– катеты; AB=c – гипотенуза.
Также в прямоугольном треугольнике сумма острых углов равна : .
Для прямоугольного треугольника также верна теорема Пифагора: .
Введём теперь понятие синуса, косинуса и тангенса острого угла прямоугольного треугольника.
Определение синуса, косинуса и тангенса острого угла прямоугольного треугольника
Определение
Синусом острого угла прямоугольного треугольника называется отношение противолежащего этому углу катета к гипотенузе.
, .
Определение
Косинусом острого угла прямоугольного треугольника называется отношение прилежащего к этому углу катета к гипотенузе.
, .
Определение
Тангенсом острого угла прямоугольного треугольника называется отношение противолежащего этому углу катета к прилежащему катету.
, .
Связь катетов и гипотенузы, двух катетов через тригонометрические функции угла
С введённых понятий можно находить катеты или гипотенузу.
Например, из формулы: . Аналогично: .
Также можно получить формулу для связи длин двух катетов: .
Связь синуса и косинуса двух острых углов прямоугольного треугольника
При решении задач очень важно знать соотношения между синусом, косинусом и тангенсом острого угла прямоугольного треугольника.
Рассмотрим следующие две формулы: . Так как сумма острых углов прямоугольного треугольника равна , то формула приобретает следующий вид:
Аналогично получаем: . Так как сумма острых углов прямоугольного треугольника равна , то формула приобретает следующий вид:
Формула, связывающая тангенс с синусом и косинусом
Докажем теперь важную формулу, связывающую тангенс с синусом и косинусом:
Доказательство независимости значения тригонометрических функций от размеров треугольника
Доказательство
Запишем определение синуса и косинуса острого угла прямоугольного треугольника: , . Тогда: . Доказано.
Аналогично: .
Рассмотрим следующую важную задачу.
Задача
Даны прямоугольные треугольники . Кроме того, .
Доказать:.
Доказательство
(так как оба треугольника прямоугольные с равными острыми углами). Значит, выполняется следующее соотношение: .
Отсюда получаем: .
.
.
Доказано.
Вывод: синус, косинус и тангенс не зависят от треугольника, а зависят только от угла.
Основное тригонометрическое тождество
Сформулируем и докажем одну из важнейших теорем, связывающих синус и косинус острого угла прямоугольного треугольника, – основное тригонометрическое тождество.
Основное тригонометрическое тождество: .
Примечание:
Доказательство
, тогда: (при доказательстве мы пользовались теоремой Пифагора: ).
Доказано.
Рассмотрим пример, иллюстрирующий связь тригонометрических функций.
Решение примера
Дано: – прямоугольный (), .
Найти:
Решение
Воспользуемся основным тригонометрическим тождеством: . Подставим в него известное нам значение синуса: . Отсюда: . Так как косинус, по определению, – это отношение катета к гипотенузе, то он может быть только положительным, поэтому: .
Найдём теперь тангенс угла, пользуясь формулой: .
ответ: .
На этом уроке мы рассмотрели понятия синуса, косинуса и тангенса острого угла прямоугольного треугольника, вывели некоторые их свойства и формулы связи между этими величинами. На следующем уроке мы познакомимся со значениями синуса, косинуса и тангенса для некоторых конкретных значений углов.
Список литературы
Александров А.Д. и др. Геометрия, 8 класс. – М.: Просвещение, 2006.
Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б., Прасолов В.В. Геометрия, 8 класс. – М.: Просвещение, 2011.
Мерзляк А.Г., Полонский В.Б., Якир С.М. Геометрия, 8 класс. – М.: ВЕНТАНА-ГРАФ, 2009.
Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет
Фестиваль педагогических идей "Открытый урок" (Источник).
Xvatit.com (Источник).
Egesdam.ru (Источник).
Домашнее задание
№ 133(а-г), 134(а-г), Бутузов В.Ф., Кадомцев С.Б., Прасолов В.В. Геометрия, 8 класс. – М.: Просвещение, 2011.
Найдите синус, косинус и тангенс наименьшего угла египетского треугольника.
Найдите косинус и тангенс острого угла прямоугольного треугольника, синус которого равен .
Связь числа и геометрии. Часть 1. Измерения в геометрии. Свойства фигур
7.(2б)
Найти угол между стороной AB и медианой BB₁ треугольника ABC :
A(3; 5; 0) , B(0 ; - 6; 0) , C(3 ;1 ;0) . AB₁=CB₁ = AC/2 = 2
∠ABB₁ -?
- - - - - - - - - - --
B₁ (3 ; 3; 0) _середина стороны AC * * * (3+3) /2 ; (5+1)/2 ; (0+0)/2 * * *
BA { 3 ; 11 ; 0 } * * * 3 -0 ; 5 -(-6) ; 0 -0 * * *
BB₁ { 3 ; 9 ; 0 } * * * 3 -0 ; 3 -(-6) ; 0 -0 * * *
cos(∠(BA, BB₁) ) = BA*BB₁ / |BA|*|BB₁| =
(3*3+11*9 +0*0)/√(3²+11²+0²)*√(3²+9²+0²) =108/√130*√90 =
108/ 30 √13 =3,6 / √13 .
* * * ! 3,6 /√13 =(√3,6²) /√13 =√12,96 /√13 < 1 * * *
∠(BA, BB₁) =arccos(3,6 /√13 )
BA*BB₁ - скалярное произведение векторов BA и BB₁
|BA| и |BB₁| - модули векторов BA и BB₁
- - - - - - - -
8.(2б)
B(2 ; - 1; - 1) , A(2 ; 2 ; - 4) , C(3 ; - 1 ; -2) ,
BA { 0 ; 3 ; -3} ; BC { 1 ; 0 ; - 1}
cos(∠(BA, BC) ) = BA*BB / |BA|*|BC|
BA*BC - скалярное произведение векторов BA и BC
|BA| и |BC| - модули векторов BA и BC
* * * ∠(BA, BC) = ∠B * * *
cos∠B = cos(∠(BA, BC) )= (0*1+3*0 + (-3)*(-1) )/√(0²+3²+(-3)² )*√(1²+0²+(-1)²) =
3/√18*√2 = 3/6 =1/2 ⇒ ∠B =60 °
Внешний угол при вершине B будет 180° - ∠B = 180° - 60 ° = 120°
- - - - - - - -
9.(2б) Центр сферы A(4 ; -4 ; 2) , O(0 ; 0 ;0) ∈ поверхности сферы
* * *(x - x₀)²+(y - y₀)²+ (z - z₀)² = R² уравнение сферы радиусом R , центр которой в точке A( x₀; y₀ ; z₀) * * *
(x - 4)²+(y +4)²+ (z -2)² = R² Нужно найти R
Т.к. O(0 ; 0 ;0) ∈ поверхности сферы ,то
(0 - 4)²+(0 +4)²+ (0 -2)² = R² ⇔ R² =36
следовательно
(x - 4)²+(y +4)²+ (z -2)² = 36 * * * R² =6² * * *
Хзвдалмлащдапьмзплтамльм