内容正文:
1.1 锐角三角函数
第一课时
锐角三角函数定义
第一章
解直角三角形
浙教版(新教材)·九年级下册
学 习 目 标
1
2
3
通过斜面实物情境、30°、50° 角的作图测量活动,观察直角三角形中锐角固定时,对边、邻边、斜边的比值不变的现象,感知锐角三角函数是刻画倾斜程度的数学模型。
经历猜想、测量、推理证明,理解 “角度确定,比值确定;角度变化,比值变化”,能利用相似三角形解释比值不变的原理,建立函数观念。
在能说出正弦、余弦、正切的定义,正确书写sinα,cosα,tanα;在直角三角形中准确识别锐角的对边、邻边、斜边,规范进行三角函数求值。
知识回顾
同学们,回忆一下,我们之前学过直角三角形有哪些性质?
直角三角形两个锐角互余;
勾股定理:直角三角形两条直角边的平方和等于斜边的平方。
三角形相似判定方法是什么?
(1)两角对应相等;
(2)两边对应成比例,夹角相等;
(3)三边对应成比例
如果两个直角三角形有一组锐角相等,这两个直角三角形是什么关系?
相似!两角对应相等,三角形相似。
导入新课
如图,两个物体在倾斜角不同的斜面上向上移动相同距离,上升的高度一样吗?
不一样,斜面越陡,倾斜角越大,上升高度越高。
导入新课
在倾斜角(∠α ,∠ β)不同的两个斜面上,物体前进的距离都是l,而它在水平和铅垂两个方向上运动的距离却各不相同。
β
α
l
l
物体在斜面上运动时,在斜面上所经过的距离l和水平方向a、铅垂方向经过的距离h,与斜面的倾斜角之间有什么关系呢?
a
h
导入新课
在倾斜角(∠α ,∠ β)不同的两个斜面上,物体前进的距离都是l,而它在水平和铅垂两个方向上运动的距离却各不相同。
a
h
坡面越陡—倾斜角___
倾斜角越大—铅直高度与斜面的比__
倾斜角越大—水平宽度与斜面的比___
倾斜角越大—铅直高度与水平宽度的比___
越大
越大
越小
那对于一个固定倾斜角,三条边的比值会不会变化?这就是我们今天探究的问题。
越大
物体移动距离是斜边,上升高度是铅垂方向直角边,水平移动距离是水平直角边。这三者能构成一个直角三角形
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
1:对于一副直角三角板中直角三角形中边与角的定量关系﹐你已经知道了什么?
在含30°角的直角三角形中,30°角所对的直角边等于斜边的一半,
A
B
C
30°
A
B
C
45°
在含45°角的直角三角形中,两条直角边相等,斜边是直角边的三边的,
①当AB=150mm,
∵ ∠A=30°∴BC=75mm时,
∴AC=
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
①当AB=150mm时,的值分别是多少?
1:作一个30°的∠A,在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C.
计算的值,并将所得的结果与你的同伴所得的结果作比较.
A
B
C
30°
a
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
②当AB=200mm,的值分别是多少?
∵ ∠A=30°, AB=200mm
∴BC=100mm时,
∴AC=
A
B
C
30°
a
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
1:作一个30°的∠A,在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C.
计算的值,并将所得的结果与你的同伴所得的结果作比较.
A
B
C
30°
a
=
a
=
=
=
=
=
a
=
=
=
∵ ∠A=30°,
∴当AB=a米,BC=米时
∴AC=
10
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
A
B
C
30°
B1
C1
B2
C2
只要角是 30°,所有这样的直角三角形都相似,对应边比值不变。
Rt△ACB∽ Rt△AC1B1∽ Rt△AC2B2
=
∴当AB=a米,BC=米时
,,。
3:大家取的点位置各不相同,为什么比值都一样?
结论
在直角三角形中,当∠A=30°时,比值都是一个确定的值,与点B在角的边上的位置无关.
2:作一个50°的∠A,在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C.
量出AB,AC,BC的长(精确到1mm),计算 , , 的值,
并将所得的结果与你的同伴所得的结果作比较.
①AB=150 mm ,BC=115 mm
②AB1=200 mm ,B1C1=153 mm
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
A
B
C
50°
B1
C1
B2
C2
当AB=150 mm ,BC=115 mm 时,
AC=
12
2:作一个50°的∠A,在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C.
量出AB,AC,BC的长(精确到1mm),计算 , , 的值,
并将所得的结果与你的同伴所得的结果作比较.
①AB=150 mm ,BC=115 mm
②AB1=200 mm ,B1C1=153 mm
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
A
B
C
50°
B1
C1
B2
C2
当AB1=200 mm ,B1C1=153 mm时,
AC1=
13
2:作一个50°的∠A,在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C.
量出AB,AC,BC的长(精确到1mm),计算 , , 的值,
并将所得的结果与你的同伴所得的结果作比较.
①AB=150 mm ,BC=115 mm
②AB=200 mm ,BC=153 mm
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
A
B
C
50°
B1
C1
B2
C2
结论
在直角三角形中,当∠A=50°时,比值 , , 都是一个确定的值,
与点B在角的边上的位置无关.
与∠A=30°比较,发现“角度改变,比值改变”.
14
新知探究
探究点1
合作探究,经历不变量的发现过程
4 通过上面两个实践操作,你发现了什么?
结论
一般地,对于每一个确定的锐角α,在角的一边上任取一点B,作BC⊥AC于点C,比值都是一个确定的值,与点B在角的边上的位置无关。
A
B
C
α
B1
C1
B2
C2
新知探究
探究点2
证明发现,形成概念
5:如图,B,B1是∠α一边上的任意两点,作BC⊥AC与点C,B1C1⊥AC1于点C1
判断比值 是否相等,并说明理由。
证明,
∴∠C=∠ =90°
∵ 为公共角
∴Rt△ABC∽Rt△A,
∴
∴;;。
新知探究
探究点2
证明发现,形成概念
结论
锐角一旦确定,三组比值唯一确定,和点 B 位置无关;角度改变,比值随之改变。锐角与对应边长三种比值满足函数定义,我们把这三个比值叫做锐角三角函数。
;;。
5:如图,B,B1是∠α一边上的任意两点,作BC⊥AC与点C,B1C1⊥AC1于点C1
新知探究
6. 在,,对于锐角,其中两条边的比有由几种组合?
(1)锐角A的对边与邻边的比
(2)锐角A的对边与斜边的比
(3)锐角A的邻边与斜边的比
A
B
C
斜边
的对边
的邻边
α
探究点2
证明发现,形成概念
新知探究
探究点3
锐角三角函数定义
归一归
锐角三角函数定义
1.正弦定义:
在直角三角形中,我们把锐角A的对边与斜边的比叫做 ∠A 的正弦,记作 sinA, 即sinA=
2.余弦定义:
在直角三角形中,我们把锐角A的邻边与斜边的比叫做 ∠A 的余弦,记作 cosA, 即cosA=
3.正切定义:
在直角三角形中,我们把锐角A的对边与邻边的比叫做 ∠A 的正切,记作 tanA, 即tanA=
新知探究
探究点3
锐角三角函数定义
sinA、cosA、tanA是在直角三角形中定义的,以锐角∠A为参考找边的比值,构造直角三角形实现数形结合
sinA、cosA、tanA是一个完整的符号,表示∠A的正切,习惯省去“∠”号(注意sinA、cosA、tanA不表示乘以A).
sinA、cosA、tanA没有单位,它表示一个比值,即直角三角形中∠A的所对应的边的比.
sinA、cosA、tanA的大小只与∠A的大小有关,而与直角三角形的边长无关.
角相等,则sinA、cosA、tanA分别相等;两锐角的sinA、cosA、tanA某一样相等,则这两个锐角相等.
归一归
2.锐角三角函数含义
新知探究
探究点3
锐角三角函数定义
3. 锐角三角函数的意义
s=
=
=
锐角A的正弦、余弦和正切都是∠A的三角函数(trigonometric function).当锐角A变化时,相应的正弦、余弦和正切值也随之变化.
A
B
C
斜边c
的对边a
的邻边b
α
s=
cos=
s=
cos=
∠B = 90°- α
s= cos(90 °-
cos= s(90 °-
归一归
新知探究
探究点4
锐角三角函数的取值范围
1.锐角三角函数的值都是正实数,并且0<sinα<1,0<cosα<1,
你知道为什么?
如图所示,在 中, , ,
.
,
,即 .
同理 ,而 ,
故 , ,
A
B
C
c
a
b
α
新知探究
探究点4
锐角三角函数的取值范围
2.锐角A的正切值可以等于1吗?为什么?可以大于1吗?
解:可以等于1,
当tanA==1时
BC=AC
此时为等腰直角三角形;
也可以大于1,甚至可逼近于无穷大.
对于锐角A的每一个确定的值,
tanA都有唯一的确定的值与它对应.
A
B
C
c
a
b
α
典例分析
例1、如图,在Rt△ABC中,∠C=Rt∠,AB=5,BC=3.
求∠A的正弦、余弦和正切.
解:如图,在Rt△ABC中,AB=5,BC=3,
∴
∴,
;
24
典例分析
例2、如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB于点 D,
BC=3,AC=4,求sin∠DCB的值.
∵sinA==,
∴sin∠DCB=sinA==
解:在Rt△ABC中,
∵CD⊥AB,
∴∠DCB+∠B=90°,
∵∠A+∠B=90°,
∴∠A=∠DCB,
A
B
C
D
4
3
∟
25
新知巩固
1.在中,。写出的对边和邻边,的对边和邻边。
解::对边,邻边;
:对边,邻边。
新知巩固
2.在中,,,。
(1);
(2);
(3) 观察结果,你发现了什么,说明理由。
解:斜边
(1),
(2),
(3) 结论:
理由:
,
∴∠A的对边BC是∠B的邻边,
结论:
互余两角,一个角正弦等于另一个角的余弦。
拓展提升
1.如图,在正方形网格中,的顶点、、都在网格线上,且都是小正方形边的中点,则 .
解:如图所示,过点C作CE⊥AB于E,
由题意得,
∴,
∴,
∟
E
拓展提升
2.如图,是的外接圆,CD是的直径.若,弦,则的值为( )
A. B. C. D.
解:连接AD,如右图所示,
∵CD是⊙O的直径,CD=10,弦AC=6,
∴∠DAC=90°,
∴AD==8,
∴cos∠ADC==,
∵∠ABC=∠ADC,
∴cos∠ABC的值为,
A
真题感知
1.2025·江苏常州·中考真题)如图,在中,,,,则的值是( )
A. B. C. D.
解:∵在中,,
,,
∴,
∴,
C
真题感知
2.(2025·四川攀枝花·中考真题)如图,中,为BC的中点,于点与相交于点,则( )
A. B. C. D.
解:∵为BC的中点,
∴,,
∴,
∵,∴,
∴,
∴,
在中,,
在中,,
∴;
B
课堂小结
知识框图
知 识 总 结
(1)在直角三角形中,锐角A的三角函数:
;
(2)角度确定,比值唯一;
(3)互余两角:。
课堂小结
方 法 与思想
① 探究方法:从特殊角猜想→测量实验→相似三角形证明;
② 求三角函数步骤:
找直角三角形
→确定目标角的对边、邻边、斜边
→未知边先用勾股定理求出,再代入定义求值;
③ 数学思想:函数思想、数形结合思想。
课堂小结
易 错 提 醒
① 是完整符号,不能拆分;
② 对边、邻边是针对所求锐角而言,同一个三角形不同锐角,对边邻边会互换;
③ 三角函数是比值,不带单位;
④ 必须在直角三角形中,才能直接使用锐角三角函数定义。
课堂小结
课后练习
1.已知,根据三角函数定义求。
C
A
B
解:设角的顶点为A,
在角的边上任意取一点B,作BC⊥AC于点C
量出AB,AC,BC的长
注:测量由误差,比值接近即可
课后练习
2.在中,,。求。
解:由勾股定理:
;
;
课后练习
3.在,
。求的正弦、余弦、正切。
解:由勾股定理得:
斜边
课后练习
4.在,,求。
解:设,由勾股定理得:
斜边
;
;
C
A
B
∟
课后练习
5.已知分别是中的对边,。
(1) 用表示正弦余弦;
;
发现,互余两角正切互为倒数。
(2) 用表示,你发现了什么?
C
A
B
课后练习
6.在,,求。
解:∵在,
∴=,
∴设对边,斜边,
由勾股定理得:
∠𝑨邻边
∴
C
A
B
41
课后练习
7.一根 3m 竹竿斜靠墙上。
① ,求倾斜角的;
② ,求倾斜角的;
③的值可以大于 100 吗?
解:竹竿长
①
,
②
,
③可以。当竹竿底端无限靠近墙角,水平直角边无限接近 0,
可以很大,
可以大于 100。
谢谢聆听
$