2018春人教版九
数学
达标检测卷
第二十八章 锐角三角函数
28.1 锐角三角函数
第1课时 正弦和余弦
01 基础题
1 正弦
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,若AB=5,AC=4,则sinB=(B)
A.eq \f(3,5) B.eq \f(4,5) C.eq \f(3,4) D.eq \f(4,3)
2.(唐山玉田县月考)在Rt△ABC中,∠C=90°,各边都扩大2倍,则锐角A的正弦值(C)
A.扩大2倍 B.缩小eq \f(1,2)
C.不变 D.无法确定
3.(天津和平区汇文中学单元检测)在△ABC中,若三边BC,CA,AB满足BC∶CA∶AB=5∶12∶13,则sinA的值是(C)
A.eq \f(5,12) B.eq \f(12,5)
C.eq \f(5,13) D.eq \f(12,13)
4.在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,若2a=eq \r(3)c,则∠A的正弦值等于eq \f(\r(3),2).
5.如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,a∶c=2∶3,求sinA和sinB的值.
解:在Rt△ABC中,
∠C=90°,a∶c=2∶3,
设a=2k,c=3k(k>0),
则b=eq \r(c2-a2)=eq \r(5)k.
∴sinA=eq \f(a,c)=eq \f(2k,3k)=eq \f(2,3),
sinB=eq \f(b,c)=eq \f(\r(5)k,3k)=eq \f(\r(5),3).
6.如图,在△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(12,13),AB=26,求△ABC的周长.
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=26,sinA=eq \f(BC,AB)=eq \f(12,13),∴BC=24,
AC=eq \r(AB2-BC2)=eq \r(262-242)=10.
∴△ABC的周长为26+24+10=60.
知识点2 余弦
7.(湖州中考)如图,已知,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则cosB的值是(A)
A.eq \f(3,5) B.eq \f(4,5) C.eq \f(3,4) D.eq \f(4,3)
8.(承德六校一模)如图,△ABC的顶点都在正方形网格的格点上,则cosC的值为(D)
A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(3),2) C.eq \f(\r(5),5) D.eq \f(2\r(5),5)
9.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(3,5),则cosB的值为(B)
A.eq \f(\r(7),4) B.eq \f(3,5) C.eq \f(3,4) D.eq \f(4,5)
02 中档题
10.如图,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sinA的值为(B)
A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(5),5) C.eq \f(\r(10),10) D.eq \f(2\r(5),5)
解析:如图,连接CD交AB于O,根据网格的特点,CD⊥AB,在Rt△AOC中,CO=eq \r(12+12)=eq \r(2),AC=eq \r(12+32)=eq \r(10).则sinA=eq \f(OC,AC)=eq \f(\r(2),\r(10))=eq \f(\r(5),5).
11.(怀化中考改编)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(4,5),AC=6 cm,求BC的长度.
解:∵sinA=eq \f(BC,AB)=eq \f(4,5),∴设BC=4x,AB=5x.
又∵AC2+BC2=AB2,
∴62+(4x)2=(5x)2,解得x=2或x=-2(舍去).
∴BC=4x=8 cm.
12.如图,菱形ABCD的边长为10 cm,DE⊥AB,sinA=eq \f(3,5),求DE的长和菱形ABCD的面积.
解:∵DE⊥AB,
∴∠AED=90°.
在Rt△AED中,sinA=eq \f(DE,AD),即eq \f(DE,10)=eq \f(3,5).
解得DE=6.
∴菱形ABCD的面积为10×6=60(cm2).
13.如图,已知⊙O的半径为5 cm,弦AB的长为8 cm,P是AB延长线上一点,BP=2 cm,求cosP的值.
解:作OC⊥AB于C点.
根据垂径定理,
AC=BC=4.
∴CP=4+2=6(cm).
在Rt△OAC中,OC=eq \r(52-42)=3(cm).
在Rt△OCP中,根据勾股定理,得
OP=eq \r(CO2+CP2)=eq \r(32+62)=3eq \r(5)(cm).
故cosP=eq \f(PC,PO)=eq \f(6,3\r(5))=eq \f(2\r(5),5).
03 综合题
14.(鄂州中考)如图,在矩形ABCD中,AB=8,BC=12,点E是BC的中点,连接AE,将△ABE沿AE折叠,点B落在点F处,连接FC,则sin∠ECF=(D)
A.eq \f(3,4) B.eq \f(4,3)
C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
第2课时 锐角三角函数
01 基础题
知识点1 正切
1.(湖州中考)如图,已知Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,tanA=eq \f(1,2),则BC的长是(A)
A.2 B.8 C.2eq \r(5) D.4eq \r(5)
2.(金华中考)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则tanA的值是(A)
A.eq \f(3,4) B.eq \f(4,3) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
3.如图,A,B,C三点在正方形网格线的交点处,若将△ABC绕着点A逆时针旋转得到△AC′B′,则tanB′的值为(B)
A.eq \f(1,2) B.eq \f(1,3) C.eq \f(1,4) D.eq \f(\r(2),4)
4.已知等腰三角形的腰长为6 cm,底边长为10 cm,则底角的正切值为eq \f(\r(11),5).
5.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于D,若BC=2,AB=3,求tan∠BCD.
解:∵CD⊥AB,∴∠ADC=90°.
∴∠A+∠ACD=90°.
又∠BCD+∠ACD=∠ACB=90°,
∴∠BCD=∠A.
在Rt△ABC中,AC=eq \r(AB2-BC2)=eq \r(32-22)=eq \r(5).
∴tanA=eq \f(BC,AC)=eq \f(2,\r(5))=eq \f(2\r(5),5).
∴tan∠BCD=tanA=eq \f(2\r(5),5).
知识点2 锐角三角函数
6.(宜昌中考)△ABC在网格中的位置如图所示(每个小正方形边长为1),AD⊥BC于D,下列选项中,错误的是(C)
A.sinα=cosα
B.tanC=2
C.sinβ=cosβ
D.tanα=1
7.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(3,5),则tanB的值为(A)
A.eq \f(4,3) B.eq \f(4,5) C.eq \f(5,4) D.eq \f(3,4)
8.(福州中考)如图,以O为圆心,半径为1的弧交坐标轴于A,B两点,P是eq \o(AB,\s\up8(︵))上一点(不与A,B重合),连接OP,设∠POB=α,则点P的坐标是(C)
A.(sinα,sinα) B.(cosα,cosα)
C.(cosα,sinα) D.(sinα,cosα)
9.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=7,BC=24.
(1)求AB的长;
(2)求sinA,cosA,tanA的值.
解:(1)由勾股定理,得
AB=eq \r(AC2+BC2)=eq \r(72+242)=25.
(2)sinA=eq \f(BC,AB)=eq \f(24,25),cosA=eq \f(AC,AB)=eq \f(7,25),
tanA=eq \f(BC,AC)=eq \f(24,7).
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02 中档题
10.如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=AC,点D为边AC的中点,DE⊥BC于点E,连接BD,则tan∠DBC的值为(A)
A.eq \f(1,3) B.eq \r(2)-1
C.2-eq \r(3) D.eq \f(1,4)
11.(河北模拟)如图,半径为3的⊙A经过原点O和点C(0,2),B是y轴左侧⊙A优弧上一点,则tan∠OBC为(C)
A.eq \f(1,3) B.2eq \r(2) C.eq \f(\r(2),4) D.eq \f(2\r(2),3)
12.(泸州中考)如图,在矩形ABCD中,点E是边BC的中点,AE⊥BD,垂足为F,则tan∠BDE的值是(A)
A.eq \f(\r(2),4) B.eq \f(1,4) C.eq \f(1,3) D.eq \f(\r(2),3)
解析:由AD∥BC,可得△ADF∽△EBF,根据相似三角形的性质,可得eq \f(AD,EB)=eq \f(AF,EF)=eq \f(DF,BF),因为点E是边BC的中点,AD=BC,所以eq \f(AD,EB)=eq \f(AF,EF)=eq \f(DF,BF)=2.设EF=x,可得AF=2x,在Rt△ABE中,易证△AFB∽△BFE,则BF=eq \r(2)x,再由eq \f(AD,EB)=eq \f(AF,EF)=eq \f(DF,BF)=2,可得DF=2eq \r(2)x,在Rt△DEF中,tan∠BDE=eq \f(EF,DF)=eq \f(x,2\r(2)x)=eq \f(\r(2),4),故选A.
13.如图,在菱形ABCD中,DE⊥AB,cosA=eq \f(4,5),BE=2,则tan∠DBE=3.
14.如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(\r(3),3),求cosA,tanB的值.
解:∵sinA=eq \f(BC,AB)=eq \f(\r(3),3),
∴设BC=eq \r(3)k,AB=3k(k>0).
由勾股定理,得
AC=eq \r(AB2-BC2)=eq \r((3k)2-(\r(3)k)2)=eq \r(6)k.
∴cosA=eq \f(\r(6),3),tanB=eq \r(2).
15.(承德六校一模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8,tanB=eq \f(1,2),点D在BC上,且BD=AD,求AC的长和cos∠ADC的值.
解:∵在Rt△ABC中,BC=8,tanB=eq \f(AC,BC)=eq \f(1,2),
∴AC=eq \f(1,2)BC=4.
设AD=x,则BD=x,CD=8-x,
在Rt△ADC中,由勾股定理,得(8-x)2+42=x2,解得x=5,
∴AD=5,CD=8-5=3.
∴cos∠ADC=eq \f(DC,AD)=eq \f(3,5).
03 综合题
16.如图,将矩形ABCD沿CE折叠,点B恰好落在边AD的F处,如果eq \f(AB,BC)=eq \f(2,3),求tan∠DCF的值.
解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AB=CD,∠D=90°.
∵eq \f(AB,BC)=eq \f(2,3),且由折叠知CF=BC,
∴eq \f(CD,CF)=eq \f(2,3).
设CD=2x,CF=3x(x>0),
∴DF=eq \r(CF2-CD2)=eq \r(5)x.
∴tan∠DCF=eq \f(DF,CD)=eq \f(\r(5)x,2x)=eq \f(\r(5),2).
第3课时 特殊角的三角函数值
01 基础题
知识点1 特殊角的三角函数值
1.(天津中考)cos60°的值等于(D)
A.eq \r(3) B.1 C.eq \f(\r(2),2) D.eq \f(1,2)
2.计算eq \r(2)×tan60°的值等于(D)
A.eq \f(\r(5),3) B.eq \f(\r(6),3) C.eq \r(5) D.eq \r(6)
3.(防城港中考)计算:cos245°+sin245°=(B)
A.eq \f(1,2) B.1 C.eq \f(1,4) D.eq \f(\r(2),2)
4.(百色中考)如图,△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=12,则BC=(A)
A.6 B.6eq \r(2) C.6eq \r(3) D.12
5.求值:sin60°·tan30°=eq \f(1,2).
6.计算:
(1)(安徽中考)|-2|×cos60°-(eq \f(1,3))-1;
解:原式=2×eq \f(1,2)-3=-2.
(2)(泸州中考)(-3)2+2 0170-eq \r(18)×sin45°;
解:原式=9+1-3eq \r(2)×eq \f(\r(2),2)=7.
(3)cos30°·tan30°-tan45°;
解:原式=eq \f(\r(3),2)×eq \f(\r(3),3)-1=eq \f(1,2)-1=-eq \f(1,2).
(4)eq \f(\r(2),2)sin45°+sin60°·cos45°.
解:原式=eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(2),2)+eq \f(\r(3),2)×eq \f(\r(2),2)=eq \f(2+\r(6),4).
知识点2 由三角函数值求特殊角
7.(聊城中考)在Rt△ABC中,cosA=eq \f(1,2),那么sinA的值是(B)
A.eq \f(\r(2),2) B.eq \f(\r(3),2) C.eq \f(\r(3),3) D.eq \f(1,2)
8.(河北模拟)在△ABC中,若角A,B满足|cosA-eq \f(\r(3),2)|+(1-tanB)2=0,则∠C的大小(D)
A.45° B.60° C.75° D.105°
9.如果在△ABC中,sinA=cosB=eq \f(\r(2),2),那么下列最确切的结论是(C)
A.△ABC是直角三角形
B.△ABC是等腰三角形
C.△ABC是等腰直角三角形
D.△ABC是锐角三角形
10.在△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=2eq \r(3),则∠A=60°.
知识点3 用计算器计算三角函数值
11.如图是科学计算器的面板,利用该型号计算器计算eq \r(2)cos55°,按键顺序正确的是(C)
A.eq \x(2) eq \x(\r( )) eq \x(×) eq \x(cos) eq \x(5) eq \x(5) eq \x(=)
B.eq \x(\r( )) eq \x(2) eq \x(cos) eq \x(5) eq \x(5) eq \x(0) eq \x(=)
C.eq \x(\r( )) eq \x(2) eq \x(cos) eq \x(5) eq \x(5) eq \x(=)
D.eq \x(2) eq \x(\r( )) eq \x(5) eq \x(5) eq \x(cos) eq \x(=)
12.用计算器计算cos44°的结果(精确到0.01)是(B)
A.0.90 B.0.72
C.0.69 D.0.66
13.已知sinA=0.370 6,则锐角A=21.75°.(保留两位小数)
02 中档题
14.(厦门中考)已知sin6°=a,sin36°=b,则sin2 6°=(A)
A.a2 B.2a C.b2 D.b
15.李红同学遇到了这样一道题:eq \r(3)tan(α+20°)=1,你猜想锐角α的度数应是(D)
A.40° B.30°
C.20° D.10°
16.(孝感中考)式子2cos30°-tan45°-eq \r((1-tan60°)2)的值是(B)
A.2eq \r(3)-2 B.0
C.2eq \r(3) D.2
17.(邢台县一模)关于x的一元二次方程x2-eq \r(2)x+cosα=0有两个相等的实数根,则锐角α等于(D)
A.0° B.30° C.45° D.60°
18.(滨州中考)如图,在△ABC中,AC⊥BC,∠ABC=30°,点D是CB延长线上的一点,且BD=BA,则tan∠DAC的值为(A)
A.2+eq \r(3) B.2eq \r(3)
C.3+eq \r(3) D.3eq \r(3)
19.如图,有一滑梯AB,其水平宽度AC为5.3米,铅直高度BC为2.8米,则∠A的度数约为27.8°.(用科学计算器计算,结果精确到0.1°)
20.利用计算器求∠A=18°36′的三个锐角三角函数值.
解:sinA=sin18°36′≈0.319 0,
cosA=cos18°36′≈0.947 8,
tanA=tan18°36′≈0.336 5.
21.计算:
(1)(唐山玉田县月考)tan45°-eq \r(3)tan30°+cos45°;
解:原式=1-eq \r(3)×eq \f(\r(3),3)+eq \f(\r(2),2)
=1-1+eq \f(\r(2),2)
=eq \f(\r(2),2).
(2)eq \r(2)sin60°+eq \f(\r(2),2)cos45°-eq \f(\r(3),2)tan60°-eq \r(3)cos30°.
解:原式=eq \r(2)×eq \f(\r(3),2)+eq \f(\r(2),2)×eq \f(\r(2),2)-eq \f(\r(3),2)×eq \r(3)-eq \r(3)×eq \f(\r(3),2)
=eq \f(\r(6),2)+eq \f(1,2)-eq \f(3,2)-eq \f(3,2)
=eq \f(\r(6),2)-eq \f(5,2).
22.先化简,再求代数式eq \f(a2-ab,a2)÷(eq \f(a,b)-eq \f(b,a))的值,其中a=2cos30°-tan45°,b=2sin30°.
解:原式=eq \f(a(a-b),a2)÷eq \f(a2-b2,ab)
=eq \f(a(a-b),a2)·eq \f(ab,(a+b)(a-b))
=eq \f(b,a+b).
∵a=2cos30°-tan45°=2×eq \f(\r(3),2)-1=eq \r(3)-1,
b=2sin30°=2×eq \f(1,2)=1,
∴原式=eq \f(1,\r(3)-1+1)=eq \f(1,\r(3))=eq \f(\r(3),3).
23.如图,一幢楼房前有一棵竹子,楼底到竹子的距离CB为2米,一阵风吹过,竹子的顶端恰好到达楼顶,此时测得竹子与水平地面的夹角为75°,求这棵竹子比楼房高出多少米.(精确到0.1米)
解:在Rt△ABC中,
∵∠ABC=75°,BC=2,
∴AB=eq \f(2,cos75°)≈7.727(米),
AC=2×tan75°≈7.464(米).
∴AB-AC=7.727-7.464
≈0.3(米).
答:这棵竹子比楼房高出0.3米.
24.若tanA的值是方程x2-(1+eq \r(3))x+eq \r(3)=0的一个根,求锐角A的度数.
解:解方程x2-(1+eq \r(3))x+eq \r(3)=0,得
x1=1,x2=eq \r(3).
由题意知tanA=1或tanA=eq \r(3).
∴∠A=45°或60°.
03 综合题
25.如图,菱形ABCD中,AB=4,∠B=60°,AE⊥BC,AF⊥CD,垂足分别为E,F,连接EF,则△AEF的面积是(B)
A.4eq \r(3) B.3eq \r(3) C.2eq \r(3) D.eq \r(3)
28.2 解直角三角形及其应用
28.2.1 解直角三角形
01 基础题
知识点1 已知两边解直角三角形
1.在△ABC中,∠C=90°,AC=3,AB=4,欲求∠A的值,最适宜的做法是(C)
A.计算tanA的值求出
B.计算sinA的值求出
C.计算cosA的值求出
D.先根据sinB求出∠B,再利用90°-∠B求出
2.(温州中考)如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则cosA的值是(D)
A.eq \f(3,4) B.eq \f(4,3) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
3.如图,已知AB是⊙O的直径,CD是弦,且CD⊥AB,BC=6,AC=8,则sin∠ABD的值是(D)
A.eq \f(4,3) B.eq \f(3,4) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
4.在等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,则coseq \f(A,2)=eq \f(4,5).
5.在Rt△ABC中,∠C=90°,a=20,c=20eq \r(2),则∠A=45°,∠B=45°,b=20.
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,已知BC=2eq \r(6),AC=6eq \r(2),解此直角三角形.
解:∵tanA=eq \f(BC,AC)=eq \f(2\r(6),6\r(2))=eq \f(\r(3),3),
∴∠A=30°.
∴∠B=90°-∠A=90°-30°=60°,AB=2BC=4eq \r(6).
知识点2 已知一边和一锐角解直角三角形
7.(兰州中考)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(3,5),BC=6,则AB=(D)
A.4 B.6 C.8 D.10
8.如果等腰三角形的底角为30°,腰长为6 cm,那么这个三角形的面积为(B)
A.4.5 cm2 B.9eq \r(3) cm2
C.18eq \r(3) cm2 D.36 cm2
9.(保定月考)如图,在△ABC中,∠B=30°,BC的垂直平分线交AB于点E,垂足为D,CE平分∠ACB,若BE=2,则AE的长为(B)
A.eq \r(3) B.1 C.eq \r(2) D.2
10.(牡丹江中考)在Rt△ABC中,CA=CB,AB=9eq \r(2),点D在BC边上,连接AD,若tan∠CAD=eq \f(1,3),则BD的长为6.
11.在Rt△ABC中,∠C=90°,c=8eq \r(3),∠A=60°,解这个直角三角形.
解:∵∠A=60°,
∴∠B=90°-∠A=30°.
∵sinA=eq \f(a,c),
∴a=c·sinA=8eq \r(3)×sin60°=8eq \r(3)×eq \f(\r(3),2)=12.
∴b=eq \r(c2-a2)=eq \r((8\r(3))2-122)=4eq \r(3).
12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=55°,AC=4,解此直角三角形.(结果保留小数点后一位)
解:∠A=90°-∠B=90°-55°=35°.
∵tanB=eq \f(AC,BC),
∴BC=eq \f(AC,tanB)=eq \f(4,tan55°)≈2.8.
∵sinB=eq \f(AC,AB),
∴AB=eq \f(AC,sinB)=eq \f(4,sin55°)≈4.9.
02 中档题
13.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=50°,AB=10,则BC的长为(B)
A.10tan50° B.10cos50° C.10sin50° D.eq \f(10,cos50°)
14.(随州中考)如图,⊙O是正五边形ABCDE的外接圆,这个正五边形的边长为a,半径为R,边心距为r,则下列关系式错误的是(A)
A.R2-r2=a2 B.a=2Rsin36°
C.a=2rtan36° D.r=Rcos36°
15.在△ABC中,∠ACB=90°,∠A=30°,CD是中线,若BC=5,则△ADC的周长为(B)
A.5+10eq \r(3) B.10+5eq \r(3)
C.15eq \r(3) D.20eq \r(3)
16.(保定月考)如图,在矩形ABCD中,DE⊥AC于E,设∠ADE=α,且sinα=eq \f(4,5),AB=4,求AD的长为(B)
A.3 B.eq \f(16,3) C.eq \f(20,3) D.eq \f(16,5)
17.(河北模拟)如图,在四边形ABCD中,E,F分别是AB,AD的中点,若EF=4,BC=10,CD=6,则tanC等于(A)
A.eq \f(4,3) B.eq \f(3,4) C.eq \f(3,5) D.eq \f(4,5)
提示:连接BD,则△BCD为直角三角形.
18.如图,菱形ABCD的边长为15,sin∠BAC=eq \f(3,5),则对角线AC的长为24.
19.如图,已知梯形ABCD中,AD∥BC,∠B=30°,∠C=60°,AD=4,AB=3eq \r(3),则下底BC的长为10.
03 综合题
20.探究:已知,如图1,在△ABC中,∠A=α(0°<α<90°),AB=c,AC=b,试用含b,c,α的式子
示△ABC的面积;
图1
图2
应用:(孝感中考)如图2,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交成的锐角为α,若AC=a,BD=b,试用含b,c,α的式子表示▱ABCD的面积.
解:探究:过点B作BD⊥AC,垂足为D.
∵AB=c,∠A=α,∴BD=csinα.
∴S△ABC=eq \f(1,2)AC·BD=eq \f(1,2)bcsinα.
应用:过点C作CE⊥DO于点E.
∴sinα=eq \f(EC,CO).
∵在▱ABCD中,AC=a,BD=b,
∴CO=eq \f(1,2)a,DO=eq \f(1,2)b.
∴S△BCD=eq \f(1,2)CE·BD=eq \f(1,2)×eq \f(1,2)asinα·b
=eq \f(1,4)absinα.
∴S▱ABCD=2S△BCD=eq \f(1,2)absinα.
小专题(五) “四法”确定三角函数值
方法1 回归定义
1.如图所示,在△ABC中,∠C=90°,sinA=eq \f(4,5),AB=15,求△ABC的周长和tanA的值.
解:∵sinA=eq \f(4,5)=eq \f(BC,AB),
∴BC=eq \f(4,5)AB=eq \f(4,5)×15=12.
∴AC=eq \r(AB2-BC2)=9.
∴△ABC的周长为9+12+15=36,
tanA=eq \f(BC,AC)=eq \f(12,9)=eq \f(4,3).
2.如图,在△ABC中,AD是BC边上的高,AE是BC边上的中线,∠C=45°,sinB=eq \f(1,3),AD=1.求:
(1)BC的长;
(2)tan∠DAE的值.
解:(1)在△ABC中,
∵AD是BC边上的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在△ADC中,∵∠ADC=90°,∠C=45°,AD=1,
∴DC=AD=1.
在△ADB中,∵∠ADB=90°,sinB=eq \f(1,3),AD=1,
∴AB=eq \f(AD,sinB)=3.
∴BD=eq \r(AB2-AD2)=2eq \r(2).
∴BC=BD+DC=2eq \r(2)+1.
(2)∵AE是BC边上的中线,
∴CE=eq \f(1,2)BC=eq \r(2)+eq \f(1,2).
∴DE=CE-CD=eq \r(2)-eq \f(1,2).
∴tan∠DAE=eq \f(DE,AD)=eq \r(2)-eq \f(1,2).
3.(上海中考改编)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,点D在边AC上,且AD=2CD,DE⊥AB,垂足为点E,连接CE.求:
(1)线段BE的长;
(2)tan∠ECB的值.
解:(1)∵AD=2CD,AC=3,∴AD=2.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=3,
∴∠A=A5°,AB=3eq \r(2).
∵DE⊥AB,∴∠AED=90°,∠ADE=∠A=45°.
∴AE=eq \r(2).∴BE=AB-AE=2eq \r(2).
(2)过点E作EH⊥BC,垂足为点H.
在Rt△BEH中,∠EHB=90°,∠B=45°,
∴EH=BH=2.
又∵BC=3,∴CH=1.
∴tan∠ECB=eq \f(EH,CH)=2.
方法2 巧设参数
4.如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D,若BD∶CD=3∶2,则tanB=(D)
A.eq \f(3,2) B.eq \f(2,3) C.eq \f(\r(6),2) D.eq \f(\r(6),3)
5.(定州模拟)如图,在△ABC中,∠ACB=90°,∠CAB=30°,△ABD是等边三角形.如图,将四边形ACBD折叠,使D与C重合,EF为折痕,则∠ACE的正弦值为(D)
A.eq \f(\r(3)-1,7) B.eq \f(1,2) C.eq \f(4\r(3),7) D.eq \f(1,7)
6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠CAB的平分线交BC于点E,EF⊥AB于点F,点F恰好是AB的一个三等分点(AF>BF).
(1)求证:△ACE≌△AFE;
(2)求tan∠CAE的值.
解:(1)证明:∵AE是∠BAC的平分线,EC⊥AC,EF⊥AF,∴CE=EF.
在Rt△ACE和Rt△AFE中,
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(CE=FE,,AE=AE,))∴Rt△ACE≌Rt△AFE(HL).
(2)由(1)可知△ACE≌△AFE,
∴AC=AF,CE=FE.[来源:Z.xx.k.Com]
设BF=m,则AC=AF=2m,AB=3m,
∴BC=eq \r(AB2-AC2)=eq \r(9m2-4m2)=eq \r(5)m.
∴在Rt△ABC中,tanB=eq \f(AC,BC)=eq \f(2m,\r(5)m)=eq \f(2\r(5),5)m.
在Rt△EFB中,EF=BF·tanB=eq \f(2\r(5),5)m,
∴CE=EF=eq \f(2\r(5),5)m.
∴在Rt△ACE中,tan∠CAE=eq \f(CE,AC)=eq \f(\f(2\r(5),5)m,2m)=eq \f(\r(5),5).
方法3 等角代换
7.(益阳中考)如图,电线杆CD的高度为h,两根拉线AC与BC相互垂直,∠CAB=α,则拉线BC的长度为(A,D,B在同一条直线上)(B)
A.eq \f(h,sinα) B.eq \f(h,cosα) C.eq \f(h,tanα) D.h·cosα
8.如图,∠1的正切值等于eq \f(1,3).
9.如图,在边长相同的小正方形组成的网格中,点A,B,C,D都在这些小正方形的顶点上,AB,CD相交于点P,则tan∠APD的值是2.
10.如图,点E在正方形ABCD的边AB上,连接DE,过点C作CF⊥DE于F,过点A作AG∥CF交DE于点G.
(1)求证:△DCF≌△ADG;
(2)若点E是AB的中点,设∠DCF=α,求sinα的值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=DC,∠ADC=90°.
∵CF⊥DE,∴∠CFD=∠CFG=90°.
∵AG∥CF,∴∠AGD=∠CFG=90°.
∴∠AGD=∠CFD.
又∵∠ADG+∠CDE=∠ADC=90°,∠DCF+∠CDE=90°,
∴∠ADG=∠DCF.
在△DCF和△ADG中,eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(∠DFC=∠AGD,,∠DCF=∠ADG,,DC=AD,))∴△DCF≌△ADG(AAS).
(2)设正方形ABCD的边长为2a.
∵点E是AB的中点,∴AE=eq \f(1,2)×2a=a.
在Rt△ADE中,DE=eq \r(AD2+AE2)=eq \r((2a)2+a2)=eq \r(5)a,
∴sin∠ADG=eq \f(AE,DE)=eq \f(a,\r(5)a)=eq \f(\r(5),5).
∵∠ADG=∠DCF=α,∴sinα=eq \f(\r(5),5).
方法4 构造直角三角形
11.(迁安一模)如图,四边形ABCD中,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=2eq \r(2),CD=eq \r(2),点P在四边形ABCD上,若P到BD的距离为eq \f(3,2),则点P的个数为(B)
A.1 B.2 C.3 D.4
12.(河北中考改编)如图,在▱ABCD中,AB=10,AD=15,tanA=eq \f(4,3).点P为AD边上任意一点,连接PB,将PB绕点P逆时针旋转90°得到线段PQ.
(1)当∠DPQ=10°时,求∠APB的大小;
(2)当tan∠ABP∶tanA=3∶2时,求点Q与点B间的距离.(结果保留根号)
解:(1)当点Q与B在PD异侧时,由∠DPQ=10°,∠BPQ=90°得∠BPD=80°,∴∠APB=180°-∠BPD=100°.
当点Q与B在PD同侧时,如图,∠APB=180°-∠BPQ-∠DPQ=80°.
∴∠APB是80°或100°.
(2)过点P作PH⊥AB于点H,连接BQ.
∵tan∠ABP∶tanA=eq \f(PH,HB)∶eq \f(PH,AH)=3∶2,
∴AH∶HB=3∶2.
∵AB=10,∴AH=6,HB=4.
在Rt△PHA中,∵tanA=eq \f(PH,AH)=eq \f(4,3),
∴PH=8.
∴PQ=PB=eq \r(PH2+HB2)=eq \r(82+42)=4eq \r(5).
∴QB=eq \r(2)PB=4eq \r(10).
小专题(六) 走进圆中解直角三角形
1.(衢州中考)如图,AB是⊙O的直径,C是⊙O上的点,过点C作⊙O的切线交AB的延长线于点E,若∠A=30°,则sinE的值为(A)
A.eq \f(1,2) B.eq \f(\r(2),2) C.eq \f(\r(3),2) D.eq \f(\r(3),3)
2.如图,已知△ABC的外接圆O的半径为3,AC=4,则sinB的值为eq \f(2,3).
3.(凉山中考)如图,已知四边形ABCD内接于⊙O,A是eq \o(BDC,\s\up8(︵))的中点,AE⊥AC于A,与⊙O及CB的延长线分别交于点F,E,且eq \o(BF,\s\up8(︵))=eq \o(AD,\s\up8(︵)).
(1)求证:△ADC∽△EBA;
(2)如果AB=8,CD=5,求tan∠CAD的值.
解:(1)证明:∵四边形ABCD内接于⊙O,
∴∠ABC+∠CDA=180°.
又∵∠ABC+∠ABE=180°,∴∠CDA=∠ABE.
∵eq \o(BF,\s\up8(︵))=eq \o(AD,\s\up8(︵)),∴∠DCA=∠BAE.
∴△ADC∽△EBA.
(2)∵A是eq \o(BDC,\s\up8(︵))的中点,
∴eq \o(AB,\s\up8(︵))=eq \o(AC,\s\up8(︵)).∴AB=AC=8.
∵△ADC∽△EBA,
∴∠CAD=∠AEC,eq \f(DC,BA)=eq \f(AC,EA),即eq \f(5,8)=eq \f(8,AE).
∴AE=eq \f(64,5).
∴tan∠CAD=tan∠AEC=eq \f(AC,AE)=eq \f( 8 ,\f(64,5))=eq \f(5,8).
4.(河北中考)如图,AB=16,O为AB中点,点C在线段OB上(不与点O,B重合),将OC绕点O逆时针旋转270°后得到扇形COD,AP,BQ分别切优弧eq \o(CD,\s\up8(︵))于点P,Q,且点P,Q在AB异侧,连接OP.
(1)求证:AP=BQ;
(2)当BQ=4eq \r(3)时,求eq \o(QD,\s\up8(︵))的长;(结果保留π)
(3)若△APO的外心在扇形COD的内部,求OC的取值范围.
解:(1)证明:连接OQ.∵AP,BQ分别与⊙O相切,∴OP⊥AP,OQ⊥BQ,即∠APO=∠BQO=90°.
∵OA=OB,OP=OQ,∴Rt△APO≌Rt△BQO.
∴AP=BQ.
(2)∵BQ=4eq \r(3),OB=eq \f(1,2)AB=8,∠BQO=90°,
∴sin∠BOQ=eq \f(\r(3),2).∴∠BOQ=60°.
∵OQ=8×cos60°=4,
∴eq \o(QD,\s\up8(︵))的长为eq \f((270-60)π×4,180)=eq \f(14π,3).
(3)设点M为Rt△APO的外心,则M为OA的中点,∴OM=4.
当点M在扇形的内部时,OM<OC,∴4<OC<8.
5.(保定模拟)如图,AB为⊙O的直径,AD为弦,∠DBC=∠A.
(1)求证:BC是⊙O的切线;
(2)连接OC,如果OC恰好经过弦BD的中点E,且tanC=eq \f(1,2),AD=3,求直径AB的长.
解:(1)证明:∵AB为⊙O的直径,∴∠D=90°.[来源:Zxxk.Com]
∴∠A+∠ABD=90°.
∵∠DBC=∠A,
∴∠DBC+∠ABD=90°,即∠OBC=90°.
∴BC是⊙O的切线.
(2)∵E是弦BD的中点,点O是AB的中点,
∴OE∥AD.∴∠COB=∠A.
∵∠D=∠OBC=90°,∴∠C=∠ABD.
∵tanC=eq \f(1,2),∴tan∠ABD=eq \f(AD,BD)=eq \f(1,2),即eq \f(3,BD)=eq \f(1,2).
∴BD=6.
∴AB=eq \r(AD2+BD2)=eq \r(32+62)=3eq \r(5).
6.(河北中考)平面上,矩形ABCD与直径为QP的半圆K如图1摆放,分别延长DA和QP交于点O,且∠DOQ=60°,OQ=OD=3,OP=2,OA=AB=1.让线段OD及矩形ABCD位置固定,将线段OQ连带着半圆K一起绕着点O按逆时针方向开始旋转,设旋转角为α(0°≤α≤60°).
发现
(1)当α=0°,即初始位置时,点P在直线AB上.(填“在”或“不在”)
求当α是多少时,OQ经过点B?
(2)在OQ旋转的过程中,简要说明α是多少时,点P,A间的距离最小?并指出这个最小值;
(3)如图2,当点P恰好落在BC边上时,求α及S阴影.
拓展
(4)如图3,当线段OQ与CB边交于点M,与BA边交于点N时,设BM=x(x>0),用含x的代数式表示BN的长,并求x的取值范围.
探究
(5)当半圆K与矩形ABCD的边相切时,求sinα的值.
备用图
解:(1)当OQ过点B时,在Rt△OAB中,AO=AB,得∠DOQ=∠ABO=45°,
∴α=60°-45°=15°.
(2)在△OAP中,OA+AP≥OP,当OP过点A,即α=60°时,OA+AP=OP成立.
∴AP≥OP-OA=2-1=1.
∴当α=60°时,P,A间的距离最小.PA的最小值为1.
(3)设半圆K与BC的交点为R,连接RK,过点P作PH⊥AD于点H,过点R作RE⊥KQ于点E.
在Rt△OPH中,PH=AB=1,OP=2,
∴∠POH=30°.∴α=60°-30°=30°.
∵AD∥BC,∴∠OPB=∠RPQ=∠POH=30°.
∴∠RKQ=2×30°=60°.
∴S扇形RKQ=eq \f(60π×(\f(1,2))2,360)=eq \f(π,24).
在Rt△RKE中,RE=RK·sin60°=eq \f(\r(3),4),
∴S△RKP=eq \f(1,2)PK·RE=eq \f(\r(3),16).∴S阴影=eq \f(π,24)+eq \f(\r(3),16).
(4)∵∠OAN=∠MBN=90°,∠ANO=∠BNM,∴△AON∽△BMN.
∴eq \f(AN,BN)=eq \f(AO,BM),即eq \f(1-BN,BN)=eq \f(1,x).∴BN=eq \f(x,x+1).
如图4,当点Q落在BC上时,x取得最大值,作QF⊥AD于点F.
BQ=AF=eq \r(OQ2-QF2)-OA=eq \r(32-12)-1=2eq \r(2)-1.
∴x的取值范围是0<x≤2eq \r(2)-1.
(5)半圆与矩形相切,分三种情况:
①如图③,半圆K与BC切于点T,设直线KT与AD和OQ的初始位置所在直线分别交于点S,O′,则∠KSO=∠KTB=90°,作KG⊥OO′于点G.
在Rt△OSK中,OS=eq \r(OK2-SK2)=eq \r((\f(5,2))2-(\f(3,2))2)=2.
在Rt△OSO′中,SO′=OS·tan60°=2eq \r(3),KO′=2eq \r(3)-eq \f(3,2).
在Rt△KGO′中,∠O′=30°,∴KG=eq \f(1,2)KO′=eq \r(3)-eq \f(3,4).
在Rt△OGK中,sinα=eq \f(KG,OK)=eq \f(\r(3)-\f(3,4),\f(5,2))=eq \f(4\r(3)-3,10).
②半圆K与AD切于点T,如图6,
同理可得sinα=eq \f(KG,OK)=eq \f(\f(1,2)O′K,\f(5,2))=eq \f(\f(1,2)(O′T-KT),\f(5,2))=eq \f(1,2)×[eq \r(3)×eq \r((\f(5,2))2-(\f(1,2))2-\f(1,2))]=eq \f(6\r(2)-1,10).
③当半圆K与CD相切时,点Q与点D重合,且D为切点.
∴α=60°.∴sinα=sin60°=eq \f(\r(3),2).
综上所述,sinα的值为eq \f(4\r(3)-3,10)或eq \f(6\r(2)-1,10)或eq \f(\r(3),2).
28.2 应用举例
第1课时 与视角有关的解直角三角形应用题
01 基础题
知识点1 利用解直角三角形解决简单问题
1.(丽水中考)如图是某小区的一个健身器材,已知BC=0.15 m,AB=2.70 m,∠BOD=70°,求端点A到地面CD的距离.(精确到0.1 m.参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75)
解:过点A作AE⊥CD于点E,过点B作BF⊥AE于点F.
又∵OD⊥CD,∴AE∥OD.
∴∠A=∠BOD=70°.
在Rt△AFB中,AB=2.7,
∴AF=2.7×cosA≈2.7×0.34=0.918.
∴AE=AF+BC=0.918+0.15=1.068≈1.1.
答:端点A到地面CD的距离约是1.1 m.
2.(台州中考)如图是一辆小汽车与墙平行停放的平面示意图,汽车靠墙一侧OB与墙MN平行且距离为0.8米,已知小汽车车门宽AO为1.2米,当车门打开角度∠AOB为40°时,车门是否会碰到墙?请说明理由.(参考数据:sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)
解:过A作AC⊥OB于点C,
在Rt△AOC中,∠AOC=40°,
∴sin40°=eq \f(AC,OA).
又∵AO=1.2米,
∴AC=OA·sin40°≈1.2×0.64=0.768(米).
∵AC=0.768米<0.8米,
∴车门不会碰到墙.
知识点2 利用视角解直角三角形
3.(石家庄裕华区模拟)如图,在地面上的点A处测得树顶B的仰角为α度,AC=7 m,则树高BC为(用含α的代数式表示)(C)
A.7sinα B.7cosα C.7tanα D.eq \f(7,tanα)
4.(临沂中考)如图,两座建筑物的水平距离BC=30 m,从A点测得D点的俯角α为30°,测得C点的俯角β为60°,求这两座建筑物的高度.
解:延长CD,交AE于点E,则DE⊥AE,
在Rt△AED中,AE=BC=30 m,∠EAD=30°,
∴ED=AE·tan30°=10eq \r(3) m.
在Rt△ABC中,∠BAC=30°,BC=30 m,
∴AB=30eq \r(3) m.
∴CD=EC-ED=AB-ED=30eq \r(3)-10eq \r(3)=20eq \r(3)(m).
02 中档题
5.(邵阳中考)如图所示,运载火箭从地面L处垂直向上发射,当火箭到达A点时,从位于地面R处的雷达测得AR的距离是40 km,仰角是30°.n秒后,火箭到达B点,此时仰角是45°,则火箭在这n秒中上升的高度是(20eq \r(3)-20)km.
6.(东营中考)一数学兴趣小组来到某公园,准备测量一座塔的高度.如图,在A处测得塔顶的仰角为α,在B处测得塔顶的仰角为β,又测量出A、B两点的距离为s米,则塔高为eq \f(tanα·tanβ·s,tanβ-tanα)米.
7.(唐山古冶区一模)如图,河的两岸l1与l2相互平行,A,B是l1上的两点,C,D是l2上的两点,某人在点A处测得∠CAB=90°,∠DAB=30°,再沿AB方向前进20米到达点E(点E在线段AB上),测得∠DEB=60°,求C,D两点间的距离.
解:过点D作l1的垂线,垂足为F,
∵∠DEB=60°,∠DAB=30°,
∴∠ADE=∠DEB-∠DAB=30°.
∴△ADE为等腰三角形.∴DE=AE=20.
在Rt△DEF中,EF=DE·cos60°=20×eq \f(1,2)=10.
∵DF⊥AF,∴∠DFB=90°.∴AC∥DF.
由已知l1∥l2,∴CD∥AF.
∴四边形ACDF为矩形,CD=AF=AE+EF=30.
∴C,D两点间的距离为30米.
03 综合题
8.(廊坊安次区二模)小敏家对面新建了一幢图书大厦,小敏在自家窗口测得大厦顶部的仰角为45°,大厦底部的俯角为30°,如图所示,量得两幢楼之间的距离为20eq \r(3)米.
(1)求出大厦的高度BD;
(2)求出小敏家的高度AE.
解:(1)∵AC⊥BD,
BD⊥DE,AE⊥DE,
∴四边形AEDC是矩形.
∴AC=DE=20eq \r(3)米.
∵在Rt△ABC中,∠BAC=45°,
∴BC=AC=20eq \r(3)米.
在Rt△ACD中,tan30°=eq \f(CD,AC),
∴CD=AC·tan30°=20eq \r(3)×eq \f(\r(3),3)=20(米).
∴BD=BC+CD=(20eq \r(3)+20)米.
∴大厦的高度BD为(20eq \r(3)+20)米.
(2)∵四边形AEDC是矩形,
∴AE=CD=20米.
∴小敏家的高度AE为20米.
第2课时 与方向角、坡度有关的解直角三角形应用题
01 基础题
知识点1 利用方向角解直角三角形
1.(河北中考)如图,一艘海轮位于灯塔P的南偏东70°方向的M处,它以每小时40海里的速度向正北方向航行,2小时后到达位于灯塔P的北偏东40°的N处,则N处与灯塔P的距离为(D)[来源:Z_xx_k.Com]
A.40海里 B.60海里
C.70海里 D.80海里
2.轮船从B处以每小时50海里的速度沿南偏东30°方向匀速航行,在B处观测灯塔A位于南偏东75°方向上,轮船航行半小时到达C处,在C处观测灯塔A位于北偏东60°方向上,则C处与灯塔A的距离是(D)
A.25eq \r(3)海里 B.25eq \r(2)海里
C.50海里 D.25海里
3.(南京中考)如图,港口B位于港口A的南偏东37°方向,灯塔C恰好在AB的中点处,一艘海轮位于港口A的正南方向,港口B的正西方向的D处,它沿正北方向航行5 km,到达E处,测得灯塔C在北偏东45°方向上.这时,E处距离港口A有多远?(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
解:过点C作CH⊥AD,垂足为H,设CH=x km,
在Rt△ACH中,∠A=37°,
∵tanA=eq \f(CH,AH),
∴AH=eq \f(CH,tan37°)=eq \f(x,tan37°).
在Rt△CEH中,∠CEH=45°,
∵tan∠CEH=eq \f(CH,EH),∴EH=eq \f(CH,tan45°)=x.
∵CH⊥AD,BD⊥AD,
∴∠AHC=∠ADB=90°.
∴HC∥DB.
∴eq \f(AH,HD)=eq \f(AC,CB).
又∵C为AB的中点,
∴AC=CB.
∴AH=HD.
∴eq \f(x,tan37°)=x+5.
∴x=eq \f(5×tan37°,1-tan37°)≈eq \f(5×0.75,1-0.75)=15.
∴AE=AH+HE=eq \f(15,tan37°)+15≈35(km).
因此,E处距离港口A大约35 km.
知识点2 利用坡度、坡角解直角三角形
4.如图是拦水坝的横断面,斜坡AB的水平宽度为12米,斜面坡度为1∶2,则斜坡AB的长为(B)
A.4eq \r(3)米
B.6eq \r(5)米
C.12eq \r(5)米
D.24米
5.已知四个规模不同的滑梯A,B,C,D,它们的滑板长(平直的)分别为300 m,250 m,200 m,200 m;滑板与地面所成的角度分别为30°,45°,45°,60°,则关于四个滑梯的高度说法正确的是(B)
A.A的最高 B.B的最高
C.C的最高 D.D的最高
6.(巴中中考)如图,一水库大坝的横断面为梯形ABCD,坝顶BC宽6米,坝高20米,斜坡AB的坡度i=1∶2.5,斜坡CD的坡角为30°,求坝底AD的长度.(精确到0.1米.参考数据:eq \r(2)≈1.414,eq \r(3)≈1.732)
解:作BE⊥AD,CF⊥AD,垂足分别为点E,F,则四边形BCFE是矩形.
由题意,得BC=EF=6米,BE=CF=20米,
∵斜坡AB的坡度i为1∶2.5,BE=20米,
∴eq \f(BE,AE)=eq \f(1,2.5).∴AE=50米.
在Rt△CFD中,∠D=30°,
∴DF=eq \f(CF,tanD)=20eq \r(3)米.
∴AD=AE+EF+FD=50+6+20eq \r(3)≈90.6(米).
答:坝底AD的长度约为90.6米.
02 中档题
7.(唐山丰南区一模)如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东55°方向,距离灯塔2海里的点A处,如果海轮沿正南方向航行到灯塔的正东方向,海轮航行的距离AB长是(C)
A.2海里
B.2sin55°海里
C.2cos55°海里
D.2tan55°海里
8.(青岛中考)如图,C地在A地的正东方向,因有大山阻隔,由A地到C地需要绕行B地,已知B位于A地北偏东67°方向,距离A地520 km,C地位于B地南偏东30°方向,若打通穿山隧道,建成两地直达高铁,求A地到C地之间高铁线路的长.(结果保留整数.参考数据:sin67°≈eq \f(12,13),cos67°≈eq \f(5,13),tan67°≈eq \f(12,5),eq \r(3)≈1.73)
解:作BD⊥AC于点D.
在Rt△ABD中,∠ABD=67°,
sin∠ABD=eq \f(AD,AB)≈eq \f(12,13),
∴AD≈eq \f(12,13)AB=480 km.
cos∠ABD=eq \f(BD,AB)≈eq \f(5,13),∴BD≈eq \f(5,13)AB=200 km.
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,
tan∠CBD=eq \f(CD,BD)=eq \f(\r(3),3).
∴CD=eq \f(\r(3),3)BD≈115 km.
∴AC=CD+DA≈595 km.
答:A地到C地之间高铁线路的长约为595 km.
9.(遵义中考)如图,一楼房AB后有一假山,其坡度为i=1∶eq \r(3),山坡坡面上E点处有一休息亭,测得假山坡脚C与楼房水平距离BC=25米,与亭子距离CE=20米,小丽从楼房顶测得E点的俯角为45°,求楼房AB的高.(注:坡度i是指坡面的铅直高度与水平宽度的比)
解:过点E作EF⊥BC的延长线于F,EH⊥AB于点H,
在Rt△CEF中,
∵i=eq \f(EF,CF)=eq \f(1,\r(3))=tan∠ECF,
∴∠ECF=30°.
∴EF=eq \f(1,2)CE=10米,CF=10eq \r(3)米.
∴BH=EF=10米,
HE=BF=BC+CF=(25+10eq \r(3))米.
在Rt△AHE中,∵∠HAE=45°,
∴AH=HE=(25+10eq \r(3))米.
∴AB=AH+HB=(35+10eq \r(3))米.
答:楼房AB的高为(35+10eq \r(3))米.
03 综合题
10.(连云港中考)如图,湿地景区岸边有三个观景台A,B,C.已知AB=1 400米,AC=1 000米,B点位于A点的南偏西60.7°方向,C点位于A点的南偏东66.1°方向.
(1)求△ABC的面积;
(2)景区规划在线段BC的中点D处修建一个湖心亭,并修建观景栈道AD.试求A,D间的距离.(结果精确到0.1米.参考数据:sin53.2°≈0.80,cos53.2°≈0.60,sin60.7°≈0.87,cos60.7°≈0.49,sin66.1°≈0.91,cos66.1°≈0.41,eq \r(2)≈1.414)
解:(1)过点C作CE⊥BA交BA的延长线于点E.
在Rt△AEC中,
∠CAE=180°-60.7°-66.1°=53.2°,
∴CE=AC·sin53.2°≈1 000×0.8=800(米).
∴S△ABC=eq \f(1,2)AB·CE=eq \f(1,2)×1 400×800=560 000(平方米).
(2)连接AD,过点D作DF⊥AB,垂足为点F,则DF∥CE.
∵D是BC的中点,
∴DF=eq \f(1,2)CE=400米,BF=EF=eq \f(1,2)BE,
AE=AC·cos53.2°≈600米.
∴BE=BA+AE=1 400+600=2 000(米).
∴AF=eq \f(1,2)BE-AE=400米.
由勾股定理,得AD=eq \r(AF2+DF2)=eq \r(4002+4002)=400eq \r(2)≈565.6(米).
答:A,D间的距离约为565.6米.
小专题(七) 构造基本图形解直角三角形的应用题
类型1 构造单一直角三角形
1.平放在地面上的直角三角形铁板ABC的一部分被沙堆掩埋,其示意图如图所示.量得∠A为54°,∠B为36°,斜边AB的长为2.1 m,BC边上露出部分BD的长为0.9 m.求铁板BC边被掩埋部分CD的长.(结果精确到0.1 m.参考数据:sin54°≈0.81,cos54°≈0.59,tan54°≈1.38)
解:由题意,得∠C=180°-∠B-∠A=180°-36°-54°=90°.
在Rt△ABC中,sin A=eq \f(BC,AB),
∴BC=AB·sinA=2.1×sin54°≈1.701(m),
∴CD=BC-BD=1.701-0.9=0.801≈0.8(m).
类型2 母子三角形
2.(重庆中考)如图,小王在长江边某瞭望台D处,测得江面上的渔船A的俯角为40°,若DE=3米,CE=2米,CE平行于江面AB,迎水坡BC的坡度i=1∶0.75,坡长BC=10米,则此时AB的长约为(参考数据:sin40°≈0.64,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)(A)
A.5.1米
B.6.3米
C.7.1米
D.9.2米
3.(长沙中考)为了维护国家主权和海洋权力,海监部门对我国领海实现了常态化巡航管理.如图,正在执行巡航任务的海监船以每小时50海里的速度向正东方航行,在A处测得灯塔P在北偏东60°方向上,继续航行1小时到达B处,此时测得灯塔P在北偏东30°方向上.
(1)求∠APB的度数;
(2)已知在灯塔P的周围25海里内有暗礁,问海监船继续向正东方向航行是否安全?
解:(1)在△APB中,∠PAB=30°,∠ABP=120°,
∴∠APB=180°-30°-120°=30°.
(2)过点P作PH⊥AB于点H.
在Rt△APH中,∠PAH=30°,AH=eq \r(3)PH.
在Rt△BPH中,∠PBH=60°,BH=eq \f(\r(3),3)PH.
∴AB=AH-BH=eq \f(2\r(3),3)PH=50.
∴PH=25eq \r(3)>25.
∴海监船继续向正东方向航行仍然安全.
类型3 背靠背三角形
4.(天津中考)如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东64°方向,距离灯塔120海里的A处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东45°方向上的B处,求BP和BA的长.(结果取整数,参考数据:sin64°≈0.90,cos64°≈0.44,tan64°≈2.05,eq \r(2)取1.414)
解:过点P作PC⊥AB,垂足为C.
由题意可知,∠A=64°,∠B=45°,PA=120.
在Rt△APC中,sinA=eq \f(PC,PA),cosA=eq \f(AC,PA),
∴PC=PA·sinA=120×sin64°.
AC=PA·cosA=120×cos64°.
在Rt△BPC中,sinB=eq \f(PC,BP),tanB=eq \f(PC,BC),
∴BP=eq \f(PC,sinB)=eq \f(120×sin64°,sin45°)≈eq \f(120×0.90,\f(\r(2),2))≈153.
BC=eq \f(PC,tanB)=eq \f(PC,tan45°)=PC=120×sin64°.
∴BA=BC+AC=120×sin64°+120×cos64°
≈120×0.90+120×0.44≈161.
答:BP的长约为153海里,BA的长约为161海里.
5.(宜宾中考)如图,某市对位于笔直公路AC上两个小区A,B的供水路线进行优化改造.供水站M在笔直公路AD上,测得供水站M在小区A的南偏东60°方向,在小区B的西南方向,小区A,B之间距离为300(eq \r(3)+1)米.求供水站M分别到小区A,B的距离.(结果可保留根号)
解:作ME⊥AB,垂足为E.设ME=x米.
在Rt△AME中,∠MAE=90°-60°=30°,
∴AM=2ME=2x, AE=eq \f(ME,tan30°)=eq \r(3)x.
在Rt△BME中,∠MBE=90°-45°=45°,
∴ME=EB=x,MB=eq \r(2)x.
∵AE+BE=AB=300(eq \r(3)+1),
即eq \r(3)x+ x=300(eq \r(3)+1),解得x=300.
∴AM=2ME=2x=600,
MB=eq \r(2)x=300eq \r(2).
答:供水站M到小区A,B的距离分别是600米、300eq \r(2)米.
6.(德州中考)如图所示,某公路检测中心在一事故多发地带安装了一个测速仪,检测点设在距离公路10 m的A处,测得一辆汽车从B处行驶到C处所用的时间为0.9秒.已知∠B=30°,∠C=45°.
(1)求B,C之间的距离;(保留根号)
(2)如果此地限速为80 km/h,那么这辆汽车是否超速?请说明理由.(参考数据:eq \r(3)≈1.7,eq \r(2)≈1,4)
解:(1)过点A作AD⊥BC于点D,则AD=10 m.
∵在Rt△ACD中,∠C=45°,
∴CD=AD=10 m.
在Rt△ABD中,tanB=eq \f(AD,BD),
∵∠B=30°,
∴eq \f(\r(3),3)=eq \f(10,BD).
∴BD=10eq \r(3) m.
∴BC=BD+DC=(10eq \r(3)+10)m.
答:B,C之间的距离是(10eq \r(3)+10)m.
(2)这辆汽车超速,理由如下:
由(1)知BC=(10eq \r(3)+10)m≈27 m.
∴汽车速度为eq \f(27,0.9)=30(m/s)=108 km/h.
∵108>80,
∴这辆汽车超速.
类型4 与梯形有关的解直角三角形
7.如图,梯形ABCD是拦水坝的横断面图,斜面坡度i=1∶eq \r(3)是指坡面的铅直高度DE与水平宽度CE的比,∠B=60°,AB=6,AD=4,求拦水坝的横断面ABCD的面积.(结果保留小数点后一位.参考数据:eq \r(3)≈1.732,eq \r(2)≈1.414)
解:过点A作AF⊥BC,垂足为点F.
在Rt△ABF中,∠B=60°,AB=6,
∴AF=AB·sinB=6×sin60°=3eq \r(3),
BF=AB·cosB=6×cos60°=3.
∵AD∥BC,AF⊥BC,DE⊥BC,
∴四边形AFED是矩形.
∴DE=AF=3eq \r(3),FE=AD=4.
在Rt△CDE中,i=eq \f(ED,EC)=eq \f(1,\r(3)),
∴EC=eq \r(3)ED=eq \r(3)×3eq \r(3)=9.
∴BC=BF+FE+EC=3+4+9=16.
∴S梯形ABCD=eq \f(1,2)(AD+BC)·DE
=eq \f(1,2)×(4+16)×3eq \r(3)
≈52.0.
答:拦水坝的横断面ABCD的面积约为52.0.
章末复习(三) 锐角三角函数
01 基础题
知识点1 利用定义求锐角三角函数值
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则∠A的余弦值是(C)
A.eq \f(3,5) B.eq \f(3,4) C.eq \f(4,5) D.eq \f(4,3)
2.(广州中考)如图,Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,tanA=eq \f(15,8),则AB=17.
3.(龙岩中考)如图,若点A的坐标为(1,eq \r(3)),则sin∠1=eq \f(\r(3),2).
知识点2 特殊角的三角函数值
4.(贵港一模)若一个三角形三个内角度数的比为1∶2∶3,那么这个三角形最小角的正切值为(C)
A.eq \f(1,3) B.eq \f(1,2) C.eq \f(\r(3),3) D.eq \f(\r(3),2)
5.在△ABC中,若cosA=eq \f(\r(2),2),tanB=eq \r(3),则这个三角形一定是(D)
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.钝角三角形 D.锐角三角形
6.(武威中考)已知α,β均为锐角,且满足|sinα-eq \f(1,2)|+eq \r((tanβ-1)2)=0,则α+β=75°.
知识点3 解直角三角形
7.如图是教学用直角三角板,边AC=30 cm,∠C=90°,tanA=eq \f(\r(3),3),则边BC的长为(C)
A.30eq \r(3) cm B.20eq \r(3) cm
C.10eq \r(3) cm D.5eq \r(3) cm
8.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AD是∠BAC的平分线,与BC相交于点D,且AB=4eq \r(3),则AD的长为4.
知识点4 解直角三角形的应用
9.(宁波中考)如图,一名滑雪运动员沿着倾斜角为34°的斜坡,从A滑行至B,已知AB=500米,则这名滑雪运动员的高度下降了280米.(参考数据:sin34°≈0.56,cos34°≈0.83,tan34°≈0.67)
10.(唐山玉田县模拟)如图,在高度是21米的小山A处测得建筑物CD顶部C处的仰角为30°,底部D处的俯角为45°,则这个建筑物的高度CD=(21+7eq \r(3))米.(结果保留根号)
11.(绍兴中考)如图,学校的实验楼对面是一幢教学楼,小敏在实验楼的窗口C测得教学楼顶点D的仰角为18°,教学楼底部B的俯角为20°,量得实验楼与教学楼之间的距离AB=30 m.(结果精确到0.1 m.参考数据:tan20°≈0.36,tan18°≈0.32)
(1)求∠BCD的度数.
(2)求教学楼的高BD.
解:(1)过点C作CE⊥BD于点E,则∠DCE=18°,∠BCE=20°,∴∠BCD=∠DCE+∠BCE=18°+20°=38°.
(2)由已知得CE=AB=30 m,
在Rt△CBE中,BE=CE·tan20°≈30×0.36=10.8(m),
在Rt△CDE中,DE=CE·tan18°≈30×0.32=9.6(m),
∴教学楼的高BD=BE+DE=10.8+9.6=20.4(m).
答:教学楼的高约为20.4 m.
02 中档题
12.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,把∠A的邻边与对边的比叫做∠A的余切,记作cotA=eq \f(b,a).则下列关系式中不成立的是(D)
A.tanA·cotA=1[来源:Z#xx#k.Com]
B.sinA=tanA·cosA
C.cosA=cotA·sinA
D.tan2A+cot2A=1
13.(重庆中考B卷)如图,已知点C与某建筑物底端B相距306米(点C与点B在同一水平面上),某同学从点C出发,沿同一剖面的斜坡CD行走195米至坡顶D处,斜坡CD的坡度(或坡比)i=1∶2.4,在D处测得该建筑物顶端A的俯视角为20°,则建筑物AB的高度约为(精确到0.1米,参考数据:sin20°≈0.342,cos20°≈0.940,tan20°≈0.364)(A)
A.29.1米 B.31.9米
C.45.9米 D.95.9米
14.如图,AD是△ABC的中线,tanB=eq \f(1,3),cosC=eq \f(\r(2),2),AC=eq \r(2).求:
(1)BC的长;
(2)sin∠ADC的值.
解:(1)过点A作AE⊥BC于点E,
∵cosC=eq \f(\r(2),2),
∴∠C=45°.
∴在Rt△ACE中,CE=AC·cosC=1,
AE=AE·sinC=1.
在Rt△ABE中,tanB=eq \f(1,3),即eq \f(AE,BE)=eq \f(1,3),
∴BE=3AE=3.∴BC=BE+CE=4.
(2)∵AD是△ABC的中线,
∴CD=eq \f(1,2)BC=2.∴DE=CD-CE=1.
∵AE⊥BC,DE=AE,∴∠ADC=45°.
∴sin∠ADC=eq \f(\r(2),2).
15.(白银中考)美丽的黄河宛如一条玉带穿城而过,沿河两岸的滨河路风情线是兰州最美的景观之一.数学课外实践活动中,小林在南滨河路上的A,B两点处,利用测角仪分别对北岸的一观景亭D进行了测量.如图,测得∠DAC=45°,∠DBC=65°.若AB=132米,求观景亭D到南滨河路AC的距离约为多少米?(结果精确到1米,参考数据:sin65°≈0.91,cos65°≈0.42,tan65°≈2.14)
解:过点D作DE⊥AC,垂足为E,设BE=x,
在Rt△DEB中,tan∠DBE=eq \f(DE,BE).
∵∠DBC=65°,∴DE=xtan65°.
又∵∠DAC=45°,∴AE=DE.
∴132+x=xtan65°,解得x≈115.8.
∴DE≈248米.
答:观景亭D到南滨河路AC的距离约为248米.
03 综合题
16.(唐山路南区一模)如图1是一副创意卡通圆规,图2是其平面示意图,OA是支撑臂,OB是旋转臂,使用时,以点A为支撑点,铅笔芯端点B可绕点A旋转作出圆.已知OA=OB=10 cm.
(1)当∠AOB=20°时,求所作圆的半径;(结果精确到0.01 cm)
(2)保持∠AOB=20°不变,在旋转臂OB末端的铅笔芯折断了一截的情况下,作出的圆与(1)中所作圆的大小相等,求铅笔芯折断部分的长度.(结果精确到0.01 cm)
(参考数据:sin10°≈0.174,cos10°≈0.985,sin20°≈0.342,cos20°≈0.940)
解:(1)连接BA,作OC⊥AB于点C.由题意可得,OA=OB=10 cm,∠OCB=90°,∠AOB=20°,
∴∠BOC=10°.
∴AB=2BC=2OB·sin10°≈2×10×0.174≈3.5(cm),即所作圆的半径约为3.5 cm.
(2)作AD⊥OB于点D,作AE=AB.
∵保持∠AOB=20°不变,则折断的部分为BE.
∵∠AOB=20°,OA=OB,∠ODA=90°,
∴∠OAB=80°,∠OAD=70°.
∴∠BAD=10°.
∴BE=2BD=2AB·sin10°≈2×3.5×0.174≈1.2(cm),即铅笔芯折断部分的长度是1.2 cm.