内容正文:
专题13 锐角三角函数
思维导图
考点1 三角函数的特殊角计算
1.(2024·四川·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:.
【答案】(1)1;(2).
【分析】本题考查的了实数的运算和解一元一次不等式组,正确求出每一个不等式解集是基础,熟知“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”的原则是解答此题的关键.
(1)先根据绝对值的意义、特殊角的三角函数值、负整数指数幂的意义计算,然后进行二次根式的混合运算即可;
(2)分别求出每个不等式的解集,再依据口诀“同大取大;同小取小;大小小大中间找;大大小小找不到”确定不等式组的解集.
【详解】解:(1)
;
(2).
由①得:,
由②得:,
则不等式组的解集为.
2.(2024·四川内江·中考真题)(1)计算:
(2)化简:
【答案】(1)1;(2)
【分析】本题主要考查了实数的混合运算以及整式的运算.
(1)先计算绝对值,零次幂和特殊角的三角函数,再计算加减即可.
(2)先计算平方差公式,再合并同类项即可.
【详解】解∶(1)原式
,
(2)原式
3.(2024·四川凉山·中考真题)计算:.
【答案】2
【分析】本题考查了实数的混合运算.分别进行零指数幂、负整数指数幂、二次根式及绝对值的运算,然后代入特殊角的三角函数值代入运算即可.
【详解】解:
.
4.(2024·四川德阳·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:
【答案】(1),(2)
【分析】(1)先计算立方根、负整数指数幂、锐角三角函数,再进行实数的加减混合运算即可.
(2)分别求出不等式的解集,再根据“同大取大,同小取小,大小小大中间找,大大小小找不到”的确定不等式组的解集即可.
【详解】(1)原式:
.
(2)解:
由①,得,
由②,得,
∴不等式组的解集为.
【点睛】本题考查实数的混合运算、立方根、负整数指数幂、特殊角的锐角三角函数、解一元一次不等式组,熟练掌握立方根、负整数指数幂、特殊角的锐角三角函数和解一元一次不等式组的方法是解题的关键.
5.(2024·四川宜宾·中考真题)(1)计算:;
(2)计算:.
【答案】(1);(2)1.
【分析】本题考查了实数的混合运算和分式的化简,熟记零指数幂,特殊角的三角函数值,分式化简的步骤是解题的关键.
(1)根据零指数幂,特殊角的三角函数值,绝对值的意义计算;
(2)原式括号中两项通分并利用同分母分式的减法法则计算,同时利用除法法则变形,约分即可得到最简结果.
【详解】解:(1)
;
(2)
.
6.(2023·四川甘孜·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:②
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据零指数幂与绝对值的意义和特殊角的三角函数值进行计算即可求解;
(2)先分别解两个不等式得到 和,然后根据大小小大中间找确定不等式组的解集.
【详解】解:(1)原式.
(2)解不等式①,得;
解不等式②,得.
∴原不等式组的解集为.
【点睛】本题考查了解一元一次不等式组:解一元一次不等式组时,一般先求出其中各不等式的解集,再求出这些解集的公共部分.也考查了实数的运算.
考点2 解直角三角形的计算
1.(2024·四川雅安·中考真题)如图,的周长为,正六边形内接于.则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
【答案】B
【分析】本题考查正多边形和圆,掌握正六边形的性质,解直角三角形是正确解答的关键.
根据正六边形的性质以及解直角三角形进行计算即可.
【详解】解:设半径为,由题意得,,
解得,
∵六边形是的内接正六边形,
∴,
∵,
∴是正三角形,
∴,
∴弦所对应的弦心距为,
∴.
故选:B.
2.(2024·四川自贡·中考真题)如图,等边钢架的立柱于点D,长.现将钢架立柱缩短成,.则新钢架减少用钢( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了等边三角形的性质,解直角三角形的应用.利用三角函数的定义分别求得,,,利用新钢架减少用钢,代入数据计算即可求解.
【详解】解:∵等边,于点D,长,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,,
∴新钢架减少用钢
,
故选:D.
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,为的直径,平分交于.则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了三角形的外接圆,特殊角的三角函数,圆周角定理,图形的旋转等知识点,合理作辅助线为解题的关键.
作辅助线如图,先证明,,从而可以得到旋转后的图形,再证明是等腰直角三角形,利用三角函数即可求得结果.
【详解】解:如图,连接、,
∵是的直径,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
在四边形中,,
∴,
∴绕点逆时针旋转,则三点共线,如图所示
∴,
∵由旋转可知,
∴,
∴在等腰直角三角形中,,
∴.
故选:A
4.(2024·四川达州·中考真题)如图,由8个全等的菱形组成的网格中,每个小菱形的边长均为2,,其中点,,都在格点上,则的值为( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【分析】本题考查了菱形的性质,解直角三角形,延长交格点于点,连接,分别在格点上,根据菱形的性质,进而得出,解直角三角形求得的长,根据对顶角相等,进而根据正切的定义,即可求解.
【详解】解:如图所示,延长交格点于点,连接,分别在格点上,
依题意,,
∴
∴
又,
∴
∴
故选:B.
5.(2024·四川达州·中考真题)如图,在中,.点在线段上,.若,,则的面积是 .
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形,勾股定理.过作于,设,则,利用列出等式即可.
【详解】解:过作于,
,,,
是等腰直角三角形
设,则
解得(舍去)或
经检验是原分式方程的解,
.
故答案为:.
6.(2024·四川资阳·中考真题)(1)【观察发现】如图1,在中,点D在边上.若,则,请证明;
(2)【灵活运用】如图2,在中,,点D为边的中点,,点E在上,连接,.若,求的长;
(3)【拓展延伸】如图3,在菱形中,,点E,F分别在边,上,,延长,相交于点G.若,,求的长.
【答案】(1)见解析;(2);(3)
【分析】(1)证明,得出,即可证明结论;
(2)过点C作于点F,过点D作于点G,解直角三角形得出,,证明,得出,求出,根据勾股定理得出,得出,证明,得出,求出;
(3)连接,证明,得出,求出,证明为直角三角形,得出,根据勾股定理求出,证明,得出,求出结果即可.
【详解】解:(1)∵,,
∴,
∴,
∴;
(2)过点C作于点F,过点D作于点G,如图所示:
则,
∴,
∵,
∴,,
∵为的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得:;
(3)连接,如图所示:
∵四边形为菱形,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
解得:,负值舍去,
∴,
∴,
∵,
∴为直角三角形,,
∴,
∴在中根据勾股定理得:
,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
解得:.
【点睛】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理及其逆定理,三角函数的应用,三角形相似的判定和性质,平行线的性质,解题的关键是作出辅助线,熟练掌握三角形相似的判定方法.
考点3 三角函数的应用——仰角、俯角
1.(2024·四川雅安·中考真题)在数学课外实践活动中,某小组测量一栋楼房的高度(如图),他们在A处仰望楼顶,测得仰角为,再往楼的方向前进50米至B处,测得仰角为,那么这栋楼的高度为(人的身高忽略不计)( )
A.米 B.25米 C.米 D.50米
【答案】A
【分析】此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.
设米,在中,利用锐角三角函数定义表示出,在中,利用锐角三角函数定义表示出,再由列出关于的方程,求出方程的解得到的值即可.
【详解】解:设米,
在中,,
,即,
整理得:米,
在中,,
,即,
整理得:米,
∵米,
∴,即,
解得:,
侧这栋楼的高度为米.
故选:A.
2.(2024·四川凉山·中考真题)为建设全域旅游西昌,加快旅游产业发展.年月日位于西昌主城区东部的历史风貌核心区唐园正式开园,坐落于唐园内的怀远塔乃唐园至高点,为七层密檐式八角砖混结构阁楼式塔楼,建筑面积为平方米,塔顶金碧辉煌,为“火珠垂莲”窣()堵坡造型.某校为了让学生进一步了解怀远塔,组织九年级()班学生利用综合实践课测量怀远塔的高度.小江同学站在如图所示的怀远塔前的平地上点处,测得塔顶的仰角为,眼睛距离地面,向塔前行,到达点处,测得塔顶的仰角为,求塔高.(参考数据:,结果精确到)
【答案】.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用仰角俯角问题,设,解直角三角形得到,,再根据可得,解方程求出即可求解,正确解直角三角形是解题的关键.
【详解】解:由题意可得,,,,,
设,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
解得,
∴,
答:塔高为.
3.(2024·四川达州·中考真题)“三汇彩婷会”是达州市渠县三汇镇独有的传统民俗文化活动、起源于汉代、融数学,力学,锻造,绑扎,运载于一体,如图1,在一次展演活动中,某数学综合与实践小组将彩婷抽象成如图2的示意图,是彩婷的中轴、甲同学站在处.借助测角仪观察,发现中轴上的点的仰角是,他与彩婷中轴的距离米.乙同学在观测点处借助无人机技术进行测量,测得平行于水平线,中轴上的点的仰角,点、之间的距离是米,已知彩婷的中轴米,甲同学的眼睛到地面的距离米,请根据以上数据,求中轴上的长度.(结果精确到米,参考数据,)
【答案】中轴上的长度为米
【分析】本题考查了解直角三角形的应用;过点作于点,分别求得的长,根据,即可求解.
【详解】解:如图,过点作于点,
依题意,四边形是矩形,
∴,
∴
米
答:中轴上的长度为米.
4.(2024·四川巴中·中考真题)某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡的坡度,,在处测得电线塔顶部的仰角为,在处测得电线塔顶部的仰角为.
(1)求点离水平地面的高度.
(2)求电线塔的高度(结果保留根号).
【答案】(1);
(2)电线塔的高度.
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用.
(1)由斜坡的坡度,求得,利用正切函数的定义得到,据此求解即可;
(2)作于点,设,先解得到,解得到米,进而得到方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵斜坡的坡度,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴;
(2)解:作于点,则四边形是矩形,,,
设,
在中,,
∴,
在中,,
在中,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
答:电线塔的高度.
5.(2024·四川广安·中考真题)风电项目对于调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义.某电力部门在某地安装了一批风力发电机,如图(1)某校实践活动小组对其中一架风力发电机的塔杆高度进行了测量,图(2)为测量示意图(点,,,均在同一平面内,).已知斜坡长为20米,斜坡的坡角为,在斜坡顶部处测得风力发电机塔杆顶端点的仰角为,坡底与塔杆底的距离米,求该风力发电机塔杆的高度.
(结果精确到个位;参考数据:,,,)
【答案】32m
【分析】本题考查的是矩形的判定与性质,解直角三角形的实际应用,过点作于点,作于点,先求解,,再证明,再利用锐角的正切可得,从而可得答案.
【详解】解:过点作于点,作于点
由题意得:,
在中,
,
,
,
四边形为矩形,
,,
,
在中.
,
答:该风力发电机塔杆的高度为.
6.(2023·四川甘孜·中考真题)“科技改变生活”,小王是一名摄影爱好者,新入手一台无人机用于航拍.在一次航拍时,数据显示,从无人机A看建筑物顶部B的仰角为,看底部C的俯角为,无人机A到该建筑物的水平距离为10米,求该建筑物的高度.(结果精确到米;参考数据:,)
【答案】该建筑物的高度约为米
【分析】由题意可知,,,,根据三角形内角和定理和等角对等边的性质,得到米,再利用锐角三角函数,求出米,即可得到该建筑物的高度.
【详解】解:由题意可知,,,,
,
,
米,
在中,米,
米,
答:该建筑物BC的高度约为米.
【点睛】本题考查的是解直角三角形——仰俯角问题,三角形内角和定理,等腰三角形的性质,锐角三角函数,熟练掌握直角三角形的特征关键.
考点4 三角函数的应用——方向角
1.(2023·四川眉山·中考真题)一渔船在海上A处测得灯塔C在它的北偏东60°方向,渔船向正东方向航行12海里到达点B处,测得灯塔C在它的北偏东45°方向,若渔船继续向正东方向航行,则渔船与灯塔C的最短距离是 海里.
【答案】/
【分析】过点作交于点,利用特殊角的三角函数值,列方程即可解答.
【详解】解:如图,过点作交于点,
由题意可知,,
设为x,
,,
根据,可得方程,
解得,
渔船与灯塔C的最短距离是海里,
故答案为:.
【点睛】本题考查了解解直角三角形-方位角问题,熟知特殊角度的三角函数值是解题的关键.
2.(2024·四川资阳·中考真题)如图,某海域有两灯塔A,B,其中灯塔B在灯塔A的南偏东方向,且A,B相距海里.一渔船在C处捕鱼,测得C处在灯塔A的北偏东方向、灯塔B的正北方向.
(1)求B,C两处的距离;
(2)该渔船从C处沿北偏东方向航行一段时间后,突发故障滞留于D处,并发出求救信号.此时,在灯塔B处的渔政船测得D处在北偏东方向,便立即以18海里/小时的速度沿方向航行至D处救援,求渔政船的航行时间.
(注:点A,B,C,D在同一水平面内;参考数据:,)
【答案】(1)B,C两处的距离为16海里
(2)渔政船的航行时间为小时
【分析】本题考查了解直角三角形的实际应用,解题的关键是正确画出辅助线,构造直角三角形.
(1)根据题意易得,则,再求出(海里),即可解答;
(2)过点D作于点F,设海里,则,,则,求出,进而得出海里,海里,根据勾股定理可得:(海里),即可解答.
【详解】(1)解:过点A作于点E,
∵灯塔B在灯塔A的南偏东方向,C处在灯塔A的北偏东方向、灯塔B的正北方向.
∴,
∴,
∵,
∴,
∵海里,
∴(海里),
∴(海里),
∴B,C两处的距离为16海里.
(2)解:过点D作于点F,
设海里,
∵,
∴,
由(1)可知,海里,
∴海里,
∵,
∴,
∴,
解得:,
∴海里,海里,
根据勾股定理可得:(海里),
∴渔政船的航行时间为(小时),
答:渔政船的航行时间为小时.
3.(2024·四川·中考真题)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔100海里的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处.这时,处距离处有多远?(参考数据:,,)
【答案】处距离处有140海里.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用方向角问题.过作于,解直角三角形即可得到结论.
【详解】解:过作于,
在中,,海里,
(海里),
(海里),
在中,,
(海里),
(海里),
答:处距离处有140海里.
4.(2024·四川泸州·中考真题)如图,海中有一个小岛C,某渔船在海中的A点测得小岛C位于东北方向上,该渔船由西向东航行一段时间后到达B点,测得小岛C位于北偏西方向上,再沿北偏东方向继续航行一段时间后到达D点,这时测得小岛C位于北偏西方向上.已知A,C相距30n mile.求C,D间的距离(计算过程中的数据不取近似值).
【答案】C,D间的距离为.
【分析】本题考查了解直角三角形的应用.作于点,利用方向角的定义求得,,,证明是等腰直角三角形,在中,求得的长,再证明,,在中,利用三角函数的定义即可求解.
【详解】解:作于点,
由题意得,,,
∴是等腰直角三角形,
∵,
∴,
在中,,
在中,,,
在中,,
答:C,D间的距离为.
5.(2024·四川宜宾·中考真题)宜宾地标广场位于三江汇合口(如图1,左侧是岷江,右侧是金沙江,正面是长江).某同学在数学实践中测量长江口的宽度,他在长江口的两岸选择两个标点C、D,在地标广场上选择两个观测点A、B(点A、B、C、D在同一水平面,且).如图2所示,在点A处测得点C在北偏西方向上,测得点D在北偏东方向上;在B处测得点C在北偏西方向上,测得点D在北偏东方向上,测得米.求长江口的宽度的值(结果精确到1米).(参考数据:,,,,,)
【答案】长江口的宽度为米.
【分析】如图,过作于,过作于,过作于,而,可得四边形,都是矩形,由题意可得:,,证明,可得,设,,再利用三角函数建立方程组求解即可.
【详解】解:如图,过作于,过作于,过作于,而,
∴四边形,都是矩形,
∴,,,,
∵由题意可得:,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
设,,
∴,即,
,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
∴长江口的宽度为米.
【点睛】本题考查的是解直角三角形的实际应用,矩形的判定于性质,全等三角形的判定与性质,作出合适的辅助线是解本题的关键.
6.(2023·四川广安·中考真题)为了美化环境,提高民众的生活质量,市政府在三角形花园边上修建一个四边形人工湖泊,并沿湖泊修建了人行步道.如图,点在点的正东方向170米处,点在点的正北方向,点都在点的正北方向,长为100米,点在点的北偏东方向,点在点的北偏东方向.
(1)求步道的长度.
(2)点处有一个小商店,某人从点出发沿人行步道去商店购物,可以经点到达点,也可以经点到达点,请通过计算说明他走哪条路较近.结果精确到个位)(参考数据:)
【答案】(1)200米
(2)这条路较近,理由见解析
【分析】(1)根据矩形的性质和锐角三角函数中的正弦值即可求出答案.
(2)根据矩形的性质和锐角三角函数中的正切值、余弦值分别求出和的长度,比较和即可求出答案.
【详解】(1)解:由题意得,过点作垂直的延长线于点,如图所示,
点在点的正东方向170米处,点在点的正北方向,点都在点的正北方向,
,,
,
,
为矩形.
.
米,
米.
在中,米.
故答案为:200米.
(2)解:这条路较近,理由如下:
,,
.
米,,
在中,米.
米.
为矩形,米,
米.
在中,米.
米.
结果精确到个位,
米.
米.
.
从这条路较近.
故答案为:这条路较近.
【点睛】本题考查了解直角三角形的实际应用,涉及到锐角三角函数正弦、余弦、正切,矩形的性质,解题的关键在于构建直角三角形利用三角函数求边长.
考点5 三角函数的应用——坡度、坡比
1.(2024·四川眉山·中考真题)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
【答案】/
【分析】此题考查了解直角三角形的应用,勾股定理,解题的关键是正确构造直角三角形.
如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,设米,米,勾股定理求出,解直角三角形求出,进而求解即可.
【详解】解:如图,过点作水平地面的平行线,交的延长线于点,
则,
在中,,
设米,米,
,
,
米,米,
,
(米),
(米),
答:大树的高度为米.
故答案为:.
2.(2023·四川泸州·中考真题)如图,某数学兴趣小组为了测量古树的高度,采用了如下的方法:先从与古树底端在同一水平线上的点A出发,沿斜面坡度为的斜坡前进到达点,再沿水平方向继续前进一段距离后到达点.在点处测得古树的顶端的俯角为,底部的俯角为,求古树的高度(参考数据:,,,计算结果用根号表示,不取近似值).
【答案】古树的高度为
【分析】延长,交于点G,过点B作于点F,根据斜面的坡度为,设,则,根据勾股定理得出,求出,证明四边形为矩形,得出,根据三角函数求出,,最后求出结果即可.
【详解】解:延长,交于点G,过点B作于点F,如图所示:
则,
∵斜面的坡度为,
∴设,则,
在中,根据勾股定理得:,
即,
解得:,负值舍去,
即,
∵为水平方向,为竖直方向,
∴,
∵,
∴四边形为矩形,
∴,
∵,
∴在中,,
∵,
∴在中,,
∴.
答:古树的高度为.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,数形结合,熟练掌握三角函数的定义.
3.(2022·四川遂宁·中考真题)数学兴趣小组到一公园测量塔楼高度.如图所示,塔楼剖面和台阶的剖面在同一平面,在台阶底部点A处测得塔楼顶端点E的仰角,台阶AB长26米,台阶坡面AB的坡度,然后在点B处测得塔楼顶端点E的仰角,则塔顶到地面的高度EF约为多少米.
(参考数据:,,,)
【答案】塔顶到地面的高度EF约为47米
【分析】延长EF交AG于点H,则,过点B作于点P,则四边形BFHP为矩形,设,则,根据解直角三角形建立方程求解即可.
【详解】如图,延长EF交AG于点H,则,
过点B作于点P,则四边形BFHP为矩形,
∴,.
由,可设,则,
由可得,
解得或(舍去),
∴,,
设米,米,
在中,
即,则①
在中,,
即②
由①②得,.
答:塔顶到地面的高度EF约为47米.
【点睛】本题考查了解直角三角形的实际应用,准确理解题意,熟练掌握知识点是解题的关键.
考点6 三角函数与圆的切线
1.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,经过A、C两点,交于点D,的延长线交于点F,交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)连接,根据等腰三角形的性质可得,再根据,可得,问题得证;
(2)过点C作于点H,根据等腰直角三角形的性质有,结合,可得,即,利用勾股定理可得.在中,根据,设半径为r,即有,问题得解.
【详解】(1)证明:连接.
∵,,
∴为等腰直角三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴为的切线.
(2)过点C作于点H,
∵为等腰直角三角形,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
在中,∵,
设半径为r,∴,
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定,圆周角定理,正切,勾股定理等知识以及等腰三角形的性质等知识,问题难度不大,正确作出合理的辅助线,是解答本题的关键.
2.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,是直径,是弦,点F是上一点,,交于点C,点D为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的半径长.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查圆周角定理,切线的判定,解直角三角形,熟练掌握相关知识点,是解题的关键:
(1)圆周角定理推出,根据,结合三角形的内角和定理,推出,即即可得证;
(2)连接,易得,直径得到在中,勾股定理求出的长,三角函数求出的长即可.
【详解】(1)证明:
.
,
.
即
.
又∵为半径,
是的切线.
(2)解:连接.
∴.
是直径,
.
在中,.
.
又是直径
的半径长为.
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)见解析
(2),.
【分析】(1)延长交于点F,连接,根据等边对等角可得,,,,继而可得是的角平分线,根据等边三角形“三线合一”的性质可得,由平行线的性质可得,继而根据切线判定定理即可求证结论;
(2)连接,先求得,利用圆周角定理结合勾股定理求得直径的长,利用垂径定理结合勾股定理得到,代入数据计算求得,利用勾股定理可求得的长,证明,利用相似三角形的性质计算即可求得.
【详解】(1)证明:延长交于点F,连接,
∵,
∴,,,
∵,
∴,
∴,即,
∴,即是的角平分线,
∵,
∴,且平分线段,
∵,
∴,
∵是半径,
∴是的切线;
(2)解:连接,
∵是的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
由(1)得,,
设,
∴,
∴,
解得,即,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∵是的切线,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,即,
解得,
∴.
【点睛】本题考查了切线的判定,解直角三角形,相似三角形的判定和性质,圆周角定理,垂径定理,勾股定理,正确引出辅助线解决问题是解题的关键.
4.(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】(1)首先由直径得到,然后利用等边对等角得到,等量代换得到,进而证明即可;
(2)利用得到,求出,然后利用直角三角形两锐角互余得到,进而求解即可;
(3)设,证明出,得到,然后表示出,然后利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)如图所示,连接,
∵是的直径,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴是的切线;
(2)证明:∵,
∴,
∴,
由(1)知,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)设,
在中,,
∴
∴
∵
∴
∴
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
即,整理得,
解得,(舍去),
故.
【点睛】此题考查了直径的性质,切线的判定,相似三角形的性质和判定,勾股定理,解题的关键是掌握以上知识点.
5.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是一条弦,点是的中点,于点,交于点,连结交于点.
(1)求证:;
(2)延长至点,使,连接.
①求证:是的切线;
②若,,求的半径.
【答案】(1)证明见解析
(2)①证明见解析,②的半径为.
【分析】(1)如图,连接,证明,可得,证明,可得,进一步可得结论;
(2)①证明,可得是的垂直平分线,可得,,,而,可得,进一步可得结论;②证明,可得,求解,,结合,可得答案.
【详解】(1)证明:如图,连接,
∵点是的中点,
∴,
∴,
∵,为的直径,
∴,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:①∵为的直径,
∴,
∴,
∵,
∴是的垂直平分线,
∴,
∴,,
而,
∴,
∴,
∴,
∵为的直径,
∴是的切线;
②∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的半径为.
【点睛】本题考查的是圆周角定理的应用,弧与圆心角之间的关系,切线的判定与性质,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,做出合适的辅助线是解本题的关键.
6.(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】(1)连接,由圆周角定理求得,再利用等角的余角相等求得,据此即可证明是的切线;
(2)利用三角函数的定义求得,在中,利用勾股定理求得,再证明,利用相似三角形的性质列式计算即可求解.
【详解】(1)证明:连接,
,
,
,
,
而是的直径,
,
,
,
是的切线;
(2)解:设,
,
,
,
,
在中,,
,
,
又,
,
,
设,
,,
,
,则,
解得:
经检验是所列方程的解,
.
【点睛】本题考查了切线的判定与相似三角形的判定与性质,三角函数的定义,勾股定理.正确证明是解决本题的关键.
考点7 三角函数与最值
1.(2023·四川自贡·中考真题)如图,分别经过原点和点的动直线,夹角,点是中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件,,得出的轨迹是圆,取点,则是的中位线,则求得的正弦的最大值即可求解,当与相切时,最大,则正弦值最大,据此即可求解.
【详解】解:如图所示,以为边向上作等边,过点作轴于点,则,
则的横坐标为,纵坐标为,
∴,
取点,则是的中位线,
∴,
∵,
∴点在半径为的上运动,
∵是的中位线,
∴,
∴,当与相切时,最大,则正弦值最大,
在中,,
过点作轴,过点作于点,过点作于点, 则
∵与相切,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴
设,,
则
∴
∴
∴
解得:
∴
∴的最大值为,
故选:A.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质与判定,求正弦,等边三角形的性质。圆周角定理,得出点的轨迹是解题的关键.
2.(2022·四川眉山·中考真题)如图,点为矩形的对角线上一动点,点为的中点,连接,,若,,则的最小值为 .
【答案】6
【分析】作点B关于AC的对称点,交AC于点F,连接交AC于点P,则的最小值为的长度;然后求出和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案.
【详解】解:如图,作点B关于AC的对称点,交AC于点F,连接交AC于点P,则的最小值为的长度;
∵AC是矩形的对角线,
∴AB=CD=4,∠ABC=90°,
在直角△ABC中,,,
∴,
∴,
由对称的性质,得,,
∴,
∴
∵,,
∴△BEF是等边三角形,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
∴的最小值为6;
故答案为:6.
【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,等边三角形的判定和性质,直角三角形的性质,特殊角的三角函数值,解题的关键是熟练掌握所学的知识,正确的找到点P使得有最小值.
3.(2022·四川成都·中考真题)如图,在菱形中,过点作交对角线于点,连接,点是线段上一动点,作关于直线的对称点,点是上一动点,连接,.若,,则的最大值为 .
【答案】/
【分析】延长DE,交AB于点H,确定点B关于直线DE的对称点F,由点B,D关于直线AC对称可知QD=QB,求最大,即求最大,点Q,B,共线时,,根据“三角形两边之差小于第三边”可得最大,当点与点F重合时,得到最大值.连接BD,即可求出CO,EO,再说明,可得DO,根据勾股定理求出DE,然后证明,可求BH,即可得出答案.
【详解】延长DE,交AB于点H,
∵,ED⊥CD,
∴DH⊥AB.
取FH=BH,
∴点P的对称点在EF上.
由点B,D关于直线AC对称,
∴QD=QB.
要求最大,即求最大,点Q,B,共线时,,根据“三角形两边之差小于第三边”可得最大,当点与点F重合时,得到最大值BF.
连接BD,与AC交于点O.
∵AE=14,CE=18,
∴AC=32,
∴CO=16,EO=2.
∵∠EDO+∠DEO=90°,∠EDO+∠CDO=90°,
∴∠DEO=∠CDO.
∵∠EOD=∠DOC,
∴ ,
∴,
即,
解得,
∴.
在Rt△DEO中,.
∵∠EDO=∠BDH,∠DOE=∠DHB,
∴,
∴,
即,
解得,
∴.
故答案为:.
【点睛】这是一道根据轴对称求线段差最大的问题,考查了菱形的性质,勾股定理,轴对称的性质,相似三角形的性质和判定等,确定最大值是解题的关键.
4.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
【答案】
【分析】过点作,垂足为,如图所示,利用三角函数定义得到,延长到,使,连接,如图所示,从而确定,,再由辅助圆-定弦定角模型得到点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,即是直径时,取到最大值,由圆周角定理及勾股定理求解即可得到答案.
【详解】解:过点作,垂足为,如图所示:
,
在中,设,则,由勾股定理可得,
,即,
,
延长到,使,连接,如图所示:
,
,,
是等腰直角三角形,则,
在中,,,由辅助圆-定弦定角模型,作的外接圆,如图所示:
由圆周角定理可知,点在上运动,是的弦,求的最大值就是求弦的最大值,根据圆的性质可知,当弦过圆心,即是直径时,弦最大,如图所示:
是的直径,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,则由勾股定理可得,即的最大值为,
故答案为:.
【点睛】本题考查动点最值问题,涉及解三角形、勾股定理、等腰直角三角形的判定与性质、圆的性质、圆周角定理、动点最值问题-定弦定角模型等知识,熟练掌握动点最值问题-定弦定角模型的解法是解决问题的关键.
考点8 三角函数与相似
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图,是用12个相似的直角三角形组成的图案.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是相似三角形的性质,锐角三角函数的应用,规律探究;先求解,可得,再进一步探究即可;
【详解】解:∵12个相似的直角三角形,
∴,
,
∵,
∴,
,
,
∴,
故选C
2.(2022·四川资阳·中考真题)如图,平行四边形中,边上的高,点E为边上的动点(不与B、C重合,过点E作直线的垂线,垂足为F,连接.
(1)求证:;
(2)当点E为的中点时,求的长;
(3)设的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并求当x为何值时,y有最大值,最大值是多少?
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)解析式为,当时,y有最大值为
【分析】(1)利用AA证明,即可;
(2)过点E作于点N,可得四边形为矩形,从而得到,再由勾股定理求出BM=3,从而得到,进而得到,再由勾股定理,即可求解;
(3)延长交的延长线于点G.根据,可得,再证得,可得,从而得到,再根据三角形的面积公式,得到函数关系式,再根据二次函数的性质,即可求解.
【详解】(1)证明:∵是边上的高,
∴,
又∵,
∴;
(2)解:过点E作于点N,
在平行四边形中,,
又∵是边上的高,
∴AM⊥AD,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
在中,,
又∵E为的中点,
∴,
∴,
∴,
在中,;
;
(3)解:延长交的延长线于点G.
∵,
∴,
∴,
∵ABCD,
∴,∠EGC=∠BFE=90°,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴,
∴当时,y有最大值为.
【点睛】本题主要考查了平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,矩形的性质,解直角三角形,熟练掌握平行四边形的性质,相似三角形的判定和性质,二次函数的性质,矩形的性质是解题的关键.
3.(2022·四川绵阳·中考真题)如图,平行四边形ABCD中,DB=,AB=4,AD=2,动点E,F同时从A点出发,点E沿着A→D→B的路线匀速运动,点F沿着A→B→D的路线匀速运动,当点E,F相遇时停止运动.
(1)如图1,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为4个单位每秒,当运动时间为秒时,设CE与DF交于点P,求线段EP与CP长度的比值;
(2)如图2,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为个单位每秒,运动时间为x秒,ΔAEF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并指出当x为何值时,y的值最大,最大值为多少?
(3)如图3,H在线段AB上且AH=HB,M为DF的中点,当点E、F分别在线段AD、AB上运动时,探究点E、F在什么位置能使EM=HM.并说明理由.
【答案】(1);
(2)y关于x的函数解析式为;当时,y的最大值为;
(3)当EF∥BD时,能使EM=HM.理由见解析
【分析】(1)延长DF交CB的延长线于点G,先证得,可得,根据题意可得AF=,AE=,可得到CG=3,再证明△PDE∽△PGC,即可求解;
(2)分三种情况讨论:当0≤x≤2时,E点在AD上,F点在AB上;当时,E点在BD上,F点在AB上;当时,点E、F均在BD上,即可求解;
(3)当EF∥BD时,能使EM=HM.理由:连接DH,根据直角三角形的性质,即可求解 .
【详解】(1)解:如图,延长DF交CB的延长线于点G,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴,
∴,
∴,
∵点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为4个单位每秒,运动时间为秒,
∴AF=,AE=,
∵AB=4,AD=2,
∴BF=, ED=,
∴,
∴BG=1,
∴CG=3,
∵,
∴△PDE∽△PGC,
∴,
∴;
(2)解:根据题意得:当0≤x≤2时,E点在AD上,F点在AB上,此时AE=x,,
∵, AB=4,AD=2,
∴,
∴△ABD是直角三角形,
∵,
∴∠ABD=30°,
∴∠A=60°,
如图,过点E作交于H,
∴,
∴;
∴当x>0时,y随x的增大而增大,
此时当x=2时,y有最大值3;
当时,E点在BD上,F点在AB上,
如图, 过点E作交于N,过点D作交于M,则EN∥DM,
根据题意得:DE=x-2,
∴,
在Rt△ABD中,,AM=1,
∵EN∥DM,
∴△BEN∽△BDM,
∴,
∴
∴,
∴,
此时该函数图象的对称轴为直线 ,
∴当时,y随x的增大而增大,
此时当时,y有最大值;
当时,点E、F均在BD上,
过点E作交于Q,过点F作交于P,过点D作DM⊥AB于点M,
∴,DA+DE=x,
∵AB=4,AD=2,
∴,,
∵PF∥DM,
∴△BFP∽△BDM,
∴,即,
∴,
∵,
∴△BEQ∽△BDM,
∴,即,
∴,
∴,
此时y随x的增大而减小,
此时当时,y有最大值;
综上所述:y关于x的函数解析式为
当时,y最大值为;
(3)解:当EF∥BD时,能使EM=HM.理由如下:
连接DH,如图,
∵,AB=4,
∴.AH=1,
由(2)得:此时,
∵M是DF的中点,
∴HM=DM=MF,
∵EF∥BD,BD⊥AD,
∴EF⊥AD,
∴EM=DM=FM,
∴EM=HM.
【点睛】本题是四边形的综合题,熟练掌握平行四边形的性质,平行线的性质,直角三角形的性质,分类讨论,数形结合是解题的关键.
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
【答案】(1)见详解;
(2),.
【分析】(1)先证明,然后利用对应边成比例,即可证明;
(2)利用,知道,从而推出,结合,知道,推出,接下来证明,那么有,即,不妨设,代入求得的长度,不妨设,在和中利用勾股定理求得和的长度,最后利用,求得的长度,然后再利用勾股定理求得的长度.
【详解】(1)是的直径
又
(2)由(1)可知,
不妨设,那么
,
不妨设,那么
在中,,,
在中,,
的直径是.
【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,直径所对的圆周角是直角,三角形相似的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,等腰三角形的性质,二次根式的化简,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
5.(2023·四川·中考真题)如图,为的直径,C为上一点,连接,过点C作的切线交延长线于点D,于点E,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)的长为.
【分析】(1)连接,利用圆周角定理及半径相等求得,根据切线的性质求得,推出,再证明,据此即可证明结论成立;
(2)先求得,,设,证明,利用相似三角形的性质得到,解之即可.
【详解】(1)证明:连接,
∵为的直径,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵是的切线,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵为的直径,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
设,则,
由(1)得,
又,
∴,
∴,即,
整理得,
解得,
∴的长为.
【点睛】本题考查了切线的性质,圆周角定理,相似三角形的判定和性质,正弦函数的定义,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.
6.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)6
【分析】(1)连接,,根据圆心角,弦,弧的关系可得,根据直径所对的圆周角是90度可得,半径相等可得,根据等腰的判定可得是等腰三角形,根据等腰三角形三线合一的性质可得垂直平分,根据平行线的判定和性质可得,即可证明;
(2)连接,根据同弧所对的圆周角相等可得,根据平行线的性质可得,,推得,根据相似三角形的判定和性质可得,即可求证;
(3)令与交于点,根据正弦的定义可求得,,根据勾股定理可求得,,根据矩形的判定和性质可得,,根据相似三角形的判定和性质可求得,即可求得.
【详解】(1)连接,,如图:
∵,
∴,
∵四边形内接于,为的直径,
∴,
∴,
∴是等腰三角形,
又∵,
∴垂直平分,
∵,
∴,
∴,
即是的切线;
(2)连接,如图:
∵
∴,
∵,
∴,,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
即,
又∵,
∴;
(3)令与交于点,如图:
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∵,,,
∴四边形为矩形,
∴,
∴
∵,
∴,
∴
即,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了圆心角,弦,弧的关系,直径所对的圆周角是90度,圆内接四边形的性质,等腰的判定,等腰三角形三线合一的性质,平行线的判定和性质,同弧所对的圆周角相等,相似三角形的判定和性质,正弦的定义,勾股定理,矩形的判定和性质,熟练掌握以上性质是解题的关键.
7.(2023·四川广安·中考真题)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
【答案】(1)见详解
(2)
(3)见详解
【分析】(1)连接,先根据直角三角形的性质,证明,再证明即可;
(2)由(1)中结论,得,先根据三角函数及勾股定理求出的长,再证明即可;
(3)证明即可得出结论.
【详解】(1)证明:连接,
在中,,
是的直径,
即,
在中,点是的中点,
,
又,
,
,
在上
是的切线.
(2)解:由(1)中结论,得,
在中,,
,
,
,
,
,
;
(3)证明:,
,
,
,
,
,
由(1)中结论,得,
,
,
即.
【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了切线的性质,直角三角形的性质,三角形的中位线定理,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,判断出是解本题的关键.
考点9 三角函数的折叠与旋转
1.(2023·四川成都·中考真题)如图,在中,,平分交于点,过作交于点,将沿折叠得到,交于点.若,则 .
【答案】
【分析】过点作于,证明,得出,根据,得,设,,则,则,在中,,在中,,则,解方程求得,则,,勾股定理求得,根据正切的定义,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作于,
∵平分交于点,
∴,
∴
∴
∵折叠,
∴,
∴,
又∵
∴
∴
∴
∵,,则,
∴
∴,,
∵
设,,则,则,
∵
∴
在中,
在中,
∴
即
解得:
∴,
则
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了求正切,折叠的性质,勾股定理,平行线分线段成比例,相似三角形的性质与判定,熟练掌握以上知识是解题的关键.
2.(2023·四川凉山·中考真题)如图,在纸片中,,是边上的中线,将沿折叠,当点落在点处时,恰好,若,则 .
【答案】
【分析】由,,是边上的中线,可知,则,由翻折的性质可知,,,则,如图,记与的交点为,,由,可得,根据,计算求解即可.
【详解】解:∵,,是边上的中线,
∴,
∴,
由翻折的性质可知,,,
∴,
如图,记与的交点为,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了直角三角形斜边的中线等于斜边的一半,翻折的性质,等边对等角,三角形内角和定理,正切.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
3.(2022·四川广元·中考真题)如图,将⊙O沿弦AB折叠,恰经过圆心O,若AB=2,则阴影部分的面积为 .
【答案】/
【分析】过点O作OD⊥AB于点D,交劣弧AB于点E,由题意易得,则有,然后根据特殊三角函数值及扇形面积公式可进行求解阴影部分的面积.
【详解】解:过点O作OD⊥AB于点D,交劣弧AB于点E,如图所示:
由题意可得:,
∴,
∴,
∴弓形AB的面积为,
∴阴影部分的面积为;
故答案为.
【点睛】本题主要考查扇形面积、轴对称的性质及三角函数,熟练掌握扇形面积、轴对称的性质及三角函数是解题的关键.
4.(2022·四川德阳·中考真题)如图,直角三角形纸片中,,点是边上的中点,连接,将沿折叠,点落在点处,此时恰好有.若,那么 .
【答案】
【分析】根据D为AB中点,得到AD=CD=BD,即有∠A=∠DCA,根据翻折的性质有∠DCA=∠DCE,CE=AC,再根据CE⊥AB,求得∠A=∠BCE,即有∠BCE=∠ECD=∠DCA=30°,则有∠A=30°,在Rt△ACB中,即可求出AC,则问题得解.
【详解】∵∠ACB=90°,
∴∠A+∠B=90°,
∵D为AB中点,
∴在直角三角形中有AD=CD=BD,
∴∠A=∠DCA,
根据翻折的性质有∠DCA=∠DCE,CE=AC,
∵CE⊥AB,
∴∠B+∠BCE=90°,
∵∠A+∠B=90°,
∴∠A=∠BCE,
∴∠BCE=∠ECD=∠DCA,
∵∠BCE+∠ECD+∠DCA=∠ACB=90°,
∴∠BCE=∠ECD=∠DCA=30°
∴∠A=30°,
∴在Rt△ACB中,BC=1,
则有,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了翻折的性质、直角三角形斜边中线的性质、等边对等角以及解直角三角形的知识,求出∠BCE=∠ECD=∠DCA=30°是解答本题的关键.
5.(2024·四川泸州·中考真题)定义:在平面直角坐标系中,将一个图形先向上平移个单位,再绕原点按逆时针方向旋转角度,这样的图形运动叫做图形的变换.如:点按照变换后得到点的坐标为,则点按照变换后得到点的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,坐标与图形.根据题意,点向上平移2个单位,得到点,再根据题意将点绕原点按逆时针方向旋转,得到,,据此求解即可.
【详解】解:根据题意,点向上平移2个单位,得到点,
∴,,
∴,,
∴,
根据题意,将点绕原点按逆时针方向旋转,
∴,
作轴于点,
∴,,
∴,
∴点的坐标为,
故答案为:.
6.(2023·四川达州·中考真题)(1)如图①,在矩形的边上取一点,将沿翻折,使点落在上处,若,求的值;
(2)如图②,在矩形的边上取一点,将四边形沿翻折,使点落在的延长线上处,若,求的值;
(3)如图③,在中,,垂足为点,过点作交于点,连接,且满足,直接写出的值.
【答案】(1);(2)5;(3)
【分析】(1)由矩形性质和翻折性质、结合勾股定理求得,设则,中利用勾股定理求得,则,,进而求解即可;
(2)由矩形的性质和翻折性质得到,证明,利用相似三角形的性质求得,则,在中,利用勾股定理求得,
进而求得,可求解;
(3)证明得到,则;设,,过点D作于H,证明得到,在中,由勾股定理解得,进而可求得,在图③中,过B作于G,证明,则,,再证明,在中利用锐角三角函数和求得即可求解.
【详解】解:(1)如图①,∵四边形是矩形,
∴,,,
由翻折性质得,,
在中,,
∴,
设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,解得,
∴,,
∴;
(2)如图②,∵四边形是矩形,
∴,,,
由翻折性质得,,,,
∴
∴,
∴,
∴,即,又,
∴,
∴,
在中,,
∴,则,
∴;
(3)∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,则;
设,,
过点D作于H,如图③,则,
∴;
∵,
∴,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,
∴,解得,
∴,,
在中,,
在图③中,过B作于G,则,
∴,
∴,
∴,,
∵,,
∴,则,
在中, ,,
∵,
∴,则,
∴.
【点睛】本题考查矩形的性质、翻折性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、等腰三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、锐角三角函数等知识,综合性强,较难,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识的联系与运用,添加辅助线求解是解答的关键.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题13 锐角三角函数
思维导图
考点1 三角函数的特殊角计算
1.(2024·四川·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:.
2.(2024·四川内江·中考真题)(1)计算:
(2)化简:
3.(2024·四川凉山·中考真题)计算:.
4.(2024·四川德阳·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:
5.(2024·四川宜宾·中考真题)(1)计算:;
(2)计算:.
6.(2023·四川甘孜·中考真题)(1)计算:;
(2)解不等式组:②
考点2 解直角三角形的计算
1.(2024·四川雅安·中考真题)如图,的周长为,正六边形内接于.则的面积为( )
A.4 B. C.6 D.
2.(2024·四川自贡·中考真题)如图,等边钢架的立柱于点D,长.现将钢架立柱缩短成,.则新钢架减少用钢( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,为的直径,平分交于.则的值为( )
A. B. C. D.
4.(2024·四川达州·中考真题)如图,由8个全等的菱形组成的网格中,每个小菱形的边长均为2,,其中点,,都在格点上,则的值为( )
A.2 B. C. D.3
5.(2024·四川达州·中考真题)如图,在中,.点在线段上,.若,,则的面积是 .
6.(2024·四川资阳·中考真题)(1)【观察发现】如图1,在中,点D在边上.若,则,请证明;
(2)【灵活运用】如图2,在中,,点D为边的中点,,点E在上,连接,.若,求的长;
(3)【拓展延伸】如图3,在菱形中,,点E,F分别在边,上,,延长,相交于点G.若,,求的长.
考点3 三角函数的应用——仰角、俯角
1.(2024·四川雅安·中考真题)在数学课外实践活动中,某小组测量一栋楼房的高度(如图),他们在A处仰望楼顶,测得仰角为,再往楼的方向前进50米至B处,测得仰角为,那么这栋楼的高度为(人的身高忽略不计)( )
A.米 B.25米 C.米 D.50米
2.(2024·四川凉山·中考真题)为建设全域旅游西昌,加快旅游产业发展.年月日位于西昌主城区东部的历史风貌核心区唐园正式开园,坐落于唐园内的怀远塔乃唐园至高点,为七层密檐式八角砖混结构阁楼式塔楼,建筑面积为平方米,塔顶金碧辉煌,为“火珠垂莲”窣()堵坡造型.某校为了让学生进一步了解怀远塔,组织九年级()班学生利用综合实践课测量怀远塔的高度.小江同学站在如图所示的怀远塔前的平地上点处,测得塔顶的仰角为,眼睛距离地面,向塔前行,到达点处,测得塔顶的仰角为,求塔高.(参考数据:,结果精确到)
3.(2024·四川达州·中考真题)“三汇彩婷会”是达州市渠县三汇镇独有的传统民俗文化活动、起源于汉代、融数学,力学,锻造,绑扎,运载于一体,如图1,在一次展演活动中,某数学综合与实践小组将彩婷抽象成如图2的示意图,是彩婷的中轴、甲同学站在处.借助测角仪观察,发现中轴上的点的仰角是,他与彩婷中轴的距离米.乙同学在观测点处借助无人机技术进行测量,测得平行于水平线,中轴上的点的仰角,点、之间的距离是米,已知彩婷的中轴米,甲同学的眼睛到地面的距离米,请根据以上数据,求中轴上的长度.(结果精确到米,参考数据,)
4.(2024·四川巴中·中考真题)某兴趣小组开展了测量电线塔高度的实践活动.如图所示,斜坡的坡度,,在处测得电线塔顶部的仰角为,在处测得电线塔顶部的仰角为.
(1)求点离水平地面的高度.
(2)求电线塔的高度(结果保留根号).
5.(2024·四川广安·中考真题)风电项目对于调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义.某电力部门在某地安装了一批风力发电机,如图(1)某校实践活动小组对其中一架风力发电机的塔杆高度进行了测量,图(2)为测量示意图(点,,,均在同一平面内,).已知斜坡长为20米,斜坡的坡角为,在斜坡顶部处测得风力发电机塔杆顶端点的仰角为,坡底与塔杆底的距离米,求该风力发电机塔杆的高度.
(结果精确到个位;参考数据:,,,)
6.(2023·四川甘孜·中考真题)“科技改变生活”,小王是一名摄影爱好者,新入手一台无人机用于航拍.在一次航拍时,数据显示,从无人机A看建筑物顶部B的仰角为,看底部C的俯角为,无人机A到该建筑物的水平距离为10米,求该建筑物的高度.(结果精确到米;参考数据:,)
考点4 三角函数的应用——方向角
1.(2023·四川眉山·中考真题)一渔船在海上A处测得灯塔C在它的北偏东60°方向,渔船向正东方向航行12海里到达点B处,测得灯塔C在它的北偏东45°方向,若渔船继续向正东方向航行,则渔船与灯塔C的最短距离是 海里.
2.(2024·四川资阳·中考真题)如图,某海域有两灯塔A,B,其中灯塔B在灯塔A的南偏东方向,且A,B相距海里.一渔船在C处捕鱼,测得C处在灯塔A的北偏东方向、灯塔B的正北方向.
(1)求B,C两处的距离;
(2)该渔船从C处沿北偏东方向航行一段时间后,突发故障滞留于D处,并发出求救信号.此时,在灯塔B处的渔政船测得D处在北偏东方向,便立即以18海里/小时的速度沿方向航行至D处救援,求渔政船的航行时间.
(注:点A,B,C,D在同一水平面内;参考数据:,)
3.(2024·四川·中考真题)如图,一艘海轮位于灯塔的北偏东方向,距离灯塔100海里的处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔的南偏东方向上的处.这时,处距离处有多远?(参考数据:,,)
4.(2024·四川泸州·中考真题)如图,海中有一个小岛C,某渔船在海中的A点测得小岛C位于东北方向上,该渔船由西向东航行一段时间后到达B点,测得小岛C位于北偏西方向上,再沿北偏东方向继续航行一段时间后到达D点,这时测得小岛C位于北偏西方向上.已知A,C相距30n mile.求C,D间的距离(计算过程中的数据不取近似值).
5.(2024·四川宜宾·中考真题)宜宾地标广场位于三江汇合口(如图1,左侧是岷江,右侧是金沙江,正面是长江).某同学在数学实践中测量长江口的宽度,他在长江口的两岸选择两个标点C、D,在地标广场上选择两个观测点A、B(点A、B、C、D在同一水平面,且).如图2所示,在点A处测得点C在北偏西方向上,测得点D在北偏东方向上;在B处测得点C在北偏西方向上,测得点D在北偏东方向上,测得米.求长江口的宽度的值(结果精确到1米).(参考数据:,,,,,)
6.(2023·四川广安·中考真题)为了美化环境,提高民众的生活质量,市政府在三角形花园边上修建一个四边形人工湖泊,并沿湖泊修建了人行步道.如图,点在点的正东方向170米处,点在点的正北方向,点都在点的正北方向,长为100米,点在点的北偏东方向,点在点的北偏东方向.
(1)求步道的长度.
(2)点处有一个小商店,某人从点出发沿人行步道去商店购物,可以经点到达点,也可以经点到达点,请通过计算说明他走哪条路较近.结果精确到个位)(参考数据:)
考点5 三角函数的应用——坡度、坡比
1.(2024·四川眉山·中考真题)如图,斜坡的坡度,在斜坡上有一棵垂直于水平面的大树,当太阳光与水平面的夹角为时,大树在斜坡上的影子长为10米,则大树的高为 米.
2.(2023·四川泸州·中考真题)如图,某数学兴趣小组为了测量古树的高度,采用了如下的方法:先从与古树底端在同一水平线上的点A出发,沿斜面坡度为的斜坡前进到达点,再沿水平方向继续前进一段距离后到达点.在点处测得古树的顶端的俯角为,底部的俯角为,求古树的高度(参考数据:,,,计算结果用根号表示,不取近似值).
3.(2022·四川遂宁·中考真题)数学兴趣小组到一公园测量塔楼高度.如图所示,塔楼剖面和台阶的剖面在同一平面,在台阶底部点A处测得塔楼顶端点E的仰角,台阶AB长26米,台阶坡面AB的坡度,然后在点B处测得塔楼顶端点E的仰角,则塔顶到地面的高度EF约为多少米.
(参考数据:,,,)
考点6 三角函数与圆的切线
1.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,经过A、C两点,交于点D,的延长线交于点F,交于点E.
(1)求证:为的切线;
(2)若,,求的半径.
2.(2024·四川南充·中考真题)如图,在中,是直径,是弦,点F是上一点,,交于点C,点D为延长线上一点,且.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的半径长.
3.(2024·四川宜宾·中考真题)如图,内接于,,过点A作,交的直径的延长线于点E,连接.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求和的长.
4.(2024·四川雅安·中考真题)如图,是的直径,点C是上的一点,点P是延长线上的一点,连接,.
(1)求证:是的切线;
(2)若,求证:;
(3)若于D,,,求的长.
5.(2024·四川遂宁·中考真题)如图,是的直径,是一条弦,点是的中点,于点,交于点,连结交于点.
(1)求证:;
(2)延长至点,使,连接.
①求证:是的切线;
②若,,求的半径.
6.(2024·四川广安·中考真题)如图,点在以为直径的上,点在的延长线上,.
(1)求证:是的切线;
(2)点是半径上的点,过点作的垂线与交于点,与的延长线交于点,若,,求的长.
考点7 三角函数与最值
1.(2023·四川自贡·中考真题)如图,分别经过原点和点的动直线,夹角,点是中点,连接,则的最大值是( )
A. B. C. D.
2.(2022·四川眉山·中考真题)如图,点为矩形的对角线上一动点,点为的中点,连接,,若,,则的最小值为 .
3.(2022·四川成都·中考真题)如图,在菱形中,过点作交对角线于点,连接,点是线段上一动点,作关于直线的对称点,点是上一动点,连接,.若,,则的最大值为 .
4.(2024·四川广元·中考真题)如图,在中,,,则的最大值为 .
考点8 三角函数与相似
1.(2024·四川巴中·中考真题)如图,是用12个相似的直角三角形组成的图案.若,则( )
A. B. C. D.
2.(2022·四川资阳·中考真题)如图,平行四边形中,边上的高,点E为边上的动点(不与B、C重合,过点E作直线的垂线,垂足为F,连接.
(1)求证:;
(2)当点E为的中点时,求的长;
(3)设的面积为y,求y与x之间的函数关系式,并求当x为何值时,y有最大值,最大值是多少?
3.(2022·四川绵阳·中考真题)如图,平行四边形ABCD中,DB=,AB=4,AD=2,动点E,F同时从A点出发,点E沿着A→D→B的路线匀速运动,点F沿着A→B→D的路线匀速运动,当点E,F相遇时停止运动.
(1)如图1,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为4个单位每秒,当运动时间为秒时,设CE与DF交于点P,求线段EP与CP长度的比值;
(2)如图2,设点E的速度为1个单位每秒,点F的速度为个单位每秒,运动时间为x秒,ΔAEF的面积为y,求y关于x的函数解析式,并指出当x为何值时,y的值最大,最大值为多少?
(3)如图3,H在线段AB上且AH=HB,M为DF的中点,当点E、F分别在线段AD、AB上运动时,探究点E、F在什么位置能使EM=HM.并说明理由.
4.(2024·四川成都·中考真题)如图,在中,,为斜边上一点,以为直径作,交于,两点,连接,,.
(1)求证:;
(2)若,,,求的长和的直径.
5.(2023·四川·中考真题)如图,为的直径,C为上一点,连接,过点C作的切线交延长线于点D,于点E,交于点F.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
6.(2023·四川遂宁·中考真题)如图,四边形内接于,为的直径,,过点的直线l交的延长线于点,交的延长线于点,且.
(1)求证:是的切线;
(2)求证:;
(3)当,时,求的长.
7.(2023·四川广安·中考真题)如图,以的直角边为直径作,交斜边于点,点是的中点,连接.
(1)求证:是的切线.
(2)若,求的长.
(3)求证:.
考点9 三角函数的折叠与旋转
1.(2023·四川成都·中考真题)如图,在中,,平分交于点,过作交于点,将沿折叠得到,交于点.若,则 .
2.(2023·四川凉山·中考真题)如图,在纸片中,,是边上的中线,将沿折叠,当点落在点处时,恰好,若,则 .
3.(2022·四川广元·中考真题)如图,将⊙O沿弦AB折叠,恰经过圆心O,若AB=2,则阴影部分的面积为 .
4.(2022·四川德阳·中考真题)如图,直角三角形纸片中,,点是边上的中点,连接,将沿折叠,点落在点处,此时恰好有.若,那么 .
5.(2024·四川泸州·中考真题)定义:在平面直角坐标系中,将一个图形先向上平移个单位,再绕原点按逆时针方向旋转角度,这样的图形运动叫做图形的变换.如:点按照变换后得到点的坐标为,则点按照变换后得到点的坐标为 .
6.(2023·四川达州·中考真题)(1)如图①,在矩形的边上取一点,将沿翻折,使点落在上处,若,求的值;
(2)如图②,在矩形的边上取一点,将四边形沿翻折,使点落在的延长线上处,若,求的值;
(3)如图③,在中,,垂足为点,过点作交于点,连接,且满足,直接写出的值.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$