内容正文:
专题08 三角函数与解直角三角形及其应用(3大考点,42题)
3大考点概览
考点01求正弦、余弦、正切的值
考点02解直角三角形
考点03解直角三角形的应用
求正弦、余弦、正切的值
考点1
一、单选题
1.(2026·浙江金华·一模)如图,在由大小相同的小正方形组成的的网格中,其顶点均在该网格的格点上.若,则顶点C的位置可以在点( )处.
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设小正方形边长为,根据正切的定义,结合方格特点计算判断即可.
【详解】解:设小正方形边长为,
由图知,顶点C的位置在点处时,,
顶点C的位置在点处时,,
顶点C的位置在点处时,,
顶点C的位置在点处时,,
顶点C的位置可以在点处.
2.(2026·浙江丽水·一模)如图,在中,是斜边上的中线,已知,,则的值是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形的性质、锐角三角函数定义的应用,解此题的关键是求出的长.根据直角三角形斜边上中线性质求出,根据锐角三角函数的定义得出,代入求出即可.
【详解】解:∵在中,是斜边上的中线,,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
3.(2026·浙江台州·一模)如图,在中,∠C=90°,设∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,则( )
A.c=bsinB B.b=csinB C.a=btanB D.b=ctanB
【答案】B
【分析】根据三角函数的定义进行判断,即可解决问题.
【详解】∵中,,、、所对的边分别为a、b、c
∴,即,则A选项不成立,B选项成立
,即,则C、D选项均不成立
故选:B.
【点睛】本题考查了三角函数的定义,熟记定义是解题关键.
4.(2026·浙江温州·一模)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=12,E为AC边的中点,线段BE的垂直平分线交边BC于点D.设BD=x,tan∠ACB=y,则( )
A.x–y2=3 B.2x–y2=9 C.3x–y2=15 D.4x–y2=21
【答案】B
【分析】过A作AQ⊥BC于Q,过E作EM⊥BC于M,连接DE,根据线段垂直平分线求出DE=BD=x,根据等腰三角形求出BQ=CQ=6,求出CM=DM=3,解直角三角形求出EM=3y,AQ=6y,在Rt△DEM中,根据勾股定理即可得.
【详解】过A作AQ⊥BC于Q,过E作EM⊥BC于M,连接DE,
∵BE的垂直平分线交BC于D,BD=x,
∴BD=DE=x,
∵AB=AC,BC=12,tan∠ACB=y,
∴=y,BQ=CQ=6,
∴AQ=6y,
∵AQ⊥BC,EM⊥BC,
∴AQ∥EM,
∵E为AC中点,
∴CM=QM=CQ=3,
∴EM=3y,
∴DM=12-3-x=9-x,
在Rt△EDM中,由勾股定理得:x2=(3y)2+(9-x)2,
即2x-y2=9,
故选B.
二、填空题
5.(2026·浙江台州·一模)如图,在平行四边形中,过点作于点,连接.若,,则的值为______.
【答案】
【分析】过作于点,则,由四边形是平行四边形,得,,证明,所以,,然后代入即可求解.
【详解】解:如图,过作于点,则,
∵,
∴,
∴,
∵四边形是平行四边形,
∴,,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
6.(2026·浙江杭州·一模)如图,在菱形中,与交于点,,,则的值为___________.
【答案】
【分析】根据菱形的对角线互相垂直平分求出、的长,在中,根据正切的定义求解即可.
【详解】解:四边形是菱形,
、、,
,
,,
、,
在中,.
7.(2026·浙江丽水·一模)如图,在矩形中,点E在边上,与关于直线对称,点B的对称点F在边上,G为中点,连结分别与交于M,N两点,若,,则的长为________,的值为__________.
【答案】 2
【分析】由与关于直线对称,矩形证明再证明 可得 再求解 即可得的长; 先证明 可得: 设 则 再列方程,求解 即可得到答案.
【详解】解: 与关于直线对称,矩形
矩形
为的中点,
如图, 四边形都是矩形,
设 则
解得:
经检验:是原方程的根,但不合题意,舍去,
故答案为:
【点睛】本题考查的是矩形的性质,全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数的应用,分式方程的解法,掌握以上知识是解题的关键.
8.(2026·浙江嘉兴·一模)如图,已知在中,,,,则的值为___.
【答案】
【分析】先根据勾股定理得出,再求解即可.
【详解】∵在中,,,,
∴根据勾股定理,得,
∴根据余弦函数定义,得.
故答案为:.
【点睛】本题考查角的余弦,掌握余弦的定义是解题的关键.
三、解答题
9.(2025·浙江温州·一模)在中,,,是边上的中线,,是的高线.
(1)求的值.
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了解直角三角形,求余弦值,勾股定理等知识,解题的关键是掌握以上知识点.
(1)首先解直角三角形求出,然后勾股定理求出,然后根据余弦的定义求解即可;
(2)首先解直角三角形求出,进而求解即可.
【详解】(1)∵,,,
∴.
∵是边上的中线,
∴,.
在中,,
∴;
(2)∵是的高线,
∴在中,.
∴.
10.(2026·浙江金华·一模)某学习小组同学学习了九年级上册《4.2由平行线截得的比例线段》,提出了另一种通过构造矩形来等分线段的方法:
①以为边构造矩形,连结、交点为O;
②过O作于点,连结交于点;
③过作于点,连结交于点;
④过作于点,连结交于点;
……
则点、、即为线段的等分点;
(1)求证:;
(2)已知,
①求的正弦值;
②按上述方法继续画图得到点,若,则n的值为_____________.
【答案】(1)见解析
(2)①,②
【分析】(1)利用矩形性质证明,利用相似三角形性质推出,再证明,最后利用相似三角形性质分析求解,即可解题;
(2)①先证明,推出,类比(1)同理证得,设,则,结合勾股定理推出,记到的距离为,利用等面积法求出,再根据正弦定义求解,即可解题;
②类比(1)同理证得,利用矩形性质推出,根据得到,再整理求解,即可解题.
解题的关键是根据相似三角形的性质和判定推理得到与的数量关系.
【详解】(1)证明:四边形为矩形,,
,
,
,
,
,
,
同理可证,,
,
,
;
(2)解:①,,
,
,,
,
,
,
,
类比(1)同理可证,
,
设,则,
,
,,
记到的距离为,
则,
即,
解得,
;
②类比(1)同理证得,
四边形为矩形,,
,
,
,
,
,
解得.
11.(2026·浙江杭州·一模)如图,在中,连接,分别以点A,C为圆心,大于的相同长度为半径作弧,弧交于点M,N,连接分别交于点E、F、O,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若F为中点,,,求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)48
【分析】(1)根据线段垂直平分线的性质得到,,,,再证明,继而得到四边相等,即可求证;
(2)先求得,利用正弦函数的定义得到,再利用勾股定理求得,然后利用平行四边形的性质求解即可.
【详解】(1)证明:由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,
,,,.
四边形为平行四边形,
,
,,
,
,
,
四边形为菱形;
(2)解:∵F为中点,
∴,
∵四边形为菱形,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴设,则,
∵,
∴,
解得(负值已舍去),
∴,
∴的面积.
12.(2026·浙江舟山·一模)如图,在中,,点是边上的一点,过点作交延长线于点,连接,若,.
(1)求证:;
(2)求.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,勾股定理,解直角三角形,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由,则,然后通过“”证明,
()由,则,又,则,通过勾股定理,所以,由线段和差得出,然后通过即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
在和中,
,
∴,
(2)解:由()得,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
13(2026·浙江绍兴·一模)如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3.求AC的长和sinA的值.
【答案】AC=4,sinA=
【分析】根据勾股定理求出AC,根据正弦的定义计算,得到答案.
【详解】解:∵∠C=90°,AB=5,BC=3,
∴.
.
【点睛】本题考查的是勾股定理、锐角三角函数的定义,掌握正弦的定义是解题的关键.
解直角三角形
考点2
一、单选题
14.(2026·浙江杭州·一模)图1为实时通讯的视频机器人,图2为其侧面示意图.机器人上半身与底座垂直,为屏幕支撑架,且.已知,当时,则支撑架到的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】延长交于点H,,利用锐角三角函数求出的长,再根据可知D到的距离为,从而得出答案.
【详解】解:如图,延长交于点H,
由已知,
,
在中,、,
,
、,
支撑架到的距离为.
15.(2026·浙江金华·一模)已知某仓储中心有一个斜坡,B,C在同一水平地面上,,其横截面如图.现有一个侧面图为正方形的正方体货柜,其中米,该货柜沿斜坡向下时,若点D的最大高度限制(即点D离所在水平面的高度的最大值)为米,则的长度应不超过( )米.
A.6 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正方形的性质以及已知条件得到,再根据三角形内角和定理得到,根据余弦和正切的定义求出,然后根据线段的和差求出,再解直角三角形求出,最后求得即可.
【详解】解:正方形,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
16.(2026·浙江温州·一模)如图,已知内接于,,交于点D,过点D作,垂足为H.若.则的长度为( )
A. B.15 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了圆周角定理,等腰三角形的性质,勾股定理,解直角三角形的相关运算,设,运用圆周角定理得,利用勾股定理表示出,故,同理得,结合圆周角性质和三角函数建立方程求解,即可作答.
【详解】解:设,
,
,,
,
,
由图可知共线且在上,
为直径,
,
在中,,
在中,,
①
,
在和中,
,
即 ②
将②代入①得:,
解得,
即,
∵弧弧
作于,
,
在中,,
在中,
,
即
,
,
,
,
解得
.
17.(2026·浙江杭州·一模)勾股定理的证明方法丰富多样,其中我国古代数学家赵爽利用“弦图”的证明简明、直观,是世界公认最巧妙的方法.“赵爽弦图”已成为我国古代数学成就的一个重要标志,千百年来备受人们的喜爱.小亮在如图所示的“赵爽弦图”中,连接并延长,交于点N,交于点M.若点M是的中点,则与的面积比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】延长交于点,先求出,然后证明,再证明,则,最后证明,即可等量代换求解.
【详解】解:延长交于点,
由“赵爽弦图”可得,四边形为正方形,
∴,,,,,
∵点M是的中点,
∴
∴
∵,
∴,
∴,
∴
∴
∴
∴,
∴,
∴,
∵
∴,
∴
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
18.(2026·浙江杭州·一模)如图,正方形中,E为对角线上一点,连接,过点E作交的延长线于F,交于M,若,且,则线段的长为( )
A.2 B. C.1 D.
【答案】A
【分析】首先,添加辅助线,然后,证得四边形是矩形,四边形是正方形,再由,,,得,接着,证得,得,,最后,证得是的中位线,得,即.
【详解】解:如图,过点作于点,于点,于点,
∵四边形是正方形,E为对角线上一点,
∴,,
∵,,,
∴,,,即,
∴四边形是矩形,四边形是正方形,
∴,,
∵,,
∴,
∴,即,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
在和中,
,
∴,
∴,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴是的中位线,
∴,
∴.
【点睛】添加辅助线证得四边形是矩形,四边形是正方形,由,得到,再证得,得,是解决问题的关键.
19.(2026·浙江·一模)如图1,在中,D是边的中点.点E在斜边上,从点A出发,运动到点C时停止,设为,为.如图2,关于的函数图象与轴交于点,且经过和最高点两点.下列选项正确的是( )
A. B. C. D.y的最小值为64
【答案】B
【分析】本题考查了动点问题、勾股定理、二次函数、解直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
结合图象可求出的长,过点作交于点,由图2知,点为最高点,当点和点重合时,最大,根据三角函数和勾股定理可求出和,进而判断选项B和选项C;用的值可判断选项A;当,即点和点重合时,有最小值,进而判断选项D.
【详解】解:由图2可知,当时,,即,
∴,
∵D是边的中点,
∴;
∵,
即,,,
此时,,
如图,过点作交于点,则有为等腰三角形,
∴,;
由图2知,点为最高点,
∵当点和点重合时,最大,
∴,,
∴,
∴,
整理得,
解得或(负值舍去),故选项C错误;
∴,,
∴,,故选项B正确;
∴,故选项A错误;
由上图可知,当,即点和点重合时,有最小值,即最小,
此时,
∴,
∴的最小值为,故选项D错误.
故选:B .
20.(2026·浙江宁波·一模)如图,中,,,垂足为点D,,,则的长为( ).
A.7 B.8 C.9 D.12
【答案】C
【分析】本题考查解直角三角形,根据同角的余角相等,得到,进而得到,进而得到,进行求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
在中,,
∵,
∴;
故选C.
二、填空题
21.(2026·浙江杭州·一模)如图,为半圆的直径,弦,点在上,连接,.若,,则的值为___________.
【答案】
【分析】过点P作于点 H,连接,过点作于点,设半圆 O 的半径为 R,则圆心 O 到弦 CD 的距离为 h,易证明四边形是矩形,进而得到,由垂径定理得到、,根据勾股定理得到的长,在中,,在中,,进而得到关于的等式,利用、求解即可.
【详解】解:过点P作于点 H,连接,过点作于点,设半圆 O 的半径为 R,则圆心 O 到弦 CD 的距离为 h,
、,
,
四边形是矩形,
,,,
是半径的一部分,
,
在中,由勾股定理得:,
,
在中,,
,
在中,,
在中,,
,
即,
解得,
,
,
,
、,
.
22.(2026·浙江舟山·一模)如图,标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形,相邻图形之间互不重叠也无缝隙,①和②分别是等腰和等腰,③和④分别是和,⑤是正方形,直角顶点E,F,G,H分别在边上.
(1)若,,则的长是_________ .
(2)若,则的值是_______.
【答案】 3
【分析】(1)首先得到,然后结合求出,进而求解即可;
(2)由已知条件可以证明,从而得到,设,,,用x和k的式子表示出,再利用列方程,解出x,从而求出的值.
【详解】解:(1)∵和都是等腰直角三角形,
∴,
∵,
∴,
∴
∴;
(2)设,
∵,
∴可设,,
∵四边形是正方形,
∴,
∵和都是等腰直角三角形,
∴,,,
∴,
,
∵四边形对角互补,
∴,
∴,
∵四边形是正方形,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
整理得:,
解得,(舍去),
∴.
23.(2026·浙江宁波·一模)如图,点E在菱形的边上,将沿折叠,使点D的对应点F恰好落在边上.若,则的值是________.
【答案】
【分析】由菱形的性质可得,,, 由折叠的性质可得,,,从而得出,结合等边对等角得出,作,交的延长线于,在的延长线上取一点,使得,连接,则垂直平分,即可得出,证明,得出,由题意可得,设,则,,求出,即可得出结果.
【详解】解:∵四边形为菱形,
∴,,,
由折叠的性质可得:,,,
∴,
∴,
∴,
∴如图,作,交的延长线于,在的延长线上取一点,使得,连接,
,
则垂直平分,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
设,则,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了折叠的性质、菱形的性质、相似三角形的判定与性质、解直角三角形、勾股定理等知识点,熟练掌握以上知识点并灵活运用,添加适当的辅助线是解此题的关键.
24.(2026·浙江杭州·一模)如图,在中,的平分线交边于点D,边上的高与交于点F,已知,,,则的长为________.
【答案】
【分析】首先根据高的定义得到,结合证明是等腰直角三角形,从而求出的长;然后在中,利用求出的长;最后根据角平分线定义得到,在中利用三角函数求出的长.
【详解】解:∵是高,
∴.
∵,
∴是等腰直角三角形,
∴.
∵在中,,
∴,
∵平分,
∴,
∴在中,.
25.(2026·浙江金华·一模)如图,某活动小组利用无人机航拍校园,已知无人机的飞行速度为,从A处沿水平方向飞行至B处需,同时在地面C处分别测得A处的仰角为,B处的仰角为.则这架无人机的飞行高度大约是_______(,结果保留整数)
【答案】20
【分析】过点作于点,过点作水平线的垂线,垂足为点,先解直角三角形求出的长,从而可得,再根据直角三角形的性质求出的长即可得.
【详解】解:如图,过点作于点,过点作水平线的垂线,垂足为点,
由题意得:,,
,
在中,,,
在中,,
,
在中,,
即这架无人机的飞行高度大约是,
故答案为:20.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,通过作辅助线,构造直角三角形是解题关键.
三、解答题
26.(2026·浙江嘉兴·一模)综合与实践:
【生活情境】如图1,要将一块形状为平行四边形的木板余料分割成相同的两部分,拼接成一块矩形木板,需要找到合适的分割线.
【数学问题】如图2,已知,,,.作一条直线,使直线,且将分成周长相等的两部分.
【实践操作】如图3,小嘉的作法:①连接,交于点;②以为直径作半圆交边于点;③连接,作的角平分线交半圆于点;④作直线分别交边,于点,,直线就是所求作的直线.
【解决问题】
(1)求的面积.(参考数据:,)
(2)根据小嘉的作图过程,说明直线且将分成周长相等的两部分的理由.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)圆周角定理得到,解直角三角形,求出的长,再根据平行四边形的性质进行求解即可;
(2)连接,根据角平分线的定义和圆周角定理以及弧,弦,角之间的关系,推出,进而得到,证明,得到,进而得到,根据周长公式即可得出结论.
【详解】(1)解:∵以为直径作圆交于点,
∴.
∵,,
∴.
∵,
∴的面积.
(2)证明:连接,则,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∴,即.
∵四边形是平行四边形,
∴,,,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
∴且将分成周长相等的两部分.
27.(2026·浙江温州·一模)已知菱形的面积为,.
(1)如图1,求菱形的边长.
(2)如图2,若点E是射线上的一点(不与端点A,D重合),连接,.点A关于的对称点为点,交射线于点F.
①当点落在线段上时,求的长.
②的最大值为______.
【答案】(1)10
(2)①21;②
【分析】(1)过点作于点,根据设,则,,利用菱形的面积列方程求解即可;
(2)①根据菱形和等腰三角形的性质易得到,过点作于点,则,根据求出,从而求出的长,进而求出的长,证明,求出的长,再根据线段的和差关系进行求解即可;②作,交于点,证明,得到,进而得到,,得到当最小时,的值最大,作交的延长线于点,在射线上取一点,使,连接,证明,得到,进而得到点在以为直径的圆上运动,取的中点,连接,得到,进而得到当三点共线时,的值最小,求出的最小值即可.
【详解】(1)解:如图1,过点作于点,
,
设,则,,
菱形的面积为,
,
解得或(舍去),
菱形的边长为;
(2)解:①点关于的对称点落在线段上,
,,
四边形为菱形,
,,
,
,
,
如图2,过点作于点,则,
由(1)知,,,
,
;
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴;
②作,交于点,
∵,
∴,
∴,
∴,
即:,
∴当最小时,的值最大,
作交的延长线于点,在射线上取一点,使,连接,
由(1)可知:,
∴,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴点在以为直径的圆上运动,
取的中点,连接,则,,
∴当三点共线时,的值最小,
在中,由勾股定理,得,
∴的最小值为,
∴的最大值为.
28.(2026·浙江舟山·一模)如图,是的外接圆,点位于外一点,连接,,.交于点,连接.已知.
(1)如图,求证:.
(2)如图,经过圆心,,.
① 求的值; ② 若,求的半径.
【答案】(1)见解析
(2)①;②
【分析】(1)利用等腰三角形的性质和圆周角定理解答即可;
(2)①连接,,利用全等三角形的判定与性质得到,利用圆的有关性质,等腰三角形的性质和平行线的性质得到,利用相似三角形的判定与性质得到,,直角三角形的边角关系定理解答即可得出结论;
②连接,,的延长线交于点,设的半径,则,利用(2)①的结论得到,利用三角形的中位线定理得到,再利用勾股定理列出关于的方程解答即可得出结论.
【详解】(1)证明:,
.
,
;
(2)解:①连接,,如图,
在和中,
,
,
,
,,
,,
,
,,
,,
,
,
,
,
∴,
,
,
,
∵,
,
为圆的直径,
,
.
,
;
②连接,,延长交于点,如图,
设的半径为,则,
由(2)①知:,
,
由(2)①知:,
,
,,
,
为的中位线,
,
,
,,
,
解得,
,
.
答:的半径为.
29.(2026·浙江衢州·一模)如图,在中,,,,点在边上,,求长.(参考数据:,,).
【答案】.
【分析】先证明是等腰直角三角形,求得,再在中,利用正切函数的定义求解即可.
【详解】解:∵,,,
∴是等腰直角三角形,
∴,
在中,,,
∴,
∴.
解直角三角形的应用
考点3
一、填空题
30.(2026·浙江温州·一模)如图,两幢楼间距为40米,某时太阳光线与水平线的夹角为,光线经过一号楼楼顶A照射在二号楼的一楼窗台上(窗台高1米),则一号楼的高度为__________米.(参考数据:,,)
【答案】31
【详解】解:如图,过点C作于点,则,,,
∴,
∴(米).
31.(2026·浙江湖州·一模)如图是某商场扶梯的示意图,扶梯所在的直线与水平方向的夹角为.已知.若小明从扶梯底端处乘扶梯,以的速度用时到达扶梯顶端处,则小明上升的垂直高度为__________.
【答案】
【分析】根据题意得,由,设,,利用勾股定理列式计算即可求解.
【详解】解:根据题意得,
∵,,
∴,
设,,
由勾股定理得即,
解得或(舍去),
∴小明上升的垂直高度为.
32.(2026·浙江·一模)如图,热气球探测器显示,从热气球A处测得一栋楼顶部C处的仰角是,测得这栋楼的底部B处的俯角是,热气球与这栋楼的水平距离是36米;那么这栋楼的高度是______米(精确到0.01米).(参考数据:,,,)
【答案】89.28
【分析】本题考查解直角三角形的应用,作,分别解和,求出的长,再根据线段的和差关系进行求解即可.
【详解】解:作,由题意,米,
在中,米,
在中,米,
∴;
故这栋楼的高度是89.28米;
故答案为:89.28.
33.(2026·浙江温州·一模)如图,长尾夹的侧面是,当与张开到互相平行时,达到最大夹纸厚度,已知,,则这个长尾夹最大夹纸厚度为______(结果精确到)【参考数据:,,】
【答案】10
【分析】由题意可知,这个长尾夹最大夹纸厚度即为的长,作于点,则,只要求出的长就可求出的长,由得,则,其中,,所以可求出的长.
【详解】解:当与张开到互相平行时,达到最大夹纸厚度,
这个长尾夹最大夹纸厚度即为的长,
如图,作于点,
,,
,
,
,
,
,
这个长尾夹最大夹纸厚度为10,
故答案为:10.
【点睛】此题重点考查等腰三角形的性质、锐角三角函数、解直角三角形等知识与方法,正确地作出所需要的辅助线是解题的关键.
二、解答题
34.(2026·浙江舟山·一模)一酒精消毒瓶如图1,为喷嘴,为按压柄,为伸缩连杆,和为导管,其示意图如图2,.当按压柄按压到底时,转动到,此时(如图3).
(1)求点D转动到点的路径长;
(2)求点D到直线EF的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:
)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题目中的条件,首先由,求出,再继续求出,点D转动到点的路径长,是以为半径,B为圆心的圆的周长的一部分,根据占的比例来求出路径;
(2)求点D到直线的距离,实际上是过点D作的垂线交于某点,连接两点所确定的距离即为所求,但这样做不好求解,于是把距离拆成两个部分,放在两个直角三角形中,分别利用直角三角形中锐角三角函数知识求出每段的距离,再求和即为所求.
【详解】(1)解:如图,
∵,
∴.
∵,
∴.
又∵,
∴点D转动到点的路径长为().
(2)解:如图,
过点D作于点G,过点E作于点H.
在中,,
∴.
在中,,
∴.
∴.
又∵,
∴点D到直线的距离约为.
35.(2026·浙江衢州·一模)如图是衢州石门山顶气象雷达站,某校数学兴趣小组开展综合实践活动,测量气象雷达站的高度.兴趣小组在海拔的A处,测得气象雷达站顶端B的仰角为,气象雷达站底端C的仰角为,已知气象雷达站顶端B点的海拔约为,求气象雷达站的高度.(参考数据:,,).
【答案】
【分析】根据题意得,由得,再通过解可求出,进而可求出的高度.
【详解】解:根据题意得:,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
36.(2026·浙江舟山·一模)如图,某景区内两条互相垂直的道路,交于点,景点,在道路上,景点在道路上.为了进一步提升景区品质,景区管委会在道路上又开发了风景优美的景点.经测得景点位于景点的北偏东方向上,位于景点的北偏东方向上,景点位于景点的南偏西方向上.已知.
(1)求的度数;
(2)求景点与景点之间的距离.(结果保留根号)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据平行线的性质可得出,的度数,再根据即可求解;
(2)通过计算的度数,得到,由等角对等边可得,在中,解直角三角形求出,,从而求出,再根据,,求出,即可求解.
【详解】(1)解:如图,由题意可得,,,,.
,,
;
(2)解:,
.
由(1)得,
.
.
在中,,,
,
,
.
,,
,
.
景点与景点之间的距离为.
37.(2026·浙江舟山·一模)某种水龙头关闭时如图1所示,将其简画成图2,三点共线,是水管,台面是开关,可整体绕点上下旋转,且,连接.
(1)求的长度(结果保留整数):
(2)如图3,当开关开到最大时,旋转到的位置上,旋转角,求此时点到台面的距离(结果保留整数).(参考数据:,,,取)
【答案】(1)的长度约为
(2)点到台面的距离约为
【分析】(1)在中,利用余弦的定义求解即可;
(2)过点作,垂足为,交于点,在中,利用正弦的定义求的长度,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,在中,,,
,
∴.
∴的长度约为;
(2)解:如图,过点作,垂足为,交于点,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
在中,,
∴,
∵,
∴,
∴.
∴点到台面的距离约为.
38.(2026·浙江杭州·一模)数学综合实践活动中,两个兴趣小组要合作测量楼房高度.如图,第一小组用无人机在离地面40米高的点D处,测得地面上一点A的俯角为45度,测得楼顶C处的俯角为30度(点A,B,C,D都在同一平面内,无人机在点A和楼房之间的点D处测量);第二小组人工测量得到点A和大楼之间的水平距离米.请根据提供的数据,求出楼房高度.(结果精确到1米,参考数据:).
【答案】
【分析】本题考查了解直角三角形的实际应用,正确理解题意,构造直角三角形是解题的关键.
过点作于点,过点作于点,可得四边形为矩形,在中,,则,解,可得,再由即可求解.
【详解】解:过点作于点,过点作于点, 由题意得,,
∴,,
∵,,
∴,
∴四边形为矩形,
∴,
∵在中,,
∴,
∴,
∵在中,,
∴,
答:楼房高度约为.
39.(2026·浙江台州·一模)某校组织学生进行综合实践活动——测量太阳能路灯电池板的宽度.如图,太阳能电池板宽为,点O是的中点,是灯杆.地面上三点D,E与C在一条直线上,.该校学生在D处测得电池板边缘点B的仰角为,在E处测得电池板边缘点B的仰角为.此时点A、B与E在一条直线上.
(1)求观测点E与电池板边缘点B之间的距离;
(2)求太阳能电池板宽的长度.(结果精确到.参考数据:,,,)
【答案】(1)观测点E与电池板边缘点B之间的距离为
(2)太阳能电池板宽的长度约为
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,解题的关键是添加辅助线构造直角三角形:
(1)过点作,设,分别解,求出的长,根据的长,列出方程求出的值,进而求出的长;
(2)过点作,易得:,进而求出的长,根据点O是的中点,求出的长即可.
【详解】(1)解:过点作,设,由题意,得:,
在中,,
在中,,
∵,
∴,
∴;
答:观测点E与电池板边缘点B之间的距离为;
(2)过点作,则:四边形为矩形,
∴,
∴,
∴为等腰直角三角形,
∴,
由(1)可知:,
∴,
∴
点为的中点,
,
答:太阳能电池板宽的长度约为.
40.(2026·浙江·一模)综合与实践
【活动主题】支持乡村振兴,班级同学在老师的带领下前往某养鱼场开展综合实践活动.
【项目背景】其中一个项目是测算养鱼场长度(如图所示).
【工具准备】皮尺、测角仪、计算器等.
【测量过程】在点测得,,,,在点测得.
【数据信息】用计算器算得如下参考数据:,,,,,.
【完成任务】请你根据以上数据信息,求养鱼场长度.
【答案】
【分析】本题主要考查了解直角三角形,解决本题的关键是作辅助线构造直角三角形,利用锐角三角函数找边和角的关系.作于,于,则四边形为矩形,构造矩形和直角三角形,根据锐角三角函数可得,,从而可知,在中,根据,可得:,所以可得养鱼场长度约为.
【详解】解:如下图所示,
作于,于,则四边形为矩形,
,
在中,,,
,,,
,,
,,
在中,,,
,
,
,
即养鱼场长度约为.
41.(2026·浙江宁波·一模)如图,某型号订书机的主要部件托板与手柄的长度相等,均为,其中托板分为弹簧,长为的推动器和书钉三段,连杆的一端通过销子与手柄相连,另一端可在段滑动,当托板与手柄的夹角张开到一定大小时,连杆勾住推动器的一端并随着的增大拉动推动器向销子方向移动.现测得销子,之间的距离为,连杆与推动器的长度之和等于销子到手柄端点的距离.
(1)如图①,当连杆勾住点时,若,求此时书钉的长度(结果精确到,参考数据:,);
(2)如图②,已知一条新书钉的长度为,当装好一条新书钉且连杆勾住点时,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查解直角三角形的实际应用,添加辅助线构造直角三角形,是解题的关键:
(1)勾股定理求出的长,再利用线段的和差关系求出的长即可;
(2)过点作,设,求出的长,利用双勾股定理,列出方程求出的长,再利用余弦的定义,求解即可.
【详解】(1)解:由题意,得:,
∴,
∵,
∴,
∴;
答:此时书钉的长度为;
(2)过点作,
由题意,得:,
设,则:,
在中,,
在中,,
∴,
∴,解得:,
∴,
∴.
42.(2026·浙江舟山·一模)宿迁市政府为了方便市民绿色出行,推出了共享单车服务.图①是某品牌共享单车放在水平地面上的实物图,图②是其示意图,其中、都与地面l平行,车轮半径为,,,坐垫与点的距离为.
(1)求坐垫到地面的距离;
(2)根据经验,当坐垫到的距离调整为人体腿长的0.8时,坐骑比较舒适.小明的腿长约为,现将坐垫调整至坐骑舒适高度位置,求的长.
(结果精确到,参考数据:,,)
【答案】(1)99.5(2)3.9
【分析】(1)作于点,由可得答案;
(2)作于点,先根据求得的长度,再根据可得答案
【详解】(1)如图1,过点E作于点,
由题意知、,
∴,
则单车车座到地面的高度为;
(2)如图2所示,过点作于点,
由题意知,
则,
∴.
【点睛】本题考查解直角三角形的应用,解题的关键是明确题意,利用锐角三角函数进行解答.
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专题08 三角函数与解直角三角形及其应用(3大考点,42题)
3大考点概览
考点01求正弦、余弦、正切的值
考点02解直角三角形
考点03解直角三角形的应用
求正弦、余弦、正切的值
考点1
一、单选题
1.(2026·浙江金华·一模)如图,在由大小相同的小正方形组成的的网格中,其顶点均在该网格的格点上.若,则顶点C的位置可以在点( )处.
A. B. C. D.
2.(2026·浙江丽水·一模)如图,在中,是斜边上的中线,已知,,则的值是( ).
A. B. C. D.
3.(2026·浙江台州·一模)如图,在中,∠C=90°,设∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,则( )
A.c=bsinB B.b=csinB C.a=btanB D.b=ctanB
4.(2026·浙江温州·一模)如图,在△ABC中,AB=AC,BC=12,E为AC边的中点,线段BE的垂直平分线交边BC于点D.设BD=x,tan∠ACB=y,则( )
A.x–y2=3 B.2x–y2=9 C.3x–y2=15 D.4x–y2=21
二、填空题
5.(2026·浙江台州·一模)如图,在平行四边形中,过点作于点,连接.若,,则的值为______.
6.(2026·浙江杭州·一模)如图,在菱形中,与交于点,,,则的值为___________.
7.(2026·浙江丽水·一模)如图,在矩形中,点E在边上,与关于直线对称,点B的对称点F在边上,G为中点,连结分别与交于M,N两点,若,,则的长为________,的值为__________.
8.(2026·浙江嘉兴·一模)如图,已知在中,,,,则的值为___.
三、解答题
9.(2025·浙江温州·一模)在中,,,是边上的中线,,是的高线.
(1)求的值.
(2)求的长.
10.(2026·浙江金华·一模)某学习小组同学学习了九年级上册《4.2由平行线截得的比例线段》,提出了另一种通过构造矩形来等分线段的方法:
①以为边构造矩形,连结、交点为O;
②过O作于点,连结交于点;
③过作于点,连结交于点;
④过作于点,连结交于点;
……
则点、、即为线段的等分点;
(1)求证:;
(2)已知,
①求的正弦值;
②按上述方法继续画图得到点,若,则n的值为_____________.
11.(2026·浙江杭州·一模)如图,在中,连接,分别以点A,C为圆心,大于的相同长度为半径作弧,弧交于点M,N,连接分别交于点E、F、O,连接,.
(1)求证:四边形是菱形;
(2)若F为中点,,,求的面积.
12.(2026·浙江舟山·一模)如图,在中,,点是边上的一点,过点作交延长线于点,连接,若,.
(1)求证:;
(2)求.
13(2026·浙江绍兴·一模)如图,已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3.求AC的长和sinA的值.
解直角三角形
考点2
一、单选题
14.(2026·浙江杭州·一模)图1为实时通讯的视频机器人,图2为其侧面示意图.机器人上半身与底座垂直,为屏幕支撑架,且.已知,当时,则支撑架到的距离为( )
A. B. C. D.
15.(2026·浙江金华·一模)已知某仓储中心有一个斜坡,B,C在同一水平地面上,,其横截面如图.现有一个侧面图为正方形的正方体货柜,其中米,该货柜沿斜坡向下时,若点D的最大高度限制(即点D离所在水平面的高度的最大值)为米,则的长度应不超过( )米.
A.6 B. C. D.
16.(2026·浙江温州·一模)如图,已知内接于,,交于点D,过点D作,垂足为H.若.则的长度为( )
A. B.15 C. D.
17.(2026·浙江杭州·一模)勾股定理的证明方法丰富多样,其中我国古代数学家赵爽利用“弦图”的证明简明、直观,是世界公认最巧妙的方法.“赵爽弦图”已成为我国古代数学成就的一个重要标志,千百年来备受人们的喜爱.小亮在如图所示的“赵爽弦图”中,连接并延长,交于点N,交于点M.若点M是的中点,则与的面积比为( )
A. B. C. D.
18.(2026·浙江杭州·一模)如图,正方形中,E为对角线上一点,连接,过点E作交的延长线于F,交于M,若,且,则线段的长为( )
A.2 B. C.1 D.
19.(2026·浙江·一模)如图1,在中,D是边的中点.点E在斜边上,从点A出发,运动到点C时停止,设为,为.如图2,关于的函数图象与轴交于点,且经过和最高点两点.下列选项正确的是( )
A. B. C. D.y的最小值为64
20.(2026·浙江宁波·一模)如图,中,,,垂足为点D,,,则的长为( ).
A.7 B.8 C.9 D.12
二、填空题
21.(2026·浙江杭州·一模)如图,为半圆的直径,弦,点在上,连接,.若,,则的值为___________.
22.(2026·浙江舟山·一模)如图,标号为①,②,③,④的四个直角三角形和标号为⑤的正方形恰好拼成对角互补的四边形,相邻图形之间互不重叠也无缝隙,①和②分别是等腰和等腰,③和④分别是和,⑤是正方形,直角顶点E,F,G,H分别在边上.
(1)若,,则的长是_________ .
(2)若,则的值是_______.
23.(2026·浙江宁波·一模)如图,点E在菱形的边上,将沿折叠,使点D的对应点F恰好落在边上.若,则的值是________.
24.(2026·浙江杭州·一模)如图,在中,的平分线交边于点D,边上的高与交于点F,已知,,,则的长为________.
25.(2026·浙江金华·一模)如图,某活动小组利用无人机航拍校园,已知无人机的飞行速度为,从A处沿水平方向飞行至B处需,同时在地面C处分别测得A处的仰角为,B处的仰角为.则这架无人机的飞行高度大约是_______(,结果保留整数)
三、解答题
26.(2026·浙江嘉兴·一模)综合与实践:
【生活情境】如图1,要将一块形状为平行四边形的木板余料分割成相同的两部分,拼接成一块矩形木板,需要找到合适的分割线.
【数学问题】如图2,已知,,,.作一条直线,使直线,且将分成周长相等的两部分.
【实践操作】如图3,小嘉的作法:①连接,交于点;②以为直径作半圆交边于点;③连接,作的角平分线交半圆于点;④作直线分别交边,于点,,直线就是所求作的直线.
【解决问题】
(1)求的面积.(参考数据:,)
(2)根据小嘉的作图过程,说明直线且将分成周长相等的两部分的理由.
27.(2026·浙江温州·一模)已知菱形的面积为,.
(1)如图1,求菱形的边长.
(2)如图2,若点E是射线上的一点(不与端点A,D重合),连接,.点A关于的对称点为点,交射线于点F.
①当点落在线段上时,求的长.
②的最大值为______.
28.(2026·浙江舟山·一模)如图,是的外接圆,点位于外一点,连接,,.交于点,连接.已知.
(1)如图,求证:.
(2)如图,经过圆心,,.
① 求的值; ② 若,求的半径.
29.(2026·浙江衢州·一模)如图,在中,,,,点在边上,,求长.(参考数据:,,).
解直角三角形的应用
考点3
一、填空题
30.(2026·浙江温州·一模)如图,两幢楼间距为40米,某时太阳光线与水平线的夹角为,光线经过一号楼楼顶A照射在二号楼的一楼窗台上(窗台高1米),则一号楼的高度为__________米.(参考数据:,,)
31.(2026·浙江湖州·一模)如图是某商场扶梯的示意图,扶梯所在的直线与水平方向的夹角为.已知.若小明从扶梯底端处乘扶梯,以的速度用时到达扶梯顶端处,则小明上升的垂直高度为__________.
32.(2026·浙江·一模)如图,热气球探测器显示,从热气球A处测得一栋楼顶部C处的仰角是,测得这栋楼的底部B处的俯角是,热气球与这栋楼的水平距离是36米;那么这栋楼的高度是______米(精确到0.01米).(参考数据:,,,)
33.(2026·浙江温州·一模)如图,长尾夹的侧面是,当与张开到互相平行时,达到最大夹纸厚度,已知,,则这个长尾夹最大夹纸厚度为______(结果精确到)【参考数据:,,】
二、解答题
34.(2026·浙江舟山·一模)一酒精消毒瓶如图1,为喷嘴,为按压柄,为伸缩连杆,和为导管,其示意图如图2,.当按压柄按压到底时,转动到,此时(如图3).
(1)求点D转动到点的路径长;
(2)求点D到直线EF的距离(结果精确到0.1cm).
(参考数据:
)
35.(2026·浙江衢州·一模)如图是衢州石门山顶气象雷达站,某校数学兴趣小组开展综合实践活动,测量气象雷达站的高度.兴趣小组在海拔的A处,测得气象雷达站顶端B的仰角为,气象雷达站底端C的仰角为,已知气象雷达站顶端B点的海拔约为,求气象雷达站的高度.(参考数据:,,).
36.(2026·浙江舟山·一模)如图,某景区内两条互相垂直的道路,交于点,景点,在道路上,景点在道路上.为了进一步提升景区品质,景区管委会在道路上又开发了风景优美的景点.经测得景点位于景点的北偏东方向上,位于景点的北偏东方向上,景点位于景点的南偏西方向上.已知.
(1)求的度数;
(2)求景点与景点之间的距离.(结果保留根号)
37.(2026·浙江舟山·一模)某种水龙头关闭时如图1所示,将其简画成图2,三点共线,是水管,台面是开关,可整体绕点上下旋转,且,连接.
(1)求的长度(结果保留整数):
(2)如图3,当开关开到最大时,旋转到的位置上,旋转角,求此时点到台面的距离(结果保留整数).(参考数据:,,,取)
38.(2026·浙江杭州·一模)数学综合实践活动中,两个兴趣小组要合作测量楼房高度.如图,第一小组用无人机在离地面40米高的点D处,测得地面上一点A的俯角为45度,测得楼顶C处的俯角为30度(点A,B,C,D都在同一平面内,无人机在点A和楼房之间的点D处测量);第二小组人工测量得到点A和大楼之间的水平距离米.请根据提供的数据,求出楼房高度.(结果精确到1米,参考数据:).
39.(2026·浙江台州·一模)某校组织学生进行综合实践活动——测量太阳能路灯电池板的宽度.如图,太阳能电池板宽为,点O是的中点,是灯杆.地面上三点D,E与C在一条直线上,.该校学生在D处测得电池板边缘点B的仰角为,在E处测得电池板边缘点B的仰角为.此时点A、B与E在一条直线上.
(1)求观测点E与电池板边缘点B之间的距离;
(2)求太阳能电池板宽的长度.(结果精确到.参考数据:,,,)
40.(2026·浙江·一模)综合与实践
【活动主题】支持乡村振兴,班级同学在老师的带领下前往某养鱼场开展综合实践活动.
【项目背景】其中一个项目是测算养鱼场长度(如图所示).
【工具准备】皮尺、测角仪、计算器等.
【测量过程】在点测得,,,,在点测得.
【数据信息】用计算器算得如下参考数据:,,,,,.
【完成任务】请你根据以上数据信息,求养鱼场长度.
41.(2026·浙江宁波·一模)如图,某型号订书机的主要部件托板与手柄的长度相等,均为,其中托板分为弹簧,长为的推动器和书钉三段,连杆的一端通过销子与手柄相连,另一端可在段滑动,当托板与手柄的夹角张开到一定大小时,连杆勾住推动器的一端并随着的增大拉动推动器向销子方向移动.现测得销子,之间的距离为,连杆与推动器的长度之和等于销子到手柄端点的距离.
(1)如图①,当连杆勾住点时,若,求此时书钉的长度(结果精确到,参考数据:,);
(2)如图②,已知一条新书钉的长度为,当装好一条新书钉且连杆勾住点时,求.
42.(2026·浙江舟山·一模)宿迁市政府为了方便市民绿色出行,推出了共享单车服务.图①是某品牌共享单车放在水平地面上的实物图,图②是其示意图,其中、都与地面l平行,车轮半径为,,,坐垫与点的距离为.
(1)求坐垫到地面的距离;
(2)根据经验,当坐垫到的距离调整为人体腿长的0.8时,坐骑比较舒适.小明的腿长约为,现将坐垫调整至坐骑舒适高度位置,求的长.
(结果精确到,参考数据:,,)
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