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妙用拼图法求tan15°的值
如何求tan 15°的值,是初中数学教学的一个经久不衰的话题.一副三角板中,我们用45°角分别与30°角和60°角均可拼出15°角,进而求出tan 15°的值.本文在拼图时,努力拼出不同的图形,求值时,尽力采用不同方法,这样不仅能够培养学生发散性思维,也能提高分析问题和解决问题的能力.
一、30°角在45°角内
法1 如图1所示,在等腰
中,
,在
中,点
在
边上,
,则
.
设
,则
,
,
.
作
于
,则
,
.
∴在
中,
.
点评 本方法充分利用30°和45°直角三角形各边的数量关系直接求解.含30°角的三角板的三边之比为
,含45°角的三角板的三边之比为
,利用这些关系可以迅速解含特殊角的直角三角形,
法2 如图2所示,在等腰
中,
,在
中,
,
分别在
边上,
,则
.
作
于点
.
设
,则
.
易证
,则
,
∴
,
∴
,
.
∵
,
∴
,
∴
,
.
∴在
中,
.
点评 本方法求解时构造了“一线三等角型”相似三角形,并巧妙地利用了
作为相似比。
法3 如图3所示,在等腰
中,
,在
中,
,
,则
.
设
,
交
边于点
,则
,
.
设
,则
.
∵
,
∴
,
∴
,
∴
.
在
中,由勾股定理得
,
∴
,
解得
,
∴
.
∴在
中,
.
点评 本方法求解时用了相似三角形,巧妙之处在于相似比为
,并根据勾股定理列方程求解.
二、45°角在60°角内
法4 如图4,在
中,
,
,在等腰
中,
,
分别在
边上,则
.
作
于点
,则
.
设
,则
,
,
,
∴
.
∵
,
即
,
∴
.
在
中,
.
点评 本方法巧妙地利用
构造了全等三角形,并列方程求解.
法5 如图5,在
中,
,
,在等腰
中,点
在
内,
,则
.
设
,则
,
.
过点
作
于点
,交
于点
,则
,
,
,
∴
.
作
于点
.
∵
,
∴
,
.
在
中,
.
点评 本方法反复运用30°和45°的直角三角形的各边的数量关系,一步一步求解.
三、其它
法6 如图6所示,在等腰
中,
,在
中,
,
,
分别在
边的延长线和
边上,则
.
设
,则
.
作
交
于点
,则
.
易证
,