专题-锐角三角函数与圆
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初中数学.精品文档如果别人思考数学的真理像我一样深入持久,他也会找到我的发现。
——高斯专题:三角函数的概念及性质考点一正切与坡度1.正切的定义:在Rt△ABC中,把锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tan A,即tan A=.2.坡度定义:如图,坡面的铅直高度和水平长度的比叫坡度,即坡角的正切值,坡度一般用i表示.即:i=tanα=h l.【例1】1.如图,点A(2,t)在第一象限,OA与x轴所夹锐角为α,tanα=2,则t的值为(A)A.4B.3 C.2D.12.如图,河堤高BC=6米,迎水坡AB的坡比为1∶3,则AB的长为(A)A.12米B.43米C.53米D.63米3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,若AC=23,AB=32,则tan∠BCD的值为22.4.如图,在平地上种植树木时,要求株距(相邻两树间的水平距离)为4m.如果在坡度为0.75的山坡上种树,也要求株距为4m,那么相邻两树间的坡面距离为 5 m.5.如图,已知矩形ABCD的两边AB:BC=4∶5,E是AB上的一点,沿CE将△EBC向上翻折,若点B恰好落在边AD的点F上,则tan∠DCF=34.6.如图,在△ABC中,AD⊥BC于点D,E为AC的中点,如果AD=8,AB=10,BC=9,则tan∠ADE的值为38.考点二正弦、余弦1.正弦的定义:在Rt△ABC(∠C=90°)中,把锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sin A.即sin A=∠A的对边斜边.2.余弦的定义:在Rt△ABC(∠C=90°)中把锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cos A.即cos A=∠A的邻边斜边.【例2】1.如图,点A为∠α边上一点,作AC⊥BC,CD⊥AB,下列用线段比表示cosα的值,错误的是(C)A.BDBC B.BCAB C.ADAC D.CDAC2.如图所示,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sin A的值为(B)A.12B.55C.1010D.2553.Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=2,则cos A=55.4.如图,在矩形ABCD中DE⊥AC于点E,设∠ADE=α,且cosα=35,AB=4,则AD的长为163.5.如图,网格中的每个小正方形的边长都是1,△ABC的每个顶点都在网格的交点处,则sin A=____35____.6.如图,在△ABC中,∠B=30°,点P是AB上一点,AP=初中数学.精品文档2BP ,PQ ⊥BC 于点Q ,连接AQ ,则cos ∠AQC =277.7.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,sin A =45,BC =8,D 是AB 的中点,过点B 作直线CD 的垂线,垂足为E . (1)求线段CD 的长; (2)求cos ∠DBE 的值.解:(1)在△ABC 中,∵∠ACB =90°,∴sin A =BC AB =45.又∵BC =8,∴AB =10.∵D 是AB 的中点,∴CD =12AB =5.(2)在Rt △ABC 中,∵AB =10,BC =8, ∴AC =AB 2-BC 2=6. ∵D 是AB 的中点,∴BD =5,S △BDC =S △ADC ,∴S △BDC =12S △ABC ,即12CD ·BE =12·12AC ·BC ,∴BE =6×82×5=245.在Rt △BDE 中,cos ∠DBE =BE BD =2455=2425.考点三 特殊角三角函数值 1.特殊角30°、45°、60°的三角函数值:α 30° 45° 60° sin α 12 22 32 cos α 32 22 12 tan α3313【例3】1.计算sin 245°+cos30°·tan60°,其结果是( A )A .2B .1C .52D .542.式子2cos30°-tan45°-1-tan60°2的值是( B ) A .23-2 B .0 C .2 3 D .23.在△ABC 中,若sin B +C 2=32,则cos A = 12.4.α为锐角,当11-tan α无意义时,则sin(α+15°)+cos(α-15°)的值为 3 .5.已知“和角正弦”公式:sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β,则sin75°= 2+64.6.计算: (1)tan30°+sin60°1-cos60°;解:原式=33+321-12=536×2=533.(2)()-12-2+2cos60°-(-1)2018-|13-4|.解:原式=4+1-1-4+13=13.考点四 三角函数的性质1.锐角三角函数的性质:其中0°<α<90° (1)互余关系:若A +B =90º,则sin A cos B ,sin B cos A , tan A ·tan B= .(2)范围: <sin α< , <cos α< ,tan α ; (3)增减:当0°<α<90°,sin α、tan α随着α的增大而 , cos α 随着α 的增大而 ;(4)商数关系: ; (5)平方关系: ;【例4】1.△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 是△ABC 的三个内角,则sin等于( A )A .cosB .sinC .cos CD .cos2.若tan x ·tan10°=tan45°,则锐角x 等于( C ) A .45° B .10° C .80° D .35°3.如果α是锐角,cos α=34,则sin(90°-α)= 34.( )初中数学.精品文档4.比较大小:sin 42° < cos 42°、5.计算:sin46°·cos44°+cos46°·sin44°= 1 6.若,则tan A 的值为 2 .7.观察下列各式:①sin30°=12,cos60°=12;②sin45°=22,cos45°=22;③sin60°=32,cos30°=32.(1)根据上述规律,计算:sin 2α+sin 2(90°-α)= 11 ; (2)计算:sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 289°.解:原式=(sin 21°+sin 289°)+(sin 22°+sin 288°)+…+(sin 244°+sin 246°)+sin 245°=44+12=892.※课后练习1.如果cos α=35,∠α+∠β=90°,那么cos β的值为( C )A .25B .35C .45D .342.一个斜坡的坡角为30°,则这个斜坡的坡度为( C ) A .1∶2 B .3∶2C .1∶ 3D .3∶13.已知sin α<12,那么锐角α的取值范围为( D )A .60°<α<90°B .0°<α<60°C .30°<α<90°D .0°<α<30°4.如图,A ,B ,C 三点在正方形网格线的交点处,若将△ACB 绕着点A 逆时针旋转得到△AC ′B ′,则tan B ′的值为( B ) A .12B .13C .14D .245.如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =4,将△ABC 折叠,使点A 落在BC 边上的点D 处,EF 为折痕.若AE =3,则sin ∠BFD 的值为( A )A .13B .223C .24D .356.已知α,β为锐角,且sin(90°-α)=13,sin β=14,则cos 90°-βcos α的值为 34 .7.如图,在Rt △ABC 中,CD 是斜边AB 上的中线,若CD =2.5,AC =3,则tan B 的值是 34.8.如图,在△ABC 中,AB =AC =5,BC =8.若∠BPC =12∠BAC ,则tan ∠BPC = 43.9.如图,在△ABC 中,AE ⊥BC 于点E ,F 为AB 边上一点,如果BF =2AF ,CF =10,sin ∠BCF =35,则AE 的值为 9 .10.如图,在菱形ABCD 中,DE ⊥AB 于点E ,cos A =35,BE =4,则tan ∠DBE 的值是 22 .( )11.如图所示,某拦水大坝的横断面为梯形ABCD ,AE ,DF 为梯形的高,其中迎水坡AB 的坡角α=45°,坡长AB =62米,背水坡CD 的坡度i =1∶3(i 为DF 与FC 的比值),求背水坡CD 的坡长.解:CD 的坡长为12米12.计算求值: (1)cos60°-22sin45°+|-3tan30°| 原式=12-22×22+3×33=12-12+ 3 = 3.(2)46sin 46tan ·sin4480cos 10sin 2原式=1(3)cos 21°+cos 22°+…+cos 289°原式=4413.如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AC ⊥AB ,AD =CD ,cos B =513,BC =26.求:(1)cos ∠DAC 的值; 解:在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,cos B =AB BC =513,BC =26,∴AB =10,∴AC =BC 2-AB 2=262-102=24 .∵AD ∥BC ,∴∠DAC =∠ACB ,∴cos ∠DAC =cos ∠ACB =AC BC =1213.(2)线段AD 的长.解:过点D 作DE ⊥AC ,垂足为E . ∵AD =DC ,∴AE =EC =12AC =12,在Rt △ADE 中,cos ∠DAE =AE AD =1213,∴AD =13.14.如图,△ABC 中,AD 是边BC 上的高,tan B =cos ∠DAC . (1)求证:AC =BD ;解:在Rt △ABD 和Rt △ADC 中,∵tan B =AD BD ,cos ∠DAC =ADAC,tan B =cos ∠DAC , ∴AD BD =AD AC , ∴AC =BD .(2)若sin C =1213,BC =12,求AD 的长.解:在Rt △ADC 中,由sin C =1213,可设AD =12k ,则AC =13k ,CD =5k , 由(1)知,BD =AC =13k ,∴13k +5k =12,k =23,∴AD =12×23=8.15.如图,在△ABD 中,AC ⊥BD 于点C ,BC CD =32,E 是AB 的中点,tan D =2,CE =1,求sin ∠ECB 的值和AD 的长.解:∵AC ⊥BD ,∴∠ACB =∠ACD =90°. ∵E 是AB 的中点,CE =1, ∴BE =CE =1,AB =2CE =2,∴∠B =∠ECB . ∵BC CD =32, ∴设BC =3x ,则CD =2x . 在Rt △ACD 中,tan D =2, ∴ACCD=2, ∴AC =4x .在Rt △ACB 中,由勾股定理,得AB =AC 2+BC 2=5x ,∴sin ∠ECB =sin B =AC AB =45.由AB =2,得x =25,∴AD =AC 2+CD 2 =(4x )2+(2x )2=25x =25×25=4 55.。
专题28.17 锐角三角函数(中考常考考点专题)(基础篇)(专项练习)一、单选题【类型一】锐角三角函数【考点一】(正弦✮✮余弦✮✮正切)概念➽➸辨析1.(2022·吉林长春·中考真题)如图是长春市人民大街下穿隧道工程施工现场的一台起重机的示意图,该起重机的变幅索顶端记为点A ,变幅索的底端记为点B ,AD 垂直地面,垂足为点D ,BC AD ⊥,垂足为点C .设ABC α∠=,下列关系式正确的是( )A .sin AB BC α= B .sin BC AB α= C .sin AB AC α=D .sin AC AB α= 2.(2022·湖北湖北·模拟预测)如图,在Rt ABC △中,BD 是斜边AC 上的高,AB BC ≠,则下列比值中等于sin A 的是( ).A .AD AB B .BD ADC .BD BC D .DC BC【考点二】角➽➸(正弦✮✮余弦✮✮正切)函数值3.(2022·浙江宁波·三模)如图,将ABC 放在每个小正方形的边长为1的网格中,点A ,B ,C 均在格点上,则tan A 的值是( )A B C .2 D .124.(2022·福建省厦门第二中学模拟预测)如图,在Rt ABC 中,90,2C BC AC ∠=︒=,则sin B =( )A .12 B .2 C D 【考点三】(正弦✮✮余弦✮✮正切)函数值➽➸求边长5.(2020·四川雅安·中考真题)如图,在Rt ACB 中,900.5C sinB ∠=︒=,,若6AC =,则BC 的长为( )A .8B .12C .D .6.(2022·吉林·长春市赫行实验学校一模)如图要测量小河两岸相对的两点P 、A 的距离,可以在小河边取PA 的垂线PB 上的一点C ,测得50PC =米,44PCA ∠=︒,则小河宽PA 为( )米A .50sin44︒B .50cos44︒C .50tan 44︒D .50tan46︒【类型二】特殊锐角三角函数【考点一】特殊锐角➽➸函数值7.(2016·江苏无锡·中考真题)sin30°的值为( )A .12 B C .2 D 8.(2021·广东深圳·中考真题)计算|1tan 60|-︒的值为( )A .1B .0C 1D .1【考点二】函数值➽➸特殊锐角9.(2022·河南焦作·()101α+︒=,则锐角α的度数为( )A .40°B .30°C .20°D .10°10.(2021·江苏无锡·一模)已知cos A A =∠是锐角,则A ∠的度数为( ) A .30︒ B .45︒ C .60︒ D .90︒【考点三】混合运算➽➸特殊锐角✮✮二次根式11.(2021·山东泰安·模拟预测)计算:202122sin 60|1(1)2-︒----的结果是( )A .74B .4C .14D .1412.(2021·山东省日照市实验中学二模)计算(tan30°)﹣1﹣2|)0的结果是( )A .6B .12C .2D .2+【考点四】特殊锐角值➽➸判断三角形形状13.(2021·贵州黔西·模拟预测)在ABC 中,若A ∠,B ∠都是锐角,且1sin 2A =,1cos 2B =,则ABC 的形状是( ) A .钝角三角形 B .等腰三角形C .锐角三角形D .直角三角形14.(2020·山东德州·二模)如果△ABC 中,sin A =cos B 2,则下列最确切的结论是( ) A .△ABC 是直角三角形B .△ABC 是等腰三角形 C .△ABC 是等腰直角三角形D .△ABC 是锐角三角形【类型三】解直角三角形【考点一】解直角三角形➽➸直接解直角三角形15.(2022·陕西·中考真题)如图,AD 是ABC 的高,若26BD CD ==,tan 2C ∠=,则边AB 的长为( )A .B .C .D .16.(2022·四川广元·中考真题)如图,在△ABC 中,BC =6,AC =8,△C =90°,以点B 为圆心,BC 长为半径画弧,与AB 交于点D ,再分别以A 、D 为圆心,大于12AD 的长为半径画弧,两弧交于点M 、N ,作直线MN ,分别交AC 、AB 于点E 、F ,则AE 的长度为( )A .52B .3C .D .103【考点二】解非直角三角形➽➸转化为直角三角形并解之17.(2019·河北石家庄·二模)在东西方向的海岸线上有A ,B 两个港口,甲货船从A 港沿东北方向以5海里/时的速度出发,同时乙货船从B 港口沿北偏西60︒方向出发,2h 后相遇在点P 处,如图所示.问A 港与B 港相距( )海里.A.B . C .10+D .2018.(2019·重庆·一模)缙云山是国家级自然风景名胜区,上周周末,小明和妈妈到缙云山游玩,登上了香炉峰观景塔,从观景塔底中心D 处水平向前走14米到A 点处,再沿着坡度为0.75的斜坡AB 走一段距离到达B 点,此时回望观景塔,更显气势宏伟,在B 点观察到观景塔顶端的仰角为45︒再往前沿水平方向走27米到C 处,观察到观景塔顶端的仰角是22︒,则观景塔的高度DE 为( )(tan22°≈0.4)A .21米B .24米C .36米D .45米【考点三】解不规则图形➽➸构造直角三角形并解之19.(2019·重庆九龙坡·模拟预测)如图是重庆轻轨10号线龙头寺公园站入口扶梯建设示意图.起初工程师计划修建一段坡度为3:2的扶梯AB ,扶梯总长为度大陡,扶梯太长容易引发安全事故.工程师修改方案:修建AC 、DE 两段扶梯,并减缓各扶梯的坡度,其中扶梯AC 和平台CD 形成的ACD ∠为135°,从E 点看D 点的仰角为36.5°,AC 段扶梯长则DE 段扶梯长度约为( )米(参考数据:3sin 36.55︒≈,4cos36.55︒≈,3tan 36.54︒≈)A .43B .45C .47D .4920.(2018·河北·模拟预测)如图(1)是一个六角星的纸板,其中六个锐角都为60°,六个钝角都为120°,每条边都相等,现将该纸板按图(2)切割,并无缝隙无重叠地拼成矩形ABCD .若六角星纸板的面积为2,则矩形ABCD 的周长为( )A .18cmB .C .()cmD .()cm【类型四】解直角三角形的应用【考点一】解直角三角形➽➸仰角✮✮俯角21.(2022·广西贵港·中考真题)如图,某数学兴趣小组测量一棵树CD 的高度,在点A 处测得树顶C 的仰角为45︒,在点B 处测得树顶C 的仰角为60︒,且A ,B ,D 三点在同一直线上,若16m AB =,则这棵树CD 的高度是( )A .8(3B .8(3+C .6(3D .6(3+22.(2021·山东济南·中考真题)无人机低空遥感技术已广泛应用于农作物监测.如图,某农业特色品牌示范基地用无人机对一块试验田进行监测作业时,在距地面高度为135m 的A 处测得试验田右侧出界N 处俯角为43︒,无人机垂直下降40m 至B 处,又测得试验田左侧边界M 处俯角为35︒,则M ,N 之间的距离为(参考数据:tan 430.9︒≈,sin 430.7︒≈,cos350.8︒≈,tan350.7︒≈,结果保留整数)( )A .188mB .269mC .286mD .312m【考点二】解直角三角形➽➸方位角23.(2022·河北·模拟预测)从观测点A 测得海岛B 在其北偏东60°方向上,测得海岛C 在其北偏东80°方向上,若一艘小船从海岛B 出发沿南偏西40°方向以每小时40海里的速度,行驶2小时到C 海岛,则C 海岛到观测点A 的距离是( )A.20海里B.40海里C.60海里D.80海里24.(2022·山东·济南市市中区泉秀学校一模)如图,一艘测量船在A处测得灯塔S在它的南偏东60°方向,测量船继续向正东航行30海里后到达B处,这时测得灯塔S在它的南偏西75°方向,则灯塔S离观测点A的距离是()B.(15)海里A.C.()海里D.【考点三】解直角三角形➽➸坡度坡比25.(2022·贵州毕节·中考真题)如图,某地修建一座高5mBC=的天桥,已知天桥斜面AB的坡度为AB的长度为()A.10m B.C.5m D.26.(2021·湖南衡阳·中考真题)如图是某商场营业大厅自动扶梯的示意图.自动扶梯AB 的倾斜角为37︒,大厅两层之间的距离BC为6米,则自动扶梯AB的长约为︒≈︒≈︒≈)().(sin370.6,cos370.8,tan370.75A .7.5米B .8米C .9米D .10米【考点四】解直角三角形➽➸其他问题27.(2022·广西·中考真题)如图,某博物馆大厅电梯的截面图中,AB 的长为12米,AB 与AC 的夹角为α,则高BC 是( )A .12sin α米B .12cos α米C .12sin α米D .12cos α米 28.(2022·湖北十堰·中考真题)如图,坡角为α的斜坡上有一棵垂直于水平地面的大树AB ,当太阳光线与水平线成45°角沿斜坡照下,在斜坡上的树影BC 长为m ,则大树AB 的高为( )A .()cos sin m αα-B .()sin cos m αα-C .()cos tan m αα-D .sin cos m m αα- 二、填空题 【类型一】锐角三角函数【考点一】(正弦✮✮余弦✮✮正切)概念➽➸辨析29.(2022·上海市青浦区教育局二模)小明要测量公园里一棵古树的高,被一条小溪挡住去路,采用计算方法,在A 点测得古树顶的仰角为α,向前走了100米到B 点,测得古树顶的仰角为β,则古树的高度为________米.30.(2021·福建厦门·一模)在Rt△ABC中,△C=90°,AC=AB=10,则△B=_____.【考点二】角➽➸(正弦✮✮余弦✮✮正切)函数值31.(2021·四川乐山·三模)如图,在3×3的正方形网格中,A、B均为格点,以点A为圆心,AB长为半径画弧,图中的点C是该弧与网格线的交点.则sin△BAC的值等于_____.32.(2022·湖南益阳·中考真题)如图,在Rt△ABC中,△C=90°,若sin A=45,则cos B=_____.【考点三】(正弦✮✮余弦✮✮正切)函数值➽➸求边长33.(2022·广东深圳·二模)如图,直角ABC中,90C∠=︒,根据作图痕迹,若3cmCA=,3tan4B=,则DE=________cm.34.(2021·湖南邵阳·中考真题)如图,在矩形ABCD 中,DE AC ⊥,垂足为点E .若4sin 5ADE ∠=,4=AD ,则AB 的长为______.【类型二】特殊锐角三角函数【考点一】特殊锐角➽➸函数值35.(2021·西藏·中考真题)计算:(π﹣3)0+(﹣12)﹣2﹣4sin30°=___. 36.(2020·湖南湘潭·中考真题)计算:sin 45︒=________. 【考点二】函数值➽➸特殊锐角37.(2022·陕西·西安辅轮中学三模)若sin(α+15°)=1,则△α等于_____________度. 38.(2020·湖北·武汉二中广雅中学三模)若sin A =12,则tan A =_____. 【考点三】混合运算➽➸特殊锐角✮✮二次根式39.(2022·重庆·模拟预测)计算:sin45°+212-⎛⎫- ⎪⎝⎭=_____.40.(2022·湖北荆门·一模)计算:)02112sin 45()2-+-︒--=________. 【考点四】特殊锐角值➽➸判断三角形形状41.(2020·江苏淮安·三模)在ABC ∆中,若21 02sinA tanB -+⎛ ⎝⎭= ,则ABC ∆是_____三角形.42.(2019·四川自贡·一模)在△ABC 中,(cos A ﹣12)2+|tan B ﹣1|=0,则△C =_____. 【类型三】解直角三角形【考点一】解直角三角形➽➸直接解直角三角形43.(2019·辽宁大连·中考真题)如图,ABC ∆是等边三角形,延长BC 到点D ,使CD AC =,连接AD.若2AB=,则AD的长为_____.44.(2015·广西玉林·中考真题)如图,等腰直角△ABC中,AC=BC,△ACB=90°,点△BOC绕C点顺时针方向旋转到△AQC的位置,则O分斜边AB为BO:OA=1△AQC=___________.【考点二】解非直角三角形➽➸转化为直角三角形并解之45.(2021·湖北武汉·模拟预测)如图是某商场自动扶梯的示意图,自动扶梯AB的倾斜角是30°,在自动扶梯下方地面C处测得扶梯顶端B的仰角是60°,则自动扶梯的垂直高度BD=___________m. 1.732,结果精确到0.1米)46.(2020·安徽阜阳·二模)如图,在一条东西方向笔直的沿湖道路l上有A、B两个游船码头,观光岛屿C在码头A的北偏东60°方向、在码头B的北偏西45°方向,AC=4千米.那么码头A、B之间的距离等于_____千米.(结果保留根号)【考点三】解不规则图形➽➸构造直角三角形并解之47.(2021·湖北湖北·中考真题)如图,某活动小组利用无人机航拍校园,已知无人机的飞行速度为3m/s,从A处沿水平方向飞行至B处需10s,同时在地面C处分别测得A处的仰角为75︒,B处的仰角为30︒.则这架无人机的飞行高度大约是_______m 1.732≈,结果保留整数)48.(2019·辽宁辽阳·中考真题)某数学小组三名同学运用自己所学的知识检测车速,他们将观测点设在一段笔直的公路旁且距公路100米的点A处,如图所示,直线l表示公路,一辆小汽车由公路上的B处向C处匀速行驶,用时5秒,经测量,点B在点A北偏东45°方向上,点C在点A北偏东60°方向上,这段公路最高限速60千米/小时,此车_____(填“超速”或“没有超速”) 1.732)【类型四】解直角三角形的应用【考点一】解直角三角形➽➸仰角✮✮俯角49.(2021·山东烟台·中考真题)数学兴趣小组利用无人机测量学校旗杆高度,已知无人机的飞行高度为40米,当无人机与旗杆的水平距离是45米时,观测旗杆顶部的俯角为30°,则旗杆的高度约为______________米.(结果精确到1米, 1.41≈ 1.73)50.(2021·四川乐山·中考真题)如图,为了测量“四川大渡河峡谷”石碑的高度,佳佳在点C 处测得石碑顶A 点的仰角为30︒,她朝石碑前行5米到达点D 处,又测得石顶A 点的仰角为60︒,那么石碑的高度AB 的长=________米.(结果保留根号)【考点二】解直角三角形➽➸方位角51.(2022·四川·巴中市教育科学研究所中考真题)一艘轮船位于灯塔P 的南偏东60︒方向,距离灯塔30海里的A 处,它沿北偏东30︒方向航行一段时间后,到达位于灯塔P 的北偏东67︒方向上的B 处,此时与灯塔P 的距离约为________海里.(参考数据:3sin 375︒≈,4cos375≈︒,3tan 374︒≈)52.(2022·辽宁沈阳·二模)如图,我国的一艘海监船在钓鱼岛A 附近沿正东方向航行,船在B 点时测得钓鱼岛A 在船的北偏东60°方向,船以50海里/时的速度继续航行2小时后到达C 点,此时钓鱼岛A 在船的北偏东30°方向.请问船继续航行______海里与钓鱼岛A 的距离最近.【考点三】解直角三角形➽➸坡度坡比53.(2022·广西柳州·中考真题)如图,某水库堤坝横断面迎水坡的坡角为α,sin α=35,堤坝高BC =30m ,则迎水坡面AB 的长度为 ____m .54.(2021·江苏无锡·中考真题)一条上山直道的坡度为1:7,沿这条直道上山,则前进100米所上升的高度为________米.【考点四】解直角三角形➽➸其他问题55.(2022·山东泰安·中考真题)如图,某一时刻太阳光从窗户射入房间内,与地面的夹角30DPC ∠=︒,已知窗户的高度2m AF =,窗台的高度1m CF =,窗外水平遮阳篷的宽0.8m AD =,则CP 的长度为______(结果精确到0.1m ).56.(2021·广西梧州·中考真题)某市跨江大桥即将竣工,某学生做了一个平面示意图(如图),点A 到桥的距离是40米,测得△A =83°,则大桥BC 的长度是 ___米.(结果精确到1米)(参考数据:sin83°≈0.99,cos83°≈0.12,tan83°≈8.14)参考答案1.D【分析】根据正弦三角函数的定义判断即可.解:△BC△AC,△△ABC 是直角三角形, △△ABC =α, △sin ACABα=, 故选:D .【点拨】本题考查了正弦三角函数的定义.在直角三角形中任意锐角△A 的对边与斜边之比叫做△A 的正弦,记作sin△A .掌握正弦三角函数的定义是解答本题的关键.2.D【分析】由同角的余角相等求得△A =△DBC ,根据正弦三角函数的定义判断即可; 解:△△ABD +△A =90°,△ABD +△DBC =90°, △△A =△DBC , A .ADAB=cos A ,不符合题意; B .BDAD=tan A ,不符合题意; C .BDBC=cos△DBC =cos A ,不符合题意; D .DCBC=sin△DBC =sin A ,符合题意; 故选: D .【点拨】本题考查了三角函数的概念,掌握直角三角形中锐角的正弦为对边比斜边是解题关键.3.D【分析】首先构造以△A 为锐角的直角三角形,然后利用正切的定义即可求解. 解:连接BD ,如图所示:根据网格特点可知,BD AC ⊥, △90ADB ∠=︒,△BD AD =△在Rt△ABD 中,tan A =BD AD 12=,故D 正确. 故选:D .【点拨】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,构造直角三角形是本题的关键.4.C【分析】根据勾股定理,可得AB 与BC 的关系,根据正弦函数的定义,可得答案. 解:△△C =90°,2BC AC =,△AB ,sinAC B AB ==C 正确. 故选:C .【点拨】本题考查了锐角三角函数的定义,先利用勾股定理得出AB 与AC 的关系,再利用正弦函数的定义.5.C【分析】利用正弦的定义得出AB 的长,再用勾股定理求出BC. 解:△sinB=ACAB=0.5, △AB=2AC , △AC=6, △AB=12,故选C.【点拨】本题考查了正弦的定义,以及勾股定理,解题的关键是先求出AB 的长. 6.C【分析】在直角三角形APC 中根据△PCA 的正切函数可求小河宽P A 的长度. 解:△P A △PB , △△APC =90°,△PC =50米,△PCA =44°,△tan44°=PA PC,△小河宽P A=PCtan△PCA=50•tan44°米.故选:C.【点拨】本题考查了解直角三角形的应用,解直角三角形的一般过程是:△将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).△根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.7.A【分析】根据特殊角的三角函数值求解即可.解:sin30°=12故答案为:A.【点拨】本题考查了锐角三角函数的问题,掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.8.C【分析】直接利用特殊角的三角函数值、绝对值的性质分别化简得出答案.解:|1tan60||11-︒==故选C.【点拨】此题主要考查了特殊角的三角函数值,绝对值的性质等知识,正确化简各数是解题关键.9.C【分析】根据特殊角的三角函数值求解即可.解:(α+10°)=1,△tan(α+10°)△α为锐角,△α+10°=30°,α=20°.故选C.【点拨】熟记特殊角的三角函数值是解答此题的关键.10.A【分析】根据特殊角的三角函数值以及三角函数的定义,即可得到答案.解:△cos A A =∠是锐角, △A ∠=30°, 故选A .【点拨】本题主要考查锐角三角函数,掌握特殊角三角函数值是解题的关键. 11.A【分析】原式利用特殊角的三角函数值,绝对值的代数意义,乘方的意义,以及负整数指数幂法则计算即可得到结果.解:原式121)(1)4=--- 1114=+-74=. 故选:A .【点拨】本题考查实数的运算,掌握运算顺序是解决为题的关键,先乘方、再乘除、最后加减,注意牢记特殊角的三角函数值.12.D【分析】原式利用特殊角的三角函数值,零指数幂、负整数指数幂法则,绝对值的代数意义,以及立方根定义计算即可求出值.解:原式=1-⎝⎭﹣(2+3+1=. 故选:D .【点拨】本题考查实数的运算,掌握正确的运算顺序是解决问题的关键. 13.D【分析】根据特殊角的三角函数值可判断30A ∠=︒,=60B ∠︒,从而可求出90C ∠=︒,即证明ABC 的形状是直角三角形.解:△A ∠,B ∠都是锐角,且1sin 2A =,1cos 2B =, △30A ∠=︒,=60B ∠︒,△180180306090C A B ∠=︒-∠-∠=︒-︒-︒=︒,△ABC 的形状是直角三角形. 故选D .【点拨】本题考查由特殊角的三角函数值判断三角形形状,三角形内角和定理.熟记特殊角的三角函数值是解题关键.14.C解:△sin A =cos B , △△A =△B =45°,△△ABC 是等腰直角三角形. 故选:C . 15.D【分析】先解直角ABC 求出AD ,再在直角ABD △中应用勾股定理即可求出AB . 解:△26BD CD ==, △3CD =,△直角ADC 中,tan 2C ∠=, △tan 326AD CD C =⋅∠=⨯=,△直角ABD △中,由勾股定理可得,AB = 故选D .【点拨】本题考查利用锐角函数解直角三角形和勾股定理,难度较小,熟练掌握三角函数的意义是解题的关键.16.A【分析】由题意易得MN 垂直平分AD ,AB =10,则有AD =4,AF =2,然后可得4cos 5AC A AB ∠==, 进而问题可求解.解:由题意得:MN 垂直平分AD ,6BD BC ==, △1,902AF AD AFE =∠=︒, △BC =6,AC =8,△C =90°,△10AB =,△AD =4,AF =2,4cos 5AC AF A AB AE ∠===, △5cos 2AF AE A ==∠; 故选A .【点拨】本题主要考查勾股定理、垂直平分线的性质及三角函数,熟练掌握勾股定理、垂直平分线的性质及三角函数是解题的关键.17.B【分析】先作PC AB ⊥于点C ,根据甲货船从A 港沿东北的方向以5海里/小时的速度出发,求出PAC ∠和AP ,从而得出PC 的值,得出BC 的值,即可求出答案.解:作PC AB ⊥于点C ,甲货船从A 港沿东北的方向以5海里/小时的速度出发,45PAC ∴∠=︒,5210AP =⨯=,PC AC ∴==乙货船从B 港沿西北方向出发,60PBC ∴∠=︒,BC ∴=AB AC BC ∴=+=,答:A 港与B 港相距海里,故选:B .【点拨】本题考查了解直角三角形的应用-方向角问题,解题的关键是从实际问题中整理出直角三角形并利用解直角三角形的知识求解.本题要注意关键词:在东西方向的海岸线上有A ,B 两个港口.18.A【分析】作BN DA ⊥交DA 的延长线于N ,延长CB 交DE 于M ,则四边形DMBN 是矩形,根据AB 的坡度,设3,4,BN k AN k ==表示出144,3,MB DN k DM BN k ==+==414,CM k =+在Rt EBM 中,144,EM BM k ==+ 在Rt ECM 中, 根据tan 0.4,EM C CM == 列出式子,求出k 的值,即可求解.解:如图,作BN DA ⊥交DA 的延长线于N ,延长CB 交DE 于M ,则四边形DMBN 是矩形,:3:4,BN AN =可以假设3,4,BN k AN k ==则,144,3,MB DN k DM BN k ==+== 414,CM k =+在Rt EBM 中, 90,45,EMB EBM ∠=∠=144,EM BM k ∴==+在Rt ECM 中, tan 0.4,EM C CM== 1440.4,414k k +∴=+ 解得:1,k =3,18,DM EM ∴==21.DE DM EM =+=答:观景塔的高度DE 为21米.故选A.【点拨】考查解直角三角形,坡度问题,熟练掌握锐角三角函数是解题的关键.19.B【分析】首先构建直角三角形,然后利用三角函数值得出DG ,即可得解.解:作AH△EB 于H ,延长DC 交AH 于N ,作DG△EB 于G ,如图所示:△△ACD=135°△△ACN=45°在Rt△ACN 中,AC=△ACN=45°△AN=CN=18在Rt△ABH 中,AB=AH :BH=3:2,设3,2AH k BH k ==△()()(22232k k +=解得15k =或15k =-(不符合题意,舍去)△AH=45△HN=AH -AN=45-18=27△四边形DGHN 是矩形△DG=HN=27在Rt△DEG 中,sin sin 36.5DG DEB DE ︒==∠ △274535DE ≈≈故选:B.【点拨】此题主要考查锐角三角函数的实际应用,熟练掌握,即可解题.20.D【分析】过点E 作EF△AB 于点F ,设AE=x cm ,则AD=3x ,则=AB ,然后利用AB•AD=x 的值,即可得到AD,AB 的长度,则周长可求.解:如图,过点E 作EF△AB 于点F ,△六个锐角都为60°,六个钝角都为120°,△设AE=x cm ,则AD=3x ,△△AEB=120°,△△EAB=30°,△AB=2AF=2cos30x︒,△六角星纸板的面积为2,△AB•AD=3393x x=解得x△AD=AB=3,△矩形ABCD的周长=3)26)⨯=cm.故选:D.【点拨】本题主要考查解直角三角形和一元二次方程的应用,掌握特殊角的三角函数值,利用方程的思想是解题的关键.21.A【分析】设CD=x,在Rt△ADC中,△A=45°,可得CD=AD=x,BD=16-x,在Rt△BCD 中,用△B的正切函数值即可求解.解:设CD=x,在Rt△ADC中,△A=45°,△CD=AD=x,△BD=16-x,在Rt△BCD中,△B=60°,△tanCDBBD =,即:16xx= -解得8(3x=,故选A.【点拨】本题考查三角函数,根据直角三角形的边的关系,建立三角函数模型是解题的关键.22.C【分析】根据题意易得OA△MN,△N=43°,△M=35°,OA=135m,AB=40m,然后根据三角函数可进行求解.解:由题意得:OA△MN,△N=43°,△M=35°,OA=135m,AB=40m,△95mOB OA AB=-=,△135==150mtan0.9OAONN=∠,95=136mtan0.7OBOMM=≈∠,△286mMN OM ON=+=;故选C.【点拨】本题主要考查解直角三角形的应用,熟练掌握三角函数是解题的关键.23.D【分析】利用平行线性质得出:△ABD=△EAB=60°,进而得出△ABC=△BAC=20°,得出BC=AC,进而得出答案.解:由题意可得出:△EAC=80°,△EAB=60°,△DBC=40°,BC=40×2=80(海里),△△BAC=80°-60°=20°,△BCA=60°,△AE△BD,△△ABD=△EAB=60°,△△DBC=40°,△△ABC=60°-40°=20°,△△ABC=△BAC=20°,△BC=AC=80(海里).△C海岛到观测点A的距离是80海里.故选D.【点拨】本题主要考查了解直角三角形的应用,利用方向角得出BC=AC是解题的关键.24.B【分析】题中利用特殊角度,做辅助线过S作SC△AB于C,在AB上截取CD=AC,设CS=x+2x=AB,可得:x,可知AS=(15)海里.解:过S作SC△AB于C,在AB上截取CD=AC,△AS =DS ,△△CDS =△CAS =30°,△△ABS =15°,△△DSB =15°,△SD =BD ,设CS =x 海里,在Rt △ASC 中,△CAS =30°,△AC(海里),AS =DS =BD =2x (海里),△AB =30海里,+2x =30,解得:x △AS =(15)海里.故选:B .【点拨】本题主要考查方位角问题,熟练运用特殊角三角函数是解题的关键.25.A【分析】直接利用坡度的定义得出AC 的长,再利用勾股定理得出AB 的长.解:△i =5BC m =, △5BC AC AC ==解得:AC =,则10AB m =.故选:A .【点拨】本题考查解直角三角形和勾股定理的实际应用.由坡度的定义得出AC 的长是解答本题的关键. 26.D【分析】结合题意,根据三角函数的性质计算,即可得到答案.解:根据题意,得:sin 370.6BC AB ︒=≈ △6BC =米 △6100.60.6BC AB ===米 故选:D .【点拨】本题考查了三角函数的知识;解题的关键是熟练掌握三角函数的性质,从而完成求解.27.A【分析】在Rt △ACB 中,利用正弦定义,sin α=BC AB ,代入AB 值即可求解. 解:在Rt △ACB 中,△ACB =90°,△sin α=BC AB, △BC = sin α⋅AB =12 sin α(米),故选:A .【点拨】本题考查解直角三角形的应用,熟练掌握直角三角形边角关系是解题的关键.28.A【分析】应充分利用所给的α和45°在树的位置构造直角三角形,进而利用三角函数求解.解:如图,过点C 作水平线与AB 的延长线交于点D ,则AD △CD ,△△BCD =α,△ACD =45°.在Rt △CDB 中,CD =m cos α,BD =m sin α,在Rt △CDA 中,AD =CD ×tan45°=m ×cos α×tan45°=m cos α,△AB =AD -BD=(m cos α-m sin α)=m (cosα-sin α).故选:A .【点拨】本题考查锐角三角函数的应用.需注意构造直角三角形是常用的辅助线方法,另外,利用三角函数时要注意各边相对.29.100tan tan tan tan αββα- 【分析】由正切的定义分别确定tan ,tan αβ的表达式,进而联立成方程组,求解方程组即可得到答案.解:如图,CD 为树高,点C 为树顶,则,CAD CBD αβ∠=∠=,BD =AD -100△依题意,有tan tan 100CD AD CD AD αβ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪-⎩①② 由△得tan CDAD α=③将△代入△,解得100tan tan =tan tan CD αββα- 故答案为:100tan tan tan tan αββα-. 【点拨】本题考查正切的定义,二元一次方程组得应用,能依题意根据正切的定义列出方程组是解题的关键.30.60°【分析】利用正弦定义计算即可.解:如图,△sinB =AC AB == △△B =60°,故答案为:60°.【点拨】此题主要考查了解直角三角形,关键是掌握正弦定义.31.23【分析】利用CD ∥AB ,得到△BAC =△DCA ,根据同圆的半径相等,AC =AB =3,可得sin△ACD =AD AC =23,从而可得答案. 解:如图:△CD ∥AB ,△△BAC =△DCA .△同圆的半径相等,△AC =AB =3.在Rt ACD △中,sin△ACD =23AD AC . △sin△BAC =sin△ACD =23.故答案为:23.【点拨】此题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是利用图形的性质进行角的等量代换.32.45【分析】根据三角函数的定义即可得到cos B =sin A =45. 解:在Rt△ABC 中,△C =90°,△sin A =BC AB =45, △cos B =BC AB =45. 故答案为:45. 【点拨】本题考查了三角函数的定义,由定义可推出互余两角的三角函数的关系:若△A +△B =90°,则sin A =cos B ,cos A =sin B .熟知相关定义是解题关键.33.158【分析】先解直角三角形ABC 求出BC 的长,从而求出AB 的长,再由作图方法可知DE 是线段AB 的垂直平分线,即可得到BE 的长,再解直角△BED 即可得到答案.解:△△C =90°,AC =3cm ,3tan =4B , △3tan ==4AC B BC , △BC =4cm ,△AB ,由作图方法可知DE 是线段AB 的垂直平分线,△DE △AB ,522AB AE BE cm ===, △3tan =4DE B BE =, △31548DE BE cm ==, 故答案为:158. 【点拨】本题主要考查了锐角三角函数,勾股定理,线段垂直平分线的性质,线段垂直平分线的尺规作图,正确理解DE 是线段AB 的垂直平分线是解题的关键.34.3【分析】在Rt ADE △中,由正弦定义解得165AE =,再由勾股定理解得DE 的长,根据同角的余角相等,得到sin sin ADE ECD ∠=∠,最后根据正弦定义解得CD 的长即可解题.解:在Rt ADE △中,4sin 5AE ADE AD ∠==165AE ∴=125DE ∴=== DE AC ⊥90ADE EDC EDC ECD ∴∠+∠=∠+∠=︒ADE ECD ∴∠=∠4sin sin 5DE ADE ECD CD ∴∠=∠== 534CD DE ∴=⋅= 在矩形ABCD 中,3AB CD ==故答案为:3.【点拨】本题考查矩形的性质、正弦、勾股定理等知识,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.35.3【分析】直接利用零指数幂的性质以及负整数指数幂的性质、特殊角的三角函数值分别化简得出答案.解:原式=1+4﹣4×12=1+4﹣2=3.故答案为:3.【点拨】此题主要考查了负整数指数幂的性质、特殊角的三角函数值、零指数幂的性质,正确化简各数是解题关键.36【分析】根据特殊角的三角函数值直接书写即可.解:sin 45︒=. 【点拨】本题考查了特殊角的三角函数值,牢固记忆是解题的关键.【分析】直接利用特殊角的三角函数值即可求解.解:△sin (α+15°)=1,△α+15°=90°,△α=75°,故答案为:75.【点拨】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.38 【分析】先根据特殊角的三角函数值求出△A 的度数,然后求出tanA 的值.解:△sinA =12,△△A =30°,则tanA【点拨】本题考查了对特殊角的三角函数值的应用,解题的关键是检查学生能否熟练地运用进行计算.394##42+ 【分析】根据特殊角的三角函数值和负整数指数幂的运算法则进行计算即可.解:sin45°+2142-⎛⎫-= ⎪⎝⎭,+4.【点拨】本题考查了特殊角的三角函数值和负整数指数幂,相关公式有:sin 452=°,()10p pa a a -=≠. 403【分析】根据绝对值的性质、零指数幂的性质、特殊角的三角函数值、负指数幂的性质即可求解.解:原式124=-14=3=.3.【点拨】本题主要考查了绝对值的性质、零指数幂的性质、特殊角的三角函数值、负指数幂的性质.41.等腰【分析】根据绝对值和平方的非负性求出sinA和tanB的值,再根据锐角三角函数的特殊值求出△A和△B的角度,即可得出答案.解:△210 2sinA tanB-+⎛⎝⎭=△12sinA=,tanB=△△A=30°,△B=30°△△ABC是等腰三角形故答案为等腰.【点拨】本题考查的是特殊三角函数值,比较简单,需要牢记特殊三角函数值. 42.75°.【分析】先根据非负数的性质确定cosA=12,tanB=1,再根据特殊角的三角函数解答.解:△(cos A﹣12)2+|tan B﹣1|=0,△cos A﹣12=0,tan B﹣1=0,则cos A=12,tan B=1,△△A=60°,△B=45°,△△C=180°﹣60°﹣45°=75°.故答案为75°.【点拨】熟记特殊角的三角函数值是解题的关键,同时还考查了三角形内角和定理43.【分析】AB=AC=BC=CD,即可求出△BAD=90°,△D=30°,解直角三角形即可求得.解:△ABC∆是等边三角形,△60B BAC ACB︒∠=∠=∠=,△CD AC=,。
专题28 锐角三角函数知识点一:锐角三角函数 1.三角函数定义在Rt △ABC 中,若∠C=90°A sin A ac ∠==的对边斜边A cos A bc ∠==的邻边斜边A tan A A ab∠==∠的对边的邻边A cot A A ba ∠==∠的邻边的对边2.同角三角函数的关系(1)平方关系:22sin cos 1A A += (2)商数关系:sin tan cos A A A =cos cot sin A A A = (3)倒数关系:tan cot 1A A ⋅=3.互为余角的三角函数关系sin(90)cos A A ︒-=,cos(90)sin A A ︒-=tan(90)cot A A ︒-=,cot(90)tan A A ︒-=或者:若∠A+∠B=90°,则sinA=cosB ,cosA=sinB ,tanA=cotB ,cotA=tanB 4. 特殊角的三角函数值5.锐角三角函数的增减性(0°--90°)(1)锐角的正弦值(或正切值)随着角度的增大而增大,随着角度的减小而减小。
(2)锐角的余弦值(或余切值)随着角度的增大而减小,随着角度的减小而增大。
6.锐角三角函数的取值范围0≤sin α≤1,0≤cos α≤1,tan α≥0,cot α≥0. 知识点二:解直角三角形 1.直角三角形中边角关系在直角三角形ABC 中,如果∠C=90°,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别为a ,b ,c ,那么(1)三边之间的关系为222a b c +=(勾股定理) (2)锐角之间的关系为∠A+∠B=90° (3)30°角所对直角边等于斜边的一半。
(4)直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半。
(5)边角之间的关系为:(三角函数定义) 2.其他有关公式 (1)1sin 2S ab C ∆==1sin 2bc A =1sin 2ac B (2)Rt △面积公式:1122S ab ch == (3)直角三角形外接圆的半径2cR =,内切圆半径2a b c r +-=结论:直角三角形斜边上的高ab h c= 3.实际问题中术语的含义 (1)仰角与俯角在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做仰角,在水平线下方的角叫做俯角。
2025年中考数学二轮复习专题圆与锐角三角函数综合题(第二课时)练习例1.已知,如图,AB是⊙O的直径,点C为⊙O上一点,OF⊙BC于点F,交⊙O于点E,AE与BC交于点H,点D为OE的延长线上一点,且⊙ODB=⊙AEC.(1)求证:BD是⊙O的切线;(2)求证:CE2=EH•EA;(3)若⊙O的半径为5,sin A=,求BH的长.练习1.如图,AB为⊙O的直径,直线CD切⊙O于点M,BE⊙CD于点E.(1)求证:⊙BME=⊙MAB;(2)求证:BM2=BE•AB;(3)若BE=,sin⊙BAM=,求线段AM的长.例2.如图,AB是⊙O的直径,点P是BA延长线上一点,过点P作⊙O的切线PC,切点是C,过点C作弦CD⊙AB于E,连接CO,CB.(1)求证:PD是⊙O的切线;(2)若AB=10,tan B=,求P A的长;(3)试探究线段AB,OE,OP之间的数量关系,并说明理由.练习2.如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊙AB,垂足为H,连结AC,过上一点E作EG⊙AC交CD的延长线于点G,连结AE交CD于点F,且EG=FG,连结CE.(1)求证:⊙ECF⊙⊙GCE;(2)求证:EG是⊙O的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点M,若tan G=,AH=3,求EM的值.例3.如图,BM是以AB为直径的⊙O的切线,B为切点,BC平分⊙ABM,弦CD交AB于点E,DE=OE.(1)求证:⊙ACB是等腰直角三角形;(2)求证:OA2=OE•DC:(3)求tan⊙ACD的值.练习3如图,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,D是弧BC的中点,BC与AD、OD分别交于点E、F.(1)求证:DO⊙AC;(2)求证:DE•DA=DC2;(3)若tan⊙CAD=,求sin⊙CDA的值.例4.如图,已知在⊙ABP中,C是BP边上一点,⊙P AC=⊙PBA,⊙O是⊙ABC的外接圆,AD是⊙O的直径,且交BP于点E.(1)求证:P A是⊙O的切线;(2)过点C作CF⊙AD,垂足为点F,延长CF交AB于点G,若AG•AB=12,求AC的长;(3)在满足(2)的条件下,若AF:FD=1:2,GF=1,求⊙O的半径及sin⊙ACE的值.练习4.如图1所示,已知AB,CD是⊙O的直径,T是CD延长线的一点,⊙O的弦AF交CD于点E,且AE=EF,OA2=OE•OT.(1)如图1,求证:BT是⊙O的切线;(2)在图1中连接CB,DB,若=,求tan T的值;(3)如图2,连接DF交AB于点G,过G作GP⊙CD于点P,若BT=6,DT=6.求:DG的长.例5.如图,已知AO为Rt⊙ABC的角平分线,⊙ACB=90°,,以O为圆心,OC为半径的圆分别交AO,BC于点D,E,连接ED并延长交AC于点F.(1)求证:AB是⊙O的切线;(2)求tan⊙CAO的值;(3)求的值.课后练习1.如图1,以AB为直径作⊙O,点C是直径AB上方半圆上的一点,连结AC,BC,过点C作∠ACB的平分线交⊙O于点D,连结AD,过点D作⊙O的切线交CB的延长线于点E.(1)求证:DE∥AB.(2)若⊙O的半径为1,求CA•CE的最大值.(3)如图2,连结AE,若,求tan∠AEC的值.2.如图,点A,B,C在⊙O上运动,满足AB2=BC2+AC2,延长AC至点D,使得∠DBC=∠CAB,点E是弦AC上一动点(不与点A,C重合),过点E作弦AB的垂线,交AB于点F,交BC的延长线于点N,交⊙O于点M(点M在劣弧上).(1)BD是⊙O的切线吗?请作出你的判断并给出证明;(2)记△BDC,△ABC,△ADB的面积分别为S1,S2,S,若S1•S=(S2)2,求(tan D)2的值;(3)若⊙O的半径为1,设FM=x,FE•FN•=y,试求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.3.如图,点O为以AB为直径的半圆的圆心,点M,N在直径AB上,点P,Q在上,四边形MNPQ为正方形,点C在上运动(点C与点P,Q不重合),连接BC并延长交MQ的延长线于点D,连接AC交MQ于点E,连接OQ.(1)求sin∠AOQ的值;(2)求的值;(3)令ME=x,QD=y,直径AB=2R(R>0,R是常数),求y关于x的函数解析式,并指明自变量x的取值范围.4.如图,已知等腰三角形ABC内接于⊙O,AB=AC,点D为上一点(不与点A,C重合),连接AD,BD,CD,且BC=3CD=18.(1)如图1,若BD为⊙O直径.①求tan∠BAC的值;②求四边形ABCD的面积.(2)如图2,在上取一点E,使,连接CE,交AB于点F,若∠BDC=∠AFC,求AD的长度.5.如图1,AB是⊙O的直径,点P是直径AB上一动点,过点P作直径AB的垂线交⊙O于C,D两点.(1)若⊙O的半径为2,,连接CO,DO,求劣弧的长度;(2)如图2,点K是劣弧上一点,连接AK,BK,AK交CD于点Q,连接BQ,记∠BAK=α,∠ABQ=β,若BQ恰好平分∠ABK,且,求β的正切值;(3)如图3,当动点P移动到点O时,点K是劣弧上一点,连接AK,DK,AK交CD于点Q,DK交AB于点N,连接AD,QN.①求证:△DAQ∽△AND;②记∠OND=θ,△ANQ的面积为S1,△DON的面积为S2,求的值(结果用含有θ的三角函数值的式子进行表示).。
知识必备09锐角三角函数(公式、定理、结论图表)考点一、锐角三角函数的概念如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A所对的边BC记为a,叫做∠A的对边,也叫做∠B的邻边,∠B所对的边AC记为b,叫做∠B的对边,也是∠A的邻边,直角C所对的边AB记为c,叫做斜边. 锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即;锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即;锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作tanA,即.同理;;.要点诠释: (1)正弦、余弦、正切函数是在直角三角形中定义的,反映了直角三角形边与角的关系,是两条线段的比值.角的度数确定时,其比值不变,角的度数变化时,比值也随之变化. (2)sinA,cosA,tanA分别是一个完整的数学符号,是一个整体,不能写成,,,不能理解成sin与∠A,cos与∠A,tan与∠A的乘积.书写时习惯上省略∠A的角的记号“∠”,但对三个大写字母表示成的角(如∠AEF),其正切应写成“tan∠AEF”,不能写成“tanAEF”;另外,、、常写成、、. (3)任何一个锐角都有相应的锐角三角函数值,不因这个角不在某个三角形中而不存在. (4)由锐角三角函数的定义知:当角度在0°<∠A<90°之间变化时,,,tanA>0.典例1:(2022•扬州)在△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边,若b2=ac,则sin A的值为 . .【分析】根据勾股定理和锐角三角函数的定义解答即可.【解答】解:在△ABC中,∠C=90°,∴c2=a2+b2,∵b2=ac,∴c2=a2+ac,等式两边同时除以ac得:=+1,令=x,则有=x+1,∴x2+x﹣1=0,解得:x1=,x2=(舍去),当x=时,x≠0,∴x=是原分式方程的解,∴sin A==.故答案为:.【点评】本题主要考查了锐角三角函数,熟练掌握勾股定理和锐角三角函数的定义是解答本题的关键.考点二、特殊角的三角函数值 利用三角函数的定义,可求出0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,归纳如下:要点诠释: (1)通过该表可以方便地知道0°、30°、45°、60°、90°角的各三角函数值,它的另一个应用就是:如果知道了一个锐角的三角函数值,就可以求出这个锐角的度数,例如:若,则锐角. (2)仔细研究表中数值的规律会发现: 、、、、的值依次为0、、、、1,而、、、、的值的顺序正好相反,、、的值依次增大,其变化规律可以总结为:当角度在0°<∠A<90°之间变化时, ①正弦、正切值随锐角度数的增大(或减小)而增大(或减小) ②余弦值随锐角度数的增大(或减小)而减小(或增大).典例2:(2022•天津)tan45°的值等于( )A.2B.1C.D.【分析】根据特殊角的三角函数值,进行计算即可解答.【解答】解:tan45°的值等于1,故选:B.【点评】本题考查了特殊角的三角函数值,熟练掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.考点三、锐角三角函数之间的关系如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°.(1)互余关系:,; (2)平方关系:; (3)倒数关系:或; (4)商数关系:. 要点诠释: 锐角三角函数之间的关系式可由锐角三角函数的意义推导得出,常应用在三角函数的计算中,计算时巧用这些关系式可使运算简便.考点四、解直角三角形 在直角三角形中,由已知元素(直角除外)求未知元素的过程,叫做解直角三角形. 在直角三角形中,除直角外,一共有5个元素,即三条边和两个锐角. 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.要点诠释: (1)直角三角形中有一个元素为定值(直角为90°),是已知的值. (2)这里讲的直角三角形的边角关系指的是等式,没有包括其他关系(如不等关系). (3)对这些式子的理解和记忆要结合图形,可以更加清楚、直观地理解.考点五、解直角三角形的常见类型及解法已知条件解法步骤两直角边(a ,b)由求∠A ,∠B=90°-∠A ,两边斜边,一直角边(如c,a)由求∠A ,∠B=90°-∠A ,锐角、邻边(如∠A ,b)∠B=90°-∠A ,,一直角边和一锐角锐角、对边(如∠A ,a)∠B=90°-∠A ,,Rt △ABC一边一角斜边、锐角(如c ,∠A)∠B=90°-∠A ,,要点诠释: 1.在遇到解直角三角形的实际问题时,最好是先画出一个直角三角形的草图,按题意标明哪些元素是已知的,哪些元素是未知的,然后按先确定锐角、再确定它的对边和邻边的顺序进行计算. 2.若题中无特殊说明,“解直角三角形”即要求出所有的未知元素,已知条件中至少有一个条件为边.典例3:(2022•丹东)如图,AB是⊙O的直径,点E在⊙O上,连接AE和BE,BC平分∠ABE交⊙O于点C,过点C作CD⊥BE,交BE的延长线于点D,连接CE.(1)请判断直线CD与⊙O的位置关系,并说明理由;(2)若sin∠ECD=,CE=5,求⊙O的半径.【分析】(1)结论:CD是⊙O的切线,证明OC⊥CD即可;(2)设OA=OC=r,设AE交OC于点J.证明四边形CDEJ是矩形,推出CD=EJ=4,CJ=DE=3,再利用勾股定理构建方程求解.【解答】解:(1)结论:CD是⊙O的切线.理由:连接OC.∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC,∵BC平分∠ABD,∴∠OBC=∠CBE,∴∠OCB=∠CBE,∴OC∥BD,∵CD⊥BD,∴CD⊥OC,∵OC是半径,∴CD是⊙O的切线;(2)设OA=OC=r,设AE交OC于点J.∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∵OC⊥DC,CD⊥DB,∴∠D=∠DCJ=∠DEJ=90°,∴四边形CDEJ是矩形,∴∠CJE=90°,CD=EJ,CJ=DE,∴OC⊥AE,∴AJ=EJ,∵sin∠ECD==,CE=5,∴DE=3,CD=4,∴AJ=EJ=CD=4,CJ=DE=3,在Rt△AJO中,r2=(r﹣3)2+42,∴r=,∴⊙O的半径为.【点评】本题考查解直角三角形,切线的判定,垂径定理,矩形的判定和性质,勾股定理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型考点六、解直角三角形的应用解直角三角形的知识应用很广泛,关键是把实际问题转化为数学模型,善于将某些实际问题中的数量关系化归为直角三角形中的边角关系是解决实际应用问题的关键. 解这类问题的一般过程是: (1)弄清题中名词、术语的意义,如仰角、俯角、坡度、坡角、方向角等概念,然后根据题意画出几何图形,建立数学模型. (2)将已知条件转化为几何图形中的边、角或它们之间的关系,把实际问题转化为解直角三角形的问题. (3)根据直角三角形(或通过作垂线构造直角三角形)元素(边、角)之间的关系解有关的直角三角形. (4)得出数学问题的答案并检验答案是否符合实际意义,得出实际问题的解. 拓展: 在用直角三角形知识解决实际问题时,经常会用到以下概念: (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°.要点诠释: 1.解直角三角形实际是用三角知识,通过数值计算,去求出图形中的某些边的长或角的大小,最好画出它的示意图. 2.非直接解直角三角形的问题,要观察图形特点,恰当引辅助线,使其转化为直角三角形或矩形来解.例如: 3.解直角三角形的应用题时,首先弄清题意(关键弄清其中名词术语的意义),然后正确画出示意图,进而根据条件选择合适的方法求解. 典例4:(2022•黑龙江)小明去爬山,在山脚看山顶角度为30°,小明在坡比为5:12的山坡上走1300米,此时小明看山顶的角度为60°,山高为( )米A.600﹣250B.600﹣250C.350+350D.500【分析】设EF=5x米,根据坡度的概念用x表示出BF,根据勾股定理求出x,根据正切的定义列出方程,解方程得到答案.【解答】解:设EF=5x米,∵斜坡BE的坡度为5:12,∴BF=12x米,由勾股定理得:(5x)2+(12x)2=(1300)2,解得:x=100,则EF=500米,BF=1200米,由题意可知,四边形DCFE为矩形,∴DC=EF=500米,DE=CF,在Rt△ADE中,tan∠AED=,则DE==AD,在Rt△ACB中,tan∠ABC=,∴=,解得:AD=600﹣750,∴山高AC=AD+DC=600﹣750+500=(600﹣250)米,故选:B.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高典例5:(2022•湖北)如图,有甲乙两座建筑物,从甲建筑物A点处测得乙建筑物D点的俯角α为45°,C 点的俯角β为58°,BC为两座建筑物的水平距离.已知乙建筑物的高度CD为6m,则甲建筑物的高度AB为 16 m.(sin58°≈0.85,cos58°≈0.53,tan58°≈1.60,结果保留整数).【分析】过点D作DE⊥AB于点E,则BE=CD=6m,∠ADE=45°,∠ACB=58°,在Rt△ADE中,∠ADE=45°,设AE=xm,则DE=xm,BC=xm,AB=AE+BE=(6+x)m,在Rt△ABC中,tan∠ACB=tan58°=≈1.60,解得x=10,进而可得出答案.【解答】解:过点D作DE⊥AB于点E,如图.则BE=CD=6m,∠ADE=45°,∠ACB=58°,在Rt△ADE中,∠ADE=45°,设AE=xm,则DE=xm,∴BC=xm,AB=AE+BE=(6+x)m,在Rt△ABC中,tan∠ACB=tan58°=≈1.60,解得x=10,∴AB=16m.故答案为:16.【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解答本题的关键典例6:(2022•资阳)小明学了《解直角三角形》内容后,对一条东西走向的隧道AB进行实地测量.如图所示,他在地面上点C处测得隧道一端点A在他的北偏东15°方向上,他沿西北方向前进100米后到达点D,此时测得点A在他的东北方向上,端点B在他的北偏西60°方向上,(点A、B、C、D在同一平面内)(1)求点D与点A的距离;(2)求隧道AB的长度.(结果保留根号)【分析】(1)根据方位角图,易知∠ACD=60°,∠ADC=90°,解Rt△ADC即可求解;(2)过点D作DE⊥AB于点E.分别解Rt△ADE,Rt△BDE求出AE和BE,即可求出隧道AB的长.【解答】解;(1)由题意可知:∠ACD=15°+45°=60°,∠ADC=180°﹣45°﹣45°=90°,在Rt△ADC中,∴(米),答:点D与点A的距离为300米.(2)过点D作DE⊥AB于点E,∵AB是东西走向,∴∠ADE=45°,∠BDE=60°,在Rt△ADE中,∴(米),在Rt△BDE中,∴(米),∴(米),答:隧道AB的长为米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,掌握方向角的概念,掌握特殊角的三角函数值是解题的关键.考点七、解直角三角形相关的知识如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,(1)三边之间的关系:;(2)两锐角之间的关系:∠A+∠B=90°;(3)边与角之间的关系:,,,.(4)如图,若直角三角形ABC中,CD⊥AB于点D,设CD=h,AD=q,DB=p,则由△CBD∽△ABC,得a2=pc;由△CAD∽△BAC,得b2=qc;由△ACD∽△CBD,得h2=pq;由△ACD∽△ABC或由△ABC面积,得ab=ch.(5)如图所示,若CD是直角三角形ABC中斜边上的中线,则①CD=AD=BD=AB;②点D是Rt△ABC的外心,外接圆半径R=AB.(6)如图所示,若r是直角三角形ABC的内切圆半径,则.直角三角形的面积:①如图所示,.(h为斜边上的高)②如图所示,.典例7:(2022•黄石)我国魏晋时期的数学家刘徽首创“割圆术”:“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体,而无所失矣”,即通过圆内接正多边形割圆,从正六边形开始,每次边数成倍增加,依次可得圆内接正十二边形,内接正二十四边形,….边数越多割得越细,正多边形的周长就越接近圆的周长.再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”来计算圆周率.设圆的半径为R,图1中圆内接正六边形的周长l6=6R,则π≈=3.再利用圆的内接正十二边形来计算圆周率,则圆周率π约为( )A.12sin15°B.12cos15°C.12sin30°D.12cos30°【分析】利用圆内接正十二边形的性质求出A6A7=2A6M=2R×sin15°,再根据“圆周率等于圆周长与该圆直径的比”,即可解决问题.【解答】解:在正十二边形中,∠A6OM=360°÷24=15°,∴A6M=sin15°×OA6=R×sin15°,∵OA6=OA7,OM⊥A6A7,∴A6A7=2A6M=2R×sin15°,∴π≈=12sin15°,故选:A.【点评】本题主要考查了圆内接多边形的性质,解直角三角形等知识,读懂题意,计算出正十二边形的周长是解题的关键.。
圆切线、相似和锐角三角函数综合题专题复习复习目标:巩固圆的切线和相似三角形的性质和判定、锐角三角函数求法和特殊锐角三角函数值,熟练应用它们解决相应的问题。
复习过程一、热身练习二、实战演练三、巩固提高2.如图,A是以BC为直径的⊙O上一点,AD⊥BC于点D,过点B作⊙O的切线,与CA的延长线相交于点E,G是AD的中点,连接CG并延长与BE相交于点F,延长AF与CB的延长线相交于点P.(1)求证:BF=EF;(2)求证:PA是⊙O的切线;3,求BD和FG的长度.(3)若FG=BF,且⊙O的半径长为23.如图,△ABC中,AD平分∠BAC交△ABC的外接圆⊙O于点H,过点H作EF∥BC交AC、AB的延长线于点E、F.(1)求证:EF是⊙O的切线;(2)若AH=8,DH=2,求CH的长;(3)若∠CAB=60°,在(2)的条件下,求弧BHC的长.4.如图,AB 是⊙O 的直径,点P 在BA 的延长线上,弦CD ⊥AB 于点E ,∠POC=∠PCE .(1)求证:PC 是⊙O 的切线;(2)若OE :EA=1:2,PA=6,求⊙O 的半径;(3)求sin ∠PCA 的值.5.如图,在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=6,BC=8.以AB 为直径的⊙O 交AC 于D ,E 是 BC 的中点,连接ED 并延长交BA 的延长线于点F .(1)求证:DE 是⊙O 的切线;(2)求DB 的长;(3)求S △FAD :S △FDB 的值.6.如图i ,半圆O 为△ABC 的外接半圆,AC 为直径,D 为劣弧BC 上的一动点,P 在CB 的延长线上,且有∠BAP=∠BDA .(1)求证:AP 是半圆O 的切线;(2)当其它条件不变时,问添加一个什么条件后,有BD 2=BE•BC 成立?说明理由;(3)如图ii ,在满足(2)问的前提下,若OD ⊥BC 与H ,BE=2,EC=4,连接PD ,请探究四边形ABDO 是什么特殊的四边形,并求tan ∠DPC 的值.7.如图,AB 为圆O 的直径,C 为圆O 上一点,AD 和过C 点的直线互相垂直,垂足为D ,且AC 平分∠DAB ,延长AB 交DC 于点E .(1)判定直线DE 与圆O 的位置关系,并说明你的理由;(2)求证:AC 2=AD•AB ;(3)以下两个问题任选一题作答.(若两个问题都答,则以第一问的解答评分) ①若CF ⊥AB 于点F ,试讨论线段CF 、CE 和DE 三者的数量关系;②若EC=35,EB=5,求图中阴影部分的面积.8.如图,AB 是⊙O 的直径,BC 是⊙O 的弦,⊙O 的割线PDE 垂直AB 于点F ,交BC 于点G , 连接PC ,∠BAC=∠BCP ,求解下列问题:(1)求证:CP 是⊙O 的切线.(2)当∠ABC=30°,BG=32,CG=34时,求以PD 、PE 的长为两根的一元二次方程. (3)若(1)的条件不变,当点C 在劣弧AD 上运动时,应再具备什么条件可使结论 BG 2=BF•BO 成立?试写出你的猜想,并说明理由.9.如图,AB 是⊙O 的直径,BC ⊥AB 于点B ,连接OC 交⊙O 于点E ,弦AD ∥OC ,弦 DF ⊥AB 于点G .(1)求证:点E 是弧BD 的中点;(2)求证:CD 是⊙O 的切线;(3)若sin ∠BAD=54,,⊙O 的半径为5,求DF 的长.10.如图,Rt △ABC 中,∠ABC=90°,以AB 为直径作⊙O 交AC 边于点D ,E 是边BC 的 中点,连接DE .(1)求证:直线DE 是⊙O 的切线;(2)连接OC 交DE 于点F ,若OF=CF ,求tan ∠ACO 的值.11.已知:如图,AB 是⊙O 的直径,AD 是弦,OC 垂直AD 于F 交⊙O 于E ,连接DE 、BE ,且∠C=∠BED .(1)求证:AC 是⊙O 的切线;(2)若OA=10,AD=16,求AC 的长.12.如图,以线段AB 为直径的⊙O 交线段AC 于点E ,点M 是弧AE 中点,OM 交AC 于 点D ,∠BOE=60°,cosC=21,BC=32。
2020-2021中考数学压轴题专题锐角三角函数的经典综合题含详细答案一、锐角三角函数1.如图,△ABC 内接于⊙O ,2,BC AB AC ==,点D 为»AC 上的动点,且10cos B =. (1)求AB 的长度;(2)在点D 运动的过程中,弦AD 的延长线交BC 的延长线于点E ,问AD•AE 的值是否变化?若不变,请求出AD•AE 的值;若变化,请说明理由.(3)在点D 的运动过程中,过A 点作AH ⊥BD ,求证:BH CD DH =+.【答案】(1) 10AB (2) 10AD AE ⋅=;(3)证明见解析. 【解析】【分析】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,由垂径定理可得BF=1,再根据已知结合RtΔAFB 即可求得AB 长;(2)连接DG ,则可得AG 为⊙O 的直径,继而可证明△DAG ∽△FAE ,根据相似三角形的性质可得AD•AE=AF•AG ,连接BG ,求得AF=3,FG=13,继而即可求得AD•AE 的值; (3)连接CD ,延长BD 至点N ,使DN=CD ,连接AN ,通过证明△ADC ≌△ADN ,可得AC=AN ,继而可得AB=AN ,再根据AH ⊥BN ,即可证得BH=HD+CD. 【详解】(1)过A 作AF ⊥BC ,垂足为F ,交⊙O 于G ,∵AB=AC ,AF ⊥BC ,∴BF=CF=12BC=1, 在RtΔAFB 中,BF=1,∴AB=10cos 10BF B == (2)连接DG ,∵AF ⊥BC ,BF=CF ,∴AG 为⊙O 的直径,∴∠ADG=∠AFE=90°, 又∵∠DAG=∠FAE ,∴△DAG ∽△FAE , ∴AD :AF=AG :AE , ∴AD•AE=AF•AG ,连接BG ,则∠ABG=90°,∵BF ⊥AG ,∴BF 2=AF•FG , ∵22AB BF -=3,∴FG=13,∴AD•AE=AF•AG=AF•(AF+FG)=3×10=10;3(3)连接CD,延长BD至点N,使DN=CD,连接AN,∵∠ADB=∠ACB=∠ABC,∠ADC+∠ABC=180°,∠ADN+∠ADB=180°,∴∠ADC=∠ADN,∵AD=AD,CD=ND,∴△ADC≌△ADN,∴AC=AN,∵AB=AC,∴AB=AN,∵AH⊥BN,∴BH=HN=HD+CD.【点睛】本题考查了垂径定理、三角函数、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,,,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF∴AB=BE AB=AF∴AF=AB=BE∵AD//BC∴ABEF为平行四边形又AB=BE∴ABEF为菱形(2)作PH⊥AD于H由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5∴tan∠ADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数3.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.(1)求证:直线CP是⊙O的切线.(2)若BC=2,sin∠BCP=,求点B到AC的距离.(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.【答案】(1)证明见解析(2)4(3)20【解析】试题分析:(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可.试题解析:(1)∵∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∵AC为⊙O的直径,∴∠ANC=90°,∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,∵∠CAB=2∠BCP,∴∠BCP=∠CAN,∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,∵点D在⊙O上,∴直线CP是⊙O的切线;(2)如图,作BF⊥AC∵AB=AC,∠ANC=90°,∴CN=CB=,∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP=,∴sin∠CAN=,∴∴AC=5,∴AB=AC=5,设AF=x,则CF=5﹣x,在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2,在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2,∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2,∴x=3,∴BF2=25﹣32=16,∴BF=4,即点B到AC的距离为4.考点:切线的判定4.在矩形ABCD中,AD>AB,点P是CD边上的任意一点(不含C,D两端点),过点P 作PF∥BC,交对角线BD于点F.(1)如图1,将△PDF沿对角线BD翻折得到△QDF,QF交AD于点E.求证:△DEF是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF绕点D逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C,F'B.设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,求证:△DP'C∽△DF'B.②如图3,若点P是CD的中点,△DF'B能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②123【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF,所以△DEF是等腰三角形;(2)①由于PF∥BC,所以△DPF∽△DCB,从而易证△DP′F′∽△DCB;②由于△DF'B是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ,∵PF∥BC,∴∠DFP=∠ADF,∴∠DFQ=∠ADF,∴△DEF是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC,即DF'在∠BDC的内部时,∵∠P′DF′=∠PDF,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF﹣∠F′DC,∴∠P′DC=∠F′DB,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF,∵PF∥BC,∴△DPF∽△DCB,∴△DP′F′∽△DCB∴''DC DP DB DF = , ∴△DP'C ∽△DF'B ;②当∠F′DB=90°时,如图所示, ∵DF′=DF=12BD , ∴'12DF BD =, ∴tan ∠DBF′='12DF BD =;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB ,不符合题意; 当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴∠DBF′=30°,∴tan ∠DBF′=33.【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.5.如图13,矩形的对角线,相交于点,关于的对称图形为.(1)求证:四边形是菱形;(2)连接,若,.①求的值;②若点为线段上一动点(不与点重合),连接,一动点从点出发,以的速度沿线段匀速运动到点,再以的速度沿线段匀速运动到点,到达点后停止运动.当点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时,求的长和点走完全程所需的时间.【答案】(1)详见解析;(2)①②和走完全程所需时间为【解析】试题分析:(1)利用四边相等的四边形是菱形;(2)①构造直角三角形求;②先确定点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时的位置,再计算运到的时间.试题解析:解:(1)证明:四边形是矩形.与交于点O,且关于对称四边形是菱形.(2)①连接,直线分别交于点,交于点关于的对称图形为在矩形中,为的中点,且O为AC的中点为的中位线同理可得:为的中点,②过点P 作交于点由运动到所需的时间为3s由①可得,点O 以的速度从P 到A 所需的时间等于以从M 运动到A即:由O 运动到P 所需的时间就是OP+MA 和最小.如下图,当P 运动到,即时,所用时间最短.在中,设解得:和走完全程所需时间为考点:菱形的判定方法;构造直角三角形求三角函数值;确定极值时动点的特殊位置6.(本题满分14分,第(1)小题满分4分,第(2)小题满分5分,第(3)小题满分5分)已知:如图,AB 是半圆O 的直径,弦//CD AB ,动点P 、Q 分别在线段OC 、CD 上,且DQ OP =,AP 的延长线与射线OQ 相交于点E 、与弦CD 相交于点F (点F 与点C 、D 不重合),20AB =,4cos 5AOC ∠=.设OP x =,CPF ∆的面积为y .(1)求证:AP OQ =;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出它的定义域; (3)当OPE ∆是直角三角形时,求线段OP 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)236030050(10)13x x y x x -+=<<;(3)8OP =【解析】 【分析】(1)证明线段相等的方法之一是证明三角形全等,通过分析已知条件,OP DQ =,联结OD 后还有OA DO =,再结合要证明的结论AP OQ =,则可肯定需证明三角形全等,寻找已知对应边的夹角,即POA QDO ∠=∠即可;(2)根据PFC ∆∽PAO ∆,将面积转化为相似三角形对应边之比的平方来求;(3)分成三种情况讨论,充分利用已知条件4cos 5AOC ∠=、以及(1)(2)中已证的结论,注意要对不符合(2)中定义域的答案舍去. 【详解】(1)联结OD ,∵OC OD =, ∴OCD ODC ∠=∠, ∵//CD AB , ∴OCD COA ∠=∠, ∴POA QDO ∠=∠. 在AOP ∆和ODQ ∆中,{OP DQPOA QDO OA DO=∠=∠=, ∴AOP ∆≌ODQ ∆, ∴AP OQ =;(2)作PH OA ⊥,交OA 于H , ∵4cos 5AOC ∠=, ∴4455OH OP x ==,35PH x =,∴132AOP S AO PH x ∆=⋅=. ∵//CD AB , ∴PFC ∆∽PAO ∆, ∴2210()()AOPy CP x S OP x∆-==, ∴2360300x x y x-+=,当F 与点D 重合时,∵42cos 210165CD OC OCD =⋅∠=⨯⨯=, ∴101016x x =-,解得5013x =, ∴2360300x x y x-+=50(10)13x <<; (3)①当90OPE ∠=o 时,90OPA ∠=o , ∴4cos 1085OP OA AOC =⋅∠=⨯=; ②当90POE ∠=o 时,1010254cos cos 25OC CQ QCO AOC ====∠∠,∴252OP DQ CD CQ CD ==-=-2571622=-=, ∵501013OP <<, ∴72OP =(舍去); ③当90PEO ∠=o 时,∵//CD AB , ∴AOQ DQO ∠=∠, ∵AOP ∆≌ODQ ∆, ∴DQO APO ∠=∠, ∴AOQ APO ∠=∠,∴90AEO AOP ∠=∠=o ,此时弦CD 不存在,故这种情况不符合题意,舍去; 综上,线段OP 的长为8.7.(2013年四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD 是梯形,AB ∥CD ,点B (10,0),C (7,4).直线l 经过A ,D 两点,且sin ∠.动点P 在线段AB 上从点A 出发以每秒2个单位的速度向点B 运动,同时动点Q 从点B 出发以每秒5个单位的速度沿B→C→D的方向向点D运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线A→D→C相交于点M,当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒(t>0),△MPQ的面积为S.(1)点A的坐标为,直线l的解析式为;(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N,试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.【答案】解:(1)(﹣4,0);y=x+4.(2)在点P、Q运动的过程中:①当0<t≤1时,如图1,过点C作CF⊥x轴于点F,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.过点Q作QE⊥x轴于点E,则BE=BQ•cos∠CBF=5t•35=3t.∴PE=PB﹣BE=(14﹣2t)﹣3t=14﹣5t,S=12PM•PE=12×2t×(14﹣5t)=﹣5t2+14t.②当1<t≤2时,如图2,过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t﹣5,PE=AF﹣AP﹣EF=11﹣2t﹣(5t﹣5)=16﹣7t.S=1 2PM•PE=12×2t×(16﹣7t)=﹣7t2+16t.③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,即(2t﹣4)+(5t﹣5)=7,解得t=167.当2<t<167时,如图3,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,S=12PM•MQ=12×4×(16﹣7t)=﹣14t+32.综上所述,点Q与点M相遇前S与t的函数关系式为()()225t14t0<t1S{7t16t1<t21614t322<t<7-+≤=-+≤⎛⎫-+ ⎪⎝⎭.(3)①当0<t≤1时,22749S5t14t5t55⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=75,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大.∴当t=1时,S有最大值,最大值为9.②当1<t≤2时,22864S7t16t7t77⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=87,∴当t=87时,S有最大值,最大值为647.③当2<t<167时,S=﹣14t+32∵k=﹣14<0,∴S随t的增大而减小.又∵当t=2时,S=4;当t=167时,S=0,∴0<S<4.综上所述,当t=87时,S有最大值,最大值为647.(4)t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.【解析】(1)利用梯形性质确定点D的坐标,由sin∠DAB=2,利用特殊三角函数值,得到△AOD为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点D的坐标,利用待定系数法求出直线l的解析式:∵C(7,4),AB∥CD,∴D(0,4).∵sin∠DAB=22,∴∠DAB=45°.∴OA=OD=4.∴A(﹣4,0).设直线l的解析式为:y=kx+b,则有4k b0{b4-+==,解得:k1{b4==.∴y=x+4.∴点A坐标为(﹣4,0),直线l的解析式为:y=x+4.(2)弄清动点的运动过程分别求解:①当0<t≤1时,如图1;②当1<t≤2时,如图2;③当2<t<167时,如图3.(3)根据(2)中求出的S表达式与取值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值.(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论:①如图4,点M在线段CD上,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,MN=DM=2t﹣4,由MN=MQ,得16﹣7t=2t﹣4,解得t=209.②如图5,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D,此时△QMN为等腰三角形,t=125.∴当t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.考点:一次函数综合题,双动点问题,梯形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,由实际问题列函数关系式,一次函数和二次函数的性质,等腰三角形的性质,分类思想的应用.8.如图,已知点从出发,以1个单位长度/秒的速度沿轴向正方向运动,以为顶点作菱形,使点在第一象限内,且;以为圆心,为半径作圆.设点运动了秒,求:(1)点的坐标(用含的代数式表示);(2)当点在运动过程中,所有使与菱形的边所在直线相切的的值.【答案】解:(1)过作轴于,,,,,点的坐标为.(2)①当与相切时(如图1),切点为,此时,,,.②当与,即与轴相切时(如图2),则切点为,,过作于,则,,.③当与所在直线相切时(如图3),设切点为,交于,则,,.过作轴于,则,,化简,得,解得,,.所求的值是,和.【解析】 (1)过作轴于,利用三角函数求得OD 、DC 的长,从而求得点的坐标⊙P 与菱形OABC 的边所在直线相切,则可与OC 相切;或与OA 相切;或与AB 相切,应分三种情况探讨:①当圆P 与OC 相切时,如图1所示,由切线的性质得到PC 垂直于OC ,再由OA=+t ,根据菱形的边长相等得到OC=1+t ,由∠AOC 的度数求出∠POC 为30°,在直角三角形POC 中,利用锐角三角函数定义表示出cos30°=oc/op ,表示出OC , 等于1+t 列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值;②当圆P 与OA ,即与x 轴相切时,过P 作PE 垂直于OC ,又PC=PO ,利用三线合一得到E 为OC 的中点,OE 为OC 的一半,而OE=OPcos30°,列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值;③当圆P 与AB 所在的直线相切时,设切点为F ,PF 与OC 交于点G ,由切线的性质得到PF 垂直于AB ,则PF 垂直于OC ,由CD=FG ,在直角三角形OCD 中,利用锐角三角函数定义由OC 表示出CD ,即为FG ,在直角三角形OPG 中,利用OP 表示出PG ,用PG+GF 表示出PF ,根据PF=PC ,表示出PC ,过C 作CH 垂直于y 轴,在直角三角形PHC 中,利用勾股定理列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值,综上,得到所有满足题意的t 的值.9.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8. (1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =Y . 【解析】 【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BOPD MO=,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32. 【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =, ∴4BO =, 又∵4ABO S ∆=,∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+, 得044k =-+, 解得1k =. 故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒, ∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,∴90POC ∠=︒,OP OC =, ∴90POD EOC ∠+∠=︒, ∴OPD EOC ∠=∠, ∴POD OCE ∆≅∆, ∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒, ∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠, ∴BT TO =, ∵90BTO ∠=︒, ∴90TPO TOP ∠+∠=︒, ∵PO BM ⊥, ∴90BNO ∠=︒, ∴BQT TPO ∠=∠, ∴QTB PTO ∆≅∆, ∴QT TP =,PO BQ =, ∴PQT QPT ∠=∠, ∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =, ∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠, ∴KPB BPN ∠=∠, 设KPB x ∠=︒, ∴BPN x ∠=︒,∵2PMB KPB ∠=∠, ∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠, ∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D , ∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠, tan tan OPD BMO ∠=∠, OD BO PD MO =,442t t t =+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==, ∴CM y P 轴,∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BM OC P ,∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=Y . 故答案为32. 【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P 是⊙C 外一点,连接CP 交⊙C 于点Q ,点P 关于点Q 的对称点为P ′,当点P ′在线段CQ 上时,称点P 为⊙C “友好点”.已知A (1,0),B (0,2),C (3,3) (1)当⊙O 的半径为1时,①点A ,B ,C 中是⊙O “友好点”的是 ;②已知点M 在直线y +2 上,且点M 是⊙O “友好点”,求点M 的横坐标m 的取值范围;(2)已知点D 0),连接BC ,BD ,CD ,⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),半径为1,若在△BCD 上存在一点N ,使点N 是⊙T “友好点”,求圆心T 的横坐标t 的取值范围.【答案】(1)①B;②0≤m≤3;(2)﹣4+33≤t<33.【解析】【分析】(1))①根据“友好点”的定义,OB=<2r=2,所以点B是⊙O“友好点”;②设M(m,﹣3m+2 ),根据“友好点”的定义,OM=223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,由此求解即可;(2)B(0,2),C(3,3),D(23,0),⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,NT≤2r=2,所以点N只能在线段BD上运动,过点T作TN⊥BD于N,作TH∥y轴,与BD交于点H.易知∠BDO=30°,∠OBD=60°,NT=3HT,直线BD:y=﹣3x+2,可知H(t,﹣3t+2),继而可得NT=﹣12t+33,由此可得关于t的不等式,解出t的范围即可.【详解】(1)①∵r=1,∴根据“友好点”的定义,OB=<2r=2,∴点B是⊙O“友好点”,∵OC=2233+=32>2r=2,∴点C不是⊙O“友好点”,A(1,0)在⊙O上,不是⊙O“友好点”,故答案为B;②如图,设M (m ,﹣33m +2 ),根据“友好点”的定义, ∴OM =223222m m ⎛⎫+-+≤ ⎪ ⎪⎝⎭, 整理,得2m 2﹣23m ≤0,解得0≤m ≤3;∴点M 的横坐标m 的取值范围:0≤m ≤3;(2)∵B (0,2),C (3,3),D (23,0),⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),点N 是⊙T “友好点”, ∴NT ≤2r =2,∴点N 只能在线段BD 上运动,过点T 作TN ⊥BD 于N ,作TH ∥y 轴,与BD 交于点H .∵tan ∠BDO =323OB OD == ∴∠BDO=30°,∴∠OBD =60°,∴∠THN=∠OBD=60°,∴NT =HT•sin ∠THN=32HT , ∵B (0,2),D 30),∴直线BD :y 3+2, ∵H 点BD 上,∵H (t ,﹣33t +2), ∴HT 3+2﹣(﹣1)3+3,∴NT=32HT=32(﹣33t+3)=﹣12t+332,∴﹣12t+33≤2,∴t≥﹣4+33,当H与点D重合时,点T的横坐标等于点D的横坐标,即t=33,此时点N不是“友好点”,∴t<33,故圆心T的横坐标t的取值范围:﹣4+33≤t<33.【点睛】本题是圆的综合题,正确理解“友好点”的意义,熟练运用相似三角形的性质与特殊三角函数是解题的关键.11.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN是水平线,MN∥AD,AD⊥DE,CF⊥AB,垂足分别为D,F,坡道AB的坡度为1:3,DE =3米,点C在DE上,CD=0.5米,CD是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41,3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米.【解析】【分析】据题意得出3tan B=,即可得出tan A,在Rt△ADE中,根据勾股定理可求得DE,即可得出∠1的正切值,再在Rt△CEF中,设EF=x,即可求出x,从而得出CF3的长.【详解】解:由题意得,3 tan3B=∵MN∥AD,∴∠A=∠B,∴tan A=3,∵DE⊥AD,∴在Rt△ADE中,tan A=DEAD,∵DE=3,又∵DC=0.5,∴CE=2.5,∵CF⊥AB,∴∠FCE+∠CEF=90°,∵DE⊥AD,∴∠A+∠CEF=90°,∴∠A=∠FCE,∴tan∠FCE=3.在Rt△CEF中,设EF=x,CF x(x>0),CE=2.5,代入得(52)2=x2+3x2,解得x=1.25,∴CFx≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.12.已知:如图,AB为⊙O的直径,AC与⊙O相切于点A,连接BC交圆于点D,过点D 作⊙O的切线交AC于E.(1)求证:AE=CE(2)如图,在弧BD上任取一点F连接AF,弦GF与AB交于H,与BC交于M,求证:∠FAB+∠FBM=∠EDC.(3)如图,在(2)的条件下,当GH=FH,HM=MF时,tan∠ABC=34,DE=394时,N为圆上一点,连接FN交AB于L,满足∠NFH+∠CAF=∠AHG,求LN的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)4013 NL【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角,得∠ADC=90°,由切线长定理得EA=ED,再由等角的余角相等,得到∠C=∠EDC,进而得证结论.(2)由同角的余角相等,得到∠BAD=∠C,再通过等量代换,角的加减进而得证结论.(3)先由条件得到AB=26,设HM=FM=a,GH=HF=2a,BH=43a,再由相交弦定理得到GH•HF=BH•AH,从而求出FH,BH,AH,再由角的关系得到△HFL∽△HAF,从而求出HL,AL,BL,FL,再由相交弦定理得到LN•LF=AL•BL,进而求出LN的长.【详解】解:(1)证明:如图1中,连接AD.∵AB是直径,∴∠ADB=∠ADC=90°,∵EA、ED是⊙O的切线,∴EA=ED,∴∠EAD=∠EDA,∵∠C+∠EAD=90°,∠EDC+∠EDA=90°,∴∠C=∠EDC,∴ED=EC,∴AE=EC.(2)证明:如图2中,连接AD.∵AC是切线,AB是直径,∴∠BAC=∠ADB=90°,∴∠BAD+∠CAD=90°,∠CAD+∠C=90°,∴∠BAD=∠C,∵∠EDC=∠C,∴∠BAD=∠EDC,∵∠DBF=∠DAF,∴∠FBM+∠FAB=∠FBM+∠DAF=∠BAD,∴∠FAB+∠FBM=∠EDC.(3)解:如图3中,由(1)可知,DE=AE=EC,∵DE=394,∴AC=392,∵tan∠ABC=34=ACAB,∴39 32 4AB ,∴AB=26,∵GH=FH,HM=FN,设HM=FM=a,GH=HF=2a,BH=43a,∵GH•HF=BH•AH,∴4a2=43a(26﹣43a),∴a=6,∴FH=12,BH=8,AH=18,∵GH=HF,∴AB⊥GF,∴∠AHG=90°,∵∠NFH+∠CAF=∠AHG,∴∠NFH+∠CAF=90°,∵∠NFH+∠HLF=90°,∴∠HLF=∠CAF,∵AC∥FG,∴∠CAF=∠AFH,∴∠HLF=∠AFH,∵∠FHL=∠AHF,∴△HFL∽△HAF,∴FH2=HL•HA,∴122=HL•18,∴HL=8,∴AL=10,BL=16,FL=22=413,FH HL∵LN•LF=AL•BL,∴413•LN=10•16,∴LN=4013.13【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及到的知识有:切线的性质;切线长定理;圆周角定理;相交弦定理;相似三角形性质与判定等,熟练掌握圆的相关性质是解题关键.13.如图,AB是圆O的直径,O为圆心,AD、BD是半圆的弦,且∠PDA=∠PBD.延长PD 交圆的切线BE于点E(1)判断直线PD是否为⊙O的切线,并说明理由;(2)如果∠BED=60°,PD=3,求PA的长;(3)将线段PD以直线AD为对称轴作对称线段DF,点F正好在圆O上,如图2,求证:四边形DFBE为菱形.【答案】(1)证明见解析;(2)1;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)连接OD,由AB是圆O的直径可得∠ADB=90°,进而求得∠ADO+∠PDA=90°,即可得出直线PD为⊙O的切线;(2)根据BE是⊙O的切线,则∠EBA=90°,即可求得∠P=30°,再由PD为⊙O的切线,得∠PDO=90°,根据三角函数的定义求得OD,由勾股定理得OP,即可得出PA;(3)根据题意可证得∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,由AB是圆O的直径,得∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则可表示出∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,由圆内接四边形的性质得出x 的值,可得出△BDE是等边三角形.进而证出四边形DFBE为菱形.【详解】(1)直线PD为⊙O的切线,理由如下:如图1,连接OD,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,∴∠ADO+∠BDO=90°,又∵DO=BO,∴∠BDO=∠PBD,∵∠PDA=∠PBD,∴∠BDO=∠PDA,∴∠ADO+∠PDA=90°,即PD⊥OD,∵点D在⊙O上,∴直线PD为⊙O的切线;(2)∵BE是⊙O的切线,∴∠EBA=90°,∵∠BED=60°,∴∠P=30°,∵PD为⊙O的切线,∴∠PDO=90°,在Rt△PDO中,∠P=30°,3∴0 tan30ODPD,解得OD=1,∴22=+=2,PO PD OD∴PA=PO﹣AO=2﹣1=1;(3)如图2,依题意得:∠ADF=∠PDA,∠PAD=∠DAF,∵∠PDA=∠PBD∠ADF=∠ABF,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF,∵AB是圆O的直径,∴∠ADB=90°,设∠PBD=x°,则∠DAF=∠PAD=90°+x°,∠DBF=2x°,∵四边形AFBD内接于⊙O,∴∠DAF+∠DBF=180°,即90°+x+2x=180°,解得x=30°,∴∠ADF=∠PDA=∠PBD=∠ABF=30°,∵BE、ED是⊙O的切线,∴DE=BE,∠EBA=90°,∴∠DBE=60°,∴△BDE是等边三角形,∴BD=DE=BE,又∵∠FDB=∠ADB﹣∠ADF=90°﹣30°=60°∠DBF=2x°=60°,∴△BDF是等边三角形,∴BD=DF=BF,∴DE=BE=DF=BF,∴四边形DFBE为菱形.【点睛】本题是一道综合性的题目,考查了切线的判定和性质,圆周角定理和菱形的性质,是中档题,难度较大.14.兰州银滩黄河大桥北起安宁营门滩,南至七里河马滩,是黄河上游的第一座大型现代化斜拉式大桥如图,小明站在桥上测得拉索AB与水平桥面的夹角是31°,拉索AB的长为152米,主塔处桥面距地面7.9米(CD的长),试求出主塔BD的高.(结果精确到0.1米,参考数据:sin31°≈0.52,cos31°≈0.86,tan31°≈0.60)【答案】主塔BD的高约为86.9米.【解析】【分析】根据直角三角形中由三角函数得出BC相应长度,再由BD=BC+CD可得出.【详解】在Rt△ABC中,∠ACB=90°,sin BCAAB=.∴sin152sin311520.5279.04BC AB A︒=⨯=⨯=⨯=.79.047.986.9486.9BD BC CD=+=+=≈(米)答:主塔BD的高约为86.9米.【点睛】本题考察了直角三角形与三角函数的结合,熟悉掌握是解决本题的关键.15.已知:如图,直线y=-x+12分别交x轴、y轴于A、B点,将△AOB折叠,使A点恰好落在OB的中点C处,折痕为DE.(1)求AE的长及sin∠BEC的值;(2)求△CDE的面积.【答案】(1)2,sin∠BEC=35;(2)754【解析】【分析】(1)如图,作CF⊥BE于F点,由函数解析式可得点B,点A坐标,继而可得∠A=∠B=45°,再根据中点的定义以及等腰直角三角形的性质可得OC=BC=6,2,设AE=CE=x,则222-x,在Rt△CEF中,利用勾股定理求出x的值即可求得答案;(2)如图,过点E作EM⊥OA于点M,根据三角形面积公式则可得S△CDE=S△AED=24AD×AE,设AD=y,则CD=y,OD=12-y,在Rt△OCD中,利用勾股定理求出y,继而可求得答案.【详解】(1)如图,作CF⊥BE于F点,由函数解析式可得点B(0,12),点A(12,0),∠A=∠B=45°,又∵点C是OB中点,∴OC=BC=6,CF=BF=32,设AE=CE=x,则EF=AB-BF-AE=122-32-x=92-x,在Rt△CEF中,CE2=CF2+EF2,即x2=(92-x)2+(32)2,解得:x=52,故可得sin∠BEC=35CFCE,AE=52;(2)如图,过点E作EM⊥OA于点M,则S△CDE=S△AED=12AD•EM=12AD×AEsin∠EAM=12AD•AE×sin45°=24AD×AE,设AD=y,则CD=y,OD=12-y,在Rt△OCD中,OC2+OD2=CD2,即62+(12-y)2=y2,解得:y=152,即AD=152,故S△CDE=S△AED=24AD×AE=754.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,涉及了勾股定理、折叠的性质、三角形面积、一次函数的性质等知识,综合性较强,正确添加辅助线、熟练应用相关知识是解题的关键.。
(专题精选)初中数学锐角三角函数的易错题汇编附解析一、选择题1.如图,已知圆O 的内接六边形ABCDEF 的边心距2OM =,则该圆的内接正三角形ACE 的面积为( )A .2B .4C .63D .43【答案】D【解析】【分析】 连接,OC OB ,过O 作ON CE ⊥于N ,证出COB ∆是等边三角形,根据锐角三角函数的定义求解即可.【详解】解:如图所示,连接,OC OB ,过O 作ON CE ⊥于N ,∵多边形ABCDEF 是正六边形,∴60COB ∠=o ,∵OC OB =,∴COB ∆是等边三角形,∴60OCM ∠=o ,∴sin OM OC OCM =•∠, ∴3()sin 603OM OC cm ︒==. ∵30OCN ∠=o , ∴123,223ON OC CN ===, ∴24CE CN ==, ∴该圆的内接正三角形ACE 的面积12334432=⨯⨯= 故选:D .【点睛】本题考查的是正六边形的性质、等边三角形的判定与性质、三角函数;熟练掌握正六边形的性质,由三角函数求出OC 是解决问题的关键.2.如图,某地修建高速公路,要从A 地向B 地修一条隧道(点A ,B 在同一水平面上).为了测量A ,B 两地之间的距离,一架直升飞机从A 地起飞,垂直上升1000米到达C 处,在C 处观察B 地的俯角为α,则AB 两地之间的距离约为( )A .1000sin α米B .1000tan α米C .1000tan α米D .1000sin α米 【答案】C【解析】【分析】 在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,∠B=α,AC=1000米,根据tan AC ABα=,即可解决问题. 【详解】 解:在Rt ABC ∆中,∵90CAB ∠=o ,B α∠=,1000AC =米, ∴tan AC AB α=, ∴1000tan tan AC AB αα==米. 故选:C .【点睛】本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.3.如图,在ABC ∆中,AB AC =,MN 是边BC 上一条运动的线段(点M 不与点B 重合,点N 不与点C 重合),且12MN BC =,MD BC ⊥交AB 于点D ,NE BC ⊥交AC 于点E ,在MN 从左至右的运动过程中,设BM x =,BMD ∆的面积减去CNE ∆的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】设a =12BC ,∠B =∠C =α,求出CN 、DM 、EN 的长度,利用y =S △BMD −S △CNE ,即可求解. 【详解】 解:设a =12BC ,∠B =∠C =α,则MN =a , ∴CN =BC−MN−BM =2a−a−x =a−x ,DM =BM·tanB =x·tanα,EN =CN•tanC =(a−x )·tanα, ∴y =S △BMD −S △CNE =12(BM ·DM−CN·EN )=()()221tan tan 222x a x a tan x a ααα⋅⎡⎤⋅-⋅=⎣⎦--, ∵2a tan α⋅为常数, ∴上述函数图象为一次函数图象的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、等腰三角形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.4.如图,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展平,再一次折叠纸片,使点A落在EF上的点A′处,并使折痕经过点B,得到折痕BM,若矩形纸片的宽AB=4,则折痕BM的长为( )A.833B.433C.8 D.83【答案】A 【解析】【分析】根据折叠性质可得BE=12AB,A′B=AB=4,∠BA′M=∠A=90°,∠ABM=∠MBA′,可得∠EA′B=30°,根据直角三角形两锐角互余可得∠EBA′=60°,进而可得∠ABM=30°,在Rt△ABM 中,利用∠ABM的余弦求出BM的长即可.【详解】∵对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,AB=4,∴BE=12AB=2,∠BEF=90°,∵把纸片展平,再一次折叠纸片,使点A落在EF上的点A’处,并使折痕经过点B,∴A′B=AB=4,∠BA′M=∠A=90°,∠ABM=∠MBA′,∴∠EA′B=30°,∴∠EBA′=60°,∴∠ABM=30°,∴在Rt△ABM中,AB=BM⋅cos∠ABM,即4=BM⋅cos30°,解得:BM=833,故选A.【点睛】本题考查了折叠的性质及三角函数的定义,折叠前后,对应边相等,对应角相等;在直角三角形中,锐角的正弦是角的对边比斜边;余弦是角的邻边比斜边;正切是角的对边比邻边;余切是角的邻边比对边;熟练掌握相关知识是解题关键.5.如图,在等腰直角△ABC中,∠C=90°,D为BC的中点,将△ABC折叠,使点A与点D重合,EF 为折痕,则sin ∠BED 的值是( )A 5B .35C .22D .23【答案】B【解析】【分析】先根据翻折变换的性质得到DEF AEF ∆≅∆,再根据等腰三角形的性质及三角形外角的性质可得到BED CDF ∠=,设1CD =,CF x =,则2CA CB ==,再根据勾股定理即可求解.【详解】解:∵△DEF 是△AEF 翻折而成,∴△DEF ≌△AEF ,∠A =∠EDF ,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠EDF =45°,由三角形外角性质得∠CDF +45°=∠BED +45°,∴∠BED =∠CDF ,设CD =1,CF =x ,则CA =CB =2,∴DF =FA =2﹣x ,∴在Rt △CDF 中,由勾股定理得,CF 2+CD 2=DF 2,即x 2+1=(2﹣x )2, 解得:34x =, 3sin sin 5CF BED CDF DF ∴∠=∠==. 故选:B .【点睛】本题考查的是图形翻折变换的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、三角形外角的性质,涉及面较广,但难易适中.6.如图,点E 从点A 出发沿AB 方向运动,点G 从点B 出发沿BC 方向运动,同时出发且速度相同,DE GF AB =<(DE 长度不变,F 在G 上方,D 在E 左边),当点D 到达点B 时,点E 停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积的大小变化情况是( )A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小【答案】B【解析】【分析】连接GE,过点E作EM⊥BC于M,过点G作GN⊥AB于N,设AE=BG=x,然后利用锐角三角函数求出GN和EM,再根据S阴影=S△GDE+S△EGF即可求出结论.【详解】解:连接GE,过点E作EM⊥BC于M,过点G作GN⊥AB于N设AE=BG=x,则BE=AB-AE=AB-x∴GN=BG·sinB=x·sinB,EM=BE·sinB=(AB-x)·sinB∴S阴影=S△GDE+S△EGF=12DE·GN+12GF·EM=12DE·(x·sinB)+12DE·[(AB-x)·sinB]=12DE·[x·sinB+(AB-x)·sinB]=12 DE·AB·sinB∵DE、AB和∠B都为定值∴S阴影也为定值故选B.【点睛】此题考查的是锐角三角函数和求阴影部分的面积,掌握利用锐角三角函数解直角三角形和三角形的面积公式是解决此题的关键.7.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将ABCV如图那样折叠,使点A与点B 重合,折痕为DE,则tan CBE的值是()A.247B.73C.724D.13【答案】C【解析】试题分析:根据题意,BE=AE.设BE=x,则CE=8-x.在Rt△BCE中,x2=(8-x)2+62,解得x=254,故CE=8-254=74,∴tan∠CBE=724 CECB.故选C.考点:锐角三角函数.8.为了方便行人推车过某天桥,市政府在10m高的天桥一侧修建了40m长的斜道(如图所示),我们可以借助科学计算器求这条斜道倾斜角的度数,具体按键顺序是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】先利用正弦的定义得到sinA=0.25,然后利用计算器求锐角∠A.【详解】解:因为AC=40,BC=10,sin∠A=BC AC,所以sin∠A=0.25.所以用科学计算器求这条斜道倾斜角的度数时,按键顺序为故选:A.点睛:本题考查了计算器-三角函数:正确使用计算器,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.9.如图,AB 是O e 的弦,直径CD 交AB 于点E ,若3AE EB ==,15C ∠=o ,则OE 的长为( )A .3B .4C .6D .33【答案】D【解析】【分析】 连接OA .证明OAB ∆是等边三角形即可解决问题.【详解】如图,连接OA .∵AE EB =,∴CD AB ⊥,∴»»AD BD=, ∴230BOD AOD ACD ∠=∠=∠=o ,∴60AOB ∠=o ,∵OA OB =,∴AOB ∆是等边三角形,∵3AE =,∴tan 6033OE AE =⋅=o故选D .【点睛】本题考查圆周角定理,勾股定理,垂径定理,解直角三角形等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.10.如图,为了测量某建筑物MN 的高度,在平地上A 处测得建筑物顶端M 的仰角为30°,向N 点方向前进16m 到达B 处,在B 处测得建筑物顶端M 的仰角为45°,则建筑物MN 的高度等于( )A .8(31)+mB .8(31)-mC .16(31)+mD .16(31)-m 【答案】A【解析】设MN=xm ,在Rt △BMN 中,∵∠MBN=45∘,∴BN=MN=x ,在Rt △AMN 中,tan ∠MAN=MN AN , ∴tan30∘=16x x+ =3√3, 解得:x=8(3 +1),则建筑物MN 的高度等于8(3 +1)m ;故选A.点睛:本题是解直角三角形的应用,考查了仰角和俯角的问题,要明确哪个角是仰角,哪个角是俯角,知道仰角是向上看的视线与水平线的夹角,俯角是向下看的视线与水平线的夹角,并与三角函数相结合求边的长.11.在Rt △ABC 中,∠C =90°,如果∠A =α,BC =a ,那么AC 等于( )A .a•tanαB .a•cotαC .a•sinαD .a•cosα 【答案】B【解析】【分析】画出图形,根据锐角三角函数的定义求出即可.【详解】如图,∠C =90°,∠A =α,BC =a ,∵cot αAC BC=, ∴AC =BC•cotα=a•cotα,故选:B .【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义的应用,在直角三角形中,锐角的正弦是角的对边与斜边的比;余弦是角的邻边与斜边的比;正切是对边与邻边的比;余切是邻边与对边的比;熟练掌握三角函数的定义是解题关键.12.如图,要测量小河两岸相对的两点P ,A 的距离,可以在小河边取PA 的垂线PB 上的一点C ,测得PC=100米,∠PCA=35°,则小河宽PA 等于( )A .100sin35°米B .100sin55°米C .100tan35°米D .100tan55°米【答案】C【解析】【分析】 根据正切函数可求小河宽PA 的长度.【详解】∵PA ⊥PB ,PC=100米,∠PCA=35°,∴小河宽PA=PCtan ∠PCA=100tan35°米.故选:C .【点睛】此题考查解直角三角形的应用,解题关键在于掌握解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.13.如图,ABC ∆是一张顶角是120︒的三角形纸片,,6AB AC BC ==现将ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕DE ,则DE 的长为( )A .1B .2C 2D 3【答案】A【解析】【分析】作AH ⊥BC 于H ,根据等腰三角形的性质求出BH ,根据翻折变换的性质求出BD ,根据正切的定义解答即可.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,BH=12BC=3, ∵∠BAC=120°,AB=AC , ∴∠B=30°,∴AB=30BH cos ︒=23, 由翻折变换的性质可知,DB=DA=3,∴DE=BD •tan30°=1,故选:A .【点睛】此题考查翻折变换的性质、勾股定理的应用,解题关键在于掌握翻折变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.14.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 .22aD .32a 【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【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 =15.如图,在ABC V 中,//,,30DE BC AF BC ADE ⊥∠=︒,2,33,DE BC BF ==则DF 的长为()A .4B .23C .33D .3【答案】D【解析】【分析】先利用相似三角形的相似比证明点D 是AB 的中点,再解直角三角形求得AB ,最后利用直角三角形斜边中线性质求出DF .【详解】解:∵//DE BC ,∴ADE ~ABC V V ,∵2DE BC =,∴点D 是AB 的中点,∵,30AF BC ADE ⊥∠=︒,33BF =∴∠B =30°,∴AB 6cos30BF ==︒,故选:D.【点睛】此题主要考查相似三角形的判定与性质、解直角三角形和直角三角形斜边中线性质,熟练掌握性质的运用是解题关键.16.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,且BE∥AC,CE∥DB,连接DE,则tan∠EDC=()A.14B.16C.26D.310【答案】B【解析】【分析】过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.根据邻边相等的平行四边形是菱形即可判断四边形OBEC是菱形,则OE与BC垂直平分,易得EF=12 x,CF=x.再由锐角三角函数定义作答即可.【详解】解:∵矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,∴BC=AD,设AB=2x,则BC=x.如图,过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.∵BE∥AC,CE∥BD,∴四边形BOCE是平行四边形,∵四边形ABCD是矩形,∴OB=OC,∴四边形BOCE是菱形.∴OE与BC垂直平分,∴EF=12AD=12x,OE∥AB,∴四边形AOEB是平行四边形,∴OE=AB=2x,∴CF=12OE=x.∴tan∠EDC=EFDF=122xx x+=16.故选:B.【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及解直角三角形,解题的关键是熟练掌握矩形的性质和菱形的判定与性质,属于中考常考题型.17.如图,正方形ABCD的边长为4,点E、F分别在AB、BC上,且AE=BF=1,CE、DF交于点O,下列结论:①∠DOC=90°,②OC=OE,③CE=DF,④tan∠OCD=43,⑤S△DOC=S四边形EOFB中,正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】分析:由正方形ABCD的边长为4,AE=BF=1,利用SAS易证得△EBC≌△FCD,然后全等三角形的对应角相等,易证得①∠DOC=90°正确,③CE=D F正确;②由线段垂直平分线的性质与正方形的性质,可得②错误;易证得∠OCD=∠DFC,即可求得④正确;由①易证得⑤正确.详解:∵正方形ABCD的边长为4,∴BC=CD=4,∠B=∠DCF=90°.∵AE=BF=1,∴BE=CF=4﹣1=3.在△EBC和△FCD中,BC CDB DCFBE CF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBC≌△FCD(SAS),∴∠CFD=∠BEC,CE=DF,故③正确,∴∠BCE+∠BEC=∠BCE+∠CFD=90°,∴∠DOC=90°;故①正确;连接DE,如图所示,若OC=OE.∵DF⊥EC,∴CD=DE.∵CD=AD<DE(矛盾),故②错误;∵∠OCD+∠CDF=90°,∠CDF+∠DFC=90°,∴∠OCD=∠DFC,∴tan∠OCD=tan∠DFC =DC FC =43,故④正确; ∵△EBC ≌△FCD ,∴S △EBC =S △FCD ,∴S △EBC ﹣S △FOC =S △FCD ﹣S △FOC ,即S △ODC =S 四边形BEOF .故⑤正确;故正确的有:①③④⑤.故选D .点睛:本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质以及三角函数等知识.此题综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用.18.如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,若AD =CD = 23.则»BC的长为( )A .3πB .23πC 3πD .33π 【答案】B【解析】【分析】根据垂径定理得到3CE DE ==»»BC BD = ,∠A=30°,再利用三角函数求出OD=2,即可利用弧长公式计算解答.【详解】如图:连接OD ,∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,AD =CD = 23∴3CE DE ==»»BC BD = ,∠A=30°, ∴∠DOE=60°,∴OD=2sin 60DE =o ,∴»BC的长=»BD的长=6022 1803ππ⨯=,故选:B.【点睛】此题考查垂径定理,三角函数,弧长公式,圆周角定理,是一道圆的综合题.19.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.6m B.8m C.10m D.12m【答案】C【解析】【分析】迎水坡AB的坡比为3:4得出3tan4BAC∠=,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3 tan4BAC∠=∴468tan3BCAC mBAC==⨯=∠∴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.20.如图,在矩形ABCD中,BC=2,AE⊥BD,垂足为E,∠BAE=30°,则tan∠DEC的值是()A .1B .12C .3D .3 【答案】C【解析】【分析】 先根据题意过点C 作CF ⊥BD 与点F 可求得△AEB ≌△CFD (AAS ),得到AE =CF =1,EF =323-=33,即可求出答案 【详解】过点C 作CF ⊥BD 与点F .∵∠BAE =30°,∴∠DBC =30°,∵BC =2,∴CF =1,BF =3 ,易证△AEB ≌△CFD (AAS )∴AE =CF =1,∵∠BAE =∠DBC =30°,∴BE =33 AE =33, ∴EF =BF ﹣BE =3 ﹣3=233 , 在Rt △CFE 中,tan ∠DEC =323CFEF ==, 故选C .【点睛】此题考查了含30°的直角三角形,三角形全等的性质,解题关键是证明所进行的全等。
专题01 锐角三角函数在圆中的应用1、如图,△ABC内接于⊙O.(Ⅰ)如图①,连接OA,OC,若∠B=28°,求∠OAC的度数;(Ⅱ)如图②,直径CD的延长线与过点A的切线相交于点P.若∠B=60°,⊙O的半径为2,求AD,PD的长.解:(Ⅰ)∵∠AOC=2∠ABC,∠B=28°,∴∠AOC=56°,∵OA=OC,∴∠OAC=∠OCA,∴;(Ⅱ)如图②,连接OA.∵PA与⊙O相切于点A,∴PA⊥OA,∵∠AOC=2∠ABC,∠B=60°,∴∠AOC=120°.又OA=OD,∴△AOD是等边三角形,∴AD=OA=2,∵∠PAO=90°,∴∠P=30°.在Rt△PAO中,PO=2OA=4,∴PD=PO﹣OD=2.2、如图,在⊙O中,AB为⊙O的直径,C为⊙O上一点,P是的中点,过点P作AC的垂线,交AC的延长线于点D.(1)求证:DP是⊙O的切线;(2)若AC=5,sin∠APC=,求AP的长.(1)证明:∵P是的中点,∴=,∴∠PAD=∠PAB,∵OA=OP,∴∠APO=∠PAO,∴∠DAP=∠APO,∴AD∥OP,∵PD⊥AD,∴PD⊥OP,∴DP是⊙O的切线;(2)解:连接BC交OP于E,∵AB为⊙O的直径,∵P是的中点,∴OP⊥BC,CE=BE,∴四边形CDPE是矩形,∴CD=PE,PD=CE,∵∠APC=∠B,∴sin∠APC=sin∠APC==,∵AC=5,∴AB=13,∴BC=12,∴PD=CE=BE=6,∵OE=AC=,OP=,∴CD=PE=﹣=4,∴AD=9,∴AP===3.3、如图1所示,以点M(﹣1,0)为圆心的圆与y轴,x轴分别交于点A,B,C,D,与⊙M相切于点H的直线EF交x轴于点E(﹣5,0),交y轴于点F(0,).(1)求⊙M的半径r;(2)如图2所示,连接CH,弦HQ交x轴于点P,若cos∠QHC=,求的值;(3)如图3所示,点P为⊙M上的一个动点,连接PE,PF,求PF+PE的最小值.解:(1)如图1,连接MH,∵E(﹣5,0),F(0,﹣),M(﹣1,0),∴OE=5,OF=,EM=4,∴在Rt△OEF中,tan∠OEF==,∴∠OEF=30°,∵EF是⊙M的切线,∴∠EHM=90°,∴sin∠MEH=sin30°=,∴MH=ME=2,即r=2;(2)如图2,连接DQ、CQ,MH.∵∠QHC=∠QDC,∠CPH=∠QPD,∴△PCH∽△PQD,∴,由(1)可知,∠HEM=30°,∴∠EMH=60°,∵MC=MH=2,∴△CMH为等边三角形,∴CH=2,∵CD是⊙M的直径,∴∠CQD=90°,CD=4,∴在Rt△CDQ中,cos∠QHC=cos∠QDC=,∴QD=CD=3,∴;(3)连MP,取CM的点G,连接PG,则MP=2,G(﹣2,0),∴MG=CM=1,∴,又∵∠PMG=∠EMP,∴△MPG∽△MEP,∴,∴PG=PE,∴PF+PE=PF+PG,当F,P,G三点共线时,PF+PG最小,连接FG,即PF+PE有最小值=FG,在Rt△OGF中,OG=2,OF=,∴FG===.∴PF+PE的最小值为.4、如图,⊙O的直径AB=10,弦BC=,点P是⊙O上的一动点(不与点A、B重合,且与点C分别位于直径AB的异侧),连接PA,PC,过点C作PC的垂线交PB的延长线于点D.(1)求tan∠BPC的值;(2)随着点P的运动,的值是否会发生变化?若变化,请说明理由,若不变,则求出它的值;(3)运动过程中,AP+2BP的最大值是多少?请你直接写出它来.解:(1)连接AC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,在Rt△ABC中,AB=10,BC=2,∴AC==4,∴tan∠BPC=tan∠BAC==;(2)的值不会发生变化,理由如下:∵∠PCD=∠ACB=90°,∴∠1+∠PCB=∠2+∠PCB,∴∠1=∠2,∵∠3是圆内接四边形APBC的一个外角,∴∠3=∠PAC,∴△CBD∽△CAP,∴=,在Rt△PCD中,=tan∠BPC=,∴==;(3)由(2)知BD=AP,=2(AP+BP)=2(BD+BP)=2PD=,由tan∠BPC=,得:cos∠BPC=,∴AP+2BP=PC≤AB=10,∴AP+2BP的最大值为10.5、在图1至图3中,⊙O的直径BC=30,AC切⊙O于点C,AC=40,连接AB交⊙O于点D,连接CD,P是线段CD上一点,连接PB.(1)如图1,当点P,O的距离最小时,求PD的长;(2)如图2,若射线AP过圆心O,交⊙O于点E,F,求tan F的值;(3)如图3,作DH⊥PB于点H,连接CH,直接写出CH的最小值.解:(1)如图1,连接OP,∵AC切⊙O于点C,∵BC=30,AC=40,∴AB=50.由,即,解得CD=24,当OP⊥CD时,点P,O的距离最小,此时.(2)如图2,连接CE,∵EF为⊙O的直径,∴∠ECF=90°.由(1)知,∠ACB=90°,由AO2=AC2+OC2,得(AE+15)2=402+152,解得.∵∠ACB=∠ECF=90°,∴∠ACE=∠BCF=∠AFC.又∠CAE=∠FAC,∴△ACE∽△AFC,∴.∴.(3)CH的最小值为.解:如图3,以BD为直径作⊙G,则G为BD的中点,DG=9,∴点H总在⊙G上,GH=9,∴当点C,H,G在一条直线上时,CH最小,此时,,,即CH的最小值为.6、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AD平分∠BAC交BC于点D,O为AB上一点,经过点A,D的⊙O分别交AB,AC于点E,F,连接OF交AD于点G.(1)求证:BC是⊙O的切线;(2)求证:AD2=AB•AF;(3)若BE=8,sin B=,求AD的长,解:(1)如图1,连接OD,则OA=OD,∴∠ODA=∠OAD,∵AD是∠BAC的平分线,∴∠OAD=∠CAD,∴∠ODA=∠CAD,∴OD∥AC,∴∠ODB=∠C=90°,∵点D在⊙O上,∴BC是⊙O的切线;(2)如图2,连接OD,DF,EF,∵AE是⊙O的直径,∴∠AFE=90°=∠C,∴EF∥BC,∴∠B=∠AEF,∵∠AEF=∠ADF,∴∠B=∠ADF,由(1)知,∠BAD=∠DAF,∴△ABD∽△ADF,∴,∴AD2=AB•AF;(3)如图3,连接OD,由(1)知,OD⊥BC,∴∠BDO=90°,设⊙O的半径为R,则OA=OD=OE=R,∵BE=8,∴OB=BE+OE=8+R,在Rt△BDO中,sin B=,∴sin B==,∴R=5,∴AE=2OE=10,AB=BE+2OE=18,连接EF,由(2)知,∠AEF=∠B,∠AFE=∠C=90°,∴sin∠AEF=sin B=,在Rt△AFE中,sin∠AEF===,∴AF=由(2)知,AD2=AB•AF=18×=,∴AD==.7、如图,AB为圆O的直径,C为圆O上一点,D为BC延长线一点,且BC=CD,CE⊥AD于点E.(1)求证:直线EC为圆O的切线;(2)设BE与圆O交于点F,AF的延长线与CE交于点P,①求证:PC2=PF•PA②若PC=5,PF=4,求sin∠PEF的值.证明:(1)∵CE⊥AD于点E,∴∠DEC=90°,∵BC=CD,∴C是BD的中点,又∵O是AB的中点,∴OC是△BDA的中位线,∴OC∥AD,∴∠OCE=∠CED=90°,∴OC⊥CE,又∵点C在圆上,∴CE是圆O的切线;(2)①连接AC,∵OC⊥CE,∴∠ECO=90°,∵AB是直径,∴∠ACB=90°=∠ECO,∴∠ECA=∠OCB,∵OC=OB,∴∠OCB=∠OBC=∠ACE,∵∠ABF=∠ACF,∴∠OBC﹣∠ABF=∠ACE﹣∠ACF,∴∠EBC=∠ECF,且∠EBC=∠CAP,∴∠ECF=∠CAP,且∠CPF=∠CPA,∴△PCF∽△PAC,∴∴PC2=PF•PA②∵AB是直径,点F在圆上,∴∠AFB=∠PFE=90°=∠CEA,∵∠EPF=∠EPA,∴△PEF∽△PAE,∴∴PE2=PF•PA∴PE=PC在直角△PEF中,sin∠PEF=.8、如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点G,E是CD上一点,且BE=DE,延长EB至点P,连接CP,使PC=PE,延长BE与⊙O交于点F,连结BD,FD.(1)连结BC,求证:△BCD≌△DFB;(2)求证:PC是⊙O的切线;(3)若tan F=,AG﹣BG=,求ED的值.解:(1)证明:因为BE=DE,所以∠FBD=∠CDB,在△BCD和△DFB中:∠BCD=∠DFB∠CDB=∠FBDBD=DB所以△BCD≌△DFB(AAS).(2)证明:连接OC.因为∠PEC=∠EDB+∠EBD=2∠EDB,∠COB=2∠EDB,所以∠COB=∠PEC,因为PE=PC,所以∠PEC=∠PCE,所以∠PCE=∠COB,因为AB⊥CD于G,所以∠COB+∠OCG=90°,所以∠OCG+∠PEC=90°,即∠OCP=90°,所以OC⊥PC,所以PC是圆O的切线.(3)因为直径AB⊥弦CD于G,所以BC=BD,CG=DG,所以∠BCD=∠BDC,因为∠F=∠BCD,tan F=,所以∠tan∠BCD==,设BG=2x,则CG=3x.连接AC,则∠ACB=90°,由射影定理可知:CG2=AG•BG,所以AG=,因为AG﹣BG=,所以,解得x=,所以BG=2x=,CG=3x=2,所以BC=,所以BD=BC=,因为∠EBD=∠EDB=∠BCD,所以△DEB∼△DBC,所以,因为CD=2CG=4,所以DE=.9、如图1,在直角坐标系中,直线l与x、y轴分别交于点A(2,0)、B(0,)两点,∠BAO的角平分线交y轴于点D.点C为直线l上一点,以AC为直径的⊙G经过点D,且与x轴交于另一点E.(1)求出⊙G的半径r,并直接写出点C的坐标;(2)如图2,若点F为⊙G上的一点,连接AF,且满足∠FEA=45°,请求出EF的长?解:(1)连接GD,EC.∵∠OAB的角平分线交y轴于点D,∴∠GAD=∠DAO,∵GD=GA,∴∠GDA=∠GAD,∴∠GDA=∠DAO,∴GD∥OA,∴∠BDG=∠BOA=90°,∵GD为半径,∴y轴是⊙G的切线;∵A(2,0),B(0,),∴OA=2,OB=,在Rt△AOB中,由勾股定理可得:AB===设半径GD=r,则BG=﹣r,∵GD∥OA,∴△BDG∽△BOA,∴=,∴r=2(﹣r),∴r=,∵AC是直径,∴∠AEC=∠AOB=90°,∴EC∥OB,∴==,∴==,∴EC=2,AE=,∴OE=2﹣=,∴C的坐标为(,2);(2)过点A作AH⊥EF于H,连接CE、CF,∵AC是直径,∴AC=2×=∴∠AEC=∠AFC=90°∵∠FEA=45°∴∠FCA=45°∴在Rt△AEH中,由勾股定理可知:AF=CF=,设OE=a∴AE=2﹣a∵CE∥OB∴△ACE∽△ABO∴=,∴CE=2,∵CE2+AE2=AC2,∴22+(2﹣a)2=∴a=或a=(不合题意,舍去)∴AE=∴在Rt△AEH中,由勾股定理可得,AH=EH=,∴在Rt△AEH中,由勾股定理可知:FH2=AF2﹣AH2=()2﹣()2=2,∴FH=,∴EF=EH+FH=.10、如图,在平面直角坐标系中,A(0,4),B(3,4),P为线段OA上一动点,过O,P,B三点的圆交x轴正半轴于点C,连结AB,PC,BC,设OP=m.(1)求证:当P与A重合时,四边形POCB是矩形.(2)连结PB,求tan∠BPC的值.(3)记该圆的圆心为M,连结OM,BM,当四边形POMB中有一组对边平行时,求所有满足条件的m 的值.(4)作点O关于PC的对称点O',在点P的整个运动过程中,当点O'落在△APB的内部(含边界)时,请写出m的取值范围.解:(1)∵∠COA=90°∴PC是直径,∴∠PBC=90°∵A(0,4)B(3,4)∴AB⊥y轴∴当A与P重合时,∠OPB=90°∴四边形POCB是矩形(2)连结OB,(如图1)∴∠BPC=∠BOC∵AB∥OC∴∠ABO=∠BOC∴∠BPC=∠BOC=∠ABO∴tan∠BPC=tan∠ABO=(3)∵PC为直径∴M为PC中点①如图2,当OP∥BM时,延长BM交x轴于点N ∵OP∥BM∴BN⊥OC于N∴ON=NC,四边形OABN是矩形∴NC=ON=AB=3,BN=OA=4设⊙M半径为r,则BM=CM=PM=r∴MN=BN﹣BM=4﹣r∵MN2+NC2=CM2∴(4﹣r)2+32=r2解得:r=∴MN=4﹣∵M、N分别为PC、OC中点∴m=OP=2MN=②如图3,当OM∥PB时,∠BOM=∠PBO∵∠PBO=∠PCO,∠PCO=∠MOC∴∠OBM=∠BOM=∠MOC=∠MCO在△BOM与△COM中∴△BOM≌△COM(AAS)∴OC=OB==5∵AP=4﹣m∴BP2=AP2+AB2=(4﹣m)2+32∵∠ABO=∠BOC=∠BPC,∠BAO=∠PBC=90°∴△ABO∽△BPC∴∴PC=∴PC2=BP2=[(4﹣m)2+32]又PC2=OP2+OC2=m2+52∴[(4﹣m)2+32]=m2+52解得:m=或m=10(舍去)综上所述,m=或m=(4)∵点O与点O'关于直线对称∴∠PO'C=∠POC=90°,即点O'在圆上当O'与O重合时,得m=0当O'落在AB上时,则m2=4+(4﹣m)2,得m=当O'与点B重合时,得m=∴0≤m≤或m=11、如图F为⊙O上的一点,过点F作⊙O的切线与直径AC的延长线交于点D,过圆上的另一点B作AO的垂线,交DF的延长线于点M,交⊙O于点E,垂足为H,连接AF,交BM于点G.(1)求证:△MFG为等腰三角形.(2)若AB∥MD,求证:FG2=EG•MF.(3)在(2)的条件下,若DF=6,tan∠M=,求AG的长.(1)证明:连接OF.∵DM是⊙O的切线,∴DM⊥OF,∴∠MFG+∠OFA=90°,∵BM⊥AD,∴∠AHG=90°,∴∠OAF+∠AGH=90°,∵OF=OA,∴∠OFA=∠OAF,∵∠MGF=∠AGH,∴∠MFG=∠AGF,∴MF=MG,∴△MFG是等腰三角形.(2)证明:连接EF.∵AB∥DM,∴∠MFA=∠FAB,∵∠FAB=∠FEG,∠MFG=∠MGF,∴∠FEG=∠MFG,∵∠EGF=∠MGF,∴△EGF∽△FGM,∴=,∴FG2=EG•GM,∵MF=MG,∴FG2=EG•MF.(3)解:连接OB.∵∠M+∠D=90°,∠FOD+∠D=90°,∴∠M=∠FOD,∴tan M=tan∠FOD==,∵DF=6,∴OF=8,∵DM∥AB,∴∠M=∠ABH,∴tan M=tan∠ABH==,∴可以假设AH=3k,BH=4k,则AB=BG=5k,GH=k,AG=k,在Rt△OHB中,∵OH2+BH2=OB2,∴(8﹣3k)2+(4k)2=82,解得k=,∴AG=.12、如图,AB是⊙O的直径,弦CD⊥AB于点H,连接AC,过弧BD上一点E作EG∥AC交CD的延长线于点G,连接AE交CD于点F,且EG=FG,连接CE.(1)求证:△ECF∽△GCE;(2)求证:EG是⊙O的切线;(3)延长AB交GE的延长线于点M,若,求EM的值.(1)证明:如图1中,∵AC∥EG,∴∠G=∠ACG,∵AB⊥CD,∴=,∴∠CEF=∠ACD,∴∠G=∠CEF,∵∠ECF=∠ECG,∴△ECF∽△GCE;(2)证明:如图2中,连接OE,∵GF=GE,∴∠GFE=∠GEF=∠AFH,∵OA=OE,∴∠OAE=∠OEA,∵∠AFH+∠FAH=90°,∴∠GEF+∠AEO=90°,∴∠GEO=90°,∴GE⊥OE,∴EG是⊙O的切线.(3)解:如图3中,连接OC.设⊙O的半径为r.在Rt△AHC中,tan∠ACH=tan∠G=,∵AH=3,∴HC=4,在Rt△HOC中,∵OC=r,OH=r﹣3,HC=4,∴(r﹣3)2+(4)2=r2,∴r=,∵GM∥AC,∴∠CAH=∠M,∵∠OEM=∠AHC,∴△AHC∽△MEO,∴=,∴=,∴EM=.13、如图,AB为⊙O的直径,CD⊥AB于点E,F是CD上一点,且BF=DF,延长FB至点P,连接CP,使PC=PF,延长BF与⊙O交于点G,连结BD,GD.(1)连结BC,求证:CD=GB;(2)求证:PC是⊙O的切线;(3)若tan G=,且AE﹣BE=,求FD的值.解:(1)∵BF=DF,∴∠BDF=∠DBF,在△BCD与△DGB中,,∴△BCD≌△DGB(AAS),∴CD=GB;(2)如图1,连接OC,∵∠COB=2∠CDB,∠CFB=∠CDB+∠DBF=2∠CDB,∴∠COB=∠CFB,∵PC=PF,∴∠COB=∠CFB=∠PCF,∵AB⊥CD,∴∠COB+∠OCE=90°,∴∠PCF+∠OCE=∠PCO=90°,∴OC⊥CP,∵OC是半径,∴PC是⊙O的切线;(3)如图2,连接AD,∵AB是⊙O的直径,∴∠ADB=90°,∵AB⊥CD,∴=,∴∠BDE=∠A=∠G,∵tan G=,∴tan A=,即AE=3DE,同理可得:DE=3BE,∴AE﹣BE=3DE﹣DE=,解得:DE=,∴CD=2DE=2,∴BE==,∴BD==,∵∠BCD=∠FDB,∠BDC=∠FBD,∴△BCD∽△FDB,∴,∵BC=BD,∴FD===.。