内容正文:
第08讲 锐角三角函数及其应用
第四章 三角形
3大考点
2大重难突破
4大中考命题点
22题型探究
考情剖析•命题前瞻
考点 课标要求 考法分析
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值 ①理解锐角三角函数(正弦、余弦、正切)的定义,能根据直角三角形的边角关系写出锐角三角函数表达式;
②熟记30°、45°、60°角的三角函数值,能进行简单计算;
③能由已知锐角三角函数值求对应锐角,或由已知锐角求其三角函数值。。 题型以选择题、填空题为主,侧重基础计算与概念辨析。
考法1:直接考查定义(在直角三角形中求某角的正弦/余弦/正切值),如2025·浙江杭州卷;
考法2:特殊角三角函数值的混合运算(如代入求值、化简),如2025·四川成都卷;
考法3:由三角函数值反求锐角(结合三角函数表或计算器),多以填空题形式出现。
解直角三角形 ①理解解直角三角形的含义,知道在直角三角形中,除直角外,已知两个元素(至少有一条边),可以求出其余未知元素;
②能运用勾股定理、锐角三角函数解直角三角形;
③能根据实际问题情境,选择合适的边角关系进行计算。 题型涵盖选择题、填空题、解答题,解答题常结合实际应用考查。
考法1:纯几何解直角三角形(已知一边一角或两边,求其余边和角),如2025·江苏苏州卷;
考法2:在非直角三角形中通过作高转化为直角三角形求解,如2025·湖北武汉卷;
考法3:与相似三角形、圆等知识结合的综合计算,侧重知识迁移能力。
考情剖析•命题前瞻
考点 课标要求 考法分析
解直角三角形的实际应用 ①能将实际问题(如测量、航海、工程等)抽象为直角三角形模型;
②理解仰角、俯角、坡度、坡角、方位角等概念,能在实际情境中识别并运用;
③能运用解直角三角形的知识解决实际问题,形成数学建模意识。 题型以解答题为主,是中考高频考点,常作为中档题或压轴题的一部分。
考法1:测量高度问题(仰角、俯角),如测量建筑物、山峰高度(2025·广东广州卷);
考法2:坡度与坡角问题(如水库大坝、楼梯坡面计算),如2025·重庆卷;
考法3:方位角问题(航海、搜救路线),如2025·山东青岛卷;
考法4:结合函数图像或网格的实际应用,侧重数形结合能力。
龙江齐齐哈尔卷,2025·四川南充卷)
锐角三角函数的综合拓展 ①理解垂线、垂线段概念,能用三角板/①能运用锐角三角函数解决与直角三角形相关的几何综合问题;
②初步了解三角函数在解决一般三角形问题中的作用,为高中学习铺垫;
③能通过构造辅助线,将复杂图形转化为直角三角形进行分析。 题型以解答题(压轴题)为主,侧重综合能力与数学思想。
考法1:与相似三角形、全等三角形结合,证明线段比例或角度相等,如2025·北京卷;
考法2:与圆结合(如圆周角、切线性质),利用三角函数求弦长、半径等,如2025·江苏南京卷;
考法3:动态几何问题(点、线、面运动),结合三角函数分析最值或路径问题,如2025·四川绵阳卷。
考情剖析•命题前瞻
考点 课标要求 考法分析
命题预测 命题趋势:2026年全国中考数学 “锐角三角函数及其应用” 模块将以基础题与中档题为主,聚焦核心概念、基本计算与实际建模应用,重点考查锐角三角函数定义、特殊角三角函数值、解直角三角形及仰角 / 俯角、坡度、方位角等实际情境应用,题型以选择、填空、简单解答为主,综合题侧重与相似、圆等基础几何结合,难度稳定在易到中档,注重数学建模与直观推理,不涉及复杂三角恒等变换,常结合测量、工程、航海等生活情境与简单图形综合考查。
备考建议:备考时紧扣课标核心,夯实锐角三角函数定义与特殊角值,强化解直角三角形的基本方法训练,熟练掌握仰角/俯角、坡度、方位角等实际问题的建模与求解,规范几何语言与解题步骤,针对性突破易错点(如非直角三角形的辅助线构造、特殊角值混淆、实际情境的图形抽象),结合典型例题与真题训练,提升图形直观分析与数学建模能力,确保基础题不丢分、中档应用题能得分。
知识导航•网络构建
知识 • 核心梳理
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
一、锐角三角函数的定义
在直角三角形中,设一个锐角为∠A,我们定义三个三角函数:
名称 符号 定义(在Rt△ABC 中,∠C=90°) 记忆口诀
正弦 sinA 对边比斜边
余弦 cosA 邻边比斜边
正切 tanA 对边比邻边
注意:
1.三角函数的大小只与角的大小有关,与三角形的边长无关。
2.定义的前提是在直角三角形中,非直角三角形需要先构造直角。
∟
C
B
A
知识 • 核心梳理
二、特殊角的三角函数值(中考必背)这是计算的核心,必须熟练记忆:
角度α sinα cosα tanα
30°
45°
60°
三、重要性质与推论
1.互余角关系: 在直角三角形中,若∠A+∠B=90°,则:
,
即:一个锐角的正弦值等于它余角的余弦值,反之亦然。
2.同角三角函数关系:
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
1.(2025·江苏常州·中考真题)如图,在中,,,,则的值是( )
A. B. C. D.
解:∵在中,,,,
∴,
∴,
C
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
2.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图,中,为BC的中点,于点与相交于点,则( )
A. B. C. D.
解:∵为BC的中点,
∴,,
∴,
∵,∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
∴;
B
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
3.(2025·江苏南通·中考真题)在中,
,则的长为( )
A.1 B.2 C. D.5
解:在中,
, ,
,
∴ . ∴ .
根据直角三角形中正切函数的定义,结合已知条件求出的长.本题主要考查直角三角形中锐角三角函数的定义,熟练掌握正切函数的定义
(为锐角,对边是,邻边是 )是解题的关键.
解析
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
4.(2025·江苏南通·中考真题)如图,网格图中每个小正方形的面积都为.经过网格点的一条直线,把网格图分成了两个部分,其中的面积为,则的值为____________________.
解:如图,在图中标注,,
设,∵,∴,
∵,∴,
∵,∴,
∵的面积为,
网格图中每个小正方形的面积都是,
∴,
∴,
∴,∴,
解得,,(舍去),
∵
∴
,
∴,
∴
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
5.(2025·山东东营·中考真题)《九章算术》是我国古代数学成就的杰出代表,其中《方田》章给出计算弧田面积所用公式为:弧田面积(弦矢+矢),弧田(如图)是由圆弧和其所对的弦所围成,公式中“弦”指圆弧所对弦长,“矢”等于半径长与圆心到弦的距离之差.在如图所示的弧田中,“弦”为8,“矢”为2,则的值为______.
解:如图,作交于,交圆弧于,
由题意:,
设,由,
∴,
∵,为半径,
∴,
在中,
由勾股定理得,
∴,解得,
∴, ∴.
解:如图,延长,交于点,在中,
,,
∴,
∵四边形是矩形,∴,
∴,
,
∵,∴,
,,
∴,
∴,,
,
真题 • 实战精炼
考点一
锐角三角函数的定义与特殊角的三角函数值
6.(2025·江苏南京·中考真题)如图,点,在矩形内,.若,,,则的长为____________.
∴
,
∴,
∴
,
,,
∴,
,
∴.
知识 • 核心梳理
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
二、解直角三角形的核心依据
1.三边关系(勾股定理):
一、什么是解直角三角形?
定义:在直角三角形中,除直角外,已知2个元素(至少有1条边),求出其余未知的边和角的过程,叫做解直角三角形。
前提:
在Rt△ABC中,∠C=90°,三边为a,b,c(c为斜边),三个角为∠A,∠B,∠C。
2.角的关系:
3.边角关系(锐角三角函数)
∟
C
B
A
知识 • 核心梳理
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
三、可解的4种基本类型
已知条件 解题步骤
1. 已知斜边c和一个锐角A ①求;②求;③求
2. 已知一条直角边a和锐角A ①求;②求;③求
3. 已知斜边c和一条直角边a ①求;②求,得∠A;③求
4. 已知两条直角边a,b ①求;②求,得∠A;③求
四、非直角三角形的处理方法
如果题目给的是斜三角形(没有直角),需要先构造直角三角形:
1.作高法:过一个顶点作对边的高,把斜三角形分成2个直角三角形。
2.利用特殊角:若有30°,45°,60°等特殊角,优先在这些角处作高。
3.方程思想:设未知边长,利用勾股定理或三角函数列方程求解。
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
1.(2025·湖北·中考真题)如图,折叠正方形的一边,使点落在上的点处,折痕交于点.若,则的长是( )
A. B.2 C. D.
解:如 图,过作于,∵正方形,
∴,,
,,
,,
由对折可得:,,
,,
∴,而,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
同理可得:,
∴;.
B
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
2.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,在中,,,,过点A作直线,点是直线上一动点,连结,过点作,连结使.当最短时,则的长度为( )
A. B.4
C. D.
解:如图1,在点A的右侧取一点G,
使得,连结,,
过点F作于点H,
直线,,,
,,
,,
,
,
,,
,,
,
,
,
,
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
2.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,在中,,,,过点A作直线,点是直线上一动点,连结,过点作,连结使.当最短时,则的长度为( )
A. B.4
C. D.
,
,
和都是定值,
点F在射线上运动,
当时,最短(如图2所示),
延长,相交于点N,
,
四边形是矩形,
,,
,,
,
,
,
,
,
,
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
2.(2025·四川宜宾·中考真题)如图,在中,,,,过点A作直线,点是直线上一动点,连结,过点作,连结使.当最短时,则的长度为( )
A. B.4
C. D.
,,
,,
设,则,,
,,
,
,,
,解得,
,,,,
,,
,
,,解得,
当最短时,则的长度为4.
B
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
3.(2025·江苏连云港·中考真题)如图,在中,,,平分,,E为垂足,则的值为( )
A. B. C. D.
解:∵,,
∴,
设,则:,
∵平分,,
∴点到的距离相等均为的长,
,
∴,∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,即:,
∴,
∴;.
A
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
4.(2025·江苏盐城·中考真题)
计算:.
解:
.
5.(2025·江苏镇江·中考真题)计算:
.
解:,
,
,
.
6.(2025·青海·中考真题)计算:
解:
.
真题 • 实战精炼
考点二
考点二 解直角三角形的相关计算
7.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图,已知中,的对边分别为a、b、c.
(1)根据锐角三角函数的定义,证明:;
(2)若,求的值.
(1)解:∵中,
的对边分别为a、b、c.
∴,,
∴
;
(2)解:由(1)知:
,
∵
∴,
∴,
∴(负值已舍去).
知识 • 核心梳理
考点三
解直角三角形的应用
通用解题模板
1.读题画图:画出几何图形,标注所有已知角度、边长。
2.抽象模型:将实际图形转化为一个或多个直角三角形。
3.选三角函数:
①已知斜边和角→用sin/cos
②已知角和对边/邻边→用tan
4.列方程求解:设未知数,利用三角函数或勾股定理列方程。
5.检验作答:验证结果是否符合实际意义,按要求保留小数或根号。
六、避坑提醒
概念混淆:坡度是竖直:水平,不是竖直:坡面。
角度看错:仰角/俯角是与水平线的夹角,不是与竖直方向。
方位角描述:必须以正北/正南为起点,如“北偏东”不能写成“东偏北”。
单位统一:注意题目中距离单位是否一致。
解:由题意,作于,于,
.
,.
.
,.
.
∵.
,.
..
,
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
1.(2025·江苏盐城·中考真题)一种遮阳伞如图,遮阳伞支架垂直于地面,在上,,、、三点共线,.当太阳光线与垂直时,它与地面的夹角正好为,则落在地面上的投影_____
四边形是矩形..
在中,,
.
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
2.(2025·江苏南京·中考真题)如图,码头位于码头的南偏东方向,,之间的距离为,灯塔在的中点处.轮船甲从出发,沿正南方向航行,轮船乙从出发,沿正东方向航行.当甲航行到处时,乙航行了相同的距离到达处,此时,,,三点恰好在一条直线上.求甲航行的距离.(参考数据:)
解:如图,延长,交点为,
过点作于点,
过作交于点.由题意得,
,,,
,之间的距离为,
在的中点处,,
∵中,,
,
,
,为中点,∴,
为的中点,
即,
,
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
2.(2025·江苏南京·中考真题)如图,码头位于码头的南偏东方向,,之间的距离为,灯塔在的中点处.轮船甲从出发,沿正南方向航行,轮船乙从出发,沿正东方向航行.当甲航行到处时,乙航行了相同的距离到达处,此时,,,三点恰好在一条直线上.求甲航行的距离.(参考数据:)
设 ,
,,
在和中,
,
,
,,
,
∴,
,
,
,
解得,
答:甲航行的距离约为.
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
3.(2025·山东滨州·中考真题)【活动背景】
如图,建筑物、的高度不可直接测量.为测量建筑物、的高度,技术员小李用皮尺测得A、B之间的水平距离为,用测角仪在C处测得D点的俯角为,测得B点的俯角为.
【问题解决】
(1)请运用技术员小李提供的数据求出建筑物、的高度(结果保留整数);(参考数据:,,,,,)
(2)请再设计一种测量建筑物、高度的方案(建筑物的宽度忽略不计),画出平面示意图,把应测数据在示意图中用字母标记出来,并用含字母的式子表示出建筑物、的高度.(可提供的测量工具:皮尺、测角仪)
(1)解:如图,过点作于点,则四边形是矩形,
由题意可知,,
,,
,,
在中,,
,
在中,,
,
,
,
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
3.(2025·山东滨州·中考真题)【活动背景】
如图,建筑物、的高度不可直接测量.为测量建筑物、的高度,技术员小李用皮尺测得A、B之间的水平距离为,用测角仪在C处测得D点的俯角为,测得B点的俯角为.
【问题解决】
(1)请运用技术员小李提供的数据求出建筑物、的高度(结果保留整数);(参考数据:,,,,,)
(2)请再设计一种测量建筑物、高度的方案(建筑物的宽度忽略不计),画出平面示意图,把应测数据在示意图中用字母标记出来,并用含字母的式子表示出建筑物、的高度.(可提供的测量工具:皮尺、测角仪)
(2)解:平面示意图如下:
用皮尺测得A、B之间的水平距离为,用测角仪在A处测得D点的仰角为,在B处测得C点的仰角为.
在中,
,
在中,
,
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
4.(2025·山东德州·中考真题)暑假期间,小明一家到某旅游风景区登山.他们从山底A处出发,先步行到达B处,再从B处坐缆车到达山顶C处.已知山坡的坡角,缆车的行驶路线与水平面的夹角,这座山的高度,A,B,C,D在同一平面内.
(1)求小明一家步行上升的垂直高度(结果取整数);
(2)求缆车的行驶路线的长(结果取整数).(参考数据:,,;,,)
(2)解:如图,过点作于,
则四边形为矩形,
,
,
,
在中,,
则,
答: 缆车的行驶路线的长约为.
(1)解:如图,过点作于,
在中,,m,
则m,
答:小明一家步行上升的垂直高度约为;
E
∟
F
∟
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
5.(2025·陕西·中考真题)小伟和小华想用所学数学知识测量小河的宽.测量示意图如图所示,他们在河边的山坡上的点处安装测角仪,测得河对岸点的俯角为与的夹角为,又测得点与河岸点之间的距离为.已知,点在同一平面上,点在同一水平直线上,且.求河宽.(参考数据:,,,)
解:如解图,延长交于点,则,
在中,,
,,
,
在中,,
,
,
河宽约为.
H
∟
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
6.(2025·江苏淮安·中考真题)综合与实践 【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形,米,米,雨伞撑开的宽度米,伞柄的部分长为米,点为中点,,点到地面的距离是米,手臂可以水平向前最长伸出米,雨线与地面的夹角为,雨线与平行,与地面平行.
【问题感知】(1)①在图(1)、图(2)中,点到地面的距离是 米;
②如图(1)所示,,若小丽将伞拿在胸前(与在同一条直线上),则小丽身体被雨水淋湿的部分 米.(参考数据:,,)
【问题探究】(2)如图(2)所示,,设小丽将手臂水平前伸了米(即线段的长度),身体被雨水淋湿部分的长度为米,求与的函数表达式,并写出头部不被淋湿情况下的取值范围.
【问题解决】(3)在(2)的条件下,小丽发现水平撑伞身体始终有部分会被淋湿,于是她将雨伞绕点顺时针旋转一定角度(点到地面的距离保持不变),使得与雨线垂直,如图(3)所示,试问:小丽在旋转雨伞后,是否可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿?如果可以,请求出的最小值;如果不可以,请说明理由.
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
6.(2025·江苏淮安·中考真题)综合与实践 【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形,米,米,雨伞撑开的宽度米,伞柄的部分长为米,点为中点,,点到地面的距离是米,手臂可以水平向前最长伸出米,雨线与地面的夹角为,雨线与平行,与地面平行.
【问题感知】
(1)①在图(1)、图(2)中,点到地面的距离是 米;
②如图(1)所示,,若小丽将伞拿在胸前(与在同一条直线上),则小丽身体被雨水淋湿的部分 米.(参考数据:,,)
解:(1)①由题意知,
米,米,
米,
即点到地面的距离是米,
② 米,点为中点,
米,
, ,
, ,
在中,
米,
米,
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
6.(2025·江苏淮安·中考真题)综合与实践 【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形,米,米,雨伞撑开的宽度米,伞柄的部分长为米,点为中点,,点到地面的距离是米,手臂可以水平向前最长伸出米,雨线与地面的夹角为,雨线与平行,与地面平行.
【问题探究】(2)如图(2)所示,,设小丽将手臂水平前伸了米(即线段的长度),身体被雨水淋湿部分的长度为米,求与的函数表达式,并写出头部不被淋湿情况下的取值范围.
(2)如图,延长交于点,则,
米,
, ,
,
在中,
米,
,即,
延长交于点,过作交于,
,
,
为使头部不被淋湿,
∴,
解得,又,
所以;
;
真题 • 实战精炼
考点三
解直角三角形的应用
6.(2025·江苏淮安·中考真题)综合与实践 【主题】雨天撑伞的学问
【情境】图(1)、图(2)是小丽在雨天水平撑伞的示意图,她的身体侧面可以近似看作矩形,米,米,雨伞撑开的宽度米,伞柄的部分长为米,点为中点,,点到地面的距离是米,手臂可以水平向前最长伸出米,雨线与地面的夹角为,雨线与平行,与地面平行.
【问题解决】(3)在(2)的条件下,小丽发现水平撑伞身体始终有部分会被淋湿,于是她将雨伞绕点顺时针旋转一定角度(点到地面的距离保持不变),使得与雨线垂直,如图(3)所示,试问:小丽在旋转雨伞后,是否可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿?如果可以,请求出的最小值;如果不可以,请说明理由.
(3)设小丽将手臂水平前伸了米时,
身体恰好不会被淋湿,如图,延长交于点,
过作交于,延长交于,
过作交于,
则,,,,
∴在中,,
,
在中,,
所以,
在中,,
又,
所以此时头部不会被淋湿,
综上,可以通过调节手臂水平前伸长度,使得全身都不会被雨淋湿,的最小值为.
锐角三角函数的基本概念以及简单运算
命题点一
►题型01
求角的正弦值
►题型02
已知正弦值求边长
►题型03
求角的余弦值
►题型04
已知余弦求边长
►题型05
求角的正切值
►题型06
已知角的正切值求边长
►题型07
已知正弦、余弦、正切在网格中的应用
►题型01
求角的正弦值
【典例】(2026·广西贵港·一模)在中,,则的值为( )
A. B. C. D.
解:∵在中,,
,,
∴;
∴.
C
►题型01
求角的正弦值
【变式1】(2025·云南·模拟预测)如图,一个小球沿倾斜角为的斜坡向下滚动了时,垂直高度下降了.则( )
A. B. C. D.
解:如图,记一个小球沿倾斜角为的斜坡向下滚动了,此时在点处,则,
过点作于点,则,
由题意得,,
∴, ∴,
∴,
A
F
∟
E
►题型01
求角的正弦值
【变式2】(2025·江苏常州·一模)如图所示为一张矩形纸片,为的中点,点F在边上,把该纸片沿折叠,点A,B的对应点分别为G,H,与交于点O,的延长线过点C.若,则的值是( )
A. B. C. D.
解:如图,连接,∵四边形是矩形,
为的中点,点在边上,
∴,,,
由折叠的性质得:
,
∴,,
∵的延长线过点,∴,
在和中,,
∴,
∴,∴,
又∵,
∴,∴,
∴,
设,则,
∵,
∴,∴,
在中,
,
A
►题型02
已知正弦值求边长
【典例】(2025·陕西西安·一模)在中,,则的长为( )
A.12 B.10 C.9 D.8
解:∵在中,,
∴,
∵,,
∴,∴
A
►题型02
已知正弦值求边长
【变式1】(2025·云南昆明·二模)如图,两张宽度均为的纸条交叉叠放在一起,交叉形成的锐角为,则重合部分构成的菱形的边长大约在( )
A.到之间 B.到之间
C.到之间 D.到之间
解:如图,过点作于点C,
根据题意得,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴重合部分构成的菱形的边长大约在到之间.
C
C
∟
►题型02
已知正弦值求边长
【变式2】(2025·广东梅州·二模)在中,,,, 则边的长是( )
A. B. C. D.
解:在中,
,
所以
B
►题型03
求角的余弦值
【典例】(2026·上海徐汇·一模)如图,中,,,
,为斜边上的中线,则的值为______.
解:∵,,,
∴,
又∵为斜边上的中线,
∴,
∴, ∴,
►题型03
求角的余弦值
【变式1】(2025·上海·模拟预测)在中,,点D是线段AB上一点,且满足,连接,作的平分线交线段于点E.若,则的余弦值为_____.
解:如图,设交于F,
是的平分线,
.
,
.
在和中
.
.
,.
.
,
.
►题型03
求角的余弦值
【变式2】(2025·宁夏吴忠·模拟预测)如图,在矩形中,,,点在上,把沿折叠,点恰好落在边上的点处,则的值为______________
解:四边形是矩形,
,,,
把沿折叠,点恰好落在边上的点处,
,,
∴,
∵,
又∵,∴,
∴
►题型04
已知余弦求边长
【典例】(2026·上海闵行·一模)在中,的余弦值是,那么的长是___________.
解:∵的余弦值是,,
∴,
∵,∴,
解得,
16
►题型04
已知余弦求边长
【变式1】(2025·上海杨浦·一模)在中,,,垂足为点,,,那么的长为_____
解:如图,,
,
,
,
,
,
,
,
,
►题型04
已知余弦求边长
【变式2】(2025·陕西·一模)如图,在矩形中,将边绕点逆时针旋转至的位置,连接,,,若,且,则的面积为_____.
解:如图,过点作,垂足为,
过点作,垂足为,
∵, ∴,
又
∴
,
,,
,.
►题型05
求角的正切值
【典例】(2025·上海杨浦·一模)已知在锐角中,,点D在上,,,那么的值为__________.
解:作,则,
∴,∴设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,∴为等腰直角三角形,
∴,
在中,,
∴
►题型05
求角的正切值
【变式1】(2025·江西抚州·二模)如图,将图1的七巧板,拼成图2所示的平行四边形,则的值为________.
解:如图1,连接,由七巧板可知,
,,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴平行四边形是矩形,
∵,∴矩形是正方形,
∴,,
如图2,连接、,则,∴,
由七巧板可知,,
则,
∴.
►题型05
求角的正切值
【变式2】(2025·黑龙江绥化·模拟预测)在平行四边形中,F是的中点,点E在射线上,且,连接.若,则的值为 .
解:当点E在线段上时,
∵平行四边形中,F是的中点,
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∴四边形是平行四边形,
∴,
∴,
∴;
当点E在线段的延长线上时,
过点F作于点M,
∵,
∴;
∴,
,
∵,
∴,
∴,
∴;
综上所述,的值为或,
或
►题型06
已知角的正切值求边长
【典例】(2025·黑龙江哈尔滨·一模)如图,在正方形中,,延长至点E,使平分交于点F,则线段的长为_______.
解:过F作于G,在正方形中,,
∴,,,
又,∴,
∴,
∵,∴,
∴,
设,则,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
G
∟
.
►题型06
已知角的正切值求边长
【变式1】(24-25九年级下·重庆·开学考试)如图,四边形是矩形,连接,点、分别为、边的中点,连接,,交的延长线于点
,点为的中点,连接,若,则___________.
解:如图所示,连接,
∵点、分别为、边的中点,
∴是的中位线,
∴
∵四边形是矩形,
∴
∵, ∴
∴
在中,
∵点为的中点,∴
►题型06
已知角的正切值求边长
【变式2】(2025·云南昆明·二模)如图,在中,若,,,则的值估计在( )
A.3到4之间 B.4到5之间 C.5到6之间 D.6到7之间
解:∵在中,若,
,,
∴,
∵,
∴,
,
∴的值估计在4到5之间,
B
►题型07
已知正弦、余弦、正切在网格中的应用
一、网格里求三角函数的核心思路
方格图中,角的顶点通常在格点,求sinα、cosα、tanα只有一句话:
把角放进直角三角形里,用“横、竖、斜”三数直接算。
二、万能四步法(所有题通用)
1.找到角α:看清角的顶点、两条边。
2.在角的一条边上取一个格点:向另一条边作垂线,构造直角三角形。
3.数格子算三边长
①水平段:横向格数→邻边
②竖直段:竖向格数→对边
③斜边:用勾股定理算:
4.套定义:
►题型07
已知正弦、余弦、正切在网格中的应用
【典例】(2026·河北张家口·一模)如图是由16个相同的小菱形组成的网格,已知每
个小菱形中的锐角为,且点A,B,C都在格点上,则的值为_______.
解:如图,连接,设交格点于点,连接,
由题意可得为的中点,
∵网格由相同的小菱形组成的,
∴,,,
∴,
∴,∴,
∴,
设小菱形的边长为,
取格点,,连接交于点,
则,,
由题意得,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∴
,
∴,,
在中,
,
∴.
►题型07
已知正弦、余弦、正切在网格中的应用
【变式1】(2024·广东东莞·模拟预测)如图,在的正方形网格中,线段经过格点A,E,线段经过格点A,B,D,则_______.
解:连接,由题可知,此时,
在网格中,由勾股定理可得:
,
,
∴在中,.
∟
►题型07
已知正弦、余弦、正切在网格中的应用
【变式2】(2026·上海松江·一模)如图,由6个全等的菱形组成的网格中,每个小菱形的边长均为1,,点、、都在格点上,那么的值是 .
解:连接,交于点,∵菱形,
∴
,
,,
∴为等边三角形,
∴,,
∴,
∴,
∴,
同理:为等边三角形,
,,
∴,,
∴;
特殊的锐角三角函数
命题点二
►题型01
特殊的锐角三角函数值混合运算
►题型02
由锐角三角函数求锐角
►题型03
锐角三角函数的增减性
►题型04
利用同角三角函数关系求值
►题型05
互余两角三角函数的关系
►题型01
特殊的锐角三角函数值混合运算
万能解题步骤
第1步:先把所有三角函数换成数值
看到sin30°、cos45°、tan60°,立刻替换成数字/根式,不要边算边代。
第2步:按运算顺序计算
1.先算乘除,后算加减
2.有括号先算括号里
3.有平方、绝对值、零指数、负指数,先算这些
第3步:统一分母,合并根式
①有分数就通分;
②根式要写成最简二次根式;
③结果写成:整式+最简根式
第4步:检查符号
减号、负号、括号前是负号要变号,别把sin、cos、tan再带回去
►题型01
特殊的锐角三角函数值混合运算
【典例】(2026·陕西西安·一模)计算:
.
解:
原式
.
【变式1】(2026·湖南衡阳·一模)计算:
.
解:
.
►题型01
特殊的锐角三角函数值混合运算
【变式2】(2026·上海长宁·一模)计算:.
解:
.
►题型02
由锐角三角函数求锐角
【典例】(2026·上海·一模)在中,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
解:∵,,
∴,,
∴,
A
►题型02
由锐角三角函数求锐角
【变式1】(2025·上海·一模)在中,、都是锐角,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
解:∵,且绝对值和平方均非负,
∴且,
∴,,
∵、都是锐角, ∴,,
∴
C
►题型02
由锐角三角函数求锐角
【变式2】(2025·湖南长沙·二模)在中,A、B都是锐角,,,下列说法正确的是( )
A. B.
C.是等边三角形 D.是直角三角形
解: ,,
,,
∴.
是等边三角形.
故选项C说法正确,符合题意;
选项A、B、D说法错误,不符合题意.
C
►题型03
锐角三角函数的增减性
锐角三角函数的增减性——解题思路
一、先记结论(0°~90°之间)
1.sinα:角越大,值越大(单调递增) 2.cosα:角越大,值越小(单调递减)
3.tanα:角越大,值越大(单调递增)一句话口诀:正弦正切越大越大,余弦越大越小。
2.已知函数值大小,判断角度大小
①若sinA>sinB→∠A>∠B
②若tanA>tanB→∠A>∠B
③若cosA>cosB→∠A<∠B
1.比较两个三角函数值大小
步骤:
1.看是不是同一种函数
(都是sin、都是cos、都是tan)
2.看角度是不是都在0°~90°
3.直接用增减性判断:
①sin/tan:角大→值大;
②cos:角大→值小
二、解题通用思路
►题型03
锐角三角函数的增减性
【典例】(2025·广东惠州·三模)已知为锐角,当时,的最大值为( )
A. B. C. D.
解:在锐角范围内,余弦函数的值随角度的增大而减小.
已知,当取最小值时,
即,的值最大,即最大值为.
A
►题型03
锐角三角函数的增减性
【变式1】(25-26九年级上·浙江宁波·期末)下列是4个已知角度的三角函数,值最大的是( )
A. B. C. D.
解:锐角的余弦值随角度增大而减小,且,
,
锐角的正弦值随角度增大而增大,
,
锐角的正切值随角度增大而增大,且,
,
综上所述,的值最大.
B
►题型03
锐角三角函数的增减性
【变式2】(25-26九年级上·重庆长寿·期中)比较,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
解: ,
又在锐角范围内,余弦函数递减,且,
,
即.
,且正切函数在锐角范围内递增,,
,
又∵(余弦函数递减,),
,
综上,.
D
►题型04
利用同角三角函数关系求值
【典例】(25-26九年级上·山东滨州·期末)我们规定:若是锐角,则.已知,且为锐角,根据这个规定求的结果是( )
A. B. C. D.3
解:∵为锐角,,,
∴,
∵若是锐角,则
∴,
A
►题型04
利用同角三角函数关系求值
【变式1】(2026·湖南·模拟预测)在中,,若实数,是方程的两根,则( )
A.或 B. C. D.或
解:如图,在中,,
则,,∴,
又∵,
∴,
∵,是方程的两根,
∴根据一元二次方程根与系数的关系得:
,,
∵,
∴,
整理得:, ∴
整理得:,
解得,
即或,
∵,,
∴,
得,∴,
►题型04
利用同角三角函数关系求值
【变式2】(2026·上海黄浦·一模)已知是锐角,且,那么的值为________.
解:依题意得:则,
∵,且为锐角,
∴设,,其中
∵,
∴, 即,
∴,∴ ,
解得
,,
∴,
►题型05
互余两角三角函数的关系
【典例】(25-26九年级上·浙江宁波·期末)若锐角且为锐角,
则.已知,则的值为______.
解:如图,,
,
因为为锐角,且,
所以,
则 ,
【变式1】(2025·安徽亳州·一模)
若,则_______.
解:∵ ,∴.
解直角三角形相关计算
命题点三
►题型01
解直角三角形与勾股定理
►题型02
解直角三角形与尺规作图综合
►题型03
构造直角三角形求线段距离
►题型04
解直角三角形中求线段长度
►题型01
解直角三角形与勾股定理
【典例】(24-25九年级上·山东淄博·月考)在中,,为锐角且,. (1)求的度数 . (2)求的长.
(1)解:∵为锐角且, ∴;
(2)解:过点A作于H,
∵,∴,
∵,∴,
在中,,
∵,∴,
即:, 解得,
∴.
H
∟
►题型01
解直角三角形与勾股定理
【变式1】(2025·陕西渭南·一模)如图,在矩形中,,.若点E是边的中点,连接,过点B作交于点F,则的长为( )
A. B. C. D.
解:四边形是矩形,
,,
,
点E是边CD的中点,,
在中,
,
,
B
,
,
,
在中,
,
►题型01
解直角三角形与勾股定理
【变式2】(2025·安徽亳州·一模)如图,在中,,则的长为( )
A. B. C. D.
解:如图,过点A作于点D,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
设,
B
D
∟
由勾股定理得,
∴, 解得:
∴,
∴.
►题型02
解直角三角形与尺规作图综合
【典例】(2025·四川广元·一模)如图, 在中, , , 按以下步骤作图:①以点为圆心,适当长为半径画弧,分别交于点; ②分别以为圆心, 大于的长为半径画弧,两弧在内交于点;③作射线交于点;④以点为圆心,长为半径画弧,交的延长线于点, 连接, 则的周长为_______.
解:由作法得到平分,,∴
在和中, ∴
∴,
∵
∴,
∴的周长
.
.
►题型02
解直角三角形与尺规作图综合
【变式1】(2025·辽宁阜新·二模)如图,在平面直角坐标系中,点,以点为圆心,以为半径画弧,然后分别以弧上一点和点为圆心,以为半径画弧,两弧交于点,连接,,,.再分别以点,为圆心,大于长为半径画弧,两弧分别交于点,,作直线交于点,若,则点的坐标为________.
解:由作图可知,,为的垂直平分线,
,,
设, ,
,,
,,
,,
直线所在直线为,
联立,,
点的坐标为.
设直线解析式为,
,解得:,
,
►题型02
解直角三角形与尺规作图综合
【变式2】(2025·辽宁·模拟预测)如图,,以点O为圆心,适当长为半径作弧,与,分别交于点C,D.再分别以点C,D为圆心,大于的长为半径作弧,两弧在内交于点P,连接,过点P分别作,交于点E,,交于点F.若,则四边形的面积为______(用含a的代数式表示).
M
∟
解:如图所示,过P作于M,则,
由作图可知平分,且,
∴,
∴在中,直角边,
∵,∴,
∴,∴,
∵,,
∴四边形是平行四边形,
又∵,
∴平行四边形是菱形,∴,
∵,∴,
∴在中,
,
∴,
∴
.
►题型03
构造直角三角形求线段距离
【典例】(2025·江苏常州·一模)如图,在中,,,,则点到的距离是( )
A. B. C. D.
解:过点作,垂足为D,
在中,,
,
在中,,
,
∴点A到的距离为.
A
D
∟
►题型03
构造直角三角形求线段距离
【变式1】(24-25九年级上·陕西咸阳·期末)如图,在中,
,则的长为___________.
解:如图所示,作于,设,
,
,, ,
即,解得:,
在中,,
即:,
,
,
D
∟
►题型03
构造直角三角形求线段距离
【变式2】(2026·陕西西安·二模)如图,在菱形中,点为边上一点,将沿着翻折得到.点为中点,连接,过点作于点.若,,则的最小值为______.
解:如图所示,过点作于点,作线段的中点,
连接,过点作于点,
∵四边形是菱形,,
∴,,∴
根据翻折的性质可得,,,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴当点共线时,
的值最小,
即为线段的长度,
∵,
设,则,
由勾股定理得,,
解得,
∴,即的最小值为.
►题型04
解直角三角形中求线段长度
【典例】(2024·湖北·模拟预测)如图,在菱形中,分别是边的中点,连接,若,则的长为( )
A. B. C. D.
解:如图,连接,四边形为菱形,
,
, 为等边三角形.
分别是边的中点,,
,
,
在中, ,
在中,.
D
►题型04
解直角三角形中求线段长度
【变式1】(2025·浙江丽水·二模)如图,在菱形中,与相交于点,,垂足为点M,交于点,若,,则的长为( )
A. B.1 C. D.
解:∵在菱形中,与相交于点,
∴,,
在中,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
B
►题型04
解直角三角形中求线段长度
【变式2】(2024·陕西·模拟预测)如图,在矩形中,,对角线 与 交于点 O.若,则的长为( )
A. B. C. D.
解:∵四边形是矩形,
∴,,,,,
∴,
∵,
∴,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
►题型04
解直角三角形中求线段长度
【变式3】(2025·辽宁沈阳·二模)如图,矩形中,,,等边三角形的边平分,交于点,边过点,则的长为( )
A. B. C. D.
H
∟
解:如图,过点作于,
平分,,
,是等腰直角三角形,
,
,,
,
,,
是等腰直角三角形,
,
,,
,
,
A
解直角三角形的实际应用
命题点四
►题型01
仰角俯角问题
►题型02
方位角问题
►题型03
坡度坡比问题
►题型04
跨学科类问题
►题型05
实践与探究类问题
►题型06
其他类问题
►题型01
仰角俯角问题
一、两个概念
①仰角:从水平线往上看,视线与水平线的夹角
②俯角:从水平线往下看,视线与水平线的夹角
共同点:都和水平线形成直角三角形!
3.认准三角函数
①已知/求:对边+邻边→用tan(最常用)
②已知/求:对边+斜边→用sin
③已知/求:邻边+斜边→用cos
4.列方程: →计算→写答
三、标准解题四步走
1.画图,标已知
①标出:仰角/俯角、高度、水平距离
②找出:直角(水平线工竖直线)
2.把角“搬”到直角三角形里
①仰角:在下方的直角三角形里
②俯角:利用平行线内错角相等,
转化到下方的三角形里→俯角=底下的仰角
二、解题核心思路
所有仰角俯角题,本质只有一件事:
构造直角三角形→找水平/竖直边
→用三角函数/勾股。
►题型01
仰角俯角问题
【典例】(2026·安徽安庆·模拟预测)如图,为测量某山体高度,测量队在山脚点处测得山顶的仰角为,沿坡面倾角为的坡面向上行进到达点,此时测得山顶的仰角为.
(1)求点的垂直高度(精确到);(2)求山体的垂直高度(精确到).(参考数据:,,,,)
(1)解:在中,,
,,,
.
答:点的垂直高度约为.
(2)解:过点作于点,
,,
∴四边形是矩形,
,.
设山体的垂直高度,
则.
,,
是等腰直角三角形,
.
在中,,
在中,,
,
,解得.
答:山体的垂直高度约为.
,
.
►题型01
仰角俯角问题
【变式1】(2026·陕西西安·二模)跳台滑雪要想取得好成绩,运动员必须在起跳阶段获得足够快的速度,因此大跳台需搭建到一定的高度.如图1所示的首钢滑雪大跳台,是冬奥历史上首个与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆,也是世界首例永久性保留并投入使用的滑雪大跳台场馆.其跳台整体造型设计,融入了中国世界文化遗产——敦煌壁画中的“飞天”元素.图2是其示意图,为登台梯,为大跳台最高点,赛道由,,三段组成(其中平行于地面).数学兴趣小组测得,,,,从处看的仰角为(即),请你根据兴趣小组获得的这些数据求出大跳台最高点离地面的高度(结果精确到1米)(参考数据:,,,,,,.)
►题型01
仰角俯角问题
【变式1】(2026·陕西西安·二模)图2是其示意图,为登台梯,为大跳台最高点,赛道由,,三段组成(其中平行于地面).数学兴趣小组测得,,,,从处看的仰角为(即),请你根据兴趣小组获得的这些数据求出大跳台最高点离地面的高度(结果精确到1米)(参考数据:,,,,,,.)
解:如图,连接,过点作于,过点作于,延长交于,∵平行于地面,
∴,
∴四边形是矩形,
∴,,
∵在中,,,
∴,
∵,∴,
设,∵在中,,
∴,
∵在中,,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
答:大跳台最高点离地面的高度约为.
►题型01
仰角俯角问题
【变式2】(2025·陕西西安·一模)实验中学校园1号教学楼前有一尊孔子雕像,活动实践课上,小晨所在的兴趣小组准备测量该孔子雕像的高度.测量方法如下:如图,小晨站在雕像前,从处测得雕像顶端的仰角为,小轩站在教学楼门前的台阶上,从处测得雕像顶端的仰角为.已知点在同一条直线上,所有点均在同一平面内,,台阶的高度.请你根据以上信息,求出孔子雕像的高度.(结果保留整数,参考数据:
)
解:过点D作于点F,则四边形是矩形,
∴,,
又∵,∴,
∴,
∴,
在中,,
即,
F
∟
解得,
∴,
答:孔子雕像的高度约为.
►题型02
方位角问题
方位角问题(解直角三角形)解题思路
一、先记住2个关键点
1.方位角:
以正北、正南为基准,向东/向西偏多少度。
3.认准用哪个三角函数
方位题几乎全用tan:
已知角和一边→求另一边
两个直角三角形就联立/加减
4.计算+写答
①特殊角直接代值
②结果保留根式或按要求近似
二、万能解题步骤
1.画标准图
①每个观测点都画:十字线(正北、正南、正东、正西)
②标出:方位角、已知边长、所求边长。
2.把方位角“转化”到直角三角形里
南北线水平线→一定有直角
利用:互余、内错角、平行线性质,
把题目给的方位角变成直角三角形里的内角。
2.所有方位角题,本质都是:
→画南北、水平线
→造直角→解直角三角形。
►题型02
方位角问题
【典例】(2026·陕西西安·一模)2026年1月1日,长安灯会在西安城墙上“惊喜”亮灯,吸引了市民和游客纷至沓来,同时在遗址公园设置了如图所示A、B、C、D四个打卡点,四个打卡点位于同一平面内,B在A的正东方向,C在B的正北方向,D在A的北偏东方向且在C的北偏西方向,小明以的速度从C打卡点沿方向步行至D打卡点用了,,求A打卡点与B打卡点之间的距离.(结果保留整数.参考数据:,,,)
解:过点A作于点A,过点C作,
交于点F,交于点G,过点D作于点E,
根据题意,得,,
四边形是矩形,,
∴,,
,,
∵小明以的速度从C打卡点沿
方向步行至D打卡点用了,
∴,
∴,
,
∵,
∴
,
∵,
∴
,
∴
,
∴.
►题型02
方位角问题
【变式1】(2025·重庆·模拟预测)如图是某湿地公园健身步道示意图.小明准备从点A出发到公园广场点F处玩耍,已知从点A到点F有两条路线可以选择:①A→B→C→F;②A→D→E→F.经勘测,F在A的正东方向,且在C的正南方向450米处,在E的正北方向360米处,A在B的南偏西方向,D在A的东南方向,C、E分别在B、D的正东方向且米.(参考数据:,)
(1)求路线①的长度.(结果精确到个位)
(2)由于路线②道路较窄,平均步行速度为,路线①平均步行速度,请通过计算说明小明应该选择哪条路线才能尽快到达广场.
(1)解:过点B作于点M.
由题意知,四边形是矩形,
,,
∴.
∵在中,
∴(米).
M
∟
∴路线①的长度为:
.
答:路线①的长度约为1369米.
►题型02
方位角问题
【变式1】(2025·重庆·模拟预测)如图是某湿地公园健身步道示意图.小明准备从点A出发到公园广场点F处玩耍,已知从点A到点F有两条路线可以选择:①A→B→C→F;②A→D→E→F.经勘测,F在A的正东方向,且在C的正南方向450米处,在E的正北方向360米处,A在B的南偏西方向,D在A的东南方向,C、E分别在B、D的正东方向且米.(参考数据:,)
(2)由于路线②道路较窄,平均步行速度为,路线①平均步行速度,请通过计算说明小明应该选择哪条路线才能尽快到达广场.
M
∟
(2)解:过点D作于点N,
由题意,四边形是矩形,,
,
∴,
在中,
∴米,
米,
由(1)知,
(米),
米,
N
∟
∴
米.
∴米,
∴路线②需要的时间为:
,
路线①需要的时间为:
,
∵,
∴小明应选择路线①才能尽快到达广场.
答:小明应选择路线①才能尽快到达广场.
►题型02
方位角问题
【变式2】(2025·安徽滁州·二模)如图,在一次户外探险活动中,探险队在基地A处的正东方向设置了两个相距的补给点B,C.一支探险小队从基地A处出发,沿北偏东方向行进至D处,此时在补给点B,C处分别测得,.求探险小队行进的距离.(结果取整数,参考数据:,,,,,)
解:如图,过点作,垂足为,
在中,,
,
,
在中,,
,
,
,
,
,
在中,,
,
因此,探险小队行进的距离为.
►题型03
坡度坡比问题
坡度、坡比问题(解直角三角形)解题思路。
设坡面的铅直高度为h,水平宽度为l,坡角为α。
1.坡比(坡度)i
2.坡角α: 坡面与水平面的夹角。
3.坡面长度
►题型03
坡度坡比问题
【典例】(2026·河北张家口·一模)如图,某旅游景点的游客中心AB垂直于地面,测得游客中心的高度AB为10米,该景点的后山上长有一棵松树EF,嘉嘉在游客中心楼顶A处测得树顶F的俯角α=22.62°,经询问当地导游,得知后山的坡比为3:4,从山脚C处沿着斜坡行走6米可到达E处,游客中心楼底B处到山脚C的距离BC=6米.
(1)求游客中心AB与松树EF之间的水平距离;(2)求松树EF的高度.
(参考数据:)
(1)后山的坡比为3:4,
设,,
,由题可得:(米),
,,
(米),(米),
(米),
(米).
►题型03
坡度坡比问题
【典例】(2026·河北张家口·一模)如图,某旅游景点的游客中心AB垂直于地面,测得游客中心的高度AB为10米,该景点的后山上长有一棵松树EF,嘉嘉在游客中心楼顶A处测得树顶F的俯角α=22.62°,经询问当地导游,得知后山的坡比为3:4,从山脚C处沿着斜坡行走6米可到达E处,游客中心楼底B处到山脚C的距离BC=6米.
(1)求游客中心AB与松树EF之间的水平距离;(2)求松树EF的高度.
(参考数据:)
(米),
(米),
(米),
(米).
(2)过点作,
过点作,
,,
(米),
(米),
在中,,
,
►题型03
坡度坡比问题
【变式1】(2026·陕西西安·二模)如图是一个游乐场中击球游戏模拟图,平台与地面平行,其中于点,,,是一个斜坡,坡比为.现以所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系.若击球手在处将球击出,球在空中的运动轨迹可以看作是抛物线的一部分,当与点的水平距离为时,球运动到最高点,且距地面.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若球落在的延长线上,则称此次击球失误.请通过计算,判断此次击球是否失误.
(1)解:由题意得:
抛物线的顶点坐标为,
设抛物线的函数表达式为:
,
由题意得:点的坐标为,
,
解得:,
抛物线的函数表达式为:
;
►题型03
坡度坡比问题
【变式1】(2026·陕西西安·二模)如图是一个游乐场中击球游戏模拟图,平台与地面平行,其中于点,,,是一个斜坡,坡比为.现以所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系.若击球手在处将球击出,球在空中的运动轨迹可以看作是抛物线的一部分,当与点的水平距离为时,球运动到最高点,且距地面.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)若球落在的延长线上,则称此次击球失误.请通过计算,判断此次击球是否失误.
E
∟
(2)此次击球有失误.
理由:当时,
,
解得:,
(不合题意,舍去),
过点作于点,
则四边形为矩形,
∴,
∴,,
∵的坡比为,
∴,
∴,
∵,
∴此次击球有失误.
►题型03
坡度坡比问题
【变式2】(2026·山东临沂·模拟预测)北京时间2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十七号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功.为了让学生们感受国家航天事业的伟大,学校组织九年级同学参观航天博物馆,在展览场地展示了长征二号F遥十七运载火箭模型.有数学兴趣小组的同学观察到以下情况:如图,火箭模型后有一个山坡,其坡度.某一时刻太阳光线与水平线的夹角为时,火箭模型在小山坡上的影长为20米,测得坡脚C与楼房的水平距离米,求火箭模型的高.
►题型03
坡度坡比问题
【变式2】(2026·山东临沂·模拟预测)有数学兴趣小组的同学观察到以下情况:如图,火箭模型后有一个山坡,其坡度.某一时刻太阳光线与水平线的夹角为时,火箭模型在小山坡上的影长为20米,测得坡脚C与楼房的水平距离米,求火箭模型的高.
F
∟
E
∟
解:过点D分别作,交的延长线于点E,于点F,
则四边形是矩形,∵斜坡坡度,
在中,米,
(米)
∴(米),
(米)
∴(米)
∴(米)
在中,
(米)
(米)
∴火箭模型AB的高度为米.
►题型04
跨学科类问题
【典例】(2025·吉林四平·模拟预测)实验是培养学生创新能力的重要途径.如图是小明同学安装的化学实验装置,安装要求为试管口略向下倾斜,铁夹应固定在距试管口的三分之一处.现将左侧的实验装置图抽象成右侧的示意图,已知试管,试管倾斜角为.
(1)试管口B与铁杆DE的水平距离BG的长度为________cm(结果用含非特殊角的三角函数表示)
(2)实验时,导气管紧靠水槽壁MN,延长BM交CN的延长线于点F,且MN⊥CF于点N(点C,D,N,F在一条直线上),测得:DE=28cm, MN=8cm,"∠ABM=147°,求线段DN的长度.(结果精确到0.1cm)(参考数据:sin12°=0.21,cos 12°=0.98,tan 12°=0.21)
(1)解:∵,,
∴,
在中,
,
∴,即,
∴,
(2)解:在中,
∵,即,
,
由(1)得,
延长交于点,
则四边形是矩形,
►题型04
跨学科类问题
【典例】(2025·吉林四平·模拟预测)实验是培养学生创新能力的重要途径.如图是小明同学安装的化学实验装置,安装要求为试管口略向下倾斜,铁夹应固定在距试管口的三分之一处.现将左侧的实验装置图抽象成右侧的示意图,已知试管,试管倾斜角为.
(1)试管口B与铁杆DE的水平距离BG的长度为________cm(结果用含非特殊角的三角函数表示)
(2)实验时,导气管紧靠水槽壁MN,延长BM交CN的延长线于点F,且MN⊥CF于点N(点C,D,N,F在一条直线上),测得:DE=28cm, MN=8cm,"∠ABM=147°,求线段DN的长度.(结果精确到0.1cm)(参考数据:sin12°=0.21,cos 12°=0.98,tan 12°=0.21)
,
,
,,
,
,
,
∴是等腰直角三角形,
,
,
答:求线段的长度约为.
►题型04
跨学科类问题
【变式1】(2025·河北·一模)小明从科普读物中了解到,光从真空射入介质发生折射时,入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值叫做介质的“绝对折射率”,简称“折射率”,它表示光在介质中传播时,介质对光作用的一种特征.
(1)若光从真空射入某介质,入射角,折射角为,且,求该介质的折射率;
(2)如图,现有一块与(1)中折射率相同的长方体玻璃砖,矩形是该长方体的一个截面,若光线经真空从矩形的点A处射入,入射角,其折射光线恰好从的中点O处射出.若改变入射角度,使入射角,其折射光线恰好从边上的点处射出.已知,求的长.
►题型04
跨学科类问题
【变式1】(2025·河北·一模)小明从科普读物中了解到,光从真空射入介质发生折射时,入射角的正弦值与折射角的正弦值的比值叫做介质的“绝对折射率”,简称“折射率”,它表示光在介质中传播时,介质对光作用的一种特征.
(1)若光从真空射入某介质,入射角,折射角为,且,求该介质的折射率;
(1)解:,
,
,
,
∴,
即该介质的折射率为;
►题型04
跨学科类问题
【变式1】(2025·河北·一模)
(2)如图,现有一块与(1)中折射率相同的长方体玻璃砖,矩形是该长方体的一个截面,若光线经真空从矩形的点A处射入,入射角,其折射光线恰好从的中点O处射出.若改变入射角度,使入射角,其折射光线恰好从边上的点处射出.已知,求的长.
(2)解:∵,折射率为,
∴,
,
,,
设,
,
,∴,
,,
,,
设,
,
,
∴,
,
,
.
∵,折射率为,
∴,,
►题型04
跨学科类问题
【变式2】(2025·江西宜春·三模)【学科综合】我们在物理学科中学过:光线从空气射入水中时会发生折射现象,如图1,我们把称为水的折射率(其中代表入射角,代表折射角),法线与界面垂直.
【观察实验】为了观察光线的折射现象,实验小组设计了图2所示的实验,即通过细管可以看见水底的物块C,但该物块不在细管所在的直线上,图3是实验的示意图,四边形为矩形,点A,C,B在同一直线上,测得,入射角的度数是,点P,D,B恰好共线.
(1)求的长度;(2)若,求水的折射率n.(参考数据;,,)
►题型04
跨学科类问题
【变式2】(2025·江西宜春·三模)【学科综合】我们在物理学科中学过:光线从空气射入水中时会发生折射现象,如图1,我们把称为水的折射率(其中代表入射角,代表折射角),法线与界面垂直.
【观察实验】为了观察光线的折射现象,实验小组设计了图2所示的实验,即通过细管可以看见水底的物块C,但该物块不在细管所在的直线上,图3是实验的示意图,四边形为矩形,点A,C,B在同一直线上,测得,入射角的度数是,点P,D,B恰好共线.
(1)求的长度;(2)若,求水的折射率n.(参考数据;,,)
G
∟
(1)解:如图,过点D作,垂足为点G,
结合题意可得:四边形是矩形,
∴,,
∵入射角的度数是,∴.
∴在中,,
∴,
∴.
►题型04
跨学科类问题
【变式2】(2025·江西宜春·三模)【观察实验】为了观察光线的折射现象,实验小组设计了图2所示的实验,即通过细管可以看见水底的物块C,但该物块不在细管所在的直线上,图3是实验的示意图,四边形为矩形,点A,C,B在同一直线上,测得,入射角的度数是,点P,D,B恰好共线.
(1)求的长度;(2)若,求水的折射率n.
(参考数据;,,)
(2)解:∵,,
∴,
在中,,
∴
,
∴
.
G
∟
由(1)得,
∴,
∴折射率,
∴水的折射率n约为.
►题型05
实践与探究类问题
【典例】(2026·安徽阜阳·一模)综合与实践
【活动主题】班级劳动实践小组到工厂开展综合实践活动,利用边角料制作机械配件.
【问题背景】如图,在一块三角形铝板中裁剪出一个矩形配件.
【工具准备】
直尺、测角仪、切割机、计算器等.
【测量过程】
在边上选取一点,量得,,矩形的一个顶点在边上,另两个顶点,均在边上,测得,.
【数据信息】用计算器计算得如下参考数据:,,,,,.
【问题解决】求矩形配件的长和宽.
(结果精确到)
H
∟
解:如图,作于,
在中,
,
,,
,
在中,,
∵矩形,,
∴,
,
,
,
∵,
,
►题型05
实践与探究类问题
【典例】(2026·安徽阜阳·一模)综合与实践
【活动主题】班级劳动实践小组到工厂开展综合实践活动,利用边角料制作机械配件.
【问题背景】如图,在一块三角形铝板中裁剪出一个矩形配件.
【工具准备】
直尺、测角仪、切割机、计算器等.
【测量过程】
在边上选取一点,量得,,矩形的一个顶点在边上,另两个顶点,均在边上,测得,.
【数据信息】用计算器计算得如下参考数据:,,,,,.
【问题解决】求矩形配件的长和宽.
(结果精确到)
H
∟
在中,
,
,
.
∴矩形配件的长和宽分别约为,.
►题型05
实践与探究类问题
【变式1】(2026·山东滨州·一模)【问题情境】
在我们的生活中,处处都蕴含着数学.小刚所在的数学社团开展了一项关于学校门锁的调查研究.他们发现,学校的门锁主要有两类:一类是常见的防盗门锁(如图①),另一类是洗手间内的旋转门锁(如图②).
【问题提出】数学社团的同学们画出了两种类型门锁“工作”时的平面示意图.
图③是图①门锁工作时的平面结构图,锁身可以看作由,和矩形组成,且 ,圆心是倒锁按钮点 ,若 的弓形高,,此时可求出图③中圆心到的距离.
图④是图②门锁的工作简化图,锁芯O固定在门边右侧,在自然状态下,把手竖直向下,底端到达处,把手绕锁芯旋转一定角度,使得把手底端正好卡在门边点处,此时.将绕点O顺时针旋转得到,过点作于点.若 所在圆的半径,此时可求出的长度.(参考数据: ,,)
【问题解决】
(1)请求出图③中圆心到的距离;
(2)请求出图④中的长度(结果保留小数点后一位).
►题型05
实践与探究类问题
【变式1】(2026·山东滨州·一模)
【问题提出】数学社团的同学们画出了两种类型门锁“工作”时的平面示意图.
图③是图①门锁工作时的平面结构图,锁身可以看作由,和矩形组成,且 ,圆心是倒锁按钮点 ,若 的弓形高,,此时可求出图③中圆心到的距离.
【问题解决】
(1)请求出图③中圆心到的距离;
(1)解:如图,连接,延长交 于点,设圆的半径为,
由题意可知,,
∴,,
∵,
∴弓形高,
,
∴,,
在直角中,,
∴,
解得,
∴.
答:圆心F 到的距离为.
►题型05
实践与探究类问题
【变式1】(2026·山东滨州·一模)
【问题提出】图④是图②门锁的工作简化图,锁芯O固定在门边右侧,在自然状态下,把手竖直向下,底端到达处,把手绕锁芯旋转一定角度,使得把手底端正好卡在门边点处,此时.将绕点O顺时针旋转得到,过点作于点.若 所在圆的半径,此时可求出的长度.(参考数据: ,,)
【问题解决】
(2)请求出图④中的长度(结果保留小数点后一位).
(2)解:如图,延长,交于点,
由题意可知,,,
在直角中,,
∴,
∵由绕点O顺时针旋转得到,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
在直角中,,
∴,
∵,
∴四边形是矩形,
∴.
答:的长度约为.
►题型05
实践与探究类问题
【变式2】(2025·福建福州·一模)综合与实践:探究遮阳伞下的影子长度.
素材1:图1是某款自动旋转遮阳伞,伞面完全张开时张角呈,图2是其侧面示意图.
已知支架长为米,且垂直于地面,悬托架米,点固定在伞面上,且伞面直径是的4倍.当伞面完全张开时,点始终共线.为实现遮阳效果最佳,伞面装有接收器可以根据太阳光线的角度变化,自动调整手柄沿着移动,以保证太阳光线与始终垂直.
素材2:某地区某天下午不同时间的太阳高度角(太阳光线与地面的夹角)参照表:
时刻 12点 13点 14点 15点 16点 17点
太阳高度角(度) 90 75 60 45 30 15
素材3:小明坐在露营椅上的高度(头顶到地面距离)约为1米,如图2,小明坐的位置记为点.
任务1:
(1)某一时刻测得米,
①请直接写出________; ②请求出此时影子的长度;
任务2:
(2)这天14点,小明坐在离支架3米处的点,请判断此时小明是否会被太阳光照射到?请你说明理由.
►题型05
实践与探究类问题
【变式2】(2025·福建福州·一模)综合与实践:探究遮阳伞下的影子长度.
素材1:图1是某款自动旋转遮阳伞,伞面完全张开时张角呈,图2是其侧面示意图.
已知支架长为米,且垂直于地面,悬托架米,点固定在伞面上,且伞面直径是的4倍.当伞面完全张开时,点始终共线.为实现遮阳效果最佳,伞面装有接收器可以根据太阳光线的角度变化,自动调整手柄沿着移动,以保证太阳光线与始终垂直.
素材2:某地区某天下午不同时间的太阳高度角(太阳光线与地面的夹角)参照表:
时刻 12点 13点 14点 15点 16点 17点
太阳高度角(度) 90 75 60 45 30 15
素材3:小明坐在露营椅上的高度(头顶到地面距离)约为1米,如图2,小明坐的位置记为点.
任务1:(1)某一时刻测得米,
①请直接写出________;
②请求出此时影子的长度;
解:任务1:
悬托架米,
点固定在伞面上,
且伞面直径是的4倍,
(米),
如图,过作于,
而,
►题型05
实践与探究类问题
【变式2】(2025·福建福州·一模)综合与实践:探究遮阳伞下的影子长度.
素材1:图1是某款自动旋转遮阳伞,伞面完全张开时张角呈,图2是其侧面示意图.
已知支架长为米,且垂直于地面,悬托架米,点固定在伞面上,且伞面直径是的4倍.当伞面完全张开时,点始终共线.为实现遮阳效果最佳,伞面装有接收器可以根据太阳光线的角度变化,自动调整手柄沿着移动,以保证太阳光线与始终垂直.
素材2:某地区某天下午不同时间的太阳高度角(太阳光线与地面的夹角)参照表:
时刻 12点 13点 14点 15点 16点 17点
太阳高度角(度) 90 75 60 45 30 15
素材3:小明坐在露营椅上的高度(头顶到地面距离)约为1米,如图2,小明坐的位置记为点.
任务1:(1)某一时刻测得米,
①请直接写出________;
②请求出此时影子的长度;
解:任务1:
②如图,过点
作于点,
过点作于点,
结合题意可得:四边形为矩形,
∵米,在中,
,又,
解得:米,
此时影子的长度为米;
►题型05
实践与探究类问题
【变式2】(2025·福建福州·一模)综合与实践:探究遮阳伞下的影子长度.
素材1:图1是某款自动旋转遮阳伞,伞面完全张开时张角呈,图2是其侧面示意图.
已知支架长为米,且垂直于地面,悬托架米,点固定在伞面上,且伞面直径是的4倍.当伞面完全张开时,点始终共线.为实现遮阳效果最佳,伞面装有接收器可以根据太阳光线的角度变化,自动调整手柄沿着移动,以保证太阳光线与始终垂直.
素材2:某地区某天下午不同时间的太阳高度角(太阳光线与地面的夹角)参照表:
时刻 12点 13点 14点 15点 16点 17点
太阳高度角(度) 90 75 60 45 30 15
素材3:小明坐在露营椅上的高度(头顶到地面距离)约为1米,如图2,小明坐的位置记为点.
任务2:(2)这天14点,小明坐在离支架3米处的点,请判断此时小明是否会被太阳光照射到?请你说明理由.
任务2:小明会
被照射到.
理由如下:
如图,过点作交于点
由条件可知,
由条件可知是等边三角形,
米,
.
米,米,
当时,米,
小明刚好被照射到时离点的距离为:
,
小明会被照射到.
►题型06
其他类问题
【典例】(2025·江苏连云港·二模)在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度,宽,解决下列问题:
(1)图中的度数为______°;
(2)求的长(精确到);
(3)请直接写出格挡的宽度的大小(精确到)(参考数据:,,,,)
(1)解:延长交于点X,
由题意得:、,
、是的外角
►题型06
其他类问题
【典例】(2025·江苏连云港·二模)在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度,宽,解决下列问题:
(1)图中的度数为______°;
(2)求的长(精确到);
(3)请直接写出格挡的宽度的大小(精确到)(参考数据:,,,,)
(2)解:延长交于点Y,,
、、
由(1)知,
,
,
,
,
,
,
,
的长约为;
►题型06
其他类问题
【典例】(2025·江苏连云港·二模)在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度,宽,解决下列问题:
(1)图中的度数为______°;
(2)求的长(精确到);
(3)请直接写出格挡的宽度的大小(精确到)(参考数据:,,,,)
(3)解:延长,
交于点Z,与于点,
,
由(1)知
、
,
,
,
,
,
,
,
►题型06
其他类问题
【典例】(2025·江苏连云港·二模)在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度,宽,解决下列问题:
(1)图中的度数为______°;
(2)求的长(精确到);
(3)请直接写出格挡的宽度的大小(精确到)(参考数据:,,,,)
作于点,
则
,
,
根据题意可得
在中,由勾股定理得:
,
,
,
,
►题型06
其他类问题
【典例】(2025·江苏连云港·二模)在新书发布现场,常会将一些新书按一定造型摆放,如图1某数学书籍发行现场,将四本新书按着如图2方式摆放在书架的一个格挡中(图中4个完全相同的矩形是书的侧面),最左侧的书贴边垂直摆放,其他三本书倾斜摆放,且,最右侧书的一角S恰好落在格挡边沿.若已知书的高度,宽,解决下列问题:
(1)图中的度数为______°;
(2)求的长(精确到);
(3)请直接写出格挡的宽度的大小(精确到)(参考数据:,,,,)
由题意得:,
,
,
的长约为.
►题型06
其他类问题
【变式1】(2025·浙江·一模)如图①所示的是一款机械手臂,由上臂、中臂和底座三部分组成,其中上臂和中臂可自由转动,底座与水平地面垂直.在实际运用中要求三部分始终处于同一平面内,其示意图如图②所示,经测量,上臂,中臂,底座.
(1)若上臂与水平面平行,,计算点A到地面的距离(结果保留根号);
(2)在一次操作中,中臂与底座成夹角,上臂与中臂夹角为,如图③,计算此时点A到地面的距离(精确到,,).
(1)解:如图,过点C作,
垂足为M,则,
∵垂直水平地面,
臂与水平面平行,
∴三点共线,
,,
,
,
,
,
即点A到地面的距离为;
M
∟
►题型06
其他类问题
【变式1】(2025·浙江·一模)如图①所示的是一款机械手臂,由上臂、中臂和底座三部分组成,其中上臂和中臂可自由转动,底座与水平地面垂直.在实际运用中要求三部分始终处于同一平面内,其示意图如图②所示,经测量,上臂,中臂,底座.
(1)若上臂与水平面平行,,计算点A到地面的距离(结果保留根号);
(2)在一次操作中,中臂与底座成夹角,上臂与中臂夹角为,如图③,计算此时点A到地面的距离(精确到,,).
(2)解:如图,过点B作垂直于地面,垂足为G,分别过点A,C作的垂线,垂足分别为E,F,则四边形是矩形,∴;
,,
,
,,
,
,
,
点A到地面的距离为
.
►题型06
其他类问题
【变式1】(2025·浙江·一模)如图①所示的是一款机械手臂,由上臂、中臂和底座三部分组成,其中上臂和中臂可自由转动,底座与水平地面垂直.在实际运用中要求三部分始终处于同一平面内,其示意图如图②所示,经测量,上臂,中臂,底座.
(1)若上臂与水平面平行,,计算点A到地面的距离(结果保留根号);
(2)在一次操作中,中臂与底座成夹角,上臂与中臂夹角为,如图③,计算此时点A到地面的距离(精确到,,).
M
∟
E
∟
F
∟
(2)解:如图,过点B作垂直于地面,垂足为G,分别过点A,C作的垂线,
垂足分别为E,F,则四边形是矩形,∴;
,,
,
,,
,
,
,
点A到地面的距离:
.
►题型06
其他类问题
【变式2】(2025·广东东莞·一模)如图1是一款厨房常用的防烫取盘器,图2是其侧面示意图.经测量:支架,托盘器外沿.支架可绕点A转动,,.经调研发现,当时,操作人员手势自然.
(1)当点D和点E重合时,求的度数;
(2)若一圆形盘盘口的直径为,请判断此时操作人员用该取盘器手势是否自然.
(参考数据:,,,,,)
(1)解:如图,连接,
,,
∵在中,,,
,
.同理可得,,
点D,E重合,.
(2)解:如图,
连接,过A点作于点H,
,,
,在中,
,
,,
H
∟
,
此时操作人员取盘手势不自然.
►突破一
特殊锐角三角函数的最值问题
【典例】(2026·陕西·一模)如图,矩形中,,,若点为线段上动点,以为斜边向矩形内部作等腰直角,,连接,当有最小值时,点到直线的距离为______.
解:如图,延长使,连接,
∵四边形是矩形,∴,
∵,∴,
∴,
当共线且时,
有最小值,
最小值为,
∵是等腰直角三角形,
∴,
,
∴和都是等腰直角三角形,
, ,
∴,
∵,
∴,
∴
,设点到直线的距离为,即中边上的高,
,解得:.
故点到直线的距离为.
►突破一
特殊锐角三角函数的最值问题
【变式1】(2025·江苏连云港·二模)如图,矩形中,,,点G是的中点,点P是边上的动点(不与端点重合),如果把四边形沿所在直线翻折,得到四边形点E、F分别与点D、A对应,H点是的中点,连接,当最小时,的长为______.
解:如图,连接,,∵四边形是矩形,
∴,,
∵G是的中点,,
∵,∴当点H落在上时,的值最小
如下图,连接,延长交于点J,过点J作于点K,设交于点T,
∵,,
,,
∵,∴,
K
∟
设,,
,,
,,
,,
►突破一
特殊锐角三角函数的最值问题
【变式1】(2025·江苏连云港·二模)如图,矩形中,,,点G是的中点,点P是边上的动点(不与端点重合),如果把四边形沿所在直线翻折,得到四边形点E、F分别与点D、A对应,H点是的中点,连接,当最小时,的长为 .
K
∟
,,,
,
设,则,,
,,
,,
,,
,
►突破二
解直角三角形与函数综合
【典例】(2025·浙江·模拟预测)如图,是菱形的对角线,把菱形沿着对角线方向平移,得到菱形,,分别交,于点,,连接,若 ,,则与之间的关系大致可以用函数图象表示为( )
A. B. C. D.
解:如图,记交于点,
∵四边形是菱形,∴,
设,则,
设,则由平移的性质可知,
,
∴,
∴,
∴
,
∴
∙,
∵为定值,为定值,
∴为定值,且小于,
∙为定值,且大于,
∴是关于的一次函数,
且随的增大而减小,
∴选项符合题意.
►突破二
解直角三角形与函数综合
【变式1】(2026·湖北黄石·一模)如图①,在菱形中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿线段运动到点停止,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动到点停止.图②是点,运动时的面积与运动时间的函数关系的图象,则的值为( )
A.2 B. C. D.
解:由题图2得,时,点P停止运动,
点P以每秒1个单位速度从点运动到点用了6秒,
,
由点P和点Q的运动可知,,
当点Q在上时,即时,,
过点P作交于,
,,
,
M
∟
►突破二
解直角三角形与函数综合
【变式1】(2026·湖北黄石·一模)如图①,在菱形中,,动点从点出发,以每秒1个单位的速度沿线段运动到点停止,同时动点从点出发,以每秒2个单位的速度沿折线运动到点停止.图②是点,运动时的面积与运动时间的函数关系的图象,则的值为( )
A.2 B. C. D.
当点Q在上时,即时,
四边形是菱形,,
,
由上可知,当点Q到达点C时,,
即当时,,
C
►突破二
解直角三角形与函数综合
【变式2】(2026·浙江·模拟预测)如图1,在菱形与菱形中,,且,点在射线上,点在直线上.菱形沿射线平移,设点与点的距离为,菱形与菱形重叠部分的图形面积为.若关于的函数图象如图2所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.当时,
D.当时,
解:由题意可得,当菱形与菱形重合时,重叠部分的面积y最大,
此时点P与点C重合时,点E与点A重合,,
重合部分的面积y是菱形的面积,
由图象可得,此时,
,∴,,
∵,即,
∴,故A选项错误.
连接,交于点O, ∵四边形是菱形,
∴,,
,∴在中,
,
∴,故选项B错误;
O
►突破二
解直角三角形与函数综合
【变式2】(2026·浙江·模拟预测)如图1,在菱形与菱形中,,且,点在射线上,点在直线上.菱形沿射线平移,设点与点的距离为,菱形与菱形重叠部分的图形面积为.若关于的函数图象如图2所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.当时,
D.当时,
∵在菱形与菱形中,
,且,
∴菱形与菱形全等,
∴,
∴,
∴,
∴点O与点E重合,如图所示,
设与相交于点M,
与相交于点N,连接,交于点H,
∵在菱形和菱形中,
,
,
又,
∴,,
∴,,
►突破二
解直角三角形与函数综合
【变式2】(2026·浙江·模拟预测)如图1,在菱形与菱形中,,且,点在射线上,点在直线上.菱形沿射线平移,设点与点的距离为,菱形与菱形重叠部分的图形面积为.若关于的函数图象如图2所示,则下列选项正确的是( )
A. B.
C.当时,
D.当时,
∵在菱形中,,,
∴,,
∴四边形是平行四边形,
∵,∴,
∵,∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∴,,,
∵,∴
∵在中,,
∴在中,
,
∴,
∴,
即,故选项C正确.
由图象可得,当时,,故选项D错误.
C
感谢聆听!
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