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

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2021年02月09日 05:26
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武汉科技馆-

2021年2月9日发(作者:冉阿让)


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




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


),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



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

< p>
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°


;(


2


)(


36



12


方向旋转


30°




【解析】



cm


;(


3

)显示屏


O′B′


应绕点


O′


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



BD



AO



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′=


< p>
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



C



OA=OB=24cm




sin


CAO′=




CAO′=30°





2


)过点


B



BD< /p>



AO



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′

< p>
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



已知


Rt



ABC


中,


AB




O


的弦,斜边


AC



O


于点


D


,且


AD=DC


,延长

< p>
CB




O


于点


E






1


)图< /p>


1



A



B



C


< p>
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




O


的切线,交


AC


的延长线于点


F






CF= CD


时,求


sin


< br>CAB


的值;





CF=aCD



a



0


)时,试猜想


s in



CAB


的值.(用含

< p>
a


的代数式表示,直接写出结


果)



【答案】(


1


< p>
AE=CE


;(


2




【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






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




O


的直径,根据切线的性质可得

< p>


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



CF=CD


时,可得


sin



CED=


,从而有


EC=AE=


=AD•AF




CD


,在


Rt



DEC


中运用三角函数可得


,根据圆周角定理可得

< p>


CAB=



DEC


,即可求出


sin



CAB


的值;



< br>CF=aCD



a


< p>
0


)时,同



即可解决问 题.



试题解析:(


1



AE=CE


.理由:



连接


AE



DE< /p>


,如图


1



∵< /p>



ABC=90°




ABE=90





ADE=


< p>
ABE=90°




AD =DC




AE=CE





2

)连接


AE



ED


,如图


2





ABE=90°




AE




O


的直径,



EF




OO


的切线,




AEF=90°


< br>∴



ADE=



AEF=90°


,又




DAE=



EAF





ADE




AEF





=AD•AF


< br>


=DC•3DC=


=




=D


C•



a+2



DC=


(< /p>


a+2




DC



=








AE=


DC



∵< /p>


EC=AE






CF=CD


时,

< br>AD=DC=CF



AF=3DC





EC=


DC




sin


CAB=sin



CED=


=




CF=aC D



a



0< /p>


)时,


sin



CAB=



CF=aCD


< p>
AD=DC




AF=A D+DC+CF=



a+2



CD




< p>
AE=


DC




EC=AE




EC=



sin



C AB=sin



CED=


< p>
考点:


1


.圆的综合题;


2


.探究型;


3


.存在型.

< p>




3



如图,反比例函数


y



k





k



0




的图象与正比例函数



y



2


x



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 )



k


的值及点


B


的坐标;



(2)



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


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


< br>H


,设


AC


< br>x


轴于点


D


,根据



ABC



90

< p>






BHC



90




,可得


y




C


< br>


ABH


,再由已知可得



AOD




ABH


,从而得



C




AOD


,求出

tan


C


即可


.

< br>


【详解】(


1





A


(1



a


)


y



2


x


上,




a


= 2




A


(1



2


)




k




k



2




x



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






< p>
B




1



2


)作


BH



AC



H

< br>,设


AC



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




AOD






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

< p>
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°


,再向主


教学楼的方向前进


24

< p>
米,到达点


E


处(


C



E



B


三点在同一直线上),又测得主教学楼顶



A< /p>


的仰角为


60°


,已知测角器

< p>
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



Rt



ACG


中,


tan



ACG


=



CG


=


AG


=


3


AG




tan



ACG




CG



FG


=24


m





3


AG



AG


=24


m




3



AG


=12


3


m




< p>
AB


=12


3


+1.6≈ 22.4


m






5



水库大坝截面的迎水坡坡比(


DE



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



BF


的长,然后利用勾股定理求出


AD



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



AE


的长度之比)为


1



0 .6



DE=30m





AE=18


米,




RT


< p>
ADE


中,


AD=


DE< /p>


2



AE


2


=6


34





背水坡坡比为


1



2




∴< /p>


BF=60


米,




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

< p>
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



x

轴、


y


轴分别于点


A


、点


B


,且



ABO


的面积为


8.




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°

< p>
至线段


OC


,设点


P


的横坐标为


t


,点


C


的横坐标为


m


,求

< br>m



t


之间的函数关系


式(不要求写出自变量


t


的取值范围);





3

< p>
)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



4


;(


3



S


Y


BOCM



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



PD



x


轴,垂足为


D


,过点


C



CE



x

< br>轴,垂足为


E


,证


< p>
POD




OCE


可得


OE



PD


,进一步得出


m



t


的函数关系式;




3


)过点


O


作直线

< p>
OT



AB


,交直线


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



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





BO



4





< p>


S



ABO

< p>


4




1


AO



BO



4



AO

< br>


4




2



A


(



4,0)





x




4< /p>



y



0


代入


y



kx



4



< p>


0




4


k



4



解得


k



1


.



故答案为


1





2


)解:把


x



t


代入


y



x



4



y



t



4



< p>


P


(


t


,


t



4)

< br>



如图,过点


P



PD



x


轴,垂足为


D


,过点


C



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

< p>





POC



90




OP



OC





< br>POD





EOC


< p>
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


< p>



BOT


< p>
90





ABO



45





ABO





BT



TO






BTO



90







TPO




TOP



90




< p>


PO



BM

< p>





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






POM




PAO





AP O



45





x





NM O



90





POM



45




< br>x







PMO




PMB





NMO



45





x





POM





PO

< br>


PM



过点


P



PD


x


轴,垂足为点


D





OM



2


OD


< br>2


t





OPD



90




POD



45





x





BMO




tan



OPD


< p>
tan



BMO




OD


BO


t


4




< p>



PD


MO

< p>
t



4


2


t


t


1


4



t


2




2


(舍)




OM



8< /p>


,由(


2


)知,


m



t



4< /p>



8



OM





CM


P


y


轴,





PNM




POC



90





< p>
BM


P


OC


< p>



四边形


BOCM


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




O


的直径,


E

< p>



O


上一点,


C



AB


的延长线上,


AD



CE



CE


的延长


线于点

D


,且


AE


平分

< br>∠


DAC



< br>(


1


)求证:


CD




O


的切线;

< p>



2


)若


AB



6




ABE



60°

< p>
,求


AD


的长.




【答案】(


1


)详见解析;(


2



【解析】



【分析】



9



2



1


)利用角平分线的性质得到


< p>
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°





Rt



ADE


中,


AD=cos30°


×AE


即可解题


.



【详解】



证明:如图,连接


OE




< p>
AE


平分



DAC





< p>
OAE




DAE





OA



OE



< p>



AEO


< p>


OAE



< p>



AEO


< p>


DAE



< p>


OE



AD

< p>




DC



AC





OE



DC





CD

< br>是



O


的切线.





2

)解:



AB


是直径,

< p>




AEB

< p>


90°



< p>
ABE



60°






EAB



30°




cos30°


=6×



Rt



ABE


中,

< br>AE



AB·


3


=


3


3



2



Rt



ADE


中,


DAE




BAE



30°





AD=cos30°


×AE=


9


3


×


3


3


=


.



2


2

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