精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数及答案解析
中考数学锐角三角函数(大题培优易错试卷)及答案解析

中考数学锐角三角函数(大题培优易错试卷)及答案解析一、锐角三角函数1.(6分)某海域有A ,B 两个港口,B 港口在A 港口北偏西30°方向上,距A 港口60海里,有一艘船从A 港口出发,沿东北方向行驶一段距离后,到达位于B 港口南偏东75°方向的C 处,求该船与B 港口之间的距离即CB 的长(结果保留根号).【答案】.【解析】 试题分析:作AD ⊥BC 于D ,于是有∠ABD=45°,得到AD=BD=,求出∠C=60°,根据正切的定义求出CD 的长,得到答案. 试题解析:作AD ⊥BC 于D ,∵∠EAB=30°,AE ∥BF ,∴∠FBA=30°,又∠FBC=75°,∴∠ABD=45°,又AB=60,∴AD=BD=,∵∠BAC=∠BAE+∠CAE=75°,∠ABC=45°,∴∠C=60°,在Rt △ACD 中,∠C=60°,AD=,则tanC=,∴CD==,∴BC=.故该船与B 港口之间的距离CB 的长为海里.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.2.如图(9)所示(左图为实景侧视图,右图为安装示意图),在屋顶的斜坡面上安装太阳能热水器:先安装支架AB 和CD (均与水平面垂直),再将集热板安装在AD 上.为使集热板吸热率更高,公司规定:AD 与水平面夹角为1θ,且在水平线上的射影AF 为1.4m .现已测量出屋顶斜面与水平面夹角为2θ,并已知1tan 1.082θ=,2tan 0.412θ=.如果安装工人确定支架AB 高为25cm ,求支架CD 的高(结果精确到1cm)?【答案】【解析】过A作AF CD⊥于F,根据锐角三角函数的定义用θ1、θ2表示出DF、EF的值,又可证四边形ABCE为平行四边形,故有EC=AB=25cm,再再根据DC=DE+EC进行解答即可.3.如图,在△ABC中,AB=7.5,AC=9,S△ABC=814.动点P从A点出发,沿AB方向以每秒5个单位长度的速度向B点匀速运动,动点Q从C点同时出发,以相同的速度沿CA方向向A点匀速运动,当点P运动到B点时,P、Q两点同时停止运动,以PQ为边作正△PQM (P、Q、M按逆时针排序),以QC为边在AC上方作正△QCN,设点P运动时间为t秒.(1)求cosA的值;(2)当△PQM与△QCN的面积满足S△PQM=95S△QCN时,求t的值;(3)当t为何值时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN的边上.【答案】(1)coaA=45;(2)当t=35时,满足S△PQM=95S△QCN;(3)当2733-或2733+时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN的边上.【解析】分析:(1)如图1中,作BE ⊥AC 于E .利用三角形的面积公式求出BE ,利用勾股定理求出AE 即可解决问题;(2)如图2中,作PH ⊥AC 于H .利用S △PQM =95S △QCN 构建方程即可解决问题; (3)分两种情形①如图3中,当点M 落在QN 上时,作PH ⊥AC 于H .②如图4中,当点M 在CQ 上时,作PH ⊥AC 于H .分别构建方程求解即可; 详解:(1)如图1中,作BE ⊥AC 于E .∵S △ABC =12•AC•BE=814, ∴BE=92, 在Rt △ABE 中,AE=22=6AB BE -, ∴coaA=647.55AE AB ==. (2)如图2中,作PH ⊥AC 于H .∵PA=5t ,PH=3t ,AH=4t ,HQ=AC-AH-CQ=9-9t ,∴PQ 2=PH 2+HQ 2=9t 2+(9-9t )2,∵S △PQM =95S △QCN , ∴34•PQ 2=9354⨯•CQ 2,∴9t2+(9-9t)2=95×(5t)2,整理得:5t2-18t+9=0,解得t=3(舍弃)或35.∴当t=35时,满足S△PQM=95S△QCN.(3)①如图3中,当点M落在QN上时,作PH⊥AC于H.易知:PM∥AC,∴∠MPQ=∠PQH=60°,∴PH=3HQ,∴3t=3(9-9t),∴t=2733-.②如图4中,当点M在CQ上时,作PH⊥AC于H.同法可得3,∴39t-9),∴27+33综上所述,当2733-s27+33时,△PQM的某个顶点(Q点除外)落在△QCN 的边上.点睛:本题考查三角形综合题、等边三角形的性质、勾股定理锐角三角函数、解直角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题,属于中考常考题型.4.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.(1)求证:直线CP是⊙O的切线.(2)若BC=2,sin∠BCP=,求点B到AC的距离.(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.【答案】(1)证明见解析(2)4(3)20【解析】试题分析:(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可.试题解析:(1)∵∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∵AC为⊙O的直径,∴∠ANC=90°,∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,∵∠CAB=2∠BCP,∴∠BCP=∠CAN,∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,∵点D在⊙O上,∴直线CP是⊙O的切线;(2)如图,作BF⊥AC∵AB=AC,∠ANC=90°,∴CN=CB=,∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP=,∴sin∠CAN=,∴∴AC=5,∴AB=AC=5,设AF=x,则CF=5﹣x,在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2,在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2,∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2,∴x=3,∴BF2=25﹣32=16,∴BF=4,即点B到AC的距离为4.考点:切线的判定5.已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别在BC、AC边上,连结BE、AD交于点P,设AC=kBD,CD=kAE,k为常数,试探究∠APE的度数:(1)如图1,若k=1,则∠APE的度数为;(2)如图2,若31)中的结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,求出∠APE的度数.(3)如图3,若3D、E分别在CB、CA的延长线上,(2)中的结论是否成立,请说明理由.【答案】(1)45°;(2)(1)中结论不成立,理由见解析;(3)(2)中结论成立,理由见解析.【解析】分析:(1)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE≌△ACD,得出EF=AD=BF,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(2)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE∽△ACD,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(3)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△ACD∽△HEA,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;详解:(1)如图1,过点A作AF∥CB,过点B作BF∥AD相交于F,连接EF,∴∠FBE=∠APE,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF是平行四边形,∴BD=AF,BF=AD.∵AC=BD,CD=AE,∴AF=AC.∵∠FAC=∠C=90°,∴△FAE≌△ACD,∴EF=AD=BF,∠FEA=∠ADC.∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EHD.∵AD∥BF,∴∠EFB=90°.∵EF=BF,∴∠FBE=45°,∴∠APE=45°.(2)(1)中结论不成立,理由如下:如图2,过点A 作AF ∥CB ,过点B 作BF ∥AD 相交于F ,连接EF ,∴∠FBE=∠APE ,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF 是平行四边形,∴BD=AF ,BF=AD .∵AC=3BD ,CD=3AE , ∴3AC CD BD AE==. ∵BD=AF , ∴3AC CD AF AE==. ∵∠FAC=∠C=90°,∴△FAE ∽△ACD , ∴3AC AD BF AF EF EF===,∠FEA=∠ADC . ∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EMD .∵AD ∥BF ,∴∠EFB=90°. 在Rt △EFB 中,tan ∠FBE=33EF BF =, ∴∠FBE=30°,∴∠APE=30°,(3)(2)中结论成立,如图3,作EH ∥CD ,DH ∥BE ,EH ,DH 相交于H ,连接AH ,∴∠APE=∠ADH ,∠HEC=∠C=90°,四边形EBDH 是平行四边形,∴BE=DH ,EH=BD .∵3BD ,3AE ,∴3AC CD BD AE ==. ∵∠HEA=∠C=90°,∴△ACD ∽△HEA , ∴3AD AC AH EH==,∠ADC=∠HAE . ∵∠CAD+∠ADC=90°,∴∠HAE+∠CAD=90°,∴∠HAD=90°. 在Rt △DAH 中,tan ∠ADH=3AH AD =, ∴∠ADH=30°,∴∠APE=30°.点睛:此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,构造全等三角形和相似三角形的判定和性质.6.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 3CPE V 总是等边三角形【解析】【分析】(1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB =,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,AC BC =tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FP MC PB=,∵点P 是BF 的中点,∴EM=MC ,又∵PM ⊥CE ,∴PC=PE ;(2)PC=PE 成立,理由如下:如图3,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF 和△EAF 中,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA ,AF=AF ,∴△DAF ≌△EAF (AAS ),∴AD=AE ,在△DAP 和△EAP 中,∵AD=AE ,∠DAP=∠EAP ,AP=AP ,∴△DAP ≌△EAP (SAS ),∴PD=PE ,∵FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,∴FD ∥BC ∥PM ,∴DM FP MC PB=, ∵点P 是BF 的中点,∴DM=MC ,又∵PM ⊥AC ,∴PC=PD ,又∵PD=PE , ∴PC=PE ;(3)如图4,∵△CPE 总是等边三角形, ∴∠CEP=60°, ∴∠CAB=60°, ∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC ,ACBC=tan30°, ∴k=tan30°=3, ∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.7.如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形ABCD ,其中∠BAC=45°,∠ACD=30°,点E 为CD 边上的中点,连接AE ,将△ADE 沿AE 所在直线翻折得到△AD′E ,D′E 交AC 于F 点.若AB=6cm .(1)AE 的长为 cm ;(2)试在线段AC 上确定一点P ,使得DP+EP 的值最小,并求出这个最小值; (3)求点D′到BC 的距离.【答案】(1);(2)12cm;(3)cm.【解析】试题分析:(1)首先利用勾股定理得出AC的长,进而求出CD的长,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进而得出答案:∵∠BAC=45°,∠B=90°,∴AB=BC=6cm,∴AC=12cm.∵∠ACD=30°,∠DAC=90°,AC=12cm,∴(cm).∵点E为CD边上的中点,∴AE=DC=cm.(2)首先得出△ADE为等边三角形,进而求出点E,D′关于直线AC对称,连接DD′交AC 于点P,根据轴对称的性质,此时DP+EP值为最小,进而得出答案.(3)连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,进而得出△ABD′≌△CBD′(SSS),则∠D′BG=45°,D′G=GB,进而利用勾股定理求出点D′到BC边的距离.试题解析:解:(1).(2)∵Rt△ADC中,∠ACD=30°,∴∠ADC=60°,∵E为CD边上的中点,∴DE=AE.∴△ADE为等边三角形.∵将△ADE沿AE所在直线翻折得△AD′E,∴△AD′E为等边三角形,∠AED′=60°.∵∠EAC=∠DAC﹣∠EAD=30°,∴∠EFA=90°,即AC所在的直线垂直平分线段ED′.∴点E,D′关于直线AC对称.如答图1,连接DD′交AC于点P,∴此时DP+EP值为最小,且DP+EP=DD′.∵△ADE是等边三角形,AD=AE=,∴,即DP+EP最小值为12cm.(3)如答图2,连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,∵AC垂直平分线ED′,∴AE=AD′,CE=CD′,∵AE=EC,∴AD′=CD′=.在△ABD′和△CBD′中,∵,∴△ABD′≌△CBD′(SSS).∴∠D′BG=∠D′BC=45°.∴D′G=GB.设D′G长为xcm,则CG长为cm,在Rt△GD′C中,由勾股定理得,解得:(不合题意舍去).∴点D′到BC边的距离为cm.考点:1.翻折和单动点问题;2.勾股定理;3.直角三角形斜边上的中线性质;4.等边三角形三角形的判定和性质;5.轴对称的应用(最短线路问题);6.全等三角形的判定和性质;7.方程思想的应用.8.如图,在Rt△ABC中,∠BAC=90°,∠B=60°,BC=16cm,AD是斜边BC上的高,垂足为D,BE=1cm.点M从点B出发沿BC方向以1cm/s的速度运动,点N从点E出发,与点M 同时同方向以相同的速度运动,以MN为边在BC的上方作正方形MNGH.点M到达点D 时停止运动,点N到达点C时停止运动.设运动时间为t(s).(1)当t为何值时,点G刚好落在线段AD上?(2)设正方形MNGH与Rt△ABC重叠部分的图形的面积为S,当重叠部分的图形是正方形时,求出S关于t的函数关系式并写出自变量t的取值范围.(3)设正方形MNGH的边NG所在直线与线段AC交于点P,连接DP,当t为何值时,△CPD是等腰三角形?【答案】(1)3;(2);(3)t=9s或t=(15﹣6)s.【解析】试题分析:(1)求出ED的距离即可求出相对应的时间t.(2)先求出t的取值范围,分为H在AB上时,此时BM的距离,进而求出相应的时间.同样当G在AC上时,求出MN的长度,继而算出EN的长度即可求出时间,再通过正方形的面积公式求出正方形的面积.(3)分DP=PC和DC=PC两种情况,分别由EN的长度便可求出t的值.试题解析:∵∠BAC=90°,∠B=60°,BC=16cm∴AB=8cm,BD=4cm,AC=8cm,DC=12cm,AD=4cm.(1)∵当G刚好落在线段AD上时,ED=BD﹣BE=3cm∴t=s=3s.(2)∵当MH没有到达AD时,此时正方形MNGH是边长为1的正方形,令H点在AB 上,则∠HMB=90°,∠B=60°,MH=1∴BM=cm.∴t=s.当MH到达AD时,那么此时的正方形MNGH的边长随着N点的继续运动而增大,令G点在AC上,设MN=xcm,则GH=DH=x,AH=x,∵AD=AH+DH=x+x=x=4,∴x=3.当≤t≤4时,S MNGN=1cm2.当4<t≤6时,S MNGH=(t﹣3)2cm2∴S关于t的函数关系式为:.(3)分两种情况:①∵当DP=PC时,易知此时N点为DC的中点,∴MN=6cm∴EN=3cm+6cm=9cm.∴t=9s故当t=9s的时候,△CPD为等腰三角形;②当DC=PC时,DC=PC=12cm∴NC=6cm∴EN=16cm﹣1cm﹣6cm=(15﹣6)cm∴t=(15﹣6)s故当t=(15﹣6)s时,△CPD为等腰三角形.综上所述,当t=9s或t=(15﹣6)s时,△CPD为等腰三角形.考点:1.双动点问题;2.锐角三角函数定义;3.特殊角的三角函数值;4.正方形的性质;5.由实际问题列函数关系式;6.等腰三角形的性质;7.分类思想的应用.9.如图,抛物线C1:y=(x+m)2(m为常数,m>0),平移抛物线y=﹣x2,使其顶点D 在抛物线C1位于y轴右侧的图象上,得到抛物线C2.抛物线C2交x轴于A,B两点(点A 在点B的左侧),交y轴于点C,设点D的横坐标为a.(1)如图1,若m=.①当OC=2时,求抛物线C2的解析式;②是否存在a,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP=BP?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由;(2)如图2,当OB=2﹣m(0<m<)时,请直接写出到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m的式子表示).【答案】(1) ①y=﹣x2+x+2.②.(2)P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【解析】试题分析:(1)①首先写出平移后抛物线C2的解析式(含有未知数a),然后利用点C (0,2)在C2上,求出抛物线C2的解析式;②认真审题,题中条件“AP=BP”意味着点P在对称轴上,“点B与点C到直线OP的距离之和最大”意味着OP⊥BC.画出图形,如图1所示,利用三角函数(或相似),求出a的值;(2)解题要点有3个:i)判定△ABD为等边三角形;ii)理论依据是角平分线的性质,即角平分线上的点到角两边的距离相等;iii)满足条件的点有4个,即△ABD形内1个(内心),形外3个.不要漏解.试题解析:(1)当m=时,抛物线C1:y=(x+)2.∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2(I).①∵OC=2,∴C(0,2).∵点C在抛物线C2上,∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2,解得:a=,代入(I)式,得抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+x+2.②在(I)式中,令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0);令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+).设直线BC的解析式为y=kx+b,则有:,解得,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+).假设存在满足条件的a值.∵AP=BP,∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C2的对称轴上;∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立,∴OP⊥BC.如图1所示,设C2对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E,则OP⊥BC,OE=a.∵点P在直线BC上,∴P(a,a+),PE=a+.∵tan∠EOP=tan∠BCO=,∴,解得:a=.∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP="BP"(3)∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+m)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2.令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x1=2a+m,x2=﹣m,∴B(2a+m,0).∵OB=2﹣m,∴2a+m=2﹣m,∴a=﹣m.∴D(﹣m,3).AB=OB+OA=2﹣m+m=2.如图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.∵tan∠ABD=,∴∠ABD=60°.又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形.作∠ABD的平分线,交DE于点P1,则P1E=BE•tan30°=×=1,∴P1(﹣m,1);在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P2、P3、P4.在Rt△BEP2中,P2E=BE•tan60°=•=3,∴P2(﹣m,﹣3);易知△ADP3、△BDP4均为等边三角形,∴DP3=DP4=AB=2,且P3P4∥x轴.∴P3(﹣﹣m,3)、P4(3﹣m,3).综上所述,到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点有4个,其坐标为:P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【考点】二次函数综合题.10.如图,已知点从出发,以1个单位长度/秒的速度沿轴向正方向运动,以为顶点作菱形,使点在第一象限内,且;以为圆心,为半径作圆.设点运动了秒,求:(1)点的坐标(用含的代数式表示);(2)当点在运动过程中,所有使与菱形的边所在直线相切的的值.【答案】解:(1)过作轴于,,,,,点的坐标为.(2)①当与相切时(如图1),切点为,此时,,,.②当与,即与轴相切时(如图2),则切点为,,过作于,则,,.③当与所在直线相切时(如图3),设切点为,交于,则,,.过作轴于,则,,化简,得,解得,,.所求的值是,和.【解析】(1)过作轴于,利用三角函数求得OD、DC的长,从而求得点的坐标⊙P 与菱形OABC 的边所在直线相切,则可与OC 相切;或与OA 相切;或与AB 相切,应分三种情况探讨:①当圆P 与OC 相切时,如图1所示,由切线的性质得到PC 垂直于OC ,再由OA=+t ,根据菱形的边长相等得到OC=1+t ,由∠AOC 的度数求出∠POC 为30°,在直角三角形POC 中,利用锐角三角函数定义表示出cos30°=oc/op ,表示出OC , 等于1+t 列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值;②当圆P 与OA ,即与x 轴相切时,过P 作PE 垂直于OC ,又PC=PO ,利用三线合一得到E 为OC 的中点,OE 为OC 的一半,而OE=OPcos30°,列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值;③当圆P 与AB 所在的直线相切时,设切点为F ,PF 与OC 交于点G ,由切线的性质得到PF 垂直于AB ,则PF 垂直于OC ,由CD=FG ,在直角三角形OCD 中,利用锐角三角函数定义由OC 表示出CD ,即为FG ,在直角三角形OPG 中,利用OP 表示出PG ,用PG+GF 表示出PF ,根据PF=PC ,表示出PC ,过C 作CH 垂直于y 轴,在直角三角形PHC 中,利用勾股定理列出关于t 的方程,求出方程的解即可得到t 的值,综上,得到所有满足题意的t 的值.11.如图①,在菱形ABCD 中,60B ︒∠= ,4AB =.点P 从点A 出发以每秒2个单位的速度沿边AD 向终点D 运动,过点P 作PQ AC ⊥交边AB 于点Q ,过点P 向上作//PN AC ,且32PN PQ =,以PN 、PQ 为边作矩形PQMN .设点P 的运动时间为t (秒),矩形PQMN 与菱形ABCD 重叠部分图形的面积为S . (1)用含t 的代数式表示线段PQ 的长. (2)当点M 落在边BC 上时,求t 的值. (3)当0t 1<<时,求S 与t 之间的函数关系式,(4)如图②,若点O 是AC 的中点,作直线OM .当直线OM 将矩形PQMN 分成两部分图形的面积比为12:时,直接写出t 的值【答案】(1)23PQ t =;(2)45;(3)2193403163t t -+-;(4) 23t = 或87t = . 【解析】 【分析】(1)由菱形性质得∠D=∠B=60°,AD=AB=CD=4,△ACD 是等边三角形,证出△APQ 是等腰三角形,得出PF=QF ,3,即可得出结果;(2)当点M 落在边BC 上时,由题意得:△PDN 是等边三角形,得出PD=PN ,由已知得PN=32PQ=3t,得出PD=3t,由题意得出方程,解方程即可;(3)当0<t≤45时,PQ=23t,PN=3PQ=3t,S=矩形PQMN的面积=PQ×PN,即可得出结果;当45<t<1时,△PDN是等边三角形,得出PE=PD=AD-PA=4-2t,∠FEN=∠PED=60°,得出NE=PN-PE=5t-4,FN=3NE=3(5t-4),S=矩形PQMN的面积-2△EFN的面积,即可得出结果;(4)分两种情况:当0<t≤45时,△ACD是等边三角形,AC=AD=4,得出OA=2,OG是△MNH的中位线,得出OG=4t-2,NH=2OG=8t-4,由面积关系得出方程,解方程即可;当45<t≤2时,由平行线得出△OEF∽△MEQ,得出EF OFEQ MQ=,即233ttEF t-=+,解得EF=2332t t-,得出EQ=23323t tt-+,由三角形面积关系得出方程,解方程即可.【详解】(1)∵在菱形ABCD中,∠B=60°,∴∠D=∠B=60°,AD=AB=CD=4,△ACD是等边三角形,∴∠CAD=60°,∵PQ⊥AC,∴△APQ是等腰三角形,∴PF=QF,PF=PA•sin60°=2t×3=3t,∴PQ=23t;(2)当点M落在边BC上时,如图2所示:由题意得:△PDN是等边三角形,∴PD=PN,∵333t=3t,∴PD=3t,∵PA+PD=AD,即2t+3t=4,解得:t=45.(3)当0<t≤45时,如图1所示:PQ=23t,PN=32PQ=32×23t=3t,S=矩形PQMN的面积=PQ×PN=23t×3t=63t2;当45<t<1时,如图3所示:∵△PDN是等边三角形,∴PE=PD=AD-PA=4-2t,∠FEN=∠PED=60°,∴NE=PN-PE=3t-(4-2t)=5t-4,∴FN=3NE=3(5t-4),∴S=矩形PQMN的面积-2△EFN的面积=63t2-2×12×3(5t-4)2=-19t2+403t-163,即S=-19t2+403t-163;(4)分两种情况:当0<t≤45时,如图4所示:∵△ACD是等边三角形,∴AC=AD=4,∵O 是AC 的中点,∴OA=2,OG 是△MNH 的中位线,∴OG=3t-(2-t )=4t-2,NH=2OG=8t-4,∴△MNH 的面积=12MN×NH=12×23t×(8t-4)=13×63t 2, 解得:t=23; 当45<t≤2时,如图5所示:∵AC ∥QM ,∴△OEF ∽△MEQ ,∴EF OF EQ MQ =233t t EF t-=+, 解得:EF=243232t t t -, ∴23323t t t - ∴△MEQ 的面积=12×3t×23323t t t -+=1332, 解得:t=87; 综上所述,当直线OM 将矩形PQMN 分成两部分图形的面积比为1:2时,t 的值为23或87. 【点睛】本题是四边形综合题目,考查了菱形的性质、矩形的性质、等边三角形的判定与性质、勾股定理、相似三角形的判定与性质、三角形中位线定理等知识;本题综合性强,难度较大,熟练掌握菱形和矩形的性质,综合运用知识,进行分类讨论是解题的关键.12.如图,在ABC △中,10AC BC ==,3cos 5C =,点P 是BC 边上一动点(不与点,A C 重合),以PA 长为半径的P e 与边AB 的另一个交点为D ,过点D 作DE CB ⊥于点E .()1当P e与边BC相切时,求P e的半径;()2联结BP交DE于点F,设AP的长为x,PF的长为y,求y关于x的函数解析式,并直接写出x的取值范围;()3在()2的条件下,当以PE长为直径的Qe与Pe相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409;(2)()25880010320x x xy xx-+=<<+;(3)1025-【解析】【分析】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=45,sinC=HPCP=R10R-=45,即可求解;(2)PD∥BE,则EBPD=BFPF,即:2248805x x x yx y--+-=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=GP=BD,即:AB=DB+AD=AG+AD=45,即可求解.【详解】(1)设⊙P与边BC相切的切点为H,圆的半径为R,连接HP,则HP⊥BC,cosC=35,则sinC=35,sinC=HPCP=R10R-=45,解得:R=409;(2)在△ABC中,AC=BC=10,cosC=35,设AP=PD=x,∠A=∠ABC=β,过点B作BH⊥AC,则BH=ACsinC=8,同理可得:CH=6,HA=4,AB=45,则:tan∠CAB=2BP=()2284x+-=2880x x-+,DA=25x,则BD=45-25x,如下图所示,PA=PD,∴∠PAD=∠CAB=∠CBA=β,tanβ=2,则55EB=BDcosβ=(555x)525x,∴PD∥BE,∴EBPD=BFPF,即:2248805x x x yx y--+=,整理得:y=)2x8x800x103x20-+<<+;(3)以EP为直径作圆Q如下图所示,两个圆交于点G,则PG=PQ,即两个圆的半径相等,则两圆另外一个交点为D,GD为相交所得的公共弦,∵点Q时弧GD的中点,∴DG⊥EP,∵AG是圆P的直径,∴∠GDA=90°,∴EP∥BD,由(2)知,PD∥BC,∴四边形PDBE为平行四边形,∴AG=EP=BD,∴5设圆的半径为r,在△ADG中,55AG=2r,5551+,则:55相交所得的公共弦的长为5【点睛】本题考查的是圆知识的综合运用,涉及到解直角三角形、勾股定理等知识,其中(3),要关键是根据题意正确画图,此题用大量的解直角三角形的内容,综合难度很大.13.如图,AB为⊙O的直径,P是BA延长线上一点,CG是⊙O的弦∠PCA=∠ABC,CG⊥AB,垂足为D(1)求证:PC是⊙O的切线;(2)求证:PA AD PC CD=;(3)过点A作AE∥PC交⊙O于点E,交CD于点F,连接BE,若sin∠P=35,CF=5,求BE的长.【答案】(1)见解析;(2)BE=12.【解析】【分析】(1)连接OC,由PC切⊙O于点C,得到OC⊥PC,于是得到∠PCA+∠OCA=90°,由AB为⊙O的直径,得到∠ABC+∠OAC=90°,由于OC=OA,证得∠OCA=∠OAC,于是得到结论;(2)由AE∥PC,得到∠PCA=∠CAF根据垂径定理得到弧AC=弧AG,于是得到∠ACF=∠ABC,由于∠PCA=∠ABC,推出∠ACF=∠CAF,根据等腰三角形的性质得到CF=AF,在R t△AFD中,AF=5,sin∠FAD=35,求得FD=3,AD=4,CD=8,在R t△OCD中,设OC=r,根据勾股定理得到方程r2=(r-4)2+82,解得r=10,得到AB=2r=20,由于AB为⊙O的直径,得到∠AEB=90°,在R t△ABE中,由sin∠EAD=35,得到BEAB=35,于是求得结论.【详解】(1)证明:连接OC,∵PC切⊙O于点C,∴OC⊥PC,∴∠PCO=90°,∴∠PCA+∠OCA=90°,∵AB为⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∴∠ABC+∠OAC=90°,∵OC=OA,∴∠OCA=∠OAC,∴∠PCA=∠ABC;(2)解:∵AE∥PC,∴∠PCA=∠CAF,∵AB⊥CG,∴弧AC=弧AG,∴∠ACF=∠ABC,∵∠PCA=∠ABC,∴∠ACF=∠CAF,∴CF=AF,∵CF=5,∴AF=5,∵AE∥PC,∴∠FAD=∠P,∵sin∠P=35,∴sin∠FAD=35,在R t△AFD中,AF=5,sin∠FAD=35,∴FD=3,AD=4,∴CD=8,在R t△OCD中,设OC=r,∴r2=(r﹣4)2+82,∴r=10,∴AB=2r=20,∵AB为⊙O的直径,∴∠AEB=90°,在R t△ABE中,∵sin∠EAD=35,∴35BEAB,∵AB=20,∴BE=12.【点睛】本题考查切线的性质,锐角三角函数,圆周角定理,等腰三角形的性质,解题关键是连接OC构造直角三角形.14.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD是AB边的中线,DE⊥BC于E,连结CD,点P在射线CB上(与B,C不重合)(1)如果∠A=30°,①如图1,∠DCB等于多少度;②如图2,点P在线段CB上,连结DP,将线段DP绕点D逆时针旋转60°,得到线段DF,连结BF,补全图2猜想CP、BF之间的数量关系,并证明你的结论;(2)如图3,若点P在线段CB 的延长线上,且∠A=α(0°<α<90°),连结DP,将线段DP绕点逆时针旋转2α得到线段DF,连结BF,请直接写出DE、BF、BP三者的数量关系(不需证明)【答案】(1)①∠DCB=60°.②结论:CP=BF.理由见解析;(2)结论:BF﹣BP=2DE•tanα.理由见解析.【解析】【分析】(1)①根据直角三角形斜边中线的性质,结合∠A=30°,只要证明△CDB是等边三角形即可;②根据全等三角形的判定推出△DCP≌△DBF,根据全等的性质得出CP=BF,(2)求出DC=DB=AD,DE∥AC,求出∠FDB=∠CDP=2α+∠PDB,DP=DF,根据全等三角形的判定得出△DCP≌△DBF,求出CP=BF,推出BF﹣BP=BC,解直角三角形求出CE=DEtanα即可.【详解】(1)①∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴∠B=60°,∵AD=DB,∴CD=AD=DB,∴△CDB是等边三角形,∴∠DCB=60°.②如图1,结论:CP=BF.理由如下:∵∠ACB=90°,D是AB的中点,DE⊥BC,∠DCB=60°,∴△CDB为等边三角形.∴∠CDB=60°∵线段DP绕点D逆时针旋转60°得到线段DF,∵∠PDF=60°,DP=DF,∴∠FDB=∠CDP,在△DCP和△DBF中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF.(2)结论:BF ﹣BP =2DEt anα.理由:∵∠ACB =90°,D 是AB 的中点,DE ⊥BC ,∠A =α,∴DC =DB =AD ,DE ∥AC ,∴∠A =∠ACD =α,∠EDB =∠A =α,BC =2CE ,∴∠BDC =∠A+∠ACD =2α,∵∠PDF =2α,∴∠FDB =∠CDP =2α+∠PDB ,∵线段DP 绕点D 逆时针旋转2α得到线段DF ,∴DP =DF ,在△DCP 和△DBF 中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF ,而 CP =BC+BP ,∴BF ﹣BP =BC ,在Rt △CDE 中,∠DEC =90°,∴tan ∠CDE =CE DE, ∴CE =DEtanα, ∴BC =2CE =2DEtanα,即BF ﹣BP =2DEtanα.【点睛】本题考查了三角形外角性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,直角三角形的性质,旋转的性质的应用,能推出△DCP ≌△DBF 是解此题的关键,综合性比较强,证明过程类似.15.如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A 测得潜艇C 的俯角为30°.位于军舰A 正上方1000米的反潜直升机B 侧得潜艇C 的俯角为68°.试根据以上数据求出潜艇C 离开海平面的下潜深度.(结果保留整数.参考数据:sin68°≈0.9,cos68°≈0.4,tan68°≈2.5,)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在Rt△ACD中表示出CD和在Rt△BCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解.试题解析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:∠ACD=30°,∠BCD=68°,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在Rt△ACD中,CD=tan AD ACD=tan30x= 3x在Rt△BCD中,BD=CD•tan68°,∴325+x=3x•tan68°解得:x≈100米,∴潜艇C离开海平面的下潜深度为100米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解.视频。
中考数学复习锐角三角函数专项易错题附答案

EB 2
2
定义即可求出答案.
【详解】
(1)∵ MD∥ BC,
∴ ∠ DME=∠ CBA, ∵ ∠ ACB=∠ MED=90°, ∴ △ MED∽ △ BCA; (2)∵ ∠ ACB=90°,点 M 是斜边 AB 的中点, ∴ MB=MC=AM, ∴ ∠ MCB=∠ MBC, ∵ ∠ DMB=∠ MBC, ∴ ∠ MCB=∠ DMB=∠ MBC, ∵ ∠ AMD=180°﹣∠ DMB, ∠ CMD=180°﹣∠ MCB﹣∠ MBC+∠ DMB=180°﹣∠ MBC, ∴ ∠ AMD=∠ CMD, 在△ AMD 与△ CMD 中,
MD=CM,DE⊥AB 于点 E,连结 AD、CD.
(1)求证:△ MED∽ △ BCA;
(2)求证:△ AMD≌ △ CMD;
(3)设△
MDE
的面积为
S1,四边形
BCMD
的面积为
S2,当
17
S2=
S1
时,求
cos∠
ABC
的
5
值.
【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)cos∠ ABC= 5 . 7
∴ 3 t=8- 5 t, 44
∴ t=4.
∴ 当 t 为 4 秒时,点 E 在∠ BAC 的平分线上.
(2)如图,连接 OE,PC.
S 四边形 OPEG=S△ OEG+S△ OPE=S△ OEG+(S△ OPC+S△ PCE-S△ OEC)
=
1 2
4
4 5
t
3
1 2
3
8
4 5
t
1 2
【解析】
【分析】(1)先根据点 A 在直线 y=2x 上,求得点 A 的坐标,再根据点 A 在反比例函数
备战中考数学复习锐角三角函数专项易错题及答案解析

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,海上观察哨所B 位于观察哨所A 正北方向,距离为25海里.在某时刻,哨所A 与哨所B 同时发现一走私船,其位置C 位于哨所A 北偏东53°的方向上,位于哨所B 南偏东37°的方向上.(1)求观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离;(2)若观察哨所A 发现走私船从C 处以16海里/小时的速度向正东方向逃窜,并立即派缉私艇沿北偏东76°的方向前去拦截.求缉私艇的速度为多少时,恰好在D 处成功拦截.(结果保留根号)(参考数据:sin37°=cos53°≈,cos37 =sin53°≈去,tan37°≈2,tan76°≈)【答案】(1)观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里;(2)当缉私艇以每小时617D 处成功拦截.【解析】【分析】(1)先根据三角形内角和定理求出∠ACB =90°,再解Rt △ABC ,利用正弦函数定义得出AC 即可;(2)过点C 作CM ⊥AB 于点M ,易知,D 、C 、M 在一条直线上.解Rt △AMC ,求出CM 、AM .解Rt △AMD 中,求出DM 、AD ,得出CD .设缉私艇的速度为x 海里/小时,根据走私船行驶CD 所用的时间等于缉私艇行驶AD 所用的时间列出方程,解方程即可.【详解】(1)在ABC △中,180180375390ACB B BAC ︒︒︒︒︒∠=-∠-∠=--=.在Rt ABC 中,sin AC B AB =,所以3sin 3725155AC AB ︒=⋅=⨯=(海里). 答:观察哨所A 与走私船所在的位置C 的距离为15海里.(2)过点C 作CM AB ⊥,垂足为M ,由题意易知,D C M 、、在一条直线上. 在Rt ACM 中,4sin 15125CM AC CAM =⋅∠=⨯=,3cos 1595AM AC CAM =⋅∠=⨯=. 在Rt ADM △中,tan MD DAM AM∠=, 所以tan 7636MD AM ︒=⋅=. 所以222293691724AD AM MD CD MD MC =+=+==-=,.设缉私艇的速度为v 海里/小时,则有2491716v =,解得617v =. 经检验,617v =是原方程的解. 答:当缉私艇以每小时617海里的速度行驶时,恰好在D 处成功拦截.【点睛】此题考查了解直角三角形的应用﹣方向角问题,结合航海中的实际问题,将解直角三角形的相关知识有机结合,体现了数学应用于实际生活的思想.2.(本题满分14分,第(1)小题满分4分,第(2)小题满分5分,第(3)小题满分5分)已知:如图,AB 是半圆O 的直径,弦//CD AB ,动点P 、Q 分别在线段OC 、CD 上,且DQ OP =,AP 的延长线与射线OQ 相交于点E 、与弦CD 相交于点F (点F 与点C 、D 不重合),20AB =,4cos 5AOC ∠=.设OP x =,CPF ∆的面积为y .(1)求证:AP OQ =;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)当OPE ∆是直角三角形时,求线段OP 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)236030050(10)13x x y x x -+=<<;(3)8OP = 【解析】【分析】(1)证明线段相等的方法之一是证明三角形全等,通过分析已知条件,OP DQ =,联结OD 后还有OA DO =,再结合要证明的结论AP OQ =,则可肯定需证明三角形全等,寻找已知对应边的夹角,即POA QDO ∠=∠即可;(2)根据PFC ∆∽PAO ∆,将面积转化为相似三角形对应边之比的平方来求;(3)分成三种情况讨论,充分利用已知条件4cos 5AOC ∠=、以及(1)(2)中已证的结论,注意要对不符合(2)中定义域的答案舍去.【详解】(1)联结OD ,∵OC OD =,∴OCD ODC ∠=∠,∵//CD AB ,∴OCD COA ∠=∠,∴POA QDO ∠=∠.在AOP ∆和ODQ ∆中, {OP DQPOA QDO OA DO=∠=∠=,∴AOP ∆≌ODQ ∆,∴AP OQ =;(2)作PH OA ⊥,交OA 于H , ∵4cos 5AOC ∠=, ∴4455OH OP x ==,35PH x =, ∴132AOP S AO PH x ∆=⋅=. ∵//CD AB ,∴PFC ∆∽PAO ∆, ∴2210()()AOP yCP x S OP x∆-==, ∴2360300x x y x-+=,当F 与点D 重合时, ∵42cos 210165CD OC OCD =⋅∠=⨯⨯=, ∴101016x x =-,解得5013x =, ∴2360300x x y x-+=50(10)13x <<; (3)①当90OPE ∠=时,90OPA ∠=, ∴4cos 1085OP OA AOC =⋅∠=⨯=;②当90POE∠=时,1010254cos cos25OCCQQCO AOC====∠∠,∴252OP DQ CD CQ CD==-=-2571622=-=,∵501013OP<<,∴72OP=(舍去);③当90PEO∠=时,∵//CD AB,∴AOQ DQO∠=∠,∵AOP∆≌ODQ∆,∴DQO APO∠=∠,∴AOQ APO∠=∠,∴90AEO AOP∠=∠=,此时弦CD不存在,故这种情况不符合题意,舍去;综上,线段OP的长为8.3.如图,MN为一电视塔,AB是坡角为30°的小山坡(电视塔的底部N与山坡的坡脚A在同一水平线上,被一个人工湖隔开),某数学兴趣小组准备测量这座电视塔的高度.在坡脚A处测得塔顶M的仰角为45°;沿着山坡向上行走40m到达C处,此时测得塔顶M的仰角为30°,请求出电视塔MN的高度.(参考数据:2≈1.41,3≈1.73,结果保留整数)【答案】95m【解析】【分析】过点C作CE⊥AN于点E, CF⊥MN于点F.在△ACE中,求AE=3m,在RT△MFC中,设MN=x m,则AN=xm.FC3xm,可得x+33 ( x-20),解方程可得答案..【详解】解:过点C作CE⊥AN于点E, CF⊥MN于点F.在△ACE中,AC=40m,∠CAE=30°∴CE=FN=20m,AE=3设MN=x m,则AN=xm.FC3,在RT△MFC中MF =MN -FN =MN -CE =x -20FC =NE =NA +AE =x +203 ∵∠MCF =30°∴FC =3MF ,即x +203=3 ( x -20)解得:x =40331- =60+203≈95m答:电视塔MN 的高度约为95m .【点睛】本题考核知识点:解直角三角形.解题关键点:熟记解直角三角形相关知识,包括含特殊角的直角三角形性质.4.如图①,抛物线y =ax 2+bx+c 经过点A (﹣2,0)、B (4,0)、C (0,3)三点.(1)试求抛物线的解析式;(2)点P 是y 轴上的一个动点,连接PA ,试求5PA+4PC 的最小值;(3)如图②,若直线l 经过点T (﹣4,0),Q 为直线l 上的动点,当以A 、B 、Q 为顶点所作的直角三角形有且仅有三个时,试求直线l 的解析式.【答案】(1)233384y x x =-++;(2)5PA+4PC 的最小值为18;(3)直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--. 【解析】【分析】(1)设出交点式,代入C 点计算即可 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D ,易证△CDP ∽△COB ,得到比例式PC PD BC OB =,得到PD=45PC ,所以5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ),当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小,利用等面积法求出AE=185,即最小值为18 (3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆, 当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,所以只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90°,即∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q ,∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个;此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G ,利用cos ∠QFT 求出QG ,分出情况Q 在x 轴上方和x 轴下方时,分别代入直接l 得到解析式即可【详解】解:(1)∵抛物线与x 轴交点为A (﹣2,0)、B (4,0)∴y =a (x+2)(x ﹣4)把点C (0,3)代入得:﹣8a =3∴a =﹣38∴抛物线解析式为y =﹣38(x+2)(x ﹣4)=﹣38x 2+34x+3 (2)连接AC 、BC ,过点A 作AE ⊥BC 于点E ,过点P 作PD ⊥BC 于点D∴∠CDP =∠COB =90°∵∠DCP =∠OCB∴△CDP ∽△COB ∴PC PD BC OB= ∵B (4,0),C (0,3)∴OB =4,OC =3,BC∴PD =45PC ∴5PA+4PC =5(PA+45PC )=5(PA+PD ) ∴当点A 、P 、D 在同一直线上时,5PA+4PC =5(PA+PD )=5AE 最小∵A (﹣2,0),OC ⊥AB ,AE ⊥BC∴S △ABC =12AB•OC =12BC•AE ∴AE =631855AB OC BC ⨯== ∴5AE =18∴5PA+4PC 的最小值为18.(3)取AB 中点F ,以F 为圆心、FA 的长为半径画圆当∠BAQ =90°或∠ABQ =90°时,即AQ 或BQ 垂直x 轴,∴只要直线l 不垂直x 轴则一定找到两个满足的点Q 使∠BAQ =90°或∠ABQ =90° ∴∠AQB =90°时,只有一个满足条件的点Q∵当Q 在⊙F 上运动时(不与A 、B 重合),∠AQB =90°∴直线l 与⊙F 相切于点Q 时,满足∠AQB =90°的点Q 只有一个此时,连接FQ ,过点Q 作QG ⊥x 轴于点G∴∠FQT =90°∵F 为A (﹣2,0)、B (4,0)的中点∴F (1,0),FQ =FA =3∵T (﹣4,0)∴TF =5,cos ∠QFT =35FQ TF = ∵Rt △FGQ 中,cos ∠QFT =35FG FQ = ∴FG =35FQ =95∴x Q =1﹣9455=-,QG =2222912FQ 355FG ⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭①若点Q 在x 轴上方,则Q (41255-,)设直线l 解析式为:y =kx+b ∴4041255k b k b -+=⎧⎪⎨-+=⎪⎩ 解得:343k b ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴直线l :334y x =+ ②若点Q 在x 轴下方,则Q (41255--,) ∴直线l :334y x =-- 综上所述,直线l 的解析式为334y x =+或334y x =--【点睛】本题是二次函数与圆的综合题,同时涉及到三角函数、勾股定理等知识点,综合度比较高,需要很强的综合能力,第三问能够找到满足条件的Q 点是关键,同时不要忘记需要分情况讨论5.如图所示的是一个地球仪及它的平面图,在平面图中,点A 、B 分别为地球仪的南、北极点,直线AB 与放置地球仪的平面交于点D ,所夹的角度约为67°,半径OC 所在的直线与放置它的平面垂直,垂足为点E ,DE =15cm ,AD =14cm .(1)求半径OA 的长(结果精确到0.1cm ,参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,tan67°≈2.36)(2)求扇形BOC 的面积(π取3.14,结果精确到1cm )【答案】(1)半径OA 的长约为24.5cm ;(2)扇形BOC 的面积约为2822cm .【解析】【分析】(1)在Rt △ODE 中,DE=15,∠ODE=67°,根据∠ODE 的余弦值,即可求得OD 长,减去AD 即为OA .(2)用扇形面积公式即可求得.【详解】(1)在Rt △ODE 中,15cm DE =,67ODE ∠=︒.∵cos DE ODE DO ∠=, ∴150.39OD ≈, ∴()384614245cm OA OD AD =-≈-≈.., 答:半径OA 的长约为24.5cm .(2)∵67ODE ∠=︒,∴157BOC ∠=︒,∴2360BOC n r S π=扇形 2157 3.1424.52360⨯⨯≈ ()2822cm ≈.答:扇形BOC 的面积约为2822cm .【点睛】此题主要考查了解直角三角形的应用,本题把实际问题转化成数学问题,利用三角函数中余弦定义来解题是解题关键.6.如图1,在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,AC =3,BC =4,动点P 在线段BC 上,点Q 在线段AB 上,且PQ =BQ ,延长QP 交射线AC 于点D .(1)求证:QA =QD ;(2)设∠BAP =α,当2tanα是正整数时,求PC 的长;(3)作点Q 关于AC 的对称点Q′,连结QQ′,AQ′,DQ′,延长BC 交线段DQ′于点E ,连结AE ,QQ′分别与AP ,AE 交于点M ,N (如图2所示).若存在常数k ,满足k•MN =PE•QQ′,求k 的值.【答案】(1)证明见解析(2)PC 的长为37或32(3)8 【解析】【分析】 (1)由等腰三角形的性质得出∠B =∠BPQ =∠CPD ,由直角三角形的性质得出∠BAC =∠D,即可得出结论;(2)过点P作PH⊥AB于H,设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意知tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,与勾股定理得出3x+4x=5,解得x=57,即可求出PC长;当tanα=12时,HA=2PH﹣6x,得出6x+4x=5,解得x=12,即可求出PC长;(3)设QQ′与AD交于点O,由轴对称的性质得出AQ′=AQ=DQ=DQ′,得出四边形AQDQ′是菱形,由菱形的性质得出QQ′⊥AD,AO=12AD,证出四边形BEQ'Q是平行四边形,得出QQ′=BE,设CD=3m,则PC=4m,AD=3+3m,即QQ′﹣BE=4m+4,PE=8m,由三角函数得出MOAO=tan∠PAC=PCAC,即可得出结果.【详解】(1)证明:∵PQ=BQ,∴∠B=∠BPQ=∠CPD,∵∠ACB=∠PCD=90°,∴∠A+∠BAC=90°,∠D+∠CPD=90°,∴∠BAC=∠D,∴QA=QD;(2)解:过点P作PH⊥AB于H,如图1所示:设PH=3x,BH=4x,BP=5x,由题意得:tan∠BAC=43,∠BAP<∠BAC,∴2tanα是正整数时,tanα=1或12,当tanα=1时,HA=PH=3x,∴3x+4x5,∴x=57,即PC=4﹣5x=37;当tanα=12时,HA=2PH﹣6x,∴6x+4x=5,∴x=12,即PC=4﹣5x=32;综上所述,PC 的长为37或32;(3)解:设QQ′与AD交于点O,如图2所示:由轴对称的性质得:AQ′=AQ=DQ=DQ′,∴四边形AQDQ′是菱形,∴QQ′⊥AD,AO=12AD,∵BC⊥AC,∴QQ′∥BE,∵BQ∥EQ′,∴四边形BEQ'Q是平行四边形,∴QQ′=BE,设CD=3m,则PC=4m,AD=3+3m,即QQ′﹣BE=4m+4,PE=8m,∵MOAO=tan∠PAC=PCAC,∴332MOm+=43m,即MN=2MO=4m(1+m),∴k=PE QQMN′=8(44)4(1)m mm m++=8.【点睛】本题是三角形综合题目,考查了等腰三角形的性质与判定、三角函数、勾股定理、菱形的判定与性质、平行线的性质以及分类讨论等知识;本题综合性强,熟练掌握等腰三角形的判定与性质,灵活运用三角函数是解题关键.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.问题探究:(一)新知学习:圆内接四边形的判断定理:如果四边形对角互补,那么这个四边形内接于圆(即如果四边形EFGH的对角互补,那么四边形EFGH的四个顶点E、F、G、H都在同个圆上).(二)问题解决:已知⊙O的半径为2,AB,CD是⊙O的直径.P是上任意一点,过点P分别作AB,CD 的垂线,垂足分别为N,M.(1)若直径AB⊥CD,对于上任意一点P(不与B、C重合)(如图一),证明四边形PMON内接于圆,并求此圆直径的长;(2)若直径AB⊥CD,在点P(不与B、C重合)从B运动到C的过程汇总,证明MN的长为定值,并求其定值;(3)若直径AB与CD相交成120°角.①当点P运动到的中点P1时(如图二),求MN的长;②当点P(不与B、C重合)从B运动到C的过程中(如图三),证明MN的长为定值.(4)试问当直径AB与CD相交成多少度角时,MN的长取最大值,并写出其最大值.【答案】(1)证明见解析,直径OP=2;(2)证明见解析,MN的长为定值,该定值为2;(3)①MN=;②证明见解析;(4)MN取得最大值2.【解析】试题分析:(1)如图一,易证∠PMO+∠PNO=180°,从而可得四边形PMON内接于圆,直径OP=2;(2)如图一,易证四边形PMON是矩形,则有MN=OP=2,问题得以解决;(3)①如图二,根据等弧所对的圆心角相等可得∠COP1=∠BOP1=60°,根据圆内接四边形的对角互补可得∠MP1N=60°.根据角平分线的性质可得P1M=P1N,从而得到△P1MN是等边三角形,则有MN=P1M.然后在Rt△P1MO运用三角函数就可解决问题;②设四边形PMON的外接圆为⊙O′,连接NO′并延长,交⊙O′于点Q,连接QM,如图三,根据圆周角定理可得∠QMN=90°,∠MQN=∠MPN=60°,在Rt△QMN中运用三角函数可得:MN=QN•sin∠MQN,从而可得MN=OP•sin∠MQN,由此即可解决问题;(4)由(3)②中已得结论MN=OP•sin∠MQN可知,当∠MQN=90°时,MN最大,问题得以解决.试题解析:(1)如图一,∵PM⊥OC,PN⊥OB,∴∠PMO=∠PNO=90°,∴∠PMO+∠PNO=180°,∴四边形PMON内接于圆,直径OP=2;(2)如图一,∵AB⊥OC,即∠BOC=90°,∴∠BOC=∠PMO=∠PNO=90°,∴四边形PMON是矩形,∴MN=OP=2,∴MN的长为定值,该定值为2;(3)①如图二,∵P1是的中点,∠BOC=120°,∴∠COP1=∠BOP1=60°,∠MP1N=60°,∵P1M⊥OC,P1N⊥OB,∴P1M=P1N,∴△P1MN是等边三角形,∴MN=P1M.∵P1M=OP1•sin∠MOP1=2×sin60°=,∴MN=;②设四边形PMON的外接圆为⊙O′,连接NO′并延长,交⊙O′于点Q,连接QM,如图三,则有∠QMN=90°,∠MQN=∠MPN=60°,在Rt△QMN中,sin∠MQN=,∴MN=QN•sin∠MQN,∴MN=OP•sin∠MQN=2×sin60°=2×=,∴MN是定值.(4)由(3)②得MN=OP•sin∠MQN=2sin∠MQN.当直径AB与CD相交成90°角时,∠MQN=180°﹣90°=90°,MN取得最大值2.考点:圆的综合题.9.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD交于点O,且AC=80,BD=60.动点M、N分别以每秒1个单位的速度从点A、D同时出发,分别沿A→O→D和D→A运动,当点N到达点A时,M、N同时停止运动.设运动时间为t秒.(1)求菱形ABCD的周长;(2)记△DMN的面积为S,求S关于t的解析式,并求S的最大值;(3)当t=30秒时,在线段OD的垂直平分线上是否存在点P,使得∠DPO=∠DON?若存在,这样的点P有几个?并求出点P到线段OD的距离;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)在菱形ABCD中,∵AC⊥BD,AC=80,BD=60,∴。
(专题精选)初中数学锐角三角函数的易错题汇编附解析

(专题精选)初中数学锐角三角函数的易错题汇编附解析一、选择题1.如图,已知圆O 的内接六边形ABCDEF 的边心距2OM =,则该圆的内接正三角形ACE 的面积为( )A .2B .4C .63D .43【答案】D【解析】【分析】 连接,OC OB ,过O 作ON CE ⊥于N ,证出COB ∆是等边三角形,根据锐角三角函数的定义求解即可.【详解】解:如图所示,连接,OC OB ,过O 作ON CE ⊥于N ,∵多边形ABCDEF 是正六边形,∴60COB ∠=o ,∵OC OB =,∴COB ∆是等边三角形,∴60OCM ∠=o ,∴sin OM OC OCM =•∠, ∴3()sin 603OM OC cm ︒==. ∵30OCN ∠=o , ∴123,223ON OC CN ===, ∴24CE CN ==, ∴该圆的内接正三角形ACE 的面积12334432=⨯⨯= 故选:D .【点睛】本题考查的是正六边形的性质、等边三角形的判定与性质、三角函数;熟练掌握正六边形的性质,由三角函数求出OC 是解决问题的关键.2.如图,某地修建高速公路,要从A 地向B 地修一条隧道(点A ,B 在同一水平面上).为了测量A ,B 两地之间的距离,一架直升飞机从A 地起飞,垂直上升1000米到达C 处,在C 处观察B 地的俯角为α,则AB 两地之间的距离约为( )A .1000sin α米B .1000tan α米C .1000tan α米D .1000sin α米 【答案】C【解析】【分析】 在Rt △ABC 中,∠CAB=90°,∠B=α,AC=1000米,根据tan AC ABα=,即可解决问题. 【详解】 解:在Rt ABC ∆中,∵90CAB ∠=o ,B α∠=,1000AC =米, ∴tan AC AB α=, ∴1000tan tan AC AB αα==米. 故选:C .【点睛】本题考查解直角三角形的应用-仰角俯角问题,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.3.如图,在ABC ∆中,AB AC =,MN 是边BC 上一条运动的线段(点M 不与点B 重合,点N 不与点C 重合),且12MN BC =,MD BC ⊥交AB 于点D ,NE BC ⊥交AC 于点E ,在MN 从左至右的运动过程中,设BM x =,BMD ∆的面积减去CNE ∆的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】设a =12BC ,∠B =∠C =α,求出CN 、DM 、EN 的长度,利用y =S △BMD −S △CNE ,即可求解. 【详解】 解:设a =12BC ,∠B =∠C =α,则MN =a , ∴CN =BC−MN−BM =2a−a−x =a−x ,DM =BM·tanB =x·tanα,EN =CN•tanC =(a−x )·tanα, ∴y =S △BMD −S △CNE =12(BM ·DM−CN·EN )=()()221tan tan 222x a x a tan x a ααα⋅⎡⎤⋅-⋅=⎣⎦--, ∵2a tan α⋅为常数, ∴上述函数图象为一次函数图象的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、等腰三角形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.4.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=833,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.5.如图,在等腰直角△ABC中,∠C=90°,D为BC的中点,将△ABC折叠,使点A与点D重合,EF 为折痕,则sin ∠BED 的值是( )A 5B .35C .22D .23【答案】B【解析】【分析】先根据翻折变换的性质得到DEF AEF ∆≅∆,再根据等腰三角形的性质及三角形外角的性质可得到BED CDF ∠=,设1CD =,CF x =,则2CA CB ==,再根据勾股定理即可求解.【详解】解:∵△DEF 是△AEF 翻折而成,∴△DEF ≌△AEF ,∠A =∠EDF ,∵△ABC 是等腰直角三角形,∴∠EDF =45°,由三角形外角性质得∠CDF +45°=∠BED +45°,∴∠BED =∠CDF ,设CD =1,CF =x ,则CA =CB =2,∴DF =FA =2﹣x ,∴在Rt △CDF 中,由勾股定理得,CF 2+CD 2=DF 2,即x 2+1=(2﹣x )2, 解得:34x =, 3sin sin 5CF BED CDF DF ∴∠=∠==. 故选:B .【点睛】本题考查的是图形翻折变换的性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、三角形外角的性质,涉及面较广,但难易适中.6.如图,点E 从点A 出发沿AB 方向运动,点G 从点B 出发沿BC 方向运动,同时出发且速度相同,DE GF AB =<(DE 长度不变,F 在G 上方,D 在E 左边),当点D 到达点B 时,点E 停止运动.在整个运动过程中,图中阴影部分面积的大小变化情况是( )A.一直减小B.一直不变C.先减小后增大D.先增大后减小【答案】B【解析】【分析】连接GE,过点E作EM⊥BC于M,过点G作GN⊥AB于N,设AE=BG=x,然后利用锐角三角函数求出GN和EM,再根据S阴影=S△GDE+S△EGF即可求出结论.【详解】解:连接GE,过点E作EM⊥BC于M,过点G作GN⊥AB于N设AE=BG=x,则BE=AB-AE=AB-x∴GN=BG·sinB=x·sinB,EM=BE·sinB=(AB-x)·sinB∴S阴影=S△GDE+S△EGF=12DE·GN+12GF·EM=12DE·(x·sinB)+12DE·[(AB-x)·sinB]=12DE·[x·sinB+(AB-x)·sinB]=12 DE·AB·sinB∵DE、AB和∠B都为定值∴S阴影也为定值故选B.【点睛】此题考查的是锐角三角函数和求阴影部分的面积,掌握利用锐角三角函数解直角三角形和三角形的面积公式是解决此题的关键.7.直角三角形纸片的两直角边长分别为6,8,现将ABCV如图那样折叠,使点A与点B 重合,折痕为DE,则tan CBE的值是()A.247B.73C.724D.13【答案】C【解析】试题分析:根据题意,BE=AE.设BE=x,则CE=8-x.在Rt△BCE中,x2=(8-x)2+62,解得x=254,故CE=8-254=74,∴tan∠CBE=724 CECB.故选C.考点:锐角三角函数.8.为了方便行人推车过某天桥,市政府在10m高的天桥一侧修建了40m长的斜道(如图所示),我们可以借助科学计算器求这条斜道倾斜角的度数,具体按键顺序是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】先利用正弦的定义得到sinA=0.25,然后利用计算器求锐角∠A.【详解】解:因为AC=40,BC=10,sin∠A=BC AC,所以sin∠A=0.25.所以用科学计算器求这条斜道倾斜角的度数时,按键顺序为故选:A.点睛:本题考查了计算器-三角函数:正确使用计算器,一般情况下,三角函数值直接可以求出,已知三角函数值求角需要用第二功能键.9.如图,AB 是O e 的弦,直径CD 交AB 于点E ,若3AE EB ==,15C ∠=o ,则OE 的长为( )A .3B .4C .6D .33【答案】D【解析】【分析】 连接OA .证明OAB ∆是等边三角形即可解决问题.【详解】如图,连接OA .∵AE EB =,∴CD AB ⊥,∴»»AD BD=, ∴230BOD AOD ACD ∠=∠=∠=o ,∴60AOB ∠=o ,∵OA OB =,∴AOB ∆是等边三角形,∵3AE =,∴tan 6033OE AE =⋅=o故选D .【点睛】本题考查圆周角定理,勾股定理,垂径定理,解直角三角形等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.10.如图,为了测量某建筑物MN 的高度,在平地上A 处测得建筑物顶端M 的仰角为30°,向N 点方向前进16m 到达B 处,在B 处测得建筑物顶端M 的仰角为45°,则建筑物MN 的高度等于( )A .8(31)+mB .8(31)-mC .16(31)+mD .16(31)-m 【答案】A【解析】设MN=xm ,在Rt △BMN 中,∵∠MBN=45∘,∴BN=MN=x ,在Rt △AMN 中,tan ∠MAN=MN AN , ∴tan30∘=16x x+ =3√3, 解得:x=8(3 +1),则建筑物MN 的高度等于8(3 +1)m ;故选A.点睛:本题是解直角三角形的应用,考查了仰角和俯角的问题,要明确哪个角是仰角,哪个角是俯角,知道仰角是向上看的视线与水平线的夹角,俯角是向下看的视线与水平线的夹角,并与三角函数相结合求边的长.11.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 ,∵cot αAC 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.12.如图,要测量小河两岸相对的两点P ,A 的距离,可以在小河边取PA 的垂线PB 上的一点C ,测得PC=100米,∠PCA=35°,则小河宽PA 等于( )A .100sin35°米B .100sin55°米C .100tan35°米D .100tan55°米【答案】C【解析】【分析】 根据正切函数可求小河宽PA 的长度.【详解】∵PA ⊥PB ,PC=100米,∠PCA=35°,∴小河宽PA=PCtan ∠PCA=100tan35°米.故选:C .【点睛】此题考查解直角三角形的应用,解题关键在于掌握解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.13.如图,ABC ∆是一张顶角是120︒的三角形纸片,,6AB AC BC ==现将ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕DE ,则DE 的长为( )A .1B .2C 2D 3【答案】A【解析】【分析】作AH ⊥BC 于H ,根据等腰三角形的性质求出BH ,根据翻折变换的性质求出BD ,根据正切的定义解答即可.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,BH=12BC=3, ∵∠BAC=120°,AB=AC , ∴∠B=30°,∴AB=30BH cos ︒=23, 由翻折变换的性质可知,DB=DA=3,∴DE=BD •tan30°=1,故选:A .【点睛】此题考查翻折变换的性质、勾股定理的应用,解题关键在于掌握翻折变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.14.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【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 =15.如图,在ABC V 中,//,,30DE BC AF BC ADE ⊥∠=︒,2,33,DE BC BF ==则DF 的长为()A .4B .23C .33D .3【答案】D【解析】【分析】先利用相似三角形的相似比证明点D 是AB 的中点,再解直角三角形求得AB ,最后利用直角三角形斜边中线性质求出DF .【详解】解:∵//DE BC ,∴ADE ~ABC V V ,∵2DE BC =,∴点D 是AB 的中点,∵,30AF BC ADE ⊥∠=︒,33BF =∴∠B =30°,∴AB 6cos30BF ==︒,故选:D.【点睛】此题主要考查相似三角形的判定与性质、解直角三角形和直角三角形斜边中线性质,熟练掌握性质的运用是解题关键.16.如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,且BE∥AC,CE∥DB,连接DE,则tan∠EDC=()A.14B.16C.26D.310【答案】B【解析】【分析】过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.根据邻边相等的平行四边形是菱形即可判断四边形OBEC是菱形,则OE与BC垂直平分,易得EF=12 x,CF=x.再由锐角三角函数定义作答即可.【详解】解:∵矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,AB:BC=2:1,∴BC=AD,设AB=2x,则BC=x.如图,过点E作EF⊥直线DC交线段DC延长线于点F,连接OE交BC于点G.∵BE∥AC,CE∥BD,∴四边形BOCE是平行四边形,∵四边形ABCD是矩形,∴OB=OC,∴四边形BOCE是菱形.∴OE与BC垂直平分,∴EF=12AD=12x,OE∥AB,∴四边形AOEB是平行四边形,∴OE=AB=2x,∴CF=12OE=x.∴tan∠EDC=EFDF=122xx x+=16.故选:B.【点睛】本题考查矩形的性质、平行四边形的判定与性质、菱形的判定与性质以及解直角三角形,解题的关键是熟练掌握矩形的性质和菱形的判定与性质,属于中考常考题型.17.如图,正方形ABCD的边长为4,点E、F分别在AB、BC上,且AE=BF=1,CE、DF交于点O,下列结论:①∠DOC=90°,②OC=OE,③CE=DF,④tan∠OCD=43,⑤S△DOC=S四边形EOFB中,正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】D【解析】分析:由正方形ABCD的边长为4,AE=BF=1,利用SAS易证得△EBC≌△FCD,然后全等三角形的对应角相等,易证得①∠DOC=90°正确,③CE=D F正确;②由线段垂直平分线的性质与正方形的性质,可得②错误;易证得∠OCD=∠DFC,即可求得④正确;由①易证得⑤正确.详解:∵正方形ABCD的边长为4,∴BC=CD=4,∠B=∠DCF=90°.∵AE=BF=1,∴BE=CF=4﹣1=3.在△EBC和△FCD中,BC CDB DCFBE CF=⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EBC≌△FCD(SAS),∴∠CFD=∠BEC,CE=DF,故③正确,∴∠BCE+∠BEC=∠BCE+∠CFD=90°,∴∠DOC=90°;故①正确;连接DE,如图所示,若OC=OE.∵DF⊥EC,∴CD=DE.∵CD=AD<DE(矛盾),故②错误;∵∠OCD+∠CDF=90°,∠CDF+∠DFC=90°,∴∠OCD=∠DFC,∴tan∠OCD=tan∠DFC =DC FC =43,故④正确; ∵△EBC ≌△FCD ,∴S △EBC =S △FCD ,∴S △EBC ﹣S △FOC =S △FCD ﹣S △FOC ,即S △ODC =S 四边形BEOF .故⑤正确;故正确的有:①③④⑤.故选D .点睛:本题考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、直角三角形的性质以及三角函数等知识.此题综合性较强,难度适中,注意掌握数形结合思想与转化思想的应用.18.如图,AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,若AD =CD = 23.则»BC的长为( )A .3πB .23πC 3πD .33π 【答案】B【解析】【分析】根据垂径定理得到3CE DE ==»»BC BD = ,∠A=30°,再利用三角函数求出OD=2,即可利用弧长公式计算解答.【详解】如图:连接OD ,∵AB 是⊙O 的直径,弦CD ⊥AB 于E 点,AD =CD = 23∴3CE DE ==»»BC BD = ,∠A=30°, ∴∠DOE=60°,∴OD=2sin 60DE =o ,∴»BC的长=»BD的长=6022 1803ππ⨯=,故选:B.【点睛】此题考查垂径定理,三角函数,弧长公式,圆周角定理,是一道圆的综合题.19.如图,河坝横断面的迎水坡AB的坡比为3:4,BC=6m,则坡面AB的长为()A.6m B.8m C.10m D.12m【答案】C【解析】【分析】迎水坡AB的坡比为3:4得出3tan4BAC∠=,再根据BC=6m得出AC的值,再根据勾股定理求解即可.【详解】由题意得3 tan4BAC∠=∴468tan3BCAC mBAC==⨯=∠∴22228610AB AC BC m++=故选:C.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,把坡比转化为三角函数值是关键.20.如图,在矩形ABCD中,BC=2,AE⊥BD,垂足为E,∠BAE=30°,则tan∠DEC的值是()A .1B .12C .3D .3 【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,即可求出答案 【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 ﹣3=233 , 在Rt △CFE 中,tan ∠DEC =323CFEF ==, 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。
备战中考数学综合题专题复习【锐角三角函数】专题解析附答案解析

一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(6分)某海域有A,B两个港口,B港口在A港口北偏西30°方向上,距A港口60海里,有一艘船从A港口出发,沿东北方向行驶一段距离后,到达位于B港口南偏东75°方向的C处,求该船与B港口之间的距离即CB的长(结果保留根号).【答案】.【解析】试题分析:作AD⊥BC于D,于是有∠ABD=45°,得到AD=BD=,求出∠C=60°,根据正切的定义求出CD的长,得到答案.试题解析:作AD⊥BC于D,∵∠EAB=30°,AE∥BF,∴∠FBA=30°,又∠FBC=75°,∴∠ABD=45°,又AB=60,∴AD=BD=,∵∠BAC=∠BAE+∠CAE=75°,∠ABC=45°,∴∠C=60°,在Rt△ACD中,∠C=60°,AD=,则tanC=,∴CD==,∴BC=.故该船与B港口之间的距离CB的长为海里.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.2.如图,在△ABC中,∠ABC=∠ACB,以AC为直径的⊙O分别交AB、BC于点M、N,点P在AB的延长线上,且∠CAB=2∠BCP.(1)求证:直线CP是⊙O的切线.(2)若BC=2,sin∠BCP=,求点B到AC的距离.(3)在第(2)的条件下,求△ACP的周长.【答案】(1)证明见解析(2)4(3)20【解析】试题分析:(1)利用直径所对的圆周角为直角,2∠CAN=∠CAB,∠CAB=2∠BCP判断出∠ACP=90°即可;(2)利用锐角三角函数,即勾股定理即可.试题解析:(1)∵∠ABC=∠ACB,∴AB=AC,∵AC为⊙O的直径,∴∠ANC=90°,∴∠CAN+∠ACN=90°,2∠BAN=2∠CAN=∠CAB,∵∠CAB=2∠BCP,∴∠BCP=∠CAN,∴∠ACP=∠ACN+∠BCP=∠ACN+∠CAN=90°,∵点D在⊙O上,∴直线CP是⊙O的切线;(2)如图,作BF⊥AC∵AB=AC,∠ANC=90°,∴CN=CB=,∵∠BCP=∠CAN,sin∠BCP=,∴sin∠CAN=,∴∴AC=5,∴AB=AC=5,设AF=x,则CF=5﹣x,在Rt△ABF中,BF2=AB2﹣AF2=25﹣x2,在Rt△CBF中,BF2=BC2﹣CF2=2O﹣(5﹣x)2,∴25﹣x2=2O﹣(5﹣x)2,∴x=3,∴BF2=25﹣32=16,∴BF=4,即点B到AC的距离为4.考点:切线的判定3.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=15-+,x 2=15--(负值,舍去),则x=15-+; (3)过B 作BE ⊥AC ,交AC 于点E ,∵BD=CD ,∴E 为CD 中点,即DE=CE=154-+, 在Rt △ABE 中,cosA=cos36°=151514151AE AB -+++==-++ 在Rt △BCE 中,cosC=cos72°=1515414EC 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.4.如图,PB为☉O的切线,B为切点,过B作OP的垂线BA,垂足为C,交☉O于点A,连接PA,AO.并延长AO交☉O于点E,与PB的延长线交于点D.(1)求证:PA是☉O的切线;(2)若=,且OC=4,求PA的长和tan D的值.【答案】(1)证明见解析;(2)PA =3,tan D=.【解析】试题分析: (1)连接OB,先由等腰三角形的三线合一的性质可得:OP是线段AB的垂直平分线,进而可得:PA=PB,然后证明△PAO≌△PBO,进而可得∠PBO=∠PAO,然后根据切线的性质可得∠PBO=90°,进而可得:∠PAO=90°,进而可证:PA是⊙O的切线;(2)连接BE,由,且OC=4,可求AC,OA的值,然后根据射影定理可求PC的值,从而可求OP的值,然后根据勾股定理可求AP的值.试题解析:(1)连接OB,则OA=OB,∵OP⊥AB,∴AC=BC,∴OP是AB的垂直平分线,∴PA=PB,在△PAO和△PBO中,∵,∴△PAO≌△PBO(SSS)∴∠PBO=∠PAO,PB=PA,∵PB为⊙O的切线,B为切点,∴∠PBO=90°,∴∠PAO=90°,即PA⊥OA,∴PA是⊙O的切线;(2)连接BE,∵,且OC=4,∴AC=6,∴AB=12,在Rt△ACO中,由勾股定理得:AO=,∴AE=2OA=4,OB=OA=2,在Rt△APO中,∵AC⊥OP,∴AC2=OC PC,解得:PC=9,∴OP=PC+OC=13,在Rt△APO中,由勾股定理得:AP==3.易证,所以,解得,则,在中,.考点:1.切线的判定与性质;2.相似三角形的判定与性质;3.解直角三角形.5.如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形ABCD,其中∠BAC=45°,∠ACD=30°,点E为CD边上的中点,连接AE,将△ADE沿AE所在直线翻折得到△AD′E,D′E交AC于F 点.若AB=6cm.(1)AE的长为 cm;(2)试在线段AC上确定一点P,使得DP+EP的值最小,并求出这个最小值;(3)求点D′到BC的距离.【答案】(1);(2)12cm;(3)cm.【解析】试题分析:(1)首先利用勾股定理得出AC的长,进而求出CD的长,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进而得出答案:∵∠BAC=45°,∠B=90°,∴AB=BC=6cm,∴AC=12cm.∵∠ACD=30°,∠DAC=90°,AC=12cm,∴(cm).∵点E为CD边上的中点,∴AE=DC=cm.(2)首先得出△ADE为等边三角形,进而求出点E,D′关于直线AC对称,连接DD′交AC 于点P,根据轴对称的性质,此时DP+EP值为最小,进而得出答案.(3)连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,进而得出△ABD′≌△CBD′(SSS),则∠D′BG=45°,D′G=GB,进而利用勾股定理求出点D′到BC边的距离.试题解析:解:(1).(2)∵Rt△ADC中,∠ACD=30°,∴∠ADC=60°,∵E为CD边上的中点,∴DE=AE.∴△ADE为等边三角形.∵将△ADE沿AE所在直线翻折得△AD′E,∴△AD′E为等边三角形,∠AED′=60°.∵∠EAC=∠DAC﹣∠EAD=30°,∴∠EFA=90°,即AC所在的直线垂直平分线段ED′.∴点E,D′关于直线AC对称.如答图1,连接DD′交AC于点P,∴此时DP+EP值为最小,且DP+EP=DD′.∵△ADE是等边三角形,AD=AE=,∴,即DP+EP最小值为12cm.(3)如答图2,连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,∵AC垂直平分线ED′,∴AE=AD′,CE=CD′,∵AE=EC,∴AD′=CD′=.在△ABD′和△CBD′中,∵,∴△ABD′≌△CBD′(SSS).∴∠D′BG=∠D′BC=45°.∴D′G=GB.设D′G长为xcm,则CG长为cm,在Rt△GD′C中,由勾股定理得,解得:(不合题意舍去).∴点D′到BC边的距离为cm.考点:1.翻折和单动点问题;2.勾股定理;3.直角三角形斜边上的中线性质;4.等边三角形三角形的判定和性质;5.轴对称的应用(最短线路问题);6.全等三角形的判定和性质;7.方程思想的应用.6.在正方形ABCD中,AC是一条对角线,点E是边BC上的一点(不与点C重合),连接AE,将△ABE沿BC方向平移,使点B与点C重合,得到△DCF,过点E作EG⊥AC于点G,连接DG,FG.(1)如图,①依题意补全图;②判断线段FG与DG之间的数量关系与位置关系,并证明;(2)已知正方形的边长为6,当∠AGD=60°时,求BE的长.BE【答案】(1)①见解析,②FG=DG,FG⊥DG,见解析;(2)3【解析】【分析】(1)①补全图形即可,②连接BG,由SAS证明△BEG≌△GCF得出BG=GF,由正方形的对称性质得出BG=DG,得出FG=DG,在证出∠DGF=90°,得出FG⊥DG即可,(2)过点D作DH⊥AC,交AC于点H.由等腰直角三角形的性质得出DH=AH=2FG=DG=2GH=6,得出DF2DG=3Rt△DCF中,由勾股定理得出CF=3得出结果.【详解】解:(1)①补全图形如图1所示,②FG=DG,FG⊥DG,理由如下,连接BG,如图2所示,∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACB=45°,∵EG⊥AC,∴∠EGC =90°,∴△CEG 是等腰直角三角形,EG =GC , ∴∠GEC =∠GCE =45°, ∴∠BEG =∠GCF =135°, 由平移的性质得:BE =CF ,在△BEG 和△GCF 中,BE CF BEG GCF EG CG =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△BEG ≌△GCF (SAS ), ∴BG =GF ,∵G 在正方形ABCD 对角线上, ∴BG =DG , ∴FG =DG ,∵∠CGF =∠BGE ,∠BGE+∠AGB =90°, ∴∠CGF+∠AGB =90°, ∴∠AGD+∠CGF =90°, ∴∠DGF =90°, ∴FG ⊥DG.(2)过点D 作DH ⊥AC ,交AC 于点H .如图3所示, 在Rt △ADG 中, ∵∠DAC =45°, ∴DH =AH =2在Rt △DHG 中,∵∠AGD =60°, ∴GH 33236,∴DG =2GH =6, ∴DF 2DG =3 在Rt △DCF 中,CF ()22436-3∴BE =CF =3.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形的性质、全等三角形的判定与性质、等腰直角三角形的性质、勾股定理、解直角三角形的应用等知识;本题综合性强,证明三角形全等是解题的关键.7.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AB=7,AC=2,过点B作直线m∥AC,将△ABC绕点C 顺时针旋转得到△A′B′C(点A,B的对应点分别为A',B′),射线CA′,CB′分別交直线m于点P,Q.(1)如图1,当P与A′重合时,求∠ACA′的度数;(2)如图2,设A′B′与BC的交点为M,当M为A′B′的中点时,求线段PQ的长;(3)在旋转过程中,当点P,Q分别在C A′,CB′的延长线上时,试探究四边形PA'B′Q的面积是否存在最小值.若存在,求出四边形PA′B′Q的最小面积;若不存在,请说明理由.【答案】(1)60°;(2)PQ=72;(3)存在,S四边形PA'B′Q=33【解析】【分析】(1)由旋转可得:AC=A'C=2,进而得到BC3=∠A'BC=90°,可得cos∠A'CB3'BCA C==∠A'CB=30°,∠ACA'=60°;(2)根据M为A'B'的中点,即可得出∠A=∠A'CM,进而得到PB3=32=,依据tan∠Q=tan∠A32=BQ=BC3=2,进而得出PQ=PB+BQ72=;(3)依据S四边形PA'B'Q=S△PCQ﹣S△A'CB'=S△PCQ3-S四边形PA'B'Q最小,即S△PCQ最小,而S△PCQ12=PQ×BC3=,利用几何法即可得到S△PCQ的最小值=3,即可得到结论.【详解】(1)由旋转可得:AC =A 'C =2.∵∠ACB =90°,AB 7=,AC =2,∴BC 3=. ∵∠ACB =90°,m ∥AC ,∴∠A 'BC =90°,∴cos ∠A 'CB 3'BC A C ==,∴∠A 'CB =30°,∴∠ACA '=60°;(2)∵M 为A 'B '的中点,∴∠A 'CM =∠MA 'C ,由旋转可得:∠MA 'C =∠A ,∴∠A =∠A 'CM ,∴tan ∠PCB =tan ∠A 3=,∴PB 3=BC 32=. ∵∠BQC =∠BCP =∠A ,∴tan ∠BQC =tan ∠A 3=,∴BQ =BC 3⨯=2,∴PQ =PB +BQ 72=; (3)∵S 四边形PA 'B 'Q =S △PCQ ﹣S △A 'CB '=S △PCQ 3-,∴S 四边形PA 'B 'Q 最小,即S △PCQ 最小,∴S △PCQ 12=PQ ×BC 3=PQ , 取PQ 的中点G . ∵∠PCQ =90°,∴CG 12=PQ ,即PQ =2CG ,当CG 最小时,PQ 最小,∴CG ⊥PQ ,即CG 与CB 重合时,CG 最小,∴CG min 3=,PQ min =23,∴S △PCQ 的最小值=3,S 四边形PA 'B 'Q =33-;【点睛】本题属于几何变换综合题,主要考查了旋转的性质,解直角三角形以及直角三角形的性质的综合运用,解题时注意:旋转变换中,对应点到旋转中心的距离相等;对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角;旋转前、后的图形全等.8.在Rt △ABC 中,∠ACB =90°,CD 是AB 边的中线,DE ⊥BC 于E ,连结CD ,点P 在射线CB 上(与B ,C 不重合)(1)如果∠A =30°,①如图1,∠DCB 等于多少度;②如图2,点P 在线段CB 上,连结DP ,将线段DP 绕点D 逆时针旋转60°,得到线段DF ,连结BF ,补全图2猜想CP 、BF 之间的数量关系,并证明你的结论;(2)如图3,若点P 在线段CB 的延长线上,且∠A =α(0°<α<90°),连结DP ,将线段DP绕点逆时针旋转2α得到线段DF,连结BF,请直接写出DE、BF、BP三者的数量关系(不需证明)【答案】(1)①∠DCB=60°.②结论:CP=BF.理由见解析;(2)结论:BF﹣BP=2DE•tanα.理由见解析.【解析】【分析】(1)①根据直角三角形斜边中线的性质,结合∠A=30°,只要证明△CDB是等边三角形即可;②根据全等三角形的判定推出△DCP≌△DBF,根据全等的性质得出CP=BF,(2)求出DC=DB=AD,DE∥AC,求出∠FDB=∠CDP=2α+∠PDB,DP=DF,根据全等三角形的判定得出△DCP≌△DBF,求出CP=BF,推出BF﹣BP=BC,解直角三角形求出CE=DEtanα即可.【详解】(1)①∵∠A=30°,∠ACB=90°,∴∠B=60°,∵AD=DB,∴CD=AD=DB,∴△CDB是等边三角形,∴∠DCB=60°.②如图1,结论:CP=BF.理由如下:∵∠ACB=90°,D是AB的中点,DE⊥BC,∠DCB=60°,∴△CDB为等边三角形.∴∠CDB=60°∵线段DP绕点D逆时针旋转60°得到线段DF,∵∠PDF=60°,DP=DF,∴∠FDB=∠CDP,在△DCP和△DBF中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF.(2)结论:BF ﹣BP =2DEtanα.理由:∵∠ACB =90°,D 是AB 的中点,DE ⊥BC ,∠A =α,∴DC =DB =AD ,DE ∥AC ,∴∠A =∠ACD =α,∠EDB =∠A =α,BC =2CE ,∴∠BDC =∠A+∠ACD =2α,∵∠PDF =2α,∴∠FDB =∠CDP =2α+∠PDB ,∵线段DP 绕点D 逆时针旋转2α得到线段DF ,∴DP =DF ,在△DCP 和△DBF 中DC DB CDP BDF DP DF =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△DCP ≌△DBF ,∴CP =BF ,而 CP =BC+BP ,∴BF ﹣BP =BC ,在Rt △CDE 中,∠DEC =90°,∴tan ∠CDE =CE DE, ∴CE =DEtanα, ∴BC =2CE =2DEtanα,即BF ﹣BP =2DEtanα.【点睛】本题考查了三角形外角性质,等边三角形的判定和性质,全等三角形的性质和判定,直角三角形的性质,旋转的性质的应用,能推出△DCP ≌△DBF 是解此题的关键,综合性比较强,证明过程类似.9.如图,正方形ABCD+1,对角线AC 、BD 相交于点O ,AE 平分∠BAC 分别交BC 、BD 于E 、F ,(1)求证:△ABF ∽△ACE ;(2)求tan ∠BAE 的值;(3)在线段AC 上找一点P ,使得PE+PF 最小,求出最小值.【答案】(1)证明见解析;(2)tan∠EAB=2﹣1;(3)PE+PF的最小值为 .22【解析】【分析】(1)根据两角对应相等的两个三角形相似判断即可;(2)如图1中,作EH⊥AC于H.首先证明BE=EH=HC,设BE=EH=HC=x,构建方程求出x 即可解决问题;(3)如图2中,作点F关于直线AC的对称点H,连接EH交AC于点P,连接PF,此时PF+PE的值最小,最小值为线段EH的长;【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是正方形,∴∠ACE=∠ABF=∠CAB=45°,∵AE平分∠CAB,∴∠EAC=∠BAF=22.5°,∴△ABF∽△ACE.(2)解:如图1中,作EH⊥AC于H.∵EA平分∠CAB,EH⊥AC,EB⊥AB,∴BE=EB,∵∠HCE=45°,∠CHE=90°,∴∠HCE=∠HEC=45°,∴HC=EH,∴BE=EH=HC,设BE=HE=HC=x,则EC2,∵BC2+1,∴x+x2+1,∴x=1,在Rt△ABE中,∵∠ABE=90°,∴tan ∠EAB =1221BE AB ==+﹣1. (3)如图2中,作点F 关于直线AC 的对称点H ,连接EH 交AC 于点P ,连接PF ,此时PF+PE 的值最小.作EM ⊥BD 于M .BM =EM =22, ∵AC =22AB BC +=2+2,∴OA =OC =OB =12AC =22+ , ∴OH =OF =OA•tan ∠OAF =OA•tan ∠EAB =222+ •(2﹣1)=22, ∴HM =OH+OM =222+, 在Rt △EHM 中,EH =2222222EM HM 22⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭= =22+.. ∴PE+PF 的最小值为22+..【点睛】本题考查正方形的性质,相似三角形的判定,勾股定理,最短问题等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,学会利用轴对称解决最短问题,属于中考常考题型.10.小明坐于堤边垂钓,如图①,河堤AC 的坡角为30°,AC 长米,钓竿AO 的倾斜角是60°,其长为3米,若AO 与钓鱼线OB 的夹角为60°,求浮漂B 与河堤下端C 之间的距离(如图②).【答案】1.5米.【解析】试题分析:延长OA交BC于点D.先由倾斜角定义及三角形内角和定理求出在Rt△ACD中,米,CD=2AD=3米,再证明△BOD是等边三角形,得到米,然后根据BC=BD−CD即可求出浮漂B与河堤下端C之间的距离.试题解析:延长OA交BC于点D.∵AO的倾斜角是,∴∵在Rt△ACD中, (米),∴CD=2AD=3米,又∴△BOD是等边三角形,∴(米),∴BC=BD−CD=4.5−3=1.5(米).答:浮漂B与河堤下端C之间的距离为1.5米.。
中考数学锐角三角函数(大题培优 易错 难题)附详细答案

中考数学锐角三角函数(大题培优易错难题)附详细答案一、锐角三角函数1.图1是一种折叠式晾衣架.晾衣时,该晾衣架左右晾衣臂张开后示意图如图2所示,两支脚OC=OD=10分米,展开角∠COD=60°,晾衣臂OA=OB=10分米,晾衣臂支架HG =FE=6分米,且HO=FO=4分米.当∠AOC=90°时,点A离地面的距离AM为_______分米;当OB从水平状态旋转到OB′(在CO延长线上)时,点E绕点F随之旋转至OB′上的点E′处,则B′E′﹣BE为_________分米.【答案】553【解析】【分析】如图,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J.解直角三角形求出MQ,AQ即可求出AM,再分别求出BE,B′E′即可.【详解】解:如图,作OP⊥CD于P,OQ⊥AM于Q,FK⊥OB于K,FJ⊥OC于J.∵AM⊥CD,∴∠QMP=∠MPO=∠OQM=90°,∴四边形OQMP是矩形,∴QM=OP,∵OC=OD=10,∠COD=60°,∴△COD是等边三角形,∵OP⊥CD,∠COD=30°,∴∠COP=12∴QM=OP=OC•cos30°=3∵∠AOC=∠QOP=90°,∴∠AOQ=∠COP=30°,∴AQ=1OA=5(分米),2∴AM=AQ+MQ=5+3∵OB∥CD,∴∠BOD=∠ODC=60°在Rt△OFK中,KO=OF•cos60°=2(分米),FK=OF•sin60°=23(分米),在Rt△PKE中,EK=22-=26(分米),EF FK∴BE=10−2−26=(8−26)(分米),在Rt△OFJ中,OJ=OF•cos60°=2(分米),FJ=23(分米),在Rt△FJE′中,E′J=22-(2)=26,63∴B′E′=10−(26−2)=12−26,∴B′E′−BE=4.故答案为:5+53,4.【点睛】本题考查解直角三角形的应用,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.2.在△ABC中,AB=BC,点O是AC的中点,点P是AC上的一个动点(点P不与点A,O,C重合).过点A,点C作直线BP的垂线,垂足分别为点E和点F,连接OE,OF.(1)如图1,请直接写出线段OE与OF的数量关系;(2)如图2,当∠ABC=90°时,请判断线段OE与OF之间的数量关系和位置关系,并说明理由(3)若|CF﹣AE|=2,EF=23,当△POF为等腰三角形时,请直接写出线段OP的长.【答案】(1)OF =OE;(2)OF⊥EK,OF=OE,理由见解析;(3)OP6223.【解析】【分析】(1)如图1中,延长EO交CF于K,证明△AOE≌△COK,从而可得OE=OK,再根据直角三角形斜边中线等于斜边一半即可得OF=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,由已知证明△ABE≌△BCF,△AOE≌△COK,继而可证得△EFK是等腰直角三角形,由等腰直角三角形的性质即可得OF⊥EK,OF=OE;(3)分点P在AO上与CO上两种情况分别画图进行解答即可得.【详解】(1)如图1中,延长EO交CF于K,∵AE⊥BE,CF⊥BE,∴AE∥CK,∴∠EAO=∠KCO,∵OA=OC,∠AOE=∠COK,∴△AOE≌△COK,∴OE=OK,∵△EFK是直角三角形,∴OF=12EK=OE;(2)如图2中,延长EO交CF于K,∵∠ABC=∠AEB=∠CFB=90°,∴∠ABE+∠BAE=90°,∠ABE+∠CBF=90°,∴∠BAE=∠CBF,∵AB=BC,∴△ABE≌△BCF,∴BE=CF,AE=BF,∵△AOE≌△COK,∴AE=CK,OE=OK,∴FK=EF,∴△EFK是等腰直角三角形,∴OF⊥EK,OF=OE;(3)如图3中,点P在线段AO上,延长EO交CF于K,作PH⊥OF于H,∵|CF ﹣AE|=2,EF=23,AE=CK ,∴FK=2, 在Rt △EFK 中,tan ∠FEK=33,∴∠FEK=30°,∠EKF=60°, ∴EK=2FK=4,OF=12EK=2, ∵△OPF 是等腰三角形,观察图形可知,只有OF=FP=2, 在Rt △PHF 中,PH=12PF=1,HF=3,OH=2﹣3, ∴OP=()2212362+-=-.如图4中,点P 在线段OC 上,当PO=PF 时,∠POF=∠PFO=30°, ∴∠BOP=90°, ∴OP=33OE=233, 综上所述:OP 的长为62-或23. 【点睛】本题考查了全等三角形的判定与性质、直角三角形斜边中线等于斜边一半、等腰直角三角形的判定与性质、解直角三角形等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.3.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD ,PD 交AB 于点G.(1)求证:△PAC∽△PDF;(2)若AB=5,,求PD的长;(3)在点P运动过程中,设=x,tan∠AFD=y,求y与x之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.4.如图,将一副直角三角形拼放在一起得到四边形ABCD,其中∠BAC=45°,∠ACD=30°,点E为CD边上的中点,连接AE,将△ADE沿AE所在直线翻折得到△AD′E,D′E交AC于F点.若AB=6cm.(1)AE的长为 cm;(2)试在线段AC上确定一点P,使得DP+EP的值最小,并求出这个最小值;(3)求点D′到BC的距离.【答案】(1);(2)12cm;(3)cm.【解析】试题分析:(1)首先利用勾股定理得出AC的长,进而求出CD的长,利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半进而得出答案:∵∠BAC=45°,∠B=90°,∴AB=BC=6cm,∴AC=12cm.∵∠ACD=30°,∠DAC=90°,AC=12cm,∴(cm).∵点E为CD边上的中点,∴AE=DC=cm.(2)首先得出△ADE为等边三角形,进而求出点E,D′关于直线AC对称,连接DD′交AC 于点P,根据轴对称的性质,此时DP+EP值为最小,进而得出答案.(3)连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,进而得出△ABD′≌△CBD′(SSS),则∠D′BG=45°,D′G=GB,进而利用勾股定理求出点D′到BC边的距离.试题解析:解:(1).(2)∵Rt△ADC中,∠ACD=30°,∴∠ADC=60°,∵E为CD边上的中点,∴DE=AE.∴△ADE为等边三角形.∵将△ADE沿AE所在直线翻折得△AD′E,∴△AD′E为等边三角形,∠AED′=60°.∵∠EAC=∠DAC﹣∠EAD=30°,∴∠EFA=90°,即AC所在的直线垂直平分线段ED′.∴点E,D′关于直线AC对称.如答图1,连接DD′交AC于点P,∴此时DP+EP值为最小,且DP+EP=DD′.∵△ADE是等边三角形,AD=AE=,∴,即DP+EP最小值为12cm.(3)如答图2,连接CD′,BD′,过点D′作D′G⊥BC于点G,∵AC垂直平分线ED′,∴AE=AD′,CE=CD′,∵AE=EC,∴AD′=CD′=.在△ABD′和△CBD′中,∵,∴△ABD′≌△CBD′(SSS).∴∠D′BG=∠D′BC=45°.∴D′G=GB.设D′G长为xcm,则CG长为cm,在Rt△GD′C中,由勾股定理得,解得:(不合题意舍去).∴点D′到BC边的距离为cm.考点:1.翻折和单动点问题;2.勾股定理;3.直角三角形斜边上的中线性质;4.等边三角形三角形的判定和性质;5.轴对称的应用(最短线路问题);6.全等三角形的判定和性质;7.方程思想的应用.5.(2013年四川攀枝花12分)如图,在平面直角坐标系中,四边形ABCD是梯形,AB∥CD,点B(10,0),C(7,4).直线l经过A,D两点,且sin∠DAB=22.动点P在线段AB上从点A出发以每秒2个单位的速度向点B运动,同时动点Q从点B出发以每秒5个单位的速度沿B→C→D的方向向点D运动,过点P作PM垂直于x轴,与折线A→D→C相交于点M,当P,Q两点中有一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P,Q运动的时间为t秒(t>0),△MPQ的面积为S.(1)点A的坐标为,直线l的解析式为;(2)试求点Q与点M相遇前S与t的函数关系式,并写出相应的t的取值范围;(3)试求(2)中当t为何值时,S的值最大,并求出S的最大值;(4)随着P,Q两点的运动,当点M在线段DC上运动时,设PM的延长线与直线l相交于点N,试探究:当t为何值时,△QMN为等腰三角形?请直接写出t的值.【答案】解:(1)(﹣4,0);y=x+4.(2)在点P、Q运动的过程中:①当0<t≤1时,如图1,过点C作CF⊥x轴于点F,则CF=4,BF=3,由勾股定理得BC=5.过点Q作QE⊥x轴于点E,则BE=BQ•cos∠CBF=5t•35=3t.∴PE=PB﹣BE=(14﹣2t)﹣3t=14﹣5t,S=12PM•PE=12×2t×(14﹣5t)=﹣5t2+14t.②当1<t≤2时,如图2,过点C、Q分别作x轴的垂线,垂足分别为F,E,则CQ=5t﹣5,PE=AF﹣AP﹣EF=11﹣2t﹣(5t﹣5)=16﹣7t.S=12PM•PE=12×2t×(16﹣7t)=﹣7t2+16t.③当点M与点Q相遇时,DM+CQ=CD=7,即(2t﹣4)+(5t﹣5)=7,解得t=167.当2<t<167时,如图3,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,S=12PM•MQ=12×4×(16﹣7t)=﹣14t+32.综上所述,点Q与点M相遇前S与t的函数关系式为()()225t14t0<t1S{7t16t1<t21614t322<t<7-+≤=-+≤⎛⎫-+ ⎪⎝⎭.(3)①当0<t≤1时,22749S5t14t5t55⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣5<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=75,∴当0<t≤1时,S随t的增大而增大.∴当t=1时,S有最大值,最大值为9.②当1<t≤2时,22864S7t16t7t77⎛⎫=-+=--+⎪⎝⎭,∵a=﹣7<0,抛物线开口向下,对称轴为直线t=87,∴当t=87时,S有最大值,最大值为647.③当2<t<167时,S=﹣14t+32∵k=﹣14<0,∴S随t的增大而减小.又∵当t=2时,S=4;当t=167时,S=0,∴0<S<4.综上所述,当t=87时,S有最大值,最大值为647.(4)t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.【解析】(1)利用梯形性质确定点D的坐标,由sin∠DAB=22,利用特殊三角函数值,得到△AOD为等腰直角三角形,从而得到点A的坐标;由点A、点D的坐标,利用待定系数法求出直线l的解析式:∵C(7,4),AB∥CD,∴D(0,4).∵sin∠DAB=22,∴∠DAB=45°.∴OA=OD=4.∴A(﹣4,0).设直线l的解析式为:y=kx+b,则有4k b0{b4-+==,解得:k1{b4==.∴y=x+4.∴点A坐标为(﹣4,0),直线l的解析式为:y=x+4.(2)弄清动点的运动过程分别求解:①当0<t≤1时,如图1;②当1<t≤2时,如图2;③当2<t<167时,如图3.(3)根据(2)中求出的S表达式与取值范围,逐一讨论计算,最终确定S的最大值.(4)△QMN为等腰三角形的情形有两种,需要分类讨论:①如图4,点M在线段CD上,MQ=CD﹣DM﹣CQ=7﹣(2t﹣4)﹣(5t﹣5)=16﹣7t,MN=DM=2t﹣4,由MN=MQ,得16﹣7t=2t﹣4,解得t=209.②如图5,当点M运动到C点,同时当Q刚好运动至终点D,此时△QMN为等腰三角形,t=125.∴当t=209或t=125时,△QMN为等腰三角形.考点:一次函数综合题,双动点问题,梯形的性质,锐角三角函数定义,特殊角的三角函数值,由实际问题列函数关系式,一次函数和二次函数的性质,等腰三角形的性质,分类思想的应用.6.如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC与BD交于点O,且AC=80,BD=60.动点M、N分别以每秒1个单位的速度从点A、D同时出发,分别沿A→O→D和D→A运动,当点N到达点A时,M、N同时停止运动.设运动时间为t秒.(1)求菱形ABCD的周长;(2)记△DMN的面积为S,求S关于t的解析式,并求S的最大值;(3)当t=30秒时,在线段OD的垂直平分线上是否存在点P,使得∠DPO=∠DON?若存在,这样的点P有几个?并求出点P到线段OD的距离;若不存在,请说明理由.【答案】解:(1)在菱形ABCD中,∵AC⊥BD,AC=80,BD=60,∴。
精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数附答案解析

精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数附答案解析一、锐角三角函数1.如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC上一点,点F在射线CM上,∠AEF=90°,AE=EF,过点F作射线BC的垂线,垂足为H,连接AC.(1) 试判断BE与FH的数量关系,并说明理由;(2) 求证:∠ACF=90°;(3) 连接AF,过A,E,F三点作圆,如图2. 若EC=4,∠CEF=15°,求的长.图1 图2【答案】(1)BE="FH" ;理由见解析(2)证明见解析(3)=2π【解析】试题分析:(1)由△ABE≌△EHF(SAS)即可得到BE=FH(2)由(1)可知AB=EH,而BC=AB,FH=EB,从而可知△FHC是等腰直角三角形,∠FCH 为45°,而∠ACB也为45°,从而可证明(3)由已知可知∠EAC=30°,AF是直径,设圆心为O,连接EO,过点E作EN⊥AC于点N,则可得△ECN为等腰直角三角形,从而可得EN的长,进而可得AE的长,得到半径,得到所对圆心角的度数,从而求得弧长试题解析:(1)BE=FH.理由如下:∵四边形ABCD是正方形∴∠B=90°,∵FH⊥BC ∴∠FHE=90°又∵∠AEF=90°∴∠AEB+∠HEF="90°" 且∠BAE+∠AEB=90°∴∠HEF=∠BAE ∴∠AEB=∠EFH 又∵AE=EF∴△ABE≌△EHF(SAS)∴BE=FH(2)∵△ABE≌△EHF∴BC=EH,BE=FH 又∵BE+EC=EC+CH ∴BE="CH"∴CH=FH∴∠FCH=45°,∴∠FCM=45°∵AC是正方形对角线,∴∠ACD=45°∴∠ACF=∠FCM +∠ACD =90°(3)∵AE=EF,∴△AEF是等腰直角三角形△AEF外接圆的圆心在斜边AF的中点上.设该中点为O.连结EO得∠AOE=90°过E作EN⊥AC于点NRt△ENC中,EC=4,∠ECA=45°,∴EN=NC=Rt△ENA中,EN =又∵∠EAF=45°∠CAF=∠CEF=15°(等弧对等角)∴∠EAC=30°∴AE=Rt△AFE中,AE== EF,∴AF=8AE所在的圆O半径为4,其所对的圆心角为∠AOE=90°=2π·4·(90°÷360°)=2π考点:1、正方形;2、等腰直角三角形;3、圆周角定理;4、三角函数2.已知Rt△ABC中,∠ACB=90°,点D、E分别在BC、AC边上,连结BE、AD交于点P,设AC=kBD,CD=kAE,k为常数,试探究∠APE的度数:(1)如图1,若k=1,则∠APE的度数为;(2)如图2,若k=3,试问(1)中的结论是否成立?若成立,请说明理由;若不成立,求出∠APE的度数.(3)如图3,若k=3,且D、E分别在CB、CA的延长线上,(2)中的结论是否成立,请说明理由.【答案】(1)45°;(2)(1)中结论不成立,理由见解析;(3)(2)中结论成立,理由见解析.【解析】分析:(1)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE≌△ACD,得出EF=AD=BF,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(2)先判断出四边形ADBF是平行四边形,得出BD=AF,BF=AD,进而判断出△FAE∽△ACD,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;(3)先判断出四边形ADBF 是平行四边形,得出BD=AF ,BF=AD ,进而判断出△ACD ∽△HEA ,再判断出∠EFB=90°,即可得出结论;详解:(1)如图1,过点A 作AF ∥CB ,过点B 作BF ∥AD 相交于F ,连接EF ,∴∠FBE=∠APE ,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF 是平行四边形,∴BD=AF ,BF=AD .∵AC=BD ,CD=AE ,∴AF=AC .∵∠FAC=∠C=90°,∴△FAE ≌△ACD ,∴EF=AD=BF ,∠FEA=∠ADC .∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EHD .∵AD ∥BF ,∴∠EFB=90°.∵EF=BF ,∴∠FBE=45°,∴∠APE=45°.(2)(1)中结论不成立,理由如下:如图2,过点A 作AF ∥CB ,过点B 作BF ∥AD 相交于F ,连接EF ,∴∠FBE=∠APE ,∠FAC=∠C=90°,四边形ADBF 是平行四边形,∴BD=AF ,BF=AD .∵3BD ,3AE , ∴3AC CD BD AE==. ∵BD=AF ,∴3AC CD AF AE ==. ∵∠FAC=∠C=90°,∴△FAE ∽△ACD , ∴3AC AD BF AF EF EF===,∠FEA=∠ADC . ∵∠ADC+∠CAD=90°,∴∠FEA+∠CAD=90°=∠EMD .∵AD ∥BF ,∴∠EFB=90°. 在Rt △EFB 中,tan ∠FBE=3EF BF =, ∴∠FBE=30°,∴∠APE=30°,(3)(2)中结论成立,如图3,作EH ∥CD ,DH ∥BE ,EH ,DH 相交于H ,连接AH ,∴∠APE=∠ADH ,∠HEC=∠C=90°,四边形EBDH 是平行四边形,∴BE=DH ,EH=BD .∵3BD ,3AE ,∴3AC CD BD AE==. ∵∠HEA=∠C=90°,∴△ACD ∽△HEA , ∴3AD AC AH EH==∠ADC=∠HAE . ∵∠CAD+∠ADC=90°,∴∠HAE+∠CAD=90°,∴∠HAD=90°. 在Rt △DAH 中,tan ∠ADH=3AH AD= ∴∠ADH=30°,∴∠APE=30°.点睛:此题是三角形综合题,主要考查了全等三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,平行四边形的判定和性质,构造全等三角形和相似三角形的判定和性质.3.(本题满分14分,第(1)小题满分4分,第(2)小题满分5分,第(3)小题满分5分)已知:如图,AB 是半圆O 的直径,弦//CD AB ,动点P 、Q 分别在线段OC 、CD 上,且DQ OP =,AP 的延长线与射线OQ 相交于点E 、与弦CD 相交于点F (点F 与点C 、D 不重合),20AB =,4cos 5AOC ∠=.设OP x =,CPF ∆的面积为y .(1)求证:AP OQ =;(2)求y 关于x 的函数关系式,并写出它的定义域;(3)当OPE ∆是直角三角形时,求线段OP 的长.【答案】(1)证明见解析;(2)236030050(10)13x x y x x -+=<<;(3)8OP = 【解析】【分析】(1)证明线段相等的方法之一是证明三角形全等,通过分析已知条件,OP DQ =,联结OD 后还有OA DO =,再结合要证明的结论AP OQ =,则可肯定需证明三角形全等,寻找已知对应边的夹角,即POA QDO ∠=∠即可;(2)根据PFC ∆∽PAO ∆,将面积转化为相似三角形对应边之比的平方来求;(3)分成三种情况讨论,充分利用已知条件4cos 5AOC ∠=、以及(1)(2)中已证的结论,注意要对不符合(2)中定义域的答案舍去.【详解】(1)联结OD ,∵OC OD =,∴OCD ODC ∠=∠,∵//CD AB ,∴OCD COA ∠=∠,∴POA QDO ∠=∠.在AOP ∆和ODQ ∆中,{OP DQPOA QDO OA DO=∠=∠=,∴AOP ∆≌ODQ ∆,∴AP OQ =;(2)作PH OA ⊥,交OA 于H , ∵4cos 5AOC ∠=, ∴4455OH OP x ==,35PH x =, ∴132AOP S AO PH x ∆=⋅=. ∵//CD AB ,∴PFC ∆∽PAO ∆, ∴2210()()AOP yCP x S OP x∆-==, ∴2360300x x y x-+=,当F 与点D 重合时, ∵42cos 210165CD OC OCD =⋅∠=⨯⨯=, ∴101016x x =-,解得5013x =, ∴2360300x x y x-+=50(10)13x <<; (3)①当90OPE ∠=o 时,90OPA ∠=o , ∴4cos 1085OP OA AOC =⋅∠=⨯=; ②当90POE ∠=o 时,1010254cos cos 25OC CQ QCO AOC ====∠∠, ∴252OP DQ CD CQ CD ==-=-2571622=-=, ∵501013OP <<, ∴72OP =(舍去); ③当90PEO ∠=o 时,∵//CD AB ,∴AOQ DQO ∠=∠,∵AOP ∆≌ODQ ∆,∴DQO APO ∠=∠,∴AOQ APO ∠=∠,∴90AEO AOP ∠=∠=o ,此时弦CD 不存在,故这种情况不符合题意,舍去; 综上,线段OP 的长为8.4.如图,抛物线C 1:y=(x+m )2(m 为常数,m >0),平移抛物线y=﹣x 2,使其顶点D 在抛物线C 1位于y 轴右侧的图象上,得到抛物线C 2.抛物线C 2交x 轴于A ,B 两点(点A 在点B 的左侧),交y 轴于点C ,设点D 的横坐标为a .(1)如图1,若m=.①当OC=2时,求抛物线C 2的解析式;②是否存在a ,使得线段BC 上有一点P ,满足点B 与点C 到直线OP 的距离之和最大且AP=BP ?若存在,求出a 的值;若不存在,请说明理由;(2)如图2,当OB=2﹣m (0<m <)时,请直接写出到△ABD 的三边所在直线的距离相等的所有点的坐标(用含m 的式子表示).【答案】(1) ①y=﹣x 2+x+2.②.(2)P 1(﹣m ,1),P 2(﹣m ,﹣3),P 3(﹣﹣m ,3),P 4(3﹣m ,3). 【解析】试题分析:(1)①首先写出平移后抛物线C 2的解析式(含有未知数a ),然后利用点C (0,2)在C 2上,求出抛物线C 2的解析式;②认真审题,题中条件“AP=BP”意味着点P 在对称轴上,“点B 与点C 到直线OP 的距离之和最大”意味着OP ⊥BC .画出图形,如图1所示,利用三角函数(或相似),求出a 的值;(2)解题要点有3个:i )判定△ABD 为等边三角形;ii )理论依据是角平分线的性质,即角平分线上的点到角两边的距离相等;iii )满足条件的点有4个,即△ABD 形内1个(内心),形外3个.不要漏解.试题解析:(1)当m=时,抛物线C1:y=(x+)2.∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+)2(I).①∵OC=2,∴C(0,2).∵点C在抛物线C2上,∴﹣(0﹣a)2+(a+)2=2,解得:a=,代入(I)式,得抛物线C2的解析式为:y=﹣x2+x+2.②在(I)式中,令y=0,即:﹣(x﹣a)2+(a+)2=0,解得x=2a+或x=﹣,∴B(2a+,0);令x=0,得:y=a+,∴C(0,a+).设直线BC的解析式为y=kx+b,则有:,解得,∴直线BC的解析式为:y=﹣x+(a+).假设存在满足条件的a值.∵AP=BP,∴点P在AB的垂直平分线上,即点P在C2的对称轴上;∵点B与点C到直线OP的距离之和≤BC,只有OP⊥BC时等号成立,∴OP⊥BC.如图1所示,设C2对称轴x=a(a>0)与BC交于点P,与x轴交于点E,则OP⊥BC,OE=a.∵点P在直线BC上,∴P(a,a+),PE=a+.∵tan∠EOP=tan∠BCO=,∴,解得:a=.∴存在a=,使得线段BC上有一点P,满足点B与点C到直线OP的距离之和最大且AP="BP"(3)∵抛物线C2的顶点D在抛物线C1上,且横坐标为a,∴D(a,(a+m)2).∴抛物线C2:y=﹣(x﹣a)2+(a+m)2.令y=0,即﹣(x﹣a)2+(a+m)2=0,解得:x1=2a+m,x2=﹣m,∴B(2a+m,0).∵OB=2﹣m,∴2a+m=2﹣m,∴a=﹣m.∴D(﹣m,3).AB=OB+OA=2﹣m+m=2.如图2所示,设对称轴与x轴交于点E,则DE=3,BE=AB=,OE=OB﹣BE=﹣m.∵tan∠ABD=,∴∠ABD=60°.又∵AD=BD,∴△ABD为等边三角形.作∠ABD的平分线,交DE于点P1,则P1E=BE•tan30°=×=1,∴P1(﹣m,1);在△ABD形外,依次作各个外角的平分线,它们相交于点P2、P3、P4.在Rt△BEP2中,P2E=BE•tan60°=•=3,∴P2(﹣m,﹣3);易知△ADP3、△BDP4均为等边三角形,∴DP3=DP4=AB=2,且P3P4∥x轴.∴P3(﹣﹣m,3)、P4(3﹣m,3).综上所述,到△ABD的三边所在直线的距离相等的所有点有4个,其坐标为:P1(﹣m,1),P2(﹣m,﹣3),P3(﹣﹣m,3),P4(3﹣m,3).【考点】二次函数综合题.5.如图,矩形OABC中,A(6,0)、C(0,23)、D(0,33),射线l过点D且与x轴平行,点P、Q分别是l和x轴的正半轴上的动点,满足∠PQO=60º.(1)点B的坐标是,∠CAO= º,当点Q与点A重合时,点P的坐标为;(2)设点P的横坐标为x,△OPQ与矩形OABC重叠部分的面积为S,试求S与x的函数关系式和相应的自变量x 的取值范围.【答案】(1)(6,23). 30.(3,33)(2)()()()()243x 430x 3331333x x 3x 5232S {23x 1235x 93543x 9x +≤≤-+-<≤=-+<≤>【解析】解:(1)(6,23). 30.(3,33). (2)当0≤x≤3时, 如图1,OI=x ,IQ=PI•tan60°=3,OQ=OI+IQ=3+x ; 由题意可知直线l ∥BC ∥OA , 可得EF PE DC 31==OQ PO DO 333==,∴EF=13(3+x ), 此时重叠部分是梯形,其面积为:EFQO 14343S S EF OQ OC 3x x 43233==+⋅=+=+梯形()()当3<x≤5时,如图2,()HAQ EFQO EFQO 221S S S S AH AQ243331333 x 43x 3=x x 32232∆=-=-⋅⋅=+---+-梯形梯形。
精选中考数学易错题专题复习锐角三角函数附详细答案

一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(3)记AC BC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 为33时,CPE 总是等边三角形【解析】【分析】 (1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FP MC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,AC BC=tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可.【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FP=,∵点P是BF的中点,∴EM=MC,又∵PM⊥CE,∴PC=PE;MC PB(2)PC=PE成立,理由如下:如图3,过点F作FD⊥AC于点D,过点P作PM⊥AC于点M,连接PD,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF和△EAF中,∵∠DAF=∠EAF,∠FDA=∠FEA,AF=AF,∴△DAF≌△EAF(AAS),∴AD=AE,在△DAP和△EAP中,∵AD=AE,∠DAP=∠EAP,AP=AP,∴△DAP≌△EAP(SAS),∴PD=PE,∵FD⊥AC,BC⊥AC,PM⊥AC,∴FD∥BC∥PM,∴DM FP=,MC PB∵点P是BF的中点,∴DM=MC,又∵PM⊥AC,∴PC=PD,又∵PD=PE,∴PC=PE;(3)如图4,∵△CPE总是等边三角形,∴∠CEP=60°,∴∠CAB=60°,∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°,∵AC k BC ,AC BC=tan30°, ∴k=tan30°=33, ∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.2.在正方形ABCD 中,BD 是一条对角线.点P 在射线CD 上(与点C ,D 不重合),连接AP ,平移△ADP ,使点D 移动到点C ,得到△BCQ ,过点Q 作QH ⊥BD 于点H ,连接AH 、PH.(1)若点P 在线CD 上,如图1,①依题意补全图1;②判断AH 与PH 的数量关系与位置关系并加以证明;(2)若点P 在线CD 的延长线上,且∠AHQ =152°,正方形ABCD 的边长为1,请写出求DP 长的思路.(可以不写出计算结果)【答案】(1)①如图;②AH =PH ,AH ⊥PH .证明见解析(2)或【解析】 试题分析:(1)①如图(1);②(1)法一:轴对称作法,判断:AH =PH ,AH ⊥PH .连接CH ,根据正方形的每条对角线平分一组对角得:△DHQ 等腰Rt △,根据平移的性质得DP =CQ ,证得△HDP ≌△△HQC ,全等三角形的对应边相等得PH =CH ,等边对等角得∠HPC=∠HCP,再结合BD是正方形的对称轴得出∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.四点共圆作法,同上得:∠HPC=∠DAH,∴A、D、P、H共向,∴∠AHP=90°,∠APH=∠ADH=45°,∴△APH等腰Rt△.(2)轴对称作法同(1)作HR⊥PC于R,∵∠AHQ=152°,∴∠AHB=62°,∴∠DAH=17°∴∠DCH=17°.设DP=x,则.由代入HR,CR解方程即可得出x的值. 四点共圆作法,A、H、D、P共向,∴∠APD=∠AHB=62°,∴.试题解析:(1)①法一:轴对称作法,判断:AH=PH,AH⊥PH证:连接CH,得:△DHQ等腰Rt△,又∵DP=CQ,∴△HDP≌△△HQC,∴PH=CH,∠HPC=∠HCPBD为正方形ABCD对称轴,∴AH=CH,∠DAH=∠HCP,∴AH=PH,∠DAH=∠HPC,∴∠AHP=180°-∠ADP=90°,∴AH=PH且AH⊥PH.法二:四点共圆作法,同上得:∠HPC=∠DAH,∴A、D、P、H共向,∴∠AHP=90°,∠APH=∠ADH=45°,∴△APH等腰Rt△.(2)法一:轴对称作法考虑△DHQ等腰Rt△,PD=CQ,作HR⊥PC于R,∵∠AHQ=152°,∴∠AHB=62°,∴∠DAH=17°∴∠DCH=17°.设DP=x,则.由得:,∴.即PD=法二:四点共向作法,A、H、D、P共向,∴∠APD=∠AHB=62°,∴.考点:全等三角形的判定;解直角三角形;正方形的性质;死电脑共圆3.如图,抛物线y=﹣x2+3x+4与x轴交于A、B两点,与y轴交于C点,点D在抛物线上且横坐标为3.(1)求tan∠DBC的值;(2)点P为抛物线上一点,且∠DBP=45°,求点P的坐标.【答案】(1)tan∠DBC=;(2)P(﹣,).【解析】试题分析:(1)连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.利用抛物线解析式可以求得点A、B、C、D的坐标,则可得CD//AB,OB=OC,所以∠BCO=∠BCD=∠ABC=45°.由直角三角形的性质、勾股定理和图中相关线段间的关系可得BC=4,BE=BC﹣DE=.由此可知tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.由∠DBP=45°及∠ABC=45°可得∠PBF=∠DBC,利用(1)中的结果得到:tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则利用锐角三角函数定义推知=,通过解方程求得点P的坐标为(﹣,).试题解析:(1)令y=0,则﹣x2+3x+4=﹣(x+1)(x﹣4)=0,解得 x1=﹣1,x2=4.∴A(﹣1,0),B(4,0).当x=3时,y=﹣32+3×3+4=4,∴D(3,4).如图,连接CD,过点D作DE⊥BC于点E.∵C(0,4),∴CD//AB,∴∠BCD=∠ABC=45°.在直角△OBC中,∵OC=OB=4,∴BC=4.在直角△CDE中,CD=3.∴CE=ED=,∴BE=BC﹣DE=.∴tan∠DBC=;(2)过点P作PF⊥x轴于点F.∵∠CBF=∠DBP=45°,∴∠PBF=∠DBC,∴tan∠PBF=.设P(x,﹣x2+3x+4),则=,解得 x1=﹣,x2=4(舍去),∴P(﹣,).考点:1、二次函数;2、勾股定理;3、三角函数4.如图,二次函数y=x2+bx﹣3的图象与x轴分别相交于A、B两点,点B的坐标为(3,0),与y轴的交点为C,动点T在射线AB上运动,在抛物线的对称轴l上有一定点D,其纵坐标为3,l与x轴的交点为E,经过A、T、D三点作⊙M.(1)求二次函数的表达式;(2)在点T的运动过程中,①∠DMT的度数是否为定值?若是,请求出该定值:若不是,请说明理由;②若MT=12AD,求点M的坐标;(3)当动点T在射线EB上运动时,过点M作MH⊥x轴于点H,设HT=a,当OH≤x≤OT 时,求y的最大值与最小值(用含a的式子表示).【答案】(1)y=x2﹣2x﹣3(2)①在点T的运动过程中,∠DMT的度数是定值②(0,3)(3)见解析【解析】【分析】(1)把点B的坐标代入抛物线解析式求得系数b的值即可;(2)①如图1,连接AD.构造Rt△AED,由锐角三角函数的定义知,tan∠DAE=3.即∠DAE=60°,由圆周角定理推知∠DMT=2∠DAE=120°;②如图2,由已知条件MT=12AD,MT=MD,推知MD=12AD,根据△ADT的外接圆圆心M在AD的中垂线上,得到:点M是线段AD的中点时,此时AD为⊙M的直径时,MD=12AD.根据点A、D的坐标求得点M的坐标即可;(3)如图3,作MH⊥x于点H,则AH=HT=12AT.易得H(a﹣1,0),T(2a﹣1,0).由限制性条件OH≤x≤OT 、动点T 在射线EB上运动可以得到:0≤a﹣1≤x≤2a﹣1.需要分类讨论:(i)当2111(1)211aa a-⎧⎨----⎩,即413a<,根据抛物线的增减性求得y的极值.(ii)当0112111(1)211aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,根据抛物线的增减性求得y的极值.【详解】解:(1)把点B (3,0)代入y =x 2+bx ﹣3,得32+3b ﹣3=0,解得b =﹣2,则该二次函数的解析式为:y =x 2﹣2x ﹣3;(2)①∠DMT 的度数是定值.理由如下:如图1,连接AD .∵抛物线y =x 2﹣2x ﹣3=(x ﹣1)2﹣4.∴抛物线的对称轴是直线x =1.又∵点D 的纵坐标为∴D (1,由y =x 2﹣2x ﹣3得到:y =(x ﹣3)(x+1),∴A (﹣1,0),B (3,0).在Rt △AED 中,tan ∠DAE =DE AE ==. ∴∠DAE =60°.∴∠DMT =2∠DAE =120°.∴在点T 的运动过程中,∠DMT 的度数是定值;②如图2,∵MT =12AD .又MT =MD , ∴MD =12AD . ∵△ADT 的外接圆圆心M 在AD 的中垂线上, ∴点M 是线段AD 的中点时,此时AD 为⊙M 的直径时,MD =12AD . ∵A (﹣1,0),D (1,∴点M 的坐标是(0(3)如图3,作MH ⊥x 于点H ,则AH =HT =12AT . 又HT =a ,∴H (a ﹣1,0),T (2a ﹣1,0).∵OH≤x≤OT ,又动点T 在射线EB 上运动,∴0≤a ﹣1≤x≤2a ﹣1.∴0≤a ﹣1≤2a ﹣1.∴a≥1,∴2a ﹣1≥1. (i )当2111(1)211a a a -⎧⎨----⎩,即14a 3时, 当x =a ﹣1时,y 最大值=(a ﹣1)2﹣2(a ﹣1)﹣3=a 2﹣4a ;当x =1时,y 最小值=4.(ii)当0112111(1)211 aaa a<-⎧⎪->⎨⎪--<--⎩,即43<a≤2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=1时,y最小值=﹣4.(iii)当a﹣1>1,即a>2时,当x=2a﹣1时,y最大值=(2a﹣1)2﹣2(2a﹣1)﹣3=4a2﹣8a.当x=a﹣1时,y最小值=(a﹣1)2﹣2(a﹣1)﹣3=a2﹣4a.【点睛】主要考查了二次函数的解析式的求法和与几何图形结合的综合能力的培养.要会利用数形结合的思想把代数和几何图形结合起来,利用点的坐标的意义表示线段的长度,从而求出线段之间的关系;另外,解答(3)题时,一定要分类讨论,以防漏解或错解.5.如图,在△ABC中,∠A=90°,∠ABC=30°,AC=3,动点D从点A出发,在AB边上以每秒1个单位的速度向点B运动,连结CD,作点A关于直线CD的对称点E,设点D运动时间为t(s).(1)若△BDE是以BE为底的等腰三角形,求t的值;(2)若△BDE为直角三角形,求t的值;(3)当S△BCE≤92时,所有满足条件的t的取值范围(所有数据请保留准确值,参考数据:tan15°=23【答案】(1)332;(23秒或3秒;(3)6﹣3【解析】【分析】(1)如图1,先由勾股定理求得AB的长,根据点A、E关于直线CD的对称,得CD垂直平分AE,根据线段垂直平分线的性质得:AD=DE,所以AD=DE=BD,由3,可得t 的值;(2)分两种情况:①当∠DEB=90°时,如图2,连接AE,根据3t的值;②当∠EDB=90°时,如图3,根据△AGC≌△EGD,得AC=DE,由AC∥ED,得四边形CAED是平行四边形,所以AD=CE=3,即t=3;(3)△BCE中,由对称得:AC=CE=3,所以点D在运动过程中,CE的长不变,所以△BCE 面积的变化取决于以CE作底边时,对应高的大小变化,①当△BCE在BC的下方时,②当△BCE在BC的上方时,分别计算当高为3时对应的t的值即可得结论.【详解】解:(1)如图1,连接AE,由题意得:AD=t,∵∠CAB=90°,∠CBA=30°,∴BC=2AC=6,∴∵点A、E关于直线CD的对称,∴CD垂直平分AE,∴AD=DE,∵△BDE是以BE为底的等腰三角形,∴DE=BD,∴AD=BD,∴t=AD=;2(2)△BDE为直角三角形时,分两种情况:①当∠DEB=90°时,如图2,连接AE,∵CD垂直平分AE,∴AD=DE=t,∵∠B=30°,∴BD=2DE=2t,∴∴②当∠EDB=90°时,如图3,连接CE,∵CD垂直平分AE,∴CE=CA=3,∵∠CAD=∠EDB=90°,∴AC∥ED,∴∠CAG=∠GED,∵AG=EG,∠CGA=∠EGD,∴△AGC≌△EGD,∴AC=DE,∵AC∥ED,∴四边形CAED是平行四边形,∴AD=CE=3,即t=3;综上所述,△BDE为直角三角形时,t的值为3秒或3秒;(3)△BCE中,由对称得:AC=CE=3,所以点D在运动过程中,CE的长不变,所以△BCE 面积的变化取决于以CE作底边时,对应高的大小变化,①当△BCE在BC的下方时,过B作BH⊥CE,交CE的延长线于H,如图4,当AC=BH=3时,此时S△BCE=12AE•BH=12×3×3=92,易得△ACG≌△HBG,∴CG=BG,∴∠ABC=∠BCG=30°,∴∠ACE=60°﹣30°=30°,∵AC=CE,AD=DE,DC=DC,∴△ACD≌△ECD,∴∠ACD=∠DCE=15°,tan∠ACD=tan15°=t3=2﹣3,∴t=6﹣33,由图形可知:0<t<6﹣33时,△BCE的BH越来越小,则面积越来越小,②当△BCE在BC的上方时,如图3,CE=ED=3,且CE⊥ED,此时S△BCE=12CE•DE=12×3×3=92,此时t=3,综上所述,当S△BCE≤92时,t的取值范围是6﹣33≤t≤3.【点睛】本题考查三角形综合题、平行四边形的判定和性质、直角三角形的性质、三角形的面积问题、轴对称等知识,解题的关键是灵活运用所学知识,学会用分类讨论的思想思考问题,学会寻找特殊点解决问题,属于中考压轴题.6.如图,在平面直角坐标系中,点O 为坐标原点,直线4y kx =+交x 轴、y 轴分别于点A 、点B ,且ABO ∆的面积为8.(1)求k 的值;(2)如图,点P 是第一象限直线AB 上的一个动点,连接PO ,将线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,设点P 的横坐标为t ,点C 的横坐标为m ,求m 与t 之间的函数关系式(不要求写出自变量t 的取值范围);(3)在(2)的条件下,过点B 作直线BM OP ⊥,交x 轴于点M ,垂足为点N ,点K 在线段MB 的延长线上,连接PK ,且0PK KB P +=,2PMB KPB ∠=∠,连接MC ,求四边形BOCM 的面积.【答案】(1)1k =;(2)4m t =+;(3)32BOCM S =.【解析】【分析】(1)先求出A 的坐标,然后利用待定系数法求出k 的值;(2) 过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,证POD OCE ∆≅∆可得OE PD =,进一步得出m 与t 的函数关系式;(3)过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,先证出QTB PTO ∆≅∆;再证出KPB BPN ∠=∠;设KPB x ∠=︒,通过计算证出PO PM =;再过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,根据tan tan OPD BMO ∠=∠得到OD BO PD MO =,列式可求得t=4;所以OM=8进一步得出四边形BOCM 是平行四边形,最后可得其面积为32.【详解】解:(1)把0x =代入4y kx =+,4y =,∴4BO =,又∵4ABO S ∆=, ∴142AO BO ⋅=,4AO =, ∴(4,0)A -,把4x =-,0y =代入4y kx =+,得044k =-+,解得1k =.故答案为1;(2)解:把x t =代入4y x =+,4y t =+, ∴(,4)P t t +如图,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为D ,过点C 作CE x ⊥轴,垂足为E ,∴90PDO CEO ∠=∠=︒,∴90POD OPD ∠+∠=︒,∵线段OP 绕点O 顺时针旋转90°至线段OC ,∴90POC ∠=︒,OP OC =,∴90POD EOC ∠+∠=︒,∴OPD EOC ∠=∠,∴POD OCE ∆≅∆,∴OE PD =,4m t =+.故答案为4m t =+.(3)解:如图,过点O 作直线OT AB ⊥,交直线BM 于点Q ,垂足为点T ,连接QP ,由(1)知,4AO BO ==,90BOA ∠=︒,∴ABO ∆为等腰直角三角形,∴45ABO BAO ∠=∠=︒,9045BOT ABO ABO ∠=︒-∠=︒=∠,∴BT TO =,∵90BTO ∠=︒,∴90TPO TOP ∠+∠=︒,∵PO BM ⊥,∴90BNO ∠=︒,∴BQT TPO ∠=∠,∴QTB PTO ∆≅∆,∴QT TP =,PO BQ =,∴PQT QPT ∠=∠,∵PO PK KB =+,∴QB PK KB =+,QK KP =,∴KQP KPQ ∠=∠,∴PQT KQP QPT KPQ ∠-∠=∠-∠,TQB TPK ∠=∠,∴KPB BPN ∠=∠,设KPB x ∠=︒,∴BPN x ∠=︒,∵2PMB KPB ∠=∠,∴2PMB x ∠=︒,45POM PAO APO x ∠=∠+∠=︒+︒,9045NMO POM x ∠=︒-∠=︒-︒, ∴45PMO PMB NMO x POM ∠=∠+∠=︒+︒=∠,∴PO PM =,过点P 作PD x ⊥轴,垂足为点D ,∴22OM OD t ==,9045OPD POD x BMO ∠=︒-∠=︒-︒=∠,tan tan OPD BMO ∠=∠,OD BO PD MO =,442t t t=+, 14t =,22t =-(舍)∴8OM =,由(2)知,48m t OM =+==,∴CMy 轴, ∵90PNM POC ∠=∠=︒, ∴BMOC , ∴四边形BOCM 是平行四边形, ∴4832BOCM S BO OM =⨯=⨯=.故答案为32.【点睛】本题考查了一次函数和几何的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适当的辅助线构造全等三角形是本题的关键.7.如图,在平面直角坐标系xOy 中,点P 是⊙C 外一点,连接CP 交⊙C 于点Q ,点P 关于点Q 的对称点为P ′,当点P ′在线段CQ 上时,称点P 为⊙C “友好点”.已知A (1,0),B (0,2),C (3,3)(1)当⊙O 的半径为1时,①点A ,B ,C 中是⊙O “友好点”的是 ;②已知点M 在直线y =﹣33x +2 上,且点M 是⊙O “友好点”,求点M 的横坐标m 的取值范围;(2)已知点D (23,0),连接BC ,BD ,CD ,⊙T 的圆心为T (t ,﹣1),半径为1,若在△BCD 上存在一点N ,使点N 是⊙T “友好点”,求圆心T 的横坐标t 的取值范围.【答案】(1)①B ;②0≤m 3(2)﹣3t <3【解析】【分析】(1))①根据“友好点”的定义,OB =<2r =2,所以点B 是⊙O “友好点”;②设M(m,﹣33m+2 ),根据“友好点”的定义,OM=223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,由此求解即可;(2)B(0,2),C(3,3),D(23,0),⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,NT≤2r=2,所以点N只能在线段BD上运动,过点T作TN⊥BD于N,作TH∥y轴,与BD交于点H.易知∠BDO=30°,∠OBD=60°,NT=32HT,直线BD:y=﹣33x+2,可知H(t,﹣3t+2),继而可得NT=﹣12t+33,由此可得关于t的不等式,解出t的范围即可.【详解】(1)①∵r=1,∴根据“友好点”的定义,OB=<2r=2,∴点B是⊙O“友好点”,∵OC=2233+=32>2r=2,∴点C不是⊙O“友好点”,A(1,0)在⊙O上,不是⊙O“友好点”,故答案为B;②如图,设M(m 3+2 ),根据“友好点”的定义,∴OM223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,整理,得2m2﹣3≤0,解得0≤m3∴点M的横坐标m的取值范围:0≤m3;(2)∵B(0,2),C(3,3),D30),⊙T的圆心为T(t,﹣1),点N是⊙T“友好点”,∴NT≤2r=2,∴点N 只能在线段BD 上运动,过点T 作TN ⊥BD 于N ,作TH ∥y 轴,与BD 交于点H .∵tan ∠BDO =3323OB OD == ∴∠BDO=30°,∴∠OBD =60°,∴∠THN=∠OBD=60°,∴NT =HT•sin ∠3, ∵B (0,2),D 30),∴直线BD :y 3+2, ∵H 点BD 上,∵H (t 3+2), ∴HT 3+2﹣(﹣1)3+3, ∴NT =32HT =32(﹣33t +3)=﹣12t +332, ∴﹣12t +332≤2, ∴t ≥﹣3当H 与点D 重合时,点T 的横坐标等于点D 的横坐标,即t =3,此时点N 不是“友好点”,∴t <3故圆心T 的横坐标t 的取值范围:﹣3t <3【点睛】本题是圆的综合题,正确理解“友好点”的意义,熟练运用相似三角形的性质与特殊三角函数是解题的关键.8.如图,在矩形ABCD 中,AB =6cm ,AD =8cm ,连接BD ,将△ABD 绕B 点作顺时针方向旋转得到△A ′B ′D ′(B ′与B 重合),且点D ′刚好落在BC 的延长上,A ′D ′与CD 相交于点E . (1)求矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分(如图1中阴影部分A ′B ′CE )的面积;(2)将△A ′B ′D ′以每秒2cm 的速度沿直线BC 向右平移,如图2,当B ′移动到C 点时停止移动.设矩形ABCD 与△A ′B ′D ′重叠部分的面积为y ,移动的时间为x ,请你直接写出y 关于x 的函数关系式,并指出自变量x 的取值范围;(3)在(2)的平移过程中,是否存在这样的时间x ,使得△AA ′B ′成为等腰三角形?若存在,请你直接写出对应的x 的值,若不存在,请你说明理由.【答案】(1)452;(2)详见解析;(3)使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32 秒、695- . 【解析】【分析】(1)根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10,CD ′=B ′D ′﹣BC =2,由tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD 可求出CE ,即可计算△CED ′的面积,S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′; (2)分类讨论,当0≤x ≤115时和当115<x ≤4时,分别列出函数表达式; (3)分类讨论,当AB ′=A ′B ′时;当AA ′=A ′B ′时;当AB ′=AA ′时,根据勾股定理列方程即可.【详解】解:(1)∵AB =6cm ,AD =8cm ,∴BD =10cm ,根据旋转的性质可知B ′D ′=BD =10cm ,CD ′=B ′D ′﹣BC =2cm ,∵tan ∠B ′D ′A ′='''''=A B CE A D CD ∴682=CE∴CE =32cm , ∴S ABCE =S ABD ′﹣S CED ′=8634522222⨯-⨯÷=(cm 2); (2)①当0≤x <115时,CD ′=2x +2,CE =32(x +1), ∴S △CD ′E =32x 2+3x +32, ∴y =12×6×8﹣32x 2﹣3x ﹣32=﹣32x 2﹣3x +452; ②当115≤x ≤4时,B ′C =8﹣2x ,CE =43(8﹣2x ) ∴()214y 8223x =⨯-=83x 2﹣643x +1283. (3)①如图1,当AB ′=A ′B ′时,x =0秒; ②如图2,当AA ′=A ′B ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AN 2+A ′N 2=36,∴(6﹣245)2+(2x +185)2=36, 解得:x =669-,x =669--(舍去); ③如图2,当AB ′=AA ′时,A ′N =BM =BB ′+B ′M =2x +185,A ′M =NB =245, ∵AB 2+BB ′2=AN 2+A ′N 2∴36+4x 2=(6﹣245)2+(2x +185)2 解得:x =32. 综上所述,使得△AA ′B ′成为等腰三角形的x 的值有:0秒、32秒、669-.【点睛】本题主要考查了图形的平移变换和旋转变换,能够数形结合,运用分类讨论的思想方法全面的分析问题,思考问题是解决问题的关键.9.如图(1),已知正方形ABCD在直线MN的上方BC在直线MN上,E是BC上一点,以AE为边在直线MN的上方作正方形AEFG.(1)连接GD,求证:△ADG≌△ABE;(2)连接FC,观察并直接写出∠FCN的度数(不要写出解答过程)(3)如图(2),将图中正方形ABCD改为矩形ABCD,AB=6,BC=8,E是线段BC上一动点(不含端点B、C),以AE为边在直线MN的上方作矩形AEFG,使顶点G恰好落在射线CD上.判断当点E由B向C运动时,∠FCN的大小是否总保持不变,若∠FCN的大小不变,请求出tan∠FCN的值.若∠FCN的大小发生改变,请举例说明.【答案】(1)见解析;(2)∠FCN=45°,理由见解析;(3)当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=4.理由见解析.3【解析】【分析】(1)根据三角形判定方法进行证明即可.(2)作FH⊥MN于H.先证△ABE≌△EHF,得到对应边相等,从而推出△CHF是等腰直角三角形,∠FCH的度数就可以求得了.(3)解法同(2),结合(1)(2)得:△EFH≌△GAD,△EFH∽△ABE,得出EH=AD=BC=8,由三角函数定义即可得出结论.【详解】(1)证明:∵四边形ABCD和四边形AEFG是正方形,∴AB=AD,AE=AG=EF,∠BAD=∠EAG=∠ADC=90°,∴∠BAE+∠EAD=∠DAG+∠EAD,∠ADG=90°=∠ABE,∴∠BAE=∠DAG,在△ADG 和△ABE 中,ADG ABE DAG BAE AD AB ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△ADG ≌△ABE (AAS ).(2)解:∠FCN =45°,理由如下:作FH ⊥MN 于H ,如图1所示:则∠EHF =90°=∠ABE ,∵∠AEF =∠ABE =90°,∴∠BAE +∠AEB =90°,∠FEH +∠AEB =90°,∴∠FEH =∠BAE ,在△EFH 和△ABE 中,EHF ABE FEH BAE AE EF ∠=∠⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,∴△EFH ≌△ABE (AAS ),∴FH =BE ,EH =AB =BC ,∴CH =BE =FH ,∵∠FHC =90°,∴∠FCN =45°.(3)当点E 由B 向C 运动时,∠FCN 的大小总保持不变,理由如下:作FH ⊥MN 于H ,如图2所示:由已知可得∠EAG =∠BAD =∠AEF =90°,结合(1)(2)得:△EFH ≌△GAD ,△EFH ∽△ABE ,∴EH =AD =BC =8,∴CH =BE ,∴EH FH FHAB BE CH==;在Rt△FEH中,tan∠FCN=8463 FH EHCH AB===,∴当点E由B向C运动时,∠FCN的大小总保持不变,tan∠FCN=43.【点睛】本题是四边形综合题目,考查了正方形,矩形的判定及全等三角形的判定方法等知识点的综合运用,其重点是通过证三角形全等或相似来得出线段的相等或成比例.10.如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A测得潜艇C的俯角为30°.位于军舰A正上方1000米的反潜直升机B侧得潜艇C的俯角为68°.试根据以上数据求出潜艇C 离开海平面的下潜深度.(结果保留整数.参考数据:sin68°≈0.9,cos68°≈0.4,tan68°≈2.5,3≈1.7)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在Rt△ACD中表示出CD和在Rt△BCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解.试题解析:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:∠ACD=30°,∠BCD=68°,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在Rt△ACD中,CD=tan AD ACD∠ =tan30x3x在Rt△BCD中,BD=CD•tan68°,∴325+x=3x•tan68°解得:x≈100米,∴潜艇C离开海平面的下潜深度为100米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解.视频。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.(6分)某海域有A,B两个港口,B港口在A港口北偏西30°方向上,距A港口60海里,有一艘船从A港口出发,沿东北方向行驶一段距离后,到达位于B港口南偏东75°方向的C处,求该船与B港口之间的距离即CB的长(结果保留根号).【答案】.【解析】试题分析:作AD⊥BC于D,于是有∠ABD=45°,得到AD=BD=,求出∠C=60°,根据正切的定义求出CD的长,得到答案.试题解析:作AD⊥BC于D,∵∠EAB=30°,AE∥BF,∴∠FBA=30°,又∠FBC=75°,∴∠ABD=45°,又AB=60,∴AD=BD=,∵∠BAC=∠BAE+∠CAE=75°,∠ABC=45°,∴∠C=60°,在Rt△ACD中,∠C=60°,AD=,则tanC=,∴CD==,∴BC=.故该船与B港口之间的距离CB的长为海里.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.2.如图1,四边形ABCD是正方形,点E是边BC上一点,点F在射线CM上,∠AEF=90°,AE=EF,过点F作射线BC的垂线,垂足为H,连接AC.(1) 试判断BE与FH的数量关系,并说明理由;(2) 求证:∠ACF=90°;(3) 连接AF,过A,E,F三点作圆,如图2. 若EC=4,∠CEF=15°,求的长.图1 图2【答案】(1)BE="FH" ;理由见解析(2)证明见解析(3)=2π【解析】试题分析:(1)由△ABE≌△EHF(SAS)即可得到BE=FH(2)由(1)可知AB=EH,而BC=AB,FH=EB,从而可知△FHC是等腰直角三角形,∠FCH 为45°,而∠ACB也为45°,从而可证明(3)由已知可知∠EAC=30°,AF是直径,设圆心为O,连接EO,过点E作EN⊥AC于点N,则可得△ECN为等腰直角三角形,从而可得EN的长,进而可得AE的长,得到半径,得到所对圆心角的度数,从而求得弧长试题解析:(1)BE=FH.理由如下:∵四边形ABCD是正方形∴∠B=90°,∵FH⊥BC ∴∠FHE=90°又∵∠AEF=90°∴∠AEB+∠HEF="90°" 且∠BAE+∠AEB=90°∴∠HEF=∠BAE ∴∠AEB=∠EFH 又∵AE=EF∴△ABE≌△EHF(SAS)∴BE=FH(2)∵△ABE≌△EHF∴BC=EH,BE=FH 又∵BE+EC=EC+CH ∴BE="CH"∴CH=FH∴∠FCH=45°,∴∠FCM=45°∵AC是正方形对角线,∴∠ACD=45°∴∠ACF=∠FCM +∠ACD =90°(3)∵AE=EF,∴△AEF是等腰直角三角形△AEF外接圆的圆心在斜边AF的中点上.设该中点为O.连结EO得∠AOE=90°过E作EN⊥AC于点NRt △ENC 中,EC=4,∠ECA=45°,∴EN=NC=Rt △ENA 中,EN =又∵∠EAF=45° ∠CAF=∠CEF=15°(等弧对等角)∴∠EAC=30° ∴AE=Rt △AFE 中,AE== EF ,∴AF=8AE 所在的圆O 半径为4,其所对的圆心角为∠AOE=90° =2π·4·(90°÷360°)=2π考点:1、正方形;2、等腰直角三角形;3、圆周角定理;4、三角函数3.在Rt △ACB 和△AEF 中,∠ACB =∠AEF =90°,若点P 是BF 的中点,连接PC ,PE. 特殊发现:如图1,若点E 、F 分别落在边AB ,AC 上,则结论:PC =PE 成立(不要求证明). 问题探究:把图1中的△AEF 绕点A 顺时针旋转.(1)如图2,若点E 落在边CA 的延长线上,则上述结论是否成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由;(2)如图3,若点F 落在边AB 上,则上述结论是否仍然成立?若成立,请给予证明;若不成立,请说明理由; (3)记ACBC=k ,当k 为何值时,△CPE 总是等边三角形?(请直接写出后的值,不必说)【答案】()1 PC PE =成立 ()2 ,PC PE =成立 ()3当k 3CPE 总是等边三角形 【解析】 【分析】(1)过点P 作PM ⊥CE 于点M ,由EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,得到EF ∥MP ∥CB ,从而有EM FPMC PB=,再根据点P 是BF 的中点,可得EM=MC ,据此得到PC=PE . (2)过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,先证△DAF ≌△EAF ,即可得出AD=AE ;再证△DAP ≌△EAP ,即可得出PD=PE ;最后根据FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC ,可得FD ∥BC ∥PM ,再根据点P 是BF 的中点,推得PC=PD ,再根据PD=PE ,即可得到结论.(3)因为△CPE 总是等边三角形,可得∠CEP=60°,∠CAB=60°;由∠ACB=90°,求出∠CBA=30°;最后根据AC k BC =,ACBC=tan30°,求出当△CPE 总是等边三角形时,k 的值是多少即可. 【详解】解:(1)PC=PE 成立,理由如下:如图2,过点P 作PM ⊥CE 于点M ,∵EF ⊥AE ,BC ⊥AC ,∴EF ∥MP ∥CB ,∴EM FPMC PB=,∵点P 是BF 的中点,∴EM=MC ,又∵PM ⊥CE ,∴PC=PE ;(2)PC=PE 成立,理由如下:如图3,过点F 作FD ⊥AC 于点D ,过点P 作PM ⊥AC 于点M ,连接PD ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA=90°,在△DAF 和△EAF 中 ,∵∠DAF=∠EAF ,∠FDA=∠FEA ,AF=AF , ∴△DAF ≌△EAF (AAS ), ∴AD=AE ,在△DAP 和△EAP 中, ∵AD=AE ,∠DAP=∠EAP ,AP=AP , ∴△DAP ≌△EAP (SAS ), ∴PD=PE ,∵FD ⊥AC ,BC ⊥AC ,PM ⊥AC , ∴FD ∥BC ∥PM , ∴DM FPMC PB=, ∵点P 是BF 的中点, ∴DM=MC ,又∵PM ⊥AC , ∴PC=PD ,又∵PD=PE , ∴PC=PE ;(3)如图4,∵△CPE 总是等边三角形, ∴∠CEP=60°, ∴∠CAB=60°, ∵∠ACB=90°,∴∠CBA=90°﹣∠ACB=90°﹣60°=30°, ∵AC k BC ,ACBC=tan30°, ∴k=tan30°=3, ∴当k 为33时,△CPE 总是等边三角形.【点睛】考点:1.几何变换综合题;2.探究型;3.压轴题;4.三角形综合题;5.全等三角形的判定与性质;6.平行线分线段成比例.4.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E.设P 是上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD ,PD 交AB 于点G. (1)求证:△PAC ∽△PDF ; (2)若AB =5,,求PD 的长;(3)在点P 运动过程中,设=x ,tan ∠AFD =y ,求y 与x 之间的函数关系式.(不要求写出x的取值范围)【答案】(1)证明见解析;(2);(3).【解析】试题分析:(1)应用圆周角定理证明∠APD=∠FPC,得到∠APC=∠FPD,又由∠PAC=∠PDC,即可证明结论.(2)由AC=2BC,设,应用勾股定理即可求得BC,AC的长,则由AC=2BC得,由△ACE∽△ABC可求得AE,CE的长,由可知△APB是等腰直角三角形,从而可求得PA的长,由△AEF是等腰直角三角形求得EF=AE=4,从而求得DF的长,由(1)△PAC∽△PDF得,即可求得PD的长.(3)连接BP,BD,AD,根据圆的对称性,可得,由角的转换可得,由△AGP∽△DGB可得,由△AGD∽△PGB可得,两式相乘可得结果.试题解析:(1)由APCB内接于圆O,得∠FPC=∠B,又∵∠B=∠ACE=90°-∠BCE,∠ACE=∠APD,∴∠APD=∠FPC.∴∠APD+∠DPC=∠FPC+∠DPC,即∠APC=∠FPD.又∵∠PAC=∠PDC,∴△PAC∽△PDF.(2)连接BP,设,∵∠ACB=90°,AB=5,∴.∴.∵△ACE∽△ABC,∴,即. ∴.∵AB⊥CD,∴.如图,连接BP,∵,∴△APB是等腰直角三角形. ∴∠PAB=45°,.∴△AEF是等腰直角三角形. ∴EF=AE=4. ∴DF=6.由(1)△PAC∽△PDF得,即.∴PD的长为.(3)如图,连接BP,BD,AD,∵AC=2BC,∴根据圆的对称性,得AD=2DB,即.∵AB⊥CD,BP⊥AE,∴∠ABP=∠AFD.∵,∴.∵△AGP∽△DGB,∴.∵△AGD∽△PGB,∴.∴,即.∵,∴.∴与之间的函数关系式为.考点:1.单动点问题;2.圆周角定理;3.相似三角形的判定和性质;4.勾股定理;5.等腰直角三角形的判定和性质;6.垂径定理;7.锐角三角函数定义;8.由实际问题列函数关系式.5.问题背景:如图(a),点A、B在直线l的同侧,要在直线l上找一点C,使AC与BC的距离之和最小,我们可以作出点B关于l的对称点B′,连接A B′与直线l交于点C,则点C即为所求.(1)实践运用:如图(b),已知,⊙O的直径CD为4,点A 在⊙O 上,∠ACD=30°,B 为弧AD 的中点,P为直径CD上一动点,则BP+AP的最小值为.(2)知识拓展:如图(c),在Rt△ABC中,AB=10,∠BAC=45°,∠BAC的平分线交BC于点D,E、F分别是线段AD和AB上的动点,求BE+EF的最小值,并写出解答过程.【答案】解:(1)22.(2)如图,在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′.∵AD平分∠BAC,∴点B与点B′关于直线AD对称.过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE.则线段B′F的长即为所求 (点到直线的距离最短) .在Rt△AFB/中,∵∠BAC=450, AB/="AB=" 10,∴.∴BE+EF的最小值为【解析】试题分析:(1)找点A或点B关于CD的对称点,再连接其中一点的对称点和另一点,和MN的交点P就是所求作的位置,根据题意先求出∠C′AE,再根据勾股定理求出AE,即可得出PA+PB的最小值:如图作点B关于CD的对称点E,连接AE交CD于点P,此时PA+PB最小,且等于A.作直径AC′,连接C′E,根据垂径定理得弧BD=弧DE.∵∠ACD=30°,∴∠AOD=60°,∠DOE=30°.∴∠AOE=90°.∴∠C′AE=45°.又AC为圆的直径,∴∠AEC′=90°.∴∠C′=∠C′AE=45°.∴C′E=AE=AC′=22.∴AP+BP的最小值是22.(2)首先在斜边AC上截取AB′=AB,连接BB′,再过点B′作B′F⊥AB,垂足为F,交AD于E,连接BE,则线段B′F的长即为所求.6.已知:△ABC内接于⊙O,D是弧BC上一点,OD⊥BC,垂足为H.(1)如图1,当圆心O在AB边上时,求证:AC=2OH;(2)如图2,当圆心O在△ABC外部时,连接AD、CD,AD与BC交于点P,求证:∠ACD=∠APB;(3)在(2)的条件下,如图3,连接BD,E为⊙O上一点,连接DE交BC于点Q、交AB 于点N,连接OE,BF为⊙O的弦,BF⊥OE于点R交DE于点G,若∠ACD﹣∠ABD=2∠BDN,AC=,BN=,tan∠ABC=,求BF的长.【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)24.【解析】试题分析:(1)易证OH为△ABC的中位线,可得AC=2OH;(2)∠APB=∠PAC+∠ACP,∠ACD=∠ACB+∠BCD,又∵∠PAC =∠BCD,可证∠ACD=∠APB;(3)连接AO延长交于⊙O于点I,连接IC,AB与OD相交于点M,连接OB,易证∠GBN=∠ABC,所以BG=BQ.在Rt△BNQ中,根据tan∠ABC=,可求得NQ、BQ的长.利用圆周角定理可求得IC和AI 的长度,设QH=x,利用勾股定理可求出QH和HD的长度,利用垂径定理可求得ED的长度,最后利用tan∠OED=即可求得RG的长度,最后由垂径定理可求得BF的长度.试题解析:(1)在⊙O中,∵OD⊥BC,∴BH=HC,∵点O是AB的中点,∴AC=2OH;(2)在⊙O中,∵OD⊥BC,∴弧BD=弧CD,∴∠PAC=∠BCD,∵∠APB=∠PAC+∠ACP,∠ACD=∠ACB+∠BCD,∴∠ACD=∠APB;(3)连接AO延长交于⊙O于点I,连接IC,AB 与OD相交于点M,连接OB,∵∠ACD﹣∠ABD=2∠BDN,∴∠ACD﹣∠BDN=∠ABD+∠BDN,∵∠ABD+∠BDN=∠AND,∴∠ACD﹣∠BDN=∠AND,∵∠ACD+∠ABD=180°,∴2∠AND=180°,∴∠AND=90°,∵tan∠ABC=,∴,∴,∴,∵∠BNQ=∠QHD=90°,∴∠ABC=∠QDH,∵OE=OD,∴∠OED=∠QDH,∵∠ERG=90°,∴∠OED=∠GBN,∴∠GBN=∠ABC,∵AB⊥ED,∴BG=BQ=,GN=NQ=,∵∠ACI=90°,tan∠AIC=tan∠ABC=,∴,∴IC=,∴由勾股定理可求得:AI=25,设QH=x,∵tan∠ABC=tan∠ODE=,∴,∴HD=2x,∴OH=OD﹣HD=,BH=BQ+QH=,∵OB2=BH2+OH2,∴,解得:,当QH=时,∴QD=,∴ND=,∴MN=,MD=15,∵,∴QH=不符合题意,舍去,当QH=时,∴QD=∴ND=NQ+QD=,ED=,∴GD=GN+ND=,∴EG=ED﹣GD=,∵tan∠OED=,∴,∴EG=RG,∴RG=,∴ BR=RG+BG=12,∴BF=2BR=24.考点:1圆;2相似三角形;3三角函数;4直角三角形.7.如图,在⊙O 的内接三角形ABC 中,∠ACB =90°,AC =2BC ,过C 作AB 的垂线l 交⊙O 于另一点D ,垂足为E .设P 是AC 上异于A ,C 的一个动点,射线AP 交l 于点F ,连接PC 与PD ,PD 交AB 于点G .(1)求证:△PAC ∽△PDF ;(2)若AB =5,AP BP =,求PD 的长.【答案】(1)证明见解析;(2310 【解析】【分析】 (1)根据AB ⊥CD ,AB 是⊙O 的直径,得到AD AC =,∠ACD =∠B ,由∠FPC =∠B ,得到∠ACD =∠FPC ,可得结论;(2)连接OP ,由AP BP =,得到OP ⊥AB ,∠OPG =∠PDC ,根据AB 是⊙O 的直径,得到∠ACB =90°,由于AC =2BC ,于是得到tan ∠CAB =tan ∠DCB =BC AC ,得到12CE BE AE CE ==,求得AE =4BE ,通过△OPG ∽△EDG ,得到OG OP GE ED=,然后根据勾股定理即可得到结果.【详解】(1)证明:连接AD ,∵AB ⊥CD ,AB 是⊙O 的直径,∴AD AC =,∴∠ACD =∠B =∠ADC ,∵∠FPC =∠B ,∴∠ACD=∠FPC,∴∠APC=∠ACF,∵∠FAC=∠CAF,∴△PAC∽△CAF;(2)连接OP,则OA=OB=OP=15 22 AB=,∵AP BP=,∴OP⊥AB,∠OPG=∠PDC,∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB=90°,∵AC=2BC,∴tan∠CAB=tan∠DCB=BCAC,∴12 CE BEAE CE==,∴AE=4BE,∵AE+BE=AB=5,∴AE=4,BE=1,CE=2,∴OE=OB﹣BE=2.5﹣1=1.5,∵∠OPG=∠PDC,∠OGP=∠DGE,∴△OPG∽△EDG,∴OG OP GE ED=,∴2.52 OE GE OPGE CE-==,∴GE=23,OG=56,∴PG5 6 =,GD23 =,∴PD=PG+GD【点睛】本题考查了相似三角形的判定和性质,垂径定理,勾股定理,圆周角定理,证得△OPG∽△EDG是解题的关键.8.超速行驶是引发交通事故的主要原因.上周末,小明和三位同学尝试用自己所学的知识检测车速,如图,观测点设在到万丰路(直线AO)的距离为120米的点P处.这时,一辆小轿车由西向东匀速行驶,测得此车从A处行驶到B处所用的时间为5秒且∠APO=60°,∠BPO=45°.(1)求A、B之间的路程;(2)请判断此车是否超过了万丰路每小时65千米的限制速度?请说明理由.(参考数据:2 1.414,3 1.73≈≈).【答案】【小题1】73.2【小题2】超过限制速度.【解析】解:(1)100(31)AB=-73.2 (米).…6分(2) 此车制速度v==18.3米/秒9.已知抛物线y=﹣16x2﹣23x+2与x轴交于点A,B两点,交y轴于C点,抛物线的对称轴与x轴交于H点,分别以OC、OA为边作矩形AECO.(1)求直线AC的解析式;(2)如图,P为直线AC上方抛物线上的任意一点,在对称轴上有一动点M,当四边形AOCP 面积最大时,求|PM﹣OM|的值.(3)如图,将△AOC沿直线AC翻折得△ACD,再将△ACD沿着直线AC平移得△A'C′D'.使得点A′、C'在直线AC上,是否存在这样的点D′,使得△A′ED′为直角三角形?若存在,请求出点D′的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1) y=13x+2;(2) 点M坐标为(﹣2,53)时,四边形AOCP的面积最大,此时|PM﹣OM|有最大值61; (3)存在,D′坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35-,195).【解析】【分析】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,求出点A、B、C坐标,即可求解;(2)连接OP交对称轴于点M,此时,|PM﹣OM|有最大值,即可求解;(3)存在;分①A′D′⊥A′E;②A′D′⊥ED′;③ED′⊥A′E三种情况利用勾股定理列方程求解即可.【详解】(1)令x=0,则y=2,令y=0,则x=2或﹣6,∴A(﹣6,0)、B(2,0)、C(0,2),函数对称轴为:x=﹣2,顶点坐标为(﹣2,83),C点坐标为(0,2),则过点C的直线表达式为:y=kx+2,将点A坐标代入上式,解得:k13=,则:直线AC的表达式为:y13=x+2;(2)如图,过点P作x轴的垂线交AC于点H.四边形AOCP面积=△AOC的面积+△ACP的面积,四边形AOCP面积最大时,只需要△ACP的面积最大即可,设点P坐标为(m,16-m223-m+2),则点G坐标为(m,13m+2),S △ACP 12=PG •OA 12=•(16-m 223-m +213-m ﹣2)•612=-m 2﹣3m ,当m =﹣3时,上式取得最大值,则点P 坐标为(﹣3,52).连接OP 交对称轴于点M ,此时,|PM ﹣OM |有最大值,直线OP 的表达式为:y 56=-x ,当x =﹣2时,y 53=,即:点M 坐标为(﹣2,53),|PM ﹣OM |的最大值为:2222555(32)()2()233-++--+=61. (3)存在.∵AE =CD ,∠AEC =∠ADC =90°,∠EMA =∠DMC ,∴△EAM ≌△DCM (AAS ),∴EM =DM ,AM =MC ,设:EM =a ,则:MC =6﹣a .在Rt △DCM 中,由勾股定理得:MC 2=DC 2+MD 2,即:(6﹣a )2=22+a 2,解得:a 83=,则:MC 103=,过点D 作x 轴的垂线交x 轴于点N ,交EC 于点H .在Rt △DMC 中,12DH •MC 12=MD •DC ,即:DH 10833⨯=⨯2,则:DH 85=,HC 2265DC DH =-=,即:点D 的坐标为(61855-,); 设:△ACD 沿着直线AC 平移了m 个单位,则:点A ′坐标(﹣61010,D ′坐标为(618551010,-++),而点E 坐标为(﹣6,2),则2''A D =22618(6)()55-++=36,2'A E =22(2)1010+=2410m +,2'ED =22248(()551010+=2128510m +.若△A ′ED ′为直角三角形,分三种情况讨论: ①当2''A D +2'A E =2'ED 时,36+2410m -=2128510m +,解得:m 210,此时D ′(618551010,-++)为(0,4);②当2''A D +2'ED =2'A E 时,36+2128510m ++=2410m -+,解得:m =810-,此时D ′(618551010,-++)为(-6,2); ③当2'A E +2'ED =2''A D 时,2410m -++2128510m ++=36,解得:m =810-或m =105,此时D ′(618551010,-++)为(-6,2)或(35,195). 综上所述:D 坐标为:(0,4)或(﹣6,2)或(35,195). 【点睛】 本题考查了二次函数知识综合运用,涉及到一次函数、图形平移、解直角三角形等知识,其中(3)中图形是本题难点,其核心是确定平移后A ′、D ′的坐标,本题难度较大.10.如图,Rt △ABC ,CA ⊥BC ,AC =4,在AB 边上取一点D ,使AD =BC ,作AD 的垂直平分线,交AC 边于点F ,交以AB 为直径的⊙O 于G ,H ,设BC =x .(1)求证:四边形AGDH 为菱形;(2)若EF =y ,求y 关于x 的函数关系式;(3)连结OF ,CG .①若△AOF 为等腰三角形,求⊙O 的面积;②若BC =3,则30CG+9=______.(直接写出答案).【答案】(1)证明见解析;(2)y =18x 2(x >0);(3)①163π或8π或(17+2)π;21.【解析】【分析】 (1)根据线段的垂直平分线的性质以及垂径定理证明AG=DG=DH=AH 即可;(2)只要证明△AEF ∽△ACB ,可得AE EF AC BC=解决问题; (3)①分三种情形分别求解即可解决问题; ②只要证明△CFG ∽△HFA ,可得GF AF =CG AH,求出相应的线段即可解决问题;【详解】(1)证明:∵GH垂直平分线段AD,∴HA=HD,GA=GD,∵AB是直径,AB⊥GH,∴EG=EH,∴DG=DH,∴AG=DG=DH=AH,∴四边形AGDH是菱形.(2)解:∵AB是直径,∴∠ACB=90°,∵AE⊥EF,∴∠AEF=∠ACB=90°,∵∠EAF=∠CAB,∴△AEF∽△ACB,∴AE EF AC BC=,∴124x yx=,∴y=18x2(x>0).(3)①解:如图1中,连接DF.∵GH垂直平分线段AD,∴FA=FD,∴当点D与O重合时,△AOF是等腰三角形,此时AB=2BC,∠CAB=30°,∴AB=833,∴⊙O的面积为163π.如图2中,当AF=AO时,∵AB =22AC BC +=216x +,∴OA =216x +, ∵AF =22EF AE +=2221182x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, ∴216x +=2221182x ⎛⎫⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 解得x =4(负根已经舍弃),∴AB =42,∴⊙O 的面积为8π.如图2﹣1中,当点C 与点F 重合时,设AE =x ,则BC =AD =2x ,AB =2164x +,∵△ACE ∽△ABC ,∴AC 2=AE•AB ,∴16=2164x +解得x 2=17﹣2(负根已经舍弃),∴AB 2=16+4x 2=17+8,∴⊙O 的面积=π•14•AB 2=(17+2)π综上所述,满足条件的⊙O的面积为163π或8π或(217+2)π;②如图3中,连接CG.∵AC=4,BC=3,∠ACB=90°,∴AB=5,∴OH=OA=52,∴AE=32,∴OE=OA﹣AE=1,∴EG=EH2512⎛⎫-⎪⎝⎭212,∵EF=18x2=98,∴FG=212﹣98,AF22AE EF+158,AH22AE EH+302,∵∠CFG=∠AFH,∠FCG=∠AHF,∴△CFG∽△HFA,∴GF CGAF AH=,∴219281530 8-=∴CG=705﹣33010,∴30=21.故答案为21【点睛】本题考查圆综合题、相似三角形的判定和性质、垂径定理、线段的垂直平分线的性质、菱形的判定和性质、勾股定理、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题.。