师:同学们好,欢迎来到戴老师的数学课堂。今天我们一起来学习初中数学人民教育出版社九年级下册第28章28.1节锐角三角函数第三课时的内容。首先,我们对锐角三角函数这一章中前两节的内容做下回顾。
在直角三角形ABC中,∠C = 90°,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边。以∠A为例,∠A的正弦记作sin A,表示在直角三角形中锐角A的对边与斜边之比,即sin A = BC / AB = a / c ;∠A的余弦记作cos A,表示在直角三角形中,锐角A的邻边与斜边之比,即cos A = AC / AB = b / c ;∠A的正切记作tan A,表示在直角三角形中,锐角A的对边与邻边之比,即tan A = BC / AC = a / b 。锐角A的正弦、余弦和正切统称∠A的锐角三角函数。从中可以看出,对于锐角三角函数概念的理解和运用都离不开直角三角形。
接下来,我们结合上节课的内容,一起归纳锐角三角函数值的求法,并进一步探究求锐角三角函数值的新方法。
先看例一,在直角三角形ABC中,∠C = 90°,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边。已知a = 2,b = 3,求∠A的正弦、余弦和正切值。解决本题,首先要根据条件画出直角三角形。请同学们思考一下,在求∠A的正弦、余弦和正切值时,还必须求出什么?如何求?
生:……
师:很好,下面我们一起来看解题过程。
在直角三角形ABC中,∠C = 90°,因为a = 2,b = 3 ,由勾股定理得c = √(a2 + b2) = √(22 + 32) = √13。
所以sin A = a / c = 2 / √13 = 2√13 / 13;cos A = b / c = 3 / √13 = 3√13 / 13;tan A = a / b = 2 / 3。
如果把问题改成求∠B的三角函数值,同学们会解决吗?不妨动手试一试。
通过例一,我们来回顾下在直角三角形中求锐角三角函数值的第一种方法——定义法。已知两条边,通过勾股定理求出第三边,再根据锐角三角函数的定义求出直角三角形中所有锐角三角函数值。
我们再来看例二,如图,在直角三角形ABC中,∠C = 90°,cos A = 24 / 25,求sin A、tan A的值。
由cos A = 24 / 25,我们可以得到哪两条边的比值关系?应该是在直角三角形中∠A的邻边与斜边之比是24 : 25。本道题根据比例关系,需要通过设参法,即利用勾股定理,用含相同的参数表示出直角三角形的三边,再根据锐角三角函数定义去求解。
下面来看解题过程。
因为cos A = AC / AB = 24 : 25,设AC = 24k,则AB = 25k,其中k > 0。
由勾股定理得,BC = √(AB2 - AC2) = √((25k)2 - (24k)2) = 7k。
所以sin A = BC / AB = 7k / 25k = 7 / 25;tan A = BC / AC = 7k / 24k = 7 / 24。
求完∠A的其他三角函数值,那∠B的三角函数值你会求吗?不妨也动手试一试吧。
通过例二,我们来回顾下求锐角三角函数值的第二种方法——设参法。已知锐角的某个三角函数值,通过设参数,即利用勾股定理,用含相同的参数表示三边,再根据锐角三角函数的定义求出直角三角形中其他锐角三角函数值。
学习了用定义法和设参法求解锐角三角函数值,是否还有其他的方法呢?请看思考题。
如图,在直角三角形ABC中,∠ACB = 90°,CD是斜边AB边上的高,∠A ≠ 45°。图中cos A可由哪两条线段比求得?求∠A的余弦值。
首先要确定∠A在哪个直角三角形中,可以发现它不仅在直角三角形ACD中,还在直角三角形ABC中。
把∠A放在直角三角形ACD中时,∠A的对边为CD,邻边为AD,斜边为AC,再根据定义即可得cos A = AD / AC;把∠A放在直角三角形ABC中时,∠A的对边为BC,邻边为AC,斜边为AB,再根据定义就可以写出cos A = AC / AB。
同学们再想想还有其他边的比可以表示cos A吗?
生:……
师:没错,由题目及图可以知道,∠A + ∠B = 90°,∠BCD + ∠B = 90°,所以我们利用同角的余角相等,可以得到∠A = ∠BCD。
因为把∠BCD放在直角三角形BCD中时,∠BCD的对边为BD,邻边为CD,斜边为BC,所以根据定义可得cos A = cos∠BCD = CD / BC。
也就是说,求锐角三角函数值还可以转化为求和它相等的角的三角函数值。下面结合这个知识点进行运用。
请看例三,如图,在直角三角形ABC中,∠ACB = 90°,CD是斜边AB上的高。若AC = 15,AB = 17,求∠ACD的余弦值和正切值。请同学们认真思考。
生:……
师:好,接下来我们一起来看看这道题。本道题若用常规方法来做,是把∠ACD放在直角三角形ACD中,需要计算出直角三角形ACD的三边长,方可得到∠ACD的余弦值和正切值。
