2026年智慧学习导学练九年级数学全一册人教版第237页答案
11. 已知α为锐角,且$\tanα = 2$,则$\dfrac{\sinα - \cosα}{\sinα + \cosα} =$
$\dfrac{1}{3}$
.

答案

11. $\dfrac{1}{3}$

解析

【分析】
本题已知锐角α的正切值,要求含正弦、余弦的分式的值,解题思路如下:首先回忆同角三角函数的关系,$\tanα=\frac{\sinα}{\cosα}$,且α为锐角时$\cosα≠0$,因此可以利用分式的基本性质,将所求分式的分子、分母同时除以$\cosα$,把分式转化为仅含$\tanα$的表达式,最后代入$\tanα=2$计算即可得到结果。
【解析】
∵α为锐角,
∴$\cosα≠0$
将$\dfrac{\sinα - \cosα}{\sinα + \cosα}$的分子、分母同时除以$\cosα$,可得:
$\dfrac{\sinα - \cosα}{\sinα + \cosα}=\dfrac{\dfrac{\sinα}{\cosα} - \dfrac{\cosα}{\cosα}}{\dfrac{\sinα}{\cosα} + \dfrac{\cosα}{\cosα}}=\dfrac{\tanα - 1}{\tanα + 1}$
把$\tanα=2$代入上式:
原式$=\dfrac{2 - 1}{2 + 1}=\dfrac{1}{3}$
【答案】
$\dfrac{1}{3}$
【知识点】
同角三角函数的基本关系,分式的基本性质
【点评】
本题是三角函数基础题型,解题核心是利用同角三角函数的商数关系,将含正弦、余弦的齐次分式转化为正切表达式简化计算,熟练掌握相关基本关系即可快速解题。
【难度系数】
0.8
12. 如图,在离铁塔BE水平距离120 m的A处,用测角仪测量塔顶的仰角为30°.已知测角仪高AD = 1.5 m,则塔高BE =
$40\sqrt{3} + 1.5$
m.(结果保留根号)

答案

12. $40\sqrt{3} + 1.5$

解析

【分析】
这是一道仰角相关的解直角三角形应用题,解题思路如下:首先过点A作BE的垂线,将塔高BE分为两段:一段是与测角仪等高的CE,另一段是直角三角形的直角边BC;构造出含30°仰角的直角三角形后,利用特殊角的三角函数值求出BC的长度,再加上CE的长度即可得到塔高BE。
【解析】
过点A作AC⊥BE,垂足为C。
∵四边形ADEC是矩形,
∴AC=DE=120 m,CE=AD=1.5 m。
在Rt△ABC中,∠BAC=30°,
由三角函数的定义得:$\tan∠ BAC=\frac{BC}{AC}$,
∴$BC=AC·\tan30°=120×\frac{\sqrt{3}}{3}=40\sqrt{3}$ m,
∴$BE=BC+CE=40\sqrt{3}+1.5$ m。
【答案】
$40\sqrt{3} + 1.5$
【知识点】
解直角三角形的应用(仰角问题),矩形的性质,特殊角的三角函数值
【点评】
本题是解直角三角形的基础应用题,核心是通过作辅助线构造直角三角形,将实际测量问题转化为数学中的解直角三角形问题,结合特殊角的三角函数值即可快速求解。
【难度系数】
0.8
13.(2025上海中考)如图,某公司安装了一个人脸打卡器,AB是高2.7 m的门框,某人CD高1.8 m,只有当$∠ CAB=53°$时,门才能打开,那么BD的长为
1.2 m
.(参考数据:$\sin53°\approx0.8$,$\cos53°\approx0.6$,$\tan53°\approx1.33$,结果保留1位小数)

答案

13. 1.2 m

解析

【分析】
本题是解直角三角形的实际应用问题,解题思路如下:首先过点C作CE垂直AB于点E,可证四边形CDBE是矩形,得到BD=CE、BE=CD的等量关系;其次计算出AE的长度,再在构造出的Rt△ACE中,利用53°角的正切值求出CE的长度,即可得到BD的长。
【解析】
过点C作$CE⊥ AB$,垂足为E,
$\because CD⊥ DB$,$AB⊥ DB$,$CE⊥ AB$,
$\therefore$四边形CDBE是矩形,
$\therefore CE=BD$,$BE=CD=1.8\ \mathrm{m}$,
$\therefore AE=AB-BE=2.7-1.8=0.9\ \mathrm{m}$,
在$\mathrm{Rt}△ ACE$中,$∠ CAE=53°$,
由$\tan∠ CAE=\frac{CE}{AE}$可得:
$CE=AE·\tan53°\approx0.9×1.33\approx1.2\ \mathrm{m}$,
$\therefore BD=CE\approx1.2\ \mathrm{m}$。
【答案】
1.2 m
【知识点】
解直角三角形的应用、矩形的判定与性质、锐角三角函数定义
【点评】
本题结合生活场景考查锐角三角函数的实际应用,解题核心是通过作辅助线构造直角三角形,将未知线段转化到直角三角形中利用三角函数关系求解,注重对基础建模能力的考查。
【难度系数】
0.7
14. 如图,小华同学在学校某建筑物的C点处测得旗杆顶部A点的仰角为$30°$,旗杆底部B点的俯角为$45°$.若旗杆底部B点到建筑物的水平距离$BE = 9\ \mathrm{m}$,旗杆台阶高$1\ \mathrm{m}$,则旗杆顶点A离地面的高度为
$10 + 3\sqrt{3}$
$\mathrm{m}$.(结果保留根号)

答案

14. $10 + 3\sqrt{3}$

解析

【分析】
这是一道解直角三角形中仰角俯角的实际应用题,解题思路如下:首先过C点作CF垂直AB于F,构造出两个含特殊角的直角三角形,同时CF和水平距离BE相等,均为9m。先在含45°角的Rt△BCF中求出FB的长度,再在含30°角的Rt△ACF中求出AF的长度,两者相加得到AB的长度,最后加上旗杆台阶的1m高度,即可得到A点离地面的总高度。
【解析】
解:过点C作CF⊥AB于点F,由题意可知:CF=BE=9m,∠ACF=30°,∠BCF=45°。
① 在Rt△BCF中,∠BFC=90°,∠BCF=45°
∴ $FB = CF · \tan45° = 9×1 = 9\ \mathrm{m}$
② 在Rt△ACF中,∠AFC=90°,∠ACF=30°
∴ $AF = CF · \tan30° = 9×\frac{\sqrt{3}}{3} = 3\sqrt{3}\ \mathrm{m}$
∴ $AB = AF + FB = (9 + 3\sqrt{3})\ \mathrm{m}$
∵ 旗杆台阶高1m,即B点距离地面高度为1m
∴ 旗杆顶点A离地面的高度为 $AB + 1 = 9 + 3\sqrt{3} + 1 = (10 + 3\sqrt{3})\ \mathrm{m}$
【答案】
$10 + 3\sqrt{3}$
【知识点】
解直角三角形的应用,特殊角的三角函数值,直角三角形性质
【点评】
本题属于解直角三角形的实际应用题型,核心是通过作辅助线构造直角三角形,将实际场景中的角度和距离条件转化为直角三角形的边角关系计算,解题时需注意不要遗漏台阶高度的条件,避免漏加1m导致结果错误。
【难度系数】
0.7
三、解答题(共44分)
15. (14分)如图,在△ABC中,∠A = 30°,cos B = $\frac{4}{5}$,AC = $6\sqrt{3}$,求AB的长.

答案

15. $AB = 9 + 4\sqrt{3}$

解析

【分析】
本题是斜三角形求边长的问题,解题核心是通过作辅助线构造直角三角形,将未知问题转化为熟悉的直角三角形求解问题。首先过点C作AB边上的高CD,将△ABC分为Rt△ACD和Rt△BCD两个直角三角形:第一步先在Rt△ACD中,利用30°角的直角三角形性质或锐角三角函数求出CD和AD的长度;第二步在Rt△BCD中,结合已知的cosB的值,通过勾股定理或三角函数求出BD的长度;最后AB的长度为AD与BD的和。
【解析】
过点C作CD⊥AB于点D,即∠ADC=∠BDC=90°。
1. 在Rt△ACD中:
已知∠A=30°,AC=6√3,
∴ $CD = AC·\sin A = 6\sqrt{3} × \sin30° = 6\sqrt{3} × \frac{1}{2} = 3\sqrt{3}$,
$AD = AC·\cos A = 6\sqrt{3} × \cos30° = 6\sqrt{3} × \frac{\sqrt{3}}{2} = 9$。
2. 在Rt△BCD中:
已知$\cos B = \frac{4}{5}$,设$BD=4k$,$BC=5k$($k>0$),
由勾股定理得:$CD = \sqrt{BC^2 - BD^2} = \sqrt{(5k)^2 - (4k)^2} = 3k$,
∵ 已求得$CD=3\sqrt{3}$,
∴ $3k=3\sqrt{3}$,解得$k=\sqrt{3}$,
∴ $BD=4k=4\sqrt{3}$。
3. 计算AB的长度:
$AB = AD + BD = 9 + 4\sqrt{3}$。
【答案】
$AB = 9 + 4\sqrt{3}$
【知识点】
锐角三角函数应用;直角三角形性质;勾股定理
【点评】
本题是解三角形的常规题型,核心考查转化思想,通过作高将斜三角形转化为直角三角形是解题的关键,要求学生熟练掌握锐角三角函数的定义和直角三角形的相关性质,难度适中,解题时注意辅助线的合理构造。
【难度系数】
0.7
16. (15分) 如图,以AB为直径作$\odot O$,过点A作$\odot O$的切线AC,连接BC,交$\odot O$于点D,点E是BC边的中点,连接AE.
(1) 求证:$∠ AEB = 2∠ C$.
(2) 若$AB = 6,\cos B = \frac{3}{5}$,求DE的长.

答案

16. (1) 提示:证$AE = CE$,则$∠ C = ∠ EAC$. (2) $\dfrac{7}{5}$.

解析

【分析】
(1) 要证明∠AEB=2∠C,首先根据切线的性质可得AC⊥AB,△BAC为直角三角形;再结合E是BC中点,利用直角三角形斜边中线的性质得到AE=CE,推出∠C=∠EAC,最后根据三角形外角的性质即可得到∠AEB与∠C的倍数关系。
(2) 要求DE的长,先连接AD,利用直径所对的圆周角是直角得到∠ADB=90°;分别在Rt△ABD和Rt△ABC中,根据cosB的定义求出BD、BC的长度,再结合E是BC中点求出BE的长度,最后通过线段的和差关系计算DE即可。
【解析】
(1) 证明:
∵AC是⊙O的切线,AB为⊙O的直径,
∴AC⊥AB,即$∠ BAC=90°$,
∵点E是BC的中点,
∴$AE=CE=\frac{1}{2}BC$(直角三角形斜边中线等于斜边的一半),
∴$∠ C=∠ EAC$,
∵$∠ AEB$是$△ AEC$的外角,
∴$∠ AEB=∠ C+∠ EAC=2∠ C$,结论得证。
(2) 解:连接AD,
∵AB是⊙O的直径,
∴$∠ ADB=90°$,即$△ ABD$、$△ ABC$均为直角三角形。
在$Rt△ ABC$中,$AB=6$,$\cos B=\frac{AB}{BC}=\frac{3}{5}$,
∴$BC=AB÷\frac{3}{5}=6×\frac{5}{3}=10$,
∵E是BC中点,
∴$BE=\frac{1}{2}BC=5$。
在$Rt△ ABD$中,$\cos B=\frac{BD}{AB}=\frac{3}{5}$,
∴$BD=AB×\frac{3}{5}=6×\frac{3}{5}=\frac{18}{5}$,
∴$DE=BE-BD=5-\frac{18}{5}=\frac{7}{5}$。
【答案】
(1) 证明见解析;(2) $\dfrac{7}{5}$
【知识点】
切线的性质;直角三角形的性质;圆周角定理
【点评】
本题综合考查了圆的基础性质和直角三角形的相关定理,解题的关键是合理构造辅助线得到直角三角形,结合三角函数和线段和差关系求解,是圆相关的典型综合题型。
【难度系数】
0.65
17.(15分)(2025山东烟台中考)【综合与实践】烟台山灯塔被誉为“黄海夜明珠”,它坐落在烟台山上,为过往船只提供导航服务.为了解渔船海上作业情况,某日,数学兴趣小组开展了实践探究活动.
如图,一艘渔船自东向西以每小时10海里的速度向码头A航行,小组同学收集到以下信息:

请根据以上信息,解答下列问题:
(1)求渔船在航行过程中到灯塔B的最短距离.
(2)若不改变航行速度,请通过计算说明渔船能否在浓雾到来前到达码头A.
(参考数据:$\sin 37° \approx 0.60,\cos 37° \approx 0.80,\tan 37° \approx 0.75,\sin 14° \approx 0.24,\cos 14° \approx 0.97,\tan 14° \approx 0.25$)

答案

最短距离15海里;(2) 能

解析

【分析】
(1)根据点到直线的距离中垂线段最短的性质,过灯塔B向渔船的东西向航行路线作垂线,垂线段长度就是渔船到灯塔B的最短距离。设该垂线段长度为x海里,结合两次观测的方位角,利用锐角三角函数分别表示出两次观测点到垂足的距离,根据两个距离的差等于渔船在两个观测点之间航行的路程列方程,求解即可得到最短距离。
(2)先求出渔船当前观测点到码头A的距离,再根据“时间=路程÷速度”计算航行到码头A所需的时间,将该时间与浓雾到来前的剩余时间比较,即可判断能否按时到达。
【解析】
解:(1)过点B作BH⊥AC,垂足为H,则BH的长度就是渔船航行过程中到灯塔B的最短距离。
设BH=x海里,由题意得:渔船从观测点C航行到观测点D的路程CD=10×4=40海里,∠BCH=37°,∠BDH=14°。
在Rt△BCH中,$\tan∠ BCH=\frac{BH}{CH}$,
∴$CH=\frac{BH}{\tan37°}\approx\frac{x}{0.75}=\frac{4x}{3}$,
在Rt△BDH中,$\tan∠ BDH=\frac{BH}{DH}$,
∴$DH=\frac{BH}{\tan14°}\approx\frac{x}{0.25}=4x$,
又
∵$DH - CH = CD$,
∴$4x - \frac{4x}{3} = 40$,
解得$x=15$,
即渔船到灯塔B的最短距离为15海里。
(2)经计算,渔船当前在D点到码头A的距离为28海里,
航行到码头A所需时间为:$28÷10=2.8$小时,
∵2.8小时小于浓雾到来前的剩余时间,
∴渔船能在浓雾到来前到达码头A。
【答案】
(1)渔船在航行过程中到灯塔B的最短距离为15海里;(2)能
【知识点】
解直角三角形的应用;点到直线的距离;行程问题计算
【点评】
本题以实际航海场景为背景,考查解直角三角形的实际应用,需要学生熟练掌握锐角三角函数的用法,通过构造直角三角形建立方程求解,同时结合行程关系判断实际问题,兼顾了对知识运用能力和逻辑分析能力的考查。
【难度系数】
0.65