2026年中考数学二轮复习:锐角三角函数
2026-05-24
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 锐角三角函数 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.34 MB |
| 发布时间 | 2026-05-24 |
| 更新时间 | 2026-05-24 |
| 作者 | 阳光尖子生教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58017237.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以生活实践与几何综合为载体,构建"概念-推理-应用"三阶训练体系,强化三角函数工具性与模型思想。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|5题|定义转化、特殊角应用|从三角函数定义到直角三角形边角关系|
|几何综合|7题|辅助线构造、方程思想|结合圆、等腰三角形等图形性质综合推理|
|实际应用|8题|模型抽象、数据处理|将仰角俯角/坡度等实际问题转化为解直角三角形|
内容正文:
2026年中考数学二轮复习:锐角三角函数
一.选择题(共10小题)
1.“不倒翁”是生活中极具趣味性的儿童玩具,也因独特的造型被制作成各种精美的摆件.它的核心设计原理是降低重心.如图是小静在劳动课上制作的简易版不倒翁(上半部分为圆锥,下半部分为球的一部分,底部居中放置一正方体重物,并固定)及其主视图(主视图为轴对称图形).已知PA,PB分别与所在圆相切于点A,B,点N是该圆与地面水平线的切点,圆的半径是5cm,∠P=60°,正方形CDEF边长为2cm.所有正确结论的序号是( )
①无论不倒翁如何摇晃∠ANB的度数始终不变且为60°;
②;
③点P到CF的距离为;
④不倒翁上面的圆锥形纸筒(粘贴忽略不计)的展开图是圆心角为180°的扇形.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
2.如图,在△ABC中,AB=AC=2,BC=3,点D在BC的延长线上,∠ABC和∠ACD的平分线交于点E,连接AE,则sin∠CAE的值是( )
A. B. C. D.
3.如图,在Rt△ABC中,AD是斜边BC上的中线,以A为圆心,AD长为半径作弧,与线段CD交于点E.若△ABD和△AEC的面积之比为3:1,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
4.如图为路桥区域局部示意图(各地点用点表示),中央山公园位于汽车南站的北偏东45°方向的4个单位长度处.若以汽车南站为原点建立平面直角坐标系,则中央山公园所在位置的坐标为( )
A.(2,2) B.
C. D.
5.如图,在5×5正方形网格图中,AB与CD相交于点M,则sin∠AMD=( )
A. B. C. D.
6.九宫格起源于河图洛书,被认为是中华文明的起源,宇宙的魔方,它是由9个正方形组成的图案,如图,点A、B、C在正方形网格的格点上,则sin∠BAC 的值为( )
A. B. C. D.
7.如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道CD与地面AB平行,扶梯AD的坡比为1:1,滑梯BC的坡比为1:2,若扶梯AD长为4米,则滑梯CB的长为( )米.
A. B. C. D.
8.在△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,且∠B和∠C均为锐角,若c•cosB=b•cosC,则△ABC是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
9.我国纸伞的制作工艺十分巧妙.如图1,伞完全撑开时,两条伞骨所成的角∠BAC=130°,伞圈D在伞柄AP上,AE=AF=DE=DF=30cm;如图2,伞完全收拢时,伞圈D滑动到D′的位置,在伞完全撑开到完全收拢的过程中,伞圈移动的长度DD′可表示为( )
A.60﹣30sin65° B.60﹣30cos65°
C.60﹣60sin65° D.60﹣60cos65°
10.对于题目:“如图,∠AOB=α(0°<α<90°),OA上存在两点M,N,OM=MN=2,P为OB上一点,当△MNP为等腰直角三角形时,求tanα的值.”对于其答案,甲答:tanα=1.乙答:tanα=2.丙答:或.则正确的是( )
A.只有甲答案对
B.甲、乙答案合在一起才完整
C.甲、丙答案合在一起才完整
D.三人答案合在一起才完整
二.填空题(共5小题)
11.四边形不具有稳定性,工程上可利用这一性质解决问题.如图是某篮球架的侧面示意图,BE,CD,GF为长度固定的支架,支架在A,D,G处与立柱AH连接(AH垂直于MN,垂足为H),在B,C处与篮板连接(BC所在直线垂直于MN),EF是可以调节长度的伸缩臂(旋转点F处的螺栓改变EF的长度,使得支架BE绕点A旋转,从而改变四边形ABCD的形状,以此调节篮板的高度).已知AD=BC,DH=208cm,测得∠GAE=60°时,点C离地面的高度为288cm.调节伸缩臂EF,将∠GAE由60°调节为54°,则点C离地面的高度升高了约 cm.(结果保留整数,参考数据:sin54°≈0.8,cos54°≈0.6)
12.如图,△ABC是边长为12的等边三角形,以AB为边在AB上方作△ADB,使得,,连接CD,交AB于点E,则BE的长为 .
13.如图,在△ABC中,AC=BC,CD⊥AB于点D,∠BAF=2∠ACD,边AF与DC的延长线相交于点F,BC的延长线与AF相交于点M,过点C作CE⊥AF于点E.若CE=1,CD=2,则tanF= .
14.在如图所示的“赵爽弦图”中,连接EG,DG,若正方形ABCD与正方形EFGH的面积之比为17:9,则tan∠EGD= .
15.如图,△ABC与△EBD均为直角三角形,∠ABC=∠EBD=90°,AB=6,BC=3,EB=2,射线AE与直线CD交于点P.若AB∥ED,则tan∠PAC的值为 .
三.解答题(共5小题)
16.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,AC为登台梯,C为大跳台最高点,赛道由CD,DE,EB三段组成(其中DE平行于地面AB).数学兴趣小组测得BE=20m,DE=60m,∠B=45°,∠CDE=145°,从E处看C的仰角为20°(即∠CED=20°),请你根据兴趣小组获得的这些数据求出大跳台最高点C离地面AB的高度(结果精确到1米)(参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70,sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36,.)
17.南宁市某中学九年级学生在课外实践活动中,要利用测角仪测量青山塔的高度.如图,塔AB前有一座高为DE的观景台,已知CD=6米,CD的坡度为,点E,C,A在同一条水平直线上.某学习小组在观景台C处测得塔顶部B的仰角为45°,在观景台D处测得塔顶部B的仰角为27°.
(1)求DE的长;
(2)求塔AB的高度.(结果保留个位)
(参考数据:tan27°≈0.5,
18.项目式学习
背景:位于山西大同的魁星楼作为晋北地区极具代表性的明清古建筑,不仅承载着当地崇文重教的文化传统,还是市民日常游览打卡的地标.为深化对古建筑的保护与研究,同时落实数学学科实践育人的要求,特开展本次项目式学习.
项目主题
魁星楼高度的测量与计算
活动过程
测量工具
测距仪、测角仪等
方案说明
1.在点C处用测角仪(CD)测出点A的仰角∠ADG;
2.从点C面向魁星楼行进一定距离到达点F,用测距仪测出C,F两点间的距离;
3.在点F处用测角仪(EF)测出点A的仰角∠AEG.
说明:B,F,C与D,E,G分别在同一水平直线上,A,B,C,D,E,F,G在同一竖直平面内
数据记录
∠ADG=37°,∠AEG=45°,CD=EF=1.5m,CF=10.5m
计算
…
交流展示
…
请根据以上信息,计算魁星楼的高度AB(结果精确到1m.参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
19.如图1是高铁座椅靠背及小桌板打开时的实物图,其侧面可抽象成图2,支架BC连接靠背AB和小桌板CD,点E是杯托处,此时靠背AB垂直于地面,小桌板CD平行于地面,测得CE=15cm,∠ABC=37°.
(1)在图2中,∠BCD= ;
(2)靠背AB绕点B旋转至与小桌板支架BC重合的位置,如图3所示,杯托E处凹陷深度为0.7cm.若乘客水杯FG竖直放在杯托E处(F与E重合,水杯FG宽度不计),出于安全考虑,水杯顶端点G到靠背AB的距离不得小于0.6cm.
①∠ACD= °;
②求乘客水杯的最大高度.(参考数据:,,
20.在很多景区,我们都可以看到类似图①这种凉亭,供游人休憩,小明想利用太阳光线与地面的夹角来测量凉亭顶点A到地面的距离.如图②,已知∠BAC=120°,AB=AC,且B,C两点到地面的距离相等,B,C两点间的距离为2.8m,当太阳光恰好能照射到石桌中心点E处,此时太阳光与桌面的夹角为53°.已知石桌位于凉亭正中心(即A,E,D三点共线),高度DE为0.5m,M,N为凉亭柱子与地面的交点(A,B,C,D,E,M,N在同一竖直平面内),求凉亭顶点A到地面的距离.(结果精确到0.1m,参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33,1.73)
2026年中考数学二轮复习:锐角三角函数
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.“不倒翁”是生活中极具趣味性的儿童玩具,也因独特的造型被制作成各种精美的摆件.它的核心设计原理是降低重心.如图是小静在劳动课上制作的简易版不倒翁(上半部分为圆锥,下半部分为球的一部分,底部居中放置一正方体重物,并固定)及其主视图(主视图为轴对称图形).已知PA,PB分别与所在圆相切于点A,B,点N是该圆与地面水平线的切点,圆的半径是5cm,∠P=60°,正方形CDEF边长为2cm.所有正确结论的序号是( )
①无论不倒翁如何摇晃∠ANB的度数始终不变且为60°;
②;
③点P到CF的距离为;
④不倒翁上面的圆锥形纸筒(粘贴忽略不计)的展开图是圆心角为180°的扇形.
A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④
【考点】解直角三角形的应用;简单组合体的三视图;由三视图判断几何体;三角形的重心;勾股定理的应用;圆周角定理;切线的性质;圆锥的计算;轴对称图形.
【专题】等腰三角形与直角三角形;矩形 菱形 正方形;与圆有关的位置关系;解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【答案】B
【分析】①设圆心为O,连接OA,OB,根据切线的性质求出∠AOB的度数,再根据圆周角定理可得出∠ANB的度数,则可判断正误;②先证得PO平分∠APB,则有,再根据锐角三角函数解直角三角形即可求得AP,BP的长度;③利用垂径定理求得点O到DE的距离,取DE的中点Q,CF的中点为M,点P到CF的距离为PM=PO+OQ﹣DM,计算出长度即可;④分别求出圆锥底面半径,圆锥的母线长,圆锥底面周长,再根据弧长公式求展开图扇形的圆心角即可判断.
【解答】解:①如图1,设圆心为O,连接NA,NB,OP,OA,OB,
∵PA,PB分别与所在圆相切于点A,B,
∴OB⊥PB,OA⊥PA,
∵∠APB=60°,∠OAP=∠OBP=90°,
∴圆心角∠AOB=360°﹣90°﹣90°﹣60°=120°.
由图可知点N一直在优弧AB上,
∴,故①正确;
②∵OA⊥PA,OB⊥PB,OA=OB,
∴PO平分∠APB,
∴,
∵OA=5cm,则,
同理,.
∴,故②正确;
③如图2,取DE的中点Q,CF的中点为M,
∵∠APO=30°,OA=5cm,
∴OP=2OA=10cm,
正方形CDEF边长为2cm,底部居中放置,其中心在对称轴上,则点Q,M,O,P都在对称轴上,
∴点P到CF的距离即PM的长度,
∵,
∴.
∴PM=PO+OQ﹣QM=10+22=(8+2)cm,故③错误;
④如图,
圆锥的母线长,
设圆锥底面圆心为O′,且在PO上,
∴.
∴圆锥底面周长,
∴,,
∴展开图是圆心角为180°的扇形,故④正确.
综上所述,所有正确结论的序号是①②④.
故选:B.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,切线的性质,正方形 到现在,正确地作出辅助线是解题的关键.
2.如图,在△ABC中,AB=AC=2,BC=3,点D在BC的延长线上,∠ABC和∠ACD的平分线交于点E,连接AE,则sin∠CAE的值是( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形;等腰三角形的性质.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】C
【分析】如图,延长BA到M,过点A作AH⊥BC于点H.证明∠EAC=∠ACB,求出sin∠ACB可得结论.
【解答】解:如图,延长BA到M,过点A作AH⊥BC于点H.
∵AB=AC,AH⊥BC,
∴BH=HCBC,
∴AH,
∴sin∠ACB,
∵∠ABC和∠ACD的平分线交于点E,
∴AE平分∠MAC,
∴∠MAE=∠EAC,
∵AB=AC,
∴∠ABC=∠ACB,
∵∠MAC=∠ABC+∠ACB,
∴∠EAC=∠ACB,
∴sin∠EAC=sin∠ACB.
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形,等腰三角形的性质,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
3.如图,在Rt△ABC中,AD是斜边BC上的中线,以A为圆心,AD长为半径作弧,与线段CD交于点E.若△ABD和△AEC的面积之比为3:1,则tanB的值为( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形;等腰三角形的性质;直角三角形斜边上的中线;勾股定理.
【答案】C
【分析】如图,过点A作AH⊥BC于点H.由△ABD和△AEC的面积之比为3:1,推出BD=3CE,设CE=k,则BD=3k,利用等腰三角形的性质以及勾股定理求出AH,BH可得结论.
【解答】解:如图,过点A作AH⊥BC于点H.
∵△ABD和△AEC的面积之比为3:1,
∴BD=3CE,
设CE=k,则BD=3k,
∵AD是Rt△ABC斜边上的中线,
∴AD=DB=DC=3k,
∴DE=DC﹣CE=2k,
∵AD=AE,AH⊥DE,
∴DH=HE=k,
∴BH=4k,AH2k,
∴tanB.
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形,直角三角形斜边中线的性质,勾股定理,等腰三角形的性质,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.
4.如图为路桥区域局部示意图(各地点用点表示),中央山公园位于汽车南站的北偏东45°方向的4个单位长度处.若以汽车南站为原点建立平面直角坐标系,则中央山公园所在位置的坐标为( )
A.(2,2) B.
C. D.
【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题.
【专题】等腰三角形与直角三角形;推理能力.
【答案】C
【分析】过A点作AE⊥x轴于E,利用等腰直角三角形得出点A的坐标即可.
【解答】解:过A点作AE⊥x轴于E,
由题意可知,OA=4,∠AOE=90°﹣45°=45°,
∴OE=AE=2,
∴A(2,2),
即 则中央山公园所在位置的坐标为(2,2),
故选:C.
【点评】此题考查直角三角形,关键是利用等腰直角三角形得出点A的坐标解答.
5.如图,在5×5正方形网格图中,AB与CD相交于点M,则sin∠AMD=( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形;勾股定理;勾股定理的逆定理.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】C
【分析】如图,取格点J,连接AJ,BJ.利用勾股定理,勾股定理的逆定理证明∠A=90°,再证明∠AMD=∠ABJ可得结论.
【解答】解:如图,取格点J,连接AJ,BJ.
∵DJ=BC,DJ∥BC,
∴四边形DJBC是平行四边形,
∴CD∥BJ,
∴∠AMD=∠ABJ,
∵AB,AJ=2,BJ5,
∴AB2+AJ2=BJ2,
∴∠A=90°,
∴sin∠AMD=sin∠ABJ.
故选:C.
【点评】本题考查解直角三角形,勾股定理,勾股定理的逆定理,解题的关键是掌握相关知识解决问题.
6.九宫格起源于河图洛书,被认为是中华文明的起源,宇宙的魔方,它是由9个正方形组成的图案,如图,点A、B、C在正方形网格的格点上,则sin∠BAC 的值为( )
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;模型思想.
【答案】B
【分析】取格点D,连接BD,利用勾股定理求出AB,AD,BD的长,利用正弦的定义,进行计算即可.
【解答】解:设小正方形的边长为1,取格点D,连接BD,
如图:
由勾股定理得,
AD2=22+22=4+4=8,
BD2=12+12=2,
AB2=12+32=10,
∵8+2=10,
∴AD2+BD2=AB2,
∴∠ADB=90°,
∵AB,BD,
∴sin∠BAC.
故选:B.
【点评】本题考查网格中计算三角函数值.熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
7.如图是一架儿童滑梯截面示意图,过道CD与地面AB平行,扶梯AD的坡比为1:1,滑梯BC的坡比为1:2,若扶梯AD长为4米,则滑梯CB的长为( )米.
A. B. C. D.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】B
【分析】如图,根据矩形的性质得到DE=CF,得到AE=DE2(米),求得CF=2米,得到BF=4米,根据勾股定理即可得到结论.
【解答】解:如图,
∵CD∥AB,DE⊥AB,CF⊥AB,
∴四边形CDEF是矩形,
∴DE=CF,
∵扶梯AD的坡比为1:1,
∴1,
∴AE=DE2(米),
∴CF=2米,
∵滑梯BC的坡比为1:2,
∴,
∴BF=4米,
∴BC2(米),
答:滑梯CB的长为2米.
故选:B.
【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,解答中涉及勾股定理,理解题意,掌握坡度的含义,熟练运用勾股定理是解题的关键.
8.在△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,且∠B和∠C均为锐角,若c•cosB=b•cosC,则△ABC是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【考点】解直角三角形;等腰三角形的判定;等边三角形的判定;等腰直角三角形.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】C
【分析】先根据∠B和∠C均为锐角判断∠A,再分类讨论.当A为锐角、钝角时,过点A作AD⊥BC,利用直角三角形的边角间关系、c•cosB=b•cosC及等腰三角形的判定得结论.
【解答】解:△ABC中,
∵∠B和∠C均为锐角,
∴∠A可能是直角、钝角、锐角.
当∠A是直角时,如图一所示:
∵cosB,cosC,
c•cosB=b•cos C,
∴c•b•,即c2=b2.
∵b、c均为正数,
∴c=b.
∴三角形为等腰直角三角形;
当∠A为锐角或钝角三角形时,如图二所示:
过点A作AD⊥BC,垂足为D.
∵cosB,cosC,c•cosB=b•cos C,
∴c•b•,即BD=CD.
∵AD⊥BC,
∴AB=AC.
∴三角形为等腰三角形.
故选:C.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,掌握直角三角形的边角间关系、等腰三角形的边角间关系是解决本题的关键.
9.我国纸伞的制作工艺十分巧妙.如图1,伞完全撑开时,两条伞骨所成的角∠BAC=130°,伞圈D在伞柄AP上,AE=AF=DE=DF=30cm;如图2,伞完全收拢时,伞圈D滑动到D′的位置,在伞完全撑开到完全收拢的过程中,伞圈移动的长度DD′可表示为( )
A.60﹣30sin65° B.60﹣30cos65°
C.60﹣60sin65° D.60﹣60cos65°
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力;推理能力.
【答案】D
【分析】连接EF交AD于点M,根据AE=AF=DE=DF=30cm,得到四边形AEDF是菱形,根据菱形的性质可知△AEM是直角三角形且∠EAM=65°,根据余弦的定义可得AM=30cos65°,根据菱形的定义可知AD=2AM=60cos65°,再根据DD′=AD′﹣AD,即可得出结果.
【解答】解:如图所示,连接EF交AD于点M,
∵AE=AF=DE=DF=30cm,
∴四边形AEDF是菱形,
∴,EM⊥AD,
∵∠BAC=130°,
∴∠EAM=65°,
在Rt△AEM中,,
∴,
∴AM=30cos65°,
∴AD=2AM=60cos65°,
由题意:AD′=AE+D′E=30+30=60,
∴在伞完全撑开到完全收拢的过程中,伞圈移动的长度DD′=AD′﹣AD=60﹣60cos65°;
故选:D.
【点评】本题考查了菱形的判定与性质、解直角三角形,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
10.对于题目:“如图,∠AOB=α(0°<α<90°),OA上存在两点M,N,OM=MN=2,P为OB上一点,当△MNP为等腰直角三角形时,求tanα的值.”对于其答案,甲答:tanα=1.乙答:tanα=2.丙答:或.则正确的是( )
A.只有甲答案对
B.甲、乙答案合在一起才完整
C.甲、丙答案合在一起才完整
D.三人答案合在一起才完整
【考点】解直角三角形;勾股定理;等腰直角三角形.
【专题】分类讨论;解直角三角形及其应用;几何直观;运算能力.
【答案】C
【分析】依题意,当△MNP为等腰直角三角形时,有以下三种情况:①当∠PMN=90°时,则PM=MN=OM=2,此时tanα1;②当∠PNM=90°时,则PN=MN=2,MN=4,此时tanα;③当∠MPN=90°时,过点P作PH⊥OA于点H,则PH=MH=NHMN=1,OH=3,此时tanα;综上所述即可得出答案.
【解答】解:依题意,当△MNP为等腰直角三角形时,有以下三种情况:
①当∠PMN=90°时,如图1所示:
∵△MNP为等腰直角三角形,
∴PM=MN,
∵OM=MN=2,
∴PM=OM=2,
在Rt△OPM中,tanα1;
②当∠PNM=90°时,如图2所示:
∵△MNP为等腰直角三角形,
∴PN=MN,
∵OM=MN=2,
∴PN=MN=2,MN=OM+MN=4,
在Rt△OPM中,tanα;
③当∠MPN=90°时,过点P作PH⊥OA于点H,如图2所示:
∵△MNP为等腰直角三角形,
∴PH=MH=NHMN,
∵OM=MN=2,
∴PH=MH=NHMN=1,
∴OH=OM+MH=3,
在Rt△OPM中,tanα;
综上所述:甲、丙答案合在一起才完整.
故选:C.
【点评】此题主要考查了等腰直角三角形的性质,解直角三角形,熟练掌握等腰直角三角形的性质,锐角三角函数的定义是解决问题的关键.
二.填空题(共5小题)
11.四边形不具有稳定性,工程上可利用这一性质解决问题.如图是某篮球架的侧面示意图,BE,CD,GF为长度固定的支架,支架在A,D,G处与立柱AH连接(AH垂直于MN,垂足为H),在B,C处与篮板连接(BC所在直线垂直于MN),EF是可以调节长度的伸缩臂(旋转点F处的螺栓改变EF的长度,使得支架BE绕点A旋转,从而改变四边形ABCD的形状,以此调节篮板的高度).已知AD=BC,DH=208cm,测得∠GAE=60°时,点C离地面的高度为288cm.调节伸缩臂EF,将∠GAE由60°调节为54°,则点C离地面的高度升高了约 16 cm.(结果保留整数,参考数据:sin54°≈0.8,cos54°≈0.6)
【考点】解直角三角形的应用;三角形的稳定性;多边形.
【专题】解直角三角形及其应用;应用意识.
【答案】16.
【分析】如图,延长BC与底面交于点K,过点D作DQ⊥CK于点Q,则四边形DHKQ为矩形,可得QK=DH=208,证明四边形ABCD是平行四边形,可得AB∥CD,当∠GAE=60°时,则∠QCD=∠QBA=∠GAE=60°,此时∠CDQ=30°,CQ=288﹣208=80,CD=2CQ=160,当∠GAE=54°时,则∠QCD=∠QBA=∠GAE=54°,CQ=CD•cos54°≈160×0.6=96,即可求解.
【解答】解:如图,延长BC与底面交于点K,过点D作DQ⊥CK于点Q,则四边形DHKQ为矩形,
∴QK=DH=208,
∵AD∥BC,AD=BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
当∠GAE=60°时,则∠QBA=∠GAE=∠QCD=60°,
此时CQ=288﹣208=80(cm),∠CDQ=30°,
∴CD=2CQ=160(cm),
当∠GAE=54°时,则∠QCD=∠QBA=∠GAE=54°,
∴CQ=CD•cos54°≈160×0.6=96,
而96>80,96﹣80=16,
∴点C离地面的高度升高了约16cm.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,正确地作出辅助线是解题的关键.
12.如图,△ABC是边长为12的等边三角形,以AB为边在AB上方作△ADB,使得,,连接CD,交AB于点E,则BE的长为 .
【考点】解直角三角形;等边三角形的性质.
【专题】等腰三角形与直角三角形;运算能力.
【答案】.
【分析】过D点作DF⊥AB于F点,过C点作CG⊥AB于G点,先通过三角函数以及勾股定理求出BF,DF的长,然后根据等边三角形三线合一及勾股定理求出BG,CG,再证得△DFE∽△CGE,最后利用比例式计算即可.
【解答】解:△ABC是边长为12的等边三角形,以AB为边在AB上方作△ADB,
过D点作DF⊥AB于F点,过C点作CG⊥AB于G点,
∴DF∥CG,△DBF为直角三角形,
∴,
∴,
∵BD2=DF2+BF2,,
∴,
∴BF=1(负值已舍),
∴,
∵CG⊥AB,
∴,,
∵DF∥CG,
∴△DFE∽△CGE,
∴,
设BE=x,则EF=BE﹣BF=x﹣1,EG=BG﹣BE=6﹣x,
∴,
解得.
【点评】本题考查解直角三角形,正确进行计算是解题关键.
13.如图,在△ABC中,AC=BC,CD⊥AB于点D,∠BAF=2∠ACD,边AF与DC的延长线相交于点F,BC的延长线与AF相交于点M,过点C作CE⊥AF于点E.若CE=1,CD=2,则tanF= .
【考点】解直角三角形;等腰三角形的性质.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】.
【分析】先求得CM平分∠ECF,作MN⊥CF于点N,证明Rt△CMN≌Rt△CME(HL),求得CN=CE=1,ND=3,再证明△FMN∽△FAD,求得FN=ND=3,在Rt△CEF中,解直角三角形即可求解.
【解答】解:在△ABC中,AC=BC,CD⊥AB于点D,∠BAF=2∠ACD,边AF与DC的延长线相交于点F,BC的延长线与AF相交于点M,
∵AC=BC,CD⊥AB,
∴∠ACD=∠BCD,
∵CE⊥AF,
∴∠CEF=∠ADF=90°,
∵∠F=∠F,∠BAF=2∠ACD,
∴∠ECF=∠BAF=2∠ACD=∠ACB,
又∠ACD=∠BCD=∠MCF,
∴∠ECM=∠MCF,即CM平分∠ECF,
作MN⊥CF于点N,
∵CE⊥AF,MN⊥CF,
∴MN=ME,
∵CM=CM,
∴Rt△CMN≌Rt△CME(HL),
∴CN=CE=1,
∴ND=3,
∵MN⊥CF,CD⊥AB,
∴MN∥BD,
∴△CMN∽△CBD,
∴,即,
∴AD=BD=2MN,
∵MN∥AD,
∴△FMN∽△FAD,
∴,即,
∴FD=2FN,
∴FN=ND=3,
∴FC=4,
在Rt△CEF中,CE=1,FC=4,
∴,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了求角的正切值,角平分线的性质,全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,正确进行计算是解题关键.
14.在如图所示的“赵爽弦图”中,连接EG,DG,若正方形ABCD与正方形EFGH的面积之比为17:9,则tan∠EGD= .
【考点】解直角三角形;勾股定理的证明.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】.
【分析】根据题意,先表示出两个正方形的边长,再利用三角函数和勾股定理,分别求出DM,GM,利用锐角三角函数求出结果.
【解答】解:∵正方形ABCD与正方形EFGH的面积之比为17:9,
∴正方形ABCD与正方形EFGH的边长之比为:3,
如图,令ADa,EF=3a,
∵赵爽弦图,
∴AF=DE,
设AF=DE=x,则DF=EF+DE=3a+x,
∵在Rt△AFD中,AF2+DF2=AD2,
∴x2+(3a+x)2=17a2,
∴x=a,x=﹣4a(舍去),
∴AF=DE=a,
如图,过D点作DM⊥GE于点M,
∵正方形EFGH,EF=3a,
∴∠GEH=45°,EG3a,
∴∠MED=45°,
∴在Rt△MED中,DM=DE•sin∠MED,
∴ME=DMa,
∴MG=ME+EG,
∴在Rt△GFD中,tan∠EGD.
【点评】本题考查了解直角三角形,勾股定理的应用,熟练掌握解直角三角形是解题的关键.
15.如图,△ABC与△EBD均为直角三角形,∠ABC=∠EBD=90°,AB=6,BC=3,EB=2,射线AE与直线CD交于点P.若AB∥ED,则tan∠PAC的值为 .
【考点】解直角三角形;勾股定理.
【专题】解直角三角形及其应用;推理能力.
【答案】.
【分析】令BC交ED于点N,过点E作EM⊥AB,则EM=BN,BM=EN,则,可得△PED,△CND,△AME,都是等腰直角三角形,则,,即可求解.
【解答】解:如图,令BC交ED于点N,过点E作EM⊥AB,则EM=BN,BM=EN,
由勾股定理可得,
∵AB∥ED,
∴BN⊥DE,
∴,
∴CN=BC﹣BN=3﹣2=1,,
∴CN=DN,
∴∠PDE=45°,
∵EM=BN=2,BM=EN=4,
∴AM=2,
∴AM=EM,
∴∠EAB=45°,
∴∠PED=∠EAB=45°,
∴△PED,△CND,△AME,都是等腰直角三角形,
∴,,,
∴,,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了勾股定理判定和性质,解直角三角形,解题的关键是正确寻找相似三角形解决问题,属于中考压轴题.
三.解答题(共5小题)
16.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,AC为登台梯,C为大跳台最高点,赛道由CD,DE,EB三段组成(其中DE平行于地面AB).数学兴趣小组测得BE=20m,DE=60m,∠B=45°,∠CDE=145°,从E处看C的仰角为20°(即∠CED=20°),请你根据兴趣小组获得的这些数据求出大跳台最高点C离地面AB的高度(结果精确到1米)(参考数据:sin35°≈0.57,cos35°≈0.82,tan35°≈0.70,sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36,.)
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】大跳台最高点C离地面AB的高度约为59m.
【分析】连接CE,过点C作CM⊥AB于M,过点E作EN⊥AB于N,延长ED交CM于P,则四边形PMNE是矩形,先求出,设PC=xm,根据三角函数的定义,得出,,利用DE=60m,即可得出关于x的方程,解方程求出x的值,进而可得答案.
【解答】解:数学兴趣小组测得BE=20m,DE=60m,∠B=45°,∠CDE=145°,从E处看C的仰角为20°(即∠CED=20°),
如图,连接CE,过点C作CM⊥AB于M,过点E作EN⊥AB于N,延长ED交CM于P,
∵DE平行于地面AB,
∴∠PEN=∠ENM=∠PMN=90°,
∴四边形PMNE是矩形,
∴PM=EN,∠CPE=90°,
∵在Rt△ENB中,∠B=45°,BE=20m,
∴,
∵∠CDE=145°,
∴∠CDP=180°﹣∠CDE=35°,
设PC=xm,
∵在Rt△CPD中,,
∴,
∵在Rt△CPE中,∠CED=20°,,
∴,
∵DE=PE﹣PD=60m,
∴,
解得x≈44.5,
∴,
答:大跳台最高点C离地面AB的高度约为59m.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,正确进行计算是解题关键.
17.南宁市某中学九年级学生在课外实践活动中,要利用测角仪测量青山塔的高度.如图,塔AB前有一座高为DE的观景台,已知CD=6米,CD的坡度为,点E,C,A在同一条水平直线上.某学习小组在观景台C处测得塔顶部B的仰角为45°,在观景台D处测得塔顶部B的仰角为27°.
(1)求DE的长;
(2)求塔AB的高度.(结果保留个位)
(参考数据:tan27°≈0.5,
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题;解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】(1)DE的长为3米;
(2)塔AB的高度约为11米.
【分析】(1)根据已知易得:在Rt△CDE中,tan∠DCE,从而可得∠DCE=30°,然后利用含30度角的直角三角形的性质进行计算,即可解答;
(2)过点D作DF⊥AB,垂足为F,根据题意可得:DE=AF=3米,DF=AE,然后设AC=x米,则DF=AE=(3x)米,分别在Rt△ACB和Rt△ABD中,利用锐角三角函数的定义求出AB和BF的长,从而列出关于x的方程,进行计算即可解答.
【解答】解:(1)∵CD的坡度为,
∴,
在Rt△CDE中,tan∠DCE,
∴∠DCE=30°,
∴DECD=3(米),
∴CEDE=3(米),
∴DE的长为3米;
(2)过点D作DF⊥AB,垂足为F,
由题意得:DE=AF=3米,DF=AE,
设AC=x米,
∵CE=3米,
∴DF=AE=CE+AC=(3x)米,
在Rt△ACB中,∠ACB=45°,
∴AB=AC•tan45°=x(米),
在Rt△ABD中,∠FDB=27°,
∴BF=DF•tan27°≈0.5(3x)米,
∵AB=BF+AF,
∴x=0.5(3x)+3,
解得:x=6+3,
∴AB=6+311(米),
∴塔AB的高度约为11米.
【点评】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.
18.项目式学习
背景:位于山西大同的魁星楼作为晋北地区极具代表性的明清古建筑,不仅承载着当地崇文重教的文化传统,还是市民日常游览打卡的地标.为深化对古建筑的保护与研究,同时落实数学学科实践育人的要求,特开展本次项目式学习.
项目主题
魁星楼高度的测量与计算
活动过程
测量工具
测距仪、测角仪等
方案说明
1.在点C处用测角仪(CD)测出点A的仰角∠ADG;
2.从点C面向魁星楼行进一定距离到达点F,用测距仪测出C,F两点间的距离;
3.在点F处用测角仪(EF)测出点A的仰角∠AEG.
说明:B,F,C与D,E,G分别在同一水平直线上,A,B,C,D,E,F,G在同一竖直平面内
数据记录
∠ADG=37°,∠AEG=45°,CD=EF=1.5m,CF=10.5m
计算
…
交流展示
…
请根据以上信息,计算魁星楼的高度AB(结果精确到1m.参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75).
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【专题】解直角三角形及其应用;推理能力.
【答案】魁星楼的高度AB约为33m.
【分析】先证AG=EG,设AG=EG=x,则DG=x+10.5利用,,据此求解即可.
【解答】解:由题意,得四边形CDEF和四边形BCDG均为矩形,
∴∠BGD=90°,DE=CF=10.5,BG=CD=1.5.
∴∠AGD=90°.
∵∠AEG=45°,
∴∠GAE=45°,
∴AG=EG.
设AG=EG=x,则DG=x+10.5.
在Rt△ADG中,∠ADG=37°,
∴,
∴,
解得x=31.5.
∴AG=31.5.
∴AB=AG+BG=33(m).
答:魁星楼的高度AB约为33m.
【点评】本题主要考查了解直角三角形的应用,熟练掌握相关知识是解题的关键.
19.如图1是高铁座椅靠背及小桌板打开时的实物图,其侧面可抽象成图2,支架BC连接靠背AB和小桌板CD,点E是杯托处,此时靠背AB垂直于地面,小桌板CD平行于地面,测得CE=15cm,∠ABC=37°.
(1)在图2中,∠BCD= 127° ;
(2)靠背AB绕点B旋转至与小桌板支架BC重合的位置,如图3所示,杯托E处凹陷深度为0.7cm.若乘客水杯FG竖直放在杯托E处(F与E重合,水杯FG宽度不计),出于安全考虑,水杯顶端点G到靠背AB的距离不得小于0.6cm.
①∠ACD= 53 °;
②求乘客水杯的最大高度.(参考数据:,,
【考点】解直角三角形的应用.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】(1)127°;
(2)①53°;
②乘客水杯的最大高度约为20﹣1+0.7=19.7(cm).
【分析】(1)过点B作BF∥CD,由平行线的性质得出∠BCD+∠CBF=180°,由已知条件得出∠CBF=57°,进而可求出∠BCD;
(2)①根据题意可知∠ACD=180°﹣∠BCD代入计算即可;
②过点E作CD的垂线交AB于点F,过点G作GH⊥CF于点H.求出EF,GF,再加上0.7cm减去1cm即可求出答案.
【解答】解:(1)过点B作BF∥CD,
∴∠CBF+∠BCD=180°,
∵∠ABC=37°,
∴∠CBF=90°﹣37°=53°,
∴∠BCD=180°﹣53°=127°,
故答案为:127°;
(2)①当靠背AB可以绕点B旋转至与小桌板支架CB重合的位置,
由(1)知∠BCD=127°,
∴∠ACD=180°﹣∠BCD=53°,
故答案为:53°;
②如图,过点E作CD的垂线交AB于点F,过点G作GH⊥CF于点H.
在Rt△CEF中,EF=CEtan∠FCE=15×tan53°≈1520(cm),
在Rt△FGH中,FG1(cm)
乘客水杯的最大高度约为20﹣1+0.7=19.7(cm).
【点评】本题主要考查了解直角三角形的相关应用,平行线的性质等知识,解题的关键是掌握相关知识的灵活运用.
20.在很多景区,我们都可以看到类似图①这种凉亭,供游人休憩,小明想利用太阳光线与地面的夹角来测量凉亭顶点A到地面的距离.如图②,已知∠BAC=120°,AB=AC,且B,C两点到地面的距离相等,B,C两点间的距离为2.8m,当太阳光恰好能照射到石桌中心点E处,此时太阳光与桌面的夹角为53°.已知石桌位于凉亭正中心(即A,E,D三点共线),高度DE为0.5m,M,N为凉亭柱子与地面的交点(A,B,C,D,E,M,N在同一竖直平面内),求凉亭顶点A到地面的距离.(结果精确到0.1m,参考数据:sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33,1.73)
【考点】解直角三角形的应用;线段垂直平分线的性质.
【专题】解直角三角形及其应用;运算能力.
【答案】凉亭顶点A到地面的距离约为3.2m.
【分析】连接AE,BC交于点O,先计算OB的长度,再计算OE=OB•tan∠OBE,,然后求出AD即可.
【解答】解:石桌位于凉亭正中心(即A,E,D三点共线),高度DE为0.5m,M,N为凉亭柱子与地面的交点(A,B,C,D,E,M,N在同一竖直平面内)
如图,连接AE,BC交于点O,
则AE⊥BC,BC∥MN,
∴∠OBE=53°,
∵AB=AC,
∴,,
在Rt△AOB中,,
在Rt△OBE中,OE=OB•tan∠OBE,
∴(m).
答:凉亭顶点A到地面的距离约为3.2m.
【点评】本题考查解直角三角形的应用,正确进行计算是解题关键.
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