2026年中考数学高频考点一轮复习 锐角三角函数
2025-08-02
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内容正文:
中考数学一轮复习 锐角三角函数
一.选择题(共10小题)
1.(2025•深圳模拟)如图,热气球的探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为36°,看这栋楼底部C处的俯角为60°,热气球A处与楼的水平距离为100m.则这栋楼的高度为( )(参考数据:,tan36°≈0.73,sin36°≈0.59,cos36°≈0.81,结果保留整数)
A.246m B.250m C.254m D.310m
2.(2025春•肥西县)在如图所示的小正方形网格中,A,B,C,D均为小正方形的顶点,线段AB和CD相交于点O,则∠AOC的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.46°
3.(2025春•海淀区校级)春日暖阳,小宇去爬山,在出发点C处测得山顶部A的仰角为30度,在爬山过程中,每一段平路(CD、EF、GH)与水平线平行,每一段上坡路(DE、FG、HA)与水平线的夹角都是45度,在下山路线有一点B(B、C、D同一水平线上),斜坡AB的坡度为2:1,且AB长为900.若小宇走平路的速度为73米/分,走上坡路的速度为40米/分,走下坡路的速度为45米/分.小宇从C处出发到达坡顶A后,欣赏风景停留了40分钟,随后一路下坡到山脚另一边的B处,在整个行程中,小宇共耗时( )(参考值1.41,1.73,2.24)
A.83分钟 B.84分钟 C.123分钟 D.124分钟
4.(2025•广东校级三模)如图1是高铁受电弓装置,它是由两个四连杆BEDC和DFGH(这8根连杆在运动过程中长度保持不变)组成,工作原理是利用“四边形的不稳定性”,图2是受电弓抽象后得到的图形.已知E、A、B是定点,HG=1cm,HD=8.2cm,DC=1.1cm,BC=4.9cm,HG始终与AB垂直.当DB之间距离最大时,H运动至最高点时,这时测得∠HDC=117°,∠CBP=70°,则点G与水平直线AB的距离为( )(精确到0.1).参考数据:sin(70°)≈0.94,cos(70°)≈0.34,sin(43°)≈0.68,cos(43°)≈0.73
A.11.6 B.10.6 C.7.1 D.10.2
5.(2025•洛阳三模)一只杯子静止在斜面上,其受力分析如图所示,重力G的方向竖直向下,摩擦力F1的方向与斜面平行,支持力F2的方向与斜面垂直.若斜面的坡角∠1=30°,则支持力F2与重力G方向的夹角∠2的度数为( )
A.150° B.130° C.120° D.100°
6.(2025•扬州三模)某数学研究性学习小组制作了如下的三角函数计算图尺,在半径为1的半圆形量角器中,画一个直径为1的圆,把刻度尺CA的O刻度固定在半圆的圆心O处,刻度尺可以绕点O旋转.从图中所示的图尺可读出cos∠AOB的值是( )
A. B. C. D.
7.(2025•翠屏区二模)如图,一束太阳光从天花板和落地窗交界处的点P射入,经过地板MN反射到天花板上形成光斑.中午和下午某时刻光线与地板的夹角分别为α,β.已知天花板与地面是平行的,且它们之间的距离为3m,当α=45°,β=30°时,光斑移动的距离AB为( )
A.3m B. C. D.6m
8.(2025春•鹿城区校级)如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道CD与地面AB平行,扶梯AD的坡比为1:1,滑梯BC的坡比为1:2,若扶梯AD长为4米,则滑梯CB的长为( )米.
A. B. C. D.
9.(2025•漳州模拟)某小区停车场出口处安装了“两段式道闸”,如图1所示,点A是道闸转动的支点,点E是道闸两段的连接点.当车辆经过时,道闸AEF最多只能升到如图2所示位置,其示意图如图3所示(栏杆宽度忽略不计),其中AB⊥BC,EF∥BC,∠AEF=143°,AB=AE=1.2米,(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75),则车辆限高标志牌中适合的是( )
A. B. C. D.
10.(2025•信都区二模)如图,已知从点A看点B,仰角为22°,嘉淇做一个数学游戏,把由仰角描述换成用方向角来描述,则点B位于点A的( )
A.南偏西68°方向上 B.南偏西22°方向上
C.北偏东22°方向上 D.北偏东68°方向上
二.填空题(共4小题)
11.(2025•椒江区校级模拟)如图,四边形ABCD中,若∠B+∠D=180°,BC=CD=3,AC=8,AB=x,AD=y.则xy= .
12.(2025春•海淀区校级)在△ABC中,,则BC= .
13.(2025•南昌二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,过点A的直线l⊥AB,点P是直线l上一点,连接PB.若△PAB中有一个30°的内角,则点P到直线BC的距离为 .
14.(2025•全椒县二模)如图,在四边形ABCD中,DA⊥AB,点E在CD上,且EA=EB,EB⊥BC.
(1)若∠AEB=2α,则∠CAB+∠ACB= (用含α的式子表示).
(2)若DE:BC:EC=2:3:5,则tan∠CAB的值为 .
三.解答题(共6小题)
15.(2025•西湖区校级三模)某市某校数学兴趣小组借助无人机测量一条河流的宽度CD.如图所示,一架水平飞行的无人机在A处测得正前方河流的左岸C处的俯角为α,无人机沿水平线AF方向继续飞行60米至B处,测得正前方河流右岸D处的俯角为30°线段AM的长为无人机距地面的垂直高度,点M、C、D在同一条直线上,其中米.
(1)求无人机的飞行高度AM;(结果保留根号)
(2)求河流的宽度CD.(结果精确到1米,参考数据:1.41,1.73)
16.(2025•樊城区校级模拟)桔槔(gāo)俗称“吊杆”“称杆”,如图1所示,是我国古代农用工具,桔槔始见于《墨子•备城门》,是一种利用杠杆原理的取水机械.图2是桔槔的示意图,OM是垂直于水平地面的支撑杆,AB是杠杆,OM=OA=3米.当点A位于最高点时,∠BOM=53°.求点A位于最高点时到地面的距离.(结果精确到0.1米,参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)
17.(2025春•溧阳市)某市高铁站将原来的检票系统换成了智能通道闸机系统,如图1所示是一个智能通道闸机,它的双翼成轴对称,当旅客通过时智能闸机时会自动识别旅客身份,识别成功后,双翼会收回到两侧闸机箱内,这时旅客即可通过.图②是双翼展开时的截面图,扇形ABC和DEF是闸机的“圆弧翼”,BC和EF均垂直于地面,双翼边缘的端点A与点D在同一水平线上,且它们之间的距离为10cm,双翼的边缘AB=DE=56cm,且与闸机箱的夹角∠ABC=∠DEF=30°.
(1)当双翼收起时,可以通过闸机的最大宽度为 cm;
(2)经实践调查,一个智能闸机的平均检票速度是一个人工检票口平均检票速度的4倍,120人的团队通过一个智能闸机口比通过一个人工检票口可节约9分钟,求一个智能闸机平均每分钟检票通过的人数.
18.(2025•太康县三模)为保障小区居民安全,王老师所在的小区安装了人脸识别仪,如图,摄像头A视角的仰角、俯角均为13°(整个头部需在摄像头视角范围内才能被识别),摄像头高度OA=150cm.身高189cm的王老师,头部高度为24cm,当他站在点B处时,可以采取下蹲或后退两种方案进行人脸识别.若王老师采用下蹲方案,则至少需要下蹲(下蹲时身体不前倾)6.8cm才能被识别.
(1)求OB的长度.
(2)若王老师采用后退方案,则从B处至少后退多远,才能被仪器识别?(结果精确到0.1cm,参考数据:sin13°≈0.22,cos13°≈0.97,tan13°≈0.23)
19.(2025•斗门区校级三模)某工厂生产某种多功能儿童车,根据需要可变形为图1的滑板车或图2的自行车,已知前后车轮半径相同,AD=BD=DE=30cm,CE=40cm,车杆AB与BC所成的∠ABC=53°,图1中B、E、C三点共线,图2中的座板DE与地面保持平行.问变形前后两轴心BC的长度有没有发生变化?若不变,请写出BC的长度;若变化,请求出变化量?(参考数据:sin53°,cos53°,tan53°)
20.(2025•柯城区校级三模)学生到工厂开展实践活动,学习制作机械零件.某零件的截面如图所示,通过测量可知,AB⊥BC,BC=5cm,,∠C=45°,∠D=153°.求该零件的截面面积.(结果精确到0.1cm2,参考数据:sin18°≈0.31,cos18°≈0.95,tan18°≈0.32,,
中考数学一轮复习 锐角三角函数
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.(2025•深圳模拟)如图,热气球的探测器显示,从热气球A处看一栋楼顶部B处的仰角为36°,看这栋楼底部C处的俯角为60°,热气球A处与楼的水平距离为100m.则这栋楼的高度为( )(参考数据:,tan36°≈0.73,sin36°≈0.59,cos36°≈0.81,结果保留整数)
A.246m B.250m C.254m D.310m
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】A
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,则AD=100m,再利用锐角三角函数,分别求得BD和CD的长从而可以得到BC的长.
【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC于点D,则AD=100m,
∵∠BAD=36°,∠CAD=60°,
∴BD=AD•tan36°≈73m,CD=AD•tan36°=100173(m),
∴BC=246m.
故选:A.
【点评】本题考查解直角三角形的应用一仰角俯角问题,解答本题的关键是明确题意,准确构造直角三角形.
2.(2025春•肥西县)在如图所示的小正方形网格中,A,B,C,D均为小正方形的顶点,线段AB和CD相交于点O,则∠AOC的度数为( )
A.30° B.45° C.60° D.46°
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;应用意识.
【答案】B
【分析】取格点E,连接AD,设小正方形的边长为1,由勾股定理得BD,AD=2,再证明∠ADB=90°,进而由锐角三角函数定义证明∠DAB=∠CDE,然后由三角形的外角性质即可得出结论.
【解答】解:如图,取格点E,连接AD,
设小正方形的边长为1,
由勾股定理得:BD,AD2,
∵∠ADE=∠BDE=45°,
∴∠ADB=90°,
在Rt△ADB中,tan∠DAB,
在Rt△CDE中,tan∠CDE,
∴∠DAB=∠CDE,
∵∠AOC=∠DAB+∠ADC,
∴∠AOC=∠CDE+∠ADC=∠ADE=45°,
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握勾股定理和锐角三角函数定义是解题的关键.
3.(2025春•海淀区校级)春日暖阳,小宇去爬山,在出发点C处测得山顶部A的仰角为30度,在爬山过程中,每一段平路(CD、EF、GH)与水平线平行,每一段上坡路(DE、FG、HA)与水平线的夹角都是45度,在下山路线有一点B(B、C、D同一水平线上),斜坡AB的坡度为2:1,且AB长为900.若小宇走平路的速度为73米/分,走上坡路的速度为40米/分,走下坡路的速度为45米/分.小宇从C处出发到达坡顶A后,欣赏风景停留了40分钟,随后一路下坡到山脚另一边的B处,在整个行程中,小宇共耗时( )(参考值1.41,1.73,2.24)
A.83分钟 B.84分钟 C.123分钟 D.124分钟
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;应用意识.
【答案】C
【分析】易得上坡路总长为AN的长度,平路总长为CN的长度,下坡路总长为AB的长度,分别除以相应的速度,加上欣赏风景的时间,即为总耗时.
【解答】解:作AM⊥BC于点M,则∠AMC=∠AMB=90°,
∵斜坡AB的坡度为2:1,AB=900米,
∴AM=1800米,
由题意得:∠ACB=30°,
∴CM=1800米,
∵每一段上坡路(DE、FG、HA)与水平线的夹角都是45度,
∴DE+GF+AH=AN,∠ANM=45°,
∴MN=AM=1800米,AN=1800米,
∴CN=CM﹣MN=(18001800)米,
∵每一段平路(CD、EF、GH)与水平线平行,
∴CD+EF+GH=CN=(18001800)米,
∴小宇共耗时4018+45+40+20=123(分),
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形的应用.判断出上坡路线和平路分别为哪条线段的长度是解决本题的关键.
4.(2025•广东校级三模)如图1是高铁受电弓装置,它是由两个四连杆BEDC和DFGH(这8根连杆在运动过程中长度保持不变)组成,工作原理是利用“四边形的不稳定性”,图2是受电弓抽象后得到的图形.已知E、A、B是定点,HG=1cm,HD=8.2cm,DC=1.1cm,BC=4.9cm,HG始终与AB垂直.当DB之间距离最大时,H运动至最高点时,这时测得∠HDC=117°,∠CBP=70°,则点G与水平直线AB的距离为( )(精确到0.1).参考数据:sin(70°)≈0.94,cos(70°)≈0.34,sin(43°)≈0.68,cos(43°)≈0.73
A.11.6 B.10.6 C.7.1 D.10.2
【考点】解直角三角形的应用;三角形的稳定性.
【专题】解直角三角形及其应用;几何直观.
【答案】B
【分析】过D作直线l∥AB,DN⊥AB于N,延长HG交l于M,根据三角形三边关系可以得出当BD最大,B,C,D共线,根据三角形函数的定义求出DN的长,再根据平行线的性质求出∠DHM,再根据三角函数的定义求出HM的长,减去GH的长即为GM的长,所以点G到AB的距离就是GM+DN,由此得解.
【解答】解:过D作直线l∥AB,DN⊥AB于N,延长HG交l于M,
∵BD≤CD+BC,
∴当BD最大时,B,C,D共线,
∴BD=BC+CD=6(cm),
∵∠DBP=70°,
∴DN=BDsin70°≈5.64(cm),
∵DM∥AB,
∴∠MDB=70°,
∵∠DHC=117°,
∴∠HDM=47°,
∵GH⊥AB,
∴GH⊥DM
∴∠DHM=90°﹣47°=43°,
∴HM=DHcos43°≈5.986(cm),
∴GM=HM﹣GH≈4.986(cm),
∴G到AB的距离为:GM+DN=4.986+5.64=10.626(cm)≈10.6(cm),
故选:B.
【点评】本题主要考查了解直角三角形,判断出B,C,D共线是本题解题的关键.
5.(2025•洛阳三模)一只杯子静止在斜面上,其受力分析如图所示,重力G的方向竖直向下,摩擦力F1的方向与斜面平行,支持力F2的方向与斜面垂直.若斜面的坡角∠1=30°,则支持力F2与重力G方向的夹角∠2的度数为( )
A.150° B.130° C.120° D.100°
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】A
【分析】由已知得∠BCD=90°,即得∠ABC=∠1+∠BCD=120°,再根据平行线的性质即可求解.
【解答】解:重力G的方向竖直向下,摩擦力F1的方向与斜面平行,支持力F2的方向与斜面垂直.∠1=30°,如图,
∴∠BCD=90°,∠F1OB=∠ABC,∠F2OF1=90°,
∴∠ABC=∠1+∠BCD=30°+90°=120°,
∴∠F1OB=∠ABC=120°,
∴∠2=360°﹣120°﹣90°=150°.
故选:A.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握以上知识点是解题的关键.
6.(2025•扬州三模)某数学研究性学习小组制作了如下的三角函数计算图尺,在半径为1的半圆形量角器中,画一个直径为1的圆,把刻度尺CA的O刻度固定在半圆的圆心O处,刻度尺可以绕点O旋转.从图中所示的图尺可读出cos∠AOB的值是( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】A
【分析】连接AD,根据勾股定理求出AD的长度,再证明∠AOB=∠ADO,最后利用锐角三角函数值求出cos∠AOB的值.
【解答】解:如图,连接AD.
∵OD=1,OA=0.8,
∴,
∵∠AOB+∠AOD=90°,∠AOD+∠ADO=90°,
∴∠AOB=∠ADO,
∴,
故选:A.
【点评】本题考查圆周角定理、直径的性质、锐角三角函数等知识,解题的关键是学会用转化的思想思考问题,属于中考创新题目.
7.(2025•翠屏区二模)如图,一束太阳光从天花板和落地窗交界处的点P射入,经过地板MN反射到天花板上形成光斑.中午和下午某时刻光线与地板的夹角分别为α,β.已知天花板与地面是平行的,且它们之间的距离为3m,当α=45°,β=30°时,光斑移动的距离AB为( )
A.3m B. C. D.6m
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】B
【分析】过点A作AE⊥MN,垂足为E,过点B作BF⊥MN,垂足为F,根据题意可得:CE=DF=3m,△ACP和△BDP都是等腰三角形,BP∥MN,从而可得∠APC=∠PCM=45°,∠BPD=∠PDM=30°,然后在Rt△PCE中,利用锐角三角函数的定义求出PE的长,从而求出AP的长,再在Rt△PDF中,利用锐角三角函数的定义求出PF的长,从而求出BP的长,最后利用线段的和差关系进行计算即可解答.
【解答】解:如图:过点A作AE⊥MN,垂足为E,过点B作BF⊥MN,垂足为F,
由题意得:CE=DF=3m,△ACP和△BDP都是等腰三角形,BP∥MN,
∴∠APC=∠PCM=45°,∠BPD=∠PDM=30°,
在Rt△PCE中,PE3(m),
∴AP=2PE=6(m),
在Rt△PDF中,PF3(m),
∴BP=2PF=6(m),
∴AB=BP﹣AP=(66)m,
∴光斑移动的距离AB为(66)m,
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.
8.(2025春•鹿城区校级)如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道CD与地面AB平行,扶梯AD的坡比为1:1,滑梯BC的坡比为1:2,若扶梯AD长为4米,则滑梯CB的长为( )米.
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】B
【分析】如图,根据矩形的性质得到DE=CF,得到AE=DE2(米),求得CF=2米,得到BF=4米,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:如图,
∵CD∥AB,DE⊥AB,CF⊥AB,
∴四边形CDEF是矩形,
∴DE=CF,
∵扶梯AD的坡比为1:1,
∴1,
∴AE=DE2(米),
∴CF=2米,
∵滑梯BC的坡比为1:2,
∴,
∴BF=4米,
∴BC2(米),
答:滑梯CB的长为2米.
故选:B.
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,解答中涉及勾股定理,理解题意,掌握坡度的含义,熟练运用勾股定理是解题的关键.
9.(2025•漳州模拟)某小区停车场出口处安装了“两段式道闸”,如图1所示,点A是道闸转动的支点,点E是道闸两段的连接点.当车辆经过时,道闸AEF最多只能升到如图2所示位置,其示意图如图3所示(栏杆宽度忽略不计),其中AB⊥BC,EF∥BC,∠AEF=143°,AB=AE=1.2米,(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75),则车辆限高标志牌中适合的是( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】A
【分析】根据题意,结合图形,在在Rt△AEN中,利用三角函数求出EN的长,即可得到EM的长,得到结果.
【解答】解:过E点作EM⊥BC于M,过A点作AN⊥EM于N点,
∵∠AEF=143°,
∴∠AEN=53°,
∴∠EAN=90°﹣∠AEN=37°,
∵在Rt△AEN中,AE=1.2米,
∴EN=AE•sin∠EAN=1.2×sin37°≈0.72(米),
∴EM=EN+MN=EN+AB=0.72+1.2=1.92(米),
∴车辆限高的高度为1.92米,
故选:A.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握解直角三角形是解题的关键.
10.(2025•信都区二模)如图,已知从点A看点B,仰角为22°,嘉淇做一个数学游戏,把由仰角描述换成用方向角来描述,则点B位于点A的( )
A.南偏西68°方向上 B.南偏西22°方向上
C.北偏东22°方向上 D.北偏东68°方向上
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;方向角.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】D
【分析】过A作水平方向射线AC,垂直方向射线AD,则∠DAC=90°,∠BAC=22°;由此可求得∠DAB,从而可确定点B位于点A的方向.
【解答】解:如图,过A作水平方向射线AC,垂直方向射线AD,
由条件可知∠DAC=90°,∠BAC=22°;
∴∠DAB=68°,
∴点B位于点A的方向为北偏东68°方向上.
故选:D.
【点评】本题考查了仰角与方向角,熟练掌握以上知识点是关键.
二.填空题(共4小题)
11.(2025•椒江区校级模拟)如图,四边形ABCD中,若∠B+∠D=180°,BC=CD=3,AC=8,AB=x,AD=y.则xy= 55 .
【考点】解直角三角形.
【专题】三角形;解直角三角形及其应用;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】55.
【分析】过点C作CE⊥AB于点E,CF⊥AD,交AD延长线于点F,证明∠B=∠CDF=α,解Rt△BCE得CE=3sinα,BE=3cosα,则AE=x﹣3cosα,由勾股定理得AE2+CE2=AC2,则(x﹣3cosα)2+(3sinα)2=82,整理得x2﹣6xcosα=55①,解Rt△CDF得CF=3sinα,DF=3cosα,则AF=y+3cosα,由勾股定理得AF2+CF2=AC2,则(y+3cosα)2+(3sinα)2=82,整理得y2+6ycosα=55②,由①②得x2﹣6xcosα=y2+6ycosα,由此得x﹣y=6cosα,则x2+y2﹣2xy=36cos2α,再由①+②得x2+y2=110+36cos2α,进而得110+36cos2α﹣2xy=36cos2α,由此即可得出xy的值.
【解答】解:过点C作CE⊥AB于点E,CF⊥AD,交AD的延长线于点F,如图所示:
∵∠B+∠ADC=180°,∠CDF+∠ADC=180°,
∴∠B=∠CDF,
设∠B=∠CDF=α,
在Rt△BCE中,∠B=α,BC=3,
∴sinα,cosα,
∴CE=BC•sinα=3sinα,BE=BC•cosα=3cosα,
∵AB=x,
∴AE=AB﹣BE=x﹣3cosα,
在Rt△ACE中,AC=8,
由勾股定理得:AE2+CE2=AC2,
∴(x﹣3cosα)2+(3sinα)2=82,
整理得:x2﹣6xcosα+9(sin2α+cos2α)=64,
∵sin2α+cos2α=1,
∴x2﹣6xcosα=55①,
在Rt△CDF中,∠CDF=α,CD=3,
∴sinα,cosα,
∴CF=CD•sinα=3sinα,DF=CD•cosα=3cosα,
∵AD=y,
∴AF=AD+DF=y+3cosα,
在Rt△ACF中,AC=8,
由勾股定理得:AF2+CF2=AC2,
∴(y+3cosα)2+(3sinα)2=82,
整理得:y2+6ycosα+9(sin2α+cos2α)=64,
∵sin2α+cos2α=1,
∴y2+6ycosα=55②,
由①②得:x2﹣6xcosα=y2+6ycosα,
∴(x+y)(x﹣y)=6(x+y)cosα,
∵x+y≠0,
∴x﹣y=6cosα,
∴(x﹣y)2=(6cosα)2,
∴x2+y2﹣2xy=36cos2α,
由①+②得:x2﹣6xcosα+y2+6ycosα=110,
∴x2+y2=110+6(x﹣y)cosα=110+6×6cosα×cosα,
∴x2+y2=110+36cos2α,
∴110+36cos2α﹣2xy=36cos2α,
∴xy=55.
故答案为:55.
【点评】此题主要考查了解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义,勾股定理,完全平方公式的结构特征是解决问题的关键.
12.(2025春•海淀区校级)在△ABC中,,则BC= 3或1 .
【考点】解直角三角形.
【专题】分类讨论;解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】3或1.
【分析】依题意有以下两种情况:①当∠C为锐角时,过点A作AD⊥BC于点D,由tanB得BD=2AD,由勾股定理求出AD=1,则BD=2,进而由勾股定理求出CD=1即可得出BC的长;②当∠C为钝角是,过点A作AD⊥BC,交BC的延长线于点E,由tanB得BE=2AE,由勾股定理求出AE=1,则BE=2,再由勾股定理求出CE=1即可得出BC的长,综上所述即可得出答案.
【解答】解:依题意有以下两种情况:
①当∠C为锐角时,过点A作AD⊥BC于点D,如图1所示:
在Rt△ABD中,AB,tanB,
∴BD=2AD,
由勾股定理得:ABAD,
∴AD,
∴AD=1,
∴BD=2AD=2,
在Rt△ACD中,AC,AD=1,
由勾股定理得:CD1,
∴BC=BD+CD=3;
②当∠C为钝角时,过点A作AD⊥BC,交BC的延长线于点E,如图2所示:
在Rt△ABE中,AB,tanB,
∴BE=2AE,
由勾股定理得:ABAE,
∴AE,
∴AE=1,
∴BE=2AE=2,
在Rt△ACE中,AC,AE=1,
由勾股定理得:CE1,
∴BC=BE﹣CE=1,
综上所述:BC的长为3或1.
故答案为:3或1.
【点评】此题主要考查了解直角三角形,熟练掌握锐角三角函数的定义,勾股定理及时解决问题的关键,分类讨论是解决问题的难点,也是易错点.
13.(2025•南昌二模)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,AC=2,过点A的直线l⊥AB,点P是直线l上一点,连接PB.若△PAB中有一个30°的内角,则点P到直线BC的距离为 0或4或8 .
【考点】解直角三角形的应用;点到直线的距离;含30度角的直角三角形.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;运算能力;推理能力.
【答案】:0或4或8.
【分析】分图1和图2两种情况讨论求解即可.
【解答】解:(1)当∠PBA=30°时,如图1,
当点P在点P处时,过点P1作PE⊥BC于E,过点A作AD⊥PE于D,
则四边形ACED是矩形,
∴DE=AC=2,
在Rt△ABC中,AB=2AC=4,
在Rt△ABP 中,,
∵AD∥BC,
∴∠BAD=∠ABC=30°,⊥AB,
∴∠P1AB=90°,
∴∠P1AD=60°,
∴,
P1E=P1D+DE=4,
当点P在点P2处时,即点P2在BC延长线上时,此时P2到BC的距离为0;
(2)当∠APB=30°时,如图2,当点P在点P3处时,则∠P3BA=90°﹣30°=60°,
∴∠P3BC=60°+30°=90°,
在Rt△P3BA中,P3B=2AB=8,
当点P在点P4处时,过点P4作P4M⊥BC交BC延长线于M,
∴∠BP3P4=∠BP4P3=30°,
∴BP3=BP4=8,∠P3BP4=120°,
∴P4∠BM=30°,
∴P4MP4B=4,
故答案为:0或4或8.
【点评】本题主要考查了解直角三角形,点到直线的距离,等腰三角形的性质与判定,解题的关键是掌握相关知识即分类讨论.
14.(2025•全椒县二模)如图,在四边形ABCD中,DA⊥AB,点E在CD上,且EA=EB,EB⊥BC.
(1)若∠AEB=2α,则∠CAB+∠ACB= α (用含α的式子表示).
(2)若DE:BC:EC=2:3:5,则tan∠CAB的值为 .
【考点】解直角三角形;相似三角形的判定与性质.
【专题】图形的相似;解直角三角形及其应用;几何直观;运算能力;推理能力.
【答案】(1)α;
(2).
【分析】(1)过点E作EF⊥AB于点F,过点C作CG⊥AB,交AB的延长线于点G,根据EA=EB得∠AEF=BEF∠AEB=α,再根据∠BEF+∠EBF=90°,∠EBF+∠GBC=90°得∠GBC=∠BEF=α,由此即可得出答案;
(2)设DE=2a,BC=3a,EC=5a,由勾股定理得EB=4a,设AF=BF=x,根据平行线分线段成比例定理得,则FG,进而得AG,证明△BCG和△EBF相似得,则CG,然后在Rt△ACG中,根据正切函数的定义即可得出tan∠CAB的值.
【解答】解:(1)过点E作EF⊥AB于点F,过点C作CG⊥AB,交AB的延长线于点G,如图所示:
∵EA=EB,∠AEB=2α,
∴∠AEF=BEF∠AEB=α,
∵EF⊥AB,
在Rt△BEF中,∠BEF+∠EBF=90°,
∴EB⊥BC,
∴∠EBF+∠GBC=90°,
∴∠GBC=∠BEF=α,
故答案为:α;
(2)∵DE:BC:EC=2:3:5,
∴设DE=2a,BC=3a,EC=5a,
在Rt△BEC中,由勾股定理得:EB4a,
∵EA=EB,EF⊥AB
∴设AF=BF=x,
∵DA⊥AB,EF⊥AB,CG⊥AB,
∴DA∥EF∥CG,
根据平行线分线段成比例定理得:,
∴,
∴FG,
∴AG=AF+FG,
∵CG⊥AB,EF⊥AB,
∴∠G=∠EFB=90°,
由(1)可知:∠GBC=∠BEF,
∴△BCG∽△EBF,
∴,
∴,
∴CG,
在Rt△ACG中,tan∠CAB.
【点评】此题主要考查了相似三角形的判定与性质,解直角三角形,熟练掌握相似三角形的判定与性质,平行线分线段成比例定理,等腰三角形的性质,锐角三角函数的定义是解决问题的关键.
三.解答题(共6小题)
15.(2025•西湖区校级三模)某市某校数学兴趣小组借助无人机测量一条河流的宽度CD.如图所示,一架水平飞行的无人机在A处测得正前方河流的左岸C处的俯角为α,无人机沿水平线AF方向继续飞行60米至B处,测得正前方河流右岸D处的俯角为30°线段AM的长为无人机距地面的垂直高度,点M、C、D在同一条直线上,其中米.
(1)求无人机的飞行高度AM;(结果保留根号)
(2)求河流的宽度CD.(结果精确到1米,参考数据:1.41,1.73)
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;相似三角形的应用.
【专题】等腰三角形与直角三角形;解直角三角形及其应用;几何直观;模型思想;应用意识.
【答案】(1)180米;
(2)约为496米.
【分析】(1)在Rt△ACM中,由tanα=3,MC=60米,可求出AM即可;
(2)在Rt△BND中,∠BDM=30°,BN=100米,可求出DN,进而求出DM和CD即可.
【解答】解:过点B作BN⊥MD,垂足为N,由题意可知,
∠ACM=α,∠BDM=30°,AB=MN=60米,
(1)在Rt△ACM中,tan∠ACM=tanα=3,MC=60米,
∴AM=3MC=180BN,
答:无人机的飞行高度AM为180米;
(2)在Rt△BND中,tan∠BDN,即:tan30°,
解得:DN=540,
∴DM=DN+MN=540+60=600(米),
∴CD=DM﹣MC=600﹣60496(米),
答:河流的宽度CD约为496米.
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,相似三角形的应用,掌握直角三角形的边角关系是正确解答的关键.
16.(2025•樊城区校级模拟)桔槔(gāo)俗称“吊杆”“称杆”,如图1所示,是我国古代农用工具,桔槔始见于《墨子•备城门》,是一种利用杠杆原理的取水机械.图2是桔槔的示意图,OM是垂直于水平地面的支撑杆,AB是杠杆,OM=OA=3米.当点A位于最高点时,∠BOM=53°.求点A位于最高点时到地面的距离.(结果精确到0.1米,参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】点A位于最高点时到地面的距离为4.8米.
【分析】根据题意,结合图形,在Rt△ADO中求出AD,结合已知条件中OM的长,得到结果.
【解答】解:如图2,过A点作AC⊥MN于点C,过O点作OD⊥AC于D点,
∵AC∥OM,∠BOM=53°,
∴∠A=∠BOM=53°,
∵在Rt△ADO中,∠ADO=90°,AO=3米,
∴AD=AO•cos∠A=3×cos53°≈1.8(米),
∵四边形ODCM为矩形,
∴DC=OM=3米,
∴AC=AD+DC=1.8+3=4.8(米),
答:点A位于最高点时到地面的距离为4.8米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,熟练掌握解直角三角形是解题的关键.
17.(2025春•溧阳市)某市高铁站将原来的检票系统换成了智能通道闸机系统,如图1所示是一个智能通道闸机,它的双翼成轴对称,当旅客通过时智能闸机时会自动识别旅客身份,识别成功后,双翼会收回到两侧闸机箱内,这时旅客即可通过.图②是双翼展开时的截面图,扇形ABC和DEF是闸机的“圆弧翼”,BC和EF均垂直于地面,双翼边缘的端点A与点D在同一水平线上,且它们之间的距离为10cm,双翼的边缘AB=DE=56cm,且与闸机箱的夹角∠ABC=∠DEF=30°.
(1)当双翼收起时,可以通过闸机的最大宽度为 66 cm;
(2)经实践调查,一个智能闸机的平均检票速度是一个人工检票口平均检票速度的4倍,120人的团队通过一个智能闸机口比通过一个人工检票口可节约9分钟,求一个智能闸机平均每分钟检票通过的人数.
【考点】解直角三角形的应用;二元一次方程组的应用;勾股定理的应用;轴对称的性质.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】(1)66;
(2)一个智能闸机平均每分钟检票通过40人.
【分析】(1)根据题意,结合图形,在Rt△AMB中利用三角函数,求出AM,根据对称性,得到DN,从而得到结果;
(2)根据题意,列方程,解方程得到结果.
【解答】解:(1)如图,连接AD,向两侧延长分别交BC,EF于M,N点,
∵在Rt△AMB中,∠AMB=90°,∠ABM=30°,AB=56cm,
∴AM=AB•sin∠ABM=56×sin30°=28(cm),
∵智能通道闸机的双翼成轴对称,
∴DN=AM=28(cm),
∵AD=10cm,
∴MN=AM+AD+DN=28+10+28=66(cm),
∴当双翼收起时,可以通过闸机的最大宽度为66cm,
故答案为:66;
(2)设一个人工检票口每分钟检票通过个x个人,则一个智能闸机平均每分钟检票通过4x个人,
,
解得x=10,
经检验x=10是方程的根,
∴4x=40,
答:一个智能闸机平均每分钟检票通过40人.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,分式方程的应用,熟练掌握解直角三角形是解题的关键.
18.(2025•太康县三模)为保障小区居民安全,王老师所在的小区安装了人脸识别仪,如图,摄像头A视角的仰角、俯角均为13°(整个头部需在摄像头视角范围内才能被识别),摄像头高度OA=150cm.身高189cm的王老师,头部高度为24cm,当他站在点B处时,可以采取下蹲或后退两种方案进行人脸识别.若王老师采用下蹲方案,则至少需要下蹲(下蹲时身体不前倾)6.8cm才能被识别.
(1)求OB的长度.
(2)若王老师采用后退方案,则从B处至少后退多远,才能被仪器识别?(结果精确到0.1cm,参考数据:sin13°≈0.22,cos13°≈0.97,tan13°≈0.23)
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;视点、视角和盲区.
【专题】数形结合;解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】(1)OB=140cm;
(2)从B处至少后退29.6cm,才能被仪器识别.
【分析】(1)过点B作BD⊥AE于点D,易得四边形AOBD为矩形,求得FD的长度,进而根据13°的正切值求得AD的长即为OB的长度;
(2)设王老师后退到点M处正好被仪器识别,作MF⊥AE于点F,求得GF的长度,进而据13°的正切值求得AF的长,减去OB的长度即为后退的距离.
【解答】解:(1)如图1:过点B作BD⊥AE于点D,则∠ADF=90°,
由题意得:AO⊥BO,AE∥BO,
∴∠AOB=90°,∠ADB=90°,
∴四边形AOBD为矩形,
∴AD=OB,DB=AO=150cm,
由题意得:∠FAE=∠CAE=13°,
∴DF=DC=AD•tan13°,
由题意得:BF=189﹣6.8=182.2cm,
∴DF=BF﹣BD=32.2cm,
∴AD140(cm);
∴OB=140(cm);
(2)如图2:设王老师后退到点M处正好被仪器识别,作MF⊥AE于点F,则∠AFG=90°,GM=189cm,
由(1)得:FM=AO=150cm,
∴GF=189﹣150=39cm,
∵∠GAF=13°,
∴AF169.6(cm),
∴OM=169.6cm,
∴BM=169.6﹣140=29.6(cm).
答:从B处至少后退29.6cm,才能被仪器识别.
【点评】本题考查解直角三角形的应用.根据DF或FG的长度及13°的正切值求得AD或AF的长度是解决本题的关键.
19.(2025•斗门区校级三模)某工厂生产某种多功能儿童车,根据需要可变形为图1的滑板车或图2的自行车,已知前后车轮半径相同,AD=BD=DE=30cm,CE=40cm,车杆AB与BC所成的∠ABC=53°,图1中B、E、C三点共线,图2中的座板DE与地面保持平行.问变形前后两轴心BC的长度有没有发生变化?若不变,请写出BC的长度;若变化,请求出变化量?(参考数据:sin53°,cos53°,tan53°)
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;几何直观;运算能力.
【答案】见试题解答内容
【分析】分别求出两个图形中BC的长度,比较后即可得出答案.
【解答】解:如图1,过点D作DF⊥BE于点F,
由题意知BD=DE=30cm,
∴BF=BDcos∠ABC=3018(cm),
∴BE=2BF=36cm,
则BC=BE+CE=76cm,
如图2,过点D作DM⊥BC于M,过点E作EN⊥BC于点N,
由题意知四边形DENM是矩形,
∴MN=DE=30cm,
在Rt△DBM中,BM=BDcos∠ABC=3018(cm),EN=DM=BDsin∠ABC=3024(cm),
在Rt△CEN中,∵CE=40cm,
∴由勾股定理可得CN=32cm,
则BC=18+30+32=80(cm),
答:BC的长度发生了改变,增加了4cm.
【点评】本题主要考查解直角三角形的应用,解题的关键是结合题意构建出合适的直角三角形,并熟练掌握三角函数的应用.
20.(2025•柯城区校级三模)学生到工厂开展实践活动,学习制作机械零件.某零件的截面如图所示,通过测量可知,AB⊥BC,BC=5cm,,∠C=45°,∠D=153°.求该零件的截面面积.(结果精确到0.1cm2,参考数据:sin18°≈0.31,cos18°≈0.95,tan18°≈0.32,,
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】见试题解答内容
【分析】作DE⊥BC于点E,DF⊥AB于点F,四边形DEBF为矩形,再分别求得矩形DEBF的面积和△AFD的面积和△DEC的面积,最后相加即可得答案.
【解答】解:如下图所示,
作DE⊥BC于点E,DF⊥AB于点F,
则四边形DEBF为矩形,∠CDE=45°,∠ADF=153°﹣45°﹣90°=18°,
∵CDcm,∠DCE=45°,
∴DE=CE=2cm,
∵BC=5cm,
∴BE=BC﹣CE=5﹣2=3(cm).
∴DF=BE=3(cm),
故AF=tan∠ADF×DF≈0.32×3=0.96(cm).
∴矩形DEBF的面积=BE×DE=3×2=6(cm2),
△AFD的面积1.44(cm2),
△DEC的面积2(cm2).
故该零件的截面面积为6+1.44+2=9.44≈9.4cm2.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,正确理解题意及构造出直角三角形是解题关键.
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