内容正文:
专题11解直角三角形的五种常见类型
题型01已知两条直角边解直角三角形
【典例分析】
【例1-1】(21-22九年级上·山东济宁·阶段练习)(1)计算:.
(2)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AC=12,求∠A的正弦值,余弦值和正切值.
【例1-2】(22-23九年级上·全国·单元测试)如图,在中,,,于,,试求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的值.
【例1-3】(23-24九年级上·广东梅州·期末)如图,在中,已知.
(1)在边上求作点,连结,使得;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作的图形中,当,时,求的值.
【变式演练】
【变式1-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)如图中,,试求出的三个三角函数值.
【变式1-2】(21-22九年级上·广东东莞·期末)在中,
(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作图:在延长线上求作一点D,使得是以为底的等腰三角形(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,则___________.
【变式1-3】(2024·天津红桥·一模)如图,在中, ,求的值.
题型02已知一条直角边和斜边解直角三角形
【典例分析】
【例2-1】(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)(1)计算:;
(2)如图,在中,,,,求的值.
【例2-2】(2024九年级上·上海·专题练习)如图,分别求和的正弦、余弦.
【例2-3】(23-24九年级上·江苏扬州·期末)(1)用配方法求二次函数的最值;
(2)根据图中已知数据求中的值.
【变式演练】
【变式2-1】(2024九年级上·上海·专题练习)如图,在中,,求的值.
【变式2-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)求出图中的正弦值、余弦值和正切值.
【变式2-3】(22-23九年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,在中,,,,求的值.
题型03已知一条直角边和一个锐角解直角三角形
【典例分析】
【例3-1】(22-23九年级上·吉林长春·期中)如图,在中,,,.求的大小和的长.
【例3-2】(22-23九年级上·江苏常州·期末)(1)在中,,求和的长;
(2)在中,,解这个直角三角形.
【例3-3】(23-24九年级上·山东烟台·期中)中,,,解这个直角三角形.
【变式演练】
【变式3-1】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图,在中,,,,解这个直角三角形.
【变式3-2】(九年级上·全国·单元测试)在中,,,,解这个直角三角形.
【变式3-3】(22-23九年级上·甘肃嘉峪关·期末)在中,,,,所对的边分别为,,,且,,解这个直角三角形.
题型04已知斜边和一个锐角解直角三角形
【典例分析】
【例4-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,,a,b,c分别为的对边,,,解这个直角三角形.
【例4-2】(22-23九年级上·山东泰安·阶段练习)(1)已知,在中,,,,分别是,,的对边,,,解这个直角三角形.
(2)在中,,,,求的长.
【例4-3】(23-24九年级上·江苏常州·期末)(1)在中,,,,求和的长;
(2)在中,,,,解这个直角三角形.
【变式演练】
【变式4-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,已知的对边分别为,且,解这个直角三角形.
【变式4-2】(22-23九年级上·广东河源·期末)在中,,,,解这个直角三角形.
【变式4-3】(23-24九年级上·山东济南·阶段练习)已知在中,分别为所对的边,由下列条件解直角三角形.
(1)已知,求.
(2)已知,,求.
题型05已知非直角三角形中的边(或角或三角函数值)解直角三角形
【典例分析】
【例5-1】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图所示,在中,,,,求的长.
【例5-2】(21-22九年级上·全国·课后作业)如图,的顶点都是正方形网格的格点,求的三角函数值.
【例5-3】(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,是的中线, , , ,求:
(1)的长;
(2)的值.
【变式演练】
【变式5-1】(24-25九年级上·山东聊城·阶段练习)如图,在中,,,,则的长为多少?
【变式5-2】(22-23九年级上·全国·单元测试)已知:在中,,为中点,如果,求的三角函数值.
【变式5-3】(2023九年级·全国·专题练习)如图,在中,点是的中点,,且 ,求的三角函数值.
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专题11解直角三角形的五种常见类型
题型01已知两条直角边解直角三角形
【典例分析】
【例1-1】(21-22九年级上·山东济宁·阶段练习)(1)计算:.
(2)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AC=12,求∠A的正弦值,余弦值和正切值.
【答案】(1)1;(2)sinA,cosA,tanA.
【分析】(1)先代入特殊角三角函数值,然后先算乘方,化简二次根式,再算乘法,最后算加减;
(2)根据勾股定理求出AB,根据锐角三角函数的定义解答即可.
【详解】解:(1)4cos30°+tan245°−2tan60°
=1;
(2)由勾股定理得,,
则sinA=,cosA=,tanA=.
【点睛】本题考查的是锐角三角函数的定义,锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦、锐角A的邻边b与斜边c的比叫做∠A的余弦、锐角A的对边a与邻边b的比叫做∠A的正切.还考查了二次根式的混合运算,特殊角三角函数值.
【例1-2】(22-23九年级上·全国·单元测试)如图,在中,,,于,,试求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】题目主要考查正弦函数及余弦函数,熟练掌握二者的定义是解题关键.
(1)根据勾股定理得出,再由正弦函数求解即可;
(2)根据同角的余角得出,再求余弦值即可;
(3)根据正弦函数求解即可.
【详解】(1)解:∵,, ,
∴,
∴;
(2)解:∵于,,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∴.
【例1-3】(23-24九年级上·广东梅州·期末)如图,在中,已知.
(1)在边上求作点,连结,使得;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)所作的图形中,当,时,求的值.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】本题考查基本作图-作垂直平分线,垂直平分线的性质、勾股定理和求正弦值.
(1)作的垂直平分线,交于点D,则点D即为所求;
(2)设的长为x,则,根据勾股定理求出的长,由正弦的定义即可求解.
【详解】(1)解:如图,点D即为所求.
(2)解:如图,连接,
由(1)可得,
设,则,
在中,
∴
解得:
故,
∴
【变式演练】
【变式1-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)如图中,,试求出的三个三角函数值.
【答案】,,
【分析】本题考查了三角函数的定义,结合已知,先利用勾股定理求出的长,再根据,,即可求解的三个三角函数值.
【详解】解:中,,
,
,,.
【变式1-2】(21-22九年级上·广东东莞·期末)在中,
(1)请在图中用无刻度的直尺和圆规作图:在延长线上求作一点D,使得是以为底的等腰三角形(不写作法,保留作图痕迹)
(2)在(1)的条件下,若,则___________.
【答案】(1)见解析
(2)
【分析】(1)作得垂直平分线与得延长线交于点,连接即可;
(2)根据等腰三角形的性质得出,设,根据勾股定理及线段的和差得出,,建立方程求解即可得出,然后根据正切的概念即可得出答案.
【详解】(1)如图所示
即为所求;
(2)是以为底的等腰三角形
设,
,
,
即
.
【点睛】本题考查了作垂直平分线、等腰三角形的性质、勾股定理以及求正切,熟练掌握性质定理和概念是解题的关键.
【变式1-3】(2024·天津红桥·一模)如图,在中, ,求的值.
【答案】
【分析】由勾股定理得,,根据,计算求解即可.
【详解】解:由勾股定理得,,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了勾股定理,正弦、余弦、正切.熟练掌握是解题的关键.
题型02已知一条直角边和斜边解直角三角形
【典例分析】
【例2-1】(23-24九年级上·河北秦皇岛·期末)(1)计算:;
(2)如图,在中,,,,求的值.
【答案】(1)2;(2).
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值的混合运算、勾股定理、正弦的定义,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)根据特殊角的三角函数值计算即可得出答案;
(2)先由勾股定理求出的长,再由正弦的定义计算即可得出答案.
【详解】解:(1)
;
(2)∵在中,,,,
∴,
∴
【例2-2】(2024九年级上·上海·专题练习)如图,分别求和的正弦、余弦.
【答案】;
【分析】本题考查求锐角三角函数值,根据锐角三角函数的定义,进行求解即可.
【详解】:如图,
.
【例2-3】(23-24九年级上·江苏扬州·期末)(1)用配方法求二次函数的最值;
(2)根据图中已知数据求中的值.
【答案】(1);(2),,
【分析】本题主要考查了配方法把二次函数一般式化为顶点式、三角函数值的求法.理解相关知识点是解题关键.
(1)把二次函数用配方法把一般式化为顶点式,即可得到函数最值;
(2)先求出,根据三角函数的定义即:为的对边比斜边,为的邻边比斜边,为的对边比邻边,可得答案.
【详解】解:(1),
∵,
∴抛物线开口向上,
∴当时,二次函数有最小值.
(2)∵,,,
∴在中,
∴,,
【变式演练】
【变式2-1】(2024九年级上·上海·专题练习)如图,在中,,求的值.
【答案】,.
【分析】本题考查了勾股定理、锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题关键.根据锐角三角函数的定义,进行求解即可.
【详解】
解:在中,,,
则,.
【变式2-2】(23-24九年级上·辽宁沈阳·期末)求出图中的正弦值、余弦值和正切值.
【答案】,,.
【分析】本题考查锐角三角函数的定义,利用勾股定理解出,再由正弦、余弦、正切公式代入求值即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,,.
【变式2-3】(22-23九年级上·陕西咸阳·阶段练习)如图,在中,,,,求的值.
【答案】
【分析】本题主要考查勾股定理,正弦的定义,掌握勾股定理的运用,正弦值的计算方法是解题的关键.
根据题意,运用勾股定理求出的值,再根据正弦的定义即可求解.
【详解】解:,,,
,
.
题型03已知一条直角边和一个锐角解直角三角形
【典例分析】
【例3-1】(22-23九年级上·吉林长春·期中)如图,在中,,,.求的大小和的长.
【答案】,
【分析】根据三角形内角和定理直接求出,利用三角函数求出的长即可.
【详解】解:
;
∵,
∴
;
答:,.
【点睛】本题主要考查了三角形内角和定理,三角函数的定义,解题的关键是熟练特殊角的三角函数值.
【例3-2】(22-23九年级上·江苏常州·期末)(1)在中,,求和的长;
(2)在中,,解这个直角三角形.
【答案】(1),;(2),,.
【分析】(1)利用及其正切值,即可求出和的的长;
(2)利用勾股定理求出的长,再利用正弦函数的定义即可求出直角三角形的另外两个角的度数.
【详解】(1)解:∵在中,,即,
∴,
∴,
∴,;
(2)解:在中,由勾股定理可知:,
∵,
∴,.
【点睛】本题主要是考查了应用锐角三角函数值解直角三角形,熟练掌握三角函数对应的各边之比以及特殊角的三角形函数值,这是解决本题的关键.
【例3-3】(23-24九年级上·山东烟台·期中)中,,,解这个直角三角形.
【答案】,,
【分析】解直角三角形就是求直角三角形中出直角以外的两锐角,三边中的未知的元素.
【详解】解:在中,
,,
,
,
∵,
∴,
.
【点睛】此题主要考查了解直角三角形,已知三角形的一边与一个锐角,就可以求出另一个锐角与三角形的另外两边.
【变式演练】
【变式3-1】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图,在中,,,,解这个直角三角形.
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形,直角三角形的性质,勾股定理,熟练掌握知识点是解题的关键.
先由直角三角形锐角互余求出,由“正切”求出,最后再运用勾股定理求出.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
∴.
【变式3-2】(九年级上·全国·单元测试)在中,,,,解这个直角三角形.
【答案】,,.
【分析】根据三角形内角和定理求出,根据含度角直角三角形求出,根据勾股定理求出即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵,
∴,
由勾股定理得:.
【点睛】本题考查了解直角三角形,勾股定理,含度角的直角三角形性质,三角形的内角和定理的应用,准确计算是关键
【变式3-3】(22-23九年级上·甘肃嘉峪关·期末)在中,,,,所对的边分别为,,,且,,解这个直角三角形.
【答案】,,
【分析】根据直角三角形两锐角互余求出,根据可求出,再根据可求出.
【详解】解:如图所示,
中,,,
.
,
,
,
,
故,,.
【点睛】本题考查解直角三角形,掌握正弦和余弦的定义以及特殊角的三角函数值是解题的关键.
题型04已知斜边和一个锐角解直角三角形
【典例分析】
【例4-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,,a,b,c分别为的对边,,,解这个直角三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查解直角三角形,利用互余关系求,特殊角的三角函数值求出的值.
【详解】解:在中,,,,
∴,.
【例4-2】(22-23九年级上·山东泰安·阶段练习)(1)已知,在中,,,,分别是,,的对边,,,解这个直角三角形.
(2)在中,,,,求的长.
【答案】(1),;(2)
【分析】本题考查了解直角三角形;掌握锐角三角函数的概念是关键;
(1)由勾股定理求得斜边c的长,再由正弦函数求得,由互余关系可求得,从而得解;
(2)过A作于D,在中,解直角三角形可求得,再在中,由勾股定理可求得,则即可求解.
【详解】解:(1)由勾股定理得:,
,
,
;
(2)如图,过A作于D,
在中,,,
,
由勾股定理得:;
在中,由勾股定理可得,
则.
【例4-3】(23-24九年级上·江苏常州·期末)(1)在中,,,,求和的长;
(2)在中,,,,解这个直角三角形.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查解直角三角形,熟知勾股定理及特殊角的三角函数值是解题的关键.
(1)由所给条件,画出图形,借助于特殊角的三角函数值即可解决问题.
(2)由所给条件,画出图形,借助于特殊角的三角函数值即可解决问题.
【详解】解:(1)如图所示,
在中,,,,
∴,即,
则.
又∵,即,
则.
(2)如图所示,
在中,,,,
∴.
∴,
∴,
∴.
【变式演练】
【变式4-1】(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,已知的对边分别为,且,解这个直角三角形.
【答案】,,.
【分析】本题考查了解直角三角形的条件,在直角三角形的三条边和两个锐角这五个元素中,若已知关于这些元素的两个独立条件,其中至少有一个条件是边,则此直角三角形可解.
【详解】解:在中,
,
,
,
,
.
【变式4-2】(22-23九年级上·广东河源·期末)在中,,,,解这个直角三角形.
【答案】见解析
【分析】根据含有30度角的直角三角形的性质以及勾股定理解决此题.
【详解】解:如图.
在中,,,,
.
.
.
【点睛】本题主要考查含30度角的直角三角形的性质、勾股定理,熟练掌握含30度角的直角三角形的性质以及勾股定理是解决本题的关键.
【变式4-3】(23-24九年级上·山东济南·阶段练习)已知在中,分别为所对的边,由下列条件解直角三角形.
(1)已知,求.
(2)已知,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查三角函数的定义,熟练掌握正弦以及余弦的定义是解此题的关键.
(1)由,即可得出答案;
(2)由,代入数值计算即可得出答案.
【详解】(1)解:,,
,
;
(2)解:,,
,
,
.
题型05已知非直角三角形中的边(或角或三角函数值)解直角三角形
【典例分析】
【例5-1】(24-25九年级上·福建福州·阶段练习)如图所示,在中,,,,求的长.
【答案】12
【分析】本题考查了解直角三角形,直角三角形的性质,熟练掌握知识点,正确添加辅助线是解题的关键.
过点作,垂足为,在中,利用锐角三角函数的定义求出的长,从而求出的长.
【详解】过点作于.
在中,
,,
,
在中,,
.
【例5-2】(21-22九年级上·全国·课后作业)如图,的顶点都是正方形网格的格点,求的三角函数值.
【答案】,,.
【分析】利用网格构造直角三角形,再根据勾股定理、逆定理求出三角形的边长,最后根据三角函数的定义求解即可.
【详解】解:不妨设小正方形的边长为1,如图,过点C作于点F,,交的延长线于点E,
则,,
∵,
即,解得,
∴在中,,
∴,,,
故答案为:,,.
【点睛】此题考查的是求网格问题中锐角的三角函数值,掌握利用网格构造直角三角形、勾股定理、勾股定理的逆定理和三角函数的定义是解决此题的关键.
【例5-3】(24-25九年级上·全国·单元测试)如图,是的中线, , , ,求:
(1)的长;
(2)的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查的是解直角三角形的知识,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键,注意锐角三角函数的概念的正确应用.
(1)过点作于点,根据求出求出根据求出的长即可;
(2)根据是的中线,求出的长,得到的长,再根据的长可得,的度数.
【详解】(1)解:过点作于点,
,
∴,
在中, ,
∴,
在中, 即
∴,
∴;
(2)解:∵是的中线,
,
∴,
∵,
∴.
【变式演练】
【变式5-1】(24-25九年级上·山东聊城·阶段练习)如图,在中,,,,则的长为多少?
【答案】的长为
【分析】本题考查解直角三角形,过A作交线段延长线于,设长为,表示出,根据列方程求解即可得到答案;
【详解】解:过A作交线段延长线于,设长为,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,,
在中,
∵,,
∴,,
解得:,
∴,
答:的长为.
【变式5-2】(22-23九年级上·全国·单元测试)已知:在中,,为中点,如果,求的三角函数值.
【答案】,,
【分析】如图,,为中点,可得,则,证明,设,则,可得,再利用三角函数的定义可得答案.
【详解】解:如图,,为中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
设,则,
∴,
∴,
,
.
【点睛】本题考查的是直角三角形斜边上的中线的性质,求解锐角三角函数,证明,熟记三角函数的定义是解本题的关键.
【变式5-3】(2023九年级·全国·专题练习)如图,在中,点是的中点,,且 ,求的三角函数值.
【答案】
【分析】过点作的垂线交于点.在中,根据,设,则,证明是的中位线,则,在中,,,勾股定理得出,最后根据三角函数的定义,分别求得的三角函数值.
【详解】解:如图,过点作的垂线交于点.
在中,
,设,则.
,
,
∴,
又点为的中点,
点为的中点,
.
.
在中,,,,
.
,
,
.
【点睛】本题考查了解直角三角形、勾股定理、平行线等分线段定理及中位线的性质,掌握三角函数的定义,应用正切的定义,构造出一个与之相关的直角三角形进行求解是解题的关键.
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