人教备战中考数学专题复习锐角三角函数的综合题附答案

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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,平台AB高为12m,在B处测得楼房CD顶部点D的仰角为45°,底部点C的俯角为30°,求楼房CD的高度(3=1.7).【答案】32.4米.【解析】试题分析:首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造关系式求解.试题解析:如图,过点B作BE⊥CD于点E,根据题意,∠DBE=45°,∠CBE=30°.∵AB⊥AC,CD⊥AC,∴四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=12m,在Rt△CBE中,cot∠CBE=BE CE,∴BE=CE•cot30°=12×3=123,在Rt△BDE中,由∠DBE=45°,得DE=BE=123.∴CD=CE+DE=12(3+1)≈32.4.答:楼房CD的高度约为32.4m.考点:解直角三角形的应用——仰角俯角问题.2.如图,等腰△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=36°,BC=1,点D 在边AC 上且BD 平分∠ABC ,设CD=x .(1)求证:△ABC ∽△BCD ;(2)求x 的值;(3)求cos36°-cos72°的值.【答案】(1)证明见解析;(215-+;(3758+ 【解析】 试题分析:(1)由等腰三角形ABC 中,顶角的度数求出两底角度数,再由BD 为角平分线求出∠DBC 的度数,得到∠DBC=∠A ,再由∠C 为公共角,利用两对角相等的三角形相似得到三角形ABC 与三角形BCD 相似;(2)根据(1)结论得到AD=BD=BC ,根据AD+DC 表示出AC ,由(1)两三角形相似得比例求出x 的值即可;(3)过B 作BE 垂直于AC ,交AC 于点E ,在直角三角形ABE 和直角三角形BCE 中,利用锐角三角函数定义求出cos36°与cos72°的值,代入原式计算即可得到结果.试题解析:(1)∵等腰△ABC 中,AB=AC ,∠BAC=36°,∴∠ABC=∠C=72°,∵BD 平分∠ABC ,∴∠ABD=∠CBD=36°,∵∠CBD=∠A=36°,∠C=∠C ,∴△ABC ∽△BCD ;(2)∵∠A=∠ABD=36°,∴AD=BD ,∵BD=BC ,∴AD=BD=CD=1,设CD=x ,则有AB=AC=x+1,∵△ABC ∽△BCD , ∴AB BC BD CD =,即111x x+=, 整理得:x 2+x-1=0, 解得:x 1=152-+,x 2=152-(负值,舍去),则x=152-+; (3)过B 作BE ⊥AC ,交AC 于点E ,∵BD=CD ,∴E 为CD 中点,即DE=CE=15-+, 在Rt △ABE 中,cosA=cos36°=1515144151AE AB -+++==-++, 在Rt △BCE 中,cosC=cos72°=151541EC BC -+-+==, 则cos36°-cos72°=51+=-15-+=12. 【考点】1.相似三角形的判定与性质;2.等腰三角形的性质;3.黄金分割;4.解直角三角形.3.如图,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线y =﹣12x 2+bx +c 经过A 、B 两点,与x 轴的另一个交点为 C .(1)求抛物线的解析式; (2)根据图象,直接写出满足12x +2≥﹣12x 2+bx +c 的x 的取值范围; (3)设点D 为该抛物线上的一点、连结AD ,若∠DAC =∠CBO ,求点D 的坐标.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)当x ≥0或x ≤﹣4;(3)D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3).【解析】【分析】(1)由直线y =12x +2求得A 、B 的坐标,然后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式; (2)观察图象,找出直线在抛物线上方的x 的取值范围;(3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E ,先求出CO =1,AO =4,再由∠DAC =∠CBO ,得出tan ∠DAC =tan ∠CBO ,从而有,DE CO AE BO =,最后分类讨论确定点D 的坐标. 【详解】解:(1)由y =12x +2可得: 当x =0时,y =2;当y =0时,x =﹣4,∴A (﹣4,0),B (0,2),把A 、B 的坐标代入y =﹣12x 2+bx +c 得: 322b c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,, ∴抛物线的解析式为:213222y x x =--+ (2)当x ≥0或x ≤﹣4时,12x +2≥﹣12x 2+bx +c (3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E , 由213222y x x =-+令y =0, 解得:x 1=1,x 2=﹣4,∴CO =1,AO =4,设点D 的坐标为(m ,213222m m --+), ∵∠DAC =∠CBO ,∴tan ∠DAC =tan ∠CBO ,∴在Rt △ADE 和Rt △BOC 中有DE CO AE BO =, 当D 在x 轴上方时,213212242--+=+m m m 解得:m 1=0,m 2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D 的坐标为(0,2).当D 在x 轴下方时,213(2)12242---+=+m m m 解得:m 1=2,m 2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D 的坐标为(2,﹣3),故满足条件的D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题型,主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式.解题的关键是能够熟练掌握一次函数和二次函数的有关知识解决问题,分类讨论是第(3)题的难点.4.阅读下面材料:观察与思考:阅读下列材料,并解决后面的问题.在锐角△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别是a 、b 、c ,过A 作AD ⊥BC 于D (如图),则sin B =AD c ,sin C =AD b ,即AD =c sin B ,AD =b sin C ,于是c sin B =b sin C ,即sin sin b c B C = .同理有:sin sin c a C A =,sin sin a b A B=,所以sin sin sin a b c A B C ==. 即:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.在锐角三角形中,若已知三个元素(至少有一条边),运用上述结论和有关定理就可以求出其余三个未知元素.根据上述材料,完成下列各题.(1)如图,△ABC 中,∠B =75°,∠C =45°,BC =60,则AB = ;(2)如图,一货轮在C 处测得灯塔A 在货轮的北偏西30°的方向上,随后货轮以60海里/时的速度按北偏东30°的方向航行,半小时后到达B 处,此时又测得灯塔A 在货轮的北偏西75°的方向上(如图),求此时货轮距灯塔A 的距离AB .(3)在(2)的条件下,试求75°的正弦值.(结果保留根号)【答案】(1)6;(2)6海里;(36+2 【解析】【分析】 (1)根据材料:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,写出比例关系,代入数值即可求得AB 的值.(2)此题可先由速度和时间求出BC 的距离,再由各方向角得出∠A 的角度,过B 作BM ⊥AC 于M ,求出∠MBC=30°,求出MC ,由勾股定理求出BM ,求出AM 、BM 的长,由勾股定理求出AB 即可;(3)在三角形ABC 中,∠A=45,∠ABC=75,∠ACB=60,过点C 作AC 的垂线BD ,构造直角三角形ABD ,BCD ,在直角三角形ABD 中可求出AD 的长,进而可求出sin75°的值.【详解】解:(1)在△ABC 中,∠B=75°,∠C=45°,BC=60,则∠A=60°, ∵AB sinC =sin BC A , ∴45AB sin =60sin60, 223,解得:6.(2)如图,依题意:BC=60×0.5=30(海里)∵CD∥BE,∴∠DCB+∠CBE=180°∵∠DCB=30°,∴∠CBE=150°∵∠ABE=75°.∴∠ABC=75°,∴∠A=45°,在△ABC中,sin AB ACB∠=BCsin A∠即60?ABsin=3045?sin,解之得:AB=156.答:货轮距灯塔的距离AB=156海里.(3)过点B作AC的垂线BM,垂足为M.在直角三角形ABM中,∠A=45°,6,所以3BDC中,∠BCM=60°,BC=30°,可求得CM=15,所以3,由题意得,1531575sin=15660sin,sin75°=6+24.【点睛】本题考查方向角的含义,三角形的内角和定理,含30度角的直角三角形,等腰三角形的性质和判定等知识点,解题关键是熟练掌握解直角三角形方法.5.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)52,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,CF=BF=32,设AE=CE=x,则EF=AB-BF-AE=122-32-x=92-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=2AD×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.6.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP =13x ,∴CP =13×207≈37.1,BC +CP =90+37.1=127.1. 答:从P 到点B 的路程约为127.1米. 点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.7.如图所示,一堤坝的坡角62ABC ∠=︒,坡面长度25AB =米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施工队欲改变堤坝的坡面,使得坡面的坡角50ADB ∠=︒,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到0.01 米)(参考数据:sin620.88︒≈,cos620.47︒≈,tan50 1.20︒≈)【答案】6.58米【解析】试题分析:过A 点作AE ⊥CD 于E .在Rt △ABE 中,根据三角函数可得AE ,BE ,在Rt △ADE 中,根据三角函数可得DE ,再根据DB=DE ﹣BE 即可求解.试题解析:过A 点作AE ⊥CD 于E . 在Rt △ABE 中,∠ABE=62°. ∴AE=AB•sin62°=25×0.88=22米,BE=AB•cos62°=25×0.47=11.75米, 在Rt △ADE 中,∠ADB=50°, ∴DE==18米,∴DB=DE ﹣BE≈6.58米. 故此时应将坝底向外拓宽大约6.58米.考点:解直角三角形的应用-坡度坡角问题.8.如图,在航线l 的两侧分别有观测点A 和B ,点B 到航线l 的距离BD 为4km ,点A 位于点B 北偏西60°方向且与B 相距20km 处.现有一艘轮船从位于点A 南偏东74°方向的C 处,沿该航线自东向西航行至观测点A 的正南方向E 处.求这艘轮船的航行路程CE 的长度.(结果精确到0.1km 3,sin74°≈0.96,cos74°≈0.28,tan74°≈3.49)【答案】20.9km【解析】分析:根据题意,构造直角三角和相似三角形的数学模型,利用相似三角形的判定与性质和解直角三角形即可.详解:如图,在Rt △BDF 中,∵∠DBF=60°,BD=4km ,∴BF=cos 60BD =8km , ∵AB=20km ,∴AF=12km , ∵∠AEB=∠BDF ,∠AFE=∠BFD ,∴△AEF ∽△BDF ,∴AE BD AF BF, ∴AE=6km , 在Rt △AEF 中,CE=AE•tan74°≈20.9km .故这艘轮船的航行路程CE 的长度是20.9km .点睛:本题考查相似三角形,掌握相似三角形的概念,会根据条件判断两个三角形相似.9.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;②12 【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=1BD,2∴∠DBF′=30°,∴tan∠DBF′=3.【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.10.如图,A(0,2),B(6,2),C(0,c)(c>0),以A为圆心AB长为半径的BD 交y轴正半轴于点D,BD与BC有交点时,交点为E,P为BD上一点.(1)若c=3,①BC=,DE的长为;②当CP=2时,判断CP与⊙A的位置关系,井加以证明;(2)若c=10,求点P与BC距离的最大值;(3)分别直接写出当c=1,c=6,c=9,c=11时,点P与BC的最大距离(结果无需化简)【答案】(1)①12,π;②详见解析;(2)①65;②65(3)答案见详解 【解析】【分析】 (1)①先求出AB ,AC ,进而求出BC 和∠ABC ,最后用弧长公式即可得出结论;②判断出△APC 是直角三角形,即可得出结论;(2)分两种情况,利用三角形的面积或锐角三角函数即可得出结论;(3)画图图形,同(2)的方法即可得出结论.【详解】 (1)①如图1,∵c =3+2,∴OC =3,∴AC =3﹣2=3∵AB =6,在Rt △BAC 中,根据勾股定理得,BC =12,tan ∠ABC =AC AB3 ∴∠ABC =60°,∵AE =AB ,∴△ABE 是等边三角形,∴∠BAE =60°,∴∠DAE =30°, ∴DE 的长为306180π⨯=π, 故答案为12,π;②CP 与⊙A 相切.证明:∵AP =AB =6,AC =OC ﹣OA =63, ∴AP 2+CP 2=108,又AC 2=(63)2=108,∴AP 2+PC 2=AC 2.∴∠APC =90°,即:CP ⊥AP .而AP 是半径,∴CP 与⊙A 相切.(2)若c =10,即AC =10﹣2=8,则BC =10.①若点P 在BE 上,AP ⊥BE 时,点P 与BC 的距离最大,设垂足为F ,则PF 的长就是最大距离,如图2,S △ABC =12AB ×AC =12BC ×AF , ∴AF =AB AC BC ⋅=245, ∴PF =AP ﹣AF =65; ②如图3,若点P 在DE 上,作PG ⊥BC 于点G ,当点P 与点D 重合时,PG 最大.此时,sin ∠ACB =PG AB CP BC =, 即PG =AB CP BC ⋅=65∴若c =10,点P 与BC 距离的最大值是65; (3)当c =1时,如图4,过点P作PM⊥BC,sin∠BCP=AB PM BC CD=∴PM=67423737AB CDBC⋅⨯===423737;当c=6时,如图5,同c=10的①情况,PF=6﹣1213=1213613-,当c=9时,如图6,同c=10的①情况,PF=4285685 -,当c=11时,如图7,点P和点D重合时,点P到BC的距离最大,同c=10时②情况,DG 18117.【点睛】此题是圆的综合题,主要考查了弧长公式,勾股定理和逆定理,三角形的面积公式,锐角三角函数,熟练掌握锐角三角函数是解本题的关键.。