初三数学锐角三角函数通用版【本讲主要内容】锐角三角函数包括:正弦、余弦、正切。
【知识掌握】 【知识点精析】1. 在Rt △ABC 中,∠C =90°,我们把锐角A 的对边与斜边的比叫做∠A 的正弦,记作sinA 。
即c aA A sin ==斜边的对边∠;把∠A 的邻边与斜边的比叫做∠A 的余弦,记作cosA ,即c bA A cos =∠=斜边的邻边;把∠A 的对边与邻边的比叫做∠A 的正切,记作tanA ,即b aA A A tan =∠∠=的邻边的对边。
2. 锐角A 的正弦、余弦、正切都叫做∠A 的锐角三角函数。
3. 特殊角的三角函数值:30°45°60°sin α 12 22 32 cos α 32 2212tan α331 34. 记忆方法:【解题方法指导】例1. (2000年成都市)如图,在△ABC 中,∠C =90°,∠ABC =60°,D 是AC 的中点,那么tan ∠DBC 的值是________。
锐角α三角函数分析:在Rt △ABC 中,由∠ABC =60°,可知3BCAC60tan == ,即AC =3BC ,又CD =12AC ,tan ∠DBC 可求。
解:在△ABC 中,∵∠C =90°,∠ABC =60°, ∴tan ∠ABC =tan60°=3BCAC=, ∴AC =3BC 。
又D 是AC 中点, ∴DC =12AC =32BC 。
∴23BC BC23BC DC DBC tan ===∠。
评析:在解题中紧紧扣住tan α的定义。
例2. (2001年四川)在Rt △ABC 中 ,CD 是斜边AB 上的高,已知32ACD sin =∠,那么=ABBC______。
分析:由Rt △ABC 中CD ⊥AB 于D ,可得∠ACD =∠B ,由sin ∠ACD =23,那么sinB =23,设AC =2,AB =3,则BC =32522-=,则AB BC 可求。
解:∵∠ACB =90°,CD ⊥AB 于D ,∴∠ACD =∠B 。
又sin ∠ACD =sinB =23, 可设AC =2,AB =3,∴BC =32522-=。
∴=AB BC53。
评析:这里利用图中相等的角,把sin ∠ACD 转化为sinB ,而sin ∠ACD =23,我们设AC =2,AB =3,求得BC =5。
如果更一般化,可设AC =2m ,AB =3m ,则BC =5m ,同样可以求出ABBC的值。
例3. (2004年北京市)已知:如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,CD ⊥AB ,垂足为D ,若∠B =30°,CD =6,求AB 的长。
分析:图中有共三个直角三角形,都为应用锐角三角函数的定义创造了条件,已知∠B =30°,CD =6,则BC =12,用cosB =ABBC可求得AB ,方法不唯一,可选择不同的方法去做。
解法一:在△BCD 中,∵∠CDB =90°, ∠B =30°,CD =6, ∴BC =2CD =12。
在△ABC 中,∠ACB =90°,∴cosB =ABBC, ∴AB =B cos BC=1230123283cos ==。
解法二:在△ABC 中,∵∠ACB =90°,CD ⊥AB , ∴∠ACD =∠B =30°。
∴cos ∠ACD =ACCD, ∴AC =ACD cos CD∠=632=43。
在△ABC 中,sinB =ABAC, ∴AB =382134Bsin AC ==。
评析:此图是双垂直图形,直角本角形多,相等的角也多,可以用不同的思路去解。
【考点突破】【考点指要】锐角三角函数可以把直角三角形边之间的比转化为角的度数,因此作为一种解题工具,有着广泛的应用价值。
无论是解直角三角形,还是有关几何图形的计算,都常常利用锐角三角函数加以解决。
正因为锐角三角函数是一种解题工具,因此在中考时加大了检查的力度,我们应该熟练地掌握它,并学会应用。
【典型例题分析】例1. (2002年北京市海淀区)如图,在菱形ABCD 中,AE ⊥BC 于E ,EC =1,sinB =513。
求四边形ABCD 的周长。
分析:由菱形的特征可知AB =BC ,由EC =1,可没法找到BE 与EC 的联系,即EC =BC -BE =AB -BE =1,可列出方程求解。
解:在Rt △ABE 中,∵∠AEB =90°,sinB =513=ABAE , ∴设AE =5k ,AB =13K 。
∴BE =k 12)k 5()k 13(AE AB 2222=-=-,又AB =BC =13k ,∴BC -BE =AB -BE =EC , ∴13k -12k =1,k =1 ∴AB =13,周长为52。
评析:此题图形并不复杂,但考查的知识却不少,而且通过设参数列出方程求解,很有寓意。
因此在解题中,善于抓住直角三角形,把∠B 的正弦与两边的比建立联系。
例 2. (2005年沈阳市)如图,在△ABC 中,∠A =30°,tanB =32,AC =23。
则AB =____。
分析:设法使∠B 处于一个直角三角形中,以便于应用tanB =32的条件。
可作CD ⊥AB 于D 。
求出AD ,再求出DB ,则AB 可求。
解:作CD ⊥AB 于D 。
∵∠A =30°,AC =23, ∴CD =3AC 21=,∴AD =3CD AC 22=-。
∵tanB =32, ∴23DB 3,23DB CD ==∴, ∴DB =2。
∴AB =AD+DB =3+2=5。
评析:遇到某个角的三角函数值后,设法“回忆题”,使它处于某一个直角三角形中,从而应用三角函数的定义解题。
例3(2005年沈阳市)在△ABC 中,AB =2,AC =2。
∠B =30°,则∠BAC 的度数是_____。
分析:先画一个草图,找到条件中线段、角所处的位置,然后再考虑到有无特殊情况。
比如,图1中的△ABC 中,AB =2,AC =2,∠B =30°,作AD 垂直于直线BC 于D ,则AD =1212AB AC ==。
,则可求出∠DAB =60°,∠DAC =45°(由2221AC AD DAC cos ===∠),则∠BAC =60°-45°=15°。
还有没有其他情况呢?图2中的钝三角形也符合条件。
∠BAC =60°+45°=105°。
解:作AD ⊥直线BC 于D 。
则有两种可能(如图1,图2)。
当垂足D 落在BC 延长线上时(图1), ∵∠B =30°,AB =2,∴AD =1。
∠DAB =180°-90°-30°=60°。
又2221AC AD DAC cos ===∠, ∴∠DAC =45°。
∴∠BAC =∠BAD -∠CAD =60°-45°=15°。
当垂足D 落在BC 边上时(图2)。
则∠BAD =60°,∠CAD =45°, ∴∠BAC =60°+45°=105°。
因此∠BAC 的度数为15°或105°。
评析:进行分类讨论是一种思维严谨的表现,要结合已知条件把可能出现的情况一一考虑,不要漏解。
例4. 在Rt △ABC 中,若两条直角边a 、b 分别都扩大2倍,则锐角B 的各三角函数值( )(A )都扩大2倍 (B )没变化(C )都缩小2倍 (D )只有正切没有变化分析:若两直角边a 、b 都扩大2倍,斜边也扩大2倍。
则两直角边分别为2a 、2b 。
由锐角三角函数的过义去判断。
解:设Rt △ABC 的两条直角边分别为a 、b ,斜边为c 。
则扩大后的三角形a 为2a ,b 为2b ,则。
c 2)b 2()a 2(c 22=+=∴.aba 2b 2a b B tan ,c ac 2a 2c a B cos ,c bc 2b 2c b B sin =========∴三角函数没有变化,故选(D )。
评析:实际上当两条直角边扩大2倍后,得到的直角三角形与原三角形相似,角度没有变化,因此三角函数值没有发生变化。
例5. 若α是一个锐角,求证:sin 2α+cos 2α=1。
分析:设法构造一个直角三角形,再由三角函数定义去推。
解:在Rt △ABC 中,∠C =90°,BC =a , AC =B ,AB =C ,设∠A =α,则sin α= a c b c,cos .α=。
∴sin cos ()()2222222αα+=+=+a c b c a b c 。
∵a 2+b 2=c 2,∴sin cos 22222221αα+=+==a b c c c。
评析:应用锐角三角函数的定义及勾股定理,得到这个结论。
例6. 化简: 60tan 1)160(sin 2-+-。
分析:这是两个非负数,结果不能出现负数,当去掉根号和绝对值符号后,要使结果中出现大减小。
解:。
原式∴。
23132********tan 1231)123()160(sin 22=---=-=-=--=-=-评析:在遇到非负数的问题时,注意结果中不能出现负数。
例7. (2002年北京市西城区)如果α是锐角,且sin 2α+cos 235°=1。
那么α=_____度。
分析:由sin 2α+cos 2α=1,得知α=35°。
解:由例5推导的公式sin 2α+cos 2α=1,即sin 2α+cos 235°=1,∴α=35°。
评析:这是同角的三角函数的一个关系式,必要时可以推。
【综合测试】1. 已知等腰三角形的一个底角为75°,则顶角的余弦值为_______。
2. 在△ABC 中,AC =3,BC =4,AB =5,则下列结论成立的是( )。
(A )sinA =45(B )cosA =53(C )tanA =34(D )tanA =453. 如图,在Rt △ABC 中,∠ABC =90°,CD ⊥AB 于D ,AC =32AB 2 ,,设∠BCD =α,那么cos α的值为( )。
(A )22(B )2 (C )33(D )634. 计算:sin45°·cos45°+tan45°·tan30°·tan60°=_______。
5. 如图,在△ABC 中,∠C =90°,如果BC >AC ,那么cosA 与cosB 的大小关系是_____。