1、 内容 基本要求 略高要求 较高要求 勾股定理及逆定勾股定理及逆定 理理 已知直角三角形两边长,求第三 条边 会用勾股定理解决简单问题;会 用勾股定理的逆定理判定三角形 是否为直角三角形 会运用勾股定理解 决有关的实际问 题。 解直角三角形解直角三角形 知道解直角三角形的含义 会解直角三角形;能根据问题的 需要添加辅助线构造直角三角 形;会解由两个特殊直角三角形 构成的组合图形的问题 能综合运用直角三 角形的性质解决有 关问题 锐角三角函数锐角三角函数 了解锐角三角函数(正弦、余弦、 正切、余切),知道特殊角的三 角函数值 由某个角的一个三角函数值,会 求这个角其余两个三角函数值; 会求含有特
2、殊角的三角函数值的 计算 能用三角函数解决 与直角三角形有关 的简单问题 模块一、勾股定理 1勾股定理的内容:如果直角三角形的两直角边分别是 a、b,斜边为 c,那么 a2b2c2即直角三 角形中两直角边的平方和等于斜边的平方。 注:勾最短的边、股较长的直角边、 弦斜边。 C A B 图2 c b a 2勾股定理的证明: (1)方法一:将四个全等的直角三角形拼成如图所示的正方形: 知识点睛 中考要求 解直角三角形 2 2 222 1 4 2 . ABCD Sabcab abc 正方形 D CB A (2)方法二:将四个全等的直角三角形拼成如图所示的正方形: 2 2 222 1 4 2 . Sc
3、abab abc 正方形EFGH G F E H (3)方法三:“总统”法.如图所示将两个直角三角形拼成直角梯形: 2 ()()11 2 222 ABCD ab ab Sabc 梯形 222. abc c b a c b a E D C BA 3勾股定理的逆定理: 如果三角形中两边的平方和等于第三边的平方,那么这个三角形是直角三角形。即 222 ,ABCACBCABABC在中 如果那么是直角三角形。 4勾股数: 满足 a2 +b2=c2的三个正整数,称为勾股数勾股数扩大相同倍数后,仍为勾股数常用勾股数:3、4、 5; 5、12、13;7、24、25;8、15、17。 模块二、解直角三角形 一、
4、解直角三角形的概念 根据直角三角形中已知的量(边、角)来求解未知的量(边、角)的过程就是解直角三角形 二、直角三角形的边角关系 如图,直角三角形的边角关系可以从以下几个方面加以归纳: c b a CB A (1)三边之间的关系: 222 abc (勾股定理) (2)锐角之间的关系:90AB (3)边角之间的关系:sincos,cossin,tan aba ABABA ccb 三、 解直角三角形的四种基本类型 (1) 已知斜边和一直角边(如斜边c, 直角边a), 由s i n a A c 求出 A, 则90BA, 22 bca ; (2)已知斜边和一锐角(如斜边c,锐角A),求出90BA,sin
5、acA,cosbcA; (3)已知一直角边和一锐角(如a和锐角A),求出90BA,tanbaB, sin a c A ; (4)已知两直角边(如a和b),求出 22 cab ,由tan a A b ,得90BA 具体解题时要善于选用公式及其变式,如sin a A c 可写成sinacA, sin a c A 等 四、解直角三角形的方法 解直角三角形的方法可概括为:“有斜(斜边)用弦(正弦,余弦),无斜用切(正切,余切),宁乘毋除,取 原避中”这几句话的意思是:当已知或求解中有斜边时,就用正弦或余弦;无斜边时,就用正切或余切; 当所求的元素既可用乘法又可用除法时,则用乘法,不用除法;既可由已知数
6、据又可用中间数据求得时, 则用原始数据,尽量避免用中间数据 五、解直角三角形的技巧及注意点 在Rt ABC中,90AB ,故sin cos(90)cosAAB ,cossinAB利用这些关系式,可在 解题时进行等量代换,以方便解题 六、如何解直角三角形的非基本类型的题型 对解直角三角形的非基本类型的题型,通常是已知一边长及一锐角三角函数值,可通过解方程(组)来 转化为四种基本类型求解; (1)如果有些问题一时难以确定解答方式,可以依据题意画图帮助分析; (2)对有些比较复杂的问题,往往要通过作辅助线构造直角三角形,作辅助线的一般思路是:作垂 线构成直角三角形;利用图形本身的性质,如等腰三角形顶
7、角平分线垂直于底边等 七、直角三角形中其他重要概念 (1)仰角与俯角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫 做俯角如图 (2)坡角与坡度:坡面的垂直高度h和水平宽度l的比叫做坡度(或叫做坡比) ,用字母表示为 h i l , 坡面与水平面的夹角记作,叫做坡角,则tan h i l 坡度越大,坡面就越陡如图 (3)方向角(或方位角) :方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向 旋转到目标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达为北(南)偏东(西)度如图 图(3) 北 i=h:l 图(2) l h 图(1) 俯角 仰角 视线 视线 水平线
8、铅 垂 线 八、解直角三角形应用题的解题步骤及应注意的问题: (1)分析题意,根据已知条件画出它的平面或截面示意图,分清仰角、俯角、坡角、坡度、水平距 离、垂直距离等概念的意义; (2)找出要求解的直角三角形有些图形虽然不是直角三角形,但可添加适当的辅助线,把它们分 割成一些直角三角形和矩形(包括正方形); (3)根据已知条件,选择合适的边角关系式解直角三角形; (4)按照题目中已知数据的精确度进行近似计算,检验是否符合实际,并按题目要求的精确度取近 似值,注明单位 模块三、三角函数 一、 锐角三角函数的定义 如图所示,在RtABC中,a、b、c 分别为A、B、C的对边 c b a C B A
9、 (1)正弦:Rt ABC中,锐角A的对边与斜边的比叫做A的正弦,记作sin A,即sin a A c (2)余弦:Rt ABC中,锐角A的邻边与斜边的比叫做A的余弦,记作cos A,即cos b A c (3)正切:Rt ABC中,锐角A的对边与邻边的比叫做A的正切,记作tan A,即tan a A b 注意:注意: 正弦、余弦、正切都是在直角三角形中给出的,要避免应用时对任意三角形随便套用定义 sin A、cos A、tan A分别是正弦、余弦、正切的数学表达符号,是一个整体,不能理解为sin与A、 cos与A、tan与A的乘积 在直角三角形中,正弦、余弦、正切分别是某个锐角的对边与斜边、
10、邻边与斜边、对边与邻边的 比值,当这个锐角确定后,这些比值都是固定值 二、 特殊角三角函数 三、锐角三角函数的取值范围 在Rt ABC中,90C,000abcacbc,又sin a A c ,cos b A c ,tan a A b ,所 以 0sin10cos1tan0AAA, 四、三角函数关系 1同角三角函数关系: 22 sincos1AA, sin tan cos A A A 2互余角三角函数关系: (1) 任意锐角的正弦值等于它的余角的余弦值:sincos 90AA; (2) 任意锐角的余弦值等于它的余角的正弦值:cossin 90AA; (3) 任意锐角的正切值等于它的余角的余切值:
11、tancot 90AA 3锐角三角函数值的变化规律: (1)A、B 是锐角,若 AB,则sin AsinB;若 AB,则sin Asin B (2) A、B 是锐角,若 AB,则cos Acos B;若 AB,则cos AcosB (3) A、B 是锐角,若 AB,则tantanAB;若 AB,则tantanAB 板块一、勾股定理 三角函数 0 30 45 60 90 sin A 0 1 2 2 2 3 2 1 cos A 1 3 2 2 2 1 2 0 tan A 0 3 3 1 3 例题精讲 【例1】 如图,一个长为10米的梯子,斜靠在墙上,梯子的顶端距离地面的垂直距离为8米,如果梯子的
12、顶端下滑1米,那么,梯子底端的滑动距离 米(填“大于” 、 “等于” 、 “小于” ) 6 8 【解析】由勾股定理可知:大于 【答案】大于 【例2】 已知,如图所示,折叠长方形的一边AD,使点D落在BC边的点F处,如果8cmAB , 10cmBC ,求EC的长 【解析】由题意得,10cmAFAD. 在ABF中,应用勾股定理得, 6 c mBF . 所以1064FCBCBF. 在CEF中,应用勾股定理,设cmECx,得 2 22 84xx. 解得3x 即3cmEC . 【答案】3cm 【例3】 如图,M是Rt ABC斜边AB的中点,P,Q分别在AC,BC上,PMMQ,判断PQ,AP与 BQ的数量
13、关系并证明你的结论 Q P M C B A 【解析】 222 PQAPBQ 延长QM到N,使MNQM,连结AN、PN 显然PMQPMN,AMNBMQ PNPQ,ANBQ,MBQMAN 90CABABC 90PANPAMMAN APN为直角三角形 222 PQAPBQ N A B C M P Q 【答案】见解析 【例4】 如图, 已知ABC和ECD都是等腰直角三角形,90ACBDCED,为AD边上一点, 求证: 222 ADAEDE E D C B A 【解析】因为ECDC,AC BCACEBCD, ,所以可知ACEBCD,所以90EAD,得证 【答案】见解析 【例5】 在Rt ABC中,90C
14、,若54abc,则 ABC S . 【解析】 在Rt ABC中,由勾股定理得, 222 abc. 又有 2 22 2ababab, 所以 2 2 2abcab 所以 19 24 ABC Sab . 【答案】 9 4 ABC S 板块二、解直角三角形 【例6】 如图是教学用直角三角板,边 3 3090tan 3 ACcmCBAC,则边BC的长为( ) A30 3cm B20 3cm C10 3cm D5 3cm C B A 0 0 03 【解析】解:在直角三角形 ABC 中,根据三角函数定义可知:tan BC BAC AC 又 3 30tan 3 ACcmBAC,则 3 tan3010 3 3
15、BCACBACcm 【答案】C 【例7】 如图所示,O的直径4AB ,点P是AB延长线上的一点,过P点作O的切线,切点为C, 连接AC (1)若30CPA,那么PC的长为 (2)若点P在AB的延长线上运动,CPA的平分线交AC于点M,CMP的大小是否会发生 变化 O P M C B A 【解析】解:(1)连接OC 4AB 2OC PC为O的切线,30CPO 2 2 3 tan303 3 OC PC (2)CMP的大小没有变化 11 22 1 () 2 1 9045 2 CMPAMPA COPCPO COPCPO CMP=A+MPA A B C M P O 【答案】见解析 【例8】 如图,某航天
16、飞机在地球表面点P的正上方A处,从A处观测到地球上的最远点Q,若 QAP ,地球半径为R,则航天飞机距地球表面的最近距离AP,以及P Q、 两点间的地面距离 分别是( ) A sin180 RR , B (90) sin180 RaR R , C (90) sin180 RaR R , D (90) cos180 RaR R , A Q P OO P Q A 【解析】解:由题意,连接OQ,则OQ垂直于AQ,如图, 则在Rt OAQ 中有sin R RAP ,即 sin R APR 在Rt OAQ 中,则90O 由弦长公式得 (90) 180 R PQ 【答案】B 【例9】 在平面直角坐标系中,
17、设点P到原点O的距离为p,OP与x轴正方向的夹角为,则用 p, 表示点P的极坐标,显然,点P的极坐标与它的坐标存在一一对应关系例如:点P的坐标为(1, 1),则其极坐标为 245 , 若点Q的极坐标为 460, ,则点Q的坐标为( ) A(22 3), B(22 3), C(2 32), D(2 2), 【解析】根据特殊角的三角函数值求出 Q 点的坐标 Q y x A O 解:作QAx轴于点A,则460OQQOA, 故cos602sin602 3OAOQAQOQ, 点Q的坐标为(22 3), 【答案】A 【例10】 如图, 从热气球C上测定建筑物AB、底部的俯角分别为30和60, 如果这时气球
18、的高度CD为 150 米,且点ADB、 、在同一直线上,建筑物AB、间的距离为( )米 A150 3 B180 3 C200 3 D220 3 60 30 FE D C B A 【解析】解:由题意得3060AB , 150 3 tan CD AD A (米),50 3 tan CD BD B (米) 则150 350 3200 3ABADBD(米) 【答案】C 【例11】 周末, 身高都为 1 6 米的小芳、 小丽来到溪江公园, 准备用她们所学的知识测算南塔的高度 如 图,小芳站在 A 处测得她看塔顶的仰角为45,小丽站在B处(AB、与塔的轴心共线)测得她 看塔顶的仰角为30她们又测出AB、两
19、点的距离为 30 米假设她们的眼睛离头顶都为10cm, 则可计算出塔高约为(结果精确到 001,参考数据:21. 41431. 732,)( ) A3621 米 B3771 米 C4098 米 D4248 米 【解析】解:已知小芳站在 A 处测得她看塔顶的仰角为45,小丽站在B处(A、B 与塔的轴心共线) 测得她看塔顶的仰角为30, A、 B 两点的距离为 30 米 假设她们的眼睛离头顶都为 10cm, 所以设塔高为x米则得: 1.60.13 tan30 1.60.1303 x x 解得:42. 48x 【答案】D 【例12】 如图所示,河堤横断面迎水坡AB的坡比是1:3,堤高5BCcm,则坡
20、面AB的长是( ) m A10 B10 3 C15 D5 3 C B A 【解析】解:河堤横断面迎水坡AB的坡比是1:3,即 3 3 BC AC 30BAC 22510ABBC 【答案】A 板块三、锐角三角函数 【例13】 如图,A、B、C三点在正方形网格线的交点处, 若将ACB绕着点A逆时针旋转得到 AC B, 则 tanB的值为( ) A 1 2 B 1 3 C 1 4 D 2 4 C B C BA D AB C B C 【解析】过点C作CDAB于D,由题意得:BB 在RtCDB中, 1 tan 3 CD B BD 即 1 tan 3 B 【答案】B 【例14】 如果ABC中,sin A=
21、cosB= 2 2 ,则下列最确切的结论是( ) AABC是直角三角形 BABC是等腰三角形 CABC是等腰直角三角形 DABC是锐角三角形 【解析】由特殊三角函数值易知:45AB 【答案】C 【例15】 如图,已知:4590A,则下列各式成立的是( ) AsincosAA Bsin cosAA CsintanAA DsincosAA C B A 【解析】解法一:利用锐角三角函数的性质 解法二:代入特殊值法 【答案】B 【例16】 如图,以O为圆心,任意长为半径画弧,与射线OM交于点A,再以A为圆心,AO长为半径 画弧,两弧交于点B,画射线OB,则cosAOB的值等于_ M B AO 【解析】
22、根据圆的性质可知:OAB是等边三角形 ,即60OAB,所以 1 cos 2 AOB 【答案】 1 2 【例17】 如图,点(0,4),(0,0), (5,0)EOC在A上,BE是A上的一条弦,则tanOBE= 【解析】根据圆的性质OBEECB ,所以tantan OE OBEECB OC 又已知4,5OEOC,即tantan OE OBEECB OC 又4,5OEOC,所以 4 tan 5 OBE E y x OC B A 【答案】 4 5 【例18】 (1)计算: 0 1 1 ( )8122sin60tan60 2 (2)计算: 0 84sin45(3)4 【解析】 (1)原式 3 22 2
23、123 2 2 2 (2)原式 2 2 2414 2 5 【答案】见解析 【例19】 计算: 20113 15 ( 1)( )(cos68)3 38sin60 2 【解析】原式=1813 =83 【答案】83 【例20】 已知是锐角,且 3 sin(15 ) 2 计算 01 1 84cos(3.14)tan( ) 3 的值 【解析】由 3 sin(15 ) 2 得45,原式 2 2 241 133 2 【答案】3 板块四、三角函数与几何综合 【例21】 如图,直径为 10 的A经过点(0,5)C和点(0,0)O,B是y轴右侧A优弧上一点,则OBC的 余弦值为( ) A 1 2 B 3 4 C
24、3 2 D 4 5 y x O C B A 【解析】由题意很容易推断出:AC=OC=OA=5, 所以60CAO由圆的性质可知:2 OBCCAO , 即30OBC 【答案】C 【例22】 如图,在Rt ABC 中, 90 ,30 ,ABCACB 将 ABC 绕点A按逆时针方向旋转15后得到 1111 ,ABC BC 交AC于点D,如果 2 2AD ,则 ABC 的周长等于( ) 2 1 D C1 B1 C B A 【解析】在RtABC中,90 ,30 ,ABCACB 所以60BAC 因为115 ,所以2145BAC 又在 1 RtAB D中,2 2AD ,所以 1 2ABAB,所以2 3,4BC
25、AC 即ABC的周长:62 3ABBCAC 【答案】62 3 【例23】 如图,ABC中, 23 cos,sin 25 BC,5AC ,则ABC的面积是( ) A BC A 21 2 B12 C14 D.21 【解析】过点A作ADBC于D.由题意得:45B, 所以ADBD 又在ADC中, 3 sin 5 AD C AC ,5AC ,所以4,3CDADBD 所以ABC的面积: 11121 ()73 2222 BC ADBDCDAD CB A D 【答案】A 【例24】 如图,在平行四边形ABCD中,过点 A 分别作 AEBC 于点 E,AFCD 于点 F (1)求证:BAE=DAF; (2)若
26、AE=4,AF= 24 5 , 3 sin 5 BAE,求 CF 的长 【解析】证明: (1)四边形 ABCD 是平行四边形, B=D. 又AEBC,AFCD, AEB=AFD. BAE=DAF. (2)在 RtABE 中,sinBAE= 5 3 ,AE=4,可求 AB=5 又BAE=DAF, sinDAF=sinBAE= 5 3 . 在 RtADF 中,AF= 5 24 , sinDAF = 5 3 ,可求 DF= 5 18 CD=AB=5. CF=5- 5 18 = 5 7 【例25】 如图,在梯形ABCD中,ABDC,5ADBC,10AB ,4CD ,连结并延长BD到E, 使DEBD,
27、作EFAB,交BA的延长线于点F (1)求tanABD的值; (2)求AF的长 F E DC B A 【解析】 (1)作 DMAB 于点 M,CNAB 于点 N ABDC,DMAB,CNAB, DMN=CNM=MDC=90 四边形 MNCD 是矩形. 4CD , MN=CD= 4 在梯形ABCD中,ABDC, 5ADBC, DAB=CBA,DM=CN ADMBCN 又10AB , AM=BN= 11 (104)3 22 ABMN MB=BN+MN=7 在 RtAMD 中,AMD=90,AD=5,AM=3, 22 4DMADAM 4 tan 7 DM ABD BM (2) EFAB, F=90
28、DMN=90, F=DMN. DMEF BDMBEF DEBD, 1 2 BMBD BFBE BF=2BM=14 AF=BFAB=1410=4 NM F E DC B A 【习题1】如图,正方形网格中,每个小正方形的边长为 1,则网格上的三角形ABC中,边长为无理数的 边数是( ) A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 C B A 【解析】直接计算,只有 AC=5,为有理数.所以边长为无理数的边数为 2.选 C. 【答案】C 【习题2】如图, 在ABC中, 9060CBD , 是AC上一点,DEAB于E, 且 21CDDE, , 则BC的长为( ) A2 B 4 3 3 C2 3 D4 3
29、E D C B A 【解析】解:在ABC中, 9060CB , 30A 21CDDE, 24ADAC, 课后作业 由 90AADEAC , ,得ABCADE BCAC DEAE 4 13 BC 4 3 3 BC 【答案】B 【习题3】如图,某游乐场一山顶滑梯的高为h,滑梯的坡角为,那么滑梯长l为( ) A sin h B tan h C cos h Dsinh h l 【解析】解:由已知得:sin h l sin h l 【答案】A 【习题4】如图, ABC 的顶点都在方格纸的格点上,则sin A=_ C B A D C B A 【解析】正弦、余弦、正切、余切都是在直角三角形中给出的过点C作C
30、DAD交AB的延长线于D。 此钝角三角形在网格图中,在RtACD中,A的对边是个单位长度,邻边是个单位长度, 根据勾股可得斜边是2 5个单位长度,再根据正弦定义sin A 5 5 【答案】 5 5 【习题5】如图,在四边形ABCD中,E、F分别是AB、AD的中点,若2EF ,5BC ,3CD ,则 tanC等于( ) A. 3 4 B. 4 3 C. 3 5 D. 4 5 F E D C B A 【解析】连结BD,则24BDEF,又5BC ,3CD ,所以BCD是直角三角形,90BDC 所以 4 tan 3 BD C CD A B C D E F 【答案】B 【习题6】如图,在等边ABC中,D
31、为BC边上一点,E为AC边上一点,且60ADE, 4 4, 3 BDCE,则ABC的面积为 ( ) A8 3 B15 C9 3 D12 3 A B C D E 【解析】因为ADCBBADADEEDC ,60BADE,所以BADEDC 所以ABDDCE,所以 ABBD CDCE ,即 4 4 34 AB AB ,所以6AB 所以等边ABC的面积: 1 66sin609 3 2 【答案】C 【习题7】如图,点E是矩形ABCD中CD边上一点,BCE沿BE折叠为BFE,点F落在AD上. (1)求证: ABEDFE (2)若 1 sin 3 DFE ,求tanEBC的值. E F D CB A 【解析】 (1)证明:四边形ABCD是矩形 90ADC BCE沿BE折叠为BFE 90BFEC 18090AFBDFEBFE 又90AFBABF ABFDFE ABEDFE (2) 解:在RtDEF中, 1 sin 3 DE DFE EF .设DEa 则 22 3 ,2 2EFa DFEFDEa BCE沿BE折叠为BFE 3 ,4 ,4 ,CEEFa CDDECEa ABaEBCEBF 又ABEDFE 2 22 42 FEDFa BFABa 22 tan,tantan 22 FE EBFEBCEBF BF 【答案】 见解析