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第28讲 解直角三角形
考纲要求
备考指津
1.理解锐角三角函数的定义,会运用锐角三角函数解直角三角形.
2.掌握特殊锐角(30°,45°,60°)的三角函数值,并会进行计算.
3.了解直角三角形的定义,掌握边角之间的关系,并能进行有关计算.
4.利用解直角三角形的知识解决简单的实际问题.
中考中主要以锐角三角函数的定义、特殊角的三角函数值及解直角三角形.试题难度不大,其中运用解直角三角形的知识解决与现实生活相关的应用题是热点.
考点一 锐角三角函数定义
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,C.
sin A==;
cos A==;
tan A==.
考点二 特殊角的三角函数值
考点三 解直角三角形
1.直角三角形的边角关系:
在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,C.
(1)三边之间的关系:a2+b2=c2;
(2)锐角之间的关系:∠A+∠B=90°;
(3)边角之间的关系:sin A=,cos A=,tan A=,sin B=,cos B=,tan B=.
2.解直角三角形的几种类型及解法:
(1)已知一条直角边和一个锐角(如a,∠A),其解法为:∠B=90°-∠A,c=,b=(或b=);
(2)已知斜边和一个锐角(如c,∠A),其解法为:∠B=90°-∠A,a=c·sin A,b=c·cos A(或b=);
(3)已知两直角边a,b,其解法为:c=,
由tan A=,得∠A,∠B=90°-∠A;
(4)已知斜边和一直角边(如c,a),其解法为:b=,由sin A=,求出∠A,∠B=90°-∠A.
考点四 解直角三角形的应用
1.仰角与俯角:当从低处观测高处的目标时,视线与水平线所成的锐角称为仰角;当从高处观测低处的目标时,视线与水平线所成的锐角称为俯角.
2.坡角与坡度:坡角是坡面与水平面所成的角;坡面的铅直高度与水平宽度的比称为坡度(或坡比),常用i表示,也就是坡角的正切值,坡角越大,坡度越大,坡面越陡.
1.如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AB=2,则下列结论正确的是( ).
A.sin A= B.tan A= C.cos B= D.tan B=
2.在正方形网格中,△ABC的位置如图所示,则cos∠B的值为( ).[来源:]
A. B. C. D.
3.如图,已知Rt△ABC中,斜边BC上的高AD=4,cos B=,则AC=__________.
4.首届中国国际航空体育节在莱芜雪野举办,期间在市政府广场进行了热气球飞行表演.如图,有一热气球到达离地面高度为36米的A处时,仪器显示正前方一高楼顶部B的仰角是37°,底部C的俯角是60°.为了安全飞越高楼,气球应至少再上升多少米?(结果精确到0.1米)
(参考数据:sin 37°≈0.60,cos 37°≈0.80,tan 37°≈0.75,≈1.73)
一、锐角三角函数的定义
【例1】 在△ABC中,∠C=90°,sin A=,则tan B=__________.
A. B. C. D.
解析:∵sin A=,∴=,于是设BC=4a,AB=5A.在Rt△ABC中,由勾股定理,可得AC=3A.
∴tan B===.故选B.
答案:B
求锐角三角函数值时,必须牢记锐角三角函数的定义,解题的前提是在直角三角形中;如果题目中无直角时,我们必须想法构造一个直角三角形.
二、特殊角的三角函数值
【例2】 计算:|-2|+2sin 30°-(-)2+(tan 45°)-1.
解:原式=2+2×-3+1-1=1.
牢记特殊角的三角函数值,理解绝对值、负整数指数的意义是解题的关键.
三、解直角三角形
【例3】 如图,在△ABC中,∠C=90°,点D,E分别在AC,AB上,BD平分∠ABC,DE⊥AB,AE=6,cos A=.
求(1)DE,CD的长;(2)tan∠DBC的值.
解:(1)∵DE⊥AB,∴∠DEA=90°.在Rt△AED中,cos A=,即=.
∴AD=10.根据勾股定理得DE===8.又∵DE⊥AB,DC⊥BC,BD平分∠ABC,
∴DC=DE=8.
(2)∵AC=AD+DC=10+8=18,在Rt△ABC中,cos A=,即=,∴AB=30.根据勾股定理得BC===24.
∴在Rt△BCD中,tan∠DBC===.
解这类问题主要是综合运用勾股定理、锐角三角函数定义、直角三角形的两个锐角互为余角.解题时应尽量使用原始数据,能用乘法算就尽量不用除法.[来源:]
四、解直角三角形在实际中的应用
【例4】 如图,在一次数学课外实践活动中,要求测教学楼的高度AB.小刚在D处用高1.5 m的测角仪CD,测得教学楼顶端A的仰角为30°,然后向教学楼前进40 m到达E,又测得教学楼顶端A的仰角为60°.求这幢教学楼的高度AB.
解:在Rt△AFG中,tan∠AFG=,
∴FG==.
在Rt△ACG中,tan∠ACG=,
∴CG==AG.
又CG-FG=40,即AG-=40,
∴AG=20.∴AB=20+1.5(米).
答:这幢教学楼的高度AB为(20+1.5)米.
利用解直角三角形的知识解决实际问题时,其步骤是:
(1)将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,转化为解直角三角形的问题).
(2)根据条件的特点,适当选用锐角三角函数去解直角三角形.
为建设“宜居宜业宜游”山水园林式城市,内江市正在对城区沱江河段进行区域性景观打造.如图,某施工单位为测得某河段的宽度,测量员先在河对岸岸边取一点A,再在河这边沿河边取两点B,C,在点B处测得点A在北偏东30°方向上,在点C处测得点A在西北方向上,量得BC长为200米,请你求出该河段的宽度.(结果保留根号)
1.(2012四川乐山)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=2BC,则sin B的值为( ).
A. B. C. D.1
2.(2011山东日照)在Rt△ABC中,∠C=90°,把∠A的邻边与对边的比叫做∠A的余切,记作cot A=.则下列关系式中不成立的是( ).
A.tan A·cot A=1 B.sin A=tan A·cos A C.cos A=cot A·sin A D.tan2A+cot2A=1
3.(2012湖南株洲)数学实践探究课中,老师布置同学们测量学校旗杆的高度.小民所在的学习小组在距离旗杆底部10米的地方,用测角仪测得旗杆顶端的仰角为60°,则旗杆的高度是__________米.
4.(2012山东济宁)在△ABC中,若∠A,∠B满足+2=0,则∠C=__________.
5.(2011广东湛江)如图,某军港有一雷达站P,军舰M停泊在雷达站P的南偏东60°方向36海里处.另一艘军舰N位于军舰M的正西方向,与雷达站P相距18海里,求:
(1)军舰N在雷达站P的什么方向?
(2)两军舰M,N的距离.(结果保留根号)
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,则cos B的值等于( ).
A. B. C. D.
2.河堤横断面如图所示,堤高BC=5米,迎水坡AB的坡比是1∶(坡比是坡面的铅直高度BC与水平宽度AC之比),则AC的长是( ).
A.5米 B.10米 C.15米 D.10米
3.如图所示,在数轴上点A所表示的数x的范围是( ).
A.sin 30°<x<sin 60° B.cos 30°<x<cos 45°
C.tan 30°<x<tan 45° D.cot 45°<x<cot 30°
4.如图,在梯形ABCD中,AD∥BC,AC⊥AB,AD=CD,cos∠DCA=,BC=10,则AB的值是( ).
[来源:]
A.3 B.6 C.8 D.9
5.如图所示,边长为1的小正方形构成的网格中,半径为1的⊙O的圆心O在格点上,则∠AED的正切值等于__________.
6.如图所示,某河堤的横断面是梯形ABCD,BC∥AD,迎水坡AB长13米,且tan∠BAE=,则河堤的高BE为__________米.
7.一轮船以每小时20海里的速度沿正东方向航行,上午8时,该船在A处测得某灯塔位于它的北偏东30°的B处(如图),上午9时行至C处,测得灯塔恰好在它的正北方向,此时它与灯塔的距离是__________海里.(结果保留根号)
8.如图所示,小明在家里楼顶上的点A处,测量建在与小明家楼房同一水平线上相邻的电梯楼的高,在点A处看电梯楼顶部点B处的仰角为60°,在点A处看这栋电梯楼底部点C处的俯角为45°,两栋楼之间的距离为30 m,则电梯楼的高BC为__________米(精确到0.1).(参考数据:≈1.414,≈1.732)
9.某商场为缓解我市“停车难”的问题,拟建造地下停车库,如图是该地下停车库坡道入口的设计示意图,其中,AB⊥BD,∠BAD=18°,C在BD上,BC=0.5 m.根据规定,地下停车库坡道入口上方要张贴限高标志,以便告知驾驶员所驾车辆能否安全驶入.小明认为CD的长就是所限制的高度,而小亮则认为应该以CE的长作为限制的高度.小明和小亮谁说的对?请你判断并计算出正确的结果(结果用三角函数表示).
参考答案
基础自主导学
自主测试
1.D 2.B 3.5
4.解:如图,过A作AD⊥CB,垂足为点D.
在Rt△ADC中,[来源:]
∵CD=36,∠CAD=60°.
∴AD===12≈20.76(米).
在Rt△ADB中,
∵AD≈20.76,∠BAD=37°.
∴BD=AD×tan 37°≈20.76×0.75=15.57≈15.6(米).
答:气球应至少再上升15.6米.
规律方法探究
变式训练 解:如图所示,过点A作AD⊥BC于点D.
据题意,∠ABC=90°-30°=60°,∠ACD=45°.
∴∠CAD=45°,∴∠ACD=∠CAD,
∴AD=CD,
∴BD=BC-CD=200-AD.
在Rt△ABD中,tan∠ABD=,
∴AD=BD·tan∠ABD=(200-AD)·tan 60°=(200-AD).
∴AD+AD=200(米).
∴AD==(300-100)米.
答:该河段的宽度为(300-100)米.
知能优化训练
中考回顾
1.C 2.D
3.10 4.75°
5.解:如图,过点P作PQ⊥MN,交MN的延长线于点Q.
(1)在Rt△PQM中,由∠MPQ=60°,
得∠PMQ=30°,又PM=36,
∴PQ=PM=×36=18(海里).
在Rt△PQN中,cos∠QPN===,
∴∠QPN=45°,
即军舰N在雷达站P的东南方向(或南偏东45°方向).[来源:]
(2)由(1)知Rt△PQN为等腰直角三角形,
∴PQ=NQ=18(海里).
在Rt△PQM中,MQ=PQ·tan∠QPM=18·tan 60°=18(海里),
∴MN=MQ-NQ=18-18(海里).
答:两军舰的距离(18-18)海里.
模拟预测
1.B 2.A 3.D 4.B
5. 6.12 7.20
8.82.0
9.解:小亮说法正确.
在△ABD中,∠ABD=90°,∠BAD=18°,BA=10,
∴tan∠BAD=,
∴BD=10×tan 18°,
∴CD=BD-BC=10×tan 18°-0.5.
在△ABD中,∠CDE=90°-∠BAD=72°.
∵CE⊥ED,
∴sin∠CDE=,
∴CE=CD×sin∠CDE=(10×tan 18°-0.5)×sin 72°(m).
答:限制高度CE约为(10×tan 18°-0.5)×sin 72° m.
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