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专题 20 锐角三角函数的核心知识点精讲
1.通过复习进一步理解锐角三角形函数的概念，能熟练应用 sinA，cosA，tanA表示直角三角
形中两边的比，熟记特殊角30°，45°，60°的三角函数值；
2.理解直角三角形中边角之间的关系，会运用勾股定理，锐角三角函数的有关知识来解某些
简单的实际问题，从而进一步把数和形结合起来，培养应用数学知识的意识；
3.会用锐角三角函数的有关知识来解决某些简单的实际问题。
考点1：锐角三角函数的概念
如图所示，在Rt△ABC中，∠C＝90°，∠A所对的边BC记为a，叫做∠A的对边，也叫做∠B的邻
边，∠B所对的边AC记为b，叫做∠B的对边，也是∠A的邻边，直角C所对的边AB记为c，叫做斜边．
B
c
a
A C
b 锐 角 A 的 对 边 与 斜 边 的 比 叫 做 ∠ A 的 正 弦 ， 记 作 sinA ， 即
；
锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦，记作cosA，即 ；
锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切，记作tanA，即 .
同理 ； ； ．
考点2：特殊角的三角函数值
利用三角函数的定义，可求出30°、45°、60°角的各三角函数值，归纳如下：
锐角
30°
45° 1
60°
考点3：解直角三角形
在直角三角形中，由已知元素(直角除外)求未知元素的过程，叫做解直角三角形.
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在直角三角形中，除直角外，一共有5个元素，即三条边和两个锐角.
设在Rt△ABC中，∠C=90°，∠A、∠B、∠C所对的边分别为a、b、c，则有：
①三边之间的关系：a2+b2=c2(勾股定理).
②锐角之间的关系：∠A+∠B=90°.
③边角之间的关系：
， ， ，
， ， .
④ ，h为斜边上的高.
注意：
(1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°)，是已知值.
(2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式，没有包括其他关系(如不等关系).
(3)对这些式子的理解和记忆要结合图形，可以更加清楚、直观地理解.
考点4：解直角三角形的应用
（1）坡度坡角
在用直角三角形知识解决实际问题时，经常会用到以下概念：
(1)坡角：坡面与水平面的夹角叫做坡角，用字母 表示.
坡度(坡比)：坡面的铅直高度h和水平距离 的比叫做坡度，用字母 表 示 ，
则 ，如图，坡度通常写成 = ∶ 的形式.
（2）仰角俯角问题
仰角、俯角：视线与水平线所成的角中，视线中水平线上方的叫做仰角，在水平线下方的叫做俯角，如
图.
（3）方位角问题
方位角：从某点的指北方向线按顺时针转到目标方向的水平角叫做方位角，如图①中，目标方向PA，PB，
PC的方位角分别为是40°，135°，245°.
(2)方向角：指北或指南方向线与目标方向线所成的小于 90°的水平角，叫做方向角，如图②中的目标方
向线OA，OB，OC，OD的方向角分别表示北偏东30°，南偏东45°，南偏西80°，北偏西60°.特别如：
东南方向指的是南偏东45°，东北方向指的是北偏东45°，西南方向指的是南偏西45°，西北方向指的
是北偏西45°.
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【题型1：锐角三角函数的概念】
【典例1】（2022•荆州）如图，在平面直角坐标系中，点A，B分别在x轴负半轴和y轴正半轴上，点C
在OB上，OC：BC＝1：2，连接AC，过点O作OP∥AB交AC的延长线于 P．若P（1，1），则
tan∠OAP的值是（ ）
A． B． C． D．3
【变式1-1】（2021•云南）在△ABC中，∠ABC＝90°．若AC＝100，sinA＝ ，则AB的长是（ ）
A． B． C．60 D．80
【变式1-2】（2023•陕西）如图，在6×7的网格中，每个小正方形的边长均为1．若点A，B，C都在格点
上，则sinB的值为（ ）
A． B． C． D．
【变式1-3】（2022•宜宾）如图，在矩形纸片ABCD中，AB＝5，BC＝3，将△BCD沿BD折叠到△BED
位置，DE交AB于点F，则cos∠ADF的值为（ ）
A． B． C． D．
【题型2：特殊角的三角函数】
【典例2】（2022•天津）tan45°的值等于（ ）
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A．2 B．1 C． D．
【变式2-1】（2022•广东）sin30°＝ ．
【变式2-2】（2022•荆门）计算： +cos60°﹣（﹣2022）0＝ ．
【变式2-3】（2022•达州）计算：（﹣1）2022+|﹣2|﹣（ ）0﹣2tan45°．
【题型3：解直角三角形】
【典例3】（2023•常州）如图，在Rt△ABC中，∠A＝90°，点D在边AB上，连接CD．若BD＝CD，
＝ ，则tanB＝ ．
【变式3-1】（2023•牡丹江）如图，将45°的∠AOB按下面的方式放置在一把刻度尺上；顶点 O与尺下沿
的端点重合，OA与尺下沿重合，OB与尺上沿的交点B在尺上的读数恰为2cm，若按相同的方式将
22.5°的∠AOC放置在该刻度尺上，则OC与尺上沿的交点C在尺上的读数为 cm．
【变式3-2】（2023•宿迁）如图，在网格中，每个小正方形的边长均为1，每个小正方形的顶点称为格点．
点A、B、C三点都在格点上，则sin∠ABC＝ ．
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【变式3-3】（2022•乐山）如图，在Rt△ABC中，∠C＝90°，BC＝ ，点D是AC上一点，连结BD．
若tan∠A＝ ，tan∠ABD＝ ，则CD的长为（ ）
A．2 B．3 C． D．2
【题型4：解直角三角形的应用】
【典例4】（2022•绍兴）圭表（如图1）是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器，
它包括一根直立的标杆（称为“表”）和一把呈南北方向水平固定摆放的与标杆垂直的长尺（称为
“圭”），当正午太阳照射在表上时，日影便会投影在圭面上，圭面上日影长度最长的那一天定为冬至，
日影长度最短的那一天定为夏至．图2是一个根据某市地理位置设计的圭表平面示意图，表 AC垂直圭
BC，已知该市冬至正午太阳高度角（即∠ABC）为37°，夏至正午太阳高度角（即∠ADC）为84°，圭
面上冬至线与夏至线之间的距离（即DB的长）为4米．
（1）求∠BAD的度数．
（2）求表AC的长（最后结果精确到0.1米）．
（参考数据：sin37°≈ ，cos37°≈ ，tan37°≈ ，tan84°≈ ）
【变式4-1】（2023•盐城）如图1，位于市区的“铁军”雕塑“大铜马”是盐城市标志性文化名片，如图
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2，线段AB表示“铁军”雕塑的高，点B，C，D在同一条直线上，且∠ACB＝60°，∠ADB＝30°，CD
＝17.5m，则线段AB的长约为 m．（计算结果保留整数，参考数据： ≈1.7）
【变式4-2】（2023•贵州）贵州旅游资源丰富．某景区为给游客提供更好的游览体验，拟在如图①景区内
修建观光索道．设计示意图如图②所示，以山脚A为起点，沿途修建AB、CD两段长度相等的观光索
道，最终到达山顶D处，中途设计了一段与AF平行的观光平台BC为50m．索道AB与AF的夹角为
15°，CD与水平线夹角为45°，A、B两处的水平距离AE为576m，DF⊥AF，垂足为点F．（图中所有
点都在同一平面内，点A、E、F在同一水平线上）
（1）求索道AB的长（结果精确到1m）；
（2）求水平距离AF的长（结果精确到1m）．
（参考数据：sin15°≈0.25，cos15°≈0.96，tan15°≈0.26， ）
【变式4-3】（2023•成都）为建设美好公园社区，增强民众生活幸福感，某社区服务中心在文化活动室墙
外安装遮阳篷，便于社区居民休憩．
如图，在侧面示意图中，遮阳篷AB长为5米，与水平面的夹角为16°，且靠墙端离地高BC为4米，当
太阳光线 AD 与地面 CE 的夹角为 45°时，求阴影 CD 的长．（结果精确到 0.1 米；参考数据：
sin16°≈0.28，cos16°≈0.96，tan16°≈0.29）
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一．选择题（共10小题）
1．在△ABC中，∠C＝90°，AB＝5，BC＝4，那么∠A的正弦值是（ ）
A． B． C． D．
2．2sin45°的值为（ ）
A． B．1 C． D．
3．如图，以O为圆心，任意长为半径画弧，与射线OA交于点B，再以B为圆心，BO长为半径画弧，两
弧交于点C，画射线OC，则sin∠AOC的值为（ ）
A． B． C． D．
4．为测楼房BC的高，在距楼房30米的A处，测得楼顶B的仰角为 ，则楼房BC的高为（ ）
α
A．30tan 米 B． 米 C．30sin 米 D． 米
α α
5．如图，AD是△ABC的高，若BD＝2CD＝6，sin ，则边AB的长为（ ）
A． B． C． D．
6．如图，已知AB是 O的直径，CD是 O的弦，AB⊥CD，垂足为E．若AB＝10，CD＝8，则∠OCE
的余弦值为（ ）
⊙ ⊙
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A． B． C． D．
7．如图，在△ABC 中，∠C＝90°，DE 垂直平分 AB，分别交 AB，BC 于点 D，E，连接 CD，若
，BC＝8，则△ABC的面积为（ ）
A．5 B．8 C．10• D．16
8．某路灯示意图如图所示，它是轴对称图形．若∠ACB＝130°，AC＝BC＝1.2m，CD与地面垂直且CD＝
3m，则灯顶A到地面的高度为（ ）
A．3+1.2cos25° B．3+1.2sin25°
C． D．
9．某地区准备修建一座高AB＝6m的过街天桥，已知天桥的坡面AC与地面BC的夹角∠ACB的余弦值为
，则坡面AC的长度为（ ）
A．8 B．9 C．10 D．12
10．如图，某建筑物的顶部有一块标识牌CD，小明在斜坡上B处测得标识牌顶部C的仰角为45°，沿斜坡
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走下来在地面A处测得标识牌底部D的仰角为60°，已知斜坡AB的坡角为30°，AB＝AE＝10米．则标
识牌CD的高度是（ ）米．
A．15﹣5 B．20﹣10 C．10﹣5 D．5 ﹣5
二．填空题（共5小题）
11．cos30°＝ ．
12．如图，△ABC中，∠C＝90°，BC＝12，AB＝13，则sinA＝ ．
13．在如图所示的网格中，小正方形网格的边长为 1，△ABC的三个顶点均在格点上．则tan∠A的值为
．
14．图1是某种路灯的实物图片，图2是该路灯的平面示意图，MN为立柱的一部分，灯臂AC，支架BC
与立柱MN分别交于A，B两点，灯臂AC与支架BC交于点C，已知∠MAC＝60°，∠ACB＝15°，AC＝
40cm，则支架 BC 的长为 cm．（结果精确到 1cm，参考数据： ≈1.414， ≈1.732，
≈2.449）
15．某仓储中心有一斜坡AB，其坡比i＝1：2，顶部A处的高AC为4米，B、C在同一水平面上．则斜坡
AB的水平宽度BC为 米．
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三．解答题（共5小题）
16．计算：3tan30°+tan45°﹣2sin60°．
17．为保证车辆行驶安全，现在公路旁设立一检测点 A观测行驶的汽车是否超速．如图，检测点 A到公路
的距离是24米，在公路上取两点B、C，使得∠ACB＝30°，∠ABC＝120°．
（1）求BC的长（结果保留根号）；
（2）已知该路段限速为45千米/小时，若测得某汽车从B到C用时2秒，这辆汽车是否超速？说明理
由．（参考数据： ≈1.7， ≈1.4）
18．小琪要测量某建筑物的高度．如图，小琪在点A处测得该建筑物的最高点C的仰角为31°，再往该建
筑物方向前进30m至点B处测得最高点C的仰角为45°．根据测得的数据，计算该建筑物的高度CD
（结果取整数）．
参考数据：sin31°≈0.52，cos31°≈0.86，tan31°≈0.60．
19．如图，一气球到达离地面高度为12米的A处时，仪器显示正前方一高楼顶部B的仰角是37°，底部C
的俯角是60°．气球要竖直上升到与楼顶同一水平高度，应至少再上升多少米？（结果精确到0.1米）
（参考数据：sin37°≈0.60，cos37°≈0.80，tan37°≈0.75， ）
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20．贵州省遵义市凤凰楼，位于凤凰山主峰，该楼为一幢七层六角型仿古景观建筑，游客登上楼顶后，可
以将遵义城区风景一览无余，是当地识别性很高的地标建筑．在一次综合实践活动中，某小组对凤凰楼
的楼高进行了如下测量．如图，将测角仪放在楼前平坝C处测得该楼顶端B的仰角为60°，沿平坝向后
退50m（CD＝50m）到D处有一棵树，将测角仪放在距地面2m（DE＝2m）的树枝上的E处，测得B的
仰角为30°．请你帮助该小组计算凤凰楼的高度AB．（结果精确到1m，参考数据：
一．选择题（共10小题）
1．如图，一把梯子AB斜靠在墙上，端点A离地面的高度AC长为1m时，∠ABC＝45°．当梯子底端点B
水平向左移动到点 B'，端点 A 沿墙竖直向上移动到点 A'，设∠A'B'C＝ ，则 AA'的长可以表示为
α
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（ ）m．
A． B． C． D．
2．如图，Rt△ABC中，∠C＝90°，BC＝9，AC＝12，经过点B且半径为5的 O与AB交于D，与CB的
延长线交于E，则线段DE的长为（ ）
⊙
A．6.4 B．7 C．7.2 D．8
3．如图，一座金字塔被发现时，顶部已经荡然无存，但底部未受损．已知该金字塔的下底面是一个边长
为140m的正方形，且每一个侧面与地面成60°角，则金字塔原来高度为（ ）
A．140m B． C． D．
4．在综合实践课上，某班同学测量校园内一棵树的高度．如图，测量仪在A处测得树顶D的仰角为45°，
在C处测得树顶D的仰角为37°（点A、B、C在同一条水平主线上），已知测量仪的高度 AE＝CF＝
1.65 米，AC＝28 米，则树 BD 的高度是（ ）【参考数据：sin37°≈0.60，cos37°≈0.80，
tan37°≈0.75】
A．12米 B．12.65米 C．13米 D．13.65米
5．如图，在边长为1的小正方形网格中，点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上，AB、CD相交于点
O，则cos∠AOD＝（ ）
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A． B． C． D．
6．《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2），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
AB，“矢”等于半径长与圆心O到弦的距离之差．在如图所示的弧田中，“弦”为 8，“矢”为3，则
cos∠OAB＝（ ）
A． B． C． D．
7．如图，已知△ABC中，∠C＝90°，tanA＝ ，D是AC上一点，∠CBD＝∠A，则sin∠CDB的值为（
）
A． B． C． D．3
8．小明喜欢构建几何图形，利用数形结合的思想解决代数问题．在计算 tan22.5°时，如图，在Rt△ACB中，
∠ C ＝ 90° ， ∠ ABC ＝ 45° ， 延 长 CB 使 BD ＝ AB ， 连 接 AD ， 得 ∠ D ＝ 22.5° ， 所 以 ，
＝ ，类比小明的方法，计算 tan15°的值为
（ ）
A． B． C． D．
9．如图，大坝的横截面是梯形 ABCD，AD∥BC，坝顶宽 AD＝4m，坝高 AE＝6m，斜坡 AB 的坡度
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，斜坡DC的坡角∠C＝45°，那么坝底BC的长度是（ ）m．
A．6 B．（6 +4） C．10 D．（6 +10）
10．如图，△ABC中，CD⊥AB，BE⊥AC，垂足分别为D、E，连接DE，若 ＝ ，则sinA的值为（
）
A． B． C． D．
二．填空题（共5小题）
11．如图，矩形ABCD是供一辆机动车停放的车位示意图，已知BC＝2m，CD＝5.4m，∠DCF＝30°，则车
位所占的宽度EF为 米．（ ，结果精确到0.1）
12．如图是一个水坝的横截面示意图（AD∥BC），迎水坡AB的坡比i＝1：3，坡面长AB＝30米，背水坡
CD的坡角∠BCD＝45°，则背水坡坡面CD长是 米．（注：坡比是斜坡的铅直高度与水平宽度的
比）
13．如图，小林同学为了测量某世界名楼的高度，他站在G处仰望楼顶C，仰角为45°，走到点F处仰望
楼顶C，仰角为60°，眼睛D、B离同一水平地面EG的高度为1.6米，FG＝20米，则楼顶C离地面的
高度CE约是 米（ 取1.732， 取1.414，按四舍五入法将结果精确到0.1）．
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14．如图，在由10个完全相同的正三角形构成的网格图中，∠ 、∠ 如图所示，则sin（ + ）＝ ．
α β α β
15．如图，在Rt△ABC中，∠ACB＝90°，∠A＝60°，AC＝2，点D、点E、点F分别是AC，AB，BC边的
中点，连接DE、EF，得到△AED，它的面积记作S；点D 、点E 、点F 分别是EF，EB，FB边的中点，
1 1 1
连接D E 、E F ，得到△EE D ，它的面积记作S ，照此规律作下去，则S ＝ ．
1 1 1 1 1 1 1 2023
三．解答题（共3小题）
16．如图，在坡顶A处的同一水平面上有一座网络信号塔BC，数学兴趣小组的同学在斜坡底P处测得该
塔的塔顶B的仰角为45°，然后他们沿着坡度为1：2.4的斜坡AP攀行了26米到达坡顶，在坡顶A处又
测得该塔的塔顶B的仰角为76°．
求：（1）坡顶A到地面PO的距离；
（2）网络信号塔BC的高度（结果精确到0.1米）．
（参考数据：sin76°≈0.97，cos76°≈0.24，tan76°≈4.01）
17．一架无人机沿水平方向飞行进行测绘工作，在点 P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的
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俯角为24°．无人机保持飞行方向不变，继续飞行48米到达点Q处，此时测得该建筑物底端B的俯角为
66°．已知建筑物AB的高度为36米，求无人机飞行时距离地面的高度．
（参考数据：sin24°≈ ，cos24°≈ ，tan24° ，sin66 ，cos66 ，tan66° ）
18．如图，在一笔直的海岸线l上有A，B两个观测站，A在B的正东方向．有一艘渔船在点P处，从A处
测得渔船在北偏西60°的方向，从B处测得渔船在其东北方向，且测得B，P两点之间的距离为20海里．
（1）求观测站A，B之间的距离（结果保留根号）；
（2）渔船从点P处沿射线AP的方向航行一段时间后，到点C处等待补给，此时，从B测得渔船在北
偏西15°的方向．在渔船到达C处的同时，一艘补给船从点B出发，以每小时20海里的速度前往C处，
请问补给船能否在83分钟之内到达C处？（参考数据： ≈1.73）
1．（2022•滨州）在Rt△ABC中，若∠C＝90°，AC＝5，BC＝12，则sinA的值为 ．
2．（2022•扬州）在△ABC中，∠C＝90°，a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边，若b2＝ac，则sinA的
值为 ． ．
3．（2022•齐齐哈尔）在△ABC中，AB＝3 ，AC＝6，∠B＝45°，则BC＝ ．
4．（2022•河池）如图，把边长为 1：2的矩形ABCD沿长边BC，AD的中点E，F对折，得到四边形
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ABEF，点G，H分别在BE，EF上，且BG＝EH＝ BE＝2，AG与BH交于点O，N为AF的中点，连
接ON，作OM⊥ON交AB于点M，连接MN，则tan∠AMN＝ ．
5．（2023•枣庄）如图所示，桔槔是一种原始的汲水工具，它是在一根竖立的架子上加上一根细长的杠杆，
末端悬挂一重物，前端悬挂水桶．当人把水桶放入水中打满水以后，由于杠杆末端的重力作用，便能轻
易把水提升至所需处，若已知：杠杆AB＝6米，AO：OB＝2：1，支架OM⊥EF，OM＝3米，AB可以
绕着点O自由旋转，当点A旋转到如图所示位置时∠AOM＝45°，此时点B到水平地面EF的距离为
米．（结果保留根号）
6.（2022•金华）计算：（﹣2022）0﹣2tan45°+|﹣2|+ ．
7．（2022•长春）如图，在Rt△ABC中，∠ABC＝90°，AB＜BC．点D是AC的中点，过点D作DE⊥AC
交BC于点E．延长ED至点F，使得DF＝DE，连结AE、AF、CF．
（1）求证：四边形AECF是菱形；
（2）若 ＝ ，则tan∠BCF的值为 ．
8．（2022•东营）胜利黄河大桥犹如一架巨大的竖琴，凌驾于滔滔黄河之上，使黄河南北“天堑变通途”．
已知主塔AB垂直于桥面BC于点B，其中两条斜拉索AD、AC与桥面BC的夹角分别为60°和45°，两固
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定点D、C之间的距离约为 33m，求主塔 AB的高度（结果保留整数，参考数据： ≈1.41，
≈1.73）．
9．（2023•青海）为了方便观测动物的活动情况，某湿地公园要铺设一段道路．计划从图中 A，C两处分
别向B处铺设，现测得AB＝1000m，∠BAC＝30°，∠ABC＝136°，求B，C两点间的距离．（结果取整
数，参考数据：sin14°≈0.24，cos14°≈0.97，tan14°≈0.25）
10．（2022•湘西州）如图，在Rt△ABC中，∠B＝90°，AE平分∠BAC交BC于点E，O为AC上一点，经
过点A、E的 O分别交AB、AC于点D、F，连接OD交AE于点M．
（1）求证：BC是 O的切线．
⊙
⊙
（2）若CF＝2，sinC＝ ，求AE的长．
18
