9年级上册泸科版数学 23.2解直角三角形及其应用(第1课时) 逐字稿-4,698字

  师:同学们好,欢迎来到线上课堂。今天我们共同学习第23章第二节解直角三角形的第一课时。

  首先思考个问题,如果把三角形的每一条边或每一个角三等分看作一个元素,那三角形中共有几个元素呢?其实不难回答,三角形有三条边和三个角,所以共有6个元素。

  在Rt△ABC中,∠C = 90°,除直角外还有几个元素呢?我们看示意图,在Rt△ABC中,∠A所对的边BC记为a,∠B所对的边AC记为b,∠C所对的边AB记为c,所以除直角外还有5个元素,即a、b、c、∠A和∠B。

  找出这5个元素后,大家思考一下,这5个元素之间有哪些等量关系呢?回忆一下所学知识,从三边角度看,直角三角形中两条直角边的平方和等于斜边的平方。从两锐角角度看,直角三角形两锐角互余。那么边和角之间又有怎样的关系呢?我们在第一节学过锐角三角函数的定义,sinA = a/c,cosA = b/c,tanA = a/b。

  下面从三个不同角度进行知识回顾:

  三边之间的关系:根据勾股定理,a2 + b2 = c2,由此还能推出c2 - a2 = b2,c2 - b2 = a2 。知道直角三角形的其中两边,就能求出第三边长度。

  锐角之间的关系:直角三角形两锐角互余,即∠A + ∠B = 90°,也可以写成∠A = 90° - ∠B 。已知其中一个锐角就能求出另一个锐角。

  边角之间的关系:sinA = ∠A的对边 / 斜边 = a/c,cosA = ∠A的邻边 / 斜边 = b/c,tanA = ∠A的对边 / ∠A的邻边 = a/b 。对于锐角B也有类似关系,sinB = b/c,cosB = a/c,tanB = b/a 。

  回顾了这些关系,对直角三角形的确定有什么作用呢?经过这节课探究会发现,这些关系是直角三角形确定的重要依据。

  接着看直角三角形确定的条件。想一想,直角三角形仅知道一个直角,能确定这个三角形吗?显然不能,这样的直角三角形有无数多个。那还需要从这5个元素中添加几个元素呢?

  看个例子,在Rt△ABC中,∠C = 90° 。若要添加下列哪几个元素,就可以求出剩余元素来确定这个直角三角形呢?给定的5个元素是:1. a = 1;2. b = √3;3. c = 2;4. ∠A = 30°;5. ∠B = 60° 。

  先探究只添加一个元素的情况,这个元素可以是一条边或者一个角,很显然这样无法确定直角三角形。

  那添加两个元素试试。先考虑添加两条边,比如选择1和2来求3、4、5 。根据勾股定理,已知a = 1,b = √3时,c2 = a2 + b2 = 12 + (√3)2 = 4,因为三角形边长为正数,所以c = 2 。又因为sinA = a/c = 1/2,所以∠A = 30° 。再根据两锐角互余,∠B = 90° - 30° = 60° ,可以求出3、4、5的元素,说明能确定直角三角形。

  有同学可能说,不选1和2,选1和3行不行呢?同样,已知a = 1,c = 2 ,根据勾股定理,b2 = c2 - a2 = 22 - 12 = 3,所以b = √3 。再由边与角的关系,sinA = 1/2,可得∠A = 30° ,进而求出∠B = 60° ,这是已知1、3,求2、4、5 。还能已知2、3,求1、4、5 。所以发现已知两边可以确定直角三角形。

  那已知两个元素一定要已知两边吗?不一定。尝试添加两个角,同学们会发现,根据两锐角互余关系,添加两个角和添加一个角从某种实际意义上来说没区别,会得出形状相同的一系列相似三角形,大小无法确定,所以不能确定直角三角形。

  还有一种情况是添加一条边和一个角。比如已知1、4,求2、3、5 ,即a = 1,∠A = 30° ,求b、c以及∠B的值。

  在Rt△ABC中,因为∠C = 90°,∠A = 30°,根据两角互余,∠B = 60° 。又因为a = 1,在直角三角形中30°所对直角边是斜边的一半,所以c = 2 。再根据勾股定理,b2 = c2 - a2 ,可求出b = √3 。

  发现这样是可以的。添加一条边和一个角,这不是唯一条件,还有多种选择,比如已知1、5求2、3、4 ;已知2、4求1、3、5 ;已知2、5求1、3、4 ;已知3、4求1、2、5 ;已知3、5求1、2、4 。共有6种不同变化,共同特征都是选择一条边和一个角。再证明一下已知1、5求2、3、4 ,a = 1,∠B = 60° ,根据∠A + ∠B = 90° ,可得∠A = 30° ,30°所对直角边a是斜边c的一半,所以c = 2 ,最后根据勾股定理求出b的长度,发现完全可以确定直角三角形。

  综上所述,对于一个直角三角形,除直角外,知道两个元素且至少有一条边,就可以确定这个直角三角形。像这样,在直角三角形中,除直角外,由已知元素求出未知元素的过程叫做解直角三角形。

  下面应用所学看例一。在Rt△ABC中,若∠C = 90°,∠B = 42°6′,c = 287.4 ,解这个直角三角形。题目提示因为是非特殊角,正弦、余弦、正切值一般通过查表或者计算器获取。参考数据有sin42°6′≈0.6704,cos42°6′≈0.7420,tan42°6′≈0.9036,结果精确到0.1 。

  审题可知,题目给出一个角和一个边,满足一条边和一个角的条件,可以解直角三角形。由cosB = a/c可得a = c × cosB ,角B的对边b与斜边的比值为该角正弦值,即sinB = b/c,所以b = c × sinB 。又因为两锐角互余,∠A = 90° - ∠B 。

  看解答过程:

  由cosB = a/c得a = c × cosB ≈ 287.4 × 0.7420 ≈ 213.3 ;

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