文档内容
清单 08 锐角三角函数(8 个考点梳理+题型解读
+核心素养提升+中考聚焦)
【知识导图】
【知识清单】
考点一、锐角三角函数的定义
在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b,
正弦:sinA= ;余弦:cosA= ;正切:tanA= .
根据定义求三角函数值时,一定根据题目图形来理解,严格按照三角函数的定义求解,有时需要通过辅助线
来构造直角三角形.
注意:正弦、余弦、正切是在一个直角三角形中引入的,实际上是两条边的比,它们是正实数,没单位,其
大小只与角的大小有关,而与所在直角三角形无关。
【例1】(2022·上海徐汇·九年级期末)如图,在 中, ,CD、CE分别是斜边AB上的高和中线,下列结论不一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据 , , 的余角相等即可判断A,根据直角三角形斜边上的中线等于斜
边的一半,即 ,可得 ,则 ,即可判断B
选项,根据A选项可得 ,即 ,即可判断C,根据 ,可得
, ,即可判断D选项.
【详解】解: , ,
故A选项正确,不符合题意;
CD、CE分别是斜边AB上的高和中线,
,
故B选项不正确,符合题意;
,即 ,
故C选项正确,不符合题意;
,即 ,
又
故D选项正确,不符合题意.
故选B.【点睛】本题考查了三角形中线,高线,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,锐角三角函数,找出图
中相等的角是解题的关键.
【变式1】(2022·甘肃·西和县汉源镇初级中学九年级期末)如图,CD是Rt ABC斜边AB上的高,∠ACB
=90°,AC=3,AD=2,则sinB的值是( )
△
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将求sinB的值转化为求sin∠ACD的值,然后根据角的正弦值与三角形边的关系,求角的正弦值.
【详解】解:∵CD是Rt ABC斜边AB上的高,∠ACB=90°
∴∠B+∠BCD=90°,∠ACD+∠BCD=90°
△
∴∠B=∠ACD.
∴sinB=sin∠ACD=AD:AC=2:3.
故选:A.
【点睛】本题利用了锐角三角函数的概念和在直角三角形中,同角的余角相等而求解.
【变式2】.(2022·河南·油田十中九年级期末)如图,由边长为1的小正方形构成的网格中,点A,B,C
都在格点上,以 为直径的圆经过点C,D,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先根据圆周角定理的推论可知, ,然后在 中,根据锐角三角函数的定义
求出 的正弦值.
【详解】解:如图,连接 、 .
和 所对的弧长都是 ,
根据圆周角定理的推论知, .在 中,根据锐角三角函数的定义知,
,
, ,
,
,
.
故选:D.
【点睛】本题考查了圆周角定理的推论,解直角三角形,勾股定理,锐角三角函数的定义,解答本题的关键
是利用圆周角定理的推论把求 的正弦值转化成求 的正弦值,本题是一道比较不错的习题.
考点二、特殊角的三角函数值
α sinα cosα tanα
30°
45° 1
60°
【例2】(2022·广西·平果市教研室九年级期末)计算: .
【答案】
【分析】分别计算负指数幂、三角函数值、根式化简、去绝对值,然后计算即可.
【详解】解:原式=
=
=
=
=
【点睛】本题考查了与负指数幂、特殊角三角函数值、二次根式化简、绝对值化简相关的实数混合运算,熟
练掌握相关知识并正确运算是解题关键.
【变式1】(2022·四川乐山·九年级期末)在 中,若 , , 都是锐
角,则 是______三角形.
【答案】等边
【分析】根据非负数的性质分别求出∠A和∠B,继而可判断 的形状.【详解】解:∵ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴∠A=60°,∠B=60°,
∴ 是等边三角形.
故答案为:等边.
【点睛】本题考查特殊角的三角函数值,非负数的性质,等边三角形的判断,解题关键是熟记特殊角的三角
函数值.
【变式2】(2022·甘肃·西和县汉源镇初级中学九年级期末)计算:
【答案】-3
【分析】根据特殊角的三角函数值、二次根式的性质及负指数幂运算法则进行计算,再合并即可.
【详解】解:原式=
=
=
=-3
【点睛】本题主要考查了实数的运算、特殊角的三角函数值、二次根式的性质及负指数幂,解决本题的关键
是熟练掌握相关实数运算的法则.
考点三、解直角三角形
1.在直角三角形中,除直角外,一共有五个元素,即三条边和两个锐角,由直角三角形中除直角外的已知
元素求出所有未知元素的过程叫做解直角三角形.
2.解直角三角形的常用关系:在Rt△ABC中,∠C=90°,则:
(1)三边关系:a2+b2=c2;
(2)两锐角关系:∠A+∠B=90°;
(3)边与角关系:sinA=cosB= ,cosA=sinB= ,tanA= ;
(4)sin2A+cos2A=1.
3.科学选择解直角三角形的方法口诀:
已知斜边求直边,正弦、余弦很方便;已知直边求直边,理所当然用正切;
已知两边求一边,勾股定理最方便;已知两边求一角,函数关系要记牢;
已知锐角求锐角,互余关系不能少;已知直边求斜边,用除还需正余弦.
【例3】(2022·黑龙江牡丹江·九年级期末)如图,延长等腰 斜边 到 ,使 ,连接 ,
则 的值为( )A. B.1 C. D.
【答案】A
【分析】过点D作DE垂直于CB的延长线于点E,设AC=BC=a,根据勾股定理得 ,由等腰直角三
角形的性质得∠ABC=∠BAC=45°,从而得 ,在Rt△BDE中,解直角三角形得DE=2a,
BE=2a,进而求得CE=BC+BE=3a即可求得 .
【详解】解:过点D作DE垂直于CB的延长线于点E,如下图,
设AC=BC=a,
∵AC⊥BC,AC=BC=a,
∴ ,∠ABC+∠BAC=90°,∠ABC=∠BAC,
∴∠ABC=∠BAC=45°, ,
∴∠DBE=∠ABC=45°,
∵DE⊥CE,
∴DE= ,BE= ,
∴CE=BC+BE=3a,
∴ ,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了勾股定理,等腰直角三角形的性质,解直角三角形,熟练解直角三角形是解题的关
键.
【变式】(2022·内蒙古赤峰·九年级期末)如图,把一个量角器与一块30°( )角的三角板拼在
一起,三角板的斜边AB与量角器所在圆的直径MN重合,现有点P恰好是量角器的半圆弧中点,连结CP.
若BC=4,则CP的长为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】如图,记CP与AB的交点为H,过H作 于I,作 于J, 在量角器所在的半圆Q
上,而P为 的中点,可得 设 则 求解
可得CH,同理可得PH,从而可得答案.
【详解】解:如图,记CP与AB的交点为H,过H作 于I,作 于J,
∵ 为半圆的直径,
∴ 在量角器所在的半圆Q上,而P为 的中点,
∴
∵
∴
设 则
∴
解得:
∴
同理可得:
∴
同理可得:
而
∴
∴故答案为: C
【点睛】本题考查的是二次根式的混合运算,圆周角定理的应用,解直角三角形,理解题意,证明 在量角
器所在的半圆Q上是解本题的关键.
考点四、仰角和俯角
仰角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做仰角.
俯角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线下方的角叫做俯角.
【例4】(2022·江苏淮安·九年级期末)如图是某路灯在铅垂面内的示意图,灯柱BC的高为10米,灯柱BC
与灯杆AB的夹角为120°.路灯采用锥形灯罩,在地面上的照射区域DE的长为13.3米,从D、E两处测得
路灯A的仰角分别为α和45°,且tanα=6.求灯杆AB的长度.
【答案】灯杆AB的长度为2.8米.
【分析】过点A作AF⊥CE,交CE于点F,过点B作BG⊥AF,交AF于点G,则FG=BC=10.设AF=x知EF
=AF=x、DF= = ,由DE=13.3求得x=11.4,据此知AG=AF−GF=1.4,再求得∠ABG=
∠ABC−∠CBG=30°可得AB=2AG=2.8.
【详解】过点A作AF⊥CE,交CE于点F,过点B作BG⊥AF,交AF于点G,则FG=BC=10.
由题意得∠ADE=α,∠E=45°.
设AF=x.
∵∠E=45°,
∴EF=AF=x.
在Rt△ADF中,∵tan∠ADF= ,
∴DF= = = ,
∵DE=13.3,
∴x+ =13.3.
∴x=11.4.
∴AG=AF﹣GF=11.4﹣10=1.4.∵∠ABC=120°,
∴∠ABG=∠ABC﹣∠CBG=120°﹣90°=30°.
∴AB=2AG=2.8,
答:灯杆AB的长度为2.8米.
【点睛】本题主要考查解直角三角形−仰角俯角问题,解题的关键是结合题意构建直角三角形并熟练掌握三
角函数的定义及其应用能力.
【变式1】(2022·河南新乡·九年级期末)如图,小明同学在民族广场 处放风筝,风筝位于 处,风筝线
长为100m,从 处看风筝的仰角为30°,小明的父母从 处看风筝的仰角为50°.求 、 相距多少米?
(参考数据: , , , ,结果精确到0.1m)
【答案】
【分析】如图,过 作 于 , ,在 中, ,求
出 的值,在 中, ,求出 的值,然后根据 计算
求解即可.
【详解】解:如图,过 作 于 ,
∴ ,
在 中,∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
在 中, ,
∵ ,
∴ ,
∴ .即A、C相距约 .
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用.解题的关键在于根据三角函数值求 的值.
【变式2】(2022·湖南岳阳·九年级期末)如图:
聪聪的做法:
第一步:他在地面上B点处测得大树顶端的仰角为35°,
第二步:他继续向大树方向走8m到达D点时,又测得遮挡物E点的仰角为60°,(已知A、E、M三点共线,
聪聪的眼睛距地面的高度保持不变且为1.6m,遮挡物EF与大树MN的距离FN=6m,EF⊥BN,MN⊥BN,
(B,D,F,N在同一水平线上).
第三步:计算出大树的高MN.
请你根据聪聪做法,计算出大树大概有多高?(结果精确到1m).
(参考数据: , , , )
【答案】15m
【分析】延长AC交EF于P,交MN于Q,则QN=AB=1.6m,PQ=FN=6m,由锐角三角函数的定义求得
,设CP=xm,则 ,再由锐角三角函数得到 ,解得x=5.6,求得AQ,然后由
锐角三角函数定义求出 的长即可求解.
【详解】解:延长AC交EF于P,交MN于Q,如图所示:
则QN=AB=1.6m,PQ=FN=6m,
在Rt ECP中,∠ECP=60°, ,
△
∴ ,
设CP=xm,则 ,
∴ , ,
∵ ,
∴ ,
解得:x=5.6,
∴AQ=19.6m,
∵ ,∴ ,
∴ ,
答:大树的高MN约为15m.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,仰角俯角问题及锐角三角函数定义,正确地作出辅助线构造直角
三角形求解是解题的关键.
考点五、坡度和坡角
坡度:坡面的铅直高度h和水平宽度l的比叫做坡面的坡度(或坡比),记作i= .
坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α,i=tanα.坡度越大,α角越大,坡面越陡.
【例5】(2022·四川资阳·九年级期末)如图,在操场上的A处,测得旗杆顶端N点的仰角是 ,前进20
米后到达旗台的底端B处,测得旗杆顶端N点的仰角是 ,继续沿着坡比为 的斜坡BC上升到C处,
此时又测得旗杆顶端N点的仰角是 ,旗杆MN垂直于水平线AD,点A、B、D在同一直线上,CM//AD,
求旗杆MN的高度.
【答案】MN 米
【分析】过点C作CE⊥AD于点E,先证CN=CB,令CM=x米,则CN=CB=2x米,MN 米,再由
锐角三角函数定义得出方程,解方程即可.
【详解】解:如图,过点C作CE⊥AD于点E,
∵CM∥AD,∠D=90°,
∴∠CMN=∠D=90°,
∵∠NCM=60°,
∴∠CNM=90°﹣∠NCM=30°,
∴CN=2CM,
又∵∠NBD=45°,∠D=90°,
∴∠BND=90°﹣∠NBD=45°,∴∠BNC=15°,
∵BC的坡比为 CE:BE,
∴tan∠CBE ,
∴∠CBE=30°,
∴∠CBN=15°=∠BNC,
∴CN=CB,
令CM=x米,则CN=CB=2x米,MN 米,
又∵ ,
∴CE CB=x(米),BE (米),
∴ND=MN+MD=MN+CE=( 1)x(米),
∵AB=20米,
∴AD=AB+BE+ED=AB+BE+CM=[20+(1 )x](米),
又∵∠A=30°,
∴ ,
即 ,
解得:x=10,
经检验,x=10是原方程的解,且符合题意,
∴MN 米,
答:旗杆MN的高度为 米.
【点睛】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,熟练掌握仰角俯角的定义和坡度
坡角的定义,正确作出辅助线是解题的关键.
【变式1】(2022·安徽·蚌埠市新城区实验学校九年级期末)如图,旗杆 竖立在斜坡 的顶端,斜坡
长为65米,坡度为 .小明从与点 相距115米的点 处向上爬12米到达建筑物 的顶端点 .在
此测得旗杆顶端点 的仰角为39°,求旗杆的高度 .(参考数据: , ,
)【答案】24.9
【分析】过点B作CD的垂线,设垂足为F,再过点E作EG⊥BF,垂足为G,依题意分别求出线段BF、
CF、DF、AG的长度,即可求得旗杆的高度AB.
【详解】解:过点B作CD的垂线,设垂足为F,再过点E作EG⊥BF,垂足为G,如图,
∵斜坡CB长为65米,坡度为i= ,
设BF=12x,则CF=5x,
∴ ,
解得x=5,
∴BF=60,CF=25,
∵DC=115,
∴EG=DF=115-25=90,
在 中, ,
∴AG= ,
∴AB=AG+FG-BF=72.9+12-60=24.9,
答:旗杆的高度AB为24.9米.
【点睛】本题考查了坡度的定义,锐角三角函数的定义,勾股定理的应用,解题的关键是准确作出辅助线,
构造直角三角形.
【变式2】(2022·山东威海·九年级期末)某风景管理区,为提高旅游安全性,决定将到达景点步行台阶的
倾角由45°改为30°,已知原台阶坡面AB长为5m(BC所在地面为水平面),调整后的台阶坡面为AD.求:
(1)调整后的台阶坡面会加长多少?
(2)调整后的台阶多占多长一段水平地面?(结果精确到0.1m,参考数据: , )
【答案】(1)2.1m(2)2.6m
【分析】(1)先解直角 ABC求出AC的长,再解直角△ADC求出AD的长即可得到答案;
(2)分别解直角三角形求出CD,BC的长即可得到答案.
△
(1)解:由题意得,∠ABC=45°,∠ACB=90°,∠ADC=30°,∴在Rt△ABC中,
.∴在Rt△ADC中, .∴ ,答:
调整后的台阶坡面会加长2.1m;
(2)解:在Rt△ADC中, ,在Rt△ABC中,
∴ .答:调整后的台阶多占水平地面2.6m.
【点睛】本题主要考查了解直角三角形的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
考点六、方向角(或方位角)
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(或方位角).
【例6】(2022·重庆·巴川初级中学校九年级期末)如图, 是湿地公园里的一条环形跑道,
B在A的正南方.一天,李老师从起点A出发开始跑步,此时他发现公园中心塔C在他的东南方向,他以每
分钟80米的速度,沿AB方向跑了15分钟后到达健身跑道的B处,此时他发现公园中心塔C在他的南偏东
75°方向.(A,B,C在同一平面内,参考数据: , )
(1)求BC的长;(结果保留整数)
(2)为了满足市民健身的要求,政府决定对健身跑道进行扩建.计划将跑道AB段继续向正南方向延伸至D处,
再将DC连接起来组成新的环形跑道.若在D处测得C在D的北偏东60°方向.若预计修建跑道的成本为每
米60元,政府拨付改建费20万元,则此次政府拨付改建费用是否足够?请通过计算说明理由.
【答案】(1)跑道BC的长为1697米
(2)此次改建费用足够,理由见解析
【分析】(1)作 构造直角三角形后,利用特殊角的三角函数求解即可.
(2)先画出图形,再通过构造直角三角形进行求解,得出需要修建的跑道总长,计算出总费用进行比较即
可.【详解】(1)由题意得: , , 米
过点B作 于点 ,
∴ ,
在 中, ,
∴ ,
在 中, ,
∴ (米)
答:跑道BC的长为1697米.
(2)如图,过点B作 于点G,
∴ ,
∵ ,
∴
∴在 中, ,
∴
∴ , .
在 中, ,
∴ , ,
∴总道路长为 .
∴总共花费: .
答:此次改建费用足够.
【点睛】本题考查了锐角三角函数的应用,解题关键是能正确理解题意,做出辅助线,构造直角三角形,并解直角三角形.
【变式】(2022·安徽合肥·九年级期末)数学兴趣小组的成员在观察点A测得观察点B在A的正北方向,古
树C在A的东北方向;在B处测得C在B的南偏东63.5°的方向上,古树D在B的北偏东53°的方向上,已知
D在C正北方向上,即CD//AB,AC=50 米,求古树C、D之间的距离。(结果保留到0.1米,参考数据:
≈1.41 ,sin63.5°≈0.89,cos63.5°≈0.45,tan63.5°≈2.00,sin53°≈0.80 ,cos53°≈0.60,tan53°≈1.32)
【答案】62.9米
【分析】过B作BE⊥CD于E,过C作CF⊥AB于F,根据矩形的性质得到BE=CF,CE=BF,解直角三角形
即可得到结论.
【详解】解:过B作BE⊥CD于E,过C作CF⊥AB于F,
则四边形BFCE是矩形,
∴BE=CF,CE=BF,
∵∠CAF=45°,∠AFC=90°,
∴CF=AF= AC=50,
∵∠CBF=63.5°,
∴ (米),
∵CD∥AB,
∴∠D=53°,
∵∠BED=90°,
∴ (米),∴CD=CE+DE=62.9(米),
答:古树C、D之间的距离约为62.9米.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用-方向角问题,正确的作出辅助线是解题的关键.
考点七、解直角三角形中“双直角三角形”的基本模型:
解题方法:这两种模型种都有一条公共的直角边,解题时,往往通过这条边为中介在两个三角形中依次求边,
或通过公共边相等,列方程求解.
【例7】(2022秋·山东济南·九年级统考期末)如图,在 处测得点 在北偏东 方向上,在 处测得点
在北偏东 方向上,若 米,则点 到直线 距离 为( ).
A. 米 B. 米 C. 米 D. 米
【答案】B
【分析】设点 到直线 距离 为 米,根据正切的定义用 表示出 、 ,根据题意列出方程,解
方程即可.
【详解】解:设点 到直线 距离 为 米,
在 中, ,
在 中, ,
由题意得, ,
解得, (米 ,
故选: .
【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用,掌握锐角三角函数的定义、正确标注方向角是解题的关键.
【变式】.(2021春·浙江杭州·九年级期末)如图,某高速公路建设中需要测量某条江的宽度AB,飞机上的
测量人员在C处测得A、B两点的俯角分别为60°和45°.若飞机离地面的高度CO为900m,且点O,A,B在
同一水平直线上,则这条江的宽度AB为_______.(结果保留根号)【答案】(900﹣300 )米
【分析】根据平行线的性质可得∠CAO=∠ACD=60°,∠B=∠BCD=45°,然后根据锐角三角函数求出AO和
OB,即可求出结论.
【详解】解:由于CD∥OB,
∴∠CAO=∠ACD=60°,∠B=∠BCD=45°
在Rt ACO中,∠CAO=60°
∴AO= =300 米,
在Rt OCB,∠B=45°
∴OB= =900(米).
∴AB=OB﹣OA
=(900﹣300 )(米)
故答案为:(900﹣300 )米.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用——仰角、俯角问题,题目难度不大,解决本题的关键是利用锐角
三角函数求出AO和OB.
考点八、解直角三角形实际应用的一般步骤
(1)弄清题中名词、术语,根据题意画出图形,建立数学模型;
(2)将条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形问题;
(3)选择合适的边角关系式,使运算简便、准确;
(4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,从而得到问题的解.
【例8】(2021·浙江·九年级期末)定义:三角形内部有一小三角形与原三角形相似,其中小三角形的三个
顶点在原三角形的三边上(顶点可重合),则称这两个三角形是星相似三角形例如:如图1, 中,
, 和 是星相似三角形.如图2, 是 的中点,以 为直径画圆,交
, 于点 , , .
(1)①若 ,求 的长.
②设 , ,试写出 与 的函数关系式.
(2)若 ,则 与哪个三角形星相似,并证明.
(3)在(2)的条件下,求 的长.【答案】(1)① ;② ;(2)△CEG与△FEC星相似,证明见解析;(3)
.
【分析】(1)①利用勾股定理和等面积法即可求得CE,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得
CD,在利用勾股定理即可求得DE;
②证明△FOG∽△EDG,可得 ,再解直角三角形求得DE和FO,即可求得 与 的函数关系式;
(2)根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半和等边对等角可得∠BCE=∠CGE,从而可证明
△FEC∽△CEG,即△CEG与△FEC星相似;
(3)可利用三角形外角的性质证明∠GCE=∠GDE,从而可得EC=ED=m,从而可得 , ,
解直角三角形即可得出 .
【详解】解:(1)①在Rt△ABC中, , ,
∴ ,
∵D为AB的中点,
∴ ,
∵ ,
在Rt△ABC中, ,
即 ,解得 ,
∴ ;
②连接OF,∵OF=OC,
∴∠DCB=∠OFC,
由①可得BD=CD,
∴∠DCB=∠B,
∴∠OFC=∠B,
∴△FOG∽△EDG,
∴ ,
∵CB=x,
∴ , ,
,
,即 ,解得 ,
,
∴ ;
(2)△CEG与△FEC星相似,由(1)可知OF//CD,
又∵O为CD的中点,
∴OF为△CBD的中位线,F为BC的中点,
∵∠CEB=180°-∠CEA=90°,
∴ ,
∴∠BCE=∠FEC,
∵CG=CE,
∴∠CGE=∠FEC,
∴∠BCE=∠CGE,
∵∠FEC=∠FEC,
∴△FEC∽△CEG,
∴△CEG与△FEC星相似;
(3)∵CD=BD,BF=EF,
∴∠B=∠FCD=∠DEG,
∵∠FCE=∠FCD+∠GCE,∠CGE=∠DEG+∠GDE,
∴∠GCE=∠GDE,
∴EC=ED,设CE=m,则DE=m, , ,
,即 ,解得 .【点睛】本题考查解直角三角形,相似三角形的性质和判定,勾股定理,直角三角形斜边上的中线和三角形
中位线定理等.熟练掌握相关定理,正确作出辅助线并能正确表示对应线段的长度是解题关键.
【变式】.(2022·江苏江苏·九年级期末)如图1,是手机支架的实物图,图2是它的侧面示意图,其中
长为 , 长为 , , .
(1)点D到 的距离为_____ ;
(2)求点D到 的距离.
【答案】(1)6
(2)
【分析】(1)过点D作 于F,则点D到 的距离为DF的长度,根据题意得到 ,设
,在 中, ,利用勾股定理即可求得答案;
(2)过点B作 于B,过点D作 于H,过点D作 于F,过点D作 于
G,则四边形DFBH是矩形,点D到 的距离是DG的长度,先证DF是BC的垂直平分线,又得 ,
可证四边形GHBF是正方形,即可得到 ,设 ,则 ,在 中,利用勾股定
理得出 ,在 中,再利用锐角三角函数得出 长度,即点D到 的距离.
(1)解:过点D作 于F 则点D到 的距离为DF的长度
设 在 中,
即点D到 的距离为6cm故答案为:6;
(2)过点B作 于B,过点D作 于H,过点D作 于F,过点D作 于G 则四边形DFBH是矩形,点D到 的距离是DG的长度由(1)得
DF是BC的垂直平分线
四边形GHBF是正方形 设 ,
则 在 中,
在 中,
所以,点D到 的距离为 .
【点睛】本题考查等腰直角三角形的性质、勾股定理、矩形的判定和性质、正方形的判定和性质、垂直平分
线的判定和性质及解直角三角形,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
【核心素养提升】
1.直观想象-通过画函数图象解决三角函数问题
1.(2023上·山东东营·九年级校考期末)如图,一块含有 的直角三角板的直角顶点和坐标原点O重合,
角的顶点A在反比例函数 的图象上,顶点B在反比例函数 的图象上,则k的值为 .
【答案】
【分析】过 作 于点 ,过 作 于点 ,即可得证 ,再根据相似三角形的性
质得到 和利用特殊角的正切值得出 ,然后设点 的坐标为 ,继而根据反比例
函数图像上点的特征得到 ,再次利用反比例函数图像上点的特征即可求得答案.
【详解】解:过 作 于点 ,过 作 于点 ,如图:∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴设点 的坐标为 ,则 ,
∴ , ,
∴ ,
∵ 在反比例函数 的图象上,
∴ ,
∵点 在反比例函数 的图象上,
∴ .
故答案是:
【点睛】本题考查了反比例函数图像上点的坐标特征、相似三角形的判定和性质、特殊的锐角三角函数值,
能够求得 是解题的关键.
2.(2023上·河北石家庄·九年级校考期中)如图,在平面直角坐标系中点 点 的坐标分别为 ,
,将三角形 沿着 折叠,点 落在点 处,求过点 的反比例函数表达式
.【答案】
【分析】本题考查待定系数法求反比例函数解析式,涉及对称变换,锐角三角函数,勾股定理及应用等知识,
设 交 于 ,过 作 轴于 ,求出 , ,根据将三
角形 沿着 折叠,点 落在点 处,有 , ,故 ,知
,而 ,可得 ,有 ,得 ,
,可求得 , ,再用待定系数法可得答案.
【详解】解:设 交 于 ,过 作 轴于 ,如图:
, ,
, ,
, ,
将三角形 沿着 折叠,点 落在点 处,
, ,
,
,
,
,
,
,
,,
,
解得 ,
,
, ,
设过点 的反比例函数表达式为 ,则 ;
故答案为: .
3.(2022上·黑龙江大庆·八年级校考期末)如图,直线 与x轴交于点A,与y轴交于点B,把
沿着过点B的某条直线折叠,使点A落在y轴负半轴上的点D处,折痕与x轴交于点C.
(1)求点A、B、C、D的坐标;
(2)求 的余弦值.
【答案】(1) ; ; ; ;
(2) .
【分析】(1)令 ,则 ,则点B的坐标为 .令 ,则 ,则点A的坐标为 .从而
, ,在 中,利用勾股定理得 ,由折叠可得 ,从而得
到点D的坐标为 .根据由折叠得到 ,利用面积公式可得 ,
代入即可求出 ,所以点C的坐标为 .
(2)在 中,利用勾股定理求得 ,从而 ,又由折叠可得 ,从而 .
【详解】(1)当 时, ,
∴点B的坐标为 ;
当 时, ,
解得: ,
∴点A的坐标为 ;
∴ ,
∴在 中, ,