初三數學同步輔導教材第5講

2022-10-05 15:33:05 字數 4695 閱讀 9203

一、本週教學進度:6.3 ,6.4.

二、教學內容:

本週我們主要學習

1. 解直角三角形的基本方法

2. 解直角三角形的應用

三、重點、難點剖析

學習銳角三角函式後,在 rtδabc中,∠c=90o.有如下的關係:

邊與邊間的關係

a2+b2=c2 (勾股定理).

角與角間的關係

∠a+∠b=90o(兩銳角互為餘角).

邊、角間的關係

sina=, cosa=,

tga=, ctga=.(銳角三角函式定義)

上面這些關係是解直角三角形的工具,必須牢牢掌握.

在解直角三角形的問題中,除了要掌握好上述工具外,還應當注意哪些呢?

1.我們知道,三角形的三條邊、三個角是三角形的六個元素.解直角三角形是給出其中某些元素,把其餘元素都求出來的過程,除了要掌握上述的工具外,還應當知道給出哪些條件,才能求出其餘元素.

顯然,只有當所給條件能確定唯一的乙個直角三角形時,這個直角三角形才是可解的.對照兩個直角三角形全等的判定定理.我們將具有下面的條件之一的直角三角形,稱為可解直角三角形:

(1) 已知直角三角形的兩邊;

(2) 已知直角三角形的一邊及一銳角.

2.當乙個直角三角形唯一確定時,它的周長、面積也應當是唯一確定的,因此解直角三角形時,除了邊、角以外,還可求與周長、面積有關的問題.今後在學了「圓」以後,其內容將更加豐富.

四、典型例題

例1 根據下列條件解直角三角形

(1)在 rtδabc中,∠c=90o,c=10,∠a=30o.

(2)在rtδabc中,∠c=90o,a=50,c=.

解 (1)∵∠a=30o, ∴∠b=90o-30o=60o.

又 ∵ sina=sin30o=,∴ a==5.

cosa=cos30o==, ∴ b==.

或由勾股定理得b==.

說明通過本例可看出在學習了三角函式後,通過邊角間的三角函式關係解三角形更為簡便.

(2)∵ sina=,又 ∵ a為銳角, ∴ ∠a=45o.

∴ ∠b=90o-∠a=45o.

∵ sinb=, ∴ b=c sinb==50.

說明熟記三角函式定義和特殊角的三角函式值,在解題中可提高解題速度.

例2 已知δabc中,ab=ac,bc=30,sδ=,求此三角形頂角的度數及周長.

分析作等腰三角形底邊上的高ad,這樣就把斜

三角形問題轉化為解直角三角形的問題.由δabc的

面積和底邊長可求得高ad的長,則直角三角形abd

是乙個可解三角形.

解作adbc,d為垂足.

∴ sδabc=bcad=,

∴ ad=.

∵ bd=dc=bc=15,

在rtδabd中,ctg∠bad=.

則∠bad=60o,  ∴ ∠bac=120o.

又 ∵ sin60o=, ∴ ab=.

∴ ab+ac+bc=.

答 δabc的頂角度數為120o,周長為.

例3 如圖,鐵路的路基橫斷面是等腰梯形,斜坡ab的坡度為1∶,坡面ab的水平寬度為3公尺,基面ad寬2公尺,求路基高ae、坡角b和基底bc的寬.

分析由已知,垂足e和點b間的線段be的長.

是坡面ab的水平寬度,斜坡ab的坡度1∶就是

指tgb=,由此可見δabe是可解的直角三

角形.由於等腰三角形是軸對稱圖形.從rtδabe中

求得be後,就不難得到基底bc的值.

解在rtδabe中,be=3公尺.

∵ 斜坡ab的坡度為1∶, ∴ tgb=,則∠b=30o.

ae=be tgb==3(公尺).

又∵ 等腰梯形是軸對稱圖形, ∴ bc=ad+2be=2+6(公尺).

答路基高ae的長為3公尺,坡角b為30o,基底bc寬為(2+6)公尺.

說明由於題中沒有精確度的要求,所以結果中可保留根號.

例4 在海岸旁高200公尺的山頂上測得正西和正東兩船的俯角為15o和75o,求兩船間的距離.(已知tg15o=2-).

分析為了使實際問題表現得更直觀、形

象,通常都是畫個示意圖(見右圖),這樣就

十分清楚的看到欲求bc之長,可通過解直角

三角形abd和adc去解決.

解如圖, 在rtδabd中,∠b=15o,ab=200公尺,

∴ bd=ad ctg15o=200(2+).

在rtδacd中,∠c=75o, ad=200公尺,

∴ dc=ad ctg75o=ad tg15o =200(2-).

則bc=bd+dc=200(2+)+200(2-)=800(公尺).

答兩船間的距離為800公尺.

說明 (1)由點a觀察點b的俯角就是點b觀察點a的仰角,即∠abd;

(2)ctg75o=ctg(90o-15o)=tg15o;ctg15o=.

例5 在矩形abcd中,對角線ac=10,面積為25,求兩對角線所夾角的度數.

分析如圖,求矩形abcd的兩條對角線夾角

指∠aob與∠boc,由於δaob、δboc都

不是直角三角形,而∠aob=2∠acb,因此,

從rtδabc考慮問題解決的途徑.

解設∠acb=α,ab=x,bc=y.

根據題意,得x2+y2=102, xy=25.

解方程組 x2+y2=102,

x2 y2=252 3

設x2 、y2是一元二次方程t2-102t+3 252=0的兩個根,解此方程得t1=75, t2=25,

則x2=25,x=5(捨去負值), y2=75, y=5 (捨去負值).

在rtδabc中,∵ tg30o.

則∠aob=60o,  ∠boc=120o.

答兩條對角線所夾角的度數是60o或120o.

說明雖然rtδabc是可解的三角形,但是在等式xy=25中不易求出x、y的值,因此必須要組成乙個關於x、y的方程組,在解答中之所以把xy=25變為x2 y2=25 3,

是因為既可避免開方的困難,又能達到利用根與係數關係的目的.

例6 已知銳角δabc中,ac=4,sina、sinb是方程4x2-2=0的兩個根,且sina<sinb.求ab、bc、∠c.

分析由於δabc不是直角三角形,∠a、∠b不是互餘的兩角,所以sina與sinb沒有直接關係,因此只能從解方程入手.

解解方程4x2-2=0

得=0, ∴ x1=, x2=.

∵ sina<sinb, ∴ sina=, sinb=.

又∵ ∠a、∠b均為銳角, ∴∠a=45o, ∠b=60o,則∠c=75o.

見圖,作cdab,d為垂足.

在rtδacd中,∠a=45o, ac=4,

則ad=cd=ac cos45o==2.

在rtδbcd中,∠b=60o, cd=2,

則bd=cd ctg60o=, bc=2bd=.

∴ ab=ad+bd=.

答 ab=, bc=, ∠c=75o.

例7 如圖,四邊形abcd中,∠bad=60o,∠b=∠d=90o,bc=11,cd=2, 求對面線ac的長.

分析雖然δabc與δacd都是直角三

角形,但都不可能利用邊角關係直接求得ac的

長,考慮到∠bad=60o, ∠b=90o的特殊條件,

因此可設法得到乙個特殊的直角三角形.從而再

去尋求途徑.

解延長ad、bc相交於點e.

在rtδabe中,∠bae=60o, ∴ ∠e=30o.

在rtδcde中,∠e=30o,cd=2, ∴ ce=4.

∵ bc=11,  ∴ be=bc+ce=15.

則rtδabe中,ab=be tge=.

在rtδabc中,由勾股定理,得

ac=  =.

練習一、選擇題

1.在δabc中,∠c=90o,若ac∶ab=1:2,則∠a與∠b的度數比為( )

2.已知等腰三角形三邊長分別為1、1和,則它的乙個底角為( )

a.150o60o45o30o

3.等邊三角形的高為5,則它的面積為( )

a.150150 c.5025

4.直角三角形中,一銳角的正切值為3/4,周長為24,則斜邊長為( )

a.10121415

5.菱形的邊長為,一條對角線的長是另一條對角線長的2倍,則菱形的面積是( )

a.214

二、填空題

6.在rtδabc中,∠c=90o,若a=2,sina=,則c= ,b= .

sδabc=      .

7.在δabc中,∠c=90o,ab=,tgb=,則ac=    .

bc=    .

8.δabc中,ab=ac,adbc,d為垂足,若ad∶bc=∶2,

則sinb=    ,∠bac=    o.

9.δabc中,∠c=90o,sδabc=,a=10,則∠a=    o.

10. δabc中,∠a+∠b=90o,cosa=,則sinb=    ,若c=10,

則a= .

三、解答題

11. 如圖,甲、乙兩幢樓相距30公尺,從乙樓底b望

甲樓頂d仰角為45o,從甲樓頂d望乙樓頂a的

俯角為30o.

求乙樓高ab(保留兩個有效數字)

12. 如圖,在rtδabc中,∠c=90o,ac=6,ac邊上的中線bd=,解

這個直角三角形.

第2題第3題)

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