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1、
解直角三角形
解直角三角形的基本類型以及解法
圖形
已知類型
已知條件
解法步驟
兩邊
斜邊,一直角邊
(如c、a)
①b=;
②由sinA=,求∠A;
③∠B=90°-∠A
兩直角邊
(如a、b)
①c=;
②由tanA=,求∠A;
③∠B=90°-∠A
一邊一角
斜邊,一銳角
(如c,∠A)
①∠B=90°-∠A;
②由sinA=,求a=c·sinA;
③由cosA=,求b=c·cosA
一直角邊,一銳角
(如a、∠A)
①∠B=90°-∠A;
②由tanA=,求b=;
③由sinA=,求c=
方法歸納:(1)直角三角
2、形中的五個(gè)元素:兩條直角邊,一條斜邊,兩個(gè)銳角。在沒有特殊說(shuō)明的情況下,“解直角三角形”即求出所有的未知元素。
(2)直角三角形的特殊性質(zhì):①直角三角形中,30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半;②直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半。
(3)直角三角形兩直角邊的積等于斜邊與斜邊上高的積。
總結(jié):
1. 能夠利用勾股定理、三角函數(shù)解直角三角形;
2. 會(huì)添加適當(dāng)?shù)妮o助線構(gòu)造直角三角形解決斜三角形的問題。
例題 如圖,在△ABC中,AD是BC邊上的高,AE是BC邊上的中線,∠C=45°,sinB=,AD=1。
(1)求BC的長(zhǎng);
(2)求tan∠DAE的值。
解析:(
3、1)先由三角形的高的定義得出∠ADB=∠ADC=90°,再解Rt△ADC,得出DC=1;解Rt△ADB,得出AB=3,根據(jù)勾股定理求出BD,然后根據(jù)BC=BD+DC即可求解;(2)先由三角形的中線的定義求出CE的值,則DE=CE-CD,然后在Rt△ADE中根據(jù)正切函數(shù)的定義即可求解。
答案:(1)在△ABC中,∵AD是BC邊上的高,∴∠ADB=∠ADC=90°。
在△ADC中,∵∠ADC=90°,∠C=45°,AD=1,∴DC=AD=1。
在△ADB中,∵∠ADB=90°,sinB=,AD=1,∴AB==3,∴BD==2,∴BC=BD+DC=2+1;
(2)∵AE是BC邊上的中線,∴C
4、E=BC=+,∴DE=CE-CD=-,∴tan∠DAE==-。
點(diǎn)撥:本題考查了三角形的高、中線的定義,勾股定理,解直角三角形等知識(shí)點(diǎn),難度中等,解答這類問題時(shí)注意將相關(guān)的邊和角轉(zhuǎn)化到相應(yīng)的直角三角形中。
解直角三角形時(shí)應(yīng)注意以下問題:
(1)在求解有關(guān)解直角三角形的問題時(shí),要畫出圖形,以利于分析解決問題;
(2)選擇關(guān)系式時(shí)要盡量利用原始數(shù)據(jù),以防止“累積錯(cuò)誤”;
(3)遇到不是直角三角形的圖形時(shí),要添加適當(dāng)?shù)妮o助線,將其轉(zhuǎn)化為直角三角形后再求解。
總之,解直角三角形時(shí),選擇恰當(dāng)?shù)倪吔顷P(guān)系式尤為重要,恰當(dāng)?shù)倪吔顷P(guān)系不僅能使問題迅速解決,而且還會(huì)使計(jì)算簡(jiǎn)便、過(guò)程簡(jiǎn)捷,達(dá)到事
5、半功倍的效果。解直角三角形的方法遵循“有斜用弦,無(wú)斜用切;寧乘勿除,化斜為直”的原則。
滿分訓(xùn)練 如圖所示,在△ABC中,AD為∠A的平分線,AB=3,AC=5,∠BAC=120°,求AD的長(zhǎng)。
解析:要求AD,需選擇適當(dāng)?shù)娜切问笰D為其一邊,這樣才能方便地運(yùn)用有關(guān)知識(shí)處理問題,所以本題應(yīng)考慮將AD構(gòu)造成直角三角形的邊。
答案:設(shè)AD=x。∵AD是∠BAC的平分線,∠BAC=120°,∴∠1=∠2=60°。
∵S△ACD+S△ADB=S△ABC,作DH1⊥AB于H1,DH2⊥AC于H2,BH3⊥CA,交CA延長(zhǎng)線于H3,則DH1=DH2=ADsin60°=xsin60°,BH3
6、=3sin60°。
∴×5×xsin60°+×3×xsin60°=×5×3sin60°。
解得x=,所以角平分線AD的長(zhǎng)為。
點(diǎn)撥:求鈍角或銳角三角形中的邊角時(shí),常常作出垂直,構(gòu)造直角三角形,得到邊角之間的關(guān)系。
(答題時(shí)間:)
一、選擇題
1. △ABC中,a、b、c分別是∠A、∠B、∠C的對(duì)邊,如果a2+b2=c2,那么下列結(jié)論正確的是( )
A. csinA=a B. bcosB=c C. atanA=b D. ctanB=b
*2. 如圖,四邊形ABCD中,∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=2,CD=,點(diǎn)P在四邊形ABCD上,若P到BD的距
7、離為,則點(diǎn)P的個(gè)數(shù)為( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
**3. 如圖,在Rt△ABO中,斜邊AB=1。若OC∥BA,∠AOC=36°,則( )
A. 點(diǎn)B到AO的距離為sin54° B. 點(diǎn)B到AO的距離為tan36°
C. 點(diǎn)A到OC的距離為sin36°sin54° D. 點(diǎn)A到OC的距離為cos36°sin54°
**4. 在矩形ABCD中,有一個(gè)菱形BFDE(點(diǎn)E、F分別在線段AB、CD上),記它們的面積分別為SABCD和SBFDE,現(xiàn)給出下列命題:①若=,則tan∠EDF=;②若DE2=BD?EF,則DF=2AD。則(
8、 )
A. ①是真命題,②是真命題 B. ①是真命題,②是假命題
C. ①是假命題,②是真命題 D. ①是假命題,②是假命題
二、填空題
5. 在△ABC中,AB=AC=5,sin∠ABC=0.8,則BC=__________。
*6. 如圖,在菱形ABCD中,DE⊥AB于點(diǎn)E,cosA=,BE=4,則tan∠DBE的值是__________。
**7. 在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分線DE與AC所在的直線相交于點(diǎn)E,垂足為D,連接BE。已知AE=5,tan∠AED=,則BE+CE=__________。
**8. 如圖所示,在△ABC中,∠A=30
9、°,AB=AC=2,BD是邊AC上的高,利用此圖可求得tan15°=__________,BC=__________。
三、解答題
9. 如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,sin∠A=,求BC的長(zhǎng)和tan∠B的值。
10. 如圖,在△ABC中,AD⊥BC于點(diǎn)D,AB=8,∠ABD=30°,∠CAD=45°,求BC的長(zhǎng)。
*11. 如圖,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D是邊AB的中點(diǎn),BE⊥CD,垂足為點(diǎn)E。己知AC=15,cosA=。
(1)求線段CD的長(zhǎng);
(2)求sin∠DBE的值。
**12. 如圖,已知△ABC是⊙O的內(nèi)接三角形,
10、AB=AC,點(diǎn)P是的中點(diǎn),連接PA、PB、PC。
(1)如圖①,若∠BPC=60°,求證:AC=AP;
(2)如圖②,若sin∠BPC=,求tan∠PAB的值。
1. A 解析:∵a2+b2=c2,∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°。sinA=,則csinA=a,故選項(xiàng)A正確;cosB=,則ccosB=a,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;tanA=,則=b,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;tanB=,則atanB=b,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2. B 解析:過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BD于E,過(guò)點(diǎn)C作CF⊥BD于F,∵∠BAD=∠ADC=90°,AB=AD=2,CD=,∴∠ABD=∠ADB=45°,∴∠CDF=90°-∠AD
11、B=45°,∵sin∠ABD=,∴AE=AB?sin∠ABD=2?sin45°=2?=2>,所以在AB和AD邊上有符合P到BD的距離為的點(diǎn)2個(gè);∵sin∠CDF=,∴CF=CD?sin∠CDF=?=1<,所以在邊BC和CD上沒有到BD的距離為的點(diǎn)??傊?,P到BD的距離為的點(diǎn)有2個(gè)。
3. C 解析:點(diǎn)B到AO的距離是指BO的長(zhǎng),∵AB∥OC,∴∠BAO=∠AOC=36°,∵在Rt△BOA中,∠BOA=90°,AB=1,∴sin36°=,∴BO=ABsin36°=sin36°,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由以上可知,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;過(guò)A作AD⊥OC于D,則AD的長(zhǎng)是點(diǎn)A到OC的距離,∵∠BAO=36°,∠
12、AOB=90°,∴∠ABO=54°,∵sin36°=,∴AD=AO?sin36°,∵sin54°=,∴AO=AB?sin54°,又∵AB=1,∴AD=AB?sin54°?sin36°=1×sin54°?sin36°=sin54°?sin36°,故選項(xiàng)C正確;由以上可知,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,故選C。
4. A 解析:①設(shè)CF=x,DF=y(tǒng),BC=h,則由已知菱形BFDE得,BF=DF=y(tǒng),由已知得:=,化簡(jiǎn)得:=,即在△BFC中,cos∠BFC===,∴∠BFC=30°。由已知得∠EDF=30°,∴tan∠EDF=,所以①是真命題。②已知菱形BFDE,∴DF=DE,S△DEF=DF?AD=BD?
13、EF,又DE2=BD?EF(已知),∴S△DEF=DE2=DF2,∴DF?AD=DF2,∴DF=2AD,所以②是真命題。故選:A。
5. 6 解析:過(guò)點(diǎn)A作AD⊥BC于D,∵AB=AC,∴BD=CD,在Rt△ABD中,∵sin∠ABC==0.8,∴AD=5×0.8=4,則BD==3,∴BC=BD+CD=3+3=6。
6. 2 解析:∵四邊形ABCD是菱形,∴AD=AB,∵cosA=,BE=4,DE⊥AB,∴設(shè)AD=AB=5x,AE=3x,則5x-3x=4,x=2,即AD=10,AE=6,在Rt△ADE中,由勾股定理得:DE==8,在Rt△BDE中,tan∠DBE===2。
7.
14、6或16 解析:①若∠BAC為銳角,如答圖1所示:
∵AB的垂直平分線是DE,∴AE=BE,ED⊥AB,AD=AB,∵AE=5,tan∠AED=,∴sin∠AED=,∴AD=AE?sin∠AED=3,∴AB=6,∴BE+CE=AE+CE=AC=AB=6;②若∠BAC為鈍角,如答圖2所示:
同理可求得:BE+CE=16。故答案為:6或16。
8. ; 解析:在△ABD中,BD=ABsin∠A=2sin30°=1,AD=ABcos∠A=2cos30°=。所以CD=AC-AD=AB-AD=2-,所以tan∠CBD==2-,∠CBD=∠ABC-∠ABD=75°-60°=15°,即ta
15、n15°=2-。BC2=BD2+CD2=8-4=(-)2,所以BC=-。
9. 解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,sinA===,∴BC=4,根據(jù)勾股定理得:AC==2,則tanB===。
10. 解:∵AD⊥BC于點(diǎn)D,∴∠ADB=∠ADC=90°。在Rt△ABD中,∵AB=8,∠ABD=30°,∴AD=ABsin∠ABD=AB=4,BD=ABcos∠ABD=AB=4。在Rt△ADC中,∵∠CAD=45°,∠ADC=90°,∴DC=AD=4,∴BC=BD+DC=4+4。
11. 解:(1)在Rt△ABC中,cosA=,∵AC=15,∴AB==15×=25。又∵點(diǎn)D是Rt△
16、ABC斜邊AB的中點(diǎn),∴CD=AB=;(2)∵點(diǎn)D是AB的中點(diǎn),∴△ACD、△BCD都是等腰三角形,∴∠ADC=∠ACD,∠BCD=∠CBD?!摺螦DC=∠BDE=90°-∠DBE,∠ACD=90°-∠BCD=90°-∠CBD,∴∠DBE=∠CBD。∴sin∠DBE=sin∠CBD===。
12. 解:(1)∵∠BPC=60°,∴∠BAC=60°,∵AB=AC,∴△ABC為等邊三角形,∴∠ACB=∠ABC=60°,∴∠APC=∠ABC=60°,而點(diǎn)P是的中點(diǎn),∴∠ACP=∠ACB=30°,∴∠PAC=90°,∴tan∠PCA==tan30°=,∴AC=PA;(2)過(guò)A點(diǎn)作AD⊥BC交BC于D,連接OP交AB于E,如圖,∵AB=AC,∴AD平分BC,∴點(diǎn)O在AD上,連接OB,則∠BOD=∠BAC,∵∠BPC=∠BAC,∴sin∠BOD=sin∠BPC==,設(shè)OB=25x,則BD=24x,∴OD==7x,在Rt△ABD中,AD=25x+7x=32x,BD=24x,∴AB==40x,∵點(diǎn)P是的中點(diǎn),∴OP垂直平分AB,∴AE=AB=20x,∠AEP=∠AEO=90°,在Rt△AEO中,OE==15x,∴PE=OP-OE=25x-15x=10x,在Rt△APE中,tan∠PAE===,即tan∠PAB的值為。
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