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专题22 网格中求正弦
【法一讲解】转移角后求正弦
如图,在边长相同的小正方形网格中,点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上, 与 相
交于点P,则 的正弦值为( )
A. B. C. D.
解:取格点 ,连接 、 ,设网格中每个小正方形的边长为1,
则 , , ,
∵ , ,∴ ,
∴ ,在 中, ,
由题意知, ,∴ ,∴ ,
∴ ,故选:
【法二讲解】等面积法求正弦
如图,在网格中,小正方形的边长为1,点 都在格点上,则 的值为( )A. B. C. D.
解:过点B作 于点D,连接BC,如下图,
∵小正方形的边长为1,∴ ,
∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ .故选:C.
【法三讲解】构造直角三角形求正弦
如图所示,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则 的值为( )
A. B. C. D.
解:如图,连接格点CD,设1个网格的边长为x,则 ,
∴ ∴∠BDC=∠ADC=90°,∴sin∠A=又 ∴sin∠A= =
故选:C
【综合演练】
1.如图,由6个形状、大小完全相同的小矩形组成矩形网络,小矩形的顶点称为这个矩形网格的
格点,已知小矩形较短边长为1,点 , , , 都在格点上,则 的值( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】先证明∠ABD=90°,再求出BD= ,AD= ,根据三角函数的定
义即可得到答案.
【详解】解:如图,∵小矩形较短边长为1,有图可知,小矩形较长边长为2,
∴AE=BE=2,BF=DF=1,
∴∠ABE=45°,∠DBF=45°
∴∠ABD=90°,
∵AB= ,BD= ,AD= ,
∴ = = = ,
故选A.
【点睛】此题主要考查了勾股定理和三角函数的定义,正确应用勾股定理是解题关键.
2.如图, 的顶点都在方格纸的格点上,则sinC为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据网格结构连接格点AD、BD,利用勾股定理列式求出AC2、AD2、CD2,再利用勾股定
理逆定理判断出△ACD是直角三角形,然后根据锐角的正弦等于对边比斜边列式计算即可得解.
【详解】解:如图,连接格点AD、BD,
由勾股定理得,AC2=22+42=20,
AD2=12+12=2,
CD2=32+32=18,
∵AD2+CD2=AC2,
∴△ACD是直角三角形,∴sinC= = .
故选:A.
【点睛】本题考查了勾股定理,锐角三角函数的定义,熟练掌握网格结构,作辅助线构造成直角
三角形是解题的关键.
3.如图,在 的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1, 的顶点都在这些小正方形
的顶点上,那么 的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】过点A作 于点D,在 中,利用勾股定理求得线段AC的长,再按照正
弦函数的定义计算即可.
【详解】解:如图,过点A作 于点D,则 ,
∴ ,
∴ ,
故选:D.
【点睛】本题考查了勾股定理的运用以及锐角三角函数,正确作出辅助线是解题的关键.
4.如图,在边长为1的小正方形构成的网格中,格点A、B、C、D都在同一个圆上,则
的值为( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据圆周角的推论得出 ,再利用勾股定理计算AC即可得
出结果
【详解】
连接AD、DC、AC
由题意可知:∠ADC=90°
∵∠AED=∠DCA
∴在Rt△ADC中,
∵
故选:C
【点睛】本题考查正弦值的计算、勾股定理、同弧所对的圆周角相等、熟练掌握圆周角的推论是
关键
5.如图,小正方形的边长均为1, 、 、 分别是小正方形的三个顶点,则 的值为
( )A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】连接 ,先根据勾股定理求得AB、BC、AC的长,然后再利用勾股定理逆定理证得
是直角三角形,最后根据正弦的定义解答即可
【详解】解:如图:连接 ,
每个小正方形的边长均为1,
, , ,
,
是直角三角形,
.
故答案为 .
【点睛】本题主要考查了勾股定理、勾股定理逆定理以及正弦的定义,根据题意证得 是直
角三角形是解答本题的关键.
6.如图,△ABC的顶点都在正方形网格的格点上,则sin∠BAC的值为_____.
【答案】 .
【分析】利用网格构造直角三角形,再根据勾股定理、逆定理求出三角形的边长,最后根据三角
函数的意义求解即可.【详解】解:如图,连接格点BD,
∵BD2=12+12=2,CD2=12+12=2,BC2=22=4,
∴BD2+CD2=BC2,
∴∠BDC=90°=∠ADB,
由勾股定理得,
AB= = ,BD= = ,
∴sin∠BAC= = = ,
故答案为: .
【点睛】此题考查的是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、勾股定
理、勾股定理的逆定理和正弦的定义是解决此题的关键.
7.如图,在 的正方形网格中,以格点为顶点的 的面积等于 ,则 的值是
________.
【答案】
【分析】过点C作CD⊥AB于点D,根据勾股定理即可求出AB和AC,然后根据三角形的面积求出
CD,再根据正弦值的定义即可得出结论.
【详解】解:过点C作CD⊥AB于点D根据勾股定理可得AB= ,AC=
∵ 的面积等于
∴
解得:CD=
在Rt△ACD中, =
故答案为: .
【点睛】此题考查的是勾股定理和求一个角的锐角三角函数,掌握勾股定理和构造直角三角形求
一个角的正弦值是解决此题的关键.
8.如图,在正方形网格中, 的三个顶点都在格点上,则 __________.
【答案】
【分析】根据所给图形可得出 ,再求正弦值即可.
【详解】解:根据网格所示,可得出 ,
∴ .
故答案为: .【点睛】本题考查的知识点是用格点解直角三角形,根据格点找出 是解此题
的关键.
9.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上,
AB,CD都交于O,则sin∠AOD=_____.
【答案】 .
【分析】直接利用网格结合锐角三角函数关系得出sin∠AOD=sin∠ABE,即可得出答案.
【详解】解:如图,
由网格可得: AE= ,AB= ,BE= ,
∵ ,
∴ ,
∴∠AEB=90°,
又DC∥BE,且∠AOD=∠ABE,
故sin∠AOD=sin∠ABE= ;
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了勾股定理,解直角三角形,掌握勾股定理,解直角三角形是解题的关键.
10.如图,在正方形网格图中,每个小正方形的边长均为 ,则 的正弦值是_______.
【答案】【分析】根据同弧所对的圆周角相等,可以得到∠1=∠A,在直角 ABC中,利用三角函数的定义
即可求解. △
【详解】解:如图:
由勾股定理,得: ,
∵∠1=∠A,
∴ ;
故答案为: .
【点睛】本题主要考查了三角函数的定义,正确根据圆周角定理,把所求角的三角函数转化为∠A
的三角函数是解题的关键.
11.在如图的正方形方格纸中,每个小的四边形都是相同的正方形, , , , 都在格点处,
与 相交于 ,则 的值等于_________.
【答案】
【分析】根据平移的性质和锐角三角函数以及勾股定理,通过转化的数学思想可以求得sin∠BOD
的值,本题得以解决.
【详解】解:连接AE、EF,如图所示,则AE∥CD, ∴∠FAE=∠BOD,
设每个小正方形的边长为a,
则AE= ,AF= ,EF= ,
∵ ,
∴△FAE是直角三角形,∠FEA=90°,
∴sin∠FAE=
即sin∠BOD= ,
故答案为: .
【点睛】本题考查解直角三角形,解答本题的关键是明确题意,作出合适的辅助线,利用勾股定
理和等积法解答.
12.如图,在4×5的网格图中,每个小正方形边长均为1,点A、O、B均在格点上,则
(1) AOB的面积是_____________; (2) ______________
△
【答案】 4
【分析】(1)利用正方形的面积减去各顶点上三角形的面积即可得到结果;
(2)作OB边上的高AC,算出AC,再利用正弦的定义求解.
【详解】解:(1)S =
AOB
△=
=4;
(2)作OB边上的高AC,
∵AO= ,BO= ,AB= ,
∴AC= S ×2÷OB=4×2÷ = ,
AOB
△
∴sin∠AOB= = ,
故答案为:4; .
【点睛】本题考查了勾股定理与网格问题,正弦的定义,解题的关键是掌握网格的特点.
13.如图,在 的正方形网格中,每个小正方形的边长都是1, 的顶点都在这些小正方形
的顶点上,则 的值为_______.
【答案】
【分析】结合图形,根据锐角三角函数的定义即可求解.
【详解】在网格上取个点D,得
∵CD=4,AD=3
∴∴
故答案为:
【点睛】本题考查解直角三角形,涉及勾股定理逆定理,勾股定理,锐角三角函数,属于学生灵
活运用所学知识.
14.如图,正方形网格中,每个正方形边长都相等,A、O、B在如图的格点上,则
_____.
【答案】
【分析】根据三角形的面积计算公式求出 边OA上的高BC即可得出答案.
【详解】解:如图,过点B作 ,垂足为C,
,
,
即 ,
,
在 中, ,
在 中,,
故答案为: .
【点睛】本题考查网格与勾股定理,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
15.如图,在正方形网格中, 的顶点都在格点上,则 的值为______.
【答案】
【分析】找到∠ABC所在的直角三角形,利用勾股定理求得斜边长,进而求得 , 的邻
边与斜边之比即可.
【详解】解:如图所示,作AD⊥BC,垂足为D,AD=3,BD=4,
∵∠ADB=
∴利用勾股定理可得 ,
∴cosB= = ,
∴ = + = .
故答案为 .【点睛】此题主要考查了锐角三角函数的定义以及勾股定理,根据题意得出cos∠ABC, 是解
决问题的关键.
三、解答题
16.如图所示的方格纸是由9个大小完全一样的小正方形组成的.点A、B、C、D均在方格纸的格
点(即图中小正方形的顶点)上,线段AB与线段CD相交于点E.设图中每个小正方形的边长均为
1.
(1)求证:AB⊥CD;
(2)求sin∠BCD的值.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【分析】(1)证明 ,可得 ,根据同角的余角相等可得结论;
(2)根据勾股定理先计算 和 的长,根据面积法可得 的长,最后由三角函数定义可得结
论.
【详解】(1)证明:如图,
, , ,
,
,
又 ,
,
,;
(2)解:在 中, , ,
,
同理, ,
,
,
,
解得 ,
.
【点睛】本题考查网格型问题,还考查了三角形全等的性质和判定,勾股定理和三角函数,解题
的关键是根据面积法和数形结合的思想解决问题.
17.图①、图②均是边上为1的小正方形组成的 的网格,每个小正方形的顶点称为格点.线
段 的端点均在格点上.
(1)在图①中作正方形 ;
(2)在图②中作 ,使点 在格点上,且 .
【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析
【分析】(1)确定AB= ,再根据正方形的四边相等,四个角是直角即可作图;
(2)根据锐角三角函数的定义即可作图.
【详解】解:(1)如图所示,正方形ABCD为所求;(2)如图所示, 为所求,且 .
【点睛】本题考查了网格图中的创新作图问题,设计了正方形的性质以及锐角三角函数的定义,
解题的关键是熟悉正方形的性质及锐角三角函数的定义.
18.如图,由12个形状、大小完全相同的小矩形组成一个大的矩形网格,小矩形的顶点称为这个
矩形网格的格点,已知这个大矩形网格的宽为6,△ABC的顶点都在格点.
(1)求每个小矩形的长与宽;
(2)在矩形网格中找一格点E,使△ABE为直角三角形,求出所有满足条件的线段AE的长度.
(3)求sin∠BAC的值.
【答案】(1)每个小矩形的长为3,宽为1.5;(2)3或3 或 ;(3) .
【详解】分析:(1)设每个小矩形的长为x,宽为y,根据图形可知小矩形的长与宽间的数量关系
有两个:2个矩形的宽=矩形的长;两个矩形的宽+1个矩形的长=6,据此列出方程组,并解答即可;
(2)利用图形和勾股定理逆定理进行解答;
(3)过B作BP⊥AC于P,则BM=MN=y,AM=2y, AB=AN= .由S ABN= BN×AM=
△AN×BP,得到BP的长.在Rt△ABP中, 利用正弦的定义求解即可.
详解:(1)设每个小矩形的长为x,宽为y,依题意得: ,解得: ,所以每个
小矩形的长为3,宽为1.5;
(2)如图所示:
AE=3或3 或 ;
(3)如图,过B作BP⊥AC于P,则BM=MN=y,AM=2y.
∵AM⊥BN,∴AB=AN= = .
∵S ABN= BN×AM= AN×BP,∴BP= = = .在Rt△ABP中, sin∠BAC
△
=sin∠BAP= = ÷ = .
点睛:本题考查了四边形综合题,需要掌握二元一次方程组的应用、勾股定理、勾股定理的逆定
理以及锐角三角函数的定义的应用,主要考查学生的理解能力和观察图形的能力,求三角函数值
需构建直角三角形是解此类题的常用作法.