一、选择题
1. 等腰三角形的面积为40,底边长为4,则底角的正切值为()
A. 10
B. 20
C. $\frac{1}{10}$
D. $\frac{1}{20}$
1. 等腰三角形的面积为40,底边长为4,则底角的正切值为()
A. 10
B. 20
C. $\frac{1}{10}$
D. $\frac{1}{20}$
答案
解:
设等腰三角形为$△ ABC$,$BC$为底边,$BC=4$,过点$A$作$AD⊥ BC$于点$D$。
$\because △ ABC$是等腰三角形,$AD⊥ BC$,
$\therefore BD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4=2$(等腰三角形三线合一)。
$\because S_{△ ABC}=40$,
$\therefore \frac{1}{2}× BC× AD=40$,
即$\frac{1}{2}×4× AD=40$,
解得$AD=20$。
在$Rt△ ABD$中,$\tan∠ B=\frac{AD}{BD}=\frac{20}{2}=10$。
故选A。
设等腰三角形为$△ ABC$,$BC$为底边,$BC=4$,过点$A$作$AD⊥ BC$于点$D$。
$\because △ ABC$是等腰三角形,$AD⊥ BC$,
$\therefore BD=\frac{1}{2}BC=\frac{1}{2}×4=2$(等腰三角形三线合一)。
$\because S_{△ ABC}=40$,
$\therefore \frac{1}{2}× BC× AD=40$,
即$\frac{1}{2}×4× AD=40$,
解得$AD=20$。
在$Rt△ ABD$中,$\tan∠ B=\frac{AD}{BD}=\frac{20}{2}=10$。
故选A。
2. 如图1,在300米高的峭壁$AB$的顶端$A$测得一塔的塔顶$C$与塔基$D$的俯角分别为$30°$和$60°$,则塔高$CD$为()
A.$200m$
B.$180m$
C.$150m$
D.$100m$
A.$200m$
B.$180m$
C.$150m$
D.$100m$
答案
A
解析
1. 过点C作CE⊥AB于点E,由题意可知四边形CDBE为矩形,故CD=BE,CE=BD。
2. 在Rt△ABD中,由俯角定义及平行线内错角相等得∠ADB=60°,已知AB=300m,根据正切函数定义:$\tan60°=\frac{AB}{BD}$,代入得$BD=\frac{300}{\sqrt{3}}=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$,即$CE=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$。
3. 在Rt△ACE中,同理得∠CAE=30°,根据正切函数定义:$\tan30°=\frac{CE}{AE}$,又$AE=BD=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$,代入得$CE=100\sqrt{3}×\frac{1}{\sqrt{3}}=100\ \mathrm{m}$。
4. 由$BE=AB-CE=300-100=200\ \mathrm{m}$,得$CD=BE=200\ \mathrm{m}$。
2. 在Rt△ABD中,由俯角定义及平行线内错角相等得∠ADB=60°,已知AB=300m,根据正切函数定义:$\tan60°=\frac{AB}{BD}$,代入得$BD=\frac{300}{\sqrt{3}}=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$,即$CE=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$。
3. 在Rt△ACE中,同理得∠CAE=30°,根据正切函数定义:$\tan30°=\frac{CE}{AE}$,又$AE=BD=100\sqrt{3}\ \mathrm{m}$,代入得$CE=100\sqrt{3}×\frac{1}{\sqrt{3}}=100\ \mathrm{m}$。
4. 由$BE=AB-CE=300-100=200\ \mathrm{m}$,得$CD=BE=200\ \mathrm{m}$。
3. 如图2,一敌机从高炮正上方2000米的$D$点经过,沿水平方向飞行,稍后到达$B$点,这时仰角为$45°$,1分钟后,飞机到达$A$点,此时仰角为$30°$,则飞机从$B$到$A$的速度是()米/分.



A.1461
B.1462
C.1463
D.1464
A.1461
B.1462
C.1463
D.1464
答案
D
解析
1. 根据题意,$CD=2000$米,$CD⊥ AB$,AB为飞机水平飞行路线,故$△ CDB$、$△ CDA$均为直角三角形。
2. 在$\mathrm{Rt}△ CDB$中,仰角为$45°$,由$\tan45°=\frac{CD}{BD}$,代入$CD=2000$米,得$BD=\frac{2000}{\tan45°}=\frac{2000}{1}=2000$米。
3. 在$\mathrm{Rt}△ CDA$中,仰角为$30°$,由$\tan30°=\frac{CD}{AD}$,代入$CD=2000$米,得$AD=\frac{2000}{\tan30°}=\frac{2000}{\frac{\sqrt{3}}{3}}=2000\sqrt{3}$米。
4. 计算$AB$的长度:$AB=AD-BD=2000\sqrt{3}-2000\approx2000×(1.732-1)=1464$米。
5. 飞机从$B$到$A$用时1分钟,故速度为1464米/分。
2. 在$\mathrm{Rt}△ CDB$中,仰角为$45°$,由$\tan45°=\frac{CD}{BD}$,代入$CD=2000$米,得$BD=\frac{2000}{\tan45°}=\frac{2000}{1}=2000$米。
3. 在$\mathrm{Rt}△ CDA$中,仰角为$30°$,由$\tan30°=\frac{CD}{AD}$,代入$CD=2000$米,得$AD=\frac{2000}{\tan30°}=\frac{2000}{\frac{\sqrt{3}}{3}}=2000\sqrt{3}$米。
4. 计算$AB$的长度:$AB=AD-BD=2000\sqrt{3}-2000\approx2000×(1.732-1)=1464$米。
5. 飞机从$B$到$A$用时1分钟,故速度为1464米/分。
4. 如图3,将放置于平面直角坐标系中的三角板$AOB$绕$O$点顺时针旋转$90°$得$△ A'OB'$.已知$∠ AOB = 30°$,$∠ B = 90°$,$AB = 1$,则$B'$点的坐标为()
A.$( \frac{\sqrt{3}}{2},\frac{3}{2} )$
B.$( \frac{3}{2},\frac{\sqrt{3}}{2} )$
C.$( \frac{1}{2},\frac{\sqrt{3}}{2} )$
D.$( \frac{\sqrt{3}}{2},\frac{1}{2} )$
A.$( \frac{\sqrt{3}}{2},\frac{3}{2} )$
B.$( \frac{3}{2},\frac{\sqrt{3}}{2} )$
C.$( \frac{1}{2},\frac{\sqrt{3}}{2} )$
D.$( \frac{\sqrt{3}}{2},\frac{1}{2} )$
答案
B
解析
1. 在Rt△AOB中,∠B=90°,∠AOB=30°,AB=1,根据30°角所对直角边等于斜边的一半,得OA=2AB=2。
2. 由勾股定理计算OB:OB=√(OA²-AB²)=√(2²-1²)=√3。
3. 根据旋转性质,OB'=OB=√3,∠A'OB'=∠AOB=30°,且OA'为OA顺时针旋转90°所得,即OA'在x轴正方向。
4. 过B'作x轴垂线,垂足为D,在Rt△ODB'中,OD=OB'cos30°=√3×(√3/2)=3/2,DB'=OB'sin30°=√3×(1/2)=√3/2,故B'点坐标为(3/2, √3/2)。
2. 由勾股定理计算OB:OB=√(OA²-AB²)=√(2²-1²)=√3。
3. 根据旋转性质,OB'=OB=√3,∠A'OB'=∠AOB=30°,且OA'为OA顺时针旋转90°所得,即OA'在x轴正方向。
4. 过B'作x轴垂线,垂足为D,在Rt△ODB'中,OD=OB'cos30°=√3×(√3/2)=3/2,DB'=OB'sin30°=√3×(1/2)=√3/2,故B'点坐标为(3/2, √3/2)。
5. 如图4,每个小正方形的边长为1,$A$,$B$,$C$是小正方形的顶点,则$∠ ABC$的度数为()

A.$90°$
B.$60°$
C.$45°$
D.$30°$
A.$90°$
B.$60°$
C.$45°$
D.$30°$
答案
C
解析
连接AC,根据勾股定理计算边长:
$AC = \sqrt{1^2+2^2} = \sqrt{5}$,
$BC = \sqrt{1^2+2^2} = \sqrt{5}$,
$AB = \sqrt{1^2+3^2} = \sqrt{10}$。
由$AC^2 + BC^2 = 5+5=10=AB^2$,且$AC=BC$,可知$△ ABC$是等腰直角三角形,因此$∠ ABC=45°$。
$AC = \sqrt{1^2+2^2} = \sqrt{5}$,
$BC = \sqrt{1^2+2^2} = \sqrt{5}$,
$AB = \sqrt{1^2+3^2} = \sqrt{10}$。
由$AC^2 + BC^2 = 5+5=10=AB^2$,且$AC=BC$,可知$△ ABC$是等腰直角三角形,因此$∠ ABC=45°$。
二、填空题
1. 在四边形$ABCD$中,$AD // BC$,$∠ B = 45°$,$∠ D = 120°$,$AB = 4\sqrt{2}$,则$CD$的长为.
1. 在四边形$ABCD$中,$AD // BC$,$∠ B = 45°$,$∠ D = 120°$,$AB = 4\sqrt{2}$,则$CD$的长为.
答案
解:
过点A作$AE ⊥ BC$于点E,过点D作$DF ⊥ BC$于点F,
$\because AD // BC$,$AE ⊥ BC$,$DF ⊥ BC$,
$\therefore$ 四边形$AEFD$是矩形,
$\therefore DF = AE$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,$∠ B = 45°$,$AB = 4\sqrt{2}$,
$AE = AB · \sin45° = 4\sqrt{2} × \frac{\sqrt{2}}{2} = 4$,
$\therefore DF = 4$。
$\because AD // BC$,$∠ ADC = 120°$,
$\therefore ∠ DCF = 180° - 120° = 60°$。
在$\mathrm{Rt}△ DFC$中,$∠ DFC = 90°$,$∠ DCF = 60°$,$DF = 4$,
$\because \sin∠ DCF = \frac{DF}{CD}$,
$\therefore CD = \frac{DF}{\sin60°} = \frac{4}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{8\sqrt{3}}{3}$。
过点A作$AE ⊥ BC$于点E,过点D作$DF ⊥ BC$于点F,
$\because AD // BC$,$AE ⊥ BC$,$DF ⊥ BC$,
$\therefore$ 四边形$AEFD$是矩形,
$\therefore DF = AE$。
在$\mathrm{Rt}△ ABE$中,$∠ B = 45°$,$AB = 4\sqrt{2}$,
$AE = AB · \sin45° = 4\sqrt{2} × \frac{\sqrt{2}}{2} = 4$,
$\therefore DF = 4$。
$\because AD // BC$,$∠ ADC = 120°$,
$\therefore ∠ DCF = 180° - 120° = 60°$。
在$\mathrm{Rt}△ DFC$中,$∠ DFC = 90°$,$∠ DCF = 60°$,$DF = 4$,
$\because \sin∠ DCF = \frac{DF}{CD}$,
$\therefore CD = \frac{DF}{\sin60°} = \frac{4}{\frac{\sqrt{3}}{2}} = \frac{8\sqrt{3}}{3}$。
2. 长为4米的梯子搭在墙上与地面成$45°$角,作业时调整为$60°$角,则梯子的顶端沿墙面升高了米(结果精确到0.01米).
答案
0.64
解析
在梯子、墙面、地面构成的直角三角形中,梯子长为斜边(4米),顶端高度为对边,根据正弦函数定义$\sinθ=\frac{对边}{斜边}$:
1. 当梯子与地面成$45°$角时,顶端高度$h_1 = 4×\sin45° = 4×\frac{\sqrt{2}}{2}=2\sqrt{2}\approx2.828$米;
2. 当梯子与地面成$60°$角时,顶端高度$h_2 = 4×\sin60° = 4×\frac{\sqrt{3}}{2}=2\sqrt{3}\approx3.464$米;
3. 计算升高的高度:$h_2 - h_1\approx3.464 - 2.828=0.64$米(精确到0.01米)。
1. 当梯子与地面成$45°$角时,顶端高度$h_1 = 4×\sin45° = 4×\frac{\sqrt{2}}{2}=2\sqrt{2}\approx2.828$米;
2. 当梯子与地面成$60°$角时,顶端高度$h_2 = 4×\sin60° = 4×\frac{\sqrt{3}}{2}=2\sqrt{3}\approx3.464$米;
3. 计算升高的高度:$h_2 - h_1\approx3.464 - 2.828=0.64$米(精确到0.01米)。
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