直角三角形的边角关系(初中锐角三角函数)
counta-邪恶漫画色系
直角三角形的边角关系
(一)三角函数概念及性质
△ABC中,∠C=90
°,锐角A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即sinA=
A的邻边与斜边的比叫做∠
A的余弦,记作cosA,即cosA=
正切,记作tanA,即tanA=
a
;锐角
c
b
;锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的
c
a
;锐角A的
正弦、余弦、正切都叫做∠A的三角函数。
b
注:①正弦、余弦、正切、余切都是在直角
三角形中给出的,要避免应用时对任意的三角形随便套用定义;
②sinA不是sin与A的乘积,是
三角形函数记号,是一个整体。“sinA”表示一个比值,其他三个三角
函数记号也是一样的;
③锐角三角函数值与三角形三边长短无关,只与锐角的大小有关。
2.一些特殊角的三角函数值
三角函数
sinα
cosα
tanα
3.各锐角三角函数之间的关系
(1)互余关系
sinA=cos(90°—A),cosA=sin(90°—A)
(2)
0
0
(3)平方关系
sin
A
cos
A
1
22
0°
0
1
0
30° 45°
60°
1
2
3
2
3
3
2
2
2
2
1
3
2
1
2
3
(4)弦切关系
tanA=
sinA
cosA
4.锐角三角函数的增减性
当角度在0°~90°之间变化时,
(1)正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小)
1
(2)余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大)
(3)正切值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小)
【练习】
练习1(求三角函数)
1、在Rt△ABC中,∠C=90°,a = 1 , c = 4
, 则sinA的值是___
A、
1515
11
B、
C、 D、
154
43
5
2、在△ABC中,若三边BC,C
A,AB满足BC:CA:AB=5:12:13,则cosB=( )
A、
12
B、
5
12
C、
13
5
D、
13
12
3、菱形的两条对角线分别是16和12.较长的一条对角线与菱形的一边的
夹角为θ,则tanθ=______.
4、在Rt△ABC中,∠C=90°,若AC=2BC,则sin A的值是( )
5
1
A. B.2 C.
5
2
为
DE
,则
tanCBE
的值是(
)
A.
D.
5
2
5、直角三角形纸片的两直角边长分别
为6,8,现将
△ABC
如图那样折叠,使点
A
与点
B
重合,折痕
24
7
B.
7
3
C.
7
24
D.
1
3
6、如图,正方形ABCD的边长为4,点M在边DC上,M、N
两点关于对角线AC对称,若DM=1,
则tan∠ADN= .
7、如
图,在四边形ABCD中,E、F分別是AB、AD的中点,若EF=2,BC=5,CD=3,则tanC等于
( )
2
8、如图,在△ABC中,
B=30°,P为AB上一点,
( ) <
br>A、
BP1
PQ⊥BC于Q,连结AQ,则cos
AQC=
,
AP2
21232723
B、 C、
D、
73721
9、如图所示,已知AD是等腰△ABC底边上的高,且tan∠B=
3,则tan∠ADE的值是( )
A、
3
,AC上有一点E,满足AE:CE=2:
4
387
4
B、
C、
D、
599
5
10、如图,已知直线
l
1∥
l
2
∥
l
3
∥
l
4
,相邻
两条平行直线间的距离都是1,如果正方形ABCD的四个顶点
分别在四条直线上,则
sin<
br>
.
练习2(网格)
1、
如图,△ABC的顶点都是正方形网格中的格点,则sin∠ABC等于_______________ 2、在正方形网格中,
△ABC
的位置如图所示,则
cosB
的值为(
)
3
A.
1
2
B.
2
2
C.
3
2
D.
3
3
3、如图,△ABC的三个顶点在正方形网格
的格点上,则tan∠A的值是___________
4、如图,A、B、C三点在正方
形网格线的交点处,若将△ACB绕着点A逆时针旋转得到△AC’B’,
则tanB’的值为____
___。
5、如图,将∠AOB放置在正方形网格中,则cos∠AOB的值是________.
6、如图,每个小正方形的边长为1,A、B、C是小正方形的顶点,则tan∠ABC=
7、如图,在8×4的矩形网格中,每个小正方形的边长都是1,若△ABC的三个顶点在图中相应的格
点上,
则tan∠CAB的值为( )
8、如图,在下列网格中,小正方形的边长均为1,点A、B、O都在格点上,则∠AOB的正弦值是(
)
4
A.
B.
C.
D.
9、网格中的每个小正方形的边长都是1,△ABC每个顶点都在网格的交点处,则sinA=
练习3(利用三角函数求边长)
1、在Rt△ABC中,∠C =
90°, AC = 9 , sin∠B =,则AB =( )
A.15
B. 12 C. 9 D. 6
2、如图,
在△ABC中,∠C=90°,AC=8cm,AB的垂直平分线MN交AC于D,连结BD,若cos∠
BDC=
3
5
3
,则BC的长是 ( )
5
B、6cm C、8cm
B
N
C
M
A
A、4cm D、10cm
D
3
、如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,D是AC上一点,若tan∠DBA=
是(
)
A、
2
B、2 C、1
D、
22
1
,则AD的长
5
练习3(三角函数性质及之间的关系)
1、在直角三角形中,各边都扩大2倍,则锐角A的正弦值与余弦值都( )
A、缩小2倍 B、扩大2倍 C、不变 D、不能确定
5
2、在RtΔABC中,∠C=90
0
,则下列等式中不正确的是(
)
A.a=csinA;(B)a=bcotB;(C)b=csinB;(D)c=
3、已知α为锐角,m=sinα+cosα的值,则( )
A.m>1
B.m=1 C.m<1 D.m≥1
b
cosB
.
4、在△ABC中,∠C=90°,sinA=
4
,则tanB=( )
5
A.
4334
B. C. D.
3455
1
3sinAtanA
5、若cosA=
3
,则
4sinA2
tanA
=( )
41
1
A、
7
B、
3
C、
2
D、0
6、已知
tan
1
,则
2sin
cos
=
2sin
cos
7、sin5
5°、cos36°、sin56°的大小关系是 ____<____<____;sin63°、cos2
9°、tan47°的大小关
系是____<____<_____。
1
8、若∠A是锐角,且sinA=
3
,则( )
A、0
0
<∠A<30
0
B、30
0
<∠A<45
0
C、45
0
<∠A<60
0
D、60
0
<∠A<90
0
9、已知∠A为锐角,若sinA=
2
则( )。
3
1
,则( )。
4
A.30°<A<60° B.
30°<A<45° C. 45°<A<60° D.60°<A<90°
10、若∠A为锐角,且cosA=
A. 0°<A<30° B. 30°<A<45°
C. 45°<A≤60° D.60°<A≤90°
11、已知∠A为锐角tanA=
2
,则锐角A的取值范围是( )。
3
A. 0°<A<30°
B. 30°<A<45° C. 45°<A<60° C.60°<A<90°
12、已知△ABC中,∠C=90°,设sin B=n.当∠B是最小的内角时,n的取值范围是(
)
A.0
13、下列等式中正确的是( )
(A)
cos
2
sin
2
1
(B)cos30°+cos45°=cos75°
(C)
tan30tan60
练习5(特殊角的三角函数)
1、计算
23
(D)2cot22°30'=cot45°=1
3
1
0
2cos60°
2009π
9
()
2
(32)
0
2sin303
2
()
﹣2
+(π﹣2014)
0
+sin60°+|﹣2|
﹣4sin30°+(2014﹣π)
0
﹣2
2
.
1
122cos30(31)
0
()
1
4cos30(
3.14)
0
12
8
31
()
2
82sin4512
16
(
)
1
(3
5)
0
3cos30
42
11
()
1
4sin45(12)
0
8
(
)
2
(
2014)
0
sin60
3
2
23
21
12(2014)
0
2cos30()
1
(﹣1)
2
﹣4sin45°+|﹣3|+.
2
11
(
32)
0
()
1
4cos30327
2cos45()
1
8(
3)
0
34
1
(1)
2020
()
2
(sin98)
0
32sin60
(
2)
2
3
2sin60
2
22
(
5)
0
3
8(1)2013
3tan60
2sin602
1
2013
0
13
3
1
82cos60(
2
1
)
0
12(20132)
0
()
1
2sin60
3
。
5(1)
2013
2sin3025
(
-10)=
2、已知
为锐角,且
sino
3
,则
等于( )
2
A.
50
B.
60
C.
70
D.
80
3、若锐角α满足2sin(α-15°)=,则α=______.
4、在△ABC中,若+=0(∠B、∠C是锐角),则∠A的度数为( )
A.90°
B.60° C.40° D.30°
5、在△ABC中,如果∠A、∠B满足|tanA﹣1|
+(cosB﹣)
2
=0,那么∠C=
7
6、因为cos 30°=
45°=
,cos
210°=-,所以cos 210°=cos(180°+30°)=-cos 30°=-;因为cos
,cos 225°=-,所以cos 225°=cos(180°+45°)=-cos
45°=-.猜想:一般地,当α为锐角
时,有cos(180°+α)=-cos
α.由此可知cos 240°的值等于______.
7、如图,等边三角形
ABC
中,
D
、
E
分别为
AB
、
BC
边上的点
,
ADBE
,
AE
与
CD
交于点
F
,<
br>AGCD
于点
G
, 则
AG
的值为
.
AF
,则边BC的长为( )
8、如图是教学用的直角三角板,边AC=30 cm,∠C=90°,tan∠BAC=
A.30 cm B.20 cm C.10 cm D.5 cm
9、如图,等腰直角三角形ABC的直角边AB的长为6 cm,将△ABC绕点A逆时针旋转15°后
得到△AB'C',
则图中阴影部分的面积等于________cm
2
.
10、在△ABC中,若∠C=45°,∠A=105°,AC=6,则AB的长是( )
A.3 B.3 C.2 D.6
11、如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠
A=30°,E为AB上一点且AE:EB=4:1,EF⊥AC于F,连
接FB,则tan∠CFB的
值等于( )
A. A B. C.
D.
(二)解直角三角形
8
1.在直角三角形中,用除直角
外的已知元素,求出所有未知元素的过程,叫做解直角三角形。在直角三角
形中,除直角外,一共有5个
元素,即3条边和2个锐角。
2.依据:
(1)边的关系:
(2)角的关系:
;
;
(3)边与角的关系:
sinA=cosB=
abab
, cosA=sinB=,tanA==, tanB=。
ccba
3.基本类型:①已知两边长;②已知一锐角和一边。(注:已知两锐角不能解直角三
角形)
4.对于非直角三角形,往往要通过作辅助线构造直角三角形来解。辅助线的一般思路:①作垂
线构成直角
三角形;②利用图形本身的性质,如等腰三角形顶角平分线垂直于底边。
【练习】
练习1(求边长或角度)
1、如图,已知AC=1,求BD。
2、如图,已知△ABC中,∠B=45°,∠C=30°,BC=3+,求AB的长。
3、如图,在△ABC中,AB=5,AC=7,∠B=60°,则BC的长为______.
4、如图,在等腰Rt△ABC中,∠C=90
o
,AC=6,D是AC上
一点,若tan∠DBA=
1
,则AD的长为
5
(A) 2
(B)
3
(C)
2
(D)1
9
5、如图,△ABC中,AD⊥BC,垂足是D,若BC=14,AD=12
,tan∠BAD=,求sinC的值.
6、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°
,D是边AB的中点,BE⊥CD,垂足为点E.已知AC=15,cosA=35
(1)求线段CD的
长;(2)求sin∠DBE的值.
7、直角梯形ABCD中,AB⊥BC,AD∥BC,
BC>AD,AD=2,AB=4,点E在AB上,将△CBE沿
CE翻折,使得B点与D点重合,则∠
BCE的正切值为 .
练习2(面积相关)
1、如图,在△ABC中,∠B=45°,cos
C=
3
,AC=5a,则△ABC的面积用含a的式子表示是______.
5
2、一副三角板按图1所示的位置摆放.将△DEF绕点A(F)逆时针旋转60
°后(图2),测得CG=10cm,
则两个三角形重叠(阴影)部分的面积为___________
__。
10
3、如图,两条宽度都是1的纸条,交叉
重叠放在一起,且夹角为
,则重叠部分的面积为( )
(A)
11
. (B)
sin
. (C).
(D)
cos
.
sin
cos
4、如图,两条带子,带子a的宽度为2cm,带子b的宽度为1cm,它们相交成α角,如果重叠部分
的面
积为4cm,则α的度数为 度.
5、四边形ABCD的对角
线AC、BD的长分别为m、n,可以证明当AC⊥BD时(如左图),四边形ABCD
的面积S=1
mn,那么当AC、BD所夹的锐角为θ时(如图),四边形ABCD的面积
2
S=_________________.(用含m、n、θ的式子表示)
6、已知平行四边形ABCD中,对角线AC和BD相交于点O,AC=10, BD=8.
(1)若AC⊥BD,试求四边形ABCD的面积;
60
(2)若AC与BD的夹角∠AOD=,求四边形ABCD的面积;
(3)试讨论:若把题目中“平行四边形ABCD”改为“四边形ABCD”,且∠AOD=
,AC=
a
,BD=
b
,
试求四边形ABCD的面积(用含
,
a
,
b
的代数式表示).
11
7、在平行四边形ABCD中,AB=5,AD=3,sinA=
2
,P是AB上一动点,(P不与A、B重合),过P作
3
PQ∥AD交BD于Q,连结
CQ,设AP的长为x,PQ的长为y
1
,四边形QPBC的面积为y
2
,
(1)求:y
1
关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围;
(2)求y
2
关于x的函数关系式,并指出自变量x的取值范围;
(3)是
否存在实数x,使得y
1
=y
2
?如果存在,求出x的值;如果不存在,请说
明理由。
D
Q
C
A
P
B
(三)实际应用
1.仰角俯角
如图,当我们进行测量时,在视线与水平线所成的角
中,视线在水平线上方的角叫仰角,在不平线下方的
角叫做俯角.
2.坡面距离、坡度、坡角
如图,把坡面的铅直高度
h
和水平宽度
l
的比叫做坡度(或叫做坡比),用字母
i
表示,即
i
写成
h:l
的形式,如
i1:5
即i
h
,坡度一般l
1
.
5
12
坡面与水平的夹角
叫做坡角,坡角与坡度
之间有如下关系:
i
面越陡.
3.方向角
h
tan
.坡度越大,则
角越大,坡
l
指北或指南方向线与目标
方向线所成的小于
90
的水平角,叫方向角,如下图,OA,OB,OC,OD的
方
向角分别表示北偏东
60
,北偏西
30
,西南方向,南偏东
20
.
【练习】
练习1(俯角仰角)
1、如图,一艘核潜艇在
海面DF下600米A点处测得俯角为30°正前方的海底C点处有黑匣子,继续在
同一深度直线航行1
464米到B点处测得正前方C点处的俯角为45°.求海底C点处距离海面DF的深
度(结果精确到个
位,参考数据:≈1.414,≈1.732,≈2.236)
2、如图,在测量塔高AB
时,选择与塔底在同一水平面的同一直线上的C、D两点,用测角仪器测得塔
顶A的仰角分别是30°和
60°.已知测角仪器高CE=1.5米,CD=30米,求塔高AB.(保留根号)
3、
如图,在电线杆CD上的C处引拉线CE、CF固定电线杆,拉线CE和地面所成的角∠CED=60°,
在离电线杆6米的B处安置高为1.5米的测角仪AB,在A处测得电线杆上C处的仰角为30°,求拉线CE的长(结果保留小数点后一位,参考数据:≈1.41,≈1.73).
13
4、如图,两建筑物的水平距离为am,从A点测得D点的俯角为a,测得C
点的俯角为β,则较低建筑物CD
的高为( )
A.a m
B.(a·tanα)m C.(atanα)m D.a(tanα-tanβ)m
5、如图,小山顶上有一信号塔AB,山坡BC的倾角为30°,现为了测量塔高AB,测量
人员选择山脚C
处为一测量点,测得塔顶仰角为45°,然后顺山坡向上行走100米到达E处,再测得
塔顶仰角为60°,
求塔高AB(结果保留整数,
3
=1.73,
2
=1.41)
练习2(斜坡)
1、如图,一河坝的横断面为等腰梯形
ABCD,坝顶宽10米,坝高12米,斜坡AB的坡度i=1:1.5,则
坝底AD的长度为( )
A. 26米 B. 28米 C. 30米
D.46米
2、如图,河坝横断面迎水坡AB的坡比是
高BC=3m,则坡面AB的长度是( )
(坡比是坡面的铅直高度BC与水平宽度AC之比),坝
14
A.9m B.6m C.m D.m
3、如图,一堤坝
的坡角∠ABC=62°,坡面长度AB=25米(图为横截面),为了使堤坝更加牢固,一施
工队欲改
变堤坝的坡面,使得坡面的坡角∠ADB=50°,则此时应将坝底向外拓宽多少米?(结果保留到
0.
01米)(参考数据:sin62°≈0.88,cos62°≈0.47,tan50°≈1.20)
练习3(方向角)
1.如图,一艘海轮位于灯塔P的北偏东30°方向
,距离灯塔80海里的A处,它沿正南方向航行一段时
间后,到达位于灯塔P的南偏东45°方向上的B
处,这时,海轮所在的B处与灯塔P的距离为( )
A. 40海里 B.
40海里 C. 80海里 D. 40海里
2、如图,一渔船由西往东航行
,在A点测得海岛C位于北偏东60°的方向,前进20海里到达B点,此
时,测得海岛C位于北偏东3
0°的方向,则海岛C到航线AB的距离CD等于 海里.
3、如图,小岛
A
在港口
P
的南偏西
45
方向,距离港口
100
海里处,甲船从
A
出发,沿
AP
方向以
10
海
里时
的速度驶向港口,乙船从港口
P
出发,沿南偏东
60
方向以
20<
br>海里时的速度驶离港口。现两船同
15
时出发,问:经过几小时后,乙船恰在甲船的正东方向?(结果保留根号)
4、青海玉树地震发生后,一支专业搜救队驱车前往灾区救援.如图,汽车在一条南北走向的公路上向北
行驶,当在A处时,车载GPS(全球卫星定位系统)显示村庄C在北偏西26°方向,汽车以35km
h的
速度前行2h到达B处,GPS显示村庄C在北偏西52°方向.
(1)求B处到村庄C的距离;
(2)求村庄C到该公路的距离.(结果精确到0.1km)
(参考数据:
sin260.4384
,
cos260.8988<
br>,
sin520.7880
,
cos520.6157
)
5、一艘渔船在A处观测到东北方向有一小岛C,已知小岛C周围4.8海里范围内是水产养
殖场.渔船沿北
偏东30°方向航行10海里到达B处,在B处测得小岛C在北偏东60°方向,这时渔
船改变航线向正东(即
BD)方向航行,这艘渔船是否有进入养殖场的危险?
6、
如图,自来水厂A和村庄B在小河l的两侧,现要在A,B间铺设一知输水管道.为了搞好工程预算,
需
测算出A,B间的距离.一小船在点P处测得A在正北方向,B位于南偏东24.5°方向,前行1200m,<
br>到达点Q处,测得A位于北偏东49°方向,B位于南偏西41°方向.
(1)线段BQ与PQ是否相等?请说明理由;
(2)求A,B间的距离.(参考数据cos41°=0.75)
16
7、如图,A城气象台测得台风中心在A城正西方向320km的B处,以每小时40k
m的速度向北偏东60°
的BF方向移动,距离台风中心200km的范围内是受台风影响的区域.
(1)A城是否受到这次台风的影响为什么?
(2)若A城受到这次台风影响,那么A城遭受这次台风影响有多长时间?
8、如
图,在某气象站M附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于气象站M的东偏南θ方向100千
米的
海面P处,并以20千米小时的速度向西偏北45°方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半
径为
20千米,并以10千米小时的速度不断增大,已知cosθ=
2
,问:
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(1)台风中心几小时移到气象站M正南N处,此时气象站M是否受台风侵袭?
(2)几小时后该气象站开始受台风的侵袭?
9、如图,港口A在观测站O的正东
方向,OA=4km,某船从港口A出发,沿北偏东15°方向航行一段
距离后到达B处,此时从观测站
O处测得该船位于北偏东60°的方向,则该船航行的距离(即AB的长)
为
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