锐角三角函数的知识点总结(例题分析带你轻松破解锐角三角函数多解问题)
锐角三角函数的定义揭示了直角三角形中的锐角与边之间的关系,在求解锐角三角函数的过程中,经常会遇到一些点、边、角、形等位置不明确的问题。这个时候就需要我们审清题意,分清情况,画出可能出现图形,分类讨论,探索解决。下面结合几个问题,我们一起体会分类思想在解决多解型锐角三角函数问题的应用。
类型1 由边的位置不确定诱发的分类讨论
例1.在Rt△ABC中,∠C=90°,有两边长分别为3和4,则sinA的值为________
【分析】根据∠C=90°,两边长分别为3和4,由于没有确定谁为斜边对边,需要分类,画出相应的图形,再根据sinA=∠A的对边/∠A的斜边,代入计算即可.
【解答】:根据题意画图如下:
如图(1)当BC=4,AC=3时,AB=5,则sinA的值为4/5;
如图(2)当BC=3,AC=4时,AB=5,则sinA的值为3/5;
如图(3)当AB=4,BC=3时,则sinA的值为3/4;
如图(4)当AB=4,AC=3时,BC=√7,则sinA的值为√7/4;
则sinA的值为4/5或3/5或3/4或√7/4.
故答案为:4/5或3/5或3/4或√7/4
【点评】此题考查了解直角三角形,关键是运用数形结合思想,根据题意画出图形,求出sinA所对的边的长,注意不要漏解.
这一问题给我们启示:当我们求解锐角三角函数值得问题时,发现直角三角形的斜边和角的对边的位置不确定时,这时需要分类讨论。
类型2 由角的位置不确定诱发分类讨论
例2.在△ABC中,AD是△ABC的高,若AB=√6,tan∠B=√2/2,且BD=2CD,则BC=_______.
【分析】由tan∠B=AD/BD=√2/2,可设AD=√2x,则BD=2x,在RT△ABD中根据勾股定理求得x的值,即可得BD、CD的长,由于∠C的位置不确定,需要分类讨论求出点D在线段BC上和点D在线段BC延长线上时BC的CD长.
【解答】∵tan∠B==AD/BD=√2/2,
∴设AD=√2x,则BD=2x,
∵AB²=AD² BD²,
∴(√6)²=(√2x)² (2x)²,
解得:x=1或x=﹣1(舍),即BD=2,
又∵BD=2CD,∴CD=1,
当点D在线段AB上时,如图1,则BC=BD CD=3;
当点D在线段AB延长线上时,如图2,则BC=BD﹣CD=1;
故答案为:3或1.
【点评】本题主要考查解直角三角形,熟练掌握直角三角形的边角、边边、角角间的关系式解直角三角形的基础,本题需考虑两种情况是关键.本题给我们启示:当我们遇到角的位置不确定时,常常需要分类讨论,分角为锐角和钝角两种情形分类求解。
类型3 由于点的位置不确定诱发的分类讨论
若点B在AD左侧,
∵AB=2、AD=1,∴∠ABC=30°;
若点B在AD右侧,
则∠AB′D=30°,∴∠AB′C=150°,
综上,∠ABC的度数为30°或150°,
故答案为:30或150.
【点评】本题主要考查解直角三角形,解题的关键是熟练掌握三角函数的定义及勾股定理、分类讨论思想的运用. 本题给我们的启示:当点的位置不确定时,需要分类讨论,根据动点在某一线段上或线段的延长线上分别画出图形,再构造直角三角形,借助勾股定理解决问题。
类型4 由形(图像)的位置不确定诱发的分类讨论
例4.在平面直角坐标系xOy中,已知一次函数y=kx b(k≠0)的图像过点P(1,1),与x轴交于点A,与y轴交于点B,且tan∠ABO=3,那么点A的坐标是_______.
【分析】依题意,由于已知一次函数与x轴的交点A的位置不确定,导致Rt△AOB图形位置不确定,需要分类求解。已知tan∠ABO=3就是已知一次函数的一次项系数是1/3或﹣1/3.根据函数经过点P,利用待定系数法即可求得函数解析式,进而可得到A的坐标.
【解答】在Rt△AOB中,由tan∠ABO=3,
可得OA=3OB,则一次函数y=kx b中k=±1/3.
∵一次函数y=kx b(k≠0)的图像过点P(1,1),
∴当k=1/3时,求可得b=2/3;
k=﹣1/3时,求可得b=4/3.
即一次函数的解析式为y=1/3x 2/3或y=﹣1/3x 4/3.
令y=0,则x=﹣2或4,
∴点A的坐标是(﹣2,0)或(4,0).
故答案为:(﹣2,0)或(4,0).
【点评】本题给我们启示:当角所在的三角形位置不确定时,需要分类讨论,考虑k大于0和k小于0两种情形,通常作x轴或y轴的垂线来构造直角三角形,从而将点的坐标转换为线段的长,再综合利用已知相关的知识,解决问题。
牛刀小试:
1.在△ABC中,若AB=5,BC=13,AD是BC边上的高,AD=4,则tanC=_____.
2.在△ABC中,AC=2√5,点D为直线AB上一点,且AB=3BD,直线CD与直线BC所成锐角的正切值为1/2,并且CD⊥AC,则BC的长为_____.
【练习答案及提示】
1. 2/5或1/4 根据勾股定理先求出BD的长,CD=BC﹣BD,再根据三角函数的知识求出tanC的值.本题有两种情况,若高AD在△ABC内部,若高AD在△ABC外部.
2. 2.5或5 当点D在AB的延长线上时,作BE⊥CD垂足为E,先求出BE,EC,在RT△BCE中利用勾股定理即可解决;当点D在线段AB上时,作BE⊥CD于E,方法类似第一种情形.
知微见诸,以上例题讲解我们可以看到分类讨论在这里起到独特作用,有必要在锐角三角函数问题重视这一数学方法的应用。分类讨论,既是一种重要的思想方法,又是一种数学解题策略,它体现了化整为零、积零为整的思想与归纳整理的方法,使知识条理化,训练思维的严谨性。所以它既是思想又是方法,同时也是一种习惯思想。在应用分类讨论思想解决问题时,一定要明确何时何类,为什么分类,这样才能不重不漏,使复杂的问题得到清晰完整严密的完美解答。
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