济南中考数学易错题精选-锐角三角函数练习题
中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案
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EB 2
2
定义即可求出答案.
【详解】
(1)∵ MD∥ BC,
∴ ∠ DME=∠ CBA, ∵ ∠ ACB=∠ MED=90°, ∴ △ MED∽ △ BCA; (2)∵ ∠ ACB=90°,点 M 是斜边 AB 的中点, ∴ MB=MC=AM, ∴ ∠ MCB=∠ MBC, ∵ ∠ DMB=∠ MBC, ∴ ∠ MCB=∠ DMB=∠ MBC, ∵ ∠ AMD=180°﹣∠ DMB, ∠ CMD=180°﹣∠ MCB﹣∠ MBC+∠ DMB=180°﹣∠ MBC, ∴ ∠ AMD=∠ CMD, 在△ AMD 与△ CMD 中,
MD=CM,DE⊥AB 于点 E,连结 AD、CD.
(1)求证:△ MED∽ △ BCA;
(2)求证:△ AMD≌ △ CMD;
(3)设△
MDE
的面积为
S1,四边形
BCMD
的面积为
S2,当
17
S2=
S1
时,求
cos∠
ABC
的
5
值.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)cos∠ ABC= 5 . 7
∴ 3 t=8- 5 t, 44
∴ t=4.
∴ 当 t 为 4 秒时,点 E 在∠ BAC 的平分线上.
(2)如图,连接 OE,PC.
S 四边形 OPEG=S△ OEG+S△ OPE=S△ OEG+(S△ OPC+S△ PCE-S△ OEC)
=
1 2
4
4 5
t
3
1 2
3
8
4 5
t
1 2
【解析】
【分析】(1)先根据点 A 在直线 y=2x 上,求得点 A 的坐标,再根据点 A 在反比例函数
中考数学锐角三角函数(大题培优 易错 难题)附详细答案
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中考数学锐角三角函数(大题培优易错难题)附详细答案一、锐角三角函数1.图1是一种折叠式晾衣架.晾衣时,该晾衣架左右晾衣臂张开后示意图如图2所示,两支脚OC=OD=10分米,展开角∠COD=60°,晾衣臂OA=OB=10分米,晾衣臂支架HG =FE=6分米,且HO=FO=4分米.当∠AOC=90°时,点A离地面的距离AM为_______分米;当OB从水平状态旋转到OB′(在CO延长线上)时,点E绕点F随之旋转至OB′上的点E′处,则B′E′﹣BE为_________分米.【答案】553【解析】【分析】如图,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J.解直角三角形求出MQ,AQ即可求出AM,再分别求出BE,B′E′即可.【详解】解:如图,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J.∵AM⊥CD,∴∠QMP=∠MPO=∠OQM=90°,∴四边形OQMP是矩形,∴QM=OP,∵OC=OD=10,∠COD=60°,∴△COD是等边三角形,∵OP⊥CD,∠COD=30°,∴∠COP=12∴QM=OP=OC•cos30°=3∵∠AOC=∠QOP=90°,∴∠AOQ=∠COP=30°,∴AQ=1OA=5(分米),2∴AM=AQ+MQ=5+3∵OB∥CD,∴∠BOD=∠ODC=60°在Rt△OFK中,KO=OF•cos60°=2(分米),FK=OF•sin60°=23(分米),在Rt△PKE中,EK=22-=26(分米),EF FK∴BE=10−2−26=(8−26)(分米),在Rt△OFJ中,OJ=OF•cos60°=2(分米),FJ=23(分米),在Rt△FJE′中,E′J=22-(2)=26,63∴B′E′=10−(26−2)=12−26,∴B′E′−BE=4.故答案为:5+53,4.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,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.2.在△ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合).过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF.(1)如图1,请直接写出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF﹣AE|=2,EF=23,当△POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长.【答案】(1)OF =OE;(2)OF⊥EK,OF=OE,理由见解析;(3)OP6223.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF ﹣AE|=2,EF=23,AE=CK ,∴FK=2, 在Rt △EFK 中,tan ∠FEK=33,∴∠FEK=30°,∠EKF=60°, ∴EK=2FK=4,OF=12EK=2, ∵△OPF 是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2, 在Rt △PHF 中,PH=12PF=1,HF=3,OH=2﹣3, ∴OP=()2212362+-=-.如图4中,点P 在线段OC 上,当PO=PF 时,∠POF=∠PFO=30°, ∴∠BOP=90°, ∴OP=33OE=233, 综上所述:OP 的长为62-或23. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.3.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD ,PD 交AB 于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.4.如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形ABCD,其中∠BAC=45°,∠ACD=30°,点E为CD边上的中点,连接AE,将△ADE沿AE所在直线翻折得到△AD′E,D′E交AC于F点.若AB=6cm.(1)AE的长为 cm;(2)试在线段AC上确定一点P,使得DP+EP的值最小,并求出这个最小值;(3)求点D′到BC的距离.【答案】(1);(2)12cm;(3)cm.【解析】试题分析:(1)首先利用勾股定理得出AC的长,进而求出CD的长,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进而得出答案:∵∠BAC=45°,∠B=90°,∴AB=BC=6cm,∴AC=12cm.∵∠ACD=30°,∠DAC=90°,AC=12cm,∴(cm).∵点E为CD边上的中点,∴AE=DC=cm.(2)首先得出△ADE为等边三角形,进而求出点E,D′关于直线AC对称,连接DD′交AC 于点P,根据轴对称的性质,此时DP+EP值为最小,进而得出答案.(3)连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,进而得出△ABD′≌△CBD′(SSS),则∠D′BG=45°,D′G=GB,进而利用勾股定理求出点D′到BC边的距离.试题解析:解:(1).(2)∵Rt△ADC中,∠ACD=30°,∴∠ADC=60°,∵E为CD边上的中点,∴DE=AE.∴△ADE为等边三角形.∵将△ADE沿AE所在直线翻折得△AD′E,∴△AD′E为等边三角形,∠AED′=60°.∵∠EAC=∠DAC﹣∠EAD=30°,∴∠EFA=90°,即AC所在的直线垂直平分线段ED′.∴点E,D′关于直线AC对称.如答图1,连接DD′交AC于点P,∴此时DP+EP值为最小,且DP+EP=DD′.∵△ADE是等边三角形,AD=AE=,∴,即DP+EP最小值为12cm.(3)如答图2,连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,∵AC垂直平分线ED′,∴AE=AD′,CE=CD′,∵AE=EC,∴AD′=CD′=.在△ABD′和△CBD′中,∵,∴△ABD′≌△CBD′(SSS).∴∠D′BG=∠D′BC=45°.∴D′G=GB.设D′G长为xcm,则CG长为cm,在Rt△GD′C中,由勾股定理得,解得:(不合题意舍去).∴点D′到BC边的距离为cm.考点:1.翻折和单动点问题;2.勾股定理;3.直角三角形斜边上的中线性质;4.等边三角形三角形的判定和性质;5.轴对称的应用(最短线路问题);6.全等三角形的判定和性质;7.方程思想的应用.5.(2013年四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是梯形,AB∥CD,点B(10,0),C(7,4).直线l经过A,D两点,且sin∠DAB=22.动点P在线段AB上从点A出发以每秒2个单位的速度向点B运动,同时动点Q从点B出发以每秒5个单位的速度沿B→C→D的方向向点D运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线A→D→C相交于点M,当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒(t>0),△MPQ的面积为S.(1)点A的坐标为,直线l的解析式为;(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N,试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.【答案】解:(1)(﹣4,0);y=x+4.(2)在点P、Q运动的过程中:①当0<t≤1时,如图1,过点C作CF⊥x轴于点F,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.过点Q作QE⊥x轴于点E,则BE=BQ•cos∠CBF=5t•35=3t.∴PE=PB﹣BE=(14﹣2t)﹣3t=14﹣5t,S=12PM•PE=12×2t×(14﹣5t)=﹣5t2+14t.②当1<t≤2时,如图2,过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t﹣5,PE=AF﹣AP﹣EF=11﹣2t﹣(5t﹣5)=16﹣7t.S=12PM•PE=12×2t×(16﹣7t)=﹣7t2+16t.③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,即(2t﹣4)+(5t﹣5)=7,解得t=167.当2<t<167时,如图3,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,S=12PM•MQ=12×4×(16﹣7t)=﹣14t+32.综上所述,点Q与点M相遇前S与t的函数关系式为()()225t14t0<t1S{7t16t1<t21614t322<t<7-+≤=-+≤⎛⎫-+ ⎪⎝⎭.(3)①当0<t≤1时,22749S5t14t5t55⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=75,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大.∴当t=1时,S有最大值,最大值为9.②当1<t≤2时,22864S7t16t7t77⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=87,∴当t=87时,S有最大值,最大值为647.③当2<t<167时,S=﹣14t+32∵k=﹣14<0,∴S随t的增大而减小.又∵当t=2时,S=4;当t=167时,S=0,∴0<S<4.综上所述,当t=87时,S有最大值,最大值为647.(4)t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.【解析】(1)利用梯形性质确定点D的坐标,由sin∠DAB=22,利用特殊三角函数值,得到△AOD为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点D的坐标,利用待定系数法求出直线l的解析式:∵C(7,4),AB∥CD,∴D(0,4).∵sin∠DAB=22,∴∠DAB=45°.∴OA=OD=4.∴A(﹣4,0).设直线l的解析式为:y=kx+b,则有4k b0{b4-+==,解得:k1{b4==.∴y=x+4.∴点A坐标为(﹣4,0),直线l的解析式为:y=x+4.(2)弄清动点的运动过程分别求解:①当0<t≤1时,如图1;②当1<t≤2时,如图2;③当2<t<167时,如图3.(3)根据(2)中求出的S表达式与取值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值.(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论:①如图4,点M在线段CD上,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,MN=DM=2t﹣4,由MN=MQ,得16﹣7t=2t﹣4,解得t=209.②如图5,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D,此时△QMN为等腰三角形,t=125.∴当t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.考点:一次函数综合题,双动点问题,梯形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,由实际问题列函数关系式,一次函数和二次函数的性质,等腰三角形的性质,分类思想的应用.6.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD交于点O,且AC=80,BD=60.动点M、N分别以每秒1个单位的速度从点A、D同时出发,分别沿A→O→D和D→A运动,当点N到达点A时,M、N同时停止运动.设运动时间为t秒.(1)求菱形ABCD的周长;(2)记△DMN的面积为S,求S关于t的解析式,并求S的最大值;(3)当t=30秒时,在线段OD的垂直平分线上是否存在点P,使得∠DPO=∠DON?若存在,这样的点P有几个?并求出点P到线段OD的距离;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)在菱形ABCD中,∵AC⊥BD,AC=80,BD=60,∴。
济南市九年级数学下册第三单元《锐角三角函数》测试题(含答案解析)
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一、选择题1.如图,在正方形方格纸中,每个小方格边长为1,A ,B ,C ,D 都在格点处,AB 与CD 相交于点O ,则sin ∠BOD 的值等于( )A .1010B .31010C .2105D .105 2.国家电网近来实施了新一轮农村电网改造升级工程,解决了农村供电“最后1公里”问题,电力公司在 改造时把某一输电线铁塔建在了一个坡度为1:0.75的山坡CD 的平台BC 上(如图),测得52.5,5AED BC ︒∠==米,35CD =米,19DE =米,则铁塔AB的高度约为( )(参考数据:52.50.79,52.50.61,52.5 1.30sin cos tan ︒︒︒≈≈≈)A .7.6 米B .27.5 米C .30.5 米D .58.5 米 3.在Rt ABC 中,90,C a b c ∠=︒、、分别是A B C ∠∠∠、、的对边,如果3,4a b ==,那么下列等式中正确的是( )A .4sin 3A =B .4cos 3A =C .4tan 3A = D .4cot 3A = 4.如图,O 是ABC 的外接圆,60BAC ∠=︒,若O 的半径OC 为1,则弦BC 的长为( )A .12B .32C .1D 35.已知二次函数y =ax 2+6ax +c (a <0),设抛物线与x 轴的交点为A (﹣7,0)和B ,与y 轴的交点为C ,若∠ACO =∠CBO ,则tan ∠CAB 的值为( )A .142B .22C .73D .776.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 .8(31)+mB .8(31)-mC .16(31)+mD .16(31)-m7.一把5m 长的梯子AB 斜靠在墙上,梯子倾斜角α的正切值为34,考虑安全问题,现要求将梯子的倾斜角改为30°,则梯子下滑的距离AA '的长度是( )A .34mB .13mC .23mD .12m 8.如图,ABC ∆的三个项点均在格点上,则tan A 的值为( )A .12B .5C .2D .25 9.如图,在Rt ABC ∆中,BC=4,AC=3,90C ∠=︒,则sinB 的值为( )A.45B.34C.35D.4310.在Rt△ABC中,若∠ACB=90°,tanA=12,则sinB=()A.12B.32C.55D.25511.如图,△ABC中,∠C=90°,BC=2AC,则cos A=()A.12B.5C.25D.512.如图,在扇形OAB中,120AOB∠=︒,点P是弧AB上的一个动点(不与点A、B 重合),C、D分别是弦AP,BP的中点.若33CD=,则扇形AOB的面积为()A.12πB.2πC.4πD.24π二、填空题13.如图是一个地铁站入口的双翼闸机.它的双翼展开时,双翼边缘的端点A与B之间的距离为10cm,双翼的边缘AC=BD=54cm,且与闸机侧立面夹角∠PCA=∠BDQ=30°.当双翼收起时,可以通过闸机的物体的最大宽度为________cm.14.如图,在边长为10的菱形ABCD中,AC为对角线,∠ABC=60°,M、N分别是边BC,CD上的点,BM=CN,连接MN交AC于P点,当MN最短时,PC长度为_____.15.在ABCD 中,若30B ∠=︒,BC 10cm =,6AB cm =,则ABCD 的面积是__________.16.如图,△ABC 是等边三角形,AB =3,点E 在AC 上,AE 23=AC ,D 是BC 延长线上一点,将线段DE 绕点E 逆时针旋转90°得到线段FE ,当AF ∥BD 时,线段AF 的长为____.17.如图,在矩形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点O ,F 为DA 上一点,连接BF ,E 为BF 中点,CD=6,sin ∠ADB=1010,若△AEF 的周长为18,则S △BOE =_____.18.如图,已知直线l :y =33x ,过点A (0,1)作y 轴的垂线交直线l 于点B ,过点B 作直线l 的垂线交y 轴于点A 1;过点A 1作y 轴的垂线交直线l 于点B 1,过点B 1作直线l 的垂线交y 轴于点A 2;…;按此作法继续下去,则点A 4的坐标为_____.19.乐乐同学的身高为166cm ,测得他站立在阳光下的影长为83cm ,紧接着他把手臂竖直举起,测得影长为103cm ,那么乐乐竖直举起的手臂超出头顶的长度约为___________cm .20.如图,在ABC ∆中,3AB AC cm ==,120A ∠=︒,AB 的垂直平分线分别交,AB BC 于,D E ,则EC 的长为_________.三、解答题21.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 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°≈0.40,2≈1.41).22.如图,在ABC 中,90C ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点E ,过点E 作BE 的垂线交AB 于点F ,O 是BEF 的外接圆.(1)求证:AC 是O 的切线.(2)过点E 作EH AB ⊥,垂足为H ,求证:CD HF =.(3)若1CD =,3EH =,求BF 及AF 长.23.有一只拉杆式旅行箱(图1),其侧面示意图如图2所示,已知箱体长50cm AB =,拉杆BC 的伸长距离最大时可达35cm ,点A 、B 、C 在同一条直线上,在箱体底端装有圆形的滚筒A ,A 与水平地面切于点D ,在拉杆伸长至最大的情况下,当点B 距离水平地面38cm 时,点C 到水平面的距离CE 为59cm ,设AF ∥MN .(1)求A 的半径长;(2)当人的手自然下垂拉旅行箱时,人感觉较为舒服,某人将手自然下垂在C 端拉旅行箱时,CE 为80cm ,64CAF ∠=︒,求此时拉杆BC 的伸长距离.(精确到1cm ,参考数据:sin 640.90︒≈,cos640.39︒≈,tan64 2.1︒≈)24.如图,某乡村有一块菱形空地ABCD ,∠A =60°,AB =40米,现计划在内部修建一个四个顶点分别落在菱形四条边上的矩形鱼池EFGH ,其余部分种花草,园林公司修建鱼池,设AE 为x 米.(1)填空:ED = 米,EH = 米,(用含x 的代数式表示);(2)若矩形鱼池EFGH 的面积是3003m 2,求EF 的长度;(3)若草坪的造价为每平方米60元,鱼池造价为每平方米50元,EF 的长度为多少时,修建的鱼池和草坪的总造价最低,最低造价为多少元?25.如图,在平面直角坐标系中,矩形ABCO 的边6,12AB BC ==,直线32y x m =-+与y 轴交于点P ,与边BC 交于点E ,与边OA 交于点D .(1)已知矩形ABCO 为中心对称图形,对称中心(点F )为对角线AC OB ,的交点,若直线32y x m =-+恰好经过点F ,求点F 的坐标和m 的值﹒ (2)在(1)的条件下,过点P 的一条直线绕点P 顺时针旋转时,与直线BC 和x 轴分别交于点,N M 、试问是否存在ON 平分CNM ∠的情况.若存在,求线段AM 的长,若不存在,说明理由﹒(3)将矩形ABCO 落在(1)条件下的直线32y x m =-+折叠,若点О落在边CB 上,求出该点坐标,若不在边CB 上,请你说明将(1)中的直线32y x m =-+沿y 轴进行怎样的平移,使矩形ABCO 沿平移后的直线折叠,点O 恰好落在边CB 上.26.如图,在ABC 中,60ABC ∠=,23AB =,8BC =,以AC 为腰,点A 为顶点作等腰ACD △,且120DAC ∠=,则BD =______.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.B解析:B【分析】根据平行线的性质和锐角三角函数定义以及勾股定理,通过转化的数学思想可以求得sin ∠BOD 的值,本题得以解决.【详解】解:连接AE 、EF ,如图所示,则AE ∥CD ,∴∠FAE=∠BOD ,∵每个小正方形的边长为1, 则222222112,2425,3332,AE AF EF =+==+==+=∴△FAE 是直角三角形,∠FEA=90°, ∴32310sin 1025EF FAE AF ∠=== ∴310sin 10BOD ∠=故选:B .【点睛】本题考查了解直角三角形、锐角三角函数定义、勾股定理和勾股定理的逆定理等知识,熟练掌握勾股定理和勾股定理的逆定理是解题的关键. 2.C解析:C【分析】延长AB 交ED 于G ,过C 作CF ⊥DE 于F ,得到GF=BC=5,设DF=3k ,CF=4k ,解直角三角形得到结论.【详解】解:延长AB 交ED 于G ,过C 作CF ⊥DE 于F ,则四边形BGFC 是矩形∴GF=BC=5,∵山坡CD 的坡度为1:0.75,∴设DF=3k ,CF=4k ,∴CD=5k=35,∴k=7,∴DF=21,BG=CF=28,∴EG=GF+DF+DE=5+21+19=45,∵∠AED=52.5°,∴AG=EG•tan52.5°=45×1.30=58.5,∴AB=AG-BG=30.5米,答:铁塔AB 的高度约为30.5米.故选:C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用-坡度坡角问题和解直角三角形的应用-坡度坡角问题,难度适中,通过作辅助线,构造直角三角形,利用三角函数求解是解题的关键. 3.D解析:D【分析】分别算出∠A 的各个三角函数值即可得到正确选项.【详解】 解:由题意可得:2222345c a b =++=, ∴3434sin ,cos ,tan ,,5543a b a b A A A cotA c c b a ======== ∴正确答案应该是D ,故选D .【点睛】 本题考查锐角三角函数的定义,正确理解锐角三角函数的定义是解题关键.4.D解析:D【分析】先作OD ⊥BC 于D ,由于∠BAC =60°,根据圆周角定理可求∠BOC =120°,又OD ⊥BC ,根据垂径定理可知∠BOD =60°,BD =12BC ,在Rt △BOD 中,利用特殊三角函数值易求BD ,进而可求BC .【详解】解:如右图所示,作OD ⊥BC 于D ,∵∠BAC =60°,∴∠BOC =120°,又∵OD ⊥BC ,∴∠BOD =60°,BD =12BC , ∴BD =sin60°×OB 3∴BC =2BD =3故答案是23.【点睛】本题考查了圆周角定理、垂径定理、特殊三角函数计算,解题的关键是作辅助线OD ⊥BC ,并求出BD .5.D解析:D【分析】根据根和系数的关系,求出点B (1,0),利用tan ∠ACO =tan ∠CBO ,求出OC =7±,进而求解.【详解】解:如图所示,∵A (﹣7,0),则OA =7,设点B 的横坐标为b ,根据根和系数的关系,则﹣7+b =﹣6a a =﹣6, 解得b =1,∴ 点B (1,0),则OB =1,∵∠ACO =∠CBO ,∴tan ∠ACO =tan ∠CBO ,∴AO OC OC OB =,即71OC OC =,解得OC =7 tan ∠CAB =OC OA =77, 故选:D .【点睛】本题考查的是抛物线与x 轴的交点、三角函数公式,利用根和系数的关系求出点B 的坐标,是解题的关键.6.A解析:A【解析】设MN=xm,在Rt△BMN中,∵∠MBN=45∘,∴BN=MN=x,在Rt△AMN中,tan∠MAN=MN AN,∴tan30∘=16xx+=3√3,解得:,则建筑物MN的高度等于 +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.7.D解析:D【分析】设AC=3k,BC=4k,根据勾股定理得到AB5k=5,求得AC=3m,BC=4m,根据直角三角形的性质健康得到结论.【详解】解:如图,∵梯子倾斜角α的正切值为34,∴设AC=3k,BC=4k,∴AB5k=5,∴k=1,∴AC=3m,BC=4m,∵A′B′=AB=5,∠A′B′C=30°,∴A′C=12A′B′=52,∴AA′=AC﹣A′C=3﹣52=12m,故梯子下滑的距离AA'的长度是12 m,故选:D.【点睛】本题考查了解直角三角形在实际生活中的应用,本题中根据梯子长不会变的等量关系求解是解题的关键,属于中考常考题型.8.A解析:A【分析】连接格点BD,根据格点的长度求出BD 、CD 边的长度,根据勾股定理证明∠BDC=90°,再计算BD tan A=AD计算即可. 【详解】 解:如图所示,连接格点BD ,根据格点的性质,可得BD=CD=2,BC=2,∴∠BDC=90°,故ABD 为在直角三角形,且AD=22, ∴BD 21tan A=AD 222, 故选:A .【点睛】本题考查了勾股定理及锐角三角函数的定义,属于基础题,解答本题的关键是掌握格点三角形边长的求解办法.9.C解析:C【分析】由勾股定理求出AB 的长度,即可求出sinB 的值.【详解】解:在Rt ABC ∆中,BC=4,AC=3,90C ∠=︒,∴22345AB =+=,∴35AC sinB AB ==, 故选:C .【点睛】 本题考查了求角的正弦值,以及勾股定理,解题的关键是正确求出AB 的值.10.D解析:D【分析】作出草图,根据∠A 的正切值设出两直角边分别为k ,2k ,然后利用勾股定理求出斜边,则∠B 的正弦值即可求出.【详解】解:如图,∵在Rt △ABC 中,∠C =90°,tanA =12, ∴设AC =2k ,BC =k ,则AB =22(2k)k +=5k ,∴sinB =AC AB=5k =25. 故选:D .【点睛】考核知识点:勾股定理,三角函数.理解正弦、正切定义是关键.11.D解析:D【分析】此题根据已知可设AC =x ,则BC =2x ,根据三角函数的定义即可得到结论.【详解】解:∵BC =2AC ,∴设AC =a ,则BC =2a ,∵∠C =90°,∴AB 225AC BC a +=, ∴cosA =555AC AB a==, 故选:D .【点睛】此题考查的知识点是锐角三角函数的定义,勾股定理,关键是熟练掌握锐角三角函数的定义.12.A解析:A【分析】如图,作OH ⊥AB 于H .利用三角形中位线定理求出AB 的长,解直角三角形求出OB 即可解决问题.【详解】解:如图作OH ⊥AB 于H .∵C 、D 分别是弦AP 、BP 的中点.∴CD 是△APB 的中位线,∴AB =2CD =63∵OH ⊥AB ,∴BH =AH =33∵OA =OB ,∠AOB =120°,∴∠AOH =∠BOH =60°,在Rt △AOH 中,sin ∠AOH =AH AO, ∴AO =336sin 3AH AOH ==∠, ∴扇形AOB 的面积为:2120612360ππ=, 故选:A .【点睛】本题考查扇形面积公式,三角形的中位线定理,解直角三角形等知识,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.二、填空题13.64【分析】连接ABCD 过点A 作AE ⊥CD 于E 过点B 作BF ⊥CD 于F 求出CEEFDF 即可解決问题;【详解】解:如图连接ABCD 过点A 作AE ⊥CD 于E 过点B 作BF ⊥CD 于F ∵AB//EFAE//BF ∴解析:64【分析】连接AB,CD,过点A作AE⊥CD于E,过点B作BF⊥CD于F,求出 CE , EF , DF 即可解決问题;【详解】解:如图,连接AB,CD,过点A作AE⊥CD于E,过点B作BF⊥CD于F.∵AB//EF,AE//BF,∴四边形ABFE是平行四边形,∵∠AEF=90°,∴四边形AEFB是矩形,∴EF=AB=10(cm),∵AE//PC,∴∠PCA=∠CAE=30°,∴CE=AC•sin30°=27(cm),同法可得DF=27(cm),∴CD=CE+EF+DF=27+10+27=64(cm),故答案为64.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是学会添加常用辅助线面构造直角三角形解决问题.14.【分析】连接AMAN证明△AMB≌△ANC推出△AMN为等边三角形当AM⊥BC时AM最短即MN最短在Rt△ABM中求出AM的长在Rt△AMP中求出AP的长即可解决问题【详解】解:连接AMAN∵ABC解析:5 2【分析】连接AM,AN,证明△AMB≌△ANC,推出△AMN为等边三角形,当AM⊥BC时,AM最短,即MN最短,在Rt△ABM中求出AM的长,在Rt△AMP中求出AP的长,即可解决问题.【详解】解:连接AM,AN,∵ABCD是菱形,∠ABC=60°,∴△ABC 为等边三角形,∴∠BAC=60°,AB=AC=10,同理可证∠ACN=60°,在△AMB 和△ANC 中,AB AC B ACN BM NC =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△AMB ≌△ANC ,∴AM=AN ,∠BAM+∠MAC=∠MAC+∠NAC=60°,∴∠MAN=60°,∴△AMN 为等边三角形,∴MN=AM ,∠MAN=60°,当AM ⊥BC 时,AM 最短,即MN 最短,∵sinB=AM AB , ∴AM=sin60°×10=53.∵∠ABC=60°,∴∠BAM=30°,∴∠MAC=30°,∴∠NAC=30°,∴AP ⊥MN .∵sin ∠AMN=AP AM, ∴AP=sin60°×53=152, ∴CP=10-152=52. 故答案为:52.【点睛】本题考查了菱形的性质,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,以及锐角三角函数的知识,熟练掌握各知识点是解答本题的关键.15.【分析】连接AC 利用求出的面积再求出的面积【详解】解:连接AC 如图:∵∴;∴故答案为:30【点睛】本题考查了解直角三角形平行四边形的性质以及求三角形的面积解题的关键是利用求出三角形的面积解析:30【分析】连接AC ,利用1sin 2ABC S AB BC B ∆=••求出ABC ∆的面积,再求出ABCD 的面积. 【详解】 解:连接AC ,如图:∵30B ∠=︒,BC 10cm =,6AB cm =,∴111sin 61015222ABC S AB BC B ∆=••=⨯⨯⨯=; ∴215230ABCD ABC S S ∆==⨯=.故答案为:30.【点睛】本题考查了解直角三角形,平行四边形的性质,以及求三角形的面积,解题的关键是利用1sin 2ABC S AB BC B ∆=••求出三角形的面积. 16.1【分析】过点E 作EM ⊥AF 于M 交BD 于N 根据30°直角三角形的性质求出AM=1再根据∠60°的三角函数值求出EN 的长再依据△EMF ≌△DNE (AAS )得出MF=EN 据此可得当AF ∥BD 时线段AF 的解析:13+. 【分析】过点E 作EM ⊥AF 于M ,交BD 于N ,根据30°直角三角形的性质求出AM =1,再根据∠60°的三角函数值求出EN 的长,再依据△EMF ≌△DNE (AAS )得出MF =EN 3=得,当AF ∥BD 时,线段AF 的长为13+. 【详解】如图过点E 作EM ⊥AF 于M ,交BD 于N .∵△ABC是等边三角形,∴AB=BC=AC=3,∠ACB=60°.∵AE23=AC,∴AE=2,EC=1.∵AF∥BD,∴∠EAM=∠ACB=60°.∵EM⊥AF,∴∠AME=90°,∴∠AEM=30°,∴AM12=AE=1.∵AF∥BD,EM⊥AF,∴EN⊥BC,∴EN=EC•sin60°32=,∵∠EMF=∠END=∠FED=90°,∴∠MEF+∠MFE=90°,∠MEF+∠DEN=90°,∴∠EFM=∠DEN.∵ED=EF,∴△EMF≌△DNE(AAS),∴MF=EN32=,∴AF=AM+MF=13.故答案为:13.【点评】本题主要考查了直角三角形的性质、特殊角的三角函数值和全等三角形的判定的综合运用,解题的关键是作辅助线构造直角三角形和全等三角形,熟记特殊角的三角函数值. 17.【分析】根据题意求出AD=18设AF=则BF=在Rt△ABF中利用勾股定理可求得求出DF=10可求出S△BDF由三角形中位线定理可求出答案【详解】∵四边形ABCD是矩形∴AB=CD=6∠BAD=90解析:152【分析】根据题意求出AD=18,设AF=a ,则BF=18a -,在Rt △ABF 中,利用勾股定理可求得8a =,求出DF=10,可求出S △BDF ,由三角形中位线定理可求出答案.【详解】∵四边形ABCD 是矩形,∴AB=CD=6,∠BAD=90°,OB=OD ,∵sin ∠,∴610AB BD BD ==, ∴BD =∴18DA ===,∵E 为BF 中点,∴AE=BE=EF ,∵△AEF 的周长为18,∴AE+EF+AF=BE+EF+AF=BF+AF=18,设AF=a ,则BF=18a -,在Rt △ABF 中,AB 2+AF 2=BF 2,∴62+a 2=(18a -)2,解得:8a =,∴DF=18-8=10.∵E 为BF 中点,O 为BD 的中点, ∴OE ∥DF ,OE=12DF , ∴△BOE ∽△BDF ,∴BOE BDF 14S S =, ∵BDF 12S =DF•AB=12×6×10=30, ∴S △BOE =BDF 111530442S =⨯=. 故答案为:152. 【点睛】 本题考查了矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数,相似三角形的判定与性质,中位线定理,三角形的面积等知识,熟练掌握几何基本图形的性质是解题的关键.18.(0256)【分析】利用锐角三角函数分别计算得到的坐标利用规律直接得到答案【详解】解:∵l :y =x ∴l 与x 轴的夹角为30°∵AB ∥x 轴∴∠ABO =30°∵OA =1∴AB =∵A1B ⊥l ∴∠ABA1=6解析:(0,256)【分析】利用锐角三角函数分别计算得到12,A A 的坐标,利用规律直接得到答案.【详解】解:∵l :y =3x ∴l 与x 轴的夹角为30°∵AB ∥x 轴∴∠ABO =30°∵OA =1∴AB∵A 1B ⊥l∴∠ABA 1=60°∴AA 1=3∴A 1(0,4)同理可得A 2(0,16)…∴A 4纵坐标为44=256∴A 4(0,256)故答案为:(0,256).【点睛】本题考查的是一次函数综合题,先根据所给一次函数判断出一次函数与x 轴夹角是解决本题的突破点;根据含30°的直角三角形的特点依次得到123,,A A A …的点的坐标是解决本题的关键.19.40【分析】如下图利用∠BCA=∠E 可得对应的正切值相等转化为线段比可得BD 长【详解】如下图AB 为乐乐身高BD 是乐乐手臂超出头顶部分AC 是乐乐站立在阳光下的影长AE 是乐乐举起手臂后的影长根据题意AC解析:40【分析】如下图,利用∠BCA=∠E ,可得对应的正切值相等,转化为线段比可得BD 长.【详解】如下图,AB 为乐乐身高,BD 是乐乐手臂超出头顶部分,AC 是乐乐站立在阳光下的影长,AE 是乐乐举起手臂后的影长根据题意,AC=83cm ,AB=166cm ,AE=103cm∵是阳光照射的影长,∴CB ∥ED∴∠BCA=∠E∴tan ∠BCA=tan ∠E ,即:166********BD += 解得:BD=40故答案为:40【点睛】本题考查三角函数的运用,解题关键是将题干抽象成数学模型,然后再利用三角函数的特点求解. 20.【分析】根据等腰三角形的性质可求出两底角的度数连接AE 可得出AE=BE 推出解直角三角形即可得出答案【详解】解:∵∴连接AE ∵ED 垂直平分AB ∴AE=BE ∵∴∴故答案为:【点睛】本题考查的知识点是等腰 解析:3【分析】根据等腰三角形的性质可求出两底角的度数,连接AE ,可得出AE=BE ,30EAD =∠°,推出90EAC ∠=︒,解直角三角形即可得出答案.【详解】解:∵3AB AC cm ==,120A ∠=︒, ∴1(180120)302B C ,连接AE ,∵ED 垂直平分AB ,∴AE=BE ,30EAD =∠°,∵120A ∠=︒,∴90EAC ∠=︒, ∴23cos3032AC CE ===︒故答案为:23.【点睛】本题考查的知识点是等腰三角形的性质、解直角三角形、垂直平分线的性质,综合性较强,但难度不大.三、解答题21.约为12.3m【分析】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,于是得到BC=MN=16m,DE=CN=BM=1.6m,求得CE=AE,设AE=CE=x,得到BE=16+x,解直角三角形即可得到答案.【详解】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°,∴tan22°=AEBE =16xx≈0.40,解得:x≈10.7(m),经检验x≈10.7是原分式方程的解∴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.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,要求学生能借助仰角构造直角三角形并解直角三角形.22.(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)10BF =,54AF =. 【分析】(1)连接OE ,由于BE 是角平分线,则有∠CBE=∠OBE ;而OB=OE ,就有∠OBE=∠OEB ,等量代换有∠OEB=∠CBE ,那么利用内错角相等,两直线平行,可得OE ∥BC ;又∠C=90°,所以∠AEO=90°,即AC 是⊙O 的切线;(2)连结DE ,先根据AAS 证明△CDE ≌△HFE ,再由全等三角形的对应边相等即可得出CD=HF .(3)先证得△EHF ∽△BEF ,根据相似三角形的性质求得BF=10,进而根据直角三角形斜边中线的性质求得OE=5,进一步求得OH ,然后解直角三角形即可求得OA ,得出AF .【详解】解:(1)证明:如图,连接OE .∵BE EF ⊥,∴90BEF ∠=︒,∴BF 是圆O 的直径.∵BE 平分ABC ∠,∴CBE OBE ∠=∠,∵OB OE =,∴OBE OEB ∠=∠,∴OEB CBE ∠=∠,∴//OE BC ,∴90AEO C ∠=∠=︒,∴AC 是O 的切线.(2)如图,连结DE .∵CBE OBE ∠=∠,EC BC ⊥于C ,EH AB ⊥于H ,∴EC EH =.∵180CDE BDE ∠+∠=︒,180HFE BDE ∠+∠=︒,∴CDE HFE ∠=∠.在CDE △与HFE 中,90CDE HFE C EHF EC EH ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,∴CDE HFE ≅△△,∴CD HF =.(3)由(2)得CD HF =,又1CD =,∴1HF =,在Rt HFE中,EF ==,∵EF BE ⊥,∴90BEF ∠=︒,∴90EHF BEF ∠=∠=︒,∵EFH BFE ∠=∠,∴EHF BEF △△, ∴EF HF BF EF == ∴10BF =, ∴152OE BF ==,514OH =-=, ∴Rt OHE △中,4cos 5EOA ∠=, ∴Rt EOA △中,4cos 5OE EOA OA ∠==, ∴545OA =, ∴254OA =, ∴255544AF =-=. 【点睛】本题主要考查了切线的判定,全等三角形的判定与性质,三角形相似的判定和性质以及解直角三角形等.要证某线是圆的切线,已知此线过圆上某点,连接圆心与这点(即为半径),再证垂直即可.23.(1)圆形滚轮的半径AD 的长是8cm ;(2)拉杆BC 的伸长距离为30cm .【分析】(1)作BH ⊥AF 于点K ,交MN 于点H ,则△ABK ∽△ACG ,设圆形滚轮的半径AD 的长是xcm ,根据相似三角形的对应边的比相等,即可列方程求得x 的值;(2)求得CG 的长,然后在直角△ACG 中,求得AC 即可解决问题;【详解】(1)作BH AF ⊥于点K ,交MN 于点H .则BK CG ,ABK ACG ∆∆∽.设圆形滚轮的半径AD 的长是cm x . 则BK AB CG AC =,即3850595035x x -=-+, 解得:8x =. 则圆形滚轮的半径AD 的长是8cm ;(2)在Rt ACG ∆中,80872(cm)CG =-=.则sin CG CAF AC ∠=∴AC=72=sin 0.9CG CAF ∠=80(cm) ∴805030(cm)BC AC AB =-=-=.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数等知识,关键把实际问题转化为数学问题加以计算.24.(1)40x -)340x -;(2)EF 的长度10m 或30m ;(3)EF 的长度为20m 时,修建的鱼池和草坪的总造价最低,最低造价3【分析】(1)根据菱形的性质及锐角三角函数的应用求解可得;(2)连接DB ,知EF ∥DB ,由AE AF AD AB=知AF=AE=x ,证△AEF 是等边三角形得EF=AE=x ,由3(3)根据菱形的面积计算公式以及二次函数的性质即可解答本题.【详解】(1)∵四边形ABCD 是菱形,且AB=40,∴AD=AB=40,∵AE=x ,则DE=40-x ,如图,过点D 作DP ⊥EH 于点P ,∵∠A=60°,∴∠ADC=120°,则∠DEH=∠DHE=30°,∴EH=2EP=2DEcos30°=2×(40-x)×332=(40-x); 故答案为:40x -,()340x -;(2)如图,连接DB ,则EF ∥DB ,∴AE AF AD AB=, ∵AD=AB ,∴AF=AE=x , 又∠A=60°, ∴△AEF 是等边三角形,∴EF=AE=x ,由(1)可知EH 3=,∴EF•EH x =•33,整理,得:2403000x x -+=,解得121030x x ==,经检验均符合题意, 答:EF 的长度10m 或30m ;(3)∵四边形ABCD 是菱形,∠BAD=60°,AB=40m ,∴BD=40,3∴菱形ABCD 的面积是:14040380032⨯⨯=2m ), ∵矩形EFGH 的面积是:EF•EH )23403403x x x x =-=-+,∴草坪的面积是:()228003340334038003x x x x --+=-+, ∴总造价为:()()225034036034038003x x x x -++-+ 21034003480003x x =-+()210320440003x =-+,∵1030>,∴当20x =时,总造价最小,最小值为440003,答:EF 的长度为20m 时,修建的鱼池和草坪的总造价最低,最低造价440003.【点睛】本题是二次函数的综合问题,主要考查了二次函数的应用,菱形的性质,矩形的性质,锐角三角函数,平行线分线段成比例定理,解答本题的关键是明确题意,找出所求问题需要的条件,利用函数的思想解答.25.(1)F (6,3),m=12;(2)存在,1243+或1243-;(3)不在,需将直线3122y x =-+沿y 轴向下平移94个单位长度. 【分析】(1)由题意得矩形的中心F 坐标为(6,3),代入32y x m =-+,得m=12; (2)分,M N 在y 轴左、右两侧两种情况,证明MON ∆是等边三角形即可得到结论; (3)假设沿直线3122y x =-+将矩形ABCO 折叠,点O 落在边AB 上O′处.连接PO′,OO′.则有PO′=OP ,由(1)得AB 垂直平分OP ,所以PO′=OO′,则△OPO′为等边三角形.则∠OPE=30°,则(2)知∠OPE >30°所以沿直线3122y x =-+将矩形ABCO 折叠,点O 不可能落在边AB 上.设沿直线32y x a =-+将矩形ABCO 折叠,点O 恰好落在边AB 上O′处.连接P′O′,OO′.则有P′O′=OP′=a ,则由题意得:AP′=a -6,∠OPE=∠AO′O ,Rt △OPE 中,OE OA OP AO '=,即8612AO =所以AO′=9,在Rt △AP′O′中,由勾股定理得:(a-6)2+92=a 2解得:394a =,所以将直线3122y x =-+沿y 轴向下平移94单位得直线,将矩形ABCO 沿直线折叠,点O 恰好落在边AB 上. 【详解】()1四边形ABCO 是矩形,6,12,AB BC ==()()()12,012,6,,0,6A B C ∴,F 是,AC OB 的交点,FO ∴是OB 的中点,()6,3P ,将()6,3F 代入32y m =-+, 得:363,2m -⨯+= 解得12,m = ∴点F 的坐标为()6,3,m 的值为12.(2)存在,①当,M N 在y 轴左侧时,如图1,直线3122y x =-+与y 轴交于点P , (),0,1212,P OP ∴=,PC OC MG ∴==过M 点作MG BC ⊥交BC 的延长线于点,G,,MNG PNC PCN MGN PC GM ∠=∠∠=∠=,()MGN PCN AAS ∴∆≅∆,,PN MN ∴=点N 是PM 的中点,1,2ON PM MN ∴== ON 平分,//,CNM BC AM ∠,MNO CNO NOM ∴∠=∠=∠MON ∴∆是等边三角形,60,NMO ∴∠=︒4333MO ∴===4312AM MO OA ∴=+=.②当,M N 在y 轴右侧时,如图2,同理可得3,OM =1243,AM AO OM ∴=-=-综上所述,线段AM 的长为123+1243-()3不在,理由如下:假设沿直线y=-32x+12将矩形ABCO 折叠,点O 落在边AB 上O′处. 连接PO′,OO′,则有PO′=OP ,由(1)得AB 垂直平分OP ,所以PO′=OO′,则△OPO′为等边三角形.则∠OPE=30°,则(2)知∠OPE >30°, 所以沿直线y=-32x+12将矩形ABCO 折叠,点O 不可能落在边AB 上. 设沿直线y=-32x+a 将矩形ABCO 折叠,点O 恰好落在边AB 上O′处. 连接P′O′,OO′.则有P′O′=OP′=a ,则由题意得:AP′=a -6,∠OPE=∠AO′O ,在Rt △OPE 中,tan OE OPE OP ∠=,在Rt △OAO′中,tan OA AO O AO '∠=', 所以OE OA OP AO '=,即8612AO =', 所以AO′=9,在Rt △AP′O′中,由勾股定理得:(a-6)2+92=a 2解得:a=394, 所以将直线y=-32x+12沿y 轴向下平移94单位得直线y=-32x+394, 将矩形ABCO 沿直线y=-32x+394折叠,点O 恰好落在边AB 上.【点睛】主要考查了函数和几何图形的综合运用.解题的关键是会灵活的运用函数图象上点的意义和相似三角形的性质来表示相应的线段之间的关系,再结合具体图形的性质求解.试题中贯穿了方程思想和数形结合的思想,请注意体会.26.10.【分析】以A为旋转中心,把△BAC逆时针旋转120°,得到△EAD,连接BE,作AP⊥BE于P,根据等腰三角形的性质、余弦的概念求出BE,根据旋转变换的性质得到∠DEB=90°,根据勾股定理计算即可.【详解】解:以A为旋转中心,把△BAC逆时针旋转120°,得到△EAD,连接BE,作AP⊥BE于P,则∠BAE=120°,AB=AE,DE=BC,∴∠ABE=∠AEB=30°,∴BP=AB•cos∠ABP=3,∠DEA=∠ABC=60°,∴∠DEB=30°+60°=90°,BE=2BP=6,在Rt△BED中,BD22+=10,ED BE故答案为:10.【点睛】本题考查了勾股定理、旋转性质以及等腰三角形的性质等知识的综合运用,综合熟练掌握相关知识并利用旋转构造直角三角形和等腰三角形模型是解题的关键.。
精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数附详细答案
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE 总是等边三角形【解析】【分析】 (1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,AC BC=tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FP=,∵点P是BF的中点,∴EM=MC,又∵PM⊥CE,∴PC=PE;MC PB(2)PC=PE成立,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF和△EAF中,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA,AF=AF,∴△DAF≌△EAF(AAS),∴AD=AE,在△DAP和△EAP中,∵AD=AE,∠DAP=∠EAP,AP=AP,∴△DAP≌△EAP(SAS),∴PD=PE,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FD∥BC∥PM,∴DM FP=,MC PB∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE;(3)如图4,∵△CPE总是等边三角形,∴∠CEP=60°,∴∠CAB=60°,∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°,∵AC k BC ,AC BC=tan30°, ∴k=tan30°=33, ∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.2.在正方形ABCD 中,BD 是一条对角线.点P 在射线CD 上(与点C ,D 不重合),连接AP ,平移△ADP ,使点D 移动到点C ,得到△BCQ ,过点Q 作QH ⊥BD 于点H ,连接AH 、PH.(1)若点P 在线CD 上,如图1,①依题意补全图1;②判断AH 与PH 的数量关系与位置关系并加以证明;(2)若点P 在线CD 的延长线上,且∠AHQ =152°,正方形ABCD 的边长为1,请写出求DP 长的思路.(可以不写出计算结果)【答案】(1)①如图;②AH =PH ,AH ⊥PH .证明见解析(2)或【解析】 试题分析:(1)①如图(1);②(1)法一:轴对称作法,判断:AH =PH ,AH ⊥PH .连接CH ,根据正方形的每条对角线平分一组对角得:△DHQ 等腰Rt △,根据平移的性质得DP =CQ ,证得△HDP ≌△△HQC ,全等三角形的对应边相等得PH =CH ,等边对等角得∠HPC=∠HCP,再结合BD是正方形的对称轴得出∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.四点共圆作法,同上得:∠HPC=∠DAH,∴A、D、P、H共向,∴∠AHP=90°,∠APH=∠ADH=45°,∴△APH等腰Rt△.(2)轴对称作法同(1)作HR⊥PC于R,∵∠AHQ=152°,∴∠AHB=62°,∴∠DAH=17°∴∠DCH=17°.设DP=x,则.由代入HR,CR解方程即可得出x的值. 四点共圆作法,A、H、D、P共向,∴∠APD=∠AHB=62°,∴.试题解析:(1)①法一:轴对称作法,判断:AH=PH,AH⊥PH证:连接CH,得:△DHQ等腰Rt△,又∵DP=CQ,∴△HDP≌△△HQC,∴PH=CH,∠HPC=∠HCPBD为正方形ABCD对称轴,∴AH=CH,∠DAH=∠HCP,∴AH=PH,∠DAH=∠HPC,∴∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.法二:四点共圆作法,同上得:∠HPC=∠DAH,∴A、D、P、H共向,∴∠AHP=90°,∠APH=∠ADH=45°,∴△APH等腰Rt△.(2)法一:轴对称作法考虑△DHQ等腰Rt△,PD=CQ,作HR⊥PC于R,∵∠AHQ=152°,∴∠AHB=62°,∴∠DAH=17°∴∠DCH=17°.设DP=x,则.由得:,∴.即PD=法二:四点共向作法,A、H、D、P共向,∴∠APD=∠AHB=62°,∴.考点:全等三角形的判定;解直角三角形;正方形的性质;死电脑共圆3.如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点D在抛物线上且横坐标为3.(1)求tan∠DBC的值;(2)点P为抛物线上一点,且∠DBP=45°,求点P的坐标.【答案】(1)tan∠DBC=;(2)P(﹣,).【解析】试题分析:(1)连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.利用抛物线解析式可以求得点A、B、C、D的坐标,则可得CD//AB,OB=OC,所以∠BCO=∠BCD=∠ABC=45°.由直角三角形的性质、勾股定理和图中相关线段间的关系可得BC=4,BE=BC﹣DE=.由此可知tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.由∠DBP=45°及∠ABC=45°可得∠PBF=∠DBC,利用(1)中的结果得到:tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则利用锐角三角函数定义推知=,通过解方程求得点P的坐标为(﹣,).试题解析:(1)令y=0,则﹣x2+3x+4=﹣(x+1)(x﹣4)=0,解得 x1=﹣1,x2=4.∴A(﹣1,0),B(4,0).当x=3时,y=﹣32+3×3+4=4,∴D(3,4).如图,连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.∵C(0,4),∴CD//AB,∴∠BCD=∠ABC=45°.在直角△OBC中,∵OC=OB=4,∴BC=4.在直角△CDE中,CD=3.∴CE=ED=,∴BE=BC﹣DE=.∴tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.∵∠CBF=∠DBP=45°,∴∠PBF=∠DBC,∴tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则=,解得 x1=﹣,x2=4(舍去),∴P(﹣,).考点:1、二次函数;2、勾股定理;3、三角函数4.如图,二次函数y=x2+bx﹣3的图象与x轴分别相交于A、B两点,点B的坐标为(3,0),与y轴的交点为C,动点T在射线AB上运动,在抛物线的对称轴l上有一定点D,其纵坐标为3,l与x轴的交点为E,经过A、T、D三点作⊙M.(1)求二次函数的表达式;(2)在点T的运动过程中,①∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值:若不是,请说明理由;②若MT=12AD,求点M的坐标;(3)当动点T在射线EB上运动时,过点M作MH⊥x轴于点H,设HT=a,当OH≤x≤OT 时,求y的最大值与最小值(用含a的式子表示).【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)①在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值②(0,3)(3)见解析【解析】【分析】(1)把点B的坐标代入抛物线解析式求得系数b的值即可;(2)①如图1,连接AD.构造Rt△AED,由锐角三角函数的定义知,tan∠DAE=3.即∠DAE=60°,由圆周角定理推知∠DMT=2∠DAE=120°;②如图2,由已知条件MT=12AD,MT=MD,推知MD=12AD,根据△ADT的外接圆圆心M在AD的中垂线上,得到:点M是线段AD的中点时,此时AD为⊙M的直径时,MD=12AD.根据点A、D的坐标求得点M的坐标即可;(3)如图3,作MH⊥x于点H,则AH=HT=12AT.易得H(a﹣1,0),T(2a﹣1,0).由限制性条件OH≤x≤OT 、动点T 在射线EB上运动可以得到:0≤a﹣1≤x≤2a﹣1.需要分类讨论:(i)当2111(1)211aa a-⎧⎨----⎩,即413a<,根据抛物线的增减性求得y的极值.(ii)当0112111(1)211aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.【详解】解:(1)把点B (3,0)代入y =x 2+bx ﹣3,得32+3b ﹣3=0,解得b =﹣2,则该二次函数的解析式为:y =x 2﹣2x ﹣3;(2)①∠DMT 的度数是定值.理由如下:如图1,连接AD .∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4.∴抛物线的对称轴是直线x =1.又∵点D 的纵坐标为∴D (1,由y =x 2﹣2x ﹣3得到:y =(x ﹣3)(x+1),∴A (﹣1,0),B (3,0).在Rt △AED 中,tan ∠DAE =DE AE ==. ∴∠DAE =60°.∴∠DMT =2∠DAE =120°.∴在点T 的运动过程中,∠DMT 的度数是定值;②如图2,∵MT =12AD .又MT =MD , ∴MD =12AD . ∵△ADT 的外接圆圆心M 在AD 的中垂线上, ∴点M 是线段AD 的中点时,此时AD 为⊙M 的直径时,MD =12AD . ∵A (﹣1,0),D (1,∴点M 的坐标是(0(3)如图3,作MH ⊥x 于点H ,则AH =HT =12AT . 又HT =a ,∴H (a ﹣1,0),T (2a ﹣1,0).∵OH≤x≤OT ,又动点T 在射线EB 上运动,∴0≤a ﹣1≤x≤2a ﹣1.∴0≤a ﹣1≤2a ﹣1.∴a≥1,∴2a ﹣1≥1. (i )当2111(1)211a a a -⎧⎨----⎩,即14a 3时, 当x =a ﹣1时,y 最大值=(a ﹣1)2﹣2(a ﹣1)﹣3=a 2﹣4a ;当x =1时,y 最小值=4.(ii)当0112111(1)211 aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=1时,y最小值=﹣4.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=a﹣1时,y最小值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系;另外,解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解或错解.5.如图,在△ABC中,∠A=90°,∠ABC=30°,AC=3,动点D从点A出发,在AB边上以每秒1个单位的速度向点B运动,连结CD,作点A关于直线CD的对称点E,设点D运动时间为t(s).(1)若△BDE是以BE为底的等腰三角形,求t的值;(2)若△BDE为直角三角形,求t的值;(3)当S△BCE≤92时,所有满足条件的t的取值范围(所有数据请保留准确值,参考数据:tan15°=23【答案】(1)332;(23秒或3秒;(3)6﹣3【解析】【分析】(1)如图1,先由勾股定理求得AB的长,根据点A、E关于直线CD的对称,得CD垂直平分AE,根据线段垂直平分线的性质得:AD=DE,所以AD=DE=BD,由3,可得t 的值;(2)分两种情况:①当∠DEB=90°时,如图2,连接AE,根据3t的值;②当∠EDB=90°时,如图3,根据△AGC≌△EGD,得AC=DE,由AC∥ED,得四边形CAED是平行四边形,所以AD=CE=3,即t=3;(3)△BCE中,由对称得:AC=CE=3,所以点D在运动过程中,CE的长不变,所以△BCE 面积的变化取决于以CE作底边时,对应高的大小变化,①当△BCE在BC的下方时,②当△BCE在BC的上方时,分别计算当高为3时对应的t的值即可得结论.【详解】解:(1)如图1,连接AE,由题意得:AD=t,∵∠CAB=90°,∠CBA=30°,∴BC=2AC=6,∴∵点A、E关于直线CD的对称,∴CD垂直平分AE,∴AD=DE,∵△BDE是以BE为底的等腰三角形,∴DE=BD,∴AD=BD,∴t=AD=;2(2)△BDE为直角三角形时,分两种情况:①当∠DEB=90°时,如图2,连接AE,∵CD垂直平分AE,∴AD=DE=t,∵∠B=30°,∴BD=2DE=2t,∴∴②当∠EDB=90°时,如图3,连接CE,∵CD垂直平分AE,∴CE=CA=3,∵∠CAD=∠EDB=90°,∴AC∥ED,∴∠CAG=∠GED,∵AG=EG,∠CGA=∠EGD,∴△AGC≌△EGD,∴AC=DE,∵AC∥ED,∴四边形CAED是平行四边形,∴AD=CE=3,即t=3;综上所述,△BDE为直角三角形时,t的值为3秒或3秒;(3)△BCE中,由对称得:AC=CE=3,所以点D在运动过程中,CE的长不变,所以△BCE 面积的变化取决于以CE作底边时,对应高的大小变化,①当△BCE在BC的下方时,过B作BH⊥CE,交CE的延长线于H,如图4,当AC=BH=3时,此时S△BCE=12AE•BH=12×3×3=92,易得△ACG≌△HBG,∴CG=BG,∴∠ABC=∠BCG=30°,∴∠ACE=60°﹣30°=30°,∵AC=CE,AD=DE,DC=DC,∴△ACD≌△ECD,∴∠ACD=∠DCE=15°,tan∠ACD=tan15°=t3=2﹣3,∴t=6﹣33,由图形可知:0<t<6﹣33时,△BCE的BH越来越小,则面积越来越小,②当△BCE在BC的上方时,如图3,CE=ED=3,且CE⊥ED,此时S△BCE=12CE•DE=12×3×3=92,此时t=3,综上所述,当S△BCE≤92时,t的取值范围是6﹣33≤t≤3.【点睛】本题考查三角形综合题、平行四边形的判定和性质、直角三角形的性质、三角形的面积问题、轴对称等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学会用分类讨论的思想思考问题,学会寻找特殊点解决问题,属于中考压轴题.6.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8.(1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =.【解析】【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BO PD MO =,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32.【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =,∴4BO =,又∵4ABO S ∆=, ∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+,得044k =-+,解得1k =.故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒,∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,∴90POC ∠=︒,OP OC =,∴90POD EOC ∠+∠=︒,∴OPD EOC ∠=∠,∴POD OCE ∆≅∆,∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒,∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠,∴BT TO =,∵90BTO ∠=︒,∴90TPO TOP ∠+∠=︒,∵PO BM ⊥,∴90BNO ∠=︒,∴BQT TPO ∠=∠,∴QTB PTO ∆≅∆,∴QT TP =,PO BQ =,∴PQT QPT ∠=∠,∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =,∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠,∴KPB BPN ∠=∠,设KPB x ∠=︒,∴BPN x ∠=︒,∵2PMB KPB ∠=∠,∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠,∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠,tan tan OPD BMO ∠=∠,OD BO PD MO =,442t t t=+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==,∴CMy 轴, ∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BMOC , ∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=.故答案为32.【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P 是⊙C 外一点,连接CP 交⊙C 于点Q ,点P 关于点Q 的对称点为P ′,当点P ′在线段CQ 上时,称点P 为⊙C “友好点”.已知A (1,0),B (0,2),C (3,3)(1)当⊙O 的半径为1时,①点A ,B ,C 中是⊙O “友好点”的是 ;②已知点M 在直线y =﹣33x +2 上,且点M 是⊙O “友好点”,求点M 的横坐标m 的取值范围;(2)已知点D (23,0),连接BC ,BD ,CD ,⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),半径为1,若在△BCD 上存在一点N ,使点N 是⊙T “友好点”,求圆心T 的横坐标t 的取值范围.【答案】(1)①B ;②0≤m 3(2)﹣3t <3【解析】【分析】(1))①根据“友好点”的定义,OB =<2r =2,所以点B 是⊙O “友好点”;②设M(m,﹣33m+2 ),根据“友好点”的定义,OM=223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,由此求解即可;(2)B(0,2),C(3,3),D(23,0),⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,NT≤2r=2,所以点N只能在线段BD上运动,过点T作TN⊥BD于N,作TH∥y轴,与BD交于点H.易知∠BDO=30°,∠OBD=60°,NT=32HT,直线BD:y=﹣33x+2,可知H(t,﹣3t+2),继而可得NT=﹣12t+33,由此可得关于t的不等式,解出t的范围即可.【详解】(1)①∵r=1,∴根据“友好点”的定义,OB=<2r=2,∴点B是⊙O“友好点”,∵OC=2233+=32>2r=2,∴点C不是⊙O“友好点”,A(1,0)在⊙O上,不是⊙O“友好点”,故答案为B;②如图,设M(m 3+2 ),根据“友好点”的定义,∴OM223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,整理,得2m2﹣3≤0,解得0≤m3∴点M的横坐标m的取值范围:0≤m3;(2)∵B(0,2),C(3,3),D30),⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,∴NT≤2r=2,∴点N 只能在线段BD 上运动,过点T 作TN ⊥BD 于N ,作TH ∥y 轴,与BD 交于点H .∵tan ∠BDO =3323OB OD == ∴∠BDO=30°,∴∠OBD =60°,∴∠THN=∠OBD=60°,∴NT =HT•sin ∠3, ∵B (0,2),D 30),∴直线BD :y 3+2, ∵H 点BD 上,∵H (t 3+2), ∴HT 3+2﹣(﹣1)3+3, ∴NT =32HT =32(﹣33t +3)=﹣12t +332, ∴﹣12t +332≤2, ∴t ≥﹣3当H 与点D 重合时,点T 的横坐标等于点D 的横坐标,即t =3,此时点N 不是“友好点”,∴t <3故圆心T 的横坐标t 的取值范围:﹣3t <3【点睛】本题是圆的综合题,正确理解“友好点”的意义,熟练运用相似三角形的性质与特殊三角函数是解题的关键.8.如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,连接BD ,将△ABD 绕B 点作顺时针方向旋转得到△A ′B ′D ′(B ′与B 重合),且点D ′刚好落在BC 的延长上,A ′D ′与CD 相交于点E . (1)求矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分(如图1中阴影部分A ′B ′CE )的面积;(2)将△A ′B ′D ′以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y 关于x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x ,使得△AA ′B ′成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x 的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)452;(2)详见解析;(3)使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32 秒、695- . 【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10,CD ′=B ′D ′﹣BC =2,由tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD 可求出CE ,即可计算△CED ′的面积,S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′; (2)分类讨论,当0≤x ≤115时和当115<x ≤4时,分别列出函数表达式; (3)分类讨论,当AB ′=A ′B ′时;当AA ′=A ′B ′时;当AB ′=AA ′时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)∵AB =6cm ,AD =8cm ,∴BD =10cm ,根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10cm ,CD ′=B ′D ′﹣BC =2cm ,∵tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD ∴682=CE∴CE =32cm , ∴S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′=8634522222⨯-⨯÷=(cm 2); (2)①当0≤x <115时,CD ′=2x +2,CE =32(x +1), ∴S △CD ′E =32x 2+3x +32, ∴y =12×6×8﹣32x 2﹣3x ﹣32=﹣32x 2﹣3x +452; ②当115≤x ≤4时,B ′C =8﹣2x ,CE =43(8﹣2x ) ∴()214y 8223x =⨯-=83x 2﹣643x +1283. (3)①如图1,当AB ′=A ′B ′时,x =0秒; ②如图2,当AA ′=A ′B ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AN 2+A ′N 2=36,∴(6﹣245)2+(2x +185)2=36, 解得:x =669-,x =669--(舍去); ③如图2,当AB ′=AA ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AB 2+BB ′2=AN 2+A ′N 2∴36+4x 2=(6﹣245)2+(2x +185)2 解得:x =32. 综上所述,使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32秒、669-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.9.如图(1),已知正方形ABCD在直线MN的上方BC在直线MN上,E是BC上一点,以AE为边在直线MN的上方作正方形AEFG.(1)连接GD,求证:△ADG≌△ABE;(2)连接FC,观察并直接写出∠FCN的度数(不要写出解答过程)(3)如图(2),将图中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=6,BC=8,E是线段BC上一动点(不含端点B、C),以AE为边在直线MN的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.判断当点E由B向C运动时,∠FCN的大小是否总保持不变,若∠FCN的大小不变,请求出tan∠FCN的值.若∠FCN的大小发生改变,请举例说明.【答案】(1)见解析;(2)∠FCN=45°,理由见解析;(3)当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=4.理由见解析.3【解析】【分析】(1)根据三角形判定方法进行证明即可.(2)作FH⊥MN于H.先证△ABE≌△EHF,得到对应边相等,从而推出△CHF是等腰直角三角形,∠FCH的度数就可以求得了.(3)解法同(2),结合(1)(2)得:△EFH≌△GAD,△EFH∽△ABE,得出EH=AD=BC=8,由三角函数定义即可得出结论.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AB=AD,AE=AG=EF,∠BAD=∠EAG=∠ADC=90°,∴∠BAE+∠EAD=∠DAG+∠EAD,∠ADG=90°=∠ABE,∴∠BAE=∠DAG,在△ADG 和△ABE 中,ADG ABE DAG BAE AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADG ≌△ABE (AAS ).(2)解:∠FCN =45°,理由如下:作FH ⊥MN 于H ,如图1所示:则∠EHF =90°=∠ABE ,∵∠AEF =∠ABE =90°,∴∠BAE +∠AEB =90°,∠FEH +∠AEB =90°,∴∠FEH =∠BAE ,在△EFH 和△ABE 中,EHF ABE FEH BAE AE EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EFH ≌△ABE (AAS ),∴FH =BE ,EH =AB =BC ,∴CH =BE =FH ,∵∠FHC =90°,∴∠FCN =45°.(3)当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,理由如下:作FH ⊥MN 于H ,如图2所示:由已知可得∠EAG =∠BAD =∠AEF =90°,结合(1)(2)得:△EFH ≌△GAD ,△EFH ∽△ABE ,∴EH =AD =BC =8,∴CH =BE ,∴EH FH FHAB BE CH==;在Rt△FEH中,tan∠FCN=8463 FH EHCH AB===,∴当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=43.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形,矩形的判定及全等三角形的判定方法等知识点的综合运用,其重点是通过证三角形全等或相似来得出线段的相等或成比例.10.如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A测得潜艇C的俯角为30°.位于军舰A正上方1000米的反潜直升机B侧得潜艇C的俯角为68°.试根据以上数据求出潜艇C 离开海平面的下潜深度.(结果保留整数.参考数据:sin68°≈0.9,cos68°≈0.4,tan68°≈2.5,3≈1.7)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在Rt△ACD中表示出CD和在Rt△BCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解.试题解析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:∠ACD=30°,∠BCD=68°,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在Rt△ACD中,CD=tan AD ACD∠ =tan30x3x在Rt△BCD中,BD=CD•tan68°,∴325+x=3x•tan68°解得:x≈100米,∴潜艇C离开海平面的下潜深度为100米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解.视频。
中考数学锐角三角函数综合经典题及答案
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,在△ABC中,∠ABC=90°,以AB的中点O为圆心,OA为半径的圆交AC于点D,E是BC的中点,连接DE,OE.(1)判断DE与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)求证:BC2=2CD•OE;(3)若314cos,53BAD BE∠==,求OE的长.【答案】(1)DE为⊙O的切线,理由见解析;(2)证明见解析;(3)OE =356.【解析】试题分析:(1)连接OD,BD,由直径所对的圆周角是直角得到∠ADB为直角,可得出△BCD为直角三角形,E为斜边BC的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到CE=DE,从而得∠C=∠CDE,再由OA=OD,得∠A=∠ADO,由Rt△ABC中两锐角互余,从而可得∠ADO与∠CDE互余,可得出∠ODE为直角,即DE垂直于半径OD,可得出DE为⊙O的切线;(2)由已知可得OE是△ABC的中位线,从而有AC=2OE,再由∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,可得△ABC∽△BDC,根据相似三角形的对应边的比相等,即可证得;(3)在直角△ABC中,利用勾股定理求得AC的长,根据三角形中位线定理OE的长即可求得.试题解析:(1)DE为⊙O的切线,理由如下:连接OD,BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,在Rt△BDC中,E为斜边BC的中点,∴CE=DE=BE=BC,∴∠C=∠CDE,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∵∠ABC=90°,∴∠C+∠A=90°,∴∠ADO+∠CDE=90°,∴∠ODE=90°,∴DE⊥OD,又OD为圆的半径,∴DE为⊙O的切线;(2)∵E是BC的中点,O点是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴AC=2OE,∵∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,∴△ABC∽△BDC,∴,即BC2=AC•CD.∴BC2=2CD•OE;(3)解:∵cos∠BAD=,∴sin∠BAC=,又∵BE=,E是BC的中点,即BC=,∴AC=.又∵AC=2OE,∴OE=AC=.考点:1、切线的判定;2、相似三角形的判定与性质;3、三角函数2.如图,抛物线C1:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物线y=﹣x2,使其顶点D 在抛物线C1位于y轴右侧的图象上,得到抛物线C2.抛物线C2交x轴于A,B两点(点A 在点B的左侧),交y轴于点C,设点D的横坐标为a.(1)如图1,若m=.①当OC=2时,求抛物线C2的解析式;②是否存在a,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由;(2)如图2,当OB=2﹣m(0<m<)时,请直接写出到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m的式子表示).【答案】(1) ①y=﹣x2+x+2.②.(2)P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【解析】试题分析:(1)①首先写出平移后抛物线C2的解析式(含有未知数a),然后利用点C (0,2)在C2上,求出抛物线C2的解析式;②认真审题,题中条件“AP=BP”意味着点P在对称轴上,“点B与点C到直线OP的距离之和最大”意味着OP⊥BC.画出图形,如图1所示,利用三角函数(或相似),求出a的值;(2)解题要点有3个:i)判定△ABD为等边三角形;ii)理论依据是角平分线的性质,即角平分线上的点到角两边的距离相等;iii)满足条件的点有4个,即△ABD形内1个(内心),形外3个.不要漏解.试题解析:(1)当m=时,抛物线C1:y=(x+)2.∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2(I).①∵OC=2,∴C(0,2).∵点C在抛物线C2上,∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2,解得:a=,代入(I)式,得抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+x+2.②在(I)式中,令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0);令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+).设直线BC的解析式为y=kx+b,则有:,解得,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+).假设存在满足条件的a值.∵AP=BP,∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C2的对称轴上;∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立,∴OP⊥BC.如图1所示,设C2对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E,则OP⊥BC,OE=a.∵点P在直线BC上,∴P(a,a+),PE=a+.∵tan∠EOP=tan∠BCO=,∴,解得:a=.∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP="BP"(3)∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+m)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2.令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x1=2a+m,x2=﹣m,∴B(2a+m,0).∵OB=2﹣m,∴2a+m=2﹣m,∴a=﹣m.∴D(﹣m,3).AB=OB+OA=2﹣m+m=2.如图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.∵tan∠ABD=,∴∠ABD=60°.又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形.作∠ABD的平分线,交DE于点P1,则P1E=BE•tan30°=×=1,∴P1(﹣m,1);在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P2、P3、P4.在Rt△BEP2中,P2E=BE•tan60°=•=3,∴P2(﹣m,﹣3);易知△ADP3、△BDP4均为等边三角形,∴DP3=DP4=AB=2,且P3P4∥x轴.∴P3(﹣﹣m,3)、P4(3﹣m,3).综上所述,到△ABD 的三边所在直线的距离相等的所有点有4个,其坐标为:P 1(﹣m ,1),P 2(﹣m ,﹣3),P 3(﹣﹣m ,3),P 4(3﹣m ,3).【考点】二次函数综合题.3.如图,某校数学兴趣小组为测量校园主教学楼AB 的高度,由于教学楼底部不能直接到达,故兴趣小组在平地上选择一点C ,用测角器测得主教学楼顶端A 的仰角为30°,再向主教学楼的方向前进24米,到达点E 处(C ,E ,B 三点在同一直线上),又测得主教学楼顶端A 的仰角为60°,已知测角器CD 的高度为1.6米,请计算主教学楼AB 的高度.(3≈1.73,结果精确到0.1米)【答案】22.4m【解析】【分析】首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造等量关系,进而求解.【详解】解:在Rt △AFG 中,tan ∠AFG 3,∴FG =tan 3AG AFG =∠, 在Rt △ACG 中,tan ∠ACG =AG CG , ∴CG =tan AG ACG∠=3. 又∵CG ﹣FG =24m ,33=24m , ∴AG 3, ∴AB 3+1.6≈22.4m .4.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN是水平线,MN∥AD,AD⊥DE,CF⊥AB,垂足分别为D,F,坡道AB的坡度为1:3,DE =3米,点C在DE上,CD=0.5米,CD是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41,3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米.【解析】【分析】据题意得出3tan3B=,即可得出tan A,在Rt△ADE中,根据勾股定理可求得DE,即可得出∠1的正切值,再在Rt△CEF中,设EF=x,即可求出x,从而得出CF3的长.【详解】解:由题意得,3 tan B=∵MN∥AD,∴∠A=∠B,∴tan A=33,∵DE⊥AD,∴在Rt△ADE中,tan A=DEAD,∵DE=3,又∵DC=0.5,∴CE=2.5,∵CF⊥AB,∴∠FCE+∠CEF=90°,∵DE⊥AD,∴∠A+∠CEF=90°,∴∠A=∠FCE,∴tan∠FCE=3.在Rt△CEF中,设EF=x,CF=3x(x>0),CE=2.5,代入得(52)2=x2+3x2,解得x=1.25,∴CF=3x≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.5.如图1,以点M(-1,0)为圆心的圆与y轴、x轴分别交于点A、B、C、D,直线y=-x-与⊙M相切于点H,交x轴于点E,交y轴于点F.(1)请直接写出OE、⊙M的半径r、CH的长;(2)如图2,弦HQ交x轴于点P,且DP:PH=3:2,求cos∠QHC的值;(3)如图3,点K为线段EC上一动点(不与E、C重合),连接BK交⊙M于点T,弦AT 交x轴于点N.是否存在一个常数a,始终满足MN·MK=a,如果存在,请求出a的值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)OE=5,r=2,CH=2(2);(3)a=4【解析】【分析】(1)在直线y=-x-中,令y=0,可求得E的坐标,即可得到OE的长为5;连接MH,根据△EMH与△EFO相似即可求得半径为2;再由EC=MC=2,∠EHM=90°,可知CH 是RT△EHM斜边上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH的长;(2)连接DQ、CQ.根据相似三角形的判定得到△CHP∽△QPD,从而求得DQ的长,在直角三角形CDQ中,即可求得∠D的余弦值,即为cos∠QHC的值;(3)连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,由圆周角定理可知,∠GTA=90°,∠3=∠4,故∠AKC=∠MAN,再由△AMK∽△NMA即可得出结论.【详解】(1)OE=5,r=2,CH=2(2)如图1,连接QC、QD,则∠CQD =90°,∠QHC =∠QDC,易知△CHP∽△DQP,故,得DQ=3,由于CD=4,;(3)如图2,连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则,由于,故,;而,故在和中,;故△AMK∽△NMA;即:故存在常数,始终满足常数a="4"解法二:连结BM,证明∽得6.兰州银滩黄河大桥北起安宁营门滩,南至七里河马滩,是黄河上游的第一座大型现代化斜拉式大桥如图,小明站在桥上测得拉索AB与水平桥面的夹角是31°,拉索AB的长为152米,主塔处桥面距地面7.9米(CD的长),试求出主塔BD的高.(结果精确到0.1米,参考数据:sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60)【答案】主塔BD的高约为86.9米.【解析】【分析】根据直角三角形中由三角函数得出BC相应长度,再由BD=BC+CD可得出.【详解】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,sin BCAAB=.∴sin152sin311520.5279.04BC AB A︒=⨯=⨯=⨯=.79.047.986.9486.9BD BC CD=+=+=≈(米)答:主塔BD的高约为86.9米.【点睛】本题考察了直角三角形与三角函数的结合,熟悉掌握是解决本题的关键.7.如图,正方形OABC的顶点O与原点重合,点A,C分别在x轴与y轴的正半轴上,点A的坐标为(4,0),点D在边AB上,且tan∠AOD=12,点E是射线OB上一动点,EF⊥x轴于点F,交射线OD于点G,过点G作GH∥x轴交AE于点H.(1)求B,D两点的坐标;(2)当点E在线段OB上运动时,求∠HDA的大小;(3)以点G为圆心,GH的长为半径画⊙G.是否存在点E使⊙G与正方形OABC的对角线所在的直线相切?若不存在,请说明理由;若存在,请求出所有符合条件的点E的坐标.【答案】(1)B(4,4),D(4,2);(2)45°;(3)存在,符合条件的点为(8﹣42,8﹣42)或(8+42,8+42)或42164216,⎛⎫++ ⎪⎪⎝⎭或16421642,77⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,理由见解析 【解析】 【分析】(1)由正方形性质知AB=OA=4,∠OAB=90°,据此得B (4,4),再由tan ∠AOD= 12得AD=12OA=2,据此可得点D 坐标; (2)由1tan 2GF GOF OF ∠==知GF=12OF ,再由∠AOB=∠ABO=45°知OF=EF ,即GF=12EF ,根据GH ∥x 轴知H 为AE 的中点,结合D 为AB 的中点知DH 是△ABE 的中位线,即HD ∥BE ,据此可得答案;(3)分⊙G 与对角线OB 和对角线AC 相切两种情况,设PG=x ,结合题意建立关于x 的方程求解可得. 【详解】解:(1)∵A (4,0), ∴OA =4,∵四边形OABC 为正方形, ∴AB =OA =4,∠OAB =90°, ∴B (4,4),在Rt △OAD 中,∠OAD =90°, ∵tan ∠AOD =12, ∴AD =12OA =12×4=2, ∴D (4,2);(2)如图1,在Rt △OFG 中,∠OFG =90°∴tan∠GOF=GFOF =12,即GF=12OF,∵四边形OABC为正方形,∴∠AOB=∠ABO=45°,∴OF=EF,∴GF=12EF,∴G为EF的中点,∵GH∥x轴交AE于H,∴H为AE的中点,∵B(4,4),D(4,2),∴D为AB的中点,∴DH是△ABE的中位线,∴HD∥BE,∴∠HDA=∠ABO=45°.(3)①若⊙G与对角线OB相切,如图2,当点E在线段OB上时,过点G作GP⊥OB于点P,设PG=x,可得PE=x,EG=FG2x,OF=EF=2x,∵OA=4,∴AF=4﹣2,∵G为EF的中点,H为AE的中点,∴GH为△AFE的中位线,∴GH=12AF=12×(4﹣2)=22,则x=22x,解得:x=22,∴E(8﹣2,8﹣2如图3,当点E在线段OB的延长线上时,x=2x﹣2,解得:x=2+2,∴E(8+42,8+42);②若⊙G与对角线AC相切,如图4,当点E在线段BM上时,对角线AC,OB相交于点M,过点G作GP⊥OB于点P,设PG=x,可得PE=x,EG=FG2,OF=EF=2x,∵OA=4,∴AF=4﹣2,∵G为EF的中点,H为AE的中点,∴GH为△AFE的中位线,∴GH=12AF=12×(4﹣2)=22,过点G作GQ⊥AC于点Q,则GQ=PM=3x﹣2∴3x﹣2=22x,∴227x=,∴42164216,77E⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭;如图5,当点E 在线段OM 上时,GQ =PM =22﹣3x ,则22﹣3x =2﹣2x , 解得4227x -=, ∴16421642,77E ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭; 如图6,当点E 在线段OB 的延长线上时,3x ﹣22=2x ﹣2, 解得:4227x -=(舍去); 综上所述,符合条件的点为(8﹣42,8﹣42)或(8+42,8+42)或42164216,⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或16421642,⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题是圆的综合问题,解题的关键是掌握正方形和直角三角形的性质、正切函数的定义、三角形中位线定理及分类讨论思想的运用.8.如图,建筑物上有一旗杆,从与相距的处观测旗杆顶部的仰角为,观测旗杆底部的仰角为,求旗杆的高度.(参考数据:,,)【答案】旗杆的高度约为.【解析】【分析】在Rt△BDC中,根据tan∠BDC=求出BC,接着在Rt△ADC中,根据tan∠ADC==即可求出AB的长度【详解】解:∵在Rt△BDC中,tan∠BDC==1,∴BC=CD= 40m 在Rt△ADC中,tan∠ADC==∴tan50°= =1.19∴AB7.6m答:旗杆AB的高度约为7.6m.【点睛】此题主要考查了三角函数的应用9.已知抛物线y=﹣16x2﹣23x+2与x轴交于点A,B两点,交y轴于C点,抛物线的对称轴与x轴交于H点,分别以OC、OA为边作矩形AECO.(1)求直线AC的解析式;(2)如图,P为直线AC上方抛物线上的任意一点,在对称轴上有一动点M,当四边形AOCP 面积最大时,求|PM﹣OM|的值.(3)如图,将△AOC沿直线AC翻折得△ACD,再将△ACD沿着直线AC平移得△A'C′D'.使得点A′、C'在直线AC上,是否存在这样的点D′,使得△A′ED′为直角三角形?若存在,请求出点D′的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=13x+2;(2) 点M坐标为(﹣2,53)时,四边形AOCP的面积最大,此时|PM﹣OM|有最大值61; (3)存在,D′坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35-,195).【解析】【分析】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,求出点A、B、C坐标,即可求解;(2)连接OP交对称轴于点M,此时,|PM﹣OM|有最大值,即可求解;(3)存在;分①A′D′⊥A′E;②A′D′⊥ED′;③ED′⊥A′E三种情况利用勾股定理列方程求解即可.【详解】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,∴A(﹣6,0)、B(2,0)、C(0,2),函数对称轴为:x=﹣2,顶点坐标为(﹣2,83),C点坐标为(0,2),则过点C的直线表达式为:y=kx+2,将点A坐标代入上式,解得:k13=,则:直线AC的表达式为:y13=x+2;(2)如图,过点P作x轴的垂线交AC于点H.四边形AOCP面积=△AOC的面积+△ACP的面积,四边形AOCP面积最大时,只需要△ACP的面积最大即可,设点P坐标为(m,16-m223-m+2),则点G坐标为(m,13m+2),S△ACP12=PG•OA12=•(16-m223-m+213-m﹣2)•612=-m2﹣3m,当m=﹣3时,上式取得最大值,则点P 坐标为(﹣3,52).连接OP 交对称轴于点M ,此时,|PM ﹣OM |有最大值,直线OP 的表达式为:y 56=-x ,当x =﹣2时,y 53=,即:点M 坐标为(﹣2,53),|PM ﹣OM |的最大值为:2222555(32)()2()233-++--+=61. (3)存在.∵AE =CD ,∠AEC =∠ADC =90°,∠EMA =∠DMC ,∴△EAM ≌△DCM (AAS ),∴EM =DM ,AM =MC ,设:EM =a ,则:MC =6﹣a .在Rt △DCM 中,由勾股定理得:MC 2=DC 2+MD 2,即:(6﹣a )2=22+a 2,解得:a 83=,则:MC 103=,过点D 作x 轴的垂线交x 轴于点N ,交EC 于点H .在Rt △DMC 中,12DH •MC 12=MD •DC ,即:DH 10833⨯=⨯2,则:DH 85=,HC 2265DC DH =-=,即:点D 的坐标为(61855-,); 设:△ACD 沿着直线AC 平移了m 个单位,则:点A ′坐标(﹣61010,D ′坐标为(618551010,-++),而点E 坐标为(﹣6,2),则2''A D =22618(6)()55-++=36,2'A E =22(2)1010+=2410m +,2'ED =22248(()551010+=2128510m +.若△A ′ED ′为直角三角形,分三种情况讨论:①当2''A D +2'A E =2'ED 时,36+2410m -=2128510m +,解得:m =105,此时D ′(618551010,-++)为(0,4); ②当2''A D +2'ED =2'A E 时,36+2128510m +=2410m +,解得:m =8105-,此时D ′(618551010,-++)为(-6,2); ③当2'A E +2'ED =2''A D 时,2410m -++2128510m ++=36,解得:m =810-或m =10,此时D ′(618551010,-++)为(-6,2)或(35,195). 综上所述:D 坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35,195). 【点睛】本题考查了二次函数知识综合运用,涉及到一次函数、图形平移、解直角三角形等知识,其中(3)中图形是本题难点,其核心是确定平移后A ′、D ′的坐标,本题难度较大.10.问题探究: (一)新知学习:圆内接四边形的判断定理:如果四边形对角互补,那么这个四边形内接于圆(即如果四边形EFGH 的对角互补,那么四边形EFGH 的四个顶点E 、F 、G 、H 都在同个圆上). (二)问题解决:已知⊙O 的半径为2,AB ,CD 是⊙O 的直径.P 是上任意一点,过点P 分别作AB ,CD的垂线,垂足分别为N ,M . (1)若直径AB ⊥CD ,对于上任意一点P (不与B 、C 重合)(如图一),证明四边形PMON 内接于圆,并求此圆直径的长;(2)若直径AB ⊥CD ,在点P (不与B 、C 重合)从B 运动到C 的过程汇总,证明MN 的长为定值,并求其定值;(3)若直径AB 与CD 相交成120°角. ①当点P 运动到的中点P 1时(如图二),求MN 的长;②当点P (不与B 、C 重合)从B 运动到C 的过程中(如图三),证明MN 的长为定值. (4)试问当直径AB 与CD 相交成多少度角时,MN 的长取最大值,并写出其最大值.【答案】(1)证明见解析,直径OP=2; (2)证明见解析,MN 的长为定值,该定值为2; (3)①MN=;②证明见解析;(4)MN 取得最大值2.【解析】试题分析:(1)如图一,易证∠PMO+∠PNO=180°,从而可得四边形PMON内接于圆,直径OP=2;(2)如图一,易证四边形PMON是矩形,则有MN=OP=2,问题得以解决;(3)①如图二,根据等弧所对的圆心角相等可得∠COP1=∠BOP1=60°,根据圆内接四边形的对角互补可得∠MP1N=60°.根据角平分线的性质可得P1M=P1N,从而得到△P1MN是等边三角形,则有MN=P1M.然后在Rt△P1MO运用三角函数就可解决问题;②设四边形PMON的外接圆为⊙O′,连接NO′并延长,交⊙O′于点Q,连接QM,如图三,根据圆周角定理可得∠QMN=90°,∠MQN=∠MPN=60°,在Rt△QMN中运用三角函数可得:MN=QN•sin∠MQN,从而可得MN=OP•sin∠MQN,由此即可解决问题;(4)由(3)②中已得结论MN=OP•sin∠MQN可知,当∠MQN=90°时,MN最大,问题得以解决.试题解析:(1)如图一,∵PM⊥OC,PN⊥OB,∴∠PMO=∠PNO=90°,∴∠PMO+∠PNO=180°,∴四边形PMON内接于圆,直径OP=2;(2)如图一,∵AB⊥OC,即∠BOC=90°,∴∠BOC=∠PMO=∠PNO=90°,∴四边形PMON是矩形,∴MN=OP=2,∴MN的长为定值,该定值为2;(3)①如图二,∵P1是的中点,∠BOC=120°,∴∠COP1=∠BOP1=60°,∠MP1N=60°,∵P1M⊥OC,P1N⊥OB,∴P1M=P1N,∴△P1MN是等边三角形,∴MN=P1M.∵P1M=OP1•sin∠MOP1=2×sin60°=,∴MN=;②设四边形PMON的外接圆为⊙O′,连接NO′并延长,交⊙O′于点Q,连接QM,如图三,则有∠QMN=90°,∠MQN=∠MPN=60°,在Rt△QMN中,sin∠MQN=,∴MN=QN•sin∠MQN,∴MN=OP•sin∠MQN=2×sin60°=2×=,∴MN是定值.(4)由(3)②得MN=OP•sin∠MQN=2sin∠MQN.当直径AB与CD相交成90°角时,∠MQN=180°﹣90°=90°,MN取得最大值2.考点:圆的综合题.。
(易错题精选)初中数学锐角三角函数的易错题汇编含解析
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(易错题精选)初中数学锐角三角函数的易错题汇编含解析一、选择题1.如图,在菱形ABCD 中,按以下步骤作图:①分别以点C 和点D 为圆心,大于12CD 为半径作弧,两弧交于点M ,N ;②作直线MN ,且MN 恰好经过点A ,与CD 交于点E ,连接BE ,则下列说法错误的是( )A .60ABC ∠=︒B .2ABE ADE S S ∆=VC .若AB=4,则7BE =D .21sin 14CBE ∠= 【答案】C【解析】【分析】 由作法得AE 垂直平分CD ,则∠AED=90°,CE=DE ,于是可判断∠DAE=30°,∠D=60°,从而得到∠ABC=60°;利用AB=2DE 得到S △ABE =2S △ADE ;作EH ⊥BC 于H ,如图,若AB=4,则可计算出CH=12CE=1,337 ;利用正弦的定义得sin ∠CBE=21EH BE =. 【详解】解:由作法得AE 垂直平分CD ,∴∠AED=90°,CE=DE ,∵四边形ABCD 为菱形,∴AD=2DE ,∴∠DAE=30°,∠D=60°,∴∠ABC=60°,所以A 选项的说法正确;∵AB=2DE ,∴S △ABE =2S △ADE ,所以B 选项的说法正确;作EH ⊥BC 于H ,如图,若AB=4,在Rt △ECH 中,∵∠ECH=60°,CH=12CE=1,EH=3CH=3, 在Rt △BEH 中,BE=22(3)527+=,所以C 选项的说法错误;sin ∠CBE=3211427EH BE ==,所以D 选项的说法正确. 故选C .【点睛】本题考查了基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线).也考查了菱形的性质和解直角三角形.2.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 .1113B .1315C .1517D .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.3.如图,四边形ABCD 内接于O e ,AB 为直径,AD CD =,过点D 作DE AB ⊥于点E ,连接AC 交DE 于点F .若3sin 5CAB ∠=,5DF =,则AB 的长为( )A .10B .12C .16D .20【答案】D【解析】【分析】连接BD ,如图,先利用圆周角定理证明ADE DAC ∠=∠得到5FD FA ==,再根据正弦的定义计算出3EF =,则4AE =,8DE =,接着证明ADE DBE ∆∆∽,利用相似比得到16BE =,所以20AB =.【详解】解:连接BD ,如图,AB Q 为直径,90ADB ACB ∴∠=∠=︒,AD CD =Q ,DAC DCA ∴∠=∠,而DCA ABD ∠=∠,DAC ABD ∴∠=∠,DE AB ∵⊥,90ABD BDE ∴∠+∠=︒,而90ADE BDE ∠+∠=︒,ABD ADE ∴∠=∠,ADE DAC ∴∠=∠,5FD FA ∴==,在Rt AEF ∆中,3sin 5EF CAB AF ∠==Q , 3EF ∴=, 22534AE ∴-=,538DE =+=,ADE DBE ∠=∠Q ,AED BED ∠=∠,ADE DBE ∴∆∆∽,::DE BE AE DE ∴=,即8:4:8BE =,16BE ∴=,41620AB ∴=+=.故选:D .【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90︒的圆周角所对的弦是直径.也考查了解直角三角形.4.如图所示,在△ABC 中,∠C =90°,AB =8,CD 是AB 边上的中线,作CD 的中垂线与CD 交于点E ,与BC 交于点F .若CF =x ,tanA =y ,则x 与y 之间满足( )A .2244x y +=B .2244x y -=C .2288x y -=D .2288x y += 【答案】A【解析】【分析】由直角三角形斜边上的中线性质得出CD =12AB =AD =4,由等腰三角形的性质得出∠A =∠ACD ,得出tan ∠ACD =GE CE=tan A =y ,证明△CEG ∽△FEC ,得出GE CE CE FE =,得出y =2FE ,求出y 2=24FE ,得出24y=FE 2,再由勾股定理得出FE 2=CF 2﹣CE 2=x 2﹣4,即可得出答案.【详解】解:如图所示:∵在△ABC 中,∠C =90°,AB =8,CD 是AB 边上的中线,∴CD =12AB =AD =4, ∴∠A =∠ACD ,∵EF 垂直平分CD , ∴CE =12CD =2,∠CEF =∠CEG =90°, ∴tan ∠ACD =GE CE=tanA =y , ∵∠ACD+∠FCE =∠CFE+∠FCE =90°,∴∠ACD =∠FCE ,∴△CEG ∽△FEC , ∴GE CE =CE FE, ∴y =2FE, ∴y 2=24FE ,∴24y =FE 2, ∵FE 2=CF 2﹣CE 2=x 2﹣4,∴24y=x 2﹣4, ∴24y+4=x 2, 故选:A .【点睛】本题考查了解直角三角形、直角三角形斜边上的中线性质、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质等知识;熟练掌握直角三角形的性质,证明三角形相似是解题的关键.5.将直尺、有60°角的直角三角板和光盘如图摆放,A 为60°角与直尺的交点,B 为光盘与直尺的交点,AB =4,则光盘表示的圆的直径是( )A .4B .83C .6D .43【答案】B【解析】【分析】 设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,根据切线长定理可得AB=AC=3,∠OAB=60°,然后根据三角函数,即可得出答案.【详解】设三角板与圆的切点为C ,连接OA 、OB ,由切线长定理知,AB =AC =3,AO 平分∠BAC ,∴∠OAB =60°,在Rt △ABO 中,OB =AB tan ∠OAB =43, ∴光盘的直径为83.故选:B .【点睛】本题主要考查了切线的性质,解题的关键是熟练应用切线长定理和锐角三角函数.6.如图,点O 为△ABC 边 AC 的中点,连接BO 并延长到点D,连接AD 、CD ,若BD=12,AC=8,∠AOD =120°,则四边形ABCD 的面积为( )A .23B .22C .10D .243【答案】D 【解析】【分析】分别过点A 、C 作BD 的垂线,垂足分别为M 、N ,通过题意可求出AM 、CN 的长度,可计算三角形ABD 和三角形CBD 的面积,相加即为四边形ABCD 的面积.【详解】解:分别过点A 、C 作BD 的垂线,垂足分别为M 、N ,∵点O 为△ABC 边 AC 的中点,AC=8,∴AO=CO=4,∵∠AOD =120°,∴∠AOB=60°,∠COD=60°,∴34AM AM sin AOB AO ===∠ 34CN CN sin COD CO ===∠, ∴AM=23CN=3∴122312322ABD BD AM S ⨯===g △ 122312322BD CN S ⨯===g △BCD ,∴=123123243ABD BCD ABCD S S S +=+=△△四边形故选:D.【点睛】本题考查了三角函数的内容,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.7.如图,△ABC 的外接圆是⊙O ,半径AO=5,sinB=25,则线段AC 的长为( )A .1B .2C .4D .5【答案】C【解析】【分析】 首先连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,又由⊙O 的半径是5,sinB=25,即可求得答案. 【详解】解:连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,∵∠B 和∠D 所对的弧都为弧AC ,∴∠B=∠D ,即sinB=sinD=25, ∵半径AO=5,∴CD=10,∴2sin 105AC AC D CD ===, ∴AC=4,故选:C.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,以及三角函数的内容,注意到直径所对的圆周角是直角是解题的关键.8.如图,在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =,CD 为AB 边上的中线,CE 平分ACB ∠,则AE AD 的值( )A .35B .34C .45D .67【答案】D【解析】【分析】根据角平分线定理可得AE :BE =AC :BC =3:4,进而求得AE =37AB ,再由点D 为AB 中点得AD =12AB ,进而可求得AE AD的值. 【详解】 解:∵CE 平分ACB ∠,∴点E 到ACB ∠的两边距离相等,设点E 到ACB ∠的两边距离位h ,则S △ACE =12AC·h ,S △BCE =12BC·h , ∴S △ACE :S △BCE =12AC·h :12BC·h =AC :BC , 又∵S △ACE :S △BCE =AE :BE ,∴AE :BE =AC :BC , ∵在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =, ∴AC :BC =3:4,∴AE :BE =3:4∴AE =37AB , ∵CD 为AB 边上的中线, ∴AD =12AB ,∴367172ABAEAD AB==,故选:D.【点睛】本题主要考查了角平分线定理的应用及三角函数的应用,通过面积比证得AE:BE=AC:BC 是解决本题的关键.9.一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.πB.2πC.3πD.31)π【答案】C【解析】【分析】3为2,据此即可得出表面积.【详解】3的正三角形.∴正三角形的边长32==.∴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12222ππ⨯⨯=,∵底面积为2rππ=,∴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.10.如图,ABCV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 .1B .22C .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:Q 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 Q 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 ∴=-=- Q 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.11.如图,平面直角坐标系中,A(8,0),B(0,6),∠BAO,∠ABO的平分线相交于点C,过点C作CD∥x轴交AB于点D,则点D的坐标为()A.(163,2)B.(163,1)C.(83,2)D.(83,1)【答案】A【解析】【分析】延长DC交y轴于F,过C作CG⊥OA于G,CE⊥AB于E,根据角平分线的性质得到FC=CG=CE,求得DH=CG=CF,设DH=3x,AH=4x,根据勾股定理得到AD=5x,根据平行线的性质得到∠DCA=∠CAG,求得∠DCA=∠DAC,得到CD=HG=AD=5x,列方程即可得到结论.【详解】解:延长DC交y轴于F,过C作CG⊥OA于G,CE⊥AB于E,∵CD∥x轴,∴DF⊥OB,∵∠BAO,∠ABO的平分线相交于点C,∴FC=CG=CE,∴DH=CG=CF,∵A(8,0),B(0,6),∴OA=8,OB=6,∴tan∠OAB=DHAH=OBOA=34,∴设DH=3x,AH=4x,∴AD=5x,∵CD∥OA,∴∠DCA=∠CAG,∵∠DAC=∠GAC,∴∠DCA=∠DAC,∴CD=HG=AD=5x,∴3x+5x+4x=8,∴x =23, ∴DH =2,OH =163, ∴D (163,2), 故选:A .【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,进行的判定和性质,解直角三角形,正确的作出辅助线构造矩形和直角三角形是解题的关键.12.如图,已知△A 1B 1C 1的顶点C 1与平面直角坐标系的原点O 重合,顶点A 1、B 1分别位于x 轴与y 轴上,且C 1A 1=1,∠C 1A 1B 1=60°,将△A 1B 1C 1沿着x 轴做翻转运动,依次可得到△A 2B 2C 2,△A 3B 3C 3等等,则C 2019的坐标为( )A .(30)B .(3,0)C .(4035233D .(30)【答案】B 【解析】 【分析】根据题意可知三角形在x 轴上的位置每三次为一个循环,又因为20193673÷=,那么2019C 相当于第一个循环体的3673C 个即可算出.【详解】由题意知,111C A =,11160C A B ︒∠=,则11130C B A ︒∠=,11222A B A B ==,1122333C B C B C B ===结合图形可知,三角形在x 轴上的位置每三次为一个循环,Q 20193673÷=,∴2019673(123)20196733OC =++=+, ∴2019C (20196733,0)+,故选B . 【点睛】考查解直角三角形,平面直角坐标系中点的特征,结合找规律.理解题目中每三次是一个循环是解题关键.13.如图,在Rt △ABC 中,∠ABC=90°,AB=23,BC=2,以AB 的中点为圆心,OA 的长为半径作半圆交AC 于点D ,则图中阴影部分的面积为( )A 532π- B 532π+ C .23πD .432π【答案】A 【解析】 【分析】连接OD ,过点O 作OH ⊥AC ,垂足为 H ,则有AD=2AH ,∠AHO=90°,在Rt △ABC 中,利用∠A 的正切值求出∠A=30°,继而可求得OH 、AH 长,根据圆周角定理可求得∠BOC =60°,然后根据S 阴影=S △ABC -S △AOD -S 扇形BOD 进行计算即可. 【详解】连接OD ,过点O 作OH ⊥AC ,垂足为 H , 则有AD=2AH ,∠AHO=90°,在Rt △ABC 中,∠ABC=90°,AB=3BC=2,tan ∠A=323BC AB ==, ∴∠A=30°,∴OH=123AH=AO•cos ∠3332=,∠BOC=2∠A=60°, ∴AD=2AH=3,∴S 阴影=S △ABC -S △AOD -S 扇形BOD =26031132323222360π⨯⨯-⨯⨯-532π-, 故选A.【点睛】本题考查了垂径定理,圆周角定理,扇形面积,解直角三角形等知识,正确添加辅助线,熟练掌握和灵活运用相关知识是解题的关键.14.一艘轮船从港口O出发,以15海里/时的速度沿北偏东60°的方向航行4小时后到达A 处,此时观测到其正西方向50海里处有一座小岛B.若以港口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海里为1个单位长度建立平面直角坐标系(如图),则小岛B所在位置的坐标是()A.(303-50,30) B.(30, 303-50) C.(303,30) D.(30,303)【答案】A【解析】【分析】【详解】解:OA=15×4=60海里,∵∠AOC=60°,∴∠CAO=30°,∵sin30°=OCAO=12,∴CO=30海里,∴AC=303海里,∴BC=(303-50)海里,∴B(303-50,30).故选A【点睛】本题考查掌握锐角三角函数的应用.15.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,且BE∥AC,CE∥DB,连接DE,则tan∠EDC=()A.14B.16C.26D.310【答案】B【解析】【分析】过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.根据邻边相等的平行四边形是菱形即可判断四边形OBEC是菱形,则OE与BC垂直平分,易得EF=12 x,CF=x.再由锐角三角函数定义作答即可.【详解】解:∵矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,∴BC=AD,设AB=2x,则BC=x.如图,过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.∵BE∥AC,CE∥BD,∴四边形BOCE是平行四边形,∵四边形ABCD是矩形,∴OB=OC,∴四边形BOCE是菱形.∴OE与BC垂直平分,∴EF=12AD=12x,OE∥AB,∴四边形AOEB是平行四边形,∴OE=AB=2x,∴CF=12OE=x.∴tan∠EDC=EFDF=122xx x=16.故选:B.【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及解直角三角形,解题的关键是熟练掌握矩形的性质和菱形的判定与性质,属于中考常考题型.16.已知在 Rt ABC 中, ∠C = 90°,AC = 8, BC = 15 ,那么下列等式正确的是( )A .8sin 17A =B .cosA=815C .tan A =817D .cot A=815【答案】D 【解析】 【分析】根据锐角三角函数的定义进行作答.【详解】由勾股定理知,AB=17;A.15sin 17BC A AB == ,所以A 错误;B.8cos 17AC A AB ==,所以,B 错误;C.15tan 8BC A AC ==,所以,C 错误;D.cot AC A BC ==815,所以选D. 【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角三角函数的定义是本题解题关键.17.如图,一架飞机在点A 处测得水平地面上一个标志物P 的俯角为α,水平飞行m 千米后到达点B 处,又测得标志物P 的俯角为β,那么此时飞机离地面的高度为( )A .cot cot m αβ-千米B .cot cot m βα-千米C .tan tan m αβ-千米 D .tan tan mβα-千米 【答案】A 【解析】 【分析】根据锐角三角函数的概念进行作答. 【详解】在P 点做一条直线垂直于直线AB 且交于点O ,由锐角三角函数知,AO=PO cot α,BO=PO cot β,又AB=m=AO-BO= PO cot α- PO cot β= cot cot mαβ-. 所以答案选A.【点睛】本题考查了锐角三角函数的概念,熟练掌握锐角三角函数是本题解题关键.18.已知B 港口位于A 观测点北偏东45°方向,且其到A 观测点正北风向的距离BM 的长为102km ,一艘货轮从B 港口沿如图所示的BC 方向航行47km 到达C 处,测得C 处位于A 观测点北偏东75°方向,则此时货轮与A 观测点之间的距离AC 的长为( )km .A .3B .3C .3D .3【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】解:∵∠MAB=45°,BM=102,∴22BM MA +22(102)(102)+, 过点B 作BD ⊥AC ,交AC 的延长线于D ,在Rt △ADB 中,∠BAD=∠MAC ﹣∠MAB=75°﹣45°=30°, tan ∠BAD=BD AD 3∴3,BD 2+AD 2=AB 2,即BD 2+3)2=202, ∴BD=10,∴3,在Rt △BCD 中,BD 2+CD 2=BC 2,33, ∴AC=AD ﹣333km ,答:此时货轮与A 观测点之间的距离AC 的长为3km . 故选A .【考点】解直角三角形的应用-方向角问题.19.在Rt△ABC中,∠C=90°,如果∠A=α,BC=a,那么AC等于()A.a•tanαB.a•cotαC.a•sinαD.a•cosα【答案】B【解析】【分析】画出图形,根据锐角三角函数的定义求出即可.【详解】如图,∠C=90°,∠A=α,BC=a,∵cotαAC BC ,∴AC=BC•cotα=a•cotα,故选:B.【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义的应用,在直角三角形中,锐角的正弦是角的对边与斜边的比;余弦是角的邻边与斜边的比;正切是对边与邻边的比;余切是邻边与对边的比;熟练掌握三角函数的定义是解题关键.20.南洞庭大桥是南益高速公路上的重要桥梁,小芳同学在校外实践活动中对此开展测量活动.如图,在桥外一点A测得大桥主架与水面的交汇点C的俯角为α,大桥主架的顶端D的仰角为β,已知测量点与大桥主架的水平距离AB=a,则此时大桥主架顶端离水面的高CD为( )A .asinα+asinβB .acosα+acosβC .atanα+atanβD .tan tan a aαβ+ 【答案】C 【解析】 【分析】在Rt △ABD 和Rt △ABC 中,由三角函数得出BC =atanα,BD =atanβ,得出CD =BC+BD =atanα+atanβ即可. 【详解】在Rt △ABD 和Rt △ABC 中,AB =a ,tanα=BC AB,tanβ=BDAB ,∴BC =atanα,BD =atanβ, ∴CD =BC+BD =atanα+atanβ, 故选C . 【点睛】本题考查了解直角三角形﹣仰角俯角问题;由三角函数得出BC 和BD 是解题的关键.。
中考数学易错题精选-锐角三角函数练习题含详细答案
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知在平面直角坐标系中,点()()()3,0,3,0,3,8A B C --,以线段BC 为直径作圆,圆心为E ,直线AC 交E 于点D ,连接OD . (1)求证:直线OD 是E 的切线;(2)点F 为x 轴上任意一动点,连接CF 交E 于点G ,连接BG :①当1an 7t ACF ∠=时,求所有F 点的坐标 (直接写出); ②求BGCF的最大值. 【答案】(1)见解析;(2)①143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭,2(5,0)F ;② BG CF 的最大值为12.【解析】 【分析】(1)连接DE ,证明∠EDO=90°即可;(2)①分“F 位于AB 上”和“F 位于BA 的延长线上”结合相似三角形进行求解即可; ②作GM BC ⊥于点M ,证明1~ANF ABC ∆∆,得12BG CF ≤,从而得解. 【详解】(1)证明:连接DE ,则:∵BC 为直径 ∴90BDC ∠=︒ ∴90BDA ∠=︒ ∵OA OB = ∴OD OB OA == ∴OBD ODB ∠=∠∵EB ED =∴EBD EDB ∠=∠∴EBD OBD EDB ODB ∠+∠=∠+∠ 即:EBO EDO ∠=∠ ∵CB x ⊥轴 ∴90EBO ∠=︒ ∴90EDO ∠=︒ ∴直线OD 为E 的切线.(2)①如图1,当F 位于AB 上时: ∵1~ANF ABC ∆∆∴11NF AF AN AB BC AC== ∴设3AN x =,则114,5NF x AF x ==∴103CN CA AN x =-=- ∴141tan 1037F N x ACF CN x ∠===-,解得:1031x = ∴150531AF x ==1504333131OF =-=即143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭如图2,当F 位于BA 的延长线上时: ∵2~AMF ABC ∆∆∴设3AM x =,则224,5MF x AF x == ∴103CM CA AM x =+=+ ∴241tan 1037F M x ACF CM x ∠===+ 解得:25x =∴252AF x ==2325OF =+=即2(5,0)F②如图,作GM BC ⊥于点M , ∵BC 是直径∴90CGB CBF ∠=∠=︒ ∴~CBF CGB ∆∆∴8BG MG MGCF BC == ∵MG ≤半径4=∴41882BG MG CF =≤= ∴BG CF的最大值为12.【点睛】本题考查了圆的综合题:熟练掌握切线的判定定理、解直角三角形;相似三角形的判定和性质和相似比计算线段的长;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.2.如图13,矩形的对角线,相交于点,关于的对称图形为.(1)求证:四边形是菱形;(2)连接,若,.①求的值;②若点为线段上一动点(不与点重合),连接,一动点从点出发,以的速度沿线段匀速运动到点,再以的速度沿线段匀速运动到点,到达点后停止运动.当点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时,求的长和点走完全程所需的时间.【答案】(1)详见解析;(2)①②和走完全程所需时间为【解析】试题分析:(1)利用四边相等的四边形是菱形;(2)①构造直角三角形求;②先确定点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时的位置,再计算运到的时间.试题解析:解:(1)证明:四边形是矩形.与交于点O,且关于对称四边形是菱形.(2)①连接,直线分别交于点,交于点关于的对称图形为在矩形中,为的中点,且O为AC的中点为的中位线同理可得:为的中点,②过点P作交于点由运动到所需的时间为3s由①可得,点O以的速度从P到A所需的时间等于以从M运动到A即:由O运动到P所需的时间就是OP+MA和最小.如下图,当P运动到,即时,所用时间最短.在中,设解得:和走完全程所需时间为考点:菱形的判定方法;构造直角三角形求三角函数值;确定极值时动点的特殊位置3.如图,已知正方形在直角坐标系中,点分别在轴、轴的正半轴上,点在坐标原点.等腰直角三角板的直角顶点在原点,分别在上,且将三角板绕点逆时针旋转至的位置,连结(1)求证:(2)若三角板绕点逆时针旋转一周,是否存在某一位置,使得若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,或【解析】(1)证明:∵四边形为正方形,∴∵三角板是等腰直角三角形,∴又三角板绕点逆时针旋转至的位置时,∴···························· 3分(2)存在.································· 4分∵∴过点与平行的直线有且只有一条,并与垂直,又当三角板绕点逆时针旋转一周时,则点在以为圆心,以为半径的圆上,························ 5分∴过点与垂直的直线必是圆的切线,又点是圆外一点,过点与圆相切的直线有且只有2条,不妨设为和此时,点分别在点和点,满足·························· 7分当切点在第二象限时,点在第一象限,在直角三角形中,∴∴∴点的横坐标为:点的纵坐标为:∴点的坐标为··························· 9分当切点在第一象限时,点在第四象限,同理可求:点的坐标为综上所述,三角板绕点逆时针旋转一周,存在两个位置,使得此时点的坐标为或································ 11分(1)根据旋转的性质找到相等的线段,根据SAS定理证明;(2)由于△OEF是等腰Rt△,若OE∥CF,那么CF必与OF垂直;在旋转过程中,E、F的轨迹是以O为圆心,OE(或OF)长为半径的圆,若CF⊥OF,那么CF必为⊙O的切线,且切点为F;可过C作⊙O的切线,那么这两个切点都符合F点的要求,因此对应的E点也有两个;在Rt△OFC中,OF=2,OC=OA=4,可证得∠FCO=30°,即∠EOC=30°,已知了OE 的长,通过解直角三角形,不难得到E点的坐标,由此得解.4.如图,二次函数y=x2+bx﹣3的图象与x轴分别相交于A、B两点,点B的坐标为(3,0),与y轴的交点为C,动点T在射线AB上运动,在抛物线的对称轴l上有一定点D,其纵坐标为3,l与x轴的交点为E,经过A、T、D三点作⊙M.(1)求二次函数的表达式;(2)在点T的运动过程中,①∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值:若不是,请说明理由;②若MT=12AD,求点M的坐标;(3)当动点T在射线EB上运动时,过点M作MH⊥x轴于点H,设HT=a,当OH≤x≤OT 时,求y的最大值与最小值(用含a的式子表示).【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)①在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值②(0,3)(3)见解析【解析】【分析】(1)把点B的坐标代入抛物线解析式求得系数b的值即可;(2)①如图1,连接AD.构造Rt△AED,由锐角三角函数的定义知,tan∠DAE=3.即∠DAE=60°,由圆周角定理推知∠DMT=2∠DAE=120°;②如图2,由已知条件MT=12AD,MT=MD,推知MD=12AD,根据△ADT的外接圆圆心M在AD的中垂线上,得到:点M是线段AD的中点时,此时AD为⊙M的直径时,MD=12AD.根据点A、D的坐标求得点M的坐标即可;(3)如图3,作MH⊥x于点H,则AH=HT=12AT.易得H(a﹣1,0),T(2a﹣1,0).由限制性条件OH≤x≤OT、动点T在射线EB上运动可以得到:0≤a﹣1≤x≤2a﹣1.需要分类讨论:(i)当2111(1)211aa a-⎧⎨----⎩,即413a<,根据抛物线的增减性求得y的极值.(ii)当0112111(1)211aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.【详解】解:(1)把点B(3,0)代入y=x2+bx﹣3,得32+3b﹣3=0,解得b=﹣2,则该二次函数的解析式为:y=x2﹣2x﹣3;(2)①∠DMT的度数是定值.理由如下:如图1,连接AD .∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4. ∴抛物线的对称轴是直线x =1. 又∵点D 的纵坐标为∴D (1,由y =x 2﹣2x ﹣3得到:y =(x ﹣3)(x+1), ∴A (﹣1,0),B (3,0). 在Rt △AED 中,tan ∠DAE=2DE AE ==. ∴∠DAE =60°.∴∠DMT =2∠DAE =120°.∴在点T 的运动过程中,∠DMT 的度数是定值; ②如图2,∵MT =12AD .又MT =MD , ∴MD =12AD . ∵△ADT 的外接圆圆心M 在AD 的中垂线上,∴点M 是线段AD 的中点时,此时AD 为⊙M 的直径时,MD =12AD . ∵A (﹣1,0),D (1,∴点M 的坐标是(0(3)如图3,作MH ⊥x 于点H ,则AH =HT =12AT . 又HT =a ,∴H (a ﹣1,0),T (2a ﹣1,0). ∵OH≤x≤OT ,又动点T 在射线EB 上运动, ∴0≤a ﹣1≤x≤2a ﹣1. ∴0≤a ﹣1≤2a ﹣1. ∴a≥1, ∴2a ﹣1≥1. (i )当2111(1)211a a a -⎧⎨----⎩,即14a 3时,当x =a ﹣1时,y 最大值=(a ﹣1)2﹣2(a ﹣1)﹣3=a 2﹣4a ; 当x =1时,y 最小值=4.(ii )当0112111(1)211a a a a <-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=1时,y最小值=﹣4.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=a﹣1时,y最小值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系;另外,解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解或错解.5.如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,连接BD ,将△ABD 绕B 点作顺时针方向旋转得到△A ′B ′D ′(B ′与B 重合),且点D ′刚好落在BC 的延长上,A ′D ′与CD 相交于点E . (1)求矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分(如图1中阴影部分A ′B ′CE )的面积;(2)将△A ′B ′D ′以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y 关于x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x ,使得△AA ′B ′成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x 的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)452;(2)详见解析;(3)使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32 秒、695- . 【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10,CD ′=B ′D ′﹣BC =2,由tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD 可求出CE ,即可计算△CED ′的面积,S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′;(2)分类讨论,当0≤x ≤115时和当115<x ≤4时,分别列出函数表达式; (3)分类讨论,当AB ′=A ′B ′时;当AA ′=A ′B ′时;当AB ′=AA ′时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)∵AB =6cm ,AD =8cm ,∴BD =10cm ,根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10cm ,CD ′=B ′D ′﹣BC =2cm ,∵tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD ∴682=CE ∴CE =32cm , ∴S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′=8634522222⨯-⨯÷=(cm 2); (2)①当0≤x <115时,CD ′=2x +2,CE =32(x +1), ∴S △CD ′E =32x 2+3x +32, ∴y =12×6×8﹣32x 2﹣3x ﹣32=﹣32x 2﹣3x +452; ②当115≤x ≤4时,B ′C =8﹣2x ,CE =43(8﹣2x ) ∴()214y 8223x =⨯-=83x 2﹣643x +1283. (3)①如图1,当AB ′=A ′B ′时,x =0秒; ②如图2,当AA ′=A ′B ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AN 2+A ′N 2=36,∴(6﹣245)2+(2x +185)2=36,解得:x =95,x =95-(舍去); ③如图2,当AB ′=AA ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AB 2+BB ′2=AN 2+A ′N 2∴36+4x 2=(6﹣245)2+(2x +185)2解得:x=32.综上所述,使得△AA′B′成为等腰三角形的x的值有:0秒、32秒、6695-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.6.如图,在⊙O的内接三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=2BC,过C作AB的垂线l交⊙O 于另一点D,垂足为E.设P是AC上异于A,C的一个动点,射线AP交l于点F,连接PC与PD,PD交AB于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,AP BP=,求PD的长.【答案】(1)证明见解析;(2310【解析】【分析】(1)根据AB⊥CD,AB是⊙O的直径,得到AD AC=,∠ACD=∠B,由∠FPC=∠B,得到∠ACD =∠FPC ,可得结论;(2)连接OP ,由AP BP =,得到OP ⊥AB ,∠OPG =∠PDC ,根据AB 是⊙O 的直径,得到∠ACB =90°,由于AC =2BC ,于是得到tan ∠CAB =tan ∠DCB =BC AC ,得到12CE BE AE CE ==,求得AE =4BE ,通过△OPG ∽△EDG ,得到OG OP GE ED=,然后根据勾股定理即可得到结果.【详解】(1)证明:连接AD ,∵AB ⊥CD ,AB 是⊙O 的直径,∴AD AC =,∴∠ACD =∠B =∠ADC ,∵∠FPC =∠B ,∴∠ACD =∠FPC ,∴∠APC =∠ACF ,∵∠FAC =∠CAF ,∴△PAC ∽△CAF ;(2)连接OP ,则OA =OB =OP =1522AB =, ∵AP BP =,∴OP ⊥AB ,∠OPG =∠PDC ,∵AB 是⊙O 的直径,∴∠ACB =90°,∵AC =2BC ,∴tan ∠CAB =tan ∠DCB =BC AC, ∴12CE BE AE CE ==, ∴AE =4BE ,∵AE+BE =AB =5, ∴AE =4,BE =1,CE =2,∴OE =OB ﹣BE =2.5﹣1=1.5,∵∠OPG =∠PDC ,∠OGP =∠DGE ,∴△OPG ∽△EDG ,∴OG OP GE ED =, ∴ 2.52OE GE OP GE CE -==, ∴GE =23,OG =56,∴PG=225OP OG6+=,GD=222 3DE GE+=,∴PD=PG+GD=3102.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,垂径定理,勾股定理,圆周角定理,证得△OPG∽△EDG是解题的关键.7.在△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,点D是边BC上一点,连接AD,将线段AD绕点A 逆时针旋转90°,得到线段AE,连接DE.(1)如图①,当点E落在边BA的延长线上时,∠EDC=度(直接填空);(2)如图②,当点E落在边AC上时,求证:BD=12 EC;(3)当AB=22,且点E到AC的距离等于3﹣1时,直接写出tan∠CAE的值.【答案】(1)90;(2)详见解析;(3)633 tan EAC-∠=【解析】【分析】(1)利用三角形的外角的性质即可解决问题;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.只要证明△BAD≌△PAE(SAS),提出BD=PE,再证明EC=2PE即可;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,可得EP=3x,EH=2PH=2x,由此FH=2x+3﹣1,CF=23x+3﹣3,由△BAD≌△PAE,得BD=EP=3x,AE=AD,在Rt△ABG中, AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,故AE2=AD2=AF2+EF2,由勾股定理得AF=1+3,由此tan∠EAF=2﹣3,根据对称性可得tan∠EAC=6-33.11【详解】(1)如图1中,∵∠EDC=∠B+∠BED,∠B=∠BED=45°,∴∠EDC=90°,故答案为90;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.∵∠DAE=∠BAP=90°,∴∠BAD=∠PAE,∵∠B=45°,∴∠B=∠APB=45°,∴AB=AP,∵AD=AE,∴△BAD≌△PAE(SAS),∴BD=PE,∠APE=∠B=45°,∴∠EPD=∠EPC=90°,∵∠C=30°,∴EC=2PE=2BD;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,∵∠EPH=90°,∠EHP=60°,∴EP3,EH=2PH=2x,∴FH=31,CF3FH=33∵△BAD≌△PAE,∴BD=EP3,AE=AD,在Rt△ABG中,∵AB=2∴AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,∵AE2=AD2=AF2+EF2,∴22+(23)231)2+(4﹣3﹣32,整理得:9x2﹣12x=0,解得x=43(舍弃)或0∴PH=0,此时E,P,H共点,∴AF=3∴tan∠EAF=EFAF 331+=23根据对称性可知当点E在AC的上方时,同法可得tan∠EAC 6-33.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.8.兰州银滩黄河大桥北起安宁营门滩,南至七里河马滩,是黄河上游的第一座大型现代化斜拉式大桥如图,小明站在桥上测得拉索AB与水平桥面的夹角是31°,拉索AB的长为152米,主塔处桥面距地面7.9米(CD的长),试求出主塔BD的高.(结果精确到0.1米,参考数据:sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60)【答案】主塔BD的高约为86.9米.【解析】【分析】根据直角三角形中由三角函数得出BC相应长度,再由BD=BC+CD可得出.【详解】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,sin BCAAB=.∴sin152sin311520.5279.04BC AB A︒=⨯=⨯=⨯=.79.047.986.9486.9BD BC CD=+=+=≈(米)答:主塔BD的高约为86.9米.【点睛】本题考察了直角三角形与三角函数的结合,熟悉掌握是解决本题的关键.9.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边的中线,DE⊥BC于E,连结CD,点P在射线CB上(与B,C不重合)(1)如果∠A=30°,①如图1,∠DCB等于多少度;②如图2,点P在线段CB上,连结DP,将线段DP绕点D逆时针旋转60°,得到线段DF,连结BF,补全图2猜想CP、BF之间的数量关系,并证明你的结论;(2)如图3,若点P在线段CB 的延长线上,且∠A=α(0°<α<90°),连结DP,将线段DP绕点逆时针旋转2α得到线段DF,连结BF,请直接写出DE、BF、BP三者的数量关系(不需证明)【答案】(1)①∠DCB=60°.②结论:CP=BF.理由见解析;(2)结论:BF﹣BP=2DE•tanα.理由见解析.【解析】【分析】(1)①根据直角三角形斜边中线的性质,结合∠A =30°,只要证明△CDB 是等边三角形即可;②根据全等三角形的判定推出△DCP ≌△DBF ,根据全等的性质得出CP =BF ,(2)求出DC =DB =AD ,DE ∥AC ,求出∠FDB =∠CDP =2α+∠PDB ,DP =DF ,根据全等三角形的判定得出△DCP ≌△DBF ,求出CP =BF ,推出BF ﹣BP =BC ,解直角三角形求出CE =DEtanα即可.【详解】(1)①∵∠A =30°,∠ACB =90°,∴∠B =60°,∵AD =DB ,∴CD =AD =DB ,∴△CDB 是等边三角形,∴∠DCB =60°.②如图1,结论:CP =BF .理由如下:∵∠ACB =90°,D 是AB 的中点,DE ⊥BC ,∠DCB =60°,∴△CDB 为等边三角形.∴∠CDB =60°∵线段DP 绕点D 逆时针旋转60°得到线段DF ,∵∠PDF =60°,DP =DF ,∴∠FDB =∠CDP ,在△DCP 和△DBF 中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF.(2)结论:BF ﹣BP =2DEtanα.理由:∵∠ACB =90°,D 是AB 的中点,DE ⊥BC ,∠A =α,∴DC =DB =AD ,DE ∥AC ,∴∠A =∠ACD =α,∠EDB =∠A =α,BC =2CE ,∴∠BDC =∠A+∠ACD =2α,∵∠PDF =2α,∴∠FDB =∠CDP =2α+∠PDB ,∵线段DP 绕点D 逆时针旋转2α得到线段DF ,∴DP =DF ,在△DCP 和△DBF 中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF ,而 CP =BC+BP ,∴BF ﹣BP =BC ,在Rt △CDE 中,∠DEC =90°,∴tan ∠CDE=CE DE, ∴CE =DEtanα, ∴BC =2CE =2DEtanα,即BF ﹣BP =2DEtanα.【点睛】本题考查了三角形外角性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,直角三角形的性质,旋转的性质的应用,能推出△DCP ≌△DBF 是解此题的关键,综合性比较强,证明过程类似.10.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,tan50 1.20︒≈)【答案】6.58米【解析】试题分析:过A 点作AE ⊥CD 于E .在Rt △ABE 中,根据三角函数可得AE ,BE ,在Rt △ADE 中,根据三角函数可得DE ,再根据DB=DE ﹣BE 即可求解.试题解析:过A 点作AE ⊥CD 于E . 在Rt △ABE 中,∠ABE=62°. ∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米,在Rt△ADE中,∠ADB=50°,∴DE==18米,∴DB=DE﹣BE≈6.58米.故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.。
(易错题精选)初中数学锐角三角函数的知识点总复习附答案解析(1)
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(易错题精选)初中数学锐角三角函数的知识点总复习附答案解析(1)一、选择题1.如图,△ABC 的外接圆是⊙O ,半径AO=5,sinB=25,则线段AC 的长为( )A .1B .2C .4D .5【答案】C【解析】【分析】 首先连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,又由⊙O 的半径是5,sinB=25,即可求得答案. 【详解】解:连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,∵∠B 和∠D 所对的弧都为弧AC ,∴∠B=∠D ,即sinB=sinD=25, ∵半径AO=5,∴CD=10,∴2sin 105AC AC D CD ===, ∴AC=4,故选:C.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,以及三角函数的内容,注意到直径所对的圆周角是直角是解题的关键.2.如图,在ABC ∆中,4AC =,60ABC ∠=︒,45C ∠=︒,AD BC ⊥,垂足为D ,ABC ∠的平分线交AD 于点E ,则AE 的长为( )A .22B .223C .23D .322【答案】C【解析】【分析】在Rt △ADC 中,利用等腰直角三角形的性质可求出AD 的长度,在Rt △ADB 中,由AD 的长度及∠ABD 的度数可求出BD 的长度,在Rt △EBD 中,由BD 的长度及∠EBD 的度数可求出DE 的长度,再利用AE=AD−DE 即可求出AE 的长度.【详解】∵AD ⊥BC∴∠ADC=∠ADB=90︒在Rt △ADC 中,AC=4,∠C=45︒∴AD=CD=22在Rt △ADB 中,AD=22ABD=60︒∴326. ∵BE 平分∠ABC ,∴∠EBD=30°.在Rt △EBD 中,BD=263,∠EBD=30° ∴3223 ∴AE=AD −DE=22223=23 故选:C【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,以及利用特殊角三角函数解直角三角形.3.如图,在ABC ∆中,AB AC =,MN 是边BC 上一条运动的线段(点M 不与点B 重合,点N 不与点C 重合),且12MN BC =,MD BC ⊥交AB 于点D ,NE BC ⊥交AC 于点E ,在MN 从左至右的运动过程中,设BM x =,BMD ∆的面积减去CNE ∆的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】设a =12BC ,∠B =∠C =α,求出CN 、DM 、EN 的长度,利用y =S △BMD −S △CNE ,即可求解. 【详解】 解:设a =12BC ,∠B =∠C =α,则MN =a , ∴CN =BC−MN−BM =2a−a−x =a−x ,DM =BM·tanB =x·tanα,EN =CN•tanC =(a−x )·tanα, ∴y =S △BMD −S △CNE =12(BM·DM−CN·EN )=()()221tan tan 222x a x a tan x a ααα⋅⎡⎤⋅-⋅=⎣⎦--, ∵2a tan α⋅为常数, ∴上述函数图象为一次函数图象的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、等腰三角形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.4.在课外实践中,小明为了测量江中信号塔A 离河边的距离AB ,采取了如下措施:如图在江边D 处,测得信号塔A 的俯角为40︒,若55DE =米,DE CE ⊥,36CE =米,CE 平行于AB ,BC 的坡度为1:0.75i =,坡长140BC =米,则AB 的长为( )(精确到0.1米,参考数据:sin 400.64︒≈,cos400.77︒≈,tan 400.84︒≈)A .78.6米B .78.7米C .78.8米D .78.9米【答案】C【解析】【分析】 如下图,先在Rt △CBF 中求得BF 、CF 的长,再利用Rt △ADG 求AG 的长,进而得到AB 的长度【详解】如下图,过点C 作AB 的垂线,交AB 延长线于点F ,延长DE 交AB 延长线于点G∵BC 的坡度为1:0.75∴设CF 为xm ,则BF 为0.75xm∵BC=140m∴在Rt △BCF 中,()2220.75140x x +=,解得:x=112∴CF=112m ,BF=84m∵DE ⊥CE ,CE ∥AB ,∴DG ⊥AB ,∴△ADG 是直角三角形∵DE=55m ,CE=FG=36m∴DG=167m ,BG=120m设AB=ym∵∠DAB=40°∴tan40°=1670.84120DG AG y ==+ 解得:y=78.8故选:C【点睛】本题是三角函数的考查,注意题干中的坡度指的是斜边与水平面夹角的正弦值.5.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.2+3B.23C.3+3D.33【答案】A【解析】【分析】【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)32 CD xAC+==+,故选A.6.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将ABCV如图那样折叠,使点A与点B 重合,折痕为DE,则tan CBE∠的值是()A.247B7C.724D.13【答案】C【解析】试题分析:根据题意,BE=AE.设BE=x,则CE=8-x.在Rt△BCE中,x2=(8-x)2+62,解得x=254,故CE=8-254=74,∴tan∠CBE=724 CECB=.故选C.考点:锐角三角函数.7.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()A.100sin35°米B.100sin55°米C.100tan35°米D.100tan55°米【答案】C【解析】【分析】根据正切函数可求小河宽PA的长度.【详解】∵PA⊥PB,PC=100米,∠PCA=35°,∴小河宽PA=PCtan∠PCA=100tan35°米.故选:C.【点睛】此题考查解直角三角形的应用,解题关键在于掌握解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.8.如图,一艘轮船位于灯塔P的北偏东60°方向,与灯塔P的距离为30海里的A处,轮船沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的南偏东30°方向上的B处,则此时轮船所在位置B与灯塔P之间的距离为( )A.60海里B.45海里C.3D.3【答案】D【解析】【分析】根据题意得出:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,再利用勾股定理得出BP的长,求出答案.【详解】解:由题意可得:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,故AB=2AP=60(海里),则此时轮船所在位置B 处与灯塔P 之间的距离为:BP=22303AB AP -=(海里)故选:D .【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用以及方向角,正确应用勾股定理是解题关键.9.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若∠B=60°,则c a a b c b+++的值为( )A .12B .22C .1D 2【答案】C【解析】【分析】先过点A 作AD ⊥BC 于D ,构造直角三角形,结合∠B=60°,利用3sin602︒=cos60°=12,可求13,,2DB c AD ==把这两个表达式代入到另一个Rt △ADC 的勾股定理表达式中,化简可得即a 2+c 2=b 2+ac ,再把此式代入通分后所求的分式中,可求其值等于1.【详解】解:过A 点作AD ⊥BC 于D ,在Rt △BDA 中,由于∠B=60°,∴13,,22DB c AD c == 在Rt △ADC 中,DC 2=AC 2﹣AD 2, ∴2221324a c b c ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭, 即a 2+c 2=b 2+ac ,∴()()2222222 1.c a c cb a ab a c ab bc b ac ab bc a b c b a b c b ac ab bc b ac ab bc b++++++++++====++++++++++ 故选C .【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值、勾股定理的内容.在直角三角形中,两直角边的平方和等于斜边的平方.注意作辅助线构造直角三角形是解题的好方法.10.如图,菱形ABCD 中,AC 交BD 于点O ,DE ⊥BC 于点E ,连接OE ,∠DOE =120°,DE =1,则BD =( )A 3B 23C .3D .3【答案】B【解析】【分析】证明△OBE 是等边三角形,然后解直角三角形即可.【详解】∵四边形ABCD 是菱形,∴OD =OB ,CD =BC .∵DE ⊥BC ,∴∠DEB =90°,∴OE =OD =OB .∵∠DOE =120°,∴∠BOE =60°,∴△OBE 是等边三角形,∴∠DBC =60°.∵∠DEB =90°,∴BD =23sin60DE =︒. 故选B .【点睛】本题考查了解直角三角形,菱形的性质,等边三角形的判定和性质,直角三角形斜边的中线的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.11.某同学利用数学知识测量建筑物DEFG 的高度.他从点A 出发沿着坡度为1:2.4i =的斜坡AB 步行26米到达点B 处,用测角仪测得建筑物顶端D 的仰角为37°,建筑物底端E 的俯角为30°,若AF 为水平的地面,侧角仪竖直放置,其高度BC=1.6米,则此建筑物的高度DE 约为(精确到0.13 1.73370.60sin ≈︒≈,,370.80370.75cos tan ︒≈︒≈,)( )A.23.0米B.23.6米C.26.7米D.28.9米【答案】C【解析】【分析】如图,设CB⊥AF于N,过点C作CM⊥DE于M,根据坡度及AB的长可求出BN的长,进而可求出CN的长,即可得出ME的长,利用∠MBE的正切可求出CM的长,利用∠DCM 的正切可求出DM的长,根据DE=DM+ME即可得答案.【详解】如图,设CB⊥AF于N,过点C作CM⊥DE于M,∵沿着坡度为1:2.4i=的斜坡AB步行26米到达点B处,∴BN1 AN 2.4=,∴AN=2.4BN,∴BN2+(2.4BN)2=262,解得:BN=10(负值舍去),∴CN=BN+BC=11.6,∴ME=11.6,∵∠MCE=30°,∴CM=MEtan30︒=11.63,∵∠DCM=37°,∴DM=CM·tan37°=8.73,∴DE=ME+DM=11.6+8.73≈26.7(米),故选:C.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,正确构造直角三角形并熟练掌握三角函数的定义及特殊角的三角函数值是解题关键.12.如图,在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =,CD 为AB 边上的中线,CE 平分ACB ∠,则AE AD的值( )A .35B .34C .45D .67【答案】D【解析】【分析】根据角平分线定理可得AE :BE =AC :BC =3:4,进而求得AE =37AB ,再由点D 为AB 中点得AD =12AB ,进而可求得AE AD的值. 【详解】 解:∵CE 平分ACB ∠,∴点E 到ACB ∠的两边距离相等,设点E 到ACB ∠的两边距离位h ,则S △ACE =12AC·h ,S △BCE =12BC·h , ∴S △ACE :S △BCE =12AC·h :12BC·h =AC :BC , 又∵S △ACE :S △BCE =AE :BE ,∴AE :BE =AC :BC , ∵在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =, ∴AC :BC =3:4,∴AE :BE =3:4∴AE =37AB , ∵CD 为AB 边上的中线,∴AD=12 AB,∴367172ABAEAD AB==,故选:D.【点睛】本题主要考查了角平分线定理的应用及三角函数的应用,通过面积比证得AE:BE=AC:BC 是解决本题的关键.13.如图,一张直角三角形纸片BEC的斜边放在矩形ABCD的BC边上,恰好完全重合,边BE,CE分别交AD于点F,G,已知8BC=,::4:3:1AF FG GD=,则CD的长为()A.1 B2C3D.2【答案】C【解析】【分析】由ABCD是矩形,得到AD=BC=8,且矩形的四个角是直角,根据::4:3:1AF FG GD=,可以求出DG的长度,再根据余角的性质算出∠DCE的大小,根据三角函数即可算出DC的长度.【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,∴AD=BC=8,∠DCB=90︒,又∵::4:3:1AF FG GD=∴1114318GD AD AD===++,∵∠ECB=60°,∴∠DCE=906030︒-︒=︒,又∵31tan303GDCD CD︒===,∴3CD=故答案为C.【点睛】本题主要考查矩形、特殊直角三角形、余角的性质,运用线段的比例长算出其中各段的长度是解本题的关键,特殊角的三角函数也是重要知识点,应掌握.14.如图,有一个边长为2cm 的正六边形纸片,若在该纸片上沿虚线剪一个最大圆形纸片,则这个圆形纸片的半径是( )A .3cmB .2cmC .23cmD .4cm【答案】A【解析】【分析】 根据题意画出图形,再根据正多边形圆心角的求法求出∠AOB 的度数,最后根据等腰三角形及直角三角形的性质解答即可.【详解】解:如图所示,正六边形的边长为2cm ,OG ⊥BC ,∵六边形ABCDEF 是正六边形,∴∠BOC=360°÷6=60°,∵OB=OC ,OG ⊥BC ,∴∠BOG=∠COG=12∠BOC =30°, ∵OG ⊥BC ,OB=OC ,BC=2cm , ∴BG=12BC=12×2=1cm , ∴OB=sin 30BG o=2cm , ∴OG=2222213OB BG -=-=,∴圆形纸片的半径为3cm ,故选:A .【点睛】本题考查的是正多边形和圆,根据题意画出图形,利用直角三角形的性质及正六边形的性质解答是解答此题的关键.15.一艘轮船从港口O出发,以15海里/时的速度沿北偏东60°的方向航行4小时后到达A 处,此时观测到其正西方向50海里处有一座小岛B.若以港口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海里为1个单位长度建立平面直角坐标系(如图),则小岛B所在位置的坐标是()A.(303-50,30) B.(30, 303-50) C.(303,30) D.(30,303)【答案】A【解析】【分析】【详解】解:OA=15×4=60海里,∵∠AOC=60°,∴∠CAO=30°,∵sin30°=OCAO=12,∴CO=30海里,∴AC=303海里,∴BC=(303-50)海里,∴B(303-50,30).故选A【点睛】本题考查掌握锐角三角函数的应用.16.如图,点E是矩形ABCD的边AD的中点,且BE⊥AC于点F,则下列结论中错误的是()A.AF=12 CFB.∠DCF=∠DFCC.图中与△AEF相似的三角形共有5个D.tan∠CAD=3 2【答案】D 【解析】【分析】由AE=12AD=12BC,又AD∥BC,所以12AE AFBC FC==,故A正确,不符合题意;过D作DM∥BE交AC于N,得到四边形BMDE是平行四边形,求出BM=DE=12BC,得到CN=NF,根据线段的垂直平分线的性质可得结论,故B正确,不符合题意;根据相似三角形的判定即可求解,故C正确,不符合题意;由△BAE∽△ADC,得到CD与AD的大小关系,根据正切函数可求tan∠CAD的值,故D错误,符合题意.【详解】解:A、∵AD∥BC,∴△AEF∽△CBF,∴AEBC=AFFC,∵AE=12AD=12BC,∴AFFC=12,故A正确,不符合题意;B、过D作DM∥BE交AC于N,∵DE∥BM,BE∥DM,∴四边形BMDE是平行四边形,∴BM=DE=12 BC,∴BM=CM,∴CN=NF,∵BE⊥AC于点F,DM∥BE,∴DN⊥CF,∴DF=DC,∴∠DCF=∠DFC,故B正确,不符合题意;C、图中与△AEF相似的三角形有△ACD,△BAF,△CBF,△CAB,△ABE共有5个,故C正确,不符合题意.D、设AD=a,AB=b由△BAE∽△ADC,有ba=2a.∵tan∠CAD=CDAD=ba=22,故D错误,符合题意.故选:D.【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,矩形的性质,图形面积的计算,正确的作出辅助线是解题的关键.17.已知在 Rt ABC 中,∠C = 90°,AC= 8, BC = 15 ,那么下列等式正确的是()A.8sin17A=B.cosA=815C.tan A =817D.cot A=815【答案】D【解析】【分析】根据锐角三角函数的定义进行作答.【详解】由勾股定理知,AB=17;A.15sin17BCAAB== ,所以A错误;B.8cos17ACAAB==,所以,B错误;C.15tan8BCAAC==,所以,C错误;D.cotACABC==815,所以选D.【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角三角函数的定义是本题解题关键. 18.如图,正方形ABCD的边长为4,点E、F分别在AB、BC上,且AE=BF=1,CE、DF交于点O,下列结论:①∠DOC=90°,②OC=OE,③CE=DF,④tan∠OCD=43,⑤S△DOC=S四边形EOFB中,正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】分析:由正方形ABCD的边长为4,AE=BF=1,利用SAS易证得△EBC≌△FCD,然后全等三角形的对应角相等,易证得①∠DOC=90°正确,③CE=D F正确;②由线段垂直平分线的性质与正方形的性质,可得②错误;易证得∠OCD=∠DFC,即可求得④正确;由①易证得⑤正确.详解:∵正方形ABCD的边长为4,∴BC=CD=4,∠B=∠DCF=90°.∵AE=BF=1,∴BE=CF=4﹣1=3.在△EBC和△FCD中,BC CDB DCFBE CF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBC≌△FCD(SAS),∴∠CFD=∠BEC,CE=DF,故③正确,∴∠BCE+∠BEC=∠BCE+∠CFD=90°,∴∠DOC=90°;故①正确;连接DE,如图所示,若OC=OE.∵DF⊥EC,∴CD=DE.∵CD=AD<DE(矛盾),故②错误;∵∠OCD+∠CDF=90°,∠CDF+∠DFC=90°,∴∠OCD=∠DFC,∴tan∠OCD=tan∠DFC=DCFC=43,故④正确;∵△EBC≌△FCD,∴S△EBC=S△FCD,∴S△EBC﹣S△FOC=S△FCD﹣S△FOC,即S△ODC=S四边形BEOF.故⑤正确;故正确的有:①③④⑤.故选D.点睛:本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质以及三角函数等知识.此题综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用.19.如图,河坝横断面的迎水坡AB 的坡比为3:4,BC =6m ,则坡面AB 的长为( )A .6mB .8mC .10mD .12m 【答案】C【解析】【分析】 迎水坡AB 的坡比为3:4得出3tan 4BAC ∠=,再根据BC =6m 得出AC 的值,再根据勾股定理求解即可.【详解】由题意得3tan 4BAC ∠=∴468tan 3BC AC m BAC ==⨯=∠ ∴22228610AB AC BC m =+=+=故选:C.【点睛】 本题考查解直角三角形的应用,把坡比转化为三角函数值是关键.20.如图,ABC ∆是一张顶角是120︒的三角形纸片,,6AB AC BC ==现将ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕DE ,则DE 的长为( )A .1B .2C 2D 3【答案】A【解析】【分析】 作AH ⊥BC 于H ,根据等腰三角形的性质求出BH ,根据翻折变换的性质求出BD ,根据正切的定义解答即可.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,BH=12BC=3, ∵∠BAC=120°,AB=AC ,∴∠B=30°,∴AB=30BH cos 3 由翻折变换的性质可知,3∴DE=BD •tan30°=1,故选:A .【点睛】此题考查翻折变换的性质、勾股定理的应用,解题关键在于掌握翻折变换是一种对称变换,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.。
备战中考数学易错题精选-锐角三角函数练习题附答案
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,△ABC 内接于⊙O ,2,BC AB AC ==,点D 为AC 上的动点,且10cos B =. (1)求AB 的长度; (2)在点D 运动的过程中,弦AD 的延长线交BC 的延长线于点E ,问AD•AE 的值是否变化?若不变,请求出AD•AE 的值;若变化,请说明理由.(3)在点D 的运动过程中,过A 点作AH ⊥BD ,求证:BH CD DH =+.【答案】(1) 10AB;(2) 10AD AE ⋅=;(3)证明见解析.【解析】 【分析】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,由垂径定理可得BF=1,再根据已知结合RtΔAFB 即可求得AB 长;(2)连接DG ,则可得AG 为⊙O 的直径,继而可证明△DAG ∽△FAE ,根据相似三角形的性质可得AD•AE=AF•AG ,连接BG ,求得AF=3,FG=13,继而即可求得AD•AE 的值; (3)连接CD ,延长BD 至点N ,使DN=CD ,连接AN ,通过证明△ADC ≌△ADN ,可得AC=AN ,继而可得AB=AN ,再根据AH ⊥BN ,即可证得BH=HD+CD. 【详解】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,∵AB=AC ,AF ⊥BC ,∴BF=CF=12BC=1, 在RtΔAFB 中,BF=1,∴AB=10cos 10BF B == (2)连接DG ,∵AF ⊥BC ,BF=CF ,∴AG 为⊙O 的直径,∴∠ADG=∠AFE=90°,又∵∠DAG=∠FAE ,∴△DAG ∽△FAE , ∴AD :AF=AG :AE ,∴AD•AE=AF•AG ,连接BG ,则∠ABG=90°,∵BF ⊥AG ,∴BF 2=AF•FG ,∵22AB BF -=3, ∴FG=13,∴AD•AE=AF•AG=AF•(AF+FG )=3×103=10; (3)连接CD ,延长BD 至点N ,使DN=CD ,连接AN ,∵∠ADB=∠ACB=∠ABC ,∠ADC+∠ABC=180°,∠ADN+∠ADB=180°,∴∠ADC=∠ADN ,∵AD=AD ,CD=ND ,∴△ADC ≌△ADN ,∴AC=AN ,∵AB=AC ,∴AB=AN , ∵AH ⊥BN ,∴BH=HN=HD+CD.【点睛】本题考查了垂径定理、三角函数、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2.已知在平面直角坐标系中,点()()()3,0,3,0,3,8A B C --,以线段BC 为直径作圆,圆心为E ,直线AC 交E 于点D ,连接OD . (1)求证:直线OD 是E 的切线;(2)点F 为x 轴上任意一动点,连接CF 交E 于点G ,连接BG : ①当1an 7t ACF ∠=时,求所有F 点的坐标 (直接写出); ②求BG CF的最大值. 【答案】(1)见解析;(2)①143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭,2(5,0)F ;② BG CF 的最大值为12. 【解析】【分析】(1)连接DE ,证明∠EDO=90°即可;(2)①分“F 位于AB 上”和“F 位于BA 的延长线上”结合相似三角形进行求解即可; ②作GM BC ⊥于点M ,证明1~ANF ABC ∆∆,得12BG CF ≤,从而得解. 【详解】(1)证明:连接DE ,则:∵BC 为直径∴90BDC ∠=︒∴90BDA ∠=︒∵OA OB =∴OD OB OA ==∴OBD ODB ∠=∠∵EB ED =∴EBD EDB ∠=∠∴EBD OBD EDB ODB ∠+∠=∠+∠即:EBO EDO ∠=∠∵CB x ⊥轴∴90EBO ∠=︒∴90EDO ∠=︒∴直线OD 为E 的切线.(2)①如图1,当F 位于AB 上时:∵1~ANF ABC ∆∆ ∴11NF AF AN AB BC AC== ∴设3AN x =,则114,5NF x AF x == ∴103CN CA AN x =-=- ∴141tan 1037F N x ACF CN x ∠===-,解得:1031x = ∴150531AF x == 1504333131OF =-= 即143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭如图2,当F 位于BA 的延长线上时:∵2~AMF ABC ∆∆∴设3AM x =,则224,5MF x AF x ==∴103CM CA AM x =+=+ ∴241tan 1037F M x ACF CM x ∠===+ 解得:25x = ∴252AF x ==2325OF =+=即2(5,0)F②如图,作GM BC ⊥于点M ,∵BC 是直径∴90CGB CBF ∠=∠=︒∴~CBF CGB ∆∆∴8BG MG MG CF BC ==∵MG≤半径4=∴41882 BG MGCF=≤=∴BGCF的最大值为12.【点睛】本题考查了圆的综合题:熟练掌握切线的判定定理、解直角三角形;相似三角形的判定和性质和相似比计算线段的长;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.3.如图,海上观察哨所B位于观察哨所A正北方向,距离为25海里.在某时刻,哨所A 与哨所B同时发现一走私船,其位置C位于哨所A北偏东53°的方向上,位于哨所B南偏东37°的方向上.(1)求观察哨所A与走私船所在的位置C的距离;(2)若观察哨所A发现走私船从C处以16海里/小时的速度向正东方向逃窜,并立即派缉私艇沿北偏东76°的方向前去拦截.求缉私艇的速度为多少时,恰好在D处成功拦截.(结果保留根号)(参考数据:sin37°=cos53°≈,cos37 =sin53°≈去,tan37°≈2,tan76°≈)【答案】(1)观察哨所A与走私船所在的位置C的距离为15海里;(2)当缉私艇以每小时617D处成功拦截.【解析】【分析】(1)先根据三角形内角和定理求出∠ACB=90°,再解Rt△ABC,利用正弦函数定义得出AC即可;(2)过点C作CM⊥AB于点M,易知,D、C、M在一条直线上.解Rt△AMC,求出CM 、AM .解Rt △AMD 中,求出DM 、AD ,得出CD .设缉私艇的速度为x 海里/小时,根据走私船行驶CD 所用的时间等于缉私艇行驶AD 所用的时间列出方程,解方程即可.【详解】(1)在ABC △中,180180375390ACB B BAC ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=.在Rt ABC 中,sin AC B AB =,所以3sin 3725155AC AB ︒=⋅=⨯=(海里). 答:观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里.(2)过点C 作CM AB ⊥,垂足为M ,由题意易知,D C M 、、在一条直线上. 在Rt ACM 中,4sin 15125CM AC CAM =⋅∠=⨯=,3cos 1595AM AC CAM =⋅∠=⨯=. 在Rt ADM △中,tan MD DAM AM∠=, 所以tan 7636MD AM ︒=⋅=.所以222293691724AD AM MD CD MD MC =+=+==-=,.设缉私艇的速度为v 海里/小时,则有2491716=,解得617v =. 经检验,617v =是原方程的解. 答:当缉私艇以每小时617海里的速度行驶时,恰好在D 处成功拦截.【点睛】此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.4.(6分)某海域有A ,B 两个港口,B 港口在A 港口北偏西30°方向上,距A 港口60海里,有一艘船从A 港口出发,沿东北方向行驶一段距离后,到达位于B 港口南偏东75°方向的C 处,求该船与B 港口之间的距离即CB 的长(结果保留根号).【答案】.【解析】试题分析:作AD⊥BC于D,于是有∠ABD=45°,得到AD=BD=,求出∠C=60°,根据正切的定义求出CD的长,得到答案.试题解析:作AD⊥BC于D,∵∠EAB=30°,AE∥BF,∴∠FBA=30°,又∠FBC=75°,∴∠ABD=45°,又AB=60,∴AD=BD=,∵∠BAC=∠BAE+∠CAE=75°,∠ABC=45°,∴∠C=60°,在Rt△ACD中,∠C=60°,AD=,则tanC=,∴CD==,∴BC=.故该船与B港口之间的距离CB的长为海里.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.5.如图,平台AB高为12m,在B处测得楼房CD顶部点D的仰角为45°,底部点C的俯角为30°,求楼房CD的高度(3=1.7).【答案】32.4米.【解析】试题分析:首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造关系式求解.试题解析:如图,过点B作BE⊥CD于点E,根据题意,∠DBE=45°,∠CBE=30°.∵AB⊥AC,CD⊥AC,∴四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=12m,在Rt△CBE中,cot∠CBE=BE CE,∴BE=CE•cot30°=12×3=123,在Rt△BDE中,由∠DBE=45°,得DE=BE=123.∴CD=CE+DE=12(3+1)≈32.4.答:楼房CD的高度约为32.4m.考点:解直角三角形的应用——仰角俯角问题.6.下图是某儿童乐园为小朋友设计的滑梯平面图.已知BC=4 m,AB=6 m,中间平台宽度DE=1 m,EN,DM,CB为三根垂直于AB的支柱,垂足分别为N,M,B,∠EAB=31°,DF⊥BC于点F,∠CDF=45°,求DM和BC的水平距离BM的长度.(结果精确到0.1 m.参考数据:sin31°≈0.52,cos 31°≈0.86,tan 31°≈0.60)【答案】2.5m.【解析】试题分析:设DF=x,在Rt△DFC中,可得CF=DF=x,则BF=4-x,根据线段的和差可得AN=5-x,EN=DM=BF=4-,在Rt△ANE中,∠EAB=,利用∠EAB的正切值解得x的值.试题解析:解:设DF=,在Rt△DFC中,∠CDF=,∴CF=tan·DF=,又∵CB=4, ∴BF=4-,∵AB=6,DE=1,BM= DF=,∴AN=5-,EN=DM=BF=4-,在Rt △ANE 中,∠EAB=,EN=4-,AN=5-, tan ==0.60, 解得=2.5,答:DM 和BC 的水平距离BM 为2.5米.考点:解直角三角形.7.如图,某校数学兴趣小组为测量校园主教学楼AB 的高度,由于教学楼底部不能直接到达,故兴趣小组在平地上选择一点C ,用测角器测得主教学楼顶端A 的仰角为30°,再向主教学楼的方向前进24米,到达点E 处(C ,E ,B 三点在同一直线上),又测得主教学楼顶端A 的仰角为60°,已知测角器CD 的高度为1.6米,请计算主教学楼AB 的高度.(3≈1.73,结果精确到0.1米)【答案】22.4m【解析】【分析】首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造等量关系,进而求解.【详解】解:在Rt △AFG 中,tan ∠AFG 3,∴FG =tan 3AG AFG =∠, 在Rt △ACG 中,tan ∠ACG =AG CG , ∴CG =tan AG ACG∠=3. 又∵CG ﹣FG =24m ,即3AG﹣3AG =24m , ∴AG =123m ,∴AB =123+1.6≈22.4m .8.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD 的边AB 在x 轴上,点B 坐标(﹣6,0),点C 在y 轴正半轴上,且cos B =35,动点P 从点C 出发,以每秒一个单位长度的速度向D 点移动(P 点到达D 点时停止运动),移动时间为t 秒,过点P 作平行于y 轴的直线l 与菱形的其它边交于点Q .(1)求点D 坐标;(2)求△OPQ 的面积S 关于t 的函数关系式,并求出S 的最大值;(3)在直线l 移动过程中,是否存在t 值,使S =320ABCDS 菱形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)点D 的坐标为(10,8).(2)S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩,S 的最大值为503.(3)3或7. 【解析】【分析】(1)在Rt △BOC 中,求BC,OC,根据菱形性质再求D 的坐标;(2)分两种情况分析:①当0≤t ≤4时和②当4<t ≤10时,根据面积公式列出解析式,再求函数的最值;(3)分两种情况分析:当0≤t ≤4时,4t =12,;当4<t ≤10时,22201233t t -+=【详解】解:(1)在Rt △BOC 中,∠BOC =90°,OB =6,cos B =35, 10cos OB BC B∴==8OC ∴==∵四边形ABCD 为菱形,CD ∥x 轴,∴点D 的坐标为(10,8).(2)∵AB =BC =10,点B 的坐标为(﹣6,0),∴点A 的坐标为(4,0).分两种情况考虑,如图1所示.①当0≤t ≤4时,PQ =OC =8,OQ =t ,∴S =12PQ •OQ =4t , ∵4>0,∴当t =4时,S 取得最大值,最大值为16;②当4<t ≤10时,设直线AD 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (4,0),D (10,8)代入y =kx +b ,得:4k b 010k b 8+=⎧⎨+=⎩,解得:4k 316b 3⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴直线AD 的解析式为41633y x =-. 当x =t 时,41633y t =-, 41648(10)333PQ t t ⎛⎫∴=--=- ⎪⎝⎭ 21220233S PQ OP t t ∴=⋅=-+ 22202502(5),033333S t t t =-+=--+-<∴当t =5时,S 取得最大值,最大值为503. 综上所述:S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩,S 的最大值为503. (3)S 菱形ABCD =AB •OC =80.当0≤t ≤4时,4t =12,解得:t =3;当4<t ≤10时,222033t t -+=12, 解得:t 1=5﹣7(舍去),t 2=5+ 7. 综上所述:在直线l 移动过程中,存在t 值,使S =320ABCD S 菱形,t 的值为3或5+7.【点睛】考核知识点:一次函数和二次函数的最值问题.数形结合,分类讨论是关键.9.如图,建筑物上有一旗杆,从与相距的处观测旗杆顶部的仰角为,观测旗杆底部的仰角为,求旗杆的高度.(参考数据:,,)【答案】旗杆的高度约为. 【解析】【分析】 在Rt △BDC 中,根据tan ∠BDC=求出BC ,接着在Rt △ADC 中,根据tan ∠ADC==即可求出AB 的长度 【详解】解:∵在Rt △BDC 中,tan ∠BDC==1,∴BC=CD= 40m 在Rt △ADC 中,tan ∠ADC==∴tan50°= =1.19答:旗杆AB的高度约为7.6m.【点睛】此题主要考查了三角函数的应用10.在矩形ABCD中,AD>AB,点P是CD边上的任意一点(不含C,D两端点),过点P 作PF∥BC,交对角线BD于点F.(1)如图1,将△PDF沿对角线BD翻折得到△QDF,QF交AD于点E.求证:△DEF是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF绕点D逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C,F'B.设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,求证:△DP'C∽△DF'B.②如图3,若点P是CD的中点,△DF'B能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②123【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF,所以△DEF是等腰三角形;(2)①由于PF∥BC,所以△DPF∽△DCB,从而易证△DP′F′∽△DCB;②由于△DF'B是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ,∵PF∥BC,∴∠DFP=∠ADF,∴∠DFQ=∠ADF,∴△DEF是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,∵∠P′DF′=∠PDF,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF﹣∠F′DC,∴∠P′DC=∠F′DB,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF,∴△DPF ∽△DCB ,∴△DP′F′∽△DCB ∴''DC DP DB DF = , ∴△DP'C ∽△DF'B ;②当∠F′DB=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴'12DF BD =, ∴tan ∠DBF′='12DF BD =;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB ,不符合题意;当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴∠DBF′=30°, ∴tan ∠DBF′=33.【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.。
备战中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案
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备战中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案一、锐角三角函数1.在矩形ABCD 中,AD >AB ,点P 是CD 边上的任意一点(不含C ,D 两端点),过点P 作PF ∥BC ,交对角线BD 于点F .(1)如图1,将△PDF 沿对角线BD 翻折得到△QDF ,QF 交AD 于点E .求证:△DEF 是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF 绕点D 逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C ,F'B .设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC ,即DF'在∠BDC 的内部时,求证:△DP'C ∽△DF'B . ②如图3,若点P 是CD 的中点,△DF'B 能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan ∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②12 【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF ,所以△DEF 是等腰三角形;(2)①由于PF ∥BC ,所以△DPF ∽△DCB ,从而易证△DP′F′∽△DCB ;②由于△DF'B 是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ , ∵PF ∥BC , ∴∠DFP=∠ADF , ∴∠DFQ=∠ADF , ∴△DEF 是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC ,即DF'在∠BDC 的内部时, ∵∠P′DF′=∠PDF ,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF ﹣∠F′DC , ∴∠P′DC=∠F′DB ,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF , ∵PF ∥BC , ∴△DPF ∽△DCB ,∴△DP′F′∽△DCB∴'' DC DP DB DF=,∴△DP'C∽△DF'B;②当∠F′DB=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12 BD,∴'12 DFBD=,∴tan∠DBF′='12 DFBD=;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB,不符合题意;当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12 BD,∴∠DBF′=30°,∴tan∠【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.2.已知:△ABC内接于⊙O,D是弧BC上一点,OD⊥BC,垂足为H.(1)如图1,当圆心O在AB边上时,求证:AC=2OH;(2)如图2,当圆心O在△ABC外部时,连接AD、CD,AD与BC交于点P,求证:∠ACD=∠APB;(3)在(2)的条件下,如图3,连接BD,E为⊙O上一点,连接DE交BC于点Q、交AB 于点N,连接OE,BF为⊙O的弦,BF⊥OE于点R交DE于点G,若∠ACD﹣∠ABD=2∠BDN,AC=,BN=,tan∠ABC=,求BF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)24.【解析】试题分析:(1)易证OH为△ABC的中位线,可得AC=2OH;(2)∠APB=∠PAC+∠ACP,∠ACD=∠ACB+∠BCD,又∵∠PAC =∠BCD,可证∠ACD=∠APB;(3)连接AO延长交于⊙O于点I,连接IC,AB与OD相交于点M,连接OB,易证∠GBN=∠ABC,所以BG=BQ.在Rt△BNQ中,根据tan∠ABC=,可求得NQ、BQ的长.利用圆周角定理可求得IC和AI的长度,设QH=x,利用勾股定理可求出QH和HD的长度,利用垂径定理可求得ED的长度,最后利用tan∠OED=即可求得RG的长度,最后由垂径定理可求得BF的长度.试题解析:(1)在⊙O中,∵OD⊥BC,∴BH=HC,∵点O是AB的中点,∴AC=2OH;(2)在⊙O中,∵OD⊥BC,∴弧BD=弧CD,∴∠PAC=∠BCD,∵∠APB=∠PAC+∠ACP,∠ACD=∠ACB+∠BCD,∴∠ACD=∠APB;(3)连接AO延长交于⊙O于点I,连接IC,AB 与OD相交于点M,连接OB,∵∠ACD﹣∠ABD=2∠BDN,∴∠ACD﹣∠BDN=∠ABD+∠BDN,∵∠ABD+∠BDN=∠AND,∴∠ACD﹣∠BDN=∠AND,∵∠ACD+∠ABD=180°,∴2∠AND=180°,∴∠AND=90°,∵tan∠ABC=,∴,∴,∴,∵∠BNQ=∠QHD=90°,∴∠ABC=∠QDH,∵OE=OD,∴∠OED=∠QDH,∵∠ERG=90°,∴∠OED=∠GBN,∴∠GBN=∠ABC,∵AB⊥ED,∴BG=BQ=,GN=NQ=,∵∠ACI=90°,tan∠AIC=tan∠ABC=,∴,∴IC=,∴由勾股定理可求得:AI=25,设QH=x,∵tan∠ABC=tan∠ODE=,∴,∴HD=2x,∴OH=OD﹣HD=,BH=BQ+QH=,∵OB2=BH2+OH2,∴,解得:,当QH=时,∴QD=,∴ND=,∴MN=,MD=15,∵,∴QH=不符合题意,舍去,当QH=时,∴QD=∴ND=NQ+QD=,ED=,∴GD=GN+ND=,∴EG=ED﹣GD=,∵tan∠OED=,∴,∴EG=RG,∴RG=,∴ BR=RG+BG=12,∴BF=2BR=24.考点:1圆;2相似三角形;3三角函数;4直角三角形.3.如图,抛物线C1:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物线y=﹣x2,使其顶点D 在抛物线C1位于y轴右侧的图象上,得到抛物线C2.抛物线C2交x轴于A,B两点(点A 在点B的左侧),交y轴于点C,设点D的横坐标为a.(1)如图1,若m=.①当OC=2时,求抛物线C2的解析式;②是否存在a,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由;(2)如图2,当OB=2﹣m(0<m<)时,请直接写出到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m的式子表示).【答案】(1) ①y=﹣x2+x+2.②.(2)P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【解析】试题分析:(1)①首先写出平移后抛物线C2的解析式(含有未知数a),然后利用点C (0,2)在C2上,求出抛物线C2的解析式;②认真审题,题中条件“AP=BP”意味着点P在对称轴上,“点B与点C到直线OP的距离之和最大”意味着OP⊥BC.画出图形,如图1所示,利用三角函数(或相似),求出a的值;(2)解题要点有3个:i)判定△ABD为等边三角形;ii)理论依据是角平分线的性质,即角平分线上的点到角两边的距离相等;iii)满足条件的点有4个,即△ABD形内1个(内心),形外3个.不要漏解.试题解析:(1)当m=时,抛物线C1:y=(x+)2.∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2(I).①∵OC=2,∴C(0,2).∵点C在抛物线C2上,∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2,解得:a=,代入(I)式,得抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+x+2.②在(I)式中,令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0);令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+).设直线BC的解析式为y=kx+b,则有:,解得,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+).假设存在满足条件的a值.∵AP=BP,∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C2的对称轴上;∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立,∴OP⊥BC.如图1所示,设C2对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E,则OP⊥BC,OE=a.∵点P在直线BC上,∴P(a,a+),PE=a+.∵tan∠EOP=tan∠BCO=,∴,解得:a=.∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP="BP"(3)∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+m)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2.令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x1=2a+m,x2=﹣m,∴B(2a+m,0).∵OB=2﹣m,∴2a+m=2﹣m,∴a=﹣m.∴D(﹣m,3).AB=OB+OA=2﹣m+m=2.如图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.∵tan∠ABD=,∴∠ABD=60°.又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形.作∠ABD的平分线,交DE于点P1,则P1E=BE•tan30°=×=1,∴P1(﹣m,1);在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P2、P3、P4.在Rt△BEP2中,P2E=BE•tan60°=•=3,∴P2(﹣m,﹣3);易知△ADP3、△BDP4均为等边三角形,∴DP3=DP4=AB=2,且P3P4∥x轴.∴P3(﹣﹣m,3)、P4(3﹣m,3).综上所述,到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点有4个,其坐标为:P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【考点】二次函数综合题.4.如图,已知正方形在直角坐标系中,点分别在轴、轴的正半轴上,点在坐标原点.等腰直角三角板的直角顶点在原点,分别在上,且将三角板绕点逆时针旋转至的位置,连结(1)求证:(2)若三角板绕点逆时针旋转一周,是否存在某一位置,使得若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,或【解析】(1)证明:∵四边形为正方形,∴∵三角板是等腰直角三角形,∴又三角板绕点逆时针旋转至的位置时,∴···························· 3分(2)存在.································· 4分∵∴过点与平行的直线有且只有一条,并与垂直,又当三角板绕点逆时针旋转一周时,则点在以为圆心,以为半径的圆上,························ 5分∴过点与垂直的直线必是圆的切线,又点是圆外一点,过点与圆相切的直线有且只有2条,不妨设为和此时,点分别在点和点,满足·························· 7分当切点在第二象限时,点在第一象限,在直角三角形中,∴∴∴点的横坐标为: 点的纵坐标为:∴点的坐标为··························· 9分 当切点在第一象限时,点在第四象限,同理可求:点的坐标为综上所述,三角板绕点逆时针旋转一周,存在两个位置,使得此时点的坐标为或································ 11分(1)根据旋转的性质找到相等的线段,根据SAS 定理证明;(2)由于△OEF 是等腰Rt △,若OE ∥CF ,那么CF 必与OF 垂直;在旋转过程中,E 、F 的轨迹是以O 为圆心,OE (或OF )长为半径的圆,若CF ⊥OF ,那么CF 必为⊙O 的切线,且切点为F ;可过C 作⊙O 的切线,那么这两个切点都符合F 点的要求,因此对应的E 点也有两个;在Rt △OFC 中,OF=2,OC=OA=4,可证得∠FCO=30°,即∠EOC=30°,已知了OE 的长,通过解直角三角形,不难得到E 点的坐标,由此得解.5.许昌芙蓉湖位于许昌市水系建设总体规划中部,上游接纳清泥河来水,下游为鹿鸣湖等水系供水,承担着承上启下的重要作用,是利用有限的水资源、形成良好的水生态环境打造生态宜居城市的重要部分.某校课外兴趣小组想测量位于芙蓉湖两端的A ,B 两点之间的距离他沿着与直线AB 平行的道路EF 行走,走到点C 处,测得∠ACF=45°,再向前走300米到点D 处,测得∠BDF=60°.若直线AB 与EF 之间的距离为200米,求A ,B 两点之间的距离(结果保留一位小数)【答案】215.6米. 【解析】 【分析】过A 点做EF 的垂线,交EF 于M 点,过B 点做EF 的垂线,交EF 于N 点,根据Rt △ACM 和三角函数tan BDF ∠求出CM 、DN ,然后根据MN MD DN AB =+=即可求出A 、B 两点间的距离. 【详解】解:过A 点做EF 的垂线,交EF 于M 点,过B 点做EF 的垂线,交EF 于N 点在Rt △ACM 中,∵45ACF ∠=︒, ∴AM=CM=200米,又∵CD=300米,所以100MD CD CM =-=米, 在Rt △BDN 中,∠BDF=60°,BN=200米 ∴115.6tan 60BNDN =≈米,∴215.6MN MD DN AB =+=≈米 即A ,B 两点之间的距离约为215.6米. 【点睛】本题主要考查三角函数,正确做辅助线是解题的关键.6.水库大坝截面的迎水坡坡比(DE 与AE 的长度之比)为1:0.6,背水坡坡比为1:2,大坝高DE=30米,坝顶宽CD=10米,求大坝的截面的周长和面积.【答案】故大坝的截面的周长是()米,面积是1470平方米. 【解析】试题分析:先根据两个坡比求出AE 和BF 的长,然后利用勾股定理求出AD 和BC ,再由大坝的截面的周长=DC+AD+AE+EF+BF+BC ,梯形的面积公式可得出答案. 试题解析:∵迎水坡坡比(DE 与AE 的长度之比)为1:0.6,DE=30m , ∴AE=18米,在RT △ADE 中, ∵背水坡坡比为1:2, ∴BF=60米,在RT △BCF 中,∴周长()米, 面积=(10+18+10+60)×30÷2=1470(平方米).故大坝的截面的周长是()米,面积是1470平方米.7.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8. (1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCMS =.【解析】 【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BOPD MO=,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32. 【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =, ∴4BO =, 又∵4ABO S ∆=,∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+, 得044k =-+, 解得1k =. 故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒, ∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC , ∴90POC ∠=︒,OP OC =, ∴90POD EOC ∠+∠=︒, ∴OPD EOC ∠=∠, ∴POD OCE ∆≅∆, ∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒, ∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠, ∴BT TO =, ∵90BTO ∠=︒, ∴90TPO TOP ∠+∠=︒, ∵PO BM ⊥, ∴90BNO ∠=︒, ∴BQT TPO ∠=∠, ∴QTB PTO ∆≅∆, ∴QT TP =,PO BQ =, ∴PQT QPT ∠=∠, ∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =, ∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠, ∴KPB BPN ∠=∠, 设KPB x ∠=︒, ∴BPN x ∠=︒, ∵2PMB KPB ∠=∠, ∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠, ∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D , ∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠, tan tan OPD BMO ∠=∠, OD BO PD MO =,442t t t =+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==, ∴CM y 轴, ∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BMOC ,∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCMSBO OM =⨯=⨯=.故答案为32. 【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.8.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P 是⊙C 外一点,连接CP 交⊙C 于点Q ,点P 关于点Q 的对称点为P ′,当点P ′在线段CQ 上时,称点P 为⊙C “友好点”.已知A (1,0),B (0,2),C (3,3) (1)当⊙O 的半径为1时,①点A ,B ,C 中是⊙O “友好点”的是 ;②已知点M 在直线y +2 上,且点M 是⊙O “友好点”,求点M 的横坐标m 的取值范围;(2)已知点D 0),连接BC ,BD ,CD ,⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),半径为1,若在△BCD 上存在一点N ,使点N 是⊙T “友好点”,求圆心T 的横坐标t 的取值范围.【答案】(1)①B ;②0≤m (2)﹣t < 【解析】 【分析】(1))①根据“友好点”的定义,OB =<2r =2,所以点B 是⊙O “友好点”;②设M (m +2 ),根据“友好点”的定义,OM 2≤,由此求解即可;(2)B (0,2),C (3,3),D 0),⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),点N 是⊙T “友好点”,NT ≤2r =2,所以点N 只能在线段BD 上运动,过点T 作TN ⊥BD 于N ,作TH ∥y 轴,与BD 交于点H .易知∠BDO =30°,∠OBD =60°,NT =2HT ,直线BD :y =﹣3x +2,可知H (t ,﹣3t +2),继而可得NT =﹣12t +2,由此可得关于t 的不等式,解出t 的范围即可.【详解】 (1)①∵r =1,∴根据“友好点”的定义,OB =<2r =2, ∴点B 是⊙O “友好点”,∵OC >2r =2,∴点C 不是⊙O “友好点”, A (1,0)在⊙O 上,不是⊙O “友好点”, 故答案为B ; ②如图,设M (m ,﹣3m +2 ),根据“友好点”的定义,∴OM 2≤,整理,得2m 2﹣≤0,解得0≤m∴点M 的横坐标m 的取值范围:0≤m ;(2)∵B (0,2),C (3,3),D 0),⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),点N 是⊙T “友好点”, ∴NT ≤2r =2,∴点N 只能在线段BD 上运动,过点T 作TN ⊥BD 于N ,作TH ∥y 轴,与BD 交于点H .∵tan ∠BDO =3OB OD ==∴∠BDO=30°,∴∠OBD =60°, ∴∠THN=∠OBD=60°,∴NT =HT•sin ∠THN=2HT ,∵B (0,2),D 0),∴直线BD :y +2, ∵H 点BD 上,∵H (t ,﹣3t +2),∴HT +2﹣(﹣1)+3,∴NT +3)=﹣12t∴﹣12t ,∴t ≥﹣当H 与点D 重合时,点T 的横坐标等于点D 的横坐标,即t =, 此时点N 不是“友好点”,∴t <故圆心T 的横坐标t 的取值范围:﹣t < 【点睛】本题是圆的综合题,正确理解“友好点”的意义,熟练运用相似三角形的性质与特殊三角函数是解题的关键.9.如图,已知二次函数212y x bx c =++的图象经过点A (-3,6),并与x 轴交于点B (-1,0)和点C ,顶点为点P . (1)求这个二次函数解析式;(2)设D 为x 轴上一点,满足∠DPC =∠BAC ,求点D 的坐标;(3)作直线AP ,在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,在直线AP 上是否存在点N ,使AM +MN 的值最小?若存在,求出M 、N 的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)点C坐标为(3,0),点P(1,-2);(2)点P(7,0);(3)点N(-7 5,145).【解析】【分析】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式,即可求解;(2)利用S△ABC= 12×AC×BH=12×BC×y A,求出sinα=BHAB==,则tanα=12,在△PMD中,tanα= MDPM12=,即可求解;(3)作点A关于对称轴的对称点A′(5,6),过点A′作A′N⊥AP分别交对称轴与点M、交AP于点N,此时AM+MN最小,即可求解.【详解】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式得:9633212bb c⎧=-+⎪⎪⎨⎪=--+⎪⎩,解得:132bc=-⎧⎪⎨=-⎪⎩,故:抛物线的表达式为:y=12x2-x-32,令y=0,则x=-1或3,令x=0,则y=-32,故点C坐标为(3,0),点P(1,-2);(2)过点B作BH⊥AC交于点H,过点P作PG⊥x轴交于点G,设:∠DPC=∠BAC=α,由题意得:AB ,AC BC =4,PC , S △ABC =12×AC ×BH =12×BC ×y A ,解得:BHsinα=BHAB =,则tanα=12,由题意得:GC =2=PG ,故∠PCB =45°, 延长PC ,过点D 作DM ⊥PC 交于点M , 则MD =MC =x , 在△PMD 中,tanα=MDPM 12,解得:x CD x =4, 故点P (7,0);(3)作点A 关于对称轴的对称点A ′(5,6),过点A ′作A ′N ⊥AP 分别交对称轴与点M 、交AP 于点N ,此时AM +MN 最小,直线AP 表达式中的k 值为:84-=-2,则直线A ′N 表达式中的k 值为12, 设直线A ′N 的表达式为:y =12x +b , 将点A ′坐标代入上式并求解得:b =72, 故直线A ′N 的表达式为:y =12x +72…①, 当x =1时,y =4, 故点M (1,4),同理直线AP 的表达式为:y =-2x …②, 联立①②两个方程并求解得:x =-75, 故点N (-75,145).本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等知识,其中(3),利用对称点求解最小值,是此类题目的一般方法.10.阅读下面材料:观察与思考:阅读下列材料,并解决后面的问题.在锐角△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,过A 作AD ⊥BC 于D (如图),则sin B =AD c ,sin C =ADb,即AD =c sin B ,AD =b sin C ,于是c sin B =b sin C ,即sin sin b c B C = .同理有:sin sin c aC A=,sin sin a b A B=,所以sin sin sin a b cA B C ==. 即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.在锐角三角形中,若已知三个元素(至少有一条边),运用上述结论和有关定理就可以求出其余三个未知元素.根据上述材料,完成下列各题.(1)如图,△ABC 中,∠B =75°,∠C =45°,BC =60,则AB = ;(2)如图,一货轮在C 处测得灯塔A 在货轮的北偏西30°的方向上,随后货轮以60海里/时的速度按北偏东30°的方向航行,半小时后到达B 处,此时又测得灯塔A 在货轮的北偏西75°的方向上(如图),求此时货轮距灯塔A 的距离AB . (3)在(2)的条件下,试求75°的正弦值.(结果保留根号)【答案】(1);(2)海里;(3)4. 【解析】 【分析】(1)根据材料:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,写出比例关系,代入数值即可求得AB 的值.(2)此题可先由速度和时间求出BC 的距离,再由各方向角得出∠A 的角度,过B 作BM ⊥AC 于M ,求出∠MBC=30°,求出MC ,由勾股定理求出BM ,求出AM 、BM 的长,由勾股定理求出AB 即可;(3)在三角形ABC 中,∠A=45,∠ABC=75,∠ACB=60,过点C 作AC 的垂线BD ,构造直角三角形ABD ,BCD ,在直角三角形ABD 中可求出AD 的长,进而可求出sin75°的值.解:(1)在△ABC 中,∠B=75°,∠C=45°,BC=60,则∠A=60°, ∵AB sinC =sin BCA , ∴45AB sin =60sin60,22,解得:. (2)如图,依题意:BC=60×0.5=30(海里) ∵CD ∥BE , ∴∠DCB+∠CBE=180° ∵∠DCB=30°, ∴∠CBE=150° ∵∠ABE=75°. ∴∠ABC=75°, ∴∠A=45°, 在△ABC 中,sin AB ACB ∠=BC sin A ∠ 即60?ABsin =3045?sin ,解之得:.答:货轮距灯塔的距离海里. (3)过点B 作AC 的垂线BM ,垂足为M.在直角三角形ABM 中,∠A=45°,,所以BDC 中,∠BCM=60°,BC=30°,可求得CM=15,所以,由题意得,1575sin =60sin ,sin75°=4 . 【点睛】本题考查方向角的含义,三角形的内角和定理,含30度角的直角三角形,等腰三角形的性质和判定等知识点,解题关键是熟练掌握解直角三角形方法.11.在Rt △ABC 中,∠ACB=90°,,AC=2,过点B 作直线m ∥AC ,将△ABC 绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A ,B 的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m 于点P ,Q .(1)如图1,当P 与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC 的交点为M ,当M 为A′B′的中点时,求线段PQ 的长;(3)在旋转过程中,当点P ,Q 分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q 的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q 的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ =72;(3)存在,S 四边形PA 'B ′Q =3【解析】【分析】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2,进而得到BC =A 'BC =90°,可得cos ∠A 'CB 'BC A C ==A 'CB =30°,∠ACA '=60°;(2)根据M 为A 'B '的中点,即可得出∠A =∠A 'CM ,进而得到PB =32=,依据tan ∠Q =tan ∠A=BQ =BC =2,进而得出PQ =PB +BQ 72=;(3)依据S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ 12=PQ ×BC =,利用几何法即可得到S △PCQ 的最小值=3,即可得到结论.【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2.∵∠ACB =90°,AB =AC =2,∴BC =∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 'BC A C ==A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A =PB =32=.∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A=BQ =BC =2,∴PQ =PB +BQ 72=;(3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC =, 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB 重合时,CG 最小,∴CG min =PQ min S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA 'B 'Q =3;【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.12.现有一个“Z“型的工件(工件厚度忽略不计),如图所示,其中AB为20cm,BC为60cm,∠ABC=90,∠BCD=60°,求该工件如图摆放时的高度(即A到CD的距离).(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.73)【答案】工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【解析】【分析】过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,由∠CQP=∠AQB、∠CPQ=∠B=90°知∠A=∠C =60°,在△ABQ中求得分别求得AQ、BQ的长,结合BC知CQ的长,在△CPQ中可得PQ,根据AP=AQ+PQ得出答案.【详解】解:如图,过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,∵∠CQP=∠AQB,∠CPQ=∠B=90°,∴∠A=∠C=60°,在△ABQ中,∵AQ=(cm),BQ=AB tan A=20tan60°=20(cm),∴CQ=BC﹣BQ=60﹣20(cm),在△CPQ中,∵PQ=CQ sin C=(60﹣20)sin60°=30(﹣1)cm,∴AP=AQ+PQ=40+30(﹣1)≈61.9(cm),答:工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【点睛】本题主要考查解直角三角形的应用,熟练掌握三角函数的定义求得相关线段的长度是解题的关键.13.已知AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于H ,过CD 延长线上一点E 作⊙O 的切线交AB 的延长线于F ,切点为G ,连接AG 交CD 于K .(1)如图1,求证:KE =GE ;(2)如图2,连接CABG ,若∠FGB =12∠ACH ,求证:CA ∥FE ;(3)如图3,在(2)的条件下,连接CG 交AB 于点N ,若sin E =35,AK CN 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)△EAD 是等腰三角形.证明见解析;(3 【解析】试题分析: (1)连接OG ,则由已知易得∠OGE=∠AHK=90°,由OG=OA 可得∠AGO=∠OAG ,从而可得∠KGE=∠AKH=∠EKG ,这样即可得到KE=GE ;(2)设∠FGB=α,由AB 是直径可得∠AGB=90°,从而可得∠KGE=90°-α,结合GE=KE 可得∠EKG=90°-α,这样在△GKE 中可得∠E=2α,由∠FGB=12∠ACH 可得∠ACH=2α,这样可得∠E=∠ACH ,由此即可得到CA ∥EF ;(3)如下图2,作NP ⊥AC 于P ,由(2)可知∠ACH=∠E ,由此可得sinE=sin ∠ACH=35AH AC =,设AH=3a ,可得AC=5a ,CH=4a ,则tan ∠CAH=43CH AH =,由(2)中结论易得∠CAK=∠EGK=∠EKG=∠AKC ,从而可得CK=AC=5a ,由此可得HK=a ,tan ∠AKH=3AH HK =,a ,结合可得a=1,则AC=5;在四边形BGKH 中,由∠BHK=∠BKG=90°,可得∠ABG+∠HKG=180°,结合∠AKH+∠GKG=180°,∠ACG=∠ABG 可得∠ACG=∠AKH ,在Rt △APN 中,由tan ∠CAH=43PN AP =,可设PN=12b ,AP=9b ,由tan ∠ACG=PN CP =tan ∠AKH=3可得CP=4b ,由此可得AC=AP+CP=13b =5,则可得b=513,由此即可在Rt △CPN 中由勾股定理解出CN 的长.试题解析:(1)如图1,连接OG.∵EF切⊙O于G,∴OG⊥EF,∴∠AGO+∠AGE=90°,∵CD⊥AB于H,∴∠AHD=90°,∴∠OAG=∠AKH=90°,∵OA=OG,∴∠AGO=∠OAG,∴∠AGE=∠AKH,∵∠EKG=∠AKH,∴∠EKG=∠AGE,∴KE=GE.(2)设∠FGB=α,∵AB是直径,∴∠AGB=90°,∴∠AGE=∠EKG=90°﹣α,∴∠E=180°﹣∠AGE﹣∠EKG=2α,∵∠FGB=12∠ACH,∴∠ACH=2α,∴∠ACH=∠E,∴CA∥FE.(3)作NP⊥AC于P.∵∠ACH=∠E,∴sin∠E=sin∠ACH=35AHAC=,设AH=3a,AC=5a,则4a=,tan∠CAH=43 CHAH=,∵CA∥FE,∴∠CAK=∠AGE,∵∠AGE=∠AKH,∴∠CAK=∠AKH,∴AC=CK=5a ,HK=CK ﹣CH=4a ,tan ∠AKH=AH HK=3,=,∵=∴a=1.AC=5,∵∠BHD=∠AGB=90°,∴∠BHD+∠AGB=180°, 在四边形BGKH 中,∠BHD+∠HKG+∠AGB+∠ABG=360°,∴∠ABG+∠HKG=180°,∵∠AKH+∠HKG=180°,∴∠AKH=∠ABG ,∵∠ACN=∠ABG ,∴∠AKH=∠ACN ,∴tan ∠AKH=tan ∠ACN=3,∵NP ⊥AC 于P ,∴∠APN=∠CPN=90°,在Rt △APN 中,tan ∠CAH=43PN AP =,设PN=12b ,则AP=9b , 在Rt △CPN 中,tan ∠ACN=PN CP =3, ∴CP=4b ,∴AC=AP+CP=13b ,∵AC=5,∴13b=5,∴b=513,∴=b14.如图,正方形ABCD +1,对角线AC 、BD 相交于点O ,AE 平分∠BAC 分别交BC 、BD 于E 、F ,(1)求证:△ABF ∽△ACE ;(2)求tan ∠BAE 的值;(3)在线段AC上找一点P,使得PE+PF最小,求出最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)tan∠EAB﹣1;(3)PE+PF的最小值为【解析】【分析】(1)根据两角对应相等的两个三角形相似判断即可;(2)如图1中,作EH⊥AC于H.首先证明BE=EH=HC,设BE=EH=HC=x,构建方程求出x 即可解决问题;(3)如图2中,作点F关于直线AC的对称点H,连接EH交AC于点P,连接PF,此时PF+PE的值最小,最小值为线段EH的长;【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACE=∠ABF=∠CAB=45°,∵AE平分∠CAB,∴∠EAC=∠BAF=22.5°,∴△ABF∽△ACE.(2)解:如图1中,作EH⊥AC于H.∵EA平分∠CAB,EH⊥AC,EB⊥AB,∴BE=EB,∵∠HCE=45°,∠CHE=90°,∴∠HCE=∠HEC=45°,∴HC=EH,∴BE=EH=HC,设BE=HE=HC=x,则EC,∵BC+1,∴x+x+1,∴x=1,在Rt △ABE 中,∵∠ABE =90°,∴tan ∠EAB =BE AB 1. (3)如图2中,作点F 关于直线AC 的对称点H ,连接EH 交AC 于点P ,连接PF ,此时PF+PE 的值最小.作EM ⊥BD 于M .BM =EM ,∵AC ,∴OA =OC =OB =12AC ,∴OH =OF =OA•tan ∠OAF =OA•tan ∠EAB •﹣1∴HM =OH+OM =22+,在Rt △EHM 中,EH ..∴PE+PF【点睛】本题考查正方形的性质,相似三角形的判定,勾股定理,最短问题等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型.15.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,tan50 1.20︒≈)【答案】6.58米【解析】试题分析:过A点作AE⊥CD于E.在Rt△ABE中,根据三角函数可得AE,BE,在Rt△ADE中,根据三角函数可得DE,再根据DB=DE﹣BE即可求解.试题解析:过A点作AE⊥CD于E.在Rt△ABE中,∠ABE=62°.∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米,在Rt△ADE中,∠ADB=50°,∴DE==18米,∴DB=DE﹣BE≈6.58米.故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.。
精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数含详细答案
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图(9)所示(左图为实景侧视图,右图为安装示意图),在屋顶的斜坡面上安装太阳能热水器:先安装支架AB 和CD (均与水平面垂直),再将集热板安装在AD 上.为使集热板吸热率更高,公司规定:AD 与水平面夹角为1θ,且在水平线上的射影AF 为1.4m .现已测量出屋顶斜面与水平面夹角为2θ,并已知1tan 1.082θ=,2tan 0.412θ=.如果安装工人确定支架AB 高为25cm ,求支架CD 的高(结果精确到1cm )?【答案】【解析】过A 作AF CD ⊥于F ,根据锐角三角函数的定义用θ1、θ2表示出DF 、EF 的值,又可证四边形ABCE 为平行四边形,故有EC=AB=25cm ,再再根据DC=DE+EC 进行解答即可.2.如图,平台AB 高为12m ,在B 处测得楼房CD 顶部点D 的仰角为45°,底部点C 的俯角为30°,求楼房CD 的高度(3=1.7).【答案】32.4米.【解析】试题分析:首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造关系式求解.试题解析:如图,过点B作BE⊥CD于点E,根据题意,∠DBE=45°,∠CBE=30°.∵AB⊥AC,CD⊥AC,∴四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=12m,在Rt△CBE中,cot∠CBE=BE CE,∴BE=CE•cot30°=12×3=123,在Rt△BDE中,由∠DBE=45°,得DE=BE=123.∴CD=CE+DE=12(3+1)≈32.4.答:楼房CD的高度约为32.4m.考点:解直角三角形的应用——仰角俯角问题.3.已知:如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,点M是斜边AB的中点,MD∥BC,且MD=CM,DE⊥AB于点E,连结AD、CD.(1)求证:△MED∽△BCA;(2)求证:△AMD≌△CMD;(3)设△MDE的面积为S1,四边形BCMD的面积为S2,当S2=175S1时,求cos∠ABC的值.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)cos ∠ABC=57. 【解析】 【分析】(1)易证∠DME=∠CBA ,∠ACB=∠MED=90°,从而可证明△MED ∽△BCA ; (2)由∠ACB=90°,点M 是斜边AB 的中点,可知MB=MC=AM ,从而可证明∠AMD=∠CMD ,从而可利用全等三角形的判定证明△AMD ≌△CMD ; (3)易证MD=2AB ,由(1)可知:△MED ∽△BCA ,所以2114ACB S MD SAB ⎛⎫== ⎪⎝⎭,所以S △MCB =12S △ACB =2S 1,从而可求出S △EBD =S 2﹣S △MCB ﹣S 1=25S 1,由于1EBDS ME S EB =,从而可知52ME EB =,设ME=5x ,EB=2x ,从而可求出AB=14x ,BC=72,最后根据锐角三角函数的定义即可求出答案. 【详解】(1)∵MD ∥BC , ∴∠DME=∠CBA , ∵∠ACB=∠MED=90°, ∴△MED ∽△BCA ;(2)∵∠ACB=90°,点M 是斜边AB 的中点, ∴MB=MC=AM , ∴∠MCB=∠MBC , ∵∠DMB=∠MBC ,∴∠MCB=∠DMB=∠MBC , ∵∠AMD=180°﹣∠DMB ,∠CMD=180°﹣∠MCB ﹣∠MBC+∠DMB=180°﹣∠MBC , ∴∠AMD=∠CMD , 在△AMD 与△CMD 中,MD MD AMD CMD AM CM =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩, ∴△AMD ≌△CMD (SAS ); (3)∵MD=CM , ∴AM=MC=MD=MB , ∴MD=2AB ,由(1)可知:△MED ∽△BCA , ∴2114ACB S MD SAB ⎛⎫== ⎪⎝⎭,∴S △ACB =4S 1, ∵CM 是△ACB 的中线, ∴S △MCB =12S △ACB =2S 1, ∴S △EBD =S2﹣S △MCB ﹣S 1=25S 1, ∵1EBDS MESEB=, ∴1125S MEEB S =,∴52ME EB =, 设ME=5x ,EB=2x , ∴MB=7x , ∴AB=2MB=14x ,∵12MD ME AB BC ==, ∴BC=10x ,∴cos ∠ABC=105147BC x AB x ==. 【点睛】本题考查相似三角形的综合问题,涉及直角三角形斜边中线的性质,全等三角形的性质与判定,相似三角形的判定与性质,三角形面积的面积比,锐角三角函数的定义等知识,综合程度较高,熟练掌握和灵活运用相关的性质及定理进行解题是关键.4.如图,反比例函数() 0k y k x=≠ 的图象与正比例函数 2y x = 的图象相交于A (1,a ),B 两点,点C 在第四象限,CA ∥y 轴,90ABC ∠=︒. (1)求k 的值及点B 的坐标; (2)求tanC 的值.【答案】(1)2k =,()1,2B --;(2)2. 【解析】【分析】(1)先根据点A 在直线y=2x 上,求得点A 的坐标,再根据点A 在反比例函数()0ky k x=≠ 的图象上,利用待定系数法求得k 的值,再根据点A 、B 关于原点对称即可求得点B 的坐标;(2)作BH ⊥AC 于H ,设AC 交x 轴于点D ,根据90ABC ∠=︒ , 90BHC ∠=︒ ,可得C ABH ∠∠=,再由已知可得AOD ABH ∠∠=,从而得C AOD ∠∠=,求出Ctan 即可.【详解】(1)∵点A (1,a )在2y x =上, ∴a =2,∴A (1,2),把A (1,2)代入 ky x= 得2k =, ∵反比例函数()0ky k x=≠ 的图象与正比例函数 2y x = 的图象交于A ,B 两点, ∴A B 、 两点关于原点O 中心对称,∴()12B --, ; (2)作BH ⊥AC 于H ,设AC 交x 轴于点D ,∵90ABC ∠=︒ , 90BHC ∠=︒ ,∴C ABH ∠∠=,∵CA ∥y 轴,∴BH ∥x 轴,∴AOD ABH ∠∠=,∴C AOD ∠∠=,∴AD 22OD 1tanC tan AOD =∠===.【点睛】本题考查了反比例与一次函数综合问题,涉及到待定系数法、中心对称、三角函数等知识,熟练掌握和应用相关知识是解题的关键,(2)小题求出∠C=∠AOD 是关键.5.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,以AB 的中点O 为圆心,OA 为半径的圆交AC 于点D ,E 是BC 的中点,连接DE ,OE .(1)判断DE 与⊙O 的位置关系,并说明理由; (2)求证:BC 2=2CD•OE ; (3)若314cos ,53BAD BE ∠==,求OE 的长.【答案】(1)DE为⊙O的切线,理由见解析;(2)证明见解析;(3)OE =356.【解析】试题分析:(1)连接OD,BD,由直径所对的圆周角是直角得到∠ADB为直角,可得出△BCD为直角三角形,E为斜边BC的中点,由直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,得到CE=DE,从而得∠C=∠CDE,再由OA=OD,得∠A=∠ADO,由Rt△ABC中两锐角互余,从而可得∠ADO与∠CDE互余,可得出∠ODE为直角,即DE垂直于半径OD,可得出DE为⊙O的切线;(2)由已知可得OE是△ABC的中位线,从而有AC=2OE,再由∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,可得△ABC∽△BDC,根据相似三角形的对应边的比相等,即可证得;(3)在直角△ABC中,利用勾股定理求得AC的长,根据三角形中位线定理OE的长即可求得.试题解析:(1)DE为⊙O的切线,理由如下:连接OD,BD,∵AB为⊙O的直径,∴∠ADB=90°,在Rt△BDC中,E为斜边BC的中点,∴CE=DE=BE=BC,∴∠C=∠CDE,∵OA=OD,∴∠A=∠ADO,∵∠ABC=90°,∴∠C+∠A=90°,∴∠ADO+∠CDE=90°,∴∠ODE=90°,∴DE⊥OD,又OD为圆的半径,∴DE为⊙O的切线;(2)∵E是BC的中点,O点是AB的中点,∴OE是△ABC的中位线,∴AC=2OE,∵∠C=∠C,∠ABC=∠BDC,∴△ABC∽△BDC,∴,即BC2=AC•CD.∴BC2=2CD•OE;(3)解:∵cos∠BAD=,∴sin∠BAC=,又∵BE=,E是BC的中点,即BC=,∴AC=.又∵AC=2OE,∴OE=AC=.考点:1、切线的判定;2、相似三角形的判定与性质;3、三角函数6.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN是水平线,MN∥AD,AD⊥DE,CF⊥AB,垂足分别为D,F,坡道AB的坡度为1:3,DE =3米,点C在DE上,CD=0.5米,CD是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41,3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米.【解析】【分析】据题意得出3tan B ,即可得出tan A,在Rt△ADE中,根据勾股定理可求得DE,即可得出∠1的正切值,再在Rt△CEF中,设EF=x,即可求出x,从而得出CF3的长.【详解】解:由题意得,3 tan B∵MN∥AD,∴∠A=∠B,∴tan A=3,∵DE⊥AD,∴在Rt△ADE中,tan A=DEAD,∵DE=3,又∵DC=0.5,∴CE=2.5,∵CF⊥AB,∴∠FCE+∠CEF=90°,∵DE⊥AD,∴∠A+∠CEF=90°,∴∠A=∠FCE,∴tan∠FCE=3.在Rt△CEF中,设EF=x,CF=3x(x>0),CE=2.5,代入得(52)2=x2+3x2,解得x=1.25,∴CF=3x≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.7.如图1,以点M(-1,0)为圆心的圆与y轴、x轴分别交于点A、B、C、D,直线y=-x-与⊙M相切于点H,交x轴于点E,交y轴于点F.(1)请直接写出OE、⊙M的半径r、CH的长;(2)如图2,弦HQ交x轴于点P,且DP:PH=3:2,求cos∠QHC的值;(3)如图3,点K为线段EC上一动点(不与E、C重合),连接BK交⊙M于点T,弦AT 交x轴于点N.是否存在一个常数a,始终满足MN·MK=a,如果存在,请求出a的值;如果不存在,请说明理由.【答案】(1)OE=5,r=2,CH=2(2);(3)a=4【解析】【分析】(1)在直线y=-x-中,令y=0,可求得E的坐标,即可得到OE的长为5;连接MH,根据△EMH与△EFO相似即可求得半径为2;再由EC=MC=2,∠EHM=90°,可知CH 是RT△EHM斜边上的中线,根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出CH的长;(2)连接DQ、CQ.根据相似三角形的判定得到△CHP∽△QPD,从而求得DQ的长,在直角三角形CDQ中,即可求得∠D的余弦值,即为cos∠QHC的值;(3)连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,由圆周角定理可知,∠GTA=90°,∠3=∠4,故∠AKC=∠MAN,再由△AMK∽△NMA即可得出结论.【详解】(1)OE=5,r=2,CH=2(2)如图1,连接QC、QD,则∠CQD =90°,∠QHC =∠QDC,易知△CHP∽△DQP,故,得DQ=3,由于CD=4,;(3)如图2,连接AK,AM,延长AM,与圆交于点G,连接TG,则,由于,故,;而,故在和中,;故△AMK∽△NMA;即:故存在常数,始终满足常数a="4"解法二:连结BM,证明∽得8.关于三角函数有如下的公式:sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ①cos(α+β)=cosαcosβ﹣sinαsinβ②tan(α+β)=③利用这些公式可将某些不是特殊角的三角函数转化为特殊角的三角函数来求值,如:tan105°=tan(45°+60°)==﹣(2+).根据上面的知识,你可以选择适当的公式解决下面的实际问题:如图,直升飞机在一建筑物CD上方A点处测得建筑物顶端D点的俯角α=60°,底端C点的俯角β=75°,此时直升飞机与建筑物CD的水平距离BC为42m,求建筑物CD的高.【答案】建筑物CD的高为84米.【解析】分析:如图,过点D作DE⊥AB于点E,由题意易得∠ACB=75°,∠ABC=90°,DE=BC=42m,∠ADE=60°,这样在Rt△ABC和在Rt△ADE中,结合题中所给关系式分别求出AB和AE的长,即可由CD=BE=AB-AE求得结果了.详解:如图,过点D作DE⊥AB于点E,由题意可得∠ACB=75°,∠ABC=90°,DE=BC=42m,CD=BE,∠ADE=60°,∴在Rt△ABC和Rt△ADEAB=BC•tan75°=42tan75°=,AE=,∴CD=AB﹣AE=(米).答:建筑物CD的高为84米.睛:读懂题意,把已知量和未知量转化到Rt△ABC和Rt△ADE中,这样利用直角三角形中边角间的关系结合题目中所给的“两角和的三角形函数公式”即可使问题得到解决.9.已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=43,过A,D两点作⊙O,交AB于点E,(1)求弦AD的长;(2)如图1,当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点,连接DM交AB于点N,求当ON 等于多少时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形?(3)如图2,当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时,过D作DH⊥AB(垂足为H)并交⊙O于点P,问:当⊙O变动时DP﹣DQ的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.【答案】(1)23(2)当ON等于13﹣1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形(3)不变,理由见解析【解析】【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长;(2)连DE、ME,易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,根据垂径定理得推论得OE⊥DM,易得到△ADC为等边三角形,得∠CAD=60°,则∠DAO=30°,∠DON=60°,然后根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=1233;当MD=ME,DE为底边,作DH⊥AE,由于3∠DAE=30°,得到3,∠DEA=60°,DE=2,于是OE=DE=2,OH=1,又∠M=∠DAE=30°,MD=ME,得到∠MDE=75°,则∠ADM=90°-75°=15°,可得到∠DNO=45°,根据等腰直角三角形的性质得到;(3)连AP 、AQ ,DP ⊥AB ,得AC ∥DP ,则∠PDB=∠C=60°,再根据圆周角定理得∠PAQ=∠PDB ,∠AQC=∠P ,则∠PAQ=60°,∠CAQ=∠PAD ,易证得△AQC ≌△APD ,得到DP=CQ ,则DP-DQ=CQ-DQ=CD ,而△ADC 为等边三角形,DP-DQ 的值.【详解】解:(1)∵∠BAC =90°,点D 是BC 中点,BC =∴AD =12BC = (2)连DE 、ME ,如图,∵DM >DE ,当ED 和EM 为等腰三角形EDM 的两腰,∴OE ⊥DM ,又∵AD =AC ,∴△ADC 为等边三角形,∴∠CAD =60°,∴∠DAO =30°,∴∠DON =60°,在Rt △ADN 中,DN =12AD ,在Rt △ODN 中,ON DN =1, ∴当ON 等于1时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;当MD =ME ,DE 为底边,如图3,作DH ⊥AE ,∵AD =∠DAE =30°,∴DH∠DEA =60°,DE =2,∴△ODE 为等边三角形,∴OE =DE =2,OH =1,∵∠M =∠DAE =30°,而MD =ME ,∴∠MDE =75°,∴∠ADM =90°﹣75°=15°,∴∠DNO =45°,∴△NDH 为等腰直角三角形,∴NH =DH∴ON ﹣1;综上所述,当ON 等于11时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;(3)当⊙O 变动时DP ﹣DQ 的值不变,DP ﹣DQ =.理由如下:连AP、AQ,如图2,∵∠C=∠CAD=60°,而DP⊥AB,∴AC∥DP,∴∠PDB=∠C=60°,又∵∠PAQ=∠PDB,∴∠PAQ=60°,∴∠CAQ=∠PAD,∵AC=AD,∠AQC=∠P,∴△AQC≌△APD,∴DP=CQ,∴DP﹣DQ=CQ﹣DQ=CD=23.【点睛】本题考查了垂径定理和圆周角定理:平分弧的直径垂直弧所对的弦;在同圆和等圆中,相等的弧所对的圆周角相等.也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系.10.如图,AB是⊙O的直径,PA、PC与⊙O分别相切于点A,C,PC交AB的延长线于点D,DE⊥PO交PO的延长线于点E.(1)求证:∠EPD=∠EDO;(2)若PC=3,tan∠PDA=34,求OE的长.【答案】(1)见解析;(25.【解析】【分析】(1)由切线的性质即可得证.(2)连接OC,利用tan∠PDA=34,可求出CD=2,进而求得OC=32,再证明△OED∽△DEP,根据相似三角形的性质和勾股定理即可求出OE的长.【详解】(1)证明:∵PA,PC与⊙O分别相切于点A,C,∴∠APO=∠CPO, PA⊥AO,∵DE⊥PO,∴∠PAO=∠E=90°,∵∠AOP=∠EOD,∴∠APO=∠EDO,∴∠EPD=∠EDO.(2)连接OC,∴PA=PC=3,∵tan∠PDA=34,∴在Rt△PAD中,AD=4,PD=22PA AD+=5,∴CD=PD-PC=5-3=2,∵tan∠PDA=34,∴在Rt△OCD中,OC=32,OD=22OC CD+=52,∵∠EPD=∠ODE,∠OCP=∠E=90°,∴△OED∽△DEP,∴PDDO =PEDE=DEOE=2,∴DE=2OE,在Rt△OED中,OE2+DE2=OD2,即5OE2=252⎛⎫⎪⎝⎭=254,∴OE=5.【点睛】本题考查了切线的性质;锐角三角函数;勾股定理和相似三角形的判定与性质,充分利用tan∠PDA=34,得线段的长是解题关键.。
中考数学复习《锐角三角函数》专项练习题-附带有答案
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中考数学复习《锐角三角函数》专项练习题-附带有答案一、选择题1.已知α是锐角,若sinα=12,则α的度数是()A.30°B.45°C.60°D.75°2.如图,在Rt△ABC中,BC=3,斜边AC=5,则下列等式正确的是()A.sinC=35B.cosC=43C.tanA=34D.sinA=453.在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA= 513,则tanB的值为()A.1213B.512C.1312D.1254.如图所示,河堤横断面迎水坡AB的坡比是1:2,堤高BC=4m,则坡面AB的长度是()mA.8 B.16 C.4√5D.4√35.如图所示,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sin∠A的值为()A.12B.√1010C.√55D.2√556.如图,点A到点C的距离为100米,要测量河对岸B点到河岸AD的距离.小明在A点测得B在北偏东60°的方向上,在C点测得B在北偏东30°的方向上,则B点到河岸AD的距离为()A.100米B.50米C.200√33米D.50√3米7.图1是第七届国际数学教育大会(ICME)的会徽,在其主体图案中选择两个相邻的直角三角形,恰好能组合得到如图2所示的四边形OABC .若 AB=BC=1,∠AOB=α,则 OC2的值为()A.sin2α+1B.1sin2α+1C.cos2α+1D.1cos2α+18.如图所示,正方形ABCD中AB=4,点E为BC中点,BF⊥AE于点G,交CD边于点F,连接DG,则DG长为()A.95√5B.4 C.165D.85√5二、填空题9.已知∠A是锐角tanA=√32,则sinA=.10.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°,边AB的长为2m,BC边上露出部分BD的长为0.9m,则铁板BC边被掩埋部分CD的长是m.(参考数据:sin54°≈0.8,cos54°≈0.6,tan54°≈1.4).11.如图,在⊙O中,弦AB的长为12√3,圆心到弦AB的距离为6,则∠BOC的度数为.12.如图,△ABC的顶点B、C的坐标分别是(1,0)、(0,√3),且∠ABC=90°,∠A=30°,则顶点A的坐标是.13.如图,正方形AFEB和正方形BEDC的边长相等,点A、B、C在同一条直线上.连接AD、BD,那么cos ∠ADB的值为.三、解答题14.计算:2sin30°+cos30°•tan60°.15.先化简,再求值:xx2−1÷(1−1x+1),其中x=√2sin45°+2tan60°.16.为践行“绿水青山就是金山银山”的重要思想,某森林保护区开展了寻找古树活动.如图,在一个坡度(或坡比)i=1:2.4的山坡AB上发现有一棵古树CD.测得古树底端C到山脚点A的距离AC=26米,在距山脚点A水平距离6米的点E处,测得古树顶端D的仰角∠AED=48°(古树CD与山坡AB的剖面、点E在同一平面上,古树CD与直线AE垂直),则古树CD的高度约为多少米?(参考数据:sin48°≈0.74,cos48°≈0.67,tan48°≈1.11)17.今年第6号台风“烟花”登录我国沿海地区,风力强,累计降雨量大,影响范围大,有极强的破坏力.如图,台风“烟花”中心沿东西方向AB 由A 向B 移动,已知点C 为一海港,在A 处测得C 港在北偏东45°方向上,在B 处测得C 港在北偏西60°方向上,且 AB =400+400√3 千米,以台风中心为圆心,周围600千米以内为受影响区域.(1)海港C 受台风影响吗?为什么?(2)若台风中心的移动速度为20千米/时,则台风影响该海港持续的时间有多长?(结果保留整数,参考数据 √2≈1.41 √3≈1.73 √5≈2.24 )18.如图所示,已知BC 是⊙O 的直径,A 、D 是⊙O 上的两点,连接AD 、AC 、CD ,线段AD 与直径BC 相交于点E.(1)若∠ACB =60°,求sin∠ADC 的值.(2)当CD ⌢=12AC ⌢时 ①若CE =√2,BC⋅CE AB =2求∠COD 的度数.②若CD =1,CB =4求线段CE 的长.参考答案1.A2.C3.D4.C5.C6.D7.B8.B9.√217 10.0.711.60°12.(4,√3)13.3√101014.解:原式=2× 12 + √32× √3 =1+ 32= 5215.解: x x 2−1÷(1−1x+1)=x (x+1)(x−1)÷x+1−1x+1 =x (x+1)(x−1)⋅x+1x=1x −1 当x =√2sin45°+2tan60°=√2×√22+2×√3=1+2√3时 1x −1=11+2√3−1=12√3=√36原式=√36. 16.解:延长DC 交EA 的延长线于点F ,则CF ⊥EF∵山坡AC上坡度i=1:2.4∴令CF=km,则AF=2.4km在Rt△ACF中,由勾股定理得CF2+AF2=AC2∴k2+(2.4k)2=262解得k=10∴AF=24m,CF=10m∴EF=30m在Rt△DEF中,tanE=DFEF∴DF=EF•tanE=30×tan48°=30×1.11=33.3(m)∴CD=DF﹣CF=23.3m因此,古树CD的高度约为23.3m.17.(1)解:如下图,过点C作CH⊥AB交AB于点H设CH=x在Rt△ACH中在Rt△BCH中∴AB=(√3+1)x=400+400√3∴x=400,∴CH=400∵400<600,海港C受台风影响(2)解:如下图,以CP=600千米为半径画弧交AB于P、Q两点,此时台风在PQ之间时,海港受到影响在 Rt △PCH 中∴PH =√CP 2−CH 2=200√5∴PQ =2PH =400√5则时间: t =400√520=20√5≈45 (小时)答:台风影响该海港持续的时间有45小时.18.(1)解:∵BC 是⊙O 的直径∴∠BAC =90°∵∠ACB =60°∴∠B =30°∵AC ⌢=AC ⌢∴∠ADC =∠B =30°∴sin∠ADC =sin30°=12所以sin∠ADC 的值为12;(2)解:①∵CE =√2 BC⋅CE AB =2∴BC AB =√2∵∠BAC =90°∴cos∠B =AB BC =√22∴∠B =45°∵CD ⌢=12AC ⌢∴∠CAD =12∠B =22.5°∴∠COD =2∠CAD =45°即∠COD 的度数为45°;②∵CD ⌢=12AC ⌢∵∠ADC=∠COD,∠OCD=∠DCE ∴△OCD∽△DCE∴CDOC =CECD∵BC=4∴OC=2∴12=CE1∴CE=12∴线段CE的长为12.。
中考数学易错题精选-锐角三角函数练习题含答案
![中考数学易错题精选-锐角三角函数练习题含答案](https://img.taocdn.com/s3/m/fe2bff53c8d376eeaeaa31c9.png)
一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,海上观察哨所B 位于观察哨所A 正北方向,距离为25海里.在某时刻,哨所A 与哨所B 同时发现一走私船,其位置C 位于哨所A 北偏东53°的方向上,位于哨所B 南偏东37°的方向上.(1)求观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离;(2)若观察哨所A 发现走私船从C 处以16海里/小时的速度向正东方向逃窜,并立即派缉私艇沿北偏东76°的方向前去拦截.求缉私艇的速度为多少时,恰好在D 处成功拦截.(结果保留根号)(参考数据:sin37°=cos53°≈,cos37 =sin53°≈去,tan37°≈2,tan76°≈)【答案】(1)观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里;(2)当缉私艇以每小时617D 处成功拦截.【解析】【分析】(1)先根据三角形内角和定理求出∠ACB =90°,再解Rt △ABC ,利用正弦函数定义得出AC 即可;(2)过点C 作CM ⊥AB 于点M ,易知,D 、C 、M 在一条直线上.解Rt △AMC ,求出CM 、AM .解Rt △AMD 中,求出DM 、AD ,得出CD .设缉私艇的速度为x 海里/小时,根据走私船行驶CD 所用的时间等于缉私艇行驶AD 所用的时间列出方程,解方程即可.【详解】(1)在ABC △中,180180375390ACB B BAC ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=.在Rt ABC 中,sin AC B AB =,所以3sin 3725155AC AB ︒=⋅=⨯=(海里). 答:观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里.(2)过点C 作CM AB ⊥,垂足为M ,由题意易知,D C M 、、在一条直线上. 在Rt ACM 中,4sin 15125CM AC CAM =⋅∠=⨯=,3cos 1595AM AC CAM =⋅∠=⨯=. 在Rt ADM △中,tan MD DAM AM∠=, 所以tan 7636MD AM ︒=⋅=. 所以222293691724AD AM MD CD MD MC =+=+==-=,.设缉私艇的速度为v海里/小时,则有2491716v=,解得617v=.经检验,617v=是原方程的解.答:当缉私艇以每小时617海里的速度行驶时,恰好在D处成功拦截.【点睛】此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.2.如图,二次函数y=x2+bx﹣3的图象与x轴分别相交于A、B两点,点B的坐标为(3,0),与y轴的交点为C,动点T在射线AB上运动,在抛物线的对称轴l上有一定点D,其纵坐标为23,l与x轴的交点为E,经过A、T、D三点作⊙M.(1)求二次函数的表达式;(2)在点T的运动过程中,①∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值:若不是,请说明理由;②若MT=12AD,求点M的坐标;(3)当动点T在射线EB上运动时,过点M作MH⊥x轴于点H,设HT=a,当OH≤x≤OT 时,求y的最大值与最小值(用含a的式子表示).【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)①在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值②(0,3)(3)见解析【解析】【分析】(1)把点B 的坐标代入抛物线解析式求得系数b 的值即可;(2)①如图1,连接AD .构造Rt △AED ,由锐角三角函数的定义知,tan ∠DAE=.即∠DAE =60°,由圆周角定理推知∠DMT =2∠DAE =120°;②如图2,由已知条件MT =12AD ,MT =MD ,推知MD =12AD ,根据△ADT 的外接圆圆心M 在AD 的中垂线上,得到:点M 是线段AD 的中点时,此时AD 为⊙M 的直径时,MD =12AD .根据点A 、D 的坐标求得点M 的坐标即可; (3)如图3,作MH ⊥x 于点H ,则AH =HT =12AT .易得H (a ﹣1,0),T (2a ﹣1,0).由限制性条件OH≤x≤OT 、动点T 在射线EB 上运动可以得到:0≤a ﹣1≤x≤2a ﹣1. 需要分类讨论:(i )当2111(1)211a a a -⎧⎨----⎩,即413a <,根据抛物线的增减性求得y 的极值.(ii )当0112111(1)211a a a a <-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,根据抛物线的增减性求得y 的极值. (iii )当a ﹣1>1,即a >2时,根据抛物线的增减性求得y 的极值.【详解】解:(1)把点B (3,0)代入y =x 2+bx ﹣3,得32+3b ﹣3=0,解得b =﹣2,则该二次函数的解析式为:y =x 2﹣2x ﹣3;(2)①∠DMT 的度数是定值.理由如下:如图1,连接AD .∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4.∴抛物线的对称轴是直线x =1.又∵点D的纵坐标为∴D (1,由y =x 2﹣2x ﹣3得到:y =(x ﹣3)(x+1),∴A (﹣1,0),B (3,0).在Rt △AED 中,tan ∠DAE=DE AE ==. ∴∠DAE =60°.∴∠DMT =2∠DAE =120°.∴在点T 的运动过程中,∠DMT 的度数是定值;②如图2,∵MT=12AD.又MT=MD,∴MD=12AD.∵△ADT的外接圆圆心M在AD的中垂线上,∴点M是线段AD的中点时,此时AD为⊙M的直径时,MD=12AD.∵A(﹣1,0),D(1,∴点M的坐标是(0(3)如图3,作MH⊥x于点H,则AH=HT=12 AT.又HT=a,∴H(a﹣1,0),T(2a﹣1,0).∵OH≤x≤OT,又动点T在射线EB上运动,∴0≤a﹣1≤x≤2a﹣1.∴0≤a﹣1≤2a﹣1.∴a≥1,∴2a﹣1≥1.(i)当2111(1)211aa a-⎧⎨----⎩,即14a3时,当x=a﹣1时,y最大值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a;当x=1时,y最小值=4.(ii)当0112111(1)211aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=1时,y最小值=﹣4.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=a﹣1时,y最小值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系;另外,解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解或错解.3.在平面直角坐标系中,四边形OABC 是矩形,点()0,0O ,点()3,0A ,点()0,4C ,连接OB ,以点A 为中心,顺时针旋转矩形AOCB ,旋转角为()0360αα︒<<︒,得到矩形ADEF ,点,,O C B 的对应点分别为,,D E F .(Ⅰ)如图,当点D 落在对角线OB 上时,求点D 的坐标;(Ⅱ)在(Ⅰ)的情况下,AB 与DE 交于点H .①求证BDE DBA ∆≅∆;②求点H 的坐标.(Ⅲ)α为何值时,FB FA =.(直接写出结果即可).【答案】(Ⅰ)点D 的坐标为5472(,)2525;(Ⅱ)①证明见解析;②点H 的坐标为(3,258);(Ⅲ)60α=︒或300︒.【解析】【分析】 (Ⅰ) 过A D 、分别作,AM OB DN OA ⊥⊥,根据点A 、点C 的坐标可得出OA 、OC 的长,根据矩形的性质可得AB 、OB 的长,在Rt △OAM 中,利用∠BOA 的余弦求出OM 的长,由旋转的性质可得OA=AD ,利用等腰三角形的性质可得OD=2OM ,在Rt △ODN 中,利用∠BOA 的正弦和余弦可求出DN 和ON 的长,即可得答案;(Ⅱ)①由等腰三角形性质可得∠DOA=∠ODA ,根据锐角互余的关系可得ABD BDE ∠∠=,利用SAS 即可证明△DBA ≌△BDE ;②根据△DBA ≌△BDE 可得∠BEH=∠DAH ,BE=AD ,即可证明△BHE ≌△DHA ,可得DH=BH ,设AH=x ,在Rt △ADH 中,利用勾股定理求出x 的值即可得答案;(Ⅲ)如图,过F 作FO ⊥AB ,由性质性质可得∠BAF=α,分别讨论0<α≤180°时和180°<α<360°时两种情况,根据FB=FA 可得OA=OB ,利用勾股定理求出FO 的长,由余弦的定义即可求出∠BAF 的度数.【详解】(Ⅰ)∵点()30A ,,点()04C ,, ∴3,4OA OC ==.∵四边形OABC 是矩形,∴AB=OC=4,∵矩形DAFE 是由矩形AOBC 旋转得到的∴3AD AO ==.在Rt OAB ∆中,225OB OA AB =+=, 过A D 、分别作B,DN OA AM O ⊥⊥在Rt ΔOAM 中,OM OA 3cos BOA OA OB 5∠===, ∴9OM 5= ∵AD=OA ,AM ⊥OB , ∴18OD 2OM 5==. 在Rt ΔODN 中:DN 4sin BOA OD 5∠==,cos ∠BOA=ON OD =35, ∴72DN 25=,54ON 25=. ∴点D 的坐标为5472,2525⎛⎫⎪⎝⎭.(Ⅱ)①∵矩形DAFE 是由矩形AOBC 旋转得到的,∴OA AD 3,ADE 90,DE AB 4∠===︒==.∴OD AD =.∴DOA ODA ∠∠=.又∵DOA OBA 90∠∠+=︒,BDH ADO 90∠∠+=︒∴ABD BDE ∠∠=. 又∵BD BD =,∴ΔBDE ΔDBA ≅.②由ΔBDE ΔDBA ≅,得BEH DAH ∠∠=,BE AD 3==,又∵BHE DHA ∠∠=,∴ΔBHE ΔDHA ≅.∴DH=BH ,设AH x =,则DH BH 4x ==-,在Rt ΔADH 中,222AH AD DH =+,即()222x 34x =+-,得25x 8=, ∴25AH 8=. ∴点H 的坐标为253,8⎛⎫ ⎪⎝⎭. (Ⅲ)如图,过F 作FO ⊥AB ,当0<α≤180°时,∵点B 与点F 是对应点,A 为旋转中心,∴∠BAF 为旋转角,即∠BAF=α,AB=AF=4,∵FA=FB ,FO ⊥AB ,∴OA=12AB=2, ∴cos ∠BAF=OA AF =12, ∴∠BAF=60°,即α=60°, 当180°<α<360°时, 同理解得:∠BAF′=60°,∴旋转角α=360°-60°=300°.综上所述:α60=︒或300︒.【点睛】本题考查矩形的性质、旋转变换、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数的定义等知识,正确找出对应边与旋转角并熟记特殊角的三角函数值是解题关键.4.阅读下面材料:观察与思考:阅读下列材料,并解决后面的问题.在锐角△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,过A 作AD ⊥BC 于D (如图),则sin B =AD c ,sin C =AD b ,即AD =c sin B ,AD =b sin C ,于是c sin B =b sin C ,即sin sin b c B C = .同理有:sin sin c a C A=,sin sin a b A B =,所以sin sin sin a b c A B C ==. 即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.在锐角三角形中,若已知三个元素(至少有一条边),运用上述结论和有关定理就可以求出其余三个未知元素.根据上述材料,完成下列各题.(1)如图,△ABC 中,∠B =75°,∠C =45°,BC =60,则AB = ;(2)如图,一货轮在C 处测得灯塔A 在货轮的北偏西30°的方向上,随后货轮以60海里/时的速度按北偏东30°的方向航行,半小时后到达B 处,此时又测得灯塔A 在货轮的北偏西75°的方向上(如图),求此时货轮距灯塔A 的距离AB .(3)在(2)的条件下,试求75°的正弦值.(结果保留根号)【答案】(1)6;(2)6海里;(3)6+24. 【解析】【分析】 (1)根据材料:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,写出比例关系,代入数值即可求得AB 的值.(2)此题可先由速度和时间求出BC 的距离,再由各方向角得出∠A 的角度,过B 作BM ⊥AC 于M ,求出∠MBC=30°,求出MC ,由勾股定理求出BM ,求出AM 、BM 的长,由勾股定理求出AB 即可;(3)在三角形ABC 中,∠A=45,∠ABC=75,∠ACB=60,过点C 作AC 的垂线BD ,构造直角三角形ABD ,BCD ,在直角三角形ABD 中可求出AD 的长,进而可求出sin75°的值.【详解】解:(1)在△ABC 中,∠B=75°,∠C=45°,BC=60,则∠A=60°,∵AB sinC =sin BC A , ∴45AB sin =60sin60, 23,解得:6.(2)如图,依题意:BC=60×0.5=30(海里)∵CD∥BE,∴∠DCB+∠CBE=180°∵∠DCB=30°,∴∠CBE=150°∵∠ABE=75°.∴∠ABC=75°,∴∠A=45°,在△ABC中,sin AB ACB∠=BCsin A∠即60?ABsin=3045?sin,解之得:AB=156.答:货轮距灯塔的距离AB=156海里.(3)过点B作AC的垂线BM,垂足为M.在直角三角形ABM中,∠A=45°,6,所以3BDC中,∠BCM=60°,BC=30°,可求得CM=15,所以AC=153+15, 由题意得,1531575sin + =15660sin ,sin75°=6+24 . 【点睛】本题考查方向角的含义,三角形的内角和定理,含30度角的直角三角形,等腰三角形的性质和判定等知识点,解题关键是熟练掌握解直角三角形方法.5.如图,正方形OABC 的顶点O 与原点重合,点A ,C 分别在x 轴与y 轴的正半轴上,点A 的坐标为(4,0),点D 在边AB 上,且tan ∠AOD =12,点E 是射线OB 上一动点,EF ⊥x 轴于点F ,交射线OD 于点G ,过点G 作GH ∥x 轴交AE 于点H .(1)求B ,D 两点的坐标;(2)当点E 在线段OB 上运动时,求∠HDA 的大小; (3)以点G 为圆心,GH 的长为半径画⊙G .是否存在点E 使⊙G 与正方形OABC 的对角线所在的直线相切?若不存在,请说明理由;若存在,请求出所有符合条件的点E 的坐标. 【答案】(1)B (4,4),D (4,2);(2)45°;(3)存在,符合条件的点为(8﹣2,8﹣2)或(2,2)或42164216,77⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭或16421642,77⎛-- ⎝⎭,理由见解析 【解析】【分析】(1)由正方形性质知AB=OA=4,∠OAB=90°,据此得B (4,4),再由tan ∠AOD= 12得AD=12OA=2,据此可得点D 坐标; (2)由1tan 2GF GOF OF ∠==知GF=12OF ,再由∠AOB=∠ABO=45°知OF=EF ,即GF=12EF ,根据GH ∥x 轴知H 为AE 的中点,结合D 为AB 的中点知DH 是△ABE 的中位线,即HD∥BE,据此可得答案;(3)分⊙G与对角线OB和对角线AC相切两种情况,设PG=x,结合题意建立关于x的方程求解可得.【详解】解:(1)∵A(4,0),∴OA=4,∵四边形OABC为正方形,∴AB=OA=4,∠OAB=90°,∴B(4,4),在Rt△OAD中,∠OAD=90°,∵tan∠AOD=12,∴AD=12OA=12×4=2,∴D(4,2);(2)如图1,在Rt△OFG中,∠OFG=90°∴tan∠GOF=GFOF =12,即GF=12OF,∵四边形OABC为正方形,∴∠AOB=∠ABO=45°,∴OF=EF,∴GF=12EF,∴G为EF的中点,∵GH∥x轴交AE于H,∴H为AE的中点,∵B(4,4),D(4,2),∴D为AB的中点,∴DH是△ABE的中位线,∴HD∥BE,∴∠HDA=∠ABO=45°.(3)①若⊙G与对角线OB相切,如图2,当点E在线段OB上时,过点G作GP⊥OB于点P,设PG=x,可得PE=x,EG=FG=2x,OF=EF=22x,∵OA=4,∴AF=4﹣22x,∵G为EF的中点,H为AE的中点,∴GH为△AFE的中位线,∴GH=12AF=12×(4﹣22x)=2﹣2x,则x=2﹣2x,解得:x=22﹣2,∴E(8﹣42,8﹣42),如图3,当点E在线段OB的延长线上时,x2x﹣2,解得:x=2∴E(2,2②若⊙G与对角线AC相切,如图4,当点E在线段BM上时,对角线AC,OB相交于点M,过点G 作GP ⊥OB 于点P ,设PG =x ,可得PE =x ,EG =FG =2x , OF =EF =22x ,∵OA =4, ∴AF =4﹣22x ,∵G 为EF 的中点,H 为AE 的中点,∴GH 为△AFE 的中位线,∴GH =12AF =12×(4﹣22x )=2﹣2x , 过点G 作GQ ⊥AC 于点Q ,则GQ =PM =3x ﹣22,∴3x ﹣22=2﹣2x ,∴4227x +=, ∴42164216,77E ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭; 如图5,当点E 在线段OM 上时,GQ =PM =23x ,则23x =22,解得4227x =,∴16421642,77E ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭; 如图6,当点E 在线段OB 的延长线上时,3x ﹣22=2x ﹣2,解得:4227x -=(舍去); 综上所述,符合条件的点为(8﹣42,8﹣42)或(8+42,8+42)或42164216,77⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭或16421642,77⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭. 【点睛】本题是圆的综合问题,解题的关键是掌握正方形和直角三角形的性质、正切函数的定义、三角形中位线定理及分类讨论思想的运用.6.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,tan50 1.20︒≈)【答案】6.58米【解析】试题分析:过A 点作AE ⊥CD 于E .在Rt △ABE 中,根据三角函数可得AE ,BE ,在Rt △ADE 中,根据三角函数可得DE ,再根据DB=DE ﹣BE 即可求解.试题解析:过A 点作AE ⊥CD 于E . 在Rt △ABE 中,∠ABE=62°. ∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米, 在Rt △ADE 中,∠ADB=50°, ∴DE==18米,∴DB=DE ﹣BE≈6.58米. 故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.7.如图,在航线l 的两侧分别有观测点A 和B ,点B 到航线l 的距离BD 为4km ,点A 位于点B 北偏西60°方向且与B 相距20km 处.现有一艘轮船从位于点A 南偏东74°方向的C 处,沿该航线自东向西航行至观测点A 的正南方向E 处.求这艘轮船的航行路程CE 的长度.(结果精确到0.1km )(参考数据:3≈1.73,sin74°≈0.96,cos74°≈0.28,tan74°≈3.49)【答案】20.9km【解析】分析:根据题意,构造直角三角和相似三角形的数学模型,利用相似三角形的判定与性质和解直角三角形即可.详解:如图,在Rt △BDF 中,∵∠DBF=60°,BD=4km ,∴BF=cos 60BD =8km , ∵AB=20km ,∴AF=12km , ∵∠AEB=∠BDF ,∠AFE=∠BFD ,∴△AEF ∽△BDF ,∴AE BD AF BF, ∴AE=6km , 在Rt △AEF 中,CE=AE•tan74°≈20.9km .故这艘轮船的航行路程CE 的长度是20.9km .点睛:本题考查相似三角形,掌握相似三角形的概念,会根据条件判断两个三角形相似.8.在矩形ABCD中,AD>AB,点P是CD边上的任意一点(不含C,D两端点),过点P 作PF∥BC,交对角线BD于点F.(1)如图1,将△PDF沿对角线BD翻折得到△QDF,QF交AD于点E.求证:△DEF是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF绕点D逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C,F'B.设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,求证:△DP'C∽△DF'B.②如图3,若点P是CD的中点,△DF'B能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②123【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF,所以△DEF是等腰三角形;(2)①由于PF∥BC,所以△DPF∽△DCB,从而易证△DP′F′∽△DCB;②由于△DF'B是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ,∵PF∥BC,∴∠DFP=∠ADF,∴∠DFQ=∠ADF,∴△DEF是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,∵∠P′DF′=∠PDF,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF﹣∠F′DC,∴∠P′DC=∠F′DB,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF ,∵PF ∥BC ,∴△DPF ∽△DCB ,∴△DP′F′∽△DCB ∴''DC DP DB DF = , ∴△DP'C ∽△DF'B ;②当∠F′DB=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴'12DF BD =, ∴tan ∠DBF′='12DF BD =;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB ,不符合题意;当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴∠DBF′=30°, ∴tan ∠DBF′=33.【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.9.如图,A (0,2),B (6,2),C (0,c )(c >0),以A 为圆心AB 长为半径的BD交y轴正半轴于点D,BD与BC有交点时,交点为E,P为BD上一点.(1)若c=63+2,①BC=,DE的长为;②当CP=62时,判断CP与⊙A的位置关系,井加以证明;(2)若c=10,求点P与BC距离的最大值;(3)分别直接写出当c=1,c=6,c=9,c=11时,点P与BC的最大距离(结果无需化简)【答案】(1)①12,π;②详见解析;(2)①65;②65(3)答案见详解【解析】【分析】(1)①先求出AB,AC,进而求出BC和∠ABC,最后用弧长公式即可得出结论;②判断出△APC是直角三角形,即可得出结论;(2)分两种情况,利用三角形的面积或锐角三角函数即可得出结论;(3)画图图形,同(2)的方法即可得出结论.【详解】(1)①如图1,∵c=3+2,∴OC=3,∴AC=3﹣2=3∵AB=6,在Rt△BAC中,根据勾股定理得,BC=12,tan∠ABC=ACAB3∴∠ABC =60°,∵AE =AB ,∴△ABE 是等边三角形,∴∠BAE =60°,∴∠DAE =30°,∴DE 的长为306180π⨯=π, 故答案为12,π;②CP 与⊙A 相切. 证明:∵AP =AB =6,AC =OC ﹣OA =63, ∴AP 2+CP 2=108,又AC 2=(63)2=108,∴AP 2+PC 2=AC 2.∴∠APC =90°,即:CP ⊥AP .而AP 是半径,∴CP 与⊙A 相切.(2)若c =10,即AC =10﹣2=8,则BC =10. ①若点P 在BE 上,AP ⊥BE 时,点P 与BC 的距离最大,设垂足为F , 则PF 的长就是最大距离,如图2,S △ABC =12AB ×AC =12BC ×AF , ∴AF =AB AC BC ⋅=245, ∴PF =AP ﹣AF =65; ②如图3,若点P 在DE 上,作PG ⊥BC 于点G ,当点P与点D重合时,PG最大.此时,sin∠ACB=PG AB CP BC=,即PG=AB CPBC⋅=65∴若c=10,点P与BC距离的最大值是65;(3)当c=1时,如图4,过点P作PM⊥BC,sin∠BCP=AB PM BC CD=∴PM=67423737AB CDBC⋅⨯===423737;当c=6时,如图5,同c=10的①情况,PF=6﹣1213=1213613-,当c=9时,如图6,同c=10的①情况,PF=4285685 -,当c=11时,如图7,点P和点D重合时,点P到BC的距离最大,同c=10时②情况,DG=18117 117.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,勾股定理和逆定理,三角形的面积公式,锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数是解本题的关键.10.如图,公路AB为东西走向,在点A北偏东36.5︒方向上,距离5千米处是村庄M,在点A北偏东53.5︒方向上,距离10千米处是村庄N;要在公路AB旁修建一个土特产收购站P(取点P在AB上),使得M,N两村庄到P站的距离之和最短,请在图中作出P的位置(不写作法)并计算:(1)M,N两村庄之间的距离;(2)P到M、N距离之和的最小值.(参考数据:sin36.5°=0.6,cos36.5°=0.8,tan36.5°=0.75计算结果保留根号.)【答案】(1) M,N29千米;(2) 村庄M、N到P站的最短距离和是5【解析】【分析】(1)作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.求出DN,DM,利用勾股定理即可解决问题.(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.【详解】解:作N关于AB的对称点N'与AB交于E,连结MN’与AB交于P,则P为土特产收购站的位置.(1)在Rt△ANE中,AN=10,∠NAB=36.5°∴NE=AN•sin∠NAB=10•sin36.5°=6,AE=AN•cos∠NAB=10•cos36.5°=8,过M作MC⊥AB于点C,在Rt△MAC中,AM=5,∠MAB=53.5°∴AC=MA•sin∠AMB=MA•sin36.5°=3,MC=MA•cos∠AMC=MA•cos36.5°=4,过点M作MD⊥NE于点D,在Rt△MND中,MD=AE-AC=5,ND=NE-MC=2,∴MN22+2952即M,N29(2)由题意可知,M、N到AB上点P的距离之和最短长度就是MN′的长.DN′=10,MD=5,在Rt△MDN′中,由勾股定理,得MN22+5510∴村庄M、N到P站的最短距离和是5【点睛】本题考查解直角三角形,轴对称变换等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.。
中考数学专项复习《锐角三角函数》练习题(附答案)
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中考数学专项复习《锐角三角函数》练习题(附答案)一、单选题1.如图,在△ABC中CA=CB=4,cosC=14,则sinB的值为()A.√102B.√153C.√64D.√1042.在Rt△ABC中,△C=90°,cosA=35,那么tanB=()A.35B.45C.43D.34 3.如图,在Rt△ABC中∠ACB=90°,BC=1,AB=2则下列结论正确的是()A.sinA=√32B.tanA=12C.cosB=√32 D.tanB=√34.如图,已知△ABC内接于△O,△BAC=120°,AB=AC,BD为△O的直径,AD=6,则BC的长为()A.2√3B.6C.2√6D.3√3 5.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()A.2海里B.2sin55°海里C.2cos55°海里D.2tan55°海里6.在矩形ABCD中AD=2,AB=1,G为AD的中点,一块足够大的三角板的直角顶点与点G重合,将三角板绕点G旋转,三角板的两直角边分别交AB、BC(或它们的延长线)于点E、F设∠AGE=α(0°<α<90°),下列四个结论:①AE= CF;②∠AEG=∠BFG;③AE+CF=1;④S△GEF=1cos2α,正确的个数是()A.1B.2C.3D.4 7.小明利用测角仪和旗杆的拉绳测量学校旗杆的高度.如图,旗杆PA的高度与拉绳PB的长度相等.小明将PB拉到PB′的位置,测得△PB′C=α(B′C为水平线),测角仪B′D的高度为1米,则旗杆PA的高度为()A.11−sinαB.11+sinαC.11−cosαD.11+cosα8.如图,方格纸中小正方形的边长为1,△ABC的三个顶点都在小正方形的格点上,下列结论:①△ABC的形状是等腰三角形;②△ABC的周长是2√10+√2;③点C到AB边的距离是38√10;④tan∠ACB的值为2,正确的个数为()A .0个B .1个C .2个D .3个9.在Rt△ABC 中△ACB=90°,BC=1,AB=2,则下列结论正确的是( )A .sinA=√32B .cosA=√32C .tanA=12D .cotA=√3310.已知:如图,正方形网格中∠AOB 如图放置,则cos∠AOB 的值为( )A .2√55B .2C .12D .√5511.如图,菱形ABCD 的周长为20cm ,DE△AB ,垂足为E ,cosA=45,则下列结论中正确的个数为( )①DE=3cm ;②EB=1cm ;③S 菱形ABCD =15cm 2A .3个B .2个C .1个D .0个12.如图,在Rt △ABC 中 ∠ABC =90°,以其三边为边向外作正方形,连接EH ,交AC 于点P ,过点P 作PR ⊥FG 于点R.若tan∠AHE =12,EH =8√5,则PR 的值为( )A.10B.11C.4√5D.5√5二、填空题13.如图,在RtΔABC中∠B=90°,AB=3 ,BC=4 ,点M、N分别在AC、AB两边上,将ΔAMN沿直线MN折叠,使点A的对应点D恰好落在线段BC上,当ΔDCM是直角三角形时,则tan∠AMN的值为.14.如图,在△ABC中∠ABC=60°,AB=6,BC=10将△ABC绕点B顺时针旋转得到△A1BC1(点A的对应点是点A1,点C的对应点是点C1,A1落在边BC上,连接AC1,则AC1的长为.15.如图,在P处利用测角仪测得某建筑物AB的顶端B点的仰角为60°,点C 的仰角为45°,点P到建筑物的距离为PD=20米,则BC=米.16.如图,正六边形A1B1C1D1E1F1的边长为1,它的六条对角线又围成一个正六边形A2B2C2D2E2F2,如此继续下去,则正六边形A4B4C4D4E4F4的面积是.17.如图,某高为60米的大楼AB旁边的山坡上有一个“5G”基站DE,从大楼顶端A 测得基站顶端E的俯角为45°,山坡坡长CD=10米,坡度i=1:√3,大楼底端B 到山坡底端C的距离BC=30米,则该基站的高度DE=米.18.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,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,则2号楼的高度为(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)三、综合题19.(1)已知Rt△ABC中△C=90°,△A=30°,BC= √3,解直角三角形.(2)已知△ABC中△A=45°,AB=4,BC=3,求AC的长.20.如图1,已知∠PAQ=60°.请阅读下列作图过程,并解答所提出的问题.△如图2,以点A为圆心,任意长为半径画弧,分别与AP,AQ交于B,C两点;△如图3,分别以B,C两点为圆心,以大于12BC的长为半径画弧,两弧交于点D;△如图4,作射线AD,连接BC,与AD交于点E.问题:(1)∠ABC的度数为.(2)若AB=4,求AE的长.21.如图,在△ABC中△C=60°,△O是△ABC的外接圆,点P在直径BD的延长线上,且AB=AP.(1)求证:PA是△O的切线;(2)若AB=2 √3,求图中阴影部分的面积.(结果保留π和根号)22.如图,物理教师为同学们演示单摆运动,单摆左右摆动中在OA的位置时俯角△EOA=30°,在OB的位置时俯角△FOB=60°,若OC△EF,点A比点B高7cm.求:(1)单摆的长度(√3≈1.7);(2)从点A摆动到点B经过的路径长(π≈3.1).23.已知:如图,AB是△O的直径,C是△O上一点,OD△BC于点D,过点C作△O 的切线,交OD的延长线于点E,连接BE.(1)求证:BE与△O相切;(2)连接AD并延长交BE于点F,若OB=9,sin△ABC= 23,求BF的长.24.如图,AB是△O的直径,OE垂直于弦BC,垂足为F,OE交△O于点D,且△CBE=2△C.(1)求证:BE与△O相切;(2)若DF=9,tanC= 34,求直径AB的长.参考答案1.【答案】D2.【答案】D3.【答案】D4.【答案】B5.【答案】C6.【答案】A7.【答案】A8.【答案】C9.【答案】B10.【答案】D11.【答案】A12.【答案】B13.【答案】1或214.【答案】1415.【答案】(20√3−20)16.【答案】√31817.【答案】(25﹣5 √3)18.【答案】45.8米19.【答案】(1)解:在Rt△ABC中△C=90°,△A=30°∴△B=90°-△A=60°,AB=2BC=2 √3∴AC= √AB2−BC2=√(2√3)2−(√3)2=3;(2)解:如图,过点B作BD△AC于D∵△A=45°∴△ABD=△A=45°∴AD=BD∵AB=4,AD2+BD2=AB2∴AD=BD= 2√2在Rt△BCD中BC=3∴CD=√BC2−BD2=1∴AC=AD+CD= 2√2+1.20.【答案】(1)60°(2)由作图可知AB=AC,AD平分∠PAQ∴AE⊥BC.∵∠PAQ=60°∴∠BAE=30°.在Rt△ABC中AE=AB⋅cos30°=4×√32=2√3.答:AE的长为2√3.21.【答案】(1)解:如图,连接OA;∵△C=60°∴△AOB=120°;而OA=OB∴△OAB=△OBA=30°;而AB=AP∴△P=△ABO=30°;∵△AOB=△OAP+△P∴△OAP=120°﹣30°=90°∴PA是△O的切线.(2)解:如图,过点O作OM△AB,则AM=BM= √3∵tan30°= OMAM sin30°=OMAO∴OM=1,OA=2;∴S△AOB=12·AB·OM= 12× 2√3×1= √3S扇形OAB =120π⋅22360= 4π3∴图中阴影部分的面积= 4π3−√3.22.【答案】(1)解:如图,过点A作AP△OC于点P,过点B作BQ△OC于点Q∵△EOA=30°、△FOB=60°,且OC△EF∴△AOP=60°、△BOQ=30°设OA=OB=x则在Rt△AOP中OP=OAcos△AOP= 1 2x在Rt△BOQ中OQ=OBcos△BOQ= √32x由PQ=OQ﹣OP可得√32x﹣12x=7解得:x=7+7 √3≈18.9(cm)答:单摆的长度约为18.9cm(2)解:由(1)知,△AOP=60°、△BOQ=30°,且OA=OB=7+7 √3∴△AOB=90°则从点A摆动到点B经过的路径长为90⋅π⋅(7+7√3)180≈29.295答:从点A摆动到点B经过的路径长为29.295cm 23.【答案】(1)证明:连接OC∵OD△BC∴△COE=△BOE在△OCE和△OBE中∵{OC=OB∠COE=∠BOEOE=OE∴△OCE△△OBE∴△OBE=△OCE=90°,即OB△BE∵OB 是△O 半径∴BE 与△O 相切.(2)解:过点D 作DH△AB ,连接AD 并延长交BE 于点F∵△DOH=△BOD ,△DHO=△BDO=90°∴△ODH△△OBD∴OD OB =OH OD =DH BD又∵sin△ABC= 23,OB=9 ∴OD=6易得△ABC=△ODH∴sin△ODH= 23 ,即 OH OD = 23∴OH=4∴DH= √OD 2−OH 2 =2 √5又∵△ADH△△AFB∴AH AB = DH FB 1318 = 2√5FB∴FB= 36√51324.【答案】(1)证明:∵OE 垂直于弦BC∴△BOE+△OBF=90°∵△CBE=2△C , △BOE=2△C∴△CBE=△BOE∴△CBE+△OBF=90°∴△OBE=90°∴BE 与△O 相切;(2)解:∵OE 垂直于弦BC∴△CFD=△BFO=90°,CF=BF.∵DF=9,tanC= 34∴CF=BF=12.设半径长是x,则OF=x-9在Rt△BOF中∵x2=(x-9)2+122∴x= 25 2∴直径AB=25.。
2021年九年级中考数学复习知识点易错部分突破训练:锐角三角函数(附答案)
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2021年中考数学复习知识点易错部分突破训练:锐角三角函数(附答案)1.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,那么AB的长为()A.5sin A B.5cos A C.D.2.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=5,若cos∠A=,则BC的长为()A.8B.12C.13D.183.在Rt△ABC中,∠C=90°,若sin A=,AB=2,则AC长是()A.B.C.D.24.已知α,β是△ABC的两个角,且sinα,tanβ是方程2x2﹣3x+1=0的两根,则△ABC是()A.锐角三角形B.直角三角形或钝角三角形C.钝角三角形D.等边三角形5.△ABC中,∠A,∠B均为锐角,且(tan B﹣)(2sin A﹣)=0,则△ABC一定是()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6.如图,把n个边长为1的正方形拼接成一排,求得tan∠BA1C=1,tan∠BA2C=,tan ∠BA3C=…,依此规律写出tan∠BA7C=,则n=()A.40B.41C.42D.437.将一副三角板如图摆放在一起,组成四边形ABCD,∠ABC=∠ACD=90°,∠ADC=60°,∠ACB=45°,连接BD,则tan∠CBD的值等于()A.B.B.C.D.8.如图,矩形台球桌ABCD,其中A、B、C、D处有球洞,已知DE=4,CE=2,BC=6,球从E点出发,与DC夹角为α,经过BC、AB、AD三次反弹后回到E点,则tanα的取值范围()A.≤tanα<B.<tanα<C.tanα=D.<tanα<39.碧津公园坐落在江北机场旁,它是一个风景秀丽、优美如画的公园.园中的碧津塔是一座八角塔,每个角挂有一个风铃,被评为重庆市公园最美景点.重庆一中某数学兴趣小组,想测量碧津塔的高度,他们在点C处测得碧津塔顶部A处的仰角为45°,再沿着坡度为i=1:2.4的斜坡CD向上走了5.2米到达点D,此时测得碧津塔顶部A的仰角为37°,碧津塔AB所在平台高度EF为0.8米.A、B、C、D、E、F在同一平面内,则碧津塔AB 的高约为()米(参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)A.20.8B.21.6C.23.2D.2410.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,则图中∠ABC的正弦值是.11.已知sinα=2m﹣3,且α为锐角,则m的取值范围.12.如图所示,⊙O可以在等边三角形ABC内部任意位置移动,记∠ABO=α,若tanα≤,则tanα的最小值为.13.已知tanα=,那么sinα=.(其中α为锐角)14.在△ABC中,如果∠A、∠B满足|tan A﹣1|+(cos B﹣)2=0,那么∠C=.15.计算:﹣=.16.请从以下两个小题中任选一个作答A.圆内接正六边形的边心距为2,则这个正六边形的面积为cm2.B.用科学计算器计算:sin38°﹣=.(结果精确到0.1)17.已知AD是△ABC的高,CD=1,AD=BD=,则∠BAC=.18.在△ABC中,若AB=5,BC=13,AD是BC边上的高,AD=4,则tan C=.19.已知△ABC中,∠ABC=30°,AB=4,AC=,则BC的长为.20.如图,在正方形ABCD中,M是AD的中点,BE=3AE,试求sin∠ECM的值.21.计算:(﹣2010)0+(sin60°)﹣1﹣|tan30°﹣|+;22.如图,将△ABC沿着射线BC方向平移至△A'B'C',使点A落在∠ACB的外角平分线CD 上,连结AA′.(1)判断四边形ACC′A的形状,并说明理由.(2)在△ABC中,∠B=90°,AB=24,cos∠BAC=,求CB的长.23.如图,△ABC中,∠ACB=90°,D为AB延长线上一点,连接CD,且满足∠DCB=∠A,tan∠DCB=.(1)如图1,若BC=2,求CD的长.(2)如图2,延长CB到E,使BC=BE.过C作AB的垂线,垂足为F,交AE于G.若设BD长为a,请你用含a的代数式表示△DBC的面积,并直接写出△DBC与△CGE面积的比值.24.已知△ABC中,AB=5,sin B=,AC=4,求BC的长,请画出图形并求解.25.△ABC中,AB=AC=10,△ABC的面积为25,求顶角A的大小.26.如图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,门卫室外墙上的O点处装有一盏灯,点O与地面BC的距离为3.3米,灯臂OM长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米的货车能否从该入口安全通过?如果能安全通过,请直接写出货车离门卫室外墙AB的最小距离(精确到0.01米);如果不能安全通过,请说明理由.(参考数据: 1.73)27.石室联合中学金沙校区位于三环跨线桥旁边,为了不影响学生上课,市政在桥旁安装了隔音墙,交通局也对此路段设置了限速,九年级学生为了测量汽车速度做了如下实验:在桥上依次取B、C、D三点,再在桥外确定一点A,使得AB⊥BD,测得AB之间15米,使得∠ADC=30°,∠ACB=60°.(1)求CD的长(精确到0.1,≈1.73,≈1.41).(2)交通局对该路段限速30千米/小时,汽车从C到D用时2秒,汽车是否超速?说明理由.28.如图1是儿童写字支架示意图,由一面黑板,一面白板和一块固定支架的托盘组成,图2是它的一个左侧截面图,该支架是个轴对称图形,∠BAC是可以转动的角,B,C、D,E和F,G是支架腰上的三对对称点,是用来卡住托盘以固定支架的.已知AB=AC=60cm,BD=CE=DF=EG=10cm.(1)当托盘固定在BC处时,∠BAC=32°,求托盘BC的长;(精确到0.1)(2)当托盘固定在DE处时,这是儿童看支架的最佳角度,求此时∠BAC的度数.(参考数据:sin32°=0.53,cos32°=0.85,sin16°=0.28,sin20°=0.34,sin25°=0.42.)29.上海迪士尼乐园,是中国内地首座迪士尼主题乐园,于2016年6月16日正式开园.小明和妈妈在游玩迪士尼乐园的过程中,发现了一些娱乐设施中蕴含着数学问题,请你利用所学的知识帮助小明解答这些问题:(1)游乐园里的跷跷板(如图1)是深受大人和孩子青睐的娱乐设施之一,如图2是跷跷板示意图,横板AB绕其中点O上下转动,立柱OC与地面垂直.若OC=1m,那么B 点被跷起的最大高度h为m.若将横板AB换成横板A′B′,且A′B′=2AB,O仍为A′B′的中点,设B′点的最大高度为h′,则h′h(填“>”、“<”或“=”)(2)游乐园中的滑梯(如图3)是另一个备受小朋友喜爱的游戏.小朋友需从左侧攀爬上楼梯,再水平走至滑梯口,然后从右侧滑梯滑下,完成整个游戏过程.如图4为滑梯简图,已知左侧楼梯的倾斜角∠A=45°,右侧滑梯的倾斜角∠C=30°,整个过程中,小朋友运动的距离为5m,其中水平通道BD=1m,那么楼梯AB=m,滑梯DC=m.参考答案1.解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,∴sin A==,∴AB=,故选:C.2.解:∵△ABC中,∠C=90°,AC=5,cos∠A=,∴=,∴AB=13,∴BC==12,故选:B.3.解:∵∠C=90°,sin A=,AB=2,∴BC=AB×sin A=2×=,由勾股定理得:AC==.故选:A.4.解:由2x2﹣3x+1=0得:(2x﹣1)(x﹣1)=0,∴x=或x=1.∴sinα>0,tanβ>0若sinα=,tanβ=1,则α=30°,β=45°,γ=180°﹣30°﹣45°=105°,∴△ABC为钝角三角形.若sinα=1,tanβ=,则α=90°,β<90°,△ABC为直角三角形.故选:B.5.解:∵△ABC中,∠A,∠B均为锐角,且(tan B﹣)(2sin A﹣)=0,∴tan B﹣=0或2sin A﹣=0,即tan B=或sin A=.∴∠B=60°或∠A=60°.∴△ABC有一个角是60°.故选:D.6.解:作CH⊥BA4于H,由勾股定理得,BA4==,A4C=,△BA4C的面积=4﹣2﹣=,∴CH=,解得,CH=,则A4H==,∴tan∠BA4C==,1=12﹣1+1,3=22﹣2+1,7=32﹣3+1,∴tan∠BA n C=,∴tan∠BA7C=,则n=43.故选:D.7.解:如图所示,连接BD,过点D作DE垂直于BC的延长线于点E∵在Rt△ABC中,∠ACB=45°,在Rt△ACD中,∠ACD=90°∴∠DCE=45°,∵DE⊥CE∴∠CED=90°,∠CDE=45°∴设DE=CE=1,则CD=在Rt△ACD中,∵∠CAD=30°,∴tan∠CAD=,则AC=,在Rt△ABC中,∠BAC=∠BCA=45°∴BC=,∴在Rt△BED中,tan∠CBD===故选:D.8.解:如图:∵DE=4,CE=2,球从E点出发,与DC夹角为α,经过BC、AB、AD三次反弹后回到E点,∴四个三角形相似,并且相对的两个三角形全等,∴CF=BC=2,∴在Rt△CEF中,tanα==.故选:C.9.解:根据题意可知:∠ABC=90°,∠ACB=45°,∴AB=BC,∵DN:NC=i=1:2.4,CD=5.2,∴DN=2,CN=4.8,设DG⊥AB,垂足为G,∴在Rt△ADG中,∠ADG=37°,∵AG=AB﹣GB=AB﹣DN=AB﹣2,又DG=BN=CN+BC=4.8+AB,∴tan∠ADG=,∴×(4.8+AB)=AB﹣2,解得AB=22.4,∵AB所在平台高度EF为0.8米,∴22.4﹣0.8=21.6(米).答:碧津塔AB的高约为21.6米.故选:B.10.解:由图可知,AC2=22+42=20,BC2=12+22=5,AB2=32+42=25,∴△ABC是直角三角形,且∠ACB=90°,∴sin∠ABC==.故答案为:.11.解:∵α为锐角,∴1>sinα>0,则1>2m﹣3>0,变形为:.解得2>m>.12.解:设等边三角形的边长为2a,小圆半径为r,则根据题意画图可得,CD⊥AB,∴BC=2a,BD=a,∴CD=a,∵∠BCD=∠EAO2=30°,∴AO2=CO1=2r,∴DO1=CD﹣CO1=a﹣2r,∴tan∠ABO1===,解得a=,∵AE=r,∴BE=AB﹣AE=2a﹣r,∴tanα的最小值为:tan∠ABO2===.故答案为:.13.解:∵∠C=90°,∠A=α,∵tanα==,设BC=4x,AC=3x,由勾股定理得:AB==5x,∴sinα=sin∠A===.故答案为:.14.解:∵△ABC中,|tan A﹣1|+(cos B﹣)2=0∴tan A=1,cos B=∴∠A=45°,∠B=60°,∴∠C=75°.故答案为:75°.15.解:原式=×++=.16.解:A.正六边形边长为:.∴正六边形面积为:.故答案为:;B.用科学计算器可得:sin38°﹣≈﹣0.8.故答案为:﹣0.817.解:如图所示:①tan∠BAD==1,∴∠BAD=45°,tan∠CAD==,∴∠BAD=30°,∴∠BAC=45°+30°=75°;②tan∠BAD==1,∴∠BAD=45°,tan∠CAD==,∴∠BAD=30°,∴∠BAC=45°﹣30°=15°.故∠BAC=75°或15°.18.解:如图所示:BD==3,若高AD在△ABC内部,CD=BC﹣BD=10,∴tan C==.若高AD在△ABC外部,CD=BC+BD=16,tan C=.19.解:(1)如图所示:过点A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D 在Rt△ABD中,∵∠ABC=30°,AB=4,∴AD=2,BD==6在Rt△ACD中,∵AC=,AD=2,∴CD==1∴BC=BD﹣CD=5;(2)如图所示:过点A作AD⊥BC,交BC于点D在Rt△ABD中,∵∠ABC=30°,AB=4,∴AD=2,BD==6在Rt△ACD中,∵AC=,AD=2,∴CD==1∴BC=BD+CD=7;故答案为:5或7.20.解:设AE=x,则BE=3x,BC=4x,AM=2x,CD=4x,∴EC==5x,EM==x,CM==2x,∴EM2+CM2=CE2,∴△CEM是直角三角形,∴sin∠ECM==.21.解:原式=1++2=1++2=1++2=3;22.解:(1)四边形ACC'A'是菱形.理由如下:由平移的性质得到:AC∥A′C′,且AC=A′C′,则四边形ACC'A'是平行四边形.又∵CD平分∠ACB的外角,∴∠ACA′=∠A'CC',∵AA'∥BB',∴∠C'CA'=∠AA'C,∴∠AA'C=∠ACA',∴AA'=AC,∴四边形ACC'A'是菱形.(2)∵在△ABC中,∠B=90°,AB=24,cos∠BAC=,∴cos∠BAC==,即=,∴AC=26.∴由勾股定理知:BC===10.23.解:(1)△ABC中,∠ACB=90°,∴tan∠A=,∵∠DCB=∠A,BC=2,∴tan∠DCB==,∴AC=4,由勾股定理得:AB==2,∵∠DCB=∠A,∠D=∠D,∴△DBC∽△DCA,∴==,∴DC=2BD,设BD=x,则DC=2x,∴=,∴x=,∴CD的长为;(2)如图2,∵tan∠DCB=tan∠CAB=,∴=,设BC=x,AC=2x,∵tan∠CAF==,∴CF=x,∵△DCB∽△DAC,∴,∴,∴x=3a,x=,∴S△BCD=====,过B作BM⊥CD于M,过G作GH⊥CE于H,S△CBD=CD•BM=,=,BM=a,∵∠CAB+∠ABC=∠ECG+∠ABC=90°,∴∠CAB=∠ECG,tan∠CAB=tan∠ECG==,∵BC=BE=x,AC=2x,∴AC=EC,∵∠ACE=90°,∴∠E=45°,∴GH=EH,∴GH=,∴===.24.解:有两种情况:如图1:过A作AD⊥BC于D,∵AB=5,sin B==,∴AD=3,由勾股定理得:BD=4,CD==,∴BC=BD+CD=4+,同法可求图2:BC=4﹣.答:BC的长是4+或4﹣.25.解:∵AB=AC=10,△ABC的面积为25,过点B作BD⊥AC,垂足为D,如图1,∵AB=AC=10,△ABC的面积为25,∴AC•BD=25,∴BD=5.在Rt△ABD中,sin A===,∴∠A=60°;如图2,由以上证明可知:∠BAD=60°,∴∠BAC=180°﹣60°=120°.答:顶角A的大小为60°或120°.26.解:如图所示,(1)过点M作MN⊥OA于点N,∵OM长1.2米,∠AOM=60°.∴ON=0.6米,∴BN=OB+ON=3.3+0.6=3.9米.答:点M到地面的距离为3.9米.(2)一辆总宽2.55米,总高3.5米的货车能从该入口安全通过,理由如下:过点A作AE⊥BA,垂足为A,∵设货车高AB=3.5米,则OA=3.5﹣3.3=0.2(米),∴AE=OA tan60°=0.2≈0.35(米).答:货车离门卫室外墙AB的最小距离为0.35米.27.解:(1)在Rt△ABC中,∠ABC=90°,∠ACB=60°,AB=15米,∴BC===5米,在Rt△ABD中,∠ABD=90°,∠ADB=30°,∴BD=AB=15米,∴CD=BD﹣BC=10≈17.3米,∴CD的长为17.3米;(2)∵30千米/小时=30000÷3600=米/秒,而10÷2≈8.66>,∴汽车超速.28.解:(1)如图,过A作AH⊥BC于H,∵AB=AC=60cm,∴∠CAH=∠BAC=16°,∴Rt△ACH中,CH=sin16°×AC,∴BC=2CH=2×sin16°×60≈33.6cm;(2)如图,连接DE,过A作AP⊥DE于P,∵AD=AE=60﹣10=50,∴PE=DE=×33.6=16.8,∠BAC=2∠CAP,∴Rt△APE中,sin∠P AG==≈0.34,又∵sin20°=0.34,∴∠P AE=20°,∴∠BAC=40°.29.解:(1)如图2中,作BH⊥AC于H.∵OA=OB,OC⊥BH,∴AC=CH,∴BH=2OC=2m,若将横板AB换成横板A′B′,且A′B′=2AB,O仍为A′B′的中点,设B′点的最大高度为h′,同法可得h′=2m,∴h=h′,故答案为2,=.(2)如图4中,作BE⊥AC于E,DF⊥AC于F.则四边形BEFD是矩形,∴BE=DF,设BE=DF=xm,在Rt△ABE中,∵∠A=45°,∴AE=BE=xm,∴AB=xm,在Rt△DCF中,∵∠C=30°,∴CD=2DF=2xm,∵AB+BD+CD=5+2,∴x+1+2x=5+2,∴x=2,∴AB=2m,CD=2x=4m,故答案为2,4.。
(易错题精选)初中数学锐角三角函数的技巧及练习题含答案
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(易错题精选)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.如图所示,Rt AOB ∆中,90AOB ∠=︒ ,顶点,A B 分别在反比例函数()10y x x =>与()50y x x=-<的图象器上,则tan BAO ∠的值为( )A 5B 5C 25D 10【答案】B【解析】【分析】过A 作AC ⊥x 轴,过B 作BD ⊥x 轴于D ,于是得到∠BDO=∠ACO=90°,根据反比例函数的性质得到S △BDO =52,S △AOC =12,根据相似三角形的性质得到=5OB OA =,根据三角函数的定义即可得到结论. 【详解】解:过A 作AC ⊥x 轴,过B 作BD ⊥x 轴于D , 则∠BDO=∠ACO=90°,∵顶点A ,B 分别在反比例函数()10y x x =>与()50y x x =-<的图象上, ∴S △BDO =52,S △AOC =12, ∵∠AOB=90°,∴∠BOD+∠DBO=∠BOD+∠AOC=90°,∴∠DBO=∠AOC ,∴△BDO ∽△OCA ,∴251522BODOACS OBS OA⎛⎫==÷=⎪⎝⎭△△,∴5OBOA=,∴tan∠BAO=5OBOA=.故选B.【点睛】本题考查了反比例函数的性质以及直角三角形的性质,三角形相似的判定和性质.解题时注意掌握数形结合思想的应用,注意掌握辅助线的作法.2.在Rt△ABC中,∠C=90°,如果AC=2,cosA=23,那么AB的长是()A.3 B.43C5D13【答案】A【解析】根据锐角三角函数的性质,可知cosA=ACAB=23,然后根据AC=2,解方程可求得AB=3.故选A.点睛:此题主要考查了解直角三角形,解题关键是明确直角三角形中,余弦值cosA=A∠的邻边斜边,然后带入数值即可求解.3.公元三世纪,我国汉代数学家赵爽在注解《周髀算经》时给出的“赵爽弦图”如图所示,它是由四个全等的直角三角形与中间的小正方形拼成的一个大正方形.如果大正方形的面积是125,小正方形面积是25,则()2sin cosθθ-=( )A .15B .5C .35D .95【答案】A【解析】【分析】根据正方形的面积公式可得大正方形的边长为55,小正方形的边长为5,再根据直角三角形的边角关系列式即可求解.【详解】解:∵大正方形的面积是125,小正方形面积是25,∴大正方形的边长为55,小正方形的边长为5,∴55cos 55sin 5θθ-=,∴5cos sin θθ-=, ∴()21sin cos 5θθ-=. 故选:A .【点睛】 本题考查了解直角三角形、勾股定理的证明和正方形的面积,难度适中,解题的关键是正确得出5cos sin 5θθ-=.4.如图,在ABC ∆中,AB AC =,MN 是边BC 上一条运动的线段(点M 不与点B 重合,点N 不与点C 重合),且12MN BC =,MD BC ⊥交AB 于点D ,NE BC ⊥交AC 于点E ,在MN 从左至右的运动过程中,设BM x =,BMD ∆的面积减去CNE ∆的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】设a =12BC ,∠B =∠C =α,求出CN 、DM 、EN 的长度,利用y =S △BMD −S △CNE ,即可求解. 【详解】 解:设a =12BC ,∠B =∠C =α,则MN =a , ∴CN =BC−MN−BM =2a−a−x =a−x ,DM =BM·tanB =x·tanα,EN =CN•tanC =(a−x )·tanα, ∴y =S △BMD −S △CNE =12(BM·DM−CN·EN )=()()221tan tan 222x a x a tan x a ααα⋅⎡⎤⋅-⋅=⎣⎦--, ∵2a tan α⋅为常数, ∴上述函数图象为一次函数图象的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、等腰三角形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.5.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将ABC V 如图那样折叠,使点A 与点B 重合,折痕为DE ,则tan CBE ∠的值是( )A.247B.73C.724D.13【答案】C【解析】试题分析:根据题意,BE=AE.设BE=x,则CE=8-x.在Rt△BCE中,x2=(8-x)2+62,解得x=254,故CE=8-254=74,∴tan∠CBE=724 CECB.故选C.考点:锐角三角函数.6.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()A.100sin35°米B.100sin55°米C.100tan35°米D.100tan55°米【答案】C【解析】【分析】根据正切函数可求小河宽PA的长度.【详解】∵PA⊥PB,PC=100米,∠PCA=35°,∴小河宽PA=PCtan∠PCA=100tan35°米.故选:C.【点睛】此题考查解直角三角形的应用,解题关键在于掌握解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.7.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 .﹣5B .﹣4C .﹣3D .﹣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.8.如图,ABC ∆是一张顶角是120︒的三角形纸片,,6AB AC BC ==现将ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕DE ,则DE 的长为( )A .1B .2C .2D .3【答案】A【解析】【分析】 作AH ⊥BC 于H ,根据等腰三角形的性质求出BH ,根据翻折变换的性质求出BD ,根据正切的定义解答即可.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,BH=12BC=3, ∵∠BAC=120°,AB=AC ,∴∠B=30°,∴AB=30BH cos ︒=23, 由翻折变换的性质可知,DB=DA=3,∴DE=BD •tan30°=1,故选:A .【点睛】此题考查翻折变换的性质、勾股定理的应用,解题关键在于掌握翻折变换是一种对称变换,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.9.如图,O e 是ABC V 的外接圆,AD 是O e 的直径,若O e 的半径是4,1sin 4B =,则线段AC 的长是( ).A .2B .4C .32D .6【答案】A【解析】【分析】 连结CD 如图,根据圆周角定理得到∠ACD =90︒,∠D =∠B ,则sinD =sinB =14,然后在Rt △ACD 中利用∠D 的正弦可计算出AC 的长.【详解】连结CD ,如图,∵AD 是⊙O 的直径,∴∠ACD =90︒,∵∠D =∠B ,∴sinD =sinB =14, 在Rt △ACD 中,∵sinD =AC AD =14, ∴AC =14AD =14×8=2. 故选A .【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90︒的圆周角所对的弦是直径.也考查了解直角三角形.10.如图,在矩形ABCD 中,4,AB DE AC =⊥,垂足为E ,设ADE α∠=,且3cos 5α=,则AC 的长为( )A .3B .163C .203D .165【答案】C【解析】【分析】 根据同角的余角相等求出∠ADE=∠ACD ,再根据两直线平行,内错角相等可得∠BAC=∠ACD ,然后求出AC .【详解】解:∵DE ⊥AC ,∴∠ADE+∠CAD=90°,∵∠ACD+∠CAD=90°,∴∠ACD=∠ADE=α,∵矩形ABCD 的对边AB ∥CD ,∴∠BAC=∠ACD ,∵cos α=35,35AB AC ∴=, ∴AC=520433⨯=. 故选:C .【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数的定义,同角的余角相等的性质,熟记各性质并求出BC 是解题的关键.11.某同学利用数学知识测量建筑物DEFG 的高度.他从点A 出发沿着坡度为1:2.4i =的斜坡AB 步行26米到达点B 处,用测角仪测得建筑物顶端D 的仰角为37°,建筑物底端E 的俯角为30°,若AF 为水平的地面,侧角仪竖直放置,其高度BC=1.6米,则此建筑物的高度DE 约为(精确到0.1米,参考数据:3 1.73370.60sin ≈︒≈,,370.80370.75cos tan ︒≈︒≈,)( )A.23.0米B.23.6米C.26.7米D.28.9米【答案】C【解析】【分析】如图,设CB⊥AF于N,过点C作CM⊥DE于M,根据坡度及AB的长可求出BN的长,进而可求出CN的长,即可得出ME的长,利用∠MBE的正切可求出CM的长,利用∠DCM 的正切可求出DM的长,根据DE=DM+ME即可得答案.【详解】如图,设CB⊥AF于N,过点C作CM⊥DE于M,∵沿着坡度为1:2.4i=的斜坡AB步行26米到达点B处,∴BN1 AN 2.4=,∴AN=2.4BN,∴BN2+(2.4BN)2=262,解得:BN=10(负值舍去),∴CN=BN+BC=11.6,∴ME=11.6,∵∠MCE=30°,∴CM=MEtan30︒=11.63,∵∠DCM=37°,∴DM=CM·tan37°=8.73,∴DE=ME+DM=11.6+8.73≈26.7(米),故选:C.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,正确构造直角三角形并熟练掌握三角函数的定义及特殊角的三角函数值是解题关键.12.如图,在扇形OAB中,120AOB∠=︒,点P是弧AB上的一个动点(不与点A、B 重合),C、D分别是弦AP,BP的中点.若3CD=AOB的面积为()A.12πB.2πC.4πD.24π【答案】A【解析】【分析】如图,作OH⊥AB于H.利用三角形中位线定理求出AB的长,解直角三角形求出OB即可解决问题.【详解】解:如图作OH⊥AB于H.∵C、D分别是弦AP、BP的中点.∴CD是△APB的中位线,∴AB=2CD=63∵OH⊥AB,∴BH=AH=33∵OA=OB,∠AOB=120°,∴∠AOH=∠BOH=60°,在Rt△AOH中,sin∠AOH=AH AO,∴AO=336 sin3AHAOH==∠,∴扇形AOB的面积为:2120612360ππ=g g,故选:A.【点睛】本题考查扇形面积公式,三角形的中位线定理,解直角三角形等知识,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.南洞庭大桥是南益高速公路上的重要桥梁,小芳同学在校外实践活动中对此开展测量活动.如图,在桥外一点A 测得大桥主架与水面的交汇点C 的俯角为α,大桥主架的顶端D 的仰角为β,已知测量点与大桥主架的水平距离AB =a ,则此时大桥主架顶端离水面的高CD 为( )A .asinα+asinβB .acosα+acosβC .atanα+atanβD .tan tan a a αβ+ 【答案】C【解析】【分析】 在Rt △ABD 和Rt △ABC 中,由三角函数得出BC =atanα,BD =atanβ,得出CD =BC+BD =atanα+atanβ即可.【详解】在Rt △ABD 和Rt △ABC 中,AB =a ,tanα=BC AB ,tanβ=BD AB , ∴BC =atanα,BD =atanβ,∴CD =BC+BD =atanα+atanβ,故选C .【点睛】本题考查了解直角三角形﹣仰角俯角问题;由三角函数得出BC 和BD 是解题的关键.14.如图,ABC V 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 .1B .22C 21D .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.解:Q 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 Q 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 ∴=-=-Q 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.15.如图,矩形ABCD 的对角线AC 、BD 相交于点O ,AB :BC =2:1,且BE ∥AC ,CE ∥DB ,连接DE ,则tan ∠EDC =( )A .14B .16C .26D .310【答案】B【分析】过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.根据邻边相等的平行四边形是菱形即可判断四边形OBEC是菱形,则OE与BC垂直平分,易得EF=12 x,CF=x.再由锐角三角函数定义作答即可.【详解】解:∵矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,∴BC=AD,设AB=2x,则BC=x.如图,过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.∵BE∥AC,CE∥BD,∴四边形BOCE是平行四边形,∵四边形ABCD是矩形,∴OB=OC,∴四边形BOCE是菱形.∴OE与BC垂直平分,∴EF=12AD=12x,OE∥AB,∴四边形AOEB是平行四边形,∴OE=AB=2x,∴CF=12OE=x.∴tan∠EDC=EFDF=122xx x=16.故选:B.【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及解直角三角形,解题的关键是熟练掌握矩形的性质和菱形的判定与性质,属于中考常考题型.16.如图,一架飞机在点A处测得水平地面上一个标志物P的俯角为α,水平飞行m千米后到达点B处,又测得标志物P的俯角为β,那么此时飞机离地面的高度为()A .cot cot m αβ-千米B .cot cot m βα-千米C .tan tan m αβ-千米 D .tan tan m βα-千米【答案】A【解析】【分析】根据锐角三角函数的概念进行作答.【详解】在P 点做一条直线垂直于直线AB 且交于点O ,由锐角三角函数知,AO=PO cot α,BO=PO cot β,又AB=m=AO-BO= PO cot α- PO cot β= cot cot m αβ-. 所以答案选A. 【点睛】 本题考查了锐角三角函数的概念,熟练掌握锐角三角函数是本题解题关键.17.如图,已知⊙O 上三点A ,B ,C ,半径OC=1,∠ABC=30°,切线PA 交OC 延长线于点P ,则PA 的长为( )A .2B 3C 2D .12【答案】B【解析】【分析】 连接OA ,由圆周角定理可求出∠AOC=60°,再根据∠AOC 的正切即可求出PA 的值.【详解】连接OA ,∵∠ABC=30°,∴∠AOC=60°,∵PA 是圆的切线,∴∠PAO=90°,∵tan ∠AOC =PA OA, ∴PA= tan60°3.故选B.【点睛】本题考查了圆周角定理、切线的性质及锐角三角函数的知识,根据圆周角定理可求出∠AOC=60°是解答本题的关键.18.如图,河坝横断面的迎水坡AB的坡比为3:4,BC=6m,则坡面AB的长为()A.6m B.8m C.10m D.12m【答案】C【解析】【分析】迎水坡AB的坡比为3:4得出3tan4BAC∠=,再根据BC=6m得出AC的值,再根据勾股定理求解即可.【详解】由题意得3 tan4BAC∠=∴468tan3BCAC mBAC==⨯=∠∴22228610AB AC BC m=+=+=故选:C.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,把坡比转化为三角函数值是关键.19.如图,在Rt△ABC内有边长分别为a,b,c的三个正方形.则a、b、c满足的关系式是()A .b=a+cB .b=acC .b 2=a 2+c 2D .b=2a=2c【答案】A【解析】【分析】 利用解直角三角形知识.在边长为a 和b 两正方形上方的两直角三角形中由正切可得a b c b a c-=-,化简得b =a +c ,故选A. 【详解】请在此输入详解!20.如图,△ABC 的外接圆是⊙O ,半径AO=5,sinB=25,则线段AC 的长为( )A .1B .2C .4D .5【答案】C【解析】【分析】 首先连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,又由⊙O 的半径是5,sinB=25,即可求得答案. 【详解】解:连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,∵∠B 和∠D 所对的弧都为弧AC ,∴∠B=∠D ,即sinB=sinD=25, ∵半径AO=5,∴CD=10,∴2 sin105AC ACDCD===,∴AC=4,故选:C.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,以及三角函数的内容,注意到直径所对的圆周角是直角是解题的关键.。
中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案解析
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中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案解析一、锐角三角函数1.某地是国家AAAA 级旅游景区,以“奇山奇水奇石景,古賨古洞古部落”享誉巴渠,被誉为 “小九寨”.端坐在观音崖旁的一块奇石似一只“啸天犬”,昂首向天,望穿古今.一个周末,某数学兴趣小组的几名同学想测出“啸天犬”上嘴尖与头顶的距离.他们把蹲着的“啸天犬”抽象成四边形ABCD ,想法测出了尾部C 看头顶B 的仰角为40o ,从前脚落地点D 看上嘴尖A 的仰角刚好60o ,5CB m =, 2.7CD m =.景区管理员告诉同学们,上嘴尖到地面的距离是3m .于是,他们很快就算出了AB 的长.你也算算?(结果精确到0.1m .参考数据:400.64400.77400.84sin cos tan ︒≈︒≈︒≈,,.2 1.41,3 1.73≈≈)【答案】AB 的长约为0.6m . 【解析】 【分析】作BF CE ⊥于F ,根据正弦的定义求出BF ,利用余弦的定义求出CF ,利用正切的定义求出DE ,结合图形计算即可. 【详解】解:作BF CE ⊥于F ,在Rt BFC ∆中, 3.20BF BC sin BCF ⋅∠≈=,3.85CF BC cos BCF ⋅∠≈=,在Rt ADE ∆E 中,3 1.73tan 3AB DE ADE ===≈∠, 0.200.58BH BF HF AH EF CD DE CF ∴+=﹣=,==﹣=由勾股定理得,22BH AH 0.6(m)AB =+≈, 答:AB 的长约为0.6m .【点睛】考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,掌握仰角俯角的概念、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.2.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,,,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF∴AB=BE AB=AF∴AF=AB=BE∵AD//BC∴ABEF为平行四边形又AB=BE∴ABEF为菱形(2)作PH⊥AD于H由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5∴tan∠ADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数3.如图,PB为☉O的切线,B为切点,过B作OP的垂线BA,垂足为C,交☉O于点A,连接PA,AO.并延长AO交☉O于点E,与PB的延长线交于点D.(1)求证:PA是☉O的切线;(2)若=,且OC=4,求PA的长和tan D的值.【答案】(1)证明见解析;(2)PA =3,tan D=.【解析】试题分析: (1)连接OB,先由等腰三角形的三线合一的性质可得:OP是线段AB的垂直平分线,进而可得:PA=PB,然后证明△PAO≌△PBO,进而可得∠PBO=∠PAO,然后根据切线的性质可得∠PBO=90°,进而可得:∠PAO=90°,进而可证:PA是⊙O的切线;(2)连接BE,由,且OC=4,可求AC,OA的值,然后根据射影定理可求PC的值,从而可求OP的值,然后根据勾股定理可求AP的值.试题解析:(1)连接OB,则OA=OB,∵OP⊥AB,∴AC=BC,∴OP是AB的垂直平分线,∴PA=PB,在△PAO和△PBO中,∵,∴△PAO≌△PBO(SSS)∴∠PBO=∠PAO,PB=PA,∵PB为⊙O的切线,B为切点,∴∠PBO=90°,∴∠PAO=90°,即PA⊥OA,∴PA是⊙O的切线;(2)连接BE ,∵,且OC=4,∴AC=6,∴AB=12,在Rt △ACO 中,由勾股定理得:AO=,∴AE=2OA=4,OB=OA=2,在Rt △APO 中,∵AC ⊥OP ,∴AC 2=OC PC ,解得:PC=9,∴OP=PC+OC=13, 在Rt △APO 中,由勾股定理得:AP==3.易证,所以,解得, 则,在中,.考点:1.切线的判定与性质;2.相似三角形的判定与性质;3.解直角三角形.4.(本题满分14分,第(1)小题满分4分,第(2)小题满分5分,第(3)小题满分5分)已知:如图,AB 是半圆O 的直径,弦//CD AB ,动点P 、Q 分别在线段OC 、CD 上,且DQ OP =,AP 的延长线与射线OQ 相交于点E 、与弦CD 相交于点F (点F 与点C 、D 不重合),20AB =,4cos 5AOC ∠=.设OP x =,CPF ∆的面积为y .(1)求证:AP OQ =;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出它的定义域; (3)当OPE ∆是直角三角形时,求线段OP 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)236030050(10)13x x y x x -+=<<;(3)8OP =【解析】 【分析】(1)证明线段相等的方法之一是证明三角形全等,通过分析已知条件,OP DQ =,联结OD 后还有OA DO =,再结合要证明的结论AP OQ =,则可肯定需证明三角形全等,寻找已知对应边的夹角,即POA QDO ∠=∠即可;(2)根据PFC ∆∽PAO ∆,将面积转化为相似三角形对应边之比的平方来求;(3)分成三种情况讨论,充分利用已知条件4cos 5AOC ∠=、以及(1)(2)中已证的结论,注意要对不符合(2)中定义域的答案舍去. 【详解】(1)联结OD ,∵OC OD =, ∴OCD ODC ∠=∠, ∵//CD AB , ∴OCD COA ∠=∠, ∴POA QDO ∠=∠. 在AOP ∆和ODQ ∆中,{OP DQPOA QDO OA DO=∠=∠=, ∴AOP ∆≌ODQ ∆, ∴AP OQ =;(2)作PH OA ⊥,交OA 于H , ∵4cos 5AOC ∠=, ∴4455OH OP x ==,35PH x =, ∴132AOP S AO PH x ∆=⋅=. ∵//CD AB , ∴PFC ∆∽PAO ∆, ∴2210()()AOPy CP x S OP x∆-==, ∴2360300x x y x-+=,当F 与点D 重合时,∵42cos 210165CD OC OCD =⋅∠=⨯⨯=, ∴101016x x =-,解得5013x =,∴2360300x x y x-+=50(10)13x <<; (3)①当90OPE ∠=o 时,90OPA ∠=o , ∴4cos 1085OP OA AOC =⋅∠=⨯=; ②当90POE ∠=o 时,1010254cos cos 25OC CQ QCO AOC ====∠∠,∴252OP DQ CD CQ CD ==-=-2571622=-=, ∵501013OP <<, ∴72OP =(舍去); ③当90PEO ∠=o 时,∵//CD AB , ∴AOQ DQO ∠=∠, ∵AOP ∆≌ODQ ∆, ∴DQO APO ∠=∠, ∴AOQ APO ∠=∠,∴90AEO AOP ∠=∠=o ,此时弦CD 不存在,故这种情况不符合题意,舍去; 综上,线段OP 的长为8.5.如图,AB 是⊙O 的直径,E 是⊙O 上一点,C 在AB 的延长线上,AD ⊥CE 交CE 的延长线于点D ,且AE 平分∠DAC . (1)求证:CD 是⊙O 的切线;(2)若AB =6,∠ABE =60°,求AD 的长.【答案】(1)详见解析;(2)92【解析】 【分析】(1)利用角平分线的性质得到∠OAE =∠DAE ,再利用半径相等得∠AEO =∠OAE ,等量代换即可推出OE ∥AD ,即可解题,(2)根据30°的三角函数值分别在Rt △ABE 中,AE =AB·cos30°,在Rt△ADE中,AD=cos30°×AE即可解题.【详解】证明:如图,连接OE,∵AE平分∠DAC,∴∠OAE=∠DAE.∵OA=OE,∴∠AEO=∠OAE.∴∠AEO=∠DAE.∴OE∥AD.∵DC⊥AC,∴OE⊥DC.∴CD是⊙O的切线.(2)解:∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∠ABE=60°.∴∠EAB=30°,在Rt△ABE中,AE=AB·cos30°333在Rt△ADE中,∠DAE=∠BAE=30°,∴AD=cos30°3339 2 .【点睛】本题考查了特殊的三角函数值的应用,切线的证明,中等难度,利用特殊的三角函数表示出所求线段是解题关键.6.如图,在平面直角坐标系中,直线DE交x轴于点E(30,0),交y轴于点D(0,40),直线AB:y=13x+5交x轴于点A,交y轴于点B,交直线DE于点P,过点E作EF⊥x轴交直线AB于点F,以EF为一边向右作正方形EFGH.(1)求边EF的长;(2)将正方形EFGH沿射线FB10个单位的速度匀速平移,得到正方形E1F1G1H1,在平移过程中边F1G1始终与y轴垂直,设平移的时间为t秒(t>0).①当点F1移动到点B时,求t的值;②当G1,H1两点中有一点移动到直线DE上时,请直接写出此时正方形E1F1G1H1与△APE重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=10,∴当点F 1移动到点B 时,t =101010÷=10; ②当点H 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t , 在Rt △F'NF 中,NF NF '=13, ∴FN =t ,F'N =3t , ∵MH'=FN =t ,EM =NG'=15﹣F'N =15﹣3t , 在Rt △DMH'中,43MH EM '=, ∴41533t t =-, ∴t =4,∴EM =3,MH'=4,∴S =1451023(12)11248⨯+⨯=; 当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'10, ∵PF =10 ∴PF'10t ﹣10, 在Rt △F'PK 中,13PK F K =', ∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9, 在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120. 【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.7.如图,AB 是⊙O 的直径,PA 、PC 与⊙O 分别相切于点A ,C ,PC 交AB 的延长线于点D ,DE ⊥PO 交PO 的延长线于点E . (1)求证:∠EPD=∠EDO ; (2)若PC=3,tan ∠PDA=34,求OE 的长.【答案】(1)见解析;(25. 【解析】 【分析】(1)由切线的性质即可得证.(2)连接OC ,利用tan ∠PDA=34,可求出CD=2,进而求得OC=32,再证明△OED ∽△DEP ,根据相似三角形的性质和勾股定理即可求出OE 的长. 【详解】(1)证明:∵PA ,PC 与⊙O 分别相切于点A ,C , ∴∠APO=∠CPO, PA ⊥AO , ∵DE ⊥PO ,∴∠PAO=∠E=90°, ∵∠AOP=∠EOD , ∴∠APO=∠EDO , ∴∠EPD=∠EDO. (2)连接OC , ∴PA=PC=3,∵tan ∠PDA=34, ∴在Rt △PAD 中,AD=4,PD=22PA AD +=5, ∴CD=PD-PC=5-3=2, ∵tan ∠PDA=34, ∴在Rt △OCD 中, OC=32, OD=22OC CD +=52, ∵∠EPD=∠ODE ,∠OCP=∠E=90°, ∴△OED ∽△DEP ,∴PD DO =PE DE =DEOE =2, ∴DE=2OE,在Rt △OED 中,OE 2+DE 2=OD 2,即5OE 2=252⎛⎫ ⎪⎝⎭=254,∴OE=5.【点睛】本题考查了切线的性质;锐角三角函数;勾股定理和相似三角形的判定与性质,充分利用tan ∠PDA=34,得线段的长是解题关键.8.如图,已知二次函数212y x bx c =++的图象经过点A (-3,6),并与x 轴交于点B (-1,0)和点C ,顶点为点P . (1)求这个二次函数解析式;(2)设D 为x 轴上一点,满足∠DPC =∠BAC ,求点D 的坐标;(3)作直线AP ,在抛物线的对称轴上是否存在一点M ,在直线AP 上是否存在点N ,使AM +MN 的值最小?若存在,求出M 、N 的坐标:若不存在,请说明理由.【答案】(1)点C坐标为(3,0),点P(1,-2);(2)点P(7,0);(3)点N(-7 5,145).【解析】【分析】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式,即可求解;(2)利用S△ABC= 12×AC×BH=12×BC×y A,求出sinα=222105BHAB==,则tanα=12,在△PMD中,tanα= MDPM=1222x=+,即可求解;(3)作点A关于对称轴的对称点A′(5,6),过点A′作A′N⊥AP分别交对称轴与点M、交AP于点N,此时AM+MN最小,即可求解.【详解】(1)将点A、B坐标代入二次函数表达式得:9633212bb c⎧=-+⎪⎪⎨⎪=--+⎪⎩,解得:132bc=-⎧⎪⎨=-⎪⎩,故:抛物线的表达式为:y=12x2-x-32,令y=0,则x=-1或3,令x=0,则y=-32,故点C坐标为(3,0),点P(1,-2);(2)过点B作BH⊥AC交于点H,过点P作PG⊥x轴交于点G,设:∠DPC=∠BAC=α,由题意得:AB=210,AC=62,BC=4,PC=22,S△ABC=12×AC×BH=12×BC×y A,解得:BH=22,sinα=BHAB=22210=5,则tanα=12,由题意得:GC=2=PG,故∠PCB=45°,延长PC,过点D作DM⊥PC交于点M,则MD=MC=x,在△PMD中,tanα=MDPM=22x+=12,解得:x=22,则CD=2x=4,故点P(7,0);(3)作点A关于对称轴的对称点A′(5,6),过点A′作A′N⊥AP分别交对称轴与点M、交AP于点N,此时AM+MN最小,直线AP表达式中的k值为:84-=-2,则直线A′N表达式中的k值为12,设直线A′N的表达式为:y=12x+b,将点A′坐标代入上式并求解得:b=72,故直线A′N的表达式为:y=12x+72…①,当x=1时,y=4,故点M(1,4),同理直线AP的表达式为:y=-2x…②,联立①②两个方程并求解得:x=-75,故点N(-75,145).【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等知识,其中(3),利用对称点求解最小值,是此类题目的一般方法.9.如图所示的是一个地球仪及它的平面图,在平面图中,点A 、B 分别为地球仪的南、北极点,直线AB 与放置地球仪的平面交于点D ,所夹的角度约为67°,半径OC 所在的直线与放置它的平面垂直,垂足为点E ,DE =15cm ,AD =14cm .(1)求半径OA 的长(结果精确到0.1cm ,参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,tan67°≈2.36)(2)求扇形BOC 的面积(π取3.14,结果精确到1cm )【答案】(1)半径OA 的长约为24.5cm ;(2)扇形BOC 的面积约为2822cm . 【解析】 【分析】(1)在Rt △ODE 中,DE=15,∠ODE=67°,根据∠ODE 的余弦值,即可求得OD 长,减去AD 即为OA .(2)用扇形面积公式即可求得. 【详解】(1)在Rt △ODE 中,15cm DE =,67ODE ∠=︒. ∵cos DEODE DO∠=, ∴150.39OD ≈, ∴()384614245cm OA OD AD =-≈-≈.., 答:半径OA 的长约为24.5cm . (2)∵67ODE ∠=︒, ∴157BOC ∠=︒, ∴2360BOCn r S π=扇形 2157 3.1424.52360⨯⨯≈()2822cm ≈.答:扇形BOC 的面积约为2822cm . 【点睛】此题主要考查了解直角三角形的应用,本题把实际问题转化成数学问题,利用三角函数中余弦定义来解题是解题关键.10.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD 的边AB 在x 轴上,点B 坐标(﹣6,0),点C 在y 轴正半轴上,且cos B =35,动点P 从点C 出发,以每秒一个单位长度的速度向D 点移动(P 点到达D 点时停止运动),移动时间为t 秒,过点P 作平行于y 轴的直线l 与菱形的其它边交于点Q . (1)求点D 坐标;(2)求△OPQ 的面积S 关于t 的函数关系式,并求出S 的最大值; (3)在直线l 移动过程中,是否存在t 值,使S =320ABCDS 菱形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)点D 的坐标为(10,8).(2)S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…,S 的最大值为503.(3)3或7. 【解析】 【分析】(1)在Rt △BOC 中,求BC,OC,根据菱形性质再求D 的坐标;(2)分两种情况分析:①当0≤t ≤4时和②当4<t ≤10时,根据面积公式列出解析式,再求函数的最值;(3)分两种情况分析:当0≤t ≤4时,4t =12,;当4<t ≤10时,22201233t t -+= 【详解】解:(1)在Rt △BOC 中,∠BOC =90°,OB =6,cos B =35, 10cos OBBC B∴== 228OC BC OB ∴=-=∵四边形ABCD 为菱形,CD ∥x 轴,∴点D 的坐标为(10,8).(2)∵AB =BC =10,点B 的坐标为(﹣6,0),∴点A 的坐标为(4,0). 分两种情况考虑,如图1所示. ①当0≤t ≤4时,PQ =OC =8,OQ =t ,∴S =12PQ •OQ =4t , ∵4>0,∴当t =4时,S 取得最大值,最大值为16;②当4<t ≤10时,设直线AD 的解析式为y =kx +b (k ≠0), 将A (4,0),D (10,8)代入y =kx +b ,得:4k b 010k b 8+=⎧⎨+=⎩,解得:4k 316b 3⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴直线AD 的解析式为41633y x =-. 当x =t 时,41633y t =-, 41648(10)333PQ t t ⎛⎫∴=--=- ⎪⎝⎭21220233S PQ OP t t ∴=⋅=-+ 22202502(5),033333S t t t =-+=--+-<Q ∴当t =5时,S 取得最大值,最大值为503. 综上所述:S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…,S 的最大值为503.(3)S 菱形ABCD =AB •OC =80. 当0≤t ≤4时,4t =12, 解得:t =3; 当4<t ≤10时,222033t t -+=12, 解得:t 1=5(舍去),t 2=. 综上所述:在直线l 移动过程中,存在t 值,使S =320ABCD S 菱形,t 的值为3或.【点睛】考核知识点:一次函数和二次函数的最值问题.数形结合,分类讨论是关键.11.超速行驶是引发交通事故的主要原因.上周末,小明和三位同学尝试用自己所学的知识检测车速,如图,观测点设在到万丰路(直线AO)的距离为120米的点P处.这时,一辆小轿车由西向东匀速行驶,测得此车从A处行驶到B处所用的时间为5秒且∠APO=60°,∠BPO=45°.(1)求A、B之间的路程;(2)请判断此车是否超过了万丰路每小时65千米的限制速度?请说明理由.(参考数≈≈).据:2 1.414,3 1.73【答案】【小题1】73.2【小题2】超过限制速度.【解析】AB=-73.2 (米).…6分解:(1)100(31)(2) 此车制速度v==18.3米/秒12.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,7,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在CA′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ =72;(3)存在,S 四边形PA 'B ′Q =33【解析】 【分析】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2,进而得到BC 3=∠A 'BC =90°,可得cos ∠A 'CB 3'BC A C ==∠A 'CB =30°,∠ACA '=60°; (2)根据M 为A 'B '的中点,即可得出∠A =∠A 'CM ,进而得到PB 3=32=,依据tan ∠Q =tan ∠A 3=BQ =BC 3=2,进而得出PQ =PB +BQ 72=; (3)依据S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,而S △PCQ 12=PQ ×BC 3=,利用几何法即可得到S △PCQ 的最小值=3,即可得到结论. 【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2. ∵∠ACB =90°,AB 7=AC =2,∴BC 3=∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 3'BC A C ==∴∠A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A 3=∴PB 3=32=. ∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A 3=∴BQ =BC3=2,∴PQ =PB +BQ 72=; (3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3∴S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC 3=, 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB重合时,CG最小,∴CG min3=,PQ min=23,∴S△PCQ的最小值=3,S四边形-;PA'B'Q=33【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.13.现有一个“Z“型的工件(工件厚度忽略不计),如图所示,其中AB为20cm,BC为60cm,∠ABC=90,∠BCD=60°,求该工件如图摆放时的高度(即A到CD的距离).(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.73)【答案】工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【解析】【分析】过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,由∠CQP=∠AQB、∠CPQ=∠B=90°知∠A=∠C =60°,在△ABQ中求得分别求得AQ、BQ的长,结合BC知CQ的长,在△CPQ中可得PQ,根据AP=AQ+PQ得出答案.【详解】解:如图,过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,∵∠CQP=∠AQB,∠CPQ=∠B=90°,∴∠A=∠C=60°,在△ABQ中,∵AQ=(cm),BQ=AB tan A=20tan60°=20(cm),∴CQ=BC﹣BQ=60﹣20(cm),在△CPQ中,∵PQ=CQ sin C=(60﹣20)sin60°=30(﹣1)cm,∴AP=AQ+PQ=40+30(﹣1)≈61.9(cm),答:工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【点睛】本题主要考查解直角三角形的应用,熟练掌握三角函数的定义求得相关线段的长度是解题的关键.14.如图,AB为⊙O的直径,P是BA延长线上一点,CG是⊙O的弦∠PCA=∠ABC,CG⊥AB,垂足为D(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)求证:PA AD PC CD;(3)过点A作AE∥PC交⊙O于点E,交CD于点F,连接BE,若sin∠P=35,CF=5,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2)BE=12.【解析】【分析】(1)连接OC,由PC切⊙O于点C,得到OC⊥PC,于是得到∠PCA+∠OCA=90°,由AB为⊙O的直径,得到∠ABC+∠OAC=90°,由于OC=OA,证得∠OCA=∠OAC,于是得到结论;(2)由AE∥PC,得到∠PCA=∠CAF根据垂径定理得到弧AC=弧AG,于是得到∠ACF=∠ABC,由于∠PCA=∠ABC,推出∠ACF=∠CAF,根据等腰三角形的性质得到CF=AF,在R t△AFD中,AF=5,sin∠FAD=35,求得FD=3,AD=4,CD=8,在R t△OCD中,设OC=r,根据勾股定理得到方程r2=(r-4)2+82,解得r=10,得到AB=2r=20,由于AB为⊙O的直径,得到∠AEB=90°,在R t△ABE中,由sin∠EAD=35,得到BEAB=35,于是求得结论.【详解】(1)证明:连接OC,∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC,∴∠PCO=90°,∴∠PCA+∠OCA=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠OAC=90°,∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,∴∠PCA=∠ABC;(2)解:∵AE∥PC,∴∠PCA=∠CAF,∵AB⊥CG,∴弧AC=弧AG,∴∠ACF=∠ABC,∵∠PCA=∠ABC,∴∠ACF=∠CAF,∴CF=AF,∵CF=5,∴AF=5,∵AE∥PC,∴∠FAD=∠P,∵sin∠P=35,∴sin∠FAD=35,在R t△AFD中,AF=5,sin∠FAD=35,∴FD=3,AD=4,∴CD=8,在R t△OCD中,设OC=r,∴r2=(r﹣4)2+82,∴r=10,∴AB=2r=20,∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°,在R t△ABE中,∵sin∠EAD=35,∴35BEAB,∵AB=20,∴BE=12.【点睛】本题考查切线的性质,锐角三角函数,圆周角定理,等腰三角形的性质,解题关键是连接OC构造直角三角形.15.已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=43,过A,D两点作⊙O,交AB于点E,(1)求弦AD的长;(2)如图1,当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点,连接DM交AB于点N,求当ON 等于多少时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形?(3)如图2,当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时,过D作DH⊥AB(垂足为H)并交⊙O于点P,问:当⊙O变动时DP﹣DQ的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.【答案】(1)23(2)当ON等于13﹣1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形(3)不变,理由见解析【解析】【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长;(2)连DE、ME,易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,根据垂径定理得推论得OE⊥DM,易得到△ADC为等边三角形,得∠CAD=60°,则∠DAO=30°,∠DON=60°,然后根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=1233;当MD=ME,DE为底边,作DH⊥AE,由于3∠DAE=30°,得到3,∠DEA=60°,DE=2,于是OE=DE=2,OH=1,又∠M=∠DAE=30°,MD=ME,得到∠MDE=75°,则∠ADM=90°-75°=15°,可得到∠DNO=45°,根据等腰直角三角形的性质得到;(3)连AP 、AQ ,DP ⊥AB ,得AC ∥DP ,则∠PDB=∠C=60°,再根据圆周角定理得∠PAQ=∠PDB ,∠AQC=∠P ,则∠PAQ=60°,∠CAQ=∠PAD ,易证得△AQC ≌△APD ,得到DP=CQ ,则DP-DQ=CQ-DQ=CD ,而△ADC 为等边三角形,DP-DQ 的值.【详解】解:(1)∵∠BAC =90°,点D 是BC 中点,BC =∴AD =12BC = (2)连DE 、ME ,如图,∵DM >DE ,当ED 和EM 为等腰三角形EDM 的两腰,∴OE ⊥DM ,又∵AD =AC ,∴△ADC 为等边三角形,∴∠CAD =60°,∴∠DAO =30°,∴∠DON =60°,在Rt △ADN 中,DN =12AD ,在Rt △ODN 中,ON DN =1, ∴当ON 等于1时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;当MD =ME ,DE 为底边,如图3,作DH ⊥AE ,∵AD =∠DAE =30°,∴DH∠DEA =60°,DE =2,∴△ODE 为等边三角形,∴OE =DE =2,OH =1,∵∠M =∠DAE =30°,而MD =ME ,∴∠MDE =75°,∴∠ADM =90°﹣75°=15°,∴∠DNO =45°,∴△NDH 为等腰直角三角形,∴NH =DH∴ON ﹣1;综上所述,当ON 等于11时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;(3)当⊙O 变动时DP ﹣DQ 的值不变,DP ﹣DQ =.理由如下:连AP、AQ,如图2,∵∠C=∠CAD=60°,而DP⊥AB,∴AC∥DP,∴∠PDB=∠C=60°,又∵∠PAQ=∠PDB,∴∠PAQ=60°,∴∠CAQ=∠PAD,∵AC=AD,∠AQC=∠P,∴△AQC≌△APD,∴DP=CQ,∴DP﹣DQ=CQ﹣DQ=CD=23.【点睛】本题考查了垂径定理和圆周角定理:平分弧的直径垂直弧所对的弦;在同圆和等圆中,相等的弧所对的圆周角相等.也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系.。
济南备战中考数学二轮 锐角三角函数 专项培优易错试卷(1)
![济南备战中考数学二轮 锐角三角函数 专项培优易错试卷(1)](https://img.taocdn.com/s3/m/da1860688bd63186bdebbc8e.png)
一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在△ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合).过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF.(1)如图1,请直接写出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF﹣AE|=2,EF=23,当△POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长.【答案】(1)OF =OE;(2)OF⊥EK,OF=OE,理由见解析;(3)OP的长为62或23.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF﹣AE|=2,3AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠3∴∠FEK=30°,∠EKF=60°,∴EK=2FK=4,OF=12EK=2,∵△OPF是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2,在Rt△PHF中,PH=12PF=1,3OH=23∴()2212362+-=如图4中,点P 在线段OC 上,当PO=PF 时,∠POF=∠PFO=30°, ∴∠BOP=90°, ∴OP=33OE=233, 综上所述:OP 的长为62 或233. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2.某条道路上通行车辆限速60千米/时,道路的AB 段为监测区,监测点P 到AB 的距离PH 为50米(如图).已知点P 在点A 的北偏东45°方向上,且在点B 的北偏西60°方向上,点B 在点A 的北偏东75°方向上,那么车辆通过AB 段的时间在多少秒以内,可认定为超速?(参考数据:3≈1.7,2≈1.4).【答案】车辆通过AB 段的时间在8.1秒以内,可认定为超速 【解析】分析:根据点到直线的距离的性质,构造直角三角形,然后利用解直角三角形的应用,解直角三角形即可.详解:如图,由题意知∠CAB=75°,∠CAP=45°,∠PBD=60°,∴∠PAH=∠CAB–∠CAP=30°,∵∠PHA=∠PHB=90°,PH=50,∴AH=tan PH PAH∠=3=503,∵AC∥BD,∴∠ABD=180°–∠CAB=105°,∴∠PBH=∠ABD–∠PBD=45°,则PH=BH=50,∴AB=AH+BH=503+50,∵60千米/时=503米/秒,∴时间503503+=3+33≈8.1(秒),即车辆通过AB段的时间在8.1秒以内,可认定为超速.点睛:该题考查学生通过构建直角三角形,利用某个度数的三角函数值求出具体边长,即实际路程,并进行判断相关的量。
济南全国中考数学锐角三角函数的综合中考真题汇总
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,△ABC 内接于⊙O ,2,BC AB AC ==,点D 为AC 上的动点,且10cos B =. (1)求AB 的长度; (2)在点D 运动的过程中,弦AD 的延长线交BC 的延长线于点E ,问AD•AE 的值是否变化?若不变,请求出AD•AE 的值;若变化,请说明理由.(3)在点D 的运动过程中,过A 点作AH ⊥BD ,求证:BH CD DH =+.【答案】(1) 10AB;(2) 10AD AE ⋅=;(3)证明见解析.【解析】 【分析】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,由垂径定理可得BF=1,再根据已知结合RtΔAFB 即可求得AB 长;(2)连接DG ,则可得AG 为⊙O 的直径,继而可证明△DAG ∽△FAE ,根据相似三角形的性质可得AD•AE=AF•AG ,连接BG ,求得AF=3,FG=13,继而即可求得AD•AE 的值; (3)连接CD ,延长BD 至点N ,使DN=CD ,连接AN ,通过证明△ADC ≌△ADN ,可得AC=AN ,继而可得AB=AN ,再根据AH ⊥BN ,即可证得BH=HD+CD. 【详解】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,∵AB=AC ,AF ⊥BC ,∴BF=CF=12BC=1, 在RtΔAFB 中,BF=1,∴AB=10cos 10BF B == (2)连接DG ,∵AF ⊥BC ,BF=CF ,∴AG 为⊙O 的直径,∴∠ADG=∠AFE=90°,又∵∠DAG=∠FAE ,∴△DAG ∽△FAE , ∴AD :AF=AG :AE ,∴AD•AE=AF•AG ,连接BG ,则∠ABG=90°,∵BF ⊥AG ,∴BF 2=AF•FG ,∵22AB BF -=3, ∴FG=13,∴AD•AE=AF•AG=AF•(AF+FG)=3×10=10;3(3)连接CD,延长BD至点N,使DN=CD,连接AN,∵∠ADB=∠ACB=∠ABC,∠ADC+∠ABC=180°,∠ADN+∠ADB=180°,∴∠ADC=∠ADN,∵AD=AD,CD=ND,∴△ADC≌△ADN,∴AC=AN,∵AB=AC,∴AB=AN,∵AH⊥BN,∴BH=HN=HD+CD.【点睛】本题考查了垂径定理、三角函数、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2.已知:如图,在四边形 ABCD 中, AB∥CD,∠ACB =90°, AB=10cm, BC=8cm, OD 垂直平分 A C.点 P 从点 B 出发,沿 BA 方向匀速运动,速度为 1cm/s;同时,点 Q 从点 D 出发,沿 DC 方向匀速运动,速度为 1cm/s;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点P作 PE⊥AB,交 BC 于点 E,过点 Q 作 QF∥AC,分别交 AD, OD 于点 F, G.连接 OP,EG.设运动时间为 t ( s )(0<t<5),解答下列问题:(1)当 t 为何值时,点 E 在BAC 的平分线上?(2)设四边形 PEGO 的面积为 S(cm2) ,求 S 与 t 的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使四边形 PEGO 的面积最大?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;(4)连接 OE, OQ,在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使 OE⊥OQ?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4s t =;(2)PEGO S 四边形2315688t t =-++ ,(05)t <<;(3)52t =时,PEGO S 四边形取得最大值;(4)165t =时,OE OQ ⊥. 【解析】【分析】 (1)当点E 在∠BAC 的平分线上时,因为EP ⊥AB ,EC ⊥AC ,可得PE=EC ,由此构建方程即可解决问题.(2)根据S 四边形OPEG =S △OEG +S △OPE =S △OEG +(S △OPC +S △PCE -S △OEC )构建函数关系式即可. (3)利用二次函数的性质解决问题即可.(4)证明∠EOC=∠QOG ,可得tan ∠EOC=tan ∠QOG ,推出EC GQ OC OG =,由此构建方程即可解决问题.【详解】(1)在Rt △ABC 中,∵∠ACB=90°,AB=10cm ,BC=8cm ,∴=6(cm ),∵OD 垂直平分线段AC ,∴OC=OA=3(cm ),∠DOC=90°,∵CD ∥AB ,∴∠BAC=∠DCO ,∵∠DOC=∠ACB ,∴△DOC ∽△BCA , ∴AC AB BC OC CD OD ==, ∴61083CD OD==, ∴CD=5(cm ),OD=4(cm ),∵PB=t ,PE ⊥AB ,易知:PE=34t ,BE=54t , 当点E 在∠BAC 的平分线上时,∵EP ⊥AB ,EC ⊥AC ,∴PE=EC , ∴34t=8-54t , ∴t=4. ∴当t 为4秒时,点E 在∠BAC 的平分线上.(2)如图,连接OE ,PC .S 四边形OPEG =S △OEG +S △OPE =S △OEG +(S △OPC +S △PCE -S △OEC ) =1414153154338838252524524t t t t t ⎡⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯+⨯⨯-+⨯-⨯-⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣ =281516(05)33t t t -++<<. (3)存在. ∵28568(05)323S t t ⎛⎫=--+<< ⎪⎝⎭, ∴t=52时,四边形OPEG 的面积最大,最大值为683. (4)存在.如图,连接OQ .∵OE ⊥OQ ,∴∠EOC+∠QOC=90°,∵∠QOC+∠QOG=90°,∴∠EOC=∠QOG ,∴tan ∠EOC=tan ∠QOG , ∴EC GQ OC OG =, ∴358544345t t t -=-, 整理得:5t 2-66t+160=0, 解得165t =或10(舍弃) ∴当165t =秒时,OE ⊥OQ . 【点睛】本题属于四边形综合题,考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,多边形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.3.如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于H ,过CD 延长线上一点E 作⊙O 的切线交AB的延长线于切点为G,连接AG交CD于K.(1)求证:KE=GE;(2)若KG2=KD•GE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;(3)在(2)的条件下,若sinE=,AK=,求FG的长.【答案】(1)证明见解析;(2)AC∥EF,证明见解析;(3)FG= .【解析】试题分析:(1)如图1,连接OG.根据切线性质及CD⊥AB,可以推出∠KGE=∠AKH=∠GKE,根据等角对等边得到KE=GE;(2)AC与EF平行,理由为:如图2所示,连接GD,由∠KGE=∠GKE,及KG2=KD•GE,利用两边对应成比例且夹角相等的两三角形相似可得出△GKD与△EKG相似,又利用同弧所对的圆周角相等得到∠C=∠AGD,可推知∠E=∠C,从而得到AC∥EF;(3)如图3所示,连接OG,OC,先求出KE=GE,再求出圆的半径,根据勾股定理与垂径定理可以求解;然后在Rt△OGF中,解直角三角形即可求得FG的长度.试题解析:(1)如图1,连接OG.∵EG为切线,∴∠KGE+∠OGA=90°,∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,又∵OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,∴∠KGE=∠AKH=∠GKE,∴KE=GE.(2)AC∥EF,理由为连接GD,如图2所示.∵KG2=KD•GE,即,∴,又∵∠KGE=∠GKE,∴△GKD∽△EGK,∴∠E=∠AGD,又∵∠C=∠AGD,∴∠E=∠C,∴AC∥EF;(3)连接OG,OC,如图3所示,∵EG为切线,∴∠KGE+∠OGA=90°,∵CD⊥AB,∴∠AKH+∠OAG=90°,又∵OA=OG,∴∠OGA=∠OAG,∴∠KGE=∠AKH=∠GKE,∴KE=GE.∵sinE=sin∠ACH=,设AH=3t,则AC=5t,CH=4t,∵KE=GE,AC∥EF,∴CK=AC=5t,∴HK=CK-CH=t.在Rt △AHK 中,根据勾股定理得AH 2+HK 2=AK 2,即(3t )2+t 2=(2 )2,解得t= .设⊙O 半径为r ,在Rt △OCH 中,OC=r ,OH=r-3t ,CH=4t ,由勾股定理得:OH 2+CH 2=OC 2,即(r-3t )2+(4t )2=r 2,解得r= t=.∵EF 为切线,∴△OGF 为直角三角形,在Rt △OGF 中,OG=r=,tan ∠OFG=tan ∠CAH= , ∴FG=【点睛】此题考查了切线的性质,相似三角形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,锐角三角函数定义,圆周角定理,平行线的判定,以及等腰三角形的判定,熟练掌握定理及性质是解本题的关键.4.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8.(1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =.【解析】【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BO PD MO =,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32.【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =,∴4BO =,又∵4ABO S ∆=, ∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+,得044k =-+,解得1k =.故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒,∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,∴90POC ∠=︒,OP OC =,∴90POD EOC ∠+∠=︒,∴OPD EOC ∠=∠,∴POD OCE ∆≅∆,∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒,∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠,∴BT TO =,∵90BTO ∠=︒,∴90TPO TOP ∠+∠=︒,∵PO BM ⊥,∴90BNO ∠=︒,∴BQT TPO ∠=∠,∴QTB PTO ∆≅∆,∴QT TP =,PO BQ =,∴PQT QPT ∠=∠,∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =,∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠,∴KPB BPN ∠=∠,设KPB x ∠=︒,∴BPN x ∠=︒,∵2PMB KPB ∠=∠,∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠,∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠,tan tan OPD BMO ∠=∠,OD BO PD MO =,442t t t=+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==,∴CM y 轴, ∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BM OC , ∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=.故答案为32.【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.5.如图,在平面直角坐标系中,直线DE 交x 轴于点E (30,0),交y 轴于点D (0,40),直线AB :y =13x +5交x 轴于点A ,交y 轴于点B ,交直线DE 于点P ,过点E 作EF ⊥x 轴交直线AB 于点F ,以EF 为一边向右作正方形EFGH .(1)求边EF 的长;(2)将正方形EFGH 沿射线FB 个单位的速度匀速平移,得到正方形E 1F 1G 1H 1,在平移过程中边F 1G 1始终与y 轴垂直,设平移的时间为t 秒(t >0). ①当点F 1移动到点B 时,求t 的值;②当G 1,H 1两点中有一点移动到直线DE 上时,请直接写出此时正方形E 1F 1G 1H 1与△APE 重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=10,∴当点F1移动到点B时,t=1010=10;②当点H 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'的距离是10t , 在Rt △F'NF 中,NF NF '=13, ∴FN =t ,F'N =3t , ∵MH'=FN =t ,EM =NG'=15﹣F'N =15﹣3t , 在Rt △DMH'中,43MH EM '=, ∴41533t t =-, ∴t =4,∴EM =3,MH'=4,∴S =1451023(12)11248⨯+⨯=; 当点G 运动到直线DE 上时,F 点移动到F'10, ∵PF =10 ∴PF'10t ﹣10, 在Rt △F'PK 中,13PK F K =',∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9, 在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120. 【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.6.如图,在平面直角坐标系xOy 中,抛物线y =﹣14x 2+bx +c 与直线y =12x ﹣3分别交x 轴、y 轴上的B 、C 两点,设该抛物线与x 轴的另一个交点为点A ,顶点为点D ,连接CD 交x 轴于点E .(1)求该抛物线的表达式及点D 的坐标; (2)求∠DCB 的正切值;(3)如果点F 在y 轴上,且∠FBC =∠DBA +∠DCB ,求点F 的坐标.【答案】(1)21y 234x x =-+-,D (4,1);(2)13;(3)点F 坐标为(0,1)或(0,﹣18). 【解析】 【分析】 (1)y =12x ﹣3,令y =0,则x =6,令x =0,则y =﹣3,求出点B 、C 的坐标,将点B 、C 坐标代入抛物线y =﹣14x 2+bx+c ,即可求解; (2)求出则点E (3,0),EH =EB•sin ∠OBC 5CE =2,则CH 5解;(3)分点F 在y 轴负半轴和在y 轴正半轴两种情况,分别求解即可. 【详解】 (1)y =12x ﹣3,令y =0,则x =6,令x =0,则y =﹣3, 则点B 、C 的坐标分别为(6,0)、(0,﹣3),则c =﹣3,将点B坐标代入抛物线y=﹣14x2+bx﹣3得:0=﹣14×36+6b﹣3,解得:b=2,故抛物线的表达式为:y=﹣14x2+2x﹣3,令y=0,则x=6或2,即点A(2,0),则点D(4,1);(2)过点E作EH⊥BC交于点H,C、D的坐标分别为:(0,﹣3)、(4,1),直线CD的表达式为:y=x﹣3,则点E(3,0),tan∠OBC=3162OCOB==,则sin∠OBC5,则EH=EB•s in∠OBC5CE=2CH5则tan∠DCB=13 EHCH=;(3)点A、B、C、D、E的坐标分别为(2,0)、(6,0)、(0,﹣3)、(4,1)、(3,0),则BC=5∵OE=OC,∴∠AEC=45°,tan∠DBE=164-=12,故:∠DBE=∠OBC,则∠FBC=∠DBA+∠DCB=∠AEC=45°,①当点F在y轴负半轴时,过点F作FG⊥BG交BC的延长线与点G,则∠GFC =∠OBC =α,设:GF =2m ,则CG =GFtanα=m , ∵∠CBF =45°,∴BG =GF ,即:35+m =2m ,解得:m =35, CF =22GF CG +=5m =15, 故点F (0,﹣18); ②当点F 在y 轴正半轴时, 同理可得:点F (0,1);故:点F 坐标为(0,1)或(0,﹣18). 【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,其中(3),确定∠FBC =∠DBA+∠DCB =∠AEC =45°,是本题的突破口.7.如图,在ABC △中,10AC BC ==,3cos 5C =,点P 是BC 边上一动点(不与点,A C 重合),以PA 长为半径的P 与边AB 的另一个交点为D ,过点D 作DE CB ⊥于点E .()1当P 与边BC 相切时,求P 的半径;()2联结BP 交DE 于点F ,设AP 的长为x ,PF 的长为y ,求y 关于x 的函数解析式,并直接写出x 的取值范围;()3在()2的条件下,当以PE长为直径的Q与P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409;(2)()25880010x x xy x-+=<<;(3)1025-【解析】【分析】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=R10R-=45,即可求解;(2)PD∥BE,则EBPD=BFPF,即:2248805x x x yx y--+-=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=GP=BD,即:AB=DB+AD=AG+AD=45,即可求解.【详解】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=35,sinC=HPCP=R10R-=45,解得:R=409;(2)在△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,设AP=PD=x,∠A=∠ABC=β,过点B作BH⊥AC,则BH=ACsinC=8, 同理可得:CH=6,HA=4,AB=45,则:tan ∠CAB=2BP=()2284x +-=2880x x -+, DA=25x ,则BD=45-25x ,如下图所示,PA=PD ,∴∠PAD=∠CAB=∠CBA=β, tanβ=2,则55 EB=BDcosβ=(525)525x ,∴PD ∥BE ,∴EB PD =BFPF,即:2248805x x x y xy--+=,整理得:y=)2x 8x 800x 103x 20-+<<+;(3)以EP 为直径作圆Q 如下图所示,两个圆交于点G,则PG=PQ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D,GD为相交所得的公共弦,∵点Q时弧GD的中点,∴DG⊥EP,∵AG是圆P的直径,∴∠GDA=90°,∴EP∥BD,由(2)知,PD∥BC,∴四边形PDBE为平行四边形,∴AG=EP=BD,∴5设圆的半径为r,在△ADG中,55AG=2r,5551,则:55相交所得的公共弦的长为5【点睛】本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.8.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×207≈37.1,BC+CP=90+37.1=127.1.答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.9.如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A测得潜艇C的俯角为30°.位于军舰A正上方1000米的反潜直升机B侧得潜艇C的俯角为68°.试根据以上数据求出潜艇C离开海平面的下潜深度.(结果保留整数.参考数据:sin68°≈0.9,cos68°≈0.4,tan68°≈2.5,3≈1.7)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在Rt△ACD中表示出CD和在Rt△BCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解.试题解析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:∠ACD=30°,∠BCD=68°,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在Rt△ACD中,CD=tan AD ACD∠ =tan30x3x在Rt△BCD中,BD=CD•tan68°,∴325+x=3x•tan68°解得:x≈100米,∴潜艇C离开海平面的下潜深度为100米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解.视频10.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,,,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF∴AB=BE AB=AF∴AF=AB=BE∵AD//BC∴ABEF为平行四边形又AB=BE∴ABEF为菱形(2)作PH⊥AD于H由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5∴tan∠ADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数。
济南中考数学培优 易错 难题(含解析)之锐角三角函数
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(6分)某海域有A,B两个港口,B港口在A港口北偏西30°方向上,距A港口60海里,有一艘船从A港口出发,沿东北方向行驶一段距离后,到达位于B港口南偏东75°方向的C处,求该船与B港口之间的距离即CB的长(结果保留根号).【答案】.【解析】试题分析:作AD⊥BC于D,于是有∠ABD=45°,得到AD=BD=,求出∠C=60°,根据正切的定义求出CD的长,得到答案.试题解析:作AD⊥BC于D,∵∠EAB=30°,AE∥BF,∴∠FBA=30°,又∠FBC=75°,∴∠ABD=45°,又AB=60,∴AD=BD=,∵∠BAC=∠BAE+∠CAE=75°,∠ABC=45°,∴∠C=60°,在Rt△ACD中,∠C=60°,AD=,则tanC=,∴CD==,∴BC=.故该船与B港口之间的距离CB的长为海里.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.2.如图,在⊙O的内接三角形ABC中,∠ACB=90°,AC=2BC,过C作AB的垂线l交⊙O于另一点D,垂足为E.设P是上异于A,C的一个动点,射线AP交l于点F,连接PC与PD,PD交AB于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.3.(2013年四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是梯形,AB∥CD,点B(10,0),C(7,4).直线l经过A,D两点,且sin∠DAB=22.动点P在线段AB上从点A出发以每秒2个单位的速度向点B运动,同时动点Q从点B出发以每秒5个单位的速度沿B→C→D的方向向点D运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线A→D→C相交于点M,当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒(t>0),△MPQ的面积为S.(1)点A的坐标为,直线l的解析式为;(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N,试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.【答案】解:(1)(﹣4,0);y=x+4.(2)在点P、Q运动的过程中:①当0<t≤1时,如图1,过点C作CF⊥x轴于点F,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.过点Q作QE⊥x轴于点E,则BE=BQ•cos∠CBF=5t•35=3t.∴PE=PB﹣BE=(14﹣2t)﹣3t=14﹣5t,S=12PM•PE=12×2t×(14﹣5t)=﹣5t2+14t.②当1<t≤2时,如图2,过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t﹣5,PE=AF﹣AP﹣EF=11﹣2t﹣(5t﹣5)=16﹣7t.S=1 2PM•PE=12×2t×(16﹣7t)=﹣7t2+16t.③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,即(2t﹣4)+(5t﹣5)=7,解得t=167.当2<t<167时,如图3,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,S=12PM•MQ=12×4×(16﹣7t)=﹣14t+32.综上所述,点Q与点M相遇前S与t的函数关系式为()()225t14t0<t1S{7t16t1<t21614t322<t<7-+≤=-+≤⎛⎫-+ ⎪⎝⎭.(3)①当0<t≤1时,22749S5t14t5t55⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=75,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大.∴当t=1时,S有最大值,最大值为9.②当1<t≤2时,22864S7t16t7t77⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=87,∴当t=87时,S有最大值,最大值为647.③当2<t<167时,S=﹣14t+32∵k=﹣14<0,∴S随t的增大而减小.又∵当t=2时,S=4;当t=167时,S=0,∴0<S<4.综上所述,当t=87时,S有最大值,最大值为647.(4)t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.【解析】(1)利用梯形性质确定点D的坐标,由sin∠DAB=22,利用特殊三角函数值,得到△AOD为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点D的坐标,利用待定系数法求出直线l的解析式:∵C(7,4),AB∥CD,∴D(0,4).∵sin∠DAB=22,∴∠DAB=45°.∴OA=OD=4.∴A(﹣4,0).设直线l的解析式为:y=kx+b,则有4k b0{b4-+==,解得:k1{b4==.∴y=x+4.∴点A坐标为(﹣4,0),直线l的解析式为:y=x+4.(2)弄清动点的运动过程分别求解:①当0<t≤1时,如图1;②当1<t≤2时,如图2;③当2<t<167时,如图3.(3)根据(2)中求出的S表达式与取值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值.(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论:①如图4,点M在线段CD上,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,MN=DM=2t﹣4,由MN=MQ,得16﹣7t=2t﹣4,解得t=209.②如图5,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D,此时△QMN为等腰三角形,t=125.∴当t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.考点:一次函数综合题,双动点问题,梯形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,由实际问题列函数关系式,一次函数和二次函数的性质,等腰三角形的性质,分类思想的应用.4.如图,二次函数y=x2+bx﹣3的图象与x轴分别相交于A、B两点,点B的坐标为(3,0),与y轴的交点为C,动点T在射线AB上运动,在抛物线的对称轴l上有一定点D,其纵坐标为23,l与x轴的交点为E,经过A、T、D三点作⊙M.(1)求二次函数的表达式;(2)在点T的运动过程中,①∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值:若不是,请说明理由;②若MT=12AD,求点M的坐标;(3)当动点T在射线EB上运动时,过点M作MH⊥x轴于点H,设HT=a,当OH≤x≤OT 时,求y的最大值与最小值(用含a的式子表示).【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)①在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值②(0,)(3)见解析【解析】 【分析】(1)把点B 的坐标代入抛物线解析式求得系数b 的值即可;(2)①如图1,连接AD .构造Rt △AED ,由锐角三角函数的定义知,tan ∠DAE=.即∠DAE =60°,由圆周角定理推知∠DMT =2∠DAE =120°;②如图2,由已知条件MT =12AD ,MT =MD ,推知MD =12AD ,根据△ADT 的外接圆圆心M 在AD 的中垂线上,得到:点M 是线段AD 的中点时,此时AD 为⊙M 的直径时,MD =12AD .根据点A 、D 的坐标求得点M 的坐标即可; (3)如图3,作MH ⊥x 于点H ,则AH =HT =12AT .易得H (a ﹣1,0),T (2a ﹣1,0).由限制性条件OH≤x≤OT 、动点T 在射线EB 上运动可以得到:0≤a ﹣1≤x≤2a ﹣1.需要分类讨论:(i )当2111(1)211a a a -⎧⎨----⎩,即413a <,根据抛物线的增减性求得y的极值.(ii )当0112111(1)211a a a a <-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,根据抛物线的增减性求得y 的极值.(iii )当a ﹣1>1,即a >2时,根据抛物线的增减性求得y 的极值. 【详解】解:(1)把点B (3,0)代入y =x 2+bx ﹣3,得32+3b ﹣3=0, 解得b =﹣2,则该二次函数的解析式为:y =x 2﹣2x ﹣3; (2)①∠DMT 的度数是定值.理由如下: 如图1,连接AD .∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4. ∴抛物线的对称轴是直线x =1. 又∵点D的纵坐标为 ∴D (1,由y =x 2﹣2x ﹣3得到:y =(x ﹣3)(x+1), ∴A (﹣1,0),B (3,0). 在Rt △AED 中,tan ∠DAE=DE AE ==. ∴∠DAE =60°.∴∠DMT =2∠DAE =120°.∴在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值;②如图2,∵MT=12AD.又MT=MD,∴MD=12AD.∵△ADT的外接圆圆心M在AD的中垂线上,∴点M是线段AD的中点时,此时AD为⊙M的直径时,MD=12AD.∵A(﹣1,0),D(1,∴点M的坐标是(0(3)如图3,作MH⊥x于点H,则AH=HT=12 AT.又HT=a,∴H(a﹣1,0),T(2a﹣1,0).∵OH≤x≤OT,又动点T在射线EB上运动,∴0≤a﹣1≤x≤2a﹣1.∴0≤a﹣1≤2a﹣1.∴a≥1,∴2a﹣1≥1.(i)当2111(1)211aa a-⎧⎨----⎩,即14a3时,当x=a﹣1时,y最大值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a;当x=1时,y最小值=4.(ii)当0112111(1)211aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=1时,y最小值=﹣4.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=a﹣1时,y最小值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系;另外,解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解或错解.5.如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,连接BD ,将△ABD 绕B 点作顺时针方向旋转得到△A ′B ′D ′(B ′与B 重合),且点D ′刚好落在BC 的延长上,A ′D ′与CD 相交于点E . (1)求矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分(如图1中阴影部分A ′B ′CE )的面积;(2)将△A ′B ′D ′以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y 关于x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x ,使得△AA ′B ′成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x 的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)452;(2)详见解析;(3)使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32 秒、695- . 【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10,CD ′=B ′D ′﹣BC =2,由tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD 可求出CE ,即可计算△CED ′的面积,S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′; (2)分类讨论,当0≤x ≤115时和当115<x ≤4时,分别列出函数表达式; (3)分类讨论,当AB ′=A ′B ′时;当AA ′=A ′B ′时;当AB ′=AA ′时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)∵AB =6cm ,AD =8cm ,∴BD =10cm ,根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10cm ,CD ′=B ′D ′﹣BC =2cm ,∵tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD ∴682=CE ∴CE =32cm ,∴S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′=8634522222⨯-⨯÷=(cm 2); (2)①当0≤x <115时,CD ′=2x +2,CE =32(x +1), ∴S △CD ′E =32x 2+3x +32, ∴y =12×6×8﹣32x 2﹣3x ﹣32=﹣32x 2﹣3x +452; ②当115≤x ≤4时,B ′C =8﹣2x ,CE =43(8﹣2x ) ∴()214y 8223x =⨯-=83x 2﹣643x +1283. (3)①如图1,当AB ′=A ′B ′时,x =0秒; ②如图2,当AA ′=A ′B ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AN 2+A ′N 2=36,∴(6﹣245)2+(2x +185)2=36, 解得:x =6695-,x =6695--(舍去); ③如图2,当AB ′=AA ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AB 2+BB ′2=AN 2+A ′N 2∴36+4x 2=(6﹣245)2+(2x +185)2 解得:x =32. 综上所述,使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32秒、6695-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.6.在正方形ABCD中,AC是一条对角线,点E是边BC上的一点(不与点C重合),连接AE,将△ABE沿BC方向平移,使点B与点C重合,得到△DCF,过点E作EG⊥AC于点G,连接DG,FG.(1)如图,①依题意补全图;②判断线段FG与DG之间的数量关系与位置关系,并证明;(2)已知正方形的边长为6,当∠AGD=60°时,求BE的长.BE【答案】(1)①见解析,②FG=DG,FG⊥DG,见解析;(2)3【解析】【分析】(1)①补全图形即可,②连接BG,由SAS证明△BEG≌△GCF得出BG=GF,由正方形的对称性质得出BG=DG,得出FG=DG,在证出∠DGF=90°,得出FG⊥DG即可,(2)过点D作DH⊥AC,交AC于点H.由等腰直角三角形的性质得出DH=AH=2FG=DG=2GH=6,得出DF2DG=3Rt△DCF中,由勾股定理得出CF=3得出结果.【详解】解:(1)①补全图形如图1所示,②FG=DG,FG⊥DG,理由如下,连接BG,如图2所示,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°,∵EG⊥AC,∴∠EGC=90°,∴△CEG 是等腰直角三角形,EG =GC ,∴∠GEC =∠GCE =45°,∴∠BEG =∠GCF =135°,由平移的性质得:BE =CF ,在△BEG 和△GCF 中,BE CF BEG GCF EG CG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEG ≌△GCF (SAS ),∴BG =GF ,∵G 在正方形ABCD 对角线上,∴BG =DG ,∴FG =DG ,∵∠CGF =∠BGE ,∠BGE+∠AGB =90°,∴∠CGF+∠AGB =90°,∴∠AGD+∠CGF =90°,∴∠DGF =90°,∴FG ⊥DG.(2)过点D 作DH ⊥AC ,交AC 于点H .如图3所示,在Rt △ADG 中,∵∠DAC =45°,∴DH =AH =2在Rt △DHG 中,∵∠AGD =60°,∴GH 33236,∴DG =2GH =6,∴DF 2DG =3在Rt △DCF 中,CF ()22436-3∴BE =CF =3.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、解直角三角形的应用等知识;本题综合性强,证明三角形全等是解题的关键.7.在△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,点D是边BC上一点,连接AD,将线段AD绕点A 逆时针旋转90°,得到线段AE,连接DE.(1)如图①,当点E落在边BA的延长线上时,∠EDC=度(直接填空);(2)如图②,当点E落在边AC上时,求证:BD=12 EC;(3)当AB=22,且点E到AC的距离等于3﹣1时,直接写出tan∠CAE的值.【答案】(1)90;(2)详见解析;(3)633 tan11EAC-∠=【解析】【分析】(1)利用三角形的外角的性质即可解决问题;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.只要证明△BAD≌△PAE(SAS),提出BD=PE,再证明EC=2PE即可;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,可得EP3,EH=2PH=2x,由此FH=31,CF=33,由△BAD≌△PAE,得BD=EP3x,AE=AD,在Rt△ABG中, AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,故AE2=AD2=AF2+EF2,由勾股定理得AF=3tan∠EAF=23tan∠EAC=6-33.11【详解】(1)如图1中,∵∠EDC=∠B+∠BED,∠B=∠BED=45°,∴∠EDC=90°,故答案为90;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.∵∠DAE=∠BAP=90°,∴∠BAD=∠PAE,∵∠B=45°,∴∠B=∠APB=45°,∴AB=AP,∵AD=AE,∴△BAD≌△PAE(SAS),∴BD=PE,∠APE=∠B=45°,∴∠EPD=∠EPC=90°,∵∠C=30°,∴EC=2PE=2BD;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,∵∠EPH=90°,∠EHP=60°,∴EP=3x,EH=2PH=2x,∴FH=2x+3﹣1,CF=3FH=23x+3﹣3,∵△BAD≌△PAE,∴BD=EP=3x,AE=AD,在Rt△ABG中,∵AB=22,∴AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,∵AE2=AD2=AF2+EF2,∴22+(2﹣3x)2=(3﹣1)2+(4﹣23x﹣3+3)2,整理得:9x2﹣12x=0,解得x=43(舍弃)或0∴PH=0,此时E,P,H共点,∴AF=1+3,∴tan∠EAF=EFAF =3131-+=2﹣3.根据对称性可知当点E在AC的上方时,同法可得tan∠EAC=6-33.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.8.现有一个“Z“型的工件(工件厚度忽略不计),如图所示,其中AB为20cm,BC为60cm,∠ABC=90,∠BCD=60°,求该工件如图摆放时的高度(即A到CD的距离).(结果精确到0.1m,参考数据:≈1.73)【答案】工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【解析】【分析】过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,由∠CQP=∠AQB、∠CPQ=∠B=90°知∠A=∠C =60°,在△ABQ中求得分别求得AQ、BQ的长,结合BC知CQ的长,在△CPQ中可得PQ,根据AP=AQ+PQ得出答案.【详解】解:如图,过点A作AP⊥CD于点P,交BC于点Q,∵∠CQP=∠AQB,∠CPQ=∠B=90°,∴∠A=∠C=60°,在△ABQ中,∵AQ=(cm),BQ=AB tan A=20tan60°=20(cm),∴CQ=BC﹣BQ=60﹣20(cm),在△CPQ中,∵PQ=CQ sin C=(60﹣20)sin60°=30(﹣1)cm,∴AP=AQ+PQ=40+30(﹣1)≈61.9(cm),答:工件如图摆放时的高度约为61.9cm.【点睛】本题主要考查解直角三角形的应用,熟练掌握三角函数的定义求得相关线段的长度是解题的关键.9.已知Rt△ABC,∠BAC=90°,点D是BC中点,AD=AC,BC=3A,D两点作⊙O,交AB于点E,(1)求弦AD的长;(2)如图1,当圆心O在AB上且点M是⊙O上一动点,连接DM交AB于点N,求当ON等于多少时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形?(3)如图2,当圆心O不在AB上且动圆⊙O与DB相交于点Q时,过D作DH⊥AB(垂足为H)并交⊙O于点P,问:当⊙O变动时DP﹣DQ的值变不变?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.【答案】(1)23(2)当ON等于13﹣1时,三点D、E、M组成的三角形是等腰三角形(3)不变,理由见解析【解析】【分析】(1)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得到AD的长;(2)连DE、ME,易得当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,根据垂径定理得推论得OE⊥DM,易得到△ADC为等边三角形,得∠CAD=60°,则∠DAO=30°,∠DON=60°,然后根据含30°的直角三角形三边的关系得DN=123ON=33DN=1;当MD=ME,DE为底边,作DH⊥AE,由于3∠DAE=30°,得到3,∠DEA=60°,DE=2,于是OE=DE=2,OH=1,又∠M=∠DAE=30°,MD=ME,得到∠MDE=75°,则∠ADM=90°-75°=15°,可得到∠DNO=45°,根据等腰直角三角形的性质得到33;(3)连AP、AQ,DP⊥AB,得AC∥DP,则∠PDB=∠C=60°,再根据圆周角定理得∠PAQ=∠PDB,∠AQC=∠P,则∠PAQ=60°,∠CAQ=∠PAD,易证得△AQC≌△APD,得到DP=CQ,则DP-DQ=CQ-DQ=CD,而△ADC为等边三角形,3DP-DQ的值.【详解】解:(1)∵∠BAC=90°,点D是BC中点,BC=3∴AD=12BC=3(2)连DE、ME,如图,∵DM>DE,当ED和EM为等腰三角形EDM的两腰,∴OE⊥DM,又∵AD=AC,∴△ADC为等边三角形,∴∠CAD=60°,∴∠DAO =30°,∴∠DON =60°,在Rt △ADN 中,DN =12AD ,在Rt △ODN 中,ON DN =1, ∴当ON 等于1时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;当MD =ME ,DE 为底边,如图3,作DH ⊥AE ,∵AD =∠DAE =30°,∴DH ∠DEA =60°,DE =2,∴△ODE 为等边三角形,∴OE =DE =2,OH =1,∵∠M =∠DAE =30°,而MD =ME ,∴∠MDE =75°,∴∠ADM =90°﹣75°=15°,∴∠DNO =45°,∴△NDH 为等腰直角三角形,∴NH =DH∴ON ﹣1;综上所述,当ON 等于11时,三点D 、E 、M 组成的三角形是等腰三角形;(3)当⊙O 变动时DP ﹣DQ 的值不变,DP ﹣DQ =.理由如下:连AP 、AQ ,如图2,∵∠C =∠CAD =60°,而DP ⊥AB ,∴AC ∥DP ,∴∠PDB =∠C =60°,又∵∠PAQ =∠PDB ,∴∠PAQ =60°,∴∠CAQ =∠PAD ,∵AC =AD ,∠AQC =∠P ,∴△AQC ≌△APD ,∴DP =CQ ,∴DP﹣DQ =CQ ﹣DQ =CD =【点睛】本题考查了垂径定理和圆周角定理:平分弧的直径垂直弧所对的弦;在同圆和等圆中,相等的弧所对的圆周角相等.也考查了等腰三角形的性质以及含30°的直角三角形三边的关系.10.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,,,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF∴AB=BE AB=AF∴AF=AB=BE∵AD//BC∴ABEF为平行四边形又AB=BE∴ABEF为菱形(2)作PH⊥AD于H由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5∴tan∠ADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数。
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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.已知在平面直角坐标系中,点()()()3,0,3,0,3,8A B C --,以线段BC 为直径作圆,圆心为E ,直线AC 交E 于点D ,连接OD . (1)求证:直线OD 是E 的切线;(2)点F 为x 轴上任意一动点,连接CF 交E 于点G ,连接BG :①当1an 7t ACF ∠=时,求所有F 点的坐标 (直接写出); ②求BGCF的最大值. 【答案】(1)见解析;(2)①143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭,2(5,0)F ;② BG CF 的最大值为12.【解析】 【分析】(1)连接DE ,证明∠EDO=90°即可;(2)①分“F 位于AB 上”和“F 位于BA 的延长线上”结合相似三角形进行求解即可; ②作GM BC ⊥于点M ,证明1~ANF ABC ∆∆,得12BG CF ≤,从而得解. 【详解】(1)证明:连接DE ,则:∵BC 为直径 ∴90BDC ∠=︒ ∴90BDA ∠=︒ ∵OA OB = ∴OD OB OA == ∴OBD ODB ∠=∠∵EB ED =∴EBD EDB ∠=∠∴EBD OBD EDB ODB ∠+∠=∠+∠ 即:EBO EDO ∠=∠ ∵CB x ⊥轴 ∴90EBO ∠=︒ ∴90EDO ∠=︒ ∴直线OD 为E 的切线.(2)①如图1,当F 位于AB 上时: ∵1~ANF ABC ∆∆∴11NF AF AN AB BC AC== ∴设3AN x =,则114,5NF x AF x ==∴103CN CA AN x =-=- ∴141tan 1037F N x ACF CN x ∠===-,解得:1031x = ∴150531AF x ==1504333131OF =-=即143,031F ⎛⎫⎪⎝⎭如图2,当F 位于BA 的延长线上时: ∵2~AMF ABC ∆∆∴设3AM x =,则224,5MF x AF x == ∴103CM CA AM x =+=+ ∴241tan 1037F M x ACF CM x ∠===+ 解得:25x =∴252AF x ==2325OF =+=即2(5,0)F②如图,作GM BC ⊥于点M , ∵BC 是直径∴90CGB CBF ∠=∠=︒ ∴~CBF CGB ∆∆∴8BG MG MGCF BC == ∵MG ≤半径4=∴41882BG MG CF =≤= ∴BG CF的最大值为12.【点睛】本题考查了圆的综合题:熟练掌握切线的判定定理、解直角三角形;相似三角形的判定和性质和相似比计算线段的长;理解坐标与图形性质;会运用分类讨论的思想解决数学问题.2.如图,海上观察哨所B 位于观察哨所A 正北方向,距离为25海里.在某时刻,哨所A 与哨所B 同时发现一走私船,其位置C 位于哨所A 北偏东53°的方向上,位于哨所B 南偏东37°的方向上.(1)求观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离;(2)若观察哨所A 发现走私船从C 处以16海里/小时的速度向正东方向逃窜,并立即派缉私艇沿北偏东76°的方向前去拦截.求缉私艇的速度为多少时,恰好在D 处成功拦截.(结果保留根号)(参考数据:sin37°=cos53°≈,cos37 =sin53°≈去,tan37°≈2,tan76°≈)【答案】(1)观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里;(2)当缉私艇以每小时617D 处成功拦截. 【解析】 【分析】(1)先根据三角形内角和定理求出∠ACB =90°,再解Rt △ABC ,利用正弦函数定义得出AC 即可;(2)过点C 作CM ⊥AB 于点M ,易知,D 、C 、M 在一条直线上.解Rt △AMC ,求出CM 、AM .解Rt △AMD 中,求出DM 、AD ,得出CD .设缉私艇的速度为x 海里/小时,根据走私船行驶CD 所用的时间等于缉私艇行驶AD 所用的时间列出方程,解方程即可. 【详解】(1)在ABC △中,180180375390ACB B BAC ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=. 在Rt ABC 中,sin AC B AB =,所以3sin 3725155AC AB ︒=⋅=⨯=(海里). 答:观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里.(2)过点C 作CM AB ⊥,垂足为M ,由题意易知,D C M 、、在一条直线上. 在Rt ACM 中,4sin 15125CM AC CAM =⋅∠=⨯=,3cos 1595AM AC CAM =⋅∠=⨯=.在Rt ADM △中,tan MDDAM AM∠=,所以tan 7636MD AM ︒=⋅=. 所以222293691724AD AM MD CD MD MC =+=+==-=,.设缉私艇的速度为v海里/小时,则有2491716=,解得617v=.经检验,617v=是原方程的解.答:当缉私艇以每小时617海里的速度行驶时,恰好在D处成功拦截.【点睛】此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.3.已知Rt△ABC中,AB是⊙O的弦,斜边AC交⊙O于点D,且AD=DC,延长CB交⊙O 于点E.(1)图1的A、B、C、D、E五个点中,是否存在某两点间的距离等于线段CE的长?请说明理由;(2)如图2,过点E作⊙O的切线,交AC的延长线于点F.①若CF=CD时,求sin∠CAB的值;②若CF=aCD(a>0)时,试猜想sin∠CAB的值.(用含a的代数式表示,直接写出结果)【答案】(1)AE=CE;(2)①;②.【解析】试题分析:(1)连接AE、DE,如图1,根据圆周角定理可得∠ADE=∠ABE=90°,由于AD=DC,根据垂直平分线的性质可得AE=CE;(2)连接AE、ED,如图2,由∠ABE=90°可得AE是⊙O的直径,根据切线的性质可得∠AEF=90°,从而可证到△ADE∽△AEF,然后运用相似三角形的性质可得=AD•AF.①当CF=CD时,可得,从而有EC=AE=CD,在Rt△DEC中运用三角函数可得sin∠CED=,根据圆周角定理可得∠CAB=∠DEC,即可求出sin∠CAB的值;②当CF=aCD(a>0)时,同①即可解决问题.试题解析:(1)AE=CE.理由:连接AE、DE,如图1,∵∠ABC=90°,∴∠ABE=90,∴∠ADE=∠ABE=90°,∵AD=DC,∴AE=CE;(2)连接AE、ED,如图2,∵∠ABE=90°,∴AE是⊙O的直径,∵EF是⊙OO的切线,∴∠AEF=90°,∴∠ADE=∠AEF=90°,又∵∠DAE=∠EAF,∴△ADE∽△AEF,∴,∴=AD•AF.①当CF=CD时,AD=DC=CF,AF=3DC,∴=DC•3DC=,∴AE=DC,∵EC=AE,∴EC=DC,∴sin∠CAB=sin∠CED===;②当CF=aCD(a>0)时,sin∠CAB=.∵CF=aCD,AD=DC,∴AF=AD+DC+CF=(a+2)CD,∴=DC•(a+2)DC=(a+2),∴AE=DC,∵EC=AE,∴EC=DC,∴sin∠CAB=sin∠CED==.考点:1.圆的综合题;2.探究型;3.存在型.4.问题背景:如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接A B′与直线l交于点C,则点C即为所求.(1)实践运用:如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A 在⊙O 上,∠ACD=30°,B 为弧AD 的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为.(2)知识拓展:如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.【答案】解:(1)22.(2)如图,在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′.∵AD平分∠BAC,∴点B与点B′关于直线AD对称.过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE.则线段B′F的长即为所求 (点到直线的距离最短) .在Rt△AFB/中,∵∠BAC=450, AB/="AB=" 10,∴.∴BE+EF的最小值为【解析】试题分析:(1)找点A或点B关于CD的对称点,再连接其中一点的对称点和另一点,和MN的交点P就是所求作的位置,根据题意先求出∠C′AE,再根据勾股定理求出AE,即可得出PA+PB的最小值:如图作点B关于CD的对称点E,连接AE交CD于点P,此时PA+PB最小,且等于A.作直径AC′,连接C′E,根据垂径定理得弧BD=弧DE.∵∠ACD=30°,∴∠AOD=60°,∠DOE=30°.∴∠AOE=90°.∴∠C′AE=45°.又AC为圆的直径,∴∠AEC′=90°.∴∠C′=∠C′AE=45°.∴C′E=AE=AC′=22.∴AP+BP的最小值是22.(2)首先在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′,再过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE,则线段B′F的长即为所求.5.某条道路上通行车辆限速60千米/时,道路的AB段为监测区,监测点P到AB的距离PH为50米(如图).已知点P在点A的北偏东45°方向上,且在点B的北偏西60°方向上,点B在点A的北偏东75°方向上,那么车辆通过AB段的时间在多少秒以内,可认定为超速?(参考数据:3≈1.7,2≈1.4).【答案】车辆通过AB段的时间在8.1秒以内,可认定为超速【解析】分析:根据点到直线的距离的性质,构造直角三角形,然后利用解直角三角形的应用,解直角三角形即可.详解:如图,由题意知∠CAB=75°,∠CAP=45°,∠PBD=60°,∴∠PAH=∠CAB–∠CAP=30°,∵∠PHA=∠PHB=90°,PH=50,∴AH=tan PHPAH∠=33=503,∵AC ∥BD ,∴∠ABD=180°–∠CAB=105°,∴∠PBH=∠ABD –∠PBD=45°, 则PH=BH=50,∴AB=AH+BH=503+50,∵60千米/时=503米/秒,∴时间t=50350503+=3+33≈8.1(秒), 即车辆通过AB 段的时间在8.1秒以内,可认定为超速.点睛:该题考查学生通过构建直角三角形,利用某个度数的三角函数值求出具体边长,即实际路程,并进行判断相关的量。