袁海泉
三角函數(shù)是中考的熱點(diǎn),其中一種常見(jiàn)題型是不給出直角三角形,需要構(gòu)造出相應(yīng)邊、角所在直角三角形來(lái)求解. 現(xiàn)舉例介紹解此類問(wèn)題的三種構(gòu)圖方法,供同學(xué)們參考.
一、利用網(wǎng)格構(gòu)圖求解
例1(2020·四川·南充)如圖1,點(diǎn)A,B,C在正方形網(wǎng)格的格點(diǎn)上,則sin∠BAC等于( ).
A. [26] B. [2626] C. [2613] D. [1313]
解析:如圖1,作BD⊥AC于D,設(shè)正方形網(wǎng)格邊長(zhǎng)為1,
由圖1可得AB = [13],∠BCD = 45°,∵BC = 1,
∴BD [=22],∴sin∠BAC [=BDAB=2213=2626].
故選B.
點(diǎn)評(píng):若∠BCD是非特殊角,則可利用勾股定理及等面積法求出BD.
二、類比構(gòu)圖求解
例2(2020·貴州·遵義)構(gòu)建幾何圖形解決代數(shù)問(wèn)題是“數(shù)形結(jié)合”思想的重要應(yīng)用,在計(jì)算tan15°時(shí),如圖2,在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延長(zhǎng)CB至點(diǎn)D,使BD=AB,連接AD,得∠D=15°,設(shè)AC = 1,則tan15° [=ACCD=12+3=] 2 [- 3]. 類比這種方法,計(jì)算tan 22.5°的值為( ).
A. [2+] 1 B. [2-] 1 C. [2] D. [12]
[A][D][C][B][30°][15°][圖2][A][B][圖3][D][22.5°][45°] [C]
解析:如圖3,在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=45°,
延長(zhǎng)CB至點(diǎn)D,使BD=AB,連接AD,得∠D=22.5°,
設(shè)AC=BC=1,則AB=BD [=2],∴tan 22.5° [=ACCD=11+2=2-] 1,
故選B.
點(diǎn)評(píng):22.5°是特殊角45°的一半,利用題目提供的tan15°求法,可以類比構(gòu)造雙直角三角形來(lái)求解.
三、應(yīng)用特殊角構(gòu)圖求解
例3(2020·廣西·南寧)如圖4,一艘漁船位于小島B的北偏東30°方向,距離小島40 n mile的點(diǎn)A處,它沿著點(diǎn)A的南偏東15°的方向航行.
(1)漁船航行多遠(yuǎn)距離小島B最近?(結(jié)果保留根號(hào))
(2)漁船到達(dá)距離小島B最近點(diǎn)后,按原航向繼續(xù)航行20[6] n mile到點(diǎn)C處時(shí)突然發(fā)生事故,漁船馬上向小島B上的救援隊(duì)求救,問(wèn):救援隊(duì)從B處出發(fā)沿著哪個(gè)方向航行到達(dá)事故地點(diǎn)航程最短,最短航程是多少?(結(jié)果保留根號(hào))
解析:(1)如圖4,過(guò)B作BM⊥AC于M,
由題意可知∠BAM = 30° + 15° = 45°,則∠ABM=45°,
在Rt△ABM中,∵∠BAM=45°,AB=40 n mile,
∴BM=AM=[22]AB=20[2] n mile,
∴漁船航行20[2] n mile距離小島B最近.
(2)∵BM=20[2] n mile,MC=20[6] n mile,
∴tan∠MBC=[MCBM]=[206202]=[3],
∴∠MBC=60°,∴∠CBG=180° - 60° - 45° - 30°=45°,
在Rt△BCM中,∵∠CBM=60°,BM=20[2] n mile,
∴BC=2BM=40[2] n mile.
故救援隊(duì)從B處出發(fā)沿點(diǎn)B的南偏東45°的方向航行到達(dá)事故地點(diǎn)航程最短,最短航程是40[2] n mile.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于一個(gè)非直角三角形,已知其中的兩角和一邊,可過(guò)第三個(gè)角的頂點(diǎn)作高,將該三角形轉(zhuǎn)化為兩個(gè)直角三角形,再利用三角函數(shù)相關(guān)知識(shí)求解直角三角形.
(作者單位:江蘇省興化市臨城中心校)
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2021年3期