内容正文:
专题08 图形的变化(原卷版)
考点1 轴对称图形的识别
1.(2025·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
2.(2024·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(2022·天津·中考真题)在一些美术字种,有的汉字是轴对称图形,下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.爱 B.国 C.敬 D.业
4.(2023·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.全 B.面 C.发 D.展
5.(2021·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
考点2 旋转的性质
1.(2025·天津·中考真题)如图,在中,,将绕点顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为的延长线与边相交于点,连接.若,则线段的长为( )
A. B. C.4 D.
2.(2024·天津·中考真题)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2023·天津·中考真题)如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
4.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A.
B. C. D.
考点3 相似三角形的判定与性质
1.(2023·天津·中考真题)如图,在边长为3的正方形的外侧,作等腰三角形,.
(1)的面积为 ;
(2)若F为的中点,连接并延长,与相交于点G,则的长为 .
2.(2022·天津·中考真题)如图,已知菱形的边长为2,,E为的中点,F为的中点,与相交于点G,则的长等于 .
考点4 特殊角的三角函数
1.(2025·天津·中考真题)的值等于( )
A.0 B.1 C. D.
2.(2024·天津·中考真题)的值等于( )
A. B. C. D.
3.(2023·天津·中考真题)的值等于( )
A.1 B. C. D.2
4.(2022·天津·中考真题)的值等于( )
A.2 B.1 C. D.
5.(2021·天津·中考真题)的值等于( )
A. B. C.1 D.2
考点5 解直角三角形的应用
1.(2025·天津·中考真题)综合与实践活动中,要用测角仪测量天津站附近世纪钟建筑的高度(如图①).
某学习小组设计了一个方案:如图②所示,点,,依次在同一条水平直线上,,,且.在处测得世纪钟建筑顶部的仰角为,在处测得世纪钟建筑顶部的仰角为,.根据该学习小组测得的数据,计算世纪钟建筑的高度(结果取整数).
参考数据:,.
2.(2024·天津·中考真题)综合与实践活动中,要用测角仪测量天津海河上一座桥的桥塔的高度(如图①).某学习小组设计了一个方案:如图②,点依次在同一条水平直线上,,垂足为.在处测得桥塔顶部的仰角()为,测得桥塔底部的俯角()为,又在处测得桥塔顶部的仰角()为.
(1)求线段的长(结果取整数);
(2)求桥塔的高度(结果取整数).参考数据:.
3.(2023·天津·中考真题)综合与实践活动中,要利用测角仪测量塔的高度.
如图,塔前有一座高为的观景台,已知,点E,C,A在同一条水平直线上.
某学习小组在观景台C处测得塔顶部B的仰角为,在观景台D处测得塔顶部B的仰角为.
(1)求的长;
(2)设塔的高度为h(单位:m).
①用含有h的式子表示线段的长(结果保留根号);
②求塔的高度(取0.5,取1.7,结果取整数).
4.(2022·天津·中考真题)如图,某座山的顶部有一座通讯塔,且点A,B,C在同一条直线上,从地面P处测得塔顶C的仰角为,测得塔底B的仰角为.已知通讯塔的高度为,求这座山的高度(结果取整数).参考数据:.
5.(2021·天津·中考真题)如图,一艘货船在灯塔C的正南方向,距离灯塔257海里的A处遇险,发出求救信号.一艘救生船位于灯塔C的南偏东方向上,同时位于A处的北偏东方向上的B处,救生船接到求救信号后,立即前往救援.求的长(结果取整数).参考数据:,取1.73.
一、单选题
1.(2025·天津河东·模拟预测)在日常生活中,有的汉字是轴对称图形.下列4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·天津·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
3.(2025·天津南开·三模)下列几种著名的数学曲线中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.蝴蝶曲线 B.笛卡尔爱心曲线
C.卡西尼卵形线 D.赵爽弦图
4.(2025·天津·模拟预测)中华文明,源远流长;中华汉字,寓意深广.在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
5.(2025·天津和平·三模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,不能看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025·天津河东·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
7.(2025·天津和平·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
8.(2025·天津滨海新·一模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是
A. B. C. D.
9.(2025·天津和平·三模)如图,将以点为中心顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,连接.则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2025·天津南开·三模)如图,将绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为点,,连接,,若,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025·天津·模拟预测)如图,在中,,将以点为中心逆时针旋转得到,点在边上,交于点,则下列结论不一定正确的是( )
A. B.平分
C. D.
12.(2025·天津红桥·二模)如图,把以点B为中心顺时针旋转得到,点A,C的对应点分别为D、E,且点D恰好在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
13.(2025·天津河西·二模)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为,且点恰好在线段上,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
14.(2025·天津·二模)如图,将绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,连接,点恰好落在线段上,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C.平分 D.
15.(2025·天津河北·二模)如图,把以点A为中心顺时针旋转得到,点B、C的对应点分别是点D、E,若的平分线经过点B,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
16.(2025·天津南开·二模)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为点,连接与相交于点,若,且.则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
17.(2025·天津滨海新·二模)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为点,连接.则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
18.(2025·天津河西·一模)如图,,将绕点B逆时针旋转得到,点A,C的对应点分别为D,E,延长交于F,连接.下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
19.(2025·天津和平·二模)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点恰好落在上,点的对应点分别为与相交于点,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
20.(2025·天津西青·一模)如图,在中,,把绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,的延长线与相交于点,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
21.(2025·天津·一模)如图,在中,,为边上一点,是由旋转得到的,点的对应点分别是,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
22.(2025·天津红桥·一模)如图,把以点A为中心顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且恰好经过点C,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
23.(2025·天津滨海新·一模)如图,在平行四边形中,为上一点,连接、,且、交于点,,则的值为( )
A. B. C. D.
24.(2025·天津红桥·三模)的值等于( )
A. B. C.1 D.
25.(2025·天津南开·三模)下列各式的值等于的是( )
A. B.
C. D.
26.(2025·天津和平·三模)的值等于( )
A. B. C. D.
27.(2025·天津和平·二模)的值等于( )
A.1 B.2 C. D.
28.(2025·天津河东·二模)计算的值等于( )
A. B. C.1 D.2
二、填空题
29.(2025·天津·模拟预测)如图,点是正方形的对角线上一动点,连接,将绕点顺时针旋转得到,连接,若正方形的边长为4,取的中点,连接,求的最小值 .
30.(2025·天津·二模)如图,正方形的边长为,是上一点,且.连接,将绕点顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)线段的长为 ;
(2)若是的中点,则线段的长为 .
31.(2025·天津河东·模拟预测)如图,在矩形中,,,作等腰三角形,其中,
(1)为 ;
(2)连接,若P为的中点,则的长为 .
32.(2025·天津南开·三模)如图,菱形的边长为,,为边中点,为对角线延长线上一点,连接,,,与相交于点,且.
(1)线段的长为 ;
(2)线段的长为 .
33.(2025·天津滨海新·三模)如图,在正方形中,E为对角线上一点,连接,F是延长线上一点,,交于点G.正方形的边长为4
(1)若,则线段的长为 ;
(2)若G为的中点,则线段的长为 .
34.(2025·天津南开·二模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,均为格点,为的外接圆.
(1)的直径长为 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,使得点为的中点;使得点在线段上,且.简要说明点,点的位置是如何找到的(不要求证明) .
35.(2025·天津红桥·一模)如图,在中,,,,点D在边上,且.过点D作,与边相交于点E,连接.
(1)线段的长为 ;
(2)若F为的中点,则线段的长为 .
36.(2025·天津红桥·三模)如图,在菱形中,,,为边的中点,连接与相交于点.
(1)线段的长为 ;
(2)若为的中点,则线段的长为 .
三、解答题
37.(2025·天津西青·二模)将放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点Р是线段上一个动点,将线段绕点O逆时针旋转得到线段,点Q在y轴正半轴上,连接.
(1)填空:如图①,的值是_____,的度数是_________;
(2)将绕点P顺时针旋转得到,点O,Q的对应点分别是C,D,设,与重合部分面积为S.
①如图②,的边分别与相交于点E,F,即与重合部分为时,请用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围.(直接写出结果即可)
38.(2025·天津·模拟预测)在平面直角坐标系中,为原点,是直角三角形,,点在轴的正半轴上,点,点为边上一动点(点不与点重合),过点作轴于点,将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点分别为.设.
(1)如图①,当时,求点的坐标;
(2)已知旋转后点恰好落在边上,与相交于点与相交于点.
①如图②,若旋转后与的重叠部分为四边形,试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②若与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
39.(2025·天津红桥·二模)在平面直角坐标系中,点,,.以点O为中心,逆时针旋转,得到,点A,B的对应点分别为,.
(1)填空:如图①,当点A落在边上时,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)若直线与相交于点P.
①如图②,当点落在y轴的正半轴上时,求线段的长和的大小;
②M为边的中点,连接,求线段的长的取值范围(直接写出结果即可).
40.(2025·天津和平·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,,,点,点B在x轴的负半轴上,点C在y轴的正半轴上,点D是的中点,连接.
(1)填空:如图,点B的坐标为______,点C的坐标为______,线段的长为_______;
(2)以点A为中心,顺时针旋转,得到,点C,D的对应点分别为E,F.
①连接,当轴时,求点F的坐标:
②连接,记M为线段的中点,S为的面积,求S的最大值(直接写出结果即可).
41.(2025·天津和平·一模)已知抛物线(b,c是常数,)的顶点为D,与x轴相交于点和点B,与y轴相交于点C,抛物线的对称轴与x轴相交于点E.
(1)若,
①求点D的坐标;
②点P是线段上一点,当时,求点P的坐标;
(2)若,连接,将线段绕点M逆时针旋转得到线段,连接.当取最大值时,点M恰好落在抛物线上,求c的值.
42.(2025·天津西青·一模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,,,点是边的中点.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)连接,将直角三角形纸片沿剪开,把水平向右平移得到,点,,的对应点分别是,,,设.
①如图②,当与重叠部分为五边形时,分别与,相交于点,,与相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
②当时,求与重叠部分的面积的取值范围.(直接写出结果即可)
43.(2025·天津河东·一模)在平面直角坐标系中,为原点,点,点在轴的正半轴上,,是等边三角形,点在第二象限.
(1)填空:如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将沿轴向右平移得到,点的对应点分别为.
①如图②,设,与重叠部分的面积为,当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②连接、,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
44.(2025·天津南开·三模)如图,一架无人机在一条笔直的公路上方飞行,处为一辆行驶中的小汽车,为公路上的一座桥梁,当无人机飞行到处时,测得处的俯角()为,处的俯角()为,其中,,在一条直线上,且,此时,小明在桥梁的入口处测得无人机的仰角为.已知桥梁的总长度为.
(1)求此时无人机所在位置离地面的距离;
(2)处的小汽车到桥梁入口的距离的长(结果取整数).参考数据:,.
45.(2025·天津·模拟预测)如图,在一次联合反潜演习中,军舰测得潜艇的俯角为;位于军舰正上方的反潜直升机测得潜艇的俯角为,设潜艇离开海平面的下潜深度为(单位:m).
(1)用含有的式子表示潜艇到的水平距离.(结果保留三角函数形式)
(2)试根据以上数据求出潜艇离开海平面的下潜深度(结果保留整数)
46.(2025·天津和平·三模)综合与实践活动中,要用测角仪测量山的高度.
某学习小组设计了一个方案:如图,已知某座山的对面有一座小山,的顶部有一座通讯塔,且点,,在同一条直线上.从处测得塔底的仰角为,测得塔顶的仰角为,,又在处测得塔顶的俯角为.
(1)求两座山之间水平距离的长(结果保留小数点后一位);
(2)求这座山的高度(结果保留小数点后一位).参考数据:,.
47.(2025·天津红桥·二模)已知抛物线(b为常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B,与y轴相交于点C.
(1)当时,求点P的坐标;
(2)直线与x轴相交于点D,当时,求b的值;
(3)M为线段上的动点,若取得最小值时,求b的值.
48.(2025·天津滨海新·二模)综合与实践活动中,要测量教学楼的高度.
如图,点依次在同一条水平直线上,小明用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,小军在小明的前面处用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,求教学楼的高度(结果取整数).
参考数据:.
49.(2025·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,点,,抛物线(是常数)的顶点为.
(1)当抛物线经过点时,求点的坐标;
(2)若点在轴下方,当时,求此时的值;
(3)无论取何值,该抛物线都经过定点.当时,求此时的值.
50.(2025·天津·二模)综合与实践活动中,要用测角仪测量某学校凉亭的高度(如图①).
某小组设计了一个方案:图②是凉亭侧面示意图,它是一个轴对称图形,对称轴是凉亭的高所在的直线,在地面上F点测得凉亭顶部C的仰角()为,此时地面上F点,凉亭外檐上A点,顶部C点三点共线,继续向凉亭方向走到达G点处,又测得A点的仰角()为,凉亭的顶层横梁,,交于点E(点F,G,D在同一水平线上).
(1)求凉亭顶部到横梁的距离(结果取整数).
(2)求凉亭的高(结果取整数).(参考数据:,)
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专题08 图形的变化(解析版)
考点1 轴对称图形的识别
1.(2025·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要查了轴对称图形.根据轴对称图形得定义,逐项判断,即可求解.
【详解】解:A、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B、是轴对称图形,故本选项符合题意;
C、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:B
2.(2024·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查轴对称图形,掌握轴对称图形的定义:如果一个图形沿某一条直线对折,对折后的两部分是完全重合的,那么就称这样的图形为轴对称图形是解题的关键.
【详解】解:A.不是轴对称图形;
B.不是轴对称图形;
C.是轴对称图形;
D.不是轴对称图形;
故选C.
3.(2022·天津·中考真题)在一些美术字种,有的汉字是轴对称图形,下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.爱 B.国 C.敬 D.业
【答案】D
【分析】根据轴对称图形的定义,逐个进行判断即可.轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.
【详解】解:A、B、C均不能找到一条直线,使A、B、C沿着该直线折叠后,直线两旁的部分能够完全重合,
故A、B、C不是轴对称图形,不符合题意;
D能找到一条直线,使D沿着该直线折叠后,直线两旁的部分能够完全重合,故D是轴对称图形,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题主要考查了轴对称图形的定义,解题的关键是掌握轴对称图形:一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形.
4.(2023·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.全 B.面 C.发 D.展
【答案】A
【分析】根据轴对称的定义判断即可;
【详解】解:全面发展四个字中,可以看作是轴对称图形的是全;
故选A.
【点睛】本题考查了轴对称图形:如果一个平面图形沿着一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,那么这个图形叫做轴对称图形,这条直线就是它的对称轴;掌握定义是解题关键.
5.(2021·天津·中考真题)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据轴对称图形的概念对各项分析判断即可得解.
【详解】A.是轴对称图形,故本选项符合题意;
B.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
D.不是轴对称图形,故本选项不符合题意.
故选A.
【点睛】本题考查判断轴对称图形,理解轴对称图形的概念是解答的关键.
考点2 旋转的性质
1.(2025·天津·中考真题)如图,在中,,将绕点顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别为的延长线与边相交于点,连接.若,则线段的长为( )
A. B. C.4 D.
【答案】D
【分析】本题考查了三角形全等的判定与性质、线段垂直平分线的判定、旋转的性质、勾股定理等知识,熟练掌握旋转的性质是解题关键.连接,交于点,先证出,根据全等三角形的性质可得,再证出垂直平分,则可得,,然后利用勾股定理和三角形的面积公式求出的长,由此即可得.
【详解】解:如图,连接,交于点,
由旋转的性质得:,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∴垂直平分,
∴,,
∵,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
故选:D.
2.(2024·天津·中考真题)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点的对应点分别为,延长交于点,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转性质以及两个锐角互余的三角形是直角三角形,平行线的判定,正确掌握相关性质内容是解题的关键.先根据旋转性质得,结合,即可得证,再根据同旁内角互补证明两直线平行,来分析不一定成立;根据图形性质以及角的运算或线段的运算得出A和C选项是错误的.
【详解】解:记与相交于一点H,如图所示:
∵中,将绕点顺时针旋转得到,
∴
∵
∴在中,
∴
故D选项是正确的,符合题意;
设
∴
∵
∴
∴
∵不一定等于
∴不一定等于
∴不一定成立,
故B选项不正确,不符合题意;
∵不一定等于
∴不一定成立,
故A选项不正确,不符合题意;
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴
∴
故C选项不正确,不符合题意;
故选:D
3.(2023·天津·中考真题)如图,把以点A为中心逆时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且点E在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据旋转的性质即可解答.
【详解】根据题意,由旋转的性质,
可得,,,
无法证明,,故B选项和D选项不符合题意,
,故C选项不符合题意,
,故A选项符合题意,
故选:A.
【点睛】本题考查了旋转的性质,熟练掌握旋转的性质和三角形外角运用是解题的关键.
4.(2022·天津·中考真题)如图,在△ABC中,AB=AC,若M是BC边上任意一点,将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,点M的对应点为点N,连接MN,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据旋转的性质,对每个选项逐一判断即可.
【详解】解:∵将△ABM绕点A逆时针旋转得到△ACN,∴△ABM≌△ACN,
∴AB=AC,AM=AN,
∴AB不一定等于AN,故选项A不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,
∴∠ACN=∠B,
而∠CAB不一定等于∠B,
∴∠ACN不一定等于∠CAB,
∴AB与CN不一定平行,故选项B不符合题意;
∵△ABM≌△ACN,
∴∠BAM=∠CAN,∠ACN=∠B,
∴∠BAC=∠MAN,
∵AM=AN,AB=AC,
∴△ABC和△AMN都是等腰三角形,且顶角相等,
∴∠B=∠AMN,
∴∠AMN=∠ACN,故选项C符合题意;
∵AM=AN,
而AC不一定平分∠MAN,
∴AC与MN不一定垂直,故选项D不符合题意;
故选:C.
考点3 相似三角形的判定与性质
1.(2023·天津·中考真题)如图,在边长为3的正方形的外侧,作等腰三角形,.
(1)的面积为 ;
(2)若F为的中点,连接并延长,与相交于点G,则的长为 .
【答案】 3
【分析】(1)过点E作,根据正方形和等腰三角形的性质,得到的长,再利用勾股定理,求出的长,即可得到的面积;
(2)延长交于点K,利用正方形和平行线的性质,证明,得到的长,进而得到的长,再证明,得到,进而求出的长,最后利用勾股定理,即可求出的长.
【详解】解:(1)过点E作,
正方形的边长为3,
,
是等腰三角形,,,
,
在中,,
,
故答案为:3;
(2)延长交于点K,
正方形的边长为3,
,,
,,
,
,
,
F为的中点,
,
在和中,
,
,
,
由(1)可知,,,
,
,
,
,
,
在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,等腰三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理等知识,作辅助线构造全等三角形和相似三角形是解题关键.
2.(2022·天津·中考真题)如图,已知菱形的边长为2,,E为的中点,F为的中点,与相交于点G,则的长等于 .
【答案】
【分析】连接,作交的延长线于点G.由菱形的性质得出,,解直角求出,,推出为的中位线,进而求出,利用勾股定理求出AF,再证明,得出.
【详解】解:如图,连接,作交AB的延长线于点H.
∴
∵四边形是边长为2的菱形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
,
∵E为的中点,
∴,
∴,即点B为线段EH的中点,
又∵F为的中点,
∴为的中位线,
∴,,
∴,
∴,即是直角三角形,
∴.
在和中,
,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
考点4 特殊角的三角函数
1.(2025·天津·中考真题)的值等于( )
A.0 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查特殊角的三角函数值的计算,代入各特殊角的三角函数值后按运算顺序计算,即可求解.
【详解】解:
故选:A.
2.(2024·天津·中考真题)的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,熟记特殊的三角函数值是解题的关键;根据代入即可求解.
【详解】,
故选:A.
3.(2023·天津·中考真题)的值等于( )
A.1 B. C. D.2
【答案】B
【分析】先根据特殊角的三角函数值进行化简,再进行二次根式的加法运算即可.
【详解】解 :,
故选:B.
【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值和二次根式的加法运算,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.
4.(2022·天津·中考真题)的值等于( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】根据三角函数定义:正切=对边与邻边之比,进行求解.
【详解】作一个直角三角形,∠C=90°,∠A=45°,如图:
∴∠B=90°-45°=45°,
∴△ABC是等腰三角形,AC=BC,
∴根据正切定义,,
∵∠A=45°,
∴,
故选 B.
【点睛】本题考查了三角函数,熟练理解三角函数的定义是解题关键.
5.(2021·天津·中考真题)的值等于( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据30°的正切值直接求解即可.
【详解】解:由题意可知,,
故选:A.
【点睛】本题考查30°的三角函数,属于基础题,熟记其正切值即可.
考点5 解直角三角形的应用
1.(2025·天津·中考真题)综合与实践活动中,要用测角仪测量天津站附近世纪钟建筑的高度(如图①).
某学习小组设计了一个方案:如图②所示,点,,依次在同一条水平直线上,,,且.在处测得世纪钟建筑顶部的仰角为,在处测得世纪钟建筑顶部的仰角为,.根据该学习小组测得的数据,计算世纪钟建筑的高度(结果取整数).
参考数据:,.
【答案】世纪钟建筑的高度约为
【分析】本题考查了解直角三角形的应用.延长与相交于点,在Rt和中,分别求得和,再根据,列式计算求解即可.
【详解】解:如图,延长与相交于点,
根据题意,可得,
有,,,,,
在Rt中,,
,
在中,,
.
,
.
.
.
答:世纪钟建筑的高度约为.
2.(2024·天津·中考真题)综合与实践活动中,要用测角仪测量天津海河上一座桥的桥塔的高度(如图①).某学习小组设计了一个方案:如图②,点依次在同一条水平直线上,,垂足为.在处测得桥塔顶部的仰角()为,测得桥塔底部的俯角()为,又在处测得桥塔顶部的仰角()为.
(1)求线段的长(结果取整数);
(2)求桥塔的高度(结果取整数).参考数据:.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了解直角三角形的应用,数形结合是解题的关键.
(1)设,在中,.在中,.则.解方程即可;
(2)求出,根据即可得到答案.
【详解】(1)解:设,由,得.
,垂足为,
.
在中,,
.
在中,,
.
.
得.
答:线段的长约为.
(2)在中,,
.
.
答:桥塔的高度约为.
3.(2023·天津·中考真题)综合与实践活动中,要利用测角仪测量塔的高度.
如图,塔前有一座高为的观景台,已知,点E,C,A在同一条水平直线上.
某学习小组在观景台C处测得塔顶部B的仰角为,在观景台D处测得塔顶部B的仰角为.
(1)求的长;
(2)设塔的高度为h(单位:m).
①用含有h的式子表示线段的长(结果保留根号);
②求塔的高度(取0.5,取1.7,结果取整数).
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据含30度角的直角三角形的性质求解即可;
(2)①分别在和中,利用锐角三角函数定义求得,,进而可求解;
②过点作,垂足为.可证明四边形是矩形,得到,.在中,利用锐角三角函数定义得到,然后求解即可.
【详解】(1)解:在中,,
∴.
即的长为.
(2)解:①在中,,
∴.
在中,由,,,
则.
∴.
即的长为.
②如图,过点作,垂足为.
根据题意,,
∴四边形是矩形.
∴,.
可得.
在中,,,
∴.即.
∴.
答:塔的高度约为.
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,涉及含30度角的直角三角形的性质、矩形判定与性质、锐角三角函数,理解题意,掌握作辅助线构造直角三角形解决问题是解答的关键.
4.(2022·天津·中考真题)如图,某座山的顶部有一座通讯塔,且点A,B,C在同一条直线上,从地面P处测得塔顶C的仰角为,测得塔底B的仰角为.已知通讯塔的高度为,求这座山的高度(结果取整数).参考数据:.
【答案】这座山的高度约为
【分析】在中,,在中,,利用,即可列出等式求解.
【详解】解:如图,根据题意,.
在中,,
∴.
在中,,
∴.
∵,
∴.
∴.
答:这座山的高度约为.
【点睛】本题考查三角函数测高,解题的关键在运用三角函数的定义表示出未知边,列出方程.
5.(2021·天津·中考真题)如图,一艘货船在灯塔C的正南方向,距离灯塔257海里的A处遇险,发出求救信号.一艘救生船位于灯塔C的南偏东方向上,同时位于A处的北偏东方向上的B处,救生船接到求救信号后,立即前往救援.求的长(结果取整数).参考数据:,取1.73.
【答案】的长约为168海里.
【分析】如图,过点B作BH⊥CA,垂足为H,解直角三角形即可
【详解】如图,过点B作BH⊥CA,垂足为H.
根据题意,.
∵在中,,,
∴.
∵在中,,
∴.
又,
∴.
可得.
∴.
答:的长约为168海里.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,构造高线构造出直角三角形,并灵活解之是解题的关键.
一、单选题
1.(2025·天津河东·模拟预测)在日常生活中,有的汉字是轴对称图形.下列4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了轴对称图形,关键是掌握如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴.
利用轴对称图形的定义进行解答即可.
【详解】A、是轴对称图形,故此选项符合题意;
B、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
C、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
D、不是轴对称图形,故此选项不合题意;
故选:A.
2.(2025·天津·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了轴对称图形的概念,根据概念即可,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴,这时,我们也可以说这个图形关于这条直线(成轴)对称,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:A、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
B、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
C、是轴对称图形,故本选项符合题意;
D、不是轴对称图形,故本选项不符合题意;
故选:C.
3.(2025·天津南开·三模)下列几种著名的数学曲线中,既是轴对称图形又是中心对称图形的是( )
A.蝴蝶曲线 B.笛卡尔爱心曲线
C.卡西尼卵形线 D.赵爽弦图
【答案】C
【分析】本题考查了中心对称图形与轴对称图形,一个图形绕着某固定点旋转后能够与原来的图形重合,则称这个图形是中心对称图形,这个固定点叫做对称中心;如果一个图形沿着某条直线对折后,直线两旁的部分能够重合,则称这个图形是轴对称图形,这条直线叫做对称轴;根据这两个概念判断即可.
【详解】解:A、蝴蝶曲线是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
B、笛卡尔爱心曲线是轴对称图形,不是中心对称图形,不符合题意;
C、卡西尼卵形线既是轴对称图形,也是中心对称图形,符合题意;
D、赵爽弦图不是轴对称图形,是中心对称图形,不符合题意;
故选:C.
4.(2025·天津·模拟预测)中华文明,源远流长;中华汉字,寓意深广.在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称图形,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,据此进行判断即可.
【详解】解:A.选项中的美术字不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
B. 选项中的美术字不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C. 选项中的美术字是轴对称图形,故此选项符合题意;
D. 选项中的美术字不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:C.
5.(2025·天津和平·三模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,不能看作是轴对称图形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查轴对称图形的概念,要注意:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分折叠后可重合;根据轴对称图形的概念逐个判断即可.
【详解】解:A、该图形是轴对称图形,不符合题意;
B、该图形是轴对称图形,不符合题意;
C、该图形是轴对称图形,不符合题意;
D、该图形不是轴对称图形,符合题意;
故选:D.
6.(2025·天津河东·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了轴对称图形的识别,解题的关键在于熟练掌握:在平面内,一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够完全重合的图形叫做轴对称图形.
根据轴对称图形的定义即可求解.
【详解】解:A、不是轴对称图形,不符合题意;
B、不是轴对称图形,不符合题意;
C、是轴对称图形,符合题意;
D、不是轴对称图形,不符合题意;
故选:C.
7.(2025·天津和平·二模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称图形的识别,根据轴对称图形的定义:如果一个图形沿某一条直线对折,对折后的两部分是完全重合的,那么就称这样的图形为轴对称图形判断即可.
【详解】解:.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
.不是轴对称图形,故该选项不符合题意;
.是轴对称图形,故该选项符合题意;
故选:D.
8.(2025·天津滨海新·一模)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了轴对称图形的定义,如果沿某一条直线对折,左右两边能完全重合,则这个图形就是轴对称图形.
根据轴对称图形的定义即可解答.
【详解】解:根据轴对称图形的定义可得:选项A、B、C不是轴对称图形,选项D是轴对称图形.
故选D.
9.(2025·天津和平·三模)如图,将以点为中心顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,连接.则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,三角形内角和,根据旋转得到,,,,再逐个判断即可.
【详解】解:∵将以点为中心顺时针旋转得到,
∴,
∴,,,,
当时, 才成立,故选项A不一定正确;
现有条件无法证明,,故选项B,C不一定正确;
如图,与交于点,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
故选项D一定正确;
故选:D.
10.(2025·天津南开·三模)如图,将绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为点,,连接,,若,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定与性质,三角形内角和,全等三角形的判定与性质,平行线的判定等知识,掌握这些知识是解题的关键;由旋转得是等边三角形,从而有,由三角形内角和即可判断A;由可判断B,由 可判断C;的大小关系可判断D.
【详解】解:∵绕点顺时针旋转得到,
∴,,,
∴是等边三角形,
∴;
∵,
∴;
又∵,,
∴,
∴;故A正确;
∵,
∴当时,,否则不正确;故B不正确;
∵,
∴不平行;故C错误;
∵,
当时,则有,从而有,
∴;
否则;故D错误;
故选:A.
11.(2025·天津·模拟预测)如图,在中,,将以点为中心逆时针旋转得到,点在边上,交于点,则下列结论不一定正确的是( )
A. B.平分
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质、等边对等角、三角形的外角的性质,熟练掌握以上知识点是解题的关键.通过以上知识点,逐个选项进行分析判断即可求解.
【详解】解:将以点为旋转中心逆时针旋转得到,
,
,,,,
,,
,故A正确;
,
,
,
,
平分,故B正确;
,
,
由上可知,,
,故C正确;
选项D无法判断;
故选:D.
12.(2025·天津红桥·二模)如图,把以点B为中心顺时针旋转得到,点A,C的对应点分别为D、E,且点D恰好在的延长线上,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了旋转的性质、等边三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
根据旋转的性质、等边三角形的判定以及全等三角形的判定与性质逐项判定即可.
【详解】解:A.由旋转可知,而不一定成立,故该选项错误,不符合题意;
B.∵把以点B为中心顺时针旋转得到,
∴,
∴是等边三角形,,即,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,即B选项正确,符合题意;
C.∵,
∴,故该选项错误,不符合题意;
D.由不能证明平分,即不能证明,故该选项错误,不符合题意.
故选B.
13.(2025·天津河西·二模)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为,且点恰好在线段上,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了旋转的性质,等腰三角形的判定和性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
由旋转的性质可得,,,,,,进而可得,可判断A选项正确;根据为直角三角形,可判断B选项错误;,无法求出具体角度,可判断C选项不一定正确;在直角中无法证明是直角的中线,可判断D选项不一定正确.
【详解】解:∵绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为,
∴,,,,,,
∴,,
∴,,故A选项正确;
∴,
∴为直角三角形,
∴,故B选项错误;
∵,
无法求出具体角度,
∴无法证明,故C选项不一定正确;
∵,为直角三角形的斜边,
如果,即,则是直角的中线,
∵无法证明是直角的中线,即,
∴不一定等于,故D选项不一定正确;
故选:A.
14.(2025·天津·二模)如图,将绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,连接,点恰好落在线段上,下列结论一定正确的是( )
A. B.
C.平分 D.
【答案】C
【分析】根据旋转的性质可判断选项A;根据旋转的性质及三角形内角和定理得,可判断选项B;根据旋转的性质及等边对等角可推出,可判断选项C;根据旋转的性质及勾股定理可推出,可判断选项D.
【详解】解:∵将绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,
∴,,,,,,
故选项A不符合题意;
∴,
故选项B不符合题意;
∵,,
∴,
∴,
∴平分,故选项C符合题意;
∵连接,点恰好落在线段上,,,
∴,,
∴,故选项D不符合题意.
故选:C.
【点睛】本题考查旋转的性质,三角形内角和定理,等边对等角,角平分线的定义,勾股定理等知识点,掌握旋转的性质及勾股定理是解题的关键.
15.(2025·天津河北·二模)如图,把以点A为中心顺时针旋转得到,点B、C的对应点分别是点D、E,若的平分线经过点B,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,相似三角形的判定和性质,等腰三角形的判定和性质等知识,掌握相关知识点是解题关键.根据旋转的性质可判断A选项;根据旋转的性质证明,推出,可判断B选项;根据等腰三角形三线合一的性质,可判断C 选项;根据等腰三角形的性质和角平分线的定义,可判断D选项.
【详解】解:由旋转的性质可知,,,
若,则,
而已知条件没有说明,即A选项错误;
由旋转的性质可知,,,,
,
,
,
与不平行,即B选项错误;
,
若,则平分,
而已知条件没有说明旋转角度,无法判断,即C选项错误;
,
,
,
的平分线经过点B,
,
,即D选项正确,
故选:D.
16.(2025·天津南开·二模)如图,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为点,连接与相交于点,若,且.则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,等边对等角,三角形内角和定理.利用旋转的性质结合等边对等角,求得相关角的度数,再逐一判断即可.
【详解】解:∵,,
∴,
由旋转的性质得,
∴,,,
故选项A、B结论正确,不符合题意;
∵旋转角为,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,故选项C结论正确,不符合题意;
∵,,
∴,
∴,
在中,∵,
∴,
∴,
故选项D结论错误,符合题意;
故选:D.
17.(2025·天津滨海新·二模)如图,在中,,,将绕点逆时针旋转得到,点的对应点分别为点,连接.则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此本题考查了旋转性质的应用,等腰三角形的性质、平行线的判定等知识.根据旋转的性质可得,,,,再根据旋转角的度数为,通过推理证明对四个结论进行判断即可.
【详解】解:∵绕A点逆时针旋转得到,
∴,故A结论正确,不符合题意;
∵,
∴.
∴.
∴.故B结论正确,不符合题意;
在中,,
∴.
∴.
∴与不垂直.故C结论错误,符合题意;
在中,,
∴.
∴.故D结论正确,不符合题意.
故选:C.
18.(2025·天津河西·一模)如图,,将绕点B逆时针旋转得到,点A,C的对应点分别为D,E,延长交于F,连接.下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了旋转的性质,正方形的判定和性质;由旋转的性质可得,可证四边形是正方形,可得.掌握旋转的性质是解题的关键.
【详解】解:∵将绕点B逆时针旋转得到,
∴,
∴四边形是矩形,
∵,
∴四边形是正方形,
∴,
故B选项正确,A、C、D不正确,
故选:B.
19.(2025·天津和平·二模)如图,中,,将绕点顺时针旋转得到,点恰好落在上,点的对应点分别为与相交于点,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了旋转的性质,等腰三角形的性质,三角形的内角和定理等知识点,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
根据旋转可得,而,则由等边对等角以及三角形内角和定理得到,等量代换得到,即可判断A,对于B、C、D,现有条件不足以证明.
【详解】解:如图:
∵,
∴,
∴
由旋转得,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
故A正确,符合题意;但B、C、D,现有条件不足以证明,故不符合题意;
故选:A.
20.(2025·天津西青·一模)如图,在中,,把绕点顺时针旋转得到,点,的对应点分别为,,的延长线与相交于点,连接,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查旋转的性质以及全等三角形的性质,熟练掌握相关的性质,是解题的关键.本题可通过旋转的性质得出,,,,然后逐项进行判断即可.
【详解】解:由已知得:,则,
∵,并没有必然的相等关系,找不到能证明两边相等的依据,
∴故A错误;
∵绕点顺时针旋转得到,,
但与并没有必然的相等关系,找不到能证明两角相等的依据,
∴故B错误;
由已知得:,则,,
∴,
故C错误;
∵,
∴.
又∵,
∴,
∴,
∴,故D正确.
故选:D.
21.(2025·天津·一模)如图,在中,,为边上一点,是由旋转得到的,点的对应点分别是,下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了旋转的性质,全等三角形的性质,等腰三角形与性质,掌握知识点的应用是解题的关键.
根据旋转的性质,全等三角形的性质,等腰三角形的性质逐项判断即可.
【详解】解:、∵是由旋转得到的,
∴,
∴,
∵为边上一点,,
∴,故选项不符合题意;
、∵,
∴,
∵,
∴,
∴,故选项不符合题意;
、∵,
∴,
∵,
∴,
∴,故选项符合题意;
、∵,
∴,
∵不一定平分,
∴与不一定相等,故选项不符合题意;
故选:.
22.(2025·天津红桥·一模)如图,把以点A为中心顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且恰好经过点C,则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的判定和性质,熟练掌握旋转的性质是解题的关键.
根据旋转的性质得到,,,得出是等边三角形,得到,即可证明;不一定能得到,,,即可得到答案
【详解】解:∵以点A为中心顺时针旋转得到,点B,C的对应点分别是点D,E,且恰好经过点C,
,,
∴是等边三角形,
∴
∴,
∴
∴
故选项D正确,符合题意;
不一定能得到,,,
故选:D
23.(2025·天津滨海新·一模)如图,在平行四边形中,为上一点,连接、,且、交于点,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是相似三角形的判定与性质及平行四边形的性质,先根据平行四边形的性质及相似三角形的判定定理得出,再根据即可得出其相似比,由相似三角形的性质即可求出的值,由即可得出结论.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
24.(2025·天津红桥·三模)的值等于( )
A. B. C.1 D.
【答案】A
【分析】本题考查了特殊角三角函数值,解题的关键是熟知特殊角的三角函数值,将特殊三角函数值代入计算即可.
【详解】解:,
故选:A.
25.(2025·天津南开·三模)下列各式的值等于的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了特殊角三角函数的混合运算,熟记特殊角三角函数值是解题的关键;根据特殊角三角函数值求解即可.
【详解】解:,,
,;
故选项B正确,其它选项错误;
故选:B.
26.(2025·天津和平·三模)的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了特殊三角函数值的混合运算,先代入特殊角的三角函数值,再根据实数的混合运算法则计算即可.
【详解】解:
.
故选:D.
27.(2025·天津和平·二模)的值等于( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】此题考查了特殊角的三角函数值混合运算.代入特殊角的三角函数值进行计算即可.
【详解】解:,
故选:B
28.(2025·天津河东·二模)计算的值等于( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】本题主要考查了含特殊角的三角形函数运算,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题关键.根据特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:原式.
故选:D.
二、填空题
29.(2025·天津·模拟预测)如图,点是正方形的对角线上一动点,连接,将绕点顺时针旋转得到,连接,若正方形的边长为4,取的中点,连接,求的最小值 .
【答案】2
【分析】本题考查了正方形的性质,旋转的性质,全等三角形的判定与性质,图形与坐标,解题关键是建立平面直角坐标系.
以为坐标原点,所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立直角坐标系,可得出,,,先求出直线的解析式,再设出点的坐标为,然后证明,从而可得出点的坐标,再求出点的坐标,然后利用两点间的距离求出用表示出,再求出最小值即可.
【详解】解:以为坐标原点,所在的直线为轴,所在的直线为轴,建立直角坐标系,则,,,
设直线的解析式为,
则,解得:,
所以直线的解析式为,
设点的坐标为,其中,
∵将绕点顺时针旋转得到,
∴,
过点作于点,过点作的延长于点,过点作,
则四边形是矩形,,,
所以,又,
所以,
所以,,
因为四边形是矩形,
所以,,
因为四边形是正方形,是对角线,
所以平分,
所以点到的距离等于它到的距离为,
所以到轴的距离为,即点的横坐标为,
所以,所以到的距离为,即点的纵坐标为,
所以点的坐标为,
因为点是的中点,
所以点的横坐标为,
所以,当时,有最小值2,
故答案为:2.
30.(2025·天津·二模)如图,正方形的边长为,是上一点,且.连接,将绕点顺时针旋转,得到线段,连接.
(1)线段的长为 ;
(2)若是的中点,则线段的长为 .
【答案】
【分析】本题是四边形综合题,考查正方形的性质,勾股定理,等腰直角三角形的性质等知识,添加恰当辅助线是解题的关键.
(1)由勾股定理求出,进而即可求出答案;
(2)通过证明点,点,点,点四点共圆,可得,由等腰直角三角形的性质斜边中线是斜边的一半可得答案.
【详解】解:(1)∵是正方形,
∴,
∵,
∴,
∵将线段绕点顺时针旋转至线段,
∴,,
∴;
故答案为:;
(2)连接,,
∵四边形是正方形,
∴,
∵点,点,点,点四点共圆,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∴.
故答案为:.
31.(2025·天津河东·模拟预测)如图,在矩形中,,,作等腰三角形,其中,
(1)为 ;
(2)连接,若P为的中点,则的长为 .
【答案】 /
【分析】(1)先利用勾股定理求得,再利用余弦函数的定义求解即可;
(2)过点作的垂线,垂足为点,交于点,作于点,作于点,利用等腰三角形的性质结合余弦函数的定义求得,,,证明,求得,,,,由勾股定理求得,利用等积法求得,在中,利用勾股定理求得,再利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:∵在矩形中,,,
∴,,,
∴;
故答案为:;
(2)解:过点作的垂线,垂足为点,交于点,作于点,作于点,
∵矩形,
∴四边形和四边形都是矩形,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,即,
∴,,
∴,,
∴,
∵,
∴,
在中,∴,
∵P为的中点,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
32.(2025·天津南开·三模)如图,菱形的边长为,,为边中点,为对角线延长线上一点,连接,,,与相交于点,且.
(1)线段的长为 ;
(2)线段的长为 .
【答案】
【分析】(1)先证明为等边三角形,可得,再证明,推出,再由全等三角形的性质得出结论;
(2)先得出是等边三角形,可得,,可得,证明,可得,再利用相似三角形的性质得出结论.
【详解】解:(1)菱形的边长为,为边中点,
,
在菱形中,,
,,,
为等边三角形,
,
,
,
,
在和中,
,
故答案为:;
(2)由(1)知,,
,
,
是等边三角形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了菱形的性质,等边三角形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质等知识,证明全等三角形或相似三角形是解题的关键.
33.(2025·天津滨海新·三模)如图,在正方形中,E为对角线上一点,连接,F是延长线上一点,,交于点G.正方形的边长为4
(1)若,则线段的长为 ;
(2)若G为的中点,则线段的长为 .
【答案】
【分析】()证明,得,进而利用余角性质和对顶角的性质可得,得到即可;
()过点作于,利用等腰三角形的性质可得,再证明,可得,最后利用勾股定理计算即可求解.
【详解】解:(1)∵四边形是正方形,为对角线上一点,
∴,,,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
故答案为:;
(2)过点作于, 则,
∵,为中点,正方形的边长为,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
即,
解得,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,余角性质,等腰三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
34.(2025·天津南开·二模)如图,在每个小正方形的边长为1的网格中,均为格点,为的外接圆.
(1)的直径长为 ;
(2)请用无刻度的直尺,在如图所示的网格中,画出点和点,使得点为的中点;使得点在线段上,且.简要说明点,点的位置是如何找到的(不要求证明) .
【答案】 分别取与格线的交点E、O,连接并延长交圆与点P,则点P即为所求;取格点G、H,连接交于Q,连接,则点Q即为所求.
【分析】本题主要考查了垂径定理,解直角三角形,相似三角形的性质与判定,90度的圆周角所对的弦是直径等等,熟知圆的相关知识是解题的关键.
(1)根据勾股定理分别求出的长,根据勾股定理的逆定理可得,从而得到的直径为;
(2)分别取与格线的交点E、O,连接并延长交圆与点P,则点P即为所求;取格点G、H,连接交于Q,连接,则点Q即为所求.
【详解】解:(1)根据题意得:,,,
∴,
∴,
∴的直径为,
即的直径长为.
故答案为:;
(2)如图所示,分别取与格线的交点E、O,连接并延长交圆与点P,则点P即为所求;
根据网格的特点可得分别是的中点,则点O是圆心,由垂径定理可得点为的中点;
如图所示,取格点G、H,连接交于Q,连接,则点Q即为所求;
可证明,则;则;
过点C作于T,由(1)可得,
则,则,
则,则有;
故答案为:分别取与格线的交点E、O,连接并延长交圆与点P,则点P即为所求;取格点G、H,连接交于Q,连接,则点Q即为所求.
35.(2025·天津红桥·一模)如图,在中,,,,点D在边上,且.过点D作,与边相交于点E,连接.
(1)线段的长为 ;
(2)若F为的中点,则线段的长为 .
【答案】
【分析】(1)由相似三角形的判定与性质,推出,即可求出的长.
(2)过作于,由相似三角形的判定与性质得到,求出,由三角形中位线定理得到,由勾股定理即可求出的长.
【详解】解(1),
,
,
,
.
故答案为:;
(2)过作于,
,
,
,
,
,
为的中点,
,
,
,
,,
是的中位线,
,
.
故答案为:.
【点睛】本题考查平行线的性质,相似三角形的判定与性质,三角形中位线的性质及勾股定理,关键是由相似三角形的判定与性质推出;由勾股定理求出的长.
36.(2025·天津红桥·三模)如图,在菱形中,,,为边的中点,连接与相交于点.
(1)线段的长为 ;
(2)若为的中点,则线段的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,等边三角形的性质与判定,解直角三角形,勾股定理等等,熟知菱形的性质是解题的关键.
(1)连接,根据菱形的性质可推出,,则可证明是等边三角形,得到,据此解直角三角形即可得到答案;
(2)连接,可证明,得到,解得到,再证明,求出,则.
【详解】解:(1)如图所示,连接
∵四边形是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴是等边三角形,
∵为边的中点,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)如图所示,连接,
由(1)可得是等边三角形,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵为的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
三、解答题
37.(2025·天津西青·二模)将放置在平面直角坐标系中,点,点,点,点Р是线段上一个动点,将线段绕点O逆时针旋转得到线段,点Q在y轴正半轴上,连接.
(1)填空:如图①,的值是_____,的度数是_________;
(2)将绕点P顺时针旋转得到,点O,Q的对应点分别是C,D,设,与重合部分面积为S.
①如图②,的边分别与相交于点E,F,即与重合部分为时,请用含有t的式子表示S,并直接写出t的取值范围;
②当时,求S的取值范围.(直接写出结果即可)
【答案】(1),45度
(2)①;②
【分析】(1)根据可得答案,再根据得出;
(2)①作,则,可得,再设,结合,得出,然后根据表示,可得,即可得;
②如图3-1所示,当时,过点D作轴于T,连接, 由旋转的性质可得,可证明,则,解直角三角形可证明,则点D此时刚好在上,此时;如图3-2所示,时,设与分别交于点H和F,过点F作于点G,延长交于J,由①得,则.求出直线的关系式为.则,由,得到,则,据此可得,根据二次函数的性质可得;再根据(2)①所求求出当时,S的取值范围即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点,点,
∴.
在中,.
由旋转可得.
∵,
∴;
故答案为:;
(2)解:①如图所示,∵点,点,
∴.
在中,.
由旋转可得,
∴.
∵,
∴,
∴.
过点F作于G,则,
∴,
∴.
设,在中,.
∴,
同理,.
∵,
∴,
即,
∴,
即,
∴,
∴;
当点C与点E重合时,则,解得,
∴;
②如图3-1所示,当时,过点D作轴于T,连接,
∵,
∴,
由旋转的性质可得,
∴,
∴,
∴,
∴中,,
∴,
∴点D此时刚好在上,
∴
如图3-2所示,时,设与分别交于点H和F,过点F作于点G,延长交于J,
由①得,则.
设直线关系式,则,
解得,
∴直线的关系式为.
在中,当时,则,解得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴当时,,
∴,
当时,,
∴当,S随t增大而增大,
当时,;
当时,.
∴;
综上所述,S的取值范围是.
【点睛】本题主要考查了二次函数与几何图形的综合问题,解直角三角形,等腰三角形的性质,平面直角坐标系内的动点问题,旋转的性质,画出图形分情况讨论是解题的关键.
38.(2025·天津·模拟预测)在平面直角坐标系中,为原点,是直角三角形,,点在轴的正半轴上,点,点为边上一动点(点不与点重合),过点作轴于点,将绕点逆时针旋转,得到,点的对应点分别为.设.
(1)如图①,当时,求点的坐标;
(2)已知旋转后点恰好落在边上,与相交于点与相交于点.
①如图②,若旋转后与的重叠部分为四边形,试用含有的式子表示线段的长,并直接写出的取值范围;
②若与重叠部分的面积为,当时,求的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①,;②
【分析】(1)先证明,列出比例式,再根据求出,,,代入比例式求出,,从而可得出点的坐标;
(2)①先用表示出,,再根据旋转的性质用表示出,然后可以利用正切用表示出,再根据旋转后与的重叠部分为四边形,求出的范围;
②分别求出当时,当时,重叠部分为四边形的面积即可.
【详解】(1)解:∵,轴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
又,
∴,,,
∵,当时,
∴,
∴,解得:,,
∴点的坐标为;
(2)①∵,,,,,
∴,解得:,,
∵是由绕点逆时针旋转得到,
∴,,,
∴,,
在中,∵,,∴,∴,
∴,
当在边上时,如图,
∵,,
∴,
又,
∴,
此时,
∵是上一动点,从点出发,
∴当与重合时,最大,此时,
∴的取值范围是;
②当时,
当时,,
∴,,
∴,
∴,
∵,
∴,
又,,
∴,
∴,
∴,解得:,
∴,
又,
∴,
∴,
∴
=
当时,,
,
∵,
∴,解得:,
∴,
,
∴
=
综上所述,与重叠部分的面积为,.
【点睛】本题考查了解直角三角形,相似三角形的判定与性质,含有30度角的直角三角形的性质等知识点,解题关键是熟悉上述知识,并能熟练运用求解.
39.(2025·天津红桥·二模)在平面直角坐标系中,点,,.以点O为中心,逆时针旋转,得到,点A,B的对应点分别为,.
(1)填空:如图①,当点A落在边上时,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)若直线与相交于点P.
①如图②,当点落在y轴的正半轴上时,求线段的长和的大小;
②M为边的中点,连接,求线段的长的取值范围(直接写出结果即可).
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】本题主要考查了特殊角的三角函数值、旋转的性质、等边对等角、勾股定理等知识点,掌握运用辅助圆求线段的取值范围成为解题的关键.
(1)先根据勾股定理、特殊角的三角函数得到、,再根据旋转的性质结合题意可得,如图:过作轴,过作轴,然后通过解直角三角形即可完成解答;
(2)①如图:由(1)可得,,点落在y轴的正半轴上时,,,再运用勾股定理即可求得,再根据旋转的性质、等边对等角、三角形内角和的定理可得、,最后根据三角形外角的性质即可求得的大小;②如图:当旋转角为时,即,先根据①说明恒为.点P的轨迹为以为弦,圆心角为的圆.然后根据等边三角形以及圆的性质即可解答.
【详解】(1)解:∵点,,,
∴,
∴,,
∴,
∵以点O为中心,逆时针旋转,得到,点A,B的对应点分别为,,点A落在边上,
∴,
∴,
如图:过作轴,过作轴,
∴,即;
,即.
故答案为:,.
(2)解:①如图:由(1)可得,,
∵点落在y轴的正半轴上时,
∴,,
∴,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴;
②如图:当旋转角为时,即,
由(1)可得,,,
∴,,,,
∴,
∴,
∵,
∴,即恒为.
∴如图:点P的轨迹为以为弦,圆心角为的圆.
∴是等边三角形,即圆的半径为2,
∵M为边的中点,
∴,
∴,
∴当点P在时,有最大值;当点P在时,有最小值.
∴线段的长的取值范围为.
40.(2025·天津和平·一模)在平面直角坐标系中,O为原点,,,点,点B在x轴的负半轴上,点C在y轴的正半轴上,点D是的中点,连接.
(1)填空:如图,点B的坐标为______,点C的坐标为______,线段的长为_______;
(2)以点A为中心,顺时针旋转,得到,点C,D的对应点分别为E,F.
①连接,当轴时,求点F的坐标:
②连接,记M为线段的中点,S为的面积,求S的最大值(直接写出结果即可).
【答案】(1)
(2)①或;②
【分析】(1)根据等腰三角形和直角三角形的性质求出即可求出各点的坐标;
(2)①分点在左侧、右侧两种情况,结合勾股定理分别求解即可;②作于,作于,连接,证明,得,进而得,得出当旋转至轴,且在右侧时,即共线,最大 ,即可求出最大值.
【详解】(1)解:点,
,
O为原点,,,且,
,
,,
点D是的中点,
,
,
故答案为:;
(2)①解:如图所示:当旋转到时,此时轴,
作于,
,
四边形是矩形,
,
四边形是正方形,
,
,
中,,
,
;
如图所示:当旋转到时,此时轴,
作于作于,
,
四边形是矩形,
,
,
中,,
,
;
综上所述,当轴时,点的坐标为或
②作于,作于,连接,
,
,
,
顺时针旋转,得到,
,
,
,
在旋转过程中,,,
当旋转至轴,且在右侧时,即共线,最大 ,
如图所示:
,
,
.
【点睛】本题主要考查坐标与图形,等腰直角三角形的性质(等边对等角),旋转的性质,矩形、正方形的性质与判定,三角形中位线的性质及平行线分线段成比例定理、勾股定理等,理解坐标与图形的特点,掌握相关性质,数形结合分析思想是解题的关键.
41.(2025·天津和平·一模)已知抛物线(b,c是常数,)的顶点为D,与x轴相交于点和点B,与y轴相交于点C,抛物线的对称轴与x轴相交于点E.
(1)若,
①求点D的坐标;
②点P是线段上一点,当时,求点P的坐标;
(2)若,连接,将线段绕点M逆时针旋转得到线段,连接.当取最大值时,点M恰好落在抛物线上,求c的值.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①由题意得,抛物线解析式为,代入求出的值,再将抛物线解析式化为顶点式,即可求出点D的坐标;②利用抛物线的解析式求出点的坐标,进而得到直线的解析式为,设,利用列出方程,解出的值即可解答;
(2)代入得到,得出抛物线的解析式为,得出点的坐标,过点作,使得,连接、、,通过证明得到,利用线段的性质可得当三点共线时,取得最大值,此时,过点作轴于点,作于点,通过证明,得出,,进而求出点的坐标,再代入到抛物线的解析式,即可求出c的值.
【详解】(1)解:①由题意得,抛物线解析式为,
代入,则,
解得:,
抛物线的解析式为,
抛物线的顶点为D,
点D的坐标为;
②令,则,
解得:,,
,
令,则,
,
抛物线的对称轴为,
,
设直线的解析式为,
代入,得,,
解得:,
直线的解析式为,
点P是线段上一点,
设,
,
,
,
解得:,
点P的坐标为.
(2)解:代入,则,
,
抛物线的解析式为,
抛物线的对称轴为,
,
令,则,
解得:,,
,
,
如图,过点作,使得,连接、、,
将线段绕点M逆时针旋转得到线段,
,,
是等腰直角三角形,,,
,,
是等腰直角三角形,,,
,,
,即,
,
,
,
,
,即,
当三点共线时,取得最大值,此时,
过点作轴于点,作于点,
轴,,
,
,
,
,即,
又,
,
,,
设,,
由坐标系可得,
解得:,
,
又点M恰好落在抛物线上,
,
整理得:,
解得:,(舍去),
的值为.
【点睛】本题主要考查了二次函数与几何综合、待定系数法求函数解析式、旋转的性质、线段最值问题、相似三角形的性质与判定、全等三角形的性质与判定,学会结合图形构造相似三角形和全等三角形是解题的关键.本题属于函数与几何综合题,需要较强的数形结合和辅助线构造能力,适合有能力解决压轴难题的学生.
42.(2025·天津西青·一模)将一个直角三角形纸片放置在平面直角坐标系中,点,点,点在第一象限,,,点是边的中点.
(1)填空:如图①,点的坐标为 ,点的坐标为 ;
(2)连接,将直角三角形纸片沿剪开,把水平向右平移得到,点,,的对应点分别是,,,设.
①如图②,当与重叠部分为五边形时,分别与,相交于点,,与相交于点,试用含有的式子表示的长,并直接写出的取值范围;
②当时,求与重叠部分的面积的取值范围.(直接写出结果即可)
【答案】(1),;
(2)①;②.
【分析】(1)由点,得到,根据点是边的中点,得到,从而得出点坐标,连接,过点作于点,证明为等边三角形,求出,即可得出点坐标;
(2)①由平移可知,,,有,得到,再得到,根据解直角三角形可得答案;
②分两种情况:当时,重叠部分为五边形,当时,重叠部分为直角三角形,分别求解即可得出答案.
【详解】(1)解:∵点,
∴,
∵点是边的中点,
∴,
∴点,
如图,连接,过点作于点,
∵,,
∴
∵,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点,
故答案为:,;
(2)解:①由(1)可知,为等边三角形,
由平移可知,,,有,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴;
② 当时,重叠部分为五边形,
∴,
由平移可得,,
∴,
∴为等边三角形,
同理,,
在中,
,
,
∵,
∴时,时,,
,
当时,重叠部分为直角三角形,
在中,
∵,
∴,
,
∵,
∴时,时,,
∴综上所述,取值范围为:.
【点睛】本题考查了等边三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,平移的性质,勾股定理等知识,掌握相关知识是解题的关键.
43.(2025·天津河东·一模)在平面直角坐标系中,为原点,点,点在轴的正半轴上,,是等边三角形,点在第二象限.
(1)填空:如图①,点的坐标为________,点的坐标为________;
(2)将沿轴向右平移得到,点的对应点分别为.
①如图②,设,与重叠部分的面积为,当与重叠部分为五边形时,分别与相交于点,试用含有的式子表示,并直接写出的取值范围;
②连接、,当取得最小值时,求点的坐标(直接写出结果即可).
【答案】(1),;
(2)①,;②.
【分析】(1)利用含角直角三角形的性质求出,然后勾股定理求出,即可得到;如图所示,过点C作轴,由等边三角形得到,,同理求出,,即可得到;
(2)①由平移的性质得,,,,,然后解直角三角形得到,,,,,然后利用代数求解即可;
②如图所示,连接、,作点关于x轴的对称点D,将点D向右平移6个单位到达点M,连接,,首先得到四边形是平行四边形,证明出,得到,如图所示,当点,A,M三点共线时,取得最小值,过点C作轴,过点M作轴,根据勾股定理求出,然后证明出,得到,然后得到,求出,进而求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵点在轴的正半轴上,
∴;
如图所示,过点C作轴,
∵是等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵点在第二象限,
∴
故答案为:,;
(2)解:①由平移的性质得,,,,,
∴,,
∴,
∴在中,,
∴,
∴在中,,,
∴,
∴在中,,,
∴,
,
,
其中t的取值范围是;
②如图所示,连接、,作点关于x轴的对称点D,将点D向右平移6个单位到达点M,连接,,
由对称的性质得,,
由作图得,,,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴如图所示,当点,A,M三点共线时,取得最小值,
过点C作轴,过点M作轴,
∴,,
∴,
由平移的性质得,,
由对称得,,
∵轴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了坐标与图形综合,等边三角形的性质,解直角三角形,勾股定理,相似三角形的性质和判定等知识,解题的关键是正确作出辅助线.
44.(2025·天津南开·三模)如图,一架无人机在一条笔直的公路上方飞行,处为一辆行驶中的小汽车,为公路上的一座桥梁,当无人机飞行到处时,测得处的俯角()为,处的俯角()为,其中,,在一条直线上,且,此时,小明在桥梁的入口处测得无人机的仰角为.已知桥梁的总长度为.
(1)求此时无人机所在位置离地面的距离;
(2)处的小汽车到桥梁入口的距离的长(结果取整数).参考数据:,.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形,做出合理的辅助线是解题的关键.
(1)要想求高度需要先做出来高度,作出辅助线,在中设出未知数,根据得到各边的值,在中,根据三角函数关系计算出结果即可;
(2)由(1)中的结果,在中,根据三角函数关系计算出结果即可;
【详解】(1)解:如图所示,过点作于点,由题意可知,
,,,设,
在中,,
,
∵,
,
在中,,,,
即,
,
,
答:此时无人机所在位置离地面的距离为;
(2)解:∵,
在中,,,
,
,
小汽车到桥梁入口的距离的长约为.
45.(2025·天津·模拟预测)如图,在一次联合反潜演习中,军舰测得潜艇的俯角为;位于军舰正上方的反潜直升机测得潜艇的俯角为,设潜艇离开海平面的下潜深度为(单位:m).
(1)用含有的式子表示潜艇到的水平距离.(结果保留三角函数形式)
(2)试根据以上数据求出潜艇离开海平面的下潜深度(结果保留整数)
【答案】(1)
(2)米
【分析】本题考查了解直三角形的应用——仰角与俯角问题,解题关键是通过作垂线构造直角三角形求解.
(1)利用线段利用正切 求得;
(2)分别在,中,用含的式子表示,再利用等量代换列出关于的方程,即可求出的值,即潜艇C离开海平面的下潜深度.
【详解】(1)解:过点C作,交的延长线于点D,
设潜艇离开海平面的下潜深度为(单位:m),
即为潜艇C的下潜深度,
在中,,,
∴=;
(2)在中,,,
∴,
∴
∴
答:潜艇C离开海平面的下潜深度为.
46.(2025·天津和平·三模)综合与实践活动中,要用测角仪测量山的高度.
某学习小组设计了一个方案:如图,已知某座山的对面有一座小山,的顶部有一座通讯塔,且点,,在同一条直线上.从处测得塔底的仰角为,测得塔顶的仰角为,,又在处测得塔顶的俯角为.
(1)求两座山之间水平距离的长(结果保留小数点后一位);
(2)求这座山的高度(结果保留小数点后一位).参考数据:,.
【答案】(1)两座山之间水平距离约为
(2)这座山的高度为
【分析】本题考查了解直角三角形的应用,矩形的判定与性质,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
(1)在中,由解直角三角形的知识得,,又,解出的长度即可;
(2)过点作,垂足为点,证明四边形是矩形得,,由解直角三角形的知识得,最后根据即可得解.
【详解】(1)解:由题意知,,,,,
在中,,,
,
在中,,,
,
,
解得:,
两座山之间水平距离约为;
(2)解:过点作,垂足为点,
,
,
四边形是矩形,
,,
由题意可知,
在中,,
,
,
答:这座山的高度为.
47.(2025·天津红桥·二模)已知抛物线(b为常数,)的顶点为P,与x轴相交于点和点B,与y轴相交于点C.
(1)当时,求点P的坐标;
(2)直线与x轴相交于点D,当时,求b的值;
(3)M为线段上的动点,若取得最小值时,求b的值.
【答案】(1)
(2)2
(3)
【分析】本题主要考查了二次函数的性质、等腰三角形的性质、正切的定义、含30度直角三角形的性质等知识点,灵活运用相关知识成为解题的关键.
(1)将、代入解析式,然后运用配方法化成顶点式即可解答;
(2)将代入解析式可得,再求得对称轴为,即顶点P的横坐标为,然后代入解析式求得横坐标即可解答;
(3)由(2)可得、,则,即;如图,过点B作直线与y轴的正半轴相交于点E,且.易得;如图:过点M作垂足为Q.可得,易得,即当点P,M,Q共线时,取得最小值;再说明,由正切函数可得,即,再求出b的值即可.
【详解】(1)解:当时,抛物线的解析式为:,
将点代入可得:,解得:,
所以抛物线解析式为:,
∴.
∴点P的坐标为.
(2)解:将代入抛物线可得:,
∴,
∴抛物线解析式为:,
当时,,即,
∵,
∴或,
∴,
∴该抛物线的对称轴为,即顶点P的横坐标为,
∴顶点P的纵坐标坐标为,
∴;
设直线的表达式为,
则,解得:,
∴直线的表达式为.
当时,,解得:,
∴,
∴,
∵,
∴,解得:.
(3)解:∵,,
∴,即
如图,过点B作直线与y轴的正半轴相交于点E,且.
∴.
如图:过点M作垂足为Q.可得.,
∴,
∴当点P,M,Q共线时,取得最小值,
∵,
∴.
∵,
∴ ,
在中,,得,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
∴.
48.(2025·天津滨海新·二模)综合与实践活动中,要测量教学楼的高度.
如图,点依次在同一条水平直线上,小明用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,小军在小明的前面处用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,求教学楼的高度(结果取整数).
参考数据:.
【答案】
【分析】根据,得到,设,根据题意,得,,解直角三角形得到的长,根据计算解答即可.
本题考查了仰角的计算,矩形的判定和性质,解直角三角形,熟练掌握解直角三角形的仰角计算是解题的关键.
【详解】解:∵点依次在同一条水平直线上,小明用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,小军在小明的前面处用高的测量仪测得楼顶的仰角()为,
∴,,,,,
∴,四边形,四边形都是矩形,
设,
∴,,,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
∴,
答:楼高约为.
49.(2025·天津河西·一模)在平面直角坐标系中,点,,抛物线(是常数)的顶点为.
(1)当抛物线经过点时,求点的坐标;
(2)若点在轴下方,当时,求此时的值;
(3)无论取何值,该抛物线都经过定点.当时,求此时的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)把点代入求出m的值,从而确定二次函数解析式,进而求出顶点P的坐标;
(2)先由函数解析式得出顶点坐标为.再结合已知条件可知,可得:再建立方程求解即可;
(3)由可知,定点H的坐标为,过点作,交射线于点,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,,则可证.得点的坐标为或.然后进行分类讨论即可求解.
【详解】(1)解:∵抛物线经过点,
∴,
解得.
∴抛物线的解析式为.
∵,
∴顶点的坐标为.
(2)解:抛物线的顶点的坐标为.
由点在轴正半轴上,点在轴下方,,知点在第四象限.
记抛物线的对称轴与轴的交点为,
则,
∵顶点的坐标为,
∴,
解得:,(舍去) ;
(3)解:由可知,
当时,无论取何值,,
得点的坐标为.
过点作,交射线于点,分别过点,作轴的垂线,垂足分别为,,则.
∵,
,
∴,
∴,
∵ ,
∴.
∴.
∴,.
∴点的坐标为,
设直线为,
∴,
解得:,
∴直线的解析式为.
∵点在直线上,
∴,
整理得:,
解得:,,
当时,点与点不共线,舍去,
∴.
如图,同理可得:,
同理可得直线的解析式为.
∵点在直线上,
∴,
整理得:,
解得(舍),.
∴.
综上,或.
【点睛】本题属于二次函数的综合题.涉及全等三角形的判定与性质,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数的应用,一元二次方程的解法,计算量特别大,难度大,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
50.(2025·天津·二模)综合与实践活动中,要用测角仪测量某学校凉亭的高度(如图①).
某小组设计了一个方案:图②是凉亭侧面示意图,它是一个轴对称图形,对称轴是凉亭的高所在的直线,在地面上F点测得凉亭顶部C的仰角()为,此时地面上F点,凉亭外檐上A点,顶部C点三点共线,继续向凉亭方向走到达G点处,又测得A点的仰角()为,凉亭的顶层横梁,,交于点E(点F,G,D在同一水平线上).
(1)求凉亭顶部到横梁的距离(结果取整数).
(2)求凉亭的高(结果取整数).(参考数据:,)
【答案】(1)凉亭顶部到横梁的距离约为
(2)凉亭的高约为
【分析】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,矩形的性质与判定等等,熟知锐角三角函数是解题的关键。
(1)根据题意可得,,由平行线的性质得到,再解求出的长即可得到答案;
(2)过A作于点H,则四边形AHDE为矩形,则,设,解得到,则,再解可得,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:由题意可知,直线为的对称轴,.
,.
,,点C,A,F三点共线,
.
在中,.
.
答:凉亭顶部到横梁的距离约为;
(2)解:如图,过A作于点H,则四边形AHDE为矩形,
∴
根据题意可知,,.
设.
在中,.
.
.
在中,.
.
解得(已检验).
,
.
答:凉亭的高约为.
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