内容正文:
2025-2026学年北师大版(2012)九年级数学下册《1.3三角函数的计算》
同步自主达标测试题(附答案)
一、单选题(满分24分)
1.下列各式的值等于的是( )
A. B.
C. D.
2.为锐角,且,则的范围是( )
A. B. C. D.
3.如果的、满足,那么的度数是( )
A. B. C. D.
4.在中,若,,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形 C.直角三角形 D.一般锐角三角形
5.已知是关于x的方程的一个实数根,则锐角的度数为( )
A. B. C. D.
6.已知,用计算器求的大小,下列按键顺序正确的是( )
A.
B.
C.
D.
7.如图,是的边的中点,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.如图,在中,平分,.若,,,则线段的长为( )
A.2 B. C. D.
二、填空题(满分24分)
9.若,则锐角的度数是 .
10.在中,已知.则 .
11.若,,,则由小到大的顺序为 .
12.若为锐角,当时,则的值为 .
13.在中,,,则的度数是 .
14.已知公式,那么 ;
15.如图,在矩形中,,,是上一点,且,则 .
16.如图,中,,顶点分别在反比例函数与的图象上,则 °.
三、解答题(满分72分)
17.计算:
(1);
(2).
18.已知是锐角,且.
求的值.
19.计算
(1)
(2)
20.先化简,再求代数式的值,其中.
21.(1)在中,,求度数.
(2)在中,,求长度.
22.亲爱的同学们,在我们进入高中以后,还会学到三角函数公式:,.
例:.
(1)试仿照例题,求出的准确值.
(2)已知,试求出的准确值.
(3)根据所学知识,请你巧妙地构造一个合适的直角三角形,求出的准确值.
23.已知在,,D、E是边上的点,将绕点A旋转,得到,连接.
(1)如图1,当,,求证:;
(2)如图2,,与有怎样的数量关系?请你写出这个关系,并说明理由;
(3)在(2)的结论下,当添加“,”条件时,判断形状,并加以证明.
参考答案
1.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.
2.C
【分析】本题主要考查了特殊的三角函数值,解题的关键是熟记特殊三角函数值;
【详解】解:∵,
∴,
故选:C.
3.D
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值和三角形内角和定理的知识,掌握以上的知是解答本题的关键;本题根据特殊角的三角函数值求得,,然后根据三角形内角和定理的知识,即可求解.
【详解】解:∵,
∴,,
∴,,
∵、是的内角,
∴,,
由三角形内角和定理,得,
故选:D.
4.B
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,解答本题的关键是掌握几个特殊角的三角函数值.根据特殊角的三角函数值求出、的度数,然后判断的形状.
【详解】解:在中,
,
,
,
故为等腰直角三角形.
故选:B.
5.D
【分析】本题考查了根与系数的关系以及特殊角的三角函数值,设方程的另一个根为,根据根与系数的关系求出和锐角的度数.
【详解】解:设方程的另一个根为,则:
,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:D.
6.A
【分析】本题主要考查计算器的使用,掌握计算器上三角函数的计算方法是解题的关键.已知,一般先按键“”,再按键“”,输入“”,再按键“=”即可得到结果.
【详解】解:已知,用计算器求锐角A的大小,按键顺序“”,“”,“”,“=”.
故选:A.
7.D
【分析】本题主要考查了平行四边形的性质与判定,求角的正弦值,延长 至点,使,连接,,可证明四边形是平行四边形,得到,则当最大时,最小;过点A作 交的延长线于点,由于,则最大为30度,据此可得答案.
【详解】解:如图,延长 至点,使,连接,.
是的中点,
,
四边形是平行四边形,
∴,
,
当最大时,最小.
过点A作 交的延长线于点,
∴,
当且仅当 时等号成立,此时最大,,
的最小值为,
故选:D.
8.B
【分析】本题考查了角平分线的性质,解直角三角形,勾股定理.作于点,由角平分线的性质求得,由特殊角的三角函数值求得,求得,,在中,利用勾股定理即可求解.
【详解】解:作于点,
∵平分,,
∴,
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
在中,由勾股定理得,
故选:B.
9./70度
【分析】本题考查特殊角的三角函数值.根据特殊角三角函数值,可得的度数,进一步计算可得答案.
【详解】解:由,得
,
解得,
故答案为:.
10./45度
【分析】本题考查的是已知锐角的正弦求解锐角的大小,先求解,再进一步可得答案.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:.
11.
【分析】本题考查锐角三角函数的应用,熟练掌握锐角三角函数的性质及特殊的锐角三角函数值是解题关键.根据锐角三角函数的性质及正弦值与余弦值的关系解答即可.
【详解】解:,,
.
故答案为:.
12.
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,根据且为锐角,求出,再代入求解即可,掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.
【详解】解:∵为锐角,,
∴,
∴
.
13./75度
【分析】本题考查特殊角的三角函数、三角形的内角和定理,熟记特殊角的三角函数值是解答的关键.先利用特殊角的三角函数值求得、的度数,再利用三角形的内角和定理求解即可.
【详解】解:∵在中,,,
∴,,
∴.
故答案为:.
14.
【分析】本题主要考查了特殊角三角函数值的混合计算,根据题意可得,据此计算求解即可.
【详解】解:∵,
∴
,
故答案为:.
15.
【分析】本题考查了矩形的性质和判定,直角三角形的性质,锐角三角函数等,过作于,取的中点,连接,可得四边形是矩形,即得,又由直角三角形的性质可得,即得,由锐角三角函数得到,即得到,最后根据三角形的外角性质即可求解,正确作出辅助线是解题的关键.
【详解】解:如图,过作于,取的中点,连接,则,
∵四边形是矩形,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,
∵,是中点,
∴,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
16.
【分析】本题考查了反比例函数系数的几何意义,相似三角形的判定和性质,特殊角的三角函数,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
过点作轴于点,过点作轴于点,得到,,证明,得到,得出,得到,即可得到答案.
【详解】解:如图,过点作轴于点,过点作轴于点,
点分别在反比例函数与的图象上,
,,
,
,,
,
,
∴,
∴,
,
故答案为:.
17.(1)
(2)1
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,实数运算,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)先计算特殊角的三角函数值,再进行加减运算即可;
(2)先计算特殊角的三角函数值,再进行加减运算即可.
【详解】(1)解:
,
,
;
(2)解:,
,
,
.
18.
【分析】本题考查了特殊角的三角函数和实数的混合运算,熟知特殊角的三角函数值是解题的关键;
先根据是锐角和得出,再代入所求式子结合特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:∵是锐角,且,
∴,
∴
.
19.(1)
(2)1
【分析】本题考查特殊角三角函数值,掌握特殊角三角函数值是解决本题的关键.
(1)先将特殊角三角函数值代入,然后先算乘方、乘法,再算加减法,即可求解;
(2)先将特殊角三角函数值代入,再利用平方差公式进行分母有理化和完全平方公式进行求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
20.,
【分析】本题考查了分式的化简与求值、特殊角三角函数的混合运算、分母有理化,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.先根据分式的运算法则化简式子,代入特殊角的三角函数值求出的值,再代入化简后的式子即可求解.
【详解】解:
,
∵,
∴原式.
21.(1)(2)或
【分析】本题考查了解直角三角形,勾股定理,注意分类讨论是解题的关键.
(1)根据特殊角的三角函数值求解;
(2)通过作高将转化为两个直角三角形,利用角的性质和勾股定理求出相关线段长度,再分两种情况计算的长度.
【详解】解:(1)在中,,,
∴;
(2)如图,作于点,
在中,,
∴,
,
在中,,
∴,
∴;
如图,作交的延长线于点,
在中,,
∴,
,
在中,,
∴,
∴;
综上,的长为或.
22.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)仿照例题,将拆分为,利用两角和的余弦公式计算;
(2)利用正切的定义,结合和的结果计算;
(3)构造含角的直角三角形,通过线段关系计算正切值.
【详解】(1)解:,
.
(2)解:,
.
(3)解:如图所示.
设,则,
.
【点睛】本题考查两角和的三角函数公式与直角三角形的应用,掌握利用两角和的公式拆分角度计算三角函数值,通过构造直角三角形结合线段关系求解正切值是解题的关键.
23.(1)见解析
(2).理由见解析
(3)是等腰直角三角形;证明见解析
【分析】(1)根据旋转的性质可得,,然后求出,从而得到,再利用“边角边”证明和全等,根据全等三角形对应边相等证明即可;
(2)根据旋转的性质可得,再利用“边边边”证明和全等,然后根据全等三角形对应角相等求出,然后求出,从而得解;
(3)证明,然后根据,可得,再进一步解答即可.
【详解】(1)证明:∵绕点A旋转得到,
∴,,
∵,,
∴,
,
∴,
∵,
∴,
∴.
(2)解:.理由如下,
在和中:
∴,
∴,
∴,
∴.
(3)解:是等腰直角三角形,理由如下,
由旋转可得:,,
∵,,
∴,
∴,
由(2)知,,
∵,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形.
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