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应用三角函数计算直角三角形的通用方法

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:常用以下几种形式:应用计算元素组成直角三角形图1-2中,已知正方形边长a,求算对角线AB长。这时,连接AB得到直线c,组成直角三角形ABC进行计算。因为局部几何图形ABO不是直角三角形,而是一个对称图形。这时,同样通过平分而得到一个直角三角形。为了组成直角三角形,可画辅助线简算已知数,即A点作垂直线AC,就得到直角三角形ABC。

应用三角函数计算直角三角形的通用方法

利用表1-5中三角函数的公式进行计算,必须具备三个元素,即直角三角形的某角和两个边,如果求算角度,就必须知道两个边的尺寸,如果求算某边,就必须知道一个角的度数和一个边的长度,这一角两边就是直角三角形的计算元素。

1,求算直角三角形角度

求算角度有两种形式:

(1)已知两边求角度根据两个已知边,找出要计算的角(图1-1a中的角A或角B),看它是属于哪种函数,然后用表1-5中的有关公式进行计算。

(2)已知一角求另一角的度数由于直角三角形两锐角∠A和∠B互为余角(图1-1a),∠A+∠B=90°,所以,∠A=90°-∠B,∠B=90°-∠A

2,求算直角三角形边长

(1)已知一角一边求算另一边根据已知边求算角度,先看它是属于哪种函数关系,然后从表1-3中找出有关公式进行计算。如图1-1a中,已知∠Ba边,需求算c边。从表1-3中查出:978-7-111-50979-0-Chapter01-16.jpg,这时,978-7-111-50979-0-Chapter01-17.jpg

(2)已知两边求算另一边这种类型的计算有两种方法,一种方法是利用三角函数,这时,先求出角度,然后利用一角一边的方法算出另一边;另一种方法是利用几何定理中的勾股弦定理,勾股弦定理计算将在本章第三节中介绍。

3,通过角和线间的关系组成直角三角形

实际工作中,遇到的图形和形状有圆形或多边形等,往往不是现成的直角三角形,这在计算中就需要利用几何图形中的角和线间的关系,通过画各种辅助线(平行线、垂直线、对角线、分角线、切线)方法组成直角三角形,然后才能进行计算。常用以下几种形式:

(1)应用计算元素组成直角三角形图1-2中,已知正方形边长a,求算对角线AB长。这时,连接AB得到直线c,组成直角三角形ABC进行计算。

图1-3中的燕尾槽镶条,已知宽度a和角度α,要求计算法向厚度b,这时,连接AC,组成直角三角形ABC进行计算。

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图1-2 正方形

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图1-3 燕尾槽镶条

(2)平分对称图形得到直角三角形图1-4所示是等腰三角形的对称图形,已知dL,求算锥角α。这时,从顶点画一条垂直平分线,平分对称图形得到一个直角三角形,再进行计算。(www.xing528.com)

图1-5所示是一个正六边形,已知边长S和角度978-7-111-50979-0-Chapter01-20.jpg,要求算出外接圆半径R。因为局部几何图形ABO不是直角三角形,而是一个对称图形。这时,同样通过平分而得到一个直角三角形。已知数978-7-111-50979-0-Chapter01-21.jpg978-7-111-50979-0-Chapter01-22.jpg和未知数R组成了这个三角形的计算元素,这样计算就比较方便。

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图1-4 等腰三角形对称图形

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图1-5 正六边形

(3)画已知边和未知边的平行线组成直角三角形在图1-6中,已知高l,斜边L,求算斜角α。如果从A点画梯形的高AC,就得到直角三角形ABC。∠BAC=α,所以已知数lL及未知数α组成了这个三角形的计算元素。

(4)画辅助线简算未知数(或简算已知数)组成直角三角形在图1-7中,已知abh,要求算α。为了组成直角三角形,可画辅助线简算已知数,即A点作垂直线AC,就得到直角三角形ABC。但是这个三角形ABC只有一个已知数h和未知数α,要进行计算,还缺少一个已知边。这时,可将已知数简算而使它成为一个已知边978-7-111-50979-0-Chapter01-25.jpg,这样就可以进行计算了。

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图1-6 截锥体

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图1-7 等腰梯形

(5)利用圆(圆弧)的切线和半径组成直角三角形凡是遇到有圆或圆弧组成的图形,可以应用切线和过切点的半径相垂直(图1-12)的几何定理,把切线和切点处半径联成直角三角形。如图1-8所示,已知SR,求算α。这时,可连接切点处半径OB组成直角三角形ABC。已知边RS和求算数α角组成计算元素,进行计算。

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图1-8 切线和圆组成的图形

以上五种组成直角三角形的方法是典型的例子,实际工作中遇到的几何图形往往比这些图形复杂,但一般来说都可以应用这些典型方法来组成直角三角形,或由以上几种方法的组合来找出直角三角形,这样就容易进行计算了。

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