京改版九年级上册20.1锐角三角函数 教学设计

文档属性

名称 京改版九年级上册20.1锐角三角函数 教学设计
格式 zip
文件大小 198.8KB
资源类型 教案
版本资源 北京课改版
科目 数学
更新时间 2021-01-20 09:43:28

文档简介

课程基本信息
课题
锐角三角函数(2)
教科书
书名:义务教育教科书
出版社:北京出版社
出版日期:2019年7月
教学目标
教学目标:
1.认识锐角的余弦、正切的概念,在直角三角形中能利用定义表示三角形的两边比;
2.类比正弦函数的概念的学习,探索余弦函数和正切函数的概念,进一步认识函数,体会函数中变化与对应的思想;
3.通过探究过程,感受数学学科的严谨性,体会获得成功的喜悦.
教学重点:锐角的余弦、正切的概念.
教学难点:运用余弦、正弦的概念进行有关计算.
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
2
分钟
复习回顾
1.提出问题:
如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=1,BC=2,求sin
A,sin
B的值.
2.复习回顾正弦的概念及上节课的研究过程.
8
分钟
探究新知
【问题1】在Rt△ABC中,∠C=90°,当锐角A取任意一个确定的值时,除了∠A的对边与斜边之比外,还有哪两条边的比是固定不变的值?
除了∠A的对边与斜边,还剩下一条边AC,我们将其称为∠A的邻边.
还有,
这几种情况,因为有互为倒数的关系,因此我们只研究其中的三个比值,即和.正弦我们上节课已经研究过,因此本节课我们主要研究后两种情况.
【推理证明】
类比正弦的证明过程,我们可以利用相似的知识解决.
利用AA相似可以证明三个直角三角形相似,由相似三角形的性质可以得出∠A的邻边比斜边==…,∠A的对边比∠A的邻边==…
我们得出结论,当锐角A取任意一个确定的值时,∠A的邻边与斜边的比、∠A的对边与∠A的邻边的比是固定不变的值,与三角形的大小无关.
【形成概念】
我们把锐角A的邻边与斜边的比叫做∠A的余弦,记作cos
A
,.与正弦函数类似,cos
A
与∠A满足函数的对应关系,因此cos
A叫做∠A的余弦函数.
我们把锐角A的对边与∠A的邻边的比叫做∠A的正切,记作tan
A
,.tan
A叫做∠A的正切函数.
【实践】根据余弦和正切的定义,你能求出30°,45°和60°角的余弦值和正切值吗?
结合图形可得,
【交流】当0°A<90°时,cos
A和tan
A的值是如何变化的呢?取值范围是怎样的呢?
1.cos
A
取值范围探究
(1)猜想:通过三个特殊角的余弦值会发现,∠A的度数由30°到45°到60°越来越大,对应的余弦值越来越小,因此我们猜想∠A变大时,对应的cosA随之变小.
(2)推理证明:
如图,我们仍然可以设斜边的长不变,可以观察到,随着∠A的变大,∠A的邻边长度变小,那么邻边与斜边的比值也变小,即cos
A随着∠A的变大而变小.
由于,斜边是大于直角边的,即分母永远大于分子,因此这个比值永远小于1.cos
A的范围是0A<1.
2.tan
A
取值范围探究
(1)猜想:通过三个特殊角度发现,∠A的度数变大时,tan
A的值也越来越大,因此我们猜想∠A变大时,tan
A随之变大.
(2)推理证明:
我们仍然可以类比正弦函数和余弦函数的证明,我们可以令邻边AC保持不变,如图,可以观察到,随着∠A的变大,∠A的对边也在变大,因此对边与邻边的比值随之变大.当∠A趋近于90°时,对边的长趋于无限长,而比值也将趋于无限大.因此,tan
A的范围为tan
A>0.
结论:cos
A随∠A的变大而变小,取值范围为0A<1;
tan
A随∠A的变大而变大,取值范围为tan
A>0.
10
分钟
新知运用
一、基础应用
1.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,请填空.
2.如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,求以下各图中∠B的余弦和∠A的正切值.
小小结:当直角三角形给出三边时,只需要结合定义求出各角对应的余弦值和正切值即可,但是一定要找准每个角的对边和邻边.
二、典型例题
【例1】已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,求cos
B和tan
A的值.
分析:当直角三角形中已知两边时,可以利用勾股定理求出第三边AB=5,再利用余弦和正切的定义即可求解.
【变式】已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,,求cos
B和tan
A的值.
分析:已知中给出了∠B的正弦值,根据定义可知,sinB=即已知∠B的对边AC与斜边AB的比值,设AC=3k,AB=5k,由勾股定理可得BC=4k,此时直角三角形的三边用含相同参数的式子表示出来了,再根据定义得,.
小小结:已知两边比值时,我们可以设定参数,利用勾股定理用相同的参数表示直角三角形的第三边,最后.根据定义求值即可.由于三边都有了,因此∠A和∠B的正弦、余弦和正切值我们都可以求出.即给出一个比值,所有角的正弦、余弦、正切都可以表示出来.
小小结:我们再来对比一下两种情况.根据已知条件的不同,一个直接求第三边即可,一个需要用设参法,但相同的地方是都要将第三边表示出来,进而根据定义求值.
【例2】已知:在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,,求AB的长.
分析:本题已知了余弦值,让我们求边长.首先还是根据定义可得cos
A=,将式子写出,已知AC的长,因此直接代入即可求AB的长.
小小结:当我们已知一个角的正弦、余弦或正切时,即知道了两边的比值,如果再给出一条相关的边长时,如正弦的相关边长为对边、斜边,余弦的相关边长为邻边、斜边,正切的相关边长为对边、邻边,此时直接根据定义列出边角关系,代入即可求边长.
当然,我们也可以使用设参法解决.设AC=3k,AB=5k,可得3k=6,k=2,AB=10.
小小结:我们的解决过程为根据定义设参,结合已知列方程、解方程,求边长即可.
【变式】已知:如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,BC=8,求AB的长.
分析:本题已知BC的长和∠A的余弦,即给出了比值和一条不相关的边长,因此无法用直接代入的方法,此时我们可以用设参法解决.与前面例题类似,设AC=3k,AB=5k,由勾股得BC=4k,结合已知列方程4k=8,最终求得AB=10.
小小结:当已知一个角的正弦、余弦或正切时,即知道了两边比值,如果再已知一条不相关的边长时,我们可以利用设参法解决,根据定义设参,用勾股定理表示第三边,结合已知列方程、解方程,进而可求其他边长.
小小结:结合这两种情况,我们可以得出,一个直角三角形中,只要给出一个角的正弦、余弦或正切值,再给出一条边,我们都可以求出另外两条边的长.不管用的方法是什么,都要牢牢抓住定义,根据定义进行分析.
2
分钟
课堂小结
1.回顾本节课内容,说出你的收获和困惑.
2.从学习过程、收获知识和思想方法三方面进行总结.
本节课我们类比上节课正弦的学习,探究了余弦和正切的概念,,,在应用新知的过程中,我们总结出相应的技巧方法,如已知直角三角形两边时,利用勾股定理求出第三边,再结合定义求解即可;已知直角三角形的一边和正弦、余弦或正切时,我们可以求出其他边长;已知直角三角形一个角的正弦、余弦或正切时,可以通过设参的方法,表示出三边,进而可求比值课程基本信息
课题
锐角三角函数(3)
教科书
书名:义务教育教科书
出版社:北京出版社
出版日期:
2019
年7月
教学目标
教学目标:
1.理解锐角三角函数概念,能够在直角三角形中能分清边、角的对应关系,会利用设参法解题,并能灵活求出锐角三角函数;
2.经历解决求锐角三角函数值的过程,进一步体会数形结合、转化的思想;
3.通过对锐角三角函数知识的变式训练,培养学生形成解题后反思的良好习惯.
教学重点:在直角三角形中,已知一个锐角的三角函数值,求其它锐角三角函数值;
教学难点:通过等角转化,灵活求锐角三角函数值;
教学过程
时间
教学环节
主要师生活动
3
分钟
复习回顾
【复习回顾】在Rt△ABC中,∠C=90°,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c.已知,a=3,b=2,求∠A的正弦,余弦和正切.
回顾一下知识点,正弦、余弦、正切的定义
解:在Rt△ABC中,∠C=90°,
∵b=2,a=3,
∴由勾股定理知,c=
∴sinA=,cosA=,tanA=
我们已知锐角的正弦、余弦、和正切都是锐角的函数,我们把这三个函数统称为锐角三角函数
如果把问题改成求∠B的三角函数值,同学们会解决吗?
sin
B=,cos
B=,tan
B=
小结:当所涉及的边未知时,可考虑运用勾股定理的知识求得边的长度,然后根据定义求锐角三角函数值.
15
分钟
【例1】在Rt△ABC中,∠C=90°,a,b,c分别为∠A、∠B、∠C的对边,已知tanA=,求∠B的三角函数值。
解:
∵tanA=,
∴.
设a=3k,b=2k(k>0)根据勾股定理,得c=,
∴sinB=,cosB=,
tanB=.
问:∠A的其它三角函数值,你会求吗?
sinA=,cosA=
小结:求锐角三角函数值的一般思路,在直角三角形中,如果已知一个锐角的某个三角函数值,运用设参法,根据勾股定理,用含相同的参数表示三边,再利用定义,即可求出直角三角形中所有锐角三角函数值.
学习了如何在一个直角三角形中求锐角三角函数值后,图形中如果出现多个直角三角形时,我们又该如何解决问题那?
【交流】如图,在Rt△ABC中,CD⊥AB于点D,∠B的三角函数值可以由哪些条线段比表示?
在Rt△ABC中,sin
B=,cos
B=,tan
B=.
在Rt△CBD中,sin
B=,cos
B=,tan
B=.
在Rt△ACD中,,
cos
B=cos∠ACD=,
tan
B=tan∠ACD=.
小结:对比这三组表达式,发现同一个角或相等的角放在不同的直角三角形中求三角函数值,可以得到不同的线段比。从而可以根据题目条件的变化,进行选择,将求锐角三角函数值问题化难为易。
【例2】如图,在Rt△ABC中,CD⊥AB于点D,若AB=16,BC=12.求sin∠DCA和tan∠DCA的值.
解:
∵∠ACB=90°,AB=16,BC=12,
∴AC=.
又CD⊥AB于点D,
∴∠DCA=∠B.
∴sin∠DCA=sin
B=,
tan
B=tan
B=.
小结:通过对例2的探究,我们发现了求锐角三角函数新思路:求锐角三角函数值可以利用求其等角的三角函数值,因为即使在不同的直角三角形中,只要角度相等,其三角函数值相等。
研究完在直角三角形中求锐角三角函数后,我们来看当遇到非直角三角形时,该如何求锐角三角函数那?
【例3】已知:在△ABC中,AB=AC=13,BC=24,求tan
B和sin
C的值.
解:
作AD⊥BC于点D.
∴∠ADB=∠ADC=90°.
又∵AB=AC=13,BC=24,
∴BD=CD=12.
在Rt△ABD中,∠ADB=90°,
由勾股定理,得.
∴tan
B=
sin
C=sin
B=.
小结:在非直角三角形中,求锐角三角函数时,要先添加辅助线,构造直角三角形,再利用定义求锐角三角函数.
【交流】在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C
的对边.写出由a、c、sin
A组成的三种不同的关系式;
根据定义:sin
A=
利用等式的基本性质:a=sin
A·c、
【课后思考】在Rt△ABC中,∠C=90°,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边.写出由b、c、cos
A组成的三种不同的关系式;
写出由a、b、tan
A组成的三种不同的关系式;
课堂小结
2
分钟
课堂小结
通过本节课的学习,你有那些收获?
用自己的语言归纳总结本节课的收获
锐角三角函数建立了直角三角形中边和角关系.它刷新了我们对函数的认识,也对直角三角形的认识更加完整了.
3
分钟
巩固练习
已知:在Rt△ABC中,∠BCA
=90°,CD是中线,BC=8,
CD=5.求sin
A、cos∠DCA的值.
解:
∵∠BCA=90°,CD是中线,
∴AB=2CD,CD=AD.
∴∠A=∠DCA.
∵CD=5,
∴AB=10.
在Rt△ABC中,AB=10,BC=8
∴AC=6

sin
A=
cos∠DCA=cos
A=