锐角三角函数全章同步练习含答案

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4.1 第1课时 正 弦一、选择题1.2017·日照在Rt △ABC 中,∠C =90°,AB =13,AC =5,则sin A 的值为( ) A.513 B.1213 C.512 D.1252.如果把一个锐角三角形ABC 的三边长都扩大为原来的3倍,那么锐角A 的正弦值( )A .扩大为原来的3倍B .缩小为原来的13C .没有变化D .不能确定3.如图K -30-1所示,已知点P 的坐标是(a ,b ),则sin α等于( )图K -30-1A.a bB.b aC.a a 2+b2D.b a 2+b24.如图K -30-2,△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,若CD ∶AC =2∶3,则sin ∠BCD 的值是( )图K -30-2A.55 B.23 C.1313 D.2135.如图K -30-3,在正方形网格中,小正方形的边长均为1,点A ,B ,O 都在格点上,则∠AOB 的正弦值是( )图K -30-3A.3 1010 B.12 C.13 D.1010二、填空题6.在△ABC 中,∠C =90°,BC =6 cm ,sin A =35,则AB 的长是________ cm.7.直角三角形ABC 的面积为24 cm 2,其中一条直角边AB 的长为6 cm ,∠A 是锐角,则sin A =________.8.某商场一楼与二楼之间的手扶电梯如图K -30-4所示,其中AB ,CD 分别表示一楼、二楼地面的水平线,∠ABC =150°,BC 的长是8 m ,则乘电梯从点B 到点C 上升的高度h 是________.图K -30-49.如图K -30-5,点P (12,a )在反比例函数y =60x的图象上,PH ⊥x 轴于点H ,则sin∠POH 的值为________.图K -30-510.已知AE ,CF 是锐角三角形ABC 的两条高,若AE ∶CF =3∶2,则sin BAC ∶sin ACB =________.三、解答题11.在Rt △ABC 中,若∠C =90°,BC =15,AC =8,求sin A +sin B 的值.12.如图K-30-6,在正方形ABCD中,M是AD的中点,BE=3AE,试求sin∠ECM的值.图K-30-613、探究题如图K-30-7,在平面直角坐标系中,点A,B,C为第一象限内圆弧上的点,过点A,B,C分别作x轴的垂线,垂足为D,E,F.(1)试根据图形比较sin∠AOD,sin∠BOE,sin∠COF的大小,并探究当0°<α<90°时,正弦值随着锐角α的增大的变化规律;(2)比较大小:sin10°________sin20°.图K-30-71.[解析] B Rt △ABC 的斜边长为13,根据勾股定理,求得∠A 的对边BC =12,利用正弦的定义得sin A =1213.2.[答案] C 3.[答案] D 4.[答案] B5.[解析] D 过点B 作OA 边上的高h , 由等面积法可得S △AOB =12×2×2=12×2 5h ,解得h =2 55,所以∠AOB 的正弦值为h OB =1010.故选D.6.[答案] 10[解析] 在Rt △ABC 中,BC =6 cm ,sin A =35=BCAB ,∴AB =10 cm.7.[答案] 45[解析] 直角三角形ABC 的直角边AB 为6 cm ,∠A 是锐角,则另一直角边是BC ,∠B 是直角.由直角三角形ABC 的面积为24 cm 2,得到12AB ·BC =24,因而BC =8 cm ;根据勾股定理,可得斜边AC =10 cm ,∴sin A =BC AC =810=45. 8.[答案] 4 m 9.[答案] 513[解析] ∵点P (12,a )在反比例函数y =60x 的图象上,∴a =6012=5.∵PH ⊥x 轴于点H ,∴PH =5,OH =12.在Rt △PHO 中,由勾股定理,得PO =52+122=13,∴sin ∠POH =PH PO=513.10.[答案] 2∶3[解析] 如图,由正弦的定义可知,∵sin BAC =CF AC ,sin ACB =AE AC,∴sin BAC ∶sin ACB =CF AC ∶AEAC=CF ∶AE =2∶3.故答案为2∶3.11.解:由勾股定理,得AB =BC 2+AC 2=152+82=17,所以sin A =1517,sin B =817,所以sin A +sin B =1517+817=2317.12.解:设AE =x ,则BE =3x ,∴AD =AB =BC =CD =4x . ∵M 是AD 的中点, ∴AM =DM =2x ,∴CE =(3x )2+(4x )2=5x ,EM =x 2+(2x )2=5x ,CM =(2x )2+(4x )2=2 5x ,∴EM 2+CM 2=CE 2, ∴△CEM 是直角三角形, ∴sin ∠ECM =EM CE =55. 14、解:(1)sin ∠AOD <sin ∠BOE <sin ∠COF ;当锐角α逐渐增大时,sin α也随之增大.(2)<第2课时 特殊角的正弦及用计算器求锐角的正弦值一、选择题1.sin60°的值为( ) A.12 B.32 C.22 D.332.已知α为锐角,且sin(α-10°)=32,则α等于( ) A .50° B.60° C .70° D.80°3.用计算器求sin50°的值,按键顺序是( ) A.50sin = B.sin 50=C.sin 05=D.)sin 50=4.在△ABC 中,若锐角∠A ,∠B 满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin A -22+(sin B -22)2=0,则对△ABC 的形状描述最确切的是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形 二、填空题5.运用科学计算器计算:3 17×sin73°52′≈________.(结果精确到0.1) 6.如图K -31-1,以点O 为圆心,任意长为半径画弧,与射线OM 交于点A ,再以点A 为圆心,AO 长为半径画弧,两弧交于点B ,画射线OB ,则sin ∠AOB 的值为________.图K-31-17.如图K-31-2,每个小正方形的边长均为1,A,B,C是小正方形的顶点,则∠ABC 的正弦值为________ .图K-31-28.如图K-31-3,P是∠AOx的边OA上的一点,且点P的坐标为(1,3),则∠AOx =________°.图K-31-3三、解答题9.用计算器求下列锐角的正弦值(精确到0.0001).(1)68°;(2)81°53′;(3)76°10′.10.已知下列正弦值,用计算器求锐角的度数(精确到1′):(1)sin A=0.7321;(2)sin A=0.9538.11.计算:(1)2sin60°-2sin 245°;(2)sin60°sin 245°-(sin30°sin60°)2.12阅读理解我们知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,因此边长与角的大小之间可以相互转化.图K-31-4类似地,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系,我们定义:等腰三角形中底边与腰的比叫作顶角的正对(sad).如图K-31-4,在△ABC中,AB=AC,顶角A的正对记作sad A,这时sad A=底边腰=BCAB.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上述对角的正对定义,解决下列问题: (1)sad60°的值为( ) A.12 B .1 C.32D .2 (2)对于0°<∠A <180°,∠A 的正对值sad A 的取值范围是________. (3)已知sin A =35,其中∠A 为锐角,则sad A 的值是________.1.[答案] B 2.[答案] C3.[解析] B 根据用计算器计算三角函数值的方法:先按键“sin ”,再输入角的度数,再按键“=”,即可得到结果.4.[解析] C 由⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin A -22+(sin B -22)2=0,得sin A =22,sin B =22,所以∠A =45°,∠B =45°,所以△ABC 是等腰直角三角形.5.[答案] 11.9 6.[答案]32 7.[答案]22[解析] 连接AC ,AB 2=32+12=10,BC 2=22+12=5,AC 2=22+12=5, ∴AC =BC ,BC 2+AC 2=AB 2,∴∠BCA =90°, ∴∠ABC =45°,∴∠ABC 的正弦值为22. 8.[答案] 60[解析] 过点P 作PB⊥x 轴于点B.∵点P 的坐标为(1,3),∴OB =1,PB =3,∴OP =2,∴sin ∠AOx =PB OP =32,∴∠AOx =60°.故答案为60.9.解:(1)sin 68°≈0.9272. (2)sin 81°53′≈0.9900. (3)sin 76°10′≈0.9710. 10.解:(1)∠A≈47°4′.(2)∠A≈72°31′. 11.解:(1)原式=2×32-2×(22)2=3-1. (2)原式=32(22)2-(1232)2=3-13=3 3-13.12、[答案] (1)B (2)0<sad A<2 (3)105[解析] (1)当等腰三角形的顶角为60°时,等腰三角形的底角为60°, 则此三角形为等边三角形,则sad 60°=11=1.故选B .(2)当∠A 接近0°时,sad A 接近0,当∠A 接近180°时,等腰三角形的底边长接近于腰长的2倍,故sad A 接近2. 于是sad A 的取值范围是0<sad A <2. 故答案为0<sad A <2.(3)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,sin A =35.在AB 上取点D ,使AD =AC ,过点D 作DH⊥AC,垂足为H.令BC =3k ,AB =5k , 则AD =AC =(5k )2-(3k )2=4k. 又∵在△ADH 中,∠AHD =90°,sin A =35.∴DH =AD·sin A =125k ,∴AH =AD 2-DH 2=165k.则在△CDH 中,CH =AC -AH =45k ,CD =DH 2+CH 2=4 105k.∴在△ACD 中,AD =AC =4k ,CD =4 105k.由正对的定义,可得sad A =CD AD =105, 即sad A =105.4.2 正 切一、选择题1.如图K -33-1,P 是∠α的边OA 上一点,点P 的坐标为(12,5),则tan α等于( )图K -33-1A.513 B.1213 C.512 D.1252.若tan(α+10°)= 3,则锐角α的度数是( ) A .20° B.30° C.35° D.50°3.2017·宜昌△ABC 在网格中的位置如图K -33-2所示(每个小正方形的边长均为1),AD ⊥BC 于点D ,则下列四个选项中错误的是( )图K -33-2A .sin α=cos αB .tanC =2 C .sin β=cos βD .tan α=14.在△ABC 中,若锐角A ,B 满足⎪⎪⎪⎪⎪⎪cos A -32+(1-tan B )2=0,则∠C 的大小是( )A .45° B.60° C.75° D.105°5.在Rt △ABC 中,∠C =90°,sin A =23,那么tan B 的值是( )A.52 B.53 C.2 55 D.236.如图K -33-3,厂房屋顶人字形(等腰三角形)钢架的跨度BC =10米,∠B =36°,则中柱AD (D 为底边的中点)的长是( )图K -33-3A .5sin36°米B .5cos36°米C .5tan36°米D .10tan36°米7如何求tan75°的值,按下列方法作图可解决问题.如图K -33-4,在Rt △ABC 中,AC =k ,∠ACB =90°,∠ABC =30°,延长CB 至点M ,在射线BM 上截取线段BD ,使BD =AB ,连接AD ,依据此图可求得tan75°的值为( )图K -33-4A .2- 3B .2+ 3C .1+ 3 D.3-1 二、填空题8.如图K -33-5所示,BC 是一条河的直线河岸,A 是河岸BC 对岸上的一点,AB ⊥BC 于点B ,站在河岸的C 处测得∠BCA =50°,BC =10 m ,则桥长AB 的长约为______m(用计算器计算,结果精确到0.1 m).图K -33-59.如图K -33-6,在△ABC 中,AB =AC =5,BC =8.若∠BPC =12∠BAC ,则tan ∠BPC =________.图K -33-610.如果三角形有一边上的中线长恰好等于这边的长,那么称这个三角形为“好玩三角形”.在Rt △ABC 中,∠C =90°,若Rt △ABC 是“好玩三角形”,则tan A =________.三、解答题11.计算:(1)3sin60°-cos30°+2tan45°;(2)tan45°tan30°-cos45°sin 60°·tan60°.12.如图K -33-7,在四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AC ⊥CD ,AB =2,CD =8,tan ∠BAC =2,求tan D的值.图K-33-713.如图K-33-8,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠BAC的平分线交BC于点E,EF⊥AB 于点F,点F恰好是AB的一个三等分点(AF>BF).(1)求证:△ACE≌△AFE;(2)求tan∠CAE的值.图K-33-814.如图K -33-9,在Rt △ABC 中,∠C =90°,BD 平分∠ABC ,tan A =33,AD =20.求BC 的长.图K -33-915.已知:如图K -33-10,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB 于点D ,BE ∶AB =3∶5,若CE =2,cos ∠ACD =45,求tan ∠AEC 的值及CD 的长.图K -33-1016新定义问题在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠C =90°.若定义cot A =∠A 的邻边∠A 的对边=ba,则称它为锐角A 的余切.根据这个定义解答下列问题:(1)cot30°=__________;(2)已知tan A =34,其中∠A 为锐角,试求cot A 的值;(3)求证:tan A =cot(90°-∠A ).1.[解析] C 过点P 作PE ⊥x 轴于点E. ∵点P 的坐标为(12,5),∴PE =5,OE =12, ∴tan α=PE OE =512.2.[答案] D3.[解析] C 由图可知,△ADB 是等腰直角三角形,BD =AD =2,AB =2 2,CD =1,AC =5,∴sin α=cos α=22,故A 正确;tan C =AD CD =2,故B 正确;tan α=BDAD=1,故D 正确;∵sin β=CD AC =55,cos β=AD AC =2 55,∴sin β≠cos β,故C 错误.故选C .4.[解析] D 由题意得cos A =32,tan B =1, 则∠A=30°,∠B =45°, 则∠C=180°-30°-45°=105°. 5.[解析] A ∵sin A =BC AB =23,∴设BC =2x ,AB =3x ,由勾股定理得:AC =AB 2-BC 2=5x ,∴tan B =AC BC =5x 2x =52.故选A .6.[解析] C ∵BC=10米,D 为底边的中点,∴DC =BD =5米. ∵AB =AC ,∴AD ⊥BC.在Rt △ADB 中,∠B =36°,∴tan 36°=ADBD ,即AD =BD·tan 36°=5tan 36°(米).7.[解析] B 在Rt △ABC 中,AC =k ,∠ACB =90°,∠ABC =30°,∴AB =BD =2k ,∠BAD =∠BDA=15°,∴∠CAD =90°-∠BDA=75°.在Rt △ABC 中,由勾股定理,得BC =3k ,在Rt △ACD 中,CD =BC +BD =3k +2k ,则tan 75°=tan ∠CAD =CD AC =3k +2k k=2+3.故选B . 8.[答案] 11.9[解析] 在△ABC 中,∵AB ⊥BC , ∴tan ∠BCA =ABBC.又∵BC=10 m ,∠BCA =50°,∴AB =BC·tan 50°=10×tan 50°≈11.9(m ). 9.[答案] 43[解析] 过点A 作AE⊥BC 于点E.∵AB=AC =5,∴BE =12BC =12×8=4,∠BAE =12∠BAC.∵∠BPC =12∠BAC,∴∠BPC =∠BAE.在Rt △BAE 中,由勾股定理得 AE =AB 2-BE 2= 52-42=3, ∴tan ∠BPC =tan ∠BAE =BE AE =43.10.[答案]32或2 33[解析] 分两种情况:(1)如图①,BD 是AC 边上的中线,BD =AC.设AD =CD =k ,则BD =AC =2k.在Rt △BCD 中,∵∠C =90°,∴BC =BD 2-CD 2=3k ,∴tan A =BC AC =3k2k=32;(2)如图②,AD 是BC 边上的中线,AD =BC.设BD =CD =k ,则AD =BC =2k.在Rt △ACD 中,∵∠C =90°,∴AC =AD 2-CD 2=3k ,∴tan ∠CAB =BC AC =2k 3k=2 33.综上可知,tan A 的值为32或2 33.11.解:(1)原式=3×32-32+2×1=3+2. (2)原式=133-2232×3=3-23. 12.[解析] 利用tan ∠BAC =2,AB =2,先求得BC =4,再利用勾股定理求得AC =2 5,所以tan D =AC CD =54.解:在Rt △ABC 中,tan ∠BAC =2, 即BCAB=2.又∵AB=2,∴BC =4, ∴在Rt △ABC 中,由勾股定理得AC =22+42=2 5. 在Rt △ACD 中,tan D =AC CD =2 58=54.13.解:(1)证明:因为AE 平分∠CAB, 所以∠CAE =∠BAE.又∠C=∠AFE=90°,AE =AE , 所以△ACE≌△AFE.(2)设AB =3x ,则BF =x ,AF =AC =2x , 所以BC =AB 2-AC 2=9x 2-4x 2=5x. 由(1)知CE =EF ,设CE =EF =m , 在△BEF 中,BE 2=EF 2+BF 2, 即(5x -m)2=m 2+x 2, 因为x ≠0,所以m =2 55x ,故tan ∠CAE =CE AC =2 55x 2x =55.14.解:∵tan A =33,∴∠A =30°,∴∠ABC =60°.又∵BD 平分∠ABC,AD =20,∴∠A =∠ABD=∠CBD=30°,∴AD =BD =20,∴DC =10,即AC =AD +DC =30.又∵tan A =BC AC ,∴BC =AC·tan A =30×33=10 3,即BC 的长为10 3. 15.解:在Rt △ACD 与Rt △ABC 中,∵∠ABC +∠CAD=90°,∠ACD +∠CAD=90°,∴∠ABC =∠ACD,∴cos ∠ABC =cos ∠ACD =45,∴在Rt △ABC 中,cos ∠ABC =BC AB =45,令BC =4k ,AB =5k ,则AC =3k ,由BE∶AB=3∶5,知BE =3k ,则CE =k ,且CE =2,则k =2,∴AC =3 2,∴Rt △ACE 中,tan ∠AEC =AC CE =3.∵Rt △ACD 中,cos ∠ACD =CD AC =45,∴CD =12 25.16解:(1)如图,在Rt △ABC 中,∠C =90°, 设∠A=30°,则AB =2BC ,AC =3BC , 所以cot 30°=AC BC =3BCBC = 3.故答案为3.(2)在Rt △ABC 中,∠C =90°, ∵tan A =BC AC =34,∴可设BC =3k ,则AC =4k , ∴cot A =AC BC =4k 3k =43.(3)在Rt △ABC 中,∠C =90°, 则∠A+∠B=90°,即∠B=90°-∠A. ∵tan A =BC AC ,cot B =BCAC ,∴tan A =cot B ,即tan A =cot (90°-∠A).4.3 解直角三角形一、选择题1.在下列直角三角形中不能求解的是( ) A .已知一直角边和一锐角 B .已知一斜边和一锐角 C .已知两边 D .已知两角2.如图K -34-1是教学用的三角尺,边AC =30 cm ,∠C =90°,tan ∠BAC =33,则边BC 的长为( )图K -34-1A .30 3 cmB .20 3 cmC .10 3 cmD .5 3 cm3.2016·牡丹江如图K -34-2,在△ABC 中,AD ⊥BC ,垂足为D .若AC =6 2,∠C =45°,tan ∠ABC =3,则BD 的长为( )图K -34-2A .2B .3C .3 2D .2 34.如图K -34-3,在△ABC 中,∠C =90°,AC =8 cm ,AB 的垂直平分线MN 交AC 于点D ,连接BD ,若cos ∠BDC =35,则BC 的长是( )图K -34-3A .4 cmB .6 cmC .8 cmD .10 cm5.在△ABC 中,∠C =90°,tan A =125,△ABC 的周长为60,那么△ABC 的面积为( )A .60B .30C .240D .1206.如图K -34-4,△ABC 中,AB =AC ,AD 是∠BAC 的平分线.已知AB =10,tan B =34,则BC 的长为( )图K -34-4A .6B .8C .12D .16 二、填空题7.在△ABC 中,∠C =90°,cos A =1213,BC =12,那么AC =________.8.如图K -34-5,在菱形ABCD 中,DE ⊥AB ,垂足为E ,DE =6,sin A =35,则菱形ABCD 的周长是 ________ .图K -34-59.已知△ABC ,O 为AC 的中点,点P 在AC 上,若OP =52,tan A =12,∠B =120°,BC =2 3,则AP 的长为________.三、解答题10.根据下列条件解直角三角形ABC,其中∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c.(1)已知c=8 3,∠A=60°;(2)已知b=2 2,c=4;(3)已知c=4,a=b.11.在△ABC中,∠C=90°,cos A=33,AB=8 cm.求△ABC的面积.12.如图K-34-6,在△ABC中,已知BC=1+3,∠B=60°,∠C=45°,求AB的长.图K -34-613.如图K -34-7,在△ABC 中,CD 是边AB 上的中线,∠B 是锐角,且sin B =22,tan A =12,AC =3 5.(1)求∠B 的度数及AB 的长; (2)求tan ∠CDB 的值.图K -34-714.如图K -34-8所示,把一张长方形卡片ABCD 放在每格宽度为12 mm 的横格纸中,恰好四个顶点都在横格线上,已知α=37°,求长方形卡片的周长.(结果精确到1 mm ,参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)图K -34-815.如图K -34-9,已知∠B =37°,AB =20,C 是射线BM 上一点. (1)求点A 到BM 的距离.(2)在下列条件中,可以唯一确定BC 长的是________.(填写所有符合条件的序号) ①AC =13;②tan ∠ACB =125;③连接AC ,△ABC 的面积为126.(3)在(2)的答案中,选择其中一个作为条件,画出草图,并求BC 的长. (参考数据:sin37°≈0.6,cos37°≈0.8,tan37°≈0.75)图K -34-916探究性问题我们知道,直角三角形的边角关系可用三角函数来描述,那么在任意三角形中,边角之间是否也存在某种关系呢?如图K-34-10,在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,过点C作CD⊥AB于点D.在Rt△ADC中,CD=b sin A,AD=b cos A,∴BD=c-b cos A.在Rt△BDC中,由勾股定理,得CD2+BD2=BC2,即(b sin A)2+(c-b cos A)2=a2,整理,得a2=b2+c2-2bc cos A.通过学习上述材料,解答下列问题:(1)直接写出你探究得出的结论:b2=________,c2=________;(2)请你用文字概括所得到的结论:三角形中,任何一边的平方等于________________________________________________________________________;(3)在△ABC中,∠A=45°,b=2 2,c=2,求a和∠C;(4)在△ABC中,a=3,b=2,∠B=45°(c>a>b),求边长c.图K-34-101.[解析] D 已知两角而没有三角形的边长不能求出三角形的任何一条边,故不能解这个直角三角形.2.[答案] C3. [解析] A ∵AC =6 2,∠C =45°, ∴AD =AC ·sin45°=6 2×22=6. ∵tan ∠ABC =AD BD=3,∴BD =AD3=2.4.[解析] A ∵∠C =90°,AC =8 cm ,AB 的垂直平分线MN 交AC 于点D ,连接BD ,∴BD =AD ,∴CD +BD =8cm.∵cos ∠BDC =CD BD =35,∴CD 8-CD =35,解得CD =3(cm),∴BD =5cm ,∴BC =4 cm.故选A.5.[解析] D 如图所示,由tan A =125,设BC =12x ,AC =5x ,根据勾股定理,得AB =13x .由题意得12x +5x +13x =60,解得x =2,∴BC =24,AC =10,则△ABC 的面积为120.故选D.6.[解析] D ∵AB =AC ,AD 是∠BAC 的平分线,∴BD =CD .∵tan B =AD BD =34,∴AD =34BD .∵AD 2+BD 2=AB 2,∴(34BD )2+BD 2=102,∴BD =8,∴BC =16.故选D.7.[答案] 14458.[答案] 40[解析] ∵DE ⊥AB ,∴△ADE 是直角三角形,∴sin A =DE AD =35, 即AD =10. ∵菱形的四条边都相等,∴菱形ABCD 的周长=10×4=40. 9.[答案] 2 5或 5[解析] 过点C 作CD ⊥AB 的延长线于点D ,∵∠ABC =120°, ∴∠CBD =60°.∵BC =2 3, ∴DC =BC ·sin60°=2 3×32=3.∵tan A =12,∴AD =2DC =6,∴AC =AD 2+DC 2=3 5.∵O 是AC 的中点,∴AO =32 5.∵OP =52,∴AP 的长为2 5或 5.10.解:(1)∠B =30°,a =12,b =4 3. (2)a =2 2,∠A =∠B =45°. (3)∠A =∠B =45°,a =b =2 2.11.[解析] 直接利用锐角三角函数由已知边AB 求未知边AC ,再用勾股定理求BC . 解:∵在Rt △ABC 中,cos A =AC AB =33, ∴AC =AB ·cos A =8 33(cm).由勾股定理,得BC =AB 2-AC 2=8 63(cm). ∴S △ABC =12×8 33×8 63=32 23(cm 2).12.解:过点A 作AD ⊥BC ,垂足为D .设BD =x ,在Rt △ABD 中,AD =BD ·tan B =x ·tan60°=3x . 在Rt △ACD 中,∵∠ADC =90°,∠C =45°, ∴CD =AD =3x .∵BC =1+3,∴3x +x =1+3,解得x =1,即BD =1. 在Rt △ABD 中,∵cos B =BD AB,∴AB =BDcos B =1cos60°=2. 13.解:(1)过点C 作CE ⊥AB 于点E ,设CE =x ,在Rt △ACE 中,∵tan A =CE AE =12,∴AE =2x ,∴AC =x 2+(2x )2=5x , ∴5x =3 5,解得x =3, ∴CE =3,AE =6. 在Rt △BCE 中,∵sin B =22, ∴∠B =45°,∴△BCE 为等腰直角三角形, ∴BE =CE =3, ∴AB =AE +BE =9.即∠B 的度数为45°,AB 的长为9.(2)∵CD 为中线,∴BD =12AB =4.5,∴DE =BD -BE =4.5-3=1.5,∴tan ∠CDE =CE DE =31.5=2,即tan ∠CDB 的值为2.14.解:如图,过点B 作BE ⊥l 于点E ,DF ⊥l 于点F .∵α+∠DAF =180°-∠BAD =180°-90°=90°,∠ADF +∠DAF =90°,∴∠ADF =α=37°.根据题意,得BE =24 mm ,DF =48 mm.在Rt △ABE 中,sin α=BE AB ,∴AB =BEsin37°≈240.60=40 (mm).在Rt △ADF中,cos ∠ADF =DF AD ,∴AD =DF cos37°≈480.80=60(mm).∴矩形ABCD 的周长≈2×(40+60)=200(mm).15.解:(1)如图①,过点A 作AD ⊥BC 于点D ,则∠ADB =90°.在Rt △ABD 中,∵∠ADB =90°,∠B =37°,∴AD =AB ·sin B =12.(2)①以点A 为圆心、13为半径画圆,与直线BM 有两个交点,点C 不唯一; ②由tan ∠ACB =125知∠ACB 的大小确定,在△ABC 中,∠ACB ,∠B 及AB 确定,此时的三角形唯一;③AB 的长度和三角形的面积均确定,则点C 到AB 的距离即可确定,则BM 上的点C 是唯一的.故答案为②③.(3)如图②,方案一:选②,由(1)得,AD =12,BD =AB ·cos B =16.在Rt △ACD 中,∵∠ADC =90°,∴CD =ADtan ∠ACB =5,∴BC =BD +CD =21.方案二:选③,过点C 作CE ⊥AB于点E ,则∠BEC =90°,由S △ABC =12AB ·CE ,得CE =12.6.在Rt △BEC 中,∵∠BEC =90°,∴BC =CEsin B=21.16解:(1)a 2+c 2-2ac cos B a 2+b 2-2ab cos C(2)其他两边的平方和减去这两边与其夹角的余弦的乘积的2倍(3)在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(2 2)2+22-2×2 2×2×22=4, ∴a =2,∴a 2+c 2=22+22=8,b 2=(2 2)2=8, ∴a 2+c 2=b 2,∴△ABC为直角三角形,且a=c=2,∴∠C=45°.(4)∵b2=a2+c2-2ac cos B,∴c2-6c+1=0,解得c=6±2 2.∵c>a>b,∴c=6+22.4.4 解直角三角形的应用[ 第1课时仰角、俯角相关问题一、选择题1.如图K-35-1,某工程队沿AC方向开山修路,为了加快施工进度,要在小山的另一边同时施工,从AC上的一点B取∠ABD=145°,且BD=500米,∠D=55°,为了使点A,C,E在一条直线上,那么开挖点E与D的距离是( )图K-35-1A.500sin55°米 B.500cos35°米C.500cos55°米 D.500tan55°米2.如图K-35-2,数学实践活动小组要测量学校附近楼房CD的高度,在水平地面A处安置测倾器测得楼房CD顶部点D的仰角为45°,向前走20米到达A′处,测得点D的仰角为67.5°,已知测倾器AB的高度为1.6米,则楼房CD的高度约为(结果精确到0.1米,2≈1.414)( )图K-35-2A.34.14米 B.34.1米C.35.7米 D.35.74米3.如图K-35-3,钓鱼竿AC长6 m,露在水面上的鱼线BC长3 2 m,某钓鱼者想看看鱼钩上的情况,把鱼竿AC转动到AC′的位置,此时露在水面上的鱼线B′C′为3 3 m,则鱼竿转过的角度是( )图K-35-3A.60° B.45° C.15° D.90°4.图K-35-4,学校环保社成员想测量斜坡CD旁一棵树AB的高度,他们先在点C处测得树顶B的仰角为60°,然后在坡顶D处测得树顶B的仰角为30°,已知斜坡CD的长度为20 m,DE的长为10 m,则树AB的高度是( )图K-35-4A.20 3 m B.30 m C.30 3 m D.40 m二、填空题5.2017·抚顺如图K-35-5,某城市的电视塔AB坐落在湖边,数学老师带领学生隔湖测量电视塔AB的高度,在点M处测得塔尖点A的仰角∠AMB为22.5°,沿射线MB方向前进200米到达湖边点N处,测得塔尖点A在湖中的倒影A′的俯角∠A′NB为45°,则电视塔AB的高度为________米.(结果保留根号)图K-35-56.2017·黄石如图K-35-6所示,为了测量出一垂直于水平地面的某高大建筑物AB 的高度,一测量人员在该建筑物附近C处,测得建筑物顶端A处的仰角为45°,随后沿直线BC向前走了100米后到达D处,在D处测得A处的仰角为30°,则建筑物AB的高度约为________米.(注:测量人员的身高忽略不计,结果按四舍五入保留整数,参考数据:2≈1.41,3≈1.73)图K-35-6三、解答题7.2017·衡阳衡阳市城市标志来雁塔坐落在衡阳市雁峰公园内,如图K-35-7,为了测量来雁塔的高度,在E处用高为1.5米的测角仪AE,测得塔顶C的仰角为30°,再向塔身前进10.4米到达H处,又测得塔顶C的仰角为60°,求来雁塔的高度.(结果精确到0.1米)图K-35-78.2017·镇江如图K-35-8,小明在教学楼A处分别观测对面实验楼CD底部的俯角为45°,顶部的仰角为37°,已知教学楼和实验楼在同一水平面上,观测点距地面的垂直高度AB为15 m,求实验楼的垂直高度即CD的长.(精确到1 m参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75)图K-35-89.2017·莱芜某学校教学楼(甲楼)的顶部E和大门A之间挂了一些彩旗.小颖测得大门A距甲楼的距离AB是31 m,在A处测得甲楼顶部E处的仰角是31°.(1)求甲楼的高度及彩旗的长度(精确到0.01 m);(2)若小颖在甲楼楼底C处测得学校后面医院(乙楼)楼顶G处的仰角为40°,爬到甲楼楼顶F处测得乙楼楼顶G处的仰角为19°,求乙楼的高度及甲、乙两楼之间的距离(精确到0.01 m).(参考数据:cos31°≈0.86,tan31°≈0.60,cos19°≈0.95,tan19°≈0.34,cos40°≈0.77,tan40°≈0.84)图K-35-910.2017·凉山州如图K-35-10,若要在宽AD为20米的城南大道两边安装路灯,路灯的灯臂BC长2米,且与灯柱AB成120°角,路灯采用圆锥形灯罩,灯罩的轴线CO与灯臂BC垂直,当灯罩的轴线CO通过公路路面的中心线时照明效果最好,此时,路灯的灯柱AB的高应该设计为多少米?(结果保留根号)图K-35-1011一题多解在一次科技活动中,小明进行了模拟雷达扫描实验.如图K-35-11,△ABC是表盘,其中AB=AC,∠BAC=120°,在点A处有一束红外光线AP,从AB开始,绕点A逆时针匀速旋转,每秒旋转15°,到达AC后立即以相同旋转速度返回AB,到达后立即重复上述旋转过程.小明通过实验发现,光线从AB处旋转开始计时,旋转1秒,此时光线AP交BC边于点M,BM的长为(20 3-20)cm.(1)求AB的长;(2)从AB处旋转开始计时,若旋转6秒,此时光线AP与BC边的交点在什么位置?若旋转2030秒,交点又在什么位置?请说明理由.图K-35-111.[解析] C ∵∠ABD=145°,∴∠EBD =35°.∵∠D =55°,∴∠E =90°.在Rt △BED 中,BD =500米,∠D =55°,∴ED =500cos 55°米.故选C .2.[解析] C 过点B 作BF⊥CD 于点F ,过点B′作B′E⊥BD 于点E ,由题意,得∠DB′F=67.5°,∠DBF =45°,∴∠BDC =45°,∠BDB ′=∠B ′DC =22.5°,∴BE ′=B′F.∵∠EBB ′=45°,∠BEB ′=90°,∴BE ′=B′F=22BB′=10 2,∴DF =BB′+B′F=20+10 2,∴DC =DF +FC =20+10 2+1.6≈35.7(米).故选C .3.[解析] C 在Rt △ACB 中,∵sin ∠CAB =BC AC =3 26=22,∴∠CAB =45°.在Rt △AC ′B ′中,∵sin ∠C ′AB ′=B′C′AC =3 36=32,∴∠C ′AB ′=60°,∴∠CAC ′=60°-45°=15°,∴鱼竿转过的角度是15°.故选C .4.[答案] B 5.[答案] 100 2[解析] 连接AN.由题意知,BM ⊥AA ′,BA =BA′,∴AN =A′N,∴∠ANB =∠A′NB=45°.∵∠AMB =22.5°,∴∠MAN =∠ANB-∠AMB=22.5°=∠AMN,∴AN =MN =200米.在Rt △ABN 中,∠ANB =45°,∴AB =22AN =100 2(米).故答案为100 2. 6.[答案] 137[解析] 设AB =x 米,在Rt △ABC 中,∵∠ACB =45°,∴BC =AB =x 米,则BD =BC +CD =(x +100)米.在Rt △ABD 中,∵∠ADB =30°,∴tan ∠ADB =AB BD =33,即x x +100=33,解得x =50+50 3≈137,即建筑物AB 的高度约为137米.故答案为137.7.解:如图,由题意得∠CAB=30°,∠CBD =60°,DF =AE =1.5米.∵∠CBD=∠CAB+∠ACB,∴∠ACB =∠CAB=30°,∴AB =BC =10.4米.在Rt △CBD 中,CD =BC·sin 60°=10.4×32≈9.0(米),∴来雁塔的高度=CD +DF ≈9.0+1.5=10.5(米). 答:来雁塔的高变约为10.5米.8.解:过点A 作AE⊥CD 于点E ,∵AB =15 m ,∴DE =AB =15 m .∵∠DAE =45°,∴AE =DE =15 m .在Rt △ACE 中,tan ∠CAE =CEAE ,则CE =AE·tan 37°≈15×0.75≈11(m ),∴CD =CE +DE≈11+15=26(m ).答:实验楼的垂直高度即CD 的长约为26 m .9.解:(1)在Rt △ABE 中,BE =AB·tan 31°=31×tan 31°≈18.60(m ),AE =AB cos 31°=31cos 31°≈36.05(m ),则甲楼的高度为18.60 m ,彩旗的长度为36.05 m .(2)过点F 作FM⊥GD,交GD 于点M.在Rt △GMF 中,GM =FM·tan 19°.在Rt △GDC 中,DG =CD·tan 40°.设甲、乙两楼之间的距离为x m ,则FM =CD =x m ,根据题意,得x tan 40°-x tan 19°=18.60,解得x≈37.20,则DG =37.20×tan 40°≈31.25(m ).答:乙楼的高度为31.25 m ,甲、乙两楼之间的距离为37.20 m .10.解:如图,延长OC ,AB 交于点P.∵∠ABC=120°,∴∠PBC =60°.∵∠OCB =∠A =90°,∴∠BCP =90°,∴∠P =30°.∵AD =20米,∴OA =12AD =10米,∵BC =2米,∴在Rt △CPB 中,PC =BC·tan 60°=23米,PB =2BC =4米.在Rt △AOP 中,∵∠P =30°,∠A =90°,∴PA =OAtan 30°=10 3米,∴AB =PA -PB =(10 3-4)米.答:路灯的灯柱AB 的高应该设计为(10 3-4)米.11解:(1)如图①,过点A 作AD⊥BC,垂足为D.∵∠BAC =120°,AB =AC ,∴∠ABC =∠C=30°.令AB =2t cm .在Rt △ABD 中,AD =12AB =t ,BD =32AB =3t. 在Rt △AMD 中,∵∠AMD =∠ABC+∠BAM=45°,∴MD =AD =t.∵BM=BD -MD ,即3t -t =20 3-20.解得t =20,∴AB =2×20=40(cm ). 答:AB 的长为40 cm .(2)如图②,当光线旋转6秒,设AP 交BC 于点N ,此时∠BAN=15°×6=90°.在Rt △ABN 中,BN =AB cos 30°=4032=80 33(cm ),∴光线AP 旋转6秒,与BC 的交点N距点B 80 33 cm .如图③,设光线AP 旋转2030秒后光线与BC 的交点为Q.由题意可知,光线从边AB 开始旋转到第一次回到AB 处需8×2=16(秒),而2030=126×16+14,即AP 旋转2030秒与旋转14秒时和BC 边的交点是同一个点Q.旋转14 s 的过程是B→C:8 s ,C →Q :6 s ,∴CQ =BN =80 33cm .∵AB =AC ,∠BAC =120°,∴BC =2·AB·cos 30°=2×40×32=40 3(cm ),∴BQ =BC -CQ =40 3-80 33=40 33(cm ),∴光线AP 旋转2014秒,与BC 的交点Q 在距点B 40 33cm 处.第2课时 坡度与坡角、方向角相关问题一、选择题1.坡度等于1∶3的斜坡的坡角等于( ) A .30° B .40° C.50° D.60°2.2016·苏州如图K -36-1,长4 m 的楼梯AB 的倾斜角∠ABD 为60°,为了改善楼梯的安全性能,准备重新建造楼梯,使其倾斜角∠ACD 为45°,则调整后的楼梯AC 的长为( )图K -36-1A .2 3 mB .2 6 mC .(2 3-2) mD .(2 6-2) m3.某水坝的坡度i =1∶3,坡长为20米,则水坝的高度为( ) A .10米 B .20米 C .40米 D.20 33米4.如图K -36-2,在平地MN 上用一块10 m 长的木板AB 搭了一个斜坡,两根支柱AC =7.5 m ,AD =6 m ,其中AC ⊥AB ,AD ⊥MN ,则斜坡AB 的坡度是( )图K -36-2A .3∶5B .4∶5C .3∶4D .4∶3 二、填空题5.如图K -36-3,如果在坡度i =1∶2.4的斜坡上两棵树之间的水平距离AC 为3米,那么两棵树之间的坡面距离AB 是________米.图K-36-36.如图K-36-4,有一滑梯AB,其水平宽度AC为5.3米,铅直高度BC为2.8米,则∠A的度数约为________.(用科学计算器计算,结果精确到0.1°)图K-36-47.一艘轮船和一艘渔船同时沿各自的航向从港口O出发,如图K-36-5所示,轮船从港口O沿北偏西20°的方向航行60海里到达点M处,同一时刻渔船已航行到与港口O相距80海里的点N处.若M,N两点相距100海里,则∠NOF=________°.图K-36-5三、解答题8.如图K-36-6,要测量点A到河岸BC的距离,在点B测得点A在点B的北偏东30°方向上,在点C测得点A在点C的北偏西45°方向上,又测得BC=150 m.求点A到河岸BC的距离.(结果精确到1 mm,参考数据:2≈1.41,3≈1.73)图K-36-69.2017·黔东南州如图K-36-7,某校教学楼AB后方有一斜坡,已知斜坡CD的长为12米,坡角α为60°,根据有关部门的规定,∠α≤39°时,才能避免滑坡危险,学校为了消除安全隐患,决定对斜坡CD进行改造,在保持坡脚C不动的情况下,学校至少要把坡顶D向后水平移动多少米才能保证教学楼的安全?(结果精确到1 m,参考数据:sin39°≈0.63,cos39°≈0.78,tan39°≈0.81,2≈1.41,3≈1.73,5≈2.24)图K-36-710.某地的一座人行天桥如图K-36-8所示,天桥高为6米,坡面BC的坡度为1∶1,为了方便行人推车过天桥,有关部门决定降低坡度,使新坡面的坡度为1∶ 3.(1)求新坡面的坡角α;(2)原天桥底部正前方8米处(PB的长)的文化墙PM是否需要被拆除?请说明理由.图K-36-811.如图K-36-9,台风中心位于点O处,并沿东北方向(北偏东45°),以40千米/时的速度匀速移动,在距离台风中心50千米的区域内会受到台风的影响,在点O的正东方向上,距离60 2千米处有一城市A .(1)A 市是否会受到此台风的影响?为什么?(2)在点O 的北偏东15°方向上,距离80千米处还有一城市B ,B 市是否会受到此台风的影响?若受到影响,请求出受到影响的时间;若不受到影响,请说明理由.图K -36-912阅读与探究阅读材料:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即在△ABC 中,设∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,则有a sin A =b sin B =csin C,利用上述结论可以求解如下题目:在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c .若∠A =45°,∠B =30°,a =6,求b .解:在△ABC 中,∵asin A =b sin B ,∴b =a ·sin B sin A =6×sin30°sin45°=3 2. 理解应用:如图K -36-10,甲船以每小时30 2海里的速度向正北方向航行,当甲船位于A 1处时,乙船位于甲船的南偏西75°方向的B 1处,且乙船从B 1处按北偏东15°方向匀速直线航行,当甲船航行20分钟到达A 2时,乙船航行到甲船的南偏西60°方向的B 2处,此时两船相距10 2海里.(1)判断△A 1A 2B 2的形状,并给出证明; (2)求乙船每小时航行多少海里?图K-36-10。