【数学】数学 锐角三角函数的专项 培优 易错 难题练习题及答案解析

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中考数学 锐角三角函数 培优 易错 难题练习(含答案)附答案解析

中考数学 锐角三角函数 培优 易错 难题练习(含答案)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.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)OP的长为62或23.【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|=2,3AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠3∴∠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=1,3OH=23∴()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233. 【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. 2.下图是某儿童乐园为小朋友设计的滑梯平面图.已知BC=4 m,AB=6 m,中间平台宽度DE=1 m,EN ,DM ,CB 为三根垂直于AB 的支柱,垂足分别为N ,M ,B ,∠EAB=31°,DF ⊥BC 于点F ,∠CDF=45°,求DM 和BC 的水平距离BM 的长度.(结果精确到0.1 m .参考数据:sin 31°≈0.52,cos 31°≈0.86,tan 31°≈0.60)【答案】2.5m.【解析】试题分析:设DF=x ,在Rt △DFC 中,可得CF=DF=x ,则BF=4-x ,根据线段的和差可得AN=5-x ,EN=DM=BF=4-,在Rt △ANE 中,∠EAB=,利用∠EAB 的正切值解得x 的值.试题解析:解:设DF=,在Rt △DFC 中,∠CDF=, ∴CF=tan·DF=, 又∵CB=4,∴BF=4-,∵AB=6,DE=1,BM= DF=,∴AN=5-,EN=DM=BF=4-,在Rt △ANE 中,∠EAB=,EN=4-,AN=5-, tan ==0.60,解得=2.5,答:DM和BC的水平距离BM为2.5米.考点:解直角三角形.3.如图,AB是⊙O的直径,点C,D是半圆O的三等分点,过点C作⊙O的切线交AD的延长线于点E,过点D作DF⊥AB于点F,交⊙O于点H,连接DC,AC.(1)求证:∠AEC=90°;(2)试判断以点A,O,C,D为顶点的四边形的形状,并说明理由;(3)若DC=2,求DH的长.【答案】(1)证明见解析;(2)四边形AOCD为菱形;(3)DH=2.【解析】试题分析:(1)连接OC,根据EC与⊙O切点C,则∠OCE=90°,由题意得,∠DAC=∠CAB,即可证明AE∥OC,则∠AEC+∠OCE=180°,从而得出∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.由(1)得,则∠DCA=∠CAB可证明四边形AOCD是平行四边形,再由OA=OC,即可证明平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.根据四边形AOCD为菱形,得△OAD是等边三角形,则∠AOD=60°,再由DH⊥AB于点F,AB为直径,在Rt△OFD中,根据sin∠AOD=,求得DH的长.试题解析:(1)连接OC,∵EC与⊙O切点C,∴OC⊥EC,∴∠OCE=90°,∵点CD是半圆O的三等分点,∴,∴∠DAC=∠CAB,∵OA=OC,∴∠CAB=∠OCA,∴∠DAC=∠OCA,∴AE∥OC(内错角相等,两直线平行)∴∠AEC+∠OCE=180°,∴∠AEC=90°;(2)四边形AOCD为菱形.理由是:∵,∴∠DCA=∠CAB,∴CD∥OA,又∵AE∥OC,∴四边形AOCD是平行四边形,∵OA=OC,∴平行四边形AOCD是菱形(一组邻边相等的平行四边形是菱形);(3)连接OD.∵四边形AOCD为菱形,∴OA=AD=DC=2,∵OA=OD,∴OA=OD=AD=2,∴△OAD是等边三角形,∴∠AOD=60°,∵DH⊥AB于点F,AB为直径,∴DH=2DF,在Rt△OFD中,sin∠AOD=,∴DF=ODsin∠AOD=2sin60°=,∴DH=2DF=2.考点:1.切线的性质2.等边三角形的判定与性质3.菱形的判定与性质4.解直角三角形.4.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 432==+⋅=+=+梯形()() 当3<x≤5时,如图2,()HAQ EFQO EFQO 221S S S S AH AQ 243331333 x 43x 3=x x 32232∆=-=-⋅⋅=+---+-梯形梯形。

【数学】数学锐角三角函数的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析

【数学】数学锐角三角函数的专项培优易错试卷练习题(含答案)含答案解析

一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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)OP的长为62或23.【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|=2,3AE=CK,∴FK=2,在Rt△EFK中,tan∠3∴∠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=1,3OH=23∴()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233. 【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.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.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.4.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)2.(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′=2.∴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.5.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.6.已知:如图,AB为⊙O的直径,AC与⊙O相切于点A,连接BC交圆于点D,过点D作⊙O的切线交AC于E.(1)求证:AE=CE(2)如图,在弧BD上任取一点F连接AF,弦GF与AB交于H,与BC交于M,求证:∠FAB+∠FBM=∠EDC.(3)如图,在(2)的条件下,当GH=FH,HM=MF时,tan∠ABC=34,DE=394时,N为圆上一点,连接FN交AB于L,满足∠NFH+∠CAF=∠AHG,求LN的长.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)4013 NL【解析】【分析】(1)由直径所对的圆周角是直角,得∠ADC=90°,由切线长定理得EA=ED,再由等角的余角相等,得到∠C=∠EDC,进而得证结论.(2)由同角的余角相等,得到∠BAD=∠C,再通过等量代换,角的加减进而得证结论.(3)先由条件得到AB=26,设HM=FM=a,GH=HF=2a,BH=43a,再由相交弦定理得到GH•HF=BH•AH,从而求出FH,BH,AH,再由角的关系得到△HFL∽△HAF,从而求出HL,AL,BL,FL,再由相交弦定理得到LN•LF=AL•BL,进而求出LN的长.【详解】解:(1)证明:如图1中,连接AD.∵AB是直径,∴∠ADB=∠ADC=90°,∵EA、ED是⊙O的切线,∴EA=ED,∴∠EAD=∠EDA,∵∠C+∠EAD=90°,∠EDC+∠EDA=90°,∴∠C=∠EDC,∴ED=EC,∴AE=EC.(2)证明:如图2中,连接AD.∵AC是切线,AB是直径,∴∠BAC=∠ADB=90°,∴∠BAD+∠CAD=90°,∠CAD+∠C=90°,∴∠BAD=∠C,∵∠EDC=∠C,∴∠BAD=∠EDC,∵∠DBF=∠DAF,∴∠FBM+∠FAB=∠FBM+∠DAF=∠BAD,∴∠FAB+∠FBM=∠EDC.(3)解:如图3中,由(1)可知,DE=AE=EC,∵DE=394,∴AC=392,∵tan∠ABC=34=ACAB,∴39 32 4AB ,∴AB=26,∵GH=FH,HM=FN,设HM=FM=a,GH=HF=2a,BH=43a,∵GH•HF=BH•AH,∴4a2=43a(26﹣43a),∴a=6,∴FH=12,BH=8,AH=18,∵GH=HF,∴AB⊥GF,∴∠AHG=90°,∵∠NFH+∠CAF=∠AHG,∴∠NFH+∠CAF=90°,∵∠NFH+∠HLF=90°,∴∠HLF=∠CAF,∵AC∥FG,∴∠CAF=∠AFH,∴∠HLF=∠AFH,∵∠FHL=∠AHF,∴△HFL∽△HAF,∴FH2=HL•HA,∴122=HL•18,∴HL=8,∴AL=10,BL=16,FL=22FH HL=413,∵LN•LF=AL•BL,∴413•LN=10•16,∴LN=401313.【点睛】本题考查了圆的综合问题,涉及到的知识有:切线的性质;切线长定理;圆周角定理;相交弦定理;相似三角形性质与判定等,熟练掌握圆的相关性质是解题关键.7.如图,AB是⊙O的直径,E是⊙O上一点,C在AB的延长线上,AD⊥CE交CE的延长线于点D,且AE平分∠DAC.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若AB=6,∠ABE=60°,求AD的长.【答案】(1)详见解析;(2)9 2【解析】【分析】(1)利用角平分线的性质得到∠OAE=∠DAE,再利用半径相等得∠AEO=∠OAE,等量代换即可推出OE∥AD,即可解题,(2)根据30°的三角函数值分别在Rt△ABE中,AE=AB·cos30°,在Rt△ADE中,AD=cos30°×AE即可解题.【详解】证明:如图,连接OE,∵AE平分∠DAC,∴∠OAE=∠DAE.∵OA=OE,∴∠AEO=∠OAE.∴∠AEO=∠DAE.∴OE∥AD.∵DC⊥AC,∴OE⊥DC.∴CD是⊙O的切线.(2)解:∵AB是直径,∴∠AEB=90°,∠ABE=60°.∴∠EAB=30°,在Rt△ABE中,AE=AB·cos30°333在Rt△ADE中,∠DAE=∠BAE=30°,∴AD=cos30°3339 2 .【点睛】本题考查了特殊的三角函数值的应用,切线的证明,中等难度,利用特殊的三角函数表示出所求线段是解题关键.8.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=43.理由见解析. 【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 FH AB BE CH==; 在Rt △FEH 中,tan ∠FCN =8463FH EH CH 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.9.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.10.如图,某人在山坡坡脚C 处测得一座建筑物顶点A 的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A 的仰角为53°.已知BC =90米,且B 、C 、D 在同一条直线上,山坡坡度i =5:12.(1)求此人所在位置点P 的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P 走到建筑物底部B 点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×2037.1,BC+CP=90+37.1=127.1.7答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.。

【数学】数学锐角三角函数的专项培优易错试卷练习题含答案

【数学】数学锐角三角函数的专项培优易错试卷练习题含答案

一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.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.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.3.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4.如图,已知正方形在直角坐标系中,点分别在轴、轴的正半轴上,点在坐标原点.等腰直角三角板的直角顶点在原点,分别在上,且将三角板绕点逆时针旋转至的位置,连结(1)求证:(2)若三角板绕点逆时针旋转一周,是否存在某一位置,使得若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)证明见解析(2)存在,或【解析】(1)证明:∵四边形为正方形,∴∵三角板是等腰直角三角形,∴又三角板绕点逆时针旋转至的位置时,∴···························· 3分(2)存在.································· 4分∵∴过点与平行的直线有且只有一条,并与垂直,又当三角板绕点逆时针旋转一周时,则点在以为圆心,以为半径的圆上,························ 5分∴过点与垂直的直线必是圆的切线,又点是圆外一点,过点与圆相切的直线有且只有2条,不妨设为和此时,点分别在点和点,满足·························· 7分当切点在第二象限时,点在第一象限,在直角三角形中,∴∴∴点的横坐标为:点的纵坐标为:∴点的坐标为··························· 9分当切点在第一象限时,点在第四象限,同理可求:点的坐标为综上所述,三角板绕点逆时针旋转一周,存在两个位置,使得此时点的坐标为或································ 11分(1)根据旋转的性质找到相等的线段,根据SAS定理证明;(2)由于△OEF是等腰Rt△,若OE∥CF,那么CF必与OF垂直;在旋转过程中,E、F的轨迹是以O为圆心,OE(或OF)长为半径的圆,若CF⊥OF,那么CF必为⊙O的切线,且切点为F;可过C作⊙O的切线,那么这两个切点都符合F点的要求,因此对应的E点也有两个;在Rt△OFC中,OF=2,OC=OA=4,可证得∠FCO=30°,即∠EOC=30°,已知了OE 的长,通过解直角三角形,不难得到E点的坐标,由此得解.5.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=x2+bx﹣3,得32+3b﹣3=0,解得b=﹣2,则该二次函数的解析式为:y=x2﹣2x﹣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=2DE 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)211a a a 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.6.如图,已知,在O 中,弦AB 与弦CD 相交于点E ,且AC BD =.(1)求证:AB CD =;(2)如图,若直径FG 经过点E ,求证:EO 平分AED ∠;(3)如图,在(2)的条件下,点P 在CG 上,连接FP 交AB 于点M ,连接MG ,若AB CD ⊥,MG 平分PMB ∠,2MG =,FMG ∆的面积为2,求O 的半径的长.【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)O 的半径的长为10. 【解析】 【分析】 (1) 利用相等的弧所对的弦相等进行证明; (2)连接AO 、DO ,过点O 作OJ AB ⊥于点J ,OQ CD ⊥于点Q ,证明AOJ DOQ ∆≅∆得出OJ OQ =,根据角平分线的判定定理可得结论;(3)如图,延长GM 交O 于点H ,连接HF ,求出2FH =,在HG 上取点L ,使HL FH =,延长FL 交O 于点K ,连接KG ,求出22FL =,设HM n =,则有22LK KG n ==,2222FK FL LK n =+=+,再证明KFG EMG HMF ∠=∠=∠,从而得到tan tan KFG HMF ∠=∠,KG HF FK HM=,再代入LK 和FK 的值可得n=4,再求得FG 的长,最后得到圆的半径为10.【详解】解:(1)证明:∵AC BD =,∴AC CB BD CB +=+,∴AB CD =,∴AB CD =. (2)证明:如图,连接AO 、DO ,过点O 作OJ AB ⊥于点J ,OQ CD ⊥于点Q ,∴90AJO DQO ∠=∠=︒,1122AJ AB CD DQ ===, 又∵AO DO =,∴AOJ DOQ ∆≅∆,∴OJ OQ =,又∵OJ AB ⊥,OQ CD ⊥,∴EO 平分AED ∠.(3)解:∵CD AB ⊥,∴90AED ∠=︒,由(2)知,1452AEF AED ∠=∠=︒, 如图,延长GM 交O 于点H ,连接HF ,∵FG 为直径,∴90H ∠=︒,122MFG S MG FH ∆=⨯⋅=, ∵2MG =,∴2FH =, 在HG 上取点L ,使HL FH =,延长FL 交O 于点K ,连接KG , ∴45HFL HLF ∠=∠=︒,45KLG HLF ∠=∠=︒,∵FG 为直径,∴90K ∠=︒, ∴9045KGL KLG KLG ∠=︒-∠=︒=∠,∴LK KG =,在Rt FHL ∆中,222FL FH HL =+,22FL =设HM n =,2HL MG ==,∴GL LM MG HL LM HM n =+=+==,在Rt LGK ∆中,222LG LK KG =+,22LK KG ==,2222FK FL LK n =+=, ∵GMP GMB ∠=∠,∵PMG HMF ∠=∠,∴HMF GMB ∠=∠,∵1452AEF AED ∠=∠=︒, ∴45MGF EMG MEF ∠+∠=∠=︒,45MGF KFG HLF ∠+∠=∠=︒,∴KFG EMG HMF ∠=∠=∠,∴tan tan KFG HMF ∠=∠,∴KG HF FK HM =,∴2222222n nn =+,4n =, ∴6HG HM MG =+=,在Rt HFG ∆中,222FG FH HG =+,210FG =,10FO =.即O 的半径的长为10.【点睛】考查了圆的综合题,本题是垂径定理、圆周角定理以及三角函数等的综合应用,适当的添加辅助线是解题的关键.7.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN 是水平线,MN ∥AD ,AD ⊥DE ,CF ⊥AB ,垂足分别为D ,F ,坡道AB 的坡度为1:3,DE =3米,点C 在DE 上,CD =0.5米,CD 是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF 的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41, 3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米.【解析】【分析】据题意得出3tan B =,即可得出tan A ,在Rt △ADE 中,根据勾股定理可求得DE ,即可得出∠1的正切值,再在Rt △CEF 中,设EF =x ,即可求出x ,从而得出CF 3的长.【详解】解:由题意得,3tan 3B =∵MN ∥AD ,∴∠A =∠B ,∴tan A =33, ∵DE ⊥AD ,∴在Rt△ADE中,tan A=DEAD,∵DE=3,又∵DC=0.5,∴CE=2.5,∵CF⊥AB,∴∠FCE+∠CEF=90°,∵DE⊥AD,∴∠A+∠CEF=90°,∴∠A=∠FCE,∴tan∠FCE=3.在Rt△CEF中,设EF=x,CF=3x(x>0),CE=2.5,代入得(52)2=x2+3x2,解得x=1.25,∴CF=3x≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米.【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.8.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×207≈37.1,BC+CP=90+37.1=127.1.答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.9.如图,正方形ABCD2+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,∵BC =2+1, ∴x+x =2+1,∴x =1, 在Rt △ABE 中,∵∠ABE =90°, ∴tan ∠EAB =221BE 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,∴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 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.在矩形ABCD 中,AD >AB ,点P 是CD 边上的任意一点(不含C ,D 两端点),过点P 作PF ∥BC ,交对角线BD 于点F .(1)如图1,将△PDF 沿对角线BD 翻折得到△QDF ,QF 交AD 于点E .求证:△DEF 是等腰三角形;(2)如图2,将△PDF 绕点D 逆时针方向旋转得到△P'DF',连接P'C ,F'B .设旋转角为α(0°<α<180°).①若0°<α<∠BDC ,即DF'在∠BDC 的内部时,求证:△DP'C ∽△DF'B .②如图3,若点P 是CD 的中点,△DF'B 能否为直角三角形?如果能,试求出此时tan ∠DBF'的值,如果不能,请说明理由.【答案】(1)证明见解析;(2)①证明见解析;②12或33 . 【解析】【分析】(1)根据翻折的性质以及平行线的性质可知∠DFQ=∠ADF ,所以△DEF 是等腰三角形;(2)①由于PF ∥BC ,所以△DPF ∽△DCB ,从而易证△DP′F′∽△DCB ;②由于△DF'B 是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内角进行分类讨论.【详解】(1)由翻折可知:∠DFP=∠DFQ ,∵PF ∥BC ,∴∠DFP=∠ADF ,∴∠DFQ=∠ADF ,∴△DEF 是等腰三角形;(2)①若0°<α<∠BDC ,即DF'在∠BDC 的内部时,∵∠P′DF′=∠PDF ,∴∠P′DF′﹣∠F′DC=∠PDF ﹣∠F′DC ,∴∠P′DC=∠F′DB ,由旋转的性质可知:△DP′F′≌△DPF ,∵PF ∥BC ,∴△DPF ∽△DCB ,∴△DP′F′∽△DCB ∴''DC DP DB DF , ∴△DP'C ∽△DF'B ;②当∠F′DB=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴'12DF BD =, ∴tan ∠DBF′='12DF BD =;当∠DBF′=90°,此时DF′是斜边,即DF′>DB ,不符合题意;当∠DF′B=90°时,如图所示,∵DF′=DF=12BD , ∴∠DBF′=30°, ∴tan ∠DBF′=3.【点睛】本题考查了相似三角形的综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相似三角形的性质以及判定等知识,综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定理、运用分类思想进行讨论是解题的关键.。

中考数学锐角三角函数(大题培优 易错 难题)

中考数学锐角三角函数(大题培优 易错 难题)

中考数学锐角三角函数(大题培优易错难题)一、锐角三角函数1.如图,从地面上的点A看一山坡上的电线杆PQ,测得杆顶端点P的仰角是45°,向前走6m到达B点,测得杆顶端点P和杆底端点Q的仰角分别是60°和30°.(1)求∠BPQ的度数;(2)求该电线杆PQ的高度(结果精确到1m).备用数据:,【答案】(1)∠BPQ=30°;(2)该电线杆PQ的高度约为9m.【解析】试题分析:(1)延长PQ交直线AB于点E,根据直角三角形两锐角互余求得即可;(2)设PE=x米,在直角△APE和直角△BPE中,根据三角函数利用x表示出AE和BE,根据AB=AE-BE即可列出方程求得x的值,再在直角△BQE中利用三角函数求得QE的长,则PQ的长度即可求解.试题解析:延长PQ交直线AB于点E,(1)∠BPQ=90°-60°=30°;(2)设PE=x米.在直角△APE中,∠A=45°,则AE=PE=x米;∵∠PBE=60°∴∠BPE=30°在直角△BPE中,33米,∵AB=AE-BE=6米,则3,解得:3则BE=(33+3)米.在直角△BEQ中,QE=33BE=33(33+3)=(3+3)米.∴PQ=PE-QE=9+33-(3+3)=6+23≈9(米).答:电线杆PQ的高度约9米.考点:解直角三角形的应用-仰角俯角问题.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,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.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)(6,3). 30.(3,3)(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 3x 3=∆=-=-⋅⋅=+---梯形梯形当5<x≤9时,如图3,12S BE OAOC 312x 2323 =x 1233=+⋅=--+()()。

【数学】数学锐角三角函数的专项培优 易错 难题练习题含答案解析

【数学】数学锐角三角函数的专项培优 易错 难题练习题含答案解析

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,山坡上有一棵树AB,树底部B点到山脚C点的距离BC为63米,山坡的坡角为30°.小宁在山脚的平地F处测量这棵树的高,点C到测角仪EF的水平距离CF=1米,从E处测得树顶部A的仰角为45°,树底部B的仰角为20°,求树AB的高度.(参考数值:sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36)【答案】6.4米【解析】解:∵底部B点到山脚C点的距离BC为6 3 米,山坡的坡角为30°.∴DC=BC•cos30°=3=⨯=米,6392∵CF=1米,∴DC=9+1=10米,∴GE=10米,∵∠AEG=45°,∴AG=EG=10米,在直角三角形BGF中,BG=GF•tan20°=10×0.36=3.6米,∴AB=AG-BG=10-3.6=6.4米,答:树高约为6.4米首先在直角三角形BDC中求得DC的长,然后求得DF的长,进而求得GF的长,然后在直角三角形BGF中即可求得BG的长,从而求得树高2.已知:如图,在四边形 ABCD 中, AB∥CD,∠ACB =90°, AB=10cm, BC=8cm, OD 垂直平分 A C.点 P 从点 B 出发,沿 BA 方向匀速运动,速度为 1cm/s;同时,点 Q 从点 D 出发,沿 DC 方向匀速运动,速度为 1cm/s;当一个点停止运动,另一个点也停止运动.过点P作 PE⊥AB,交 BC 于点 E,过点 Q 作 QF∥AC,分别交 AD, OD 于点 F, G.连接 OP,EG.设运动时间为 t ( s )(0<t<5),解答下列问题:(1)当 t 为何值时,点 E 在BAC 的平分线上?(2)设四边形 PEGO 的面积为 S(cm2) ,求 S 与 t 的函数关系式;(3)在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使四边形 PEGO 的面积最大?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由;(4)连接 OE, OQ,在运动过程中,是否存在某一时刻 t ,使 OE⊥OQ?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)4s t =;(2)PEGO S 四边形2315688t t =-++ ,(05)t <<;(3)52t =时,PEGO S 四边形取得最大值;(4)165t =时,OE OQ ⊥. 【解析】 【分析】(1)当点E 在∠BAC 的平分线上时,因为EP ⊥AB ,EC ⊥AC ,可得PE=EC ,由此构建方程即可解决问题.(2)根据S 四边形OPEG =S △OEG +S △OPE =S △OEG +(S △OPC +S △PCE -S △OEC )构建函数关系式即可. (3)利用二次函数的性质解决问题即可.(4)证明∠EOC=∠QOG ,可得tan ∠EOC=tan ∠QOG ,推出EC GQOC OG=,由此构建方程即可解决问题. 【详解】(1)在Rt △ABC 中,∵∠ACB=90°,AB=10cm ,BC=8cm , ∴22108-=6(cm ), ∵OD 垂直平分线段AC , ∴OC=OA=3(cm ),∠DOC=90°, ∵CD ∥AB , ∴∠BAC=∠DCO , ∵∠DOC=∠ACB , ∴△DOC ∽△BCA , ∴AC AB BCOC CD OD ==, ∴61083CD OD==, ∴CD=5(cm ),OD=4(cm ), ∵PB=t ,PE ⊥AB , 易知:PE=34t ,BE=54t ,当点E 在∠BAC 的平分线上时, ∵EP ⊥AB ,EC ⊥AC ,∴PE=EC ,∴34t=8-54t ,∴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 ) =1414153154338838252524524t t t t t ⎡⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⨯-⨯+⨯⨯-+⨯-⨯-⨯⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣ =281516(05)33t t t -++<<. (3)存在.∵28568(05)323S t t ⎛⎫=--+<< ⎪⎝⎭,∴t=52时,四边形OPEG 的面积最大,最大值为683.(4)存在.如图,连接OQ . ∵OE ⊥OQ ,∴∠EOC+∠QOC=90°, ∵∠QOC+∠QOG=90°, ∴∠EOC=∠QOG ,∴tan ∠EOC=tan ∠QOG , ∴EC GQOC OG=, ∴358544345t tt -=-, 整理得:5t 2-66t+160=0, 解得165t =或10(舍弃)∴当165t 秒时,OE⊥OQ.【点睛】本题属于四边形综合题,考查了解直角三角形,相似三角形的判定和性质,锐角三角函数,多边形的面积等知识,解题的关键是学会利用参数构建方程解决问题.3.如图,平台AB高为12m,在B处测得楼房CD顶部点D的仰角为45°,底部点C的俯角为30°,求楼房CD的高度(3=1.7).【答案】32.4米.【解析】试题分析:首先分析图形,根据题意构造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构造关系式求解.试题解析:如图,过点B作BE⊥CD于点E,根据题意,∠DBE=45°,∠CBE=30°.∵AB⊥AC,CD⊥AC,∴四边形ABEC为矩形,∴CE=AB=12m,在Rt△CBE中,cot∠CBE=BE CE,∴BE=CE•cot30°=12×3=123,在Rt△BDE中,由∠DBE=45°,得DE=BE=123.∴CD=CE+DE=12(3+1)≈32.4.答:楼房CD的高度约为32.4m.考点:解直角三角形的应用——仰角俯角问题.4.下图是某儿童乐园为小朋友设计的滑梯平面图.已知BC=4 m,AB=6 m,中间平台宽度DE=1 m,EN,DM,CB为三根垂直于AB的支柱,垂足分别为N,M,B,∠EAB=31°,DF⊥BC于点F,∠CDF=45°,求DM和BC的水平距离BM的长度.(结果精确到0.1 m.参考数据:sin31°≈0.52,cos 31°≈0.86,tan 31°≈0.60)【答案】2.5m.【解析】试题分析:设DF=x,在Rt△DFC中,可得CF=DF=x,则BF=4-x,根据线段的和差可得AN=5-x,EN=DM=BF=4-,在Rt△ANE中,∠EAB=,利用∠EAB的正切值解得x的值.试题解析:解:设DF=,在Rt△DFC中,∠CDF=,∴CF=tan·DF=,又∵CB=4,∴BF=4-,∵AB=6,DE=1,BM= DF=,∴AN=5-,EN=DM=BF=4-,在Rt△ANE中,∠EAB=,EN=4-,AN=5-,tan==0.60,解得=2.5,答:DM和BC的水平距离BM为2.5米.考点:解直角三角形.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,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线y =﹣12x 2+bx +c 经过A 、B 两点,与x 轴的另一个交点为 C . (1)求抛物线的解析式;(2)根据图象,直接写出满足12x +2≥﹣12x 2+bx +c 的x 的取值范围; (3)设点D 为该抛物线上的一点、连结AD ,若∠DAC =∠CBO ,求点D 的坐标.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)当x ≥0或x ≤﹣4;(3)D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3). 【解析】 【分析】 (1)由直线y =12x +2求得A 、B 的坐标,然后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)观察图象,找出直线在抛物线上方的x 的取值范围;(3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E ,先求出CO =1,AO =4,再由∠DAC =∠CBO ,得出tan ∠DAC =tan ∠CBO ,从而有,DE COAE BO=,最后分类讨论确定点D 的坐标. 【详解】 解:(1)由y =12x +2可得: 当x =0时,y =2;当y =0时,x =﹣4, ∴A (﹣4,0),B (0,2),把A、B的坐标代入y=﹣12x2+bx+c得:322bc⎧=-⎪⎨⎪=⎩,,∴抛物线的解析式为:213222y x x=--+(2)当x≥0或x≤﹣4时,12x+2≥﹣12x2+bx+c(3)如图,过D点作x轴的垂线,交x轴于点E,由213222y x x=-+令y=0,解得:x1=1,x2=﹣4,∴CO=1,AO=4,设点D的坐标为(m,213222m m--+),∵∠DAC=∠CBO,∴tan∠DAC=tan∠CBO,∴在Rt△ADE和Rt△BOC中有DE COAE BO=,当D在x轴上方时,213212242--+=+m mm解得:m1=0,m2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D的坐标为(0,2).当D在x轴下方时,213(2)12242---+=+m mm解得:m1=2,m2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D的坐标为(2,﹣3),故满足条件的D点坐标为(0,2)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题型,主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式.解题的关键是能够熟练掌握一次函数和二次函数的有关知识解决问题,分类讨论是第(3)题的难点.7.如图,在平面直角坐标系中,直线DE交x轴于点E(30,0),交y轴于点D(0,40),直线AB:y=13x+5交x轴于点A,交y轴于点B,交直线DE于点P,过点E作EF⊥x轴交直线AB于点F,以EF为一边向右作正方形EFGH.(1)求边EF的长;(2)将正方形EFGH沿射线FB的方向以每秒10个单位的速度匀速平移,得到正方形E1F1G1H1,在平移过程中边F1G1始终与y轴垂直,设平移的时间为t秒(t>0).①当点F1移动到点B时,求t的值;②当G1,H1两点中有一点移动到直线DE上时,请直接写出此时正方形E1F1G1H1与△APE 重叠部分的面积.【答案】(1)EF=15;(2)①10;②120;【解析】【分析】(1)根据已知点E(30,0),点D(0,40),求出直线DE的直线解析式y=-43x+40,可求出P点坐标,进而求出F点坐标即可;(2)①易求B(0,5),当点F1移动到点B时,1010=10;②F点移动到F'10t,F垂直x轴方向移动的距离是t,当点H运动到直线DE上时,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,EM=NG'=15-F'N=15-3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,t=4,S=12×(12+454)×11=10238;当点G运动到直线DE上时,在Rt△F'PK中,PKF K'=13,PK=t-3,F'K=3t-9,在Rt△PKG'中,PKKG'=31539tt--+=43,t=7,S=15×(15-7)=120.【详解】(1)设直线DE的直线解析式y=kx+b,将点E(30,0),点D(0,40),∴30040k bb+=⎧⎨=⎩,∴4340 kb⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴y=﹣43x+40,直线AB与直线DE的交点P(21,12),由题意知F(30,15),∴EF=15;(2)①易求B(0,5),∴BF=1010,∴当点F1移动到点B时,t=101010÷=10;②当点H运动到直线DE上时,F点移动到F'10,在Rt△F'NF中,NFNF'=13,∴FN=t,F'N=3t,∵MH'=FN=t,EM=NG'=15﹣F'N=15﹣3t,在Rt△DMH'中,43MHEM'=,∴41533tt=-,∴t=4,∴EM=3,MH'=4,∴S=1451023(12)11248⨯+⨯=;当点G运动到直线DE上时,F 点移动到F'的距离是10t , ∵PF =310,∴PF'=10t ﹣310,在Rt △F'PK 中,13PK F K =', ∴PK =t ﹣3,F'K =3t ﹣9,在Rt △PKG'中,PK KG '=31539t t --+=43, ∴t =7,∴S =15×(15﹣7)=120.【点睛】本题考查一次函数图象及性质,正方形的性质;掌握待定系数法求函数解析式,利用三角形的正切值求边的关系,利用勾股定理在直角三角形中建立边之间的联系,准确确定阴影部分的面积是解题的关键.8.如图,在正方形ABCD 中,E 是边AB 上的一动点,点F 在边BC 的延长线上,且CF AE =,连接DE ,DF ,EF . FH 平分EFB ∠交BD 于点H .(1)求证:DE DF ⊥;(2)求证:DH DF =:(3)过点H 作HM EF ⊥于点M ,用等式表示线段AB ,HM 与EF 之间的数量关系,并证明.【答案】(1)详见解析;(2)详见解析;(3)22EF AB HM =-,证明详见解析.【解析】【分析】(1)根据正方形性质, CF AE =得到DE DF ⊥.(2)由AED CFD △△≌,得DE DF =.由90ABC ∠=︒,BD 平分ABC ∠, 得45DBF ∠=︒.因为FH 平分EFB ∠,所以EFH BFH ∠=∠.由于45DHF DBF BFH BFH ∠=∠+∠=︒+∠,45DFH DFE EFH EFH ∠=∠+∠=︒+∠, 所以DH DF =.(3)过点H 作HN BC ⊥于点N ,由正方形ABCD 性质,得222BD AB AD AB =+=.由FH 平分,EFB HM EF HN BC ∠⊥⊥,,得HM HN =.因为4590HBN HNB ∠=︒∠=︒,,所以22sin 45HN BH HN HM ===︒. 由22cos 45DF EF DF DH ===︒,得22EF AB HM =-. 【详解】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴AD CD =,90EAD BCD ADC ∠=∠=∠=︒.∴90EAD FCD ∠=∠=︒.∵CF AE =。

中考数学锐角三角函数(大题培优 易错 难题)附详细答案

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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,∴。

数学锐角三角函数的专项培优练习题(含答案)及答案

数学锐角三角函数的专项培优练习题(含答案)及答案

一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,山坡上有一棵树AB,树底部B点到山脚C点的距离BC为63米,山坡的坡角为30°.小宁在山脚的平地F处测量这棵树的高,点C到测角仪EF的水平距离CF=1米,从E处测得树顶部A的仰角为45°,树底部B的仰角为20°,求树AB的高度.(参考数值:sin20°≈0.34,cos20°≈0.94,tan20°≈0.36)【答案】6.4米【解析】解:∵底部B点到山脚C点的距离BC为6 3 米,山坡的坡角为30°.∴DC=BC•cos30°=3=⨯=米,6392∵CF=1米,∴DC=9+1=10米,∴GE=10米,∵∠AEG=45°,∴AG=EG=10米,在直角三角形BGF中,BG=GF•tan20°=10×0.36=3.6米,∴AB=AG-BG=10-3.6=6.4米,答:树高约为6.4米首先在直角三角形BDC中求得DC的长,然后求得DF的长,进而求得GF的长,然后在直角三角形BGF中即可求得BG的长,从而求得树高2.如图,从地面上的点A看一山坡上的电线杆PQ,测得杆顶端点P的仰角是45°,向前走6m到达B点,测得杆顶端点P和杆底端点Q的仰角分别是60°和30°.(1)求∠BPQ的度数;(2)求该电线杆PQ的高度(结果精确到1m).备用数据:,【答案】(1)∠BPQ=30°;(2)该电线杆PQ的高度约为9m.【解析】试题分析:(1)延长PQ交直线AB于点E,根据直角三角形两锐角互余求得即可;(2)设PE=x米,在直角△APE和直角△BPE中,根据三角函数利用x表示出AE和BE,根据AB=AE-BE即可列出方程求得x的值,再在直角△BQE中利用三角函数求得QE的长,则PQ的长度即可求解.试题解析:延长PQ交直线AB于点E,(1)∠BPQ=90°-60°=30°;(2)设PE=x米.在直角△APE中,∠A=45°,则AE=PE=x米;∵∠PBE=60°∴∠BPE=30°在直角△BPE中,33米,∵AB=AE-BE=6米,则x-33x=6,解得:3则BE=(3)米.在直角△BEQ中,QE=33BE=33(3+3)=(3)米.∴3(3)3(米).答:电线杆PQ的高度约9米.考点:解直角三角形的应用-仰角俯角问题.3.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.4.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,∴22633∵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,∴;(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,t3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.抛物线y=ax²+bx+4(a≠0)过点A(1, ﹣1),B(5, ﹣1),与y轴交于点C.(1)求抛物线表达式;(2)如图1,连接CB,以CB为边作▱CBPQ,若点P在直线BC下方的抛物线上,Q为坐标平面内的一点,且▱CBPQ的面积为30,①求点P坐标;②过此二点的直线交y轴于F, 此直线上一动点G,当2最小时,求点G坐标.(3)如图2,⊙O1过点A、B、C三点,AE为直径,点M为上的一动点(不与点A,E重合),∠MBN为直角,边BN与ME的延长线交于N,求线段BN长度的最大值【答案】(1)y=x²﹣6x+4(2)①P(2, -4)或P(3, -5) ②G(0, -2)(3)313【解析】【分析】(1)把点A(1,-1),B(5,-1)代入抛物线y=ax2+bx+4解析式,即可得出抛物线的表达式;(2)①如图,连接PC,过点P作y轴的平行线交直线BC于R,可求得直线BC的解析式为:y=-x+4,设点P(t,t2-6t+4),R(t,-t+4),因为▱CBPQ的面积为30,所以S△PBC=1 2×(−t+4−t2+6t−4)×5=15,解得t的值,即可得出点P的坐标;②当点P为(2,-4)时,求得直线QP的解析式为:y=-x-2,得F(0,-2),∠GOR=45°,因为GB+2 2GF=GB+GR,所以当G于F重合时,GB+GR最小,即可得出点G的坐标;当点P为(3,-5)时,同理可求;(3)先用面积法求出sin∠ACB=1313,tan∠ACB=23,在Rt△ABE中,求得圆的直径,因为MB⊥NB,可得∠N=∠AEB=∠ACB,因为tanN=MBBN=23,所以BN=32MB,当MB为直径时,BN的长度最大.【详解】(1) 解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+4(a≠0)过点A(1,-1),B(5,-1),∴1412554a ba b-++⎧⎨-++⎩=,=解得16ab⎧⎨-⎩=,=∴抛物线表达式为y=x²﹣6x+4.(2)①如图,连接PC,过点P作y轴的平行线交直线BC于R,设直线BC的解析式为y=kx+m,∵B(5,-1),C(0,4),∴154k mm-+⎧⎨⎩==,解得14km=,=-⎧⎨⎩∴直线BC的解析式为:y=-x+4,设点P(t,t2-6t+4),R(t,-t+4),∵▱CBPQ的面积为30,∴S△PBC=12×(−t+4−t2+6t−4)×5=15,解得t=2或t=3,当t=2时,y=-4当t=3时,y=-5,∴点P坐标为(2,-4)或(3,-5);②当点P为(2,-4)时,∵直线BC解析式为:y=-x+4, QP∥BC,设直线QP的解析式为:y=-x+n,将点P代入,得-4=-2+n,n=-2,∴直线QP的解析式为:y=-x-2,∴F(0,-2),∠GOR=45°,∴GB+22GF=GB+GR当G于F重合时,GB+GR最小,此时点G的坐标为(0,-2),同理,当点P为(3,-5)时,直线QP的解析式为:y=-x-2,同理可得点G的坐标为(0,-2),(3) )∵A(1,-1),B(5,-1)C(0,4),∴26,2,∵S△ABC=12AC×BCsin∠ACB=12AB×5,∴sin∠ACB=1313,tan∠ACB=23,∵AE为直径,AB=4,∴∠ABE=90°,∵sin∠AEB=sin∠ACB=213=4AE,∴AE=213,∵MB⊥NB,∠NMB=∠EAB,∴∠N=∠AEB=∠ACB,∴tanN=MBBN =23,∴BN=32MB,当MB为直径时,BN的长度最大,为313.【点睛】题考查用到待定系数法求二次函数解析式和一次函数解析式,圆周角定理,锐角三角函数定义,平行四边形性质.解决(3)问的关键是找到BN与BM之间的数量关系.7.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.8.如图,正方形ABCD 的边长为2+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EC 2,∵BC 2+1,∴x+x 2+1,∴x =1,在Rt △ABE 中,∵∠ABE =90°,∴tan ∠EAB =221BE 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 =2, ∵AC =22AB BC +=2+2,∴OA =OC =OB =12AC =22+ , ∴OH =OF =OA•tan ∠OAF =OA•tan ∠EAB =22+ •(2﹣1)=2, ∴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.9.如图,在航线l 的两侧分别有观测点A 和B ,点B 到航线l 的距离BD 为4km ,点A 位于点B 北偏西60°方向且与B 相距20km 处.现有一艘轮船从位于点A 南偏东74°方向的C 处,沿该航线自东向西航行至观测点A 的正南方向E 处.求这艘轮船的航行路程CE 的长度.(结果精确到0.1km )(参考数据:3≈1.73,sin74°≈0.96,cos74°≈0.28,tan74°≈3.49)【答案】20.9km【解析】分析:根据题意,构造直角三角和相似三角形的数学模型,利用相似三角形的判定与性质和解直角三角形即可.详解:如图,在Rt △BDF 中,∵∠DBF=60°,BD=4km ,∴BF=cos 60BD =8km , ∵AB=20km ,∴AF=12km , ∵∠AEB=∠BDF ,∠AFE=∠BFD ,∴△AEF ∽△BDF ,∴AE BD AF BF, ∴AE=6km , 在Rt △AEF 中,CE=AE•tan74°≈20.9km .故这艘轮船的航行路程CE 的长度是20.9km .点睛:本题考查相似三角形,掌握相似三角形的概念,会根据条件判断两个三角形相似.10.如图以△ABC 的一边AB 为直径作⊙O ,⊙O 与BC 边的交点D 恰好为BC 的中点,过点D 作⊙O 的切线交AC 边于点F.(1)求证:DF ⊥AC ;(2)若∠ABC=30°,求tan ∠BCO 的值.【答案】(1)证明见解析; (2) tan ∠3 【解析】试题分析:(1)连接OD ,根据三角形的中位线定理可求出OD ∥AC ,根据切线的性质可证明DE ⊥OD ,进而得证.(2)过O 作OF ⊥BD ,根据等腰三角形的性质及三角函数的定义用OB 表示出OF 、CF 的长,根据三角函数的定义求解.试题解析:证明:连接OD∵DE 为⊙O 的切线, ∴OD ⊥DE∵O 为AB 中点, D 为BC 的中点∴OD‖AC∴DE ⊥AC(2)过O作OF⊥BD,则BF=FD 在Rt△BFO中,∠ABC=30°∴OF=12OB, BF=2∵BD=DC, BF=FD,∴FC=3BF=2OB在Rt△OFC中,tan∠BCO=1OBOFFC==.点睛:此题主要考查了三角形中位线定理及切线的性质与判定、三角函数的定义等知识点,有一定的综合性,根据已知得出OF=12OB,,OB是解题关键.。

九年级数学锐角三角函数的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及详细答案

九年级数学锐角三角函数的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及详细答案

九年级数学锐角三角函数的专项培优 易错 难题练习题(含答案)及详细答案一、锐角三角函数1.如图,某无人机于空中A 处探测到目标B D 、的俯角分别是30、60︒︒,此时无人机的飞行高度AC 为60m ,随后无人机从A 处继续水平飞行303m 到达'A 处.(1)求之间的距离(2)求从无人机'A 上看目标的俯角的正切值. 【答案】(1)120米;(2)35. 【解析】 【分析】(1)解直角三角形即可得到结论;(2)过'A 作'A E BC ⊥交BC 的延长线于E ,连接'A D ,于是得到'60A E AC ==,'30CE AA ==3Rt △ABC 中,求得DC=333,然后根据三角函数的定义即可得到结论. 【详解】解:(1)由题意得:∠ABD=30°,∠ADC=60°, 在Rt △ABC 中,AC=60m ,∴AB=sin 30AC︒=6012=120(m )(2)过'A 作'A E BC ⊥交BC 的延长线于E ,连接'A D , 则'60A E AC ==, '30CE AA ==3在Rt △ABC 中, AC=60m ,∠ADC=60°,∴DC=333∴3∴tan ∠A 'A D= tan ∠'A DC='A E DE 503235答:从无人机'A 上看目标D 235【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,添加辅助线建立直角三角形是解题的关键.2.如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,,,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分∠BAD、BF平分∠ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及∠PAF=60°,过点P作PH⊥AD于H,即可得到PH、DH 的长,从而可求tan∠ADP试题解析:(1)∵AE平分∠BAD BF平分∠ABC∴∠BAE=∠EAF ∠ABF=∠EBF∵AD//BC∴∠EAF=∠AEB ∠AFB=∠EBF∴∠BAE=∠AEB ∠AFB=∠ABF∴AB=BE AB=AF∴AF=AB=BE∵AD//BC∴ABEF为平行四边形又AB=BE∴ABEF为菱形(2)作PH⊥AD于H由∠ABC=60°而已(1)可知∠PAF=60°,PA=2,则有PH=,AH=1,∴DH=AD-AH=5∴tan ∠ADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数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()()AOPy CP 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,已知正方形在直角坐标系中,点分别在轴、轴的正半轴上,点在坐标原点.等腰直角三角板的直角顶点在原点,分别在上,且将三角板绕点逆时针旋转至的位置,连结(1)求证:(2)若三角板绕点逆时针旋转一周,是否存在某一位置,使得若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)证明见解析(2)存在,或【解析】(1)证明:∵四边形为正方形,∴∵三角板是等腰直角三角形,∴又三角板绕点逆时针旋转至的位置时,∴···························· 3分(2)存在.································· 4分∵∴过点与平行的直线有且只有一条,并与垂直,又当三角板绕点逆时针旋转一周时,则点在以为圆心,以为半径的圆上,························ 5分∴过点与垂直的直线必是圆的切线,又点是圆外一点,过点与圆相切的直线有且只有2条,不妨设为和此时,点分别在点和点,满足·························· 7分当切点在第二象限时,点在第一象限,在直角三角形中,∴∴∴点的横坐标为:点的纵坐标为:∴点的坐标为··························· 9分当切点在第一象限时,点在第四象限,同理可求:点的坐标为综上所述,三角板绕点逆时针旋转一周,存在两个位置,使得此时点的坐标为或································ 11分(1)根据旋转的性质找到相等的线段,根据SAS定理证明;(2)由于△OEF是等腰Rt△,若OE∥CF,那么CF必与OF垂直;在旋转过程中,E、F的轨迹是以O为圆心,OE(或OF)长为半径的圆,若CF⊥OF,那么CF必为⊙O的切线,且切点为F;可过C作⊙O的切线,那么这两个切点都符合F点的要求,因此对应的E点也有两个;在Rt△OFC中,OF=2,OC=OA=4,可证得∠FCO=30°,即∠EOC=30°,已知了OE 的长,通过解直角三角形,不难得到E点的坐标,由此得解.5.2018年12月10日,郑州市城乡规划局网站挂出《郑州都市区主城区停车场专项规划》,将停车纳入城市综合交通体系,计划到2030年,在主城区新建停车泊位33.04万个,2019年初,某小区拟修建地下停车库,如图是停车库坡道入口的设计图,其中MN是水平线,MN∥AD,AD⊥DE,CF⊥AB,垂足分别为D,F,坡道AB的坡度为1:3,DE =3米,点C在DE上,CD=0.5米,CD是限高标志屏的高度(标志牌上写有:限高米),如果进入该车库车辆的高度不能超过线段CF的长,则该停车库限高多少米?(结果精确到0.1米,参考数据2≈1.41,3≈1.73)【答案】该停车库限高约为2.2米.【解析】【分析】据题意得出3tan B=,即可得出tan A,在Rt△ADE中,根据勾股定理可求得DE,即可得出∠1的正切值,再在Rt△CEF中,设EF=x,即可求出x,从而得出CF3的长.【详解】解:由题意得,3 tan3B=∵MN∥AD,∴∠A=∠B,∴tan A3,∵DE⊥AD,∴在Rt△ADE中,tan A=DEAD,∵DE=3,又∵DC=0.5,∴CE=2.5,∵CF⊥AB,∴∠FCE+∠CEF=90°,∵DE⊥AD,∴∠A+∠CEF=90°,∴∠A=∠FCE,∴tan∠FCE=33.在Rt △CEF 中,设EF =x ,CF =3x (x >0),CE =2.5,代入得(52)2=x 2+3x 2, 解得x =1.25,∴CF =3x ≈2.2,∴该停车库限高约为2.2米. 【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,坡面坡角问题和勾股定理,解题的关键是坡度等于坡角的正切值.6.如图,直线y =12x +2与x 轴交于点A ,与y 轴交于点B ,抛物线y =﹣12x 2+bx +c 经过A 、B 两点,与x 轴的另一个交点为 C . (1)求抛物线的解析式;(2)根据图象,直接写出满足12x +2≥﹣12x 2+bx +c 的x 的取值范围; (3)设点D 为该抛物线上的一点、连结AD ,若∠DAC =∠CBO ,求点D 的坐标.【答案】(1)213222y x x =--+;(2)当x ≥0或x ≤﹣4;(3)D 点坐标为(0,2)或(2,﹣3). 【解析】 【分析】 (1)由直线y =12x +2求得A 、B 的坐标,然后根据待定系数法即可求得抛物线的解析式;(2)观察图象,找出直线在抛物线上方的x 的取值范围;(3)如图,过D 点作x 轴的垂线,交x 轴于点E ,先求出CO =1,AO =4,再由∠DAC =∠CBO ,得出tan ∠DAC =tan ∠CBO ,从而有,DE COAE BO=,最后分类讨论确定点D 的坐标. 【详解】 解:(1)由y =12x +2可得:当x=0时,y=2;当y=0时,x=﹣4,∴A(﹣4,0),B(0,2),把A、B的坐标代入y=﹣12x2+bx+c得:322bc⎧=-⎪⎨⎪=⎩,,∴抛物线的解析式为:213222y x x=--+(2)当x≥0或x≤﹣4时,12x+2≥﹣12x2+bx+c(3)如图,过D点作x轴的垂线,交x轴于点E,由213222y x x=-+令y=0,解得:x1=1,x2=﹣4,∴CO=1,AO=4,设点D的坐标为(m,213222m m--+),∵∠DAC=∠CBO,∴tan∠DAC=tan∠CBO,∴在Rt△ADE和Rt△BOC中有DE COAE BO=,当D在x轴上方时,213212242--+=+m mm解得:m1=0,m2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D的坐标为(0,2).当D在x轴下方时,213(2)12242---+=+m mm解得:m1=2,m2=﹣4(不合题意,舍去),∴点D的坐标为(2,﹣3),故满足条件的D点坐标为(0,2)或(2,﹣3).【点睛】本题是二次函数综合题型,主要考查了一次函数图象上点的坐标特征,待定系数法求二次函数解析式.解题的关键是能够熟练掌握一次函数和二次函数的有关知识解决问题,分类讨论是第(3)题的难点.7.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 ⨯==n ∴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8.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.9.如图,在平面直角坐标系中,菱形ABCD 的边AB 在x 轴上,点B 坐标(﹣6,0),点C 在y 轴正半轴上,且cos B =35,动点P 从点C 出发,以每秒一个单位长度的速度向D 点移动(P 点到达D 点时停止运动),移动时间为t 秒,过点P 作平行于y 轴的直线l 与菱形的其它边交于点Q .(1)求点D 坐标;(2)求△OPQ 的面积S 关于t 的函数关系式,并求出S 的最大值;(3)在直线l 移动过程中,是否存在t 值,使S=320ABCD S 菱形?若存在,求出t 的值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)点D 的坐标为(10,8).(2)S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…,S 的最大值为503.(3)3或7. 【解析】【分析】(1)在Rt △BOC 中,求BC,OC,根据菱形性质再求D 的坐标;(2)分两种情况分析:①当0≤t ≤4时和②当4<t ≤10时,根据面积公式列出解析式,再求函数的最值;(3)分两种情况分析:当0≤t ≤4时,4t =12,;当4<t ≤10时,22201233t t -+= 【详解】解:(1)在Rt △BOC 中,∠BOC =90°,OB =6,cos B =35, 10cos OB BC B∴== 228OC BC OB ∴=-=∵四边形ABCD 为菱形,CD ∥x 轴,∴点D 的坐标为(10,8).(2)∵AB =BC =10,点B 的坐标为(﹣6,0),∴点A 的坐标为(4,0).分两种情况考虑,如图1所示.①当0≤t ≤4时,PQ =OC =8,OQ =t ,∴S =12PQ •OQ =4t , ∵4>0,∴当t =4时,S 取得最大值,最大值为16;②当4<t ≤10时,设直线AD 的解析式为y =kx +b (k ≠0),将A (4,0),D (10,8)代入y =kx +b ,得:4k b 010k b 8+=⎧⎨+=⎩,解得:4k 316b 3⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩, ∴直线AD 的解析式为41633y x =-. 当x =t 时,41633y t =-, 41648(10)333PQ t t ⎛⎫∴=--=- ⎪⎝⎭ 21220233S PQ OP t t ∴=⋅=-+ 22202502(5),033333S t t t =-+=--+-<Q ∴当t =5时,S 取得最大值,最大值为503. 综上所述:S 关于t 的函数关系式为S =24(04)220(410)33t t t t t ⎧⎪⎨-+<⎪⎩剟…,S 的最大值为503. (3)S 菱形ABCD =AB •OC =80.当0≤t ≤4时,4t =12,解得:t =3;当4<t ≤10时,222033t t -+=12, 解得:t 1=5﹣7(舍去),t 2=5+ 7. 综上所述:在直线l 移动过程中,存在t 值,使S =320ABCD S 菱形,t 的值为3或5+7.【点睛】考核知识点:一次函数和二次函数的最值问题.数形结合,分类讨论是关键.10.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11.3米/秒 =65.88千米/小时>60千米/小时.∴此车超过限制速度.…4分12.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.13.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×207≈37.1,BC+CP=90+37.1=127.1.答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.14.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=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15.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.。

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一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1.如图,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 MDDAM 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.(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=2,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=2,∴∠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.3.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=﹣3x+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≤m3(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,OM223222m m⎛⎫+-+≤⎪⎪⎝⎭,由此求解即可;(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,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 3,直线BD:y3x+2,可知H(t,﹣3 3t+2),继而可得NT=﹣12t+332,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”,∵OC2233+2>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 ,﹣3m +2 ),根据“友好点”的定义, ∴OM =223222m m ⎛⎫+-+≤ ⎪ ⎪⎝⎭, 整理,得2m 2﹣23m ≤0, 解得0≤m ≤3;∴点M 的横坐标m 的取值范围:0≤m ≤3;(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,∴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(23,0),∴直线BD:y=﹣33x+2,∵H点BD上,∵H(t,﹣3t+2),∴HT=﹣33t+2﹣(﹣1)=﹣33t+3,∴NT=3HT=3(﹣3t+3)=﹣12t+33,∴﹣12t+33≤2,∴t≥﹣4+33,当H与点D重合时,点T的横坐标等于点D的横坐标,即t=33,此时点N不是“友好点”,∴t<33,故圆心T的横坐标t的取值范围:﹣4+33≤t<33.【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.4.在△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,点D是边BC上一点,连接AD,将线段AD绕点A 逆时针旋转90°,得到线段AE,连接DE.(1)如图①,当点E落在边BA的延长线上时,∠EDC=度(直接填空);(2)如图②,当点E落在边AC上时,求证:BD=12 EC;(3)当AB=22,且点E到AC的距离等于3﹣1时,直接写出tan∠CAE的值.【答案】(1)90;(2)详见解析;(3)633 tan11EAC-∠=【解析】【分析】(1)利用三角形的外角的性质即可解决问题;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.只要证明△BAD≌△PAE(SAS),提出BD=PE,再证明EC=2PE即可;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,可得EP=3x,EH=2PH=2x,由此FH=2x+3﹣1,CF=23x+3﹣3,由△BAD≌△PAE,得BD=EP=3x,AE=AD,在Rt△ABG中, AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,故AE2=AD2=AF2+EF2,由勾股定理得AF=1+3,由此tan∠EAF=2﹣3,根据对称性可得tan∠EAC=6-33.11【详解】(1)如图1中,∵∠EDC=∠B+∠BED,∠B=∠BED=45°,∴∠EDC=90°,故答案为90;(2)如图2中,作PA⊥AB交BC于P,连接PE.∵∠DAE=∠BAP=90°,∴∠BAD=∠PAE,∵∠B=45°,∴∠B=∠APB=45°,∴AB=AP,∵AD=AE,∴△BAD≌△PAE(SAS),∴BD=PE,∠APE=∠B=45°,∴∠EPD=∠EPC=90°,∵∠C=30°,∴EC=2PE=2BD;(3)如图3,作EF⊥AC于F,延长FE交BC于H,作AG⊥BC于G,PA⊥AB交BC于P,连接PE.设PH=x,在Rt△EPH中,∵∠EPH=90°,∠EHP=60°,∴EP3,EH=2PH=2x,∴FH=31,CF3FH=33∵△BAD≌△PAE,∴BD=EP3,AE=AD,在Rt△ABG中,∵AB=2∴AG=GB=2,在Rt△AGC中,AC=2AG=4,∵AE2=AD2=AF2+EF2,∴22+(23)231)2+(4﹣3﹣32,整理得:9x2﹣12x=0,解得x=43(舍弃)或0∴PH=0,此时E,P,H共点,∴AF=3∴tan∠EAF=EFAF 3131-+=23根据对称性可知当点E在AC的上方时,同法可得tan∠EAC 6-33.【点睛】本题属于几何变换综合题,考查了等腰直角三角形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.5.如图,在▱ABCD中,AC与BD交于点O,AC⊥BC于点C,将△ABC沿AC翻折得到△AEC,连接DE.(1)求证:四边形ACED是矩形;(2)若AC=4,BC=3,求sin∠ABD的值.【答案】(1)证明见解析(2)613【解析】【分析】(1)根据▱ABCD中,AC⊥BC,而△ABC≌△AEC,不难证明;(2)依据已知条件,在△ABD或△AOC作垂线AF或OF,求出相应边的长度,即可求出∠ABD的正弦值.【详解】(1)证明:∵将△ABC沿AC翻折得到△AEC,∴BC=CE,AC⊥CE,∵四边形ABCD是平行四边形,∴AD∥BC,AD=BC,∴AD=CE,AD∥CE,∴四边形ACED是平行四边形,∵AC⊥CE,∴四边形ACED是矩形.(2)解:方法一、如图1所示,过点A作AF⊥BD于点F,∵BE=2BC=2×3=6,DE=AC=4,∴在Rt△BDE中,2222BD BE DE64213=+=+=∵S△BDE=12×DE•AD=12AF•BD,∴AF61313213=,∵Rt△ABC中,AB2234+5,∴Rt△ABF中,sin∠ABF=sin∠ABD=61361313655AFAB==.方法二、如图2所示,过点O 作OF ⊥AB 于点F , 同理可得,OB =1132BD =, ∵S △AOB =11OF AB OA BC 22⋅=⋅, ∴OF =23655⨯=, ∵在Rt △BOF 中,sin ∠FBO =0613513F OB ==, ∴sin ∠ABD =613.【点睛】本题考查直角三角形翻折变化后所得图形的性质,矩形的判定和性质,平行四边形的性质和解直角三角形求线段的长度,关键是正确添加辅助线和三角形面积的计算公式求出sin ∠ABD .6.如图,△ABC 中,AC =BC =10,cosC =35,点P 是AC 边上一动点(不与点A 、C 重合),以PA 长为半径的⊙P 与边AB 的另一个交点为D ,过点D 作DE ⊥CB 于点E . (1)当⊙P 与边BC 相切时,求⊙P 的半径.(2)连接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⊙Q与⊙P相交于AC边上的点G时,求相交所得的公共弦的长.【答案】(1)409R=;(2)25880320xy x xx=-++;(3)50105-.【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=10RR-=45,即可求解;(2)首先证明PD∥BE,则EB BFPD PF=,即:2024588x yxxxy-+--=,即可求解;(3)证明四边形PDBE为平行四边形,则AG=EP=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=45,sinC=HPCP=10RR-=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 =2, BP =228+(4)x -=2880x x -+,DA =25x ,则BD =45﹣25x , 如下图所示,PA =PD ,∴∠PAD =∠CAB =∠CBA =β,tanβ=2,则cosβ5,sinβ5,EB =BDcosβ=(525x )5=4﹣25x ,∴PD ∥BE ,∴EB BFPD PF=,即:2024588x y x xx y-+-=,整理得:y 25xx 8x 803x 20-++(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 是弧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 ,∴AB =DB+AD =AG+AD =5 设圆的半径为r ,在△ADG 中,AD =2rcosβ5DG 5AG =2r ,5=52r 51+, 则:DG 550﹣5相交所得的公共弦的长为50﹣5 【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.7.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 与边AB 的另一个交点为D ,过点D 作DE CB ⊥于点E .()1当P与边BC相切时,求P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Q与P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.8.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.9.如图,在一次军事演习中,蓝方在一条东西走向的公路上的A处朝正南方向撤退,红方在公路上的B处沿南偏西60°方向前进实施拦截,红方行驶1000米到达C处后,因前方无法通行,红方决定调整方向,再朝南偏西45°方向前进了相同的距离,刚好在D处成功拦截蓝方,求拦截点D处到公路的距离(结果不取近似值).【答案】拦截点D处到公路的距离是(500+500)米.【解析】试题分析:过B作AB的垂线,过C作AB的平行线,两线交于点E;过C作AB的垂线,过D作AB的平行线,两线交于点F,则∠E=∠F=90°,拦截点D处到公路的距离DA=BE+CF.解Rt△BCE,求出BE=BC=×1000=500米;解Rt△CDF,求出CF=CD=500米,则DA=BE+CF=(500+500)米.试题解析:如图,过B作AB的垂线,过C作AB的平行线,两线交于点E;过C作AB的垂线,过D作AB的平行线,两线交于点F,则∠E=∠F=90°,拦截点D处到公路的距离DA=BE+CF.在Rt△BCE中,∵∠E=90°,∠CBE=60°,∴∠BCE=30°,∴BE=BC=×1000=500米;在Rt△CDF中,∵∠F=90°,∠DCF=45°,CD=BC=1000米,∴CF=CD=500米,∴DA=BE+CF=(500+500)米,故拦截点D处到公路的距离是(500+500)米.考点:解直角三角形的应用-方向角问题.10.如图,某人在山坡坡脚C处测得一座建筑物顶点A的仰角为63.4°,沿山坡向上走到P 处再测得该建筑物顶点A的仰角为53°.已知BC=90米,且B、C、D在同一条直线上,山坡坡度i=5:12.(1)求此人所在位置点P的铅直高度.(结果精确到0.1米)(2)求此人从所在位置点P走到建筑物底部B点的路程(结果精确到0.1米)(测倾器的高度忽略不计,参考数据:tan53°≈43,tan63.4°≈2)【答案】(1)此人所在P的铅直高度约为14.3米;(2)从P到点B的路程约为127.1米【解析】分析:(1)过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,设PF=5x,在Rt△ABC中求出AB,用含x 的式子表示出AE,EP,由tan∠APE,求得x即可;(2)在Rt△CPF中,求出CP的长.详解:过P作PF⊥BD于F,作PE⊥AB于E,∵斜坡的坡度i=5:12,设PF=5x,CF=12x,∵四边形BFPE为矩形,∴BF=PEPF=BE.在RT△ABC中,BC=90,tan∠ACB=AB BC,∴AB=tan63.4°×BC≈2×90=180,∴AE=AB-BE=AB-PF=180-5x,EP=BC+CF≈90+120x.在RT△AEP中,tan∠APE=1805490123 AE xEP x-≈=+,∴x=207,∴PF=5x=10014.37≈.答:此人所在P的铅直高度约为14.3米.由(1)得CP=13x,∴CP=13×2037.1,BC+CP=90+37.1=127.1.7答:从P到点B的路程约为127.1米.点睛:本题考查了解直角三角形的应用,关键是正确的画出与实际问题相符合的几何图形,找出图形中的相关线段或角的实际意义及所要解决的问题,构造直角三角形,用勾股定理或三角函数求相应的线段长.。

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