内容正文:
第20章 解直角三角形
20.1 锐角三角函数
(第2课时)余弦与正切
九年级上册 数学(北京版)
学习目标
本课要解决的问题
会说
认识余弦、正切和锐角三角函数。
会做
由已知边或一个比值求其余函数值。
会解释
区分对边、邻边、斜边,解释互余角的关系。
复习引入
正弦之外还有哪些固定比值
情境
上一课研究了同一锐角的对边与斜边之比。
思考
同一三角形还有哪些边长比只由角度决定?
连接
相似三角形的对应边成比例,可以继续使用。
知识讲授
固定角下的三种比值
比较对象
∠C=90°,观察BC/AB、AC/AB与BC/AC。
共同原因
角A固定时,相应直角三角形相似。
新问题
分别给另外两种比值命名。
知识讲授
余弦
我们把锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作“cos A”.
在Rt△ABC中,∠C=90°。
。
a
b
c
知识讲授
正切
把锐角A的对边与邻边的比叫做∠A的正切,记作“tan A”.
仍在同一个直角三角形中观察锐角A。
。
a
b
c
知识讲授
锐角三角函数
锐角的正弦、余弦、正切都是锐角的函数,统称为锐角三角函数.
锐角确定以后,每一种比值都有唯一确定的值。
三角函数值是比值,没有长度单位。
知识讲授
三行对照
正弦
sin A:对边÷斜边。
余弦
cos A:邻边÷斜边。
正切
tan A:对边÷邻边。
a
b
c
随堂探究
探究 辨别“邻边”
∠A的一边是AB,另一边是AC。为什么余弦定义中的邻边只指AC?
答:这里邻边指与锐角相邻的直角边。
解
AB是直角所对的斜边。
余弦用邻边与斜边作比,不能把AB同时当作邻边。
方法:斜边先排除,再辨相邻直角边。
注意:不能仅按字面把两条接触角的边都称为邻边。
知识讲授
函数值的大小
正弦与余弦
对边、邻边都短于斜边,因此值均介于0与1之间。
正切
两直角边没有固定大小顺序,正切可小于、等于或大于1。
共同要求
锐角三角函数值都大于0。
例题讲解
例 3
已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c。
a
b
c
(1) b=24,c=25,求锐角A的各三角函数值。
(2) ,求锐角B的各三角函数值。
解第(1)题:,,。
由勾股定理得a=7。
把三边分别代入三个定义。
方法:先补未知边,再取比。
注意:b是A的邻边。
例题讲解
例 3
已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c。
a
b
c
(1) b=24,c=25,求锐角A的各三角函数值。
(2) ,求锐角B的各三角函数值。
解第(2)题:,,。
设a=3t,b=2t,c=,t>0。
角B的对边为b、邻边为a。
方法:给比值配上同一正比例系数。
注意:题目问的是角B。
例题讲解
变式
例 3
若tan A=3/2,直接求tan B,并说明。
答:。
解
同一直角三角形的两个锐角,对边与邻边互换。
故它们的正切互为倒数。
方法:画同一三角形,从另一锐角重新看边。
注意:这里两角必须互余。
归纳总结
例题小结
边长条件
已知两边,用勾股定理得第三边。
比值条件
先设比例边长,避免把比值直接当成长度。
目标角
最后一步再次检查题目究竟要求哪个锐角。
课堂练习
练习1
根据所给条件,求各直角三角形中∠A与∠B的各三角函数值(∠C=90°):
(1) AC=8,BC=6。
(2) AC=5,AB=13。
(3) AC=1,BC=2。
解第(1)题:,,;
,,。
AB=10;按定义从A、B分别取比。
方法:每个角分别列出三种边长比。
注意:写齐题目要求的六个值。
课堂练习
练习1
根据所给条件,求各直角三角形中∠A与∠B的各三角函数值(∠C=90°):
(1) AC=8,BC=6。
(2) AC=5,AB=13。
(3) AC=1,BC=2。
解第(2)题:,,;
,,。
BC=12;按定义从A、B分别取比。
方法:每个角分别列出三种边长比。
注意:写齐题目要求的六个值。
课堂练习
练习1
根据所给条件,求各直角三角形中∠A与∠B的各三角函数值(∠C=90°):
(1) AC=8,BC=6。
(2) AC=5,AB=13。
(3) AC=1,BC=2。
解第(3)题:,,;
,,。
AB=;按定义从A、B分别取比。
方法:每个角分别列出三种边长比。
注意:写齐题目要求的六个值。
课堂练习
练习2
已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,,求sin A,cos A,tan A的值。
答:,,。
解
设AC=5t、AB=13t,则BC=12t。
按A的对边、邻边、斜边取比。
方法:先明确直角与所研究的锐角,再列边角关系。
注意:比值中的边必须属于同一个直角三角形。
课堂练习
练习3
已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,,求sin B,cos B,tan B的值。
答:,,。
解
设BC=2t、AB=3t,则AC=。
角B的对边为AC、邻边为BC。
方法:先明确直角与所研究的锐角,再列边角关系。
注意:比值中的边必须属于同一个直角三角形。
归纳总结
课堂练习归纳
互余关系
同一直角三角形中,sin A=cos B,cos A=sin B。
正切关系
tan A与tan B互为倒数。
解释方式
用“同一条边从两个锐角来看”说明,不靠死记。
随堂探究
探究 口头检查
若锐角A的对边大于邻边,tan A、sin A能否都大于1?
答:tan A>1,但sin A<1。
解
正切的分母是邻边,可以小于分子。
正弦的分母是斜边,一定大于对边。
方法:比较分母所代表的边。
注意:不能把三种函数值的范围混为一谈。
课堂总结
锐角三角函数
识别条件
圈出锐角与所在直角三角形
选择关系
正弦对斜、余弦邻斜、正切对邻
规范运算
先保留精确值;近似计算按题目要求取值。
检验解释
核对大小、单位与实际意义,回答完整。
特别提醒:换角就重新辨认对边与邻边。
针对训练
辨析 三种比值不能混淆
(1)锐角的余弦等于邻边与斜边的比。
√
理由:这里邻边指与该角相邻的直角边。
(2)正切值一定小于1。
×
理由:对边可以长于邻边。
(3)sin A=cos B,其中A、B是同一直角三角形的两个锐角。
√
理由:A的对边就是B的邻边。
(4)锐角的正切值有长度单位。
×
理由:同单位长度作比后没有单位。
方法:先标对边、邻边、斜边。
注意:邻边不包括斜边。
针对训练
训练2 计算|完整写出三种函数值
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AC=12。求锐角A的正弦、余弦、正切。
答:,,。
解
勾股定理得。
按对/斜、邻/斜、对/邻分别代入。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练3 计算|完整写出三种函数值
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8,AC=15。求锐角A的正弦、余弦、正切。
答:,,。
解
勾股定理得。
按对/斜、邻/斜、对/邻分别代入。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练4 计算|完整写出三种函数值
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=7,AC=24。求锐角A的正弦、余弦、正切。
答:,,。
解
勾股定理得。
按对/斜、邻/斜、对/邻分别代入。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练5 计算|完整写出三种函数值
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=12,AC=5。求锐角A的正弦、余弦、正切。
答:,,。
解
勾股定理得。
按对/斜、邻/斜、对/邻分别代入。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练6 计算|完整写出三种函数值
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,AC=8。求锐角A的正弦、余弦、正切。
答:,,。
解
勾股定理得。
按对/斜、邻/斜、对/邻分别代入。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练7 填空|从一个比值求另两个
锐角A满足。求sin A与cos A。
答:,。
解
设对边为3t、邻边为4t,t>0。
斜边为5t,分别作比。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:正切给的是两直角边之比。
针对训练
训练8 填空|从一个比值求另两个
锐角A满足。求sin A与cos A。
答:,。
解
设对边为5t、邻边为12t,t>0。
斜边为13t,分别作比。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:正切给的是两直角边之比。
针对训练
训练9 填空|从一个比值求另两个
锐角A满足。求sin A与cos A。
答:,。
解
设对边为8t、邻边为15t,t>0。
斜边为17t,分别作比。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:正切给的是两直角边之比。
针对训练
训练10 填空|从一个比值求另两个
锐角A满足。求sin A与cos A。
答:,。
解
设对边为7t、邻边为24t,t>0。
斜边为25t,分别作比。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:正切给的是两直角边之比。
针对训练
训练11 选择|邻边的含义
在Rt△ABC中,∠C=90°。∠A的邻边是( )。
A. AB B. BC C. AC D. AB与AC
答:C。
解
余弦和正切定义中的邻边是与锐角相邻的直角边。
AB是斜边,AC才是∠A的邻边。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练12 改错|倒数混用
在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=12,AC=5。小华写tan A=5/12。请改正。
答:。
解
∠A的对边是BC,邻边是AC。
5/12实际上是tan B。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练13 比较|互余锐角的三角函数
在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,BC=15。求cos A、sin B,并比较。
答:两者均为。
解
AB=17,A的邻边与B的对边同为AC。
故cos A=sin B。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练14 推理|正切互为倒数
在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=4/7。求tan B。
答:。
解
两个锐角的对边、邻边互换。
。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练15 求边|余弦给出邻边
在Rt△ABC中,∠C=90°,cos A=12/13,AB=39。求AC与BC。
答:AC=36,BC=15。
解
AC=39×12/13=36。
BC由勾股定理得15。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练16 求边|正切给出高
在Rt△ABC中,∠C=90°,tan A=3/4,AC=16。求BC、AB。
答:BC=12,AB=20。
解
BC=AC·tan A=12。
勾股定理得AB=20。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练17 关系|检验平方和
在Rt△ABC中,∠C=90°,两直角边为5、12,斜边为13。计算sin²A+cos²A。
答:1。
解
分子为两直角边平方和,分母为斜边平方。
。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:平方先作用在整个函数值上。
针对训练
训练18 条件|函数值的范围
锐角α的cos α=1.1,能否找到符合条件的直角三角形?
答:不能。
解
邻边短于斜边。
锐角余弦必须大于0且小于1,1.1不符合。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练19 应用|水平投影
一根17 m长的斜拉索与水平面夹角为α,cos α=15/17。求拉索两端的水平距离和高度差。
答:水平距离15 m,高度差8 m。
解
水平距离为17×15/17=15。
高度差为(m)。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:先确定边与角的对应关系。
针对训练
训练20 应用|坡面高度
直斜坡的水平宽度为18 m,坡面与水平面夹角的正切值为5/12。求坡面高度。
α
h
l
答:7.5 m。
解
正切=竖直高度/水平宽度。
(m)。
方法:把数量条件写成等式,再代入求值。
注意:水平宽度不是坡长。
方法总结
把本课方法整理成可操作的步骤
标边取比
(1)先找斜边,再找目标锐角的对边。
(2)邻边是相邻的直角边。
(3)按题目要求写出对应比值。
由比求比
(1)把已知比值写成比例边长。
(2)用勾股定理补出第三边。
(3)约去共同倍数,化简结果。
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