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本章的重点是锐角三角函数的定义和直角三角形的解法,难点是综合运用知识解决实际问题.通过本章的学习,同学们要会使用计算器由已知锐角求它的三角函数值,由已知三角函数值求相应锐角,能运用锐角三角函数解直角三角形及相关的实际问题.
一、深入理解锐角三角函数的概念
1.理解锐角三角函数的定义.
(1)正切、正弦和余弦的概念是在一个直角三角形中定义的,其本质是两条线段的比值,没有单位,其大小只与角的大小有关,与其所在的直角三角形的大小无关;
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,锐角三角函数值[ab]、[ac]和[bc]都随锐角A的大小变化而变化,也都随锐角A的确定而唯一确定,因此它的大小仅与角的大小有关,而与所在的直角三角形的边的长短无关;
(3)正切tanA、正弦sinA和余弦cosA是一个完整的符号,tanA不是tan与A的积,离开了∠A,“tan”就没有意义了,只有合起来,tanA才表示∠A的正切,sinA、cosA也是如此;
(4)符号tanA表示∠A的正切,在符号tanA中,习惯省去角的符号“∠”,当用希腊字母α、β等表示角时,其正切中角的符号习惯上也省去,但当用三个英文字母或阿拉伯数字表示角时,角的符号“∠”不能省略,sinA、cosA也是如此,如tanα、sin∠ABC、cos∠1等.
2.应用锐角三角函数的定义.
例1 (2016·甘肃兰州)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=[35],BC=6,则AB=( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
【分析】先画出图形,如图1,在Rt△ABC中,由锐角三角函数定义表示出sinA,将sinA的值与BC的长代入即可求出AB的长.
【评注】熟练掌握锐角三角函数的基本概念是解好本题的关键,做题时边读题边画一个直角三角形,数形结合、看图说话,可避免主观出错.
二、理解记忆特殊角的三角函数值
任意角的三角函数值都可以由计算器获取,但由于特殊角的三角函数值常见常用,所以应当记忆,这样便于我们运用它们进行计算、求值和解直角三角形.
另外,观察表格,我们还有收获.横着看:正弦值、正切值,随着角度的增大而增大(其中tan30°?tan60°=1=tan45°);余弦值,随着角度的增大而减小.这个规律是不是一般规律?对所有的锐角三角函数都成立吗?有兴趣的同学可借助于计算器验证一下自己的发现.竖着看:sin45°=cos45°;斜着看:sin30°=cos60°,sin60°=cos30°.学习数学,要善于观察、思考,这样才能不断提升自己.
例2 式子2cos30°-tan45°-[1-tan60°2]的值是( ).
A.[23]-2 B.0 C.[23] D.2
【分析】将特殊角的三角函数值代入后,化简即可得出答案.原式=2×[32]-1-[1-3]=0.
【评注】本题考查了特殊角的三角函数值,因此,一些特殊角的三角函数值需要我们在理解的基础上熟练记忆.
例3 已知tanA=[23],∠A为锐角,则∠A的取值范围是( ).
A.0°<∠A<30° B.30°<∠A<45°
C.45°<∠A<60° D.60°<∠A<90°
【分析】要确定∠A的取值范围,只要确定[23]在哪两个特殊角的三角函数值之间即可.因为[33]<[23]<1,所以tan30° 【评注】解答本题不仅要熟记特殊角的三角函数值,还要理解“锐角三角函数的正切值随着角度的增大而增大”这个规律.
三、解直角三角形及其应用
1.直角三角形各元素之间的关系.
如图2,在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别是∠A的对边、∠B的对边和∠C的对边.除直角外的五个元素之间有如下的关系:
三边之间的关系:a2 b2=c2;
两个锐角之间的关系:∠A ∠B=90°;
边角之间的关系:sinA=cosB=[ac];cosA=sinB=[bc];tanA=[1tanB]=[ab].
2.解直角三角形的基本类型及解法.
由此我们知道:在直角三角形的六个元素中,除直角外的五个元素,只要知道两个元素(其中至少有一个是边),就可以求出其余的三个元素.解直角三角形的知识广泛应用于生活,尤其在测量过程中用于计算距离、高度、长度和角度等.
例4 (2016·江苏苏州)如图3,长4m的楼梯AB的倾斜角∠ABD为60°,为了改善楼梯的安全性能,准备重新建造楼梯,使其倾斜角∠ACD为45°,则调整后的楼梯AC的长为( ).
A.[23]m B.[26]m
C.([23]-2)m D.([26]-2)m
【分析】先在Rt△ABD中利用正弦的定义计算出AD,然后在Rt△ACD中利用正弦的定义计算AC即可.
【解答】在Rt△ABD中,sin∠ABD=[ADAB],
∴AD=4sin60°=[23]m,
在RtΔACD中,sin∠ACD=[ADAC],
∴AC=[23sin45°]=[26]m,故选B.
【点评】解直角三角形的关键是抓住已知条件,利用已知的边和角求出未知的边,进而解决问题.
例5 (2016·四川巴中)一个公共房门前的台阶高出地面1.2米,台阶拆除后,换成供轮椅行走的斜坡,数据如图4所示,则下列关系或说法正确的是( ).
一、深入理解锐角三角函数的概念
1.理解锐角三角函数的定义.
(1)正切、正弦和余弦的概念是在一个直角三角形中定义的,其本质是两条线段的比值,没有单位,其大小只与角的大小有关,与其所在的直角三角形的大小无关;
(2)在Rt△ABC中,∠C=90°,锐角三角函数值[ab]、[ac]和[bc]都随锐角A的大小变化而变化,也都随锐角A的确定而唯一确定,因此它的大小仅与角的大小有关,而与所在的直角三角形的边的长短无关;
(3)正切tanA、正弦sinA和余弦cosA是一个完整的符号,tanA不是tan与A的积,离开了∠A,“tan”就没有意义了,只有合起来,tanA才表示∠A的正切,sinA、cosA也是如此;
(4)符号tanA表示∠A的正切,在符号tanA中,习惯省去角的符号“∠”,当用希腊字母α、β等表示角时,其正切中角的符号习惯上也省去,但当用三个英文字母或阿拉伯数字表示角时,角的符号“∠”不能省略,sinA、cosA也是如此,如tanα、sin∠ABC、cos∠1等.
2.应用锐角三角函数的定义.
例1 (2016·甘肃兰州)在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=[35],BC=6,则AB=( ).
A.4 B.6 C.8 D.10
【分析】先画出图形,如图1,在Rt△ABC中,由锐角三角函数定义表示出sinA,将sinA的值与BC的长代入即可求出AB的长.
【评注】熟练掌握锐角三角函数的基本概念是解好本题的关键,做题时边读题边画一个直角三角形,数形结合、看图说话,可避免主观出错.
二、理解记忆特殊角的三角函数值
任意角的三角函数值都可以由计算器获取,但由于特殊角的三角函数值常见常用,所以应当记忆,这样便于我们运用它们进行计算、求值和解直角三角形.
另外,观察表格,我们还有收获.横着看:正弦值、正切值,随着角度的增大而增大(其中tan30°?tan60°=1=tan45°);余弦值,随着角度的增大而减小.这个规律是不是一般规律?对所有的锐角三角函数都成立吗?有兴趣的同学可借助于计算器验证一下自己的发现.竖着看:sin45°=cos45°;斜着看:sin30°=cos60°,sin60°=cos30°.学习数学,要善于观察、思考,这样才能不断提升自己.
例2 式子2cos30°-tan45°-[1-tan60°2]的值是( ).
A.[23]-2 B.0 C.[23] D.2
【分析】将特殊角的三角函数值代入后,化简即可得出答案.原式=2×[32]-1-[1-3]=0.
【评注】本题考查了特殊角的三角函数值,因此,一些特殊角的三角函数值需要我们在理解的基础上熟练记忆.
例3 已知tanA=[23],∠A为锐角,则∠A的取值范围是( ).
A.0°<∠A<30° B.30°<∠A<45°
C.45°<∠A<60° D.60°<∠A<90°
【分析】要确定∠A的取值范围,只要确定[23]在哪两个特殊角的三角函数值之间即可.因为[33]<[23]<1,所以tan30°
三、解直角三角形及其应用
1.直角三角形各元素之间的关系.
如图2,在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别是∠A的对边、∠B的对边和∠C的对边.除直角外的五个元素之间有如下的关系:
三边之间的关系:a2 b2=c2;
两个锐角之间的关系:∠A ∠B=90°;
边角之间的关系:sinA=cosB=[ac];cosA=sinB=[bc];tanA=[1tanB]=[ab].
2.解直角三角形的基本类型及解法.
由此我们知道:在直角三角形的六个元素中,除直角外的五个元素,只要知道两个元素(其中至少有一个是边),就可以求出其余的三个元素.解直角三角形的知识广泛应用于生活,尤其在测量过程中用于计算距离、高度、长度和角度等.
例4 (2016·江苏苏州)如图3,长4m的楼梯AB的倾斜角∠ABD为60°,为了改善楼梯的安全性能,准备重新建造楼梯,使其倾斜角∠ACD为45°,则调整后的楼梯AC的长为( ).
A.[23]m B.[26]m
C.([23]-2)m D.([26]-2)m
【分析】先在Rt△ABD中利用正弦的定义计算出AD,然后在Rt△ACD中利用正弦的定义计算AC即可.
【解答】在Rt△ABD中,sin∠ABD=[ADAB],
∴AD=4sin60°=[23]m,
在RtΔACD中,sin∠ACD=[ADAC],
∴AC=[23sin45°]=[26]m,故选B.
【点评】解直角三角形的关键是抓住已知条件,利用已知的边和角求出未知的边,进而解决问题.
例5 (2016·四川巴中)一个公共房门前的台阶高出地面1.2米,台阶拆除后,换成供轮椅行走的斜坡,数据如图4所示,则下列关系或说法正确的是( ).