初中数学解直角三角形题型大全

第11关 解直角三角形（讲义部分）知识点1 解直角三角形1.已知一边一角（1）已知斜边和一锐角分别为A c ，，解法：,90A B ∠-=∠,sin A c a =A c B c b cos sin ==（2）已知一直角边和一锐角分别为A a ，，解法：,90A B ∠-=∠,tan B a b =A a c sin =2.已知两边（1）已知两直角边b a ,，解法：由baA =tan 求出A ∠,,90A B ∠-=∠ A bA a c cos sin ==（2）已知一直角边和斜边分别为c a ,，解法：由c aA =sin 求出A ∠，,90AB ∠-=∠A cB c b cos sin ==解直角三角形的关键是合理的选用边角关系，包括勾股定理、直角三角形的两个直角互余及锐角三角函数的概念.题型1 解直角三角形【例1】如图，AD 是ABC ∆的中线，1tan 3B =，cosC =，AC =（1）BC 的长； （2）sin ADC ∠的值．【解答】解：（1）过点A 作AE BC ⊥于点E ，cos C =， 45C ∴∠=︒，在Rt ACE ∆中，cos 1CE AC C ==， 1AE CE ∴==，在Rt ABE ∆中，1tan 3B =，即13AE BE =，33BE AE ∴==， 4BC BE CE ∴=+=；（2）AD 是ABC ∆的中线，122CD BC ∴==，1DE CD CE ∴=-=， AE BC ⊥，DE AE =， 45ADC ∴∠=︒，sin ADC ∴∠．【点评】本题考查的是解直角三角形的知识，正确作出辅助线构造直角三角形是解题的关键，注 意锐角三角函数的概念的正确应用．【例2】如图，在四边形ABCD 中，90ABC ∠=︒，45C ∠=︒，CD =，3BD =． （1）求sin CBD ∠的值； （2）若3AB =，求AD 的长．【解答】解：（1）如图，过点D 作DE BC ⊥于点E ，在Rt CED ∆中，45,C CD ∠=︒，1CE DE ∴==，在Rt BDE ∆中，1sin 3DE CBD BD ∠==； （2）过点D 作DF AB ⊥于点F ， 则90BFD BED ABC ∠=∠=∠=︒， ∴四边形BEDF 是矩形，1DE BF ∴==， 3BD =，∴DF =2AF AB BF ∴=-=，∴AD =【点评】本题考查了锐角三角函数及矩形、等腰三角形的知识．构造直角三角形和矩形，利用锐角三角函数是解决本题的关键．【例3】如图，在等腰Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，8AC =，D 是AC 上一点，若1tan 3DBA ∠=． （1）求AD 的长； （2）求sin DBC ∠的值．【解答】解：（1）过点D 作DH AB ⊥于点H ，ABC ∆为等腰直角三角形，90C ∠=︒，45A ∴∠=︒，8AC BC ==， AH DH ∴=，设AH x =，则DH x =1tan 3DBA ∠=， 3BH x ∴=， 4AB x ∴=，由勾股定理可知：ABx ∴=由勾股定理可得，4AD ==；（2）4AD =，4DC AC AD ∴=-=，由勾股定理得，DB =sinCD DBC BD ∴∠===【点评】本题考查的是解直角三角形，掌握锐角三角函数的定义、勾股定理是解题的关键．【例4】如图所示，把一张长方形卡片ABCD 放在每格宽度为12mm 的横格纸中，恰好四个顶点都在横格线上，已知36α∠=︒，求长方形卡片的周长．（精确到1)mm （参考数据：sin360.60︒≈，cos360.80︒≈，tan360.75)︒≈【解答】解：作BE l ⊥于点E ，DF l ⊥于点F ．1801809090,90,36.DAF BAD ADF DAF ADF αα+∠=︒-∠=︒-︒=︒∠+∠=︒∴∠==︒根据题意，得24BE mm =，48DF mm =． 在Rt ABE ∆中，sin BEABα=， ∴2440sin360.60BE AB mm ===︒在Rt ADF ∆中，cos DFADF AD∠=， ∴4860cos360.80DF AD mm ===︒．∴矩形ABCD 的周长2(4060)200mm =+=．【点评】本题考查矩形对边相等的性质，直角三角形中三角函数的应用，锐角三角函数值的计算．【例5】阅读下面材料：小红遇到这样一个问题：如图1，在四边形ABCD 中，90A C ∠=∠=︒，60D ∠=︒，AB =BC AD 的长．小红发现，延长AB 与DC 相交于点E ，通过构造Rt ADE ∆，经过推理和计算能够使问题得到解决（如图2)． 请回答：AD 的长为 ． 参考小红思考问题的方法，解决问题： 如图3，四边形ABCD 中，1tan 2A =，135B C ∠=∠=︒，9AB =，3CD =，求BC 和AD 的长．【解答】解：（1）延长AB 与DC 相交于点E ，在ADE ∆中，90A ∠=︒，60D ∠=︒，30E ∴∠=︒．在Rt BEC ∆中，90BCE ∠=︒，30E ∠=︒，BC =2BE BC ∴==AE AB BE ∴=+==在Rt ADE ∆中，90A ∠=︒，30E ∠=︒，AE =tan 6AD AE E ∴=∠==． 故答案为6；（2）如图，延长AB 与DC 相交于点E ．135ABC BCD ∠=∠=︒， 45EBC ECB ∴∠=∠=︒， BE CE ∴=，90E ∠=︒．设BE CE x ==，则BC =，9AE x =+，3DE x =+． 在Rt ADE ∆中，90E ∠=︒，1tan 2A =，∴12DE AE =，即3192x x +=+， 3x ∴=．经检验3x =是所列方程的解，且符合题意，BC ∴=12AE =，6DE =，AD ∴=【点评】本题考查的是解直角三角形，勾股定理，根据题意作出辅助线，构造出直角三角形是解 答此题的关键．【例6】如图，在Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，斜边AB 的垂直平分线分别交AB 、BC 于点E 和点D ，已知:2BD CD =（1）求ADC ∠的度数；（2）利用已知条件和第（1）小题的结论求tan15︒的值（结果保留根号）．【解答】解：（1）连接AD ，如图．设2BD k =，则CD =．DE 垂直平分AB ， 2AD BD k ∴==． 在Rt ACD ∆中， 90C ∠=︒，cos CD ADC AD ∴∠===， 30ADC ∴∠=︒；（2）AD BD =， B DAB ∴∠=∠．30ADC ∠=︒，B DAB ADC ∠+∠=∠， 15B DAB ∴∠=∠=︒． 在Rt ACD ∆中， 90C ∠=︒，∴AC k ．在Rt ABC ∆中90C ∠=︒，∴tan 2AC B BC ===-∴tan152︒=-【点评】本题主要考查了三角函数的定义、特殊角的三角函数值、勾股定理等知识，利用已知条 件和第（1）小题的结论是解决第（2）小题的关键．知识点2 解直角三角形综合题型2 解直角三角形综合【例7】如图，在同一平面内，两条平行高速公路1l 和2l 间有一条“Z ”型道路连通，其中AB 段与高速公路1l 成30︒角，长为20km ；BC 段与AB 、CD 段都垂直，长为10km ，CD 段长为30km ，求两高速公路间的距离（结果保留根号）．【解答】解：过B 点作1BE l ⊥，交1l 于E ，CD 于F ，2l 于G ．在Rt ABE ∆中，1sin302010BE AB km =︒=⨯=，在Rt BCF ∆中，cos3010BF BC =÷︒=，201sin30CF BF =︒==，(30DF CD CF km =-=，在Rt DFG ∆中，1sin30(30(152FG DF km =︒=⨯=，(25EG BE BF FG km ∴=++=+．故两高速公路间的距离为(25km +．【点评】此题考查了解直角三角形的应用，主要是三角函数的基本概念及运算，关键把实际问题 转化为数学问题加以计算．【例8】如图，“和谐号”高铁列车的小桌板收起时近似看作与地面垂直，小桌板的支架底端与桌面顶端的距离75OA =厘米．展开小桌板使桌面保持水平，此时CB AO ⊥，37AOB ACB ∠=∠=︒，且支架长OB 与桌面宽BC 的长度之和等于OA 的长度．求小桌板桌面的宽度BC ．（参考数据sin370.6︒≈，cos370.8︒≈，tan370.75)︒≈【解答】解：延长CB 交AO 于点D ．CD OA ∴⊥，设BC x =，则75OB x =-，在Rt OBD ∆中，cos OD OB AOB =∠，sin BD OB AOB =∠， (75)cos370.8(75)600.8OD x x x ∴=-︒=-=-，(75)sin370.6(75)450.6BD x x x =-︒=-=-， 在Rt ACD ∆中，tan AD DC ACB =∠，(450.6)tan370.75(0.445)0.333.75AD x x x x ∴=+-︒=+=+， 75AD OD OA +==，0.333.75600.875x x ∴++-=， 解得37.5x =． 37.5BC ∴=；故小桌板桌面的宽度BC 约为37.5cm ．【点评】本题考查了解直角三角形的应用，解题的关键是正确构造直角三角形并求解．【例9】如图， 望湖公园装有新型路灯， 路灯设备由灯柱AC 与支架BD 共同组成 （点C 处装有安全监控， 点D 处装有照明灯） ，AC 与地面垂直，BC 为 1.5 米，BD 为 2 米，AB 为 7 米，60CBD ∠=︒，某一时刻， 太阳光与地面的夹角为37︒，求此时路灯设备整体在地面上的影长为多少？（参 考数据：sin370.60︒≈，cos370.80︒≈，tan370.75)︒≈【解答】解： 如图， 过点D 作光线的平行线， 交地面于点G ，交射线AC 于点F ，过点D 作 DE AF ⊥于点E ，在Rt DBE ∆中， 60CBD ∠=︒， 30BDE ∴∠=︒， 2BD =，sin301BE BD ∴=︒=，cos30DE BD =︒， 在Rt FED ∆中， 37AGF ∠=︒， 37EDF ∴∠=︒，tan37EF ED ∴=︒=， 7AB =，718AF AB BE EF ∴=++=++=． 33874+>，∴此时的影长为AG ．在Rt AFG ∆中，32tan373AF AG ==︒答： 此刻路灯设备在地面上的影长为32(3米 ．【点评】此题考查了解直角三角形，用到的知识点是锐角三角函数、三角形内角和定理，关键是根据题意画出图形，构造直角三角形．第11关 解直角三角形（题册部分）【课后练1】如图，在Rt ABC ∆中，设a ，b ，c 分别为A ∠，B ∠，C ∠的对边，90C ∠=︒，8b =，A ∠的平分线AD =B ∠，a ，c 的值．【解答】解：90C ∠=︒，8b =，A ∠的平分线ADcos AC CAD AD ∴∠===30CAD ∴∠=︒， 60CAB ∴∠=︒， 30B ∴∠=︒，216c b ∴==，tan30b a ===︒，即30B ∠=︒，a =16c =．【课后练2】如图，在Rt ABC ∆中，90C ∠=︒，AB 的垂直平分线与AB ，BC 分别交于点E 和点D ，且2BD AC =． （1）求B ∠的度数．（2）求tan BAC ∠（结果保留根号）．【解答】解：（1）连接AD ．DE 垂直平分线段AB ， DA DB ∴=， B DAB ∴∠=∠， 2BD AC =， 2AD AC ∴=， 90C ∠=︒， 30ADC ∴∠=︒，ADC DAB B ∠=∠+∠， 15B ∴∠=︒．（2）设AC a =，则2AD BD a ==，CD =，2BC a =+，tan 2BC BAC AC ∴∠==【课后练3】如图，在ABC ∆中，45B ∠=︒，5AC =，3cos 5C =，AD 是BC 边上的高线． （1）求AD 的长；（2）求ABC ∆的面积．【解答】解：（1）AD BC ⊥，90ADC ADB ∴∠=∠=︒． 在Rt ACD ∆中，5AC =，3cos 5C =， cos 3CD AC C ∴==， 4AD AC ∴=-=．（2）45B ∠=︒，90ADB ∠=︒，9045BAD B ∴∠=︒-∠=︒，B BAD ∴∠=∠，4BD AD ∴==， 114(43)1422ABC S AD BC ∆∴==⨯⨯+=．【课后练4】如图，把两幅完全相同的长方形图片粘贴在一矩形宣传板EFGH 上，除D 点外，其他顶点均在矩形EFGH 的边上．50AB cm =，40BC cm =，55BAE ∠=︒，求EF 的长．参考数据：sin550.82︒=，cos550.57︒=，tan55 1.43︒=．【解答】解：在直角三角形ABE 中，50AB cm =，55BAE ∠=︒，sin 50sin55500.8241BE AB BAE ∴=∠=︒=⨯=．ABCD 是矩形，55CBF BAE ∴∠=∠=︒，∴在直角三角形BCF 中，40BC cm =，55CBF ∠=︒，cos 40cos55400.5722.8BF BC CBF ∴=∠=︒=⨯=．4122.863.8EF BE BF ∴=+=+=．所以EF 的长为63.8cm ．【课后练5】某片绿地形状如图所示，其中AB BC ⊥，CD AD ⊥，60A ∠=︒，200AB m =，100CD m =，求AD 、BC 的长．（精确到1m 1.732)≈【解答】解：如图，延长AD ，交BC 的延长线于点E ，在Rt ABE ∆中，200AB m =，60A ∠=︒，tan BE AB A ∴==，400cos60AB AE m ==︒， 在Rt CDE ∆中，100CD m =，9030CED A ∠=︒-∠=︒，2200CE CD m ∴==，tan CD DE CED==∠，400227AD AE DE m ∴=-=-≈，200146BC BE CE m =-=-≈．答：AD 的长约为227m ，BC 的长约为146m ．【课后练6】如图，河的两岸1l 与2l 相互平行，A 、B 是1l 上的两点，C 、D 是2l 上的两点，某人在点A 处测得90CAB ∠=︒，30DAB ∠=︒，再沿AB 方向前进20米到达点E （点E 在线段AB 上），测得60DEB ∠=︒，求C 、D 两点间的距离．【解答】解：过点D 作1l 的垂线，垂足为F ，60DEB ∠=︒，30DAB ∠=︒，30ADE DEB DAB ∴∠=∠-∠=︒，ADE ∴∆为等腰三角形，20DE AE ∴==，在Rt DEF ∆中，1cos6020102EF DE =︒=⨯=， DF AF ⊥，90DFB ∴∠=︒，//AC DF ∴，由已知12//l l ，//CD AF ∴，∴四边形ACDF 为矩形，30CD AF AE EF ==+=，答：C 、D 两点间的距离为30m ．。