10. 如图,定义:在 $\mathrm{Rt}△ ABC$ 中,锐角 $α$ 的邻边与对边的比叫作 $∠ α$ 的余切,记作 $\cot α$,即 $\cot α = \frac{∠ α \mathrm{ 的邻边}}{∠ α \mathrm{ 的对边}} = \frac{AC}{BC}$.
根据上述角的余切定义,解答下列问题:
(1)$\cot 30^{\circ} =$
(2)如图,已知 $\tan A = \frac{3}{4}$,其中 $∠ A$ 为锐角,试求 $\cot A$ 的值.
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根据上述角的余切定义,解答下列问题:
(1)$\cot 30^{\circ} =$
$\sqrt{3}$
;(2)如图,已知 $\tan A = \frac{3}{4}$,其中 $∠ A$ 为锐角,试求 $\cot A$ 的值.
答案
10. (1) $\sqrt{3}$ (2) $\because \tan A=\frac{3}{4}$,$\therefore$ 设$BC=3x$,$AC=4x$,$\therefore \cot A=\frac{AC}{BC}=\frac{4x}{3x}=\frac{4}{3}$.
11. 如图,折叠矩形 $ABCD$ 的一边 $AD$,使点 $D$ 落在 $BC$ 边的点 $F$ 处,已知 $AB = 8\ \mathrm{cm}$,$BC = 10\ \mathrm{cm}$,求 $\tan ∠ EAF$ 的值.

答案
11. $\frac{1}{2}$
解析
解:
∵ 四边形 $ABCD$ 是矩形,
∴ $AB=CD=8\ \mathrm{cm}$,$AD=BC=10\ \mathrm{cm}$,$∠ B=∠ C=90°$。
由折叠性质得:$AF=AD=10\ \mathrm{cm}$,$EF=DE$,设 $EC=x\ \mathrm{cm}$,则 $DE=EF=(8-x)\ \mathrm{cm}$。
在 $\mathrm{Rt}△ ABF$ 中,$BF=\sqrt{AF^2-AB^2}=\sqrt{10^2-8^2}=6\ \mathrm{cm}$,
∴ $FC=BC-BF=10-6=4\ \mathrm{cm}$。
在 $\mathrm{Rt}△ EFC$ 中,$FC^2+EC^2=EF^2$,即 $4^2+x^2=(8-x)^2$,
解得 $x=3$,
∴ $EC=3\ \mathrm{cm}$,$EF=5\ \mathrm{cm}$。
∵ $∠ AFE=∠ D=90°$,
∴ $∠ AFB+∠ EFC=90°$,
又 $∠ BAF+∠ AFB=90°$,
∴ $∠ BAF=∠ EFC$。
在 $\mathrm{Rt}△ EFC$ 中,$\tan∠ EFC=\frac{EC}{FC}=\frac{3}{4}$,
∴ $\tan∠ BAF=\frac{3}{4}$,即 $\frac{BF}{AB}=\frac{6}{8}=\frac{3}{4}$(验证一致)。
设 $∠ BAF=α$,$∠ EAF=θ$,则 $∠ DAE=α+θ$,
由折叠得 $∠ DAE=∠ FAE=θ$,故 $∠ DAE=θ$,
又 $∠ BAD=90°$,
∴ $α+θ=90°-∠ DAE=90°-θ$,即 $α+2θ=90°$,
∴ $\tan(2θ)=\tan(90°-α)=\cotα=\frac{4}{3}$。
由二倍角公式 $\tan(2θ)=\frac{2\tanθ}{1-\tan^2θ}=\frac{4}{3}$,
设 $t=\tanθ$,则 $\frac{2t}{1-t^2}=\frac{4}{3}$,解得 $t=\frac{1}{2}$(负值舍去)。
∴ $\tan∠ EAF=\frac{1}{2}$。
答案:$\frac{1}{2}$
∵ 四边形 $ABCD$ 是矩形,
∴ $AB=CD=8\ \mathrm{cm}$,$AD=BC=10\ \mathrm{cm}$,$∠ B=∠ C=90°$。
由折叠性质得:$AF=AD=10\ \mathrm{cm}$,$EF=DE$,设 $EC=x\ \mathrm{cm}$,则 $DE=EF=(8-x)\ \mathrm{cm}$。
在 $\mathrm{Rt}△ ABF$ 中,$BF=\sqrt{AF^2-AB^2}=\sqrt{10^2-8^2}=6\ \mathrm{cm}$,
∴ $FC=BC-BF=10-6=4\ \mathrm{cm}$。
在 $\mathrm{Rt}△ EFC$ 中,$FC^2+EC^2=EF^2$,即 $4^2+x^2=(8-x)^2$,
解得 $x=3$,
∴ $EC=3\ \mathrm{cm}$,$EF=5\ \mathrm{cm}$。
∵ $∠ AFE=∠ D=90°$,
∴ $∠ AFB+∠ EFC=90°$,
又 $∠ BAF+∠ AFB=90°$,
∴ $∠ BAF=∠ EFC$。
在 $\mathrm{Rt}△ EFC$ 中,$\tan∠ EFC=\frac{EC}{FC}=\frac{3}{4}$,
∴ $\tan∠ BAF=\frac{3}{4}$,即 $\frac{BF}{AB}=\frac{6}{8}=\frac{3}{4}$(验证一致)。
设 $∠ BAF=α$,$∠ EAF=θ$,则 $∠ DAE=α+θ$,
由折叠得 $∠ DAE=∠ FAE=θ$,故 $∠ DAE=θ$,
又 $∠ BAD=90°$,
∴ $α+θ=90°-∠ DAE=90°-θ$,即 $α+2θ=90°$,
∴ $\tan(2θ)=\tan(90°-α)=\cotα=\frac{4}{3}$。
由二倍角公式 $\tan(2θ)=\frac{2\tanθ}{1-\tan^2θ}=\frac{4}{3}$,
设 $t=\tanθ$,则 $\frac{2t}{1-t^2}=\frac{4}{3}$,解得 $t=\frac{1}{2}$(负值舍去)。
∴ $\tan∠ EAF=\frac{1}{2}$。
答案:$\frac{1}{2}$
12. 如图,$△ ABC$ 内接于半径为 5 的 $\odot O$,圆心 $O$ 到弦 $BC$ 的距离等于 3,则 $∠ A$ 的正切值等于(
A.$\frac{3}{5}$
B.$\frac{4}{5}$
C.$\frac{3}{4}$
D.$\frac{4}{3}$
D
)A.$\frac{3}{5}$
B.$\frac{4}{5}$
C.$\frac{3}{4}$
D.$\frac{4}{3}$
答案
12. D
解析
解:连接 $OB$,$OC$,过点 $O$ 作 $OD ⊥ BC$ 于点 $D$,则 $OD=3$,$OB=OC=5$。
在 $Rt△ OBD$ 中,$BD=\sqrt{OB^2 - OD^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=4$,故 $BC=2BD=8$。
设 $∠ BOC = 2α$,则 $∠ A = α$(同弧所对的圆周角是圆心角的一半)。
在 $Rt△ OBD$ 中,$\tanα = \frac{BD}{OD} = \frac{4}{3}$,即 $\tan A = \frac{4}{3}$。
答案:D
在 $Rt△ OBD$ 中,$BD=\sqrt{OB^2 - OD^2}=\sqrt{5^2 - 3^2}=4$,故 $BC=2BD=8$。
设 $∠ BOC = 2α$,则 $∠ A = α$(同弧所对的圆周角是圆心角的一半)。
在 $Rt△ OBD$ 中,$\tanα = \frac{BD}{OD} = \frac{4}{3}$,即 $\tan A = \frac{4}{3}$。
答案:D
13. 如图,$CD$ 是平面镜,光线从 $A$ 点出发经 $CD$ 上点 $O$ 反射后照射到 $B$ 点,若入射角为 $α$,反射角为 $β$(反射角等于入射角),$AC ⊥ CD$ 于点 $C$,$BD ⊥ CD$ 于点 $D$,且 $AC = 3$,$BD = 6$,$CD = 12$,则 $\tan α$ 的值为
]

$\frac{4}{3}$
.]
答案
13. $\frac{4}{3}$
解析
解:由反射定律知$α=β$,设$OC=x$,则$OD=12 - x$。
因为$AC⊥ CD$,$BD⊥ CD$,所以$∠ ACO=∠ BDO=90°$,且$∠ AOC=90°-α$,$∠ BOD=90°-β$,故$∠ AOC=∠ BOD$。
因此$△ ACO∼△ BDO$,则$\frac{AC}{BD}=\frac{OC}{OD}$,即$\frac{3}{6}=\frac{x}{12 - x}$。
解得$x = 4$,即$OC = 4$。
在$Rt△ ACO$中,$\tanα=\tan(90°-∠ AOC)=\frac{OC}{AC}=\frac{4}{3}$。
$\frac{4}{3}$
因为$AC⊥ CD$,$BD⊥ CD$,所以$∠ ACO=∠ BDO=90°$,且$∠ AOC=90°-α$,$∠ BOD=90°-β$,故$∠ AOC=∠ BOD$。
因此$△ ACO∼△ BDO$,则$\frac{AC}{BD}=\frac{OC}{OD}$,即$\frac{3}{6}=\frac{x}{12 - x}$。
解得$x = 4$,即$OC = 4$。
在$Rt△ ACO$中,$\tanα=\tan(90°-∠ AOC)=\frac{OC}{AC}=\frac{4}{3}$。
$\frac{4}{3}$
14. (2024·深圳)如图,在 $△ ABC$ 中,$AB = BC$,$\tan ∠ B = \frac{5}{12}$.$D$ 为 $BC$ 上一点,且满足 $\frac{BD}{CD} = \frac{8}{5}$,过 $D$ 作 $DE ⊥ AD$ 交 $AC$ 延长线于点 $E$,则 $\frac{CE}{AC} =$
]

$\frac{20}{21}$
.]
答案
14. $\frac{20}{21}$
解析
解:设 $BD = 8k$,$CD = 5k$,则 $BC = 13k$,$AB = BC = 13k$。
过 $A$ 作 $AF ⊥ BC$ 于 $F$,设 $AF = 5m$,$BF = 12m$,由勾股定理得 $AB^2 = AF^2 + BF^2$,即 $(13k)^2 = (5m)^2 + (12m)^2$,解得 $m = k$,故 $AF = 5k$,$BF = 12k$,$FC = BC - BF = k$。
以 $F$ 为原点,$FC$ 为 $x$ 轴,$FA$ 为 $y$ 轴建立坐标系,则 $A(0,5k)$,$C(k,0)$,$D(-4k,0)$。
直线 $AC$ 的解析式为 $y = -5x + 5k$。
$AD$ 的斜率为 $\frac{5k - 0}{0 - (-4k)} = \frac{5}{4}$,故 $DE$ 的斜率为 $-\frac{4}{5}$,$DE$ 的方程为 $y = -\frac{4}{5}(x + 4k)$。
联立 $AC$ 与 $DE$ 的方程:$\begin{cases}y = -5x + 5k \\ y = -\frac{4}{5}(x + 4k)\end{cases}$,解得 $x = \frac{41k}{21}$,$y = -\frac{80k}{21}$,即 $E(\frac{41k}{21}, -\frac{80k}{21})$。
$AC = \sqrt{(k - 0)^2 + (0 - 5k)^2} = \sqrt{26}k$,$CE = \sqrt{(\frac{41k}{21} - k)^2 + (-\frac{80k}{21} - 0)^2} = \frac{20\sqrt{26}k}{21}$。
因此,$\frac{CE}{AC} = \frac{20}{21}$。
$\frac{20}{21}$
过 $A$ 作 $AF ⊥ BC$ 于 $F$,设 $AF = 5m$,$BF = 12m$,由勾股定理得 $AB^2 = AF^2 + BF^2$,即 $(13k)^2 = (5m)^2 + (12m)^2$,解得 $m = k$,故 $AF = 5k$,$BF = 12k$,$FC = BC - BF = k$。
以 $F$ 为原点,$FC$ 为 $x$ 轴,$FA$ 为 $y$ 轴建立坐标系,则 $A(0,5k)$,$C(k,0)$,$D(-4k,0)$。
直线 $AC$ 的解析式为 $y = -5x + 5k$。
$AD$ 的斜率为 $\frac{5k - 0}{0 - (-4k)} = \frac{5}{4}$,故 $DE$ 的斜率为 $-\frac{4}{5}$,$DE$ 的方程为 $y = -\frac{4}{5}(x + 4k)$。
联立 $AC$ 与 $DE$ 的方程:$\begin{cases}y = -5x + 5k \\ y = -\frac{4}{5}(x + 4k)\end{cases}$,解得 $x = \frac{41k}{21}$,$y = -\frac{80k}{21}$,即 $E(\frac{41k}{21}, -\frac{80k}{21})$。
$AC = \sqrt{(k - 0)^2 + (0 - 5k)^2} = \sqrt{26}k$,$CE = \sqrt{(\frac{41k}{21} - k)^2 + (-\frac{80k}{21} - 0)^2} = \frac{20\sqrt{26}k}{21}$。
因此,$\frac{CE}{AC} = \frac{20}{21}$。
$\frac{20}{21}$
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