内容正文:
锐角三角函数(第1课时)
如图,在 Rt△ABC 中,两个锐角之间有什么关系?三边之间有什么关系?
角
边
角
边
∠A+∠B=90°
?
a2+b2=c2
?
A
C
B
a
c
b
问题
为了绿化荒山,某地打算从位于山脚下的机井房沿着山坡铺设水管,在山坡上修建一座扬水站,对坡面的绿地进行喷灌.现测得斜坡的坡角(∠A)为 30°,为使出水口的高度为 35 m,需要准备多长的水管?
你能用数学语言来表述这个实际问题吗?如何解决这个问题?
这个问题可以归结为:如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,BC=35 m,求 AB.
根据“在直角三角形中,30°角所对的边等于斜边的一半”,即
= = ,
可得 AB=2BC=70(m).也就是说,需要准备 70 m 长的水管.
A
B
C
A
B
C
在上面的问题中,如果出水口的高度为 50 m,那么需要准备多长的水管?
思考
B′
C′
如图,根据“在直角三角形中,30°角所对的边等于斜边的一半”,即
= = ,
可得 AB′=2B′C′=100(m).也就是说,如果出水口的高度为 50 m,那么需要准备 100 m 长的水管.
对于有一个锐角为 30°的任意直角三角形,30°角的对边与斜边的比是多少?
思考
在直角三角形中,如果一个锐角等于 30°,那么无论这个直角三角形大小如何,这个角的对边与斜边的比都等于 .
问题
A
B
C
如图,任意画一个 Rt△ABC,使∠C=90°,∠A=45°,计算∠A 的对边与斜边的比 .由此你能得出什么结论?
在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∵∠A=45°,
∴Rt△ABC 是等腰直角三角形.
由勾股定理得 AB2=AC2+BC2=2BC2,
∴AB= BC,
∴ = = = .
问题
A
B
C
如图,任意画一个 Rt△ABC,使∠C=90°,∠A=45°,计算∠A 的对边与斜边的比 .由此你能得出什么结论?
结论:在一个直角三角形中,当一个锐角等于45°时,无论这个直角三角形大小如何,这个角的对边与斜边的比都等于 .
问题
猜想:在 Rt△ABC 中,当锐角 A 的度数一定时,无论这个直角三角形大小如何,∠A 的对边与斜边的比都是一个固定值.
由上述两个结论可知,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,当∠A=30°时,∠A 的对边与斜边的比都等于 ,是一个固定值;当∠A=45°时,∠A 的对边与斜边的比都等于 ,也是一个固定值.由此你能猜想出什么一般的结论呢?
探究
如图,任意画 Rt△ABC 和 Rt△A′B′C′,使得∠C=∠C′=90°,∠A=∠A′,那么 与 有什么关系?你能解释一下吗?
= .理由如下:
∵∠C=∠C′=90°,∠A=∠A′,
∴Rt△ABC∽Rt△A′B′C′.
∴ = ,即 = .
A
B
C
B′
C′
A′
这就是说,在 Rt△ABC 中,当锐角 A 的度数一定时,无论这个直角三角形大小如何,∠A 的对边与斜边的比都是一个固定值.
在 Rt△ABC 中,∠C=90°,我们把锐角 A 的对边与斜边的比叫做∠A 的正弦,记作 sin A,即
sin A= = .
A
C
B
斜边
a
对边
c
b
例如,当∠A=30°时,我们有 sin A=sin 30°= ;当∠A=45°时,我们有 sin A=sin 45°= .
∠A 的正弦 sin A 随着∠A 的变化而变化.正弦是一个比值,是两条线段长度的比,是没有单位的数值,只与角的大小有关,与三角形的大小无关.
A
C
B
斜边
a
对边
c
b
提醒
(1)正弦是在直角三角形中相对于锐角定义的,反映了直角三角形边与角的关系,不能在非直角三角形中套用.
(2)sin A 是一个整体符号,不能写成乘积的形式,即 sin·A 的写法是错误的.
(3)若角是用一个大写字母或一个小写希腊字母表示的,则正弦的写法中可省略“∠”,如 sin α;若角是用三个大写字母或数字表示的,则不能省略“∠”,如 sin∠ABC.
例1 如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,求 sin A 和 sin B 的值.
A
B
C
4
3
(1)
B
A
C