幾何中的兩個基本量是:線段的長度和角的大小.三角函數(shù)的本質(zhì)就是用線段長度之比來表示角的大小,從而將兩個基本量聯(lián)系在一起,使我們可以借助三角變換或三角計算來解決一些較難的幾何問題.三角函數(shù)不僅是一門有趣的學(xué)問,而且是解決幾何問題的有力工具.
1. 角函數(shù)的計算和證明問題
在解三角函數(shù)問題之前,除了熟知初三教材中的有關(guān)知識外,還應(yīng)該掌握:
(1)三角函數(shù)的單調(diào)性 當(dāng)a為銳角時,sina與tga的值隨a的值增大而增大;cosa與ctga隨a的值增大而減小;當(dāng)a為鈍角時,利用誘導(dǎo)公式轉(zhuǎn)化為銳角三角函數(shù)討論.
注意到sin45°=cos45°= ,由(1)可知,當(dāng)時0sina;當(dāng)45°
(2)三角函數(shù)的有界性|sina|≤1,|cosa|≤1,tga、ctga可取任意實(shí)數(shù)值(這一點(diǎn)可直接利用三角函數(shù)定義導(dǎo)出).
例1(1986年全國初中數(shù)學(xué)競賽備用題)在△ABC中,如果等式sinA+cosA= 成立,那么角A是( )
(A)銳角 (B)鈍角 (C)直角
分析 對A分類,結(jié)合sinA和cosA的單調(diào)性用枚舉法討論.
解當(dāng)A=90°時,sinA和cosA=1;
當(dāng)45° ,cosA>0,
∴sinA+cosA> 當(dāng)A=45°時,sinA+cosA= 當(dāng)00,cosA> ∴sinA+cosA> ∵ 1, 都大于 .
∴淘汰(A)、(C),選(B).
例2(1982年上海初中數(shù)學(xué)競賽題)ctg67°30′的值是( )
(A) -1 (B)2- (C) -1
(D) (E) 分析 構(gòu)造一個有一銳角恰為67°30′的Rt△,再用余切定義求之.
解 如圖36-1,作等腰Rt△ABC,設(shè)∠B=90°,AB=BC=1.延長BA到D使AD=AC,連DC,則AD=AC= ,∠D=22.5°,∠DCB=67.5°.這時,
ctg67°30′=ctg∠DCB= ∴選(A).