人教版九年级数学下册第二十八章锐角三角函数PPT教学课件
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资料简介
第 28 章:锐角三角函数 人教版 · 九年级下册 28.1 锐角三角函数( 1 )   意大利比萨斜塔 1350 年落成时就已倾斜,其塔顶中心点偏离垂直中心点 2.1 m . 1972 年比萨地区发生地震,这座高 54.5 m 的斜塔在大幅度摇摆后仍魏然屹立,但塔顶中心点偏离垂直中心线 5.2 m ,而且还在继续倾斜,有倒塌的危险.当地从 1990 年对斜塔进行维修纠偏, 2001 年竣工,此时塔顶中心点偏离垂直中心的距离减少了 43.8 cm . 导入新课   问题 1 我们用“塔身中心线与垂直中心线所成的角 θ ”来描述比萨斜塔的程度,根据已测量的数据你能求角 θ 的度数吗? 导入新课   在上述问题中,可以抽象出什么几何图形?上述问题可以抽象成什么数学问题?   答:这个问题可以抽象出一个直角三角形,实际是“已知直角三角形的一条直角边和斜边,求这条直角边所对锐角的度数”. 导入新课   对直角三角形的边角关系,已经研究了什么?还可以研究什么?   答:我们前面研究了直角三角形中角与角之间的关系(两锐角互余)、三边之间的关系(勾股定理),还可以研究边与角之间的关系. 导入新课   从实际需要看,要描述比萨斜塔的倾斜程度,我们需要研究直角三角形中边与角之间的关系:从数学内部看,我们已经研究了直角三角形的边与边的关系、角与角的关系,边与角之间有什么关系呢?本节课我们一起来学习“锐角三角函数” —— 锐角的正弦、余弦、正切. 导入新课   我们先研究有一个锐角为 30° 的直角三角形问题.   问题 2 为了绿化荒山,某地打算从位于山脚下的机井房沿着山坡铺设水管,在山坡上修建一座扬水站,对坡面的绿地进行喷灌.现测得斜坡与水平面所成角的度数是 30° ,为使出水口的高度为 35 m ,那么需要准备多长的水管? 新课讲解   你能用数学语言来表达这个实际问题吗?如何解决这个问题.   答:把上述实际问题抽象成数学问题为:在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , ∠ A =30° , BC =35 m ,求 AB . 新课讲解   依据“直角三角形中, 30° 角所对的直角边是斜边的一半”得到答案:“需要准备 70 m 长的水管”.   在上面的问题中,如果使出水口的高度为 50 m ,那么需要准备多长的水管?    答: 依据“直角三角形中, 30° 角所对的直角边是斜边的一半”得到答案:“需要准备 100 m 长的水管”. 新课讲解   对于有一个锐角为 30° 的任意直角三角形, 30° 角的对边与斜边有怎样的数量关系?    答: 在直角三角形中,如果一个锐角等于 30° ,那么不管这个直角三角形的大小如何,这个角的对边与斜边的比值都等于 . 新课讲解   问题 3 在直角三角形中,如果锐角的大小发生了改变,其对边与斜边的比值还是 吗?例如,如图,任意画一个 Rt △ ABC ,使∠ C =90° ,∠ A =45° ,计算∠ A 的对边与斜边的比 .由此你能得出什么结论? 新课讲解    答: 在 Rt △ ABC 中,∠ C =90° ,因为∠ A =45° ,所以 Rt △ ABC 是等腰直角三角形.   由勾股定理,得 AB 2 = AC 2 + BC 2 =2 BC 2 , . 因此 .    结论: 在一个直角三角形中,当一个锐角等于 45° 时,无论这个直角三角形的大小如何,这个角的对角与斜边的比都等于 . 新课讲解   问题 4 由上述两个结论可知,在 Rt △ ABC 中,∠ C =90° ,当∠ A =30° 时,∠ A 的对边与斜边的比都等于 ,它是一个固定值;当∠ A =45° 时,∠ A 的对边与斜边的比都等于 ,它也是一个固定值.由此你能猜想出什么一般的结论呢? 新课讲解   答: 在 Rt △ ABC 中,当锐角 A 的度数一定时,无论这个直角三角形的大小如何,∠ A 的对边与斜边的比都是一个固定值.   问题 5 如图,任意画 Rt △ ABC 和 Rt △ A'B'C' ,使得∠ C = ∠ C' =90° ,∠ A = ∠ A' = α ,那么 与 有什么关系?你能解释吗? 新课讲解 解: = ;因为∠ C = ∠ C' =90° ,∠ A = ∠ A' = α ,所以 Rt △ ABC ∽ Rt △ A'B'C' . 所以 ,即 . 新课讲解   在直角三角形中,当锐角 A 的度数一定时,无论这个直角三角形的大小如何,它的对边与斜边的比都是一个固定值.这个固定值随锐角 A 的度数的变化而变化,由此我们给这个“固定值”以专门名称.   如图,在 Rt △ ABC 中,∠ C =90° ,我们把锐角 A 的对边与斜边的比叫做∠ A 的 正弦 ( sine ),记作 sin A ,即 新课讲解 sin A = . 当∠ A =30° 时,∠ A 的正弦为多少?∠ A =45° 呢? 答: sin 30°= , sin 45°= . 注意:正弦的三种表示方式: sin A (省去角的符号), sin 30° , sin ∠ DEF . 新课讲解 问题 6 如图,在 Rt △ ABC 中,∠ C =90° ,当∠ A 确定时,∠ A 的对边与斜边的比随之确定.此时,其他边之间的比是否也随之确定呢?为什么? 新课讲解 所以 ,即 ; ,即 .   答: 当∠ A 确定时,∠ A 的邻边与斜边的比、∠ A 的对边与邻边的比都是确定的.    证明: 如图,因为∠ C = ∠ C' =90° ,∠ A = ∠ A' = α ,所以 Rt △ ABC ∽ Rt △ A'B'C' . 新课讲解   我们把∠ A 的邻边与斜边的比叫做∠ A 的 余弦 ( cosine ),记作 cos A ,即 cos A = ;   把∠ A 的对边与邻边的比叫做∠ A 的 正切 ( tangent ),记作 tan A ,即 tan A = .   ∠ A 的正弦、余弦、正切都是∠ A 的 锐角三角函数 ( trigonometric function of acute angle ). 新课讲解 例 1 如图,在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° ,求 sin A 和 sin B 的值. 分析:求 sin A 就是要确定 ∠ A 的对边与斜边的比;求 sin B 就是要确定 ∠ B 的对边与斜边的比. 新课讲解 解: 如图( 1 ),在 Rt△ ABC 中,由勾股定理,得 . 因此 , . 如图( 2 ),在 Rt△ ABC 中,由勾股定理,得 . 因此 , . 新课讲解 例 2 如图,在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , AB =10 , BC =6 ,求 sin A , cos A , tan A 的值. 解: 由勾股定理,得 . 因此 , , . 新课讲解 1 .在△ ABC 中,若三边 BC 、 CA 、 AB 满足 BC ︰ CA ︰ AB =5︰12︰13 ,则 cos B = ( ). A .  B . C . D . C 巩固练习 2 .在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , a =3 , c =5 ,求 sin A 和 tan A 的值. 解:在 Rt△ ABC 中,∵ a =3 , c =5 , ∴ . ∴ sin A = , tan A = . 巩固练习 1 .正弦、余弦、正切的定义 如图,在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° ,∠ A ,∠ B ,∠ C 的对边分别为 a , b , c . ( 1 )正弦:锐角 A 的对边与斜边的比叫做∠ A 的正弦,记作 sin A ,即 sin A = . 课堂小结 ( 2 )余弦:锐角 A 的邻边与斜边的比叫做∠ A 的余弦,记作 cos A ,即 cos A = ; ( 3 )正切:锐角 A 的对边与邻边的比叫做∠ A 的正切,记作 tan A ,即 tan A = . 2 .锐角三角函数的定义 ∠ A 的正弦、余弦、正切都是∠ A 的锐角三角函数,即 sin A , cos A , tan A 都叫做锐角 A 的三角函数. 课堂小结 第 28 章:锐角三角函数 人教版 · 九年级下册 28.1 锐角三角函数( 2 ) 1 .什么是正弦、余弦、正切? 2 .含 30° , 45° 角的直角三角形有哪些性质? 3 .还记得我们推导正弦关系的时候所得到的结论吗? sin 30°= , sin 45°= . 4 .你还能推导出 sin 60° 的值及 30° , 45° , 60° 角的其他三角函数值吗? 导入新课 问题 1 分别画出含有 30° , 45° , 60° 角的直角三角形,并求出 sin 30° , sin 45° , sin 60° 的值,以此类推求出 30° , 45° , 60° 角的所有三角函数值. 解: 新课讲解 问题 2 求出下列各角的三角函数值: ( 1 ) sin 37°24′ ;( 2 ) cos 21°28′30″ ; ( 3 ) tan 52°45′ . 解:( 1 )求 sin 37°24′ 的值,利用计算器的 键,再输入角度值 37°24′ ,得到结果: sin 37°24′ ≈ 0.6074 .注意:输入度数时,用 键或用小数度数. 新课讲解 ( 2 ) cos 21°28′30″ ≈ 0.9306 ;( 3 ) tan 52°45′ ≈ 1.315 . 问题 3 已知下列锐角三角函数值,求出其对应的锐角的度数. ( 1 ) sin B =0.9759 ;( 2 ) cos B =0.7859 ; ( 3 ) tan B =0.7355 . 解:( 1 )依次按键 ,然后输入函数值 0.9759 ,得到∠ B ≈ 77°23′44″ 或 77.4° ; 新课讲解 ( 2 )∠ B ≈ 38°12′ 或 38.20° ; ( 3 )∠ B ≈ 36°20′ 或 36.33° . 注意: 1 .按“度分秒”键就可以转换成用度分秒表示的角; 2 .已知三角函数值求角的度数需要用第二功能键. 新课讲解 例 1 求下列各式的值: ( 1 ) ; ( 2 ) . =1 ; 解: ( 1 ) ( 2 ) =0 . 新课讲解 例 2 ( 1 )如图( 1 ),在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , , ,求 ∠ A 的度数. ( 2 )如图( 2 ), AO 是圆锥的高, OB 是底面半径, ,求 的度数. 新课讲解 分析: 要求一个直角三角形中一个锐角的度数,可以先求该锐角的某一个三角函数值,如果这个值是一个特殊值,那么我们就可以求出这个角的度数. 解: ( 1 )在图( 1 )中, ∵ , ∴ . ( 2 )在图( 2 )中, ∵ , ∴ . 新课讲解 1 .计算: sin 2 30°+cos 2 30° - tan 2 45° . 解:原式 = . 巩固练习 注意:当 A 、 B 均为锐角时,若 A ≠ B ,则 sin A ≠sin B , cos A ≠cos B , tan A ≠tan B . 1 .计算: sin 2 30°+cos 2 30° - tan 2 45° . 解:原式 = . 巩固练习 2 .用计算器求下列三角函数的值 ( 结果精确到 0.0001 ) . ( 1 ) sin 46°25′40″ ;( 2 ) cos 56°40′ ; ( 3 ) tan 46°35′20″ . 解:( 1 ) sin 46°25′40″ ≈ 0.7245 ; ( 2 ) cos 56°40′ ≈ 0.5495 ; ( 3 ) tan 46°35′20″ ≈ 1.0571 . 巩固练习 3 .已知下列锐角三角函数值,求出其对应锐角的度数. ( 1 ) sin A =0.2046 ;( 2 ) cos A =0.7958 ; ( 3 ) tan A =3.280 . 解:( 1 )∠ A ≈ 11.81° 或 11°48′22″ ; ( 2 )∠ A ≈ 37.27 ° 或 37°16′9″ ; ( 3 )∠ A ≈ 73.04 ° 或 73°2′41″ . 巩固练习    30° , 45° , 60° 角的三角函数值如下表:   对于锐角 A , sin A 与 tan A ,角度越大,函数值越大;对于 cos A ,角度越大,函数值越小. 课堂小结 第 28 章:锐角三角函数 人教版 · 九年级下册 28.2 解直角三角形及其应用( 1 ) 导入新课 意大利比萨斜塔在 1350 年落成时就已倾斜,其塔顶中心点偏离垂直中心线 2 . 1 m . 1972 年比萨地区发生地震,这座高 54 . 5 m 的斜塔在大幅度摇摆后仍巍然屹立,但塔顶中心点偏离垂直中心线增至 5 . 2 m ,而且还以每年增加 1 cm 的速度继续倾斜,随时都有倒塌的危险.为此,意大利当局从 1990 年起对斜塔进行维修纠偏, 2001 年竣工,此时塔顶中心点偏离垂直中心线的距离比纠偏前减少了 43 . 8 cm . 导入新课 A B C 塔身中心线 垂直中心线 Ө 如果要求你根据上述信息,用 “塔身中心线与垂直中心线所成的角 Ө ” (如图)来描述比萨斜塔的倾斜程度,你能完成吗? 导入新课 如图,在 Rt△ ABC 中,∠ C= 90° , BC= 5 . 2 m , AB= 54 . 5 m . 因此 . 所以 ≈ 5 ° 28′ . 也可以求出 2001 年纠偏后塔身中心线与垂直中心线的夹角. A B C Ө 比萨斜塔倾斜程度的问题, 1972 年的情形: 导入新课 上述实际问题抽象为数学问题, 就是已知直角三角形的某些边长,求其锐角的度数 . A B C Ө 在 Rt △ ABC 中,你还能求出其他未知的边和角吗? 导入新课 解直角三角形的概念: 一般地,直角三角形中,除直角外,共有五个元素,即三条边和两个锐角.由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程,叫做解直角三角形. 新课讲解 归纳: ( 1 )在直角三角形的六个元素中,除直角外的五个元素,只要知道两个元素(其中至少有一条边),就可以求出其余的三个元素. ( 2 )定义:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形. ( 3 )解直角三角形有四种基本类型:①已知斜边和一条直角边;②已知两条直角边;③已知斜边和一个锐角;④已知一条直角边和一个锐角. 新课讲解 例 1 如图,在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , , ,解这个直角三角形. 解: ∵ , ∴ , , . 新课讲解 例 2 如图,在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , ∠ B =35° , b =20 ,解这个直角三角形(结果保留小数点后一位). 解: ∠ A =90° - ∠ B =90° - 35°=55° . ∵ , ∴ . ∵ , ∴ . 新课讲解 1 .在 Rt△ ABC 中, ∠ C =90° , BC = , AC = , 则∠ A = ( ). A . 90° B . 60° C . 45° D . 30° 2 .如图,在 △ ABC 中, AD ⊥ BC ,垂足为 D ,∠ B =60° ,∠ C =45° . ( 1 )求∠ BAC 的度数; ( 2 )若 AC =2 ,求 AD 的长. D 巩固练习 解:( 1 )∠ BAC =180° - 60° - 45°=75° . ( 2 )∵ AD ⊥ BC ,∴△ ADC 是直角三角形. ∵∠ C =45° , ∴ AD = AC · sin C =2×sin 45°= . 巩固练习 1 .解直角三角形的概念 由直角三角形中的已知元素,求出其余未知元素的过程,叫做解直角三角形. 2 .解直角三角形的类型及方法 ( 1 )解直角三角形有四种基本类型:①已知斜边和一条直角边;②已知两条直角边;③已知斜边和一个锐角;④已知一条直角边和一个锐角. 课堂小结 ( 2 )在解直角三角形时,可以用勾股定理确定直角三角形的三边关系,由锐角三角函数得到边角关系.在选择关系时,应遵循以下基本原则:有斜(斜边)用弦(正弦、余弦),无斜(斜边)用切(正切),宁乘勿除,尽量采用原始数据. 课堂小结 第 28 章:锐角三角函数 人教版 · 九年级下册 28.2 解直角三角形及其应用( 2 )   观看视频: 2012 年 6 月 18 日,“神舟”九号载人航天飞船与“天宫”一号目标飞行器成功实现交会对接.   这是让所有中国人骄傲的伟大的科研成果,其中就含有关于解直角三角形的相关问题,那么解直角三角形的依据是什么呢?   答:( 1 )勾股定理;( 2 )直角三角形的两锐角互余;( 3 )在直角三角形中,应用锐角三角函数的知识. 新课讲解   把握了直角三角形边角之间的各种关系,我们就能解决与直角三角形有关的实际问题了,这节课我们就学习“解直角三角形的应用”. 新课讲解   例 1 2012 年 6 月 18 日, “ 神舟 ” 九号载人航天飞船与 “ 天宫 ” 一号目标飞行器成功实现交会对接. “ 神舟 ” 九号与 “ 天宫 ” 一号的组合体在离地球表面 343 km 的圆形轨道上运行,如图,当组合体运行到地球表面 P 点的正上方时,从中能直接看到的地球表面最远的点在什么位置?最远点与 P 点的距离是多少 ( 地球半径约为 6 400 km , π 取 3.142 ,结果取整数 ) ? 新课讲解 ( 1 )如何理解从组合体中能直接看到的地球表面的最远点? 答:是视线与地球相切时的切点. 新课讲解 ( 2 )你能根据题意画出示意图吗? 答:如图, FQ 切⊙ O 于点 Q , FO 交⊙ O 于点 P . ( 3 )如上图,最远点 Q 与 P 点的距离是线段 PQ 的长吗?为什么? 新课讲解 答:不是,地球是圆的,最远点 Q 与 P 点的距离是 的长. ( 4 )上述问题实质是已知什么?要求什么? 答:已知 Rt △ FOQ 中的 FO 和 OQ ,求∠ FOQ ,并进而求⊙ O 中 的长. 新课讲解 ∴ . 解:设 ∠ POQ = α ,在图中, FQ 是 ⊙ O 的切线, △ FOQ 是直角三角形. ∵ , ∴ 的长为 . 由此可知,当组合体在 P 点正上方时,从中观测地球表面时的最远点距离 P 点约 2 051 km . 新课讲解 例 2 热气球的探测器显示,从热气球看一栋楼顶部的仰角为 30° ,看这栋楼底部的俯角为 60° ,热气球与楼的水平距离为 120 m ,这栋楼有多高(结果取整数)? 新课讲解   如图,当我们进行测量时,在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫做 仰角 ,视线在水平线下方的角叫做 俯角 . 新课讲解 ( 1 )如何根据题意画出示意图? 解:如下图. 新课讲解 ( 2 )“热气球与楼的水平距离”如何表示? 答:过点 A 作 BC 的垂线段 AD ,则线段 AD 的长即为 120 m . ( 3 )结合示意图,问题已知什么?要求什么? 答:已知 α =30° , β =60° , AD =120 m ,求 BC 的长. ( 4 )你能用不同方法解决这个问题吗? 答:方法 1 :利用正切先求出 BD 的长,再求 CD 的长;方法 2 :先求出 AB , AC 的长,再利用勾股定理求出 BC 的长. 新课讲解 ( 5 )联系例 1 ,例 2 在图形上有何变化? 答: 例 1 中只有一个直角三角形,而例 2 中有两个直角三角形,且这两个直角三角形在公共的直角边的两侧. 新课讲解 ∴ (m) . 解: 如图, α =30° , β =60° , AD =120 . ∵ , , ∴ BD = AD · tan α =120×tan30° , CD = AD · tan β =120×tan60° . 因此,这栋楼高约为 277 m . 新课讲解 例 3 如图,一艘海轮位于灯塔 P 的北偏东 65° 方向,距离灯塔 80 n mile 的 A 处,它沿正南方向航行一段时间后,到达位于灯塔 P 的南偏东 34° 方向上的 B 处.这时, B 处距离灯塔 P 有多远(结果取整数)? 新课讲解    分析: 方向角通常是以南北方向线为主,一般习惯说成“南偏东(西)”或“北偏东(西)”;观测点不同,所得的方向角也不同. 解:如图,在 Rt△ APC 中, PC = PA · cos(90° - 65°) =80×cos25° ≈ 72.505 . 新课讲解 在 Rt△ BPC 中, ∠ B =34° , ∵ , ∴ . 因此,当海轮到达位于灯塔 P 的南偏东 34° 方向时,它距离灯塔 P 大约 130 n mile . 新课讲解 例 4 如图,拦水坝的横断面为梯形 ABCD ,斜面坡度 i =1︰1.5 是指坡面的铅直高度 AF 与水平宽度 BF 的比,斜面坡度 i =1︰3 是指 DE 与 CE 的比.根据图中数据,求:( 1 )坡角 α 和 β 的度数; ( 2 )斜坡 AB 的长(结果保留小数点后一位). 新课讲解   如下图, BC 表示水平面, AB 表示坡面,我们把水平面 BC 与坡面 AB 所形成的∠ ABC 称为 坡角 .   一般地,线段 BC 的长度称为斜坡 AB 的水平宽度,线段 AC 的长度称为斜坡 AB 的铅直高度.坡面的铅直高度 h 和水平宽度 l 的比叫做坡面的 坡度 (或坡比),用 i 表示,记作 i = h ︰ l , 坡度通常写成 h ︰ l 的形式,坡面与水平面的夹角叫做坡角,记作 α . 新课讲解 于是 =tan α .显然,坡度越大, α 越大. 注意:( 1 )坡度 i 不是坡角的度数,它是坡角 α 的正切值,即 i =tan α ; ( 2 )坡度 i 也叫坡比,即 ,一般写成 1︰ m 的形式. 新课讲解 解: ( 1 )由已知,得 , . 故 α ≈ 33°41′24″ , β ≈ 18°26′6″ . ( 2 )在 Rt △ ABF 中,因为 , 所以 (m) . 新课讲解 1 .如图,某拦水坝的横断面为等腰梯形 ABCD ,坝顶宽 BC 为 6 m ,坝高为 3.2 m ,为了提高水坝的拦水能力,需要将水坝加高 2 m ,并保持坝顶宽度不变,但背水坡的坡度由原来的 1∶2 变成 1∶2.5 (有关数据在图上已注明),求加高后的坝底 HD 的长为多少? 巩固练习 解: 由题意,得 MN = EF =3.2+2=5.2 , NF =6. 在 Rt△ HNM 与 Rt△ EFD 中, MN ∶ HN =1∶2.5 , EF ∶ FD =1∶2 , ∴ HN =13 , DF =10.4 . ∴ HD = HN + NF + FD =29.4 . 因此加高后的坝底 HD 的长为 29.4 米. 巩固练习 2 .如图,某船向正东方向航行,在 A 处望见某岛 C 在北偏东 60° 方向,前进 6 海里到 B 点,测得该岛在北偏东 30° 方向.已知该岛周围 6 海里内有暗礁,若该船继续向东航行,有无触礁危险?请说明理由(参考数据: ≈ 1.732 ). 巩固练习 解: 该船继续向东行驶,有触礁的危险. 过点 C 作 CD 垂直 AB 的延长线于点 D , ∵∠ CAB =30° , ∠ CBD =60° , ∴∠ BCD =30°. 设 CD 的长为 x ,则 tan∠ CBD = , ∴ BD = . 巩固练习 ∴tan∠ CAB =tan 30°= , ∴ x = . 而 x ≈ 5.2 < 6 , ∴ 继续向东行驶,有触礁的危险. 巩固练习 利用解直角三角形的知识解决实际问题的一般过程是: ( 1 )将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,转化为解直角三角形的问题); ( 2 )根据问题中的条件,适当选用锐角三角函数等解直角三角形; ( 3 )得到数学问题的答案; ( 4 )得到实际问题的答案. 课堂小结

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