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九年级人教版山西专用习题word版:第二十八章 锐角三角函数

2024-05-08 来源:易榕旅网
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

01 基础题

知识点1 已知直角三角形的边长,求锐角的正弦值 1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.若AB=5,BC=3,则sinA=(A)

3434

A. B. C. D. 55432.(2019·孝感)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,AC=8,则sinA等于(A)

3434A. B. C. D. 5543

3.在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边.若2a=3c,则∠A的正弦值等于54.如图,P是∠α的边OA上一点,点P的坐标为(12,5),则∠α的正弦值为.

135.分别求出图1,图2中∠A,∠B的正弦值. 图1 图2

解:图1中AC=AB2-BC2=62-22=42, BC122

∴sinA==,sinB=.

AB33

图2中AB=AC2+BC2=(2)2+(6)2=22,

BC21AC63∴sinA===,sinB===.

AB222AB222

6.(教材P64练习T1变式)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), ∴b=c2-a2=5k. a2k2

∴sinA===,

c3k3b5k5sinB===.

c3k3

知识点2 已知锐角的正弦值,求直角三角形的边长

37.在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=,BC=6,则AB=(D)

5

A.4 B.6 C.8 D.10 4

8.如图,在△ABC中,∠C=90°,sinA=,AB=15,求△ABC的周长.

5解:在Rt△ABC中,∠C=90°, BC4AB=15,sinA==,

AB5∴BC=12,

AC=AB2-BC2=152-122=9. ∴△ABC的周长为9+12+15=36.

3. 2第1页/共33页

易错点 点的位置不确定

252139.已知,正方形ABCD的边长为2,点P是直线CD上一点.若DP=1,则sin∠BPC的值是或 .

51302 中档题

10.(教材P65练习T2变式)将Rt△ABC三边的长度都扩大为原来的3倍,则锐角A的正弦值(A)

A.不变

1

B.缩小为原来的

3

C.扩大为原来的3倍 D.不能确定

11.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2BC,则sinB的值为(C)

123

A. B. C. D.1 222

12.如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,已知CD=2,AC=3,则sinB的值为(C)

2433A. B. C. D. 3345

13.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D.若AC=5,BC=2,则sin∠ACD的值为(A)

A.

52552 B. C. D. 3523

2. 214.在△ABC中,AB=AC=5,sin∠ABC=0.8,则BC=6.

15.(2019·山西百校联考三)如图,在5×5的正方形网格中,△ABC的三个顶点均在格点上,则sinC的值为16.如图,已知直线l1∥l2∥l3∥l4,相邻两条平行直线间的距离都是1,如果正方形ABCD的四个顶点分别在四条直线上,那么sinα=5. 53

17.如图,菱形ABCD的边长为10 cm,DE⊥AB,sinA=,求DE的长和菱形ABCD的面积.

5解:∵DE⊥AB, ∴∠AED=90°.

DE3DE在Rt△AED中,sinA=,即=. AD510

解得DE=6.

∴菱形ABCD的面积为10×6=60(cm2).

18.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sin∠OPA的值. 解:作OC⊥AB于点C. 根据垂径定理,得 AC=BC=4.

∴CP=4+2=6(cm). 在Rt△OAC中, OC=52-42=3(cm).

在Rt△OCP中,根据勾股定理,得 OP=CO2+CP2=32+62=35(cm). OC35

故sin∠OPA===.

PO355

03 综合题

19.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

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F处,连接FC,则sin∠ECF=(D)

A.34 B.43 C.345 D.5

第2课时 锐角三角函数

01 基础题 知识点1 余弦 1.(2019·湖州)如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则cosB的值是(A)

A.35 B.434

5 C.4 D.3 2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=6,cosB=23

,则BC的长为(A)

A.4 B.25 C.181313 D.121313

3.如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为(4,3),那么cosα的值是(D)

A.34 B.43 C.35 D.45

4.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,则AB=10,cosA=35.

知识点2 正切

5.如图,在平面直角坐标系中,直线OA过点(2,1),则tanα的值是(C)

A.

5

5

B.5 C.1

2

D.2 6.(2019·广州)如图,旗杆高AB=8 m,某一时刻,旗杆影子长BC=16 m,则tanC=12.

7.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115. 8.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点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=AB2-BC2=32-22=5. ∴tanA=BC225AC=5=5.

∴tan∠BCD=tanA=25

5

.

知识点3 锐角三角函数

9.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,BC=12,则下列三角函数表示正确的是(A)

A.sinA=1213 B.cosA=1213 C.tanA=512 10.(2019·滨州)在△ABC中,∠C=90°.若tanA=1252,则sinB=5.

11.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=7,BC=24.

(1)求AB的长;

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D.tanB=12

5

(2)求sinA,cosA,tanA的值. 解:(1)由勾股定理,得

AB=AC2+BC2=72+242=25. BC24AC7

(2)sinA==,cosA==,

AB25AB25tanA=

BC24=. AC7

02 中档题

12.(教材P69习题T6变式)如图,点A为∠α边上任意一点,作AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,下列用线段比表示cosα的值,错误的是(C)

BDBCA. B. BCABADCDC. D. ACAC

13.在Rt△ABC中,∠C=90°,若斜边AB是直角边BC的3倍,则tanB的值是(D)

1

A. B.3 3C.2

D.22 4

14.如图,以O 为圆心,半径为1 的弧交坐标轴于A,B 两点,P是弧上一点(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)

15.已知抛物线y=-x2-2x+3与x轴交于A,B两点,将这条抛物线的顶点记为C,连接AC,BC,则tan∠CAB的值为(D)

A.3 B.

5 5

25C. D.2

5116.如图,∠1的正切值等于.

317.如图,在△ABC中,AB=AC,∠A=45°,AC的垂直平分线分别交AB,AC于D,E两点,连接CD.如果AD=1,那么tan∠BCD=2-1.

3

18.如图,在△ABC中,CD⊥AB,垂足为D.若AB=12,CD=6,tanA=,求sinB+cosB的值.

2解:在Rt△ACD中, 3

CD=6,tanA=,

2∴

CD63==, ADAD2

即AD=4.

又∵AB=12,∴BD=AB-AD=8. 在Rt△BCD中,BC=CD2+BD2=10. CD63BD84

∴sinB===,cosB===. BC105BC105

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347

∴sinB+cosB=+=. 555

03 综合题 19.(2019·荆州)如图,在平面直角坐标系中,⊙P经过三点A(8,0),O(0,0),B(0,6),点D是⊙P上的一动点.当点D到弦OB的距离最大时,tan∠BOD的值是(B)

A.2 B.3 C.4 D.5 20.(2019·山西百校联考二)如图,在边长为4的正方形ABCD中,E为AB边的中点,F是BC边上的动点,将△EBF5+1沿EF所在直线折叠得到△EB′F′,连接B′D,则当B′D取得最小值时,tan∠BEF的值为第3课时 特殊角的锐角三角函数值

01 基础题

知识点1 特殊角的锐角三角函数值 1.tan60°的值等于(D)

A. 12 B.33

3 C.2 D.3 2.(2019·天津)cos30°的值等于(B)

A.

23

2 B.2

C.1 D.3 3.(2019·白银)计算:2sin30°+(-1)2 018-(1

2)-1=0.

4.计算:tan45°+2cos45°=2. 5.在等腰△ABC中,∠C=90°,则tanA=1. 6.计算: (1)sin30°+cos45°; 解:原式=121+22+2=2

.

(2)cos30°·tan30°-tan45°; 解:原式=

3311

2×3-1=2-1=-2. (3)sin260°+cos260°; 解:原式=(32)2+(12

)2

=1. (4)

2

2

sin45°+sin60°·cos45°. 解:原式=22322+6

2×2+2×2=4

. 知识点2 由锐角三角函数值求特殊角

7.在△ABC中,若|sinA-12|+(cosB-1

2

)2=0,则∠C的度数是(D)

A.30° B.45° C.60° D.90° 8.如果在△ABC中,sinA=cosB=

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

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2.

D.△ABC是锐角三角形

9.满足tanα=1的锐角α的度数是45°. 知识点3 用计算器计算锐角三角函数值

10.如图是我们数学课本上采用的科学计算器面板,利用该型号计算器计算2cos55°,按键顺序正确的是(C)

A.2 × cos5 5 =

B. 2 cos 5 5 0 =

C. 2 cos 5 5 =

D.2 5 5 cos =

11.已知sinA=0.370 6,则锐角A=21.75°.(保留两位小数)

12.利用计算器求∠A=18°36′的三个锐角三角函数值.(结果保留四位小数) 解:sinA=sin18°36′≈0.319 0, cosA=cos18°36′≈0.947 8, tanA=tan18°36′≈0.336 5. 02 中档题

13.下列各数中为无理数的是(C)

A.-1 B.3.14 C.cos30° D.0 14.李红同学遇到了这样一道题:3tan(α+20°)=1,你猜想锐角α的度数应是(D)

A.40° B.30° C.20° D.10° 15.式子2cos30°-tan45°-(1-tan60°)2的值是(B)

A.23-2 B.0 C.23 D.2

16.菱形OABC在平面直角坐标系中的位置如图所示,∠AOC=45°,OC=2,则点B的坐标为(C)

A.(2,1) B.(1,2) C.(2+1,1) D.(1,2+1)

17.如图,点O在△ABC内,且到三边的距离相等.若∠BOC=120°,则tanA的值为(A)

A.3 B.332

C. D. 322

A118.(2019·烟台)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2,BC=3,则sin=.

2219.正比例函数y=20.计算:

(1)8×sin45°-2 0170+2-1;

3

x的图象与x轴的夹角为α,则α=30°. 3

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解:原式=22×1

=2-1+ 23=. 2

21-1+ 22

1

(2)|-3|+2sin45°+tan60°-(-)-1-12+(π-3)0.

32解:原式=3+2×+3-(-3)-23+1

2=3+1+3+3-23+1 =5.

21.已知α为锐角,且tanα是方程x2+2x-3=0的一个根,求2sin2α+cos2α-3tan(α+15°)的值. 解:解方程x2+2x-3=0,得x1=1,x2=-3. ∵tanα>0,∴tanα=1.∴α=45°. ∴2sin2α+cos2α-3tan(α+15°) =2sin245°+cos245°-3tan(45°+15°) =2sin245°+cos245°-3tan60° =2×(222

)+()2-3×3 22

3=-.

2

03 综合题

22.如图,在Rt△BCD中,∠BDC=30°,延长CD到点A,连接AB,∠A=15°,求tan 15°的值.(结果保留根号,提示:

2-31

==2-3) 2+3(2+3)(2-3)

解:∵∠A=15°,∠BDC=30°, ∴∠ABD=∠BDC-∠A=15°. ∴AD=DB.

设BC=x,在Rt△BDC中,∵∠BDC=30°, ∴DB=2BC=2x,DC=BD2-BC2=3x. ∴AD=BD=2x,AC=AD+DC=(2+3)x. BCx在Rt△ABC中,tan15°===2-3. AC(2+3)x

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山西常考题型专题(七) 求锐角三角函数值的常用方法

山西中考注重考查构造直角三角形求锐角三角函数,如2019T10.

类型1 构造直角三角形

若要求的三角函数值的角不在直角三角形中,则需要我们根据已知条件构造直角三角形解决. 1.(2019·山西)如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则∠ABC的正切值是(D)

2551

A. 2 B. C. D.

5522.在平面直角坐标系中,已知点A(2,1)和点B(3,0),则sin∠AOB的值等于(A)

A.

5531

B. C. D. 5222

3.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,∠A=30°.以点A为圆心,BC长为半径画弧交AB于点D,分别以点A,D

为圆心,AB长为半径画弧,两弧交于点E,连接AE,DE,则∠EAD的余弦值是(B)

A.

3333 B. C. D. 12632

4.(2019·山西信息冲刺卷)如图是由一个角为60°且边长为1的菱形组成的网格,每个菱形的顶点称为格点,点A,23B,C都在格点上,则tan∠BAC=.

35.(2019·贵港)如图,点P 在等边△ABC的内部,且PC=6,PA=8,PB=10,将线段PC绕点C顺时针旋转60°3得到P′C,连接AP′,则sin∠PAP′的值为.

5类型2 等角转换法

若要求的角的三角函数值不容易求出,且这个角可以转化为其他角,则可以直接求转化后的角的三角函数值. 6.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△AB′C′,则tanB′的值为(B)

1112A. B. C. D. 2344

7.如图,点D(0,3),O(0,0),C(4,0)在⊙A上,BD是⊙A的一条弦,则sin∠OBD=(D)

1343A. B. C. D. 2455

8.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=4,将△ABC折叠,使点A落在BC边上的点D处,EF为折痕.若1AE=3,则sin∠BFD的值为.

39.(2019·温州)如图,D是△ABC的BC边上一点,连接AD,作△ABD的外接圆,将△ADC沿直线AD折叠,点C的对应点E落在⊙O上. (1)求证:AE=AB;

1

(2)若∠CAB=90°,cos∠ADB=,BE=2,求BC的长.

3解:(1)由折叠的性质可知,△ADE≌△ADC, ∴∠AED=∠ACD,AE=AC. ∵∠ABD=∠AED, ∴∠ABD=∠ACD. ∴AB=AC.∴AE=AB.

(2)过点A作AH⊥BE于点H, ∵AB=AE,BE=2, ∴BH=EH=1.

1

∵∠ABE=∠AEB=∠ADB,cos∠ADB=,

31BH1

∴cos∠ABE=cos∠ADB=.∴=. 3AB3

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∴AC=AB=3. ∵∠BAC=90°, ∴BC=32.

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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.(2019·日照)在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,AC=5,则sinA的值为(B)

512512

A. B. C. D. 13131253.在Rt△ABC中,∠C=90°,a=20,c=202,则∠A=45°,∠B=45°,b=20.

4.(教材P73例1变式)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,已知BC=26,AC=62,解此直角三角形. BC263解:∵tanA===,

AC623

∴∠A=30°. ∴∠B=90°-∠A=90°-30°=60°, AB=2BC=46.

知识点2 已知一边和一锐角(或锐角的三角函数值)解直角三角形 5.如图,在△ABC中,∠C=90°,∠B=50°,AB=10,则BC的长为(B)

A.10tan50° B.10cos50°

C.10sin50° D.

10

cos50°

6.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.93 cm2 C.183 cm2 D.36 cm2

157.(2019·广州)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,tanA=,则AB=17.

8

8.(教材P73例2变式)在Rt△ABC中,∠C=90°,c=83,∠A=60°,解这个直角三角形. 解:∵∠A=60°, ∴∠B=90°-∠A=30°. a∵sinA=,

c

3

∴a=c·sinA=83×sin60°=83×=12.

21

∴b=c=43.

2

9.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°. AC∵tanB=,

BC

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∴BC=

AC4

=≈2.8. tanBtan55°

AC

∵sinB=,

AB∴AB=

AC4

=≈4.9. sinBsin55°

易错点 忽视钝角三角形而漏解

10.在△ABC中,AB=23,AC=2, ∠B=30°,则∠C=60°或120°,BC=2或4. 02 中档题

11.在△ABC中,AB=122,AC=13,cosB=

2

,则BC边长为(D) 2

A.7 B.8 C.8或17 D.7或17

1

12.(2019·湖州)如图,已知菱形ABCD,对角线AC,BD相交于点O.若tan∠BAC=,AC=6,则BD的长是2.

3213.如图,在△ABC中,DE是BC的垂直平分线,DE交AC于点E,连接BE.若BE=9,BC=12,则cosC=.

314.如图,在四边形ABCD中,对角线AC,BD相交于点E,∠DAB=∠CDB=90°,∠ABD=45°,∠DCA=30°,AB=6,则AE=2.

15.如图,在△ABC中,∠C=90°,点D在AC上,已知∠BDC=45°,BD=102,AB=20.求∠A的度数. 解:在Rt△BDC中, BC∵sin∠BDC=,

BD

∴BC=BD·sin∠BDC=102×sin45°=10. 在Rt△ABC中,∵sinA=

BC101

==, AB202

∴∠A=30°.

16.已知:如图,在△ABC中,AB=AC=9,BC=6.求: (1)sinC;

(2)AC边上的高BD.

解:(1)作AE⊥BC交BC于点E. ∵AB=AC,∴BE=EC=3.

在Rt△AEC中,AE=92-32=62, AE6222

∴sinC===.

AC93BD

(2)在Rt△BDC中,sinC=,

BC∴

BD22=.∴BD=42. 63

17.阅读下列材料:

题目:如图1,在△ABC中,已知∠A(∠A<45°),∠C=90°,AB=1,请用sinA,cosA表示sin2A. 解:如图2,作AB边上的中线CE,CD⊥AB于点D,

11

则CE=AB=,∠CED=2∠A,CD=AC·sinA,AC=AB·cosA=cosA.

22

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CDAC·sinA

在Rt△CED中,sin2A=sin∠CED===2AC·sinA=2cosAsinA.

CE1

2根据以上阅读,请解决下列问题: (1)如图3,在△ABC中,∠C=90°,BC=1,AB=3,求sinA,sin2A的值; (2)上面阅读材料中,题目条件不变,请用sinA或cosA表示cos2A. 解:(1)在Rt△ABC中,∵AB=3,BC=1,∠C=90°, ∴AC=AB2-BC2=22. BC122∴sinA==,cosA=.

AB3342

∴sinA=2cosAsinA=.

9

1

AC·cosA-

2DE

(2)cos2A=cos∠CED===2AC·cosA-1=2cos2A-1.

EC1

2

周周练(28.1~28.2.1)

(时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(每小题4分,共40分) 1.在△ABC中,∠C=90°,则下列等式成立的是(B)

ACBC

A.sinA= B.sinA= ABABACBC

C.sinA= D.sinA= BCAC

2.在Rt△ABC中,∠C=90°.若AB=2,AC=1,则tanA的值为(D)

133

A. B. C. D.3 2233.计算sin245°+cos30°tan60°,其结果是(A)

55A.2 B.1 C. D.

24

4.在△ABC中,∠A,∠B,∠C对边分别为a,b,c,a=5,b=12,c=13,下列结论成立的是(C)

125

A.sinA= B.cosA= 513512

C.tanA= D.cosB= 1213

4

5.在Rt△ABC中,∠C=90°.如果cosA=,那么tanA的值为(C)

5

3534A. B. C. D. 534326.在△ABC中,∠C=90°,BC=2,sinA=,则边AC的长是(A)

3

4

A.5 B.3 C. D.13

3

7.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AD⊥BC于点D.若BD∶CD=3∶2,则tanB的值为(D)

32

A. B. 23C.66 D. 23

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8.在△ABC中,若sinA=cosB=

3

,则△ABC是(C) 2

A.等腰三角形 B.锐角三角形 C.直角三角形 D.等腰直角三角形

5

9.如图,已知AD是△ABC的外接圆的直径,AD=13 cm, cosB=,则AC的长等于(D)

13

A.5 cm B.6 cm C.10 cm D.12 cm

10.如图,由四个全等的直角三角形围成的大正方形的面积是169,小正方形的面积为49,则sinα-cosα=(D)

55A. B.- 131377C. D.- 1313二、填空题(每小题3分,共15分) 11.计算:(π-3.14)0+tan60°=1+3.

112.如图,将∠AOB放在由边长为1的小正方形组成的网格中,则tan∠AOB=.

2313.如图,菱形ABCD的对角线AC=6,BD=8,∠ABD=α,则tanα=.

414.如果等腰三角形的三边长分别为1,1,3,那么它的一个底角为30°.

15.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,将矩形ABCD沿BE折叠,点A落在A′处.若EA′的延长线恰好过点C,则sin∠ABE的值为10. 10第13页/共33页

三、解答题(共45分) 16.(10分)计算: cos45°(1)-tan45°; sin45°22

解:原式=-1

22=1-1 =0.

(2)(-1)2 019+2sin60°+(π-3.14)0+|-3|. 3

解:原式=-1+2×+1+3 2=-1+3+1+3 =23. 3

17.(10分)如图,在△ABC中,BC=12,tanA=,∠B=30°,求AC和AB的长.

4解:过点C作CD⊥AB交AB于点D. ∵∠B=30°,BC=12, ∴CD=6.

在Rt△BDC中,BD=BC2-CD2=63. CD3

∵tanA==,∴AD=8.

AD4∴AB=AD+BD=8+63.

在Rt△ADC中,AC=AD2+DC2=10.

18.(12分)如图,在△ABC中,∠C=90°,点D,E分别在AC,AB上,BD平分∠ABC,DE⊥AB,AE=6,cosA3

=.求: 5

(1)DE,CD的长; (2)tan∠DBC的值. 3

解:∵DE⊥AB,cosA=,

5∴AE3=. AD5

又∵AE=6,∴AD=10,∴DE=8.

又∵BD平分∠ABC,∠C=∠DEB=90°, ∴CD=DE=8,即DE=8,CD=8. (2)由(1)知AC=AD+DC=10+8=18, AC3183

cosA==,∴=,解得AB=30.

AB5AB5∴BE=AB-AE=30-6=24.

在Rt△BCD和Rt△BED中,

第14页/共33页

BD=BD, CD=DE,

∴Rt△BCD≌Rt△BED(HL). ∴BC=BE=24.

CD81

∴tan∠DBC===.

BC243

19.(13分)如图,在△ABC中,AB=AC,以AC边为直径作⊙O交BC边于点D,过点D作DE⊥AB于点E,ED,AC的延长线交于点F.

(1)求证:EF是⊙O的切线;

33

(2)若EB=,且sin∠CFD=,求⊙O的半径与线段AE的长.

25解:(1)证明:连接OD,

∵AB=AC,∴∠B=∠ACD. ∵OC=OD,∴∠ODC=∠OCD. ∴∠B=∠ODC,∴OD∥AB. ∵DE⊥AB,∴OD⊥EF. 又∵OD是⊙O的半径, ∴EF是⊙O的切线.

(2)在Rt△ODF中,sin∠OFD=设OD=3x(x>0),则OF=5x, ∴AB=AC=6x,AF=8x. 在Rt△AEF中,∵sin∠AFE=324

∴AE=×8x=x. 55

243

∵BE=AB-AE,∴6x-x=. 52

5245515

解得x=.∴AE=×=6,OD=3×=,

4544415

即⊙O的半径为,线段AE的长为6.

4

AE3=, AF5OD3=, OF5

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28.2.2 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.(2019·宜昌)如图,要测量小河两岸相对的两点P,A的距离,可以在小河边取PA的垂线PB上的一点C,测得PC=100米,∠PCA=35°,则小河宽PA等于(C)

A.100sin35°米 B.100sin55°米 C.100tan35°米 D.100tan55°米 3

2.如图,一架梯子斜靠在墙上,若梯子到墙的距离AC=3米,cos∠BAC=,则梯子AB的长度为4米.

43.如图,身高1.6 m的小丽用一个两锐角分别为30°和60°的三角尺测量一棵树的高度,已知她与树之间的距离为6 m,那么这棵树高为(其中小丽眼睛距离地面高度近似为身高)(23+1.6)m.

4.如图,某航天飞船在地球表面P点的正上方A处,从A处观测到地球上的最远点Q,若∠QAP=α,地球半径R为R,则航天飞船距离地球表面的最近距离AP=-R.

sinα5.(2019·台州)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:过点A作AC⊥OB于点C, 在Rt△ACO中,∵∠AOC=40°,AO=1.2米, ∴AC=sin∠AOC·AO≈0.64×1.2=0.768(米).

∵汽车靠墙一侧OB与墙MN平行且距离为0.8米,∴车门不会碰到墙. 知识点2 利用视角解直角三角形 6.(2019·山西)如图,某地修建高速公路,要从B地向C地修一座隧道(B,C在同一水平面上),为了测量B,C两地之间的距离,某工程师乘坐热气球从C地出发,垂直上升100 m到达A处,在A处观察B地的俯角为30°,则BC两地之间的距离为(A)

A.1003 m B.502 m C.503 m 1003D. m

3

7.(2019·天津)如图,甲、乙两座建筑物的水平距离BC为78 m,从甲的顶部A处测得乙的顶部D处的俯角为48°,测得底部C处的俯角为58°,求甲、乙建筑物的高度AB和DC(结果取整数,参考数据:tan48°≈1.11,tan58°≈1.60). 解:作AE⊥CD交CD的延长线于点E.则四边形ABCE是矩形, ∴AE=BC=78,AB=CE. 在Rt△ACE中,

EC=AE·tan58°≈125(m). 在Rt△AED中,DE=AE·tan48°, ∴CD=EC-DE=AE·tan58°-AE·tan48°=78×1.6-78×1.11≈38(m). 答:甲、乙建筑物的高度AB为125 m,DC为38 m. 02 中档题 8.(2019·凉山)无人机在A处测得正前方河流两岸B,C的俯角分别为α=70°,β=40°,此时无人机的高度是h,则河流的宽度BC为(A)

A.h(tan50°-tan20°) B.h(tan50°+tan20°)

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11

C.h(-) tan70°tan40°D.h(

11

+ tan70°tan40°

9.(2019·黄石)如图,无人机在空中C处测得地面A,B两点的俯角分别为60°,45°,如果无人机距地面高度CD为1003米,点A,D,B在同一水平直线上,那么A,B两点间的距离是100(1+3)米.(结果保留根号) 10.(2019·山西省适应性考试)如图所示,小华在湖边看到湖中有一棵树AB,AB与水面AC垂直.此时,小华的眼睛所在位置D到湖面的距离DC为4 m.她测得树梢B点的仰角为30°,测得树梢B点在水中的倒影B′点的俯角45°.求树高AB.(结果保留根号)

解:过点D作DE⊥AB于点E,

设BE=x,则BA=x+4,B′E=x+8. ∵∠EDB′=45°, ∴DE=B′E=x+8. ∵∠BDE=30°, BEx3∴tan30°===,解得x=4+43. DEx+83∴AB=(8+43)m.

11.(2019·内江)如图是某路灯在铅垂面内的示意图,灯柱AC的高为11米,灯杆AB与灯柱AC的夹角∠A=120°,路灯采用锥形灯罩,在地面上的照射区域DE长为18米,从D,E两处测得路灯B的仰角分别为α和β,且tanα3

=6,tanβ=.求灯杆AB的长度.

4

x3

解:过点B作BF⊥DE于点F,过点A作AG⊥BF于点G.设AB=x,由题意得BG=,AG=x.

22xBFBF

∴BF=+11,DF=,EF=. 2tanαtanβxx

+11+1122

∵DE=18,∴+=18.

63

4

∴x=2.

答:灯杆AB的长度为2米. 12.(2019·晋中模拟)如图所示,电工李师傅借助梯子安装天花板上距地面2.90 m的顶灯.已知梯子由两个相同的矩形面组成,每个矩形面的长都被六条踏板七等分,使用时梯脚的固定跨度为1 m.矩形面与地面所成的角α为78°.李师傅的身高为1.78 m,当他攀升到头顶距天花板0.05~0.20 m时,安装起来比较方便. (1)求每条踏板间的垂直高度;

(2)请问他站立在梯子的第几级踏板上安装比较方便?,请你通过计算判断说明. (参考数据:sin78°≈0.98,cos78°≈0.21,tan78°≈4.70) 解:(1)过点A作AE⊥BC于点E. ∵AB=AC,AE⊥BC于点E, 1

∴CE=BC=0.5.

2

AE

在Rt△AEC中,∵tan78°=,

EC∴AE=EC·tan78°≈0.5×4.70=2.35.

47

∴每条踏板间的垂直高度为2.35÷7=(m).

140

(2)设他站立在梯子的第n级踏板上安装比较方便,此时他的头顶距天花板h m.

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4747

由题意,得h=2.9-1.78-n=1.12-n,

140140∵0.05≤h≤0.2, 47

∴0.05≤1.12-n≤0.2.

140

解得2.74≤n≤3.19. ∵n为整数, ∴n=3.

答:他站立在梯子的第3级踏板上安装比较方便.

第2课时 与方位角有关的解直角三角形应用题

01 基础题

知识点 与方位角有关的应用问题

1.如图,小雅家(图中点O处)门前有一条东西走向的公路,经测得有一水塔(图中点A处)在距离北偏东60°方向的500米处,那么水塔所在的位置到公路的距离AB是(A)

500

A.250米 B.2503米 C.3米 D.5002米

3

2.如图,某人从O点沿北偏东30°的方向走了20米到达A点,B在O点的正东方,且在A的正南方,则此时AB间的距离是103米.(结果保留根号)

3.如图,一艘渔船位于灯塔P的北偏东30°方向,距离灯塔18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55°方向上的B处,此时渔船与灯塔P的距离约为11海里.(结果取整数,参考数据:sin55°≈0.8,cos55°≈0.6,tan55°≈1.4)

4.如图,海面上B,C两岛分别位于A岛的正东和正北方向,一艘船从A岛出发,以18海里/时的速度向正北方向航行2小时到达C岛,此时测得B岛在C岛的南偏东43°.求A,B两岛之间的距离.(结果精确到0.1海里,参考数据:sin43°≈0.68,cos43°≈0.73,tan43°≈0.93) 解:由题意,得AC=18×2=36(海里),∠ACB=43°. 在Rt△ABC中,∵∠A=90°, ∴AB=AC·tan∠ACB≈36×0.93≈33.5(海里), 答A,B两岛之间的距离约为33.5海里.

5.钓鱼岛自古以来就是中国的神圣领土,为宣誓主权,我海监船编队奉命在钓鱼岛附近海域进行维权活动,如图,一艘海监船以30海里/时的速度向正北方向航行,海监船在A处时,测得钓鱼岛C在该船的北偏东30°方向上,航行半小时后,该船到达点B处,发现此时钓鱼岛C与该船距离最短. (1)请在图中作出该船在点B处的位置;

(2)求钓鱼岛C到B处的距离.(结果保留根号) 解:(1)如图所示. (2)AB=30×0.5=15(海里), 由题意知CB⊥AB,

在Rt△ABC中,∠BAC=30°, BCtan∠BAC=,

AB

3

∴BC=AB·tan∠BAC=AB·tan30°=15×=53(海里).

3答:钓鱼岛C到B处的距离为53海里.

6.(教材P77练习T1变式)(2019·成都)由我国完全自主设计、自主建造的首艘国产航母于2019年5月成功完成第一次海上试验任务.如图,航母由西向东航行,到达A处时,测得小岛C位于它的北偏东70°方向,且与航母相距80海里,再航行一段时间后到达B处,测得小岛C位于它的北偏东37°方向,如果航母继续航行至小岛C的正南方向的D处,求还需航行的距离BD的长.(参考数据:sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75,sin37°≈0.6,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)

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解:由题意可知:∠ACD=70°,∠BCD=37°,AC=80海里. CD

在Rt△ACD中,cos∠ACD=,∴CD≈80×0.34=27.2(海里).

ACBD

在Rt△BCD中,tan∠BCD=,

CD

∴BD≈27.2×0.75=20.4(海里).

答:还需要航行的距离BD的长为20.4海里. 02 中档题 7.(2019·山西百校联考一)如图,小岛在港口P的北偏西60°方向,距港口56 n mile的A处,货船从港口P出发,沿北偏东45°方向匀速驶离港口P,4 h小时后货船在小岛的正东方向,则货船的航行速度是(A)

A.72 n mile/h B.73 n mile/h C.76 n mile/h D.282 n mile/h

8.南海是我国的南大门.如图,某天我国一艘海监执法船在南海海域进行常态化巡航,在A处测得北偏东30°方向上,距离为20海里的B处有一艘不明身份的船只正在向正东方向航行,便迅速沿北偏东75°的方向前往监视巡查,经过一段时间后,在C处成功拦截不明船只.问我国海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了多少海里?(最后结果保留整数,参考数据:cos75°≈0.258 8,sin75°≈0.965 9,tan75°≈3.732,3≈1.732,2≈1.414) 解:过点B作BD⊥AC,垂足为D. 由题意知∠BAD=45°,∠DBC=75°. 在△ABD中,AD=AB·cos45°=∴BD=AD=102海里.

在△BCD中,DC=BD·tan75°≈53海里. ∴AC=AD+CD≈67海里.

答:海监执法船在前往监视巡查的过程中行驶了约67海里.

9.如图,在东西方向的海岸线MN上有A,B两艘船均收到已触礁搁浅的船P的求救信号,已知船P在船A的北偏东58°方向,船P在船B的北偏西35°方向,AP的距离为30海里.(参考数据:sin32°≈0.53,cos32°≈0.85,sin55°≈0.82,cos55°≈0.57)

(1)求船P到海岸线MN的距离;(精确到0.1海里)

(2)若船A,船B分别以20海里/时,15海里/时的速度同时出发,匀速直线前往救援,试通过计算判断哪艘船先到达船P处.

解:(1)过点P作PD⊥AB于点D. 由题意,得∠PAB=90°-58°=32°,∠PBD=90°-35°=55°,AP=30, PD

在Rt△ADP中,sin∠PAD=,得

AP

PD=AP·sin∠PAD=30×sin32°≈15.9.

答:船P到海岸线MN的距离约为15.9海里. PD

(2)在Rt△BDP中,sin∠PBD=,

BPPD15.9

∴BP==≈19.4.

sin∠PBDsin55°

2×20=102(海里), 2

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30

A船需要的时间为=1.5(小时),

2019.4

B船需要的时间为≈1.3(小时).

15

∵1.5>1.3,

∴船B先到达船P处. 03 综合题 10.(2019·青岛)某区域平面示意图如图,点O在河的一侧,AC和BC表示两条互相垂直的公路.甲勘测员在A处测得点O位于北偏东45°,乙勘测员在B处测得点O位于南偏西73.7°,测得AC=840 m,BC=500 m.请求出点24724O到BC的距离.(参考数据:sin73.7°≈,cos73.7°≈,tan73.7°≈)

25257解:由O点向BC,AC作垂线,垂足为D,E.则四边形OECD为矩形.

设OD长为x,则AE=AC-EC=840-x. 在Rt△ODB中, ∠ODB=90°, OD∵tan∠OBD=,

BDOD7

∴BD==x.

tan∠OBD247

∴CD=500-x.

24

又∵∠OAC=45°,∠OEA=90°, ∴OE=AE=840-x. 7

∴840-x=500-x. 24

解得x=480.

答:点O到BC的距离为480米.

第3课时 与坡度、坡角有关的解直角三角形应用题

01 基础题

知识点 与坡度、坡角有关的应用问题 1.(2019·晋中期末)如图,一个斜坡长130 m,坡顶离水平地面的距离为50 m,那么这个斜坡的坡度为(A)

512

A. B. 1213513C. D. 1312

2.如图,修建抽水站时,沿着坡度为i=1∶6的斜坡铺设管道,下列等式成立的是(C)

11A.sinα= B.cosα= 661

C.tanα= D.以上都不对

6

3.(2019·枣庄)如图,某商店营业大厅自动扶梯AB的倾斜角为31°,AB的长为12米,则大厅两层之间的高度为6.18米.(结果保留两位小数,参考数据:sin31°≈0.515,cos31°≈0.857,tan31°≈0.601)

4.如图,一山坡的坡度为i=1∶3,小辰从山脚A出发,沿山坡向上走了200米到达点B,小辰上升了100米. 5.如图,小明爬一土坡,他从A处爬到B处所走的直线距离AB=4米,此时,他离地面的高度h=2米,则这个土坡的坡角为30°.

6.某商场为方便顾客使用购物车,准备将滚动电梯的坡面坡度由1∶1.8改为1∶2.4(如图).如果改动后电梯的坡面长为13米,求改动后电梯水平宽度增加部分BC的长. 解:在Rt△ADC中,

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∵AD∶DC=1∶2.4,AC=13, 由AD2+DC2=AC2,得 AD2+(2.4AD)2=132. ∴AD=±5(负值不合题意,舍去). ∴DC=12.

在Rt△ABD中,∵AD∶BD=1∶1.8, ∴BD=5×1.8=9.

∴BC=DC-BD=12-9=3.

答:改动后电梯水平宽度增加部分BC的长为3米.

7.数学“综合与实践”课中,老师带领同学们来到娄底市郊区,测算如图所示的仙女峰的高度,李红盛同学利用已学的数学知识设计了一个实践方案,并实施了如下操作:先在水平地面A处测得山顶B的仰角∠BAC为38.7°,再由A沿水平方向前进377米到达山脚C处,测得山坡BC的坡度为1∶0.6,请你求出仙女峰的高度.(参考数据:tan38.7°≈0.8)

解:过点B作BD⊥AC交延长线于点D, ∵山坡BC的坡度为1∶0.6, ∴

BD1=. CD0.6

则CD=0.6BD. ∵∠BAC=38.7°,

BDBD

∴tan38.7°==. ADAC+CD∵AC=377米,tan38.7°≈0.8,

BD∴≈0.8. 377+0.6BD

解得BD=580.

答:仙女峰的高度约为580米. 8.(2019·太原二模)如图是一座人行天桥的示意图,CB⊥DB,天桥的高度CB为4.5米,斜坡AC的坡角为45°,为了方便行人推车过天桥,市政部门决定拆除原斜坡,使新建斜坡DC的坡度i=1∶1.8.若D处的左侧需留3米宽的人行道,问距A处7米的建筑物M是否需要拆除?(点B,A,D,M在同一直线上) 解:∵CB⊥DB,∠BAC=45°, ∴AB=BC=4.5.

∵BC∶BD=1∶1.8, ∴BD=8.1. ∴AD=3.6. ∵3+3.6<7,

∴距A处7米的建筑物M不需要拆除. 02 中档题

9.如图,在坡度为1∶2的山坡上种树,要求株距(相邻两树间的水平距离)是6 m,则斜坡上相邻两树间的坡面距离是35m. 10.如图,天星山山脚下西端A处与东端B处相距800(1+3)米,小军和小明同学分别从A处和B处向山顶匀速行走.已知山的西端的坡角是45°,东端的坡角是30°,小军的行走速度为

2

米/秒.若小明与小军同时到达山顶C2

处,则小明的行走速度是多少?

解:过点C作CD⊥AB于点D,设CD=x米,小明的行走速度为v米/秒, CDCD

则AC==2x,BC==2x.

sin45°sin30°∵小明与小军同时到达山顶C处,

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ACBC2x2x=,即=. v2v2

22

又∵x≠0,∴v=1.

答:小明的行走速度是1米/秒. 11.(2019·黄冈)如图,在大楼AB正前方有一斜坡CD,坡角∠DCE=30°,楼高AB=60米,在斜坡下的点C处测得楼顶B的仰角为60°,在斜坡上的D处测得楼顶B的仰角为45°,其中点A,C,E在同一直线上. (1)求坡底C点到大楼距离AC的值; (2)求斜坡CD的长度. 解:(1)∵∠BCA=60°,AB=60, ∴AC=

AB

=203. tan60°

答:AC为203米. (2)设CD=x, ∵∠DCE=30°, x3∴DE=,CE=x.

22∵∠BDF=45°,∴BF=DF.

即AB-AF=AC+CE. x3∴60-=203+x. 22解得x=803-120.

答:斜坡CD的长为(803-120)米.

12.(2019·太原二模)如图是某旅游景点的一处台阶,其中台阶坡面AB和BC的长均为6 m,AB部分的坡角∠BAD

为45°,BC部分的坡角∠CBE为30°,其中BD⊥AD,CE⊥BE,垂足为D,E,现在要将此台阶改造为直接从A至C的台阶,如果改造后每层台阶的高为22 cm,那么改造后的台阶有多少层?(最后一个台阶的高超过15 cm且不足22 cm时,按一个台阶计算,可有用到的数据:2≈1.414,3≈1.732) 解:延长CE交AD的延长线于点F,则DF⊥FE. ∵BD⊥AD,CE⊥BE,

∴∠BDF=∠DFE=∠FEB=90°. ∴四边形EBDF为矩形. ∴EF=BD.

在Rt△ADB中,∠ADB=90°. BD∴sin∠BAD=. AB

2

∴BD=6×sin45°=6×=32. 2

CE

在Rt△CBE中,∠CEB=90°,∴sin∠CBE=. BC1

∴CE=6×sin30°=6×=3.

2∴EF=BD=32.

∴CF=CE+EF=(3+32)m.

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(3+32)m≈7.242 m=724.2 cm.

724.2÷22=32……20.2. ∵15<20.2<22,

∴改造后的台阶层数为(32+1)层,即33层.

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山西高频题型专题(八) 解直角三角形的实际应用

1.(2019·山西)如图,创新小组要测量公园内一棵树的高度AB,其中一名小组成员站在距离树10米的点E处,测得树顶A的仰角为54°.已知测角仪的架高CE=1.5米,则这棵树的高度为15.3米(结果保留一位小数.参考数据:sin54°≈0.809 0,cos54°≈0.587 8,tan54°≈1.376 4).

2.如图,若要在宽AD为20米的城南大道两边安装路灯,路灯的灯臂BC长2米,且与灯柱AB成120°角,路灯采用圆锥形灯罩,灯罩的轴线CO与灯臂BC垂直,当灯罩的轴线CO通过公路路面的中心线时照明效果最好.此时,路灯的灯柱AB高应该设计为(103-4)米. (结果保留根号)

3.(2019·太原一模)太极揉推器是一种常见的健身器材,基本结构包括支架和转盘,数学兴趣小组的同学对某太极揉推器的部分数据进行了测量:如图,立柱AB的长为125 cm,支架CD, CE的长分别为60 cm,40 cm,支点C到立柱顶点B的距离为25 cm,支架CD,CE与立柱AB的夹角∠BCD=∠BCE=45°,转盘的直径FG = MN = 60 cm,D,E分别是FG, MN的中点,且CD⊥FG,CE⊥MN.则两个转盘的最低点F,N距离地面的高度差为102cm.(结果保留根号) 4.(2019·台州)图1是一辆吊车的实物图,图2是其工作示意图,AC是可以伸缩的起重臂,其转动点A离地面BD的高度AH为3.4 m.当起重臂AC长度为9 m,张角∠HAC为118°时,求操作平台C离地面的高度.(结果保留小数点后一位.参考数据:sin28°≈0.47,cos28°≈0.88,tan28°≈0.53) 解:过点A作BD的平行线,过点C作BD的垂线,交点为点E,F. ∵∠HAC=118°,∠HAE=90°, ∴∠CAE=28°.

∵AC=9 m,∴CE=AC·sin28°≈4.2 m. ∴CF=CE+EF=4.2+3.4=7.6(m). 答:操作平台C离地面的高度为7.6 m.

5.如图为放置在水平桌面上的台灯的平面示意图,灯臂AO长为40 cm,与水平面所形成的夹角∠OAM为75°.由光源O射出的边缘光线OC,OB与水平面所形成的夹角∠OCA,∠OBA分别为90°和30°,求该台灯照亮水平面的宽度BC.(不考虑其他因素,结果精确到1 cm,参考数据:sin75°≈0.97,cos75°≈0.26,3≈1.73) 解:在Rt△ACO中,sin75°=解得OC≈38.8.

OC38.81.73在Rt△BCO中,tan30°==≈,

BCBC3

解得BC≈67.

答:该台灯照亮水平面的宽度BC大约是67 cm. 6.(2019·常德)如图1,2分别是某款篮球架的实物图与示意图,已知底座BC=0.60米,底座BC与支架AC所成的角∠ACB=75°,支架AF的长为2.50米,篮板顶端F点到篮筐D的距离FD=1.35米,篮板底部支架HE与支架AF所成的角∠FHE=60°,求篮筐D到地面的距离.(精确到0.01米,参考数据:cos75°≈0.258 8,sin75°≈0.965 9,tan75°≈3.732,3≈1.732,2≈1.414)

图1 图2 解:延长FE交CB的延长线于点M,过A作AG⊥FM于点G, AB

在Rt△ABC中,tan∠ACB=,

BC∴AB=BC·tan75°≈0.60×3.732=2.239 2. ∴GM=AB=2.239 2. 在Rt△AGF中,

FG

∵∠FAG=∠FHE=60°,sin∠FAG=,

AF

OCOC

=≈0.97, OA40

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∴sin60°=

FG3

=.∴FG≈2.165. 2.502

∴DM=FG+GM-DF≈3.05.

答:篮筐D到地面的距离是3.05米. 7.(2019·绍兴)如图1,窗框和窗扇用“滑块铰链”连接,图3是图2中“滑块铰链”的平面示意图,滑轨MN安装在窗框上,托悬臂DE安装在窗扇上,交点A处装有滑块,滑块可以左右滑动,支点B,C,D始终在一直线上,延长DE交MN于点F.已知AC=DE=20 cm,AE=CD=10 cm,BD=40 cm. (1)窗扇完全打开,张角∠CAB=85°,求此时窗扇与窗框的夹角∠DFB的度数; (2)窗扇部分打开,张角∠CAB=60°,求此时点A,B之间的距离.(精确到0.1 cm,参考数据:3≈1.732,6≈2.449) 图1 图2 图3 解:(1)延长DE交MN于点F,∵AC=DE=20 cm,AE=CD=10 cm, ∴四边形ACDE是平行四边形. ∴AC∥DE.∴∠DFB=∠CAB. ∵∠CAB=85°,∴∠DFB=85°. (2)过C点作CG⊥AB于点G, ∵AC=20,∠CGA=90°,∠CAB=60°, ∴CG=103,AG=10.

∵BD=40,CD=10,∴CB=30. ∴BG=302-(103)2=106. ∴AB=AG+BG=10+106≈10+10×2.449=34.49≈34.5(cm).

答:A,B之间的距离为34.5 cm. 8.(2019·岳阳)图1是某小区入口实景图,图2是该入口抽象成的平面示意图.已知入口BC宽3.9米,门卫室外墙AB上的O点处装有一盏路灯,点O与地面BC的距离为3.3米,灯臂OM长为1.2米(灯罩长度忽略不计),∠AOM=60°.

(1)求点M到地面的距离;

(2)某搬家公司一辆总宽2.55米,总高3.5米的货车从该入口进入时,货车需与护栏CD保持0.65米的安全距离,此时,货车能否安全通过?若能,请通过计算说明;若不能,请说明理由.(参考数据:3≈1.73,结果精确到0.01米) 解:(1)过点M作MN⊥AB于点N,交BA的延长线于点N. 在Rt△OMN中,∠NOM=60°,OM=1.2, ∴∠M=30°. 1

∴ON=OM=0.6.

2

∴NB=ON+OB=3.3+0.6=3.9(米). 答:点M到地面的距离是3.9米.

(2)在线段CB上取CE=0.65,EH=2.55, ∴HB=3.9-2.55-0.65=0.7.

过H作GH⊥BC,交OM于G,过O作OP⊥GH于点P. ∵∠GOP=30°,∴tan30°=∴GP=

GP3

=. OP3

31.73×0.7OP=≈0.404. 33

∴GH=3.3+0.404=3.704≈3.70>3.5.

∴货车能安全通过. 9.(2019·山西一模)山西绵山是中国历史文化名山,因春秋时期晋国介子推携母隐居于此被焚而著称.如图1是绵

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山上介子推母子的塑像,某游客计划测量这座塑像的高度,由于游客无法直接到达塑像底部,因此该游客计划借助坡面高度来测量塑像的高度;如图2,在塑像旁山坡坡脚A处测得塑像头顶C的仰角为75°,当从A处沿坡面行走10米到达P处时,测得塑像头顶C的仰角刚好为45°,已知山坡的坡度i=1∶3,且O,A,B在同一直线上,求塑像的高度.(测倾器高度忽略不计,结果精确到0.1米,参考数据:cos75°≈0.3,tan75°≈3.7,2≈1.4,3≈1.7,10≈3.2) 图1 图2 解:过点P作PE⊥OB于点E,PF⊥OC于点F. ∵i=1∶3,AP=10,

设PE=x米,则AE=3x米. 在Rt△AEP中,x2+(3x)2=102, 解得x=10或x=-10(舍去). ∴PE=10米,则AE=310米. ∵∠CPF=∠PCF=45°,∴CF=PF.

设CF=PF=m米,则OC=(m+10)米,OA=(m-310)米. OCm+10在Rt△AOC中,tan75°==,

OAm-310即m+10=tan75°·(m-310).

解得m≈14.3.∴OC=14.3+10≈17.5(米).

答:塑像的高度约为17.5米.

山西常考题型专题(九) 项目学习:利用三角函数测高

——2019山西中考T19的变式与应用

1.(2019·吉林)数学活动小组的同学为测量旗杆高度,先制定了如下测量方案,使用工具是测角仪和皮尺,请帮助组长林平完成方案内容,用含a,b,α的代数式表示旗杆AB的高度.

数学活动方案

活动时间:2019年4月2日 活动地点:学校操场

填表人:林平

课题 活动 目的 测量学校旗杆的高度 运用所学数学知识及方法解决实际问题 方案示 意图 计算 过程 测量 步骤 (1)用测角仪测得∠ADE=α; (2)用皮尺测得BC=a米,CD=b米. 解:计算过程:∵四边形BCDE是矩形, ∴DE=BC=a,BE=CD=b.

在Rt△ADE中,AE=ED·tanα=a·tanα, ∴AB=AE+EB=a·tanα+b.

2.某校“我爱应用数学”课题学习小组的活动主题是“测量学校旗杆AC的高度”,下表是该课题小组成员在课外实践活动中的部分记录内容:

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课题 测量学校旗杆AC的高度 图示 小明:我站在远处EG处从点E看旗杆顶端点A,测得∠AEB=30°. 小明:我从EG位置向旗杆方向前进12米到F,从点D看旗杆顶端点A,测 得∠ADB=60°. 8小明:我的目高DF=EG=米. 5发言 记录 (1)设AB的长为x米,分别求BD,BE的长;(分别用含x的代数式表示) (2)将(1)中求出的结果代入等式BE-BD=12中,求出x的值; (3)求出旗杆AC的高度.

解:(1)在Rt△ABD中,∵∠ADB=60°,∠ABD=90°,AB=x, ∴BD=AB·tan30°=

3

x. 3

在Rt△ABE中,BE=AB·tan60°=3x. (2)∵BE-BD=12, ∴3x-

3

x=12. 3

解得x=63.

8

(3)旗杆AC的高度为AB+BC=(63+)米.

5

3.(2019·山西)祥云桥位于省城太原南部,该桥塔主体由三根曲线塔柱组合而成,全桥共设13对直线型斜拉索,造型新颖,是“三晋大地”的一种象征.某数学“综合与实践”小组的同学把 “测量斜拉索顶端到桥面的距离”作为一项课题活动,他们制订了测量方案,并利用课余时间借助该桥斜拉索完成了实验测量.测量结果如下表. 项目 课题 测 量 示 意 图 测量 数据 ∠A的度数 38° 内容 测量斜拉索顶端到桥面的距离 说明:两侧最长斜拉索AC,BC相交于点C,分别与桥面交于A,B两点,且点A,B,C在同一竖 直平面内. AB的长度 234米 ∠B的度数 28° .... ... ... ... (1)请帮助该小组根据上表中的测量数据,求斜拉索顶端点C到AB的距离; (2)该小组要写出一份完整的课题活动报告,除上表的项目外,你认为还需要补充哪些项目(写出一个即可).(参考数据:sin38°≈0.6,cos38°≈0.8,tan38°≈0.8,sin28°≈0.5,cos28°≈0.9,tan28°≈0.5) 解:(1)过点C作CD⊥AB于点D.

设CD=x米,在Rt△ADC中,∠ADC=90°,∠A=38°. CDCDx5∵tan38°=,∴AD=≈=x. ADtan38°0.84在Rt△BDC中,∠BDC=90°,∠B=28°.

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CDCDx

∵tan28°=,∴BD=≈=2x.

BDtan28°0.5

5

∵AD+BD=AB=234,∴x+2x=234,解得x=72.

4

答:斜拉索顶端点C到AB的距离为72米.

(2)答案不唯一,还需要补充的项目可为:测量工具、计算过程、人员分工、指导教师、活动感受等.

章末复习(三) 锐角三角函数

01 山西中考考点结构

本章知识在山西中考中以选择、填空、解答的形式出现,求锐角三角函数的值通常在选择题中设置,常常需要自己构建直角三角形,如2019T10;解直角三角形的实际应用主要以解答题的形式考查,根据实际情况建立数学模型,构建直角三角形,如2019T19、2019T14、2019T21、2019T21、2019T10. 02 山西中考分点突破

知识点1 利用定义求锐角三角函数值(山西中考2019选T10) 1.在△ABC中,∠C=90°,a,b分别是∠A,∠B所对的两条直角边,c是斜边,则下列选项中正确的是(D)

cb

A.sinA= B.cosB=

acba

C.tanA= D.tanA=

ab

2.(2019·德州)如图,在4×4的正方形方格图形中,小正方形的顶点称为格点,△ABC的顶点都在格点上,则∠BAC的正弦值是5. 5知识点2 特殊角的三角函数值

3.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)

1133A. B. C. D. 32324.在△ABC中,若cosA=

2

,tanB=3,则这个三角形一定是(D) 2

A.直角三角形 B.等腰三角形 C.钝角三角形 D.锐角三角形 15.计算:2sin30°-sin245°+tan60°=+3.

2知识点3 解直角三角形

6.如图是教学用的直角三角板,边AC=30 cm,∠C=90°,tan∠BAC=

3

,则边BC的长为(C) 3

A.303 cm B.203 cm C.103 cm D.53 cm 7.在Rt△ABC中,∠C=90°,c=2,b=1,则a=3,∠B=30°.

8.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=52°,c=14 ,解直角三角形.(结果精确到0.1,参考数据: sin52°≈0.788 0,cos52°≈0.615 7,tan52°≈1.279 9) 解:∠A=90°-∠B=90°-52°=38°. AC=c·sinB=14×sin52°≈14×0.788 0≈11.0. BC=c·cosB=14×cos52°≈14×0.615 7≈8.6.

知识点4 解直角三角形的实际应用(山西中考2019解T19,2019填T14,2019解T21,2019解T21,2019选T10) 12

9.(2019·温州)如图,一辆小车沿倾斜角为α的斜坡向上行驶13米,已知cosα=,则小车上升的高度是(A)

13A.5米 B.6米 C.6.5米 D.12米

10.如图,已知“人字梯”的5个踩档把梯子等分成6份,从上往下的第二踩档与第三踩档的正中间处有一条60 cm

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5

长的绑绳EF,tanα=,则“人字梯”的顶端离地面的高度AD是(B)

2

A.144 cm B.180 cm C.240 cm D.360 cm

11.今年“五一”假期,某数学活动小组组织一次登山活动.他们从山脚下A点出发沿斜坡AB到达B点,再从B点沿斜坡BC到达山顶C点,路线如图所示.斜坡AB的长为1 040米,斜坡BC的长为400米,在C点测得B点的俯角为30°.已知A点海拔121米,C点海拔721米. (1)求B点的海拔; (2)求斜坡AB的坡度.

解:(1)过点C作CF⊥AM,F为垂足,过B点作BE⊥AM,BD⊥CF,E,D为垂足. ∵在C点测得B点的俯角为30°, ∴∠CBD=30°. 又∵BC=400米, ∴CD=400×sin30°=400×0.5=200(米). ∴B点的海拔为721-200=521(米). (2)∵BE=DF=521-121=400(米), 又∵AB=1 040米,

∴AE=AB2-BE2=960(米). ∴斜坡AB的坡度为400∶960=1∶2.4. 易错题集训

12.在△ABC中,∠A,∠B均为锐角,且(tanB-3)·(2sinA-3)=0,则△ABC一定是(D)

A.等腰三角形

B.等边三角形 C.直角三角形 D.有一个角是60°的三角形

313.已知等腰三角形两条边的长分别是3,7,底角为α,则cosα=.

143

14.已知在△ABC中,tanA=,AB=5,BC=4,那么AC的长等于4+7或4-7.

403 山西中考题型演练

15.如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则∠A的正切值是(A)

2551

A.2 B. C. D. 552

1

16.如图,⊙O是△ABC的外接圆,AD是⊙O的直径.若⊙O的半径是4,sinB=,则线段AC的长为2.

417.(2019·孝义市二模)如图1是一种阳台户外伸缩晾衣架,侧面示意图如图2所示,其支架AB,CD,EF,GH,BE,DG,FK的长度都为40 cm(支架的宽度忽略不计),四边形BQCP,DMEQ,FNGM是互相全等的菱形,当晾衣架的A端拉伸到距离墙壁最远时,∠B=∠D=∠F=80°,这时A端到墙壁的距离约为102.88cm.(sin40°≈0.643,cos40°≈0.766,tan40°≈0.839)

ab

18.(教材P85复习题T14变式)(2019·贵阳)如图1,在Rt△ABC中,以下是小亮探究与之间关系的方法:

sinAsinBab

∵sinA=,sinB=,

ccab

∴c=,c=. sinAsinB∴

ab=. sinAsinB

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abc

根据你掌握的三角函数知识,在图2的锐角△ABC中,探究,,之间的关系,并写出探究过程.

sinAsinBsinCabc解:==.

sinAsinBsinC

过点B作BM⊥AC于点M,设BM=h. hh

∴sinA=,sinC=. ca∴即

aaccac=,=. sinAhsinChac=. sinAsinC

ab

同理,过点C作AB上的高可以求得=.

sinAsinB∴

abc==. sinAsinBsinC

19.(2019·孝义市一模)如图所示,在斜坡BC的坡角处有一栋甲楼,在斜坡BC的坡顶处有一栋乙楼,“实践小组”的同学们在甲楼的顶端A处,测得乙楼底部C的俯角为10°,乙楼顶端D的仰角为38°,后来又测得斜坡BC的长度为20米,坡度为1∶3(坡度指斜坡的铅直高度和水平宽度的比).请根据以上数据,求出乙楼的高度CD.(结果精确到0.1米,参考数据:sin10°≈0.17; cos10°≈0.98;tan10°≈0.18; sin38°≈0.62;cos38°≈0.79; tan38°≈0.78;10≈3.2) 解:过点C作CG⊥AB,垂足为G.过点A作AH⊥CD,垂足为H, ∵斜坡BC的坡度为1∶3,BC=20米, ∴设BG=x米,则CG=3x米. 在Rt△BGC中,根据勾股定理,得 x2+(3x)2=202.解得x=210. ∴CG=3x=610.∴AH=CG=610. 在Rt△AHC中,根据tan∠HAC=得CH=AH·tan∠HAC≈3.42米, DH在Rt△ADH中,根据tan∠DAH=,

AH

得DH=AH·tan∠DAH≈14.80米,

∴DC=DH+HC=14.80+3.42≈18.2(米). 答:乙楼的高度为约18.2米. 20.(2019·山西)太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利、高效等特点,已成为世界各国普遍关注和重点发展的新兴产业.如图是太阳能电池板支撑架的截面图,其中的粗线表示支撑角钢,太阳能电池板与支撑角钢AB的长度相同,均为300 cm,AB的倾斜角为30°,BE=CA=50 cm,支撑角钢CD,EF与底座地基台面接触点分别为D,F,CD垂直于地面,FE⊥AB于点E.两个底座地基高度相同(即点D,F到地面的垂直距离相同),均为30 cm,点A到地面的垂直距离为50 cm,求支撑角钢CD和EF的长度各是多少.(结果保留根号) 解:过A作AG⊥CD,垂足为G.

1

则∠CAG=30°.在Rt△ACG中,CG=AC·sin30°=50×=25.

2由题意,得GD=50-30=20. ∴CD=CG+GD=25+20=45.

连接FD并延长与BA的延长线交于点H,则∠H=30°. CD在Rt△CDH中,CH==2CD=90.

sin30°

CH, AH

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∴EH=EC+CH=AB-BE-AC+CH=300-50-50+90=290. 在Rt△EFH中,

32903

EF=EH·tan30°=290×=. 33

2903

答:支撑角钢CD和EF的长度分别是45 cm, cm.

3

04 核心素养专练 21.(2019·山西模拟)[关注地域文化]据史料记载,孟母仉氏,山西太谷县范村镇东西仉村人,孟母教子有方,“孟母三迁”、“断织喻学”、“教子明礼”、“厉子行道”的典故,不仅成就了孟子一代“亚圣”,也使孟母成为名垂千秋的中国贤母典范,2019年5月17日,一尊巨型孟母铜像在我省太谷县新建的孟母文化广场落成,小周同学为了测得孟母铜像的高度,现场进行了测量,并绘制了如图的铜像侧面截面图,已知AB=43.46米,BC=2米,∠A=30°,∠B=∠E=90°,∠DCE=60°,DE与地面垂直,请求出代表铜像高度的线段DE的长.(结果精确到0.1,2≈1.41,3≈1.73)

解:延长EC交AD于点F,作FG⊥AB于点G.则四边形FGBC是矩形, ∴FG=BC=2,CF=BG, 在Rt△AFG中,∠A=30°, FG∴AG==23,BG=AB-AG=43.46-23≈40(米).

tan30°∵∠DCE=∠CFD+∠CDF,∠DFC=∠A=30°,∠DCE=60°, ∴∠CFD=∠CDF=30°. ∴CF=CD=BG=40米.

在Rt△DCE中,DE=CD·sin60°=203≈34.6(米).

答:代表铜像高度的线段DE的长约为34.6米.

章末自测(三) 锐角三角函数 (时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(每小题3分,共30分) 1.sin60°的值等于(C)

1233

A. B. C. D. 22232.已知α为锐角,sin(α-20°)=

3

,则α=(D) 2

A.20° B.40° C.60° D.80° 3.在正方形网格中,∠α的位置如图所示,则tanα的值是(D)

A.

351

B. C. D.2 332

4.在△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别为∠A,∠B,∠C的对边,下列各式成立的是(D) A.b=a·sinB B.a=b·cosB C.a=b·tanB D.b=a·tanB

5.在Rt△ABC中,各边都扩大5倍,则锐角∠A的三角函数值(A)

A.不变 B.扩大5倍

1

C.缩小至原来的 D.不能确定

5

1

6.在△ABC中,∠C=90°,tanA=,则cosA的值为(D)

3

A.

1023310 B. C. D. 103410

7.在△ABC中,∠A=120°,AB=4,AC=2,则sinB的值是(B)

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5721321A. B. C. D. 141457

8.如图,山顶一铁塔AB在阳光下的投影CD的长为6米,此时太阳光与地面的夹角∠ACD=60°,则铁塔AB的

高为(B)

A.3米 B.63 米 C.3 3米 D.2 3米 9.坡度等于1∶3的斜坡的坡角等于(A)

A.30° B.40° C.50° D.60°

10.济南大明湖畔的“超然楼”被称作“江北第一楼”,某校数学社团的同学对超然楼的高度进行了测量,如图,他们在A处仰望塔顶,测得仰角为30°,再往楼的方向前进60 m至B处,测得仰角为60°.若学生的身高忽略不计,结果精确到1 m,则该楼的高度CD为(B)

A.47 m B.52 m C.53 m D.54 m 二、填空题(每小题3分,共15分) 11.计算:sin60°-tan30°=3. 612.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=53,AB=10,则∠A=30°.

3

13.如图,在▱ABCD中,连接BD,AD⊥BD,AB=4,sinA=,则▱ABCD的面积是37.

41

14.在△ABC中,∠C=90°,斜边上的中线CD=6,sinA=,则S△ABC=162.

3

15.在我们生活中通常用两种方法来确定物体的位置.如小岛A在码头O的南偏东60°方向的14千米处.若以码头O为坐标原点,正东方向为x轴的正方向,正北方向为y轴的正方向,1千米为单位长度建立平面直角坐标系,则小岛A也可表示成(73,-7). 三、解答题(共55分)

1

16.(8分)计算:2cos245°-(tan60°-2)2-(sin60°-1)0+()-2.

2解:原式=2×(

22

)-|3-2|-1+4 2

=1-(2-3)-1+4 =3+2.

17.(9分)如图,已知AC=4,求AB和BC的长. 解:作CD⊥AB于点D, 在Rt△ACD中, ∵∠A=30°, ∴∠ACD=90°-∠A=60°, 1

CD=AC=2,

2AD=AC·cosA=23.

在Rt△CDB中,

∵∠DCB=∠ACB-∠ACD=45°, ∴BD=CD=2. ∴BC=22.

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∴AB=AD+BD=2+23.

18.(10分)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°,点O为AB的中点,求端点A到底面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. ∵OD⊥CD,∠BOD=70°,

∴AE∥OD.∴∠A=∠BOD=70°. 在Rt△ABF中,AB=2.7,

∴AF=2.7×cos70°≈2.7×0.34=0.918(m). ∴AE=AF+BC=0.918+0.15≈1.1(m). 答:端点A到底面CD的距离约为1.1 m.

19.(12分)某校一栋教学大楼的顶部竖有一块“传承文明,启智求真”的宣传牌CD.小明在山坡的坡脚A处测得宣传牌底部D的仰角为45°,沿山坡向上走到B处测得宣传牌顶部C的仰角为30°.已知山坡AB的坡度i=1∶3,AB=10米,AE=15米,求这块宣传牌CD的高度.

解:过点B作BF⊥AE,交EA的延长线于点F,作BG⊥DE于点G. 在Rt△ABF中,i=tan∠BAF=∴∠BAF=30°.

1

∴BF=AB=5,AF=53. 2∴BG=AF+AE=53+15.

CG

在Rt△BGC中,∵∠CBG=30°,tan∠CBG=,

BG∴CG=BG·tan30°=5+53.

在Rt△ADE中,∠DAE=45°,AE=15, ∴DE=AE=15.

∴CD=CG+GE-DE=5+53+5-15=(53-5)m. 答:宣传牌CD高为(53-5)米.

20.(16分)(2019·河南)“高低杠”是女子体操特有的一个竞技项目,其比赛器材由高、低两根平行杠及若干支架组成,运动员可根据自己的身高和习惯在规定范围内调节高、低两杠间的距离,某兴趣小组根据高低杠器材的一种截面图编制了如下数学问题,请你解答.

如图所示,底座上A,B两点间的距离为90 cm,低杠上点C到直线AB的距离CE的长为155 cm,高杠上点D到直线AB的距离DF的长为234 cm.已知低杠的支架AC与直线AB的夹角∠CAE为82.4°,高杠的支架BD与直线AB的夹角∠DBF为80.3°.求高、低杠间的水平距离CH的长.(结果精确到1 cm,参考数据:sin82.4°≈0.991,cos82.4°≈0.132,tan82.4°≈7.500,sin80.3°≈0.983,cos80.3°≈0.168,tan80.3°≈5.850) CE155

解:AE=≈≈21(cm).

tan82.4°7.500BF=

DF234

≈=40(cm).

tan80.3°5.85

13=. 33

∴CH=EA+AB+BF=21+90+40=151(cm). 答:高、低杠间的水平距离CH的长约为151 cm.

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