资源描述
类型一:锐角三角函数
本专题主要包括锐角三角函数的意义、锐角三角函数关系及锐角三角函数的增减性和特殊角三角函数值,都是中考中的热点.明确直角三角形中正弦、余弦、正切的意义,熟记30°、45°、60°角的三角函数值是基础,通过计算器计算知道正弦、正切随角度增大而增大,余弦随角度增大而减小.
1.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点D,已知,BC=2,那么( )
A. B. C. D.
思路点拨:由于∠ABC在Rt△ABC和Rt△BCD中,又已知AC和BC,故只要求出AB或CD即可.
解析:
解法1:利用三角形面积公式,先用勾股定理求出
,∴ .
∴ .
解法2:直接利用勾股定理求出,
在Rt△ABC中,. 答案:A
总结升华:求直角三角形中某一锐角三角函数值,利用定义,求出对应两边的比即可.
2.计算:(1)________;
(2)锐角A满足,则∠A=________.
答案:(1);(2)75°.
解析:(1)把角转化为值.(2)把值转化为角即可.
(1).
(2)由,得,
∴ . ∴ A=75°.
总结升华:
已知角的三角函数,应先求出其值,把角的关系转化为数的关系,再按要求进行运算.
已知一个三角函数值求角,先看看哪一个角的三角函数值为此值,在锐角范围内一个角只对应着一个函数值,从而求出此角.
3.已知为锐角,,求.
思路点拨:作一直角三角形,使为其一锐角,把角的关系转化为边的关系,借助勾股定理,表示出第三边,再利用三角函数定义便可求出,或利用求出,再利用,使可求出.
解析:
解法1:如图所示,Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=,由,
可设,.
则,
∴ .
解法2:由,得
,
∴ .
总结升华:知道一锐角三角函数值,构造满足条件的直角三角形,根据比的性质用一不为0的数表示其两边,再根据勾股定理求出第三边,然后用定义求出要求的三角函数值.或利用,来求.
类型二:解直角三角形
解直角三角形是中考的重要内容之一,直角三角形的边角关系的知识是解直角三角形的基础.解直角三角形时,注意三角函数的选择使用,避免计算麻烦,化非直角三角形为直角三角形问题是中考的热点.
4.已知:如图所示,在△ABC中,∠C=90°,点D在BC上,BD=4,AD=BC,.
求:(1)DC的长;(2)sinB的值.
思路点拨:题中给出了两个直角三角形,DC和sin B可分别在Rt△ACD和Rt△ABC中求得,由AD=BC,图中CD=BC-BD,因此可列方程求出CD.
解析:(1)设,在Rt△ACD中,,
∴ ,∴ .
∵ AD=BC,∴ .
又,
∴ ,解得.
∴ .
(2)BC=BD+CD=4+6=10=AD.
在Rt△ACD中,.
在Rt△ABC中,.
∴ .
总结升华:借助三角函数值,设出其中两边,根据已知条件,列出方程,求出解,再求出其要求的问题.
举一反三
【变式1】如图所示,在梯形ABCD中,AD∥BC,CA平分∠BCD,DE∥AC,交BC的延长线于点E,.
(1)求证:AB=DC;(2)若,,求边BC的长.
思路点拨:要证AB=DC,只需证明ABC=BCD.由AC∥DE,AD∥BC,可得四边形ADEC为平行四边形,所以∠E=∠DAC.由CA平分∠BCD,可得∠BCD=2∠BCA=2∠E,所以∠B=∠BCD,问题得证,由(1)可知AD=CD=,过点A作AF⊥BC,在Rt△ABF,可求得BF=1,
所以.
解析:(1)证明:∵ DE∥AC,∴ ∠BCA=∠E.
∵ CA平分∠BCD,∴ ∠BCD=2∠BCA,∴ ∠BCD=2∠E.
又∵ ∠B=2∠E,∴ ∠B=∠BCD.
∴ 梯形ABCD是等腰梯形,即AB=DC.
(2)解:如图所示,作AF⊥BC,DG⊥BC,垂足分别为F、G,则AF∥DG.
在Rt△AFB中,∵ tan B=2,∴ AF=2BF.
又∵ ,且,
∴ ,得BF=1.
同理可知,在Rt△DGC中,CG=1.
∵ AD∥BC,∴ ∠DAC=∠ACB.
又∵ ∠ACB=∠ACD,∴ ∠DAC=∠ACD.∴ AD=DC.
∵ ,∴ .
∵ AD∥BC,AF∥DG,∴ 四边形AFGD是平行四边形.
∴ ,∴ BC=BF+FG+GC=.
【变式2】已知:如图所示,P是正方形ABCD内一点,在正方形ABCD外有一点E,满足∠ABE=∠CBP,BE=BP.
(1)求证:△CPB≌△AEB;
(2)求证:PB⊥BE;
(3)PA:PB=1:2,∠APB=135°,求cos∠PAE的值.
思路点拨:(1)在△CPB和△AEB中,∠PBC=∠ABE,BP=BE,要证△CPBC≌△AEB,只要BC=AB即可,而四边形ABCD恰好是正方形,所以得证.(2)只要证∠PBE=90°,而∠ABC=90°,即证出.(3)要求cos∠PAE的值,需判断∠PAE所在的三角形是否是直角三角形,因此需连结PE,借助(1)(2),求出∠PBE=,而∠APB=135°,因此∠APE=90°.
解析:
(1)证明:∵ 四边形ABCD是正方形,
∴ BC=AB.
∵ ∠CBP=∠ABE,BP=BE,
∴ △CPB≌△AEB.
(2)证明:∵ ∠CBP=∠ABE,
∴ ∠PBE=∠ABE+∠ABP=∠CBP+∠ABP=90°,
∴ BP⊥BE.
(3)解:连结PE,∵ BE=BP,∠PBE=90°,
∴ ∠BPE=45°.
设AP=k,则BP=BE=2k,
∴ ,
∴ .
∵ ∠BPA=135°,∠BPE=45°,
∴ ∠APE=90°,.
在Rt△APE中,.
类型三:利用三角函数解决实际问题
直角三角形应用非常广泛,是中考的重要内容之一.近年来,各地中考试题为体现新课标理念,设计了许多面目新颖、创意丰富的新型考题.运用解直角三角形的知识解决与生活、生产相关的应用题是近几年中考的热点.虽然解直角三角的应用题题型千变万化,但设法寻找或构造出可解的直角三角形是解题的关键.
5.如图所示,在一个坡角为15°的斜坡上有一棵树,高为AB,当太阳光与水平线成50°角时,测得该树在斜坡的树影BC的长为7 m,求树高.(精确到0.1m)
思路点拨:树所在直线垂直于地面,因此需延长AB交水平线于一点D,则AD⊥CD,在Rt△BCD中,BC=7m,∠BCD=15°,所以求出CD、BD.而在Rt△ACD中,∠ACD=50°,利用求出AD,所以AB=AD-BD即可求出.
解析:如图,过点C作水平线与AB延长线交于点D,则AD⊥CD.
∵ ∠BCD=15°,∠ACD=50°,
在Rt△CDB中,CD=7cos15°,BD=7sin15°.
在Rt△CDA中,
.
∴
.
答:树高约为6.2m.
总结升华:
解这类问题一般构造直角三角形,借助角与边的关系,求得未知边,再解另一个直角三角形得到问题答案.
举一反三
【变式1】高为12.6米的教学楼ED前有一棵大树AB(如图所示).
(1)某一时刻测得大树AB、教学楼ED在阳光下的投影长分别是BC=2.4米,DF=7.2米,求大树AB的高度.
(2)用皮尺、高为h米的测角仪,请你设计另一种测量大树AB高度的方案,要求:
①在下图中,画出你设计的测量方案示意图,并将应测数据标在图上(长度用字母m、n表示,角度
用希腊字母…表示);
②根据你所画的示意图和标注的数据,计算大树AB的高度(用字母表示).
思路点拨:本题主要考查解直角三角形的有关知识,并且让学生根据所提供的信息设计测量方案.
解析:连结AC、EF(图略).
(1)∵ 太阳光线是平行线,
∴ AC∥EF,∴ ∠ACB=∠EFD.
∵ ∠ABC=∠EDF=90°,
∴ △ABC∽△EDF.
∴ .
∴ .
∴ AB=4.2.
答:大树AB的高是4.2米.
(2)如图所示,MG=BN=m,,
∴ 米.
总结升华:本题将解直角三角形的相关知识与测量方案设计结合在一起,联系生活实际,让学生自己设计测量方案,得出结果,培养动手实践操作能力.同时,引导学生结合生活实际建立数学模型,促使大家进一步认识数学就在身边,会用数学知识解决现实生活中的问题.
【变式2】2008年6月以来某省普降大雨,时有山体滑坡灾害发生.北峰小学教学楼后面紧邻着一个土坡,坡上面是一块平地,如图所示,AF∥BC,斜坡AB长30米,坡角∠ABC=65°.为了防止滑坡,保障安全,学校决定对该土坡进行改造,经过地质人员勘测,当坡角不超过45°时,可以确保山体不滑坡.
(1)求坡顶与地面的距离AD等于多少米?(精确到0.1米)
(2)为确保安全,学校计划改造时保持坡脚B不动,坡顶A沿AF削进到E点处,求AE至少是多少米?(精确
到0.1米)
解析:(1)在Rt△ADB中,AB=30m,∠ABD=65°,.
所以AD=AB·sin∠ABD=30×sin65°≈27.2(米).
答:AD等于27.2米.
(2)在Rt△ADB中,,
所以DB=AB·cos∠ABD=30×cos65°≈12.7(米).
连结BE,过E作EN⊥BC于N,
因为AE∥BC,所以四边形AEND为矩形,
则NE=AD≈27.2.
在Rt△ENB中,由已知∠EBN≤45°,当∠EBN=45°时,BN=EN=27.2.
所以AE=ND=BN-BD=14.5(米).
答:AE至少是14.5米.
类型四:锐角三角形函数与斜三角形
6.数学活动课上,小敏、小颖分别画出了△ABC和△DEF,数据如图所示,如果把小敏画的三角形面积记作,小颖画的三角形面积记作,那么( )
A. B. C. D.不能确定
解析:此两图一个是锐角三角形,另一个是钝角三角形,因此解决此问题,
关键作高构造直角三角形,如图所示,
作AG⊥BC于G,DH⊥EF于H,在Rt△ABG中,由得,
∴ .
在Rt△DHE中,∠DEH=180°-130°=50°,∴
得,从而也求得,
∴ . 答案:C
总结升华:解斜三角形时往往作高把斜三角形转化为直角三角形,利用直角三角形边边、边角、角角关系求出问题答案.
举一反三
【变式1】已知如图所示,
(1)当△ABC为锐角三角形时,AB为最长边,三边分别为a、b、c,①试判断与的大小关系.
②用a、b、c,表示出cosB.
(2)当△ABC为钝角三角形时,∠C为钝角,①判断与的大小关系?②用a、b、c表示cosB.
思路点拨:解此类问题需作高线构造直角三角形,通过观察发现构造的两直角三角形有一条公共边,借助它列方程,设CD=x,则在图(1)中,图(2)中,则图(1)方程为.图(2)方程为,先求出,再进一步求.
解析:(1)①如图(1),过点A作AD⊥BC于点D,设,则,
在Rt△ACD和Rt△ABD中,有,.
∴ ,
解得.而,
∴ ,∴ .
②在Rt△ABD中,
.
(2)①如图(2),同样过A点作AD⊥BC,垂足为D,设,则.
在Rt△ACD和Rt△ABD中,
,
∴ ,
解得.
而,
∴ ,∴ .
②此时在Rt△ABD中,
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