北师大版九年级下册数学 第一章 直角三角形的边角关系 单元自测题
一、单选题
1.在Rt中,,若,,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知α是锐角,若sinα= ,则α的度数是( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
3.如图,在中,,,,下列三角函数表示正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图,是电杆的一根拉线,测得米,,则拉线的长为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
5.计算sin 45°+cos45°的值为( )
A.1 B.2
C. D.2
6.如图,滑雪场有一坡角为20°的滑道,滑雪道的长AC为100米,则BC的长为( )米.
A. B.100cos20° C. D.100sin20°
7.如图是一架人字梯,已知AB=AC=2米,AC与地面BC的夹角为a,则两梯脚之间的距离BC为( )
A.4cos a B.4sin a C.4tan a D.
8.如图,的顶点都是正方形网格中的格点,则等( )
A. B. C. D.
9.将一对直角三角板如图放置,点C在FD的延长线上,点B在ED上,AB∥CF,∠F=∠ACB=90°,∠E=45°,∠A=60°,AC=10,则CD的长度是( )
A.5 B. C.10﹣ D.15﹣
10.如图,直线y= x+3与x轴,y轴分别相交于A、B两点,则cos∠BAO的值是( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.比较大小:sin35° cos45°.
12. .
13.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,将绕点A逆时针旋转得到,使点落在AB边上,连结,则的值为 .
14.如图,在小山的东侧A点有一个热气球,由于受西风的影响,以30米/分的速度沿与地面成75°角的方向飞行,25分钟后到达C处,此时热气球上的人测得小山西侧B点的俯角为30°,则小山东西两侧A、B两点间的距离为 米.
三、计算题
15.计算:
16.计算: .
四、解答题
17.如图,在△ABC中,∠C=90°,AB=10,sinB= 。求BC的长及∠A的正切值.
18.如图,某商店营业大厅自动扶梯AB的倾斜角为31°,AB的 长为12米,求大厅两层之间的距离BC的长.(结果精确到0.1米)(参考数据:sin31°=0.515,cos31°=0.857,tan31°=0.60)
19.如图,莽山五指峰景区新建了一座垂直观光电梯.某测绘兴趣小组为测算电梯的高度,测得斜坡米,坡度,在处测得电梯顶端的仰角,求观光电梯的高度.
(参考数据:,,.结果精确到0.1米)
20.先化简,再求值:,其中.
21.先化简,再求值:,其中.
五、综合题
22.为积极参与鄂州市全国文明城市创建活动,我市某校在教学楼顶部新建了一块大型宣传牌,如下图.小明同学为测量宣传牌的高度AB,他站在距离教学楼底部E处6米远的地面C处,测得宣传牌的底部B的仰角为60°,同时测得教学楼窗户D处的仰角为30°(A、B、D、E在同一直线上).然后,小明沿坡度i=1:1.5的斜坡从C走到F处,此时DF正好与地面CE平行.
(1)求点F到直线CE的距离(结果保留根号);
(2)若小明在F处又测得宣传牌顶部A的仰角为45°,求宣传牌的高度AB(结果精确到0.1米,≈1.41,≈1.73).
23.如图,在正方形 中,点 为 延长线上一点,连接 .
图3
(1)如图1,连接 ,若 , ,求 的值;
(2)如图2,点 在 上,连接 .作 的平分线 交 于点 ,连接 、 ,若 , .求证: 平分 ;
(3)如图3,在(2)的条件下,点 为 的中点,点 为平面内一动点,且 ,连接 ,以 为边长作等边 ,若 ,直接写出 的最小值.
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】解:在Rt△ABC中, , ,
,
.
故答案为:B.
【分析】首先根据勾股定理求出AB,然后根据余弦函数的概念进行计算.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:∵a是锐角,sina=,
∴a=30°.
故答案为:A.
【分析】根据特殊角的锐角三角函数值可知,sin30°= ,即可判断a的度数.
3.【答案】B
【解析】【解答】,,
, A不符合题意;
,B符合题意;
, C不符合题意;
, D不符合题意;
故答案为:B.
【分析】利用正弦、余弦和正切的定义逐项判断即可。
4.【答案】D
【解析】【解答】解: ,
,
米,
米;
故答案为:D.
【分析】利用解直角三角形的方法可得 。
5.【答案】C
【解析】【解答】 解: .
故答案为:C.
【分析】直接代入特殊角的三角函数值,然后再合并同类二次根式即可得出答案.
6.【答案】B
【解析】【解答】解:∵滑道坡角为20°,
∴,
∵AC为100米,,
∴,
∴.
故答案为:B.
【分析】根据坡角可得∠C=20°,然后根据∠C的余弦函数进行计算即可.
7.【答案】A
【解析】【解答】解:如图,作AH⊥BC,
又∵AB=AC,
∴BC=2HC
∵HC=ACcosa =2cosa,
∴BC=2HC=4cosa.
故答案为:A.
【分析】作AH⊥BC,利用锐角三角函数定义求出HC长,再利用等腰三角形的性质求BC长即可.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:易得,,AB=5,
∴AB=BC,
∴∠ACB=∠A,
∴cos∠ACB=cos∠A=.
故答案为:D.
【分析】 根据勾股定理以及网格结构,可以求得AC、AB、BC的长,根据等边对等角得∠ACB=∠A,进而根据余弦函数的定义及等角的同名三角函数值相等即可得到cos∠ACB的值.
9.【答案】D
【解析】【解答】解:过点B作BM⊥FD于点M,
在△ACB中,∠ACB=90°,∠A=60°,AC=10,
∴∠ABC=30°,BC=10×tan60°=,
∵AB∥CF,
∴BM=BC×sin30°=×=,
CM=BC×cos30°=15,
在△EFD中,∠F=90°,∠E=45°,
∴∠EDF=45°,
∴MD=BM=,
∴CD=CM﹣MD=15﹣.
故答案为:D.
【分析】过点B作BM⊥FD于点M,先利用解直角三角形的方法求出BM和CM的长,再利用线段的和差求出CD的长即可。
10.【答案】A
【解析】【解答】解:令x=0,则y=3,
令y=0,则x=-4,
∴A(-4,0),B(0,3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=5,
∴cos∠BAO=.
故答案为:A.
【分析】先求出点A、B的坐标,从而得出OA=4,OB=3,AB=5,再利用锐角三角函数的定义即可得出cos∠BAO=.
11.【答案】<
【解析】【解答】解:∵cos45°= sin45°,正弦在0°到90°内,函数值随角度的增大而增大,
∴sin35°<sin45°,
∴sin35°<cos45°.
故答案为:<.
【分析】根据一个锐角的正弦值随着角度的增大而增大可得sin35°<sin45°,根据特殊角的三角函数值可得cos45°= sin45°,据此进行比较.
12.【答案】
【解析】【解答】原式 ,
故答案为: .
【分析】先进行负整数指数幂的运算,再代入三角函数的特殊值即可求值.
13.【答案】或
【解析】【解答】解:∵∠C=90°,AC=6,BC=8,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:或.
【分析】利用勾股定理可得AB,根据旋转的性质可得B′C′=BC=8,AC′=AC=6,∠B'C'B=90°,则BC′=AB-AC′=4,利用勾股定理可求出BB′,然后根据三角函数的概念进行计算.
14.【答案】750
【解析】【解答】解:如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,
在Rt△ACD中,∠ACD=75°-30°=45°,
AC=30×25=750(米),
∴AD=AC sin45°=375(米),
∴AB=2AD= 750 (米).
故答案为: 750 .
【分析】过点A作AD⊥BC,垂足为D,易得∠ACD=45°,AC=30×25=750米,根据三角函数的概念可求出AD,然后根据含30°角的直角三角形的性质进行计算.
15.【答案】解:原式=
【解析】【分析】,负数的绝对值去掉负号,运算即可。
16.【答案】解:原式
【解析】【分析】化为最简二次根式,利用负指数幂法则计算,利用绝对值的代数意义化简,利用特殊角的三角函数值化简,计算即可得到结果.
17.【答案】解:在Rt△ABC中,∵∠C=90°,AB=10,sinB= ,
∴AC=AB.sinB=6,
∴BC= =8,
∴tanA=
【解析】【分析】结合正弦的定义,利用∠B的正弦值求出AC的长,然后利用勾股定理求出BC,结合正切的定义即可求解.
18.【答案】解:过B作地平面的垂线段BC,垂足为C,
在Rt△ABC中,
∵∠ACB=90°,
∴BC=AB sin∠BAC=12×0.515≈6.2(米),
答:大厅两层之间的距离BC的长约为6.2米.
【解析】【分析】 过B作地平面的垂线段BC,垂足为C, 根据正弦函数的定义由 BC=AB sin∠BAC 即可算出答案。
19.【答案】解:过点B作BE⊥AC于点E,如图,
在Rt△ABE中,(米),坡度,即
设AE=x(米),则BE=2x(米)
由勾股定理得,
∴
解得,(负值舍去)
∴(米),(米)
∵
∴△BEC是等腰直角三角形
∴(米)
∴AC=AE+CE=(米)
答:观光电梯的高度为141.1米。
【解析】【分析】过点B作BE⊥AC于点E,设AE=x(米),则BE=2x(米),利用勾股定理可得,求出,可得AE和BE的长,再证出△BEC是等腰直角三角形,可得,最后利用线段的和差求出AC的长即可。
20.【答案】解:
=
=
=.
∵=2×+1=+1,
∴原式===.
【解析】【分析】对括号中的第二个分式的分母进行分解,然后对括号中的式子进行通分,将除法化为乘法,再进行约分即可对原式进行化简,根据特殊角的三角函数值可得a的值,然后代入化简后的式子中进行计算.
21.【答案】解:
=
=
=
=
=
=
当= 时,
原式=
=
=
【解析】【分析】对第一个分式的分子、分母进行分解因式,对括号中的式子进行通分计算,然后将除法化为乘法,再约分即可对原式进行化简;根据特殊角的三角函数值可得x的值,然后代入化简后的式子中进行计算即可.
22.【答案】(1)解:过点F作FG⊥EC于G,
依题意知FG∥DE,DF∥GE,∠FGE=90°,
∴四边形DEGF是矩形,
∴FG=DE,
在Rt△CDE中,
DE=CE tan∠DCE=6×tan30 o =2 (米),
∴点F到地面的距离为2 米;
(2)解:∵斜坡CF的坡度为 i=1:1.5.
∴Rt△CFG中,CG=1.5FG=2×1.5=3(米),
∴FD=EG=(3+6)(米).
在Rt△BCE中,
BE=CE tan∠BCE=6×tan60 o =6(米),
∴AB=AD+DE﹣BE=3+6+2﹣6=6﹣≈4.3 (米).
答:宣传牌的高度约为4.3米.
【解析】【分析】(1)过点F作FG⊥EC于G,易得四边形DEGF是矩形,根据矩形的性质得FG=DE,在Rt△CDE中,根据正切函数的定义,由DE=CE tan∠DCE即可算出答案;
(2)根据坡比的定义,Rt△CFG中,可得CG=1.5FG,进而可得FD=EG=(3+6)(米),在Rt△BCE中,根据正切函数的定义,由BE=CE tan∠BCE求出BE,最后根据AB=AD+DE﹣BE算出答案.
23.【答案】(1)解:∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中,
,
∴ ;
(2)证明:如图所示:过点A作 ,连接CE,
∵ ,PE平分 ,
∴ , ,
设 ,则 ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
在 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,
∴点A、P、C、E四个点在同一个圆上,
∵ ,
∴ ,
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴DE平分
(3)解: 的最小值为
【解析】【解答】解:(3)如图所示:点M的运动轨迹为以点Q为圆心,QA为半径的圆上,作点B关于AP的对称点 ,
∴QP垂直平分 ,
当点 , ,B三点共线时, 取得最小值,
∵ , ,
∴ , ,
∴ ,
,
∴ ,
∵B关于AP的对称点 ,
∴ , , ,
∴ ,
即 ,
在 与 中,
,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的最小值为
【分析】(1)易得∠DPC=30°,AD=DC=CB=AB=4,PD=2DC=8,利用勾股定理求出PC,进而得到PB,然后利用三角函数的概念进行计算;
(2)过点A作AG⊥PE,连接CE,根据角平分线的概念可得∠APE=∠EPC=30°,设PB=a,则AP=2a,AB=BC=a,PC=a+a,PC+PA=3+a,PE=a+a,则PE=PC,∠PEC=∠PCE=75°,然后表示出AG、PG、GE,证明△AED≌△CED,得到∠ADE=∠EDC,据此证明;
(3)点M的运动轨迹为以点Q为圆心,QA为半径的圆上,作点B关于AP的对称点B′,当点B′、M′、B 三点共线时,BM′取得最小值,易得QG、BG、BB′的值,证明△B′PM′≌△QPM,得到B′M′=QM=2,然后求出BM′即可.