孫翔
銳角三角函數(shù)是初中幾何的重要內(nèi)容,是解直角三角形的基礎(chǔ),利用銳角三角函數(shù)定義解題,往往使計(jì)算方便簡(jiǎn)潔.
例1 如圖1,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=6,BC=8,CD⊥AB于點(diǎn)D,求∠BCD的三個(gè)三角函數(shù)值.
【分析】求∠BCD的三個(gè)三角函數(shù)值,關(guān)鍵要弄清其定義,由于∠BCD是Rt△BCD的一個(gè)內(nèi)角,根據(jù)定義,僅一邊BC是已知的,此時(shí)有兩條路可走,一是設(shè)法求出BD和CD,二是把∠BCD轉(zhuǎn)化成∠A,顯然走第二條路較方便,因?yàn)樵赗t△ABC中,三邊均可得出,利用三角函數(shù)定義即可求出答案.
解:在Rt△ABC中,
∵∠ACB=90°
∴∠BCD+∠ACD=90°,
∵CD⊥AB,
∴∠ACD+∠A=90°,
∴∠BCD=∠A.
在Rt△ABC中,由勾股定理得,
AB==10,
∴sin∠BCD=sinA==,
cos∠BCD=cosA==,
tan∠BCD=tanA==.
【評(píng)注】運(yùn)用三角函數(shù)定義解題的關(guān)鍵是:確定所求的角所在的直角三角形,準(zhǔn)確掌握三角函數(shù)的公式. 本題也可利用相似求出BD、DC,再利用三角函數(shù)定義直接求解.
例2 如圖2,在△ABC中,∠B=45°,AD=5,AC=7,DC=3,求∠ADC及AB的長(zhǎng).
【分析】要求∠ADC的度數(shù),可先求∠ADE的度數(shù),而求出∠ADE的三角函數(shù)值即可求出∠ADE的度數(shù). 過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC于點(diǎn)E,構(gòu)造出直角三角形,利用三角函數(shù)的定義即可求出∠ADE的三角函數(shù)值,再利用三角函數(shù)的定義求AB.
解:過(guò)點(diǎn)A作AE⊥BC于點(diǎn)E,設(shè)ED=x,則有AE2=AD2-DE2=AC2-EC2,
∴52-x2=72-(x+3)2,解得x=,
所以ED=,
故cos∠ADE==,
所以∠ADE=60°,即∠ADC=120°,
又AE==,
所以AB==.
【評(píng)注】恰當(dāng)?shù)貥?gòu)造出直角三角形是利用三角函數(shù)的定義解決問(wèn)題的一個(gè)重要方法. 同時(shí)要注意與勾股定理、相似等知識(shí)綜合使用.
例3 如圖3,△ABC為等腰直角三角形,∠C=90°,若AD=AC,CE=BC,求證:∠1=∠2.
【分析】過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB于點(diǎn)F,分別求出∠1與∠2的三角函數(shù)值來(lái)說(shuō)明它們之間的關(guān)系.
證明:過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AB于點(diǎn)F,設(shè)AC=BC=3k,則CE=k,CD=BE=2k,AB=3k,
∵∠B=45°,
∴EF=FB=k,AF=2k,
∴tan∠1===,
tan∠2===,
∴tan∠1=tan∠2,
∴∠1=∠2.
【評(píng)注】用三角函數(shù)來(lái)證(解)幾何問(wèn)題,是把幾何變換和復(fù)雜的推理轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的運(yùn)算,??墒诡}中各種量之間的關(guān)系變得簡(jiǎn)單明了. 在今后的學(xué)習(xí)中應(yīng)多注意這種方法的應(yīng)用. 注意在解題中常需作垂線,將其轉(zhuǎn)化為直角三角形問(wèn)題.
(作者單位:江蘇省泗洪縣第一實(shí)驗(yàn)學(xué)校)