内容正文:
解直角三角形及其应用
1.(2024·云南)如图,在△ABC中,若∠B=90°,AB=3,BC=4,则tan A=( )
A. B.
C. D.
2.(2024·天津)cos 45°-1的值等于( )
A.0 B.1
C.-1 D.-1
3.在Rt△ABC中,∠C=90°,sin B=,则tan A=( )
A.
C.
4.(2024·四川雅安)在数学课外实践活动中,某小组测量一栋楼房CD的高度(如图),他们在A处仰望楼顶,测得仰角为30°,再往楼的方向前进50米至B处,测得仰角为60°,那么这栋楼的高度为(人的身高忽略不计)( )
A.25米 B.25米
C.25米 D.50米
5.当∠A为锐角,且<cos A<时,∠A的取值范围是 ________.
6.(2024·黑龙江绥化)如图,用热气球的探测器测一栋楼的高度,从热气球上的点A测得该楼顶部点C的仰角为60°,测得底部点B的俯角为45°,点A与楼BC的水平距离AD=50 m,则这栋楼的高度为________m(结果保留根号).
7.计算:
(1)(2024·江苏盐城)|-2|-(1+π)0+4sin 30°;
(2)(2024·青海)-tan 45°+π0-|-|.
8.(2024·浙江)如图,在△ABC中,AD⊥BC,AE是BC边上的中线,AB=10,AD=6,tan ∠ACB=1.
(1)求BC的长;
(2)求sin ∠DAE的值.
9.[跨学科](2024·安徽)科技社团选择学校游泳池进行一次光的折射实验,如图,光线自点B处发出,经水面点E折射到池底点A处.已知BE与水平线的夹角α=36.9°,点B到水面的距离BC=1.20 m,点A处水深为1.20 m,到池壁的水平距离AD=2.50 m.点B,C,D在同一条竖直线上,所有点都在同一竖直平面内.记入射角为β,折射角为γ,求的值.(精确到0.1)
参考数据:sin 36.9°≈0.60,cos 36.9°≈0.80,tan 36.9°≈0.75.
10.(2024·四川眉山)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点E在DC上,把△ADE沿AE折叠,点D恰好落在BC边上的点F处,则cos ∠CEF的值为( )
A.
C. D.
11.[数学文化](2024·江西)将图1所示的七巧板,拼成图2所示的四边形ABCD,连接AC,则tan ∠CAB=________.
12.[数学文化](2024·四川达州)“三汇彩亭会”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”小组将彩亭抽象成如图2的示意图,AB是彩亭的中轴,甲同学站在C处.借助测角仪观察,发现中轴AB上的点D的仰角是30°,他与彩亭中轴的距离BC=6米,乙同学在观测点E处借助无人机技术进行测量,测得AE平行于水平线BC,中轴AB上的点F的俯角∠AEF=45°,点E,F之间的距离是4米,已知彩亭的中轴AB=6.3米,甲同学的眼睛到地面的距离MC=1.5米,请根据以上数据,求中轴上DF的长度.(结果精确到0.1米,参考数据≈1.73,≈1.41)
13.[项目式学习试题](2024·滨州)
【教材呈现】
人教版九年级下册数学教材85页“拓广探索”第14题:
如图,在锐角△ABC中,探究,,之间的关系.(提示:分别作AB和BC边上的高.)
【得出结论】
==.
【基础应用】
在△ABC中,∠B=75°,∠C=45°,BC=2,利用以上结论求AB的长.
【推广证明】
进一步研究发现,==不仅在锐角三角形中成立,在任意三角形中均成立,并且还满足===2R(R为△ABC外接圆的半径).
请利用图1证明:===2R.
【拓展应用】
如图2,四边形ABCD中,AB=2,BC=3,CD=4,∠B=∠C=90°.求过A,B,D三点的圆的半径.
答案与解析
1.C [∵在△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,
∴tan A==.
故选C.]
2.A [cos 45°-1=×-1=1-1=0.故选A.]
3.A [在Rt△ABC中,∠C=90°,sin B==,
∴设AC=3x,AB=5x,
∴BC===4x,
∴tan A===.
故选A.]
4.A [设DC=x米,
在Rt△ACD中,∠A=30°,
tan A=,即tan 30°==,
整理得AC=x米,
在Rt△BCD中,∠DBC=60°,
tan ∠DBC=,即tan 60°==,
整理得BC=x米,
∵AB=50米,
∴AC-BC=50,即x-x=50,
解得x=25,
则这栋楼的高度为25米.
故选A.]
5.30°<∠A<60° [∵∠A为锐角,
∴cos A在锐角范围内,∠A的值越大,cos A的值越小,
∵<cos A<,
∴30°<∠A<60°.]
6.50+50 [由题意,得AD⊥BC,
在Rt△ACD中,∠CAD=60°,AD=50 m,
∴CD=AD·tan 60°=50(m),
在Rt△ABD中,∠BAD=45°,
∴BD=AD·tan 45°=50(m),
∴BC=BD+CD=(50+50)m,
∴这栋楼的高度为(50+50)m.]
7.解:(1)原式=2-1+4×=2-1+2=3.
(2)原式=3-1+1-=2.
8.解:(1)∵AD⊥BC,AB=10,AD=6,
∴BD===8.
∵tan ∠ACB=1,∴CD=AD=6,
∴BC=BD+CD=8+6=14.
(2)∵AE是BC边上的中线,
∴CE=BC=7,
∴DE=CE-CD=7-6=1,
∵AD⊥BC,
∴AE===,
∴sin ∠DAE===.
9.解:过点E作EH⊥AD于点H,
由题意可知,∠CEB=α=36.9°,EH=1.20 m,
∴CE=≈=1.60(m),AH=AD-CE=2.50-1.60=0.90(m),
∴AE===1.50(m),
∴sin γ===0.60,
∵sin β=sin ∠CBE==cos ∠CEB=cos α=0.80,∴=≈1.3.
10.A [∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC=8,DC=AB=6,∵把△ADE沿AE折叠,点D恰好落在BC边上的点F处,
∴AF=AD=8,EF=DE,∴BF===2,∴CF=BC-BF=8-2,
在Rt△EFC中,CE=DC-DE=6-EF,由勾股定理,得EF2=CE2+CF2,
∴EF2=(6-EF)2+(8-2)2,∴EF=,∴CE=6-=,
∴cos ∠CEF===,
故选A.]
11. [令AC与BD的交点为O,
∵∠ABD=∠CDB=90°,
∴CD∥AB,
又∵∠DAB+∠ABC=45°+45°×3=180°,
∴AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AC与BD互相平分,
∴OB=BD.
∵AB=BD,∴OB=AB.
在Rt△AOB中,
tan ∠CAB==.]
12.解:过点M作MN⊥AB,垂足为点N.
由题意知,四边形CMNB是矩形.
∴CM=BN=1.5米,
MN=CB=6米,
AN=AB-BN=6.3-1.5=4.8(米).
在Rt△DMN中,
∵tan ∠DMN=,
∴DN=tan ∠DMN·MN=tan 30°×MN=×6=2(米).
在Rt△AEF中,
∵sin ∠AEF=,
∴AF=sin ∠AEF·EF=sin 45°×EF=×4=2(米).
∵AF+DN=AN+DF,
∴DF=2+2-4.8
≈2×1.73+2×1.41-4.8
=3.46+2.82-4.8=1.48≈1.5(米).
答:中轴上DF的长度为1.5米.
13.解:【基础应用】
∵∠B=75°,∠C=45°,
∴∠A=180°-∠B-∠C=60°,
∵∠C=45°,BC=2,=,
∴=,
解得AB=.
【推广证明】
作AD⊥BC于点D,作CE⊥AB于点E,连接AO并延长交⊙O于点F,连接CF,如图所示,
∵=,
∴a·c sin B=c·b sin A,
∴=,
同理可证,=,
∴==,
∵AF是直径,
∴∠ACF=90°,
∵∠B=∠AFC,
∴sin B=sin ∠AFC==,
∴=2R,
∴===2R.
【拓展应用】
连接DB,如图所示,
∵BC=3,CD=4,∠C=90°,
∴BD===5,
∴sin ∠BDC==.
∵∠ABC=∠C=90°,
∴∠ABC+∠C=180°,
∴AB∥CD,
∴∠ABD=∠BDC,
∴sin ∠ABD=,
作AE⊥CD交CD于点E,
则四边形ABCE是矩形,
∴CE=AB=2,AE=BC=3,∴DE=2,
∴AD===,
∴==,
∴过A,B,D三点的圆的半径为.
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