九年级上册数学:锐角三角函数
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初三数学锐角三角函数中考要求中考要求模块一 三角函数基础一、锐角三角函数的定义如图所示,在Rt ABC △中,a 、b 、c 分别为A ∠、B ∠、C ∠的对边.(1)正弦:Rt ABC ∆中,锐角A 的对边与斜边的比叫做A ∠的正弦,记作sin A ,即sin aA c=.(2)余弦:Rt ABC ∆中,锐角A 的邻边与斜边的比叫做A ∠的余弦,记作cos A ,即cos b A c =. (3)正切:Rt ABC ∆中,锐角A 的对边与邻边的比叫做A ∠的正切,记作tan A ,即tan a A b=. 注意:①正弦、余弦、正切都是在直角三角形中给出的,要避免应用时对任意三角形随便套用定义. ② sin A 、cos A 、tan A 分别是正弦、余弦、正切的数学表达符号,是一个整体,不能理解为sin 与A 、cos 与A 、tan 与A 的乘积.③ 在直角三角形中,正弦、余弦、正切分别是某个锐角的对边与斜边、邻边与斜边、对边与邻边的比值,当这个锐角确定后,这些比值都是固定值.二、特殊角三角函数a A这些特殊角的三角函数值一定要牢牢记住! 三、锐角三角函数的取值范围在Rt ABC ∆中,90C ∠=︒,000a b c a c b c >>><<,,,,,又sin a A c =,cos b A c =,tan aA b=,所以 0sin 10cos 1tan 0A A A <<<<>,,. 四、三角函数关系 1.同角三角函数关系: 22sin cos 1A A +=,sin tan cos AA A= 2.互余角三角函数关系:(1) 任意锐角的正弦值等于它的余角的余弦值:()sin cos 90A A =︒-;(2) 任意锐角的余弦值等于它的余角的正弦值:()cos sin 90A A =︒-; (3) 任意锐角的正切值等于它的余角的余切值:()tan cot 90A A =︒-. 3.锐角三角函数值的变化规律:(1)A 、B 是锐角,若A >B ,则sin A >sin B ;若A <B ,则sin A <sin B(2) A 、B 是锐角,若A >B ,则cos A <cos B ;若A <B ,则cos A >cos B (3) A 、B 是锐角,若A >B ,则tan tan A B >;若A <B ,则tan tan A B <【例1】 已知在ABC △中,A B ∠∠、是锐角,且5sin tan 22913A B AB cm ===,,,则ABC S =△ .【巩固】如图,点A 在半径为R 的O 上,以A 为圆心,r 为半径作A ,设O 的弦PQ 与A 相切,求证PA QA ⋅为定值.【例2】 求tan1tan2tan3tan89︒⋅︒⋅︒⋅⋅︒的值【巩固】化简:22sin cos sin 1tan sin cos αααααα++--【例3】已知tan α1)221cos sin cos 1sin cos sin a ααααα-+-+,(2090α︒<<︒).【巩固】已知tan 2α=,求4sin 2cos 5cos 3sin αααα-+.【例4】 已知α为锐角,且22sin 5cos 10αα-+=,求α的度数. OQPA【巩固】若α为锐角,且22cos 7sin 50αα+-=,求α的度数.【例5】 已知sin cos αα+(α为锐角),求作以1sin α和1cos α为两根的一元二次方程.【巩固】若方程222210x ax a -+-=的一个根是sin α,则它的另一个根必是cos α或cos α-.【巩固】已知:ABC △中,方程2(sin sin )(sin sin )(sin sin )0B A x A C x C B -+-+-=的两根相等,求证60B <︒.【巩固】在ABC △中,60A =︒,最大边与最小边的边长分别是方程2327320x x -+=的两个根,求ABC △的外接圆半径和内切圆的面积.【例6】 若0°<θ<30°,且1sin 3km θ=+(k 为常数,且k <0),则m 的取值范是 .模块二 解直角三角形一、解直角三角形的概念根据直角三角形中已知的量(边、角)来求解未知的量(边、角)的过程就是解直角三角形. 二、直角三角形的边角关系如图,直角三角形的边角关系可以从以下几个方面加以归纳: (1)三边之间的关系:222a b c += (勾股定理) (2)锐角之间的关系:90A B ∠+∠=︒(3)边角之间的关系:sin cos ,cos sin ,tan a b aA B A B A c c b=====三、解直角三角形的四种基本类型(1)已知斜边和一直角边(如斜边c ,直角边a ),由sin aA c=求出A ∠,则90B A ∠=︒-∠,b =; (2)已知斜边和一锐角(如斜边c ,锐角A ),求出90B A ∠=︒-∠,sin a c A =,cos b c A =; (3)已知一直角边和一锐角(如a 和锐角A ),求出90B A ∠=︒-∠,tan b a B =,sin ac A=; (4)已知两直角边(如a 和b ),求出c =tan aA b=,得90B A ∠=︒-∠. 具体解题时要善于选用公式及其变式,如sin a A c =可写成sin a c A =,sin a c A=等. 四、解直角三角形的方法解直角三角形的方法可概括为:“有斜(斜边)用弦(正弦,余弦),无斜用切(正切,余切),宁乘毋除,取原避中”.这几句话的意思是:当已知或求解中有斜边时,就用正弦或余弦;无斜边时,就用正切或余切; 当所求的元素既可用乘法又可用除法时,则用乘法,不用除法;既可由已知数据又可用中间数据求得时,则用原始数据,尽量避免用中间数据. 五、解直角三角形的技巧及注意点在Rt ABC ∆中,90A B ∠+∠=︒,故sin cos(90)cos A A B =︒-=,cos sin A B =.利用这些关系式,可在解题时进行等量代换,以方便解题. 六、如何解直角三角形的非基本类型的题型对解直角三角形的非基本类型的题型,通常是已知一边长及一锐角三角函数值,可通过解方程(组)来cb aC BA(1)如果有些问题一时难以确定解答方式,可以依据题意画图帮助分析;(2)对有些比较复杂的问题,往往要通过作辅助线构造直角三角形,作辅助线的一般思路是:①作垂线构成直角三角形;②利用图形本身的性质,如等腰三角形顶角平分线垂直于底边等. 七、直角三角形中其他重要概念(1)仰角与俯角:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的叫做仰角,在水平线下方的叫做俯角.如图⑴.(2)坡角与坡度:坡面的垂直高度h 和水平宽度l 的比叫做坡度(或叫做坡比),用字母表示为h i l=,坡面与水平面的夹角记作α,叫做坡角,则tan hi lα==.坡度越大,坡面就越陡.如图⑵. (3)方向角(或方位角):方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向旋转到目标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达为北(南)偏东(西)××度.如图⑶.八、解直角三角形应用题的解题步骤及应注意的问题:(1)分析题意,根据已知条件画出它的平面或截面示意图,分清仰角、俯角、坡角、坡度、水平距离、垂直距离等概念的意义;(2)找出要求解的直角三角形.有些图形虽然不是直角三角形,但可添加适当的辅助线,把它们分割成一些直角三角形和矩形(包括正方形);(3)根据已知条件,选择合适的边角关系式解直角三角形;(4)按照题目中已知数据的精确度进行近似计算,检验是否符合实际,并按题目要求的精确度取近似值,注明单位.【例7】 如图,某高层楼房与上海东方明珠电视塔隔江想望,甲、乙两学生分别在这楼房的A B ,两层,甲在A 层测得电视塔塔顶D 的仰角为α,塔底C 的俯角为β,乙在B 层测得塔顶D 的仰角为θ,由于塔底的视线被挡住,乙无法测得塔底的俯角,已知A B ,之间的高度差为a ,求电视塔高CD(用含a αβθ,,,的代数式表示)图(3)图(2)图(1)俯角仰角视线视线水平线铅垂线【例8】一座建于若干年前的水库大坝的横断面如图所示,其中背水面的整个坡面是长为90米、宽为5米的矩形.现需将其整修并进行美化,方案如下:①将背水坡AB的坡度由1:0.75改为;②用一组与背水坡面长边垂直的平行线将背水坡面分成9块相同的矩形区域,依次相间地种草与栽花.(1)求整修后背水坡面的面积;(2)如果栽花的成本是每平方米25元,种草的成本是每平方米20元,那么种植花草至少需要多少元?【例9】如图,在某海域内有三个港口A、D、C.港口C在港口A北偏东60︒方向上,港口D在港口A 北偏西60︒方向上.一艘船以每小时25海里的速度沿北偏东30︒的方向驶离A港口3小时后到达B点位置处,此时发现船舱漏水,海水以每5分钟4吨的速度渗入船内.当船舱渗入的海水总量超过75吨时,船将沉入海中.同时在B处测得港口C在B处的南偏东75︒方向上.若船上的抽水机每小时可将8吨的海水排出船外,问此船在B处至少应以怎样的航行速度驶向最近的港口停靠,才能保证船在抵达港口前不会沉没(要求计算结果保留根号)?并指出此时船的航行方向.DC BA【巩固】海面上B 处有一货轮正在向正南方向航行,其航行路线是当它到达正南方C 时,在驶向正西方的目的地A 处,且200CA CB ==海里,在AB 中点O 处有一客轮,其速度为货轮的一半,现在客轮要截住货轮取一件货物,于是选择某一航向行驶去截住货轮,那么当客轮截住客轮时至少航行了多少海里,它所选择了怎样的方向角?(路程保留整数海里,角度精确到度)课堂检测1. (辽宁竞赛)如图,湖心岛上有一凉亭,现欲利用湖岸边的开阔平整地带,测量凉亭顶端到湖面所在平面的高度AB (见示意图),可供使用的工具有测倾器、皮尺.(1)请你根据现有条件,设计一个测量凉亭顶端到湖面所在平面的高度AB 的方案,画出测量方案的平面示意图,并将测量的数据标注在图形上(所测的距离用m ,n 表示,角用α,β表示,测倾器高度忽略不计);(2)根据你所测量的数据,计算凉亭到湖面的高度AB (用字母表示).2. 化简:222tan1tan 2....tan89sin 1sin 2...sin 89︒⋅︒︒︒+︒++︒3. 如图1、图2,是一款家用的垃圾桶,踏板AB (与地面平行)或绕定点P (固定在垃圾桶底部的某一位置)上下转动(转动过程中始终保持''AP A P BP B P ==,).通过向下踩踏点A 到'A (与地面接触点)使点B 上升到点'B ,与此同时传动杆BH 运动到''B H 的位置,点H 绕固定点D 旋转(DH 为旋转半径)至点'H ,从而使桶盖打开一个张角'HDH ∠.如图3,桶盖打开后,传动杆''H B 所在的直线分别与水平直线AB DH 、垂直,垂足为点M C 、,设''H C B M =.测得6cm 12cm '8cm AP PB DH ===,,.要使桶盖张开的角度'HDH ∠不小于60︒,那么踏板AB 离地面的高度至少等于多少cm ?(结果保留两位有效数字)课后作业1. 化简求值:1sin 1sin 1cos 1cos 1sin 1sin 1cos 1cos αααααααα⎛⎫⎛⎫-+-+-- ⎪⎪ ⎪⎪+-+-⎝⎭⎝⎭(090α︒<<︒)2. 若045α︒<<︒,且3sin cos 716αα=,求sin α的值. 图3图2C MAA'P BB'HDH'H'DHB'BPA'A(图1)3. (2011甘肃兰州)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在ABC △中,AB AC =,顶角A 的正对记作sadA ,这时=BCsadA AB=底边腰.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)60sad ︒= .(2)对于0180A ︒<<︒,∠A 的正对值sadA 的取值范围是 . (3)如图②,已知3sin 5A =,其中A ∠为锐角,试求sadA 的值.图②图①C BAC B A。
锐角三角函数是初中九年级数学中的一个重要内容,其中包括对正弦、余弦和正切函数的理解和应用。
下面是对锐角三角函数知识点的详细总结:1.三角函数的定义:- 正弦函数(sin):对于单位圆上的一个角,其对边的长度与斜边的长度的比值。
- 余弦函数(cos):对于单位圆上的一个角,其邻边的长度与斜边的长度的比值。
- 正切函数(tan):对于单位圆上的一个角,其对边的长度与邻边的长度的比值。
2.锐角的定义:锐角是角度在0°到90°之间的角。
3.单位圆:单位圆指半径长度为1的圆,锐角三角函数可以通过单位圆来定义和理解。
4.三角函数的图像:正弦函数、余弦函数和正切函数的图像可以通过将单位圆绕过原点旋转得到。
5. 正弦函数(sin)的特点:-定义域:[0°,90°]或[0,π/2]-值域:[-1,1]-周期:360°或2π- 特殊值:sin0° = 0, sin30° = 1/2, sin45° = √2/2, sin60° = √3/2, sin90° = 1-图像特点:关于y轴对称6. 余弦函数(cos)的特点:-定义域:[0°,90°]或[0,π/2]-值域:[-1,1]-周期:360°或2π- 特殊值:cos0° = 1, cos30° = √3/2, cos45° = √2/2,cos60° = 1/2, cos90° = 0-图像特点:关于x轴对称7. 正切函数(tan)的特点:-定义域:(0°,90°)或(0,π/2)-值域:R(实数集)-周期:180°或π- 特殊值:tan30° = 1/√3, tan45° = 1, tan60° = √3, tan90° = 不存在(无限大)-图像特点:周期性递增8.三角函数之间的关系:- 正弦函数和余弦函数的关系:sinθ = cos(90° - θ)- 正切函数与正弦、余弦函数的关系:tanθ = sinθ / cosθ9.锐角三角函数的应用:-通过正弦函数、余弦函数和正切函数可以求解三角形的边长和角度大小。
24.3 锐角三角函数1.锐角三角函数第1课时锐角三角函数的定义※教学目标※【知识与技能】了解锐角三角函数的概念,能够正确应用sinA、cosA、tanA表示直角三角形中两边的比.【过程与方法】通过锐角三角函数的学习,进一步认识函数,体会函数的变化与对应的思想,体会数学在解决实际问题中的作用.【情感态度】1.通过学习培养学生的合作意识.2.通过探究提高学生学习数学的兴趣.【教学重点】锐角三角函数的概念.【教学难点】锐角三角函数的概念的理解.※教学过程※一、情境导入如图(1),图(2)都可以用来测量物体的高度.这两个问题的解决,将涉及直角三角形中的边角关系.直角三角形中,它的边与角有什么关系?通过本节的学习,你就会明白其中的道理,并能应用所学知识解决相关的问题.二、探索新知1.某个角的对边、邻边的概念.在Rt△ABC中,直角∠C所对的边AB称为斜边,用c表示,另两边直角边为∠A的对边与邻边,分别用a、b表示(如图).2.做一做.(1)画一个Rt△ABC,使∠C=90°,∠A=30°,那么∠A的对边与斜边的比值是多少?量一量、算一算.(2)你画的三角形与你同伴画的三角形全等吗?不全等时,比值有什么关系?和你的同伴交流一下.(3)若∠A=45°、60°时,则∠A对边与斜边之比是多少?结论:在Rt△ABC中,只要一个锐角的大小不变(如∠A=30°),那么不管这个直角三角形大小如何,该锐角的对边与邻边的比值是一个固定的值.经过验证,在Rt△ABC中,当锐角A取其他固定值时,∠A的对边与邻边的比值还是一个固定值,与Rt△ABC的大小无关.说明:观察图中的Rt△AB 1C1、Rt△AB2C2和Rt△AB3C3,易知Rt△AB1C1Rt△AB2C2∽Rt△AB3C3.∴==可见,在Rt△ABC中,对于锐角A的每一个确定的值,其对边与邻边的比值是唯一确定的.同样,其对边与斜边,邻边与斜边的比值也是唯一确定的.3.锐角三角形函数的定义∠A的正弦:sinA=∠A的余弦:cosA=∠A的正切:tanA=∠A的正弦、余弦、正切统称为锐角∠A的三角函数.4.知识拓展(1)正弦与余弦三角函数值的取值范围.∵直角三角形中,斜边大于直角边.∴0<sinA<1,0<cosA<1.(2)同角三角函数关系sin2α+cos2α=1;tanα=.(3)互余两角的三角函数值若α、β都是锐角,且α+β=90°,那么:sinα=cosβ,cosα=sinβ.三、巩固练习【例1】如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=15,BC=8.试求出∠A的三个三角函数值.解:AB==17,sinA=,cosA=,tanA=.【练习】1.如图,在Rt△MNP中,∠N=90°,则:∠P的对边是,∠P的邻边是;∠M的对边是,∠M的邻边是.第1题图第2题图2.如图,在Rt△DEC中,∠E=90°,CD=10,DE=6.试求出∠D的三个三角函数值.3.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、c.根据下列所给条件,分别求出∠B的三个三角函数值:(1)a=3,b=4;(2)a=5,c=13.答案:1.MN PN PN MN2.由勾股定理,得CE=8,所以sinD=,cosD=,tanD=.3.(1)sinB=,cosB=,tanB=.(2)sinB=,cosB=,tanB=.四、应用拓展【例2】已知:Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=,BC=3,求AB、AC的值.解:∵sinA=,∴AB=,∴AC=.【例3】如图,已知α为锐角,sinα=,求cosα、tanα的值.解:方法一:用定义法求解∵sinα=,∴设BC=3x,则AB=5x.由勾股定理,得AC=4x.∴cosα=,tanα=.方法二:用公式求解∵α为锐角,∴cosα==,tanα=.五、归纳小结1.正弦、余弦、正切的定义是在直角三角形中相对其锐角而定义的,其本质是两条线段长度之比,理解好这三个概念是学好本章的关键;2.正弦、余弦、正切实际上都是比值,没有单位,它们只与锐角α的大小有关,与三角形的边长无关;3.对于每一个锐角α的确定的值,它的正弦、余弦和正切都有唯一确定的值与之对应;反之,对于每一个确定的正弦、余弦和正切值,都有唯一的锐角与之对应.※课后作业※1.教材第111页习题24.3第1、2题.2.如图,在Rt△ABC中,∠CAB=90°,AD是∠CAB的平分线,tanB=,求的值.第2课时特殊角的三角函数值※教学目标※【知识与技能】1.熟记30°、45°、60°角的三角函数值,并能根据这些值说出对应的锐角度数.2.在直角三角形中,如果一个锐角等于30°,那么它所对的直角边等于斜边的一半.【过程与方法】培养学生观察、比较、分析、概括的思维能力.【情感态度】经历观察、操作、归纳等学习数学过程,感受数学思考过程的合理性,感受数学说理的必要性,说理过程的严谨性,养成科学的、严谨的学习态度.【教学重点】特殊角的三角函数值.【教学难点】与特殊角的三角函数值有关的计算.※教学过程※一、复习引入在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,AB=2,求∠A、∠B的三个三角函数值.回顾锐角三角函数的定义;直角三角形的性质.二、探索新知在Rt△ABC中,∠A=30°,∠C=90°,如图,试求两个锐角的三个三角函数值.解:在直角三角形中,30°角所对的直角边是斜边的一半.所以,若设30°角所对的直角边为1,即BC=1,则AB=2,由勾股定理得:AC=.由三角函数定义,得sin30°=.cos30°=.tan30°=.同理可得sin60°=,cos60°=,tan60°=.2.在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=∠B=45°,如图,试求45°角的三角函数值.若设AC=BC=1.则AB=.易得sin45°=,cos45°=,tan45°=1.【例1】求值:sin30°·tan30°+cos60°·tan60°.解:原式=.【例2】在Rt△ABC中,若sinA=,则cos的值是多少?解:由sinA=知A=60°.∴cos=cos30°=.三、巩固练习1.在△ABC中,若cosA=,tanB=,则此三角形一定是()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.等腰三角形2.用特殊角的三角函数填空:= = ;= = ;1= ;= .3.化简= .4.点M(-sin60°,cos60°)关于x轴对称的点的坐标是.5.求下列各式的值:(1)sin260°+cos260°;(2)2cos60°+2sin30°+4tan45°;(3).6.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=,BC=.求∠A的大小.答案:1.A 2.sin60° cos30° sin45° cos45°tan45° tan60° 3. 4.5.(1)1 (2)6 (3)6.∠A=45°四、应用拓展1.你能求出tan15°的值吗?如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB至D,使BD=AB,则∠D=15°.设AC=k,则AB=2k,BC=k,所以CD=BC+BD=BC+AB=(2+)k,所以tan15°===2-.2.仿上面的解题方法,易求tan22.5°=-1.※课后作业※1.教材第111页习题24.3的第3题.2.若∠A、∠B是△ABC的两个内角且满足关系式=0,求∠C的度数.3.若α为锐角,且tan2α-(1+)tanα+1=0.求α的度数.2.用计算器求锐角三角函数值※教学目标※【知识与技能】1.会使用计算器求锐角三角函数的值.2.会使用计算器根据锐角三角函数的值求对应的锐角.【过程与方法】在做题、计算的过程中,逐步熟练计算器的使用.【情感态度】经历计算器的使用过程,熟悉其按键顺序.【教学重点】利用计算器求锐角三角函数的值.【教学难点】计算器的按键顺序. ※教学过程※一、复习引入填表:由上表我们可以直接写出30°,45°,60°角的三角函数值及由特殊值写出相应的锐角.对一些非特殊的角,怎样求它的三个三角函数值呢?二、探索新知1.求锐角三角函数值【例1】求sin63°52′41″的值(精确到0.0001).解:如下方法将角度单位状态设定为“度”:再按下列顺序依次按键:显示结果为0.897859012.∴sin63°52′41″≈0.8979.【例2】求tan19°15′的值(精确到0.0001).解:在角度单位状态为“度”的情况下(屏幕显示出),按下列顺序依次按键:显示结果为0.3492156334.∴tan19°15′≈0.3492.2.由锐角三角函数值求锐角.【例3】若tanx=0.7410,求锐角x.(精确到1′)解:在角度单位状态为“度”的情况下(屏幕显示出),按下列顺序依次按键:显示结果为36.53844577.再按键,显示结果为36°32′18.4″.所以x≈36°32′.三、巩固练习1.利用计算器求下列三角函数值:(精确到0.0001)(1)sin24°;(2)cos51°42′20″;(3)tan70°21′.2.已知下列锐角α的各三角函数值,利用计算器求锐角α:(精确到1′)(1)sinα=0.2476;(2)cosα=0.4174;(3)tanα=0.1890.答案:1.(1)0.4067 (2)0.6197 (3)2.8006 2.(1)14°20′(2)65°20′(3)10°42′※课后作业※1.教材第111页习题24.3的第4、5题.2.比较大小.cos25° cos32°,tan29° tan39°.3.在Rt△ABC中,∠C=90°,AB=29,AC=25,求∠A的度数.。