1、一、锐角三角函数真题与模拟题分类汇编(难题易错题)1如图,ABC内接于O,点为上的动点,且.(1)求的长度;(2)在点D运动的过程中,弦AD的延长线交BC的延长线于点E,问ADAE的值是否变化?若不变,请求出ADAE的值;若变化,请说明理由.(3)在点D的运动过程中,过A点作AHBD,求证:.【答案】(1) ;(2) ;(3)证明见解析.【解析】【分析】(1)过A作AFBC,垂足为F,交O于G,由垂径定理可得BF=1,再根据已知结合RtAFB即可求得AB长;(2)连接DG,则可得AG为O的直径,继而可证明DAGFAE,根据相似三角形的性质可得ADAE=AFAG,连接BG,求得AF=3,FG=,
2、继而即可求得ADAE的值;(3)连接CD,延长BD至点N,使DN=CD,连接AN,通过证明ADCADN,可得AC=AN,继而可得AB=AN,再根据AHBN,即可证得BH=HD+CD.【详解】(1)过A作AFBC,垂足为F,交O于G,AB=AC,AFBC,BF=CF=BC=1,在RtAFB中,BF=1,AB=;(2)连接DG,AFBC,BF=CF,AG为O的直径,ADG=AFE=90,又DAG=FAE,DAGFAE,AD:AF=AG:AE,ADAE=AFAG,连接BG,则ABG=90,BFAG,BF2=AFFG,AF=3,FG=,ADAE=AFAG=AF(AF+FG)=3=10;(3)连接CD,
3、延长BD至点N,使DN=CD,连接AN,ADB=ACB=ABC,ADC+ABC=180,ADN+ADB=180,ADC=ADN,AD=AD,CD=ND,ADCADN,AC=AN,AB=AC,AB=AN,AHBN,BH=HN=HD+CD.【点睛】本题考查了垂径定理、三角函数、相似三角形的判定与性质、全等三角形的判定与性质等,综合性较强,正确添加辅助线是解题的关键.2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架ACO后,电脑转到AOB位置(如图3),侧面示意图为图4已知OA=OB=2
4、4cm,OCOA于点C,OC=12cm(1)求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OB与水平线的夹角仍保持120,则显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转多少度?【答案】(1)CAO=30;(2)(3612)cm;(3)显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转30【解析】试题分析:(1)通过解直角三角形即可得到结果;(2)过点B作BDAO交AO的延长线于D,通过解直角三角形求得BD=OBsinBOD=24=12,由C、O、B三点共线可得结果;(3)显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转30,求得EOB=FOA=30,既是显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转3
5、0试题解析:(1)OCOA于C,OA=OB=24cm,sinCAO=,CAO=30;(2)过点B作BDAO交AO的延长线于D,sinBOD=,BD=OBsinBOD,AOB=120,BOD=60,BD=OBsinBOD=24=12,OCOA,CAO=30,AOC=60,AOB=120,AOB+AOC=180,OB+OCBD=24+1212=3612,显示屏的顶部B比原来升高了(3612)cm;(3)显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转30,理由:显示屏OB与水平线的夹角仍保持120,EOF=120,FOA=CAO=30,AOB=120,EOB=FOA=30,显示屏OB应绕点O按顺时针方向旋转30
6、考点:解直角三角形的应用;旋转的性质3如图,AB是O的直径,弦CDAB于H,过CD延长线上一点E作O的切线交AB的延长线于切点为G,连接AG交CD于K(1)求证:KE=GE;(2)若KG2=KDGE,试判断AC与EF的位置关系,并说明理由;(3)在(2)的条件下,若sinE=,AK=,求FG的长【答案】(1)证明见解析;(2)ACEF,证明见解析;(3)FG= 【解析】试题分析:(1)如图1,连接OG根据切线性质及CDAB,可以推出KGE=AKH=GKE,根据等角对等边得到KE=GE;(2)AC与EF平行,理由为:如图2所示,连接GD,由KGE=GKE,及KG2=KDGE,利用两边对应成比例且
7、夹角相等的两三角形相似可得出GKD与EKG相似,又利用同弧所对的圆周角相等得到C=AGD,可推知E=C,从而得到ACEF;(3)如图3所示,连接OG,OC,先求出KE=GE,再求出圆的半径,根据勾股定理与垂径定理可以求解;然后在RtOGF中,解直角三角形即可求得FG的长度试题解析:(1)如图1,连接OGEG为切线,KGE+OGA=90,CDAB,AKH+OAG=90,又OA=OG,OGA=OAG,KGE=AKH=GKE,KE=GE(2)ACEF,理由为连接GD,如图2所示KG2=KDGE,即 , ,又KGE=GKE,GKDEGK,E=AGD,又C=AGD,E=C,ACEF;(3)连接OG,OC
8、,如图3所示,EG为切线,KGE+OGA=90,CDAB,AKH+OAG=90,又OA=OG,OGA=OAG,KGE=AKH=GKE,KE=GEsinE=sinACH= ,设AH=3t,则AC=5t,CH=4t,KE=GE,ACEF,CK=AC=5t,HK=CK-CH=t在RtAHK中,根据勾股定理得AH2+HK2=AK2,即(3t)2+t2=(2 )2,解得t= 设O半径为r,在RtOCH中,OC=r,OH=r-3t,CH=4t,由勾股定理得:OH2+CH2=OC2,即(r-3t)2+(4t)2=r2,解得r= t=EF为切线,OGF为直角三角形,在RtOGF中,OG=r=,tanOFG=t
9、anCAH= ,FG= 【点睛】此题考查了切线的性质,相似三角形的判定与性质,垂径定理,勾股定理,锐角三角函数定义,圆周角定理,平行线的判定,以及等腰三角形的判定,熟练掌握定理及性质是解本题的关键4如图13,矩形的对角线,相交于点,关于的对称图形为(1)求证:四边形是菱形;(2)连接,若,求的值;若点为线段上一动点(不与点重合),连接,一动点从点出发,以的速度沿线段匀速运动到点,再以的速度沿线段匀速运动到点,到达点后停止运动当点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时,求的长和点走完全程所需的时间【答案】(1)详见解析;(2)和走完全程所需时间为【解析】试题分析:(1)利用四边相等的四边形是菱形;
10、(2)构造直角三角形求;先确定点沿上述路线运动到点所需要的时间最短时的位置,再计算运到的时间.试题解析:解:(1)证明:四边形是矩形.与交于点O,且关于对称四边形是菱形.(2)连接,直线分别交于点,交于点关于的对称图形为在矩形中,为的中点,且O为AC的中点为的中位线同理可得:为的中点,过点P作交于点由运动到所需的时间为3s由可得,点O以的速度从P到A所需的时间等于以从M运动到A即:由O运动到P所需的时间就是OP+MA和最小.如下图,当P运动到,即时,所用时间最短.在中,设解得:和走完全程所需时间为考点:菱形的判定方法;构造直角三角形求三角函数值;确定极值时动点的特殊位置5如图,在平面直角坐标系
11、xOy中,抛物线yx2+bx+c与直线yx3分别交x轴、y轴上的B、C两点,设该抛物线与x轴的另一个交点为点A,顶点为点D,连接CD交x轴于点E(1)求该抛物线的表达式及点D的坐标;(2)求DCB的正切值;(3)如果点F在y轴上,且FBCDBA+DCB,求点F的坐标【答案】(1),D(4,1);(2);(3)点F坐标为(0,1)或(0,18)【解析】【分析】(1)yx3,令y0,则x6,令x0,则y3,求出点B、C的坐标,将点B、C坐标代入抛物线yx2+bx+c,即可求解;(2)求出则点E(3,0),EHEBsinOBC,CE3,则CH,即可求解;(3)分点F在y轴负半轴和在y轴正半轴两种情况
12、,分别求解即可【详解】(1)yx3,令y0,则x6,令x0,则y3,则点B、C的坐标分别为(6,0)、(0,3),则c3,将点B坐标代入抛物线yx2+bx3得:036+6b3,解得:b2,故抛物线的表达式为:yx2+2x3,令y0,则x6或2,即点A(2,0),则点D(4,1);(2)过点E作EHBC交于点H,C、D的坐标分别为:(0,3)、(4,1),直线CD的表达式为:yx3,则点E(3,0),tanOBC,则sinOBC,则EHEBsinOBC,CE3,则CH,则tanDCB;(3)点A、B、C、D、E的坐标分别为(2,0)、(6,0)、(0,3)、(4,1)、(3,0),则BC3,OE
13、OC,AEC45,tanDBE,故:DBEOBC,则FBCDBA+DCBAEC45,当点F在y轴负半轴时,过点F作FGBG交BC的延长线与点G,则GFCOBC,设:GF2m,则CGGFtanm,CBF45,BGGF,即:3+m2m,解得:m3,CFm15,故点F(0,18);当点F在y轴正半轴时,同理可得:点F(0,1);故:点F坐标为(0,1)或(0,18)【点睛】本题考查的是二次函数综合运用,涉及到一次函数、解直角三角形等相关知识,其中(3),确定FBCDBA+DCBAEC45,是本题的突破口6如图,在一次军事演习中,蓝方在一条东西走向的公路上的A处朝正南方向撤退,红方在公路上的B处沿南偏
14、西60方向前进实施拦截,红方行驶1000米到达C处后,因前方无法通行,红方决定调整方向,再朝南偏西45方向前进了相同的距离,刚好在D处成功拦截蓝方,求拦截点D处到公路的距离(结果不取近似值)【答案】拦截点D处到公路的距离是(500500)米【解析】试题分析:过B作AB的垂线,过C作AB的平行线,两线交于点E;过C作AB的垂线,过D作AB的平行线,两线交于点F,则E=F=90,拦截点D处到公路的距离DA=BE+CF解RtBCE,求出BE=BC=1000=500米;解RtCDF,求出CF=CD=500米,则DA=BE+CF=(500+500)米试题解析:如图,过B作AB的垂线,过C作AB的平行线,
15、两线交于点E;过C作AB的垂线,过D作AB的平行线,两线交于点F,则E=F=90,拦截点D处到公路的距离DA=BE+CF在RtBCE中,E=90,CBE=60,BCE=30,BE=BC=1000=500米;在RtCDF中,F=90,DCF=45,CD=BC=1000米,CF=CD=500米,DA=BE+CF=(500+500)米,故拦截点D处到公路的距离是(500+500)米考点:解直角三角形的应用-方向角问题7如图,某次中俄“海上联合”反潜演习中,我军舰A测得潜艇C的俯角为30位于军舰A正上方1000米的反潜直升机B侧得潜艇C的俯角为68试根据以上数据求出潜艇C离开海平面的下潜深度(结果保留
16、整数参考数据:sin680.9,cos680.4,tan682.5, 1.7)【答案】潜艇C离开海平面的下潜深度约为308米【解析】试题分析:过点C作CDAB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,用锐角三角函数分别在RtACD中表示出CD和在RtBCD中表示出BD,利用BD=AD+AB二者之间的关系列出方程求解试题解析:过点C作CDAB,交BA的延长线于点D,则AD即为潜艇C的下潜深度,根据题意得:ACD=30,BCD=68,设AD=x,则BD=BA+AD=1000+x,在RtACD中,CD= = = 在RtBCD中,BD=CDtan68,325+x= tan68解得:x100米
17、,潜艇C离开海平面的下潜深度为100米点睛:本题考查了解直角三角形的应用,解题的关键是作出辅助线,从题目中找出直角三角形并选择合适的边角关系求解视频8如图,RtABC,CABC,AC4,在AB边上取一点D,使ADBC,作AD的垂直平分线,交AC边于点F,交以AB为直径的O于G,H,设BCx(1)求证:四边形AGDH为菱形;(2)若EFy,求y关于x的函数关系式;(3)连结OF,CG若AOF为等腰三角形,求O的面积;若BC3,则CG+9_(直接写出答案)【答案】(1)证明见解析;(2)yx2(x0);(3)或8或(2+2);4【解析】【分析】(1)根据线段的垂直平分线的性质以及垂径定理证明AG=
18、DG=DH=AH即可;(2)只要证明AEFACB,可得解决问题;(3)分三种情形分别求解即可解决问题;只要证明CFGHFA,可得=,求出相应的线段即可解决问题;【详解】(1)证明:GH垂直平分线段AD,HAHD,GAGD,AB是直径,ABGH,EGEH,DGDH,AGDGDHAH,四边形AGDH是菱形(2)解:AB是直径,ACB90,AEEF,AEFACB90,EAFCAB,AEFACB,yx2(x0)(3)解:如图1中,连接DFGH垂直平分线段AD,FAFD,当点D与O重合时,AOF是等腰三角形,此时AB2BC,CAB30,AB,O的面积为如图2中,当AFAO时,AB,OA,AF,解得x4(
19、负根已经舍弃),AB,O的面积为8如图21中,当点C与点F重合时,设AEx,则BCAD2x,AB,ACEABC,AC2AEAB,16x,解得x222(负根已经舍弃),AB216+4x28+8,O的面积AB2(2+2)综上所述,满足条件的O的面积为或8或(2+2);如图3中,连接CGAC4,BC3,ACB90,AB5,OHOA,AE,OEOAAE1,EGEH,EFx2,FG,AF,AH,CFGAFH,FCGAHF,CFGHFA,CG,CG+94故答案为4【点睛】本题考查圆综合题、相似三角形的判定和性质、垂径定理、线段的垂直平分线的性质、菱形的判定和性质、勾股定理、解直角三角形等知识,解题的关键是
20、学会添加常用辅助线,构造相似三角形解决问题,学会用分类讨论的思想思考问题9如图,在平行四边形ABCD中,平分,交于点,平分,交于点,与交于点,连接,.(1)求证:四边形是菱形;(2)若,求的值.【答案】(1)证明见解析(2)【解析】试题分析:(1)根据AE平分BAD、BF平分ABC及平行四边形的性质可得AF=AB=BE,从而可知ABEF为平行四边形,又邻边相等,可知为菱形(2)由菱形的性质可知AP的长及PAF=60,过点P作PHAD于H,即可得到PH、DH的长,从而可求tanADP试题解析:(1)AE平分BAD BF平分ABCBAE=EAF ABF=EBFAD/BCEAF=AEB AFB=EB
21、FBAE=AEB AFB=ABFAB=BE AB=AFAF=AB=BEAD/BCABEF为平行四边形又AB=BEABEF为菱形(2)作PHAD于H由ABC=60而已(1)可知PAF=60,PA=2,则有PH=,AH=1,DH=AD-AH=5tanADP=考点:1、平行四边形;2、菱形;3、直角三角形;4、三角函数10在等腰ABC中,B=90,AM是ABC的角平分线,过点M作MNAC于点N,EMF=135将EMF绕点M旋转,使EMF的两边交直线AB于点E,交直线AC于点F,请解答下列问题:(1)当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,
22、请分别写出线段BE,CF,BM之间的数量关系,不需要证明;(3)在(1)和(2)的条件下,tanBEM=,AN=+1,则BM= ,CF= 【答案】(1)证明见解析(2)见解析(3)1,1+或1【解析】【分析】(1)由等腰ABC中,B=90,AM是ABC的角平分线,过点M作MNAC于点N,可得BM=MN,BMN=135,又EMF=135,可证明的BMENMF,可得BE=NF,NC=NM=BM进而得出结论;(2)如图时,同(1)可证BMENMF,可得BECF=BM,如图时,同(1)可证BMENMF,可得CFBE=BM;(3) 在RtABM和RtANM中,可得RtABMRtANM,后分别求出AB、
23、AC、 CN 、BM、 BE的长,结合(1)(2)的结论对图进行讨论可得CF的长.【详解】(1)证明:ABC是等腰直角三角形,BAC=C=45,AM是BAC的平分线,MNAC,BM=MN,在四边形ABMN中,BMN=360909045=135,ENF=135,BME=NMF,BMENMF,BE=NF,MNAC,C=45,CMN=C=45,NC=NM=BM,CN=CF+NF,BE+CF=BM;(2)针对图2,同(1)的方法得,BMENMF,BE=NF,MNAC,C=45,CMN=C=45,NC=NM=BM,NC=NFCF,BECF=BM;针对图3,同(1)的方法得,BMENMF,BE=NF,MN
24、AC,C=45,CMN=C=45,NC=NM=BM,NC=CFNF,CFBE=BM;(3)在RtABM和RtANM中,RtABMRtANM(HL),AB=AN=+1,在RtABC中,AC=AB=+1,AC=AB=2+,CN=ACAN=2+(+1)=1,在RtCMN中,CM=CN=,BM=BCCM=+1=1,在RtBME中,tanBEM=,BE=,由(1)知,如图1,BE+CF=BM,CF=BMBE=1由(2)知,如图2,由tanBEM=,此种情况不成立;由(2)知,如图3,CFBE=BM,CF=BM+BE=1+,故答案为1,1+或1【点睛】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.