人教版初中数学锐角三角函数的单元汇编及答案

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人教版初中数学锐角三角函数的单元汇编及答案一、选择题1.如图,抛物线y =ax 2+bx+c (a >0)过原点O ,与x 轴另一交点为A ,顶点为B ,若△AOB 为等边三角形,则b 的值为( )A .﹣3B .﹣23C .﹣33D .﹣43【答案】B【解析】【分析】 根据已知求出B (﹣2,24b b a a-),由△AOB 为等边三角形,得到2b 4a =tan60°×(﹣2b a ),即可求解;【详解】解:抛物线y =ax 2+bx+c (a >0)过原点O ,∴c =0,B (﹣2,24b b a a-), ∵△AOB 为等边三角形,∴2b 4a=tan60°×(﹣2b a ), ∴b =﹣23;故选B .【点睛】本题考查二次函数图象及性质,等边三角形性质;能够将抛物线上点的关系转化为等边三角形的边关系是解题的关键.2.如图,在ABC ∆中,4AC =,60ABC ∠=︒,45C ∠=︒,AD BC ⊥,垂足为D ,ABC ∠的平分线交AD 于点E ,则AE 的长为( )A .2B .3C .3D .2【答案】C【解析】【分析】在Rt △ADC 中,利用等腰直角三角形的性质可求出AD 的长度,在Rt △ADB 中,由AD 的长度及∠ABD 的度数可求出BD 的长度,在Rt △EBD 中,由BD 的长度及∠EBD 的度数可求出DE 的长度,再利用AE=AD−DE 即可求出AE 的长度.【详解】∵AD ⊥BC∴∠ADC=∠ADB=90︒在Rt △ADC 中,AC=4,∠C=45︒∴AD=CD=在Rt △ADB 中,AD=ABD=60︒∴.∵BE 平分∠ABC ,∴∠EBD=30°.在Rt △EBD 中,BD=3,∠EBD=30°∴3∴AE=AD −DE=3=3故选:C【点睛】本题考查了等腰直角三角形的性质,以及利用特殊角三角函数解直角三角形.3.在半径为1的O e 中,弦AB 、AC ,则BAC ∠为( )度. A .75 B .15或30 C .75或15 D .15或45【答案】C【解析】【分析】根据题意画出草图,因为C 点位置待定,所以分情况讨论求解.【详解】利用垂径定理可知:AE .sin ∠AOD=32,∴∠AOD=60°; sin ∠AOE=22,∴∠AOE=45°; ∴∠BAC=75°.当两弦共弧的时候就是15°.故选:C .【点睛】此题考查垂径定理,特殊三角函数的值,解题关键在于画出图形.4.如图,矩形纸片ABCD ,4AB =,3BC =,点P 在BC 边上,将CDP ∆沿DP 折叠,点C 落在点E 处,PE 、DE 分别交AB 于点O 、F ,且OP OF =,则cos ADF ∠的值为( )A .1113B .1315C .1517D .1719【答案】C【解析】【分析】根据折叠的性质可得出DC=DE 、CP=EP ,由∠EOF=∠BOP 、∠B=∠E 、OP= OF 可得出△OEF ≌AOBP(AAS)根据全等三角形的性质可得出0E=OB 、EF=BP ,设EF=x ,则BP=x 、DF=4-x 、BF=PC=3-x ,进而可得出AF=1+x ,在Rt △DAF 中,利用勾股定理可求出x 的值,再利用余弦的定义即可求出cos ∠ADF 的值.【详解】解:∵矩形纸片ABCD ,点P 在BC 边上,将CDP ∆沿DP 折叠,点C 落在点E 处, 根据折叠性质,可得:△DCP ≌△DEP ,∴.DC=DE=4, CP= EP ,在△OEF 和△OBP 中90 EOF BOP B E OP OF ∠=∠⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩∴△OEF ≌△OBP(AAS)∴ОE=OB , EF= ВР.设EF=x,则BP=x ,DF= DE-EF=4-X ,又∵ BF=OB+OF=OE+ OP=PE=PC, РС=ВC-BP=3-x,∴AF=AB-BF=1+x.在Rt △DAF 中,AF 2+AD 2= DF 2,即(1+x) 2+32= (4-x)2解得: x=35∴DF=4-x=175∴cos ∠ADF=1517AD DF = 故选: C.【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、勾股定理以及解直角三角形,利用勾股定理结合AF=1+x ,求出AF 的长度是解题的关键.5.某游乐场新推出了一个“极速飞车”的项目.项目有两条斜坡轨道以满足不同的难度需求,游客可以乘坐垂直升降电梯AB 自由上下选择项目难度.其中斜坡轨道BC 的坡度(或坡比)为i =1:2,BC =12米,CD =8米,∠D =36°,(其中点A 、B 、C 、D 均在同一平面内)则垂直升降电梯AB 的高度约为( )米.(精确到0.1米,参考数据:tan36°≈0.73,cos36°≈0.81,sin36°≈0.59)A .5.6B .6.9C .11.4D .13.9【答案】C【解析】【分析】根据勾股定理,可得CE,BE的长,根据正切函数,可得AE的长,再根据线段的和差,可得答案.【详解】解:如图,延长DC、AB交于点E,,由斜坡轨道BC的坡度(或坡比)为i=1:2,得BE:CE=1:2.设BE=xm,CE=2xm.在Rt△BCE中,由勾股定理,得BE2+CE2=BC2,即x2+(2x)2=(12)2,解得x=12,BE=12m,CE=24m,DE=DC+CE=8+24=32m,由tan36°≈0.73,得=0.73,解得AB=0.73×32=23.36m.由线段的和差,得AB=AE﹣BE=23.36﹣12=11.36≈11.4m,故选:C.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,利用勾股定理得出CE,BE的长是解题关键,又利用了正切函数,线段的和差.6.如图,某建筑物的顶部有一块标识牌CD,小明在斜坡上B处测得标识牌顶部C的仰角为 45°,沿斜坡走下来在地面A处测得标识牌底部D的仰角为 60°,已知斜坡AB的坡角为30°,AB=AE=10 米.则标识牌CD的高度是( )米.A.15-3B.20-3C.10-3D.35【答案】A【解析】【分析】过点B作BM⊥EA的延长线于点M,过点B作BN⊥CE于点N,通过解直角三角形可求出BM,AM,CN,DE的长,再结合CD=CN+EN−DE即可求出结论.【详解】解:过点B作BM⊥EA的延长线于点M,过点B作BN⊥CE于点N,如图所示.在Rt△ABE中,AB=10米,∠BAM=30°,∴AM=AB•cos30°=53(米),BM=A B•sin30°=5(米).在Rt△ACD中,AE=10(米),∠DAE=60°,∴DE=AE•tan60°=103(米).在Rt△BCN中,BN=AE+AM=10+53(米),∠CBN=45°,∴CN=BN•tan45°=10+53(米),∴CD=CN+EN−DE=10+53+5−103=15−53(米).故选:A.【点睛】本题考查了解直角三角形−仰角俯角问题及解直角三角形−坡度坡脚问题,通过解直角三角形求出BM,AM,CN,DE的长是解题的关键.7.如图,△ABC的外接圆是⊙O,半径AO=5,sinB=25,则线段AC的长为()A.1 B.2 C.4 D.5【答案】C【解析】【分析】首先连接CO并延长交⊙O于点D,连接AD,由CD是⊙O的直径,可得∠CAD=90°,又由⊙O 的半径是5,sinB=25,即可求得答案. 【详解】 解:连接CO 并延长交⊙O 于点D ,连接AD ,由CD 是⊙O 的直径,可得∠CAD=90°,∵∠B 和∠D 所对的弧都为弧AC ,∴∠B=∠D ,即sinB=sinD=25, ∵半径AO=5,∴CD=10,∴2sin 105AC AC D CD ===, ∴AC=4,故选:C.【点睛】本题考查了同弧所对的圆周角相等,以及三角函数的内容,注意到直径所对的圆周角是直角是解题的关键.8.如图所示,Rt AOB ∆中,90AOB ∠=︒ ,顶点,A B 分别在反比例函数()10y x x =>与()50y x x=-<的图象器上,则tan BAO ∠的值为( )A.5B.5C.25D.10【答案】B【解析】【分析】过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥x轴于D,于是得到∠BDO=∠ACO=90°,根据反比例函数的性质得到S△BDO=52,S△AOC=12,根据相似三角形的性质得到=5OBOA=,根据三角函数的定义即可得到结论.【详解】解:过A作AC⊥x轴,过B作BD⊥x轴于D,则∠BDO=∠ACO=90°,∵顶点A,B分别在反比例函数()1y xx=>与()5y xx=-<的图象上,∴S△BDO=52,S△AOC=12,∵∠AOB=90°,∴∠BOD+∠DBO=∠BOD+∠AOC=90°,∴∠DBO=∠AOC,∴△BDO∽△OCA,∴251522BODOACS OBS OA⎛⎫==÷=⎪⎝⎭△△,∴5OBOA=,∴tan∠BAO=5OBOA=.故选B.【点睛】本题考查了反比例函数的性质以及直角三角形的性质,三角形相似的判定和性质.解题时注意掌握数形结合思想的应用,注意掌握辅助线的作法.9.如图,为了加快开凿隧道的施工进度,要在小山的两端同时施工.在AC 上找一点B ,取145ABD ∠=o ,500BD m =,55D ∠=o ,要使A ,C ,E 成一直线,那么开挖点E 离点D 的距离是( )A .500sin55m oB .500cos55m oC .500tan55m oD .500cos55m o【答案】B【解析】【分析】根据已知利用∠D 的余弦函数表示即可.【详解】 在Rt △BDE 中,cosD=DE BD, ∴DE=BD •cosD=500cos55°. 故选B .【点睛】 本题主要考查了解直角三角形的应用,正确记忆三角函数的定义是解决本题的关键.10.已知圆锥的底面半径为5cm ,侧面积为60πcm 2,设圆锥的母线与高的夹角为θ,则sinθ的值为( )A .313B .513C .512D .1213【答案】C【解析】【分析】先求出圆锥底面周长可得到圆锥侧面展开图扇形的弧长,再利用扇形面积公式12S lr =可求出母线的长,最后利用三角函数即可求出答案.【详解】解:∵圆锥底面周长为2510ππ⨯=,且圆锥的侧面积为60π,∴圆锥的母线长为2601210ππ⨯=, ∴sin θ=512. 故选C.【点睛】 本题考查了圆锥和三角函数的相关知识.利用所学知识求出圆锥母线的长是解题的关键.11.在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=3,BC=4,那么cosA 的值是( )A .45B .35C .43D .34【答案】B【解析】【分析】根据勾股定理,可得AB 的长,根据锐角的余弦等于邻边比斜边,可得答案.【详解】解:在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC=3,BC=4,由勾股定理,得AB=22AC BC +=5cosA=AC AB =35故选:B .【点睛】 本题考查锐角三角函数的定义,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.12.如图 ,矩形 ABCD 中,AB >AD ,AB =a ,AN 平分∠DAB ,DM ⊥AN 于点 M ,CN ⊥AN 于点 N .则 DM +CN 的值为(用含 a 的代数式表示)( )A .aB .45 aC 2D 3 【答案】C【解析】【分析】根据“AN 平分∠DAB ,DM ⊥AN 于点M ,CN ⊥AN 于点N”得∠MDC=∠NCD=45°,cos45°=DM CN DE CE = ,所以DM+CN=CDcos45°;再根据矩形ABCD ,AB=CD=a ,DM+CN 的值即可求出.【详解】∵AN 平分∠DAB ,DM ⊥AN 于点M ,CN ⊥AN 于点N ,∴∠ADM=∠MDC=∠NCD=45°,∴00cos 4545D CNMcos +=CD ,在矩形ABCD 中,AB=CD=a ,∴DM+CN=acos45°=22a. 故选C.【点睛】此题考查矩形的性质,解直角三角形,解题关键在于得到cos45°=DM CN DE CE =13.如图,点M 是正方形ABCD 边CD 上一点,连接AM ,作DE ⊥AM 于点E ,BF ⊥AM 于点F ,连接BE ,若AF =1,四边形ABED 的面积为6,则∠EBF 的余弦值是( )A .21313B .31313C .23D .1313【答案】B【解析】【分析】首先证明△ABF ≌△DEA 得到BF=AE ;设AE=x ,则BF=x ,DE=AF=1,利用四边形ABED 的面积等于△ABE 的面积与△ADE 的面积之和得到12•x•x+•x×1=6,解方程求出x 得到AE=BF=3,则EF=x-1=2,然后利用勾股定理计算出BE ,最后利用余弦的定义求解.【详解】∵四边形ABCD 为正方形,∴BA =AD ,∠BAD =90°,∵DE ⊥AM 于点E ,BF ⊥AM 于点F ,∴∠AFB =90°,∠DEA =90°,∵∠ABF+∠BAF =90°,∠EAD+∠BAF =90°,∴∠ABF =∠EAD ,在△ABF 和△DEA 中BFA DEA ABF EAD AB DA ∠=∠⎧⎪∠=⎨⎪=⎩∴△ABF ≌△DEA (AAS ),∴BF =AE ;设AE =x ,则BF =x ,DE =AF =1,∵四边形ABED 的面积为6, ∴111622x x x ⋅⋅+⋅⨯=,解得x 1=3,x 2=﹣4(舍去), ∴EF =x ﹣1=2, 在Rt △BEF 中,222313BE =+=,∴313cos 1313BF EBF BE ∠===. 故选B .【点睛】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形具有四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.会运用全等三角形的知识解决线段相等的问题.也考查了解直角三角形.14.如图,等边ABC V 边长为a ,点O 是ABC V 的内心,120FOG ∠=︒,绕点O 旋转FOG ∠,分别交线段AB 、BC 于D 、E 两点,连接DE ,给出下列四个结论:①ODE V 形状不变;②ODE V 的面积最小不会小于四边形ODBE 的面积的四分之一;③四边形ODBE 的面积始终不变;④BDE V 周长的最小值为1.5a .上述结论中正确的个数是( )A .4B .3C .2D .1【答案】A【解析】【分析】 连接OB 、OC ,利用SAS 证出△ODB ≌△OEC ,从而得出△ODE 是顶角为120°的等腰三角形,即可判断①;过点O 作OH ⊥DE ,则DH=EH ,利用锐角三角函数可得OH=12OE 和OE ,然后三角形的面积公式可得S △ODE=4OE 2,从而得出OE 最小时,S △ODE 最小,根据垂线段最短即可求出S △ODE 的最小值,然后证出S 四边形ODBE =S △OBC=212即可判断②和③;求出BDE V 的周长=a +DE ,求出DE 的最小值即可判断④.【详解】解:连接OB 、OC∵ABC V 是等边三角形,点O 是ABC V 的内心,∴∠ABC=∠ACB=60°,BO=CO ,BO 、CO 平分∠ABC 和∠ACB ∴∠OBA=∠OBC=12∠ABC=30°,∠OCA=∠OCB=12∠ACB=30° ∴∠OBA=∠OCB ,∠BOC=180°-∠OBC -∠OCB=120° ∵120FOG ∠=︒∴∠=FOG ∠BOC∴∠FOG -∠BOE=∠BOC -∠BOE∴∠BOD=∠COE在△ODB 和△OEC 中BOD COE BO COOBD OCE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ODB ≌△OEC∴OD=OE∴△ODE 是顶角为120°的等腰三角形,∴ODE V 形状不变,故①正确;过点O 作OH ⊥DE ,则DH=EH∵△ODE 是顶角为120°的等腰三角形∴∠ODE=∠OED=12(180°-120°)=30° ∴OH=OE·sin ∠OED=12OE ,EH= OE·cos ∠∴∴S △ODE =12DE·2 ∴OE 最小时,S △ODE 最小,过点O 作OE′⊥BC 于E′,根据垂线段最短,OE′即为OE 的最小值∴BE ′=12BC=12a 在Rt △OBE ′中 OE′=BE′·tan ∠OBE ′=12a 33 ∴S △ODE 3223 ∵△ODB ≌△OEC∴S 四边形ODBE =S △ODB +S △OBE = S △OEC +S △OBE =S △OBC =12BC·OE′23 23=1423 ∴S △ODE ≤14S 四边形ODBE 即ODE V 的面积最小不会小于四边形ODBE 的面积的四分之一,故②正确; ∵S 四边形ODBE 23 ∴四边形ODBE 的面积始终不变,故③正确;∵△ODB ≌△OEC∴DB=EC∴BDE V 的周长=DB +BE +DE= EC +BE +DE=BC +DE=a +DE∴DE 最小时BDE V 的周长最小∵3OE∴OE 最小时,DE 最小而OE 的最小值为OE′=36a ∴DE 336a =12a ∴BDE V 的周长的最小值为a +12a =1.5a ,故④正确; 综上:4个结论都正确,故选A .【点睛】此题考查的是等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质、锐角三角函数、三角形的面积公式和垂线段最短的应用,掌握等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质、锐角三角函数、三角形的面积公式和垂线段最短是解决此题的关键.15.如图,在边长为8的菱形ABCD 中,∠DAB =60°,以点D 为圆心,菱形的高DF 为半径画弧,交AD 于点E ,交CD 于点G ,则图中阴影部分的面积是 ( )A .183π-B .183-πC .32316π-D .1839π-【答案】C【解析】【分析】 由菱形的性质得出AD=AB=8,∠ADC=120°,由三角函数求出菱形的高DF ,图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积,根据面积公式计算即可.【详解】解:∵四边形ABCD 是菱形,∠DAB=60°,∴AD=AB=8,∠ADC=180°-60°=120°,∵DF 是菱形的高,∴DF ⊥AB ,∴DF=AD •sin60°=3843⨯=, ∴图中阴影部分的面积=菱形ABCD 的面积-扇形DEFG 的面积=2120(43)84332316ππ⨯⨯-=-. 故选:C.【点睛】本题考查了菱形的性质、三角函数、菱形和扇形面积的计算;由三角函数求出菱形的高是解决问题的关键.16.如图,河坝横断面的迎水坡AB 的坡比为3:4,BC =6m ,则坡面AB 的长为( )A .6mB .8mC .10mD .12m【答案】C【解析】【分析】 迎水坡AB 的坡比为3:4得出3tan 4BAC ∠=,再根据BC =6m 得出AC 的值,再根据勾股定理求解即可.【详解】由题意得3tan 4BAC ∠=∴468tan 3BC AC m BAC ==⨯=∠ ∴22228610AB AC BC m =+=+=故选:C.【点睛】 本题考查解直角三角形的应用,把坡比转化为三角函数值是关键.17.已知B 港口位于A 观测点北偏东45°方向,且其到A 观测点正北风向的距离BM 的长为102km ,一艘货轮从B 港口沿如图所示的BC 方向航行47km 到达C 处,测得C 处位于A 观测点北偏东75°方向,则此时货轮与A 观测点之间的距离AC 的长为( )km .A .3B .3C .3D .3【答案】A【解析】【分析】【详解】 解:∵∠MAB=45°,BM=102,∴22BM MA +22(102)(102)+,过点B 作BD ⊥AC ,交AC 的延长线于D ,在Rt △ADB 中,∠BAD=∠MAC ﹣∠MAB=75°﹣45°=30°,tan∠BAD=BDAD=33,∴AD=3BD,BD2+AD2=AB2,即BD2+(3BD)2=202,∴BD=10,∴AD=103,在Rt△BCD中,BD2+CD2=BC2,BC=43,∴CD=23,∴AC=AD﹣CD=103﹣23=83km,答:此时货轮与A观测点之间的距离AC的长为83km.故选A.【考点】解直角三角形的应用-方向角问题.18.如图1,在△ABC中,∠B=90°,∠C=30°,动点P从点B开始沿边BA、AC向点C以恒定的速度移动,动点Q从点B开始沿边BC向点C以恒定的速度移动,两点同时到达点C,设△BPQ的面积为y(cm2).运动时间为x(s),y与x之间关系如图2所示,当点P 恰好为AC的中点时,PQ的长为()A.2 B.4 C.3D.3【答案】C【解析】【分析】点P、Q的速度比为33x=2,y=3P、Q运动的速度,即可求解.【详解】解:设AB=a,∠C=30°,则AC=2a,BC3a,设P、Q同时到达的时间为T,则点P的速度为3aT,点Q3a,故点P、Q的速度比为33故设点P、Q的速度分别为:3v、3v,由图2知,当x=2时,y=63,此时点P到达点A的位置,即AB=2×3v=6v,BQ=2×3v=23v,y=12⨯AB×BQ=12⨯6v×23v=63,解得:v=1,故点P、Q的速度分别为:3,3,AB=6v=6=a,则AC=12,BC=63,如图当点P在AC的中点时,PC=6,此时点P运动的距离为AB+AP=12,需要的时间为12÷3=4,则BQ=3x=43,CQ=BC﹣BQ=63﹣43=23,过点P作PH⊥BC于点H,PC=6,则PH=PC sin C=6×12=3,同理CH=33,则HQ=CH﹣CQ=33﹣23=3,PQ=22PH HQ+=39+=23,故选:C.【点睛】本题考查的是动点图象问题,此类问题关键是:弄清楚不同时间段,图象和图形的对应关系,进而求解.19.如图,在Rt△ABC内有边长分别为a,b,c的三个正方形.则a、b、c满足的关系式是()A.b=a+c B.b=ac C.b2=a2+c2D.b=2a=2c【答案】A【解析】【分析】利用解直角三角形知识.在边长为a和b两正方形上方的两直角三角形中由正切可得a b c b a c-=-,化简得b =a +c ,故选A. 【详解】请在此输入详解!20.如图,在菱形ABCD 中,按以下步骤作图:①分别以点C 和点D 为圆心,大于12CD 为半径作弧,两弧交于点M ,N ;②作直线MN ,且MN 恰好经过点A ,与CD 交于点E ,连接BE ,则下列说法错误的是( )A .60ABC ∠=︒B .2ABE ADE S S ∆=VC .若AB=4,则7BE =D .21sin 14CBE ∠= 【答案】C【解析】 【分析】 由作法得AE 垂直平分CD ,则∠AED=90°,CE=DE ,于是可判断∠DAE=30°,∠D=60°,从而得到∠ABC=60°;利用AB=2DE 得到S △ABE =2S △ADE ;作EH ⊥BC 于H ,如图,若AB=4,则可计算出CH=12CE=1,337 ;利用正弦的定义得sin ∠CBE=2114EH BE =. 【详解】解:由作法得AE 垂直平分CD ,∴∠AED=90°,CE=DE ,∵四边形ABCD 为菱形,∴AD=2DE ,∴∠DAE=30°,∠D=60°,∴∠ABC=60°,所以A 选项的说法正确;∵AB=2DE ,∴S △ABE =2S △ADE ,所以B 选项的说法正确;作EH ⊥BC 于H ,如图,若AB=4,在Rt△ECH中,∵∠ECH=60°,CH=12CE=1,33,在Rt△BEH中,22(3)527+=,所以C选项的说法错误;sin∠CBE=3211427EHBE==,所以D选项的说法正确.故选C.【点睛】本题考查了基本作图:熟练掌握基本作图(作一条线段等于已知线段;作一个角等于已知角;作已知线段的垂直平分线;作已知角的角平分线;过一点作已知直线的垂线).也考查了菱形的性质和解直角三角形.。