2026年同步练习册泰山出版社九年级数学上册青岛版第78页答案
5.计算:$2\cos^{2}45° - \sqrt{(\tan 60° - 2)^2} = \_\_\_\_\_\_$。

答案

5.$\sqrt{3}-1$

解析

【分析】
这是特殊角三角函数值与二次根式化简的综合计算题,解题思路如下:首先回忆45°、60°的余弦、正切函数值,分别代入原式的对应位置;再分别计算第一项的乘方和乘积,同时根据二次根式性质$\sqrt{a^2}=|a|$化简第二项,先判断$\tan60°-2$的正负再去掉绝对值符号;最后合并计算得到最终结果。
【解析】
解:代入特殊角的三角函数值$\cos45°=\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\tan60°=\sqrt{3}$,可得:
$\begin{aligned}原式&=2×(\frac{\sqrt{2}}{2})^2 - |\tan60°-2|\\&=2×\frac{2}{4} - |\sqrt{3}-2|\\\end{aligned}$
因为$\sqrt{3}<2$,所以$|\sqrt{3}-2|=2-\sqrt{3}$,代入得:
$\begin{aligned}原式&=1-(2-\sqrt{3})\\&=1-2+\sqrt{3}\\&=\sqrt{3}-1\end{aligned}$
【答案】
$\sqrt{3}-1$
【知识点】
特殊角的三角函数值,二次根式的性质,绝对值化简
【点评】
本题属于基础运算题,解题核心是熟记30°、45°、60°角的三角函数值,同时要注意二次根式开方结果的非负性,化简绝对值时先判断内部代数式的正负,避免出现符号错误。
【难度系数】
0.75
6. 计算:$2\cos^2 45° + \tan 60° - 2\sin 30° \cos 30°$。

答案

6.$1+\frac{\sqrt{3}}{2}$

解析

【分析】
这道题考查特殊角的三角函数值与实数混合运算,解题思路如下:第一步先准确回忆30°、45°、60°角的各三角函数值;第二步将对应值代入原式,按照先乘方、再乘除、最后加减的运算顺序逐步计算;第三步合并同类二次根式得到最终结果。
【解析】
先写出各特殊角的三角函数值:
$\cos45°=\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\tan60°=\sqrt{3}$,$\sin30°=\frac{1}{2}$,$\cos30°=\frac{\sqrt{3}}{2}$
将上述值代入原式计算:
$\begin{aligned}原式&=2×(\frac{\sqrt{2}}{2})^2 + \sqrt{3} - 2×\frac{1}{2}×\frac{\sqrt{3}}{2}\\&=2×\frac{1}{2} + \sqrt{3} - \frac{\sqrt{3}}{2}\\&=1 + \sqrt{3} - \frac{\sqrt{3}}{2}\\&=1+\frac{\sqrt{3}}{2}\end{aligned}$
【答案】
$1+\frac{\sqrt{3}}{2}$
【知识点】
特殊角的三角函数值;实数混合运算;二次根式化简
【点评】
本题属于基础运算题,解题的核心是准确记忆30°、45°、60°角的三角函数值,计算时注意遵循先乘方后乘除再加减的运算顺序,只要熟记特殊角三角函数值、细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
7.如图,在$△ ABC$中,$∠ C=90°$,$∠ A$,$∠ B$,$∠ C$所对的边分别为$a$,$b$,$c$,且$b=30$,$∠ B=25°$,求这个直角三角形的其他元素。($\sin25°\approx0.423$,$\cos25°\approx0.906$,$\tan25°\approx0.466$,边长精确到1)

答案

7.$∠A=65°,c≈71,a≈64$。

解析

【分析】
本题属于解直角三角形中“已知一边一锐角”的基础题型,解题思路如下:首先利用直角三角形两锐角互余的性质,求出未知锐角∠A;再结合锐角三角函数的定义,根据已知的直角边b和∠B的三角函数值,分别计算出斜边c和另一条直角边a,计算时注意题目给出的近似值和边长精确到1的要求。
【解析】
1. 求锐角∠A:
∵ 在$△ABC$中,$∠C=90°$,直角三角形两锐角互余,
∴ $∠A=90°-∠B=90°-25°=65°$。
2. 求斜边$c$:
在$Rt△ABC$中,根据正弦函数的定义,$\sin B=\frac{∠B的对边}{斜边}=\frac{b}{c}$,
变形得$c=\frac{b}{\sin B}$,代入$b=30$,$\sin25°\approx0.423$,
得$c\approx\frac{30}{0.423}\approx71$。
3. 求直角边$a$:
在$Rt△ABC$中,根据正切函数的定义,$\tan B=\frac{∠B的对边}{∠B的邻边}=\frac{b}{a}$,
变形得$a=\frac{b}{\tan B}$,代入$b=30$,$\tan25°\approx0.466$,
得$a\approx\frac{30}{0.466}\approx64$。
【答案】
$∠A=65°$,$c≈71$,$a≈64$
【知识点】
直角三角形内角性质、锐角三角函数定义、解直角三角形
【点评】
本题是解直角三角形的常规基础题,主要考查对直角三角形性质和锐角三角函数的应用能力,解题时要准确对应三角函数的边角关系,按要求取近似值即可。
【难度系数】
0.8
8. 填空:$\sin^2 30° + \sin^2 60° =$
$1$
,$\sin^2 30° + \cos^2 30° =$
$1$
。
请猜想:$\sin^2 32° + \sin^2 58° =$
$1$
,$\sin^2 32° + \cos^2 32° =$
$1$
,并尝试说明理由。

答案

8.1 1 1 1 理由略。

解析

【分析】
解题思路分为两步:首先计算前两个已知特殊角的式子,先回忆30°、60°的正弦、余弦的具体数值,代入平方求和即可;再推导后两个一般角度的式子,先观察32°和58°的角度关系,发现两角互余,利用互余角的三角函数转化关系,将sin58°转化为cos32°,再结合同角三角函数的平方和性质即可得出结果。
【解析】
1. 计算$\sin^2 30° + \sin^2 60°$:
已知$\sin30°=\frac{1}{2}$,$\sin60°=\frac{\sqrt{3}}{2}$,代入得:
$\sin^2 30° + \sin^2 60°=(\frac{1}{2})^2+(\frac{\sqrt{3}}{2})^2=\frac{1}{4}+\frac{3}{4}=1$
2. 计算$\sin^2 30° + \cos^2 30°$:
已知$\cos30°=\frac{\sqrt{3}}{2}$,代入得:
$\sin^2 30° + \cos^2 30°=(\frac{1}{2})^2+(\frac{\sqrt{3}}{2})^2=\frac{1}{4}+\frac{3}{4}=1$
3. 计算$\sin^2 32° + \sin^2 58°$:
因为$32°+58°=90°$,即两角互余,根据互余角的三角函数关系:$\sin(90°-α)=\cosα$,可得$\sin58°=\sin(90°-32°)=\cos32°$,代入得:
$\sin^2 32° + \sin^2 58°=\sin^2 32° + \cos^2 32°$,又因为任意锐角的正弦平方加余弦平方等于1,所以结果为1。
4. 计算$\sin^2 32° + \cos^2 32°$:
根据同角三角函数的基本性质:对任意锐角$α$,都有$\sin^2α+\cos^2α=1$,所以该式结果为1。
【答案】
1;1;1;1
【知识点】
特殊角的三角函数值,互余角三角函数关系,同角三角函数平方关系
【点评】
本题从特殊角度的计算入手,引导学生推导一般角度的三角函数运算规律,既考查了特殊角三角函数值的记忆应用,也帮助学生理解互余角、同角的三角函数核心性质,是三角函数基础性质的典型应用题目。
【难度系数】
0.8
9.在$△ ABC$中,$D$为$AC$上一点,$BD=AD=2$,$AB=2\sqrt{2}$,$BC=4$,求$∠ C$的度数。

答案

9.$∠C=30°$。

解析

【分析】
解题时先从已知边长的△ABD入手,首先根据三边长度,利用勾股定理的逆定理判断△ABD的形状,求出∠ADB的度数,进而得到其邻补角∠BDC的度数,确定△BDC为直角三角形;再在Rt△BDC中,根据直角三角形边与角的对应关系,结合特殊角的三角函数值,即可求出∠C的度数。
【解析】
解:在△ABD中,
∵AD=BD=2,AB=2√2,
∴AD² + BD² = 2² + 2² = 8,AB² = (2√2)² = 8,
∴AD² + BD² = AB²,
∴△ABD是直角三角形,且∠ADB=90°,
∴∠BDC = 180° - ∠ADB = 90°,即△BDC为直角三角形。
在Rt△BDC中,BD=2,BC=4,
∴sin∠C = 对边/斜边 = BD/BC = 2/4 = 1/2,
又
∵∠C是三角形内角,为锐角,
∴∠C=30°。
【答案】
∠C=30°
【知识点】
勾股定理逆定理、特殊角的三角函数值、直角三角形的性质
【点评】
本题属于基础几何计算题,解题的核心是先通过勾股定理逆定理推导得到直角三角形,再结合特殊角的三角函数值求解角度,侧重考查基础几何定理的应用能力。
【难度系数】
0.7
10. 对于钝角$α$,定义它的三角函数值如下:
$\sin α = \sin(180° - α), \cos α = -\cos(180° - α)$。
(1) 求$\sin 120°, \cos 120°, \sin 150°$的值;
(2) 若一个三角形的三个内角的比是1:1:4,A,B是这个三角形的两个顶点,$\sin A, \cos B$是方程$4x^2 - mx - 1 = 0$的两个不相等的实数根,求$m$的值及$∠ A$和$∠ B$的大小。

答案

10.解:(1)$\sin 120°=\frac{\sqrt{3}}{2},\cos 120°=-\frac{1}{2},\sin 150°=\frac{1}{2}$。
(2)因为三角形的三个内角的比是1:1:4,所以三个内角分别为30°,30°,120°。
①当$∠A=30°,∠B=120°$时,方程的两根为$\frac{1}{2},-\frac{1}{2}$,
将$\frac{1}{2}$代入方程得$4×(\frac{1}{2})^2 - m×\frac{1}{2} - 1=0$,
解得$m=0$,
经检验$\frac{1}{2},-\frac{1}{2}$是方程$4x^2 - 1=0$的根,
所以$m=0$符合题意;
②当$∠A=120°,∠B=30°$时,两根为$\frac{\sqrt{3}}{2},\frac{\sqrt{3}}{2}$,不符合题意;
③当$∠A=30°,∠B=30°$时,两根为$\frac{1}{2},\frac{\sqrt{3}}{2}$,
将$\frac{1}{2}$代入方程得$4×(\frac{1}{2})^2 - m×\frac{1}{2} - 1=0$,
解得$m=0$,
经检验,$\frac{\sqrt{3}}{2}$不是方程$4x^2 - 1=0$的根。
综上所述,$m=0,∠A=30°,∠B=120°$。

解析

【分析】
(1)第一小问直接套用题目给出的钝角三角函数定义,将钝角转化为对应的锐角,再结合30°、60°等特殊角的三角函数值计算即可。
(2)第二小问先根据三角形内角和为180°,结合三个内角的比例求出三个内角的度数;再分情况讨论∠A和∠B的可能取值,得到对应的sinA、cosB的值,利用一元二次方程根的定义代入方程求解m,最后验证两根是否满足“不相等”且均为方程的根,排除不符合题意的情况即可得到最终结果。
【解析】
(1) 根据题中定义计算:
$\sin120° = \sin(180° - 120°) = \sin60° = \frac{\sqrt{3}}{2}$;
$\cos120° = -\cos(180° - 120°) = -\cos60° = -\frac{1}{2}$;
$\sin150° = \sin(180° - 150°) = \sin30° = \frac{1}{2}$。
(2) 已知三角形三个内角的比为1:1:4,三角形内角和为$180°$,则三个内角分别为:
$180° × \frac{1}{1+1+4} = 30°$,$180° × \frac{1}{1+1+4} = 30°$,$180° × \frac{4}{1+1+4} = 120°$。
已知$\sin A$、$\cos B$是方程$4x^2 - mx -1=0$的两个不相等的实数根,分情况讨论:
① 当$∠ A=30°$,$∠ B=120°$时,$\sin A = \sin30° = \frac{1}{2}$,$\cos B = \cos120° = -\frac{1}{2}$。
将$x=\frac{1}{2}$代入方程得:$4×(\frac{1}{2})^2 - m×\frac{1}{2} -1 =0$,解得$m=0$。
此时方程为$4x^2 -1=0$,根为$x=\pm\frac{1}{2}$,符合两根为$\frac{1}{2}$、$-\frac{1}{2}$且不相等的条件,符合题意。
② 当$∠ A=120°$,$∠ B=30°$时,$\sin A = \sin120° = \frac{\sqrt{3}}{2}$,$\cos B = \cos30° = \frac{\sqrt{3}}{2}$,两根相等,不符合“两个不相等的实数根”的条件,排除。
③ 当$∠ A=30°$,$∠ B=30°$时,$\sin A = \frac{1}{2}$,$\cos B = \cos30° = \frac{\sqrt{3}}{2}$。
将$x=\frac{1}{2}$代入方程解得$m=0$,此时方程为$4x^2-1=0$,把$x=\frac{\sqrt{3}}{2}$代入方程左边得$4×(\frac{\sqrt{3}}{2})^2 -1 = 2≠0$,即$\frac{\sqrt{3}}{2}$不是方程的根,不符合题意,排除。
综上,$m=0$,$∠ A=30°$,$∠ B=120°$。
【答案】
(1) $\sin120°=\frac{\sqrt{3}}{2}$,$\cos120°=-\frac{1}{2}$,$\sin150°=\frac{1}{2}$;
(2) $m=0$,$∠ A=30°$,$∠ B=120°$。
【知识点】
特殊角的三角函数值,一元二次方程根的定义,三角形内角和定理
【点评】
本题结合新定义考查三角函数与一元二次方程的综合应用,解题时需要对三角形内角的取值进行分类讨论,同时要注意验证根是否符合方程要求和题干限制条件,避免出现多解或错解。
【难度系数】
0.6