初中数学锐角三角函数的技巧及练习题含答案

初中数学锐角三角函数的技巧及练习题含答案
一、选择题
1．如图，从点A 看一山坡上的电线杆PQ ，观测点P 的仰角是45︒，向前走6m 到达B 点， 测得顶端点P 和杆底端点Q 的仰角分别是60︒和30，则该电线杆PQ 的高度（ ）
A ．623+
B ．63+
C ．103-
D ．83+
【答案】A
【解析】 【分析】 延长PQ 交直线AB 于点E ，设PE=x 米，在直角△APE 和直角△BPE 中，根据三角函数利用x 表示出AE 和BE ，列出方程求得x 的值，再在直角△BQE 中利用三角函数求得QE 的长，则问题求解．
【详解】
解：延长PQ 交直线AB 于点E ，设PE=x ．
在直角△APE 中，∠A=45°，
AE=PE=x ；
∵∠PBE=60°
∴∠BPE=30°
在直角△BPE 中，33x ， ∵AB=AE-BE=6米，
则3， 解得：3
则3．
在直角△BEQ中，QE=
3
3
BE=
3
3
（33+3）=3+3．
∴PQ=PE-QE=9+33-（3+3）=6+23．
答：电线杆PQ的高度是（6+23）米．
故选：A．
【点睛】
本题考查解直角三角形的实际应用，解答关键是根据题意构造直角三角形解决问题.
2．菱形ABCD的周长为20cm,DE⊥AB,垂足为E,sinA=3
5
,则下列结论正确的个数有（）
①DE=3cm; ②BE=1cm; ③菱形的面积为15cm2; ④BD=210cm．
A．1个B．2个C．3个D．4个【答案】C
【解析】
【分析】
根据菱形的性质及已知对各个选项进行分析，从而得到答案
【详解】
∵菱形ABCD的周长为20cm
∴AD=5cm
∵sinA=3 5
∴DE=3cm（①正确）
∴AE=4cm
∵AB=5cm
∴BE=5﹣4=1cm（②正确）
∴菱形的面积=AB×DE=5×3=15cm2（③正确）
∵DE=3cm,BE=1cm
∴10（④不正确）
所以正确的有三个．
故选C．
【点睛】
本题考查了菱形的性质及锐角三角函数的定义，熟练掌握性质是解题的关键
3．一个物体的三视图如图所示，其中主视图和左视图是全等的等边三角形，俯视图是圆，根据图中所示数据，可求这个物体的表面积为（）
A ．π
B ．2π
C ．3π
D ．(31)π+ 【答案】C
【解析】
【分析】 由三视图可知：该几何体是一个圆锥，其轴截面是一个高为3的正三角形．可计算边长为2，据此即可得出表面积．
【详解】 解：由三视图可知：该几何体是一个圆锥，其轴截面是一个高为3的正三角形． ∴正三角形的边长32sin 60==︒
． ∴圆锥的底面圆半径是1，母线长是2，
∴底面周长为2π
∴侧面积为
12222
ππ⨯⨯=，∵底面积为2r ππ=， ∴全面积是3π．
故选：C ．
【点睛】 本题考查了圆锥的计算，正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键，理解圆锥的母线长是扇形的半径，圆锥的底面圆周长是扇形的弧长．
4．如图，矩形纸片ABCD ，4AB =，3BC =，点P 在BC 边上，将CDP ∆沿DP 折叠，点C 落在点E 处，PE 、DE 分别交AB 于点O 、F ，且OP OF =，则cos ADF ∠的值为（ ）
A ．1113
B ．1315
C ．1517
D ．1719
【答案】C
【解析】
【分析】
根据折叠的性质可得出DC=DE 、CP=EP ，由∠EOF=∠BOP 、∠B=∠E 、OP= OF 可得出△OEF ≌AOBP(AAS)根据全等三角形的性质可得出0E=OB 、EF=BP ，设EF=x ，则BP=x 、DF=4-x 、BF=PC=3-x ，进而可得出AF=1+x ，在Rt △DAF 中，利用勾股定理可求出x 的值，再利用余弦的定义即可求出cos ∠ADF 的值．
【详解】
解：∵矩形纸片ABCD ，点P 在BC 边上，将CDP ∆沿DP 折叠，点C 落在点E 处， 根据折叠性质，可得：△DCP ≌△DEP ，
∴.DC=DE=4， CP= EP ，
在△OEF 和△OBP 中
90 EOF BOP B E OP OF ∠=∠⎧⎪∠=∠
=︒⎨⎪=⎩
∴△OEF ≌△OBP(AAS)
∴ОE=OB ， EF= ВР.
设EF=x,则BP=x ，DF= DE-EF=4-X ，
又∵ BF=OB+OF=OE+ OP=PE=PC, РС=ВC-BP=3-x,
∴AF=AB-BF=1+x.
在Rt △DAF 中，AF 2+AD 2= DF 2，即(1+x) 2+32= (4-x)2
解得: x=35 ∴DF=4-x=175
∴cos ∠ADF=
1517AD DF = 故选: C.
【点睛】
本题考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理以及解直角三角形，利用勾股定理结合AF=1+x ，求出AF 的长度是解题的关键．
5．同学们参加综合实践活动时，看到木工师傅用“三弧法”在板材边角处作直角，其作法是：如图：
（1）作线段AB ，分别以点A ，B 为圆心，AB 长为半径作弧，两弧交于点C ；
（2）以点C 为圆心，仍以AB 长为半径作弧交AC 的延长线于点D ；
（3）连接BD，BC．
根据以上作图过程及所作图形，下列结论中错误的是（）
A．∠ABD＝90°B．CA＝CB＝CD C．sinA＝
3
2
D．cosD＝
1
2
【答案】D
【解析】
【分析】
由作法得CA＝CB＝CD＝AB，根据圆周角定理得到∠ABD＝90°，点C是△ABD的外心，根据三角函数的定义计算出∠D＝30°，则∠A＝60°，利用特殊角的三角函数值即可得到结论．
【详解】
由作法得CA＝CB＝CD＝AB，故B正确；
∴点B在以AD为直径的圆上，
∴∠ABD＝90°，故A正确；
∴点C是△ABD的外心，
在Rt△ABC中，sin∠D＝AB
AD
＝
1
2
，
∴∠D＝30°，∠A＝60°，
∴sinA＝
3
2
，故C正确；cosD＝
3
2
，故D错误，
故选：D．
【点睛】
本题考查了解直角三角形，三角形的外接圆与外心：三角形外接圆的圆心是三角形三条边垂直平分线的交点，叫做三角形的外心．也考查了圆周角定理和解直角三角形．
6．如图，点E从点A出发沿AB方向运动，点G从点B出发沿BC方向运动，同时出发且速度相同，DE GF AB
=<（DE长度不变，F在G上方，D在E左边），当点D到达点B时，点E停止运动．在整个运动过程中，图中阴影部分面积的大小变化情况是
（）
A．一直减小B．一直不变C．先减小后增大D．先增大后减小
【解析】
【分析】
连接GE，过点E作EM⊥BC于M，过点G作GN⊥AB于N，设AE=BG=x，然后利用锐角三角函数求出GN和EM，再根据S阴影=S△GDE＋S△EGF即可求出结论．
【详解】
解：连接GE，过点E作EM⊥BC于M，过点G作GN⊥AB于N
设AE=BG=x，则BE=AB－AE=AB－x
∴GN=BG·sinB=x·sinB，EM=BE·sinB=（AB－x）·sinB
∴S阴影=S△GDE＋S△EGF
=1
2
DE·GN＋
1
2
GF·EM
=1
2
DE·（x·sinB）＋
1
2
DE·[（AB－x）·sinB]
=1
2
DE·[x·sinB＋（AB－x）·sinB]
=1
2 DE·AB·sinB
∵DE、AB和∠B都为定值
∴S阴影也为定值
故选B．
【点睛】
此题考查的是锐角三角函数和求阴影部分的面积，掌握利用锐角三角函数解直角三角形和三角形的面积公式是解决此题的关键．
7．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．23B．3C．33D．3
【答案】A
【解析】
【详解】
设AC=x ，在Rt △ABC 中，∠ABC=30°，即可得AB=2x ，BC=3x ， 所以BD=BA=2x ，即可得CD=3x+2x=（3+2）x ，
在Rt △ACD 中，tan ∠DAC=
(32)32CD x AC x
+==+， 故选A.
8．为了方便行人推车过某天桥,市政府在10m 高的天桥一侧修建了40m 长的斜道(如图所示),我们可以借助科学计算器求这条斜道倾斜角的度数,具体按键顺序是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】A
【解析】
【分析】 先利用正弦的定义得到sinA=0.25，然后利用计算器求锐角∠A ．
【详解】
解：因为AC ＝40，BC ＝10，sin ∠A ＝
BC AC
， 所以sin ∠A ＝0.25.
所以用科学计算器求这条斜道倾斜角的度数时，按键顺序为
故选：A ．
点睛：
本题考查了计算器-三角函数：正确使用计算器，一般情况下，三角函数值直接可以求出，已知三角函数值求角需要用第二功能键．
9．如图，为了加快开凿隧道的施工进度，要在小山的两端同时施工．在AC 上找一点B ，取145ABD ∠=，500BD m =，55D ∠=，要使A ，C ，E 成一直线，那么开挖点E 离点D 的距离是（ ）
A．500sin55m B．500cos55m C．500tan55m D．
500 cos55
m
【答案】B
【解析】
【分析】
根据已知利用∠D的余弦函数表示即可．【详解】
在Rt△BDE中，cosD=DE BD
，
∴DE=BD•cosD=500cos55°．
故选B．
【点睛】
本题主要考查了解直角三角形的应用，正确记忆三角函数的定义是解决本题的关键．
10．如图，为了测量某建筑物MN的高度，在平地上A处测得建筑物顶端M的仰角为30°，向N点方向前进16m到达B处，在B处测得建筑物顶端M的仰角为45°，则建筑物MN的高度等于( )
A．31)m B．31)m
C．31)m D．31)m
【答案】A
【解析】
设MN=xm，
在Rt△BMN中,∵∠MBN=45∘，
∴BN=MN=x，
在Rt△AMN中,tan∠MAN=MN AN
，
∴tan30∘=
16x
x
+
=3√3，
解得：3，
则建筑物MN的高度等于3 +1)m；故选A.
点睛：本题是解直角三角形的应用，考查了仰角和俯角的问题，要明确哪个角是仰角，哪个角是俯角，知道仰角是向上看的视线与水平线的夹角，俯角是向下看的视线与水平线的夹角，并与三角函数相结合求边的长.
11．如图，AB 是⊙O 的直径，弦CD ⊥AB 于E 点，若AD =CD = 23．则BC 的长为( ) A ．3π B ．23π C ．33π D ．233
π 【答案】B
【解析】
【分析】
根据垂径定理得到3CE DE ==
，BC BD = ，∠A=30°，再利用三角函数求出OD=2，即可利用弧长公式计算解答.
【详解】
如图：连接OD ，
∵AB 是⊙O 的直径，弦CD ⊥AB 于E 点，AD =CD = 23，
∴3CE DE ==
，BC BD = ，∠A=30°， ∴∠DOE=60°，
∴OD=2sin 60
DE =， ∴BC 的长=BD 的长=
60221803ππ⨯=， 故选：B.
【点睛】
此题考查垂径定理，三角函数，弧长公式，圆周角定理，是一道圆的综合题.
12．如图，在矩形ABCD中，AB＝23，BC＝10，E、F分别在边BC，AD上，BE＝DF．将△ABE，△CDF分别沿着AE，CF翻折后得到△AGE，△CHF．若AG、CH分别平分∠EAD、∠FCB，则GH长为（）
A．3 B．4 C．5 D．7
【答案】B
【解析】
【分析】
如图作GM⊥AD于M交BC于N，作HT⊥BC于T．通过解直角三角形求出AM、GM的长，同理可得HT、CT的长，再通过证四边形ABNM为矩形得MN＝AB＝3BN＝AM＝3，最后证四边形GHTN为平行四边形可得GH＝TN即可解决问题．
【详解】
解：如图作GM⊥AD于M交BC于N，作HT⊥BC于T．
∵△ABE沿着AE翻折后得到△AGE，
∴∠GAM＝∠BAE，AB＝AG＝3
∵AG分别平分∠EAD，
∴∠BAE＝∠EAG，
∵∠BAD＝90°，
∴∠GAM＝∠BAE＝∠EAG＝30°，
∵GM⊥AD，
∴∠AMG＝90°，
∴在Rt△AGM中，sin∠GAM＝GM
AG
，cos∠GAM＝
AM
AG
，
∴GM＝AG•sin30°3AM＝AG•cos30°＝3，同理可得HT3CT＝3，
∵∠AMG＝∠B＝∠BAD＝90°，
∴四边形ABNM为矩形，
∴MN＝AB＝3BN＝AM＝3，
∴GN＝MN﹣GM3，
∴GN＝HT，
又∵GN∥HT，
∴四边形GHTN是平行四边形，
∴GH＝TN＝BC﹣BN﹣CT＝10﹣3﹣3＝4，
故选：B ．
【点睛】
本题考查翻折变换，解直角三角形，矩形的判定和性质等知识，解题的关键是学会添加常用辅助线，构造直角三角形解决问题，属于中考常考题型．
13．如图，已知圆O 的内接六边形ABCDEF 的边心距2OM =，则该圆的内接正三角形ACE 的面积为（ ）
A ．2
B ．4
C ．63
D ．43【答案】D
【解析】
【分析】 连接,OC OB ，过O 作ON CE ⊥于N ，证出COB ∆是等边三角形，根据锐角三角函数的定义求解即可．
【详解】
解：如图所示，连接,OC OB ，过O 作ON CE ⊥于N ，
∵多边形ABCDEF 是正六边形，
∴60COB ∠=，
∵OC OB =，
∴COB ∆是等边三角形，
∴60OCM ∠=，
∴sin OM OC OCM =•∠， ∴3()sin 603
OM OC cm ︒==． ∵30OCN ∠=， ∴12322ON OC CN =
==， ∴24CE CN ==，
∴该圆的内接正三角形ACE的面积
123
3443
23
=⨯⨯⨯=，
故选：D．
【点睛】
本题考查的是正六边形的性质、等边三角形的判定与性质、三角函数；熟练掌握正六边形的性质，由三角函数求出OC是解决问题的关键．
14．如图，菱形ABCD的两个顶点B、D在反比例函数y=的图象上，对角线AC与BD的交点恰好是坐标原点O，已知点A（1，1），∠ABC=60°，则k的值是（）
A．﹣5 B．﹣4 C．﹣3 D．﹣2
【答案】C
【解析】
分析：根据题意可以求得点B的坐标，从而可以求得k的值．
详解：∵四边形ABCD是菱形，
∴BA=BC，AC⊥BD，
∵∠ABC=60°，
∴△ABC是等边三角形，
∵点A（1，1），
∴OA=，
∴BO=，
∵直线AC的解析式为y=x，
∴直线BD的解析式为y=-x，
∵OB=，
∴点B的坐标为（−，），
∵点B在反比例函数y=的图象上，
∴，
解得，k=-3，
故选C．
点睛：本题考查反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质，解答本题的关键是明确题意，利用反比例函数的性质解答．
15．某游乐场新推出了一个“极速飞车”的项目．项目有两条斜坡轨道以满足不同的难度需求，游客可以乘坐垂直升降电梯AB自由上下选择项目难度．其中斜坡轨道BC的坡度（或坡比）为i＝1：2，BC＝12米，CD＝8米，∠D＝36°，（其中点A、B、C、D均在同一平面内）则垂直升降电梯AB的高度约为（）米．（精确到0.1米，参考数据：
tan36°≈0.73，cos36°≈0.81，sin36°≈0.59）
A．5.6 B．6.9 C．11.4 D．13.9
【答案】C
【解析】
【分析】
根据勾股定理，可得CE，BE的长，根据正切函数，可得AE的长，再根据线段的和差，可得答案．
【详解】
解:如图,延长DC、AB交于点E，
，
由斜坡轨道BC的坡度（或坡比）为i＝1：2，得
BE：CE＝1：2．
设BE＝xm，CE＝2xm．
在Rt△BCE中，由勾股定理，得
BE2+CE2＝BC2，
即x2+（2x）2＝（12）2，
解得x＝12，
BE＝12m，CE＝24m，
DE＝DC+CE＝8+24＝32m，
由tan36°≈0.73，得
＝0.73，
解得AB ＝0.73×32＝23.36m ．
由线段的和差，得
AB ＝AE ﹣BE ＝23.36﹣12＝11.36≈11.4m ，
故选：C ．
【点睛】
本题考查解直角三角形的应用，利用勾股定理得出CE ，BE 的长是解题关键，又利用了正切函数，线段的和差．
16．如图，ABC 中，90ACB ∠=︒，O 为AB 中点，且4AB =，CD ，AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠，交于D 点，则OD 的最小值为（ ）．
A ．1
B ．22
C 21
D ．222
【答案】D
【解析】
【分析】 根据三角形角平分线的交点是三角形的内心，得到DO 最小时，DO 为三角形ABC 内切圆的半径，结合切线长定理得到三角形为等腰直角三角形，从而得到答案．
【详解】 解： CD ，AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠，交于D 点，
D ∴为ABC ∆的内心，
OD ∴最小时，OD 为ABC ∆的内切圆的半径，
,DO AB ∴⊥
过D 作,,DE AC DF BC ⊥⊥ 垂足分别为,,E F
,DE DF DO ∴==
∴ 四边形DFCE 为正方形， O 为AB 的中点，4,AB =
2,AO BO ∴==
由切线长定理得：2,2,,AO AE BO BF CE CF r ======
sin 4522,AC BC AB ∴==•︒=
222,CE AC AE ∴=-=
四边形DFCE 为正方形，
,
CE DE
∴=
222,
OD CE
∴==-
故选D．
【点睛】
本题考查的动态问题中的线段的最小值，三角形的内心的性质，等腰直角三角形的性质，锐角三角函数的计算，掌握相关知识点是解题关键．
17．将一副直角三角板如图放置，点C在FD的延长上，AB∥CF，∠F＝∠ACB＝90°，∠E ＝30°，∠A＝45°，AC＝122，则CD的长为（）
A．3B．12﹣3C．12﹣3D．3
【答案】B
【解析】
【分析】
过点B作BM⊥FD于点M，根据题意可求出BC的长度，然后在△EFD中可求出∠EDF＝60°，进而可得出答案．
【详解】
解：过点B作BM⊥FD于点M，
在△ACB中，∠ACB＝90°，∠A＝45°，AC＝2，
∴BC＝AC＝2．
∵AB∥CF，
∴BM＝BC×sin45°＝
2 12212
2
=
CM＝BM＝12，
在△EFD中，∠F＝90°，∠E＝30°，∴∠EDF＝60°，
∴MD＝BM÷tan60°＝43
∴CD＝CM﹣MD＝12﹣43．
故选B．
【点睛】
本题考查了解直角三角形，难度较大，解答此类题目的关键根据题意建立直角三角形利用所学的三角函数的关系进行解答．
18．如图，抛物线y＝ax2+bx+c（a＞0）过原点O，与x轴另一交点为A，顶点为B，若△AOB为等边三角形，则b的值为（）
A3B．﹣3C．﹣3D．﹣3
【答案】B
【解析】
【分析】
根据已知求出B（﹣
2
,
24
b b
a a
-
），由△AOB为等边三角形，得到
2
b
4a
＝tan60°×（﹣
2
b
a
），
即可求解；
【详解】
解：抛物线y＝ax2+bx+c（a＞0）过原点O，∴c＝0，
B（﹣
2
,
24
b b
a a
-
），
∵△AOB为等边三角形，
∴
2
b
4a
＝tan60°×（﹣
2
b
a
），
∴b＝﹣3
故选B．
【点睛】
本题考查二次函数图象及性质，等边三角形性质；能够将抛物线上点的关系转化为等边三
角形的边关系是解题的关键．
19．如图，在边长为8的菱形ABCD 中，∠DAB =60°，以点D 为圆心，菱形的高DF 为半径画弧，交AD 于点E ，交CD 于点G ，则图中阴影部分的面积是 （ ）
A ．183π-
B ．183-π
C ．32316π-
D ．1839π-
【答案】C
【解析】
【分析】 由菱形的性质得出AD=AB=8，∠ADC=120°，由三角函数求出菱形的高DF ，图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积，根据面积公式计算即可．
【详解】
解：∵四边形ABCD 是菱形，∠DAB=60°，
∴AD=AB=8，∠ADC=180°-60°=120°，
∵DF 是菱形的高，
∴DF ⊥AB ，
∴DF=AD •sin60°=38432
⨯=， ∴图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积
=2
120(43)84332316360
ππ⨯⨯-=-． 故选：C.
【点睛】
本题考查了菱形的性质、三角函数、菱形和扇形面积的计算；由三角函数求出菱形的高是解决问题的关键．
20．如图，在矩形ABCD 中，BC ＝2，AE ⊥BD ，垂足为E ，∠BAE ＝30°，则tan ∠DEC 的值是（ ）
A ．1
B ．12
C 3
D 3【答案】C
【解析】
【分析】
先根据题意过点C作CF⊥BD与点F可求得△AEB≌△CFD（AAS），得到AE＝CF＝1，EF＝32
3-=3
33
，即可求出答案
【详解】
过点C作CF⊥BD与点F．
∵∠BAE＝30°，
∴∠DBC＝30°，
∵BC＝2，
∴CF＝1，BF＝3，
易证△AEB≌△CFD（AAS）
∴AE＝CF＝1，
∵∠BAE＝∠DBC＝30°，
∴BE＝
3
3
AE＝
3
3
，
∴EF＝BF﹣BE＝3﹣
3
3
＝
2
3
3
，
在Rt△CFE中，
tan∠DEC＝
1
3
23
32 CF
EF
==
，
故选C．
【点睛】
此题考查了含30°的直角三角形，三角形全等的性质，解题关键是证明所进行的全等。