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锐角三角函数—知识讲解
【学习目标】
1.结合图形理解记忆锐角三角函数定义;
2.会推算30°、45°、60°角的三角函数值,并熟练准确的记住特殊角的三角函数值;
3.理解并能熟练运用“同角三角函数的关系”及“锐角三角函数值随角度变化的规律”.
【要点梳理】
要点一、锐角三角函数的概念
如图所示,在Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A 所对的边BC 记为a,叫做∠A 的对边,也叫做∠B 的邻边,
∠B 所对的边AC 记为b,叫做∠B 的对边,也是∠A 的邻边,直角C 所对的边AB 记为c,叫做斜边.
锐角A 的对边与斜边的比叫做∠A 的正弦,记作sinA,即
;
锐角A 的邻边与斜边的比叫做∠A 的余弦,记作cosA,即
;
锐角A 的对边与邻边的比叫做∠A 的正切,记作tanA,即
.
同理
;
;
.
要点诠释:
(1)正弦、余弦、正切函数是在直角三角形中定义的,反映了直角三角形边与角的关系,是两条线段的
比值.角的度数确定时,其比值不变,角的度数变化时,比值也随之变化.
(2)sinA,cosA,tanA 分别是一个完整的数学符号,是一个整体,不能写成
,
,
,不能理解成sin 与∠A,cos 与∠A,tan 与∠A 的乘积.书写时习惯上省略∠A 的角的记
号“∠”,但对三个大写字母表示成的角(如∠AEF),其正切应写成“tan∠AEF”,不能写成
“tanAEF”;另外,
、
、
常写成
、
、
.
(3)任何一个锐角都有相应的锐角三角函数值,不因这个角不在某个三角形中而不存在.
(4)由锐角三角函数的定义知:
当角度在0°<∠A<90°间变化时,
,
,tanA>0.
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A
B
C
a
b
c
要点二、特殊角的三角函数值
利用三角函数的定义,可求出30°、45°、60°角的各三角函数值,归纳如下:
锐角
30°
45°
1
60°
要点诠释:
(1)通过该表可以方便地知道30°、45°、60°角的各三角函数值,它的另一个应用就是:如果知道
了一个锐角的三角函数值,就可以求出这个锐角的度数,例如:若
,则锐角
.
(2)仔细研究表中数值的规律会发现:
、
、
的值依次为
、
、
,而
、
、
的值的顺序
正好相反,
、
、
的值依次增大,其变化规律可以总结为:
①正弦、正切值随锐角度数的增大(或减小)而增大(或减小);
②余弦值随锐角度数的增大(或减小)而减小(或增大).
要点三、锐角三角函数之间的关系
如图所示,在Rt△ABC 中,∠C=90°.
(1)互余关系:
,
;
(2)平方关系:
;
(3)倒数关系:
或
;
(4)商数关系:
.
要点诠释:
锐角三角函数之间的关系式可由锐角三角函数的意义推导得出,常应用在三角函数的计算中,计算
时巧用这些关系式可使运算简便.
【典型例题】
类型一、锐角三角函数值的求解策略
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1.如图所示,在Rt△ABC 中,∠C=90°,AB=13,BC=5,求∠A,∠B 的正弦、余弦、正切值.
【答案与解析】
在Rt△ABC 中,∠C=90°.
∵ AB=13,BC=5.
∴
.
∴
,
,
;
,
,
.
【总结升华】先运用勾股定理求出另一条直角边,再运用锐角三角函数的定义求值.
举一反三:
【变式】在RtΔABC 中,∠C = 90° ,若a = 3 ,b = 4 ,则c = ,
sinA = , cosA = ,sinB = , cosB = .
【答案】c = 5 ,sinA =
, cosA =
,sinB =
, cosB =
.
类型二、特殊角的三角函数值的计算
2.求下列各式的值:
(1)sin30°-2cos60°+tan45°; (2)
; (3)
.
【答案与解析】
(1)原式
;
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A
B
C
a
b
c
(2)原式
;
(3)原式
.
【总结升华】熟记特殊角的三角函数值或借助两个三角板推算三角函数值,先代入特殊角的三角函数值,
再进行化简.
举一反三:
【变式】在RtΔABC 中,∠C = 90° ,若∠A=45°,则∠B = ,
sinA = , cosA = ,sinB = , cosB = .
【答案】∠B = 45°,sinA =
, cosA =
,sinB =
, cosB =
.
类型三、锐角三角函数之间的关系
3.(1)
求锐角
; (2)已知
求锐角
.
【答案与解析】
(1)先将已知方程变形后再求解.
∴锐角
=30°.
(2)先将已知方程因式分解变形.
∴锐角
=45°.
【总结升华】要求等式中的锐角,只需求得这个角的三角函数值,运用换元的方法,把角的三角函数看作未
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知数,解方程求得它的解(值),然后再求这个锐角.
类型四、锐角三角函数的拓展探究与应用
4.如图所示,AB 是⊙O 的直径,且AB=10,CD 是⊙O 的弦,AD 与BC 相交于点P,
若弦CD=6,试求cos∠APC 的值.
【答案与解析】
连结AC,∵ AB 是⊙O 的直径,∴ ∠ACP=90°,
又∵ ∠B=∠D,∠PAB=∠PCD,∴ △PCD∽△PAB,
∴
.
又∵ CD=6,AB=10,
∴ 在Rt△PAC 中,
.
【总结升华】直角三角形中,锐角的三角函数等于两边的比值,当这个比值无法直接求解,可结合相似三角
形的性质,利用对应线段成比例转换,间接地求出这个比值.
锐角的三角函数是针对直角三角形而言的,故可连结AC,由AB 是⊙O 的直径得∠ACB=90°,
,PC、PA 均为未知,而已知CD=6,AB=10,可考虑利用△PCD∽△PAB 得
.
5.通过学习三角函数,我们知道在直角三角形中,一个锐角的大小与两条边长的比值相互唯一确定,
因此边长与角的大小之间可以相互转化.类似的,可以在等腰三角形中建立边角之间的联系.我们定义:
等腰三角形中底边与腰的比叫做顶角的正对(sad).如图1 ①,在△ABC 中,AB=AC,顶角A 的正对记作
sadA,这时
.容易知道一个角的大小与这个角的正对值也是相互唯一确定的.根据上
述角的正对定义,解下列问题:
(1)sad60°=________.
(2)对于0<A<180°,∠A 的正对值sadA 的取值范围是_______.
(3)如图1 ②,已知sinA=
,其中∠A 为锐角,试求sadA 的值.
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【答案与解析】
(1)1; (2)0<sadA<2;
(3)如图2 所示,延长AC 到D,使AD=AB,连接BD.
设AD=AB=5a,由
得BC=3a,
∴
,
∴ CD=5a-4a=a,
,
∴
.
【总结升华】(1)将60°角放在等腰三角形中,底边和腰相等,故sadA=1;(2)在图①中设想AB=AC 的长
固定,并固定AB 让AC 绕点A 旋转,当∠A 接近0°时,BC 接近0,则sadA 接近0 但永远不会等于
0,故sadA>0,当∠A 接近180°时,BC 接近2AB,则sadA 接近2 但小于2,故sadA<2;(3)将∠A
放到等腰三角形中,如图2 所示,根据定义可求解.
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