初中数学解直角三角形题型大全

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第11关 解直角三角形(讲义部分)知识点1 解直角三角形1.已知一边一角(1)已知斜边和一锐角分别为A c ,,解法:,90A B ∠-=∠,sin A c a =A c B c b cos sin ==(2)已知一直角边和一锐角分别为A a ,,解法:,90A B ∠-=∠,tan B a b =A a c sin =2.已知两边(1)已知两直角边b a ,,解法:由baA =tan 求出A ∠,,90A B ∠-=∠ A bA a c cos sin ==(2)已知一直角边和斜边分别为c a ,,解法:由c aA =sin 求出A ∠,,90AB ∠-=∠A cB c b cos sin ==解直角三角形的关键是合理的选用边角关系,包括勾股定理、直角三角形的两个直角互余及锐角三角函数的概念.题型1 解直角三角形【例1】如图,AD 是ABC ∆的中线,1tan 3B =,cosC =,AC =(1)BC 的长; (2)sin ADC ∠的值.【解答】解:(1)过点A 作AE BC ⊥于点E ,cos C =, 45C ∴∠=︒,在Rt ACE ∆中,cos 1CE AC C ==, 1AE CE ∴==,在Rt ABE ∆中,1tan 3B =,即13AE BE =,33BE AE ∴==, 4BC BE CE ∴=+=;(2)AD 是ABC ∆的中线,122CD BC ∴==,1DE CD CE ∴=-=, AE BC ⊥,DE AE =, 45ADC ∴∠=︒,sin ADC ∴∠.【点评】本题考查的是解直角三角形的知识,正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键,注 意锐角三角函数的概念的正确应用.【例2】如图,在四边形ABCD 中,90ABC ∠=︒,45C ∠=︒,CD =,3BD =. (1)求sin CBD ∠的值; (2)若3AB =,求AD 的长.【解答】解:(1)如图,过点D 作DE BC ⊥于点E ,在Rt CED ∆中,45,C CD ∠=︒,1CE DE ∴==,在Rt BDE ∆中,1sin 3DE CBD BD ∠==; (2)过点D 作DF AB ⊥于点F , 则90BFD BED ABC ∠=∠=∠=︒, ∴四边形BEDF 是矩形,1DE BF ∴==, 3BD =,∴DF =2AF AB BF ∴=-=,∴AD =【点评】本题考查了锐角三角函数及矩形、等腰三角形的知识.构造直角三角形和矩形,利用锐角三角函数是解决本题的关键.【例3】如图,在等腰Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,8AC =,D 是AC 上一点,若1tan 3DBA ∠=. (1)求AD 的长; (2)求sin DBC ∠的值.【解答】解:(1)过点D 作DH AB ⊥于点H ,ABC ∆为等腰直角三角形,90C ∠=︒,45A ∴∠=︒,8AC BC ==, AH DH ∴=,设AH x =,则DH x =1tan 3DBA ∠=, 3BH x ∴=, 4AB x ∴=,由勾股定理可知:ABx ∴=由勾股定理可得,4AD ==;(2)4AD =,4DC AC AD ∴=-=,由勾股定理得,DB =sinCD DBC BD ∴∠===【点评】本题考查的是解直角三角形,掌握锐角三角函数的定义、勾股定理是解题的关键.【例4】如图所示,把一张长方形卡片ABCD 放在每格宽度为12mm 的横格纸中,恰好四个顶点都在横格线上,已知36α∠=︒,求长方形卡片的周长.(精确到1)mm (参考数据:sin360.60︒≈,cos360.80︒≈,tan360.75)︒≈【解答】解:作BE l ⊥于点E ,DF l ⊥于点F .1801809090,90,36.DAF BAD ADF DAF ADF αα+∠=︒-∠=︒-︒=︒∠+∠=︒∴∠==︒根据题意,得24BE mm =,48DF mm =. 在Rt ABE ∆中,sin BEABα=, ∴2440sin360.60BE AB mm ===︒在Rt ADF ∆中,cos DFADF AD∠=, ∴4860cos360.80DF AD mm ===︒.∴矩形ABCD 的周长2(4060)200mm =+=.【点评】本题考查矩形对边相等的性质,直角三角形中三角函数的应用,锐角三角函数值的计算.【例5】阅读下面材料:小红遇到这样一个问题:如图1,在四边形ABCD 中,90A C ∠=∠=︒,60D ∠=︒,AB =BC AD 的长.小红发现,延长AB 与DC 相交于点E ,通过构造Rt ADE ∆,经过推理和计算能够使问题得到解决(如图2). 请回答:AD 的长为 . 参考小红思考问题的方法,解决问题: 如图3,四边形ABCD 中,1tan 2A =,135B C ∠=∠=︒,9AB =,3CD =,求BC 和AD 的长.【解答】解:(1)延长AB 与DC 相交于点E ,在ADE ∆中,90A ∠=︒,60D ∠=︒,30E ∴∠=︒.在Rt BEC ∆中,90BCE ∠=︒,30E ∠=︒,BC =2BE BC ∴==AE AB BE ∴=+==在Rt ADE ∆中,90A ∠=︒,30E ∠=︒,AE =tan 6AD AE E ∴=∠==. 故答案为6;(2)如图,延长AB 与DC 相交于点E .135ABC BCD ∠=∠=︒, 45EBC ECB ∴∠=∠=︒, BE CE ∴=,90E ∠=︒.设BE CE x ==,则BC =,9AE x =+,3DE x =+. 在Rt ADE ∆中,90E ∠=︒,1tan 2A =,∴12DE AE =,即3192x x +=+, 3x ∴=.经检验3x =是所列方程的解,且符合题意,BC ∴=12AE =,6DE =,AD ∴=【点评】本题考查的是解直角三角形,勾股定理,根据题意作出辅助线,构造出直角三角形是解 答此题的关键.【例6】如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,斜边AB 的垂直平分线分别交AB 、BC 于点E 和点D ,已知:2BD CD =(1)求ADC ∠的度数;(2)利用已知条件和第(1)小题的结论求tan15︒的值(结果保留根号).【解答】解:(1)连接AD ,如图.设2BD k =,则CD =.DE 垂直平分AB , 2AD BD k ∴==. 在Rt ACD ∆中, 90C ∠=︒,cos CD ADC AD ∴∠===, 30ADC ∴∠=︒;(2)AD BD =, B DAB ∴∠=∠.30ADC ∠=︒,B DAB ADC ∠+∠=∠, 15B DAB ∴∠=∠=︒. 在Rt ACD ∆中, 90C ∠=︒,∴AC k .在Rt ABC ∆中90C ∠=︒,∴tan 2AC B BC ===-∴tan152︒=-【点评】本题主要考查了三角函数的定义、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识,利用已知条 件和第(1)小题的结论是解决第(2)小题的关键.知识点2 解直角三角形综合题型2 解直角三角形综合【例7】如图,在同一平面内,两条平行高速公路1l 和2l 间有一条“Z ”型道路连通,其中AB 段与高速公路1l 成30︒角,长为20km ;BC 段与AB 、CD 段都垂直,长为10km ,CD 段长为30km ,求两高速公路间的距离(结果保留根号).【解答】解:过B 点作1BE l ⊥,交1l 于E ,CD 于F ,2l 于G .在Rt ABE ∆中,1sin302010BE AB km =︒=⨯=,在Rt BCF ∆中,cos3010BF BC =÷︒=,201sin30CF BF =︒==,(30DF CD CF km =-=,在Rt DFG ∆中,1sin30(30(152FG DF km =︒=⨯=,(25EG BE BF FG km ∴=++=+.故两高速公路间的距离为(25km +.【点评】此题考查了解直角三角形的应用,主要是三角函数的基本概念及运算,关键把实际问题 转化为数学问题加以计算.【例8】如图,“和谐号”高铁列车的小桌板收起时近似看作与地面垂直,小桌板的支架底端与桌面顶端的距离75OA =厘米.展开小桌板使桌面保持水平,此时CB AO ⊥,37AOB ACB ∠=∠=︒,且支架长OB 与桌面宽BC 的长度之和等于OA 的长度.求小桌板桌面的宽度BC .(参考数据sin370.6︒≈,cos370.8︒≈,tan370.75)︒≈【解答】解:延长CB 交AO 于点D .CD OA ∴⊥,设BC x =,则75OB x =-,在Rt OBD ∆中,cos OD OB AOB =∠,sin BD OB AOB =∠, (75)cos370.8(75)600.8OD x x x ∴=-︒=-=-,(75)sin370.6(75)450.6BD x x x =-︒=-=-, 在Rt ACD ∆中,tan AD DC ACB =∠,(450.6)tan370.75(0.445)0.333.75AD x x x x ∴=+-︒=+=+, 75AD OD OA +==,0.333.75600.875x x ∴++-=, 解得37.5x =. 37.5BC ∴=;故小桌板桌面的宽度BC 约为37.5cm .【点评】本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是正确构造直角三角形并求解.【例9】如图, 望湖公园装有新型路灯, 路灯设备由灯柱AC 与支架BD 共同组成 (点C 处装有安全监控, 点D 处装有照明灯) ,AC 与地面垂直,BC 为 1.5 米,BD 为 2 米,AB 为 7 米,60CBD ∠=︒,某一时刻, 太阳光与地面的夹角为37︒,求此时路灯设备整体在地面上的影长为多少?(参 考数据:sin370.60︒≈,cos370.80︒≈,tan370.75)︒≈【解答】解: 如图, 过点D 作光线的平行线, 交地面于点G ,交射线AC 于点F ,过点D 作 DE AF ⊥于点E ,在Rt DBE ∆中, 60CBD ∠=︒, 30BDE ∴∠=︒, 2BD =,sin301BE BD ∴=︒=,cos30DE BD =︒, 在Rt FED ∆中, 37AGF ∠=︒, 37EDF ∴∠=︒,tan37EF ED ∴=︒=, 7AB =,718AF AB BE EF ∴=++=++=. 33874+>,∴此时的影长为AG .在Rt AFG ∆中,32tan373AF AG ==︒答: 此刻路灯设备在地面上的影长为32(3米 .【点评】此题考查了解直角三角形,用到的知识点是锐角三角函数、三角形内角和定理,关键是根据题意画出图形,构造直角三角形.第11关 解直角三角形(题册部分)【课后练1】如图,在Rt ABC ∆中,设a ,b ,c 分别为A ∠,B ∠,C ∠的对边,90C ∠=︒,8b =,A ∠的平分线AD =B ∠,a ,c 的值.【解答】解:90C ∠=︒,8b =,A ∠的平分线ADcos AC CAD AD ∴∠===30CAD ∴∠=︒, 60CAB ∴∠=︒, 30B ∴∠=︒,216c b ∴==,tan30b a ===︒,即30B ∠=︒,a =16c =.【课后练2】如图,在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,AB 的垂直平分线与AB ,BC 分别交于点E 和点D ,且2BD AC =. (1)求B ∠的度数.(2)求tan BAC ∠(结果保留根号).【解答】解:(1)连接AD .DE 垂直平分线段AB , DA DB ∴=, B DAB ∴∠=∠, 2BD AC =, 2AD AC ∴=, 90C ∠=︒, 30ADC ∴∠=︒,ADC DAB B ∠=∠+∠, 15B ∴∠=︒.(2)设AC a =,则2AD BD a ==,CD =,2BC a =+,tan 2BC BAC AC ∴∠==【课后练3】如图,在ABC ∆中,45B ∠=︒,5AC =,3cos 5C =,AD 是BC 边上的高线. (1)求AD 的长;(2)求ABC ∆的面积.【解答】解:(1)AD BC ⊥,90ADC ADB ∴∠=∠=︒. 在Rt ACD ∆中,5AC =,3cos 5C =, cos 3CD AC C ∴==, 4AD AC ∴=-=.(2)45B ∠=︒,90ADB ∠=︒,9045BAD B ∴∠=︒-∠=︒,B BAD ∴∠=∠,4BD AD ∴==, 114(43)1422ABC S AD BC ∆∴==⨯⨯+=.【课后练4】如图,把两幅完全相同的长方形图片粘贴在一矩形宣传板EFGH 上,除D 点外,其他顶点均在矩形EFGH 的边上.50AB cm =,40BC cm =,55BAE ∠=︒,求EF 的长.参考数据:sin550.82︒=,cos550.57︒=,tan55 1.43︒=.【解答】解:在直角三角形ABE 中,50AB cm =,55BAE ∠=︒,sin 50sin55500.8241BE AB BAE ∴=∠=︒=⨯=.ABCD 是矩形,55CBF BAE ∴∠=∠=︒,∴在直角三角形BCF 中,40BC cm =,55CBF ∠=︒,cos 40cos55400.5722.8BF BC CBF ∴=∠=︒=⨯=.4122.863.8EF BE BF ∴=+=+=.所以EF 的长为63.8cm .【课后练5】某片绿地形状如图所示,其中AB BC ⊥,CD AD ⊥,60A ∠=︒,200AB m =,100CD m =,求AD 、BC 的长.(精确到1m 1.732)≈【解答】解:如图,延长AD ,交BC 的延长线于点E ,在Rt ABE ∆中,200AB m =,60A ∠=︒,tan BE AB A ∴==,400cos60AB AE m ==︒, 在Rt CDE ∆中,100CD m =,9030CED A ∠=︒-∠=︒,2200CE CD m ∴==,tan CD DE CED==∠,400227AD AE DE m ∴=-=-≈,200146BC BE CE m =-=-≈.答:AD 的长约为227m ,BC 的长约为146m .【课后练6】如图,河的两岸1l 与2l 相互平行,A 、B 是1l 上的两点,C 、D 是2l 上的两点,某人在点A 处测得90CAB ∠=︒,30DAB ∠=︒,再沿AB 方向前进20米到达点E (点E 在线段AB 上),测得60DEB ∠=︒,求C 、D 两点间的距离.【解答】解:过点D 作1l 的垂线,垂足为F ,60DEB ∠=︒,30DAB ∠=︒,30ADE DEB DAB ∴∠=∠-∠=︒,ADE ∴∆为等腰三角形,20DE AE ∴==,在Rt DEF ∆中,1cos6020102EF DE =︒=⨯=, DF AF ⊥,90DFB ∴∠=︒,//AC DF ∴,由已知12//l l ,//CD AF ∴,∴四边形ACDF 为矩形,30CD AF AE EF ==+=,答:C 、D 两点间的距离为30m .。