文档内容
第 06 讲 锐角三角函数(6 个知识点+9 种题型+分
层练习)
知识导图
知识清单
知识点1.锐角三角函数的定义
在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)正弦:我们把锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦,记作sinA.
即sinA=∠A的对边除以斜边= .(2)余弦:锐角A的邻边b与斜边c的比叫做∠A的余弦,记作cosA.
即cosA=∠A的邻边除以斜边= .
(3)正切:锐角A的对边a与邻边b的比叫做∠A的正切,记作tanA.
即tanA=∠A的对边除以∠A的邻边= .
(4)三角函数:锐角A的正弦、余弦、正切都叫做∠A的锐角三角函数.
知识点2.锐角三角函数的增减性
(1)锐角三角函数值都是正值.(2)当角度在0°~90°间变化时,
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).
(3)当角度在0°≤∠A≤90°间变化时,0≤sinA≤1,1≥cosA≥0.
当角度在0°<∠A<90°间变化时,tanA>0.
知识点3.同角三角函数的关系
(1)平方关系:sin2A+cos2A=1;
(2)正余弦与正切之间的关系(积的关系):一个角的正切值等于这个角的正弦与余弦的比,即 tanA=
或sinA=tanA•cosA.
知识点4.互余两角三角函数的关系
在直角三角形中,∠A+∠B=90°时,正余弦之间的关系为:
①一个角的正弦值等于这个角的余角的余弦值,即sinA=cos(90°﹣∠A);
②一个角的余弦值等于这个角的余角的正弦值,即cosA=sin(90°﹣∠A);
也可以理解成若∠A+∠B=90°,那么sinA=cosB或sinB=cosA.
知识点5.特殊角的三角函数值
(1)特指30°、45°、60°角的各种三角函数值.
sin30°= ; cos30°= ;tan30°= ;sin45°= ;cos45°= ;tan45°=1;
sin60°= ;cos60°= ; tan60°= ;
(2)应用中要熟记特殊角的三角函数值,一是按值的变化规律去记,正弦逐渐增大,余弦逐渐减小,正
切逐渐增大;二是按特殊直角三角形中各边特殊值规律去记.
(3)特殊角的三角函数值应用广泛,一是它可以当作数进行运算,二是具有三角函数的特点,在解直角
三角形中应用较多.
知识点6.计算器—三角函数
(1)用计算器可以求出任意锐角的三角函数值,也可以根据三角函数值求出锐角的度数.
(2)求锐角三角函数值的方法:
如求tan46°35′的值时,先按键“tan”,再输入角的度数46°35′,按键“=”即可得到结果.
注意:不同型号的计算器使用方法不同.
(3)已知锐角三角函数值求锐角的方法是:
如已知sin =0.5678,一般先按键“2ndF”,再按键“sin”,输入“0.5678”,再按键“=”即可得到结
果. α
注意:一般情况下,三角函数值直接可以求出,已知三角函数值求角需要用第二功能键.
题型强化
题型一、正弦的概念辨析
1.(2024九年级下·全国·专题练习)在 中, ,若 的三边都缩小5倍,则 的
值( )
A.放大5倍 B.缩小5倍 C.不变 D.无法确定
【答案】C
【知识点】正弦的概念辨析
【分析】本题考查了锐角三角函数的定义:在 中, .锐角A的对边a与斜边c的比叫做
的正弦,记作 .直接利用锐角的正弦的定义求解.
【详解】解:∵ ,
∴ 的对边与斜边的比,
∵ 的三边都缩小5倍,
∴ 的对边与斜边的比不变,∴ 的值不变.
故选:C.
2.(2021·江苏苏州·一模)如图, 中, 的平分线与 的延长线交于 点, 与 交于
点, 的平分线交 于 点,若 ,则 的面积为 .
【答案】
【知识点】正弦的概念辨析
【分析】过点C作CM⊥EF,过点A作AN⊥DC ,可得 ,可得 ,解得:
BE=9,BH= ,由sin∠AFN=sin∠CFM,得AN= ,进而即可求解.
【详解】解:∵在 中,AD∥BC, 的平分线与 的延长线交于 点,
∴∠DAE=∠BAE=∠AEB,
∴BA=BE,
∵ 的平分线交 于 点,
∴BH⊥AE,
过点C作CM⊥EF,过点A作AN⊥DC ,
∴CM∥BH,AH=EH=2+1=3,
∴ ,
∴ ,
∵AB∥CD,
∴∠CFE=∠BAE,∴∠CFE=∠AEB,
∴CE=CF=3,
∴ME= EF= ×2=1,
∴ ,
∴ ,解得:BE=9,BH= ,
∴CD=AB=BE=9,
∵∠AFN=∠CFM,
∴sin∠AFN=sin∠CFM,即: ,
∴ ,解得:AN= ,
∴ 的面积= CD×AN=9× = .
【点睛】本题主要考查相似三角形的判定和性质以及平行四边形的性质,锐角三角函数的定义,添加辅助
线构造相似三角形和直角三角形,是解题的关键.
3.(2023·黑龙江齐齐哈尔·三模)如图,在矩形 中,点 为原点, 、 的长是方程
的两根( ).抛物线 经过点 、 ,与AB交于点 .(1)求抛物线的函数解析式;
(2)点 为线段 上一个动点(不与点 重合),点 为线段 上一个动点, ,连接 ,设
, 的面积为 .
①求 关于 的函数表达式;
②当 最大时,点 的坐标为 ;
③当 最大时,点 在抛物线 的对称轴上,点 是平面内任意一点,是否存在点 、 ,
使得以点 、 、 、 为顶点的四边形是矩形,若存在,请直接写出所有符合条件的点 的坐标;若不
存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)① ② ③ , , ,
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、正弦的概念辨析、面积问题(二次函数综合)、特殊四边形(二次
函数综合)
【分析】(1)将 、 两点坐标代入抛物线 ,即可求得抛物线的解析式;
(2)①先用 表示出 的长度,进而求出三角形的面积 关于 的函数;
②先求出 时 取最大值,在求得直线 的解析式 ,设 ,根据 ,勾
股定理即可求解;
③由②可得 时, 取最大值,再根据点 、 、 、 为顶点的四边形是矩形,分情况求出 的坐标.
【详解】(1)解:
解得:
∵
∴ ,即 ,
将 、 两点坐标代入抛物线,得
,
解得: ,
∴抛物线的解析式为 ;
(2)① , ,
,
过点 作 与 点,则 ,
,
,
;
∴
②∵ ,
∴当 时, 取最大值;∴ ,
设直线 的解析式为 ,将点 代入得
解得:
∴直线 的解析式为 ,
设 ,
∵ ,
∴
解得: 或 (舍去)
∴ ,
故答案为: .
③在抛物线对称轴 上存在点 ,使得以点 、 、 、 为顶点的四边形是矩形∵抛物线的解析式为∵
的对称轴为 ,
∴ 的坐标为 ,
又 ,
∴
当 时,则 在直线AB上,
∵ 在对称轴 上,
∴
当 时,则 的纵坐标与 点纵坐标相同,∴ ,
当 时,
设 ,
则 ,
即 ,
解得: ,
∴ ,
如图所示,设 的中点为 ,则 ,
∵ ,
∴ 关于点 对称,
∴ ,
综上所述, , , ,【点睛】本题是二次函数的综合题,其中涉及到的知识点有抛物线的解析式的求法抛物线的最值,解一元
二次方程,正弦的定义,掌握二次函数的性质是解题的关键.
题型二、求角的正弦值
4.(2025九年级下·全国·专题练习)三角形在正方形网格纸中的位置如图所示,则 的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】勾股定理与网格问题、求角的正弦值
【分析】本题主要考查了锐角三角函数的定义以及勾股定理,首先根据三角形在网格纸中的位置可以得到
、 、 ,根据勾股定理可以得到 ,再根据正弦定义求出 即可.
【详解】解:如下图所示,
由网格可知 、 、 ,
,
,
故选:C.
5.(24-25九年级下·全国·期末)如图,点 在等边 的内部,且 , ,将线段
绕点 按顺时针方向旋转 得到 ,连接 ,则 的值为 .【答案】 /
【知识点】求角的正弦值、用勾股定理解三角形、等边三角形的判定和性质、全等的性质和SAS综合
(SAS)
【分析】本题考查了旋转的性质,等边三角形的性质和勾股定理的逆定理,连接 ,如图,先利用旋转
的性质得 ,则可判定 为等边三角形得到 ,再证明
得到 ,接着利用勾股定理的逆定理证明 为直角三角形, ,
然后根据正弦的定义求解.
【详解】解:连接 ,如图,
∵线段 绕点C顺时针旋转 得到 ,
∴ ,
∴ 为等边三角形,
∴ ,
∵ 为等边三角形,
∴ ,
∴ ,
在 和 中
,
∴ ,
∴ ,∵ ,
∴ ,
∴ 为直角三角形, ,
∴ .
故答案为: .
6.(2025九年级下·全国·专题练习)如图,在 中, ,垂足是点 ,若 ,
,求 的值.
【答案】
【知识点】用勾股定理解三角形、求角的正弦值、已知正切值求边长
【分析】本题考查了解直角三角形中三角函数的应用,要熟练掌握好边角之间的关系是解题的关键.首先
根据 的三角函数求出 的长度,然后得出 的长度,根据勾股定理求出 的长度,由
,代值计算即可.
【详解】解: ,
.
, ,
,
.
在 中,
,
.题型三、已知正弦值求边长
7.(24-25九年级下·全国·期末)在 中, ,若 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】已知正弦值求边长、求角的余弦值
【分析】本题考查了解直角三角形.根据锐角三角函数的定义得出 ,设 , ,
根据 ,即可得出答案.
【详解】解: ,
设 , ,
.
故选:C.
8.(2024·山东聊城·三模)如图,半径为6的扇形 中, ,C,D分别是半径 的中
点,连接 ,则图中阴影部分面积为 .(用含 的式子表示)
【答案】 /【知识点】求扇形面积、已知正弦值求边长
【分析】本题考查了锐角三角函数,扇形面积;过点C作 于E,求出 ,则可求得 面积,
再利用扇形面积减去 面积,即得阴影部分面积.
【详解】解:如图,过点C作 于E,
C,D分别是半径 的中点,
,
,
,
则 ;
故 ;
故答案为: .
9.(24-25九年级下·全国·期末)如图,在 中, , , 的垂直平分线交 于
点E,交 的延长线于点D.
(1)求 的正弦值;
(2)求点C到直线 的距离.
【答案】(1)(2)
【知识点】线段垂直平分线的性质、三线合一、求角的正弦值、已知正弦值求边长
【分析】本题考查了解直角三角形,等腰三角形的性质,线段垂直平分线的性质,锐角三角函数的定义.
(1)过点 作 于点 .由等腰三角形三线合一的性质得出 .在 中,根据
正弦函数的定义得出 ,根据三角形内角和定理求出 ,则
;
(2)过点 作 于点 .解直角 ,求出 ,则 .再解直角
,求出 ,即点 到 的距离为 .
【详解】(1)解:过点 作 于点 .
, ,
.
在 中, , ,
,
是 的垂直平分线,
, ,
,
又 ,
,
,
即 的正弦值为 ;(2)解:过点 作 于点 .
在 中, , , ,
,
.
在 中, , ,
,
即点 到 的距离为 .
题型四、求角的余弦值
10.(2025九年级下·全国·专题练习)如图,已知 是 斜边上的高, ,则
的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】用勾股定理解三角形、求角的余弦值
【分析】本题考查了:①勾股定理;②锐角三角函数的定义;③同角的余角相等.并且注意到三角函数值
只与角的大小有关.易证 ,则求 的值就可以转化为求 的三角函数值.从而转化
为求 的边长的比.
【详解】解:由勾股定理得, ,
由同角的余角相等知, ,
,
故选:D.11.(24-25九年级下·全国·期末)在 中, ,则 .
【答案】
【知识点】求角的余弦值
【分析】本题主要考查解直角三角形,熟练掌握解直角三角形是解题的关键;由题意易得 是等腰直
角三角形,且 ,然后根据余弦的定义可进行求解.
【详解】解:由题意得: 是等腰直角三角形,且 ,
∴ ,
∴ ;
故答案为: .
12.(22-23九年级下·四川南充·自主招生)如图,在平面直角坐标系 中,以y轴正半轴上一点
(m为非零常数)为端点,作与y轴正方向夹角为 的射线l,在l上取点B,使 (k为正整数),
并在l下方作 , ,线段 的中点分别为D,E.
(1)当 时,直接写出B,C两点的坐标;
(2)若抛物线 的顶点恰好为D点,且 ,求抛物线的解析式及此时
的值;
(3)当 时,记线段 的中点分别为 ,当 时,记线段 的中点分别为 ,求
直线 的解析式及四边形 的面积(用含m的代数式表达).
【答案】(1)B点的坐标为 , C点的坐标为 .(2) ,
(3) ;
【知识点】平行四边形性质和判定的应用、求角的余弦值、特殊四边形(二次函数综合)、其他问题(二次函
数综合)
【分析】本题主要考查了二次函数综合应用、平行四边形的判定和性质、勾股定理、余弦函数等知识点,
掌握数形结合思想方法是解题的关键.
(1)先分别求出点B、C到x轴和y轴的距离,然后确定B,C两点的坐标即可;
(2)先求出B点的坐标和C点的坐标,然后根据三角形中位线的性质得出点D和E的坐标,再根据D恰
为抛物线 的顶点即可得出抛物线的解析式,最后根据 得出
为等边三角形,从而可以得出 的值;
(3)先分别求出 点的坐标然后即可得出直线 的解析式,再根据 证出四边形
为平行四边形,最后通过解直角三角形得出 的长,即可求出四边形 的面积.
【详解】(1)解:过点B作 轴,交y轴于点F,过点C作 轴,垂足为G,交直线 于点
H,
∵当 时, ,
∴ ,
∴ ,
∴B点的坐标为 ,
同理可得:C点坐标为 ;
∴B点的坐标为 , C点的坐标为 ;(2)解:当 时, ,与(1)同理可得B点的坐标为 ,C点的坐标为
.
如图,过点B作y轴的垂线垂足为F,过点C作x轴的垂线,垂足为G,
两条垂线的交点为H,作 于点M, 于点N.
由三角形中位线的性质可得点D的坐标为 ,点E的坐标为 .
由勾股定理得 .
,即 ,
.
恰为抛物线 的顶点,它的顶点横坐标为 ,
.解得 .
∴抛物线的解析式 .
此时D,E两点的坐标分别为 .
.
.
∴此时 为等边三角形, .(3)解: 点的坐标分别为 .
设直线 的解析式为
则 ,解得
∴直线 的解析式为 .
可得直线 与y轴正方向的夹角为 .
直线 , 与y轴正方向的夹角都等于 ,
.
两点的坐标分别为 ,
由勾股定理得 ,
,
∴四边形 为平行四边形.
设直线 与y轴的交点为P,作 于Q.(如图)
可得点P的坐标为 .,
.
题型五、已知正切值求边长
13.(23-24九年级下·湖北咸宁·阶段练习)中国古代数学家赵爽设计的“弦图”蕴含了丰富的数学知识.
如图,在由四个全等的直角三角形( , , , )和中间一个小正方形 拼成
的大正方形 中,若 ,则正方形 与正方形 的面积的比值为( ).
A. B. C.5 D.
【答案】D
【知识点】全等三角形的性质、已知正切值求边长
【分析】本题考查了正切,全等的性质.熟练掌握正切是解题的关键.
设 ,由 ,可得 ,则 ,正方形 的面积为 ,
,正方形 的面积为 ,进而可求正方形 与正方形
的面积的比值.
【详解】解:设 ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴正方形 的面积为 , ,∴正方形 的面积为 ,
∴正方形 与正方形 的面积的比值为 ,
故选:D.
14.(2025九年级下·全国·专题练习)已知在 中, ,则 的长为
.
【答案】
【知识点】已知正切值求边长
【分析】本题考查的是锐角三角函数的定义,先根据 , , 求出 的长,再由勾
股定理即可得出 的长.
【详解】解:在 中,
, , ,
,
.
故答案为: .
15.(22-23九年级下·四川达州·阶段练习)如图,在直角坐标系中有一直角三角形 ,O为坐标原点,
, ,将此三角形绕原点O逆时针旋转 ,得到 ,抛物线 经过
点A、B、C.求抛物线的解析式并写出它的顶点坐标.
【答案】抛物线的解析式为 ;顶点坐标为 .
【知识点】待定系数法求二次函数解析式、已知正切值求边长
【分析】本题主要查了求二次函数的解析式,解直角三角形;利用锐角三角函数可得 ,可求出B(0,3),再根据旋转的性质求出 ,D(0,1),再利用待定系数法解答即可.
【详解】解:在 中, ,
∴ ,
∵ ,
∴ .
∴B(0,3),
∵ 是由 绕点O逆时针旋转 而得到的,
∴ ,
∴ ,
∴ ;
把A、B、C的坐标代入解析式得:
,
解得: ,
∴抛物线的解析式为 ;
,
抛物线的顶点坐标为 .
题型六、特殊三角形的三角函数
16.(2025九年级下·全国·专题练习)下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】特殊三角形的三角函数【分析】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.
根据特殊角三角函数值,可得答案.
【详解】解: , , , ,
∵ ,
∴ ,
故选:A.
17.(2025九年级下·全国·专题练习)在 中,如果 ,那么 的值是
.
【答案】
【知识点】特殊三角形的三角函数
【分析】本题考查了三角函数值的定义,解题的关键是熟练掌握正切与余弦的定义.直接利用正切与余弦
的定义进行求解即可.
【详解】解:在 中, ,
∴
故答案为: .
18.(23-24九年级下·四川绵阳·期中)(1)计算: ;
(2)先化简,再求值: ,其中 .
【答案】(1)0;(2) ; .
【知识点】实数的混合运算、分式化简求值、二次根式的混合运算、特殊三角形的三角函数
【分析】本题考查的是分式的化简求值,零指数幂,二次根式的混合运算,特殊角的三角函数值,熟知以
上知识是解题的关键.
(1)先根据零指数幂,特殊角的三角函数值,数的乘方法则,绝对值的性质分别计算出各数,再根据实
数的运算法则进行计算即可;(2)先根据分式混合运算的法则把原式进行化简,再把 的值代入进行计算即可.
【详解】解:(1)
;
(2)
,
当 时,原式 .
题型七、特殊角三角函数值的混合运算
19.(23-24九年级下·全国·期末) 的值是( )
A. B. C.1 D.
【答案】C
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了特殊角三角函数的混合运算,熟记特殊角三角函数值是解题的关键.根据特殊角三角
函数值进行计算即可.
【详解】解:
.故选:C.
20.(2025九年级下·全国·专题练习)计算: .
【答案】
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了特殊角三角函数值、实数的混合运算,代入特殊角三角函数值,再根据实数的运算,
可得答案.
【详解】解:
,
故答案为: .
21.(24-25九年级下·全国·阶段练习)计算:
(1) ;
(2) .
【答案】(1)2
(2)
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】本题考查了特殊角三角函数值的混合运算;
(1)根据特殊角三角函数值进行计算即可求解;
(2)根据特殊角三角函数值进行计算即可求解.
【详解】(1)解:
;(2)解:
.
题型八、由特殊角的三角函数值判断三角形形状
22.(23-24九年级下·福建龙岩·阶段练习)在 中,若 ,则么 一
定是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】D
【知识点】由特殊角的三角函数值判断三角形形状
【分析】根据非负数的和为零,可得每个非负数同时为零,根据特殊角三角函数值,可得A、B的值,根
据直角三角形的判定,可得答案.
本题考查了特殊角三角函数值,直角三角形的判定,熟记特殊角三角函数值是解题关键.
【详解】解:∵
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
∴ 一定是等腰直角三角形,
故选:D.
23.(22-23九年级下·甘肃平凉·阶段练习)在 中,若 ,则 是
.
【答案】等腰直角三角形
【知识点】由特殊角的三角函数值判断三角形形状【分析】根据题意可得 , .据此即可求得答案.
【详解】根据题意,得
, .
可得
, .
则
.
所以, .
所以, 为等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角三角形.
【点睛】本题主要考查锐角三角函数、等腰三角形的判定,牢记 , , 的锐角三角函数值是解题
的关键.
24.(2023九年级下·全国·专题练习)如图, 在平面坐标系内,点 , .点 为 轴
上动点,求 的最小值.
【答案】
【知识点】垂线段最短、含30度角的直角三角形、求角的正切值、由特殊角的三角函数值判断三角形形状
【分析】取 ,连接 ,作 , 于 交 轴于 ,先利用坐标求出线段长,得到
,进而得到 ,推出 , ,得到 ,再利用
垂线段最短,得到当 与 重合, 与 重合时, 最短,即为 的长,利用三角函数即可求出
答案.【详解】解:如图,取 ,连接 ,作 , 于 交 轴于 ,
, ,
, , , ,
,
,
, ,
,
当 与 重合, 与 重合时, 最短,最小值即为 的长,
在 中, ,
的最小值为 .
【点睛】本题考查了垂线段最短,锐角三角函数,30度角所对的直角边等于斜边一半,学会转化线段是解
题关键.
题型九、三角函数综合
25.(23-24九年级下·浙江杭州·阶段练习)如图,在 中, ,定义:斜边与 的对边的比
叫做 的余割,用“ ”表示.若该直角三角形的三边分别为a,b,c,则 ,那么下列说法
正确的是( )
A. B. C. D.【答案】C
【知识点】三角函数综合
【分析】本题主要考查了锐角三角三角函数,根据余割,正弦,余弦的定义逐一判断即可.
【详解】解:A、 ,原说法错误,不符合题意;
B、 ,原说法错误,不符合题意;
C、 ,原说法正确,符合题意;
D、 ,原说法错误,不符合题意;
故选:C.
26.(2024·四川成都·二模)如图,在 中, ,以点 为圆心,任意长为半径作弧,分别
交 , 于点 , ,再分别以点 , 为圆心,大于 之长为半径作弧,两弧相交于点 ,射
线 交边 于点 .若 , ,则 的长为 .
【答案】
【知识点】角平分线的性质定理、三角函数综合
【分析】本题考查了角平分线的性质,三角函数,勾股定理等知识解题的关键是掌握相关的知识.过点
作 于 ,根据作图可知 平分 ,由角平分线的性质和题意可得 ,在
中, ,设 ,则 ,则 ,进而得到 ,求出 ,
进而得到 ,最后根据 即可求解.
【详解】解:过点 作 于 ,平分 , ,
,
在 中, ,
设 ,则 ,
,
,
,
,
,
,
在 中, ,
.
故答案为: .
27.(2024·吉林长春·模拟预测)如图,在 中, , , ,点P、Q分别是
边 、 上的两个动点,且 ,以 , 为邻边作平行四边形 ,作点 关于直线
的对称点 ,设 .
(1)当 的面积为8时,求 的值.(2)当 时,求线段 的长.
(3)当点 落在四边形 的边上时,求 的值.
(4)直线 与四边形 的一条边交于 点,若 的面积是四边形 面积的 时,直接写出
的值.
【答案】(1) 或
(2)
(3) 或
(4) 或
【知识点】动态几何问题(一元二次方程的应用)、三角形中位线与三角形面积问题、相似三角形的判定与
性质综合、三角函数综合
【分析】(1)根据题意得到 , , ,再根据“ 的面积为8”建立等式求解,
即可解题;
(2)记 延长线交 于点 ,由对称的性质可知, , , ,推出
,得到 ,进而可得 ,根据 建立分式方程求解,
即可求出 ,利用勾股定理得到 ,再利用 ,得到 ,即可求得 ,进
而求得 ;
(3)根据点 落在四边形 的边上,可分以下两种情况讨论,①当 在 上时,②当 在 上
时,根据这两种情况画出草图,结合平行四边形性质,对称的性质,勾股定理以及三角函数求解,即可解
题;
(4)根据直线 与四边形 的一条边交于 点,可分以下两种情况讨论,①当 在 上时,②当 在 上时,根据这两种情况画出草图,结合 的面积是四边形 面积的 ,理由平行四边
形性质,得到 的面积是 面积的 ,得到 为 的中点或 为 的中点,结合(3)中①
的情况,勾股定理,以及相似三角形的性质和判定,即可解题.
【详解】(1)解: ,
,
,
,
的面积为8,
,
整理得 ,
解得 或 ;
(2)解:记 延长线交 于点 ,
由对称性质可知, , , ,
,
,
,
,,
, ,
,
解得 ,经检验 是该方程的解,
, ,
,
,
,
解得 ,
;
(3)解:①当 在 上时,
四边形 为平行四边形,
,,
,
由对称性质可知, , ,
,
,
,
,
解得 ,, ,
;
②当 在 上时,
四边形 为平行四边形,
,
∴ ,
由对称性质可知, , , , ,
,
,
,
, ,
,
,
,
,解得: ,
, ,
,
,
,,
,
.
综上所述, 或 ;
(4)解: 或 ,理由如下:
的面积是四边形 面积的 ,
四边形 为平行四边形,
的面积是 面积的 ,
直线 与四边形 的一条边交于 点,
①当 在 上时, 为 的中点, 为 的中线,
四边形 为平行四边形,
,
,
与(3)中①的情况一致,
故 ;
②当 在 上时, 为 的中点, 为 的中线,
,四边形 为平行四边形,
,
,
, ,
, ,
,
,
,
,
,
,
,
整理得 ,即 或 (舍去),
综上所述, 或 .
【点睛】本题考查了一元二次方程的应用,对称的性质,锐角三角函数,解分式方程,勾股定理,平行四
边形性质,三角形中位线性质,相似三角形的性质和判定,解题的关键在于熟练掌握相关性质并灵活运用.
分层练习
一、单选题
1.已知在 中, , ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】同角三角函数的关系2.将一副三角板如图摆放在一起,组成四边形ABCD,∠ABC=∠ACD=90°,∠ADC=60°,
∠ACB=45°,连接BD,则tan∠CBD的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】求特殊角的三角函数值;求正切值
3.在 中, , , ,则 的度数( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【知识点】求特殊角的三角函数值
4.如图,在 中, , , 的垂直平分线 交 于点D,连接 ,
若 ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】线段垂直平分线的性质;勾股定理;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:∵AB的垂直平分线MN交AC于点D,∴BD=AD.
∵AC=8cm,
∴CD+AD=CD+BD=8cm.
∵cos∠BDC= ,
∴CD=3,
∴BD=5cm,
∴BC= =4cm.
故答案为:B.
【分析】根据垂直平分线的性质可得BD=AD,则CD+AD=CD+BD=8cm,结合三角函数的概念可求
出CD的值,然后求出BD的值,再根据勾股定理进行计算.
5.如图,在平面直角坐标系中,点 分别在 轴负半轴和 轴正半轴上,点 在 上,
,连接 ,过点 作 交 的延长线于 .若 ,则 的值是
( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【知识点】相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:如图,过点P作 轴于点Q,∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴
∴ .
∴
故答案为:B.
【分析】过点P作 轴于点Q,根据 ,可得 ,再结合
,可得 。6.如图, 内接于 , , ,则 的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】垂径定理;圆周角定理;弧长的计算;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:连接OB,OC,如图,
可得
根据圆周角定理可得,
OB=OC,的长
故答案为:C.
【分析】连接OB,OC,由垂径定理可得 根据圆周角定理可得,
结合OB=OC,求得 再利用弧长公式即可求解.
7.如图所示的衣架可以近似看成一个等腰三角形ABC,其中AB=AC, ,BC=44cm,
则高AD约为( )(参考数据: , , )
A.9.90cm B.11.22cm C.19.58cm D.22.44cm
【答案】B
【知识点】等腰三角形的性质;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:∵△ABC中,AB=AC,AD为BC边上的高,
∴ ,
∵BC=44cm,
∴ cm.
∵△ABC,AB=AC, ,
∴ .∵AD为BC边上的高, ,
∴在 中,
,
∵ , cm,
∴ cm.
故答案为:B.
【分析】根据等腰三角形的性质可得DC= BC=22cm,∠ACB=∠ABC=27°,然后根据三角函数的概
念就可求出AD.
8.如图, 为 的直径, ,C、D为 上两点,若 ,则 的长为(
)
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】圆周角定理;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解:如图:连接AD∵ 为 的直径,
∴
∵ ,
∴
∴ , ,解得: .
故答案为:B.
【分析】连接 ,由 为 的直径, 可得 ,根据同弧所对的圆周角相等可得
,根据 即可求解.
9.如图,直线l: 分别与x轴、y轴交于点A、B.点P为直线l在第一象限的点.作
△POB的外接圆 ,延长OC交 于点D,当△POD的面积最小时,则 的半径长为( )A. B.2 C. D.3
【答案】B
【知识点】三角形的面积;勾股定理;三角形的外接圆与外心;锐角三角函数的定义
【解析】【解答】解: A(8,0),B(4,0),
OA=8,OB=4,
由勾股定理得 ,
在 中, OD是直径,
,
,
,
,
,当 最小时,则OP最小,
点P在线段AB上运动,
当 时,OP最小,
,
,
,
,
,
OD=4,
的半径长为 2.
故答案为:B.
【分析】将 表示为 ,从而当 △POD的面积最小时 , 时,OP最小,再根据三角
函数可解出直径得出结果.
10.如图,正方形ABCD中,AB=4,点E是BA延长线上一点,点M、N分别为边AB、BC上的点,
且AM=BN=1,连接CM、ND,过点M作MF∥ND与∠EAD的平分线交于点F,连接CF分别与
AD、ND交于点G、H,连接MH,则下列结论正确的有( )个①MC⊥ND;②sin∠MFC= ;③(BM+DG)²=AM²+AG²;④S△ =
HMF
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【知识点】勾股定理;正方形的性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;三角形全等的判
定-SAS
【解析】【解答】解:①设MC与ND交于点P,如图所示.
∵四边形ABCD是正方形
∴CD=BC=AB=4
∠MBC=∠NCD=90°
∵AM=BN=1
∴NC=BC-BN=4-1=3
MB=AB-AM=4-1=3
∴NC=MB
在△MBC与△NCD中,∴△MBC≌△NCD
∴∠PNC=∠CMB
∵∠MBC =90°
∴∠CMB+∠PCN =90°
则∠PNC +∠PCN =90°
∴∠NPC=180°-(∠PNC +∠PCN)=90°
∴MC⊥ND
故①MC⊥ND符合题意.
②延长AE,作FQ⊥AF于点Q
∵MB=3,BC=4.∠B=90°
∴在Rt△MBC中,利用勾股定理得
∠BCM+∠BMC =90°
∵MC⊥ND,MF∥ND
∴∠FMC=90°
∴∠QMF+∠BMC=180°-∠FMC=90°
∴∠QMF=∠BCM
∵FQ⊥AF
∠B=90°
∴∠FQM=∠B∴△MBC∽△FQM
∴ 即
∵四边形ABCD是正方形,AF平分∠QAG
∴∠QAF=
又∵∠FQM=90°
∴∠QFA=∠QAF
∴QA=QF
∴ 变形为 解得QA=QF =3
∴QM=QA+AM=4
∴在Rt△QMF中,利用勾股定理得
∴在Rt△FMC中,利用勾股定理得
∴sin∠MFC= 故②符合题意
③设(BM+DG)²=AM²+AG²存在
由上述可知BM=3,AM=1,AG=AD-GD=4-DG,
将其代入(BM+DG)²=AM²+AG²
得:(3+DG)²=1²+(4-DG)²
解得DG= ,符合题意,故③符合题意.
④作HI⊥MF于点I∵∠PCN=∠PCN,∠NPC=∠B=90°
∴△CPN∽△CBM
∴ 则 即
解得
∴MP=MC-PC=5-
∵∠IMP=∠MPH=∠MIH=90°
∴四边形MPHI是矩形
∴IH= MP
∴S△ = 故④符合题意
HMF
综上所述四项全部符合题意,
故答案为:D
【分析】①设MC与ND交于点P,通过证明△MBC≌△NCD,可得∠PNC=∠CMB,再证∠PNC
+∠PCN =90°,即得MC⊥ND;②延长AE,作FQ⊥AF于点Q,利用勾股定理得求出MC=5,再证
△MBC∽△FQM,可得 即 ,再利用等腰三角形的性质可得QA=QF=3,利用比
例式可求出QA=3,从而求出QM=QA+AM=4,再利用勾股定理先求出MF,再求出CF,根据sin∠MFC= 求解,即可判断;③设(BM+GD)2=AM2+AG2存在,据此求出DG,即可判断;④作
HI⊥MF于点I,证明△CPN∽△CBM,利用相似三角形的性质求出PC、MP,再证明四边形MPHI是矩
形,可得IH= MP ,根据S△ = 求解,即可判断.
HMF
二、填空题
11.已知 是锐角,且 ,那么 .
【答案】45°
【知识点】求特殊角的三角函数值
【解析】【解答】解:∵ ,
∴ .
故答案为: .
【分析】利用特殊角的三角函数值求解即可。
12.已知α是锐角,如果 ,那么α= .
【答案】30°
【知识点】求特殊角的三角函数值
【解析】【解答】解:∵ 是锐角, ,
∴ ,
故答案为:30°.
【分析】根据特殊角的三角函数值求解即可。
13.计算:|2−tan60°)= .
【答案】
【知识点】求特殊角的三角函数值;求有理数的绝对值的方法14.如图,在Rt△ABC中, , , ,点D在边AB上,点E在边AC上,
将△ABC沿着折痕DE翻折后,点A恰好落在线段BC的延长线上的点P处,如果 ,那
么折痕DE的长为 .
【答案】
【知识点】翻折变换(折叠问题);同角三角函数的关系;等腰直角三角形
【解析】【解答】解:如图,过点E作EH⊥AB于点H,
由翻折性质得AD=DP,∠ADE=∠PDE,
∵∠BPD=∠A,∠A+∠B=90°,
∴∠BPD+∠B=90°,
∴∠BDP=90°=∠ADP,
∴∠ADE=45°,
∵EH⊥AB,
∴∠DEH=∠EDH=45°,∴DH=EH,
∴DE= DH,
∵cotA=2= ,
∴AH=2HE,DP=2BD,
∴AD=DP=3DH,
∴BD= DH,
∵AB=9=BD+AD= DH+3DH,
∴DH=2,
∴DE= .
故答案为: .
【分析】过点E作EH⊥AB于点H,由翻折性质得AD=DP,∠ADE=∠PDE,由直角三角形量锐角互
余及等量代换推出∠BPD+∠B=90°,由三角形的内角和定理得∠BDP=90°=∠ADP,则∠ADE=45°,推
出△DEH是等腰直角三角形,则DE= DH,由等角的同名三角函数值相等得cotA=2=
,则AH=2HE,DP=2BD,D=DP=3DH,BD= DH,然后根据AB=BD+AD
建立方程可求出DH的长,从而得到DE的长.
15.计算: 的结果为 .
【答案】3【知识点】零指数幂;求特殊角的三角函数值
【解析】【解答】解:
,
故答案为:3.
【分析】 , ,据此求解.
16.如图,菱形 的顶点 与对角线交点 都在反比例函数 的图象上,对角线
交 轴于点 , ,且 的面积为15,则 ;延长 交 轴于点 ,
则点 的坐标为 .
【答案】8;
【知识点】待定系数法求一次函数解析式;反比例函数的图象;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数
的定义;一次函数图象与坐标轴交点问题
【解析】【解答】解:延长DA交x轴于点M,过A作AH⊥ND于点H,设DE=a,则CE=2a,CD=AD=3a,AM=a,OD=2a,
∴S =S = OD·DA= =15,
△ADB △AOD
∴a= .
∵tan∠DOE= ,
∴ON=2DN,
∴OD= ,
∴D(2,4).
∵点D在反比例函数的图象上,
∴k=8.
∵D(2,4),
∴B(4,8).
∵∠EDN+∠NDO=90°,∠NDO+∠HDA=90°,
∴∠NDO=∠HDA,
∴△NDO∽△OND.
∵DA= ,
∴DH=6,AH=3,
∴A(8,1).设直线AB的解析式为y=kx+b,将A(8,1)、B(4,8)代入可得
解得 ,
∴y= x+15,
令y=0,可得x= ,
∴F( ,0).
故答案为:8;( ,0).
【分析】延长DA交x轴于点M,过A作AH⊥ND于点H,设DE=a,则CE=2a,CD=AD=3a,
AM=a,OD=2a,根据三角形的面积公式可得a的值,利用三角函数的概念可得ON=2DN,然后求出
OD的值,得到点D的坐标,代入y= 中可求出k的值;根据菱形的对角线互相垂直平分可得点B的
坐标,利用两角对应相等的两个三角形相似可得△NDO∽△OND,求出DH、AH的值,得到点A的坐
标,然后利用待定系数法求出直线AB的解析式,令y=0,求出x的值,据此可得点F的坐标.
17.在 中, 都是锐角,且 ,则 是
三角形.
【答案】等腰直角【知识点】求特殊角的三角函数值;等腰直角三角形;偶次方的非负性
【解析】【解答】解:∵ ,
∴ , ,
解得 , ,
∴ , ,
∵三角形内角和为 ,
∴ ,
∵ , , ,
∴ 是等腰直角三角形.
故答案为:等腰直角
【分析】先根据非负性得到 , ,进而根据特殊角的三角函数值得到 ,
,进而结合等腰直角三角形的判定即可求解。
18.在Rt△ABC中,∠BAC=30°,斜边AB=2 ,动点P在AB边上,动点Q在AC边上,且
∠CPQ=90°,则线段CQ长的最小值= .
【答案】2
【知识点】圆的综合题;求特殊角的三角函数值;三角形-动点问题
【解析】【解答】以CQ为直径作⊙O,当⊙O与AB边相切动点P时,CQ最短,∴OP⊥AB,
∵∠ACB=90°,∠A=30°,
∴∠POA=60°,
∵OP=OQ,
∴△POQ为等边三角形,
∴∠POQ=60°,
∴∠APQ=30°,
∴设PQ=OQ=AP=OC=r,3r=AC=cos30°•AB= =3,
∴CQ=2,
∴CQ的最小值为2.
故答案为2.
【分析】以CQ为直径作 圆O,当圆 O与AB边相切,切点即动点P时,CQ最短,由切线的性质可
知OP⊥AB,由∠A=30°,进而求得△POQ为等边三角形,得出∠APQ=30°,由此可得
PQ=OQ=OP=OC,在Rt△ABC中利用余弦值求出AC的长 ,从而求得CQ的最小值.
三、解答题
19.(1)计算:tan45°−(−2) 2−|2−❑√2);
(2)已知 ,求代数式 的值
【答案】(1) ;(2)12
【知识点】完全平方公式及运用;平方差公式及应用;求特殊角的三角函数值;求代数式的值-整体代入求
值
20.计算: .【答案】解:
【知识点】实数的运算;求特殊角的三角函数值
【解析】【分析】根据绝对值的性质以及特殊角的三角函数值可得原式= +2- - ,然后根据二
次根式的减法法则进行计算.
21.钓鱼岛是我国固有领土, 年 月 日,中华人民共和国自然资源部在其官网上公布 钓鱼
岛及其附属岛屿地形地貌调查报告 ,报告公布了钓鱼岛及其附属岛屿的高分辨率海岛地形数据.如
图所示,点 是岛上最西端“西钓角”,点 是岛上最东端“东钓角”, 长约 米,点 是
岛上的小黄鱼岛,且 、 、 三点共线.某日中国海监一艘执法船巡航到点 处时,恰好看到正
北方的小黄鱼岛 ,并测得 , 根据以上数据,请求出此时执法船距离小
黄鱼岛 的距离 的值. 参考数据: , , ,结果精确
到 米.
【答案】解:设 米,
中, ,米,
中, ,
米,
,
解得 ,
答:执法船距离小黄鱼岛 的距离 约为 米.
【知识点】锐角三角函数的定义;解直角三角形的实际应用﹣方向角问题
【解析】【分析】设 米,利用正切的定义求出 ,再结合 长约 米,列出方
程 ,求出x的值即可。
22.
(1)根据个人爱好,从 , 和 中任取两个,然后求选取的两个三角函数的平
方和;
(2)采用配方法或公式法解一元二次方程 .
【答案】(1)解:若选取 和 ,
∴ ;
若选取 和 ,
∴ ;
若选取 和 ,
∴ ;
(2)解:配方法: ,
,
,,
,
解得: , ;
公式法: ,
∵ ,
∴ ,
∴ , .
【知识点】配方法解一元二次方程;公式法解一元二次方程;求特殊角的三角函数值
【解析】【分析】(1)熟记 , 和 ,再任意选取两个计算三角
函数的平方和即可.
(2)根据配方法解一元二次方程的一般步骤或公式法求解方程即可.
23.如图, 中, , ,D是边 的中点,连结 .
(1)已知 ,求 的长;
(2)求 的值.
【答案】(1)解:∵ , ,
∴设 ,则 ,∵ ,即 ,
解得 ,
∴ ;
(2)解:作 于 ,
由(1)得 ,
∵D是边 的中点,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ .
【知识点】锐角三角函数的定义;解直角三角形的其他实际应用
【解析】【分析】(1)根据题意设 ,则 ,利用勾股定理列式计算求得 ,据此求解;
(2)作 于 ,求得 ,根据余弦函数求得 ,再利用勾股定理和余切函数的定
义求解.
24.已知∠ABC=90°,点P为射线BC上任意一点(点P与点B不重合),分别以AB、AP为边在
∠ABC的内部作等边△ABE和△APQ,连接QE并延长交BP于点F.
(1)如图1,若AB= ,点A,E,P恰好在一条直线上时,求EF的长(直接写出结果);
(2)如图2,当点P为射线BC上任意一点时,求证:BF=EF;
(3)若AB= ,设BP=2,求QF的长.
【答案】(1)1
(2)证明:∵∠BAP=∠BAE﹣∠EAP=60°﹣∠EAP,
∠EAQ=∠QAP﹣∠EAP=60°﹣∠EAP,
∴∠BAP=∠EAQ.
在△ABP和△AEQ中,
{
AB=AE
)
∠BAP=∠EAQ ,
AP=AQ
∴△ABP≌△AEQ(SAS),
∴∠AEQ=∠ABP=90°,
∴∠BEF=180°﹣∠AEQ﹣∠AEB=180°﹣90°﹣60°=30°,
∵∠EBF=90°﹣60°=30°,
∴∠BEF=∠EBF,
∴EF=BF;
(3)如图,过点F作FD⊥BE于点D,∵△ABE是等边三角形,
∴BE=AB= ,
由(2)得∠EBF=30°,
在Rt△BDF中,BD= BE= ,
∴BF= =1,
∴EF=1,
∵△ABP≌△AEQ,
∴QE=BP=2,
∴QF=QE+EF=2+1=3.
【知识点】三角形全等及其性质;等边三角形的性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;锐角三角函数
的定义
【解析】【解答】解:(1)∵△ABE是等边三角形,A、E、P在同一直线上
∴AB=AE,∠BAE=60°
∴∠APB=30°
∴
∴点E是AP的中点
∴QE⊥AP
∴
∵∠APQ=30°,∠APB=30°∴∠QPF=90°
∴QF=4
∴EF=QF-QE=1
【分析】(1)根据等边三角形的性质可得AB=AE,∠BAE=60°,则∠APB=30°,再根据含30°角的
直角三角形性质可得 ,再根据勾股定理求出QE长,QF长,再根据EF=QF-QE=1即
可求出答案.
(2)根据全等三角形的判定定理可得△ABP≌△AEQ(SAS),则∠AEQ=∠ABP=90°,再进行角之间
的转换可得∠BEF=∠EBF,根据等角对等边性质即可求出答案.
(3)过点F作FD⊥BE于点D,根据等边三角形性质可得BE=AB= ,再根据含30°角的直角三角形
性质可得BD= BE= ,根据锐角三角函数可得 ,则EF=1,再根据全等三角形性质可
得QE=BP=2,则QF=QE+EF=2+1=3,即可求出答案.
25.如图,在平面直角坐标系中,直线 与x轴交于点 ,与y轴交于点B,抛物线
经过A,B两点,与x轴的另一个交点为 .
(1)求抛物线的解析式.
(2) 为直线 上方抛物线上一动点.
①连接 交 于点 ,若 ,求点D的坐标;
②是否存在点D,使得 的度数恰好是 的2倍?如果存在,请求出点D的坐标;如果
不存在,请说明理由.【答案】(1)
(2)① 或 ;②
【知识点】待定系数法求二次函数解析式;相似三角形的性质;同角三角函数的关系;二次函数-角度的存
在性问题
26. 在平面直角坐标系中,四边形 为矩形, ,连接 .
(1)如图1, 平分 交y轴与点B,交 于点D,直接写出点 的坐标:
B( , )C( , )D( , );
(2)如图1,在(1)的条件下,F为 的中点,求 的值,并直接写出 的值;
(3)如图2,点M从O点出发沿射线 运动,点N从A点出发沿 运动, 分别为
的中点,若 两点以相同的速度同时出发运动,当 时,直接写出当
有最小值时 的长度.
【答案】(1)0;m;m;n;m-n;n
(2)解: = ;(3)解:PQ=
【知识点】坐标与图形性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义;四边形的综合
【解析】【解答】解:(1)如图所示,
四边形 为矩形, ,
, , .
坐标为 .
平分 ,
, .
, 为等腰直角三角形,
, ,
点坐标 ,
过 作 于 ,
, ,
点坐标为 .
故答案为:0,m;m,n;m-n,n;
(2)解:如图所示,连接 ,为等腰直角三角形, 为 中点,
, 为等腰直角三角形,
,
为为等腰直角三角形,
,
{ BF = BO )
即 BE BA ,
∠OBF=∠ABE
,
, ,
,
, .
(3)解:如图所示,以 为边长,在 轴下方作正方形 ,两点以相同的速度同时出发运动,
,
{
AN=OM
)
OA=AB ,
∠MOA=∠NAB=90°
,
,
,
三点共线时, 有最小值,即 的长,
连接 交 于 点,即为此时 的位置,
在 中, , ,
,
,
此时 , ,
坐标为 , 坐标为 ,
又 , , 分别为 中点,坐标为 , 坐标为 ,
.
【分析】(1)由于四边形 为矩形, 平分 ,可得 , 为等腰直角三角形,
于是 , 对应的横纵坐标的长度都可求,由此得解.
(2)要求 的值,两个角不在同一个三角形内,因此考虑将其中一个角进行转化,将
两个角转化成在同一个三角形内,可证 ,于是 , 的
值等于外角 ,同时得到相似三角形三边对应成比例 ,即得解.
(3)要求的最小值,两条线段的和最小值考虑利用“两点之间线段最短”来求解.以为边长作正方形,,
得到,即可将转化为,由此确定此时的位置,利用两点的中点坐标表示出坐标,然后利用两点间的距离公
式即可求.