9年级下册数学 7.2 正弦、余弦(2) 逐字稿-3,645字
师:上一节课我们学习了正弦、余弦和三角函数的定义,现在通过一道练习题来复习一下。如图,在Rt三角形ABC中,∠C = 90°,AC = 12,BC = 5 。求sinA、cosA、sinB、cosB的值。请同学们暂停视频,在学习单上写一写。
(稍作停顿)相信同学们已经写完了。首先在图中标出数字,再利用勾股定理求出斜边AB的长度,AB = 13。根据正弦余弦的定义,sinA等于∠A的对边比斜边,即BC比AB,等于5 / 13;cosA等于∠A的邻边比斜边,即AC比AB,等于12 / 13;sinB等于∠B的对边比斜边,即AC比AB,等于12 / 13;cosB等于∠B的邻边比斜边,即BC比AB,等于5 / 13 。同学们都写对了吗?
下面我们观察一下这个结果,容易发现sinA = cosB,sinB = cosA。由此我们可以得到一个结论:如果在Rt三角形ABC中,∠C = 90°,那么∠A的正弦等于∠B的余弦,∠A的余弦等于∠B的正弦。这个结论请同学们记在学习单上。
刚才我们在给定的直角三角形中,根据边的比求出了锐角的正弦值和余弦值。那么对于一个给定的锐角又该如何求它的正弦值和余弦值呢?让我们一起来学习。
问题一,求锐角的正弦值余弦值。第一题,求sin45°、cos45°的值。同学们可以暂停视频思考一下。
(稍作停顿)相信屏幕前的你一定想到了方法。我们可以构造直角三角形,利用正弦和余弦的定义解决。因为锐角是45°,所以构造出的是等腰直角三角形,两条直角边相等。我们利用勾股定理求出斜边AB关于直角边BC的代数式,即AB = √2BC。再根据正弦余弦的定义,sinA = sin45° = BC / AB = BC / √2BC = √2 / 2;cosB = cos45° = BC / AB = √2 / 2。我们用这道题的答案来检验一下刚刚得出的结论。∠A与∠B互余,那么∠A的正弦等于∠B的余弦,即sin45° = cos45°,这道题的答案也是符合这个结论的。
我们再来看一题。第二题,求sin15°、cos15°的近似值。仿照第一题的解题方法,我们很容易可以想到构造直角三角形。屏幕前的同学们可以自己先画一画。
(稍作停顿)根据正弦和余弦的定义,sin15° = BC / AB,cos15° = AC / AB 。因为不是特殊角,所以我们可以通过度量三条边的长度计算出sin15°和cos15°的近似值。但在整个过程中可能会出现这样的问题,度量会产生误差,并且边长不一定是整数,这样在做除法时除不尽,只能再取近似值,这样又再一次增大了结果的误差。这时我们可以想一想应该做怎样的调整去尽量减小这个误差呢?
于是我们可以通过控制边的长度以实现减少计算量的目的。因为正弦、余弦都是直角边与斜边的比,因此我们可以控制斜边的长度。令斜边长为一个单位长度,那么只需要度量BC的长度即可得到sin15°的近似值,度量AC的长度即可得到cos15°的近似值。
按照刚刚的想法,我们可以将这个问题放在一个实际背景中来理解,如右图,当一个点从原点O出发,沿着15°线移动了一个单位长度到点P时,这个点在垂直方向上升了约0.26个单位长度。于是根据正弦定义可知,sin15° ≈ 0.26。在水平方向前进了约0.97个单位长度,根据余弦的定义,cos15° ≈ 0.97。
屏幕前的你可否根据这张图写出sin75°和cos75°的近似值呢?同学们可以暂停视频想一想。
(稍作停顿)相信各位同学一定写出来了。sin75° ≈ 0.97,cos75° ≈ 0.26。
那么根据这张图,你还能写出哪些角度的正弦值或余弦值呢?我们观察到在这张图中有两条直线分别指向30°和60°。那么我们先看30°线,构造直角三角形后发现30°的对边为0.5个单位长度。根据正弦的定义可知,30°的对边比斜边等于0.5,即sin30° = 0.5。再看60°线,同样的方法构造直角三角形,发现60°的邻边为0.5个单位长度。根据余弦的定义可知60°的邻边比斜边等于0.5,即cos60° = 0.5。这题也符合之前的结论,即两锐角互余,30°的正弦等于60°的余弦。
当我们控制住了斜边长,规定它为一个单位长度,那么sinα的值就是线段BC的长度,cosα的值就是线段AC的长度。通过观察这张动图,我们可以发现,随着锐角α的增大,BC的长度越来越大,AC的长度越来越小。所以我们可以说,随着锐角α的增大,sinα的值越来越大,cosα的值越来越小。同学们都学会了吗?