内容正文:
第二十章 解直角三角形
20.1 锐角三角函数
第1课时 正弦函数
学 习 目 标
1
2
3
理解锐角正弦的定义;能根据直角三角形的边长求锐角的正弦值 ;
通过自动扶梯问题引入,经历"观察→度量→猜想→证明→定义"的探究过程;
通过自动扶梯、三角尺等实际情境,感受数学与生活的密切联系;在探究过程中培养严谨的逻辑推理能力.
新知引入
情境
情境中的自动扶梯,斜面AM与水平地面AN的夹角,乘客在乘扶梯上升的过程中,他运动到B处时,与扶梯底端A的距离为AB,上升的高度为BC。当时,的值是多少?这个值会随着乘客位置的变化而变化吗?
这个比值只与有关,与三角形的大小无关。那么,对于任意锐角,这个比值是否也是固定的呢?
所以=
在直角三角形中
角所对的直角边等于斜边的一半
新知探究
探究1:实践探究——比值是否固定不变
探究
在 中,. 当 是一个任意的锐角 () 时, 的值是否与 的大小有关呢?
作∠MAN=50°,在射线AM上任取一点B,过点B作BC⊥AN于点C,度量BC和AB的长度,观察的值.
结论
只要保持不变,的对边BC与斜边AB的比始终是一个固定不变的值。
新知探究
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探究2:理论证明——相似三角形
新知探究
探究
为什么只要保持不变,的对边BC与斜边AB的比始终是一个固定不变的值?
证明:
在射线上任取点,
分别 过点
作
它们都有一个直角,且有公共角,所以它们相似
这些直角三角形有什么关系?
探究2:理论证明——相似三角形
新知探究
探究
为什么只要保持不变,的对边BC与斜边AB的比始终是一个固定不变的值?
,
RtRtRt
结论
在Rt△ABC中,当∠C=90°时,对于锐角A的任意一个确定的值,∠A的对边与斜边的比是一个固定不变的值.
探究3:正弦的定义
知识小结
概念总结
正弦的定义
一般地,在Rt△ABC中,分别为的对边。锐角A的对边与斜边的比叫作∠A的正弦,记作,即:
= =
课堂游戏
快速判断不同三角形的正弦值
① sin A是一个完整的符号,它表示∠A的正弦,不是"sin"乘以"A";
探究3:正弦的定义
知识小结
拓展总结
② sin A没有单位,它是一个比值;
③ 锐角A的正弦只与∠A的大小有关,与三角形的大小无关。
探究3:正弦的定义
新知探究
探究
当 时,的值在什么范围内变化?
因为对边是直角边,斜边最长,所以对边<斜边,所以
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探究4:特殊角的正弦值
新知探究
探究
我们已经知道,那么等于多少?
在等腰直角三角形中,两直角边相等,设为 ,则斜边为 。 所以
在含 角的直角三角形中, 对的直角边是 ,斜边是 ,另一条直角边是 。 所以
【分析】先用勾股定理求出直角三角形斜边长度,再依据正弦的定义,即锐角的正弦等于对边比斜边,计算
求正弦值
例题精讲
1.如图 ,在 Rt 中,, , 求 和 的值.
解:在 Rt 中,,
由勾股定理,得
的值等于哪两条线段的比? 呢?
【分析】先利用正弦定义在Rt求出高,再在Rt用勾股定理求,最后根据正弦定义求出目标三角函数值.
例题精讲
求正弦值
2.如图,在△ABC 中,CD 是 AB 边上的高,,AC=15,BC=13.求 和 的值.
解:在 △ABC 中,CD 是 AB 边上的高,
∴ ∠ADC = ∠BDC = 90°.
在 Rt△ADC 中,,AC = 15,
∴ .
∴ .
【分析】先利用正弦定义在Rt求出高,再在Rt用勾股定理求,最后根据正弦定义求出目标三角函数值.
例题精讲
求正弦值
2.如图,在△ABC 中,CD 是 AB 边上的高,,AC=15,BC=13.求 和 的值.
在 Rt△BCD 中,BC = 13,CD = 12
由勾股定理,得
巩固训练1 正弦的概念
【分析】结合直角三角形中锐角三角函数的定义,判断给定边的比值对应的三角函数名称即可.
在中,,则表示( )
A. B. C. D.以上都不对
解:在中,,
为斜边,
的对边为,
.
巩固训练1 正弦的概念
变式题
如果把一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,那么锐角A的正弦值( )
A.扩大为原来的2倍 B.缩小为原来的
C.没有变化 D.不能确定
解:一个锐角的三边的长都扩大为原来的2倍,
设新三角形为,
,
,
锐角的正弦值没有变化
巩固训练2 求正弦函数的值
【分析】连接𝐵𝐷,由菱形性质得出𝐴𝐶⊥𝐵𝐷及𝐶𝐷长,利用勾股定理求𝑂𝐷,由三角形中位线性质得出∠𝐴𝑂𝐸=∠𝐴𝐶𝐷,进而求解.
如图,在菱形中,分别是的中点,连接,若,则的值为多少?
解:连接,如图,
四边形是菱形,
,,,
在Rt 中
巩固训练2 求正弦函数的值
【分析】连接𝐵𝐷,由菱形性质得出𝐴𝐶⊥𝐵𝐷及𝐶𝐷长,利用勾股定理求𝑂𝐷,由三角形中位线性质得出∠𝐴𝑂𝐸=∠𝐴𝐶𝐷,进而求解.
如图,在菱形中,分别是的中点,连接,若,则的值为多少?
分别是、的中点,
是的中位线,
,
,
.
巩固训练2 求正弦函数的值
变式题
如图,在中,,,,则的值是( )
A. B. C. D.
解:在中,
,,
根据勾股定理得
,
∴.
巩固训练3 已知正弦值求边长
【分析】已知直角三角形斜边与一锐角的正弦值,利用锐角正弦的定义建立边的关系求解.
在中,,,,则的长为( )
A. B.6 C.8 D.10
解:在中,.
,,,
.
巩固训练3 已知正弦值求边长
变式题
如图,点E为正方形ABCD的边AD上一点,连接BE,,AF是△ABE的中线,若,则DE的长为__________.
解:∵点E为正方形ABCD的边AD上一点,
∴,,
∵AF是△ABE的中线,
∴,
∵,
∴,
巩固训练3 已知正弦值求边长
变式题
如图,点E为正方形ABCD的边AD上一点,连接BE,,AF是△ABE的中线,若,则DE的长为__________.
∵,
∴,
∴,
∴.
课堂总结
本节课你学到了什么?
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感谢聆听!
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