(共27张PPT)
2025-2026学年北师大版数学九年级下册
第一章 直角三角形的边角关系
1.1.2 正弦与余弦
复习导入
1. 如图,Rt△ABC中,tanA = ,tanB= .
A
B
C
1.1.2 正弦与余弦 教学过程
一、教学基本信息
- 课题:1.1.2 正弦与余弦(人教版初中数学九年级下册或北师大版初中数学九年级上册)
- 课时:1课时(45分钟)
- 授课对象:初中九年级学生
- 学情分析:学生已掌握直角三角形性质、勾股定理及正切的定义与应用,明确“用比值刻画锐角大小”的思想,具备一定观察推理能力,但对正弦、余弦与正切的区别联系及综合应用需重点引导。
二、教学目标
1. 知识与技能:理解正弦、余弦的定义,掌握直角三角形中锐角正弦、余弦的表示方法;能根据边长求锐角的正弦、余弦值,或根据值与边长求另一边长;明确正弦、余弦与正切的区别与联系,了解其随锐角变化的基本规律。
2. 过程与方法:通过“复习迁移—探究验证—定义抽象—对比应用”的过程,深化“从特殊到一般”“数形结合”思想,提升几何直观与逻辑推理能力。
3. 情感态度与价值观:感受锐角三角函数在生活中的广泛应用,增强数学应用意识;通过合作探究,培养团队协作与语言表达能力。
三、教学重难点
- 重点:正弦、余弦的定义及直角三角形中锐角正弦、余弦值的计算;正弦、余弦与正切的区别联系。
- 难点:理解正弦、余弦的本质是“锐角的函数”(值与锐角唯一对应,与边长无关);灵活运用正弦、余弦解决实际问题及综合计算。
四、教学准备
- 多媒体课件(包含情境图片、几何图形、练习题)
- 学生分组学具:含30°、45°、60°的直角三角形模型(每组各2个,边长不同但锐角对应相等)、刻度尺、计算器
五、教学过程
(一)复习迁移,导入新课(5分钟)
- 复习回顾:师:上节课我们学习了正切,谁能说说在Rt△ABC中,∠C=90°时,tanA的定义是什么?它刻画了角的什么特征?(生回答:tanA=∠A的对边/∠A的邻边,刻画倾斜程度)
- 情境延伸:课件展示屋顶斜面图,提问:除了倾斜程度,我们还可能关注屋顶斜面与水平面夹角的其他数量特征吗?比如用“对边与斜边的比”“邻边与斜边的比”能否刻画这个角的大小?
- 引出课题:师:今天我们就来学习直角三角形中另外两个重要的锐角三角函数——正弦与余弦。(板书课题)
(二)探究新知,抽象定义(15分钟)
1. 类比正切,探究正弦比值规律
- 任务:每组拿出含30°的两个直角三角形(△ABC和△A'B'C',∠C=∠C'=90°,∠A=∠A'=30°,边长不同),测量“∠A的对边”和“斜边”的长度,计算“对边长度/斜边长度”的比值,记录结果。
- 学生操作:分组测量、计算,教师巡视指导,提醒测量时保留一位小数。
- 成果展示:各小组汇报数据,教师板书。引导发现:虽边长不同,但“∠A的对边/斜边”的比值均为0.5,是固定值。
- 师:换用含45°、60°的直角三角形,测量“锐角对边与斜边的比”,会有类似规律吗?
- 学生活动:测量计算后汇报,发现:45°角的对边/斜边≈0.71,60°角的对边/斜边≈0.87,均为固定值。
- 师:类比正切,若将“锐角邻边与斜边的比”作为研究对象,是否也有固定规律?请用同样的三角形测量计算,验证猜想。(生操作后确认:锐角固定,邻边与斜边的比也固定)
2. 抽象定义,明确正弦、余弦表示
- 定义与板书:在Rt△ABC中,∠C=90°,把∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA;把∠A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA。板书:sinA=∠A的对边/斜边=BC/AB,cosA=∠A的邻边/斜边=AC/AB
- 重点强调:① sinA、cosA均为比值,无单位;② 下标“A”对应锐角,不可省略;③ 明确“对边、邻边、斜边”的对应关系,结合图形标注;④ 对比正切:tanA是“对边/邻边”,sinA是“对边/斜边”,cosA是“邻边/斜边”,三者均与锐角有关,与边长无关。
3. 探究性质,对比三者变化规律
- 师生互动:结合30°、45°、60°的sin、cos、tan值(课件展示),引导学生总结:在锐角范围内,sinA、tanA随锐角增大而增大,cosA随锐角增大而减小;且sinA、cosA的值始终在0到1之间(因为对边、邻边均小于斜边)。
- 即时小练:在Rt△DEF中,∠F=90°,∠D=50°,DE=10,DF=6,求sinD、cosD、tanD的值(生口答,师纠正)。
1. 基础题型:已知边长求sin、cos值
- 例1:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,求AB、sinA、cosA、sinB、cosB的值。
- 解题步骤:① 用勾股定理求斜边AB=√(3 +4 )=5;② 确定对应边:∠A的对边BC=4,邻边AC=3,sinA=BC/AB=4/5,cosA=AC/AB=3/5;③ ∠B的对边AC=3,邻边BC=4,sinB=AC/AB=3/5,cosB=BC/AB=4/5;④ 引导发现:sinA=cosB,cosA=sinB(互余角的三角函数关系)。
2. 提升题型:已知sin/cos值与边长求边长
- 例2:在Rt△ABC中,∠C=90°,sinA=3/5,AB=10,求AC和BC的长度。
- 解题思路:① 由sinA=BC/AB=3/5,AB=10,得BC=10×3/5=6;② 用勾股定理求AC=√(AB -BC )=√(10 -6 )=8;③ 拓展:求cosA和tanA的值(cosA=AC/AB=4/5,tanA=BC/AC=3/4)。
3. 实际应用:解决屋顶坡度问题
(四)巩固练习,反馈提升(7分钟)
- 基础题:Rt△ABC中,∠C=90°,BC=5,AB=13,求sinA、cosA、sinB、cosB。(生独立完成,同桌互查)
(五)课堂小结,梳理知识(3分钟)
- 正切的定义:Rt△中,锐角的对边与邻边的比,记作tanA = 对边/邻边;
- 正切的性质:锐角越大,正切值越大;
- 正切的应用:求边长、比较倾斜程度。
(六)布置作业,分层落实(2分钟)
六、板书设计
七、教学反思(课后填写)
- 变式题:Rt△ABC中,∠C=90°,cosB=4/5,AC=6,求AB和BC的长。(引导用互余关系:cosB=sinA=AC/AB)
- 综合题:比较sin30°、cos45°、tan60°的大小(结合特殊角值计算,强化规律记忆)。
- 核心定义:Rt△中,∠C=90°,sinA=对边/斜边,cosA=邻边/斜边,tanA=对边/邻边;
- 关键性质:互余角(∠A+∠B=90°):sinA=cosB,cosA=sinB;锐角增大时,sinA、tanA增大,cosA减小;
- 应用要点:先确定直角三角形及对应边,再选择合适的三角函数计算。
- 必做题:教材习题1.2第1、3、5题(巩固定义与基础计算);
- 选做题:测量家中楼梯的倾斜角,计算该角的sin、cos、tan值,说明其实际意义。
1.1.2 正弦与余弦
一、定义(Rt△ABC,∠C=90°):
sinA = ∠A的对边 / 斜边 = BC/AB
cosA = ∠A的邻边 / 斜边 = AC/AB
tanA = ∠A的对边 / ∠A的邻边 = BC/AC
(无单位,与锐角有关,与边长无关)
二、性质:
1. 互余角:sinA=cosB,cosA=sinB
2. 变化:锐角增大,sinA、tanA增大,cosA减小
3. 范围:0三、例题:
例1:Rt△ABC,∠C=90°,AC=3,BC=4,AB=5
sinA=4/5,cosA=3/5,sinB=3/5,cosB=4/5
例2:Rt△ABC,∠C=90°,sinA=3/5,AB=10
BC=6,AC=8,cosA=4/5
四、应用:解决实际测量与计算问题
- 学生对正弦、余弦与正切的区别是否清晰?哪些地方易混淆?
- 互余角的三角函数关系学生是否能灵活运用?
- 实际应用问题的引导是否充分?是否需要增加生活化案例?
10
┐
A
B
C
2. 在Rt△ABC中,∠C=90°, ,AC=10,求BC的长.
解:
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
如图,当Rt△ABC中的一个锐角A确定时,它的对边与邻边的比便随之确定.此时,其它边之间的比值也确定吗?
探究新知
(1)Rt△AB1C1和Rt△AB2C2的关系是_________________.
(2) ________.
(3)如果改变B2在斜边上的位置,
则 __________.
B1
B2
A
C1
C2
探究活动1
如图:
Rt△AB1C1∽Rt△AB2C2
B1
B2
A
C1
C2
探究活动1
思考:从上面的问题可以看出:当直角三角形的一个锐角的大小已确定时,它的对边与斜边的比值________,根据是___________________.
随之确定
三角形相似的性质
它的邻边与斜边的比值呢?
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
在Rt△ABC中,如果锐角A确定,那么∠A的对边与斜边的比、邻边与斜边的比也随之确定.
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
概念归纳
∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即
∠A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
概念归纳
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
概念归纳
锐角A的正弦、余弦、正切,都是∠A的三角函数.
A
C2
C1
B1
探究活动2
我们知道,梯子的倾斜程度与tanA有关系,tanA越大,梯子越陡,那么梯子的倾斜程度与sinA和cosA有关系吗?是怎样的关系?
sinA的值越大,梯子越陡;
cosA的值越小,梯子越陡.
例2 如图,在Rt△ABC中,∠B=90 °,AC=200,sinA=0.6,
求BC的长.
A
B
C
解: 在Rt △ABC中,
∴BC=AC·sinA=200×0.6=120.
例题详解
你还能求出cosC吗?
对比sinA和cosC,你发现了什么?
在其他直角三角形中是不是也一样呢?
sinC与cosA呢?
在直角三角形中,一个锐角的正弦等于另一个锐角的余弦.
A
B
C
规律小结
在此图中,即:sinA=cosC
sinC=cosA
随堂练习
1. 如图,Rt△ABC中,∠C=90 °, , AC=10,
AB等于多少?sinB呢?
A
B
C
解:在Rt △ABC中,
2. 在等腰△ABC中,AB=AC=5,BC=6,求: sinB,cosB,tanB.
A
B
C
解:过A点作AD⊥BC,则BD=DC=3, AD=4.
D
3.在△ABC中,∠C=90 °, ,BC=20,
求△ABC的周长和面积.
A
B
C
解:在Rt △ABC中,
由勾股定理可得:AC=15,
∴S△ABC =15×20÷2=150,
C△ABC =20+25+15=60.
返回
A
返回
C
A
返回
返回
C
返回
5. △ABC在网格中的位置如图所示(每个小正方形的边长为1),AD⊥BC于D,下列四个选项中,错误的是( )
A. sin α=cos α
B. tan C=2
C. sin β=cos β
D. tan α=1
C
返回
6. 如图,学过三角函数之后,小明同学明白了梯子的倾斜程度和∠BAC的三角函数值有关. 请你用∠BAC的余弦(或正弦)的大小来描述梯子的倾斜程度:_________________________________________.
∠BAC的余弦值越小,梯子越陡(答案不唯一)
(1)BC的长;
返回
(2)∠ADC的正弦值和余弦值.
A
B
C
∠A的对边
∠A的邻边
斜边
┌
∠A的对边与斜边的比叫做∠A的正弦,记作sinA,即
∠A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cosA,即
在直角三角形中,一个锐角的正弦等于另一个锐角的余弦.
谢谢观看!