内容正文:
专题11 锐角三角函数计算压轴
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、特殊角三角函数值的混合运算
题型二、同角关系式化简求值
题型三、互余关系求值
题型四、构造直角三角形求值(网格、坐标系)
题型五、由三角函数值求锐角
题型六、增减性与比较大小
题型七、综合压轴题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
通法一 · 定值代入法
题目中一旦出现30°、45°、60°角,先将对应的三角函数值准确代入,再按实数的运算顺序(先乘方、开方,再乘除,后加减;有括号先算括号)逐步化简。关键是把“三角计算”转化为“实数运算”。
通法二 · 定义还原法
求某个锐角的三角函数值时,回到“对边、邻边、斜边”的定义本身:先锁定该角所在的直角三角形(或补作高构造直角三角形),再写出三边之比。定义求值永远是最可靠的起点。
通法三 · 关系式转化法
凡出现 sin²+cos² 的和、 的比等结构,优先运用同角关系 sin²A+cos²A=1 与 tanA=化简;出现互余角(和等于90°)时,用互余关系把角统一后再合并。
通法四 · 构造图形法
在网格、坐标系或非直角三角形情境中求三角函数值时,通过作高、连线或过点作坐标轴的垂线,把所求角放进一个可解算的直角三角形里,再用勾股定理求边长。
通法五 · 整体代入法
当三角函数式含有未知角、含参数或与方程、函数结合时,先把 sin²+cos² 等恒等式看作整体,或将已知比值整体代入,避免求出具体角而陷入计算繁琐。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、特殊角三角函数值的混合运算
【典例1】.(25-26九年级上·安徽池州·期末)计算:.
题型模版
1.定值代入法:先把三个特殊角的值逐一代入,再合并同类二次根式。
2.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)计算:.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽宣城·期末)计算:
【变式3】.(25-26九年级上·安徽马鞍山·期末)计算:
(1);
(2)
题型二、同角关系式化简求值
【典例2】.(24-25九年级下·安徽合肥·开学考试)已知,则( )
A. B. C.或 D.
题型模版
1.
2.
【变式1】.(24-25九年级上·安徽六安·期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,下列式子中不一定成立的是( )
A.tanA= B.sin2A+sin2B=1 C.sin2A+cos2A=1 D.sinA=sinB
【变式2】.(24-25九年级上·安徽马鞍山·期末)已知为锐角,tan2sin 30,那么_____°.
【变式3】.(24-25九年级上·安徽宣城·期末)已知为锐角, ,求的值.
题型三、根据三角函数值判断锐角的取值范围
【典例3】.(2024九年级上·安徽六安·期末)若,则锐角满足( )
A. B.
C. D.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)已知,则锐角的取值范围是______.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)锐角满足,且,则的取值范围为___________.
【变式3】.(24-25九年级上·安徽安庆·阶段检测)已知是的一个内角,且,那么的取值范围是______________.
题型四、构造直角三角形求值(网格、坐标系)
【典例4】.(25-26九年级上·安徽宿州·期末)如图,的三个顶点均在正方形网格的格点上,则的值为__________.
【典例5】.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,已知三个顶点的坐标分别是,,.
(1)以点为位似中心,将缩小为原来的得到,请在轴右侧画出,并写出的坐标__________;
(2)的正弦值为__________.
题型模版
1.构造图形法:过 A 作 AH⊥BC 于 H,把 ∠ABC 放进 Rt△ABH。
【变式1】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,在正方形网格图中,与相交于点,则( )
A. B. C. D.
【变式2】.(24-25九年级上·安徽六安·阶段检测)在正方形网格中,在网格中的位置如图,则_______.
【变式3】.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在带有网格的平面直角坐标系中的位置.
(1)_______;_______ ;
(2)以点为位似中心,在轴右侧作出的位似图形,使得放大后的与的位似比为:;
(3)在网格中找到点,使得,并写出点的坐标_________.
题型五、由三角函数值求锐角
【典例6】.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)若,则锐角的度数应是( )
A. B. C. D.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽宣城·阶段检测)已知锐角满足,则锐角的度数是( )
A. B. C. D.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)已知,则锐角_____.(填写的度数)
【变式3】.(25-26九年级上·安徽六安·阶段检测)(1)计算:.
(2)求中锐角α的值.
题型六、增减性与比较大小
【典例7】.(25-26九年级上·安徽淮南·期末)比较与的大小,结果是( )
A.前者大 B.一样大 C.后者大 D.以上情况都有可能
【变式1】.(25-26九年级上·安徽六安·期中)比较,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽六安·期末)比较大小:__________.(填“>”“=”或“<”)
【变式3】.(22-23九年级上·安徽六安·阶段检测)如图,已知和射线上一点(点与点不重合),且点到、的距离为、.
(1)若,,,试比较、的大小;
(2)若,,,都是锐角,且.试判断、的大小,并给出证明.
题型七、综合压轴题
【典例8】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)如图,在中,,是边上的中线,,,.
(1)求的长;
(2)求的值.
【变式1】.(2024·安徽·一模)已知的三个内角,,的对边分别为,,.
观察:若,
则有,.
.
模仿:已知,.
(1)求的值;
(2)若,求.
【变式2】.(24-25九年级上·安徽马鞍山·期末)已知,如图,点在上,;
(1)求的度数,
(2)若,,求的长,
(3)若,求.
【变式3】.(2024·安徽蚌埠·三模)如图1,在中,,,,点D是斜边的中点,点E是边上一动点,连接,过点D作,交线段于点F.
(1)求的值;
(2)如图2,若,求的长;
(3)如图3,当时,求的长.
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.在中,,若,则( )
A. B. C. D.
2.当A为锐角,且<cosA<时,∠A的范围是( )
A.30°<∠A<45° B.60°<∠A<90°
C.30°<∠A<60° D.0°<∠A<30°
3.如图,点A、B、C均在正方形网格的格点上,则( )
A. B. C.1 D.
4.在中,、都是锐角,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
5.因为 , ,所以,我们发现:一般地,当α为锐角时,有,由此可知的值是( )
A. B. C. D.
6.(2025·安徽亳州·一模)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.
7.如图,为正方形内一点,,连接,在边上取一点,使得,连接,则( )
A. B. C. D.
8.如图,中,,垂足为点D,,则的值为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.已知中,,则_____(用、、填空).
10.若角是直角三角形的两个锐角,则的值为________.
11.在中,均为锐角,且满足,则___________.
12.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)同角三角函数的基本关系为:,,利用同角三角函数的基本关系求解下题:已知,则___________.
三、解答题
12.计算:
13.(25-26九年级上·安徽宣城·阶段检测)计算:
14.若,,为的内角,试确定三角形的形状.
15.如图,已知在中,于点,,,.
求:
(1)的长;
(2)的值.
16.如图,在中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接,,
(1)求的长;
(2)求的值.
17.定义:如图,在△ABC中,∠C=30°,我们把∠A的对边与∠C 的对边的比叫做∠A的邻弦,记作thi A,即thi A== .请解答下列问题:
已知:在△ABC中,∠C=30°.
(1)若∠A=45°,求thi A的值;
(2)若thi A=,则∠A= °;
(3)若∠A是锐角,探究thi A与sinA的数量关系.
18.(1)已知,均为锐角,,,求的度数.如图1,小亮同学在边长为1的正方形网格中画出和(点A,B,C,D都在格点上),请你按照这个思路求的度数.
(2)已知,均为锐角,,,则________;
(3)已知,,均为锐角,,,,请在图2中自行构图求的值.
19.观察下列等式:
①sin30°=,cos60°=;
②sin45°=,cos45°=;
③sin60°=,cos30°=.
(1)根据上述规律,计算sin2α+sin2(90°-α)= .
(2)计算:sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°.
20.如图直角三角形中,的度数为.
(1)如果,计算
(2)如果为锐角时,计算
(3)根据(2)的计算结果计算
21.我们学习了锐角三角函数的意义,为了研究需要,我们再从另一个角度来规定一个角的三角函数的意义:设有一个角,我们以它的顶点作为原点,以它的始边作为轴的正半轴,建立平面直角坐标系(如图所示),在角的终边上任取一点,它的横坐标是,纵坐标是,点和原点的距离为(总是正的),把角的三角函数规定为:,,.很显然,图中三个比值的大小仅与角的大小有关,而与点所在角的终边位置无关.
根据上述定义,解答问题:
(1)若,则角的三角函数值,,,其中取正值的是______;
(2)若角的终边与直线重合,求的值;
(3)若角是钝角,其终边上一点,且,求的值.
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专题11 锐角三角函数计算压轴
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解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、特殊角三角函数值的混合运算
题型二、同角关系式化简求值
题型三、互余关系求值
题型四、构造直角三角形求值(网格、坐标系)
题型五、由三角函数值求锐角
题型六、增减性与比较大小
题型七、综合压轴题
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
通法一 · 定值代入法
题目中一旦出现30°、45°、60°角,先将对应的三角函数值准确代入,再按实数的运算顺序(先乘方、开方,再乘除,后加减;有括号先算括号)逐步化简。关键是把“三角计算”转化为“实数运算”。
通法二 · 定义还原法
求某个锐角的三角函数值时,回到“对边、邻边、斜边”的定义本身:先锁定该角所在的直角三角形(或补作高构造直角三角形),再写出三边之比。定义求值永远是最可靠的起点。
通法三 · 关系式转化法
凡出现 sin²+cos² 的和、 的比等结构,优先运用同角关系 sin²A+cos²A=1 与 tanA=化简;出现互余角(和等于90°)时,用互余关系把角统一后再合并。
通法四 · 构造图形法
在网格、坐标系或非直角三角形情境中求三角函数值时,通过作高、连线或过点作坐标轴的垂线,把所求角放进一个可解算的直角三角形里,再用勾股定理求边长。
通法五 · 整体代入法
当三角函数式含有未知角、含参数或与方程、函数结合时,先把 sin²+cos² 等恒等式看作整体,或将已知比值整体代入,避免求出具体角而陷入计算繁琐。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、特殊角三角函数值的混合运算
【典例1】.(25-26九年级上·安徽池州·期末)计算:.
【答案】
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查特殊角的三角函数值的混合运算.代入特殊角的三角函数值运算即可.
【详解】解:原式
题型模版
1.定值代入法:先把三个特殊角的值逐一代入,再合并同类二次根式。
2.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)计算:.
【答案】
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】根据,计算即可.
本题考查了特殊角的三角函数值计算,熟练掌握三角函数值是解题的关键.
【详解】解:,
,
,
,
,
.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽宣城·期末)计算:
【答案】
【知识点】求一个数的绝对值、零指数幂、负整数指数幂、特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了实数的混合运算,特殊角的三角函数值,先计算特殊角的三角函数值、绝对值、负整数指数幂,算术平方根,然后计算乘法,最后计算加减法即可.
【详解】解:
.
【变式3】.(25-26九年级上·安徽马鞍山·期末)计算:
(1);
(2)
【答案】(1)
(2)
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题主要考查了含乘方的实数的混合运算,特殊角的锐角三角函数值,求一个数的算术平方根,负整数指数幂,解题的关键是掌握以上运算法则.
(1)利用特殊角的锐角三角函数值进行求解即可;
(2)利用特殊角的锐角三角函数值,算术平方根和负整数指数幂运算法则进行求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
题型二、同角关系式化简求值
【典例2】.(24-25九年级下·安徽合肥·开学考试)已知,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】A
【知识点】利用同角三角函数关系求值
【分析】本题考查同角三角函数的关系,理解锐角三角函数的意义是解决问题的关键.
设直角三角形中,锐角所对的边为a,邻边为b,斜边为c,则, , ,由,得到,设,则,由勾股定理得,可得,或,,由得到,,根据正切的定义即可求解.
【详解】解:设直角三角形中,锐角所对的边为a,邻边为b,斜边为c,
则, , ,
∵,即,
∴,
设,则,
由勾股定理可得,,
∴,
∴,或,,
∵,
∴,
∴,,
∴.
故选:A.
题型模版
1.
2.
【变式1】.(24-25九年级上·安徽六安·期末)在Rt△ABC中,∠C=90°,下列式子中不一定成立的是( )
A.tanA= B.sin2A+sin2B=1 C.sin2A+cos2A=1 D.sinA=sinB
【答案】D
【知识点】利用同角三角函数关系求值
【分析】根据同角三角函数的关系式直接进行判断即可.
【详解】根据同角的三角函数的关系:tanA=,sin2A+cos2A=1,sinB=sin(90°−A)=cosB,可知只有D不正确.
故选D.
【点睛】本题考查的是三角函数,熟练掌握三角函数是解题的关键.
【变式2】.(24-25九年级上·安徽马鞍山·期末)已知为锐角,tan2sin 30,那么_____°.
【答案】45
【知识点】利用同角三角函数关系求值
【分析】先由特殊角三角函数值求出tanα,再求出α的值即可.
【详解】∵tan2sin 30,
∴tan2×=1,
∴α=45°.
故答案为45.
【点睛】本题考查了锐角三角函数.熟记三角函数值是解答此题的关键.
【变式3】.(24-25九年级上·安徽宣城·期末)已知为锐角, ,求的值.
【答案】
【知识点】利用同角三角函数关系求值
【分析】根据,,可得,,代入所求式子可得答案.
【详解】解:为锐角,,得
,
.
.
【点睛】本题考查了同角三角函数关系,利用,是解题关键.
题型三、根据三角函数值判断锐角的取值范围
【典例3】.(2024九年级上·安徽六安·期末)若,则锐角满足( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】根据三角函数值判断锐角的取值范围
【分析】本题考查了锐角三角函数的增减性,关键是熟练掌握当角度在间变化,①正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小);②余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大);③正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小).
根据余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大),判定即可.
【详解】解:,,
,
,
故选:B.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)已知,则锐角的取值范围是______.
【答案】
【知识点】根据三角函数值判断锐角的取值范围
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,三角函数值的性质,根据,且随着的增大而减小,随着的增大而增大,即可得出结果.
【详解】解:∵,且随着的增大而减小,随着的增大而增大,
∴当时,;
故答案为:
【变式2】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)锐角满足,且,则的取值范围为___________.
【答案】
【知识点】求角的正弦值、求角的正切值、根据特殊角三角函数值求角的度数、根据三角函数值判断锐角的取值范围
【分析】本题考查特殊角的三角函数值、锐角三角函数的增减性,熟记特殊角的三角函数值,掌握锐角三角函数的增减性是解答的关键.
根据特殊角的三角函数值和正弦函数随锐角的增大而增大、正切函数随锐角的增大而增大即可解答.
【详解】解:∵,且,
∴,
∵,且,
∴,
∴.
故答案为:.
【变式3】.(24-25九年级上·安徽安庆·阶段检测)已知是的一个内角,且,那么的取值范围是______________.
【答案】
【知识点】根据三角函数值判断锐角的取值范围
【分析】本题主要考查三角函数的性质,根据正弦函数在锐角范围内的单调性,由可得,结合为锐角可得取值范围.
【详解】解:在中,内角可能是锐角或直角,
当时,,不满足,故不可能是直角,
∴只能是锐角,即,
∵,
∴,
∵为锐角,
∴.
故答案为:.
题型四、构造直角三角形求值(网格、坐标系)
【典例4】.(25-26九年级上·安徽宿州·期末)如图,的三个顶点均在正方形网格的格点上,则的值为__________.
【答案】/
【知识点】勾股定理与网格问题、求角的正弦值
【分析】此题考查了求网格问题中锐角的三角函数值,掌握利用网格构造直角三角形、正切的定义是解决此题的关键.利用网格构造直角三角形,再找到对应的斜边长,最后根据三角函数的意义求解即可.
【详解】解:如图,过点作的延长线于点,
∴在中,,,
∴
∴.
故答案为:.
【典例5】.(24-25九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在平面直角坐标系中,已知三个顶点的坐标分别是,,.
(1)以点为位似中心,将缩小为原来的得到,请在轴右侧画出,并写出的坐标__________;
(2)的正弦值为__________.
【答案】(1)
解:如图所示,为所求作三角形,
(2)
【知识点】画已知图形放大或缩小n倍后的位似图形、求角的正弦值
【分析】本题考查坐标与位似,求角的正弦值,熟练掌握位似的性质,正弦的定义,是解题的关键:
(1)根据位似的性质,画出,进而写出的坐标即可;
(2)设的中点为,连接,勾股定理及其逆定理推出,位似的性质,得到,进而得到,即可.
【详解】(1)略
(2)如图,设的中点为,连接,则:,,,
∴,
∴,
∵以点为位似中心,将缩小为原来的得到,
∴,
∴.
题型模版
1.构造图形法:过 A 作 AH⊥BC 于 H,把 ∠ABC 放进 Rt△ABH。
【变式1】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图,在正方形网格图中,与相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】勾股定理与网格问题、判断三边能否构成直角三角形、求角的正弦值
【分析】本题考查了求角的正弦值,勾股定理,勾股定理逆定理,平行线的性质,取格点,连接,利用勾股定理求出,再利用勾股定理逆定理证明是直角三角形,且,由网格的特征可得,得到,由即可得出结果.
【详解】解:如图,取格点,连接,
∵,且,
∴,
∴是直角三角形,且,
由网格的特征得,
∴,
∴.
故选:C.
【变式2】.(24-25九年级上·安徽六安·阶段检测)在正方形网格中,在网格中的位置如图,则_______.
【答案】
【知识点】勾股定理与网格问题、求角的余弦值
【分析】本题考查了勾股定理,求角的余弦值,作于,设小正方形的边长为,则,,由勾股定理可得,再由余弦的定义求解即可.
【详解】解:如图:作于,
,
设小正方形的边长为,则,,
∴,
∴,
故答案为:.
【变式3】.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图,在带有网格的平面直角坐标系中的位置.
(1)_______;_______ ;
(2)以点为位似中心,在轴右侧作出的位似图形,使得放大后的与的位似比为:;
(3)在网格中找到点,使得,并写出点的坐标_________.
【答案】(1);
(2)
如图,即为所求.
(3)
如上图,分别作线段,的垂直平分线,相交于点,
则点即为所求,
由图可得,点的坐标为.
【知识点】线段垂直平分线的性质、画已知图形放大或缩小n倍后的位似图形、求角的正切值
【分析】本题考查了解三角形,作位似作图,垂直平分线的性质,熟练掌握相应的作图方法是解题关键.
(1)根据网格构造直角三角形即可求解;
(2)把点的横纵坐标都乘以得到点的坐标,然后描点即可;
(3)分别作线段,的垂直平分线,相交于点,即可求解;
【详解】(1)解:如图所示:
由正方形网格的特征可知,,
在中,,
在中,,,
,
故答案为:;;
(2)略
(3)略
题型五、由三角函数值求锐角
【典例6】.(24-25九年级上·安徽淮北·期末)若,则锐角的度数应是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据特殊角三角函数值求角的度数
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,由可得,据此即可求解,熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故选:.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽宣城·阶段检测)已知锐角满足,则锐角的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】根据特殊角三角函数值求角的度数
【分析】本题考查了锐角三角函数的特殊值,解题的关键是熟知特殊角的余弦值.
根据特殊角的余弦值,由得出的度数,进而求出的度数.
【详解】解:因为,且是锐角,所以,
解得.
故选:D.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)已知,则锐角_____.(填写的度数)
【答案】/30度
【知识点】根据特殊角三角函数值求角的度数
【分析】本题考查了根据特殊角三角函数值求角的度数等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
通过解方程得到的值,再根据特殊角的三角函数值确定锐角A的度数.
【详解】解∶∵,
∴.
∵是锐角,且,
∴.
故答案为∶.
【变式3】.(25-26九年级上·安徽六安·阶段检测)(1)计算:.
(2)求中锐角α的值.
【答案】(1)(2)
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算、根据特殊角三角函数值求角的度数
【分析】本题主要考查了特殊角的三角函数值的运算,二次根式的运算等知识点,熟记特殊角的三角函数值是解题的关键.
(1)把特殊角的三角函数值代入计算得到答案;
(2)根据的正切值是解答即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴.
题型六、增减性与比较大小
【典例7】.(25-26九年级上·安徽淮南·期末)比较与的大小,结果是( )
A.前者大 B.一样大 C.后者大 D.以上情况都有可能
【答案】A
【知识点】已知角度比较三角函数值的大小
【分析】本题主要考查了三角函数,利用互余角的三角函数转换关系,将余弦值转化为正弦值,再根据锐角正弦函数的增减性比较大小.
【详解】解:,
,
在范围内,正弦函数值随角度增大而增大,
又,
,
即.
【变式1】.(25-26九年级上·安徽六安·期中)比较,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】互余两角三角函数的关系、特殊角三角函数值的混合运算、已知角度比较三角函数值的大小
【分析】本题主要考查了锐角三角函数值的比较,掌握锐角三角函数的增减性是做题的关键.
利用三角函数的关系将转化为,再根据余弦函数在锐角范围内的递减性,比较和,最后利用正切函数的递增性和特殊值比较与即可.
【详解】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,.
故选:D.
【变式2】.(25-26九年级上·安徽六安·期末)比较大小:__________.(填“>”“=”或“<”)
【答案】<
【知识点】已知角度比较三角函数值的大小
【分析】本题主要考查了正弦、余弦的性质,掌握当锐角时,正弦的函数值随角度的增大而增大,余弦的函数值随角度的增大而减小是解题的关键.
根据正弦、余弦的性质求解即可.
【详解】解:∵正弦的函数值随角度的增大而增大,余弦的函数值随角度的增大而减小,
∴,
∴,即.
故答案为:<.
【变式3】.(22-23九年级上·安徽六安·阶段检测)如图,已知和射线上一点(点与点不重合),且点到、的距离为、.
(1)若,,,试比较、的大小;
(2)若,,,都是锐角,且.试判断、的大小,并给出证明.
【答案】(1)
(2),理由:
由(1)得,,
,
,
.
【知识点】已知正弦值求边长、已知角度比较三角函数值的大小
【分析】(1)根据三角函数的定义,分别表示出,进而根据角度比较函数值的大小即可求解;
(2)同(1)的方法,即可求解.
【详解】(1)解:在中,,
,
在中,,
,
又,
;
(2)解:略.
【点睛】本题考查了正弦的定义,掌握三角函数的定义是解题的关键.
题型七、综合压轴题
【典例8】.(25-26九年级上·安徽淮北·阶段检测)如图,在中,,是边上的中线,,,.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)7
(2)
【知识点】根据三角形中线求长度、用勾股定理解三角形、求角的正弦值、解直角三角形的相关计算
【分析】本题主要考查了解直角三角形、勾股定理、三角形的中线等知识点,熟知锐角三角函数的定义是解题的关键.
(1)利用勾股定理求出,解直角三角形求出,再运用线段的和差即可解答;
(2)根据三角形中线的定义求出,进而求出,再利用勾股定理求出,最后利用正弦的定义求解即可.
【详解】(1)解:,
,
在中,由勾股定理得:.
在中,,
,解得,
.
(2)解:是边上的中线,,
,
在中,由勾股定理得:,
.
【变式1】.(2024·安徽·一模)已知的三个内角,,的对边分别为,,.
观察:若,
则有,.
.
模仿:已知,.
(1)求的值;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】三角函数综合
【分析】本题考查三角函数边角关系,及三角形面积.
(1)根据题意,观察式子由边角关系即可求解;
(2)先求出c的值,由边角关系求出,根据即可求解.
【详解】(1)解:由观察可知,,
,
;
(2)解:,
由观察得,
,
,
又由观察得,
,
.
【变式2】.(24-25九年级上·安徽马鞍山·期末)已知,如图,点在上,;
(1)求的度数,
(2)若,,求的长,
(3)若,求.
【答案】(1);
(2);
(3).
【知识点】全等三角形的性质、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合、三角函数综合
【分析】(1)由三角形全等的性质得到,,再进一步得到,得出,再由即可求解;
(2)先证明,得到,再由,即可求解;
(3)根据,设,,得到,再得到,由,得到,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
,,
,,
∵,,
,
∴,
在中,,
∴,
;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
在中, ,
又∵,
,
∴;
(3)解:,设,,
,
,
∵
∴,
,
,
∵,
∴,
.
【点睛】本题考查了全等三角形的性质,相似三角形的判定与性质,勾股定理,锐角三角形函数等知识,掌握相关知识是解题的关键.
【变式3】.(2024·安徽蚌埠·三模)如图1,在中,,,,点D是斜边的中点,点E是边上一动点,连接,过点D作,交线段于点F.
(1)求的值;
(2)如图2,若,求的长;
(3)如图3,当时,求的长.
【答案】(1);
(2);
(3).
【知识点】全等的性质和ASA(AAS)综合(ASA或者AAS)、用勾股定理解三角形、相似三角形的判定与性质综合、三角函数综合
【分析】本题考查了全等三角形的判定与性质,相似三角形的判定与性质,锐角三角函数待知识,掌握相关知识是解题的关键.
(1)过点D作于点G,作于点H,先证明四边形为矩形,再根据点D是斜边的中点,得到,,再证明即可求解;
(2)过点F作于点M,由勾股定理求出,得到,再得到,利用三角函数即可求解;
(3)延长至点N,使,连接和,设,根据勾股定理求出,点D是斜边的中点,得到,再证明,得到,,,再进一步得到,根据勾股定理即可求解.
【详解】(1)解:过点D作于点G,作于点H,
∵,,
∴,
∵,
∴四边形为矩形,
又∵, ,
∴,即,
∵点D是斜边的中点,
∴,,
∵,
∴,即,
∴,
∴,
∴;
(2)解:过点F作于点M,在中,,
∴,
∵点D是斜边的中点,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
在中,,
∴,
在中,,
∴;
(3)解:如图,延长至点N,使,连接和,设,
由已知可得,,
在中,,
∴,
∵点D是斜边的中点,
∴,
∵,,
∴,
∴,,,
∴,
∴,
∵,
∴垂直平分,
∴,
在中,,
∴,
∴,
解得:,
∴;
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
一、单选题
1.在中,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查直角三角形的三角函数定义及勾股定理的应用,根据题意,可设,,利用勾股定理求出,再根据正切的定义计算即可.
【详解】解:如图:
∵在中,,,
∴设,,
由勾股定理得:,
在中, .
故选:D.
2.当A为锐角,且<cosA<时,∠A的范围是( )
A.30°<∠A<45° B.60°<∠A<90°
C.30°<∠A<60° D.0°<∠A<30°
【答案】C
【分析】根据锐角的余弦值随着角度的增大而减小进行解答.
【详解】∵cos60°=,cos30°=,
∴30°<∠A<60°.
故选C.
【点睛】本题考查了锐角三角函数的增减性,熟记锐角的余弦值随着角度的增大而减小是解题的关键,是基础题,比较简单.
3.如图,点A、B、C均在正方形网格的格点上,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了勾股定理逆定理、正切的定义等知识点.如图:连接,再利用勾股定理及其逆定理证明是等腰直角三角形,再利用正切的定义求解即可.
【详解】解:如图:连接,
设每个小正方形的边长为1,
则由勾股定理得:,,,
∵,
∴,且,
∴是等腰直角三角形,
∴.
故选:C.
4.在中,、都是锐角,且,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,非负数的性质,三角形内角和定理等知识.由题意得,,即,由、都是锐角,可得,然后利用三角形内角和定理求解即可,熟练掌握特殊角的三角函数值,非负数的性质,三角形内角和定理是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,
解得,
、都是锐角,
,
,
,
故选:B.
5.因为 , ,所以,我们发现:一般地,当α为锐角时,有,由此可知的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接利用,将原式变形进而得出答案.
【详解】解:∵
∴.
故选:A.
【点睛】此题主要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.
6.(2025·安徽亳州·一模)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.
【答案】D
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算、根据特殊角三角函数值求角的度数
【分析】本题考查特殊角的三角函数值,新定义,根据,得到,进而得到,再根据新定义,代值计算即可.
【详解】解:∵,且为锐角,
∴,
∴,
由题意,.
故选:D.
7.如图,为正方形内一点,,连接,在边上取一点,使得,连接,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,求特殊角的正弦值.先利用证明求得,,,过点P作于点M,证明,推出,据此求解即可.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,,,
如图,过点P作于点M,
∴,
∵,,
∴,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴.
故选:C.
8.如图,中,,垂足为点D,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了解直角三角形的应用.设,,求得,,据此计算即可求解.
【详解】解:∵,
∴设,,
∴,
∴,,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
故选:D.
二、填空题
9.已知中,,则_____(用、、填空).
【答案】
【分析】根据锐角三角函数的定义表示出与,结合直角三角形斜边大于直角边的性质比较大小即可.
【详解】解:在中,,
设的对边为,邻边为,斜边为,则,
∵,,,,
∴,
∴,
即.
故答案为:.
10.若角是直角三角形的两个锐角,则的值为________.
【答案】/
【分析】本题考查了互余两角三角函数的关系,利用一个角的正弦等于它余角的余弦是解题关键,还要熟记特殊角三角函数值.根据一个角的正弦等于它余角的余弦,特殊角三角函数值,可得答案.
【详解】解:
,
故答案为:
11.在中,均为锐角,且满足,则___________.
【答案】/度
【分析】本题主要考查三角函数的计算,偶次幂、绝对值的非负性,利用非负数的性质,求出和的度数,再根据三角形内角和定理求.
【详解】解:∵ ,,且它们的和为0,
∴ ,,
即 ,,
∵ 均为锐角,
∴ ,
∴ .
12.(25-26九年级上·安徽淮南·阶段检测)同角三角函数的基本关系为:,,利用同角三角函数的基本关系求解下题:已知,则___________.
【答案】
【知识点】利用同角三角函数关系求值
【分析】本题主要考查了三角函数值的运算,由的值可得与的比值关系,代入求出,再计算目标表达式.
【详解】解:由,根据,得
代入,
得,即
整理得,
所以
则
因此
故答案为∶.
三、解答题
12.计算:
【答案】
【分析】本题考查实数的混合运算,掌握实数的混合运算顺序是解题关键.
先分别计算乘方、二次根式、特殊角三角函数值和负整数指数幂,再按运算顺序合并同类项,最终得到结果.
【详解】解:原式
.
13.(25-26九年级上·安徽宣城·阶段检测)计算:
【答案】
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了特殊三角函数值的混合运算,将特殊三角函数值代入,按照实数混合运算法则进行计算即可求解.
【详解】解:原式.
14.若,,为的内角,试确定三角形的形状.
【答案】为直角三角形
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值,根据非负数的性质得出,进而求得,根据三角形的内角和定理即可求解.
【详解】解:由,
得,
则,
度.
为直角三角形.
15.如图,已知在中,于点,,,.
求:
(1)的长;
(2)的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了解直角三角形,勾股定理,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据题意可知,先求得,然后由,即可解答;
()先用勾股定理求得,然后由直接计算即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的长为;
(2)解:∵,,,
∴,
∴.
∴的值为.
16.如图,在中,,的垂直平分线交于点D,交于点E,连接,,
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了解直角三角形的相关计算,熟练掌握锐角三角函数的定义是关键.
(1)根据锐角三角函数分别求出,即可得到的长;
(2)求出的长,根据锐角三角函数的定义即可求出的值.
【详解】(1)解:在中,
,
,
在中,,
,
,
;
(2)是的垂直平分线,
,
,
在中,
.
17.定义:如图,在△ABC中,∠C=30°,我们把∠A的对边与∠C 的对边的比叫做∠A的邻弦,记作thi A,即thi A== .请解答下列问题:
已知:在△ABC中,∠C=30°.
(1)若∠A=45°,求thi A的值;
(2)若thi A=,则∠A= °;
(3)若∠A是锐角,探究thi A与sinA的数量关系.
【答案】(1)thiA=;
(2)60或120;
(3)thiA=2sinA
【知识点】三角函数综合
【分析】(1) 根据已知找到BC和AB的关系,依据定义计算出答案即可;
(2) 过点B向AC所在直线作垂线,根据thi A==,利用正弦首先表示出垂线段的长度,再根据正弦分两种情况:当∠A为锐角或钝角时,可得∠A=60°或120°.
(3) 根据题意,由thiA=, sinA=, sinC==易得BC=2BH,进而可得答案.
【详解】(1)如图,作BH⊥AC,垂足为H.
在Rt△BHC中,sinC==,即BC=2BH.
在Rt△BHA中,sinA== ,即AB=BH.
∴thiA==.
(2)如图,过点B作BD⊥AC于D,
∵thi A=,
∴thi A===,
∴设AB=x,则BC=,
∵∠C=30°,∠BDC=90°,
∴BD=,
在Rt△ABD中,sinA=,
∴∠A=60°;
如下图所示时,则∠BAC=120°,
故答案为:60或120.
(3)在Rt△ABC中,thiA=.
在Rt△BHA中,sinA=.
在Rt△BHC中,sinC==,即BC=2BH.
∴thiA=2sinA.
18.(1)已知,均为锐角,,,求的度数.如图1,小亮同学在边长为1的正方形网格中画出和(点A,B,C,D都在格点上),请你按照这个思路求的度数.
(2)已知,均为锐角,,,则________;
(3)已知,,均为锐角,,,,请在图2中自行构图求的值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题主要考查了解直角三角形,勾股定理及其逆定理,熟知锐角三角函数是解题的关键.
(1)解直角三角形可得,,则可证明,利用勾股定理及其逆定理可证明,,得到,则可证明是等腰直角三角形,则;
(2)根据特殊角三角函数值可得的度数,进而可得答案;
(3)构造解析图中的,可证明;同理可证明,解直角三角形得到,据此可得答案.
【详解】解:(1)如图所示,取格点E、F,连接,
在中,,
在中,,
∴
由网格的特点和勾股定理可得,,
,
∴,,
∴,
∴,
∴是等腰直角三角形,
∴;
(2)∵,均为锐角,,,
∴,
∴;
(3)如图所示,,
∴,
∴,
∴;
由网格的特点和勾股定理可得,,
,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
19.观察下列等式:
①sin30°=,cos60°=;
②sin45°=,cos45°=;
③sin60°=,cos30°=.
(1)根据上述规律,计算sin2α+sin2(90°-α)= .
(2)计算:sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°.
【答案】(1)1(2)
【详解】分析:
(1)观察、分析所给等式可得:,结合即可求得本题的答案为1;
(2)把原式化为(sin21°+sin289)+(sin22°+sin288°)+…+sin245°,再结合(1)中所得结论进行计算即可求得本题答案.
详解:
(1)∵根据已知的式子可以得到sin(90°-α)=cosα,
∴sin2α+sin2(90°-α)= sin2α+cos2α=1;
(2)由(1)中结论可得:
sin21°+sin22°+sin23°+…+sin289°
=(sin21°+sin289)+(sin22°+sin288°)+…+sin245°
=1+1+…1+
=44+
=.
点睛:本题的解题要点是:(1);(2).
20.如图直角三角形中,的度数为.
(1)如果,计算
(2)如果为锐角时,计算
(3)根据(2)的计算结果计算
【答案】(1)1
(2)1
(3)
【分析】(1)代入特殊角的三角函数值求解即可;
(2)由余弦的定义及勾股定理即可求解;
(3)由(2)得出的结论进行化简并求值即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:由(2)知,
.
【点睛】掌握余弦的计算方法,图形结合分析是解题的关键.
21.我们学习了锐角三角函数的意义,为了研究需要,我们再从另一个角度来规定一个角的三角函数的意义:设有一个角,我们以它的顶点作为原点,以它的始边作为轴的正半轴,建立平面直角坐标系(如图所示),在角的终边上任取一点,它的横坐标是,纵坐标是,点和原点的距离为(总是正的),把角的三角函数规定为:,,.很显然,图中三个比值的大小仅与角的大小有关,而与点所在角的终边位置无关.
根据上述定义,解答问题:
(1)若,则角的三角函数值,,,其中取正值的是______;
(2)若角的终边与直线重合,求的值;
(3)若角是钝角,其终边上一点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)的值为或
(3)
【分析】(1)由题意可得,,,然后依据定义进行判断即可;
(2)设点,则,然后分为和两种情况求解即可;
(3)根据角是钝角,且点是角终边上一点,得出点在第二象限,过点P作轴于点,根据三角函数定义得出,求出,得出,,最后求出结果即可.
【详解】(1)解:如图1,
,
点在第四象限,
,,
,
,,,
、、中的正值是,
故答案为:.
(2)解:直线经过原点和第一、第三象限,且角的终边与直线重合,
点在第一象限或第三象限,且可以表示为,作轴于点.
如图2,点在第一象限,则,,
,
;
如图3,点在第三象限,则,,
,
;
综上所述,的值为或.
(3)解:如图4,
角是钝角,且点是角终边上一点,
点在第二象限,
作轴于点,
,且,
,
解得:,
,
,,
.
【点睛】本题主要考查了正比例函数的性质、三角函数的定义,两点间距离公式,理解三角函数的定义是解题的关键.
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