12x=48,
∴DE=FB=AD﹣AE=72﹣48=24,
∴在Rt△CBF中,CF=FB×tan∠CBF≈24×≈32,
∴CD=FD+CF=20+32=52(米).
答:大楼的高度CD约为52米.
6.解:过点C、D分别作CM⊥EF,DN⊥EF,垂足为M、N,
在Rt△AMC中,∵∠BAC=45°,
∴AM=MC,
在Rt△BMC中,∵∠ABC=37°,tan∠ABC=,
∴BM==CM,
∵AB=70=AM+BM=CM+CM,
∴CM=30=DN,
在Rt△BDN中,∵∠DBN=60°,
∴BN===10(米),
∴CD=MN=MB+BN=×30+10=40+10(米),
答:C,D两点间的距离为(40+10)米.
7.解:由已知得,∠A=50°,∠B=37°,PA=100,
在Rt△PAC中,∵sinA=,
∴PC=PA sin50°≈77,
在Rt△PBC中,∵sinB=,
∴PB=≈128(km),
答:这时,B处距离观测塔P有128km.
8.解:(1)∵AB垂直于桥面,
∴∠AMC=∠BMC=90°,
在Rt△AMC中,CM=60米,∠ACM=30°,
tan∠ACM=,
∴AM=CM tan∠ACM=60×=20(米),
答:大桥主架在桥面以上的高度AM为20米;
(2)在Rt△BMC中,CM=60米,∠BCM=14°,
tan∠BCM=,
∴MB=CM tan∠BCM≈60×0.25=15(米),
∴AB=AM+MB=15+20≈50(米)
答:大桥主架在水面以上的高度AB约为50米.
9.解:如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,
在Rt△ACD中,
∵∠ACB=45°,
∴AD=CD,
设AB=xm,
在Rt△ADB中,
∵sin∠ABC=,
∴AD=AB sin58°≈0.85x,
又∵cos∠ABC=,
∴BD=AB cos58°≈0.53x,
又∵BC=221m,即CD+BD=221m,
∴0.85x+0.53x=221,
解得,x≈160(m),
答:AB的长约为160m.
10.解:(1)过点A作FD∥MN,BE⊥MN,如图:
在Rt△AFM中,∠CMA=36.5°,AM=5km,
∵sin36.5°=≈0.6,
∴FA=3,MF=4km,
在Rt△MBE中,∠NMB=45°,MB=km,
∵sin45°==,
∴BE=6,ME=6km,
∴AD=FD﹣FA=ME﹣FA=3km,BD=BE﹣DE=BE﹣FM=2km,
在Rt△ABD中,AB=km.
答:学校A、B两点之间的距离为km;
(2)作点B关于MN的对称点G,连接AG交MN于点P,连接PB,点P即为站点,
此时PA+PB=PA+PG=AG,即A,B两所学校到体育馆C的距离之和最短为AG长
在Rt△ADG中,AD=3,DG=DE+EG=DE+BE=4+6=10,∠ADG=90°,
∴AG==km.
答:最短距离为km.
11.解:过点B作BN⊥MD,垂足为N,由题意可知,
∠ACM=α,∠BDM=30°,AB=MN=50米,
(1)在Rt△ACM中,tan∠ACM=tanα=2,MC=50米,
∴AM=2MC=100=BN,
答:无人机的飞行高度AM为100米;
(2)在Rt△BND中,
∵tan∠BDN=,即:tan30°=,
∴DN=300米,
∴DM=DN+MN=300+50=350(米),
∴CD=DM﹣MC=350﹣50≈264(米),
答:河流的宽度CD约为264米.
12.解:过点A作AD⊥BC于D,如图所示:
由题意得:∠ABC=180°﹣75°﹣45°=60°,
∵AD⊥BC,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
在Rt△ABD中,∠DAB=90°﹣60°=30°,AD=AB sin∠ABD=80×sin60°=80×=40(海里),
∵∠CAB=30°+45°=75°,
∴∠DAC=∠CAB﹣∠DAB=75°﹣30°=45°,
∴△ADC是等腰直角三角形,
∴AC=AD=×40=40(海里).
答:货船与港口A之间的距离是40海里.
13.解:延长PQ交直线AB于点C,设PC=x米.
在直角△APC中,∠A=45°,
则AC=PC=x米;
∵∠PBC=60°
∴∠BPC=30°
在直角△BPC中,BC=PC=x米,
∵AB=AC﹣BC=60米,
则x﹣x=60,
解得:x=90+30,
则BC=(30+30)米.
在Rt△BCQ中,QC=BC=(30+30)=(30+10)米.
∴PQ=PC﹣QC=90+30﹣(30+10)=60+20≈94.6(米).
答:信号发射塔PQ的高度约是94.6米.
14.解:(1)过点B作BD⊥AC于点D,作BF⊥CE于点F,
由题意得,∠NAB=30°,∠GBE=75°,
∵AN∥BD,
∴∠ABD=∠NAB=30°,
而∠DBE=180°﹣∠GBE=180°﹣75°=105°,
∴∠ABE=∠ABD+∠DBE=30°+105°=135°;
(2)BE=5×2=10(海里),
在Rt△BEF中,∠EBF=90°﹣75°=15°,
∴EF=BE×sin15°≈10×0.26=2.6(海里),
BF=BE×cos15°≈10×0.97=9.7(海里),
在Rt△ABD中,AB=20,∠ABD=30°,
∴AD=AB×sin30°=20×=10(海里),
BD=AB×cos30°=20×=10≈10×1.73=17.3(海里),
∵BD⊥AC,BF⊥CE,CE⊥AC,
∴∠BDC=∠DCF=∠BFC=90°,
∴四边形BDCF为矩形,
∴DC=BF=9.7,FC=BD=17.3(海里),
∴AC=AD+DC=10+9.7=19.7(海里),
CE=EF+CF=2.6+17.3=19.9(海里),
设快艇的速度为v海里/小时,则v==9.85(海里/小时).
答:快艇的速度为9.85海里/小时,C,E之间的距离约为19.9海里.
15.解:(1)由题意得,在Rt△ABD中,∠ADB=45°,
∴AD=AB=25米,
∵CD=5米,
∴AC=AD+CD=25+5=30(米),
即A与C之间的距离是30米;
(2)在Rt△ACE中.∠ACE=60°,AC=30米,
∴AE=30 tan60°=30(米),
∵AB=25米,
∴BE=AE﹣AB=(30﹣25)米,
∵1.73,
∴BE≈1.73×30﹣25=27米.
即天线BE的高度为27米.
16.解:(1)过B作BM⊥AC于M,
由题意可知∠BAM=45°,则∠ABM=45°,
在Rt△ABM中,∵∠BAM=45°,AB=40nmile,
∴BM=AM=AB=20nmile,
∴渔船航行20nmile距离小岛B最近;
(2)∵BM=20nmile,MC=20nmile,
∴tan∠MBC===,
∴∠MBC=60°,
∴∠CBG=180°﹣60°﹣45°﹣30°=45°,
在Rt△BCM中,∵∠CBM=60°,BM=20nmile,
∴BC==2BM=40nmile,
故救援队从B处出发沿点B的南偏东45°的方向航行到达事故地点航程最短,最短航程是40nmile.
17.解:(1)∵斜坡CD的坡度i=1:1,
∴tanα=DH:CH=1:1=1,
∴α=45°.
答:斜坡CD的坡角α为45°;
(2)由(1)可知:
CH=DH=12米,α=45°.
∴∠PCH=∠PCD+α=26°+45°=71°,
在Rt△PCH中,∵tan∠PCH==≈2.90,
∴PD=22.8(米).
22.8>18,
答:此次改造符合电力部门的安全要求.
18.解:(1)如图,由题意得:
∠C=20°+42°=62°;
(2)由题意得,∠CAB=65°﹣20°=45°,∠C=62°,AB=38,
过B作BE⊥AC于E,如图所示:
∴∠AEB=∠CEB=90°,
在Rt△ABE中,∵∠EAB=45°,
∴△ABE是等腰直角三角形,
∵AB=38,
∴AE=BE=AB=19,
在Rt△CBE中,∵∠C=62°,tan∠C=,
∴CE==,
∴AC=AE+CE=19+
∴A,C两港之间的距离为(19+)km.
19.解:作DF⊥AE于F,DG⊥AB于G,CH⊥AB于H,如图所示:
则DF=GA,DC=GH=2,AF=DG=CH,
由题意得:∠EDF=30°,
∴EF=DE=×4=2,DF=EF=2,
∵AE=5,
∴CH=AF=AE﹣EF=5﹣2=3,
∵斜面BC的坡度为1:4=,
∴BH=4CH=12,
∴AB=AG+GH+BH=2+2+12=2+14≈17.5(m),
答:处于同一水平面上引桥底部AB的长约为17.5m.
20.解:(1)过B作BD⊥AP于D.
依题意∠BAD=45°,则∠ABD=45°,
在Rt△ABD中,AD=BD=AB=×3=3,
∵∠PBN=75°,
∴∠APB=∠PBN﹣∠PAB=30°,
∴PD== BD=3,PB=2BD=6,
∴AP=AD+PD=3+3;
∴A地与电视塔P的距离为(3+3)km;
(2)∵∠PBN=75°,∠CBN=15°,
∴∠CBP=60°,
∵BP=BC=6km,
∴△BPC为等边三角形,
∴PC=6km.
∴C地与电视塔P的距离6km.
21.解:设B处距离码头O有xkm,
在Rt△CAO中,∠CAO=26.5°,
∵tan∠CAO=,
∴CO=AO tan∠CAO=(28×0.2+x) tan26.5°≈2.8+0.5x(km),
在Rt△DBO中,∠DBO=49°,
∵tan∠DBO=,
∴DO=BO tan∠DBO=x tan49°≈1.15x(km),
∵DC=DO﹣CO,
∴6.4=1.15x﹣(2.8+0.5x),
∴x≈14.2(km).
因此,B处距离码头O大约14.2km.
22.解:如图2,过C作CD⊥MN于D,
则∠CDB=90°,
∵∠CAD=60°,AC=40(cm),
∴CD=AC sin∠CAD=40×sin60°=40×=20(cm),
∵∠ACB=15°,
∴∠CBD=∠CAD﹣∠ACB=45°,
∴BC=CD=20≈49(cm),
答:支架BC的长约为49cm.
23.解:过D作DF⊥BE于F,
∵∠ADE=∠DEB﹣∠A=60°﹣30°=30°,
∴∠A=∠ADE,
∴AE=DE,
∵∠B=90°,∠A=30°,BC=40(海里),
∴AC=2BC=80(海里),AB=BC=40(海里),
∵BE=30(海里),
∴AE=(40﹣30)(海里),
∴DE=(40﹣30)(海里),
在Rt△DEF中,∵∠DEF=60°,∠DFE=90°,
∴∠EDF=30°,
∴DF=DE=(60﹣15)(海里),
∵∠A=30°,
∴AD=2DF=120﹣30(海里),
∴CD=AC﹣AD=80﹣120+30=海里,
答:乙船与C码头之间的距离为海里.