学科教师辅导教案
学员编号: 年 级: 课 时 数: 学员姓名: 辅导科目: 学科教师:
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锐角三角函数 【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. 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°160°
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 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. 举一反三: 【变式】在中,,若,,则 , , , , . 类型二、特殊角的三角函数值的计算 2.求下列各式的值: 6tan230°﹣sin60°﹣2sin45°; sin60°﹣4cos230°+sin45° tan60°; +tan60°﹣. 【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】在中,,若∠A=45°,则 , , , , . 类型三、锐角三角函数之间的关系 3.已知△ABC中的∠A与∠B满足(1﹣tanA)2+|sinB﹣|=0 (1)试判断△ABC的形状. (2)求(1+sinA)2﹣2﹣(3+tanC)0的值. 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. 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1①,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1②,已知sinA=,其中∠A为锐角,试求sadA的值. 【巩固练习】 一、选择题
1. 在△ABC中,∠C=90°,sinA=,则tanB= ( ) A. B. C. D. 2. 如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则∠ABC的正切值是( ) A.2 B. C. D. 3. 已知锐角α满足sin25°=cosα,则α=( ) A.25° B.55° C.65° D.75° 4.如图所示,直径为10的⊙A经过点C(0,5)和点O(0,0),B是y轴右侧⊙A优弧上一点,则∠OBC的余弦值为 ( ) A. B. C. D. 第4题 第5题 5.如图,在△ABC中,∠A=120°,AB=4,AC=2,则sinB的值是( ) A. B. C. D. 6.在Rt△ABC中,∠C=90°,若将各边长度都扩大为原来的2倍,则∠A的正弦值( ) A.扩大2倍 B.缩小2倍 C.扩大4倍 D.不变 7.如图所示是教学用具直角三角板,边AC=30cm,∠C=90°,tan∠BAC=,则边BC的长为( ) A.cm B.cm C.cm D.cm 第7题 第8题 8. 如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,若AC=,BC=2,则sin∠ACD的值为( ) A. B. C. D. 二、填空题 9. (1)锐角∠A满足2sin(∠A-15°)=,则∠A=________; (2)已知为锐角,,则________. 10. 用不等号连接下面的式子. (1)cos50°________cos20° (2)tan18°________tan21° 11.在△ABC中,若,∠A、∠B都是锐角,则∠C的度数为 . 12.如图所示,△ABC的顶点都在方格纸的格点上,则sinA=________. 13.已知:正方形ABCD的边长为2,点P是直线CD上一点,若DP=1,则tan∠BPC的值是________. 第12题 第15题 14.如果方程的两个根分别是Rt△ABC的两条边,△ABC的最小角为A,那么tanA的值为________. 15.如图所示,△ABC的内心在y轴上,点C的坐标为(2,0),点B的坐标是(0,2),直线AC的解析式为,则tanA的值是________. 16.若α为锐角,且,则m的取值范围是 . 三、解答题 17.如图所示,△ABC中,D为AB的中点,DC⊥AC,且∠BCD=30°, 求∠CDA的正弦值、余弦值和正切值. 18. 计算下列各式的值. (1) ; sin45°+tan45°﹣2cos60°. ﹣cos60°. 19.如图所示,在矩形ABCD中,E是BC边上的点,AE=BC,DF⊥AE,垂足为F,连接DE. (1)求证:AB=DF; (2)若AD=10,AB=6,求tan∠EDF的值. 20. 如图所示,已知⊙O的半径为2,弦BC的长为,点A为弦BC所对优弧上任意一点(B、C两点除外). (1)求∠BAC的度数; (2)求△ABC面积的最大值. (参考数据:,,.
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锐角三角函数 【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. 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°160°
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 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】在中,,若,,则 , , , , . 【答案】 5 , , ,, . 类型二、特殊角的三角函数值的计算 2.求下列各式的值: 6tan230°﹣sin60°﹣2sin45°; (2) sin60°﹣4cos230°+sin45° tan60°; (3) +tan60°﹣. 【答案与解析】 解:(1)原式= =. (2) 原式=×﹣4×()2+× =﹣3+ =; (3) 原式=+﹣ =2+﹣ =3﹣2+2 =. 【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】在中,,若∠A=45°,则 , , , , . 【答案】45°,, ,, . 类型三、锐角三角函数之间的关系 3.已知△ABC中的∠A与∠B满足(1﹣tanA)2+|sinB﹣|=0 (1)试判断△ABC的形状. (2)求(1+sinA)2﹣2﹣(3+tanC)0的值. 【答案与解析】 解:(1)∵|1﹣tanA)2+|sinB﹣|=0, ∴tanA=1,sinB=, ∴∠A=45°,∠B=60°,∠C=180°﹣45°﹣60°=75°, ∴△ABC是锐角三角形; (2)∵∠A=45°,∠B=60°,∠C=180°﹣45°﹣60°=75°, ∴原式=(1+)2﹣2﹣1 =. 【总结升华】本题考查的是特殊角的三角函数值,熟记各特殊角度的三角函数值是解答此题的关键. 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1①,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1②,已知sinA=,其中∠A为锐角,试求sadA的值. 【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. 【巩固练习】 一、选择题
1. 在△ABC中,∠C=90°,sinA=,则tanB= ( ) A. B. C. D. 2. 如图,在网格中,小正方形的边长均为1,点A,B,C都在格点上,则∠ABC的正切值是( ) A.2 B. C. D. 3. 已知锐角α满足sin25°=cosα,则α=( ) A.25° B.55° C.65° D.75° 4.如图所示,直径为10的⊙A经过点C(0,5)和点O(0,0),B是y轴右侧⊙A优弧上一点,则∠OBC的余弦值为 ( ) A. B. C. D. 第4题 第5题 5.如图,在△ABC中,∠A=120°,AB=4,AC=2,则sinB的值是( ) A. B. C. D. 6.在Rt△ABC中,∠C=90°,若将各边长度都扩大为原来的2倍,则∠A的正弦值( ) A.扩大2倍 B.缩小2倍 C.扩大4倍 D.不变 7.如图所示是教学用具直角三角板,边AC=30cm,∠C=90°,tan∠BAC=,则边BC的长为( ) A.cm B.cm C.cm D.cm 第7题 第8题 8. 如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,CD⊥AB,垂足为D,若AC=,BC=2,则sin∠ACD的值为( ) A. B. C. D. 二、填空题 9. (1)锐角∠A满足2sin(∠A-15°)=,则∠A=________; (2)已知为锐角,,则________. 10. 用不等号连接下面的式子. (1)cos50°________cos20° (2)tan18°________tan21° 11.在△ABC中,若,∠A、∠B都是锐角,则∠C的度数为 . 12.如图所示,△ABC的顶点都在方格纸的格点上,则sinA=________. 13.已知:正方形ABCD的边长为2,点P是直线CD上一点,若DP=1,则tan∠BPC的值是________. 第12题 第15题 14.如果方程的两个根分别是Rt△ABC的两条边,△ABC的最小角为A,那么tanA的值为________. 15.如图所示,△ABC的内心在y轴上,点C的坐标为(2,0),点B的坐标是(0,2),直线AC的解析式为,则tanA的值是________. 16.若α为锐角,且,则m的取值范围是 . 三、解答题 17.如图所示,△ABC中,D为AB的中点,DC⊥AC,且∠BCD=30°, 求∠CDA的正弦值、余弦值和正切值. 18. 计算下列各式的值. (1) ; (2) sin45°+tan45°﹣2cos60°. (3) ﹣cos60°. 19.如图所示,在矩形ABCD中,E是BC边上的点,AE=BC,DF⊥AE,垂足为F,连接DE. (1)求证:AB=DF; (2)若AD=10,AB=6,求tan∠EDF的值. 20. 如图所示,已知⊙O的半径为2,弦BC的长为,点A为弦BC所对优弧上任意一点(B、C两点除外). (1)求∠BAC的度数; (2)求△ABC面积的最大值. (参考数据:,,. 【答案与解析】 一、选择题
1.【答案】B; 【解析】如图所示.,可设BC=4k,AB=5k,用勾股定理可求. ∴ . 2.【答案】D; 【解析】如图:由勾股定理得, AC=,AB=2,BC=, ∴△ABC为直角三角形, ∴tan∠B==, 故选:D. 3. 【答案】C; 【解析】由互余角的三角函数关系,,∴ sin25°-sin(90°-α), 即90°-α=25°,∴ α=65°. 4.【答案】C; 【解析】设⊙A交x轴于另一点D,连接CD,根据已知可以得到OC=5,CD=10, ∴ ,∵ ∠OBC=∠ODC, ∴ . 5.【答案】D; 【解析】如图所示,过点C作CD⊥AB于D,∵ ∠BAC=120°,∴ ∠CAD=60°, 又∵ AC=2,∴ AD=1,CD=, ∴ BD=BA+AD=5,在Rt△BCD中,, ∴ . 6.【答案】D; 【解析】根据锐角三角函数的定义,锐角三角函数值等于相应边的比,与边的长度无关,而只与边的比值或角的大小有关. 7.【答案】C; 【解析】由,∴ 8. 【答案】A; 【解析】 ∵ ,∴ 二、填空题 9.【答案】 (1)75°;(2)30°; 【解析】(1)将∠A-15°当作一个角来看待,由已知可得, 故锐角,∴ ∠A=75°. (2)将90°-α口当作一个角来看待,由tan(90°-α)=,∴ 90°-α=60°,∴ α=30°. 10.【答案】(1)<; (2)<; 【解析】当α为锐角时,其余弦值随角度的增大而减小,∴ cos50°<cos20°; 当α为锐角时,其正切值随角度的增大而增大,∴ tan18°<tan21°. 11.【答案】105°; 【解析】∵ , ∴ , 即,. 又∵ ∠A、∠B均为锐角,∴ ∠A=45°,∠B=30°, 在△ABC中,∠A+∠B+∠C=180°,∴ ∠C=105°. 12.【答案】; 【解析】假设每一个小正方形的边长为1,利用网格,从C点向AB所在直线作垂线CH.垂足为H, 则∠A在直角△ACH中,利用勾股定理得,∴ . 13.【答案】2或 【解析】此题为无图题,应根据题意画出图形,如图所示,由于点P是直线CD上一点,所以点P既可以在边CD上,也可以在CD的延长线上, 当P在边CD上时,;当P在CD延长线上时,. 14.【答案】或; 【解析】由得,,①当3为直角边时,最小角A的正切值为;②当3为斜边时,另一直角边为,∴ 最小角A的正切值为. 故应填或. 15.【答案】; 【解析】由△ABC的内心在y轴上可知OB是∠ABC的角平分线,则∠OBA=45°, 易求AB与x轴的交点为(-2,0),所以直线AB的解析式为:, 联立可求A点的坐标为(-6,-4), ∴ ,又OC=OB=2, ∴ BC=.在Rt△ABC中,. 16.【答案】 ; 【解析】∵0<cosα<1, ∴0<<1, 解得. 三、解答题 17.【答案与解析】 过D作DE∥AC,交BC于点E. ∵ AD=BD,∴ CE=EB,∴ AC=2DE. 又∵ DC⊥ AC,DE∥AC, ∴ DC⊥DE,即∠CDE=90°. 又∵ ∠BCD=30°,∴ EC=2DE,DC=DE. 设DE=k,则CD=,AC=2k. 在Rt△ACD中,. ∴ ,. . 18.【答案与解析】 解:(1)原式=4×﹣×+× =1+3. (2) 原式=×+1﹣2× =1+1﹣1 =1. (3) 原式=﹣× =﹣ =. 19.【答案与解析】 (1)证明:∵ 四边形ABCD是矩形, ∴ AD∥BC,AD=BC ∴ ∠DAF=∠AEB 又∵ AE=BC, ∴ AE=AD 又∵ ∠B=∠DFA=90°, ∴ △EAB≌△ADF. ∴ AB=DF. (2)解:在Rt△ABE中, ∵ △EAB≌△ADF, ∴ DF=AB=6,AF=EB=8, ∴ EF=AE-AF=10-8=2. ∴ . 20.【答案与解析】 (1)连接BO并延长,交⊙O于点D,连接CD. ∵ BD是直径,∴ BD=4,∠DCB=90°. 在Rt△DBC中,, ∴ ∠BDC=60°,∴ ∠BAC=∠BDC=60°. (2)因为△ABC的边BC的长不变,所以当BC边上的高最大时,△ABC的面积最大,此时点A应落在优弧BC的中点处. 过O作OE⊥BC于点E,延长EO交⊙O于点A,则A为优孤BC的中点.连结AB,AC, 则AB=AC,∠BAE∠BAC=30°. 在Rt△ABE中,∵ BE,∠BAE=30°, ∴ , ∴ . 答:△ABC面积的最大值是.
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