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第23章 解直角三角形单元检测A卷
姓名:__________班级:__________考号:__________
一 、选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题目要求的)
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=6,cosB=,则BC的长为( )
A. 4 B. 2 C. D.
在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=,AC=6cm,则BC的长度为( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
如图,点A为∠α边上的任意一点,作AC⊥BC于点C,CD⊥AB于点D,下列用线段比表示cosα的值,错误的( )
A. B. C. D.
如图,将∠AOB放置在5×5的正方形网格中,则tan∠AOB的值是( )
A. B. C. D.
在△ABC中,∠C=90°,BC=2,AB=4,则下列结论中不正确的是( )
A. sinA= B. ∠B=60° C. tanB= D. cosB=
“奔跑吧,兄弟!”节目组,预设计一个新的游戏:“奔跑”路线需经A、B、C、D四地.如图,其中A、B、C三地在同一直线上,D地在A地北偏东30°方向、在C地北偏西45°方向.C地在A地北偏东75°方向.且BD=BC=30m.从A地到D地的距离是( )
A. 30m B. 20m C. 30m D. 15m
如图,是交警部门为缓解市区内交通拥挤在学府路某处设立的路况显示牌.立杆AB的高度是米,从D点测得显示牌顶端C和底端B的仰角分别是60°和45°,则显示牌BC的高度为( )
A. 米 B. (3-)米 C. 9米 D. (2-3)米
某市在“旧城改造”中计划在一块如图所示的三角形空地上种植某种草皮以美化环境,已知这种草皮每平方米a元,则购买这种草皮至少要( ).
A. 450a元 B. 225a元 C. 150a元 D. 300a元
如图所示,在△ABC中,∠C=90°,AC=16 cm,AB的垂直平分线MN交AC于D,连接BD,若,则BD的长是( ).
A. 4 cm B. 6 cm C. 8 cm D. 10 cm
在直角△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B与∠C的对边分别是a、b和c,那么下列关系中,正确的是( )
A.cosA= B.tanA= C.sinA= D.cosA=
如图,在中,点在上,且,,若,则( )
A. B. C. D.
在△ABC中,AB=12,AC=13,cos∠B=,则BC边长为( )
A. 7 B. 8 C. 8或17 D. 7或17
二 、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
如图,为保护门源百里油菜花海,由“芬芳浴”游客中心A处修建通往百米观景长廊BC的两条栈道AB,AC.若∠B=56°,∠C=45°,则游客中心A到观景长廊BC的距离AD的长约为 米.(sin56°≈0.8,tan56°≈1.5)
如图,某公园入口处原有三阶台阶,每级台阶高为,深为.为方便残疾人士,拟将台阶改为斜坡,设台阶的起点为,斜坡的起始点为,现将斜坡的坡度设计为,则的长为________.
如图,河堤横断面如图所示,迎水坡AB的坡比为1:,则坡角∠A的度数为________
如图,在Rt△ABC中,CD是斜边AB上的中线,已知CD=5,AC=6,则tanB=_____
如图所示的网格是正方形网格,∠BAC ∠DAE.(填“>”,“=”或“<”)
为加强防汛工作,某市对一拦水坝进行加固,如图,加固前拦水坝的横断面是梯形ABCD.已知迎水坡面AB=12米,背水坡面CD=米,∠B=60°,加固后拦水坝的横断面为梯形ABED,tanE=,则CE的长为______米.
三 、解答题(本大题共8小题,共78分)
计算:()﹣1﹣+|﹣2|+2sin60°.
热气球的探测器显示,从热气球A看一栋楼顶部B的仰角α为45°,看这栋楼底部C的俯角β为60°,热气球与楼的水平距离为100m,求这栋楼的高度(结果保留根号).
为了计算湖中小岛上凉亭P到岸边公路l的距离,某数学兴趣小组在公路l上的点A处,测得凉亭P在北偏东60°的方向上;从A处向正东方向行走200米,到达公路l上的点B处,再次测得凉亭P在北偏东45°的方向上,如图所示.求凉亭P到公路l的距离.(结果保留整数,参考数据:≈1.414,≈1.732)
如图,地面上两个村庄C、D处于同一水平线上,一飞行器在空中以6千米/小时的速度沿MN方向水平飞行,航线MN与C、D在同一铅直平面内.当该飞行器飞行至村庄C的正上方A处时,测得∠NAD=60°;该飞行器从A处飞行40分钟至B处时,测得∠ABD=75°.求村庄C、D间的距离(取1.73,结果精确到0.1千米)
某市地铁工程正在加快建设,为了缓解市区内一些主要路段交通拥挤的现状,交警大队在一些主要路口设立了交通路况指示牌,如图所示,小明在离指示牌3.2米的点B处测得指示牌顶端D点和底端E点的仰角分别为52°和32°.求路况指示牌DE的高度.(精确到0.01米)
A,B两地被大山阻隔,若要从A地到B地,只能沿着如图所示的公路先从A地到C地,再由C地到B地.现计划开凿隧道A,B两地直线贯通,经测量得:∠CAB=30°,∠CBA=45°,AC=20km,求隧道开通后与隧道开通前相比,从A地到B地的路程将缩短多少?(结果精确到0.1km,参考数据:≈1.414,≈1.732)
拉杆旅行箱为人们的出行带来了极大的方便,右图是一种拉杆旅行箱的侧面示意图,箱体ABCD可视为矩形,其中AB为50cm,BC为30cm,点A到地面的距离AE为4cm,旅行箱与水平面AF成60°角,求箱体的最高点C到地面的距离.
如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,点D,E分别在AC,BC上(点D与点A,C不重合),且∠DEC=∠A,将△DCE绕点D逆时针旋转90°得到△DC′E′.当△DC′E′的斜边、直角边与AB分别相交于点P,Q(点P与点Q不重合)时,设CD=x,PQ=y.
(1)求证:∠ADP=∠DEC;
(2)求y关于x的函数解析式,并直接写出自变量x的取值范围.
答案解析
一 、选择题
【考点】锐角三角函数的定义.
【分析】根据cosB=,可得=,再把AB的长代入可以计算出CB的长.
解:∵cosB=,
∴=,
∵AB=6,
∴CB=×6=4,
故选:A.
【点评】 此题主要考查了锐角三角函数的定义,关键是掌握余弦:锐角A的邻边b与斜边c的比叫做∠A的余弦.
【考点】解直角三角形.
【分析】根据三角函数的定义求得BC和AB的比值,设出BC、AB,然后利用勾股定理即可求解.
【解答】解:∵sinA==,
∴设BC=4x,AB=5x,
又∵AC2+BC2=AB2,
∴62+(4x)2=(5x)2,
解得:x=2或x=﹣2(舍),
则BC=4x=8cm,
故选:C.
【考点】锐角三角函数的定义
【分析】利用垂直的定义以及互余的定义得出∠α=∠ACD,进而利用锐角三角函数关系得出答案.
解:∵AC⊥BC,CD⊥AB,
∴∠α+∠BCD=∠ACD+∠BCD,
∴∠α=∠ACD,
∴cosα=cos∠ACD===,
只有选项C错误,符合题意.
故选:C.
【考点】锐角三角函数的定义.
【分析】认真读图,在以∠AOB的O为顶点的直角三角形里求tan∠AOB的值.
解:由图可得tan∠AOB=.
故选B.
【点评】本题考查了锐角三角函数的概念:在直角三角形中,正切等于对边比邻边.
【考点】三角函数锐角-正弦,余弦,正切
【分析】先根据勾股定理求出的长,再根据锐角三角函数的定义进行计算即可.
解: 中,,,,
,
、,故此选项正确,不符合题意;
、,则,故此选项正确,不符合题意;
、因为,所以,故此选项错误,符合题意;
、因为,所以,故此选项正确,不符合题意.
故选:.
【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义及运用:在直角三角形中,锐角的正弦为对边比斜边,余弦为邻边比斜边,正切为对边比斜边.
【考点】解直角三角形的应用﹣方向角问题
【分析】过点D作DH垂直于AC,垂足为H,求出∠DAC的度数,判断出△BCD是等边三角形,再
利用三角函数求出AB的长,从而得到AB+BC+CD的长.
解:过点D作DH垂直于AC,垂足为H,
由题意可知∠DAC=75°﹣30°=45°.
∵△BCD是等边三角形,
∴∠DBC=60°,BD=BC=CD=30m,
∴DH=×30=15,
∴AD=DH=15m.
故从A地到D地的距离是15m.
故选D.
【点睛】本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.
【考点】锐角三角函数定义
【分析】先推出AD=AB=,利用三角函数在直角三角形ACD中求AC,再得BC=AC-AB=3-(米)
解:∵∠BAD=90°, ∠ADB=45°,
∴AD=AB=
又∵∠ADC=60°,
∴AC=AD?tan∠ADC=×=3,
∴BC=AC-AB=3-(米)
故选:B
【点睛】本题考核知识点:解直角三角形. 解题关键点:熟记特殊角的三角函数值.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题
【分析】求出三角形地的面积即可求解.如图所示,作BD⊥CA于D点.在Rt△ABD中,利用正弦函数定义求BD,即△ABC的高.运用三角形面积公式计算面积求解.
解:如图所示,作BD⊥CA于D点,
∵
∴ ,
∵AB=20米,
∴ 米,
∴(米2).
已知这种草皮每平方米a元,
所以一共需要150a元.
故选:C.
【点睛】考查解直角三角形的应用,作出辅助线,根据锐角三角函数求出高是解题的关键.
【考点】锐角三角函数
【分析】根据线段垂直平分线的性质可得BD=AD,已知,设DC=3k,则BD=5k,即可得AD=5k,AC=8k.由此求得k值,即可求得BD的长.
解:∵ MN是AB的中垂线,
∴ BD=AD.
又,
设DC=3k,则BD=5k,
∴ AD=5k,AC=8k.
∴8k=16,k=2,
∴BD=5×2=10cm.
故选D.
【点睛】本题考查了线段垂直平分线的性质及解直角三角形的相关知识,综合性较强,计算要仔细.
【考点】锐角三角函数的定义.
【分析】根据三角函数定义:(1)正弦:我们把锐角A的对边a与斜边c的比叫做∠A的正弦,记作sinA.
(2)余弦:锐角A的邻边b与斜边c的比叫做∠A的余弦,记作cosA.
(3)正切:锐角A的对边a与邻边b的比叫做∠A的正切,记作tanA.分别进行分析即可.
解:在直角△ABC中,∠C=90°,则
A、cosA=,故本选项错误;
B、tanA=,故本选项错误;
C、sinA=,故本选项正确;
D、cosA=,故本选项错误;
故选:C.
【点评】此题主要考查了锐角三角函数的定义,关键是熟练掌握锐角三角函数的定义.
【考点】锐角三角函数定义,相似三角形的判定和性质
解:作DE⊥AD,交AC于点E,如图所示:
∵DE⊥AD、AB⊥AD,
∴AB//DE(垂直同一条直线的两直线平行),
∴∠BAC=、∠B=∠CDE(两直线平行,同位角相等),
在和中,
,
∴∽(AAA),
∴,
又∵(已知),
∴,
∴
设AD=4x,
∵(已知),
∴AB=3x,AD=4x,
又∵(已证),
∴DE=x,
在直角,=,
∴tan∠CAD=
故选B。
【点睛】求锐角的三角函数值,都是通过构造直角三角形来完成的,即把这个角放到某个直角三角形中,若所求三角函数的角不在直角三角形中时,则需通过作辅助线构造直角三角形,再根据题意求两边的长度或比值即可。
【考点】 解直角三角形
【分析】 首先根据特殊角的三角函数值求得∠B的度数,然后分锐角三角形和钝角三角形分别求得BD和CD的长后即可求得线段BC的长.
解:∵cos∠B=,
∴∠B=45°,
当△ABC为钝角三角形时,如图1,
∵AB=12,∠B=45°,
∴AD=BD=12,
∵AC=13,
∴由勾股定理得CD=5,
∴BC=BD﹣CD=12﹣5=7;
当△ABC为锐角三角形时,如图2,
BC=BD+CD=12+5=17,
故选D.
【点评】本题考查了解直角三角形的知识,能从中整理出直角三角形是解答本题的关键,难点为分类讨论,难点中等.
二 、填空题
【考点】解直角三角形的应用.
【分析】根据题意和图形可以分别表示出AD和CD的长,从而可以求得AD的长,本题得以解决.
解:∵∠B=56°,∠C=45°,∠ADB=∠ADC=90°,BC=BD+CD=100米,
∴BD=,CD=,
∴+=100,
解得,AD≈60,
故答案为:60.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题
【分析】如图所示,所有台阶高度和为BD的长,所有台阶深度和为AD的长,即BD=60cm,AD=60cm,然后根据坡度比解答.
解:由图可知:B=60cm,AD=60cm,∵坡度比=BD∶DC=1∶4.5,∴DC=270,∴AC=DC-AD=270-60=210cm.
【点睛】本题考查运用所学的解直角三角形的知识解决实际生活中的问题,要求我们要具备数学建模能力(即将实际问题转换为数学问题).
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题
【分析】根据坡角的定义,tanA==1:=,可得∠A.
解:因为,tanA==1:=,
所以,∠A =30,
故答案为:30
【点睛】本题考核知识点:正切的应用. 解题关键点:理解坡角的意义.
【考点】锐角三角函数定义,直角三角形斜边上的中线,勾股定理
解:在Rt△ABC中, CD是斜边AB上的中线, CD=5
∴AB=2CD=10
依据勾股定理可得,
故答案为:
【点睛】在直角三角形中,斜边的中线等于斜边的一半.首先由这个性质得出斜边的长是这个题目解题的关键.由勾股定理得出这个直角三角形的另一条直角边,再依据锐角三角函数得出正切值.
【考点】锐角三角函数的增减性
【分析】作辅助线,构建三角形及高线NP,先利用面积法求高线PN=,再分别求∠BAC、∠DAE的正弦,根据正弦值随着角度的增大而增大,作判断.
解:连接NH,BC,过N作NP⊥AD于P,
S△ANH=2×2﹣﹣×1×1=AH?NP,
=PN,
PN=,
Rt△ANP中,sin∠NAP====0.6,
Rt△ABC中,sin∠BAC===>0.6,
∵正弦值随着角度的增大而增大,
∴∠BAC>∠DAE,
故答案为:>.
【点评】本题考查了锐角三角函数的增减性,构建直角三角形求角的三角函数值进行判断,熟练掌握锐角三角函数的增减性是关键.
【考点】解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题
【分析】分别过A、D作AF⊥BC于点F,DG⊥BC于点G.在Rt△ABF中,求得AF的值,又DG=AF求得DG.在Rt△CDG中,求出CG的长,再在Rt△DEG中,根据tanE=得到GE的长,根据CE=GE-CG即可求解.
解:分别过A、D作AF⊥BC于点F,DG⊥BC于点G.
在Rt△ABF中,AB=12米,∠B=60°,
∴sin∠B=,
∴AF=12×=6.
易知四边形AFGD是矩形,
∴DG=AF=6.
在Rt△DGC中,CD=12,DG=6,
∴GC==18.
在Rt△DEG中,tanE== ,
∴EG=26,
∴CE=GE-CG=26-18=8.
故答案为8.
三 、解答题
【考点】负指数幂的性质,绝对值的性质,特殊角的三角函数值
【分析】接利用负指数幂的性质以及绝对值的性质以及特殊角的三角函数值、立方根的性质分别化简得出答案.
解:原式=2+2+2﹣+2×
=6﹣+
=6.
【点评】此题主要考查了实数运算,正确化简各数是解题关键.
【考点】解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题.
【分析】根据正切的概念分别求出BD、DC,计算即可.
解:在Rt△ADB中,∠BAD=45°,
∴BD=AD=100m,
在Rt△ADC中,CD=AD×tan∠DAC=100m
∴BC=(100+100)m,
答:这栋楼的高度为(100+100)m.
【考点】解直角三角形的应用-方向角
【分析】作PD⊥AB于D,构造出Rt△APD与Rt△BPD,根据AB的长度.利用特殊角的三角函数值求解.
解:作PD⊥AB于D.
设BD=x,则AD=x+200.
∵∠EAP=60°,
∴∠PAB=90°﹣60°=30°.
在Rt△BPD中,
∵∠FBP=45°,
∴∠PBD=∠BPD=45°,
∴PD=DB=x.
在Rt△APD中,
∵∠PAB=30°,
∴CD=tan30°?AD,
即DB=CD=tan30°?AD=x=(200+x),
解得:x≈273.2,
∴CD=273.2.
答:凉亭P到公路l的距离为273.2m.
【点评】此题考查的是直角三角形的性质,解答此题的关键是构造出两个特殊角度的直角三角形,再利用特殊角的三角函数值解答.
【考点】解直角三角形的应用.
【分析】过B作BE⊥AD于E,三角形的内角和得到∠ADB=45°,根据直角三角形的性质得到AE=2.BE=2,求得AD=2+2,即可得到结论.
解:过B作BE⊥AD于E,
∵∠NAD=60°,∠ABD=75°,
∴∠ADB=45°,
∵AB=6×=4,
∴AE=2.BE=2,
∴DE=BE=2,
∴AD=2+2,
∵∠C=90,∠CAD=30°,
∴CD=AD=1+.
【考点】解直角三角形的应用-仰角俯角问题.
【分析】过点A作AF⊥DC于点F,在Rt△ADF中求出DF,在Rt△AEF中求出EF,继而根据DE=DF﹣EF,可得出答案.
解:过点A作AF⊥DC于点F,
在Rt△ADF中,AF=3.2m,tan∠DAF=tan52°=,
则DF=AFtan52°=3.2×1.28≈4.10米.
在Rt△AEF中,AF=3.2m,tan∠EAF=tan32°=,
则DF=AFtan32°=3.2×0.62≈2.00米.
故可得DE=DF﹣EF=2.10米.
答:路况指示牌DE的高度为2.10米.
【点评】本题考查了解直角三角形的应用,要求学生能借助仰角构造直角三角形并解直角三角形,难度一般.
【考点】解直角三角形的应用.
【分析】过点C作CD⊥AB与D,根据AC=20km,∠CAB=30°,求出CD、AD,根据∠CBA=45°,求出BD、BC,最后根据AB=AD+BD列式计算即可.
解:过点C作CD⊥AB与D,
∵AC=20km,∠CAB=30°,
∴CD=AC=×20=10km,
AD=cos∠CAB?AC=cos∠30°×20=10km,
∵∠CBA=45°,
∴BD=CD=10km,BC=CD=10≈14.14km
∴AB=AD+BD=10+10≈27.32km.
则AC+BC﹣AB≈20+14.14﹣27.32≈6.8km.
答:从A地到B地的路程将缩短6.8km.
【考点】 解直角三角形的应用.
【分析】 如图,过点B、A分别作地面的平行线a、b.过C作CM⊥a于点M,过点B作BN⊥b于点N.在直角△BCM、△ABN中利用三角函数分别求得CM、BN的长,则点C到地面的高度是:CM+BN+AE.
解:如图,过点B、A分别作地面的平行线a、b.过C作CM⊥a于点M,过点B作BN⊥b于点N.
在直角△ABN中,AB=50cm,∠BAN=60°,则BN=AB?sin60°=25cm.
在直角△BCM中,易求∠CBM=30°,则CM=BC=15cm.
所以,点C到地面的高度是:CM+BN+AE=15+25+4=19+25(cm).
答:箱体的最高点C到地面的距离是(19+25)cm.
【点评】 此题考查了三角函数的基本概念,主要是正弦概念及运算,关键把实际问题转化为数学问题加以计算.
【考点】旋转的性质;函数关系式;矩形的判定与性质;解直角三角形.
【分析】(1)根据等角的余角相等即可证明;
(2)分两种情形①如图1中,当C′E′与AB相交于Q时,即<x≤时,过P作MN∥DC′,设∠B=α.②当DC′交AB于Q时,即<x<3时,如图2中,作PM⊥AC于M,PN⊥DQ于N,则四边形PMDN是矩形,分别求解即可;
(1)证明:如图1中,
∵∠EDE′=∠C=90°,
∴∠ADP+∠CDE=90°,∠CDE+∠DEC=90°,
∴∠ADP=∠DEC.
(2)解:如图1中,当C′E′与AB相交于Q时,即<x≤时,过P作MN∥DC′,设∠B=α
∴MN⊥AC,四边形DC′MN是矩形,
∴PM=PQ?cosα=y,PN=×(3﹣x),
∴(3﹣x)+y=x,
∴y=x﹣,
当DC′交AB于Q时,即<x<3时,如图2中,作PM⊥AC于M,PN⊥DQ于N,则四边形PMDN是矩形,
∴PN=DM,
∵DM=(3﹣x),PN=PQ?sinα=y,
∴(3﹣x)=y,
∴y=﹣x+.
综上所述,y=
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