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专题03 解非直角三角形小题
1.如图,在△ABC中,∠A=30°,tanB= ,AC=2 ,则AB的长是( )
A.4 B.3+ C.5 D.2+2
【答案】C
【分析】作CD⊥AB于点D. 在Rt△ACD中,求出CD和AD的长,在Rt△BCD中,求出BD的长,
即可求出AB的长.
【详解】作CD⊥AB于点D.
在Rt△ACD中,
∵∠A=30°,AC=2 ,
∴CD= ,
∴AD= .
在Rt△BCD中,
∵tanB= ,
∴BD=2,
∴AB=AD+BD=3+2=5.
故选C.
【点睛】本题考查了解直角三角形,如果没有直角三角形则作垂线构造直角三角形,然后利用直角三角形的边角关系来解决问题,有时还会用到勾股定理等知识才能解决问题.
2.小明 和小丽 两人一前一后放风筝,结果风筝在空中 处纠缠在一起(如示意图).若
,小丽、小明之间的距离与小丽已用的放风筝线的长度相等,则 的正切值是
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先过点E作EA⊥MF于点A,得出MN=EN,AE=NA,sin45º= ,进而将各边长用NE表
示得出即可.
【详解】解:过点E作EA⊥MF于点A,
∵∠ENF=45º,小丽、小明之间的距离与小丽已用的放风筝线的长度相等,
∴MN=EN,AE=NA,
∵sin45º= ,
∴AE= NE,
∴tan∠M= = = = −1,
∴∠M的正切值为 −1.
故选D.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用.
3.已知:在△ABC中,AC=a,AB与BC所在直线成45°角,AC与BC所在直线形成的夹角的余弦值为 (即cosC= ),则AC边上的中线长是_____________.
【答案】 或
【详解】解:分两种情况:
①△ABC为锐角三角形时,如图1.
作△ABC的高AD,BE为AC边的中线.
∵在直角△ACD中,AC=a,cosC= ,
∴CD= a,AD= a.
∵在直角△ABD中,∠ABD=45°,
∴BD=AD= a,
∴BC=BD+CD= a.
在△BCE中,由余弦定理,得
BE2=BC2+EC2-2BC•EC•cosC
∴BE= ;
②△ABC为钝角三角形时,如图2.
作△ABC的高AD,BE为AC边的中线.∵在直角△ACD中,AC=a,cosC= ,
∴CD= a,AD= a.
∵在直角△ABD中,∠ABD=45°,
∴BD=AD= a,
∴BC=BD+CD= a.
在△BCE中,由余弦定理,得
BE2=BC2+EC2-2BC•EC•cosC
∴BE= .
综上可知AC边上的中线长是 或 .
4.已知△ABC中,tanB= ,BC=6,过点A作BC边上的高,垂足为点D,且满足BD:CD=2:
1,则△ABC面积的所有可能值为____________.
【答案】8或24.
【分析】根据题意可知,这个要分情况讨论,讨论高是在内部还是外部,根据正切值和面积计算
即可.
【详解】解:如图2所示:
∵BC=6,BD:CD=2:1,
∴BD=4,
∵AD⊥BC,tanB= ,
∴ = ,
∴AD= BD= ,
∴S ABC= BC•AD= ×6× =8;
△如图2所示:
∵BC=6,BD:CD=2:1,
∴BD=12,
∵AD⊥BC,tanB= ,
∴ = ,
∴AD= BD=8,
∴S ABC= BC•AD= ×6×8=24;
△
综上,△ABC面积的所有可能值为8或24,故答案为8或24.
【点睛】本题考查了解直角三角形,解题的关键是要分情况讨论.
5. ABC中,AB=12,AC= ,∠B=30°则 ABC的面积是 .
△ △
【答案】21 或15 .
【详解】解:①如图1,作AD⊥BC,垂足为点D,
在Rt ABD中,∵AB=12、∠B=30°,
△
∴AD= AB=6,BD=ABcosB=12× =6 ,
在Rt ACD中,CD= = ,
△∴BC=BD+CD=6 + =7 ,
则S = ×BC×AD= ×7 ×6=21 ;
ABC
△
②如图2,作AD⊥BC,交BC延长线于点D,
由①知,AD=6、BD=6 、CD= ,
则BC=BD﹣CD=5 ,
∴S = ×BC×AD= ×5 ×6=15 ,
ABC
△
故答案为21 或15 .
考点:解直角三角形.
6.已知:如图,Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,将△ABC沿射线BC方向平移m个单位
长度到△DEF,顶点A、B、C分别与D、E、F对应,若以点A、D、E为顶点的三角形是等腰三角形,
则m的值是_____.
【答案】 、5或 .
【详解】试题分析:过点A作AM⊥BC于点M,过点E作EN⊥AB于点N,如图所示.在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=5,AC=12,
∴BC=13,sin∠B= ,cos∠B= .
△ADE为等腰三角形分三种情况:
①当AB=AE时,
BE=2BM,BM=AB•cos∠B= ,
此时m=BE= ;
②当AB=BE时,
m=BE=AB=5;
③当BE=AE时,
BN=AN= AB= ,BE= ,
此时m=BE= .
故答案为 、5或 .
考点:勾股定理;等腰三角形的判定;平移的性质.
7.如图,在等腰△ABC中,AB = AC,∠B=30º.以点B为旋转中心,旋转30º,点A、C分别落
在点A'、C'处,直线AC、A'C'交于点D,那么 的值为____________.
【答案】
【详解】试题解析:分成两种情况进行讨论:
顺时针旋转时.过点 作 ,分析可知 是等腰三角形,
设
则
解 可得:
逆时针旋转时:
分析可知 是等腰三角形,
设
则
故答案为 或8.已知 ABC中,AB=10,AC=2 ,∠B=30°,则 ABC的面积等于_____.
△ △
【答案】15 或10
【分析】作AD⊥BC交BC(或BC延长线)于点D,分AB、AC位于AD异侧和同侧两种情况,先在
Rt ABD中求得AD、BD的值,再在Rt ACD中利用勾股定理求得CD的长,继而就两种情况分别求
出△BC的长,根据三角形的面积公式求△解可得.
【详解】解:作AD⊥BC交BC(或BC延长线)于点D,
①如图1,当AB、AC位于AD异侧时,
在Rt ABD中,∵∠B=30°,AB=10,
△
∴AD=ABsinB=5,BD=ABcosB=5 ,
在Rt ACD中,∵AC=2 ,
△
∴CD= ,
则BC=BD+CD=6 ,
∴S = •BC•AD= ×6 ×5=15 ;
ABC
△
②如图2,当AB、AC在AD的同侧时,
由①知,BD=5 ,CD= ,
则BC=BD-CD=4 ,∴S = •BC•AD= ×4 ×5=10 .
ABC
△
综上, ABC的面积是15 或10 ,
△
故答案为15 或10 .
【点睛】本题主要考查解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角函数的运用、分类讨论思想的
运算及勾股定理.
9.在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠DAB=90°,AB=12,DC=7,cos∠ABC= ,点E在线段AD上,
将△ABE沿BE翻折,点A恰巧落在对角线BD上点P处,那么PD=_____.
【答案】12 -12
【详解】解:过点C作CF⊥AB于点F,则四边形AFCD为矩形,如图所示.
∵AB=12,DC=7,
∴BF=5.
又∵cos∠ABC= ,
∴BC=13,CF= =12.
∵AD=CF=12,AB=12,
∴BD= =12 .
∵△ABE沿BE翻折得到△PBE,
∴BP=BA=12,
∴PD=BD﹣BP=12 ﹣12.
故答案为12 ﹣12.【点睛】本题考查了翻折变换、直角梯形以及解直角三角形,通过解直角三角形求出AD、BD的
长度是解题的关键.
10.在△ABC中,AB=2,AC=3,cos∠ACB= ,则∠ABC的大小为________度.
【答案】30或150
【详解】如图,作AD⊥BC于点D,在Rt△ACD中,∵AC=3、cos∠ACB= ,∴CD=ACcos∠ACB=3×
= ,则AD= =1,①若点B在AD左侧,∵AB=2、AD=1,
∴∠ABC=30°;②若点B在AD右侧,则∠AB′D=30°,∴∠AB′C=150°,故答案为30或150.
11.已知:如图,在△ABC中,∠BAC=120°,AB=10,AC=5.则sin∠ACB_______.
【答案】
【分析】作BD⊥AC,交CA的延长线于D,由∠BAC=120°,得到∠BAD=60°,根据含30°的直角三角形三
边的关系得到AD=5,BD=5 ,再根据勾股定理计算出BC=5 ,然后利用正弦的定义求解.
【详解】解:作BD⊥AC交CA的延长线于D,如图,∵∠BAC=120°,
∴∠BAD=60°,
在Rt△ABD中,∠ABD=30°,AB=10,
∴AD= AB=5,BD= 5 ,
∴CD=AC+AD=5+5=10,
在Rt△BCD中,BC= =5 ,
∴sin∠ACB= = = .
【点睛】本题考查了解直角三角形,中等难度,构造直角三角形,在直角三角形中利用边长表示出正弦
值是解题关键.
三、解答题
12.如图,已知AC=4,求AB和BC的长.
【答案】
【分析】作CD⊥AB于点D,由∠A=30°,知∠ACD=60°,再利用三角函数即可求解.
【详解】解:作CD⊥AB于点D,
在Rt△ACD中,∵∠A=30°,
∴∠ACD=90°-∠A=60°, ,
在Rt△CDB中,∵∠DCB=∠ACB-∠ACD=45°,
∴ ,∴
13.已知:如图,在 中, , , .求:
(1) 的面积;
(2) 的余弦值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)首先作AH⊥BC,再利用∠B=60°,AB=6,求出BH=3,AH=3 ,即可求出答案;
(2)利用Rt△ACH中,AH= ,CH=5,求出AC进而求出∠C的余弦值.
【详解】分(1)作AH⊥BC,垂足为点H.
在Rt△ABH中,∵∠AHB=90°,∠B=60°,AB=6,
∴BH=3,AH=3 ,
∴S = ×8×3 =12 ,
ABC
△
(2)∵BC=8,BH=3,∴CH=5.
在Rt△ACH中,∵AH=3 ,CH=5,
∴AC=2 .
∴cosC= .
【点睛】此题主要考查了解直角三角形的应用,根据已知构建直角三角形得出是解题关键.
14.已知:如图,在 ABC中,∠B = 45°,∠C = 60°,AB = 6.求BC的长(结果保留根号).
【答案】 + .
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,分别在Rt ABD和Rt ADC中求得BD、CD的长,则
BC=BD+DC,由此其值就可以得到了. △ △
【详解】过点A作AD⊥BC,
∴∠ADB=90°,
∵∠B=45°,AB=6,
∴在Rt ADB中,BD=AD=ABsin45°=6× =3 ,
△
∵∠C=60°,∴在Rt ACD中,CD= ,
△
∴BC=BD+CD=3 .
【点睛】本题主要考查解直角三角形,求一般三角形的边常用的方法就是作高,从而把一般三角
形的问题转化到直角三角形中进行求解.
15.如图, ABC中,∠A=30°,∠B=45°,AC=4,求AB的长.
△
【答案】2 +2
【详解】试题分析:本题注意考查的就是利用三角函数解直角三角形,过点C作CD⊥AB于D点,
然后分别根据Rt△ADC中∠A的正弦、余弦值和Rt△CDB中∠B的正切值得出AD和BD的长度,从
而得出AB的长度.
试题解析:过点C作CD⊥AB于D点,
在Rt ADC中,∠A=30°,AC=4,
△
∴CD= AC= ×4=2,
∴AD= ,
在Rt CDB中,∠B=45°,CD=2,
∴CD=△DB=2,
∴AB=AD+DB=2 +2.
16.如图,在△ABC中,∠B=30°,sinC= ,AC=10,求AB的长.
【答案】AB=16.
【详解】试题分析:过A作BC的垂线,构造两个特殊直角三角形,Rt△ADC中,根据三角函数定义,求出AD,在 Rt△ADB,∠B=30°,最后再求AB的长.
试题解析:作AD⊥BC,垂足为点D,在Rt△ADC中,sinC= ,AC=10, AD=AC·sinC=8,
在Rt△ADB中,∠B=30°, AB= =16.
17.如图所示,△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,AB= ,求:AC的长.
【答案】2
【分析】如图,过A点作AD⊥BC于D点,把一般三角形转化为两个直角三角形,然后分别在两个
直角三角形中利用三角函数,即可求出AC的长度.
【详解】过A点作AD⊥BC于D点;
在直角三角形ABD中,∠B=45°,AB= ,
∴AD=AB•sin∠B=1,
在直角三角形ADC中,∠C=30°,
∴AC=2AD=2.
故答案为:2.
18.)如图,在 ABC中,∠C=150°,AC=4,tanB= .
△
(1)求BC的长;
(2)利用此图形求tan15°的值.【答案】(1)16-2 ;(2)2-
【详解】试题分析:(1)过A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D,由含30°的直角三角形性质得
AD= AC=2,由三角函数求出CD=2 ,在Rt△ABD中,由三角函数求出BD=16,即可得出结果;
(2)在BC边上取一点M,使得CM=AC,连接AM,求出∠AMC=∠MAC=15°,tan15°=tan∠AMD=
即可得出结果.
试题解析:(1)过A作AD⊥BC,交BC的延长线于点D,如图1所示:
在Rt△ADC中,AC=4,
∵∠C=150°,
∴∠ACD=30°,
∴AD= AC=2,
CD=AC•cos30°=4× =2 ,
在Rt△ABD中,tanB= ,
∴BD=16,
∴BC=BD-CD=16-2 ;
(2)在BC边上取一点M,使得CM=AC,连接AM,如图2所示:
∵∠ACB=150°,
∴∠AMC=∠MAC=15°,tan15°=tan∠AMD= .
【点睛】本题考查了锐角三角函数、含30°的直角三角形性质、三角形的内角和、等腰三角形的性
质等知识;熟练掌握三角函数运算是解决问题的关键.
19.如图,在△ABC中,∠B=45°,AC=13 ,BC=10,求sinA和AB.
【答案】sinA= ;AB=
【分析】过C作CD⊥AB于D,于是得到∠BDC=∠ADC=90°,根据等腰直角三角形的性质得到
BD=CD= BC= ,根据勾股定理得到AD= ,即可得
到结论.
【详解】过C作CD⊥AB于D,
∴∠BDC=∠ADC=90°,
∵∠B=45°,∴BD=CD=BC× = BC= ,
∴AD= ,
∴sinA= ,
AB=AD+BD= + = .
【点睛】本题主要考查了锐角三角函数,熟练掌握特殊角度的锐角三角函数值以及三角函数的求
法是解题的关键.
20.如图,锐角△ABC中,AB=10cm,BC=9cm,△ABC的面积为27cm2.求tanB的值.
【答案】
【分析】根据题意画出图形,由三角形的面积公式求出AH的长,再由勾股定理求出BH的长,最
后由锐角三角函数的定义即可解答.
【详解】过点A作AH⊥BC于H,
∵
∴
∴AH=6,
∵AB=10,
∴∴
21.已知:如图,在△ABC中,AB=AC=8,∠A=120°,求BC的长.
【答案】8 .
【详解】试题分析:过点A作AD⊥BC,垂足为D.根据等腰三角形的性质可得∠B=∠C=30°,在
Rt△ABD中,根据三角函数可求BD的长,根据三线合一可求BC的长.
解:过点A作AD⊥BC于D,
∵ AB=AC,∠BAC=120°
∴ ∠B=∠C = 30°,
BC=2BD,
在Rt△ABD中,∠ADB=90°,∠B=30°,AB=8,
cosB= ,
∴ BD=ABcos30°= 8× =4 ,
∴ BC =8 .
22.如图,在 ABC中,tanA= ,∠B=45°,AB=14. 求BC的长.
△
【答案】∴BC=6
【详解】试题分析:
如图,过点C作CD⊥AB于点D,得到Rt△ADC和Rt△BCD,由在Rt△ADC中tanA= ,设CD=3x,AD=4x,则在Rt△BCD中,由∠B=45°,可得BD=CD=3x,结合AB=14由勾股定理列出方程
解得x的值,再在Rt△BCD中,由勾股定理即可求得BC的值.
试题解析:
如图,过点C作CD⊥AB于点D,
∴∠ADC=∠BDC=90°,
∵tanA= ,
∴ ,
设CD=3x,则AD=4x,
∵∠B=45°,∠BDC=90°,
∴BD=CD=3x,
∵AD+BD=AB=14,
∴4x+3x=14,解得x=2,
∴BD=CD=6,
∴BC= .
点睛:本题是一道利用三角形函数解非直角三角形的问题,解题的关键是:通过过点C作CD⊥AB
于点D,把原三角形分成Rt△ACD和等腰Rt△BCD,这样就可利用已知的tanA= 、∠B=45°和
AB=14在两个直角三角形中应用锐角三角形函数的知识结合勾股定理解出BC的长了.
23.如图,在 ABC中,sin B= ,∠A=105°,AB=2,求 ABC的面积.
△ △【答案】S = +1.
ABC
△
【详解】试题分析:本题考查利用三角函数解决非直角三角形,通常我们根据已知条件,通过作高构造
构造直角三角形进行解决,根据题意,过点A作AD⊥BC,根据已知条件在Rt ABD中,利用正弦三角函
数和勾股定理可求出AD,BD, ∠BAD=45°,继而求出∠CAD=60°再在Rt ADC△中,根据已知条件,利用正
切三角函数求出CD,继而求出BC,最后根据三角形面积公式求三角形△面积.
解:过A作AD⊥BC于D.
在Rt ABD中,易得∠B=45°,又AB=2,∴∠DAB=∠B=45°,AD=BD=2× = ,∴∠CAD=105°-
△
45°=60°.
在Rt CAD中,tan∠CAD= ,
△
∴CD=AD·tan∠CAD= ×tan 60°= .
∴BC=CD+BD= + .
∴S = ·BC·AD= ( + )× = +1.
ABC
△
24.已知直角△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,AB=4,以AC为腰,在△ABC外作顶角为30°的等腰三角
形ACD,连接BD.请画出图形,并直接写出△BCD的面积.
【答案】①3②2 -3③
【分析】分四种情形分别求解即可解决问题;
【详解】①当CD=CA,∠DCA=30°时,作DH⊥AC于H.
在Rt△ACB中,∵∠CAB=30°,AB=4,
∴BC=2,AC=2 ,
∵∠ACD=∠CBA=30°,
∴CD∥AB,∴S△BCD=S△ADC= •AC•DH= ×2 × =3.
②当AC=AD,∠CAD=30°时,作DH⊥AC于H.
S△BCD=S△ABC+S△ADC﹣S△ABD
= ×2×2 + ×2 × ﹣ ×4×3
=2 ﹣3
③当DA=DC,∠ADC=30°时,作DH⊥AC于H,连接BH.
∵DA=DC,DH⊥AC,
∴AH=CH= ,
∵∠DHC=∠ACB=90°,
∴DH∥BC,
∴S△BCD=S△BCH= ×2× = .
【点睛】考查作图-复杂作图、等腰三角形的性质、解直角三角形、平行线的判定和性质、等高模
型等知识,解题的关键是学会用分类讨论的思想思考问题.
25.如图,在△ABC中,AB=4,AC=6,∠ABC=45°,求BC的长及tanC的值.【答案】tanC= .
【分析】过点A作AD⊥BC于点D,由∠ABC=45°,可得BD=AD=2,在Rt△ADC中,由勾股定理
可得CD,由BC=BD+DC,tanC= 即可求解..
【详解】解:如图,过点A作AD⊥BC于点D.
在Rt△ABD中,∠B=45°,
∵sinB= ,
∴AD=AB·sinB=4×sin45°=4× =2 ,
∴BD=AD=2,
在Rt△ADC中,AC=6,
由勾股定理,得DC= = =2 ,
∴BC=BD+DC=2 +2 ,
tanC= = = .
【点睛】此题考查了解非直角三角形,关键是作垂线构造出含有特殊角的直角三角形,利用三角
函数进行求解.
26.如图,在 ABC中,AD是BC边上的高,AE是BC边上的中线,∠C=45°,sinB= , AD=4.
△(1)求BC的长;
(2)求tan∠DAE的值.
【答案】(1) (2)
【详解】试题分析:(1)先由三角形的高的定义得出∠ADB=∠ADC=90°,再解Rt△ADC,得出
DC=4;解Rt△ADB,得出AB=6,根据勾股定理求出BD=2 ,然后根据BC=BD+DC即可求解;
(2)先由三角形的中线的定义求出CE的值,则DE=CE-CD,然后在Rt△ADE中根据正切函数的定
义即可求解.
试题解析:(1)在△ABC中,∵AD是BC边上的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°.
在△ADC中,∵∠ADC=90°,∠C=45°,AD=4,
∴DC=AD=4.
在△ADB中,∵∠ADB=90°,sinB= ,AD=4,
∴AB=
∴BD= ,
∴BC=BD+DC=
(2)∵AE是BC边上的中线,
∴CE= BC= ,
∴DE=CE-CD= ,
∴tan∠DAE= .
考点: 解直角三角形.
27.如图,在 ABC中,∠B=75°,∠C=45°,BC=6﹣2 .求AB的长.
△【答案】
【分析】过B作BH⊥AC于点H,则∠AHB=∠BHC=90°,然后分别在Rt△BHC和Rt△ABH中
解答即可.
【详解】过B作BH⊥AC于点H,则∠AHB=∠BHC=90°.
在Rt△BHC中,∠C=45°,BC=6﹣2 .
∵sinC ,∴BH=BC•sinC=(6﹣2 .
在Rt△ABH中,∠A=60°.
∵sinA ,∴AB .
【点睛】本题考查了解直角三角形和勾股定理,正确作出辅助线是解题的关键.
28.已知:如图,在△ABC中,∠A=120°,AB=4,AC=2.求BC边的长.
【答案】 .
【分析】过点C作CD⊥BA,垂足为D.根据平角的定义可得∠DAC=60°,在Rt△ACD中,根据三角
函数可求AD,BD的长;在Rt△BCD中,根据勾股定理可求BC的长.
【详解】解:过点 作 ,垂足为∵
∴
在Rt 中
∴
在Rt 中
【点睛】本题考查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.同时考查了
勾股定理.
29.如图所示,在△ABC中,∠ABC=60°,AB∶BC=2∶5,且S =10 ,求tanC的值.
ABC
△
【答案】
【分析】作辅助线,根据AB∶BC=2∶5,设AB=2k,BC=5k,再利用30°角所对直角边等于斜边一半得BD
=k,根据S =10 ,求出k=2,最后利用tanC= 代入边长求值即可.
ABC
△
【详解】
解:如图,过A作AD⊥BC于D,
∵∠B=60°,
∴∠BAD=30°,
∴AB∶BD=2∶1,又∵AB∶BC=2∶5,
∴AB∶BD∶BC=2∶1∶5,
设AB=2k,则BD=k,BC=5k(k>0),
∴AD= k,
∵S =10 ,
ABC
△
∴ BC·AD=10 ,即 ·5k· k=10 ,
∴k=2,
∴AD=2 ,CD=BC-BD=10-2=8,
tanC= = = .
【点睛】本题考查了三角函数的应用,勾股定理,中等难度,熟悉三角函数的表示,作辅助线构造直角
三角形是解题关键.
30.已知.在△ABC中,如图,BC AC,∠BCA 135°,求tanA的值.
= =
【答案】0.5
【分析】过B点作BD⊥AC交AC的延长线于D点,则∠BCD=45°.分别解Rt△BDC和Rt△ABD即
可得到结论.
【详解】过B点作BD⊥AC交AC的延长线于D点,则∠BCD=45°.
设AC=k,则有BD=CD=k,AD=2k,tanA=BD:AD=1:2 = 0.5.
【点睛】本题考查了解直角三角形,勾股定理,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三
角形解决问题,属于中考常考题型.