内容正文:
回顾与思考(一) 直角三角形的边角关系
第一章 直角三角形的边角关系
数学 九年级下册 北师版
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考点1 锐角三角函数
1.如图,过点C(-2,5)的直线分别交坐标轴于A(0,2),B两点,则tan ∠OAB=( )
A. eq \f(2,5) B. eq \f(2,3) C. eq \f(5,2) D. eq \f(3,2)
2.如图,在△ABC中,AB=AC=13,BC=10,点D为BC的中点,DE⊥AB于点E,则tan ∠BDE的值为( )
A. eq \f(5,12) B. eq \f(12,5) C. eq \f(5,13) D. eq \f(12,13)
3.如图,在4×4正方形网格中,点A,B,C为网格的交点,AD⊥BC于点D,则tan ∠BAD的值为__________.
eq \f(3,4)
4.如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=10,将矩形ABCD沿BE折叠,点A落在点A′处,若EA′的延长线恰好过点C,则sin ∠ABE=____________.
eq \f(\r(10),10)
【解析】由折叠可知BA′=BA=6,∠BA′E=∠A=90°,∴A′C= eq \r(BC2-BA′2) =8,∴CE=A′C+A′E=8+AE.又∵CD2+DE2=CE2,即62+(10-AE)2=(8+AE)2,∴AE=2,∴BE= eq \r(AB2+AE2) =2 eq \r(10) ,∴sin ∠ABE= eq \f(AE,BE) = eq \f(\r(10),10) .
考点2 特殊角的三角函数值
5.已知∠α为锐角,且2sin (90°-α)=1,则tan α的值为( )
A. eq \f(\r(3),3) B. eq \f(\r(2),2) C.1 D. eq \r(3)
6.定义一种运算:sin (α+β)=sin αcos β+cos αsin β,sin (α-β)=sin αcos β-cos αsin β.例如:当α=45°,β=30°时,sin (45°+30°)=sin 45°cos30°+cos45°sin30°= eq \f(\r(2),2) × eq \f(\r(3),2) + eq \f(\r(2),2) × eq \f(1,2) = eq \f(\r(6)+\r(2),4) ,则sin 15°的值为________________.
eq \f(\r(6)-\r(2),4)
7.计算:
(1) eq \f(4sin 30°,2cos 30°-tan 45°) -tan260°;
(2)3tan30°- eq \f(1,cos60°) + eq \r(8) cos 45°+ eq \r((1-tan 60°)2) .
解:原式= eq \f(4×\f(1,2),2×\f(\r(3),2)-1) -( eq \r(3) )2= eq \r(3) +1-3= eq \r(3) -2
解:原式=3× eq \f(\r(3),3) - eq \f(1,\f(1,2)) + eq \r(8) × eq \f(\r(2),2) + eq \r((1-\r(3))2) = eq \r(3) -2+2+ eq \r(3) -1=2 eq \r(3) -1
考点3 解直角三角形
8.如图,将一副直角三角尺按图中方式叠放,若BC=4,则BD=__________.
2 eq \r(6)
9.如图,在△ABC中,sin B= eq \f(3,5) ,tan C=2,AB=10,则AC的长为__________.
3 eq \r(5)
10.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,sin B= eq \f(3,5) ,点D在边BC上,且BD=4,tan ∠DAC= eq \f(2,3) .
(1)求边AC的长;
(2)求tan ∠BAD的值.
解:(1)∵tan ∠DAC= eq \f(CD,AC) = eq \f(2,3) ,∴CD= eq \f(2,3) AC.又∵sin ∠ABC= eq \f(AC,AB) = eq \f(3,5) ,∴AB= eq \f(5,3) AC,∴BC= eq \r(AB2-AC2) = eq \r((\f(5,3)AC)2-AC2) = eq \f(4,3) AC,∴BD=BC-CD= eq \f(4,3) AC- eq \f(2,3) AC= eq \f(2,3) AC=4,∴AC=6
(2)过点D作DE⊥AB于点E,由(1)知AB= eq \f(5,3) AC=10,CD= eq \f(2,3) AC=4,∴AD= eq \r(AC2+CD2) = eq \r(62+42) =2 eq \r(13) .又∵S△ABD= eq \f(1,2) AB·DE= eq \f(1,2) BD·AC,即 eq \f(1,2) ·10DE= eq \f(1,2) ×4×6,∴DE= eq \f(12,5) ,∴AE= eq \r(AD2-DE2) = eq \r((2\r(13))2-(\f(12,5))2) = eq \f(34,5) ,∴tan ∠BAD= eq \f(DE,AE) = eq \f(6,17)
考点4 三角函数的实际应用
11.如图,某停车场入口的栏杆AB从水平位置绕点O旋转到A′B′的位置,已知AO的长为4 m,若栏杆的旋转角∠AOA′=α,则栏杆A端升高的高度为( )
A. eq \f(4,sin α) m B.4sin α m C. eq \f(4,cos α) m D.4cos α m
12.如图,一辆自行车竖直摆放在水平地面上,右边是它的部分示意图,现测得:∠B=60°,∠C=45°,AB=40 cm,则AC的长为____________cm.
20 eq \r(6)
13.(2023•内江)某中学依山而建,校门A处有一坡度i=5∶12的斜坡AB,长度为26 m,在坡顶B处看教学楼CF的楼顶C的仰角∠CBF=45°,离B点4 m远的E处有一个花台,在E处仰望C的仰角∠CEF=60°,CF的延长线交校门处的水平面于点D,求CD的长(结果保留根号).
解:过点B作BG⊥AD于点G,则四边形BFDG为矩形.∵BG∶AG=i=5∶12,∴BG= eq \f(5,12) AG,∴AB= eq \r(AG2+BG2) = eq \f(13,12) AG=26 m,∴AG=24 m,∴DF=BG=10 m.∵在Rt△BCF中,∠CBF=45°,∴∠BCF=45°=∠CBF,∴CF=BF.又∵在Rt△CEF中,CF=EF•tan ∠CEF=tan 60°EF= eq \r(3) EF,∴BF= eq \r(3) EF,即BE+EF= eq \r(3) EF,即4+EF= eq \r(3) EF,∴EF=(2 eq \r(3) +2)m,∴CF=(6+2 eq \r(3) )m,∴CD=CF+DF=6+2 eq \r(3) +10=(16+2 eq \r(3) )(m)
14.(2023•锦州)如图①所示的是某校教学楼正厅一角处摆放的“教学楼平面示意图”展板,数学学习小组想要测量此展板的最高点到地面的高度,他们绘制了如图②所示的展板侧面的截面图,并测得AB=120 cm,BD=80 cm,∠ABD=105°,∠BDQ=60°,底座四边形EFPQ为矩形,EF=5 cm.请你帮助该数学学习小组求出展板的最高点A到地面PF的距离(结果精确到1 cm,参考数据: eq \r(2) ≈1.41, eq \r(3) ≈1.73).
\r(3) 解:过点A作AG⊥PF于点G,延长QE交AG于点H,过点B作BM⊥AG于点M,过点D作DN⊥BM于点N,则BM∥DH,四边形EFGH,四边形DHMN均为矩形,∴∠NBD=∠BDQ=60°,MH=ND,HG=EF=5 cm,∴∠ABM=∠ABD-∠NBD=105°-60°=45°,在Rt△BDN中,ND=BD•sin ∠NBD=80sin 60°=40(cm),∴MH=ND=40 eq \r(3) cm,在Rt△ABM中,AM=AB•sin ∠ABM=120sin 45°=60 eq \r(2) (cm),∴AG=AM+MH+GH=60 eq \r(2) +40 eq \r(3) +5≈159(cm),∴展板的最高点A到地面PF的距离约为159 cm
15.某校九年级“卓越数学”兴趣小组周末用他们所学到的知识测量附近一幢楼房的高度,由于到楼房底部的水平距离被建筑护坡遮挡,不易测量,他们通过实地观察、分析,制订了可行的方案,并进行了实地测量.已知楼房AB前有一斜坡CD,它的坡度i=1∶ eq \r(3) .他们先在坡顶D处测量楼房顶部A的仰角∠ADM,接着沿坡面向下走到坡脚C处,然后向楼房的方向继续行走至E处,再次测量楼房顶部A的仰角∠AEB,并测量了C,E之间的距离,最后测量了坡面C,D之间的距离.为了减少测量误差,小组在测量仰角以及距离时,都分别测量了两次并取它们的平均值作为测量结果(测角仪的高度忽略不计)如下表:
任务一:两次测量C,D之间的距离的平均值是_________m;
任务二:请你帮助“卓越数学”小组根据上表中的测量数据,求出该楼房AB的高(结果精确到0.1 m,参考数据: eq \r(3) ≈1.73, eq \r(2) ≈1.41).
解:任务二:如图,延长DM交AB于点N,过点D作DF⊥CB交BC的延长线于点F,则四边形DFBN是矩形,DF∶CF=1∶ eq \r(3) ,∴DF=BN,DN=FB,CF= eq \r(3) DF,∴CD= eq \r(DF2+CF2) = eq \r(DF2+(\r(3)DF)2) =2DF=12 m,∴DF=6 m,∴BN=DF=6 m,CF= eq \r(3) DF=6 eq \r(3) m.设BE=x m,则AB=BE·tan ∠AEB=tan 60°x= eq \r(3) x(m),DN=BF=CF+CE+BE=(6 eq \r(3) +5+x)m,∴AN=DN·tan ∠ADM=tan 30°(6 eq \r(3) +5+x)=(6+ eq \f(5\r(3),3) + eq \f(\r(3),3) x)(m).又∵AB=AN+BN,∴ eq \r(3) x=6+ eq \f(5\r(3),3) + eq \f(\r(3),3) x+6,解得x=6 eq \r(3) + eq \f(5,2) ,∴AB= eq \r(3) x=18+ eq \f(5\r(3),2) ≈22.3(m),∴该楼房AB的高约为22.3 m
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