中考数学直角三角形的边角关系综合练习题及答案解析

巡山小妖精
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2021年02月09日 04:55
最佳经验
本文由作者推荐

乙武洋匡-

2021年2月9日发(作者:豫园)


中考数学直角三角形的边角关系综合练习题及答案解析




一、直角三角形的边角关系



1



如图,从地面上的点

A


看一山坡上的电线杆


PQ


,测得 杆顶端点


P


的仰角是


45°

< p>
,向前



6m


到达


B


点,测得杆顶端点


P


和杆底端点


Q


的仰角分别是


60°< /p>



30°






1


)求< /p>



BPQ


的度数;




2


)求该电线杆


PQ


的高度(结果精确到


1m


).备用数据:


【答案】(


1




BPQ=30°





2


)该电线杆


PQ


的高度约为


9m




【解析】



试题分析:(


1


)延长


PQ


交直线


AB


于点


E

,根据直角三角形两锐角互余求得即可;




2


)设


PE=x


米,在直角



APE


和直角



BPE


中,根据三角函数利用


x< /p>


表示出


AE



B E


,根



AB=AE-BE

< p>
即可列出方程求得


x


的值,再在直角



BQE


中利用三角函数求得


QE


的长,则


PQ


的长度即可求解.



试题解析:延长


PQ


交直线


AB


于点


E

< p>







1




BPQ=90°


-60°


=30°





2


)设


PE=x


米.



在直角



APE< /p>


中,



A=45°





AE=PE=x


米;





PBE=60°





BPE=30°



在直角


BPE


中,


BE=



AB=AE- BE=6


米,



x-


3


3


PE=

< br>x


米,



3

3


3


x=6



3


解得:


x=9+3

< p>
3





BE=



3


3


+3


)米.



在直角



BEQ


中,


QE=< /p>


3


3


BE=


(< /p>


3


3


+3



=



3+


3


)米.



3


3



PQ=PE-QE=9+3


3


-



3+


3



=6+2


3


≈9

< p>
(米).



答:电线杆


P Q


的高度约


9


米.


考点:解直角三角形的应用


-


仰 角俯角问题.




< br>2



如图,在平行四边形


ABC D


中,




交 于点


,连接



.



的值


.




1


)求证:四边形



2


)若



是菱形;

< p>



,求


平分

< p>
,交


于点



平分


,交


于点



【答案】(


1


)证明见解析



2



【解析】

< br>


试题分析:(


1


)根据


AE


平分



BAD< /p>



BF


平分


∠< /p>


ABC


及平行四边形的性质可得


AF=A B=BE



从而可知


ABEF


为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形



(< /p>


2


)由菱形的性质可知


AP


的长及



PAF=60°


, 过点


P



PH



AD



H


, 即可得到


PH



DH

< br>的长,从而可求


tan



ADP



试题解析:


(1)

< br>∵


AE


平分


< br>BAD BF


平分



ABC





BAE =



EAF



ABF=



EBF




AD//BC




EAF=


< br>AEB



AFB=



EBF





BAE=



AEB



AFB=



ABF



AB=BE AB=AF




AF=AB=BE




AD//BC



ABEF


为平行四边形




AB=BE




ABEF


为菱形




2


)作


PH



AD



H

< br>






ABC=60°


而已(


1


)可知



PAF=60°



PA=2


,则有


PH=

< p>


tan



ADP=



AH=1



∴< /p>


DH=AD-AH=5




考点:


1


、平行四边形;


2


、菱形;


3


、直角三角形;

< p>
4


、三角函数





3



如图, 在



ABC


中,



ABC=



ACB


,以


AC


为直径的



O


分别交


AB



BC


于点


M



N


,点


P



AB


的延长线上,且



CAB=2



BCP






1

)求证:直线


CP



< p>
O


的切线.





2


)若


BC=2



sin



BCP =


,求点


B



AC


的距离.




3


)在第(


2

< br>)的条件下,求



ACP


的周长 .




【答案】(

1


)证明见解析(


2


< p>
4



3



20



【解析】


< p>
试题分析:(


1


)利用直径所对的圆周角为直角,


2



CAN=



CAB




CAB=2



BCP


判断出

< p>


ACP=90°


即可;




2


)利用锐角三角函数,即勾股定理 即可.



试题解析:(


1





ABC=

< p>


ACB



< p>


AB=AC





AC




O


的直径,





ANC=90°






CAN+



ACN=90°



2



BAN=2



CAN=



CAB






CAB=2



BCP






BCP=



CAN






ACP=



ACN+



BCP=



ACN+



CAN=90°






D




O


上,




直线


CP




O


的切线;




2


)如图,作


B F



AC





AB=AC




ANC=90°





CN=


CB=








BCP=



CAN



sin



BCP=



sin



C AN=




AC=5

< br>,




AB=AC=5





AF=x


,则


CF=5



x< /p>








Rt


△< /p>


ABF


中,


BF


2


=AB


2



AF


2


=25



x


2





Rt



CBF


中,


BF


2


=BC

2



CF


2


=2O


﹣(


5


x



2





25



x< /p>


2


=2O


﹣(


5



x



2





x=3





BF


2


=2 5



3


2


=1 6





BF=4




即点


B



AC


的距离为


4




考点:切线的判定




4



在矩形


ABCD


中,


AD



AB


,点


P



CD


边上的任意一点(不含


C


< br>D


两端点),过点


P



PF



BC


,交对角线


BD


于点


F






1


)如图


1


,将


△< /p>


PDF


沿对角线


BD

翻折得到



QDF



QF



AD


于点

< p>
E


.求证:



DEF


是等


腰三角形;




2


)如图


2


,将



PDF


绕点

D


逆时针方向旋转得到



P'DF '


,连接


P'C


F'B


.设旋转角为


α





α


< p>
180°


).







α




BDC


,即


DF'




BDC< /p>


的内部时,求证:



DP'C

< p>



DF'B





如图


3

< p>
,若点


P



CD


的中点,



DF'B


能 否为直角三角形?如果能,试求出此时


tan



DBF'


的值,如果不能,请说明理由.


< p>
【答案】(


1


)证明见解析;(

< br>2




证明见解析;

< p>


【解析】



【分析】(


1


)根据翻折的性质以及平行线的性质可知


DFQ=



ADF


,所以



DEF


是等腰三< /p>


角形;




2< /p>




由于


PF< /p>



BC


,所以



DPF




D CB


,从而易证



DP′F′




DCB





由于


< p>
DF'B


是直角三角形,但不知道哪个的角是直角,故需要对该三角形的内 角进行分


类讨论.



【详解】(


1


)由翻折可知:



DFP=



DFQ


< br>



PF


BC






DFP=



ADF





DFQ=



ADF






DEF


是等腰三角形;




2







α



< p>
BDC


,即


DF'




BDC


的内部时,





P′DF′=



PDF






P′DF′


< p>


F′DC=



PDF< /p>




F′DC






P′D C=



F′DB



由旋转的性质可知:



DP′F ′




DPF





PF



BC




∴< /p>



DPF



△< /p>


DCB




∴< /p>



DP′F′




DCB




1


3


.




2


3< /p>


DC


DP


'


< /p>





DB


DF


'




DP'C




DF' B





当< /p>



F′DB=90°


时,如图所示,




DF′=DF=



1


BD




2


DF


'


1< /p>





BD


2



tan



DBF′=


DF


'


1





BD


2



当< /p>



DBF′=90°


,此时


DF′


是斜边,即


DF′



DB


,不符合题意;





DF′B=90°


时,如 图所示,



1


BD



< /p>


2




DBF′ =30°





DF′=DF=



tan



DBF′=


3


.



3



【点睛】本题考查了相似三角形的 综合问题,涉及旋转的性质,锐角三角函数的定义,相


似三角形的性质以及判定等知识, 综合性较强,有一定的难度,熟练掌握相关的性质与定


理、运用分类思想进行讨论是解题 的关键


.




5



在等腰



ABC


中,



B=90°



AM




ABC


的角平分线,过点


M



MN



AC


于 点


N




EM F=135°


.将



EMF

< p>
绕点


M


旋转,使



EMF



两边交直线


AB


于点


E


,交直线

< br>AC


于点


F


,请解答下列问题:




1


)当< /p>



EMF


绕点


M


旋转到如图



的位置时,求证:


BE+CF=BM





2


)当



EMF


绕点


M


旋转到如图



,图



的位置时,请分别 写出线段


BE



CF

< br>,


BM


之间


的数量关系,不需要 证明;




3


)在(


1


)和(


2

)的条件下,


tan



BEM=< /p>



AN=


+1


, 则


BM=






CF=








【答案】(


1


)证明见解析(


2


)见解析(


3



1



1+


【解析】



【分析】




1




(1)


由等腰



A BC


中,



B=90°



AM



< br>ABC


的角平分线,过点


M


作< /p>


MN



AC


于点


N


,可得


BM=MN

< br>,



BMN=135°


,又



EMF=135°


,可证明的

< p>


BME



< p>
NMF


,可得


BE=NF



NC=NM=BM


进而得出结论;




2




如图



时,同(


1


)可证



BME




NMF


,可得

< br>BE



CF=BM


< p>



如图



时,同(


1


)可证



BME




NMF< /p>


,可得


CF



B E=BM




(3)



Rt



ABM



Rt



ANM

< p>
中,




可得

< p>
Rt



ABM



Rt



ANM


,后分别 求出


AB



AC



CN



BM



B E


的长,结合(


1


)(


2


)的


结论对图


①②③


进行讨论可得


CF


的长


.



【详解】



1


)证明:


< br>△


ABC


是等腰直角三角形,





BAC=



C=45°




AM




BAC


的平分线,


MN


< p>
AC





BM=MN




在四边形< /p>


ABMN


中,




BMN=360°



90°



90°



45°


=135°






ENF=135°


,,





BME=

< p>


NMF



< p>



BME


< p>


NMF



< p>


BE=NF





MN



AC




C=45°


,< /p>





CMN=



C=45°





NC=NM=BM


< p>



CN=CF+NF





BE+CF=BM





2

)针对图


2


,同(


1


)的方法得,



BME


≌< /p>



NMF



< /p>



BE=NF





MN



AC




C=45°






C MN=



C=45°





NC=NM=BM





NC=NF



CF




∴< /p>


BE



CF=BM




针对图


3


,同(


1


)的方法得,


< p>
BME




NMF





BE=NF< /p>





MN



AC




C=45°




∴< /p>



CMN=



C =45°





NC=NM=BM




< p>
NC=CF



NF





CF



BE=BM




(< /p>


3


)在


Rt


△< /p>


ABM



Rt



ANM


中,



Rt



ABM



Rt



ANM


HL


),



AB=AN=



AC=


+1




+1




+1



=1






=1




=


=






﹣(


+1



CN=



R t



ABC


中,


AC=AB=


AB=2+



CN=A C



AN=2+


BM=BC



CM=


< p>



Rt



CMN


中,


CM=



Rt



BME


中,< /p>


tan



BEM=



BE=






由(


1


)知,如图


1



BE+CF=BM





CF=BM



BE


=1







由(


2


)知,如图


2


,由


tan



BEM=



此种情况不成立;




由(


2


)知,如 图


3



CF



BE=BM





CF=BM+BE=1+


故答案为


1



1+


【点睛】





1





本题 考查三角函数与旋转与三角形全等的综合,难度较大,需综合运用所学知识求解


.




6


< p>
如图,湿地景区岸边有三个观景台


位于


(1)



点的南偏西


的面积;


的中点


处修建一个湖心亭,并修建观景栈道


.


试求



间的


方向,




.


已知


米,


方向


.

< p>


米,



点位于


点的南偏东


(2)


景区规划在线段


距离


.(


结果精确到


(


参考数据:




)








)



【答案】(


1



560 000



2



565.6



【解析】



试题分析:(


1


)过点


(< /p>


2


)连接


,过点






交< /p>


的延长线于点


点,则


< br>


,,然后根据直角三角形的内角


.

然后根据中点的性质和余


和求出



CAE


,再根据正弦的性质求出


CE


的 长,从而得到



ABC


的面积;



,垂足为


弦值求出


BE



AE


的长,再根据勾股定理求解 即可


.



试题解析:

< br>(1)


过点



所以


所以


(2)


连接


因为


所以



,过点



,垂足为


中,



.



(


平方米


).



点,则


.



的延长线于点




中点,



米,且


米,




中点,



所 以


所以



.



米,由勾股定理得,




.



答:< /p>



间的距离为



.




考点:解直角三角形




7



问题探究:



(一)新知学习:



圆内接四边形的判 断定理:如果四边形对角互补,那么这个四边形内接于圆(即如果四边



EFGH


的对角互补,那么四边形


EFGH

< p>
的四个顶点


E



F



G



H

< p>
都在同个圆上).



(二)问题解决:



已知



O


的半径为


2

< p>


AB



CD

< p>



O


的直径.


P



的垂线,垂足分别为


N



M





1


)若直径


AB



CD


,对于

上任意一点


P


(不与


B

< p>


C


重合)(如图一),证明四边形


PMON


内接于圆,并求此圆直径的长;




2


)若直径


AB



CD


,在点


P< /p>


(不与


B



C< /p>


重合)从


B


运动到


C


的过程汇总,证明


MN


的长


为定值,并求其定值;



< br>3


)若直径


AB



CD


相交成


120°


角.< /p>




当点


P


运动到


的中点


P


1


时(如图二),求


MN


的长;




当点


P

< p>
(不与


B



C

< p>
重合)从


B


运动到


C


的过程中(如图三),证明


MN


的长为定值 .




4


)试 问当直径


AB



CD

< br>相交成多少度角时,


MN


的长取最大值,并写出其最大值 .



上任意一点,过点


P


分别作


AB



CD



【答案】(


1


)证明 见解析,直径


OP=2



< p>


2


)证明见解析,


MN


的长为定值,该定值为


2


< p>



3



①MN=




证明见解析;< /p>




4



MN


取得最大值


2




【解析】



试题分析:(


1


)如图一,易证



PMO+



PNO=180°


,从而可得四边形


PMON


内接于圆,直

< p>


OP=2





2


)如图一,易证四边形

PMON


是矩形,则有


MN=OP=2

,问题得以解决;




3




如图二,根据等弧所对的圆心角相等可得< /p>



COP


1


=< /p>



BOP


1


=6 0°


,根据圆内接四边形


的对角互补可得



MP


1


N=60°


.根据角平分线的性质可得


P


1


M=P


1


N


,从而得到



P


1


MN


是等


边三角形,则有


MN=P


1


M


.然后在


Rt


P


1


MO


运用三角函数就可解决问题;



设四边形

PMON


的外接圆为



O′


,连接


NO′


并延长,交


O′


于点


Q

,连接


QM


,如图三,根据圆周角


定理可得



QMN=90°




MQN=



MPN= 60°


,在


Rt


QMN


中运用三角函数可得:


MN=QN•sin



MQN


,从而可得


M N=OP•sin



MQN


,由此即可 解决问题;




4

)由(


3



中已得结论


MN=OP•sin



MQN


可知,当



MQN=90°


时,


MN


最大,问题


得以解决.



试题解析:(


1


)如图一,




PM



OC



PN



OB



∴< /p>



PMO=



P NO=90°




< br>PMO+



PNO=180°




四边形


PMON


接于圆,直径


OP=2



乙武洋匡-


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