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1.4解直角三角形
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.有一个长为的正六边形,若要剪一张圆形纸片完全盖住这个圆形,则这个圆形纸片的半径最小是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,OP是∠AOC的平分线,点B在OP上,于点D,,点B到OA的距离为2,则AB长为( )
A.2 B. C. D.3
3.如图,直线y=x+3交x轴于A点,将一块等腰直角三角形纸板的直角顶点置于原点O,另两个顶点M、N恰落在直线y=x+3上,若N点在第二象限内,则tan∠AON的值为( )
A. B. C. D.
4.为测一河两岸相对两电线杆A、B间距离,在距A点15m的C处,(AC⊥AB),测得∠ACB=50°,则A、B间的距离应为( )m
A.15sin50° B.15cos50° C.15tan50° D.15cot50°
5.在△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,下列等式:①b=ccosB;②b=atanB;③a=csinA;④a=ccosB;⑤a=btanA,其中正确的有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
6.如图,在中,,,,于D,则的值为( )
A. B. C. D.
7.如图.△ABC中,AC的垂直平分线分别交AC、AB于点D、F,BE⊥DF交DF的延长线于点E,已知∠A=30°,BC=2,AF=BF,则四边形BCDE的面积是( )
A.2 B.3 C.4 D.4
8.如图,△AOB是等边三角形,B(2,0),将△AOB绕O点逆时针方向旋转90°到△A′OB′位置,则A′坐标是( )
A.(﹣1,) B.(﹣,1) C.(,﹣1) D.(1,﹣)
9.如图,在中,,,点D是AC上一点,连接BD.若,,则CD的长为( )
A. B.3 C. D.2
10.在中,,,那么的长是( )
A. B. C. D.
11.在△ABC中,∠ACB=90°,BC=1,AC=2,则下列正确的是( )
A. B. C. D.
12.如图,三角形纸片中,,,.沿过点的直线将纸片折叠,使点落在边上的点处;再折叠纸片,使点与点重合,若折痕与的交点为,则( )
A. B. C. D.
二、填空题
13.如图,直线AB经过点P(1,2),且与x轴相交于点A,与y轴相交于点B.若sin∠BAO=,则点B的坐标为 .
14.如图,在中,,且是内一点,若的最小值为,则 .
15.如图,在中,,,按以下步骤作图:①分别以点A,B为圆心、大于的长为半径作弧,两弧相交于点M,N;②作直线,分别交,于点D,E,连接,则的值为 .
16.今年,某县境内跨湖高速进入施工高峰期,交警队为提醒出行车辆,在一些主要路口设立了交通路况警示牌(如图).已知立杆AD高度是4m,从侧面C点测得警示牌顶端点A和底端B点的仰角(∠ACD和∠BCD)分别是60°,45°.那么路况警示牌AB的高度为 .
17.如图,已知在长方形纸条中,点G在边上,,将该纸条沿着过点G的直线翻折后,点C、D分别落在边下方的点E、F处,且点E、F、B在同一条直线上,折痕与边交于点H,与交于点M.设,那么的周长为 (用含t的代数式表示)
三、解答题
18.如图,矩形ABCD的对角线相交于点O,过点A作BD的平行线交CD的延长线于点E.
求证:;
若,连接OE,求的值.
19.如图,已知直线AB与x轴,y轴分别交于A,B两点,它的解析式为y=-x+,角α的一边为OA,另一边OP⊥AB于P,求cosα的值.
20.(1)问题发现如图1,在和中,,,,连接交于点.填空:①的值为______;②的度数为______.
(2)类比探究如图2,在和中,,,连接交的延长线于点.请判断的值及的度数,并说明理由;
(3)拓展延伸在(2)的条件下,将绕点在平面内旋转,所在直线交于点,若,,请直接写出当点与点在同一条直线上时的长.
21.如图,△ABC中,AD⊥BC,垂足是D,若BC=14,AD=12,tan∠BAD=,求sinC的值.
22.【问题情境】
小明在学习了正方形的相关知识之后,在一张边长为4的正方形纸片上进行了关于折叠的研究性学习.
【探究感悟】
如图①,小明在边上取点(不与,重合),连接,将沿翻折,使得点的对应点恰好落到对角线上.则此时线段的长是 ;
【深入探究】
小明继续将沿翻折,发现:,,三点能构成等腰三角形.请求出此时线段的长;
【拓展延伸】
如图②,小明又在边上取点(不与,重合),并将四边形沿翻折,使得点的对应点恰好落在边上.记(为的对应点)与的交点为,连接,小明再次发现:线段与的长度之和存在最小值.请求出此时线段的长.
23.如图,已知锐角△ABC
(1)过点A作BC边的垂线MN,交BC于点D(用尺规作图法,保留作图痕迹,不要求写作法);
(2)在(1)的条件下,若BC=5,AD=4,tan∠BAD=,求DC的长.
24.如图,在△ABC中,sin B=,∠A=105°,AB=2,求△ABC的面积.
《1.4解直角三角形》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C A C C D A B C C
题号 11 12
答案 C D
1.B
【分析】根据题意画出图形,再根据正多边形圆心角的求法求出∠AOB的度数,最后根据等腰三角形及直角三角形的性质解答即可.
【详解】如图所示,正六边形的边长为12cm,OG⊥BC.
∵六边形ABCDEF是正六边形,∴∠BOC=()°=60°;
∵OB=OC,OG⊥BC,∴∠BOG=∠COG=()°=30°.
∵OG⊥BC,OB=OC,BC=12cm,∴BG=BC=×12=6cm,∴OB===12cm.
故选B.
【点睛】本题考查了正多边形和圆,根据题意画出图形,利用直角三角形的性质及正六边形的性质解答是解答此题的关键.
2.C
【分析】先过B点作BE⊥OA于E,再根据角平分线的性质得到BE=BD=2,最后再解直角△ABE,求出AB即可.
【详解】解:如图,过B点作BE⊥OA于E,
∵OF是∠AOC的平分线,点B在OP上,BD⊥OC,
∴BE=BD=2
在Rt△ABE中,∠AEB=90°,∠A=45°
∴AB=BE=2.
故答案为C.
【点睛】本题考查了角平分线的性质和解直角三角形,掌握角的平分线上的点到角的两边的距离相等是解答本题的关键.
3.A
【分析】过O作OC⊥AB于C,过N作ND⊥OA于D,设N的坐标是(x,x+3),得出DN=x+3,OD=-x,求出OA=4,OB=3,由勾股定理求出AB=5,由三角形的面积公式得出AO×OB=AB×OC,代入求出OC,根据sin45°=,求出ON,在Rt△NDO中,由勾股定理得出(x+3)2+(-x)2=()2,求出N的坐标,得出ND、OD,代入tan∠AON=求出即可.
【详解】过O作OC⊥AB于C,过N作ND⊥OA于D,
∵N在直线y=x+3上,
∴设N的坐标是(x,x+3),
则DN=x+3,OD=-x,
y=x+3,
当x=0时,y=3,
当y=0时,x=-4,
∴A(-4,0),B(0,3),
即OA=4,OB=3,
在△AOB中,由勾股定理得:AB=5,
∵在△AOB中,由三角形的面积公式得:AO×OB=AB×OC,
∴3×4=5OC,
OC=,
∵在Rt△NOM中,OM=ON,∠MON=90°,
∴∠MNO=45°,
∴sin45°=,
∴ON=,
在Rt△NDO中,由勾股定理得:ND2+DO2=ON2,
即(x+3)2+(-x)2=()2,
解得:x1=-,x2=,
∵N在第二象限,
∴x只能是-,
x+3=,
即ND=,OD=,
tan∠AON=.
故选A.
【点睛】本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,勾股定理,三角形的面积,解直角三角形等知识点的运用,主要考查学生运用这些性质进行计算的能力,题目比较典型,综合性比较强.
4.C
【分析】根据已知,利用已知角的正切函数求解即可.
【详解】如图,
因为AC=15,∠ACB=50°,在直角△ABC中tan50°=,
所以AB=15 tan50°.
故选C.
【点睛】正确记忆三角函数的定义是解决本题的关键.
5.C
【分析】在Rt△ABC中,∠C=90°,则利用锐角三角函数的定义分别代入求解即可.
【详解】在Rt△ABC中,∠C=90°,
则cosA=,sinA=,tanB=,cosB=,tanA=,cotA=.
因而b=ccosA=atanB,a=csinA=ccosB=btanA=,
故正确的是:②,③,④共3个.
故选C.
【点睛】利用锐角三角函数的定义,正确理解直角三角形边角之间的关系.在直角三角形中,如果已知一边及其中的一个锐角,就可以表示出另外的边.
6.D
【分析】在Rt△ABC中,先利用勾股定理求出BC的长,再分别在与中利用即可得出答案
【详解】解:,,,
.
在与中,,
即,.故选D.
【点睛】本题考查了勾股定理和解直角三角形,解题关键是利用的不同表示形式得出比例式
7.A
【详解】∵DE是AC的垂直的平分线,F是AB的中点,
∴DF∥BC,
∴∠C=90°,
∴四边形BCDE是矩形.
∵∠A=30°,∠C=90°,BC=2,,
∴AB=4,
∴AC==2.
∴DE=.
∴四边形BCDE的面积为:2×=2.故选A.
8.B
【分析】过点A′作A′C⊥x轴于C,根据点B的坐标求出等边三角形的边长,再求出∠A′OC=30 ,然后求出OC、A′C,再根据点A′在第二象限写出点A′的坐标即可.
【详解】如图,过点A′作A′C⊥x轴于C,
∵B(2,0),
∴等边△AOB的边长为2,
又∵∠A′OC=90 60 =30 ,
∴OC=2×cos30 =2×=,A′C=2×=1,
∵点A′在第二象限,
∴点A′(﹣,1).
故选:B.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化 旋转,等边三角形的性质,根据旋转的性质求出∠A′OC=30,然后解直角三角形求出点A′的横坐标与纵坐标的长度是解题的关键.
9.C
【分析】先根据锐角三角函数值求出,再由勾股定理求出过点D作于点E,依据三角函数值可得从而得,再由得AE=2,DE=1,由勾股定理得AD=,从而可求出CD.
【详解】解:在中,,,
∴
∴
由勾股定理得,
过点D作于点E,如图,
∵,,
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
∴,
在中,
∴
∵
∴
故选:C
【点睛】本题主要考查了勾股定理,由锐角正切值求边长,正确作辅助线求出DE的长是解答本题的关键.
10.C
【分析】本题主要考查了解直角三角形,熟知锐角三角函数是解题的关键.
【详解】解:在中,,,
∴,
故选C.
11.C
【分析】先利用勾股定理求出AB的长度,然后求出sinA、tanA、cosB、tanB的值,进行判断.
【详解】解:∵∠ACB=90°,BC=1,AC=2,
∴AB= ,
则sinA=,tanA=,cosB=,tanB=
故选C
【点睛】本题考查了特殊角的三角函数值,解答本题的关键是掌握三角函数的定义.
12.D
【分析】本题考查了折叠的性质,勾股定理,解直角三角形,熟练掌握相关知识点是解题的关键.
根据折叠的性质得到,,,,得到,根据勾股定理求出,得到,即可得到答案.
【详解】解:,
,
由折叠可得,,,,
,
,
,
,
,
,
,
故选:D.
13.(0,)
【分析】根据题意作出合适的辅助线,然后根据锐角三角函数即可求得点B的坐标.
【详解】作PC⊥OA于点C,
∵点P(1,2),sin∠BAO=,
∴PC=2,,tan∠BAO=,
∴AP=2,
∴AC=,
∴OA=1+4=5,
∴,
解得,OB=,
∴点B的坐标为(0,),
故答案为:(0,).
【点睛】本题考查解直角三角形、坐标与图形性质,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
14.
【分析】如图将绕点顺时针旋转得到.连接.首先证明当共线时,的值最小,最小值为线段的长,由等腰直角三角形求得的长,进而求得,由勾股定理求得结果.
【详解】解:如图将绕点顺时针旋转得到.连接,
则,
是等边三角形,
,
,
∴当共线时,的值最小,最小值为线段的长,
的最小值为,
,
,
,
,
作于.则
故答案为:
【点睛】本题考查轴对称﹣最短问题,等腰三角形的性质,等边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,学会利用两点之间线段最短解决问题,属于中考常考题型.
15.
【分析】由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,进而可得,,,在中,根据三角函数的定义可得,,进而可得.在中,根据三角函数的定义可求得的值,
本题主要考查了线段垂直平分线的判定和性质,以及利用三角函数的定义解直角三角形.熟练掌握相关的三角函数的定义是解题的关键.
【详解】解:由作图过程可知,直线为线段的垂直平分线,
,
,
∴
,
在中,,,
,
,.
在中,
.
故答案为: .
16.m
【分析】由特殊角的正切值即可得出线段CD的长度,在Rt△BDC中,由∠BCD=45°,得出CD=BD,求出BD长度,再利用线段间的关系即可得出结论.
【详解】在Rt△ADC中,∠ACD=60°,AD=4
∴tan60°==
∴CD=
∵在Rt△BCD中,∠BAD=45 ,CD=
∴BD=CD=.
∴AB=AD-BD=4-=
路况警示牌AB的高度为m.
故答案为m.
【点睛】解直角三角形的应用-仰角俯角问题.
17.
【分析】
过点作,连接,利用矩形和折叠的性质,推出为等边三角形,求出,即可得解.
【详解】如图,过点作,连接;
∵点E、F、B在同一条直线上,
∴点在上,
∵将长方形纸条沿翻折,
∴,,;
∵,
∴,
∴,
∴;
∵四边形是矩形,
∴.
∴;
∴ ,
∴为等边三角形;
∵,
∴四边形为矩形,
∴;
∵,
∴,
∴的周长;
故答案为:.
【点睛】本题考查矩形的折叠问题,解直角三角形,等边三角形的判定和性质.熟练掌握矩形的性质和折叠的性质,证明为等边三角形,是解决本题的关键.
18.(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)根据矩形的对角线相等可得AC=BD,对边平行可得AB∥CD,再求出四边形ABDE是平行四边形,根据平行四边形的对边相等可得AE=BD,从而得证;
(2)如图,过点O作OF⊥CD于点F,欲求tan∠OEC的值,只需在直角△OEF中求得OF、FE的值即可.OF结合三角形中位线求得,EF结合矩形、平行四边形的性质以及勾股定理求得即可.
【详解】解:四边形ABCD是矩形,
,
又,
四边形ABDE是平行四边形,
,
;
如图,过点O作于点F,
四边形ABCD是矩形,
.
,
.
OC=OD
,
.
在直角中,由勾股定理可得:.
,
为的中位线,
,
在直角中,.
19.
【分析】由直线AB解析式可求出BO和AO长度,再利用勾股定理求出AB的长度,从而计算出cos∠ABO,cosα=cos∠ABO.
【详解】解:由直线AB解析式可求A(1,0),B(0,),
则AO=1,BO=,
∴AB=,
∴cos∠ABO=,
∵∠α与∠ABO均为∠BAO的余角,
∴cosα=cos∠ABO ;
故cosα的值为 .
【点睛】本题考查了三角函数的定义,运用了等角进行替换,减少了运算量.
20.(1)①1;②;(2),.理由见解析;(3)2或4.
【分析】(1)①证明△COA≌△DOB(SAS),得AC=BD,比值为1;
②由△COA≌△DOB,得∠CAO=∠DBO,然后根据三角形的内角和定理先求∠OAB+∠OBA的值,再求∠AMB的值即可;
(2)根据锐角三角比可得,根据两边的比相等且夹角相等可得△AOC∽△BOD,根据相似撒尿性的性质求解即可;
(3)当点与点在同一条直线上,有两种情况:如图3和图4,然后根据旋转的性质和勾股定理,可得AD的长.
【详解】(1)①∵,
∴∠BOD=∠AOC,
又∵,,
∴△BOD≌△AOC,
∴BD=AC,
∴=1;
②∵,
∴∠OAB+∠OBA=140°,
∵△BOD≌△AOC,
∴∠CAO=∠DBO,
∴∠CAO+∠OAB+∠ABM=∠DBO+∠OAB+∠ABM=∠OAB+∠OBA=140°,
∴∠AMB=;
(2)如图2,
,.理由如下:
中,,,
,
同理得:,
,
,
,
,
,∠CAO=∠DBO,
∵∠BEO+∠DBO=90°,
∴∠CAE+∠AEM=90°,
∴∠AMB=90°;
(3) ∵∠A=30°,,
∴OA==3.
如图3,当点D和点A在点O的同侧时,
∵,
∴AD=3-2=2;
如图4,当点D和点A在点O的两侧时,
∵,,OA=3
∴AD=3+1=4.
综上可知,AD的长是2或4.
【点睛】本题是三角形的综合题,主要考查了三角形全等和相似的性质和判定,相似三角形的判定与性质,解直角三角形,旋转的性质,以及分类讨论的数学思想,解题的关键是能得出:△AOC∽△BOD,根据相似三角形的性质,并运用类比的思想解决问题,本题是一道比较好的题目.
21..
【分析】首先根据Rt△ABD的三角函数求出BD的长度,然后得出CD的长度,根据勾股定理求出AC的长度,从而得出∠C的正弦值.
【详解】∵在直角△ABD中,tan∠BAD=,
∴BD=AD tan∠BAD=12×=9,
∴CD=BC-BD=14-9=5,
∴AC==13,
∴sinC=.
【点睛】本题考查了解直角三角形中三角函数的应用,要熟练掌握好边角之间的关系.
22.(1)(2)或(3)
【分析】(1)根据正方形的性质,折叠的性质,推出为等腰直角三角形,进而求出的长即可;
(2)分和两种情况进行讨论求解即可;
(3)连接,,作,易得四边形为矩形,根据折叠性质得到,证明,得到,进而得到,作点关于的对称点,连接,连接交于点,则,,得到,得到当点在上时,即点与点重合时,,值最小,证明,得到,进而得到为的中点,设,则:,在中,由勾股定理,得:,求出的长,进而求出的长,证明,进行求解即可.
【详解】解:(1)∵正方形,边长为4,
∴,
∴,
∵翻折,
∴,,
∴,,
∵,
∴为等腰直角三角形,
∴;
(2)当时,如图,作于点,延长交于点,
则:四边形为矩形,
∴,
∵,
∴,
又∵折叠,
∴,
∴,
∴为等边三角形,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
∴,
在中,,
∵,
∴,
∴;
②当时,如图:作于点,延长交于点,作于点,则:,四边形为矩形,四边形为矩形,
∴,,
∴,
在中,,
∴,
∴,
∴,,
在中,,
∴;
综上:或;
(3)连接,,交于点,作,则:四边形为矩形,
∴,,
∵折叠,
∴,,,,
∴,,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴,
作点关于的对称点,连接,连接交于点,则:,,
∴,
∴当点在上时,即点与点重合时,,值最小;
如图:
∵,,,
∴,
∴,
∴为的中点,
∴,
设,则:,
在中,由勾股定理,得:,
解得,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即:,
∴.
【点睛】本题考查正方形的性质,折叠的性质,等腰三角形的判定和性质,等边三角形的判定和性质,相似三角形的判定和性质,勾股定理,解直角三角形,利用轴对称解决线段和最短问题等知识点,综合性强,难度大,属于中考压轴题,熟练掌握相关知识点,合理添加辅助线,确定动点位置,是解题的关键.
23.(1)画图见解析;(2)CD=2.
【分析】(1)利用基本作图:过直线外一点作直线的垂线作出垂线段AD;
(2)先在Rt△ABD中利用∠BAD的正切计算出BD,然后利用BC-BD求CD的长.
【详解】(1) 如图所示,MN为所作;
(2) 在Rt△ABD中,tan∠BAD=, ∴, ∴BD=3,
∴DC=BC﹣BD=5﹣3=2.
24.S△ABC=+1.
【详解】试题分析:本题考查利用三角函数解决非直角三角形,通常我们根据已知条件,通过作高构造构造直角三角形进行解决,根据题意,过点A作AD⊥BC,根据已知条件在Rt△ABD中,利用正弦三角函数和勾股定理可求出AD,BD, ∠BAD=45°,继而求出∠CAD=60°再在Rt△ADC中,根据已知条件,利用正切三角函数求出CD,继而求出BC,最后根据三角形面积公式求三角形面积.
解:过A作AD⊥BC于D.
在Rt△ABD中,易得∠B=45°,又AB=2,∴∠DAB=∠B=45°,AD=BD=2×=,∴∠CAD=105°-45°=60°.
在Rt△CAD中,tan∠CAD=,
∴CD=AD·tan∠CAD=×tan 60°=.
∴BC=CD+BD=+.
∴S△ABC=·BC·AD=(+)×=+1.
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