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第 01 讲 锐角三角函数
课程标准 学习目标
①正弦函数 1. 掌握正弦函数、余弦函数以及正切函数的概念以及求法,并
②余弦函数 能够熟练的求出已知锐角的三角函数值或者根据锐角三角函数值
③正切函数 求相应的边长。
知识点01 正弦函数
1. 正弦函数的概念:
如图,在 中,∠C=90°,当锐角A的大小确定时,∠A的对边与斜
边的比,∠A的邻边与斜边的比以及∠A的对边与∠A的邻边的比都是确定的。
我们把∠A的对边与斜边的比叫做∠A的 正弦 ,记作sinA。
sinA= 。
【即学即练1】
1.如图,在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=5,BC=4,则sinA=( )A. B. C. D.
【分析】根据正弦的定义计算即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠B=90°,AC=5,BC=4,
则sinA= = ,
故选:A.
【即学即练2】
2.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,sinA= ,则AB的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.7.5
【分析】根据正弦函数的定义即可直接求解.
【解答】解:∵sinA= = ,
设BC=4x,AB=5x,
∴AC=3x,
∴3x=6,
解得x=2,
∴AB=10.
故选:C.
知识点02 余弦函数
1.余弦函数的概念:
∠A的邻边与斜边的比叫做∠A的 余弦 ,记作cosA。cosA= 。
【即学即练1】
3.已知在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,AC=12,则∠B的余弦值为( )A. B. C. D.
【分析】根据勾股定理,可得BC的长,根据角的余弦等于角的邻边比斜边,可得答案.
【解答】解;由勾股定理得BC= ,
COS∠B= ,
故选:B.
【即学即练2】
4.Rt△ABC中,∠C=90°,cosA= ,AC=6cm,那么BC等于( )
A.8cm B. cm C. cm D. cm
【分析】首先利用锐角三角函数的定义求出斜边的长度,再运用勾股定理即可求解.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,cosA= = ,AC=6cm,
∴AB=10cm,
∴BC= =8cm.
故选:A.
知识点03 正切函数
1.正切函数的概念:
∠A的对边与∠A的邻边的比叫做∠A的 正切 ,记作tanA。tanA= 。
【即学即练1】
5.在Rt△ABC中,∠B=90°,已知AB=3,BC=4,则tanA的值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意画出图形,进而利用锐角三角函数定义求出即可.
【解答】解:如图所示:
∵在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,
∴tanA= = .故选:C.
【即学即练2】
6.Rt△ABC中,∠C=90°,BC=15,tanA= ,则AB= 1 7 .
【分析】根据∠A的正切求出AC,再利用勾股定理列式计算即可得解.
【解答】解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,tanA= ,BC=15,
∴ ,
解得AC=8,
根据勾股定理得,AB= = =17.
故答案为:17.
题型01 求锐角三角函数值
【典例1】在Rt△ABC中,若∠C=90°,AC=1,BC=2,sinB= .
【分析】首先根据勾股定理求得AB的长,然后根据正弦的定义即可求解.
【解答】解:根据勾股定理可得:AB= = ,
∴sinB= = = .
故答案为: .
【变式1】在Rt△ABC中,∠C=90°,若AC=2BC,则cosA的值是( )
A. B.2 C. D.
【分析】根据勾股定理,可得AB与BC的关系,根据余弦函数的定义,可得答案.
【解答】解:由勾股定理,得
AB= BC.
由余弦函数的定义,得
cosA= = = ,
故选:D.
【变式2】在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AB=13,则tanA的值是 .【分析】先根据勾股定理求出AC的长,再由锐角三角函数的定义即可得出结论.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AB=13,
∴AC= = =12,
∴tanA= = .
故答案为: .
【变式3】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,求sinA,cosA,tanA的值.
【分析】根据勾股定理求出斜边AB的长,根据锐角三角函数的定义求锐角三角函数值即可.
【解答】解:∵∠C=90°,AC=4,BC=2,
∴AB=
=
=2 ,
sinA= = = ,
cosA= = = ,
tanA= = = .
题型02 根据三角函数求三角形的边
【典例1】在Rt△ABC中, ,则AB= 1 2 .
【分析】根据锐角三角函数的定义进行计算即可.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,
∵ ,
又∵BC=3,
∴AB=12,
故答案为:12.
【变式1】在△ABC中,∠ABC=90°.若AC=100,sinA= ,则AB的长是( )A. B. C.60 D.80
【分析】利用三角函数定义计算出BC的长,然后再利用勾股定理计算出AB长即可.
【解答】解:在直角三角ABC中,
∵AC=100,sinA= ,
∴BC=60,
∴AB= =80,
故选:D.
【变式2】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,cos∠B= ,则BC=( )
A.6 B.8 C.9 D.15
【分析】由锐角三角函数定义知:cos∠B= ,代入相关数值解答即可.
【解答】解:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=10,cos∠B= ,cos∠B= ,
则BC=AB•cos∠B=10× =8.
故选:B.【变式3】在Rt△ABC中,∠C=90°,tanA= ,BC=8,则AB的长为 1 0 .
【分析】根据锐角三角函数的定义求出AC,根据勾股定理求出AB即可.
【解答】解:如图:
∵∠C=90°,BC=8,tanA= = ,
∴AC=6,
∵AB2=AC2+BC2,
∴AB2=62+82=100,
∴AB=10.
故答案为:10.
题型03 已知三角函数值求其他三角函数值
【典例1】在Rt△ABC中,∠C=90°,cosA= ,则tanA的值为( )
A. B. C. D.8
【分析】根据一个角的正弦等于它余角的余弦,可得sinA,根据同角三角函数关系,可得答案
【解答】解:由题意,得cosA= ,
sinA= = = ,
tanA= = =2 .
故选:A.
【变式1】在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA= ,则tanA= .
【分析】根据已知条件设出直角三角形一直角边与斜边的长,再根据勾股定理求出另一直角边的长,运
用三角函数的定义解答.
【解答】解:由sinA= 知,可设a=4x,则c=5x,b=3x.∴tanA= .
故答案为: .
【变式2】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=8,tanA= ,cosA= .
【分析】先根据tanA= 设出关于两边的代数表达式,再根据勾股定理求出第三边长的表达式即可推出
cosA的值.
【解答】解:∵tanA= = ,AC=8,
∴BC=6,AB= =10.
∴cosA= = .
【变式3】如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA= ,求cosA,tanB的值.
【分析】根据sinA和BC的值可以求出斜边AB的值,再由勾股定理即可求得AC的值,知道了直角三
角形的三边即可求得cosA、tanB的值.
【解答】解:∵sinA= = ,
∴设AB=3k.BC= k,
∴AC= = k,
∴cosA= = ,
tanB= = .1.如图,在△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,则tanA的值是( )
A. B. C. D.
【分析】根据锐角三角函数的定义得出tanA= ,再代入求出答案即可.
【解答】解:∵AC=3,BC=4,∠C=90°,
∴tanA= = ,
故选:D.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,BC=3,则sinA的值是( )
A. B. C. D.
【分析】直接利用正弦的定义求解.
【解答】解:∵∠C=90°,
∴sinA= = .
故选:C.
3.在Rt△ABC中,各边都扩大5倍,则锐角A的正切函数值( )
A.不变 B.扩大5倍 C.缩小 D.不能确定
【分析】在Rt△ABC中,各边都扩大5倍,其相应边长的比值不变,因此锐角A的正切函数值也不会改
变.
【解答】解:锐角三角函数值随着角度的变化而变化,而角的大小与边的长短没有关系,
因此锐角A的正切函数值不会随着边长的扩大而变化,
故选:A.
4.在△ABC中,∠C=90°,设∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,则( )
A.c=bsinB B.b=csinB C.a=btanB D.b=ctanB
【分析】根据正弦、正切的定义计算,判断即可.【解答】解:A、sinB= ,
则b=csinB,本选项说法错误;
B、b=csinB,本选项说法正确;
C、tanB= ,
则b=atanB,本选项说法错误;
D、b=atanB,本选项说法错误;
故选:B.
5.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,BC=12,下列三角函数正确的是( )
A.sinB= B.cosA= C.tanB= D.cosB=
【分析】根据勾股定理求出AC,再根据锐角三角函数得出答案.
【解答】解:在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=13,BC=12,由勾股定理得,
AC= = =5,
所以sinB= = ,cosA= = ,tanB= = ,cosB= = ,
故选:C.
6.在△ABC中,已知∠C=90°,BC=4,sinA= ,那么AC边的长是( )
A.6 B. C. D.
【分析】先利用正弦的定义求出AB的长,然后根据勾股定理计算出AC的长.
【解答】解:如图,∵∠C=90°,
∴sinA= = ,
∴AB= BC= ×4=6,
∴AC= = =2 .
故选:C.7.在Rt△ABC中,∠C=90°,若cosA= ,则sinA的值为( )
A. B. C. D.
【分析】作出图形,根据∠A的余弦设AC=5k,AB=13k,利用勾股定理列式求出BC=12k,再根据锐
角的正弦等于对边比斜边列式即可.
【解答】解:如图,∵∠C=90°,cosA= ,
∴设AC=5k,AB=13k,
根据勾股定理得,BC= = =12k,
所以,sinA= = = .
故选:D.
8.如图,△ABC的顶点都是正方形网格中的格点,则cos∠ABC的值为( )
A. B. C. D.
【分析】根据锐角三角函数的定义直接得出cos∠ABC等于 ,再求出即可.
【解答】解:作AE⊥BC,
∵BE=4,AE=2,
∴AB=2 ,
∴cos∠ABC= = = ,
故选:B.9.如图,P是∠ 的边OA上一点,且点P的横坐标为3,sin = ,则tan =( )
α α α
A. B. C. D.
【分析】先由sin = = 求得PQ=4,OP=5,再根据正切函数的定义求解可得.
【解答】解:如图,
α
由sin = = 可设PQ=4a,OP=5a,
∵OQ=3,
α
∴由OQ2+PQ2=OP2可得32+(4a)2=(5a)2,
解得:a=1(负值舍去),
∴PQ=4,OP=5,
则tan = = ,
故选:C.
α
10.如图,在平面直角坐标系中,点A,B分别在x轴负半轴和y轴正半轴上,点C在OB上,OC:BC=
1:2,连接AC,过点O作OP∥AB交AC的延长线于P.若P(1,1),则tan∠OAP的值是( )A. B. C. D.3
【分析】根据OP∥AB,证明出△OCP∽△BCA,得到CP:AC=OC:BC=1:2,过点P作PQ⊥x轴
于点Q,根据∠AOC=∠AQP=90°,得到CO∥PQ,根据平行线分线段成比例定理得到 OQ:AO=
CP:AC=1:2,根据 P(1,1),得到 PQ=OQ=1,得到 AO=2,根据正切的定义即可得到
tan∠OAP的值.
【解答】解:如图,过点P作PQ⊥x轴于点Q,
∵OP∥AB,
∴△OCP∽△BCA,
∴CP:AC=OC:BC=1:2,
∵∠AOC=∠AQP=90°,
∴CO∥PQ,
∴OQ:AO=CP:AC=1:2,
∵P(1,1),
∴PQ=OQ=1,
∴AO=2,
∴tan∠OAP= = = .
故选:C.
11.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,sinA= ,则BC= 3 .
【分析】根据在Rt△ABC中,∠C=90°,若AB=5,可以求得BC的长,根据勾股定理可以求得AC的
长.
【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=5,sinA= ,sinA= ,
∴BC=3.
故答案为:3.
12.一等腰三角形的两边长分别为4cm和6cm,则其底角的余弦值为 或 .
【分析】可分4cm为腰长和底边长两种情况,求得直角三角形中底角的邻边与斜边之比即可.
【解答】解:①4cm为腰长时,作AD⊥BC于D.
∴BD=CD=3cm,
∴cosB= ;
②4cm为底边时,
同理可得BD=CD=2cm,
∴cosB= = ,
故答案为 或 .
13.在△ABC中,∠C=90°,tanA=2,则sinA+cosA= .
【分析】根据tanA=2和三角函数的定义画出图形,进而求出sinA和cosA的值,再求出sinA+cosA的值.
【解答】解:如图,
∵tanA=2,
∴设AB=x,则BC=2x,
AC= = x
则有:sinA+cosA= + = + = .
故答案为: .
14.在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C对边,若3a=4b,则sinB的值是 .
【分析】令b=3x,则a=4x,由勾股定理可得c=5x,依据正弦的定义即可得到sinB的值.
【解答】解:因为在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C对边,
令b=3x,则a=4x,
由勾股定理可得c=5x,
所以sinB= = = ,
故答案为: .15.如图,在边长相同的小正方形网格中,点A、B、C、D都在这些小正方形的顶点上,AB与CD相交于
点P,则tan∠APD的值为 2 .
【分析】首先连接BE,由题意易得BF=CF,△ACP∽△BDP,然后由相似三角形的对应边成比例,易
得DP:CP=1:3,即可得PF:CF=PF:BF=1:2,在Rt△PBF中,即可求得tan∠BPF的值,继而
求得答案.
【解答】解:如图 ,连接BE,
∵四边形BCED是正方形,
∴DF=CF= CD,BF= BE,CD=BE,BE⊥CD,
∴BF=CF,
根据题意得:AC∥BD,
∴△ACP∽△BDP,
∴DP:CP=BD:AC=1:3,
∴DP:DF=1:2,
∴DP=PF= CF= BF,
在Rt△PBF中,tan∠BPF= =2,
∵∠APD=∠BPF,
∴tan∠APD=2.
故答案为:2
16.在△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,求sinA,cosB,tanA的值.
【分析】先根据勾股定理求出AC的长,再根据锐角三角函数的定义解答即可.
【解答】解:∵在△ABC中,∠C=90°,BC=3,AB=5,
根据勾股定理可得:AC=4,
∴sinA= ,cosB= = ,tanA= = .
17.在Rt△ABC中,∠C=90°,根据下列条件分别求出tanA的值.
(1)BC=6,AB=10;
(2)AC:BC=2:5.
【分析】(1)根据BC和AB的值可以求得AC的值,进而得到tanA的值;(2)根据定义解答即可.
【解答】解:(1)∵∠C=90°,
∴ ,
∴tanA= ;
(2)∵∠C=90°,
∴tanA= .
18.如图,△ABC是等腰三角形,AB=AC,以AC为直径的 O与BC交于点D,DE⊥AB,垂足为E,
ED的延长线与AC的延长线交于点F.
⊙
(1)求证:DE是 O的切线;
(2)若 O的半径为2,BE=1,求cosA的值.
⊙
⊙
【分析】(1)连接AD、OD,根据AC是圆的直径,即可得到AD⊥BC,再根据三角形中位线定理即可
得到OD∥AB,这得到OD⊥DE,从而求证,DE是圆的切线.
(2)根据平行线分线段成比例定理,即可求得FC的长,即可求得AF,根据余弦的定义即可求解.
【解答】(1)证明:法一、连接AD、OD,
∵AC是直径,
∴AD⊥BC,
∵AB=AC,
∴D是BC的中点,
又∵O是AC的中点,
∴OD∥AB,
∵DE⊥AB,
∴OD⊥DE,
∴DE是 O的切线.
法二、连接OD,
⊙
∵OC=OD,
∴∠OCD=∠ODC,
∵AB=AC,∴∠OCD=∠B,
∴∠B=∠ODC,
∴OD∥AB,
∵DE⊥AB,
∴OD⊥DE,
∴DE是 O的切线.
(2)解:由(1)知OD∥AE,
⊙
∴∠FOD=∠FAE,∠FDO=∠FEA,
∴△FOD∽△FAE,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
解得FC=2,
∴AF=6,
∴Rt△AEF中,cos∠FAE= = = = .
19.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=2,BC=3.求:
(1)sinA,cosB.
(2)cosA,sinB.
(3)观察(1)(2)中的计算结果,你发现了什么?请说明理由.
【分析】(1)根据锐角三角函数的定义即可求出答案.
(2)根据锐角三角函数的定义即可求出答案.
(3)根据(1)与(2)问的结果即可得出答案.【解答】解:(1)根据勾股定理可知:AB= ,
∴sinA= = ,cosB= = .
(2)cosA= = ,sinB= = .
(3)由(1)、(2)可知:sinA=cosB,cosA=sinB.
20.在如图的直角三角形中,我们知道 sin = ,cos = ,tan = ,∴sin2 +cos2 = + =
α α α α α
= =1.即一个角的正弦和余弦的平方和为1.
(1)请你根据上面的探索过程,探究sin ,cos 与tan 之间的关系;
α α α
(2)请你利用上面探究的结论解答下面问题:已知 为锐角,且tan = ,求 的值.
α α
【分析】(1)利用sin = ,cos = ,tan = ,即可得出sin ,cos 与tan 之间的关系;
(2)利用(1)中所求得出2sin =cos ,进而代入原式求出即可.
α α α α α α
α α
【解答】解:(1)∵sin = ,cos = ,tan = ,
α α α
∴ = = ,则tan = ;
α
(2)∵tan = ,
α
∴ = ,
∴2sin =cos ,
α α
∴ = =﹣ .