专题37 解直角三角形
聚焦考点☆温习理解
一、锐角三角函数的定义
在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b
正弦:sinA==
余弦:cosA==
余切:tanA==
二、特殊角的三角函数值
α
sinα
cosα
tanα
30°
45°
1
60°
三、解直角三角形
解直角三角形的常用关系
在Rt△ABC中,∠C=90°,则:
(1)三边关系:a2+b2=c2;
(2)两锐角关系:∠A+∠B=90°;
(3)边与角关系:sinA=cosB=,cosA=sinB=,tanA=;
(4)sin2A+cos2A=1
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四、解直角三角形的应用常用知识
1. 仰角和俯角:
仰角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做仰角
俯角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线下方的角叫做俯角
2.坡度和坡角
坡度:坡面的铅直高度h和水平宽度l的比叫做坡面的坡度(或坡比),记作i=________
坡角:坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作α,i=tanα
坡度越大,α角越大,坡面________
3.方向角(或方位角)
指北或指南方向线与目标方向线所成的小于90°的水平角叫做方向角
名师点睛☆典例分类
考点典例一、锐角三角函数的定义
【例1】如图,PA,PB切⊙O于A、B两点,CD切⊙O于点E,交PA,PB于C,D.若⊙O的半径为r,△PCD的周长等于3r,则tan∠APB的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B.
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在Rt△PBF和Rt△OAF中,
,
∴Rt△PBF∽Rt△OAF.
∴,
∴AF=FB,
在Rt△FBP中,
∵PF2-PB2=FB2
∴(PA+AF)2-PB2=FB2
∴(r+BF)2-(r)2=BF2,
解得BF=r,
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∴tan∠APB=,
故选:B.
考点:切线的性质;相似三角形的判定与性质;锐角三角函数的定义.
【点睛】本题主要考查了切线的性质,相似三角形及三角函数的定义,解决本题的关键是切线与相似三角形相结合,找准线段及角的关系.
【举一反三】
(2016山东淄博第9题)如图是由边长相同的小正方形组成的网格,A,B,P,Q四点均在正方形网格的格点上,线段AB,PQ相交于点M,则图中∠QMB的正切值是( )
A. B.1 C. D.2
【答案】D.
考点:相似三角形的判定及性质;勾股定理.
考点典例二、锐角三角函数的计算
【例2】(凉山州)在△ABC中,若|cosA-|+(1-tanB)2=0,则∠C的度数是( )
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A.45° B.60° C.75° D.105°
【答案】
考点:特殊角的三角函数值;非负数的性质:绝对值;非负数的性质:偶次方;三角形内角和定理.
【点睛】利用特殊角的三角函数值进行数的运算,往往与绝对值、乘方、开方、二次根式相结合.此题考查了特殊角的三角形函数值及绝对值、偶次方的非负性,属于基础题,关键是熟记一些特殊角的三角形函数值,也要注意运用三角形的内角和定理.
【举一反三】
(2016湖南永州第11题)下列式子错误的是( )
A.cos40°=sin50° B.tan15°•tan75°=1
C.sin225°+cos225°=1 D.sin60°=2sin30°
【答案】D.
【解析】
试题分析:选项A,sin40°=sin(90°﹣50°)=cos50°,式子正确;选项Btan15°•tan75°=tan15°•cot15°=1,式子正确;选项C,sin225°+cos225°=1正确;选项D,sin60°=,sin30°=,则sin60°=2sin30°错误.故答案选D.
考点:互余两角三角函数的关系;同角三角函数的关系;特殊角的三角函数值.
考点典例三、解直角三角形
【例3】(宁夏)在△ABC中,AD是BC边上的高,∠C=45°,sinB=,AD=1.求BC的长.
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【答案】2+1.
考点:解直角三角形;勾股定理.
【点睛】本题考查了三角形的高的定义,勾股定理,解直角三角形,难度中等,分别解Rt△ADB与Rt△ADC,得出BD=2,DC=1是解题的关键.将三角形转化为直角三角形时,注意尽量不要破坏所给条件.
【举一反三】
(2016湖北襄阳第9题)如图,△ABC的顶点是正方形网格的格点,则sinA的值为( )
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【答案】B.
考点:锐角三角函数函数;三角形面积公式;勾股定理.
考点典例四、解直角三角形的实际运用
【例4】(2016四川达州第21题)如图,在一条笔直的东西向海岸线l上有一长为1.5km的码头MN和灯塔C,灯塔C距码头的东端N有20km.以轮船以36km/h的速度航行,上午10:00在A处测得灯塔C位于轮船的北偏西30°方向,上午10:40在B处测得灯塔C位于轮船的北偏东60°方向,且与灯塔C相距12km.
(1)若轮船照此速度与航向航向,何时到达海岸线?
(2)若轮船不改变航向,该轮船能否停靠在码头?请说明理由.(参考数据:≈1.4,≈1.7)
【答案】(1)轮船照此速度与航向航向,上午11::00到达海岸线;(2)轮船不改变航向,轮船可以停靠在码头,理由详见解析.
【解析】
试题分析:(1)延长AB交海岸线l于点D,过点B作BE⊥海岸线l于点E,过点A作AF⊥l于F,易证△ABC是直角三角形,再证明∠BAC=30°,再求出BD的长即可解决问题.(2)在RT△BEC中,求出CD的长度,和CN、CM比较即可解决问题.
试题解析:(1)延长AB交海岸线l于点D,过点B作BE⊥海岸线l于点E,过点A作AF⊥l于F,如图所示.
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考点:解直角三角形的应用.
【点睛】本题考查了解直角三角形的应用,解答本题的关键是理解方位角角的定义,及勾股定理的表达式,要注意根据题意构造直角三角形,并解直角三角形;注意掌握数形结合思想与方程思想的应用.
【举一反三】
(2016河南第19题)
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(9分)如图,小东在教学楼距地面9米高的窗口C处,测得正前方旗杆顶部A点的仰角为37°,旗杆底部B点的俯角为45°.升旗时,国旗上端悬挂在距地面2.25米处. 若国旗随国歌声冉冉升起,并在国歌播放45秒结束时到达旗杆顶端,则国旗应以多少米/秒的速度匀速上升?
(参考数据:sian37°=0.60, cos37°=0.80,tan37°=0.75)
【答案】国旗应以0.3米/秒的速度匀速上升.
考点:解直角三角形的应用.
课时作业☆能力提升
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1. (2016辽宁沈阳第9题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,则BC的长是( )
A. B.4 C.8 D.4
【答案】D.
考点:解直角三角形.
2. (2016湖南怀化第10题)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=,AC=6cm,则BC的长度为( )
A.6cm B.7cm C.8cm D.9cm
【答案】C.
【解析】
试题分析:已知sinA==,设BC=4x,AB=5x,又因AC2+BC2=AB2,即62+(4x)2=(5x)2,解得:x=2或x=﹣2(舍),所以BC=4x=8cm,故答案选C.
考点:解直角三角形.
3.(2016浙江宁波第16题)如图,在一次数学课外实践活动中,小聪在距离旗杆10m的A处测得旗杆顶端B的仰角为60°,测角仪高AD为1m,则旗杆高BC为 m(结果保留根号)
【答案】10+1.
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考点:解直角三角形的应用.
4. (2016江苏苏州第8题)如图,长4m的楼梯AB的倾斜角∠ABD为60°,为了改善楼梯的安全性能,准备重新建造楼梯,使其倾斜角∠ACD为45°,则调整后的楼梯AC的长为( )
A.2m B.2m C.(2﹣2)m D.(2﹣2)m
【答案】B.
【解析】
试题分析:在Rt△ABD中,∠D=90°,∵sin∠ABD=,∴AD=4sin60°=2(m),在Rt△ACD中,∠D=90°,∵sin∠ACD=,∴AC=(m).故选B.
考点:解直角三角形的应用.
5. (2016年福建龙岩第13题)如图,若点A的坐标为,则sin∠1= .
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【答案】.
考点:1三角函数;2坐标与图形性质.
6. (2016黑龙江大庆第16题)一艘轮船在小岛A的北偏东60°方向距小岛80海里的B处,沿正西方向航行3小时后到达小岛的北偏西45°的C处,则该船行驶的速度为 海里/小时.
【答案】.
【解析】
试题分析:设该船行驶的速度为x海里/时,3小时后到达小岛的北偏西45°的C处,由题意得:AB=80海里,BC=3x海里,在Rt△ABQ中,∠BAQ=60°,∴∠B=90°﹣60°=30°,∴AQ=AB=40,BQ=AQ=40,
在Rt△AQC中,∠CAQ=45°,∴CQ=AQ=40,∴BC=40+40=3x,解得:
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.即该船行驶的速度为海里/时.
考点:解直角三角形的应用.
7. (2016新疆第14题)如图,测量河宽AB(假设河的两岸平行),在C点测得∠ACB=30°,D点测得∠ADB=60°,又CD=60m,则河宽AB为 m(结果保留根号).
【答案】30.
考点:解直角三角形的应用.
8. (2016湖南岳阳第14题)如图,一山坡的坡度为i=1:,小辰从山脚A出发,沿山坡向上走了200米到达点B,则小辰上升了 米.
【答案】100.
【解析】
试题分析:根据坡比的定义可得tan∠A=,即可得∠A=30°,根据含30度的直角三角形三边的关系可得BC=AB=×200=100m.
考点:解直角三角形的应用.
9. (2016湖北黄石第22题)(本小题满分8分)如图,为测量一座山峰的
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高度,将此山的某侧山坡划分为和两段,每一段山坡近似是“直”的,测得坡长米,米,坡角 ,.
(1)求段山坡的高度;
(2)求山峰的高度.(,结果精确到米)
【答案】(1)400;(2)541.
考点:解直角三角形的应用.
10. (2016湖北鄂州第21题)(本题满分9分)为了维护海洋权益,新组建的国家海洋局加大了在南海的巡逻力度。一天,我两艘海监船刚好在我某岛东西海岸线上的A、B两处巡逻,同时发现一艘不明国籍的船只停在C处海域。如图所示,AB=60海里,在B处测得C在北偏东45º的方向上,A处测得C在北偏西30º的方向上,在海岸线AB上有一灯塔D,测得AD=120海里。
(1)(4分)分别求出A与C及B与C的距离AC,BC(结果保留根号)
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(2) (5分)已知在灯塔D周围100海里范围内有暗礁群,我在A处海监船沿AC前往C处盘查,途中有无触礁的危险?(参考数据:=1.41,=1.73,=2.45)
【答案】(1)AC=120海里 ,BC=120海里;(2)无触礁危险.
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在△AFD中,DF=DA
∴DF=×60(-)=60(3-) ≈106.8>100
所以无触礁危险.
考点:解直角三角形的应用.
11. (2016山东济宁第18题)某地的一座人行天桥如图所示,天桥高为6米,坡面BC的坡度为1:1,为了方便行人推车过天桥,有关部门决定降低坡度,使新坡面的坡度为1:.
(1)求新坡面的坡角a;
(2)原天桥底部正前方8米处(PB的长)的文化墙PM是否需要拆桥?请说明理由.
【答案】(1)30°;(2)文化墙PM不需要拆除,理由详见解析.
∴文化墙PM不需要拆除.
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考点:解直角三角形的应用.
12. (2016新疆生产建设兵团第19题)如图,某校数学兴趣小组为测得校园里旗杆AB的高度,在操场的平地上选择一点C,测得旗杆顶端A的仰角为30°,再向旗杆的方向前进16米,到达点D处(C、D、B三点在同一直线上),又测得旗杆顶端A的仰角为45°,请计算旗杆AB的高度(结果保留根号)
【答案】旗杆AB的高度是(8+8)米.
考点:解直角三角形的应用.
13.(2016湖南娄底第22题)
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芜湖长江大桥是中国跨度最大的公路和铁路两用桥梁,大桥采用低塔斜拉桥桥型(如甲图),图乙是从图甲引申出的平面图,假设你站在桥上测得拉索AB与水平桥面的夹角是30°,拉索CD与水平桥面的夹角是60°,两拉索顶端的距离BC为2米,两拉索底端距离AD为20米,请求出立柱BH的长.(结果精确到0.1米,≈1.732)
【答案】立柱BH的长约为16.3米.
考点:解直角三角形的应用.
14.(2016海南省第22题)如图,在大楼AB的正前方有一斜坡CD,CD=4米,坡角∠DCE=30°,小红在斜坡下的点C处测得楼顶B的仰角为60°,在斜坡上的点D处测得楼顶B的仰角为45°,其中点A、C、E在同一直线上.
(1)求斜坡CD的高度DE;
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(2)求大楼AB的高度(结果保留根号)
【答案】(1)2米;(2)(6+)或(6-)米.
考点:1特殊直角三角形;2三角函数;3勾股定理.
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