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第二十三章 解直角三角形
23.1 锐角的三角函数
第3课时 30°、45°、60°角的三角函数值
能够进行含30°、45°、60°角的三角函数值的计算.
体会三角函数的意义.
30°、45°、60°角的三角函数值
经历探索30°、45°、60°角的三角函数值的过程,熟练进行计算,理解正、余弦相互关系式及推导过程.
旧知回顾
如图所示,在Rt△ABC中,∠C=90°
(1)sinA= ,cosA= ,tanA= ,
sinB= ,cosB= ,tanB= .
(2)若∠A=30°,则 =____.
A
B
C
c
a
b
对边
斜边
邻边
思考:你能说说伴随你九个学年的这副三角尺所具有的特点和功能吗?
情境引入
猜谜语
一对双胞胎,一个高,一个胖,3个头,尖尖角,我们学习少不了
45°
45°
90°
60°
30°
90°
思考:你能用所写的知识,算出图中表示角度的三角函数值吗?
30°、45°、60°角的三角函数值
两块三角尺中有几个不同的锐角?分别求出这几个锐角的正弦值、余弦值和正切值.
30°
60°
45°
45°
问题1:设30°所对的直角边长为a,那么斜边长为2a,
另一条直角边长 =
= a
∴sin30°= = ,
cos30°= = ,
tan30°= = ,
30°
60°
∴sin60°= = ,
cos60°= = ,
tan60°= = ,
问题2:设两条直角边长为 a,则斜边长 =
= a
∴sin45°= = ,
tan45°= =1.
cos45°= = ,
45°
45°
30°、45°、60°角的正弦值、余弦值和正切值如下表:
30° 45° 60°
sina
cosa
tana
三角函数
锐角a
对于sinα与tanα,角度越大,函数值也越大;
对于cosα,角度越大,函数值越小.
求下列各式的值:
cos260°表示(cos60°)2,
即(cos60°)×(cos60°).
1. cos260°+sin260°;
例1
解:cos260°+sin260°=( )2+( )2=1.
提示:
2. -tan45°.
解: -tan45°= ÷ -1=0.
(1)cos260°+cos245°+ sin30°sin45°;
解:原式=( )2+( )2+ × ×
= + + = .
(2) + .
解:原式 + =
= =﹣6.
练一练
1.通过特殊角的三角函数值,进一步巩固锐角三角函数之间的关系.( )
2.观察特殊三角函数值表,你能得出三角函数的增减性规律吗?
锐角三角函数的增减性:
当角度在0°~90°之间变化时,正弦值和正切值随着角度的增大(或减小)而 ;
余弦值随着角度的增大(或减小)而 .
讨论思考
互余关系、倒数关系、相除关系、平方关系
增大(或减小)
减小(或增大)
1.如果∠α是等边三角形的一个内角,则cosα=____.
2.在△ABC中,∠C=90°,若∠B=2∠A,则tanA=____.
3.若tanA=1,则锐角∠A=_____.
4.在Rt△ABC中,sinB= ,则∠B=_____.
5.sinα﹤cosα,则锐角α取值范围( )
A 30°﹤α ﹤ 45 ° B 0°﹤α ﹤ 45 °
C 45°﹤α ﹤ 60 ° D 0°﹤α ﹤ 90 °
练一练
45 °
60 °
B
sinA= ∠A=30° sinA= ∠A=60° sinA= ∠A=45°
cosA= ∠A=60° cosA= ∠A=45° cosA= ∠A=30°
tanA= ∠A=30° tanA= ∠A=60° tanA= ∠A=45°
逆向思维:填一填
1
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AB= ,BC= ,求∠A的度数.
例2
解:在图中,AB= ,BC= ,
∴sinA= = = ,
∴∠A=45°,
A
B
C
练一练
解:在图中,
∴ α = 60°.
A
B
O
如图,AO 是圆锥的高,OB 是底面半径,AO = OB,求 α 的度数.
∵tanA= = = ,
正弦和余弦的关系
从上面的探究中我们不难发现:
sin30°=cos60°
sin60°=cos30°
sin45°=cos45°
规律:这些角的正(余)弦的值,分别等于它们余角的余(正)弦值.
你还能从中发现什么规律呢?
即sinA=cosB=cos(90°-∠A),
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°.
A
B
C
c
a
b
对边
斜边
邻边
∴sinA=cosB,cosA=sinB.
∵∠A+∠B=90°,
∴∠B=90°-∠A,
cosA=sinB=sin(90°-∠A)
∵sinA= ,cosA= ,sinB= ,cosB= ,
任意一个锐角的正(余)弦值,等于它的余角的余(正)弦值.
例3
解析:利用互余两角的正弦和余弦之间的关系可快速帮助我们解决问题,但要注意的是该结果只对互余的两个角成立.
如图,在△ABC中,∠C=90°,若sinA= ,求cosB的值
解 ∵∠A+∠B=90°,
∴cosB=cos(90°-∠A)
=sinA
= .
例4
A
B
C
c
a
b
1:填空:
(1)已知:sin67°18′=0.9225,则cos22°42′=______;
(2)已知:cos4°24′=0.9971,则sin85°36′=______.
0.9225
0.9971
解:∵∠B=90°-∠A,∴∠A+∠B=90°,
∴cosB=cos(90°-∠A)=sinA= .
练一练
2:已知sinA= ,且∠B=90°-∠A,求cosB.
3.已知α、β为锐角,且sin(90°-α)= ,sinβ= ,求
的值.
解:∵sin(90°-α)=cosα= ,
cos(90°-β)=sinβ= ,
∴ = = .
练一练
在直角三角形中,若一个锐角确定,那么这个角的对边和邻边之间的比值也随之确定.
结论:互余两个锐角的正切值互为倒数.
A
B
C
c
a
b
对边
斜边
邻边
∵tanA= ,tanB= ,
∴tanA= ,
在△ABC中,∠A,∠B是锐角,tanA,tanB是方程
3x2-tx+3=0的两个根,则∠C=________.
∴∠C=180°-∠A-∠B=90°.
90°
【方法总结】利用tanA·tan(90°-∠A)=1,可得∠A与∠B之间的关系,从而求出∠C的大小.
解析:∵tanA,tanB为方程3x2-tx+3=0的两根,
∠A,∠B是锐角.
∴tanA·tanB=1.
∴∠A+∠B=90°,
例5
练一练
1.在△ABC中,∠C=90°,tanA= ,sinA= ,求tanB,cosB.
解:∵在△ABC中,∠C=90°,tanA= ,
∴ tanB= .
又∵ sinA= ,
∴ cosB= sinA= .
2.计算:tan33°·tan34°·tan35°·tan55°·tan56°·tan57°
=1
解:原式=(tan33°· tan57°)( tan34°· tan56°)
(tan35°· tan55°)
=1×1×1
练一练
特殊三角函数值的运用
一个小孩荡秋千,秋千链子的长度为2.5m,当秋千向两边摆动时,摆角恰好为60°,且两边摆动的角度相同,求它摆至最高位置时与其摆至最低位置时的高度之差(结果精确到0.01m).
例10
∴最高位置与最低位置的高度差约为0.34m.
解:如图,根据题意可知,
∴AC=2.5-2.165≈0.34(m).
∠AOD= ×60°=30°,OD=2.5m,
∵cosA= ,
∴OC=ODcos30°=2.5× =2.165,
A
C
O
B
D
2.5m
30°
随堂练习
D
D
2.在△ABC中,若 ,则∠C=( )
A.30° B.60° C.90° D.120°
| sinA- | + (cosB- )2 =0
1. tan(α+20°)=1,锐角α的度数应是( )
A.40° B.30° C.20° D.10°
随堂练习
3.求下列各式的值:
(1)1-2 sin30°cos30°
(2)3tan30°-tan45°+2sin60°
解:
(1)1-2 sin30°cos30°
(2)3tan30°-tan45°+2sin60°
=1-2× ×
=1-
=3× -1+2×
= -1+
=2 -1
随堂练习
∴ △ABC 是锐角三角形.
4. 已知 △ABC 中的 ∠A 与 ∠B 满足 (1-tanA)2 +|sinB- |=0,试判断 △ABC 的形状.
解:∵(1-tanA)2 +|sinB- |=0,
∴ tanA=1,sinB=
∴ ∠A=45°,∠B=60°,
∠C=180°-45°-60°=75°,
解:过点C作CD⊥AB于点D,
随堂练习
5.如图,在△ABC中,∠A=30°,tanB= ,AC=2 , 求AB.
∠A=30°,AC=2 .
∵sinA= = ,
∴CD= ×2 = ,
∵cosA= = ,
∴AD= ×2 =3,
∵tanA= = ,
∴BD= × =3,
∴AB=AD+BD=3+2=5
D
A
B
C
2
∴2sin2α+cos2α- 3tan(α+15°)
6.已知α为锐角,且tanα是方程x2+2x-3=0的一个根,求2sin2α+cos2α- tan(α+15°)的值.
解:解方程x2+2x-3=0,得x1=1,x2=-3,
∵tanα>0,∴tanα=1,∴α=45°.
=2sin245°+cos245°- 3tan60°
=2×( )2+( )2-3× .
= (1- ) .
30°
45°
60°
30°、45°、60°角的三角函数值
sin30°=
cos30°=
tan30°=
sin45°=
cos45°=
tan45°=
sin60°=
cos60°=
tan60°=