中考数学直角三角形的边角关系(大题培优 易错 难题)附答案解析
武汉科技馆-
中考数学直角三角形的边角关系
(
大题培优
p>
易错
难题
p>
)
附答案解析
一、直角三角形的边角关系
1
.
小红将笔记本电脑水平放置在桌子上,显示屏
OB
与底板
OA
所在水平线的夹角为
120°
时,感觉最舒适(如图
1
p>
),侧面示意图为图
2
;使用时为了散热,
她在底板下面垫入散热
架
ACO
'后,
电脑转到
AO
'
B
'位置(如图
3
),侧面示意图为图
4
.已知
OA=OB=24cm
,<
/p>
O
'
C
⊥
OA
于点
C
,
O
'
C=12cm
.
(
1
)求<
/p>
∠
CAO
'的度数.
(
2
)显示屏的顶部
B
'比原来升高了多少?
(
3
)如图
4
,垫入散热架后,要使显示屏
O
'
B
'与水平线的夹角仍保持
120°
,则
显示屏
O
'
B
'应绕点
O
'按顺时针方向旋转多少度?
【答案】(
1
< br>)
∠
CAO′=30°
;(
p>
2
)(
36
﹣
p>
12
方向旋转
30°
.
【解析】
)
cm
;(
3
)显示屏
O′B′
应绕点
O′
p>
按顺时针
试题分析:(
1
< br>)通过解直角三角形即可得到结果;
(
2
)过点
B
作
BD
⊥
AO
交
AO
的延长线于
D
,通过解直
角三角形求得
BD=OBsin
∠
BO
D=24×
=12
,由
C
、
O′
、
B′
三点共线可得结果;
(
3
)显示屏
O′B′
应绕点
O′
按顺时针方向旋转
30°
,求得
∠
EO′B′=
∠
FO′A=30°
,既是显示屏
O′B′
应绕点
O′
按顺时针方向旋转
< br>30°
.
试题解析:(
1
)
∵
O′C
⊥
OA
于
C
,
OA=OB=24cm
,
∴
sin
∠
CAO′=
∴
∠
CAO′=30°
;
(
2
p>
)过点
B
作
BD<
/p>
⊥
AO
交
AO<
/p>
的延长线于
D
,
∵
sin
∠
BOD=
< br>∵
∠
AOB=120°
,
∴
∠
BOD=60°
,
∴
BD=OBsin
∠
BOD=24×
∠
CAO′=30°
,
∴
∠
AO′C=60°
,
∵
∠
AO′B′=120°
,
∴
∠
AO′B′+
∠
AO′C=18
0°
,
∴
O
′B′+O′C
﹣
BD=24+12
﹣
12
=36
﹣
12
,
)
cm
;
<
/p>
=12
,
∴
BD
=OBsin
∠
BOD
,
,
∵
O′C
⊥
OA
,
,
∴
显示屏的顶部
B′
比原来升
高了(
36
﹣
12
(
3
)显示屏
O′B′
应绕点
O′
按顺时针方向旋转
30°
,
理由:
∵
显示屏
O′B
与水平线的夹
角仍保持
120°
,
∴
∠
EO′F=120°
,<
/p>
∴
∠
FO′A
=
∠
CAO′=30°
,
∵
∠
AO′B′=120
°
,
∴
∠<
/p>
EO′B′=
∠
FO′A=30°
,
∴
显示屏
O′B′
应绕点
O′
按顺时针方向旋转
30°
.
考点:解直角三角形的应用;旋转的性质.
2
.
p>
已知
Rt
△
ABC
中,
AB
是
⊙
O
的弦,斜边
AC
交
⊙
O
于点
D
,且
AD=DC
,延长
CB
交
⊙
O
于点
E
.
(
1
)图<
/p>
1
的
A
、
B
、
C
、
D
、
E
五个点中,是否存
在某两点间的距离等于线段
CE
的长?请说
明理由;
(
2
< br>)如图
2
,过点
E
作
⊙
O
的切线,交
AC
的延长线于点
F
.
①
若
CF=
CD
时,求
sin
∠
< br>CAB
的值;
②
若
CF=aCD
(
a
>
0
)时,试猜想
s
in
∠
CAB
的值.(用含
a
的代数式表示,直接写出结
果)
【答案】(
1
)
AE=CE
;(
2
)
p>
①
【解析】
试题
分析:(
1
)连接
AE
、
DE
,如图
1
,根据圆周角定理可得
∠
ADE=
< br>∠
ABE=90°
,由于
;
p>
②
.
AD=DC
,根据垂直平分线的性质可得
AE=CE
;
(
2
)
连接
AE
、
ED
,如图
2
,由
∠
ABE=90°
可得
AE
是
⊙
O
的直径,根据切线的性质可得
∠
AEF=90°
,从而可证到
< br>△
ADE
∽
△
< br>AEF
,然后运用相似三角形的性质可得
当
CF=CD
时,可得
sin
∠
CED=
,从而有
EC=AE=
p>
=AD•AF
.
①
CD
,在
Rt
△
DEC
中运用三角函数可得
,根据圆周角定理可得
∠
CAB=
∠
DEC
p>
,即可求出
sin
∠
CAB
的值;
②
当
< br>CF=aCD
(
a
>
0
)时,同
①
即可解决问
题.
试题解析:(
1
)
AE=CE
.理由:
p>
连接
AE
、
DE<
/p>
,如图
1
,
∵<
/p>
∠
ABC=90°
,
∴
∠
ABE=90
,
∴
∠
ADE=
∠
ABE=90°
,
∵
AD
=DC
,
∴
AE=CE
;
(
2
)连接
AE
、
ED
,如图
2
,
∵
∠
ABE=90°
,
∴
AE
是
⊙
O
的直径,
∵
EF
是
p>
⊙
OO
的切线,
∴
∠
AEF=90°
,
< br>∴
∠
ADE=
∠
AEF=90°
,又
∵
∠
p>
DAE=
∠
EAF
,
∴
△
ADE
∽
△
AEF
,
∴
∴
=AD•AF
.
< br>
=DC•3DC=
=
.
=D
C•
(
a+2
)
DC=
(<
/p>
a+2
)
,
DC
,
=
.
;
,
∴
p>
AE=
DC
,
∵<
/p>
EC=AE
,
,
①
当
CF=CD
时,
< br>AD=DC=CF
,
AF=3DC
,
∴
∴
EC=
DC
,
∴
sin
∠
CAB=sin
∠
CED=
p>
=
②
当
CF=aC
D
(
a
>
0<
/p>
)时,
sin
∠
CAB=
∵
CF=aCD
,
AD=DC
,
∴
AF=A
D+DC+CF=
(
a+2
)
CD
,
∴
∴
AE=
DC
,
∵
EC=AE
,
∴
EC=
∴
sin
∠
C
AB=sin
∠
CED=
考点:
1
.圆的综合题;
2
.探究型;
3
.存在型.
3
.
如图,反比例函数
y
p>
k
k
0
的图象与正比例函数
y
2
x
p>
的图象相交于
x
A
(1,
a
),
B
两点,点
C
在第四象限,
CA
∥
y
轴,
ABC
90
.
(1
)
求
k
的值及点
B
的坐标;
(2)
求
tanC
的值
.<
/p>
【答案】(
1
)
k
2<
/p>
,
B
1,
2
;(
2
)
2.
【解析】
【分析】
(
1
)先根据点
A
在直线
y=2x
上,求得点
A
p>
的坐标,再根据点
A
在反比例函数
k
k
0
的图象上,利用待定
系数法求得
k
的值,再根据点
A
、
B
关于原点对称即可
x
求得点
B
的坐标;
(
2
)作
< br>BH
⊥
AC
于
< br>H
,设
AC
交
< br>x
轴于点
D
,根据
ABC
90
,
BHC
90
,可得
y
C
< br>
ABH
,再由已知可得
p>
AOD
ABH
,从而得
C
AOD
,求出
tan
C
即可
.
< br>
【详解】(
1
)
∵
点
A
(1
,
a
)
在
y
2
x
上,
∴
a
=
2
,
∴
A
(1
,
2
)
,
p>
k
得
k
2
,
x
把
A
< br>(1
,
2
)
代入
y
∵
反比例函数
y
< br>k
k
0
的图象与正比例函数
y
2
x
< br>的图象交于
A
,
B
两点,
x
∴
A
、
B
< br>两点关于原点
O
中心对称,
<
/p>
,
2
;
∴
B
1
(
2
)作
BH
⊥
AC
于
H
< br>,设
AC
交
x
< br>轴于点
D
,
< br>
ABC
90
,
BHC
90
< br>
,
∴
C
A
BH
,
∵
C
A
∥
y
轴,
∴
BH
∥
x<
/p>
轴,
∴
AOD
ABH
,
∴
C
p>
AOD
,
p>
∵
∴
tanC
<
/p>
tan
AOD
AD
2
2
.
OD
1
【点
睛】本题考查了反比例与一次函数综合问题,涉及到待定系数法、中心对称、三角函
数等
知识,熟练掌握和应用相关知识是解题的关键,(
2
)小题求出
∠
C=
∠
AO
D
是关键
.
4
.
如图,某校数学兴趣小组为测量校
园主教学楼
AB
的高度,由于教学楼底部不能直接到
达,故兴趣小组在平地上选择一点
C
,用测角器测
得主教学楼顶端
A
的仰角为
30°
p>
,再向主
教学楼的方向前进
24
米,到达点
E
处(
C
p>
,
E
,
B
三点在同一直线上),又测得主教学楼顶
端
A<
/p>
的仰角为
60°
,已知测角器
CD
的高度为
1.6
米,
请计算主教学楼
AB
的高
度.(
3
≈1.73
,结果精确到
< br>0.1
米)
【答案】
22.4m
【解析】
【分析】
首先分析图形,根据题意构
造直角三角形.本题涉及多个直角三角形,应利用其公共边构
造等量关系,进而求解.<
/p>
【详解】
解
:在
Rt
△
AFG
中,
tan
∠
AFG
=
3
,
< br>∴
FG
=
AG
< br>AG
,
tan
AFG
3
AG
,
CG
在
Rt
△
ACG
中,
tan
∠
ACG
=
∴
CG
=
AG
=
3
AG
.
tan
ACG
又
∵
CG
﹣
FG
=24
m
p>
,
即
3
AG
﹣
AG
=24
p>
m
,
3
∴
AG
=12
3
m
,
∴
AB
=12
3
+1.6≈
22.4
m
.
5
.
p>
水库大坝截面的迎水坡坡比(
DE
与
AE
的长度之比)为
1
:
0.6
,背水坡坡比为
1
:
2
,
大坝高
DE=30
米,坝顶宽
CD=10
米,求大坝的截面的周长和面积.
【答案】故大坝的截面的周长是(
6
34
+30
5
+98
)米,面积是
1470
平方米.
【解析】
试题分析:先根据两个坡比求出
AE
和
BF
的长,然后利用勾股定理求出
AD
和
BC
,再由大
坝的截面的周长
=DC+AD+AE+EF+BF+BC
,梯形的面积公式可得出答案
.
试题解析:
∵
迎水坡坡比(
DE
与
AE
的长度之比)为
1
:
0
.6
,
DE=30m
,
∴
AE=18
米,
在
RT
△
ADE
中,
AD=
DE<
/p>
2
AE
2
p>
=6
34
米
p>
∵
背水坡坡比为
1
:
2
,
∴<
/p>
BF=60
米,
在
RT
△
BCF
中,
BC=
CF
2
BF
2
=30
5
米,
∴
周长
=DC+AD+AE+EF+BF+BC=6
34
+10+30
5
+88=
(
6
34
+30
5
+98
)米,
面积
=
(
10+18
+10+60
)
×30÷2=1470
(平方米).
故大坝的截面的周长是(
6
34
+30
5
+98
)米,面积是
1470
平方
米.
6
.
如图,在平面直角坐标系中,点
O
为坐
标原点,直线
y
kx
4
交
x
轴、
y
轴分别于点
A
、点
B
,且
ABO
的面积为
8.
p>
(
1
)求
k
的值;
(
2
)如图,点
P
是第
一象限直线
AB
上的一个动点,连接
P
O
,将线段
OP
绕点
< br>O
顺时针
旋转
90°
至线段
OC
,设点
P
p>
的横坐标为
t
,点
C
的横坐标为
m
,求
< br>m
与
t
之间的函数关系
式(不要求写出自变量
t
的取值范围);
(
3
)在(
2
)的条件下,过点
B
作直线
BM
OP
,交
x
轴于点
M
,垂足为点
N
,点
K
在线段
MB
的延长线
上,连接
PK
,且
PK
KB
0
< br>P
,
PMB
< br>
2
KPB
< br>,连接
MC
,
求四边形
BOCM
的面积
.
<
/p>
【答案】(
1
)
k
1
;(
2
)
m
t
p>
4
;(
3
)
S
Y
BOCM
p>
32
.
【解析】
【分析】
(
1
)先求出
A
的坐标,然后利用待定系
数法求出
k
的值;
(2)
过点
P
作
PD
x
轴,垂足为
D
,过点
C
作
CE
x
< br>轴,垂足为
E
,证
POD
OCE
可得
OE
PD
p>
,进一步得出
m
与
t
的函数关系式;
(
3
)过点
O
作直线
OT
AB
,交直线
p>
BM
于点
Q
,垂足
为点
T
,连接
QP
,先证出
QTB
PTO
;再证出
KPB
BPN<
/p>
;设
KPB
x
,通过计算证出
< br>PO
PM
;
< br>再过点
P
作
PD
x
轴,垂足为点
D
,根据
tan
OPD
tan
B
MO
得到
OD
BO
,
PD
MO
列式可求得
t=4
;所以
OM=8
进一步得出四边形
BOCM
是平行四边
形,最后可得其面积为
32.
【详解】
解:(
1
)把
x
0
代入
y
kx
4
,
y
4
,
p>
∴
BO
4
,
又
∵
∴
S
ABO
4
,
1
AO
BO
4
,
AO
< br>
4
,
2
∴
A
(
4,0)
,
把
x
4<
/p>
,
y
0
代入
y
kx
4
,
得
0
4
k
4
,
解得
k
1
.
故答案为
1
;
(
2
)解:把
x
t
代入
y
x
4
p>
,
y
t
4
,
∴
P
(
t
,
t
4)
< br>
如图,过点
P
作
PD
x
轴,垂足为
D
,过点
C
作
CE
x
轴,垂足为
E
,
∴
PDO
CEO
90
,
<
/p>
∴
POD
OPD
90
,
∵
线段
OP
绕点
O
顺
时针旋转
90°
至线段
OC
,
∴
POC
90
,
OP
OC
,
∴
< br>POD
EOC
90
,
∴
OPD
EOC
,
∴
POD
OCE
,
∴
OE
PD
,
m
< br>t
4
.
故答案为
m
t
4
.
(
3
)解:
如图,过点
O
作直线
OT
AB
,交直线
BM
于点
Q
,垂足为点
T
,连接
QP
,
由(
1
)知
,
AO
BO
4
,
BO
A
90
,
∴
ABO
为等腰直角三角形,
∴
ABO
BAO
45
,
BOT
90
ABO
p>
45
ABO
,
∴
BT
TO
,
∵
BTO
90
,
∴
TPO
TOP
90
,
∵
PO
BM
,
∴
BNO
90
,
∴
< br>BQT
TPO
,
∴
< br>QTB
PTO
,
∴
QT
TP
,
PO
BQ
,
< br>∴
PQT
< br>
QPT
,
< br>∵
PO
PK
< br>
KB
,
∴
QB
PK
KB
,
QK
KP
,
∴
KQP
KPQ
,
∴
PQT
KQP
QPT
KPQ
< br>,
TQB
< br>
TPK
,
< br>∴
KPB
< br>
BPN
,
< br>设
KPB
< br>x
,
∴
BPN
x
,
∵
PMB
2
KPB
,
∴
PMB
2
x
,
p>
POM
p>
PAO
AP
O
45
x
,
NM
O
90
POM
45
< br>x
,
∴
PMO
PMB
NMO
45
x
POM
,
∴
PO
< br>
PM
,
过点
P
作
PD
x
轴,垂足为点
D
,
∴
OM
2
OD
< br>2
t
,
OPD
90
POD
45
x
BMO
,
tan
OPD
tan
BMO
,
OD
BO
t
4
,
,
PD
MO
t
4
2
t
t
1
4
,
t
2
2
(舍)
∴
OM
8<
/p>
,由(
2
)知,
m
t
4<
/p>
8
OM
p>
,
∴
CM
P
y
轴,
∵
PNM
POC
90
,
∴
BM
P
OC
,
∴
四边形
BOCM
p>
是平行四边形,
∴
S
Y
BOCM
BO
OM
4
8
32
.
故答案为
32.
【点睛】
本题考查了一次函数和几何
的综合题,全等三角形的判定和性质,解直角三角形,添加适
当的辅助线构造全等三角形
是本题的关键.
7
.
如图,
AB
是
⊙
O
的直径,
E
是
⊙
O
上一点,
C
在
AB
的延长线上,
AD
⊥
CE
交
CE
的延长
线于点
D
,且
AE
平分
< br>∠
DAC
.
< br>(
1
)求证:
CD
是
⊙
O
的切线;
(
2
)若
AB
=
6
,
∠
ABE
=
60°
,求
AD
的长.
【答案】(
1
)详见解析;(
2
)
【解析】
【分析】
9
2
(
p>
1
)利用角平分线的性质得到
∠
OAE
=
∠
DAE
,再利用半径相等得
∠
AEO
=
∠
OAE
,等量代
换即可推出
OE
∥
AD
,即可解题,(
2
)根据
30°
的三角函数值分别在
Rt
△
ABE
中,
AE
=
AB·
cos30°
,
p>
在
Rt
△
ADE
中,
AD=cos30°
×AE
即可解题
.
【详解】
证明:如图,连接
OE
,
∵
AE
平分
∠
DAC
,
∴
∠
OAE
=
∠
DAE
.
∵
OA
=
OE
,
∴
∠
AEO
=
∠
OAE
.
∴
∠
AEO
=
∠
DAE
.
∴
OE
∥
AD
.
∵
DC
⊥
AC
,
∴
OE
⊥
DC
.
∴
CD
< br>是
⊙
O
的切线.
(
2
)解:
∵
AB
是直径,
∴
∠
AEB
=
90°
,
∠
ABE
=
60°
.
∴
∠
EAB
=
30°
,
cos30°
=6×
在
Rt
△
ABE
中,
< br>AE
=
AB·
3
=
3
3
,
2
在
Rt
△
ADE
中,
∠
DAE
=
∠
BAE
=
30°
,
∴
AD=cos30°
×AE=
9
3
×
3
3
=
.
2
2