内容正文:
清单04锐角三角函数(10个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】 锐角三角函数的概念
如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A所对的边BC记为a,叫做∠A的对边,也叫做∠B的邻边,∠B所对的边AC记为b,叫做∠B的对边,也是∠A的邻边,直角C所对的边AB记为c,叫做斜边.
锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即;
锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即;
锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tanA,即.
同理;;
【清单02】 锐角三角函数的增减性
(1)在0°-90°之间,锐角的正弦值随角度的增大而增大 ;
(2)在0°-90°之间,锐角的余弦值随角度的增大而减小 ;
(3)在0°-90°之间,锐角的正切值随角度的增大而增大 .
【清单03】特殊角的三角函数值
利用三角函数的定义,可求出30°、45°、60°角的各三角函数值,归纳如下:
锐角
30°
45°
1
60°
【清单04】解直角三角形的常见类型及解法
已知条件
解法步骤
Rt△ABC
两
边
两直角边(a,b)
由求∠A,
∠B=90°-∠A,
斜边,一直角边(如c,a)
由求∠A,
∠B=90°-∠A,
一
边
一
角
一直角边
和一锐角
锐角、邻边
(如∠A,b)
∠B=90°-∠A,
,
锐角、对边
(如∠A,a)
∠B=90°-∠A,
,
斜边、锐角(如c,∠A)
∠B=90°-∠A,
,
【清单05】 解直角三角形的应用
(1)坡度坡角
在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念:
(1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示.
坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则,如图,坡度通常写成=∶的形式.
(2)仰角俯角问题
仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图.
(3)方位角问题
(1)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°.
(2)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.
注意:
1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图.
2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.
3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解.
【考点题型一】锐角三角函数的定义
【典例1】在中,,,,所对的边分别为a,b,c.下列式子一定能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角函数的定义,画出直角三角形,根据定义逐一判断,即可求解;掌握,,是解题的关键.
【详解】解:如图,
A.,,结论错误,故不符合题意;
B. ,,结论错误,故不符合题意;
C.,,结论错误,故不符合题意;
D.,,结论正确,故符合题意;
故选:D.
【变式1-1】如图,在中,,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据锐角三角函数的定义解答.
【详解】解:在Rt△ABC中,∠B=90°,
则.
故选:C.
【点睛】本题考查锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题关键.
【变式1-2】如图,在中,是斜边上的高,,则下列比值中等于的是( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由同角的余角相等求得∠A=∠DBC,根据正弦三角函数的定义判断即可;
【详解】解:∵∠ABD+∠A=90°,∠ABD+∠DBC=90°,
∴∠A=∠DBC,
A.=cosA,不符合题意;
B.=tanA,不符合题意;
C.=cos∠DBC=cosA,不符合题意;
D.=sin∠DBC=sinA,符合题意;
故选: D.
【点睛】本题考查了三角函数的概念,掌握直角三角形中锐角的正弦为对边比斜边是解题关键.
【变式1-3】在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,下列等式中成立的是( )
A.sinA= B.cosB= C.tanB= D.tanA=
【答案】B
【分析】根据锐角三角函数的定义逐项进行判断即可.
【详解】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,
由锐角三角函数的定义可得,
A.sinA=,故选项错误,不符合题意;
B. cosB=,故选项正确,符合题意;
C. tanB=,故选项错误,不符合题意;
D.tanA=,故选项错误,不符合题意.
故选:B.
【点睛】此题考查了锐角三角函数的定义,解题的关键是熟练掌握锐角三角函数的定义.
【考点题型二】已知函数值求边长
【典例2】如图,在中,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了三角函数,勾股定理,等腰三角形的性质,解题的关键是熟练掌握三角函数,勾股定理,等腰三角形的性质;过A作于D,则,根据等腰三角形的性质可得,根据三角函数可得,再根据勾股定理可得,进而可求.
【详解】解:过A作于D,则,
,,
,
,
,,
,
故选:.
【变式2-1】在中,,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查锐角三角函数和勾股定理.根据题意画图,由,设,,利用勾股定理求出,根据正切定义求解即可.
【详解】解:由题意可画图如下:
在中,,,
.
设,,则,
,
故选:A.
【变式2-2】在中,,,,则的长为( )
A.6 B. C.8 D.
【答案】A
【分析】本题考查了解直角三角形,熟知余弦的定义:邻边比斜边,是解本题的关键.根据三角函数的知识进行解答即可.
【详解】解:在中,,,,
,
解得:,
故选:A.
【变式2-3】如图,在中,是上一点,若,则的长为( ).
A.2 B. C. D.1
【答案】A
【分析】本题考查了等腰直角三角形的判定与性质、勾股定理、正切的定义,由题意及勾股定理得出,,作于,则,证明出是等腰直角三角形,得到,结合正切的定义求出,最后由勾股定理计算即可,熟练掌握以上知识点,添加适当的辅助线,构造直角三角形是解此题的关键.
【详解】解:在中,,
,,
如图,作于,则,
,
,
,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
,
,
故选:A.
【考点题型三】求角的函数值
【典例3】已知是锐角,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求角的余弦值,勾股定理,可根据题意作出直角三角形,设,,利用勾股定理求出,然后根据三角函数的定义即可求解.
【详解】解:如图所示:
∵,
设,,
则,
∴ .
故选:B.
【变式3-1】已知在中,,,,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
本题主要考查了锐角三角函数的定义,直接利用锐角三角函数的定义分别分析得出答案.
【详解】解:如图所示:
∵,,,
∴,
,故A正确;
,故B错误;
;故C错误;
,故D错误;
故选:A.
【变式3-2】在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了锐角三角函数的定义,正确把握锐角三角函数关系是解题关键.
根据题意画出图形,进而得出求出即可.
【详解】解:如图,在中,
,,,
∴.
故选:A.
【变式3-3】在中,,,那么( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查勾股定理,求余弦值.先由勾股定理求出的长,再根据即可解答.
【详解】∵,,
∴,
∴.
故选:D.
【考点题型四】同角三角函数的关系
【典例4】若锐角A满足tana=,则sina的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由tana=,可得sina=.
【详解】解:∵tana=,
∴sina==,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了同角三角函数的基本关系,解题的关键是结合三角函数的定义.
【变式4-1】如果α是锐角,,那么cosα的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据已知条件得出α的度数,再根据特殊角的三角函数值得出cosα的值即可.
【详解】∵α是锐角,sinα=,
∴α=60°,
∴cosα=cos60°=.
故选:A.
【点睛】此题主要考查三角函数,解题的关键是熟知特殊角的三角函数值.
【变式4-2】在Rt△ABC中,已知cosB=,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意画出图形,利用cosB=,表示出三角形各边长,进而得出答案.
【详解】如图所示:∵cosB=,∴设BC=7x,则AB=25x,故AC=24x,则tanB==.
故选D.
【点睛】本题主要考查了同角三角函数的关系,利用同一未知数表示出各边长是解题的关键.
【变式4-3】在Rt△ABC中,∠C=90°,若cosB=,则sinB的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵sin2B+cos2B=1,cosB= ,
∴sin2B=1-( )2= ,
∵∠B为锐角,∴sinB= ,
故选A.
【考点题型五】互余两角三角函数的关系
【典例5】在中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】在中,,,设,则,根据余弦的定义即可得到答案.
【详解】解:在中,,,
设,则,
∴.
故选:A.
【点睛】此题考查了锐角三角函数的定义等知识,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
【变式5-1】在中,,,那么的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据∠A+∠B=90°得出cosB=sinA,代入即可.
【详解】∵∠C=90°,sinA=.
又∵∠A+∠B=90°,∴cosB=sinA=.
故选A.
【点睛】本题考查了互余两角三角函数的关系,注意:已知∠A+∠B=90°,能推出sinA=cosB,cosA=sinB,tanA=cotB,cotA=tanB.
【变式5-2】在Rt△ABC中,∠C=90°,如果,那么的值是( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】一个角的正弦值等于它的余角的余弦值.
【详解】∵Rt△ABC中, ∠C=90°,sinA=,
∴cosA===,
∴∠A+∠B=90°,
∴sinB=cosA=.
故选A.
【点睛】本题主要考查锐角三角函数的定义,根据sinA得出cosA的值是解题的关键.
【变式5-3】在中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】试题分析:由,,根据锐角三角函数的定义求解即可.
∵,
∴
故选C.
考点:锐角三角函数的定义
点评:锐角三角函数的定义是初中数学的重点,是中考中比较常见的知识点,一般难度不大,需熟练掌握.
【考点题型六】特殊角的三角函数值
【典例6】已知是锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了特殊角的三角函数值,直接利用,得出答案.
【详解】解:,
.
故选:C.
【变式6-1】若为锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,准确掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.由特殊角的三角函数值,即可得的值.
【详解】解:∵为锐角,且,
∴,
∴由特殊角的三角函数值可知,,
故选:B.
【变式6-2】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查特殊角三角函数值,根据特殊角三角函数即可求出角度,即可得到答案.
【详解】解: ,
,
故选:C.
【变式6-3】在中,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查三角函数,根据三角函数值求出角的度数即可.
【详解】解:
∵,,,
∴,
∴,
故选:C.
【考点题型七】解直角三角形及应用
【典例7】如图,在四边形中,,,,对角线平分.,则的面积为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了解直角三角形,角平分线的定义,根据题目的已知条件作出正确的辅助线是解题的关键.过点作,垂足为,利用角平分线的定义可得,求出的长度,利用勾股定理求出的长度,然后利用三角形的面积进行计算即可.
【详解】解:过点作,垂足为,
对角线平分.,
,
,
,,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
【变式7-2】如图,,垂直于,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【分析】本题考查了解直角三角形;根据直角三角形的性质、同角的余角相等得到,根据正切的定义计算即可
【详解】解:,
,
,
,
,
在中,
,
.
故选:C.
【考点题型八】解直角三角形的应用-坡度坡角
【典例8】研学实践:为在实践中测量物体的高度,并对山西地标建筑永祚双塔进行了解,学校组织研学活动.在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集双塔的相关数据.
数据采集:如图,小夏同学要测量太原地标建筑永祚双塔的高度,从双塔底部点处前行到达斜坡的底部点处,然后沿斜坡前行到达最佳测量点处,在点处测得塔顶的仰角为.
数据应用:已知斜坡的斜面坡度,且点,,,,在同一平面内,求双塔的高度.(结果保留根号)
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题、坡度坡角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关键.首先过点作于点,于点,构造矩形,根据、斜坡的斜面坡度,可以求出、的长度,根据在点处测得塔顶的仰角为,可以求出的长度,就是双塔的高度.
【详解】解:如图,过点作于点,于点,
可得四边形为矩形,
,.
斜坡的斜面坡度,
,
,
,
又,
,,
,
,
在中,
,,
,
.
答:双塔的高度是.
【变式8-1】某商场从安全和便利的角度出发,为提升顾客的购物体验,准备将自动扶梯由原来的阶梯式改造成斜坡式,如图,已知商场的层高为,坡角为,改造后的斜坡式自动扶梯的坡角,请你计算改造后的自动扶梯增加的占地长度 (结果精确到,参考数据:,,)
【答案】m/10.3米
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用坡度坡角问题,熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.根据含角的直角三角形的性质求出,,根据正切的定义求出,再计算即可.
【详解】解:在中,,,
,
,
在中,,,
,
则,
答:改造后的自动扶梯增加的占地长度的长约为
【变式8-2】周末爬大蜀山是合肥市民的一项娱乐休闲、锻炼身体的方式之一.上个周末小明同学从大蜀山西坡沿坡角为的山坡爬了300米到达处,紧接着又爬了坡角为的山坡148米到达山顶,请计算大蜀山的高度约为多少米.(结果精确到1米,参考数据:,,,,)
【答案】大蜀山的高度约为284米.
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用中的坡度坡角问题.过点作于,过点作于,于,根据正弦的定义可以分别求出和的长,然后结合矩形的对边相等即可得到答案.
【详解】解:过点作于,过点作于,于,则四边形为矩形,
,
在中,,
则(米),
在中,,
则(米),
(米),
答:大蜀山的高度约为284米.
【变式8-3】水务部门为加强防汛工作,决定对某水库大坝进行加固,大坝的横截面是梯形.如图所示,已知迎水坡面的长为米,,背水坡面的长为米,加固后大坝的横截面为梯形,的长为米.
(1)已知需加固的大坝长为米,求需要填土石方多少立方米?
(2)求加固后大坝背水坡面的坡度.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值、勾股定理、坡度的定义(是指地表单元陡缓的程度,通常把坡面的垂直高度和水平方向的距离的比叫做坡度,即坡角的正切值),熟记特殊角的三角函数值和坡度的定义是解题关键.
(1)分别过、作下底的垂线,设垂足为、.在中,已知坡面长和坡角的度数,可求得铅直高度的值,也就得到了的长;以为底,为高即可求出的面积,再乘以大坝的长度,即为所需的填方体积.
(2)在中,由勾股定理求的长,即可得到的长;中,根据、的长即可求得坡角的正切值,即坡面的坡度.
【详解】(1)过点作于,过点作于,
∴.
在中,(米),
∴(米).
∴(平方米).
∴需要填土石方体积为: .
(2)在中,,
∴.
∴加固后大坝背水坡面的坡度.
【考点题型九】解直角三角形的应用-仰角俯角
【典例9】图(1)为某大型商场的自动扶梯、图(2)中的为从三楼到五楼的扶梯的侧面示意图.小明站在扶梯起点处时,测得天花板上日光灯的仰角为,此时他的眼睛与地面的距离,之后他沿三楼扶梯到达顶端后又沿 向正前方走了,发现日光灯刚好在他的正上方.
已知自动扶梯的坡度为,长度是.(参考数据:)
(1)求图中到三楼地面的高度.
(2)求日光灯到三楼地面的高度.(结果精确到整数)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形的应用—仰角俯角和坡度坡比问题,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
(1)过点作于点,由坡度的定义和勾股定理求解即可;
(2)过点作于点,过点作于交于,四边形、四边形是矩形,求出的长,再由三角函数定义求出的长,即可得出结果.
【详解】(1)解:如图,过点作于点,
设,
的坡度为,
,
,
在中,由勾股定理得:,即,
解得:,
,
答:到三楼地面的高度为.
(2)如图,过点作于点,过点作于交于,
由题意可知,,四边形、四边形是矩形,
,,
,
,
在中,,
,
.
答:日光灯到三楼地面的高度为.
【变式9-1】在数学综合实践活动中,小乐和小夏同学自主设计了“测量家附近的一座小山高度”的探究作业.如图,小乐在A处测得山顶C的仰角为;小夏在B处测得山顶C的仰角为.已知两人所处位置的水平距离米,A处距地面的垂直高度米,B处距地面的垂直高度米,点M,E,N在同一条直线上,求小山的高度.(参考数据:,,)
【答案】小山的高度为105米
【分析】本题主要考查了矩形的判定和性质,解直角三角形的应用,证明四边形和四边形为矩形,得出米,米,,,设,则米,解直角三角形得出,,根据米,得出,求出,最后得出答案即可.
【详解】解:如图所示,过点A作,过点B作,
根据题意可得:,,
∴四边形和四边形为矩形,
∴米,米,,,
∴(米),
设,则米,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∴,,
∵米,
∴,
解得:,
∴米
∴米.
∴小山的高度为105米.
【变式9-2】小雁塔是中国早期方形密檐式砖塔的典型作品,塔形秀丽,被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位.
国庆假期,小红利用所学知识来测量塔的高度,测角仪和塔底A在同一水平面,如图,她先在C处测得塔顶B的仰角为,然后沿直线向远离塔的方向前进24米到达D处,测得塔顶B的仰角为,求小雁塔的高度.(结果精确到.参考数据:)
【答案】
【分析】本题主要考查解直角三角形的应用,灵活运用三角函数解决实际问题是解题的关键.
由题意易得,,然后可设,则有,,进而根据三角函数可建立方程求解即可.
【详解】解:由题意得:,,
设,则有,
∴在中,,
在中,,
∴,解得:,
∴.
答:小雁塔的高度的.
【变式9-3】如图,从热气球上测得两建筑物底部的俯角分别为和.如果这时气球的高度为,且点在同一直线上,求建筑物间的距离.
【答案】
【分析】本题主要考查解直角三角形,解决本题的关键是利用为直角斜边上的高,将三角形分成两个三角形,然后求解.分别在两三角形中求出与的长.
【详解】、解:由已知,得,
于点,
.
在中,,
.
在中,,
.
.
答:建筑物间的距离为.
【考点题型十】解直角三角形的应用-方向角
【典例10】如图,一艘小船以的速度向正北方向航行,在A处测得灯塔C在北偏东方向,航行后到达B处,测得灯塔C在南偏东方向,求B处与灯塔C的距离(结果保留1位小数,参考数据:,,).
【答案】处距离灯塔的距离约为
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,过作,垂足为,根据题意将和用表示出来,再结合得出方程,求得,在中,利用正弦求出.
【详解】解:如图,过作,垂足为,
根据题意,,,,
∵在中,,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
答:处距离灯塔的距离约为.
【变式10-1】由我国完全自主设计、自主建造的首舰国产航母于年月成功完成第一次海上试验任务.如图,航母由西向东航行,到达处时,测得小岛位于它的北偏东方向,航母再航行海里到达处,此时测得小岛位于它的北偏东方向.如果航母继续航行至小岛的正南方向的处,求还需航行的距离的长.参考数据:,,,,,
【答案】还需航行的距离的长约为海里
【分析】本题考查的是解直角三角形的应用方向角问题,理解方向角、熟记锐角三角函数的定义是解题的关键.
设海里,利用正切的定义用表示出、,根据题意列出方程、解方程即可解答.
【详解】解:由题意可得,,
设海里,
在中,,
,
在中,,
,
由题意得,,
解得: .
答:还需航行的距离的长约为海里.
【变式10-2】某景区A、B两个景点位于湖泊两侧,游客从景点A到景点B必须经过C处才能到达.观测得景点B在景点A的北偏东,从景点A出发向正北方向步行米到达C处,测得景点B在C的北偏东方向.
(1)求景点B和C处之间的距离;(结果保留根号)
(2)当地政府为了便捷游客游览,打算修建一条从景点A到景点B的笔直的跨湖大桥.大桥修建后,从景点A到景点B比原来少走多少米?(结果保留整数,参考数据:)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题是解直角三角形的实际应用,关键理解方位角,并通过作辅助线把非直角三角形转化为直角三角形是解题的关键.对于非直角三角形问题,常常作垂线转化为直角三角形问题解决.
(1)过点C作于点D,分别在和中,解直角三角形即可求得的长;
(2)由题意可得及的长,则计算即可求得结果.
【详解】(1)解:过点C作于点D,
由题意得,,
在中,,
∴,,
∵,
∴,
∴,,
故景点B和C处之间的距离为;
(2)由题意得:,,
,
即大桥修建后,从景点A到景点B比原来少走约.
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清单04锐角三角函数(10个考点梳理+题型解读+提升训练)
【清单01】 锐角三角函数的概念
如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A所对的边BC记为a,叫做∠A的对边,也叫做∠B的邻边,∠B所对的边AC记为b,叫做∠B的对边,也是∠A的邻边,直角C所对的边AB记为c,叫做斜边.
锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即;
锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即;
锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tanA,即.
同理;;
【清单02】 锐角三角函数的增减性
(1)在0°-90°之间,锐角的正弦值随角度的增大而增大 ;
(2)在0°-90°之间,锐角的余弦值随角度的增大而减小 ;
(3)在0°-90°之间,锐角的正切值随角度的增大而增大 .
【清单03】特殊角的三角函数值
利用三角函数的定义,可求出30°、45°、60°角的各三角函数值,归纳如下:
锐角
30°
45°
1
60°
【清单04】解直角三角形的常见类型及解法
已知条件
解法步骤
Rt△ABC
两
边
两直角边(a,b)
由求∠A,
∠B=90°-∠A,
斜边,一直角边(如c,a)
由求∠A,
∠B=90°-∠A,
一
边
一
角
一直角边
和一锐角
锐角、邻边
(如∠A,b)
∠B=90°-∠A,
,
锐角、对边
(如∠A,a)
∠B=90°-∠A,
,
斜边、锐角(如c,∠A)
∠B=90°-∠A,
,
【清单05】 解直角三角形的应用
(1)坡度坡角
在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念:
(1)坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,用字母表示.
坡度(坡比):坡面的铅直高度h和水平距离的比叫做坡度,用字母表示,则,如图,坡度通常写成=∶的形式.
(2)仰角俯角问题
仰角、俯角:视线与水平线所成的角中,视线中水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角,如图.
(3)方位角问题
(1)方位角:从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角,如图①中,目标方向PA,PB,PC的方位角分别为是40°,135°,245°.
(2)方向角:指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角,叫做方向角,如图②中的目标方向线OA,OB,OC,OD的方向角分别表示北偏东30°,南偏东45°,南偏西80°,北偏西60°.特别如:东南方向指的是南偏东45°,东北方向指的是北偏东45°,西南方向指的是南偏西45°,西北方向指的是北偏西45°.
注意:
1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图.
2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.
3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解.
【考点题型一】锐角三角函数的定义
【典例1】在中,,,,所对的边分别为a,b,c.下列式子一定能成立的是( )
A. B. C. D.
【变式1-1】如图,在中,,下列结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,在中,是斜边上的高,,则下列比值中等于的是( ).
A. B. C. D.
【变式1-3】在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c,下列等式中成立的是( )
A.sinA= B.cosB= C.tanB= D.tanA=
【考点题型二】已知函数值求边长
【典例2】如图,在中,,则的长是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
【变式2-1】在中,,若,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2-2】在中,,,,则的长为( )
A.6 B. C.8 D.
【变式2-3】如图,在中,是上一点,若,则的长为( ).
A.2 B. C. D.1
【考点题型三】求角的函数值
【典例3】已知是锐角,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】已知在中,,,,那么下列等式正确的是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-3】在中,,,那么( )
A. B. C. D.
【考点题型四】同角三角函数的关系
【典例4】若锐角A满足tana=,则sina的值是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】如果α是锐角,,那么cosα的值是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】在Rt△ABC中,已知cosB=,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
【变式4-3】在Rt△ABC中,∠C=90°,若cosB=,则sinB的值是( )
A. B. C. D.
【考点题型五】互余两角三角函数的关系
【典例5】在中,,,则( )
A. B. C. D.
【变式5-1】在中,,,那么的值等于( )
A. B. C. D.
【变式5-2】在Rt△ABC中,∠C=90°,如果,那么的值是( )
A. B. C. D.3
【变式5-3】在中,,,则等于( )
A. B. C. D.
【考点题型六】特殊角的三角函数值
【典例6】已知是锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
【变式6-1】若为锐角,且,则等于( )
A. B. C. D.
【变式6-2】已知,则( )
A. B. C. D.
【变式6-3】在中,,,则( )
A. B. C. D.
【考点题型七】解直角三角形及应用
【典例7】如图,在四边形中,,,,对角线平分.,则的面积为 .
【变式7-2】如图,,垂直于,则( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【考点题型八】解直角三角形的应用-坡度坡角
【典例8】研学实践:为在实践中测量物体的高度,并对山西地标建筑永祚双塔进行了解,学校组织研学活动.在了解相关历史背景后,利用航模搭载的扫描仪采集双塔的相关数据.
数据采集:如图,小夏同学要测量太原地标建筑永祚双塔的高度,从双塔底部点处前行到达斜坡的底部点处,然后沿斜坡前行到达最佳测量点处,在点处测得塔顶的仰角为.
数据应用:已知斜坡的斜面坡度,且点,,,,在同一平面内,求双塔的高度.(结果保留根号)
【变式8-1】某商场从安全和便利的角度出发,为提升顾客的购物体验,准备将自动扶梯由原来的阶梯式改造成斜坡式,如图,已知商场的层高为,坡角为,改造后的斜坡式自动扶梯的坡角,请你计算改造后的自动扶梯增加的占地长度 (结果精确到,参考数据:,,)
【变式8-2】周末爬大蜀山是合肥市民的一项娱乐休闲、锻炼身体的方式之一.上个周末小明同学从大蜀山西坡沿坡角为的山坡爬了300米到达处,紧接着又爬了坡角为的山坡148米到达山顶,请计算大蜀山的高度约为多少米.(结果精确到1米,参考数据:,,,,)
【变式8-3】水务部门为加强防汛工作,决定对某水库大坝进行加固,大坝的横截面是梯形.如图所示,已知迎水坡面的长为米,,背水坡面的长为米,加固后大坝的横截面为梯形,的长为米.
(1)已知需加固的大坝长为米,求需要填土石方多少立方米?
(2)求加固后大坝背水坡面的坡度.
【考点题型九】解直角三角形的应用-仰角俯角
【典例9】图(1)为某大型商场的自动扶梯、图(2)中的为从三楼到五楼的扶梯的侧面示意图.小明站在扶梯起点处时,测得天花板上日光灯的仰角为,此时他的眼睛与地面的距离,之后他沿三楼扶梯到达顶端后又沿 向正前方走了,发现日光灯刚好在他的正上方.
已知自动扶梯的坡度为,长度是.(参考数据:)
(1)求图中到三楼地面的高度.
(2)求日光灯到三楼地面的高度.(结果精确到整数)
【变式9-1】在数学综合实践活动中,小乐和小夏同学自主设计了“测量家附近的一座小山高度”的探究作业.如图,小乐在A处测得山顶C的仰角为;小夏在B处测得山顶C的仰角为.已知两人所处位置的水平距离米,A处距地面的垂直高度米,B处距地面的垂直高度米,点M,E,N在同一条直线上,求小山的高度.(参考数据:,,)
【变式9-2】小雁塔是中国早期方形密檐式砖塔的典型作品,塔形秀丽,被国务院公布为第一批全国重点文物保护单位.
国庆假期,小红利用所学知识来测量塔的高度,测角仪和塔底A在同一水平面,如图,她先在C处测得塔顶B的仰角为,然后沿直线向远离塔的方向前进24米到达D处,测得塔顶B的仰角为,求小雁塔的高度.(结果精确到.参考数据:)
【变式9-3】如图,从热气球上测得两建筑物底部的俯角分别为和.如果这时气球的高度为,且点在同一直线上,求建筑物间的距离.
【考点题型十】解直角三角形的应用-方向角
【典例10】如图,一艘小船以的速度向正北方向航行,在A处测得灯塔C在北偏东方向,航行后到达B处,测得灯塔C在南偏东方向,求B处与灯塔C的距离(结果保留1位小数,参考数据:,,).
【变式10-1】由我国完全自主设计、自主建造的首舰国产航母于年月成功完成第一次海上试验任务.如图,航母由西向东航行,到达处时,测得小岛位于它的北偏东方向,航母再航行海里到达处,此时测得小岛位于它的北偏东方向.如果航母继续航行至小岛的正南方向的处,求还需航行的距离的长.参考数据:,,,,,
【变式10-2】某景区A、B两个景点位于湖泊两侧,游客从景点A到景点B必须经过C处才能到达.观测得景点B在景点A的北偏东,从景点A出发向正北方向步行米到达C处,测得景点B在C的北偏东方向.
(1)求景点B和C处之间的距离;(结果保留根号)
(2)当地政府为了便捷游客游览,打算修建一条从景点A到景点B的笔直的跨湖大桥.大桥修建后,从景点A到景点B比原来少走多少米?(结果保留整数,参考数据:)
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