21.2锐角的三角函数值
一、教法设想:
通过同学们经常使用的三角板,让同学们计算一下,当∠A=30°,∠A=45°,由于同学们所使用三角板大小不一,但他(她)们求得的比值都是和,这是为什么呢?
由相似三角形有关性质得出:在这些直角三角形中,锐角A取一个固定值,∠A的对边与斜边的比值仍是一个固定值,进而再引入正弦,余弦的概念,并向同学说明0sinA1,0cosA1(∠A为锐角).
再分别求出30°,45°,60°特殊三角函数值并应用其进行计算,进一步研究任意锐角的正弦值与余角的余弦值关系.
根据30°,45°,60°正、余弦值分析,引导同学归纳出:当角度在0°—90°间变化时,正弦值随着角度的增大(或减小)而增大(或减小);当角度在0°—90°间变化时,余弦值随着角度的增大(或减小)而减小(或增大).
适时介绍正弦和余弦表的构造.结合实例进行查表,知其角度查正弦值或余弦值,反之亦然.正确处理好修正值.
对学有余力的学生,也可适当介绍“sin2A+cos2A=1”这一重要关系式.
在学习正弦、余弦的概念后,再进一步学正切、余切较容易,可仿正弦、余弦的教法进行,对学有余力的学生也可讲授这些重要关系式.
在教学中对0°,30°,45°,60°,90°的特殊角的三角函数值要求学生一定要熟记,为此,我们可分别列出表并编出口决让学生记易,省时易记.
表I:
三角函数30°45°60°
Sinα
Cosα
tgα
口决:一,二,三,三,二,一,三九二十七.
表II.
三角函数0°30°45°60°90°
Sinα
Cosα
tgα0
1
──
ctgα──
1
口决:0,一,二,三,四带根号,比上2要记牢.
第二行左右倒,三,四行靠推导.
【指点迷津】
本单元锐角三角函数的引进,使形与数紧密结合为一体,开辟了数形结合的新航向.因此,在本单元教学中,务必注意数形结合思维方法的引导,应用.用其法解决生活中的实际问题.达到得心应手.
二、学海导航:
【思维基础】
1.锐角三角函数定义
Rt△ABC中,∠C=90°,AB=c,BC=a,AC=b,则∠A的正弦,余弦,正切,余切分别是:SinA=________CosA=_______tgA=________CtgA=________.它们统称为∠A的锐角三角函数.(1)一锐角的三角函数值是四个_______;锐角三角函数都不可能取_________,且A为锐角时,SinA,CosA均在______~______内取值.
2.特殊角的三角函数值(完成下表)
0°30°45°60°90°增减值
Sinα
Cosα
tgα
ctgα
3.互余角间的三角函数关系,△ABC中,∠C=90°,A+B=90°,∠B=90°-A,则有:
Sin(90°-A)=___________
Cos(90°-A)=___________
tg(90°-A)=___________
Ctg(90°-A)=___________.
4.同角三角函数关系公式:(∠A为锐角).
(1)Sin2A+Cos2A=___________;Cos2A=___________,Sin2A=____________.
【学法指要】
例1.如果∠A为锐角,CosA=,那么()
A.0°A≤30°B.30°A≤45°
C.45°A≤60°D.60°A90°
思路分析:
当角度在0°~90°间变化时,余弦值随着角度的增大(或减少)而减小(或增大).
∴60°A90°应选D
例2.当45°X90°时,有()
A.SinxCosxtgxB.tgxCosxSinx
C.CosxSinxtgxD.tgxSinxCosx
思路分析:∵45°x90°∴取A=60°
,∴tgxSinxCosx
∴应选D
解选择题,采取特例法可出奇制胜,如本例取x=60°在45°x90°的范围内,很快可知Sin60°,Cos60°,tg60°的值,谁大谁小,相形见绌.因之,在解决有关选择题时,根据题目的限制条件,灵活选取特殊值(也可画特殊图形,特殊点,特殊位置,特殊线等),可巧夺天工.
例3.计算:
思咯分析:若a≠0时,a0=1
对此项中的Sin36°是一项干扰支.迷惑同学们,因为Sin36°,不是表内特殊值,求不出来,至使解题陷入僵局,其实不然.不需要求Sin36°之值,只需要知道即可.因而,解题时,必须善于排除干扰支,解除困惑,准确使用数学概念,正确求出答案,对于特殊角三角函数值的计算,一.要准确无误代入三角函数值;二.要按照实数的运算法则进行运算;三.运算的结果必须是最简关系式.于是对上式便一目了然了.
例4.已知方程的两根为tgθ,ctgθ,求k和θ,(θ为锐角)
思路分析:∵tgθ,ctgθ为二次方程的二根,根据与系数关系式,得
∵tgθctgθ=1∴k=1
∴原方程为
即tgθ=,ctgθ=或tgθ=,ctg=
故θ1=30°θ2=60°
锐角三角函数与二次方程等有着千丝万缕的联系,各种知识交织在一起,因而必须把综合知识进行剖析,分解,然后各个击破,便可打通思路.如本例,首先运用二次方程的有关知识──根与系数关系;再运用锐角三角函数的倒数关系求出K,又回到解一元二次方程来,解出二根,从中求出tgθ,ctgθ之值,再求出对应的θ之值,总之,善于剖析,化整为零,一个一个解决,对复杂的综合题便可攻破了.
例5.在△ABC中,三边之比a:b:c=1::2,则SinA+tgA等于()
A.B.
C.D.
思路分析:∵a:b:c=1::2
∴可设a=k,b=k,c=2k(k0)
∴a2+b2=k2+(k)2=4k2=(2k)2=c2
∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°
根据三角函数定义,可知:
∴△ABC是直角三角形,且∠C=90°
根据三角函数定义,可知:
∴SinA+tgA
∴应选(A)
对于题设是以连比形式出现的,通常都是增设参数K,将未知转化已知,使问题明朗化,进而再研究三角形三边的关系,从而判定为直角三角形,又转化为锐角三角函数问题,找到思路,这是解决此类问题的常用方法,而且又比较方便,请同学们今后遇到此类问题,可小试“牛刀”.
【思维体操】
例1.已知AD是直角△ABC的斜边BC上的高,在△ADB及△ADC中分别作内接正方形,使每个正方形有两条边分别在DB,DA及DC,DA上,而两个正方形的第四个顶点E,F各在AB,AC上,求证:AE=AF.
揭示思路1:设∠ABC=α.正方形EMDG与正方形DNFH的边长分别为a,b
∵AD=AG+DG=atgα+a
AD=AH+DH=bCtgα+b
∴atgα+a=bctgα+b
∴
=bctgα=AH.
∴AE=AF
揭示思路2:
设BC=a,且∠ABC=α,则有
AB=acosα
同理:
∴AE=AF
由上两种思路证得AE=AF,可发现用三角法研究几何问题,开门见山,直截了当,只要所给定的几何图形中有直角三角形.便可应用锐角三角函数列出它们的边角关系式,再应用代数法计算一下,便可达到目的.题设所给的问题中,未有给定直角三角形,只要能构造出直角三角形,同样也可转化为用三角法证解之,而且也比较方便,由此可见,用三角法证(解)几何问题为解几何问题又开拓了新的渠道.为数与形结合提供了新的条件,我们应在这条新渠道不断探索,取得新的成果.现沿这思路继续扩散.
扩散一:
如图,Rt△ABC中,有正方形DEFG,D,G分别在AB,AC上,E,F在斜边BC上,求证:EF2=BEFC
揭示思路:从题设及图形中都可发现有直角三角形,所以用三角法证之比较顺畅.
在Rt△BDE中,
在Rt△GFC中,
∵∠B+∠C=90°,∴tgB=tg(90°-C)=ctgC
∴
∵DE=GF=EF
∴EF2=BECF
扩散二:
在△ABC外侧作正方形ABDM和ACEN,过D,E向BC作垂线DF,EG,垂足分别为F,G,求证:BC=DF+EG
提示思路:观察图形可发现直角三角形DFB及直角三角形EGC.便萌生用三角法证明,可是此时DF,EG比较分散.设法作AH⊥BC再构两个直角三角形,通过正方形为“媒介”,这样把DF,EG就有了联系.此时,应用锐角三角函数定义建立边角关系,便可马到成功!
在Rt△EGC中,
∴EG=bcosβ
在Rt△DBF中,同理,DF=ccosα(设b,c,α,β如图)
∴EG+DF=bCosβ+ccosα
在Rt△ABH中,BH=ccosα
在Rt△ACH中,CH=bcosβ
∵BC=BH+CH,∴BC=bcosβ+ccosα
∴BC=EG+DF
扩散三:
设顶角A=108°的等腰三角形的高为h,∠A的三等分线及其外角的四等分线分别为P1,P2,求证:
揭示思路:从图形中可发现有几个直角三角形存在,这个信息向我们提供用三角法证明是得天独厚的条件,不要犹豫,不然,将会失去良机.
如图,设△ABC的底边上的高AH=h,∠A的三等分线AD=P1,∠A的外角四等线AE=P2,∠BAC=108°,AB=AC,
∴∠DAH=18°
在Rt△ADH中,cos18°=
∵∠CAE=(180°-108°)=18°
∠ACB=(180°-108°)=36°
∴∠AEC=18°
在Rt△AHE中,Sin18°=
扩散四:
已知:如∠BAC=90°,AD⊥BC,DE⊥AB,DF⊥AC,垂足分别为D、E、F.
求证:
揭示思路:本例直角三角形之多,用三角法证之更不宜迟,用锐角三角函数定义,列出边角关系,可十分巧妙就证得结论.
设∠ABC=α,则∠DAF=∠CDF=α
扩散五:
在正方形ABCD中,AE平分∠BAC交BC于E,交OB于F,求证:EC=20F
揭示思路:观察图形,图中有许多直角三角形,它启示我们用三角法作为“向导”,可直达目的地.
∠BEF=∠ACB+∠EAC=45°+∠BAE
∵∠BFE=∠CAE,∴∠BEF=∠BFE,
∴BE=BF
进而可知AD=DF
设正方表ABCD边长为1,又设∠BAE=∠CAE=α
则OA=OB=
在Rt△ABE中,BE=ABtgα=BF
BF=OB-OF=OB-OAtgα
∴ABtgα=OB-OAtgα
∴OF=OAtgα=(-1)
EC=BC-BE=1-1tgα=1-+1=2-=(-1)
∴EC=20F
应用锐角三角函数的定义研究几何问题;直观,又少添或不添设辅助线,充分发挥数的长处.把几何问题通过锐角三角形边角关系,应用计算法,便可曲径通幽,柳暗花明.同学们应加强这方面的学习,以拓宽几何证题思路.
三、智能显示
【动脑动手】
1.在Rt△ABC中,∠C=90°,则SinB+CosB的值()
(A)大于1(B)小于1
(C)等于1(D)不确定
2.在△ABC中,它的边角同时满足下列两个条件;(1)SinC=1;(2)SinA,CosB是方程4x2-cx+1=0的两个根,求a,b,c及S△ABC
3.证明:“从平行四边形ABCD的顶点A,B,C,D向形外的任意直线MN引垂线AA'BB'CC'DD'垂足是A'B'C'D'(如下图)
求证:AA'+CC'=BB'+DD',现将直线MN向上移动,使得A点在直线的一侧,B、C、D三点在直线的另一侧(如中图),这时,从A、B、C、D向直线MN作垂线,垂足为A'B'C'D',那么垂线放AA'BB'CC'DD'之间存在什么关系?如将直线MN再问上移动,使两侧各有两个顶点(如下图).从A,B,C,D向直线MN作的垂线放AA'BB'CC'DD'之间又有什么关系?根据左图,中图,右图写出你的猜想,并加以证明.
揭示思路:1.在Rt△ABC中,∠C=90°
由锐角三角函数定义,得
∵a+bc
∴SinB+CosB1,应选A.
2.∵SinC=1,∴∠C=90°
∵SinA+CosB=,SinACosB=
又A+B=90°,∴B=90°-A
∴CosB=Cos(90°-A)=SinA
∴c=4,A=30°,a=2,b=
3.猜想如下:
对于中图有:CC'-AA'=BB'+DD'
对于右图有:CC'-AA'=DD'-BB'
证法1.如图,设∠AEA'=α,则AA'=AESinα=(OA-OE)Sinα=OASinα-OESinα,又CC'=CESinα=(OC+OE)Sinα=(OA+OE)Sinα=OASinα+OESinα
∴CC'-AA'=2OESinα
∵OO'=OESinα,∴CC'-AA'=2OO'
由题设知,OO’为梯形BB’D’D的中位线.
∴BB'+DD'=2OO'
∴CC'-AA'=BB'+DD'
(2)如图,仿(1)证法可得
CC'-AA'=2OESinα
DD'-BB=2OFSinβ
∵OESinα=OFSinβ,
∴CC'-AA'=DD'-BB'
证法二:(1)延长CB交MN于E,设AD与MN交于F,又设∠AFA'=α,则∠BEB'=α,在Rt△EBB'中,
∵BE=CE-CB
∴BB'=BESinα-CBSinα
在Rt△ECC'中,Sinα=,
∴CC’=CESinα
∵CC'-BB'=BCSinα
在Rt△AA'F与Rt△FDD'中.
AA'=AFSinα,DD'=DFSinα
∵DF=AD-AF
∴DD'=ADSinα-AFSinA'
∴DD'=ADSinα-AA'
∴DD'+AA'=ADSinα
∵AD=BC,∴CC'-BB'=DD'+AA'
∴CC'-AA'=BB'+DD'
(2)仿证法(1)同样可证得
CC'+BB'=BCSinα
AA'+DD'=ADSinα
∴CC'+BB'=AA'+DD',
∴CC'-AA'=DD'-BB'
证法三:(1)如图,作DE⊥CC',则DD'C'E为矩形,∴CE=CC'-DD'
设∠AFA'=α,则易知∠CDE=α在Rt△CDE中,
∴CC'-DD'=CDSinα
在Rt△AFA'中,AA'=AFSinα
在Rt△FBB'中,BB'=BFSinα
∴BB'=(AB-AF)Sinα=ABSinα-AFSinα
∴AA'+BB'=ABSinα
∵AB=CD,∵AA'+BB'=CC'-DD'
∴CC'-AA'=DD'+BB'
(2)如图,仿(1)同法可证:
CC'-AA'=DD'-BB'
【创新园地】
已知△ABC中,∠BAC=120°,∠ABC=15°,
∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c那么a:b:c=_________(本结论中不含任何三角函数,但保留根号,请考虑多种解法).
解法一:过点B作BD⊥AC交CA的延长线于点D.
∴∠BAC=120°,
∠ABC=15°,∴∠ACB=∠DBC=45°,∠ABD=30°
在Rt△ABD中,Sin30°=∴AD=c
Cos30°=,∴BD=
∴b-BD-AD=
a=
∴a:b:c=
=
解法二:如图,作AD⊥BC,交BC于D,在AB上取AE=AC,连CE,作AF⊥CE,交CE于F,则∠ACE=∠AEC=,∠BCE=∠ACB-30°=45°-30°=15°
∴△BEC为等腰三角形,∴BE=CE
设AD=CD=1,则AC=,即b=
∴CE=2ACCos30°=
∴AB=AE+EB=+,即c=+
∴BD=
∴BC=BD+DC=3+,即a=3+
∴a:b:c=(3+)::(+)
=
解法三:如图,作AD⊥BC,交BC于D,在BC上取点E,使∠BAE=∠B=15°,那么,连接AE,得:∠AEC=30°,AE=BE.设AD=DC=1,则AC=,即b=,AE=BE=2AD=2,DE=AECos30°=
∴
即c=+
∴a:b:c=(3+)::(+)
=
解法四:如图,BD=x,则2x2=a2,
∴x=
=(参照解法一图)
解法五:
以BC为直径作⊙o,延长CA交⊙o于在,连BD,设a=2r,则BD=r,AD=
=
解法六:建立如图坐标系,则可求:
解法七:建立如图坐标系,由B点引X轴的垂线,垂足为D,则
解法八:建立如图坐标系,设C(-1,0),B(1,0),延长CA交Y轴于点D,连结BD,则D点坐标是(0,1),那么|BD|=|CD|=
本例还可用面积法证明,如S△CBD=aBD,Sin45°=BD2∴BD=……
老师会对课本中的主要教学内容整理到教案课件中,大家在认真写教案课件了。只有制定教案课件工作计划,可以更好完成工作任务!你们了解多少教案课件范文呢?下面是由小编为大家整理的“锐角三角函数的应用”,供您参考,希望能够帮助到大家。
31.3锐角三角函数的应用
教学目标
1.能够把数学问题转化成数学问题。
2.能够错助于计算器进行有三角函数的计算,并能对结果的意义进行说明,发展数学的应用意识和解决问题的能力。
过程与方法
经历探索实际问题的过程,进一步体会三角函数在解决实际问题过程中的应用。
情感态度与价值观
积极参与探索活动,并在探索过程中发表自己的见解,体会三角函数是解决实际问题的有效工具。
重点:能够把数学问题转化成数学问题,能够借助于计算器进行有三角函数的计算。
难点:能够把数学问题转化成解直角三角形问题,会正确选用适合的直角三角形的边角关系。
教学过程
一、问题引入,了解仰角俯角的概念。
提出问题:某飞机在空中A处的高度AC=1500米,此时从飞机看地面目标B的俯角为18°,求A、B间的距离。
提问:1.俯角是什么样的角?,如果这时从地面B点看飞机呢,称∠ABC是什么角呢?这两个角有什么关系?
2.这个△ABC是什么三角形?图中的边角在实际问题中的意义是什么,求的是什么,在这个几何图形中已知什么,又是求哪条线段的长,选用什么方法?
教师通过问题的分析与讨论与学生共同学习也仰角与俯角的概念,也为运用新知识解决实际问题提供了一定的模式。
二、测量物体的高度或宽度问题.
1.提出老问题,寻找新方法
我们学习中介绍过测量物高的一些方法,现在我们又学习了锐角三角函数,能不能利用新的知识来解决这些问题呢。
利用三角函数的前提条件是什么?那么如果要测旗杆的高度,你能设计一个方案来利用三角函数的知识来解决吗?
学生分组讨论体会用多种方法解决问题,解决问题需要适当的数学模型。
2.运用新方法,解决新问题.
⑴从1.5米高的测量仪上测得古塔顶端的仰角是30°,测量仪距古塔60米,则古塔高()米。
⑵从山顶望地面正西方向有C、D两个地点,俯角分别是45°、30°,已知C、D相距100米,那么山高()米。
⑶要测量河流某段的宽度,测量员在洒一岸选了一点A,在另一岸选了两个点B和C,且B、C相距200米,测得∠ACB=45°,∠ABC=60°,求河宽(精确到0.1米)。
在这一部分的练习中,引导学生正确来图,构造直角三角形解决实际问题,渗透建模的数学思想。
三、与方位角有关的决策型问题
1.提出问题
一艘渔船正以30海里/时的速度由西向东追赶鱼群,在A处看见小岛C在北偏东60°的方向上;40nin后,渔船行驶到B处,此时小岛C在船北偏东30°的方向上。已知以小岛C为中心,10海里为半径的范围内是多暗礁的危险区。这艘渔船如果继续向东追赶鱼群,有有进入危险区的可能?
2.师生共同分析问题按以下步骤时行:
⑴根据题意画出示意图,
⑵分析图中的线段与角的实际意义与要解决的问题,
⑶不存在直角三角形时需要做辅助线构造直角三角形,如何构造?
⑷选用适当的边角关系解决数学问题,
⑸按要求确定正确答案,说明结果的实际意义。
3.学生练习
某景区有两景点A、B,为方便游客,风景管理处决定在相距2千米的A、B两景点之间修一条笔直的公路(即线段AB)。经测量在A点北偏东60°的方向上在B点北偏西45°的方向上,有一半径为0.7千米
的小水潭,问水潭会不会影响公路的修建?为什么?
学生可以分组讨论来解决这一问题,提出不同的方法。
四、总结。
1.由学生谈利用三角函数知识来解决实际问题的步骤,再次体会建立数学模型解决问题的过程。
2.总结具体几种类型的图形构造直角三角形的方法:
每个老师上课需要准备的东西是教案课件,大家静下心来写教案课件了。需要我们认真规划教案课件工作计划,才能对工作更加有帮助!你们到底知道多少优秀的教案课件呢?为满足您的需求,小编特地编辑了“用计算器求锐角三角函数值”,仅供参考,欢迎大家阅读。
21.3用计算器求锐角三角函数值文章来源:http://m.jab88.com/j/89989.html
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