人教版初中数学锐角三角函数的难题汇编一、选择题1.如图,ABC V 中,90ACB ∠=︒,O 为AB 中点,且4AB =,CD ,AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠,交于D 点,则OD 的最小值为( ).A .1B 2C 21D .222【答案】D【解析】【分析】 根据三角形角平分线的交点是三角形的内心,得到DO 最小时,DO 为三角形ABC 内切圆的半径,结合切线长定理得到三角形为等腰直角三角形,从而得到答案.【详解】解:Q CD ,AD 分别平分ACB ∠和CAB ∠,交于D 点,D ∴为ABC ∆的内心,OD ∴最小时,OD 为ABC ∆的内切圆的半径,,DO AB ∴⊥过D 作,,DE AC DF BC ⊥⊥ 垂足分别为,,E F,DE DF DO ∴==∴ 四边形DFCE 为正方形,O Q 为AB 的中点,4,AB =2,AO BO ∴==由切线长定理得:2,2,,AO AE BO BF CE CF r ======sin 4522,AC BC AB ∴==•︒=222,CE AC AE ∴=-=Q 四边形DFCE 为正方形,,CE DE ∴=222,OD CE ∴==故选D .【点睛】本题考查的动态问题中的线段的最小值,三角形的内心的性质,等腰直角三角形的性质,锐角三角函数的计算,掌握相关知识点是解题关键.2.在半径为1的O e 中,弦AB 、AC 的长度分别是3,2,则BAC ∠为( )度. A .75B .15或30C .75或15D .15或45【答案】C【解析】【分析】根据题意画出草图,因为C 点位置待定,所以分情况讨论求解.【详解】利用垂径定理可知:AD=32AE =, .sin ∠3AOD=60°; sin ∠AOE=22,∴∠AOE=45°; ∴∠BAC=75°.当两弦共弧的时候就是15°.故选:C .【点睛】此题考查垂径定理,特殊三角函数的值,解题关键在于画出图形.3.如图,在ABC ∆中,AB AC =,MN 是边BC 上一条运动的线段(点M 不与点B 重合,点N 不与点C 重合),且12MN BC =,MD BC ⊥交AB 于点D ,NE BC ⊥交AC 于点E ,在MN 从左至右的运动过程中,设BM x =,BMD ∆的面积减去CNE ∆的面积为y ,则下列图象中,能表示y 与x 的函数关系的图象大致是( )A .B .C .D .【答案】A【解析】【分析】设a =12BC ,∠B =∠C =α,求出CN 、DM 、EN 的长度,利用y =S △BMD −S △CNE ,即可求解. 【详解】 解:设a =12BC ,∠B =∠C =α,则MN =a , ∴CN =BC−MN−BM =2a−a−x =a−x ,DM =BM·tanB =x·tan α,EN =CN•tanC =(a−x )·tanα, ∴y =S △BMD −S △CNE =12(BM·DM−CN·EN )=()()221tan tan 222x a x a tan x a ααα⋅⎡⎤⋅-⋅=⎣⎦--, ∵2a tan α⋅为常数, ∴上述函数图象为一次函数图象的一部分,故选:A .【点睛】本题考查了动点问题的函数图象、等腰三角形的性质、解直角三角形、图形面积等知识点.解题关键是深刻理解动点的函数图象,了解图象中关键点所代表的实际意义,理解动点的完整运动过程.4.如图,四边形ABCD 内接于O e ,AB 为直径,AD CD =,过点D 作DE AB ⊥于点E ,连接AC 交DE 于点F .若3sin 5CAB ∠=,5DF =,则AB 的长为( )A .10B .12C .16D .20【答案】D【解析】【分析】 连接BD ,如图,先利用圆周角定理证明ADE DAC ∠=∠得到5FD FA ==,再根据正弦的定义计算出3EF =,则4AE =,8DE =,接着证明ADE DBE ∆∆∽,利用相似比得到16BE =,所以20AB =.【详解】解:连接BD ,如图,AB Q 为直径,90ADB ACB ∴∠=∠=︒,AD CD =Q ,DAC DCA ∴∠=∠,而DCA ABD ∠=∠,DAC ABD ∴∠=∠,DE AB ∵⊥,90ABD BDE ∴∠+∠=︒,而90ADE BDE ∠+∠=︒,ABD ADE ∴∠=∠,ADE DAC ∴∠=∠,5FD FA ∴==,在Rt AEF ∆中,3sin 5EF CAB AF ∠==Q ,3EF ∴=, 22534AE ∴=-=,538DE =+=,ADE DBE ∠=∠Q ,AED BED ∠=∠,ADE DBE ∴∆∆∽,::DE BE AE DE ∴=,即8:4:8BE =,16BE ∴=,41620AB ∴=+=.故选:D .【点睛】本题考查了圆周角定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半.推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90︒的圆周角所对的弦是直径.也考查了解直角三角形.5.如图,在△ABC 中,AC ⊥BC ,∠ABC =30°,点D 是CB 延长线上的一点,且AB =BD ,则tan D 的值为( )A .3B .33C .23D .23【答案】D【解析】【分析】 设AC =m ,解直角三角形求出AB ,BC ,BD 即可解决问题.【详解】设AC =m ,在Rt △ABC 中,∵∠C =90°,∠ABC =30°,∴AB =2AC =2m ,BC 33,∴BD =AB =2m ,DC =3,∴tan ∠ADC =AC CD 23m m+=23 故选:D .【点睛】本题考查解直角三角形,直角三角形30度角的性质等知识,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.6.如图,在x 轴的上方,直角∠BOA 绕原点O 按顺时针方向旋转.若∠BOA 的两边分别与函数1 yx=-、2yx=的图象交于B、A两点,则∠OAB大小的变化趋势为()A.逐渐变小B.逐渐变大C.时大时小D.保持不变【答案】D【解析】【分析】如图,作辅助线;首先证明△BEO∽△OFA,,得到BE OEOF AF=;设B为(a,1a-),A为(b,2b),得到OE=-a,EB=1a-,OF=b,AF=2b,进而得到222a b=,此为解决问题的关键性结论;运用三角函数的定义证明知tan∠2为定值,即可解决问题.【详解】解:分别过B和A作BE⊥x轴于点E,AF⊥x轴于点F,则△BEO∽△OFA,∴BE OEOF AF=,设点B为(a,1a-),A为(b,2b),则OE=-a,EB=1a-,OF=b,AF=2b,可代入比例式求得222a b=,即222ab=,根据勾股定理可得:22221OE EB aa+=+22224OF AF bb+=+∴tan∠OAB=2222222212244baOB a bOAb bb b++==++222214()24bbbb++22∴∠OAB大小是一个定值,因此∠OAB的大小保持不变.故选D【点睛】该题主要考查了反比例函数图象上点的坐标特征、相似三角形的判定等知识点及其应用问题;解题的方法是作辅助线,将分散的条件集中;解题的关键是灵活运用相似三角形的判定等知识点来分析、判断、推理或解答.7.如图,在矩形ABCD中,AB=23,BC=10,E、F分别在边BC,AD上,BE=DF.将△ABE,△CDF分别沿着AE,CF翻折后得到△AGE,△CHF.若AG、CH分别平分∠EAD、∠FCB,则GH长为()A.3 B.4 C.5 D.7【答案】B【解析】【分析】如图作GM⊥AD于M交BC于N,作HT⊥BC于T.通过解直角三角形求出AM、GM的长,同理可得HT、CT的长,再通过证四边形ABNM为矩形得MN=AB=3BN=AM=3,最后证四边形GHTN为平行四边形可得GH=TN即可解决问题.【详解】解:如图作GM⊥AD于M交BC于N,作HT⊥BC于T.∵△ABE沿着AE翻折后得到△AGE,∴∠GAM=∠BAE,AB=AG=3∵AG分别平分∠EAD,∴∠BAE=∠EAG,∵∠BAD=90°,∴∠GAM=∠BAE=∠EAG=30°,∵GM⊥AD,∴∠AMG=90°,∴在Rt△AGM中,sin∠GAM=GMAG,cos∠GAM=AMAG,∴GM=AG•sin30°=3,AM=AG•cos30°=3,同理可得HT=3,CT=3,∵∠AMG=∠B=∠BAD=90°,∴四边形ABNM为矩形,∴MN=AB=23,BN=AM=3,∴GN=MN﹣GM=3,∴GN=HT,又∵GN∥HT,∴四边形GHTN是平行四边形,∴GH=TN=BC﹣BN﹣CT=10﹣3﹣3=4,故选:B.【点睛】本题考查翻折变换,解直角三角形,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.8.如图,要测量小河两岸相对的两点P,A的距离,可以在小河边取PA的垂线PB上的一点C,测得PC=100米,∠PCA=35°,则小河宽PA等于()A.100sin35°米B.100sin55°米C.100tan35°米D.100tan55°米【答案】C【解析】【分析】根据正切函数可求小河宽PA的长度.【详解】∵PA⊥PB,PC=100米,∠PCA=35°,∴小河宽PA=PCtan∠PCA=100tan35°米.故选:C .【点睛】此题考查解直角三角形的应用,解题关键在于掌握解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.9.在Rt △ABC 中,∠C=90°,如果AC=2,cosA=23,那么AB 的长是( ) A .3B .43C .5D .13 【答案】A【解析】根据锐角三角函数的性质,可知cosA=AC AB =23,然后根据AC=2,解方程可求得AB=3. 故选A.点睛:此题主要考查了解直角三角形,解题关键是明确直角三角形中,余弦值cosA=A ∠的邻边斜边,然后带入数值即可求解.10.如图,ABC ∆是一张顶角是120︒的三角形纸片,,6AB AC BC ==现将ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕DE ,则DE 的长为( )A .1B .2C .2D .3【答案】A【解析】【分析】 作AH ⊥BC 于H ,根据等腰三角形的性质求出BH ,根据翻折变换的性质求出BD ,根据正切的定义解答即可.【详解】解:作AH ⊥BC 于H ,∵AB=AC ,AH ⊥BC ,BH=12BC=3, ∵∠BAC=120°,AB=AC ,∴∠B=30°,∴AB=30BH cos=23, 由翻折变换的性质可知,DB=DA=3,∴DE=BD •tan30°=1,故选:A .【点睛】此题考查翻折变换的性质、勾股定理的应用,解题关键在于掌握翻折变换是一种对称变换,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.11.如图,平面直角坐标系中,A (8,0),B (0,6),∠BAO ,∠ABO 的平分线相交于点C ,过点C 作CD ∥x 轴交AB 于点D ,则点D 的坐标为( )A .( 163,2) B .( 163,1) C .( 83,2) D .(83,1) 【答案】A【解析】【分析】 延长DC 交y 轴于F ,过C 作CG ⊥OA 于G ,CE ⊥AB 于E ,根据角平分线的性质得到FC =CG =CE ,求得DH =CG =CF ,设DH =3x ,AH =4x ,根据勾股定理得到AD =5x ,根据平行线的性质得到∠DCA =∠CAG ,求得∠DCA =∠DAC ,得到CD =HG =AD =5x ,列方程即可得到结论.【详解】解:延长DC 交y 轴于F ,过C 作CG ⊥OA 于G ,CE ⊥AB 于E ,∵CD ∥x 轴,∴DF ⊥OB ,∵∠BAO ,∠ABO 的平分线相交于点C ,∴FC =CG =CE ,∴DH =CG =CF ,∵A (8,0),B (0,6),∴OA =8,OB =6,∴tan ∠OAB =DH AH =OB OA =34, ∴设DH =3x ,AH =4x ,∴AD =5x ,∵CD ∥OA ,∴∠DCA =∠CAG ,∵∠DAC =∠GAC ,∴∠DCA =∠DAC ,∴CD =HG =AD =5x ,∴3x +5x +4x =8, ∴x =23, ∴DH =2,OH =163, ∴D (163,2), 故选:A .【点睛】本题考查了等腰三角形的判定和性质,进行的判定和性质,解直角三角形,正确的作出辅助线构造矩形和直角三角形是解题的关键.12.如图,在正方形ABCD 中,3AB =,点M 在CD 的边上,且1DM =,AEM ∆与ADM ∆关于AM 所在直线对称,将ADM ∆按顺时针方向绕点A 旋转90°得到ABF ∆,连接EF ,则cos EFC ∠的值是 ( )A 171365B 61365C 71525D .617【答案】A【解析】【分析】 过点E 作//HG AD ,交AB 于H ,交CD 于G ,作EN BC ⊥于N ,首先证明AEH EMG V :V ,则有13EH AE MG EM == ,设MG x =,则3EH x =,1DG AH x ==+, 在Rt AEH V 中利用勾股定理求出x 的值,进而可求,,,EH BN CG EN 的长度,进而可求FN ,再利用勾股定理求出EF 的长度,最后利用cos FN EFC EF∠=即可求解. 【详解】 过点E 作//HG AD ,交AB 于H ,交CD 于G ,作EN BC ⊥于N ,则90AHG MGE ∠=∠=︒,∵四边形ABCD 是正方形,∴3,90AD AB ABC C D ==∠=∠=∠=︒ ,∴四边形AHGD,BHEN,ENCG 都是矩形.由折叠可得,90,3,1AEM D AE AD DM EM ∠=∠=︒====,90AEH MEG EMG MEG ∴∠+∠=∠+∠=︒ ,AEH EMG ∴∠=∠,AEH EMG ∴V :V ,13EH AE MG EM ∴== . 设MG x =,则3EH x =,1DG AH x ==+在Rt AEH V 中,222AH EH AE +=Q ,222(1)(3)3x x ∴++= , 解得45x =或1x =-(舍去), 125EH BN ∴==,65CG CD DG EN =-== . 1BF DM ==Q 175FN BF BN ∴=+=. 在Rt EFN △ 中, 由勾股定理得,2213EF EN FN =+=,17cos 1365FN EFC EF ∴∠==. 故选:A .【点睛】本题主要考查正方形,矩形的性质,相似三角形的判定及性质,勾股定理,锐角三角函数,能够作出辅助线是解题的关键.13.一艘轮船从港口O出发,以15海里/时的速度沿北偏东60°的方向航行4小时后到达A 处,此时观测到其正西方向50海里处有一座小岛B.若以港口O为坐标原点,正东方向为x轴的正方向,正北方向为y轴的正方向,1海里为1个单位长度建立平面直角坐标系(如图),则小岛B所在位置的坐标是()A.(303-50,30) B.(30, 303-50) C.(303,30) D.(30,303)【答案】A【解析】【分析】【详解】解:OA=15×4=60海里,∵∠AOC=60°,∴∠CAO=30°,∵sin30°=OCAO=12,∴CO=30海里,∴AC=303海里,∴BC=(303-50)海里,∴B(303-50,30).故选A【点睛】本题考查掌握锐角三角函数的应用.14.如图,将一个小球从斜坡的点O处抛出,小球的抛出路线可以用二次函数y=4x-1 2x2刻画,斜坡可以用一次函数y=12x刻画,下列结论错误的是( )A .斜坡的坡度为1: 2B .小球距O 点水平距离超过4米呈下降趋势C .小球落地点距O 点水平距离为7米D .当小球抛出高度达到7.5m 时,小球距O 点水平距离为3m【答案】D【解析】【分析】求出抛物线与直线的交点,判断A 、C ;根据二次函数的性质求出对称轴,根据二次函数性质判断B ;求出当7.5y =时,x 的值,判定D .【详解】 解:214212y x x y x ⎧=-+⎪⎪⎨⎪=⎪⎩, 解得,1100x y =⎧⎨=⎩,22772x y =⎧⎪⎨=⎪⎩, 72∶7=1∶2,∴A 正确; 小球落地点距O 点水平距离为7米,C 正确;2142y x x =- 21(4)82x =--+, 则抛物线的对称轴为4x =,∴当4x >时,y 随x 的增大而减小,即小球距O 点水平距离超过4米呈下降趋势,B 正确,当7.5y =时,217.542x x =-, 整理得28150x x -+=,解得,13x =,25x =,∴当小球抛出高度达到7.5m 时,小球水平距O 点水平距离为3m 或5m ,D 错误,符合题意;故选:D【点睛】本题考查的是解直角三角形的-坡度问题、二次函数的性质,掌握坡度的概念、二次函数的性质是解题的关键.15.如图,等边ABC V 边长为a ,点O 是ABC V 的内心,120FOG ∠=︒,绕点O 旋转FOG ∠,分别交线段AB 、BC 于D 、E 两点,连接DE ,给出下列四个结论:①ODE V 形状不变;②ODE V 的面积最小不会小于四边形ODBE 的面积的四分之一;③四边形ODBE 的面积始终不变;④BDE V 周长的最小值为1.5a .上述结论中正确的个数是( )A .4B .3C .2D .1【答案】A【解析】【分析】 连接OB 、OC ,利用SAS 证出△ODB ≌△OEC ,从而得出△ODE 是顶角为120°的等腰三角形,即可判断①;过点O 作OH ⊥DE ,则DH=EH ,利用锐角三角函数可得OH=12OE 和3OE ,然后三角形的面积公式可得S △ODE 32,从而得出OE 最小时,S △ODE 最小,根据垂线段最短即可求出S △ODE 的最小值,然后证出S 四边形ODBE =S △OBC =2312即可判断②和③;求出BDE V 的周长=a +DE ,求出DE 的最小值即可判断④.【详解】解:连接OB 、OC∵ABC V 是等边三角形,点O 是ABC V 的内心,∴∠ABC=∠ACB=60°,BO=CO ,BO 、CO 平分∠ABC 和∠ACB ∴∠OBA=∠OBC=12∠ABC=30°,∠OCA=∠OCB=12∠ACB=30° ∴∠OBA=∠OCB ,∠BOC=180°-∠OBC -∠OCB=120° ∵120FOG ∠=︒∴∠=FOG ∠BOC∴∠FOG -∠BOE=∠BOC -∠BOE∴∠BOD=∠COE在△ODB 和△OEC 中BOD COE BO COOBD OCE ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩∴△ODB ≌△OEC∴OD=OE∴△ODE 是顶角为120°的等腰三角形,∴ODE V 形状不变,故①正确;过点O 作OH ⊥DE ,则DH=EH∵△ODE 是顶角为120°的等腰三角形∴∠ODE=∠OED=12(180°-120°)=30° ∴OH=OE·sin ∠OED=12OE ,EH= OE·cos ∠OED=3OE ∴DE=2EH=3OE∴S △ODE =12DE·OH=3OE 2 ∴OE 最小时,S △ODE 最小,过点O 作OE ′⊥BC 于E′,根据垂线段最短,OE′即为OE 的最小值∴BE ′=12BC=12a 在Rt △OBE ′中 OE′=BE′·tan ∠OBE ′=12a ×333 ∴S △ODE 3223 ∵△ODB ≌△OEC∴S 四边形ODBE =S △ODB +S △OBE = S △OEC +S △OBE =S △OBC =12BC·OE′=2312∵2348=14×2312a∴S △ODE ≤14S 四边形ODBE 即ODE V 的面积最小不会小于四边形ODBE 的面积的四分之一,故②正确; ∵S 四边形ODBE =23a ∴四边形ODBE 的面积始终不变,故③正确;∵△ODB ≌△OEC∴DB=EC∴BDE V 的周长=DB +BE +DE= EC +BE +DE=BC +DE=a +DE∴DE 最小时BDE V 的周长最小∵DE=3OE∴OE 最小时,DE 最小而OE 的最小值为OE′=3a ∴DE 的最小值为3×3a =12a ∴BDE V 的周长的最小值为a +12a =1.5a ,故④正确; 综上:4个结论都正确,故选A .【点睛】 此题考查的是等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质、锐角三角函数、三角形的面积公式和垂线段最短的应用,掌握等边三角形的性质、全等三角形的判定及性质、锐角三角函数、三角形的面积公式和垂线段最短是解决此题的关键.16.如图,河坝横断面的迎水坡AB 的坡比为3:4,BC =6m ,则坡面AB 的长为( )A .6mB .8mC .10mD .12m 【答案】C【解析】【分析】 迎水坡AB 的坡比为3:4得出3tan 4BAC ∠=,再根据BC =6m 得出AC 的值,再根据勾股定理求解即可.【详解】由题意得3tan 4BAC ∠= ∴468tan 3BC AC m BAC ==⨯=∠ ∴22228610AB AC BC m =+=+=故选:C.【点睛】 本题考查解直角三角形的应用,把坡比转化为三角函数值是关键.17.已知B 港口位于A 观测点北偏东45°方向,且其到A 观测点正北风向的距离BM 的长为102km ,一艘货轮从B 港口沿如图所示的BC 方向航行47km 到达C 处,测得C 处位于A 观测点北偏东75°方向,则此时货轮与A 观测点之间的距离AC 的长为( )km .A .3B .3C .3D .3【答案】A【解析】【分析】【详解】 解:∵∠MAB=45°,BM=102,∴22BM MA +22(102)(102)+,过点B 作BD ⊥AC ,交AC 的延长线于D ,在Rt △ADB 中,∠BAD=∠MAC ﹣∠MAB=75°﹣45°=30°,tan ∠BAD=BD AD 3 ∴3,BD 2+AD 2=AB 2,即BD 2+3)2=202,∴BD=10,∴3,在Rt △BCD 中,BD 2+CD 2=BC 2,33,∴AC=AD ﹣333km ,答:此时货轮与A 观测点之间的距离AC 的长为3km .故选A .【考点】解直角三角形的应用-方向角问题.18.在Rt△ABC中,∠C=90°,如果∠A=α,BC=a,那么AC等于()A.a•tanαB.a•cotαC.a•sinαD.a•cosα【答案】B【解析】【分析】画出图形,根据锐角三角函数的定义求出即可.【详解】如图,∠C=90°,∠A=α,BC=a,∵cotαAC BC ,∴AC=BC•cotα=a•cotα,故选:B.【点睛】本题考查了锐角三角函数的定义的应用,在直角三角形中,锐角的正弦是角的对边与斜边的比;余弦是角的邻边与斜边的比;正切是对边与邻边的比;余切是邻边与对边的比;熟练掌握三角函数的定义是解题关键.19.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,那么cosA的值是()A.45B.35C.43D.34【答案】B【解析】【分析】根据勾股定理,可得AB的长,根据锐角的余弦等于邻边比斜边,可得答案.【详解】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,由勾股定理,得AB=22AC BC +=5cosA=AC AB =35故选:B . 【点睛】 本题考查锐角三角函数的定义,在直角三角形中,锐角的正弦为对边比斜边,余弦为邻边比斜边,正切为对边比邻边.20.如图,一艘轮船位于灯塔P 的北偏东60°方向,与灯塔P 的距离为30海里的A 处,轮船沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔P 的南偏东30°方向上的B 处,则此时轮船所在位置B 与灯塔P 之间的距离为( )A .60海里B .45海里C .3D .3【答案】D【解析】【分析】 根据题意得出:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,再利用勾股定理得出BP 的长,求出答案.【详解】解:由题意可得:∠B=30°,AP=30海里,∠APB=90°,故AB=2AP=60(海里),则此时轮船所在位置B 处与灯塔P 之间的距离为:22303AB AP -=故选:D .【点睛】此题主要考查了勾股定理的应用以及方向角,正确应用勾股定理是解题关键.。