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- 2021-11-06 发布
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1.3 三角函数的计算
1.熟练掌握用科学计算器求三角函数值;(重点)
2.初步理解仰角和俯角的概念及应用.(难点)
一、情境导入[来源:Zxxk.Com]
如图①和图②,将一个Rt△ABC形状的楔子从木桩的底端点P沿水平方向打入木桩底下,可以使木桩向上运动.如果楔子斜面的倾斜角为10°,楔子沿水平方向前进5cm(如箭头所示).那么木桩上升多少厘米?
观察图②易知,当楔子沿水平方向前进5cm,即BN=5 cm时,木桩上升的距离为PN.
在Rt△ PBN中,∵tan10°=,∴PN=BNtan10°=5tan10°(cm).
那么,tan10°等于多少呢?
对于不是30°,45°,60°这些特殊角的三角函数值,可以利用科学计算器来求.
二、合作探究
探究点一:利用科学计算器解决含三角函数的计算问题
【类型一】 已知角度,用计算器求三角函数值
用计算器求下列各式的值(精确到0.0001):
(1)sin47°; (2)sin12°30′;
(3)cos25°18′; (4)sin18°+cos55°-tan59°.
解析:熟练使用计算器,对计算器给出的结果,根据题目要求用四舍五入法取近似值.
解:根据题意用计算器求出:
(1)sin47°≈0.7314;
(2)sin12°30′≈0.2164;
(3)cos25°18′≈0.9041;
(4)sin18°+cos55°-tan59°≈-0.7817.
方法总结:解决此类问题关键是熟练使用计算器,使用计算器时要注意按键顺序.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第3题
【类型二】 已知三角函数值,用计算器求锐角的度数
已知下列锐角三角函数值,用计算器求锐角∠A,∠B的度数(结果精确到0.1°):
(1)sinA=0.7,sinB=0.01;
(2)cosA=0.15,cosB=0.8;
(3)tanA=2.4,tanB=0.5.
解析:熟练应用计算器,对计算器给出的结果,根据题目要求用四舍五入取近似值.
解:(1)由sinA=0.7,得∠A≈44.4°;由sinB=0.01,得∠B≈0.6°;
(2)由cosA=0.15,得∠A≈81.4°;由cosB=0.8,得∠B≈36.9°;[来源:学科网ZXXK]
(3)由tanA=2.4,得∠A≈67.4°;由tanB=0.5,得∠B≈26.6°.
方法总结:解决此类问题关键是熟练使用计算器,在使用计算器时要注意按键顺序.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练”第7题
【类型三】 利用计算器比较三角函数值的大小
(1)通过计算(可用计算器),比较下列各对数的大小,并提出你的猜想:
①sin30°________2sin15°cos15°;
②sin36°________2sin18°cos18°;
③sin45°________2sin22.5°cos22.5°;
④sin60°________2sin30°cos30°;
⑤sin80°________2sin40°cos40°.
猜想:已知0°<α<45°,则sin2α________2sinαcosα;
(2)如图,在△ABC中,AB=AC=1,∠BAC=2α,请根据提示,利用面积方法验证(1)中提出的猜想.
解析:(1)利用计算器分别计算①至⑤各式中左边与右边的值,比较大小;(2)通过计算△ABC 的面积来验证.
解:(1)①= ②= ③= ④= ⑤= 猜想:=
(2)已知0°<α<45°,则sin2α=2sinαcosα.
证明:S△ABC=AB·sin2α·AC,S△ABC=×2ABsinα·ACcosα,∴sin2α=2sinαcosα.
方法总结:本题主要运用了面积法,通过用不同的方法表示同一个三角形的面积,来得到三角函数的关系,此种方法在后面的学习中会经常用到.
探究点二:利用三角函数解决实际问题
【类型一】 非特殊角三角函数的实际应用
如图,从A地到B地的公路需经过C地,图中AC=10千米,∠CAB=25°,∠CBA=45°.因城市规划的需要,将在A、B两地之间修建一条笔直的公路.[来源:学科网ZXXK]
(1)求改直后的公路AB的长;
(2)问公路改直后该段路程比原来缩短了多少千米(精确到0.1)?
解析:(1)过点C作CD⊥AB于D,根据AC=10千米,∠CAB=25°,求出CD、AD,根据∠CBA=45°,求出BD、BC,最后根据AB=AD+BD列式计算即可;(2)根据(1)可知AC、BC的长度,即可得出公路改直后该段路程比原来缩短的路程.
解:(1)过点C作CD⊥AB于点D,∵AC=10千米,∠CAB=25°,∴CD=sin∠CAB·AC=sin25°×10≈0.42×10=4.2(千米),AD=cos∠CAB·AC=cos25°×10≈0.91×10=9.1(千米).∵∠CBA=45°,∴BD=CD=4.2(千米),BC==≈5.9(千米),∴AB=AD+BD=9.1+4.2=13.3(千米).所以,改直后的公路AB的长约为13.3千米;
(2)∵AC=10千米,BC=5.9千米,∴AC+BC-AB=10+5.9-13.3=2.6(千米).所以,公路改直后该段路程比原来缩短了约2.6千米.
方法总结:解决问题的关键是作出辅助线,构造直角三角形,利用三角函数关系求出有关线段的长.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课堂达标训练” 第9题
【类型二】 仰角、俯角问题
如图,课外数学小组要测量小山坡上塔的高度DE,DE所在直线与水平线AN垂直.他们在A处测得塔尖D的仰角为45°,再沿着射线AN方向前进50米到达B处,此时测得塔尖D的仰角∠DBN=61.4°,小山坡坡顶E的仰角∠EBN=25.6°.现在请你帮助课外活动小组算一算塔高DE大约是多少米(结果精确到个位).[来源:Zxxk.Com]
解析:根据锐角三角函数关系表示出BF的长,进而求出EF的长,得出答案.
解:延长DE交AB延长线于点F,则∠DFA=90°.∵∠A=45°,∴AF=DF.设
EF=x,∵tan25.6°=≈0.5,∴BF=2x,则DF=AF=50+2x,故tan61.4°===1.8,解得x≈31.故DE=DF-EF=50+31×2-31=81(米).[来源:学&科&网]
所以,塔高DE大约是81米.
方法总结:解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形.
变式训练:见《学练优》本课时练习“课后巩固提升”第7题
三、板书设计
三角函数的计算
1.已知角度,用计算器求三角函数值
2.已知三角函数值,用计算器求锐角的度数
3.仰角、俯角的意义
本节课尽可能站在学生的角度上思考问题,设计好教学的每一个细节,让学生更多地参与到课堂的教学过程中,让学生体验思考的过程,体验成功的喜悦和失败的挫折,舍得把课堂让给学生,尽最大可能在课堂上投入更多的情感因素,丰富课堂语言,使课堂更加鲜活,充满人性魅力,下课后多反思,做好反馈工作,不断总结得失,不断进步.只有这样,才能真正提高课堂教学效率,提高成绩.