高俊元
銳角三角函數是初中數學的重要內容,是解直角三角形的基礎.銳角三角函數值的計算對于初學者來說是一個難點.讓我們一起來總結有關的三角函數值的解題方法.
一、定義法
例1 三角形在正方形網格紙中的位置如圖1所示,則sinα的值是().
A. B. C. D.
解析: 由正方形網格可知,角α的對邊的長為3,鄰邊的長為4,要求sinα,只要根據勾股定理求出三角形的斜邊,再根據三角函數的定義計算即可.
設α的對邊為a,鄰邊為b,斜邊為c,則a=3,b=4,所以c= =5.所以sinα= = .選C.
評注: 解答這類問題最易發(fā)生的錯誤,是搞錯邊的比的關系.有時定義記準確了,實際計算時又犯糊涂.克服辦法
就是計算時每一步都要細心.
二、設k法
例2 已知∠A為銳角,sinA= ,求其他三角函數值.
解析: 根椐已知的一個銳角三角函數值,應用三角函數的定義,引入字母表示兩邊長,然后用勾股定理求出第三邊,最后用定義就可以求出其他銳角三角函數值.
設∠A為某直角三角形的銳角,其對邊a為5k,斜邊c為13k(k>0),則∠A的鄰邊b為12k.
根據定義,得cosA= = = ,tanA= = = ,cotA= .
評注: 將三邊用字母表示的步驟看似煩瑣,實際是避免錯誤的好方法.這類計算題思考難度并不大,主要是計算的準確性問題.
三、關系式法
例3 如果α是銳角且cosα= ,求sinα的值.
解析: 根據三角函數的意義,可得sin2α+cos2α=1.
所以sinα= = = .
評注: 三個三角函數之間的關系:sin2α+cos2α=1,tanα= .根據這兩個關系式,知道三個三角函數中的任意一個的值,都可以求出其他兩個三角函數值.
四、等比轉化法
例4 如圖2,已知AB是半圓O的直徑,弦AD和BC相交于點P,AB=5,CD=3,求cos∠BPD.
解析: 要求cos∠BPD,首先構造直角三角形.連接BD.可知cos∠BPD= .PD,PB未知,可根據相似三角形對應邊成比例進行轉化.
顯然△CDP∽△ABP,則 = .
因為AB是半圓O的直徑,所以∠ADB=90°.
所以cos∠BPD= = = .
評注: 構造直角三角形,借助相似三角形對應邊成比例,將比例進行轉化,是解這類問題的基本思考路徑.
五、構造法
例5 求tan15°的值.
解析: 由于15°是30°的一半,故借助含30°角的直角三角形來構造含15°角的直角三角形,再由三角函數定義求sin15°的值.用此三角形可以求出15°,75°角的所有三角函數值.
如圖3,作Rt△ABC,使∠C=90°,∠ABC=30°.延長CB到D,使BD=BA,則∠D=15°.
設AC=k,則AB=2k,BC= k.
∴CD=(2+ )k.
∴tanD= = = =2- .
∴tan15°=2- .
評注: 通過構造特定的直角三角形,將15°角的三角函數值問題轉化為30°角的三角函數值問題,這是一種重要的數學方法,有時題目中沒有直角三角形,我們還可以通過作垂線構造直角三角形來解決問題.
責任編輯/趙良河
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”。