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沪科版九年级上册 第二十三章
课程讲授
课程导入
习题解析
课堂总结
23.1 锐角的三角函数
第一课时 正切
前 言
1. 理解锐角的三角函数中正切的概念及其与现实生活的联系;(重点)
2. 能在直角三角形中求出某个锐角的正切值,并进行简单计算; (重点)
3. 了解坡度、坡角的概念,能解决与坡度、坡角有关的简单实际问题.(难点)
学习目标及重难点
课程导入
汽车免不了爬坡,爬坡能力是衡量汽车性能的重要指标之一.
汽车的爬坡能力是指汽车在满载时所能爬越的最大坡度.
怎样描述坡面的坡度(倾斜程度)呢?
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新课推进
探索1:正切的定义
在下图中,有两个直角三角形,直角边 AC 与 A1C1 表示水平面,斜边 AB 与 A1B1 分别表示两个不同的坡面,坡面 AB 和 A1B1 哪个更陡?你是怎样判断的
A
B
C
(1)
100
20
A1
B1
C1
(2)
30
100
更陡
问题1:
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类似地,在下图中,坡面 AB 和 A1B1,哪个更陡?你又是怎样判断的?
A
B
C
(1)
100
20
A1
B1
C1
(2)
80
30
更陡
问题2:
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你还能判断哪个坡面更陡吗?
A
B
C
(1)
70
20
A1
B1
C1
(2)
80
30
问题3:
更陡
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如图,在锐角 A 的一边任取一点 B,过点 B 作另一边的垂线 BC,垂足为 C,得到 Rt△ABC;
B
C
再任取一点 B1,过点 B1 作另一边的垂线B1C1,垂足为C1,得到另一个 Rt△AB1C1……
A
B1
C1
B2
C2
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这些直角三角形都相似. 在这些直角三角形中,锐角 A 的对边与邻边之比 , , ……究竟有怎样的关系?
猜想:
相等
A
B
C
B1
C1
B2
C2
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∵Rt△ABC ∽ Rt△AB1C1 ∽ Rt△AB2C2……
∴ = = ……
A
B
C
B1
C1
B2
C2
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在图中的这些直角三角形中,当锐角 A 的大小确定后,无论直角三角形的大小怎样变化,∠A 的对边与邻边的比值总是一个固定值.
发现:
A
B
C
B1
C1
B2
C2
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如图,在 Rt△ABC 中,我们把锐角 A 的对边与邻边的比叫做∠A 的正切,记作tanA,
A
B
C
∠A 的邻边 b
∠A 的对边 a
斜边 c
tan A = = =
∠A 的对边
∠A 的邻边
BC
AC
a
b
即
tan B =
AC
BC
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正切经常用来描述坡面的坡度. 坡面的铅直高度 h 和水平长度 l 的比叫做坡面的坡度(或坡比),记作 i , 即i = (坡度通常写成 h∶ l 的形式).
h
l
l
α
h
i= h∶l
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坡面与水平面的夹角叫做坡角(或称倾斜角),记作 α,于是有i = = tan α.
显然,坡度(i = tan α)越大,坡角 α 越大,坡面就越陡.
h
l
l
α
h
i= h∶l
在检测汽车爬坡能力等实际问题中,坡角不易直接测量,可以用坡道的铅直高度与坡道水平长度的比来刻画坡道的倾斜程度.
小结
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1. 初中阶段,正切是在直角三角形中定义的, ∠A是一个锐角.
2. tanA是一个完整的符号,它表示∠A的正切.但∠BAC的正切表示为 tan∠BAC.∠1的正切表示为 tan∠1.
3. tanA﹥0 且没有单位,它表示一个比值,即直角三角形中锐角∠A的对边与邻边的比(注意顺序: ).
4. tanA 不表示“tan”乘以“A ”.
5. tanA 的大小只与∠A的大小有关,而与直角三角形的边长无关.
对
邻
定义中的几点说明:
A
B
C
┌
锐角A的正切值可以等于1吗?为什么?可以大于1吗
对于锐角A的每一个确定的值,tanA都有唯一的确定的值与它对应.
解:可以等于1,此时为等腰直角三角形;也可以大于1,甚至可逼近于无穷大.
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如图,在 Rt△ABC 中,∠C = 90°,AC = 4,BC = 3,求 tan A 和 tan B.
A
C
B
解: tan A = =
tan B = =
BC
AC
3
4
AC
BC
4
3
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例1
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你还能判断哪个坡面更陡吗?
A
B
C
(1)
70
20
A1
B1
C1
(2)
80
30
现在,你能回答这个问题了吗?
tan A = =
20
70
2
7
tan A1 = =
30
80
3
8
更陡
下图表示两个自动扶梯,哪一个自动扶梯比较陡
β
6m
┐
乙
8m
α
5m
┌
甲
13m
解: 甲梯中,
乙梯中,
∵tanβ>tanα,∴乙梯更陡.
提示:在生活中,常用一个锐角的正切表示梯子的倾斜程度.
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例2
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如图所示,梯形护坡石坝的斜坡AB的坡度i=1∶3,坝高BC=2米,则斜坡AB的长是( )
解析:∵∠ACB=90°,i=1∶3,
B
【方法总结】理解坡度的概念是解决与坡度有关的计算题的关键.
∵BC=2米,∴AC=3BC=3×2=6(米).
例3
B
C
A
(1)在Rt△ABC中∠C=90°,BC=5,
AC=12,tanA=( ).
(2)在Rt△ABC中∠C=90°,BC=5,
AB=13,tanA=( ),tanB=( ).
(3)在Rt△ABC中∠C=90°,BC=15,tanA= ,
AC=( ).
1.完成下列填空:
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随堂小练习
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如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=3,求tanA和tanB.
B
C
A
解:
例4
习题解析
习题1
如图,P是 的边 OA 上一点,点 P的坐标为
,则 =__________.
M
O
P(12,5)
A
x
y
习题2
习题解析
如图,某人从山脚下的点A走了200m后到达山顶的点B.已知山顶B到山脚下的垂直距离是55m,求山坡的坡度(结果精确到0.001m).
A
B
C
┌
解:
习题解析
习题3
在等腰△ABC中, AB=AC=13, BC=10,求tanB.
A
C
B
┌
D
提示:过点A作AD垂直于BC于点D.
求锐角三角函数时,勾股定理的运用是很重要的.
解:如图,过点A作AD⊥BC于点D,
∴ 在Rt△ABD中,
易知BD=5,AD=12.
∴ .
习题解析
习题4
在Rt△ABC中,∠C=90°, AB=15,tanA= ,求AC和BC.
4k
┌
A
C
B
15
3k
解:如图,∵
∴
∴ 25=225.
∴ =3.
∴ =3=33=9,=4=43=12.
如图,正方形ABCD的边长为4,点M、N分别在DC、BC上,M、N两点关于对角线AC对称, 若DM=1,求tan∠ADN的值.
A
D
B
N
M
C
解:由正方形的性质可知,
∠ADN=∠DNC,BC=DC=4,
∵ M、N两点关于对角线AC对称, ∴ DM=BN=1.
习题解析
习题5
如图,在平面直角坐标系中,P(x,y)是第一象限内直线y=-x+6上的点, 点A(5,0),O是坐标原点,△PAO 的面积为S.
(1)求S与x的函数关系式;
(2)当S=10时,求tan∠PAO 的值.
M
习题解析
习题6
解:(1)过点P作PM⊥OA于点M,
S=
习题解析
(2)当S=10时,求tan∠PAO 的值.
M
解:
又∵点P在直线y=-x+6上,
∴x=2.
∴AM=OA-OM=5-2=3.
课程总结
小结
与梯子倾斜程度的关系
∠A越大,tanA越大,
梯子越陡
正切
定义
∠A 的对边
∠A 的邻边
tan A =
坡度
=tan α =
铅直距离
水平距离