内容正文:
第12讲 锐角的正弦、余弦与正切
内容导航
01预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 正弦的概念辨析
题型2 求角的正弦值
题型3 已知正弦值求边长
题型4 余弦的概念辨析
题型5 求角的余弦值
题型6已知余弦求边长
题型7正切的概念辨析
题型8求角的正切值
题型9已知正切值求边长
题型10特殊三角形的三角函数
题型11特殊角三角函数值的混合运算(重点)
题型12根据特殊角三角函数值求角的度数
题型13利用同角三角函数关系求值(难点)
题型14互余两角三角函数的关系(重点)
题型15三角函数综合(难点)
04过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
锐角三角函数、正弦、余弦、正切、对边、邻边、斜边、直角三角形、特殊角三角函数值、同角三角函数关系、互余角三角函数关系、三角函数求值
1.理解锐角正弦、余弦、正切的定义,能在直角三角形中准确区分指定锐角的对边、邻边与斜边,正确写出对
应锐角的三个三角函数表达式。
2.掌握锐角三角函数值与角的大小的对应关系,理解直角三角形边长同比例缩放时,锐角三角函数值保持不变
的原理,能完成相关概念辨析。
3.熟记30、45°、60°特殊锐角的正弦、余弦、正切值,能熟练完成特殊角三角函数的混合运算,也能根据函
数值反推对应锐角度数。
4.掌握同角三角函数的基本关系、互余两角的三角函数关系,能运用两类关系完成三角函数式的化简与求值。
5.能运用锐角三角函数的定义,解决直角三角形中“已知边长求三角函数值”已知三角函数值求边长”的基础题
型,建立数形结合的解题思维。
学习重点:1.锐角正弦、余弦、正切的定义与对应表达式
2. 特殊角的三角函数值及混合运算
3.互余两角的三角函数关系及其应用
4.利用三角函数定义求解直角三角形的边长与函数值
学习难点:1.锐角对边、邻边的相对性,不同锐角对应边的准确识别
2.同角三角函数基本关系的灵活变形与求值应用
3.三角函数与勾股定理结合的综合类求值问题
4.互余关系、同角关系与三角函数定义的综合运用
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01锐角的正弦与余弦
1.直角三角形中一个锐角的对边与斜边之比叫作这个锐角的正弦。
在 中, 的对边分别用 a , b , c 表示。而在Rt 中,若 ,直角边 B C和 A C 分别称为 的对边和邻边,而直角边 A C 和 B C 分别称为 的对边和邻边.
在Rt 中, ,锐角 的正弦记作 ,其值为 .
如果一个锐角的大小确定了,那么这个角的正弦值也就确定了;反过来,如果一个锐角的正弦值确定了,那么这个锐角的大小也就确定了.
当角 在 到 的范围内增大时, 的值增大,给定 可唯一确定 ,给定 值也可唯一确定 值。
2.直角三角形中一个锐角的邻边与斜边之比叫作这个锐角的余弦。
在Rt 中, ,锐角 的余弦记作 ,其值为
.
如果一个锐角的大小确定了,那么这个角的邻边与斜边的比值也就确定了;反过来,如果直角三角形中一个锐角的邻边与斜边的比值确定了,那么这个锐角的大小也就确定了.
如果把一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,那么锐角A的正弦值( )
A.扩大为原来的2倍 B.缩小为原来的
C.没有变化 D.不能确定
【答案】C
【分析】本题考查锐角三角函数,解答本题的关键是明确锐角三角函数的定义,知道变化前后的两个三角形相似.
根据一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,可知扩大后的三角形与原三角形相似,可以判断锐角A的正弦值是否变化.
【详解】解:一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,
设新三角形为,
,
,
锐角的正弦值没有变化,
故选:C.
已知为锐角,且,那么的余弦值为_______.
【答案】/
【分析】此题考查了锐角三角函数的定义.由题意设,则,再根据勾股定理求出斜边,即可求出的余弦值.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∴设,则,
∴,
∴的余弦值为,
故答案为:.
知识点02锐角的正切
直角三角形中一个锐角的对边与邻边之比叫作这个锐角的正切.
在Rt 中, ,锐角 的正切记作 ,其值为
一般地,如果一个锐角的大小确定了,那么这个锐角的正弦、余弦与正切值也是唯一确定的;反之,如果一个锐角的正弦、余弦或正切值确定了,那么这个锐角的大小也是唯一确定的.
对任意锐角,恒有 .
在直角三角形中,两个互余锐角满足 .
如果将一个锐角的三边的长都扩大为原来的5倍,那么锐角的正切值( )
A.没有变化 B.不能确定
C.扩大为原来的5倍 D.缩小为原来的
【答案】A
【分析】本题主要考查正切的定义,熟练掌握正切的定义是解题的关键;根据角的大小与角两边的长度无关,然后问题可求解.
【详解】解:将一个锐角的三边的长都扩大为原来的5倍,根据角的大小与角两边的长度无关可知:变化后的锐角的大小没有变化,所以正切值也没有变化;
故选A.
在中,于,且,则________.
【答案】
【分析】此题主要考查的求角的正切值.证明,则.
【详解】解:如图,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
知识点03求给定锐角的正弦、余弦与正切值
1.特殊锐角 三角函数值
角:
角:
角:
由特殊角三角函数值可反推对应锐角度数.
对任意锐角 ,满足 .
2.计算器求三角函数相关值
(1)除 外的锐角,需使用带 功能键的计算器计算近似值,也可由函数值反求角度.
(2)计算前需将计算器角度单位切换为"度(D)"模式.
(3)不同品牌、型号计算器按键操作步骤存在差异.
若数轴上:的值用一个点表示,则这个点的位置可能落在( )段
A.① B.② C.③ D.④
【答案】B
【分析】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决本题的关键.
把特殊角的三角函数值代入进行计算即可解答.
【详解】解:,,
,
,
若数轴上:的值用一个点表示,则这个点的位置可能落在段②.
故选:.
计算:______.
【答案】
【分析】本题考查了求特殊角的余切值,根据三角函数定义,是 的倒数,而为,然后即可得出答案.
【详解】解:,
故答案为: .
题型1 正弦的概念辨析
【例1】在锐角中,如果各边长都扩大为原来的2倍,那么的正弦值( )
A.不变 B.扩大2倍 C.扩大4倍 D.缩小为原来的一半
【答案】A
【分析】本题考查锐角三角函数的定义,明确锐角三角函数值是角的固有属性,与边长无关是解题关键.
【详解】解:∵在锐角中,各边长扩大为原来的2倍后,所得三角形与原三角形三边对应成比例,
∴所得三角形与原三角形相似,
∴的大小不变.
又∵锐角的正弦值由角的大小决定,与边的长度无关,
∴的正弦值不变.
故选:A.
【例2】若,则锐角__________锐角(填、或).
【答案】
【分析】本题考查了正弦的定义,根据在锐角范围内,正弦的函数值随着角度的增大而增大即可得出答案,熟练掌握相关知识点是解此题的关键.
【详解】解:∵在锐角范围内,正弦的函数值随着角度的增大而增大,
∴若,则锐角锐角,
故答案为:.
【技巧归纳】
锐角正弦定义为对边与斜边的比值,即sinA= ,其值仅由角度大小决定,与三角形边长缩放无关.
锐角范围内,正弦值随角度增大而增大,可据此比较两角大小.
易错点:易误将边长变化等同于正弦值变化;增减性仅适用于锐角范围.
【变式1-1】如图,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查正弦函数的定义,掌握知识点是解题的关键.
根据正弦函数的定义求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故选A.
【变式1-2】如图,在中,,于点D,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了直角三角形中正弦、余弦及正切的定义.根据题意在直角三角形内结合各选项表示出不同的正弦、余弦及正切角的表示方式,通过比较选择正确表示选项即可.
【详解】解:A项:在中,,
在中,,
以上均不符合选项,故A错误;
B项:在中,,
在中,,
以上均不符合选项,故B错误;
C项:在中,,
在中,,
其中符合选项,故C正确;
D项:在中,,
在中,,
以上均不符合选项,故D错误,
故选:C.
【变式1-3】比较大小:
(1)________;(2)________.
【答案】
【分析】(1)如图所示,在中,,证明越大,的值越小即可得到答案;
(2)先证明,再根据(1)的结论求解即可.
【详解】解:(1)如图所示,在中,设,
∴,
当减小时,的值减小,而此时的度数在增大,
∴可知越大,的值越小,
∵,
∴,
故答案为:;
(2)如图所示,在中,设,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
由(1)可得,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了锐角三角函数,熟知余弦和正弦的定义是解题的关键.
题型2 求角的正弦值
【例3】在中,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查直角三角形中锐角正弦的定义,利用定义直接计算即可得到结果.
【详解】解:∵在中,,是的对边,是斜边,
又,,根据锐角正弦的定义:,
.
【例4】如图为人行天桥的示意图,若高长为10米,斜道长为30米,则的值为______.
【答案】
【详解】解:∵高长为10米,斜道长为30米,
∴.
【技巧归纳】
直角三角形中,sinA=先确定所求锐角,找准对边与斜边后代入计算。
实际场景类题目,从示意图提取直角三角形,铅直高度为角的对边,斜道为斜边。
易错点:易混淆对边与邻边;非直角图形需先作高构造直角三角形,结果需化为最简。
【变式2-1】如图,在Rt△ABC中,,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用勾股定理求出的长,再根据正弦的定义求解即可.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∴.
【变式2-2】在平面直角坐标系中,已知点和,则__________
【答案】
【分析】根据点与点的坐标可得,的长度,利用勾股定理求出斜边的长度,再根据锐角三角函数中正弦的定义即可求解.
【详解】解:如图,
根据题意可知,,,
则,
故在中,.
【变式2-3】如图,在中,.若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用勾股定理得到,再根据正弦的计算求解即可.
【详解】解:在中,,,,
∴,
∴ .
题型3 已知正弦值求边长
【例5】如图,长春市组织的冰雪活动中,中学生小旺沿着倾斜角为的斜坡练习滑雪,从点滑行到点.若米,则小旺下降的高度为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】根据正弦定义可知,两边同时乘以可得米,所以小旺下降的高度为米.
【详解】解:如下图所示,
在中,,,米,
,
,
米,
小旺下降的高度为米.
【例6】如图,中,,,则的长为_____.
【答案】
【分析】本题考查了锐角三角函数,勾股定理,由正弦的定义可得,即得,再根据勾股定理解答即可求解,掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:.
【技巧归纳】
由sinA=已知一边与正弦值,可求其余边长,常结合勾股定理运算。
斜坡类实际问题,下降高度为倾斜角的对边,等于坡长乘该角正弦值。
易错点:易混淆对边与邻边,误用余弦或正切;比例关系不可直接等同于实际边长。
【变式3-1】如图,在中,若,,,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据正弦求出的长,再利用勾股定理求出的长,然后根据正切的定义解答即可.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式3-2】拉杆式旅行箱的侧面示意图如图,箱体长,当手臂自然下垂拉旅行箱时,人体感觉较为舒服.若此时拉杆伸长长度,拉杆与水平面夹角为,则拉杆把手处到地面的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正弦的定义求解即可.
【详解】解:,
,
∴.
【变式3-3】如图,在中,,,,则的长为___________.
【答案】5
【分析】本题主要考查了利用正弦函数求线段长,掌握正弦的定义是解题的关键.
根据三角函数正弦函数的定义列方程求解即可.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,即,解得:.
故答案为5.
题型4 余弦的概念辨析
【例7】如图,中,,斜边,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据余弦函数的定义,在直角三角形中,一个锐角的余弦等于它的邻边与斜边的比值,在,,根据余弦函数的定义即可求得.
【详解】解:三角形为直角三角形,
,
,
.
【例8】如图是桂新高速某一隧道工程施工现场的一台起重机的示意图,该起重机的变幅索顶端记为点A,变幅索的底端记为点B,AD垂直地面,垂足为点D,BC⊥AD,垂足为点C.设∠ABC=,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由锐角三角函数的定义即可得出结论.
【详解】解:在中,,,
∴,,,
故选项A、B、C不符合题意,选项D符合题意.
【技巧归纳】
直角三角形中,cosa=,先确定所求锐角,找准邻边与斜边,再列关系式或计算边长。
复杂图形先定位直角三角形,明确角的对应边。易错点:易与正弦定义混淆,错用对边计算;非标准图形易找错邻边位置
【变式4-1】在中,,、、的对边分别为、、,那么下列等式中错误的是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了锐角三角函数的定义,利用锐角三角函数的定义对边与边的关系进行转化是解题的关键.
根据每个三角函数的定义,将选项中的等式与定义变形后的式子对比即可判断.
【详解】解:在中,,对边分别为、、,
∵,
∴,故A正确,该选项不符合题意;
∵,
∴,故B错误,该选项符合题意;
∵,
∴,故C正确,该选项不符合题意;
∵,
∴,故D正确,该选项不符合题意.
故选:B.
【变式4-2】如图,已知在中,,分别是边上的高,连接,那么和的周长比为_________.
【答案】/
【分析】根据三角形的高得出,证明,继而证明,根据周长比等比相似比,结合,即可求解.
【详解】∵分别是边上的高,
∴,
∵,
∴,
∴
∴
∵,
∴,
∴与的周长比,
∵,
∴与的周长比,
故答案为:.
【点睛】本题考查了余弦的定义,相似三角形的性质与判定,掌握相似三角形的性质与判定是解题的关键.
题型5 求角的余弦值
【例9】如图,在中,,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:∵在中,,,,
∴.
【例10】如图,在中,为直角,,,则的值为__________.
【答案】/0.6
【分析】根据边长求解余弦值即可.
【详解】解:在中,,
所以.
【技巧归纳】
直角三角形中, 先定位所求锐角,找准对应邻边与斜边,边长不全时先用勾股定理补全再代入计算.
易错点:易与正弦、正切定义混淆,错用对边运算;需注意斜边恒为直角所对的最长边,结果化为最简.
【变式5-1】在中,,如果,,那么的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】如图所示:
∵ ,,,
∴ 由勾股定理得 ,
∵ ,
∴ .
【变式5-2】中,,下列结论成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先利用勾股定理求出斜边AB的长度,再根据锐角三角函数的定义计算各选项的值,即可得到正确结论.
【详解】∵在中,,,,
∴由勾股定理得 ,
根据锐角三角函数定义判断:
,故A错误;
,故B错误;
,故C正确;
,故D错误.
【变式5-3】已知在中,,那么的余弦值为______.
【答案】
【分析】本题考查解直角三角形,余弦的定义;在中,利用勾股定理求,再通过面积法求,最后在中,根据余弦定义求的余弦值.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,
∴.
故答案为:.
题型6 已知余弦求边长
【例11】如图,是一块直角三角形的绿化带,,已知,绿化带的斜边长度为米,则绿化带的直角边的长为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形的应用,掌握,进行解答,即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴.
【例12】在中,的余弦值是,那么的长是___________.
【答案】16
【分析】本题考查了已知角的余弦值求边长.根据余弦定义,在直角三角形中,锐角的余弦值等于邻边与斜边的比,即 ,再把代入计算,即可作答.
【详解】解:∵的余弦值是,,
∴,
∵,
∴,
解得,
故答案为:16.
【技巧归纳】
由 ,已知余弦值与一边长,可列比例式求其余边长,常配合勾股定理补全未知边.
易错点:易混淆邻边与对边,错用正弦公式;已知邻边求斜边时易颠倒比例关系,需明确斜边为直角所对的边.
【变式6-1】如图,在中,已知,,,那么的长为( )
A. B. C.4 D.5
【答案】A
【分析】本题考查了解直角三角形,勾股定理,正确理解锐角三角函数的定义是解决问题的关键.先根据余弦的定义计算出,然后利用勾股定理计算出的长.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:A.
【变式6-2】在中,,a,b,c分别表示的对边,那么下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据锐角三角函数的定义,逐项判断即可求解.
【详解】解:如图,
∵,
∴,故A选项错误,符合题意;
∵,
∴,故B选项正确,不符合题意;
∵,
∴,故C选项正确,不符合题意;
∵,
∴,故D选项正确,不符合题意;
故选:A
【点睛】本题主要考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角的对边与斜边的比叫做该锐角的正弦;锐角的邻边与斜边的比叫做该锐角的余弦;锐角的对边与邻边的比叫做该锐角的正切是解题的关键.
【变式6-3】如图,在直角坐标平面内,点P与原点O的距离,线段OP与x轴正半轴的夹角为,且,则点P的坐标是_________
【答案】
【分析】本题考查了余弦的定义和勾股定理,熟知余弦的定义是解题的关键.
作轴于点B,如图,先根据余弦的定义求出,再利用勾股定理求出,进而得解.
【详解】解:作轴于点B,如图,
∵,,
∴,
∴,
∴点的坐标是.
故答案为:.
题型7 正切的概念辨析
【例13】在Rt中,,,,,那么下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了三角函数的定义,根据直角三角形中三角函数的定义,分别计算和的三角函数值,并验证各选项.
【详解】解:如下图所示,
A选项:,,,,故A选项错误;
B选项:,,,,故B选项错误;
C选项:,,,,故C选项正确;
D选项:,,,,故D选项错误.
故选:C.
【例14】如图,在中,,作交边于点D.若,则的值为_____.
【答案】
【分析】先求出,设,求出,在根据余弦的概念求出即可.
【详解】解:,
,
,
设,
,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了三角函数,解题的关键是求出的长度.
【技巧归纳】
直角三角形中, ,定义辨析题需准确区分各三角函数的边比对应关系,厘清对边、邻边与斜边的边界.
出现等角条件时,可借助等角的三角函数值相等进行转化求解.
易错点:易颠倒对边与邻边位置,记错正切与余切的倒数关系.
【变式7-1】如图,在中,,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了三角函数的定义根据定义逐一判断,即可求解;掌握,,是解题的关键.
【详解】解:A.,结论错误,故不符合题意;
B.,结论正确;故符合题意;
C.,结论错误,故不符合题意;
D.,结论错误,故不符合题意;
故选:B.
【变式7-2】在中,,,,分别是,,的对边,有下列关系式:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】本题考查锐角的三角函数的定义,解题的关键是根据锐角的三角函数的定义分别表示出、、,从而逐一判断即可得.
【详解】解:如图,
∵,
∴,故①错误;
∵,
∴,故②正确、④错误;
∵,
∴,故③正确,
∴正确的有个.
故选:B.
【变式7-3】如图,在中,,,,是边上一点,,连接,过作的垂线交边于点,连接,则______.
【答案】
【分析】本题考查了锐角三角函数的定义、相似三角形的性质与判定,掌握相关知识点,结合图形找到合适的相似三角形是解题的关键.通过证明,利用相似三角形的性质得到,再根据正切的定义得到,即可得出答案.
【详解】解:,
,
,
,
,
,即,
,
,
,
,即,
,
,
在中,,
,
.
故答案为:.
题型8 求角的正切值
【例15】在中,,已知,下列锐角三角比中,值为的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了解直角三角形的相关计算,勾股定理.结合在中,,,运用勾股定理求斜边,再根据锐角三角函数的定义计算的各个三角函数值,即可作答.
【详解】解:∵在中,,,
∴,
∵的对边为,邻边为,斜边为,
∴,
故选:C.
【例16】在中,,、、分别是、、的对边,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了锐角三角函数,直角三角形中,一个锐角的正弦值等于这个锐角所对的直角边的长与斜边长的比值,余弦值等于另一直角边(不是该锐角的对边)的长与斜边长的比值,正切值等于这个锐角所对的直角边的长与另一直角边的长的比值,余切值等于另一直角边(不是该锐角的对边)的长与该锐角所对的直角边的长的比值,据此可得答案.
【详解】解:∵在中,,、、分别是、、的对边,
∴,,,,
故选:B.
【技巧归纳】
直角三角形中, ,cotA为其倒数。概念辨析题需逐一核对各类三角函数的边比定义,
准确定位对应角的对边与邻边。
易错点:易颠倒对边与邻边位置,混淆正切与余切、正弦的边比关系,需结合图形确认边的对应性。
【变式8-1】在中,,,,则的值为________.
【答案】
【分析】先利用勾股定理求出直角边的长度,再根据锐角三角函数中正切的定义计算即可.
【详解】解:在中,,,,
由勾股定理得,
根据正切的定义,.
【变式8-2】如图为人行天桥的示意图,若高长为米,斜道长为米,则的值为_____.
【答案】
【分析】先由勾股定理求出,再由正切函数定义求解即可.
【详解】解:在中,,,则由勾股定理可得,
.
【变式8-3】图,已知在中,,,点为边延长线上一点,连接.求的正切值.
【答案】
【分析】本题主要考查解直角三角形,运用了三角函数概念,勾股定理和等腰三角形三线合一的性质.
【详解】解:过点A作与交点H.
∵在中,,,
∴,
∴,.
∵,
∴,
∴,
∴,
则,
故答案为:.
题型9 已知正切值求边长
【例17】在中,已知,,,那么的长是( )
A.6 B.3 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了正切,熟练掌握正切的定义是解题关键;利用正切函数的定义,在直角三角形中,利用.
【详解】解:∵在中,已知,,
∴,
又∵,
∴,
故选:A.
【例18】已知中,,,,那么的长为______.
【答案】6
【分析】此题考查利用正切值求线段的长,根据正切函数的定义,等于的对边与邻边的比值,即,由此求出的长.
【详解】在中,,,
∵,,
∴,
解得 ,
故答案为6.
【技巧归纳】
直角三角形中,依据 ,已知正切值与一条直角边,列比例式即可求解另一条直角边.
易错点:易颠倒对边与邻边位置,错置分子分母;需精准对应所求锐角的边,避免与正弦、余弦定义混淆.
【变式9-1】在直角中,,那么下列关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角函数的定义判断解答即可.
本题考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:画图如下:
A. ,故选项错误,不符合题意;
B. ,故选项正确,符合题意;
C. ,故选项错误,不符合题意;
D. ,故选项错误,不符合题意;
故选:B.
【变式9-2】已知锐角,如果,那么_______.
【答案】
【分析】本题考查的是锐角三角函数的应用,根据,画图设,则,再求解,从而可得答案.
【详解】解:如图,,,
∵,
∴,
设,则,
∴,
∴,
故答案为:
【变式9-3】在中,和所对的边长分别为.若,解这个直角三角形.
【答案】,,.
【分析】本题主要考查了解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角形内角和定理,三角函数的定义.先根据三角形内角和定理求出,根据直角三角形性质得出,根据三角函数定义得出,最后根据求出三边长即可.
【详解】解:在中,,
.
又,
,
,
,
.
,即,
解得,
则,
.
题型10 特殊三角形的三角函数
【例19】点关于轴对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先计算特殊角的三角函数值得到点的坐标,再利用关于轴对称的点的坐标特征求解,即可得到正确选项.
【详解】解:∵,
∴点的坐标为
∵关于轴对称的点,横坐标不变,纵坐标互为相反数
∴点关于轴对称的点的坐标为.
【例20】计算:________.
【答案】/
【详解】解:.
47.如图,在中,若,则的值为____.
【答案】
【分析】根据平行四边形的性质求出,即可得出答案.
【详解】解:∵四边形是平行四边形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【技巧归纳】
需熟记 的正弦、余弦、正切值,代入后结合坐标对称、零指数幂等规则运算.
易措点:易混淆特殊角的三角函数数值;关于坐标轴对称的坐标变换规律易记反;忽略零指数幂底数不为零的前提。
【变式10-1】计算:.
【答案】
【分析】先分别计算绝对值、零指数幂、算术平方根,再算加减法.任意非零数的零指数幂等于1.
【详解】解:
.
【变式10-2】计算:.
【答案】6
【分析】先计算特殊角三角函数值,绝对值,负整数指数幂,零指数幂,再计算乘法,最后计算加减,即可求解.
【详解】解:原式.
题型11 特殊角三角函数值的混合运算
【例21】的值等于( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了实数的运算,特殊角的三角函数值,先化简各式,然后再进行计算即可解答.
【详解】解:
,
故选:C.
【例22】计算:_____.
【答案】/
【分析】本题考查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的关键.
根据的余弦值直接得出结果.
【详解】解:.
故答案为:.
【技巧归纳】
熟记 的各三角函数值,代入原式后遵循实数运算顺序,先乘除后加减,最终结果化为最简形式.
易错点:易混淆不同特殊角的函数值;运算顺序颠倒;根式与分数运算时通分化简出错.
【变式11-1】计算: __________.
【答案】0
【分析】本题考查了含有特殊角的三角函数解得计算,二次根式的化简,熟练掌握知识点是解题的关键.分别代入每一个特殊角的三角函数值,去绝对值,再进行加减计算即可.
【详解】解:原式
,
故答案为:0.
【变式11-2】计算:.
【答案】3
【详解】解:
.
【变式11-3】计算:.
【答案】
【分析】本题考查了特殊三角函数值的混合运算、零指数幂,熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
先代入特殊角的三角函数值,再根据零指数幂的性质化简,最后根据实数的运算法则计算即可.
【详解】解:
.
题型12 根据特殊角三角函数值求角的度数
【例23】已知α是锐角,,那么锐角α的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握相关数值是解题关键.根据特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:∵ ,且 ,α 是锐角,
∴,
故选:B.
【例24】如果,那么锐角___________度
【答案】30
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,正确记忆相关数据是解题关键,直接利用特殊角的三角函数值进而求得答案.
【详解】解:∵,
∴锐角,
故答案为:30.
【技巧归纳】
熟记 的各三角函数值,由已知函数值反向匹配对应锐角度数.
易错点:易混淆正弦与余弦的特殊数值;余切与正切的倒数关系易记错,导致角度对应错误;需关注题目限定的锐角范围.
【变式12-1】在中,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值.利用特殊角的三角函数值求出,,再根据三角形内角和定理计算的度数即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∴,
故选:A.
【变式12-2】在中,若锐角,满足,则的度数是 ___________.
【答案】/75度
【分析】本题主要考查了绝对值的非负性,三角形的内角和定理,三角函数,熟练掌握以上知识是解题的关键.
根据绝对值的非负性可得,,,从而可得,,,进而可得,,然后利用三角形的内角和定理,进行计算即可解答.
【详解】解:,
,,
,,
,,
,
故答案为:.
【变式12-3】求满足下列条件的锐角α.
(1) ;
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】根据特殊角三角函数值,即可得答案;
本题考查了特殊角三角函数值,熟记特殊角三角函数值是解题的关键.
【详解】(1)解:
锐角
(2)解:
题型13 利用同角三角函数关系求值
【例25】如果是锐角,且,那么的值( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了同角的三角函数的关系,熟练掌握同角的三角函数的关系是解答本题的关键.
根据题意得,利用求出答案.
【详解】解:,
.
故选:.
【例26】的边长扩大两倍,那么的值( )
A.变大原来的两倍; B.小为原来的一半; C.不变; D.不能确定.
【答案】C
【分析】根据锐角三角函数的性质可知,角的大小确定后,锐角三角函数值固定不变,即可解答.
【详解】解:根据锐角三角函数的定义可知,的大小确定后,的三角函数值与边长无关,固定不变,
∴的边长扩大两倍,的值不变,
故选:C.
【点睛】此题考查了锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数的性质是解题的关键.
【技巧归纳】
同角锐角三角函数满足 ,已知一个函数值可推导其余值。三角函数值仅由角度大小决定,三角形边长等比例缩放时,各三角函数值保持不变。
易错点:开方运算易忽略锐角范围取错符号;易误将边长缩放等同于函数值变化。
【变式13-1】已知 (为锐角),则 ___________
【答案】
【分析】本题考查了锐角三角函数,解答本题的关键是掌握三角函数的相关定义.将分子和分母同时除以,化简可得,然后代入求解即可.
【详解】解:∵,
故,
将代入,原式.
故答案为:.
【变式13-2】下列结论(其中是锐角):①;②;③当时,;④.其中正确的有________.
【答案】③④
【分析】本题考查了同角三角函数的关系及锐角三角函数的增减性,掌握锐角三角函数的概念是解题的关键.
根据同角三角函数关系及锐角三角函数的增减性进行判断即可.
【详解】解:①∵,,
∴不一定小于等于1,故①错误;
②若,则,
,
∴
∴,故②错误;
③当时,,
∴越大,对边越大,且越接近斜边,
∴越大,
∴当时,,故③正确;
④∵,,,
∴,故④正确.
故答案为:③④.
【变式13-3】如图,在中,,.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查等腰三角形的三线合一的性质,解直角三角形的应用,勾股定理,三角函数值相等,引出辅助线构造直角三角形是解题的关键.
(1)作,根据求出,再根据勾股定理求出,利用等腰三角形的三线合一的性质得到;
(2)作,根据,得出,根据勾股定理得,即可得出;
【详解】(1)如图,过点作于点,
,
,
在中,
,
,
,
则.
(2)如图,过点作于,
,
,
,
题型14 互余两角三角函数的关系
【例27】在中,,,那么等于( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了互余两角三角函数的关系:若,那么或.利用互余两角三角函数的关系直接求解.
【详解】解:∵,
∴,,
∴.
故选:C.
【例28】已知中,,,则________.
【答案】
【分析】本题考查了互余两角的三角函数的关系,一个角的余切值等于这个角的余角的正切值,据此作答即可.
【详解】解:∵,
∴和互余,
∴.
故答案为:.
【技巧归纳】
直角三角形中两锐角互余,满足 ,可直接由一角的函数值得另一角的对应函数值。
易错点:易混淆互余两角的函数名对应关系,错配正切与正弦;转换时易颠倒分子分母,可结合定义辅助验证。
【变式14-1】三角函数、、之间的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了锐角三角函数的特点.根据三角函数之间的关系,得出,再根据余弦值随着角度的增大而减小进行判断即可.
【详解】解:∵,
又,余弦值随着角度的增大而减小,
∴,故C正确.
故选:C.
【变式14-2】计算:s___________.
【答案】0
【分析】本题考查锐角三角函数之间的关系.根据平方关系,倒数关系,互余关系,进行求解即可.掌握三角函数之间的关系,是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,,
∵,
∴,
∴原式;
故答案为:0.
【变式14-3】(1)计算的结果为______;
(2)在RtABC中,∠C是直角,求证:.
(3)根据(2)中的结果,计算:.
【答案】(1)1;(2)证明见解析;(3)
【分析】本题主要考查锐角三角函数的定义和特殊角的三角函数值,熟记特殊角的三角函数值是解题关键.
(1)代入特殊角的三角函数值计算,即可得答案;
(2)根据正切的定义即可得结论;
(3)根据相关角的三角函数之间的关系,代入特殊角的三角函数值,再化简绝对值,计算即可得答案.
【详解】解:(1).
故答案为:
(2)∵在中,是直角,
∴,,
∴.
(3)
.
题型15 三角函数综合
【例29】在中,,的对边分别是,那么下列等式中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查锐角三角函数,根据直角三角形中三角函数的定义,逐一验证每个等式是否正确即可.
【详解】解:在中,,的对边分别是,如图,
∴,
∴,故选项A正确,不符合题意;
∵
∴,故选项B错误,符合题意;
∵,
∴,故选项C正确,不符合题意;
∵,
∴,故选项D正确,不符合题意;
故选:B.
【例30】下列说法中,正确的是( )
A.
B.若,则
C.若为锐角,,则
D.在中,锐角的两个邻边都扩大5倍,则也扩大5倍
【答案】C
【分析】本题考查三角函数的定义和性质,需根据三角函数的定义判断各选项的正确性.
【详解】解:A、三角函数的度数不能直接相加,A错误;
B、α为锐角时,,所以当时,,B错误;
C、,设对边为,邻边为,则斜边为,所以,C正确;
D、在中,等于角A的邻边与斜边的比值,当两边都扩大5倍时,另外一条直角边也扩大了5倍,比值不变,所以不变,D错误.
故选:C.
【技巧归纳】
正误判断类题目需紧扣三角函数定义、同角关系及取值范围逐一验证,边的关系式可由定义变形推导。锐角正弦、余弦值恒小于1,三角函数值仅由角度决定,与边长缩放无关。
易错点:易误将角度和的函数值等同于函数值的和;忽略正余弦的取值范围;边长缩放时错认为函数值同步变化。
【变式15-1】如图,一个钟摆的摆长为1.5米,当钟摆向两边摆动时,摆角为,且两边的摆动角度相同,则它摆至最高位置与其摆至最低位置时的高度之差为 ___________________.(用含的式子表示)
【答案】米
【分析】本题考查了垂径定理和锐角三角函数,根据题意将实际问题抽象为几何问题,再利用垂径定理和锐角三角函数解三角形是解此题的关键.
由题可知,秋千摆到最低点时,点为弧的中心 ,由垂径定理知,.再根据锐角三角函数解三角形求得即可.
【详解】解:∵点为弧的中点,为圆心,
由垂径定理知,,,
∵,
∴,
∵,
在中,由三角函数可得,
∴,
故答案为:米.
【变式15-2】下图所示的是的小正方形构成的网格,四点均在格点上,连接和交于点.小观说:“与垂直.”小武说:“.”请判断他们的说法是否正确,并说明理由.
【答案】小观、小武的说法都正确,理由见解析
【分析】通过构造直角三角形,利用三角函数判断角的关系证明垂直,再利用平行线和三角函数证明线段比例.
【详解】解:小观、小武的说法都正确.理由如下:
取点,连接如图所示:
在中,
在中,,
.
,
,
,
.故小观的说法正确.
根据题意可知,,
,即,
在中,,
.故小武的说法正确.
【点睛】本题考查三角函数与平行线的综合应用,掌握利用三角函数判断角的关系证明垂直,结合平行线性质证明线段比例是解题的关键.
【变式15-3】如图,中,,,D是边的中点,连结.
(1)已知,求的长;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】本题考查了解直角三角形,掌握三角函数的定义是解题的关键.
(1)根据题意设,则,利用勾股定理列式计算求得,据此求解即可;
(2)作于,求得,利用余弦函数求得,再利用勾股定理和余切函数的定义求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴设,则,
∵,即,
解得,
∴;
(2)解:作于,
由(1)得,
∵D是边的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,,
∴.
1.已知中,,,,那么下列各式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了求角的正弦值,求角的余弦值,求角的正切值,用勾股定理解三角形等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能熟练运用求解.
利用勾股定理求出,再根据三角函数的定义判断各选项.
【详解】解:∵在中,,,,
∴,
∴,故A错误;
,故B正确;
,故C错误;
,故D错误.
故选:B.
2.在中,,如果,,那么的长是( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查解直角三角形,根据余弦定义求解即可.
【详解】解:如图,
∵,,
∴,
故选:A
3.的倒数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,倒数的定义,熟练掌握以上知识是解题的关键.
根据的值,然后再求其倒数即可.
【详解】解:∵,
∴的倒数是,
故选:C.
4.若,则是多少度( )
A. B. C. D.任意度数
【答案】A
【分析】此题主要考查了特殊角的三角函数值,直接利用特殊角的三角函数值代入得出答案.
【详解】解:∵,
∴.
故选:A.
5.已知,则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查同角的三角函数的关系,特殊锐角三角函数值以及锐角三角函数的增减性,掌握锐角三角函数的定义,特殊锐角三角函数值以及锐角三角函数的增减性是正确判断的前提.根据逐项进行判断即可.
【详解】解:A.由于一个锐角的余弦值随着锐角的增大而减小,而,所以 ,因此选项A不符合题意;
B.由于一个锐角的正切值随着锐角的增大而增大,而所以,即,因此选项B不符合题意;
C.由于,而,即,所以,即,因此选项C不符合题意;
D.由于锐角的对边除以斜边,锐角的对边除以锐角的邻边,而锐角的邻边小于斜边,所以,因此选项D符合题意.
故选:D.
6.在直角坐标平面内有一点,那么与x轴正半轴夹角的余弦值是__________.
【答案】/
【分析】本题考查了解直角三角形、勾股定理等知识点.作轴于点M,构造直角三角形,根据三角函数的定义求解.
【详解】解:如图,作轴于点M,,
根据勾股定理可得,
∴,
故答案为:.
7.已知,在中,,则______.
【答案】8
【分析】本题主要考查了锐角三角函数的定义,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.
根据锐角三角函数的定义得,再根据,即可得出的长.
【详解】解:在中,,,
∵,
∴.
故答案为:8.
8.已知,请利用特殊角三角函数值求的值为___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了特殊角三角函数值的混合计算,根据结合公式计算即可.
【详解】解:由题意得,
,
故答案为:.
9.已知是锐角,且,则______.
【答案】
【分析】本题考查了同角三角函数,解答本题的关键是掌握三角函数的相关定义.
将分子和分母同时除以,化简可得,然后代入求解;
【详解】,
∴原式
故答案为:.
10.在中,若,则__________.
【答案】/105度
【分析】本题考查了绝对值的非负性,非负数的性质,特殊角三角函数值,三角形内角和定理,利用非负数和为零得出,,求出、度数,再由三角形内角和定理求解即可.
【详解】解:∵
∴,,
∴,,
,,
.
故答案为:.
11.如图,分别求和的正弦、余弦.
【答案】;
【分析】本题考查求锐角三角函数值,根据锐角三角函数的定义,进行求解即可.
【详解】:如图,
.
12.计算:.
【答案】
【详解】解:原式
.
13.求下列等式中的锐角:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先将看成整体,解得,再利用特殊角的函数值求解即可;
(1)先将看成整体,解得,再利用特殊角的函数值求解即可;
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵是锐角,
∴,
∴
(2)∵
∴
∵是锐角,
∴,
∴.
【点睛】本题考查利用特殊角的三角函数值求解方程,掌握特殊角的函数值是解题的关键.
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第12讲 锐角的正弦、余弦与正切
内容导航
01预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 正弦的概念辨析
题型2 求角的正弦值
题型3 已知正弦值求边长
题型4 余弦的概念辨析
题型5 求角的余弦值
题型6已知余弦求边长
题型7正切的概念辨析
题型8求角的正切值
题型9已知正切值求边长
题型10特殊三角形的三角函数
题型11特殊角三角函数值的混合运算
题型12根据特殊角三角函数值求角的度数
题型13利用同角三角函数关系求值
题型14互余两角三角函数的关系
题型15三角函数综合
04过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
锐角三角函数、正弦、余弦、正切、对边、邻边、斜边、直角三角形、特殊角三角函数值、同角三角函数关系、互余角三角函数关系、三角函数求值
1.理解锐角正弦、余弦、正切的定义,能在直角三角形中准确区分指定锐角的对边、邻边与斜边,正确写出对
应锐角的三个三角函数表达式。
2.掌握锐角三角函数值与角的大小的对应关系,理解直角三角形边长同比例缩放时,锐角三角函数值保持不变
的原理,能完成相关概念辨析。
3.熟记30、45°、60°特殊锐角的正弦、余弦、正切值,能熟练完成特殊角三角函数的混合运算,也能根据函
数值反推对应锐角度数。
4.掌握同角三角函数的基本关系、互余两角的三角函数关系,能运用两类关系完成三角函数式的化简与求值。
5.能运用锐角三角函数的定义,解决直角三角形中“已知边长求三角函数值”已知三角函数值求边长”的基础题
型,建立数形结合的解题思维。
学习重点:1.锐角正弦、余弦、正切的定义与对应表达式
2. 特殊角的三角函数值及混合运算
3.互余两角的三角函数关系及其应用
4.利用三角函数定义求解直角三角形的边长与函数值
学习难点:1.锐角对边、邻边的相对性,不同锐角对应边的准确识别
2.同角三角函数基本关系的灵活变形与求值应用
3.三角函数与勾股定理结合的综合类求值问题
4.互余关系、同角关系与三角函数定义的综合运用
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01锐角的正弦与余弦
1.直角三角形中一个锐角的对边与斜边之比叫作这个锐角的正弦。
在 中, 的对边分别用 a , b , c 表示。而在Rt 中,若 ,直角边 B C和 A C 分别称为 的对边和邻边,而直角边 A C 和 B C 分别称为 的对边和邻边.
在Rt 中, ,锐角 的正弦记作 ,其值为 .
如果一个锐角的大小确定了,那么这个角的正弦值也就确定了;反过来,如果一个锐角的正弦值确定了,那么这个锐角的大小也就确定了.
当角 在 到 的范围内增大时, 的值增大,给定 可唯一确定 ,给定 值也可唯一确定 值。
2.直角三角形中一个锐角的邻边与斜边之比叫作这个锐角的余弦。
在Rt 中, ,锐角 的余弦记作 ,其值为
.
如果一个锐角的大小确定了,那么这个角的邻边与斜边的比值也就确定了;反过来,如果直角三角形中一个锐角的邻边与斜边的比值确定了,那么这个锐角的大小也就确定了.
如果把一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,那么锐角A的正弦值( )
A.扩大为原来的2倍 B.缩小为原来的
C.没有变化 D.不能确定
已知为锐角,且,那么的余弦值为_______.
知识点02锐角的正切
直角三角形中一个锐角的对边与邻边之比叫作这个锐角的正切.
在Rt 中, ,锐角 的正切记作 ,其值为
一般地,如果一个锐角的大小确定了,那么这个锐角的正弦、余弦与正切值也是唯一确定的;反之,如果一个锐角的正弦、余弦或正切值确定了,那么这个锐角的大小也是唯一确定的.
对任意锐角,恒有 .
在直角三角形中,两个互余锐角满足 .
如果将一个锐角的三边的长都扩大为原来的5倍,那么锐角的正切值( )
A.没有变化 B.不能确定
C.扩大为原来的5倍 D.缩小为原来的
在中,于,且,则________.
知识点03求给定锐角的正弦、余弦与正切值
1.特殊锐角 三角函数值
角:
角:
角:
由特殊角三角函数值可反推对应锐角度数.
对任意锐角 ,满足 .
2.计算器求三角函数相关值
(1)除 外的锐角,需使用带 功能键的计算器计算近似值,也可由函数值反求角度.
(2)计算前需将计算器角度单位切换为"度(D)"模式.
(3)不同品牌、型号计算器按键操作步骤存在差异.
若数轴上:的值用一个点表示,则这个点的位置可能落在( )段
A.① B.② C.③ D.④
计算:______.
题型1 正弦的概念辨析
【例1】在锐角中,如果各边长都扩大为原来的2倍,那么的正弦值( )
A.不变 B.扩大2倍 C.扩大4倍 D.缩小为原来的一半
【例2】若,则锐角__________锐角(填、或).
【技巧归纳】
锐角正弦定义为对边与斜边的比值,即sinA= ,其值仅由角度大小决定,与三角形边长缩放无关.
锐角范围内,正弦值随角度增大而增大,可据此比较两角大小.
易错点:易误将边长变化等同于正弦值变化;增减性仅适用于锐角范围.
【变式1-1】如图,已知,则( )
A. B. C. D.
【变式1-2】如图,在中,,于点D,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】比较大小:
(1)________;(2)________.
题型2 求角的正弦值
【例3】在中,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【例4】如图为人行天桥的示意图,若高长为10米,斜道长为30米,则的值为______.
【技巧归纳】
直角三角形中,sinA=先确定所求锐角,找准对边与斜边后代入计算。
实际场景类题目,从示意图提取直角三角形,铅直高度为角的对边,斜道为斜边。
易错点:易混淆对边与邻边;非直角图形需先作高构造直角三角形,结果需化为最简。
【变式2-1】如图,在Rt△ABC中,,,,则的值为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】在平面直角坐标系中,已知点和,则__________
【变式2-3】如图,在中,.若,,则( )
A. B. C. D.
题型3 已知正弦值求边长
【例5】如图,长春市组织的冰雪活动中,中学生小旺沿着倾斜角为的斜坡练习滑雪,从点滑行到点.若米,则小旺下降的高度为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【例6】如图,中,,,则的长为_____.
【技巧归纳】
由sinA=已知一边与正弦值,可求其余边长,常结合勾股定理运算。
斜坡类实际问题,下降高度为倾斜角的对边,等于坡长乘该角正弦值。
易错点:易混淆对边与邻边,误用余弦或正切;比例关系不可直接等同于实际边长。
【变式3-1】如图,在中,若,,,那么等于( )
A. B. C. D.
【变式3-2】拉杆式旅行箱的侧面示意图如图,箱体长,当手臂自然下垂拉旅行箱时,人体感觉较为舒服.若此时拉杆伸长长度,拉杆与水平面夹角为,则拉杆把手处到地面的距离为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】如图,在中,,,,则的长为___________.
题型4 余弦的概念辨析
【例7】如图,中,,斜边,则的长度是( )
A. B. C. D.
【例8】如图是桂新高速某一隧道工程施工现场的一台起重机的示意图,该起重机的变幅索顶端记为点A,变幅索的底端记为点B,AD垂直地面,垂足为点D,BC⊥AD,垂足为点C.设∠ABC=,下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
直角三角形中,cosa=,先确定所求锐角,找准邻边与斜边,再列关系式或计算边长。
复杂图形先定位直角三角形,明确角的对应边。易错点:易与正弦定义混淆,错用对边计算;非标准图形易找错邻边位置
【变式4-1】在中,,、、的对边分别为、、,那么下列等式中错误的是()
A. B. C. D.
【变式4-2】如图,已知在中,,分别是边上的高,连接,那么和的周长比为_________.
题型5 求角的余弦值
【例9】如图,在中,,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【例10】如图,在中,为直角,,,则的值为__________.
【技巧归纳】
直角三角形中, 先定位所求锐角,找准对应邻边与斜边,边长不全时先用勾股定理补全再代入计算.
易错点:易与正弦、正切定义混淆,错用对边运算;需注意斜边恒为直角所对的最长边,结果化为最简.
【变式5-1】在中,,如果,,那么的值是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】中,,下列结论成立的是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】已知在中,,那么的余弦值为______.
题型6 已知余弦求边长
【例11】如图,是一块直角三角形的绿化带,,已知,绿化带的斜边长度为米,则绿化带的直角边的长为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【例12】在中,的余弦值是,那么的长是___________.
【技巧归纳】
由 ,已知余弦值与一边长,可列比例式求其余边长,常配合勾股定理补全未知边.
易错点:易混淆邻边与对边,错用正弦公式;已知邻边求斜边时易颠倒比例关系,需明确斜边为直角所对的边.
【变式6-1】如图,在中,已知,,,那么的长为( )
A. B. C.4 D.5
【变式6-2】在中,,a,b,c分别表示的对边,那么下列结论中错误的是( )
A. B. C. D.
【变式6-3】如图,在直角坐标平面内,点P与原点O的距离,线段OP与x轴正半轴的夹角为,且,则点P的坐标是_________
题型7 正切的概念辨析
【例13】在Rt中,,,,,那么下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【例14】如图,在中,,作交边于点D.若,则的值为_____.
【技巧归纳】
直角三角形中, ,定义辨析题需准确区分各三角函数的边比对应关系,厘清对边、邻边与斜边的边界.
出现等角条件时,可借助等角的三角函数值相等进行转化求解.
易错点:易颠倒对边与邻边位置,记错正切与余切的倒数关系.
【变式7-1】如图,在中,,,,,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】在中,,,,分别是,,的对边,有下列关系式:①;②;③;④,其中正确的有( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式7-3】如图,在中,,,,是边上一点,,连接,过作的垂线交边于点,连接,则______.
题型8 求角的正切值
【例15】在中,,已知,下列锐角三角比中,值为的是( )
A. B. C. D.
【例16】在中,,、、分别是、、的对边,下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【技巧归纳】
直角三角形中, ,cotA为其倒数。概念辨析题需逐一核对各类三角函数的边比定义,
准确定位对应角的对边与邻边。
易错点:易颠倒对边与邻边位置,混淆正切与余切、正弦的边比关系,需结合图形确认边的对应性。
【变式8-1】在中,,,,则的值为________.
【变式8-2】如图为人行天桥的示意图,若高长为米,斜道长为米,则的值为_____.
【变式8-3】图,已知在中,,,点为边延长线上一点,连接.求的正切值.
题型9 已知正切值求边长
【例17】在中,已知,,,那么的长是( )
A.6 B.3 C. D.
【例18】已知中,,,,那么的长为______.
【技巧归纳】
直角三角形中,依据 ,已知正切值与一条直角边,列比例式即可求解另一条直角边.
易错点:易颠倒对边与邻边位置,错置分子分母;需精准对应所求锐角的边,避免与正弦、余弦定义混淆.
【变式9-1】在直角中,,那么下列关系中,正确的是( )
A. B. C. D.
【变式9-2】已知锐角,如果,那么_______.
【变式9-3】在中,和所对的边长分别为.若,解这个直角三角形.
题型10 特殊三角形的三角函数
【例19】点关于轴对称的点的坐标是( )
A. B. C. D.
【例20】计算:________.
47.如图,在中,若,则的值为____.
【技巧归纳】
需熟记 的正弦、余弦、正切值,代入后结合坐标对称、零指数幂等规则运算.
易措点:易混淆特殊角的三角函数数值;关于坐标轴对称的坐标变换规律易记反;忽略零指数幂底数不为零的前提。
【变式10-1】计算:.
【变式10-2】计算:.
题型11 特殊角三角函数值的混合运算
【例21】的值等于( ).
A. B. C. D.
【例22】计算:_____.
【技巧归纳】
熟记 的各三角函数值,代入原式后遵循实数运算顺序,先乘除后加减,最终结果化为最简形式.
易错点:易混淆不同特殊角的函数值;运算顺序颠倒;根式与分数运算时通分化简出错.
【变式11-1】计算: __________.
【变式11-2】计算:.
【变式11-3】计算:.
题型12 根据特殊角三角函数值求角的度数
【例23】已知α是锐角,,那么锐角α的度数是( )
A. B. C. D.
【例24】如果,那么锐角___________度
【技巧归纳】
熟记 的各三角函数值,由已知函数值反向匹配对应锐角度数.
易错点:易混淆正弦与余弦的特殊数值;余切与正切的倒数关系易记错,导致角度对应错误;需关注题目限定的锐角范围.
【变式12-1】在中,若,,则的度数是( )
A. B. C. D.
【变式12-2】在中,若锐角,满足,则的度数是 ___________.
【变式12-3】求满足下列条件的锐角α.
(1) ;
(2).
题型13 利用同角三角函数关系求值
【例25】如果是锐角,且,那么的值( )
A. B. C. D.
【例26】的边长扩大两倍,那么的值( )
A.变大原来的两倍; B.小为原来的一半; C.不变; D.不能确定.
【技巧归纳】
同角锐角三角函数满足 ,已知一个函数值可推导其余值。三角函数值仅由角度大小决定,三角形边长等比例缩放时,各三角函数值保持不变。
易错点:开方运算易忽略锐角范围取错符号;易误将边长缩放等同于函数值变化。
【变式13-1】已知 (为锐角),则 ___________
【变式13-2】下列结论(其中是锐角):①;②;③当时,;④.其中正确的有________.
【变式13-3】如图,在中,,.
(1)求的长;
(2)求的值.
题型14 互余两角三角函数的关系
【例27】在中,,,那么等于( ).
A. B. C. D.
【例28】已知中,,,则________.
【技巧归纳】
直角三角形中两锐角互余,满足 ,可直接由一角的函数值得另一角的对应函数值。
易错点:易混淆互余两角的函数名对应关系,错配正切与正弦;转换时易颠倒分子分母,可结合定义辅助验证。
【变式14-1】三角函数、、之间的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式14-2】计算:s___________.
【变式14-3】(1)计算的结果为______;
(2)在RtABC中,∠C是直角,求证:.
(3)根据(2)中的结果,计算:.
题型15 三角函数综合
【例29】在中,,的对边分别是,那么下列等式中不正确的是( )
A. B.
C. D.
【例30】下列说法中,正确的是( )
A.
B.若,则
C.若为锐角,,则
D.在中,锐角的两个邻边都扩大5倍,则也扩大5倍
【技巧归纳】
正误判断类题目需紧扣三角函数定义、同角关系及取值范围逐一验证,边的关系式可由定义变形推导。锐角正弦、余弦值恒小于1,三角函数值仅由角度决定,与边长缩放无关。
易错点:易误将角度和的函数值等同于函数值的和;忽略正余弦的取值范围;边长缩放时错认为函数值同步变化。
【变式15-1】如图,一个钟摆的摆长为1.5米,当钟摆向两边摆动时,摆角为,且两边的摆动角度相同,则它摆至最高位置与其摆至最低位置时的高度之差为 ___________________.(用含的式子表示)
【变式15-2】下图所示的是的小正方形构成的网格,四点均在格点上,连接和交于点.小观说:“与垂直.”小武说:“.”请判断他们的说法是否正确,并说明理由.
【变式15-3】如图,中,,,D是边的中点,连结.
(1)已知,求的长;
(2)求的值.
1.已知中,,,,那么下列各式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
2.在中,,如果,,那么的长是( )
A.3 B. C. D.
3.的倒数是( )
A. B. C. D.
4.若,则是多少度( )
A. B. C. D.任意度数
5.已知,则下列各式中正确的是( )
A. B. C. D.
6.在直角坐标平面内有一点,那么与x轴正半轴夹角的余弦值是__________.
7.已知,在中,,则______.
8.已知,请利用特殊角三角函数值求的值为___________.
9.已知是锐角,且,则______.
10.在中,若,则__________.
11.如图,分别求和的正弦、余弦.
12.计算:.
13.求下列等式中的锐角:
(1)
(2)
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