中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(1)

初中数学中,"化斜为直”作为一种解题策略,应用相当广泛,也可以说是一种重要的转化思想,它可以将各种"斜”元素转化为"直”元素,如将"斜”线段化到"直”线段,"斜"距离化到"直"距离,"斜”比化到"直”比,"斜”角化到"直“角,"斜"三角形化到"直”三角形,"斜”正方形化到"直“正方形,"斜”面积化到"直”面积,"斜"运动化到"直“运动等,常见作"水平,竖直"的辅助线,当然不是唯一的,下面以几例三角函数题进行说明.

一.无直角,无等角的三角形作高

1.如图,在△ABC中,已知BC=1 √3,∠B=60°,∠C=45°,求AB的长.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(2)

【分析】本题条件简单,明了,求AB的长是一条"斜”着的线段,生活中,我们见到的物体绝大多数是水平,竖直放着的,它符合我们的审美观,同时这种放置,物体也是较稳定的,数学中画出的图形,水平,竖着的时候也容易计算,这样遇到"斜”的线段,或角,或其它图形等,往往就需要转化为"水平,竖直”的图形,这就是"斜”化"直”策略,总的思想是把"斜"的不易计算的转化为"直”的容易计算的,常见的方法是,作"水平或竖直"的辅助线,所以这一辅助线非常重要。就本题来说,过A点作AD⊥BC于D,如图

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(3)

由于∠C=45°,则AD=DC,又由于∠B=60°,则AB=AD÷sin60°=2√3AD/3,从而斜线段AB转化为竖直线段AD,又BD=AD÷tan60°=AD÷√3=√3AD/3,设AD=DC=x,则BD=√3x/3,∴√3x/3 x=1 √3,解得x=√3,则AB=2√3×√3/3=2.

二.有直角、无三角形的图形延长某些边

2.如图,在四边形ABCD中,AB=2,CD=1,∠A=60°,∠D=∠B=90°,求四边形ABCD的面积.

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【分析】要求不规则四边形ABCD的面积,我们想到用"割补法”来计算,其中有"斜”线段BC,相应的要转为"直"线段,如图延长AD,BC,交于点E.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(5)

∵∠A=60°,∠B=90°∴∠E=30°,在Rt△ABE中,BE=AB/tan30°=2/tan30°=2√3,在Rt△CDE中,EC=2CD=2,∴DE=EC×cos30°=2×√3/2=√3,∴S四边形ABCD=SRt△ABE一SRt△ECD=1/2×AB×BE一1/2×CD×ED=1/2×2×2√3一1/2×1×√3=3√3/2.

当然本题也可用下图几种方法计算,给出图形,同学们自己做一做.

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中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(7)

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(8)

三.有三角函数值不能直接利用时作垂线

3.如图,在△ABC中,点D为AB的中点,DC⊥AC,sin∠BCD=1/3,求tanA的值.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(9)

【分析】条件有sin∠BCD=1/3,但没有∠BCD所在的直角三角形,无法利用,但已知DC⊥AC,且D为AB的中点,通过倍长中线或作垂线都能构造含∠BCD的直角三角形,如图,过点B作BE⊥CD,交CD的延长线于点E,

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(10)

∵点D是AB的中点,∴AD=BD,又∠ACD=∠BED=90°,∠ADC=∠BDE,∴△ACD≌△BED,∴CD=DE,AC=BE,在Rt△CBE中,sin∠BCE=BE/BC=1/3,∴BC=3BE,由勾股定理得,CE=2√2BE,∴CD=CE/2=√2BE=√2AC,∴tanA=CD/AC=√2.

四.求非直角三角形中角的三角函数值时构造直角三角形

4.如图,在△ABC中,AB=AC=5,BC=8,若∠BPC=1/2∠BAC,求tan∠BPC的值.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(11)

【分析】∵AB=AC=5,BC=8,则等腰△ABC是确定的,又∠BPC=1/2∠BAC,我们就想到过点A作AE⊥BC于E,如图,(利用三线合一)

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(12)

则∠BAE=1/2∠BAC,∴∠BPC=∠BAE,BE=1/2BC=4,则AE=3,∴tan∠BPC=tan∠BAE=BE/AE=4/3.

五.利用网格画平行线构造直角三角形

5.如图①,在边长为1的正方形网格中,连接格点D,N和E,C,DN和EC相交于点P,求tan∠CPN的值.

(1)直接写出图①中tan∠CPN的值_______;

(2)如图②,在边长为1的正方形网格中,AN与CM相交于点P,求cos∠CPN的值;

(3)如图③,AB⊥BC,AB=4BC,点M在AB上,且AM=BC,延长CB到N,使BN=2BC,连接AN交CM的延长线于点P,求∠CPN的度数.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(13)

【分析】网格图形有关的题目,近年来在中考中常常出现,网格图本身有"水平,竖直的平行线,网格图中易于找线段间的比值关系,易于找相关的直角三角形,从而为解题带来了方便.

(1)观察到∠CPN不在直角三角形中,需构造一个含与∠CPN等角的直角三角形,注意到CE是正方形的对角线,则连接格点M,N,MN∥CE,再连接格点D,M,则∠DMN=90°,∠DNM=∠CPN,∴tan∠CPN=tan∠DNM=DM/MN=2√2/√2=2.

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(14)

(2)仿照第(1)问,连接格点A,B,可得AB∥MC,连接BN,则∠ABN=90°,∠CPN=∠BAN,在Rt△ABN中,AB=BN=√5,AN=√10,∴cos∠CPN=cos∠BAN=√2/2.

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(3)通过条件分析,构建以BC为1个单位长的网格图,连接格点A,D,格点D,N,如下图,

中考题型及解题方法解直角三角形(初中数学)(16)

则AD∥CM,∴∠CPN=∠DAN,∠ADN=90°,在Rt△ADN中,AD=DN=√10,AN=2√5,∴cos∠CPN=cos∠DAN=AD/AN=√2/2,∴锐角∠CPN=∠DAN=45°.

【总结】以上列举了,化"斜”为"直“的常见方法,不管题目难还是易,但本身这一策略很重要,有了这一策略,遇到相关题目时心中便有了方法,不至于束手无策,平时做题时有意识地运用这一策略,方能使解题能力更上一层楼。解题方法有多种,需要同学们内化吸收,归纳总结,就像一个艺人一样,怀揣独门绝技,便能无往而不胜。

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