内容正文:
第 二十六章 解直角三角形
26.1 锐角三角函数
第1课时 正切
学习目标
1.利用相似的直角三角形,探索并理解正切的概念.
2.能根据正切的定义公式进行相关计算.
学习重难点
理解正切的概念
根据正切的定义公式进行相关计算.
难点
重点
问题导入
如图,轮船在A处时,灯塔B位于它的北偏东35°的方向上.轮船向东航行5 km到达C处时,轮船位于灯塔的正南方,此时轮船距灯塔多少千米?(结果保留两位小数)
事实上,求轮船距灯塔的距离,就是在Rt△ABC中,已知∠C=90°,∠BAC=55°,AC=5 km,求BC长度的问题.
解决此问题,需要用到将要学习的直角三角形的边角关系.
3
知识点 正切的概念
新知探究
思考
1.如图1,在两个大小不容的含30°角的直角三角板中,∠C=∠C′
=90°,∠A=∠A′=30°,与有怎样的关系?请说明理由.
2.如图2,已知∠EAF<90°,BC⊥AF,B′C′⊥AF,垂足分别为C,C′.与有怎样的关系?请说明理由.
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在两个直角三角形中,当一对锐角相等时,这两个直角三角形相似,从而两条对应直角边的比相等,即当∠A(小于90°)确定时,以∠A为锐角的Rt△ABC的两条直角边的比是确定的.
发现
对任意直角三角形,如果一个锐角确定了,那么这个锐角的对边长度与邻边长度之比是一个常数;反过来,如果知道一个锐角的对边长度与邻边长度的比值,那么就可以通过一条边的长度求出另一条边的长度.
正切
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的对边与邻边的比叫作∠A的正切,记作tan A,
即
∠A的
对
边
a
A
B
C
∠A的邻边b
斜边c
6
解读
正切是一个比值,是没有单位的数值,它们只与锐角的大小有关,而与三角形的边的长短无关.即∠A的正切tan A随着∠A的变化而变化.
7
正切的表示
“tan A”是一个完整的符号,单独写符号tan是没有意义的,表达时有时要省去角的符号“∠” .
1.省去“∠”的情况:当锐角是用一个大写英文字母或一个小写希腊字母表示时,如:tan A,tan α .
2.不能省去“∠”的情况:当锐角是用三个大写英文字母或数字表示时,如:tan ∠ ABC,tan ∠ 1 .
8
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8,AB=10,求tan A的值.
例1
例题示范
解:在Rt△ABC中,
∵BC=8,AB=10,
∴根据勾股定理,得
AC= ==6.
∴tan A==.
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已知锐角的具体度数,我们可以利用科学计算器求得这个锐角的正切值.
下面解决本节开始提出的问题.
如图,轮船在A处时,灯塔B位于它的北偏东35°的方向上.轮船向东航行5 km到达C处时,轮船位于灯塔的正南方,此时轮船距灯塔多少千米?(结果保留两位小数)
解:根据题意,得∠BAC=90°-35°=55°.
利用科学计算器可以求得tan 55°≈1.428.
在Rt△ABC中,∵tan ∠BAC=,AC=5 km,
∴BC=AC· 5×tan 55°≈7.14(km).
答:此时轮船距灯塔约7.14 km.
例2
随堂演练
1.在△ABC中,已知AC=5,BC=4,AB=3.那么下列
各式正确的是( )
A.tan A= B.tan A=
C.tan C= D.tan C=
A
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2.在Rt△ABC中,锐角A的对边和邻边同时扩大100倍,
tan A的值( )
A.扩大100倍 B.缩小
C.不变 D.不能确定
C
随堂演练
12
3.如图,AD是△ABC的BC边上的高,若BD=AD=8,
tan ∠DAC=,则边BC的长为( )
A.4 B.8
C.12 D.16
C
随堂演练
13
4. 如图, P是平面直角坐标系上的一点,且点P的坐标为(3,4),
则tan α = .
O
P( 3 , 4 )
A
随堂演练
14
5. 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,tan ∠ABC=,点D在边BC上,BD=8,连接AD,tan ∠DAC=,求边AC的长.
随堂演练
解:设CD=2x.
在Rt△ACD中,∠ACD=90°,tan∠DAC=,
∴=,∴AC=3x.
在Rt△ABC中,∠ACB=90°,tan∠ABC=,
∴,∴BC=4x,∴BD=BC-CD=2x.
∵BD=8,∴2x=8,即x=4,∴AC=3x=12.
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1.如图,△ABC是等腰直角三角形,你能根据图中所给数据求出tan C吗?
拓展提升
1.5
A
B
C
D
3
解:∵△ABC是等腰直角三角形, BD⊥AC,
∴CD=1.5,
∴
16
2.在等腰△ABC中, AB=AC=13, BC=10,求tan B.
解:如图,过点A作AD⊥BC于点D,
∴在Rt△ABD中,
∵BD=5,AD=12.
∴ .
提示:过点A作AD垂直于BC于点D.求锐角三角函数时,勾股定理的运用是很重要的.
拓展提升
3.如图,正方形ABCD的边长为4,点M在BC上,M,N两点关于对角线AC对称, 若DM=1,求tan∠ADN的值.
解:由正方形的性质可知,
∠ADN=∠DNC,BC=DC=4,
∵ M、N两点关于对角线AC对称,
∴ DM=1BN=DM=1.
tan∠AND=tan∠DNC= .
拓展提升
课堂小结
正切
定义
对边与邻边的比
表示方法
有关计算
与锐角的大小有关,
与三角形边的长短无关
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第二十六章 解直角三角形
26.1 锐角三角函数
第2课时 正弦和余弦
学习目标
学习重难点
重点
难点
1.理解锐角正弦、余弦的定义.
2.会求直角三角形中锐角的正弦值、余弦值.
理解锐角正弦、余弦的意义.
用正弦值、余弦值表示直角三角形中两边的比.
回顾复习
什么叫锐角的正切?如何表示?
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A的对边与邻边的比叫作∠A的正切,记作tan A .
问题引入
问题1:在图中,由于∠C=∠C'=90°,∠A=∠A'=α,所以Rt△ABC∽Rt△A'B'C',那么与有什么关系.你能试着分析一下吗?
这就是说,在直角三角形中,当锐角A的度数一定时,不管三角形的大小如何,∠A的对边与斜边的比是定值.
由相似,得=
=
探索新知
∠A的对边与斜边的比叫作∠A的正弦,记作sin A , 即
在图中,
∠A的对边记作a,
∠B的对边记作b,
∠C的对边记作c.
知识点1
问题2:在图中,由于∠C=∠C′=90°,∠A=∠A'=α,所以Rt△ABC∽Rt△A'B'C',那么与有什么关系.你能试着分析一下吗?
这就是说,在直角三角形中,当锐角A的度数一定时,不管三角形的大小如何,∠A的邻边与斜边的比也是一个定值.
由相似,得=
=
∠A的邻边与斜边的比叫作∠A的余弦,记作cos A,即
在图中,
∠A的对边记作a,
∠B的对边记作b,
∠C的对边记作c.
知识点2
大家谈谈
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
(1)∠B的正弦和余弦分别是哪两边的比值?
(2)由a<c,b<c,说一说sin A和cos A的值与1的大小关系.
(1)∠B的正弦是边AC与AB的比值,即sin B=;
∠B的余弦是边BC与AB的比值,即cos B=.
(2)sin A=,cos A=,
∵a<c,b<c,∴<1,<1,
∴sin A<1,cos A<1.
在Rt △ABC中,∠C=90°,
sinA=cosB
知识点3
例题示范
例2 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=5,BC=12,求sin A,cos A,tan A的值.
解:在Rt△ABC中,
∵AC=5,BC=12,
∴AB===13.
∴sin A=,cos A==,
tan A==.
B
A
C
归纳
在直角三角形中,锐角α的对边与斜边的比、邻边与斜边的比以及对边与邻边的比,都是唯一确定的;当锐角α变化时,相应的值也会发生相应的变化.
定义中应该注意的几个问题:
1.sin A,cos A,tan A是在直角三角形中定义的,∠A是锐角(注意数形结合,构造直角三角形).
2.sin A,cos A,tan A是一个完整的符号,分别表示∠A的正弦,余弦,正切 (习惯省去“∠”号).
3.sin A,cos A,tan A 是一个比值.注意比的顺序.且sin A,cos A,
tan A均大于0,无单位.
4.sin A,cos A,tan A的大小只与∠A的大小有关,而与直角三角形的边长无关.
5.角相等,则其三角函数值相等;两锐角的三角函数值相等,则这两个锐角相等.
知识点4
我们把锐角α的正弦、余弦和正切统称为α的三角函数.
利用科学计算器,可以由已知锐角求它的三角函数值,还可以由已知三角函数值求出它对应的锐角.
例题示范
例3 如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=4,求∠A的度数.(结果精确到1″)
解:在Rt△ABC中,
∵AB=5,BC=4,
∴sin A==0.8.
由科学计算器求得∠A≈53°7′48″.
B
A
C
随堂演练
1.△ABC中,∠C=90°,AB=8,cosA= ,则AC的长
是______.
2.已知A为锐角,tan A= ,则sin A=___ ,cos A=_____ .
3.如图,在矩形ABCD中,DE⊥AC于E,设∠ADE=α,且
cos α= ,AB=4,则AD的长为_____.
6
4.如图,在正方形ABCD中,M是AD的中点,BE=3AE,求sin ∠ECM.
A
M
E
D
B
C
解:设正方形ABCD的边长为4x,
由勾股定理可知,
∵M是AD的中点,BE=3AE,
∴AM=DM=2x,AE=x,BE=3x.
∴EM2=AM2+AE2=(2x)2+x2=5x2
∴CM2=DM2+DC2=(2x)2+(4x)2=20x2
∴EC2=BC2+BE2=(4x)2+(3x)2=25x2
∴EC2=EM2+CM2
由勾股定理逆定理可知,
△EMC为直角三角形.
∴sin∠ECM= = = .
拓展提升
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,tanA= ,求sinA,cosB的值.
A
B
C
8
解:∵tanA= = ,AC=8,
∴BC= AC= ×8=6,
∴AB = = =10,
∴sinA= = = , cosB= = = .
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB =10,BC=6,求sinA,cosA,tanA的值.
A
B
C
6
10
解:∵sinA= ,
∴sinA= = = ,
又∵AC = = =8 ,
∴cosA= = ,
∴tanA= = .
归纳小结
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