内容正文:
2025-2026学年九年级数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
专题25.3 解直角三角形
知识点一 解直角三角形
1.解直角三角形的概念
一般地,直角三角形中,除直角外,共有五个元素,即三条边和两个锐角.由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程,叫做解直角三角形.
(1) 在直角三角形中,除直角外的五个元素中,已知其中的两个元素(至少有一个是边),可求出其余的三个未知元素(知二求三)
(2) 一个直角三角形可解,则其面积和周长可求.但在一个解直角三角形的题中,如无特别说明,则不包括求面积和周长
2.直角三角形中五个元素(除直角外的)之间的关系
如图,在Rt△ABC中,已知∠C=90°,
(1)
三边之间的关系:.(勾股定理)
(2) ∠A+∠B=90°
(3)
边角之间的关系: ;;;
;;;.
3.解直角三角形的类型和解法
条件
解法步骤
图示
两
边
①两直角边
由,求;
;
②斜边,一直角边(如)
由,求;
;
一
边
一
角
一直角边
和一锐角
③锐角,邻边
如()
;
④锐角,对边
如()
;
⑤斜边,锐角
如()
;
提示
在直角三角形中,计算边时可用以下口诀:
有斜求对乘正弦,有斜求邻乘余弦,有邻求对乘正切
“有斜求对乘正弦”的意思是在直角三角形中,对一个锐角而言,如果已知斜边长,要求出该锐角的对边,那么就用斜边长乘该锐角的正弦值,其他语句的意思可类推.
4.解非直角三角形
在非直角三角形中,往往通过作三角形的高,构造直角三角形来解决,而作高时,常从非特殊角的顶点作高,一般以不破坏 30°,45°60°角为原则.
对于复杂的图形,往往通过“补形”或“分割”的方法构造出直角二角形,使问题转化为解直角三角形
注意:
在选择作哪一条边上的高时,要尽量保留三角形中的特殊角,这样便于进一步计算.
解非直角三角形的方法运用“遇斜化直”的思想求解,先作三角形的高,构造直角三角形,然后利用已知条件分别解这两个直角三角形,即可得出要求的值.
题型01:解直角三角形的基本类型
【例1】在中, ,解直角三角形
(1)c = 8,a = 6,(2)a = 7,b = 9
【例2】(1)中,,AB = 4,AC = ,BC = ______,= ______.
(2)在中,,则= ______.
(3)在中, ,,b = 9,解这个直角三角形(,,,).
【例3】在直角三角形中,,,a – b =2,a、b、c是、、所对的边,解这个直角三角形.
【例4】在中,,、、的对边分别是a、b、c,根据下列条件解直角三角形.
(1),;
(2),.
【例5】如图,在中,,D是BC中点,DEAB,垂足为E,tan B = ,AE = 7,求DE的长.
【例6】如图,在中,.
(1)已知,,求的长.
(2)已知,,求的度数.
【例7】在中,,,.
(1)求的度数.
(2)求的面积.
题型02:解直角三角形的应用
【例8】如图,的底边上的高为,的底边上的高为,则有( )
A. B. C. D.以上都有可能
【例9】如图,在菱形ABCD中,AEBC于点E,EC = 1,cos B =,则这个菱形的面积是______.
【例10】中,,,角平分线,解这个直角三角形.
【例11】在中,,a、b、c分别是、、的对边,解下列直角三角形:
(1),;
(2),;
题型03:解非直角三角形
【例12】在等腰中,,如果,那么的值是 .
【例13】如图,中,,的中垂线分别与、交于点E、D.如果,,那么的余弦值为 .
【例14】如图,已知在中,高、相交于点,,,那么的长为 .
【例15】如图,若,,,且,则AC等于 .
【例16】如图,在中,,,中线.
(1)求的长;
(2)求的值.
题型04:四边形中解直角三角形
【例17】如图,在四边形中,,,,,则的长为 .
【例18】如图,在菱形中,,.
(1)求对角线的长;
(2)求的值.
【例19】如图,在矩形中,,,对角线,相交于点,点在边上,且.
(1)求的长;
(2)求的值.
【例20】如图,已知在梯形中,,,,,.
(1)求的长;
(2)求的正切值.
题型05:网格中解直角三角形
【例21】在边长相等的小正方形组成的网格中,点,,都在格点上,那么的值为( )
A. B. C. D.
【例22】如图,网格中的每个小正方形的边长均为1,点 ,,都在格点上,则的值为 .
【例23】如图,在正方形方格纸中,每个小正方形的边长都为1,已知点A,B,C,D都在格点(网格线的交点)上,与相交于点P,则的值为( )
A. B. C. D.
题型06:坐标系中解直角三角形
【例24】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点,且,则顶点的坐标是 .
【例25】如图,在平面直角坐标系中,已知点A,点B在第一象限内,,,将绕点O逆时针旋转,每次旋转,则经过次旋转后,点B的坐标为 .
【例26】如图,在平面直角坐标系中,矩形的边,分别在轴,轴上,为边上一点,且,为边上一点,将四边形沿折叠,点的对应点恰好与原点重合,若,则的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【例27】如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,与双曲线在第一象限分支交于点,过点作轴的平行线,交轴于点,.
(1)求点、的坐标;
(2)求的值;
(3)求的值.
题型07:解决动点问题
【例28】如图,在矩形中,分别为边上的点,且,将矩形沿直线折叠,得到四边形,点的对应点分别为点(点落在上方),连接,当三点共线时,的长为( ) A.2 B. C. D.1
【例29】如图,已知,,,是边的中点,线段绕点顺时针旋转得到对应线段,线段与分别交于点,如果是直角三角形,那么的长 .
【例30】已知矩形(),点是边的中点,将沿翻折,点的对应点恰好落在对角线上,那么 .
一、选择题
1.如图,在中,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
2.在中,,当已知和a时,求c,应选择的关系式是( )
A. B. C. D.
3.在中,,,,则的长为( )
A.3 B.2 C. D.
4.如图,在中,,,,于D,的平分线交于E,则的长为( )
A. B. C. D.
5.如图,在中,,,,平分交于点,则线段的长为( )
A. B.12 C. D.6
6.如图,在中,,是中线,过点A作的垂线,分别交于点E、F.若,,则的长为( )
A.39 B. C. D.19.5
2、 填空题
7.(2024·上海奉贤·统考一模)在中,,,,那么的长是( )
A. B. C. D.
8.(2024·上海浦东新·统考一模)在中,,,,则 .
9.(2024·上海奉贤·统考一模)在中,,(是锐角),,那么的长为 .
10.在ABC中,,,,那么的长为 .
11.如图,中,,于点D,若,,则 .
12.如图,在中,,,,则的长为 .
13.在直角三角形中,若,则的值为______
14.如图所示,四边形ABCD中,∠B=90°,AB=2,CD=8,AC⊥CD,若sin∠ACB=,则cos∠ADC= .
15. 如图,在边长相同的小正方形网格中,点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上,AB与CD相交于点P,则∠APD的余弦值为__________
16.如图,在矩形中,,,M、N分别是边、上的点,将四边形沿翻折至四边形,点E落在边上,且,则的长为 .
三、解答题
17.(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,,a,b,c分别为的对边,,,解这个直角三角形.
18.(23-24九年级上·山东泰安·期末)已知:如图,在中,,,,求的长和的正切值.
19.(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知:如图,是的高,,.求.
20.如图,在中,,,,D为线段上一点,并且,求及的值.
21.在中,,、、分别是、、的对边,解下列直角三角形:
(1),;
(2),.
22.(2022春•闵行区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点D在边AC上,且AD=2CD,DE⊥AB,垂足为点E,联结CE,求:
(1)线段BE的长;
(2)∠ECB的余弦值.
23.(2022春•浦东新区校级期中)如图,在△ABC中,CD是边AB上的高,AE是BC边上的中线,已知AD=8,BD=4,cos∠ABC.
(1)求高CD的长;
(2)求tan∠EAB的值.
24.(25-26九年级上·全国·课后作业)在Rt中,.
(1)若,解这个直角三角形.
(2)若,解这个直角三角形(角度精确到).
25.(2025·上海·模拟预测)如图,在中,,,点在边上,且,
(1)求的值;
(2)求的值.
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2025-2026学年九年级数学上学期同步培优讲义【精英班课程】
专题25.3 解直角三角形
知识点一 解直角三角形
1.解直角三角形的概念
一般地,直角三角形中,除直角外,共有五个元素,即三条边和两个锐角.由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程,叫做解直角三角形.
(1) 在直角三角形中,除直角外的五个元素中,已知其中的两个元素(至少有一个是边),可求出其余的三个未知元素(知二求三)
(2) 一个直角三角形可解,则其面积和周长可求.但在一个解直角三角形的题中,如无特别说明,则不包括求面积和周长
2.直角三角形中五个元素(除直角外的)之间的关系
如图,在Rt△ABC中,已知∠C=90°,
(1)
三边之间的关系:.(勾股定理)
(2) ∠A+∠B=90°
(3)
边角之间的关系: ;;;
;;;.
3.解直角三角形的类型和解法
条件
解法步骤
图示
两
边
①两直角边
由,求;
;
②斜边,一直角边(如)
由,求;
;
一
边
一
角
一直角边
和一锐角
③锐角,邻边
如()
;
④锐角,对边
如()
;
⑤斜边,锐角
如()
;
提示
在直角三角形中,计算边时可用以下口诀:
有斜求对乘正弦,有斜求邻乘余弦,有邻求对乘正切
“有斜求对乘正弦”的意思是在直角三角形中,对一个锐角而言,如果已知斜边长,要求出该锐角的对边,那么就用斜边长乘该锐角的正弦值,其他语句的意思可类推.
4.解非直角三角形
在非直角三角形中,往往通过作三角形的高,构造直角三角形来解决,而作高时,常从非特殊角的顶点作高,一般以不破坏 30°,45°60°角为原则.
对于复杂的图形,往往通过“补形”或“分割”的方法构造出直角二角形,使问题转化为解直角三角形
注意:
在选择作哪一条边上的高时,要尽量保留三角形中的特殊角,这样便于进一步计算.
解非直角三角形的方法运用“遇斜化直”的思想求解,先作三角形的高,构造直角三角形,然后利用已知条件分别解这两个直角三角形,即可得出要求的值.
题型01:解直角三角形的基本类型
【例1】在中, ,解直角三角形
(1)c = 8,a = 6,(2)a = 7,b = 9
【解析】(1).在中,,则.
利用计算器解得:,.
(2),
在中,,则,利用计算器可得:,
∴.
【例2】(1)在中, ,,b = 9,解这个直角三角形(,,,).
【答案】,,.
【解析】解:;
在中,,则,解得:;
在中,,则,解得:.
(2)中,,AB = 4,AC = ,BC = ______,= ______.
【答案】,.
【解析】解:.
在中,,则,
∴.
(3)在中,,则= ______.
【答案】60°.
【解析】解:设,,,
∵,∴为直角三角形.
在中,,则,∴.
【总结】当已知直角三角形的三边比为时,则这个直角三角形中的最小角为30°.
【例3】在直角三角形中,,,a – b =2,a、b、c是、、所对的边,解这个直角三角形.
【答案】,,,,.
【解析】∵在中,, ∴;
又∵, ∴,;
在中,,则,即;
∵a – b =2, ∴, ∴.
∴,.
【总结】当直角三角形中含有30°的锐角时,则三边比为.
【例4】在中,,、、的对边分别是a、b、c,根据下列条件解直角三角形.
(1),;
(2),.
【答案】(1),,
(2),,
【分析】本题考查了解直角三角形,利用勾股定理以及特殊角三角函数值求解是解题的关键.
(1)首先利用三角形内角和定理求出,然后解直角三角形求出,然后利用勾股定理求出;
(2)根据勾股定理可求得c,然后根据,,可得,的度数.
【详解】(1)解:∵,
∴
∵
∴
∴
∴;
(2)解:∵,
∴
∴
∴,
∴.
【例5】如图,在中,,D是BC中点,DEAB,垂足为E,tan B = ,AE = 7,求DE的长.
【答案】.
【解析】解:在中,,
设,则,.
∵D是BC中点,∴.
在中,, 则,解得:.
在中,, 则,
解得:.即DE的长为.
【总结】当同一个锐角在不同的直角三角形中时,可多次运用此锐角的三角比,得到不同的线段的比值.
【例6】如图,在中,.
(1)已知,,求的长.
(2)已知,,求的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了解直角三角形,特殊角的三角函数值,熟练掌握直角三角形中边角之间的关系是解题关键.
(1)根据在中,即可求解;
(2)根据在中,求得,通过特殊角的三角函数值即可求解.
【详解】(1)解:在中,,
,
.
(2)解:在中,,
.
【例7】在中,,,.
(1)求的度数.
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形,掌握锐角三角形函数的定义是解题的关键.
(1)根据,,可得,即可求解;
(2)结合,得,求得,根据三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,则;
(2)∵,,
∴,
∴,
∴.
题型02:解直角三角形的应用
【例8】如图,的底边上的高为,的底边上的高为,则有( )
A. B. C. D.以上都有可能
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形相关知识,本题理解题意构造直角三角形,熟练掌握锐角三角函数在直角三角形中的应用是解题的关键.
分别作出底边上的高为即,底边上的高为即,再利用锐角三角函数分别表示出和即可选出正确答案.
【详解】解:如图,分别作出底边上的高为即,底边上的高为即,
在中,,
,
在中,,
,
故选:A.
【例9】如图,在菱形ABCD中,AEBC于点E,EC = 1,cos B =,则这个菱形的面积是______.
【难度】★
【答案】.
【解析】解:在中,cos B =,设,则.
∴,
∴. ∵EC = 1,∴,解得:.
∴.
【例10】中,,,角平分线,解这个直角三角形.
【答案】,,,.
【解析】解:在中,,
∴,∵平分, ∴.
∴,.
在中,,则,
∴.
【例11】在中,,a、b、c分别是、、的对边,解下列直角三角形:
(1),;
(2),;
【答案】(1),,,;
(2),,,.
【解析】解:(1).
在中,,设,则;
∵,∴,∴.
∴,,.
(2)∵,∴,
∴,解得:;
在中,,则.
∴,.
题型03:解非直角三角形
【例12】在等腰中,,如果,那么的值是 .
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、求角的正弦值
【分析】本题考查求角的正弦值,勾股定理.过点作,根据,不妨设,,设,勾股定理列出方程求出的长,进而求出的长,再根据正弦的定义即可求解.
【详解】解:过点作,如图,设,
∵,
∴不妨设,则:,
在中,,
在中,,
∴,即:,
解得:,
∴,
∴,
在中,,
故答案为:.
【例13】如图,中,,的中垂线分别与、交于点E、D.如果,,那么的余弦值为 .
【答案】/
【知识点】线段垂直平分线的性质、等腰三角形的性质和判定、相似三角形的判定与性质综合、求角的余弦值
【分析】连接,先利用等腰三角形的性质可得,再利用线段垂直平分线的性质可得,从而可得,然后利用等量代换可得:,从而可证,最后利用相似三角形的性质求出的长,从而求出的长,再在中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.
【详解】解:连接,
∵,
,
∵是的垂直平分线,
,
,
,
,
∴,
,
∴,
∴或(舍去),
,
在中,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了相似三角形的判定与性质,解直角三角形,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,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.
【例14】如图,已知在中,高、相交于点,,,那么的长为 .
【答案】/
【知识点】用勾股定理解三角形、解直角三角形的相关计算
【分析】此题重点考查同角的余角相等、勾股定理、解直角三角形等知识,正确运用勾股定理、解直角三角形是解题的关键.
根据同角的余角相等得到,由解直角三角形的知识得出和的长,由勾股定理即可求出的长.
【详解】解:在中,高、相交于点,
,,
,
,
,,
,
,
,
,
,
故答案为:.
【例15】如图,若,,,且,则AC等于 .
【答案】
【分析】延长CD与AB交于点E,过点E作交BD于点M,过点A作交CE于点N,证明得到根据等腰三角形的性质得到得到进而求出CE的长度,设 根据列出方程,求出,即可求解.
【详解】延长CD与AB交于点E,过点E作交BD于点M,过点A作交CE于点N,
, ,
设
解得:
故答案为
【点睛】考查等腰三角形的判定与性质,三角形外角的性质,解直角三角形,构造直角三角形是解题的关键.
【例16】如图,在中,,,中线.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查解直角三角形,掌握锐角三角函数的计算是关键.
(1)根据正切值的计算得到等腰,,由为中线,得到,由此即可求解;
(2)如图,过点作于点,,,根据勾股定理,正弦值计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
又∵,
∴等腰,
∵等腰中,,
∴,
∵为中线,
∴;
(2)解:如图,过点作于点,
∵等腰,,,
∴,
∴,
∴在中,,
∴.
题型04:四边形中解直角三角形
【例17】如图,在四边形中,,,,,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了解直角三角形,勾股定理,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键.如图,延长与交于点.先解求出,进而求出,再证明,设,则,利用勾股定理得到方程,解方程求出,从而即可得解.
【详解】解:如图,延长与交于点.
在中,,,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴在中,,
∴设,则,
在中,由勾股定理得,
∴,
解得:(负值舍去),
∴.
故答案为:.
【例18】如图,在菱形中,,.
(1)求对角线的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】用勾股定理解三角形、利用菱形的性质求线段长、解直角三角形的相关计算
【分析】本题主要考查了菱形的性质,解直角三角形,灵活运用相关知识是解决问题的关键.
(1)连接,交于,在中,解直角三角形求出即可;
(2)过点作于,根据菱形的面积公式求出,根据三角函数的定义即可求出答案.
【详解】(1)解:连接,交于,
四边形是菱形,
,,,
在中,
,,
,
,
,
,
;
(2)解:四边形是菱形,,,
菱形的面积,
过点作于,
则,
,
.
【例19】如图,在矩形中,,,对角线,相交于点,点在边上,且.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】根据等角对等边求边长、根据矩形的性质求线段长、相似三角形的判定与性质综合、求角的正切值
【分析】(1)根据矩形的性质得,,利用勾股定理求得,即可得,结合等腰三角形的性质得即可;
(2)过点作垂足为,根据矩形的性质得和,则,即,求得,利用勾股定理求得,即可求得,再次利用解直角三角形即可求得.
【详解】(1)解:在矩形中,
,,
在中,,,
,
,
,
;
(2)解:过点作垂足为,如图,
在矩形中,
,,
,
,
∴,
,
∵,
,
在中,,,
,
∵
,
在中,,,
.
【点睛】本题主要考查矩形的性质、勾股定理、等腰三角形的性质、平行线的性质和解直角三角形,解题的关键是熟悉矩形的性质和解直角三角形.
【例20】如图,已知在梯形中,,,,,.
(1)求的长;
(2)求的正切值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】用勾股定理解三角形、已知正弦值求边长、已知余弦求边长、求角的正切值
【分析】(1)由两直线平行同旁内角互补可得,在中,根据即可求出的长,在中,由勾股定理可得,由此即可求出的长;
(2)由(1)可得,,由勾股定理可得,可求得,过点作,垂足为点,则,由两直线平行内错角相等可得,进而可得,在中,根据可求得的长,由勾股定理可得,由此可求得的长,在中,根据可求得的长,然后根据即可求出的正切值.
【详解】(1)解:梯形,,,
,
在中,
,,
,
在中,,,
由勾股定理得:
;
(2)解:由(1)可得:,,
,
,
如图,过点作,垂足为点,
,
,
,
,
在中,,,
,
,
在中,,
,
.
【点睛】本题主要考查了求角的余弦值,求角的正切值,已知余弦求边长,已知正弦值求边长,勾股定理,两直线平行内错角相等,两直线平行同旁内角互补,线段的和与差等知识点,熟练掌握勾股定理及解直角三角形的相关计算是解题的关键.
题型05:网格中解直角三角形
【例21】在边长相等的小正方形组成的网格中,点,,都在格点上,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查解直角三角形,过点作的垂线构造出直角三角形及熟知正弦的定义是解题的关键.也考查了等腰三角形的三线合一性质.
【详解】解:过点作的垂线,垂足为,设小正方形的边长为,
∵在边长相等的小正方形组成的网格中,点,,都在格点上,
∴,,,
∴,
∵,
∴点是的中点,
∴,
在中,,
∴,
∴的值为.
故选:C.
【例22】如图,网格中的每个小正方形的边长均为1,点 ,,都在格点上,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了构造直角三角形和勾股定理与网格问题、正弦,熟练掌握正弦的求解方法是解题关键.
【详解】解:如图;
延长 ,作的延长线交于点 ,
根据勾股定理得:,,
∴在中,
故答案为:.
【例23】如图,在正方形方格纸中,每个小正方形的边长都为1,已知点A,B,C,D都在格点(网格线的交点)上,与相交于点P,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了解直角三角形、平行线的性质,勾股定理,作出合适辅助线是解题关键.连接,连接,易知,由勾股定理逆定理可以证明为直角三角形,所以即可得答案.
【详解】如图,连接,连接
由图可知:
∴四边形是平行四边形
在中,有,
∴为直角三角形,
故选:A
题型06:坐标系中解直角三角形
【例24】如图,在平面直角坐标系中,菱形的顶点,且,则顶点的坐标是 .
【答案】
【分析】本题主要考查了菱形的性质,坐标和图形的性质,解直角三角形等知识点,解题的关键是构造辅助线,利用解直角三角形求线段长度.
作出辅助线,构造直角三角形,利用解直角三角形分别求出线段和的长度,即可求出点的坐标.
【详解】解:
如图所示,过点作轴,交轴于点,
∵四边形是菱形,且,
,
∵顶点,
∴菱形的长为4,
在中,
,
,
,
则.
故答案为:.
【例25】如图,在平面直角坐标系中,已知点A,点B在第一象限内,,,将绕点O逆时针旋转,每次旋转,则经过次旋转后,点B的坐标为 .
【答案】
【分析】本题考查了坐标与旋转规律问题,涉及了三角函数、勾股定理以及旋转的性质等知识点,作轴,求出;分别求出将绕点O逆时针旋转一次到六次之后点的坐标,即可找到规律求解.
【详解】解:作轴,如图所示:
由题意得:,,
∴
∴
∴,
∴
将绕点O逆时针旋转一次之后,点与关于轴对称,此时;
将绕点O逆时针旋转二次之后,点落在轴的负半轴上,此时;
将绕点O逆时针旋转三次之后,点与关于原点对称,此时;
将绕点O逆时针旋转四次之后,点与关于轴对称,此时;
将绕点O逆时针旋转五次之后,点落在轴的正半轴上,此时;
将绕点O逆时针旋转六次之后,点回到原始位置,此时;
……
观察可知,六次一个循环,
∵
∴经过次旋转后,点B的坐标为
故答案为:
【例26】如图,在平面直角坐标系中,矩形的边,分别在轴,轴上,为边上一点,且,为边上一点,将四边形沿折叠,点的对应点恰好与原点重合,若,则的对应点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了矩形的性质,解直角三角形,折叠的性质,过作轴于点,则,由四边形是矩形,则,,通过折叠性质可知,,,则,所以,最后通过,,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,过作轴于点,则,
∵四边形是矩形,
∴,,
由折叠性质可知,,,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴点的坐标为,
故选:.
【例27】如图,已知直线与轴交于点,与轴交于点,与双曲线在第一象限分支交于点,过点作轴的平行线,交轴于点,.
(1)求点、的坐标;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【知识点】一次函数图象与坐标轴的交点问题、解直角三角形的相关计算
【分析】本题是反比例函数与一次函数的交点问题,考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求函数的解析式,勾股定理的应用以及解直角三角形等,求得交点坐标是解题的关键.
(1)令和时,代入解析式得出坐标即可;
(2)先确定D点的纵坐标,进一步求得C点的坐标,然后利用待定系数法求得k;
(3)作于E,利用勾股定理求得、,利用三角形面积公式求得,然后解直角三角函数即可.
【详解】(1)解:直线与x轴交于点A,与y轴交于点B,
将代入,得到:,
∴,
将代入,得到,
解得:,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴D的纵坐标为2,
把代入得,,
∴,
∵双曲线过点C,
∴;
(3)解:作于E,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
题型07:解决动点问题
【例28】如图,在矩形中,分别为边上的点,且,将矩形沿直线折叠,得到四边形,点的对应点分别为点(点落在上方),连接,当三点共线时,的长为( ) A.2 B. C. D.1
【答案】D 【分析】本题主要考查了矩形的性质,折叠问题,勾股定理,解直角三角形等知识点,熟练掌握其性质,合理添加辅助线是解决此题的关键.如图,记与的交点为,延长交于,结合,则,可得,结合,设,则,,可得,求解,再进一步求解即可.
【详解】解:∵在矩形中,, ∴,,,, 由对折可得:,,, ∴, ∴, 如图,记与的交点为,延长交于, ∴, 由对折可得:, ∵, ∴,, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴, 设,则,, ∴, ∴, 解得:, ∴,, ∴, 同理:, ∴,即, ∴, ∴, ∴. 故选:D.
【例29】如图,已知,,,是边的中点,线段绕点顺时针旋转得到对应线段,线段与分别交于点,如果是直角三角形,那么的长 .
【答案】或2 【知识点】解直角三角形的相关计算、根据旋转的性质求解、等腰三角形的性质和判定、含30度角的直角三角形 【分析】由三线合一可得,进而求出各边长,然后根据是直角三角形分类讨论,当时或时,画出图形,利用特殊角求解即可.
【详解】解:连接, ∵,是中点, ∴,即, ∵, ∴,,, ∵线段绕点顺时针旋转得到对应线段, ∴, ∴,,, ①当时, ∵, ∴, ∴是等边三角形, ∴, ∴, ∴, ∴; ②当时, 此时,,, 在中,, ∴, ∴, 在中,,∴, ∴.
【点睛】本题主要考查等腰三角形的性质,含角的直角三角形的性质,旋转的性质,解直角三角形的计算,掌握等腰三角形的性质,解直角三角形的计算,数形结合分析,分类讨论思想是解题的关键.
【例30】已知矩形(),点是边的中点,将沿翻折,点的对应点恰好落在对角线上,那么 .
【答案】/
【详解】解:如图,延长交于点,连接, 四边形是矩形, ,,, , 将沿翻折,点落到点处, ,,, , , , 又, , , , , 点是边的中点, , , 又, , , , , , , , , , , 故答案为:.
【点睛】本题主要考查了求角的正切值,矩形的性质,两直线平行内错角相等,折叠的性质,等边对等角,利用邻补角互补求角度,对顶角相等,等角对等边,线段中点的有关计算,全等三角形的判定与性质,线段的和与差,勾股定理等知识点,熟练掌握折叠的性质及勾股定理是解题的关键
一、选择题
1.如图,在中,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用在中,,,得,代入已知条件计算即可.
【解析】解:在中,,,,
∵
∴
故选:A.
【点睛】本题考查解直角三角形,熟练掌握是解题的关键.
2.在中,,当已知和a时,求c,应选择的关系式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角函数的性质求解即可.
【解析】在中,,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题主要考查解三角形,解题的关键是熟练运用三角函数的定义求解.
3.在中,,,,则的长为( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】D
【分析】先利用直角三角形的边角间关系,用含的代数式表示出,再利用勾股定理求出.
【解析】解:在中,
,
.
,
.
.
.
故选:D.
【点睛】本题考查了解直角三角形,掌握直角三角形的边角间关系是解决本题的关键.
4.如图,在中,,,,于D,的平分线交于E,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了解直角三角形的知识,利用三角函数可得:,,,代入计算即可.
【解析】∵,
∴,
∴、、是直角三角形,
∵,
∴在中,,
∵,
∴在中,,
∵平分,,
∴,
∴在中,,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
5.如图,在中,,,,平分交于点,则线段的长为( )
A. B.12 C. D.6
【答案】B
【分析】过点作的垂线,垂足分别为,在,中,求得的长,进而证明是等腰三角形,即可求解.
【解析】解:如图,过点作的垂线,垂足分别为,
在中,,
在中,,
∵中,,,
∴,
∵是的角平分线,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:B.
【点睛】本题考查了解直角三角形,等腰三角形的性质与判定,解决问题的关键是将作辅助线,将斜三角形划分为直角三角形.
6.如图,在中,,是中线,过点A作的垂线,分别交于点E、F.若,,则的长为( )
A.39 B. C. D.19.5
【答案】D
【分析】先求出,,过点D作于点H,再证明是的中位线,则,再利用正切的定义得到,再用勾股定理即可得到答案.
【详解】解:在中,,,,
设,则,
∵,
∴,
解得
∴,,
过点D作于点H,
∵在中,,是中线,
∴,
∴
∴是的中位线,
∴,
∵过点A作的垂线,分别交于点E、F.
∴,
∴,
在中,
,
∴
∴
故选:D
【点睛】此题考查了解直角三角形、勾股定理、三角形中位线、直角三角形的性质、等腰三角形的判定和性质等知识,熟练掌握正切的定义和三角形中位线定理是解题的关键.
2、 填空题
7.(2024·上海奉贤·统考一模)在中,,,,那么的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正切的定义,正切等于对边比邻边,先画出图形,再根据正切三角函数的定义即可得.
【详解】由题意,画出图形如下:
则,即,
解得,
故选:A.
8.(2024·上海浦东新·统考一模)在中,,,,则 .
【答案】8
【分析】本题考查的是已知正弦求解三角形的边长,熟记正弦的定义是解本题的关键.
【详解】解:在中,
∵,,
∴由,可得:.
故答案为:8.
9.(2024·上海奉贤·统考一模)在中,,(是锐角),,那么的长为 .
【答案】3
【分析】本题主要考查了解直角三角形,勾股定理,过点C作于D,先解得到,即可利用勾股定理求出,再解求出,则.
【详解】解:如图所示,过点C作于D,
在中,,,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∴,
故答案为:3.
10.在ABC中,,,,那么的长为 .
【答案】6
【分析】根据解三角形可直接进行求解.
【解析】解:∵在ABC中,,,,
∴;
故答案为6.
【点睛】本题主要考查解直角三角形,熟练掌握三角函数是解题的关键.
11.如图,中,,于点D,若,,则 .
【答案】
【分析】在和中利用三角函数的定义,求解即可.
【解析】解:在中,,
∴,
∵,
∴,
而,
∴,
在中,,
∴,
∴.
故答案为.
【点睛】此题考查了解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角函数的定义.
12.如图,在中,,,,则的长为 .
【答案】
【分析】过点作于点,解,得出,进而解,即可求解.
【解析】解:如图,过点作于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了解直角三角形,掌握三角形的边角关系是解题的关键.
13.在直角三角形中,若,则的值为( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查求角的余弦值.根据余弦值的定义邻边比斜边,分为直角边和斜边两种情况进行求解即可.
【详解】解:①当为直角边时,
∵,
∴,
∴;
②当为斜边时,
∵,
∴,
∴.
综上:或;
故选C.
14.如图所示,四边形ABCD中,∠B=90°,AB=2,CD=8,AC⊥CD,若sin∠ACB=,则cos∠ADC= .
【答案】
【分析】首先在△ABC中,根据三角函数值计算出AC的长,再利用勾股定理计算出AD的长,然后根据余弦定义可算出cos∠ADC.
【解析】解:∵∠B=90°,sin∠ACB=,
∴=,
∵AB=2,
∴AC=6,
∵AC⊥CD,
∴∠ACD=90°,
∴AD===10,
∴cos∠ADC==.
故答案为:.
【点睛】本题考查了解直角三角形,以及勾股定理的应用,关键是利用三角函数值计算出AC的长,再利用勾股定理计算出AD的长.
15.如图,在边长相同的小正方形网格中,点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上,AB与CD相交于点P,则∠APD的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】取格点E,连接AE、BE,利用勾股定理的逆定理可证得△ABE是直角三角形,利用三角形外角的性质可得∠APD=∠ABE,在Rt△ABE中可求cos∠ABE,从而结论可得.
【解析】解:取格点E,连接AE、BE,如图:
设网格中的小正方形的边长为1,
则BE=,
AE=,
AB=.
∵BE2+AE2=2+8=10,
AB2=10,
∴BE2+AE2=AB2.
∴∠AEB=90°.
由题意:∠EBD=∠CDB=45°.
∵∠APD=∠CDB+∠PBD=45°+∠PBD,
∠ABE=∠DBE+∠PBD=45°+∠PBD,
∴∠APD=∠ABE.
在Rt△ABE中,cos∠ABE=.
∴cos∠APD=.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形,本题是网格问题,巧妙的构造直角三角形是解题的关键.
16.如图,在矩形中,,,M、N分别是边、上的点,将四边形沿翻折至四边形,点E落在边上,且,则的长为 .
【答案】
【分析】本题主要考查矩形与折叠的问题、勾股定理、解直角三角形,设与交于点,由折叠可知 ,,再根据同角的余角相等以及等角的余角相等可得,再设,则,在 中,根据勾股定理列出方程,求出则,,在中,,因此,在中,,以此计算即可求解.
【解析】解:如图,设与交于点.
∵四边形为矩形, ,
∴,,,
∵将四边形沿翻折至四边形,
∴,,,, ,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴ ,
设,则,
在中,,
,
解得:,
∴,
在中,,,
∴,,
在 中,
,
,
在 中,
,
,
故答案为:.
三、解答题
17.(24-25九年级上·吉林长春·阶段练习)在中,,a,b,c分别为的对边,,,解这个直角三角形.
【答案】见解析
【分析】本题考查解直角三角形,利用互余关系求,特殊角的三角函数值求出的值.
【详解】解:在中,,,,
∴,.
18.(23-24九年级上·山东泰安·期末)已知:如图,在中,,,,求的长和的正切值.
【答案】,
【分析】本题考查了解直角三角形、勾股定理,先根据正弦的定义求出,由勾股定理得出,最后根据正切的定义计算即可得解.
【详解】解:在中,,,,
根据勾股定理得:,
∴.
19.(24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习)已知:如图,是的高,,.求.
【答案】
【分析】此题考查了解直角三角形,熟练掌握解直角三角形的方法是解本题的关键.在直角三角形中,利用30度角的正切求得,然后利用45度角的余弦,求出的长即可.
【详解】解:在中,,
,
,
在中,,
,
.
20.如图,在中,,,,D为线段上一点,并且,求及的值.
【答案】,
【分析】根据锐角三角函数关系得出的长,再利用勾股定理得出的长,即可得出的长,直接利用勾股定理得出的长,再根据锐角三角函数关系得出答案.
【解析】解:在中,,
∵,
∴,,
又∵,,
∴,
在中,
∴,
∴.
【点睛】此题主要考查了解直角三角形,正确利用锐角三角函数关系求出是解题关键.
21.在中,,、、分别是、、的对边,解下列直角三角形:
(1),;
(2),.
【答案】(1),,,
(2),,,
【分析】(1)可求,设,则,即可求解;
(2)由,可求,,即可求解.
【解析】(1)解:,,
,
在中,,
设,则,
,
,
,
,,.
(2)解:,
,
,
解得:;
在中,,
,
,
.
【点睛】本题考查了解直角三角形,特殊角三角函数值,三角函数定义,理解解直角三角形和三角函数定义,掌握特殊角三角函数值是解题的关键.
22.(2022春•闵行区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点D在边AC上,且AD=2CD,DE⊥AB,垂足为点E,联结CE,求:
(1)线段BE的长;
(2)∠ECB的余弦值.
【分析】(1)根据题意,AC=BC=6,AD=2CD,可得AD的长度,根据等腰直角三角形的性质可得AB,由AE=sin45°•AD的长度,则BE=AB﹣AE,计算即可得出答案;
(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,根据等腰直角三角形的性质可得,EF=BF=sin45°•BE,则CF=BC﹣BF,根据勾股定理可得CE,在Rt△ECF中,由cos∠ECB计算即可得出答案.
【解答】解:(1)∵AC=BC=6,AD=2CD,
∴AD=4,
∵∠ACB=90°,
∴AB6,
∴∠DAE=45°,DE⊥AB,
∴AE=sin45°•AD2,
∴BE=AB﹣AE=624;
(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,
∵∠B=45°,
∴EF=BF=sin45°•BE4,
∴CF=BC﹣BF=2,
∴CE2,
在Rt△ECF中,
cos∠ECB.
【点评】本题主要考查了解直角三角形及等腰直角三角形形的性质,应用等腰直角三角形性质进行计算是解决本题的关键.
23.(2022春•浦东新区校级期中)如图,在△ABC中,CD是边AB上的高,AE是BC边上的中线,已知AD=8,BD=4,cos∠ABC.
(1)求高CD的长;
(2)求tan∠EAB的值.
【分析】(1)在Rt△BCD中,由已知条件cos∠ABC,即可算出BC的长,根据勾股定理即可得出答案;
(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,可得CD∥EF,由E为BC的中点,可得EF是△BCD的中位线,即可算出EF,DF的长度,即可算出AF=AD+DF的长度,在Rt△AEF中,根据tan∠EAB即可得出答案.
【解答】解:(1)在Rt△BCD中,
∵cos∠ABC,
∴,
∴BC=5,
∴CD3;
(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,
∵EF⊥BD,
∴CD∥EF,
∵E为BC的中点,
∴EF是△BCD的中位线,
∴EF,DF2,
∴AF=AD+DF=8+2=10,
在Rt△AEF中,
∴tan∠EAB15.
【点评】本题主要考查了解直角三角形,熟练掌握解直角三角形的方法进行求解是解决本题的关键.
24.(25-26九年级上·全国·课后作业)在Rt中,.
(1)若,解这个直角三角形.
(2)若,解这个直角三角形(角度精确到).
【答案】(1),
(2),,
【分析】本题考查解直角三角形,勾股定理等知识,解题的关键是掌握三角函数的定义.
(1)通过的正弦值求出的度数,以及的长,再通过直角三角形两个锐角互余求出,通过勾股定理求出线段的长;
(2)通过的正切值求出的度数,再通过直角三角形两个锐角互余求出,再通过的正切值设未知数结合勾股定理求出线段和的长度.
【详解】(1)解:在Rt中,
,
.
(2)解:
∴,
,
,
∴可设,则,
在Rt中,有,
即,解得(负值已舍去),
.
25.(2025·上海·模拟预测)如图,在中,,,点在边上,且,
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先证,则可得,由,可得;
(2)过D点作于E点.由得.设,则,,,,.
根据列式可得,再根据勾股定理可得,进而可求得.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵中,,,
∴.
(2)解:如图,过D点作于E点,
由得,
,
设,则,,
,
,
,
∵,
∴,
∴,
解得,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查了相似三角形的判定和性质,三角函数的定义以及勾股定理,熟练掌握以上知识,正确的作出辅助线是解题的关键.
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