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专题 07 锐角三角函数
模块一 考点类型
模块二 知识点一遍过
(一)锐角三角函数
在Rt△ABC中,∠C=90°。则∠A的三角函数为
定义 表达式 取值范围 关系
正弦 sin A=cosB
cosA=sinB
余弦
正切 tanA>0
(二)特殊角三角函数
三角函数 30° 45° 60°
1
(三)直角三角形边角关系
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.
(四)解直角三角形常见类型及解法
(五)解直角三角形的应用举例
已知条件 解法步骤
a
由tan A= ,求∠A;
b
两直角边(a,b)
∠B=90°-∠A;
Rt△ABC 两
a
边
由sinA= ,求∠A;
c
斜边,一直角边(如c,a)
∠B=90°-∠A;
∠B=90°-∠A,
b
锐角、邻边 c=
cosA
(如∠A,b)
一 一直角边
边 和一锐角
∠B=90°-∠A,
一 锐角、对边
角 (如∠A,a)
∠B=90°-∠A,
斜边、锐角(如c,∠A)
(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: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: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°.
(4)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°
模块三 考点一遍过
考点1:锐角三角函数定义
2
典例1:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=3,sinB= ,那么边AC的长是( )
3
2
A. B.1 C.2 D.√5
3
【答案】C
【知识点】已知正弦值求边长
【分析】本题考查了正弦的定义,根据正弦三角函数的定义可得AC=2.
AC 2
【详解】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=3,sinB= = ,
AB 3
∴AC=2
故选:C.
【变式1】如图.在正方形方格纸中,每个小正方形的边长都相等,A、B、C、D都在格点处,AB与CD相交于点P,则cos∠APC的值为( )
√3 √5 2 2√5
A. B. C. D.
5 5 5 5
【答案】D
【知识点】求角的余弦值、在网格中判断直角三角形
【分析】本题考查了解直角三角形、平行线的性质,勾股定理,作出合适辅助线是解题关键.把AB
向上平移一个单位到DE,连接CE,则DE∥AB,由勾股定理逆定理可以证明△DCE为直角三角
CD
形,进而得到cos∠APC=cos∠EDC= 即可得答案.
DE
【详解】解:如图,把AB向上平移一个单位到DE,连接CE,
则DE∥AB,
∴ ∠APC=∠EDC.
在△DCE中,有CE=√12+22=√5,CD=√22+42=2√5,DE=√32+42=5,
∴ CE2+CD2=5+20=25=DE2,
∴ △DCE是直角三角形,且∠DCE=90°,
CD 2√5
∴ cos∠APC=cos∠EDC= = .
DE 5
故选:D.
【变式2】如图,△ABC的顶点都是正方形网格中的格点,则tan∠ABC=( )1 √5 2√5
A. B.2 C. D.
2 5 5
【答案】A
【知识点】求角的正切值
【分析】本题考查网格中的三角函数,作AD⊥BC于点D,利用网格特点以及正切值的定义,进行
求解即可.
【详解】解:作AD⊥BC于点D,设小正方形的边长为1,则:AD=2,BD=4,
AD 2 1
在Rt△ABD中,tan∠ABC= = = ;
BD 4 2
故选A.
【变式3】等腰三角形的两边长分别为10和12,则这个等腰三角形的底角的正切值为 .
4 √119
【答案】 或
3 5
【知识点】求角的正切值、三线合一、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查了等腰三角形的性质、解直角三角形,熟练掌握以上知识点是关键.分10是腰长
和底边长两种情况讨论求解,再利用三角形的任意两边之和大于第三边进行判断,然后再计算底角
的正切值即可.
【详解】解:如图,AB=AC,AD⊥BC,
当腰是10时,三角形三边长为10,10,12,则BD=CD=6,
底边上的高AD=√102−62=8,
AD 8 4
∴tanB= = = .
BD 6 3
当腰是12时,三角形三边长为12,12,10,则BD=CD=5,
底边上的高AD=√122−52=√119,AD √119
∴tanB= = .
BD 5
4 √119
故答案为: 或 .
3 5
【变式4】若一个三角形三条边长的比为1:√3:2,则最小角的余弦值是 .
√3
【答案】
2
【知识点】求角的余弦值
【分析】本题考查锐角三角函数的定义及运用:在直角三角形中,锐角的正弦为对边比斜边,余弦
为邻边比斜边,正切为对边比邻边;本题首先根据三角形三边的比可以判断三角形是直角三角形,
再由大边对大角,小边对小角,根据三角函数的定义求解. 该题关键是通过三边的比判断出该三角
形为直角三角形.
【详解】解:∵三角形三边之比1:√3:2,12+(√3) 2=22,
∴这个三角形是直角三角形,
如下图所示,
根据大边对大角可知:∠A最小,
AC √3
cos∠A= =
AB 2
√3
故答案为: .
2
【变式5】如图,在四边形ABCD中,AB=AD,∠BAD+∠BCD=180°,AC=10,
4
sin∠ACD= ,则四边形ABCD的面积为 .
5
【答案】48【知识点】已知正弦值求边长、全等的性质和SAS综合(SAS)、用勾股定理解三角形
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质,等腰三角形的性质,解直角三角形.延长CB至E,使
BE=CD,连接AE,作AF⊥BC于点F,证得△ABE≌△ADC(SAS),得到AE=AC=10,
∠E=∠ACD,推导出EF=FC.利用三角形函数求得AF=8,利用勾股定理求得EF=6,进而得
到FC=6,EC=12,利用面积计算公式S =S 解答即可.
四边形ABCD △ACE
【详解】解:如图,延长CB至E,使BE=CD,连接AE,作AF⊥BC于点F.
∵四边形的内角和是360°,∠BAD+∠BCD=180°,
∴∠ABC+∠D=180°,
∵∠ABE+∠ABC=180°,
∴∠ABE=∠D.
∴△ABE≌△ADC(SAS),
∴AE=AC=10,∠E=∠ACD.
∵AF⊥BC,
∴EF=FC.
AF 4
在Rt△AEF中,sinE= =sin∠ACD= ,
AE 5
4 4
∴AF= AE= ×10=8,
5 5
在Rt△AEF中,由勾股定理得EF=√102−82=6,
∴FC=6,
∴EC=12,
1 1
∴S =S = CE⋅AF= ×12×8=48,
四边形ABCD △ACE 2 2
故答案为:48.
考点2:特殊角三角函数值
√3 1
典例2:△ABC中,∠A、∠B都是锐角,且sin A= ,cosB= ,则△ABC的形状是( ).
2 2
A.直角三角形 B.钝角三角形 C.锐角三角形 D.不能确定
【答案】C【知识点】三角形内角和定理的应用、由特殊角的三角函数值判断三角形形状
【分析】根据特殊角度三角函数的性质,结合题意,分别得∠A=60∘,∠B=60∘;再根据三角形
内角和性质计算得∠C=60∘,即可得到答案.
√3 1
【详解】∵∠A、∠B都是锐角,且sin A= ,cosB=
2 2
∴∠A=60∘,∠B=60∘
∴∠C=180∘−∠A−∠B=60∘
∴△ABC的形状是锐角三角形
故选:C.
【点睛】本题考查了三角函数、三角形内角和的知识;解题的关键是熟练掌握特殊角度三角函数、
三角形内角和的性质,从而完成求解.
【变式1】估计4sin60°的值在( )
A.2与3之间 B.3与4之间 C.4与5之间 D.5与6之间
【答案】B
【知识点】无理数的大小估算、特殊三角形的三角函数
【分析】本题考查了特殊角的三角函数值、无理数的估算,先求出4sin60°=√12,再估算出
3<√12<4即可得出答案.
√3
【详解】解:4sin60°=4× =2√3=√12,
2
∵9<12<16,
∴√9<√12<√16,即3<√12<4,
∴ 估计4sin60°的值在3与4之间,
故选:B.
【变式2】下列式子中不成立的是( )
1
A.√2cos45°=2sin30° B.sin30°⋅cos60°= sin245°
2
C.cos45°−sin45°=0 D.3sin(30°+30°)=sin30°+sin30°
【答案】D
【知识点】特殊三角形的三角函数、特殊角三角函数值的混合运算
【分析】此题主要考查了特殊角的三角函数值,正确记忆相关数据是解题关键.
直接利用特殊角的三角函数值分别代入计算得出答案.
√2 1
【详解】解:A.√2cos45°=√2× =1,2sin30°=2× =1,原式成立,故此选项不合题意;
2 2B.sin30°⋅cos60°=
1
×
1
=
1
,
1
sin245=
1
×
(√2) 2
=
1
,原式成立,故此选项不合题意;
2 2 4 2 2 2 4
√2 √2
C.cos45°−sin45°= − =0,故原式成立,故此选项不合题意;
2 2
3√3
D.3sin(30°+30°)=3sin60°= ,sin30°+sin30°=1,原式不成立,故此选项符合题意;
2
故选:D.
【变式3】如图,∠AOB=60°,以点O为圆心,适当长为半径画弧,交OA,OB于点C,D,连接
CD,则tan∠OCD的值为 .
【答案】√3
【知识点】等边三角形的判定和性质、特殊三角形的三角函数
【分析】该题主要考查了等边三角形的性质和判定,特殊角的三角函数值等知识点,解题的关键是
掌握以上知识点.
证明△OCD是等边三角形,得出∠OCD=60°,根据特殊角的三角函数值求解即可.
【详解】解:根据作图可得:OC=OD,
∵∠AOB=60°,
∴△OCD是等边三角形,
∴∠OCD=60°,
∴tan∠OCD=tan60°=√3,
故答案为:√3.
【变式4】计算:sin245°⋅cot60°−cos30⋅tan230°= .
【答案】0
【知识点】特殊角三角函数值的混合运算
【分析】把特殊角的三角函数值代入进行计算即可得到答案.
【详解】解:sin245°⋅cot60°−cos30⋅tan230°
2 2
(√2) √3 √3 (√3)
= × − ×
2 3 2 31 √3 √3 1
= × − ×
2 3 2 3
√3 √3
= −
6 6
=0
故答案为:0.
【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值,熟记各特殊角的三角函数值是解题关键.
【变式5】△ABC中,∠A,∠B均为锐角,且|tanB−√3|+(2sin A−√3) 2=0,则△ABC的形状是
.
【答案】等边三角形
【知识点】由特殊角的三角函数值判断三角形形状
√3
【分析】先根据绝对值的非负性、偶次方的非负性可得tanB=√3,sin A= ,再根据特殊角的三
2
角函数值求出∠A,∠B的度数,然后根据等边三角形的判定即可得.
【详解】由绝对值的非负性、偶次方的非负性得:tanB−√3=0,2sin A−√3=0,
√3
解得tanB=√3,sin A= ,
2
∵在△ABC中,∠A,∠B均为锐角,
∴∠A=60°,∠B=60°,
∴△ABC是等边三角形,
故答案为:等边三角形.
【点睛】本题考查了绝对值的非负性、偶次方的非负性、特殊角的三角函数值等知识点,熟记特殊
角的三角函数值是解题关键.
考点3:锐角三角函数增减性
典例3:已知在△ABC中,∠C=90°,45°<∠B<60°,设cosB=n,那么n的取值范围是
( )
√2 1 √2 1 √2 √3
A. 0;于是0 BC 相应的sadA= <2;
2 2 AB
BC
当点A远离BC时,∠A减小,逐渐接近0°,腰长AB逐渐增大,相应的sadA= 逐渐接近0,
AB
BC
sadA= >0;
AB
∴0