内容正文:
第二十八章 锐角三角函数
一、单选题
1.在中,,设,,所对的边分别为,,,则( )
A. B. C. D.
2.在中,,,则的值为( )
A. B. C. D.
3.如果锐角A的余弦值为,下列关于锐角A的取值范围的说法中,正确的是( )
A. B.
C. D.
4.在直角坐标平面内有一点,那么射线与轴正半轴的夹角的正弦值等于()
A. B. C. D.
5.如果一传送带和地面所成斜坡的坡度为,它把物体从传送带最低处送到离地面3米高的处,那么物体从到所经过的路程是( )
A.9米 B.米 C.米 D.米
6.小明带妹妹玩秋千,当秋千停止不动时,踏板与地面的距离米.小明推了一把,秋千旋转到位置,踏板与地面的距离米.已知,则秋千顶O与地面距离( )米
A.4.3 B.4.1 C.4 D.3.8
7.在中,若,则的值是( )
A. B. C.或 D.
8.在的网格中,点A,B,C均是网格线的交点,则( )
A. B. C.2 D.
9.如下图所示,在矩形中,于点,设,且,,则的长为( )
A.3 B. C. D.
10.如图,、分别与相切于点A、B,连接并延长与⊙O交于点C、D,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
11.如图,在观测站处测得船和灯塔分别位于正东方向和北偏东方向,灯塔位于船的北偏东方向海里处,若船向正东航行,则船离灯塔的最近距离是( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.4海里
12.如图,在平面直角坐标系中,,,连结,将线段绕着原点O逆时针方向旋转得到对应线段,若点恰好落在y轴上,则点到y轴的距离为( )
A.3 B.4 C.4.8 D.5
二、填空题
13.中,,,,则 .
14.如图,渔船向东航行,8点到达O处,看到灯塔A在其北偏东方向,距离12海里,10点到达B处,看到该灯塔在其正北方向,则渔船每小时航行 海里.
15.已知α、β均为锐角,且满足+=0,则α+β= .
16.如图,把一个长方形卡片放在每行宽度为的横线纸中,恰好四个顶点都在横线上,已知,则的长约为 (参考数据:).
17.构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要应用,在计算时,如图,,,,延长至点,使,连接,得,.类比这种方法得 .
三、解答题
18.计算:
19.如图,已知是的直径,切圆O于A,交圆O于D,,,求的值.
20.在一次数学综合实践活动中,小华想要测量城门大楼的高度.如图,小华在点B处测得楼顶A的仰角为,然后前进18米到达点C处,再登上3米高的楼台D处,并测得此时楼顶A的仰角为,已知,,点B、C、F在同一条直线上,求城门大楼的高度约为多少米.(结果保留整数,参考数据:,,)
21.如图,在中,,,.点D是边的中点,过点D作的垂线,与边相交于点E.
(1)求线段的长;
(2)求的值.
22.龙门石窟被联合国教科文组织评为“中国石刻艺术的最高峰”.它坐落在龙门山突然断裂的“伊阙”上,伊河横流,把山分成东西两座.资料显示,西山山顶A比河谷高出116米;东山又名香山,山顶D比河谷高出166米,小明游玩西山石窟后,渡河从B到C,然后沿坡度是1:0.75的登上东山山顶,俯瞰西山山顶A的俯角为.已知,量得西山的坡角是76°,求河宽.(参考数据:,,)
23.一副三角尺由两块直角三角尺组成,其中一块是含角的直角三角形,另一块是含角的直角三角形.用这两块三角尺可以拼成一个四边形(如图),设.
(1)用含的代数式直接表示: .
(2)求的正切值.
24.某数学兴趣小组为测量一座古塔的高度(假定该塔与地面垂直),他们在与塔底B在同一水平线上的C处测得塔顶A的仰角为,然后沿斜坡前行到达最佳测量点D处,在点D处测得塔顶A的仰角为,已知斜坡的斜面坡度,,且点A,B,C,D,E在同一平面内.
(1)求点D到直线的距离;
(2)求古塔的高度.
25.北滨路延伸段建设是我区的重大民生项目,在建设过程中十分重视便民利民.如图,四边形区域是规划的休闲公园,其中四周是人行步道,对角线、为两条自行车道,点B为公园入口.经测量,点A在点B的正东方向,同时点A在点D的南偏东方向,点C在点D的南偏西方向,点C在点A的北偏西方向,若米.(参考数据:,,)
(1)求自行车道的长.(结果保留小数点后一位)
(2)测得,小明从A地以60米/分钟的速度步行前往B地,小明出发2分钟后,小刚以小明步行速度的3倍骑自行车从D出发赶往B地给小明送东西,问他们谁先到达B地,通过计算说明先到达多长时间?(结果保留小数点后两位)
26.如图是某地下车库的剖面图,某综合实践小组将无人机放在坡道起点A处,让无人机飞到点处,与底板平行,测得米,此时在点处又测得坡道上的点的俯角为.接着让无人机飞到点处,,与底板平行,测得米.
(1)求坡道的坡度;
(2)已知地面、地下车库的顶板都与底板平行且它们到底板的距离相等,无人机从点飞到点处,,测得米,此时在点处测得点的俯角为,在不考虑其他因素的前提下,有一辆高度为3米的货车能否进入该地下车库?请说明理由.
(参考数据:,,)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
A
D
A
C
B
D
B
题号
11
12
答案
A
C
1.C
本题考查了解直角三角形的相关计算,解题的关键在于正确掌握正弦、余弦、正切的定义.根据题意画出草图,结合正弦、余弦、正切的定义逐项判断,即可解题.
解:由题意,可画图如下:
A、,选项结论错误,不符合题意;
B、,选项结论错误,不符合题意;
C、,选项结论正确,符合题意;
D、,选项结论错误,不符合题意;
故选:C.
2.C
本题考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题关键.由得,求出,进而可求出.
解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴.
故选C.
3.C
本题考查的是锐角三角函数的定义,熟知锐角三角函数的余弦函数值随角增大而减小是解答此题的关键.先求出,及的近似值,然后得出结论即可.
解:,,,
又∵,余弦函数随角增大而减小,且,
∴.
故选:C.
4.A
此题考查直角三角形的边角关系、勾股定理,通过作辅助线构造直角三角形是解决问题的关键.构造直角三角形,由坐标得出线段的长,再根据勾股定理求出斜边的长,根据余弦的意义求出结果即可.
解:过点作轴,垂足为,
在中,由题意得:,
,
,,
,
,
故选:A.
5.D
本题主要考查解直角三角形的实际应用,勾股定理,解决问题的关键是正确作出辅助线构造直角三角形.
过点B作于点C,构造直角,利用坡度的定义求出,再根据勾股定理求出的长即可.
解:过点B作于点C,
∵传送带和地面所成斜坡的坡度为,
∴ ,
∴米,
在中,,由勾股定理得米 ,
故选:D.
6.A
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.
过点作,垂足为,根据题意可得:米,然后在中,利用锐角三角函数的定义可设米,则米,从而利用勾股定理可得(米),最后根据,利用关于的方程,进行计算即可解答.
解:过点作,垂足为,
由题意得:米,
在中,,
∴设米,则米,
米,
,
,
,
解得:,
米,
米,
∴秋千顶与地面距离为4.3米,
故选:A.
7.C
本题考查了锐角三角函数的定义,勾股定理,分类讨论是解题的关键.分当时和当时两种情况求解即可.
解:当时,
∴;
当时,
,
∴.
故选C.
8.B
本题考查了解直角三角形,勾股定理的逆定理.连接,先利用勾股定理的逆定理证明是直角三角形,从而可得,然后在中,利用锐角三角函数的定义进行计算,即可解答.
解:连接,
由题意得:,,,
∴,
∴是直角三角形,
∴,
在中,,,
∴,
故选:B.
9.D
本题考查了矩形的性质,锐角三角函数的定义.根据同角的余角相等求出,再根据两直线平行,内错角相等可得,然后求出即可.
解:,
,
,
,
∵矩形中,,
,
,
,
,
故选:D.
10.B
本题考查圆的切线性质,勾股定理,锐角三角函数,圆周角定理,掌握圆的切线性质,锐角三角函数是解题关键.连接、,根据切线的性质得到,,根据切线长定理得到,证明,根据勾股定理求出,再根据正弦的定义计算即可.
解:如图,连接、,
∵、分别与⊙O相切于点A、B,
∴,,,
∴,
∴由圆周角定理得:,,
∴
在中,,,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
11.A
本题考查了解直角三角形的应用——方向角问题,难度适中,作出辅助线构造直角三角形是解题的关键. 作于D,则船A离灯塔B的最近距离是的长.作于E.解直角,求出.解直角,求出,那么.再解直角,得出.
解:如图, 作于D,则船A离灯塔B的最近距离是的长.作于E.
,.
在直角中,
,,
.
.
,,
.
在直角中,
,,
.
.
在直角中,
,,
.
故选:A.
12.C
本题主要考查了坐标与图形.熟练掌握旋转性质,勾股定理,锐角三角函数定义,是解题的关键.
如图,连接,过点作轴于点H,过点B作于点T.求出,,得,,根据,得,即得结论.
解:如图,连接,过点作轴于点H,过点B作于点T,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
由旋转知,,
∴,
即,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:C.
13./60度
由,从而可得答案.
解:如图,,,,
∴,,
∴,
∴;
故答案为:
本题考查的是利用锐角三角函数求解锐角的大小,熟记锐角的正切的含义是解本题的关键.
14.
利用锐角三角函数求出的长,利用路程除以时间求出速度即可.
解:由题意,得:海里,
∴海里;
∴渔船每小时航行海里;
故答案为:.
本题考查解直角三角形的应用.熟练掌握锐角三角函数的定义,是解题的关键.
15.75°/75度
根据非负数的性质得到sinα=,tanβ=1,利用特殊角的三角函数值分别求出α、β,计算即可.
由已知得sinα-=0,tanβ-1=0,
∴α=30°,β=45°,
∴α+β=75°.
本题考查的是特殊角的三角函数值、非负数的性质,掌握绝对值和算术平方根的非负性是解题的关键.
16.
本题考查了矩形的性质、锐角三角函数、解直角三角形等知识点,关键是熟练应用知识点解题;通过作辅助线构造直角三角形,利用锐角三角函数解直角三角形.
解:如图分别过作于,于,
∴,
∵每行宽度为的横线纸,
∴,
∵矩形中,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
17.
在中,,,作的角平分线,作,设,则,,根据,计算求解即可.
解:如图,在中,,,作的角平分线,作,
∴,,
∵,
设,
∴,,
∴,
故答案为:.
本题考查角平分线的性质定理,等腰直角三角形的性质,分母有理化,解直角三角形的相关计算,求角的正切值.
18.
本题主要考查了实数混合运算,根据特殊角的三角函数值,负整数指数幂,二次根式性质,进行计算即可.
解:
.
19.
连接,求出,再证明即可求解.
解:连接,
∵是直径,
∴,
∴在中,,
∴,
∵是的切线,
∴,
∵,
∴,
∴.
本题考查了圆周角定理,切线的性质,直径对的圆周角为直角,以及三角函数的知识,掌握圆的性质是解答本题的关键.
20.约13米
本题考查解直角三角形的应用,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答的关键.先根据已知得到,米,再在中,利用正切定义得到,进而求解即可.
解:由题意,四边形是矩形,
∴米,,
在中,,
∴,
∴,
∴,
在中,米,米,,
由得,
解得,
∴(米),
答:城门大楼的高度约为13米.
21.(1)
(2)
本题考查锐角三角函数、勾股定理,利用同角的锐角三角函数值相等是关键.
(1)由勾股定理求出,再根据斜边上的中线求出,,由余弦定理求出;
(2)作交于H,在直角三角形中由勾股定理求出长,从而求出的正弦值.
(1)解:在中,,
∵点D是边的中点,
∴.
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∴在中,.
∴.
(2)解:过点E作,垂足为点H.
∵在中,,,
∴.
在中,,
∵,
∴.
∴.
∵在中,,
∴.
∴.
∴在中,.
22.河宽等于246.5米
本题考查了解直角三角形的应用-仰角俯角问题,坡度坡角问题,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.过作于E,于H,过D作于F,由,坡度是1:0.75,西山的坡角是76°分别解三角形得到,,,再利用线段的和差计算即可得到河宽.
解:如图,过作于E,于H,过D作于F,
则米,米,
∴米
∵,
∴米
∵坡度是1:0.75,
∴米,
∵
∴米.
∴(米)
即河宽等于246.5米.
23.(1)
(2)
本题主要考查了解直角三角形、等腰直角三角形的判定与性质,熟知三角函数的定义及等腰直角三角形的性质是解题的关键.
(1)先用表示出的长,再进一步表示出长即可;
(2)过点作的垂线,垂足为,用分别表示出及的长,再结合的长及正切的定义即可解决问题.
(1)解:在中,,则,
∴,
在中,,则,
∴.
故答案为:;
(2)解:过点作的垂线,垂足为,如图所示:
∵,且是等腰直角三角形,
∴.
∵,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴.
在中,,
∴,
∴.
在中,.
24.(1)点D到直线的距离为
(2)古塔的高度是
本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题,坡度坡角问题,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题.
(1)过点D作于点M,解直角三角形求出即可;
(2)证明,在中,解直角三角形求出,再在中求出即可.
(1)解:过点D作于点M,
∵斜坡的斜面坡度,
∴,
∴,
∴.
即点D到直线的距离为;
(2)解:由(1)知,,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴,
答:古塔的高度是.
25.(1)米
(2)小明先到达,先到达分钟.
本题主要考查了解直角三角形的应用、方位角、直角三角形的性质等知识点,将实际问题转化为三角函数问题是解题的关键.
(1)由题意可得:,,即,如图:过D作,先说明,解直角三角形可得,再说明,可得,最后根据线段的和差即可解答;
(2)先解直角三角形得到米,再说明,解直角三角形得到,,即;然后分别求得小明、小刚所用时间,然后作差比较即可.
(1)解:由题意可得:,,即,
如图:过D作,
∵,
∴,米,,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴米
(2)解:由题意可得:,
∴,
∵米,
∴米,
∵,
∴,
∴,,
∴,
∵小明从A地以60米/分钟的速度步行前往B地,小明出发2分钟后,小刚以小明骑自行车以180米/分钟从D出发赶往B地,
∴小明用时:分钟;小刚共用时:分钟,
∵,
∴小明先到达,先到达分钟.
26.(1)
(2)该货车能进入该地下车库,理由见解析
本题主要考查了解直角三角形的应用、矩形的判定与性质、勾股定理等知识点,正确作出辅助线、构造直角三角形是解题的关键.
(1)由题意得:,,如图:过点作于点,易证四边形是矩形,则、;然后在和中解直角三角形即可解答;
(2)由题意得:,再在中解直角三角形可得,如图:过点作于点,根据勾股定理和解直角三角形可得,设,则,则,解得,进而求得,最后与3米比较即可解答.
(1)解:由题意得:,
如图:过点作于点,
∴
∴四边形是矩形.
∴,
在中,,
∴ 解得:.
∴
在中,,
∴,
∴.
(2)解:由题意得:
在中,,,,
∴,
如图:过点作于点,
在中,,,,
设,则,
∴,解得
∴,
∵ 即该货车能进入该地下车库.
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