初中三角函数教案
初中三角函数
1 . 1? 正弦和余弦
例 1? 已知 0 °≤α≤ 90 °.( 1 )求证: sin2 α +cos2 α =1 ;
( 2 )求证: sin α +cos α≥ 1 ,讨论在什么情形下等号成立;
( 3 )已知 sin α +cos α =1 ,求 sin3 α +cos3 α的值.
证明 ( 1 )如图 6-1 ,当 0 °<α< 90 °时, sin α =BC/AB , cos α =AC/AB ,所以在这种情形下
当α =0 °时, sin α =0 , cos α =1 ;当α =90 °, sin α =1 , cos α =0 .所以在这两种情形下仍有
sin2 α +cos2 α =1 .
( 2 )如图 6-1 ,当 0 °<α< 90 °时, sin α =BC/AB , cos α =AC/AB .所以在这种情形下
当α =0 °时, sin α +cos α =0+1=1 ;当α =90 °时, sin α +cos α =1+0=1 .所以当 0 °≤α≤ 90 °时,总有
sin α +cos α≥ 1 ,
当并且只当α =0 °或α =90 °时,等号成立.
( 3 )由于已知 sina+cos α =1 .由( 2 )可知α =0 °或α =90 °,所以总有
sin3 α +cos3 α =1 .
例 2 ? 求证:对于 0 °≤α≤ 90 °,
证法一 ? 如图 6-1 ,设 BC=a , AC=b , AB=c .由锐角三角函数
当α =0 °或α =90 °时,容易验证以上等式仍成立.
证法二
点评 ? 证法一是根据锐角三角函数的定义;证法二用了公式 sin2 α +cos2 α =1 .
证明一个三角恒等式成立,可变换等号左(右)端的式子,如得到等号右(左)端的式子,原恒等式就被证明了.一般对较复杂的式子进行变换,也可以对等号左、右的式子都进行变换,如得到相同的式子,原恒等式就被证明了.
1 . 2? 正切和余切?
证明 ( 1 )当 0 °<α< 90 °时,如图 6-2 ,
当α =0 °时, tg α =0 , sin α =0 , cos α =1 .所以仍有 tg α =
( 2 )α必须满足不等式:
0 °<α< 90 °.
如图 6-2 ,
所以 tg α· ctg α =1 .
例 2 ? 已知锐角α,且 tg α是方程 x2-2x-3=0 的一个根,求
解法一 ? x2-2x-3=0 的两根为 3 和 -1 .这里只能是 tg α =3 .
如图 6-3 ,由于 tg α =3 .因此可设 BC=3 , AC=1 ,从而
解法二 ?tg α =3 ,用 cos2 α除原式分子、分母,得
证法一 ? 如图 6-2 ,设 BC=a , AC=b , AB=c ,则
所以原式成立.
证法二 ? 等式的左端
点评 ? 这里α≠ 0 °, 90 °.
怎样理解锐角三角函数的概念?
答:现行初中几何课本中给出锐角三角函数的定义,是依据这样一个基本事实:在直角三角形中,当锐角固定时,它的对边、邻边与斜边的比值是一个固定的值.
1 ,图中的直角三角形 AB1C1 , AB2C2 , AB3C3 ,…都有一个相等的锐角 A ,即锐角 A 取一个固定值.如图所示,许许多多直角三角形中相等的那个锐角叠合在一起,并使一条直角边落在同一条直线上,那么斜边必然都落在另一条直线上.不难看出,