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第9讲锐角三角函数_《初中数学•秋季三阶学生讲义分节》789年级(北师)_《初中数学•秋季三阶讲义》9年级(北师)_《初中数学•秋季三阶学生讲义解析》9年级(北师)提高班

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第 9 讲 锐角三角函数
知识点1 正弦、余弦、正切
锐角三角函数相关概念
正弦:在直角三角形中,任意一锐角∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作:sinA。
余弦:在直角三角形中,任意一锐角∠A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作:cosA。正切:在直角
三角形中,任意一锐角∠A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作:tanA。
∠A
锐角A的正弦,余弦,正切,都叫做 的锐角三角函数。
(1)三角函数的实质是一些比,这些比只与角的大小有关,当角的大小确定时,它的三角函数值就确定
了,也就是说,三角函数值随角度的变化而变化。
(2)由定义可知,0<sinA<1,0<cosA<1,tanA>0。令y=sinA,y=cosA,y=tanA,则函数中自变量的取值
°0<∠A<90°
范围均为:0 函数的增减性分别为:
∠A
①y=sinA 在自变量的取值范围内,y随 的增大而增大
∠A
②y=cosA 在自变量的取值范围内,y随 的增大而减小
∠A
③y=tanA 在自变量的取值范围内,y随 的增大而增大.
【典例】
1.在Rt ABC中,∠C=90°,AB=5,AC=3,则BC= ,sinA=
△
【答案】4;
【解析】解:∵∠C=90°,AB=5,AC=3,
∴BC= =4,
∴sinA= = ,
2.正方形网格中,∠AOB如图放置,则cos∠AOB的值为 .【答案】
【解析】解:如图,C为OB边上的格点,连接AC,
根据勾股定理,AO= =2 ,
AC= = ,
OC= = ,
所以,AO2=AC2+OC2=20,
所以,△AOC是直角三角形,
cos∠AOB= = = .
3.如图,在半径为3的⊙O中,直径AB与弦CD相交于点E,连接AC,BD,若AC=2,则tanD=
.
【答案】2
【解析】解:如图,连接BC,
∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,
∵AB=6,AC=2,
∴BC= = =4 ,
又∵∠D=∠A,
∴tanD=tanA= = =2 .
【方法总结】1、利用某个锐角的三角函数值时,一定要把这个角放在直角三角形中。
2、相等的角相对应的三角函数值相等。
3、注意在等腰三角形或圆中利用等角转换后,再利用某角的三角函数值进行求解。
4、注意在直角三角形中,可利用相应边比求某角的三角函数值,也可利用某角的三角函数值转换成直角
三角形的相应边的长度之比.
【随堂练习】
1.(东莞市校级月考)三角函数 sin45°,cos16°,cos43°之间的大小关系是(
)
A.cos43°>cos16°>sin45° B.cos16°>cos43°>sin45°
C.cos16°>sin45°>cos43° D.cos43°>sin45°>cos16°
【解答】解:∵sin45°=cos645,
又16°<43°<45°,余弦值随着角的增大而减小,
∴cos16°>cos43°>sin45°.
故选:B.
2.(绥化模拟)如图,在平面直角坐标系中,直线 OA过点(2,1),则tanα
的值是___.
【解答】解:如图 ,
tanα= =
故答案为: .
3.(南沙区一模)如图,在 Rt ABC 中,∠C=90°,BC=12,tanA= ,则
sinB=____.
△【解答】解:由在Rt ABC中,∠C=90°,BC=12,tanA= ,得
△
= ,即 = ,
∴AC=5.
由勾股定理,得
AB= =13.
sinB= = ,
故答案为: .
知识点2 特殊角的三角函数值
30° ,45° ,60°
特殊角的三角函数值主要是指 这三个角的三角函数值,如下表:
【典例】
1.已知α为锐角,且sin(α﹣10°)= ,则α等于 度.
【答案】70
【解析】解:∵α为锐角,sin(α﹣10°)= ,sin60°= ,
∴α﹣10°=60°,
∴α=70°.
2.4cos30°+ +|﹣2|= .
【答案】3【解析】解:原式= =3
【方法总结】
1、由特殊角度可知其对应的三角函数值,由三角函数值可知道相关直角三角形中的对应边之比。
2、由角的三角函数值可逆向知道其相对应的锐角度数。
【随堂练习】
1.(马鞍山期末)若 为锐角,且 ,则
A. B. C. D.
【解答】解: , , ,
而 ,
.
故选: .
2.(昭平县期末)在 中, , , ,则 的度数为
A. B. C. D.
【解答】解: 中, ,
为锐角.
,
.
故选: .
3.(阳江一模)已知 是锐角,且满足 ,则 的大小为
A. B. C. D.无法确定
【解答】解: ,
,
.
故选: .
4.(太仓市期末)如图,在 中, , ,则下列结论中正确的是A. B. C. D.
【解答】解: 在 中, , ,
设 ,则 ,故 ,
故 ,故 选项错误;
,故 选项错误;
,故 选项错误;
,故 选项正确;
故选: .
知识点3 解直角三角形
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。
【典例】
1.在△ABC中,AD⊥BC于点D,若tan∠CAD= ,AB=5,AD=3,则BC长为 .
【答案】5或3
【解析】解:当高AD在△ABC内部时,
在Rt ABD中,BD= = =4,
△
在Rt ADC中,tan∠CAD= = ,
△∴CD=1,
∴BC=BD+CD=4+1=5.
当高AD在△ABC′外部时,易知BC′=BD﹣DC′=4﹣1=3,
综上:BC长为5或3。
2.在平面直角坐标系中,点A的坐标为(m,n),其中m≠0,点B的坐标为(0,5),若AB=3,记| |
=a,则a的取值范围为 .
【答案】a≥
【解析】解:依照题意画出图象,如图所示.
当OA⊥AB时,a取最小值.
在Rt OAB中,OB=5,AB=3,
△
∴OA= =4,
∴tan∠OBA= = .
∴a=| |= =tan∠AOC=tan∠OBA= .
故:a≥ .
3.四边形ABCD中,BD是对角线,∠ABC=90°,tan∠ABD= ,AB=20,BC=10,AD=13,则线段CD=
.
【答案】17或
【解析】解:如图,当四边形ABCD是凸多边形时,作AH⊥BD于H,CG⊥BD于G,
∵tan∠ABD= ,∴ = ,
设AH=3x,则BH=4x,
由勾股定理得,(3x)2+(4x)2=202,
解得,x=4,
则AH=12,BH=16,
在Rt AHD中,HD= =5,
△
∴BD=BH+HD=21,
∵∠ABD+∠CBD=90°,∠BCH+∠CBD=90°,
∴∠ABD=∠CBH,
∴ = ,又BC=10,
∴BG=6,CG=8,
∴DG=BD﹣BG=15,
∴CD= =17,
当四边形ABCD′是凹多边形时,CD′= = ,
故CD长为:17或 .
【方法总结】
1、解有关坡角,坡度的问题时,要注意坡度与坡角的区别,坡度是坡角的正切值。
2、解有关方向角,方位角的问题时常利用正南,正北,正西,正东方向线构造直角三角形。
3、在构造直角三角形后,要注意平行线间角与角的关系,进行角度转换。
4、要学会在直角三角形中运用已知的边和角,选择合适的三角函数表示出所需的边长。
【随堂练习】
1.(云南模拟)在下面网格中,小正方形的边长为 1, 的顶点都是格点,则
的值为
A. B.1 C.5 D.
【解答】解:如图:在 中, , ,则 ;;
故选: .
2.( 柯桥 区模拟) 将一副三角 板如图 摆放在一 起,组成四边形 ,
, , ,连接 ,则 的值等于
A. B. C. D.
【解答】解:如图所示,连接 ,过点 作 垂直于 的延长线于点
在 中, ,在 中,
,
,
设 ,则
在 中,,
,则 ,
在 中,
,
在 中,
故选: .
3.(长沙)如图, 中, , , 于点 , 是线段
上的一个动点,则 的最小值是
A. B. C. D.10
【解答】解:如图,作 于 , 于 .
,
,
,设 , ,
则有: ,
,
或 (舍弃),,
, , ,
(等腰三角形两腰上的高相等)
, ,
,
,
,
,
,
的最小值为 .
故选: .
4.(广东二模)点 在第二象限, 与 轴所夹的锐角为 , ,则 的值
为
A. B. C.2 D.3
【解答】解:如图,作 轴于 .
由题意: ,,
, ,
,
,
故选: .
5.(海港区校级自主招生) 的内角 、 、 的对边分别为 、 、 .已知
, , ,则
A. B. C.2 D.3
【解答】解:如图,作 于 .
在 中, ,
,
, ,
在 中, ,
,
故选: .
6.(南海区二模)如图,在平面直角坐标系中,点 的坐标为 , ,那么 的
值是A. B. C. D.
【解答】解:如图,作 轴于 .
, ,
, ,
,
,
故选: .
7.(沙坪坝区校级月考)如图,已知 中, , ,过 作
交边 于 点,且 ,则
A.8 B. C.7 D.
【解答】解: ,
,
, ,
,
,
,
,故选: .
8.(萧山区一模)如图, 中, ,点 是 边上一点.若 ,
,则 为
A. B. C. D.
【解答】解:在 中, ,
在 中, ,
,
故选: .
9.(路桥区一模)如图,在边长为1的正方形网格中,点 , , , , 均在格点
上,连接 , , , ,线段 的延长线交 于点 ,则 的值
A. B. C. D.
【解答】解:如图,连接 和 ,, ,
四边形 为平行四边形,
,
,
, ,
,
,
,
,
.
故选: .
10.(江岸区校级模拟)如图,在 中, , , ,则 长为
A.12 B.14 C. D.
【解答】解:如图,作 于 .
在 中, , , ,
, ,
在 中, ,
,,
故选: .
11.(川汇区期末)如图, 的顶点是正方形网格的格点,则
A. B. C. D.
【解答】解:如图,连接 ,
, , ,
,
是直角三角形,且 ,
,
则 ,
故选: .
12.(如皋市期末)如图,在 的正方形方格图形中,小正方形的顶点称为格点.若
的顶点都在格点上,则 的值等于A. B. C. D.
【解答】解:如图所示,过点 作 于点 ,
则 , ,
,
,
故选: .
13.(象山县期末)如图,网格中小正方形的边长都为 1,点 , , 在正方形的顶点
处,则 的值为
A. B. C. D.
【解答】解:如右图所示,
网格中小正方形的边长都为1,
, , , ,
作 于点 ,,
,
解得, ,
, , ,
,
,
即 ,
故选: .
知识点4 解直角三角形应用
①坡度,坡角
∠ABC
如图:AB表示水平面,BC表示坡面,我们把水平面AB与坡面BC所形成的 称为坡角.
一般地,线段BE的长度称为斜坡BC的水平宽度,线段CE的长度称为斜坡BC的铅垂高度。如图;坡面
的铅垂高度h和水平宽度l的比叫做坡面的坡度(或坡比),用
ι
表示,记作
ι=
h:l,坡度通常写成1:mα
的形式(m可为小数)。坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作
。
于是 ,显然,坡
α
度越大, 越大,坡面就越陡。
°
②方位角:从正北方向或正南方向到目标方向所形成的小于 90 得角叫方位角.如图;
∠NOA,∠SOB,∠NOD,∠SOC
都是方位角.
° °
如图;目标方向OA表示的方位角为北偏东35 ;目标方向OB表示的方位角为南偏东75 ;目标方向OC
° °
表示的方位角为南偏西45 ,也称西南方向;目标方向OD表示的方位角为北偏西40 .
③仰角、俯角
如图:OC 为水平线,OD 为铅垂线,OA,OB 为视线,我们把视线 OA 与水平线 OC 所形成的
∠AOC成为仰角; ∠BOC
把视线 OB与水平线OC所形成的 称为俯角.在视线与水平线所成的角中,
当视线在水平线上方时,视线与水平线所成的角叫做仰角,当视线在水平线下方时,视线与水平线所成的
角叫做俯角.
【典例】
1.某篮球架的侧面示意图如图所示,现测得如下数据:底部支架AB的长为1.74m,后拉杆AE的倾斜角
∠EAB=53°,篮板MN到立柱BC的水平距离BH=1.74m,在篮板MN另一侧,与篮球架横伸臂DG等高度处安装篮筐,已知篮筐到地面的距离GH的标准高度为3.05m.则篮球架横伸臂DG的长约为 m
(结果保留一位小数,参考数据:sin53°≈ ,cos53°≈ ,tan53°≈ ).
【答案】1.2
【解析】解:作DK⊥AH于K.
∵四边形DKHG是矩形,
∴DK=GH=3.05m,
在Rt ADK中.AK= =2.29(m),
∴DG△=HK=AH﹣AK=AB+BH﹣AK=1.74+1.74﹣2.29≈1.2(m)
2.如图,一艘渔船正以60海里/小时的速度向正东方向航行,在A处测得岛礁P在东北方向上,继续航行
1.5小时后到达B处,此时测得岛礁P在北偏东30°方向,同时测得岛礁P正东方向上的避风港M在北偏
东60°方向.为了在台风到来之前用最短时间到达M处,渔船立刻加速以75海里/小时的速度继续航行
小时即可到达.(结果保留根号)
【答案】
【解析】解:如图,过点P作PQ⊥AB交AB延长线于点Q,过点M作MN⊥AB交AB延长线于点N,在直角△AQP中,∠PAQ=45°,则AQ=PQ=60×1.5+BQ=90+BQ(海里),
所以 BQ=PQ﹣90.
在直角△BPQ中,∠BPQ=30°,则BQ=PQ•tan30°= PQ(海里),
所以 PQ﹣90= PQ,
所以 PQ=45(3+ )(海里)
所以 MN=PQ=45(3+ )(海里)
在直角△BMN中,∠MBN=30°,
所以 BM=2MN=90(3+ )(海里)
所以 = (小时)
3.重庆市是著名的山城,重庆建筑多因地制宜,某中学依山而建,校门 A处,有一斜坡AB,斜坡AB的
坡度i=5:12,从A点沿斜坡行走了19.5米到达坡顶B处,在坡顶B处看教学楼CF的楼顶C的仰角
∠CBF=53°,离B点5米远的E处有一花台,在花台E处仰望C的仰角∠CEF=63.4°,CF的延长线交校门
处的水平面于点D,则DC的长______(参考数据:tan53°≈ ,cos53°≈ ,tan63.4°≈2,sin63.4°≈ )
【答案】27.5
【解析】解:如图,过B作BG⊥AD于G,则四边形BGDF是矩形,
在Rt ABG中,AB= =13米,
△
∴BG=DF= AB= ×19.5=7.5米,在R BCF中,BF= = ,
t
△
在R CEF中,EF= = ,
t
∵BE△=4,
∴BF﹣EF= ﹣ =5,
解得:CF=20.
∴教学楼CF的高度=20+7.5=27.5米.
【方法总结】
1、解有关方向角,方位角的问题时常利用正南,正北,正西,正东方向线构造直角三角形。
2、在构造直角三角形后,要注意平行线间角与角的关系,进行角度转换。
【随堂练习】
1.(日照)如图,甲乙两楼相距30米,乙楼高度为36米,自甲楼顶A 处看乙楼楼顶B处仰角为30°,
则甲楼高度为( )
A.11米 B.(36﹣15 )米 C.15 米 D.(36﹣10 )米
【解答】解:过点A作AE⊥BD,交BD于点E,
在Rt ABE中,AE=30米,∠BAE=30°,
∴BE △=30×tan30°=10 (米),
∴AC=ED=BD﹣BE=(36﹣10 )(米).
∴甲楼高为(36﹣10 )米.
故选:D.
2.(北碚区校级一模)休闲广场的边缘是一个坡度为i=1:2.5的缓坡CD,靠近广场边缘有一架秋千.秋千静止时,底端A到地面的距离AB=0.5m,B到缓坡底端C的距离BC=0.7m.若秋千的长OA=
2m,则当秋千摆动到与静止位置成37°时,底端A′到坡面的竖直方向的距离A′E约为( )(参考数
据:sin37°=0.60,cos37°=0.80,tan37°=0.75)
A.0.4m B.0.5m C.0.6m D.0.7m
【解答】解:如图,延长OA与BC交于点B,延长A'E,与BC的延长线交于点F,过点A'作A'H⊥OB
于点H.
在Rt OHA'中,
△
, ,
∴OH=0.8OA'=0.8×2=1.6(m),A'H=0.6OA'=0.6×2=1.2(m),
∴AH=OA﹣OH=2﹣1.6=0.4(m),HB=HA+AB=0.4+0.5=0.9(m),A'F=HB=0.9(m),BF=
HA'=1.2m,
∴CF=BF﹣BC=1.2﹣0.7=0.5(m),
在Rt EFC中,
△
,
EF= = ×0.5=0.2(m),
∴A'E=A'F﹣EF=0.9﹣0.2=0.7(m)
故选:D.
3.(渝中区校级三模)为出行方便,近日来越来越多的重庆市民使用起了共享单车,图 1为单车实物图,
图2为单车示意图,AB与地面平行,点A、B、D共线,点D、F、G共线,坐垫C可沿射线BE方向调
节.已知,∠ABE=70°,∠EAB=45°,车轮半径为30cm,BE=40cm.小明体验后觉得当坐垫C离地
面高度为 0.9m时骑着比较舒适,此时 CE 的长约为( )(结果精确到 1cm,参考数据:
sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈1.41)A.26cm B.24cm C.22cm D.20cm
【解答】解:过点C作CN⊥AB,交AB于M,交地面于N
由题意可知MN=30cm,当CN=0.9m,即CN=90cm时,CM=60cm
∴在Rt BCM中,∠ABE=70°,
△
∴sin∠ABE=sin70°= =0.94
∴BC≈64cm
∴CE=BC﹣BE=64﹣40=24(cm)
故选:B.
4.(沙坪坝区校级模拟)为了测量重庆有名的观景点南山大金鹰的大致高度,小南同学使用的无人机进
行观察,当无人机与大金鹰侧面在同一平面,且距离水平面垂直高度 GF为100米时,小南调整摄像头
方向,当俯角为45°时,恰好可以拍摄到金鹰的头顶A点;当俯角为63°时,恰好可以拍摄到金鹰底座
点E.已知大金鹰是雄踞在一人造石台上,石台侧面CE长12.5米,坡度为1:0.75,石台上方BC长
10米,头部A点位于BC中点正上方.则金鹰自身高度约( )米.(结果保留一位小数,
sin63°≈0.89,cos63°≈0.45,tan63°≈1.96)
A.26.5 B.36.4 C.36.5 D.63.5【解答】解:作AM⊥DF于M,AH⊥GF于H,如图所示:
则AM=HF,AH=MF,
在Rt EFG中,∠GEF=63°,
△
∵tan∠GEF= ,∴EF= ≈ =51.02,
∵石台侧面CE长12.5米,坡度为1:0.75,
∴石台侧面CE宽度为12.5× =7.5,
∵石台上方BC长10米,头部A点位于BC中点正上方,
∴ME= BC+7.5=5+7.5=12.5,
∴AH=MF=12.5+51.02=63.52,
在Rt AGH中,∠AGH=90°﹣45°=45°,
∴△A△GH是等腰直角三角形,
∴GH=AH=63.52,
∴AM=HF=100﹣63.52≈36.5(米);
即金鹰自身高度约36.5米;
故选:C.
5.(云南模拟)在下面网格中,小正方形的边长为1,△ABC的顶点都是格点,则sin∠BAC的值为(
)
A. B.1 C.5 D.
【解答】解:如图:在Rt ACD中,CD=2,AD=4,则AC= ;
△
∴sin∠BAC= = = ;故选:A.
6.(沙坪坝区校级二模)我校数学兴趣小组的同学要测量建筑物CD的高度,如图,建筑物CD前有一段
坡度为i=1:2的斜坡BE,小明同学站在山坡上的B点处,用测角仪测得建筑物屋顶C的仰角为37°,
接着小明又向下走了 米,刚好到达坡底E处,这是测到建筑物屋顶C的仰角为45°,A、B、C、
D、E、F在同一平面内,若测角仪的高度AB=EF=1.5米,则建筑物CD的高度约为( )米.
(精确到0.1米,参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)
A.38.5米 B.39.0米 C.40.0米 D.41.5米
【解答】解:设CD=x米.延长AB交DE于H,作AM⊥CD于M,FN⊥CD于N,如图所示:
在Rt BHE中,∵BE=4 米,BH:EH=1:2,
△
∴BH=4(米),EH=8(米),
∵四边形AHDM是矩形,四边形FEDN是矩形,
∴AM=DH,AH=DM,FN=DE,FE=DN=1.5(米),
在Rt CFN中,∵∠CFN=45°,
∴CN△=FN=DE=(x﹣1.5)(米),
∵AM=DH=(8+x﹣1.5)(米),CM=(x﹣5.5)(米),
在Rt ACM中,∵∠CAM=37°,
△
∴AM= ≈ ,
∴8+x﹣1.5≈ ,
∴x≈41.5(米),
∴CD≈41.5米,
故选:D.7.(柯桥区模拟)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.
【解答】解:如图所示,连接BD,过点D作DE垂直于BC的延长线于点E
∵在Rt ABC中,∠ACB=45°,在Rt ACD中,∠ACD=90°
∴∠DC△E=45°, △
∵DE⊥CE
∴∠CED=90°,∠CDE=45°
∴设DE=CE=1,则CD=
在Rt ACD中,
∵∠C△AD=30°,
∴tan∠CAD= ,则AC= ,
在Rt ABC中,∠BAC=∠BCA=45°
∴BC △= ,∴在Rt BED中,tan∠CBD= = =
故选:D△.
8.(益阳)南洞庭大桥是南益高速公路上的重要桥梁,小芳同学在校外实践活动中对此开展测量活动.
如图,在桥外一点A测得大桥主架与水面的交汇点C的俯角为α,大桥主架的顶端D的仰角为β,已知
测量点与大桥主架的水平距离AB=a,则此时大桥主架顶端离水面的高CD为( )
A.asinα+asinβ B.acosα+acosβ
C.atanα+atanβ D. +
【解答】解:在Rt ABD和Rt ABC中,AB=a,tanα= ,tanβ= ,
∴BC=atanα,BD=△atanβ, △
∴CD=BC+BD=atanα+atanβ;
故选:C.
9.(雨花区校级二模)如图,考古队在A处测得古塔BC顶端C的仰角为45°,斜坡AD长10米,坡度i
=3:4,BD长12米,请问古塔BC的高度为( )米.
A.25.5 B.26 C.28.5 D.20.5
【解答】解:如图,过点A作AE⊥BC于点E,过点A作AF⊥BD,交BD延长线于点F,
由i=3:4,
可设AF=3x,DF=4x,
∵AD=10,∴9x 2 +16x 2=100,
解得:x=2(负值舍去),
则AF=BE=6,DF=8,
∴AE=DF+BD=8+12=20,
∵∠CAE=45°,
∴CE=AE=20,
则BC=CE+BE=20+6=26,
故选:B.
10.(长寿区模拟)如图,菩提山上灯一盏”是我区老八景之一.某人为了测量菩提山上的“塔式佛教圣
灯”ED的高,他在山下某点A处测得塔尖D的仰角为45°,在沿AC方向前进24.40m到达山脚点B,
测得塔尖点D的仰角为60°,塔底点E的仰角为30°.那么塔式佛教圣灯ED的高度约为( )(计
算中 ≈1.7, ≈1.4,结果保留两位小数)
A.35.78m B.37.54m C.39.53m D.40.52m
【解答】解:由题知,∠DBC=60°,∠EBC=30°,
∴∠DBE=∠DBC﹣∠EBC=60°﹣30°=30°.
又∵∠BCD=90°,
∴∠BDC=90°﹣∠DBC=90°﹣60°=30°.
∴∠DBE=∠BDE.
∴BE=DE.
设EC=xm,则DE=BE=2EC=2xm,DC=EC+DE=x+2x=3xm,
BC= = = x,
由题知,∠DAC=45°,∠DCA=90°,AB=60,
∴△ACD为等腰直角三角形,
∴AC=DC,
∴ x+24.4=3x,
解得:x= ,
2x= ≈37.54m.答:塔高约为37.54m.
故选:B.
综合运用:锐角三角函数
1.如图,在正方形ABCD中,M是AD的中点,BE=3AE,试求sin∠ECM的值.
【解析】解:设AE=x,则BE=3x,BC=4x,AM=2x,CD=4x,
∴EC= =5x,
EM= = x,
CM= =2 x,
∴EM2+CM2=CE2,
∴△CEM是直角三角形,
∴sin∠ECM= = .
2.如图,在边长为1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,AB、CD相交于点
O,求tan∠AOD.
【解析】解:如图,连接BE,∵四边形BCEK是正方形,
∴KF=CF= CK,BF= BE,CK=BE,BE⊥CK,
∴BF=CF,
根据题意得:AC∥BK,
∴△ACO∽△BKO,
∴KO:CO=BK:AC=1:3,
∴KO:KF=1:2,
∴KO=OF= CF= BF,
在Rt PBF中,tan∠BOF= =2,
∵∠A△OD=∠BOF,
∴tan∠AOD=2.
3.已知△ABC中,AB=10,AC=2 ,∠B=30°,求△ABC的面积。
【解析】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 。
4.如图,在△ABC中,AC=6,BC=10,tanC= ,点D是AC边上的动点(不与点C重合),过D作
DE⊥BC,垂足为E,点F是BD的中点,连接EF,设CD=x,△DEF的面积为S,求S与x之间的函数关
系式.
【解析】解:(1)在Rt CDE中,tanC= ,CD=x
△
∴DE= x,CE= x,
∴BE=10﹣ x,
∴S = ×(10﹣ x)• x=﹣ x2+3x.
BED
△
∵DF=BF,
∴S= S = x2 ,
BED
△
5.在△ABC中,∠B、∠C 均为锐角,其对边分别为b、c,求证: = .
【解析】证明:如图,过A作AD⊥BC于D,
在Rt ABD中,sinB= ,
∴AD△=ABsinB,在Rt ADC中,sinC= ,
∴AD△=ACsinC,
∴ABsinB=ACsinC,
而AB=c,AC=b,
∴csinB=bsinC,
∴ = .
6.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,求所有满足条件的线段AE的长度.
(3)求sin∠BAC的值.
【解析】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)∵由图可计算AC=5,BC=4,
∴AB=∴sin∠BAC= .
7.如图1,水坝的横截面是梯形ABCD,∠ABC=37°,坝顶DC=3m,背水坡AD的坡度i(即tan∠DAB)
为1:0.5,坝底AB=14m.
(1)求坝高;
(2)如图2,为了提高堤坝的防洪抗洪能力,防汛指挥部决定在背水坡将坝顶和坝底同时拓宽加固,使
得AE=2DF,EF⊥BF,求DF的长.(参考数据:sin37°≈ ,cos37°≈ ,tan37°≈ )
【解析】解:(1)如图,作DM⊥AB于M,CN⊥AB于N.
M N
由题意:tan∠DAB= =2,设AM=x,则DM=2x,
∵四边形DMNC是矩形,
∴DM=CN=2x,
在Rt NBC中,tan37°= = = ,
△
∴BN= x,
∵x+3+ x=14,
∴x=3,
∴DM=6,
答:坝高为6m.
(2)如图,作FH⊥AB于H,H
设DF=y,设DF=y,则AE=2y,EH=3+2y﹣y=3+y,BH=14+2y﹣(3+y)=11+y,
由△EFH∽△FBH,可得 = ,
即 = ,
解得y=﹣7+2 或﹣7﹣2 (舍弃),
∴DF=2 ﹣7,
答:DF的长为(2 ﹣7)m.
8.如图,BC是路边坡角为30°,长为10米的一道斜坡,在坡顶灯杆CD的顶端D处有一探射灯,射出的
边缘光线DA和DB与水平路面AB所成的夹角∠DAN和∠DBN分别是37°和60°(图中的点A、B、C、
D、M、N均在同一平面内,CM∥AN).
(1)求灯杆CD的高度;
(2)求 AB 的长度(结果精确到 0.1 米).(参考数据: =1.73.sin37°≈060,cos37°≈0.80,
tan37°≈0.75)
【解析】解:(1)如图,延长DC交AN于H.
∵∠DBH=60°,∠DHB=90°,
∴∠BDH=30°,
∵∠CBH=30°,
∴∠CBD=∠BDC=30°,
∴BC=CD=10(米).
(2)在Rt BCH中,CH= BC=5,BH=5 ≈8.65,
△∴DH=15,
在Rt ADH中,AH= = =20,
∴AB△=AH﹣BH=20﹣8.65≈11.4(米).
9.日照间距系数反映了房屋日照情况.如图①,当前后房屋都朝向正南时,日照间距系数=L:(H﹣
H),其中L为楼间水平距离,H为南侧楼房高度,H 为北侧楼房底层窗台至地面高度.
1 1
如图②,山坡EF朝北,EF长为15m,坡度为i=1:0.75,山坡顶部平地EM上有一高为22.5m的楼房
AB,底部A到E点的距离为4m.
(1)求山坡EF的水平宽度FH;
(2)欲在AB楼正北侧山脚的平地FN上建一楼房CD,已知该楼底层窗台P处至地面C处的高度为
0.9m,要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处至少多远?
【答案】
【解析】解:(1)在Rt EFH中,
△
∵∠H=90°,∴tan∠EFH=i=1:0.75= = ,
设EH=4x,则FH=3x,
∴EF= =5x,
∵EF=15,
∴5x=15,x=3,
∴FH=3x=9.
即山坡EF的水平宽度FH为9m;
(2)∵L=CF+FH+EA=CF+9+4=CF+13,H=AB+EH=22.5+12=34.5,H=0.9,
1
∴日照间距系数=L:(H﹣H)= = ,
1
∵该楼的日照间距系数不低于1.25,
∴ ≥1.25,
∴CF≥29.
答:要使该楼的日照间距系数不低于1.25,底部C距F处29m远.
10.小亮在某桥附近试飞无人机,如图,为了测量无人机飞行的高度AD,小亮通过操控器指令无人机测得
桥头B,C的俯角分别为∠EAB=60°,∠EAC=30°,且D,B,C在同一水平线上.已知桥BC=30米,求
无人机飞行的高度AD.(精确到0.01米.参考数据: ≈1.414, ≈1.732)
【解析】解:∵∠EAB=60°,∠EAC=30°,
∴∠CAD=60°,∠BAD=30°,
∴CD=AD•tan∠CAD= AD,BD=AD•tan∠BAD= AD,
∴BC=CD﹣BD= AD=30,
∴AD=15 ≈25.98.
答:无人机飞行的高度25.98米。