(易错题精选)初中数学锐角三角函数的基础测试题附解析(1)
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(易错题精选)初中数学锐角三角函数的基础测试题附解析(1)一、选择题1.如图,菱形ABCD的两个顶点B、D在反比例函数y=的图象上,对角线AC与BD的交点恰好是坐标原点O,已知点A(1,1),∠ABC=60°,则k的值是()A.﹣5 B.﹣4 C.﹣3 D.﹣2【答案】C【解析】分析:根据题意可以求得点B的坐标,从而可以求得k的值.详解:∵四边形ABCD是菱形,∴BA=BC,AC⊥BD,∵∠ABC=60°,∴△ABC是等边三角形,∵点A(1,1),∴OA=,∴BO=,∵直线AC的解析式为y=x,∴直线BD的解析式为y=-x,∵OB=,∴点B的坐标为(−,),∵点B在反比例函数y=的图象上,∴,解得,k=-3,故选C.点睛:本题考查反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质,解答本题的关键是明确题意,利用反比例函数的性质解答.2.一个物体的三视图如图所示,其中主视图和左视图是全等的等边三角形,俯视图是圆,根据图中所示数据,可求这个物体的表面积为()A.πB.2πC.3πD.(31)π+【答案】C【解析】【分析】由三视图可知:该几何体是一个圆锥,其轴截面是一个高为3的正三角形.可计算边长为2,据此即可得出表面积.【详解】解:由三视图可知:该几何体是一个圆锥,其轴截面是一个高为3的正三角形.∴正三角形的边长32 sin60==︒.∴圆锥的底面圆半径是1,母线长是2,∴底面周长为2π∴侧面积为12222ππ⨯⨯=,∵底面积为2rππ=,∴全面积是3π.故选:C.【点睛】本题考查了圆锥的计算,正确理解圆锥的侧面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键,理解圆锥的母线长是扇形的半径,圆锥的底面圆周长是扇形的弧长.3.如图,△ABC内接于半径为5的⊙O,圆心O到弦BC的距离等于3,则∠A的正切值等于()A.35B.45C.34D.43【答案】C【解析】试题分析:如答图,过点O作OD⊥BC,垂足为D,连接OB,OC,∵OB=5,OD=3,∴根据勾股定理得BD=4.∵∠A=1 2∠BOC,∴∠A=∠BOD.∴tanA=tan∠BOD=43BDOD=.故选D.考点:1.垂径定理;2.圆周角定理;3.勾股定理;4.锐角三角函数定义.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90EOF BOPB EOP 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,AF2+AD2= DF2,即(1+x) 2+32= (4-x)2解得: x=3 5∴DF=4-x=17 5∴cos∠ADF=1517 ADDF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.如图,在矩形ABCD中,BC=2,AE⊥BD,垂足为E,∠BAE=30°,则tan∠DEC的值是()A.1 B.12C3D3【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【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 ﹣33=233 , 在Rt △CFE 中,tan ∠DEC =132332CFEF ==, 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6.如图,四边形ABCD 内接于O e ,AB 为直径,AD CD =,过点D 作DE AB ⊥于点E ,连接AC 交DE 于点F .若3sin 5CAB ∠=,5DF =,则AB 的长为( )A .10B .12C .16D .20【答案】D【解析】【分析】 连接BD ,如图,先利用圆周角定理证明ADE DAC ∠=∠得到5FD FA ==,再根据正弦的定义计算出3EF =,则4AE =,8DE =,接着证明ADE DBE ∆∆∽,利用相似比得到16BE =,所以20AB =.【详解】解:连接BD ,如图,AB Q 为直径,90ADB ACB ∴∠=∠=︒,AD CD =Q ,DAC DCA ∴∠=∠,而DCA ABD ∠=∠,DAC ABD ∴∠=∠,DE AB ∵⊥,90ABD BDE ∴∠+∠=︒,而90ADE BDE ∠+∠=︒,ABD ADE ∴∠=∠,ADE DAC ∴∠=∠,5FD FA ∴==,在Rt AEF ∆中,3sin 5EF CAB AF ∠==Q , 3EF ∴=, 22534AE ∴=-=,538DE =+=,ADE DBE ∠=∠Q ,AED BED ∠=∠,ADE DBE ∴∆∆∽,::DE BE AE DE ∴=,即8:4:8BE =,16BE ∴=,41620AB ∴=+=.故选:D .【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90︒的圆周角所对的弦是直径.也考查了解直角三角形.7.如图,从点A 看一山坡上的电线杆PQ ,观测点P 的仰角是45︒,向前走6m 到达B 点, 测得顶端点P 和杆底端点Q 的仰角分别是60︒和30°,则该电线杆PQ 的高度( )A .623+B .63+C .103-D .83+【答案】A【解析】 【分析】 延长PQ 交直线AB 于点E ,设PE=x 米,在直角△APE 和直角△BPE 中,根据三角函数利用x 表示出AE 和BE ,列出方程求得x 的值,再在直角△BQE 中利用三角函数求得QE 的长,则问题求解.【详解】解:延长PQ 交直线AB 于点E ,设PE=x .在直角△APE 中,∠A=45°,AE=PE=x ;∵∠PBE=60°∴∠BPE=30°在直角△BPE 中,33x , ∵AB=AE-BE=6米,则3, 解得:3则3.在直角△BEQ 中,333)3 ∴3(3)3答:电线杆PQ 的高度是(3)米.故选:A .【点睛】本题考查解直角三角形的实际应用,解答关键是根据题意构造直角三角形解决问题.8.如图,在矩形ABCD 中E 是CD 的中点,EA 平分,BED PE AE ∠⊥交BC 于点P ,连接PA ,以下四个结论:①EB 平分AEC ∠;②PA BE ⊥;③32AD AB =;④2PB PC =.其中结论正确的个数是( )A .4个B .3个C .2个D .1个【答案】A【解析】【分析】 根据矩形的性质结合全等三角形的判定与性质得出△ADE ≌△BCE (SAS ),进而求出△ABE 是等边三角形,再求出△AEP ≌△ABP (SSS ),进而得出∠EAP =∠PAB =30°,再分别得出AD 与AB ,PB 与PC 的数量关系即可.【详解】解:∵在矩形ABCD 中,点E 是CD 的中点,∴DE =CE ,又∵AD =BC ,∠D =∠C ,∴△ADE ≌△BCE (SAS ),∴AE =BE ,∠DEA =∠CEB ,∵EA 平分∠BED ,∴∠AED =∠AEB ,∴∠AED =∠AEB =∠CEB =60°,故:①EB 平分∠AEC ,正确;∴△ABE 是等边三角形,∴∠DAE =∠EBC =30°,AE =AB ,∵PE ⊥AE ,∴∠DEA +∠CEP =90°,则∠CEP =30°,故∠PEB =∠EBP =30°,则EP =BP ,又∵AE =AB ,AP =AP ,∴△AEP ≌△ABP (SSS ),∴∠EAP =∠PAB =30°,∴AP ⊥BE ,故②正确;∵∠DAE =30°,∴tan∠DAE=DEAD=tan30°=33,∴AD=3DE,即3AD CD=,∵AB=CD,∴③3AD AB=正确;∵∠CEP=30°,∴CP=12 EP,∵EP=BP,∴CP=12 BP,∴④PB=2PC正确.综上所述:正确的共有4个.故选:A.【点睛】此题主要考查了四边形综合,全等三角形的判定与性质,等边三角形的判定与性质,含30度角的直角三角形性质以及三角函数等知识,证明△ABE是等边三角形是解题关键.9.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=83,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.10.如图,在矩形ABCD中,AB=23,BC=10,E、F分别在边BC,AD上,BE=DF.将△ABE,△CDF分别沿着AE,CF翻折后得到△AGE,△CHF.若AG、CH分别平分∠EAD、∠FCB,则GH长为()A.3 B.4 C.5 D.7【答案】B【解析】【分析】如图作GM⊥AD于M交BC于N,作HT⊥BC于T.通过解直角三角形求出AM、GM的长,同理可得HT、CT的长,再通过证四边形ABNM为矩形得MN=AB=3BN=AM=3,最后证四边形GHTN为平行四边形可得GH=TN即可解决问题.【详解】解:如图作GM⊥AD于M交BC于N,作HT⊥BC于T.∵△ABE沿着AE翻折后得到△AGE,∴∠GAM=∠BAE,AB=AG=3∵AG分别平分∠EAD,∴∠BAE=∠EAG,∵∠BAD=90°,∴∠GAM=∠BAE=∠EAG=30°,∵GM⊥AD,∴∠AMG=90°,∴在Rt△AGM中,sin∠GAM=GMAG,cos∠GAM=AMAG,∴GM=AG•sin30°=3,AM=AG•cos30°=3,同理可得HT=3,CT=3,∵∠AMG=∠B=∠BAD=90°,∴四边形ABNM为矩形,∴MN=AB=23,BN=AM=3,∴GN=MN﹣GM=3,∴GN=HT,又∵GN∥HT,∴四边形GHTN是平行四边形,∴GH=TN=BC﹣BN﹣CT=10﹣3﹣3=4,故选:B.【点睛】本题考查翻折变换,解直角三角形,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.11.把Rt ABC三边的长度都扩大为原来的3倍,则锐角A的余弦值()A.扩大为原来的3倍B.缩小为原来的13C.扩大为原来的9倍D.不变【答案】D【解析】【分析】根据相似三角形的性质解答.【详解】三边的长度都扩大为原来的3倍,则所得的三角形与原三角形相似,∴锐角A的大小不变,∴锐角A的余弦值不变,故选:D.【点睛】此题考查相似三角形的判定和性质、锐角三角函数的定义,掌握相似三角形的对应角相等是解题的关键.12.如图,AB 是垂直于水平面的建筑物.为测量AB 的高度,小红从建筑物底端B 点出发,沿水平方向行走了52米到达点C ,然后沿斜坡CD 前进,到达坡顶D 点处,DC BC =.在点D 处放置测角仪,测角仪支架DE 高度为0.8米,在E 点处测得建筑物顶端A 点的仰角AEF ∠为27︒(点A ,B ,C ,D ,E 在同一平面内).斜坡CD 的坡度(或坡比)1:2.4i =,那么建筑物AB 的高度约为( )(参考数据sin 270.45︒≈,cos270.89︒≈,tan 270.51︒≈)A .65.8米B .71.8米C .73.8米D .119.8米【答案】B【解析】【分析】 过点E 作EM AB ⊥与点M ,根据斜坡CD 的坡度(或坡比)1:2.4i =可设CD x =,则2.4 CG x =,利用勾股定理求出x 的值,进而可得出CG 与DG 的长,故可得出EG 的长.由矩形的判定定理得出四边形EGBM 是矩形,故可得出EM BG =,BM EG =,再由锐角三角函数的定义求出AM 的长,进而可得出结论.【详解】解:过点E 作EM AB ⊥与点M ,延长ED 交BC 于G ,∵斜坡CD 的坡度(或坡比)1:2.4i =,52BC CD ==米,∴设DG x =,则 2.4 CG x =.在Rt CDG ∆中,∵222DG CG DC +=,即222(2.4)52x x +=,解得20x =,∴20DG =米,48CG =米,∴200.820.8EG =+=米,5248100BG =+=米.∵EM AB ⊥,AB BG ⊥,EG BG ⊥,∴四边形EGBM 是矩形,∴100EM BG ==米,20.8BM EG ==米.在Rt AEM ∆中,∵27AEM ︒∠=,∴•tan 271000.5151AM EM ︒=≈⨯=米,∴5120.871.8AB AM BM =+=+=米.故选B .【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,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.13.如图,在矩形ABCD 中,4,AB DE AC =⊥,垂足为E ,设ADE α∠=,且3cos 5α=,则AC 的长为( )A .3B .163C .203D .165【答案】C【解析】【分析】 根据同角的余角相等求出∠ADE=∠ACD ,再根据两直线平行,内错角相等可得∠BAC=∠ACD ,然后求出AC .【详解】解:∵DE ⊥AC ,∴∠ADE+∠CAD=90°,∵∠ACD+∠CAD=90°,∴∠ACD=∠ADE=α,∵矩形ABCD 的对边AB ∥CD ,∴∠BAC=∠ACD ,∵cos α=35,35AB AC ∴=, ∴AC=520433⨯=. 故选:C .【点睛】本题考查了矩形的性质,勾股定理,锐角三角函数的定义,同角的余角相等的性质,熟记各性质并求出BC 是解题的关键.14.如图,在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =,CD 为AB 边上的中线,CE 平分ACB ∠,则AE AD的值( )A .35B .34C .45D .67【答案】D【解析】【分析】根据角平分线定理可得AE :BE =AC :BC =3:4,进而求得AE =37AB ,再由点D 为AB 中点得AD =12AB ,进而可求得AE AD的值. 【详解】 解:∵CE 平分ACB ∠,∴点E 到ACB ∠的两边距离相等,设点E 到ACB ∠的两边距离位h ,则S △ACE =12AC·h ,S △BCE =12BC·h , ∴S △ACE :S △BCE =12AC·h :12BC·h =AC :BC , 又∵S △ACE :S △BCE =AE :BE ,∴AE :BE =AC :BC , ∵在Rt ABC V 中,90ACB ∠=︒,3tan 4B =, ∴AC :BC =3:4,∴AE :BE =3:4∴AE =37AB , ∵CD 为AB 边上的中线, ∴AD =12AB ,∴367172ABAEAD AB==,故选:D.【点睛】本题主要考查了角平分线定理的应用及三角函数的应用,通过面积比证得AE:BE=AC:BC 是解决本题的关键.15.如图,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则cos A=()A.12B.2C.32D.5【答案】B【解析】【分析】构造全等三角形,证明△ABD是等腰直角三角形,进行作答.【详解】过A作AE⊥BE,连接BD,过D作DF⊥BF于F.∵AE=BF,∠AEB=∠DFB,BE=DF,∴△AEB≌△BFD,∴AB=DB.∠ABD=90°,∴△ABD是等腰直角三角形,∴cos∠2.答案选B.【点睛】本题考查了不规则图形求余弦函数的方法,熟练掌握不规则图形求余弦函数的方法是本题解题关键.16.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 =17.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 ,∵cotαAC 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.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Q的速度为3aT,故点P、Q的速度比为33故设点P、Q的速度分别为:3v3,由图2知,当x=2时,y=3P到达点A的位置,即AB=2×3v=6v,BQ=3=3,y=12⨯AB×BQ=12⨯6v3v=3v=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,河堤横断面迎水坡AB的坡比是,堤高BC=10m,则坡面AB的长度是()A.15m B.C.20m D.【答案】C【解析】【分析】【详解】解:∵Rt△ABC中,BC=10m,tanA=,∴AC===m.∴AB=m.故选C .【点睛】本题考查解直角三角形的应用(坡度坡角问题),锐角三角函数,特殊角的三角函数值及勾股定理,熟练掌握相关知识点正确计算是本题的解题关键.20.如图所示,在△ABC 中,∠C =90°,AB =8,CD 是AB 边上的中线,作CD 的中垂线与CD 交于点E ,与BC 交于点F .若CF =x ,tanA =y ,则x 与y 之间满足( )A .2244x y +=B .2244x y -=C .2288x y -=D .2288x y+= 【答案】A【解析】【分析】由直角三角形斜边上的中线性质得出CD =12AB =AD =4,由等腰三角形的性质得出∠A =∠ACD ,得出tan ∠ACD =GE CE=tan A =y ,证明△CEG ∽△FEC ,得出GE CE CE FE =,得出y =2FE ,求出y 2=24FE ,得出24y=FE 2,再由勾股定理得出FE 2=CF 2﹣CE 2=x 2﹣4,即可得出答案.【详解】解:如图所示:∵在△ABC 中,∠C =90°,AB =8,CD 是AB 边上的中线,∴CD =12AB =AD =4, ∴∠A =∠ACD ,∵EF 垂直平分CD , ∴CE =12CD =2,∠CEF =∠CEG =90°, ∴tan ∠ACD =GE CE=tanA =y , ∵∠ACD+∠FCE =∠CFE+∠FCE =90°,∴∠ACD =∠FCE ,∴△CEG ∽△FEC ,∴GE CE =CE FE , ∴y =2FE , ∴y 2=24FE , ∴24y=FE 2, ∵FE 2=CF 2﹣CE 2=x 2﹣4, ∴24y =x 2﹣4, ∴24y+4=x 2, 故选:A .【点睛】本题考查了解直角三角形、直角三角形斜边上的中线性质、等腰三角形的性质、相似三角形的判定与性质等知识;熟练掌握直角三角形的性质,证明三角形相似是解题的关键.。