108 下高一數學(單元 10) 第 1 頁 龍騰版 CJT
單元 10 直角三角形的三角比 一年____班 座號:____ 姓名:
重點 1:直角三角形邊的比例
意義:兩相似的三角形,其三邊長的比例是固定的固定的固定的固定的,不因三角形的大小不同而改變 註:(1)若△ABC~△A′B′C′ (根據 AA 相似),則對應邊成比例,對應角相等
(2)如右圖,相似的三角形△ABC~△ADE~△APQ 中,
邊長的比例和三角形的大小無關,只和銳角 θ (讀做 theta)的大小有關
例 1.1:試觀察下列大小不同的 30°-60°-90°直角三角形:
(1)根據_________性質,上列直角三角形皆相似,其三邊長的比都是__________
(2)試求下列各比值:
(A) 斜邊長
°的對邊長
30 =______ (B)
斜邊長
°的鄰邊長
30 =______ (C)
的鄰邊長 的對邊長
°
° 30
30 =______
重點 2:銳角三角函數(三角比)
1.定義:直角△ABC 中,設∠C = 90°,如右圖
對∠A 而言,
BC
稱作∠A 的對邊對邊對邊對邊,AC
稱作∠A 的鄰邊鄰邊鄰邊鄰邊, AB 稱作∠A 的斜邊斜邊斜邊斜邊(1)∠A 的正弦正弦正弦正弦函數(sine A),
sin A BC
A AB
= ∠ 的對邊 = 斜邊
(2)∠A 的餘弦餘弦餘弦餘弦函數(cosine A),
cos A AC
A AB
= ∠ 的鄰邊 = 斜邊
(3)∠A 的正切正切正切正切函數(tangent A),tan A BC
A A AC
= ∠ =
∠
的對邊
的鄰邊
2.性質:(1)以θ
表示任一銳角時,則三角函數表為 sinθ
,cosθ
,tanθ
(2)銳角
θ
的 sinθ
,cosθ
,tanθ
皆為兩邊長的比值,為不具單位不具單位不具單位的正數 不具單位 (3)∠A為銳角時, 0 sin< A<1且 0 cos< A<1, tanA>0註:如右圖,設∠B=
φ
,則BC
稱作∠B 的_____邊邊邊,邊AC
稱作∠B 的_____邊邊邊 邊⇒sin =
φ
cos =φ
tan =φ
例 2.1:在三角形 ABC 中,已知∠C=90°, AB =13,
AC
=12,BC
=5,試求 sin A,cos A,tan A 的值 AB
C
D
E
P
Q
斜邊
鄰邊
對邊
θ
φ
A
B
C
φ
的____邊φ
的____邊 斜邊A
B
C 13
12
5
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例 2.2:已知∠A 為銳角且 sinA =2
3
,
求 cosA 和 tanA 的值。重點 3:正射影
意義:在直角三角形 ABC 中,∠C 為直角,以 a,b,c 分別表示∠A,∠B,∠C 的對邊長 則
AC
為 AB 在直線 AC 上的正射影,其長度 b=AC
= AB cosA=c cosA同理 a=
BC
= AB sinA=c sinA 說明:由三角比的定義:由 sin A=
c
a,得知 a=c cosA 由 cos A=
c
b ,得知 b=c cosA
例 3.1:如圖,∆ABD 與∆BCD 皆為直角三角形,已知 AB =17,sin
θ
= 1715,cos
φ
= 53,試求:
(1) BD =_____ (2)
BC
=_____ (3)CD
=_____重點 4:常用直角三角比(銳角三角函數) 1.意義:常用的三角板分別有,如下圖:
(1)正方形的一半(45°-45°-90°) (2)正三角形的一半(30°-60°-90°)
利用畢氏定理可得這兩個三角形的邊長比分別為 1:1:
2
與 1: 3:2 故將 30°,45°,60° 稱為三個常用的直角三角比(特別角)2.當角度不是特別角時,可以透過計算機的操作求三角比
例 4.1:利用計算器,求 sin 5°,cos 20°,tan 37° 等值 解:sin 5°:
A
B
C A 30°
B
45° C
A
B
C a b
c
A
B C
D 17
θ
φ
A
B
C 60°
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例 4.2:(1)試分別求出 sin 30°,sin 45°及 sin 60°的值
(2)利用直尺測量右圖三角形的三邊長來估算 sin A 的值與 A 的角度(四捨五入到小數點以下第 1 位)
重點 5:三角比的基本關係
1.意義:在直角△ABC 中, C∠ 為直角,若 A∠ =
θ
,且以 a,b,c 分別表示∠A,∠B,∠C 的對邊長,如下圖 則 sin aθ
= c, cos bθ
= c, tan aθ
= b 2.基本關係:0°<θ<90°(1)商數關係式:tan =
θ θ θ
cos sin(2)平方關係式:sin2
θ
+cos2θ
=1 ( (sinθ )2=sin2θ
,(cosθ )2=cos2θ
) (3)餘角關係式:sin(90°-θ )=cosθ cos (90°-θ )=sinθ例 5.1:利用商數關係式與平方關係式,完成下列空格:
(1)sin18 cos18° =
° _________ (2) tan20°⋅cos20°=_______
例 5.2:試求下列各式的值:
(1) cos2 34°+cos2 56° (2) tan2 65°- 2 0 65 cos
1
重點 6:三角(比)函數的基本性質
1. (sinθ+cosθ)2=sin2θ+2 sinθcosθ+cos2θ=1+2 sinθcosθ (sinθ-cosθ)2=sin2θ-2 sinθcosθ+cos2θ=1-2 sinθcosθ
2. sin3θ+cos3θ=(sinθ+cosθ)(sin2θ-sinθcosθ+cos2θ)=(sinθ+cosθ)(1-sinθcosθ) 3.
θ θ
sin 1−cos
=
θ θ
cos 1sin
+ =
θ
θ θ
θ
cos sin1
cos sin
1
+ +
− +
4.
θ θ
sin 1−cos+
θ θ
cos 1sin
+ =
θ
sin2 背
A
B
C
A
B
C a b
c θ
90°-θ
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視線 鉛直線
視線 例 6.1:已知 θ 為銳角,且 sin θ+cos θ=
5
7,試求下列各值:
(1) sin θ cos θ (2) sin3 θ+cos3 θ
重點 7:銳角三角比的應用與簡易測量
1.意義:運用三角比之定義,計算三角函數之值,並作簡易量測 2.常用測量的名詞
(1)鉛垂線:物體與地心的連線稱做鉛垂線 (2)水平線:和鉛垂線垂直的線稱為水平線
(3)視線(觀物線):觀測者眼睛與目標物觀測點的直線 (4)仰角:觀測高處目標時,視線與水平線間的夾角 (5)俯角:觀測低處目標時,視線與水平線間的夾角
例 7.1:早上升旗時,陽光沿著同一個方向平行照射而來,與地面形成了一個固定的角度
θ
,如右示意圖,又某生的身高 為 150 公分,且測得影子長度為 250 公分,試求:(1) tan
θ
的值 (2)已知升旗桿影子長度為 750 公分,求升旗桿的高度例 7.2:想測量臺北 101 大樓的高度,先在地面上 A 點測得樓頂的仰角為 45°,再朝大樓方向前進 370 公尺到達 B 點,
得樓頂的仰角為 75°,求大樓高度。(四捨五入到整數位)