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教學(xué)建議
1.知識(shí)結(jié)構(gòu):
本小節(jié)主要學(xué)習(xí)解直角三角形的概念,直角三角形中除直角外的五個(gè)元素之間的關(guān)系以及直角三角形的解法.
2.重點(diǎn)和難點(diǎn)分析:
教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):直角三角形的解法.
本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)是直角三角形的解法.為了使學(xué)生熟練掌握直角三角形的解法,首先要使學(xué)生知道什么叫做解直角三角形,直角三角形中三邊之間的關(guān)系,兩銳角之間的關(guān)系,邊角之間的關(guān)系.正確選用這些關(guān)系,是正確、迅速地解直角三角形的關(guān)鍵.
3. 深刻認(rèn)識(shí)銳角三角函數(shù)的定義,理解三角函數(shù)的表達(dá)式向方程的轉(zhuǎn)化.
銳角三角函數(shù)的定義:
實(shí)際上分別給了三個(gè)量的關(guān)系:a、b、c是邊的長(zhǎng)
、、和是由用不同方式來(lái)決定的三角函數(shù)值,它們都是實(shí)數(shù),但它與代數(shù)式的不同點(diǎn)在于三角函數(shù)的值是有一個(gè)銳角的數(shù)值參與其中.當(dāng)這三個(gè)實(shí)數(shù)中有兩個(gè)是已知數(shù)時(shí),它就轉(zhuǎn)化為一個(gè)一元方程,解這個(gè)方程,就求出了一個(gè)直角三角形的未知的元素.
如:已知直角三角形ABC中,
,求BC邊的長(zhǎng).畫(huà)出圖形,可知邊AC,BC和
三個(gè)元素的關(guān)系是正切函數(shù)(或余切函數(shù))的定義給出的,所以有等式,由于
,它實(shí)際上已經(jīng)轉(zhuǎn)化了以BC為未知數(shù)的代數(shù)方程,解這個(gè)方程,得.即得BC的長(zhǎng)為
.又如,已知直角三角形斜邊的長(zhǎng)為35.42cm,一條直角邊的長(zhǎng)29.17cm,求另一條邊所對(duì)的銳角的大小.
畫(huà)出圖形,可設(shè)
中,,于是,求的大小時(shí),涉及的三個(gè)元素的關(guān)系是也就是
這時(shí),就把以
為未知數(shù)的代數(shù)方程轉(zhuǎn)化為了以為未知數(shù)的方程,經(jīng)查三角函數(shù)表,得.由此看來(lái),表達(dá)三角函數(shù)的定義的4個(gè)等式,可以轉(zhuǎn)化為求邊長(zhǎng)的方程,也可以轉(zhuǎn)化為求角的方程,所以成為解三角形的重要工具.
4. 直角三角形的解法可以歸納為以下4種,列表如下:
5. 注意非直角三角形問(wèn)題向直角三角形問(wèn)題的轉(zhuǎn)化
由上述(3)可以看到,只要已知條件適當(dāng),所有的直角三角形都是可解的.值得注意的是,它不僅使直角三角形的計(jì)算問(wèn)題得到徹底的解決,而且給非直角三角形圖形問(wèn)題的解決鋪平了道路.不難想到,只要能把非直角三角形的圖形問(wèn)題轉(zhuǎn)化為直角三角形問(wèn)題,就可以通過(guò)解直角三角形而獲得解決.請(qǐng)看下例.
例如,在銳角三角形ABC中,
,求這個(gè)三角形的未知的邊和未知的角(如圖)這是一個(gè)銳角三角形的解法的問(wèn)題,我們只需作出BC邊上的高(想一想:作其它邊上的高為什么不好.),問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為兩個(gè)解直角三角形的問(wèn)題.
在Rt
中,有兩個(gè)獨(dú)立的條件,具備求解的條件,而在Rt中,只有已知條件,暫時(shí)不具備求解的條件,但高AD可由解時(shí)求出,那時(shí),它也將轉(zhuǎn)化為可解的直角三角形,問(wèn)題就迎刃而解了.解法如下:解:作
于D,在Rt中,有;
又,在Rt
中,有∴
又,
∴
于是,有
由此可知,掌握非直角三角形的圖形向直角三角形轉(zhuǎn)化的途徑和方法是十分重要的,如
?。?)作高線可以把銳角三角形或鈍角三角形轉(zhuǎn)化為兩個(gè)直角三角形.
?。?)作高線可以把平行四邊形、梯形轉(zhuǎn)化為含直角三角形的圖形.
(3)連結(jié)對(duì)角線,可以把矩形、菱形和正方形轉(zhuǎn)化為含直角三角形的圖形.
(4)如圖,等腰三角形AOB是正n邊形的n分之一.作它的底邊上的高,就得到直角三角形OAM,OA是半徑,OM是邊心距,AB是邊長(zhǎng)的一半,銳角
.6. 要善于把某些實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解直角三角形問(wèn)題.
很多實(shí)際問(wèn)題都可以歸結(jié)為圖形的計(jì)算問(wèn)題,而圖形計(jì)算問(wèn)題又可以歸結(jié)為解直角三角形問(wèn)題.
我們知道,機(jī)器上用的螺絲釘問(wèn)題可以看作計(jì)算問(wèn)題,而圓柱的側(cè)面可以看作是長(zhǎng)方形圍成的(如圖).螺紋是以一定的角度旋轉(zhuǎn)上升,使得螺絲旋轉(zhuǎn)時(shí)向前推進(jìn),問(wèn)直徑是6mm的螺絲釘,若每轉(zhuǎn)一圈向前推進(jìn)1.25mm,螺紋的初始角應(yīng)是多少度多少分?
據(jù)題意,螺紋轉(zhuǎn)一周時(shí),把側(cè)面展開(kāi)可以看作一個(gè)直角三角形,直角邊AC的長(zhǎng)為
,另一條直角邊為螺釘推進(jìn)的距離,所以
,設(shè)螺紋初始角為
,則在Rt中,有∴
.即,螺紋的初始角約為
.這個(gè)例子說(shuō)明,生產(chǎn)和生活中有很多實(shí)際問(wèn)題都可以抽象為一個(gè)解直角三角形問(wèn)題,我們應(yīng)當(dāng)注意培養(yǎng)這種把數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活的意識(shí)和能力.
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