(共31张PPT)
第 1 页:封面
标题:1.1.1 正切
副标题:北师大版九年级数学下册
配图:左侧为楼梯斜面示意图(标注垂直高度、水平宽度),右侧为直角三角形(标注锐角、对边、邻边),中间用箭头连接 “生活场景→数学模型”
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识与技能:
结合生活实例(如楼梯坡度),理解正切的实际意义,掌握直角三角形中锐角正切的定义
能准确识别直角三角形中锐角的 “对边” 与 “邻边”,熟练写出锐角正切的表达式
会计算直角三角形中指定锐角的正切值,能利用正切值解决简单的边长计算问题
过程与方法:
通过观察、对比、计算等活动,经历 “实际问题 — 数学抽象 — 定义推导” 的过程,提升数形结合能力
借助特殊直角三角形(含 30°、45°、60°)探究正切值,培养逻辑推理与归纳总结能力
情感态度:
感受正切在解决实际问题(如坡度计算)中的工具价值,体会数学与生活的紧密联系
在概念探究中,激发学习兴趣,培养严谨的数学思维习惯
第 3 页:情境引入 —— 生活中的 “倾斜程度”
实例展示(配图呈现):
实例 1:两个不同倾斜度的楼梯 —— 楼梯 A(垂直高度 2m,水平宽度 4m),楼梯 B(垂直高度 3m,水平宽度 3m),提问:“哪个楼梯更陡?”
实例 2:两个不同倾斜度的斜坡 —— 斜坡 C(垂直高度 1.5m,水平宽度 3m),斜坡 D(垂直高度 2m,水平宽度 5m),提问:“如何量化比较斜坡的倾斜程度?”
思考与讨论:
问题 1:仅看垂直高度或水平宽度,能否判断倾斜程度?(如楼梯 A 垂直高度小于 B,但水平宽度大于 B,无法单独判断)
问题 2:用 “垂直高度与水平宽度的比” 来描述倾斜程度,是否合理?(计算楼梯 A 的比为 2:4=0.5,楼梯 B 为 3:3=1,比值越大,楼梯越陡,符合直观感受)
引入课题:“垂直高度与水平宽度的比” 是描述倾斜程度的关键量,在数学中,这个比对应直角三角形中锐角的 “正切”,这是我们今天要学习的三角函数。
第 4 页:正切的定义(直角三角形中的锐角)
定义推导:
如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A 是一个锐角:
定义:∠A 的对边(与∠A 相对的直角边 BC)与邻边(与∠A 相邻的直角边 AC)的比,叫做∠A 的正切,记作\(\tan A\)
数学表达式:\(\tan A = \frac{ A è }{ A é è } = \frac{BC}{AC}\)
关键强调:
“对边” 与 “邻边” 是相对指定锐角而言的,随锐角变化而变化(如∠B 的对边是 AC,邻边是 BC)
正切的本质是 “直角三角形中锐角的对边与邻边的比值”,仅与锐角的大小有关,与三角形的大小无关(相似三角形中,同一锐角的正切值相等)
概念辨析(互动环节):
在 Rt△DEF 中,∠F=90°,∠D=50°,DE=10,DF=6,EF=8,求\(\tan D\)和\(\tan E\)
解析:先确定对边与邻边 ——∠D 的对边是 EF=8,邻边是 DF=6,故\(\tan D = \frac{EF}{DF} = \frac{8}{6} = \frac{4}{3}\);∠E 的对边是 DF=6,邻边是 EF=8,故\(\tan E = \frac{DF}{EF} = \frac{6}{8} = \frac{3}{4}\)
结论:在同一直角三角形中,∠D + ∠E=90°,\(\tan D\)与\(\tan E\)互为倒数
第 5 页:正切的性质 —— 与锐角大小的关系
探究活动:用计算器计算特殊锐角的正切值(确保计算器处于 “DEG” 模式):
计算:\(\tan 30 ° 0.577\),\(\tan 45 °=1\),\(\tan 60 ° 1.732\),\(\tan 80 ° 5.671\)
性质归纳:
当锐角在 0°~90° 之间变化时,正切值随锐角的增大而增大(如 30°<45°<60°,则\(\tan 30 °<\tan 45 °<\tan 60 °\))
锐角为 0° 时,正切值为 0(\(\tan 0 °=0\));锐角趋近于 90° 时,正切值趋近于无穷大(\(\tan 90 °\)无意义,因邻边趋近于 0)
应用验证:结合之前的楼梯实例,楼梯 B 的倾斜角更大,其正切值(1)大于楼梯 A 的正切值(0.5),验证 “正切值越大,锐角越大,倾斜程度越陡”
第 6 页:特殊角的正切值(重点记忆)
推导特殊角正切值(结合特殊直角三角形):
(1)30° 角的正切值:
如图,Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=30°,设 BC=1(对边),则 AC=\(\sqrt{3}\)(邻边),AB=2
\(\tan 30 ° = \frac{BC}{AC} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3} 0.577\)
(2)45° 角的正切值:
如图,Rt△DEF 中,∠F=90°,∠D=45°,设 DF=EF=1(对边 = 邻边)
\(\tan 45 ° = \frac{EF}{DF} = \frac{1}{1} = 1\)
(3)60° 角的正切值:
沿用 30° 角的 Rt△ABC,∠B=60°,对边 AC=\(\sqrt{3}\),邻边 BC=1
\(\tan 60 ° = \frac{AC}{BC} = \frac{\sqrt{3}}{1} = \sqrt{3} 1.732\)
特殊角正切值汇总表:
锐角 α
30°
45°
60°
\(\tan ±\)
\(\frac{\sqrt{3}}{3}\)(≈0.577)
1
\(\sqrt{3}\)(≈1.732)
记忆技巧:结合直角三角形边长比(30° 角对边:邻边 = 1:\(\sqrt{3}\),45° 角对边:邻边 = 1:1,60° 角对边:邻边 =\(\sqrt{3}\):1),直接推导正切值,避免死记硬背
第 7 页:正切的基础应用 —— 求边长
例 1:已知锐角和邻边,求对边
问题:在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠A=60°,AC=5,求 BC 的长(结果保留根号)。
解析:
步骤 1:确定已知量与未知量 ——∠A 的邻边 AC=5,求对边 BC,已知∠A=60°,可用正切定义
步骤 2:列表达式 ——\(\tan A = \frac{BC}{AC}\)
步骤 3:代入计算 ——\(\tan 60 ° = \frac{BC}{5}\),因\(\tan 60 ° = \sqrt{3}\),故\(BC = 5 \sqrt{3} = 5\sqrt{3}\)
例 2:已知锐角和对边,求邻边
问题:在 Rt△DEF 中,∠F=90°,∠E=45°,EF=8,求 DF 的长。
解析:
步骤 1:识别∠E 的对边是 DF,邻边是 EF(注意:∠E 的对边是与∠E 相对的边,即 DF)
步骤 2:列表达式 ——\(\tan E = \frac{DF}{EF}\)
步骤 3:代入计算 ——\(\tan 45 ° = \frac{DF}{8}\),因\(\tan 45 °=1\),故\(DF = 8 1 = 8\)
方法总结:在直角三角形中,已知一个锐角和一条直角边(对边或邻边),求另一条直角边,可直接用正切定义:对边 = 邻边 ×\(\tan\)锐角,邻边 = 对边 ÷\(\tan\)锐角。
第 8 页:正切的实际应用 —— 坡度计算
坡度的定义:
生活中,坡度(或坡比)是描述斜面倾斜程度的量,定义为 “斜面的垂直高度(h)与水平宽度(l)的比”,即坡度\(i = \frac{h}{l}\)
关键关联:坡度\(i = \frac{h}{l}\)恰好等于斜面与水平面夹角(坡角 α)的正切值,即\(i = \tan ±\)
例 3:坡度与坡角的计算
问题:某山坡的坡度为 1:2(即垂直高度:水平宽度 = 1:2),求山坡的坡角 α(精确到 0.1°)及垂直高度为 5m 时的水平宽度。
解析:
(1)求坡角 α:坡度\(i = \frac{1}{2} = \tan ±\),用计算器计算\( ± = \arctan \frac{1}{2} 26.6 °\)
(2)求水平宽度:已知垂直高度 h=5m,坡度\(i = \frac{h}{l} = \frac{1}{2}\),故水平宽度\(l = 2h = 2 5 = 10\)m
例 4:楼梯倾斜度计算
问题:某居民楼楼梯的垂直高度为 3m,水平宽度为 4m,求楼梯的倾斜角(精确到 1°),判断是否符合安全标准(一般楼梯倾斜角建议不超过 45°)。
解析:
步骤 1:计算正切值 ——\(\tan ± = \frac{ é }{ ° } = \frac{3}{4} = 0.75\)
步骤 2:求倾斜角 —— 用计算器得\( ± = \arctan 0.75 37 °\)
步骤 3:判断标准 ——37°<45°,符合安全标准
第 9 页:巩固练习
选择题:
(1)在 Rt△ABC 中,∠C=90°,若∠A=30°,BC=2,则 AC 的长为( )
A. 2\(\sqrt{3}\) B. \(\sqrt{3}\) C. 2 D. 4
(2)下列关于正切的说法,正确的是( )
A. 锐角越大,正切值越小 B. \(\tan 45 °<\tan 30 °\) C. 直角三角形中,锐角的正切值是对边与邻边的比 D. \(\tan 60 ° = \frac{1}{\sqrt{3}}\)
填空题:
(1)在 Rt△DEF 中,∠F=90°,∠D=60°,DF=2,则 EF=______;
(2)某斜坡的坡角为 45°,则坡度为______,若斜坡长度为 10m,则垂直高度为______m。
解答题:
如图,在 Rt△ABC 中,∠C=90°,∠B=30°,AB=8,求\(\tan A\)的值及 BC 的长。
第 10 页:课堂小结
知识梳理:
正切定义:Rt△中,锐角的对边与邻边的比(\(\tan A = \frac{ è }{é è }\))
核心性质:锐角越大,正切值越大;\(\tan 30 °=\frac{\sqrt{3}}{3}\),\(\tan 45 °=1\),\(\tan 60 °=\sqrt{3}\)
实际应用:坡度 = 正切值(\(i = \tan ±\)),用于计算倾斜程度、边长
思想方法:
数形结合:通过直角三角形图形,明确对边、邻边,辅助正切计算
转化思想:将生活中的 “倾斜程度” 转化为数学中的 “正切值”
易错点回顾:
混淆 “对边” 与 “邻边”,导致正切表达式错误(需先确定指定锐角)
特殊角正切值记忆错误(如将\(\tan 30 °\)记为\(\sqrt{3}\))
忽略坡度的定义(垂直高度:水平宽度),颠倒比例关系
第 11 页:布置作业
基础作业:教材对应习题,完成 3 道正切定义计算题、2 道特殊角正切应用题
提升作业:
(1)在 Rt△ABC 中,∠C=90°,\(\tan A = \frac{\sqrt{3}}{3}\),BC=2,求 AC 和 AB 的长;
(2)某水坝的斜坡坡度为 1:3,若某人沿斜坡向上走了 100m,求此人上升的垂直高度(结果保留根号)。
实践作业:观察家中的楼梯或小区的斜坡,测量其垂直高度和水平宽度,计算坡度与坡角,判断是否符合安全使用标准(可参考相关建筑规范)
2025-2026学年北师大版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
1.1.1 正切
第一章 直角三角形的边角关系
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
知识点
正切
1
正切的概念
如图1-1-1,在Rt△ABC中,如果锐
角A确定,那么∠A的对边与邻边的比便
随之确定,这个比叫做∠A的正切,记
作tan A,即tan A= . 如果用a,b分别表示∠A的对边与邻边,那么tan A=.
知1-讲
特别提醒
● tan A不表示“tan”乘“A”.tan A是一个完整的符号,它表示∠A的正切.
● tan A>0且没有单位,它表示一个比值,tan A的大小只与∠A的大小有关.
知1-练
例 1
[中考·桂林] 如图1-1-2,在Rt△ABC中,∠ACB= 90°,AC=8,BC=6,CD⊥AB,垂足为D,则
tan ∠BCD=________.
知1-练
解题秘方:紧扣正切的定义,找出该锐角所在的直角三角形的两直角边的比值,或与之相等的锐角所在直角三角形的两直角边的比值.
解:∵∠BCD+ ∠ACD=90°,∠CAB+ ∠ACD=90°,
∴∠BCD= ∠CAB,
∴ tan ∠BCD=tan ∠CAB= = = .
知1-练
1-1. [中考·连云港] 如图,菱形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,E为AD的中点,AC=4,OE=2.求OD的长及tan ∠EDO的值.
知1-练
知2-讲
知识点
正切与梯子的倾斜程度的关系
2
正切与梯子的倾斜程度的关系
(1)当梯子与地面所成的角为锐角A 时 ,tan A的值越大,梯子越陡. 因此,可用梯子的倾斜角的正切值来描述梯子的倾斜程度.
tan A=
知2-讲
(2)当倾斜角确定时,其对边与邻边的比值随之确定,这一比值只与倾斜角的大小有关,而与物体的长度无关.
(3)对“倾斜程度”的理解:
①倾斜程度,其本意指倾斜角的大小,一般来说,倾斜角越大的物体,就说它放得越“陡”.
②通过计算物体与地面夹角的正切值来判断物体的倾斜程度,夹角的正切值越大,物体放置得越“陡”.
知2-讲
特别提醒
●在很多实际问题中,人们无法测量倾斜角(如梯子与地面的夹角),这时通常采用倾斜角的正切值来刻画倾斜程度.
●一个锐角的正切值随角度的增大(减小)而增大(减小).
知2-练
如图1-1-3,李佳怡和王慧珍将两根木棒分别斜靠在墙上,其中AB=10 cm,CD=6 cm,BE=6 cm,DE= 2 cm.你能判断出哪根木棒更陡吗?说明理由.
例 2
解题秘方:紧扣倾斜程度与正切值的关系以及正切值的求法解决问题.
知2-练
解:木棒CD更陡. 理由如下:
在Rt△ABE中,AE = = = 8(cm),
∴ tan ∠ABE = = = .
在Rt△CDE中,CE = = = 4(cm),
∴ tan ∠CDE = = = 2.
∵ tan ∠CDE > tan ∠ABE,∴木棒CD更陡.
知2-练
2-1. 如图,梯子AB和EF中,更陡的是( )
A. 一样陡
B. 梯子AB
C. 梯子EF
D. 不能确定
C
知3-讲
知识点
坡度与坡角
3
名称 定义 表示方法 关系 举例
坡度 坡面的铅直高度h与水平宽度l的比称为坡度(或坡比),记作i i = 坡度是坡角的正切值, 坡度越大,坡角越大, 坡面就越陡
当h=1,l=时, 坡度i= 1∶,坡角α 为30°
坡角 坡面与水平面的夹角叫做坡角(或倾斜角),记作∠α tanα =
知3-讲
特别提醒
●坡度是一个比,坡角是一个角.
●坡度一般写成1∶m的形式,比的前项为1,后项m可以是小数,也可以是带根号的数.
知3-练
如图1-1-4, 拦水坝的横截面为梯形ABCD,BC∥AD,斜坡AB的坡度为1∶3,坝顶宽BC=3 m,坝高为4 m,斜坡CD=5 m .
例 3
解题秘方:紧扣坡度与坡面的倾斜程度之间的关系解决问题.
知3-练
(1)试比较斜坡AB和CD哪个更陡;
解:如图1-1-4,过点C作CF⊥AD,垂足为F,
则CF=4 m.
在Rt△CFD中,根据勾股定理,
得FD = = = 3(m),
∴ tan D = = . ∵ tan A= ,∴ tan D> tan A,
∴斜坡CD更陡.
知3-练
(2)求坝底AD的长.
解:如图1-1-4,过点B作BE⊥AD,垂足为E,易知BE=4 m,EF=BC=3 m. 在Rt△AEB中,∵ tan A= = ,∴ AE=3BE=3×4=12(m).
∴ AD=AE+EF+FD=12+3+3=18(m),
即坝底AD的长为18 m.
知3-练
3-1. [中考· 深圳] 爬坡时坡面与水平面夹角为α ,则每爬 1 m 耗能(1.025-cosα )J, 如图,若某人爬了1 000 m,该坡角为30°,则他耗能(参考数据: ≈1.732,≈ 1.414)( )
A. 58 J B. 159 J
C. 1 025 J D. 1 732 J
B
返回
B
返回
2. [2024常州新北区月考]如果某人沿坡度为3∶4的斜坡前进10 m,那么他所在的位置比原来的位置升高了( )
A.6 m B.8 m
C.10 m D.12 m
A
返回
A
返回
C
返回
75 m
6. [教材P3例1]如图①②表示两个自动扶梯,则自动扶梯________比较陡(填“①”或“②”).
①
返回
返回
返回
D
返回
9. 如图,网格中的四个格点组成菱形ABCD,则tan∠DBC的值为________.
3
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!