内容正文:
4.2 正 切
第4章 锐角三角函数
基础主干落实
重点典例探析
5+2思维赋能
基础主干落实
判一判:
1.锐角α的正切值是α所在的直角三角形中邻边与对边的比. ( )
2.当锐角α确定时,tan α也唯一确定.( )
3.同一个锐角的正切值一定大于它的正弦值.( )
×
√
√
A
B
D
45°
3
重点典例探析
5+2思维赋能
1.在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=4,BC=3,则∠B的正切值等于( )
A. eq \f(4,3)
B. eq \f(3,4)
C. eq \f(3,5)
D. eq \f(4,5)
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,如果a=3b,那么∠A的正切值为( )
A. eq \f(1,3)
B.3
C. eq \f(\r(2),4)
D. eq \f(\r(10),10)
3.在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A= eq \f(12,5) ,则tan B的值为( )
A. eq \f(5,13)
B. eq \f(12,13)
C. eq \f(12,5)
D. eq \f(5,12)
4.已知tan (α+15°)= eq \r(3) ,且α为锐角,则α=_______.
5.计算 eq \r(3) tan 60°=____.
重点1 正切(数形结合思想)
【典例1】【教材P120T2拓展】
在△ABC中,AB=8,BC=6,∠B为锐角,且cos B= eq \f(1,2) .
(1)求△ABC的面积.
(2)求tan C.
【自主解答】(1)如图,过点A作AH⊥BC于点H.
∵cos B= eq \f(1,2) ,∴∠B=60°,
∴BH=AB·cos B=4,AH=AB·sin B=4 eq \r(3) ,
∴S△ABC= eq \f(1,2) ·BC·AH= eq \f(1,2) ×6×4 eq \r(3) =12 eq \r(3) .
(2)在Rt△ACH中,∵∠AHC=90°,AH=4 eq \r(3) ,CH=BC-BH=6-4=2,
∴tan C= eq \f(AH,CH) = eq \f(4\r(3),2) =2 eq \r(3) .
1.如图,锐角△ABC中,AB=10,BC=9,△ABC的面积为27.求tan B的值.
【解析】过点A作AH⊥BC于H,
∵S△ABC=27,
∴ eq \f(1,2) ×9×AH=27,∴AH=6,
∵AB=10,
∴BH= eq \r(AB2-AH2) = eq \r(102-62) =8,
∴tan B= eq \f(AH,BH) = eq \f(6,8) = eq \f(3,4) .
2.如图,在△ABC中,BC=12,tan A= eq \f(3,4) ,∠B=30°,求AC的长和△ABC的面积.
【解析】过点C作CD⊥AB于点D,在Rt△CDB中,∠B=30°,
∴CD= eq \f(1,2) BC=6,BD=BC·cos B=12× eq \f(\r(3),2) =6 eq \r(3) ,
在Rt△ACD中,tan A= eq \f(3,4) ,
∴ eq \f(CD,AD) = eq \f(3,4) ,即 eq \f(6,AD) = eq \f(3,4) ,解得AD=8,
由勾股定理得,AC= eq \r(CD2+AD2) = eq \r(62+82) =10,
△ABC的面积= eq \f(1,2) ×AB·CD= eq \f(1,2) ×(8+6 eq \r(3) )×6=24+18 eq \r(3) .
【归纳提升】
利用定义求锐角的正切值的“三步法”
观察
锐角是否是直角三角形的角.
转化
作辅助线构造直角三角形或利用等量关系进行转化.
求解
在直角三角形中根据正切的概念计算.
重点2 锐角函数的计算
【典例2】(教材P119例题补充)计算:
(1)2cos 45°- eq \f(3,2) tan 30°cos 30°+sin260°.
(2)tan60°-sin245°+tan45°-2cos 30°.
【自主解答】(1)原式=2× eq \f(\r(2),2) - eq \f(3,2) × eq \f(\r(3),3) × eq \f(\r(3),2) + eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(3),2)))
eq \s\up12(2) = eq \r(2) - eq \f(3,4) + eq \f(3,4) = eq \r(2) .
(2)原式= eq \r(3) - eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)))
eq \s\up12(2) +1-2× eq \f(\r(3),2) = eq \r(3) - eq \f(1,2) +1- eq \r(3) = eq \f(1,2) .
1.计算:
(1)2cos 30°+4sin 30°-tan 60°;
(2)2tan 60°+tan 45°-4cos 30°;
(3)3tan 30°+cos 45°-2sin 60°.
【解析】(1)2cos 30°+4sin 30°-tan 60°
=2× eq \f(\r(3),2) +4× eq \f(1,2) - eq \r(3) = eq \r(3) +2- eq \r(3) =2;
(2)2tan 60°+tan 45°-4cos 30°
=2 eq \r(3) +1-4× eq \f(\r(3),2) =2 eq \r(3) +1-2 eq \r(3) =1;
(3)3tan 30°+cos 45°-2sin 60°
=3× eq \f(\r(3),3) + eq \f(\r(2),2) -2× eq \f(\r(3),2) = eq \r(3) + eq \f(\r(2),2) - eq \r(3) = eq \f(\r(2),2) .
2.如图,在△ABC中,AD是BC边上的高,tan B=cos ∠DAC.
(1)求证:AC=BD;
(2)若sin C= eq \f(12,13) ,BC=12,求△ABC的面积.
【解析】(1)∵AD是BC边上的高,
∴∠ADB=∠ADC=90°,
∵tan B=cos ∠DAC,∴ eq \f(AD,BD) = eq \f(AD,AC) ,∴BD=AC;
(2)设AC=BD=x,∴CD=BC-BD=12-x,
∵sin C= eq \f(12,13) ,∴cos C= eq \f(5,13) ,tan C= eq \f(12,5) ,
∴ eq \f(CD,AC) = eq \f(5,13) ,即 eq \f(12-x,x) = eq \f(5,13) , eq \f(AD,CD) = eq \f(12,5) ,
解得x= eq \f(26,3) ,
∴CD=12-x= eq \f(10,3) ,∴AD= eq \f(12,5) CD= eq \f(12,5) × eq \f(10,3) =8,
∴△ABC的面积= eq \f(1,2) ×BC·AD= eq \f(1,2) ×12×8=48.
【归纳提升】
30°,60°角的正切值互为倒数,都和 eq \r(3) 有关,45°角的正切值是1,随着角度的增大,正切值也在逐渐增大.
模型
教材P120习题4.2T4
溯源
设α是任一锐角,则tan α= eq \f(sin α,cos α)
用定义法构造直角三角形来证明
解读
此等式反映了正切与正弦、余弦之间的关系.用定义法构造直角三角形是证明某些问题的常用方法
已知α为锐角,且tan α=3,求 eq \f(2sin α-3cos α,2cos α+sin α) 的值.
【解析】用定义构造直角三角形,如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,设BC=3a,则AC=a,由勾股定理,得AB= eq \r(AC2+BC2) = eq \r(a2+9a2) = eq \r(10) a,
∴sin α= eq \f(BC,AB) = eq \f(3a,\r(10)a) = eq \f(3\r(10),10) ,
cos α= eq \f(AC,AB) = eq \f(a,\r(10)a) = eq \f(\r(10),10) ,
∴原式= eq \f(2×\f(3\r(10),10)-3×\f(\r(10),10),2×\f(\r(10),10)+\f(3\r(10),10)) = eq \f(3,5) .
$$