☉寧夏銀川市第十中學楊雄義
對銳角三角函數(shù)試題的背景分析與備考復習建議
——以近幾年全國各地中考試卷為例
☉寧夏銀川市第十中學楊雄義
本文以近幾年全國各地中考數(shù)學試題為研究對象,對近幾年全國各地中考數(shù)學試題中考查銳角三角函數(shù)的題目,從命題的背景、考查的特點、難易程度和命題方向等方面做了探討,意在讓廣大師生明確中考銳角三角函數(shù)復習的目標、方向,幫助廣大師生有效地進行中考復習.
縱觀近幾年全國各地中考試卷,銳角三角函數(shù)屬必考內容,題目集中在對銳角三角函數(shù)概念及解直角三角形的考查,難度適中.本文通過洞悉全國各地中考數(shù)學試題中銳角三角函數(shù)試題考查的特點和命題方向,幫助廣大師生有效地進行中考復習.
1.在直角三角形中考查銳角三角函數(shù)概念
銳角三角函數(shù)是學生學習勾股定理后,對直角三角形邊、角關系的深入研究、升華和拓展,它為初中解直角三角形提供了工具,為高中學習任意角的三角函數(shù)奠定基礎,起著承前啟后的作用.在直角三角形中,考查銳角三角函數(shù)概念,用銳角三角函數(shù)概念求直角三角形的邊或角,是各地中考基礎題中常見題型.
例1(1)(2015·甘肅蘭州)△ABC中,∠B=90°,BC= 2AB,則cos A=().
(2)(2016·湖南懷化)在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,AC=6cm,則BC=().
(3)(2014·四川巴中)在Rt△ABC中,∠C=90°,sin A=,則tan B=().
2.在任意三角形中考查銳角三角函數(shù)概念.
在任意三角形中,運用相似三角形、圓等幾何圖形的特殊性質,通過尋找等角的方法考查銳角三角函數(shù),是中考銳角三角函數(shù)概念命題的常見題型之一,解決這類題目的關鍵是構造直角三角形,找到相等的角,這類題目難度一般.
例2(1)(2013·湖北鄂州)如圖1,Rt△ABC中,∠A=90°,AD⊥BC于點D,若BD∶CD=3∶2,則tan B=().
圖1
圖2
(2)(2014·江蘇蘇州)如圖2,在△ABC中,AB=AC= 5,BC=8.若∠BPC=∠BAC,則tan∠BPC=().
(3)(2014·上海)如圖3,已知Rt△ABC中,∠ACB= 90°,CD是斜邊AB上的中線,過點A作AE⊥CD,AE分別與CD、CB相交于點H、E,AH=2CH.
圖3
圖4
(4)(2016·四川達州)如圖4,半徑為3的⊙A經過原點O和點C(0,2),B是y軸左側⊙A優(yōu)弧上一點,則tan∠OBC為().
對于(1),運用了直角三角形角之間的關系、相似三角形的性質及參數(shù)法,只要找到∠B=∠DAC,問題便解決了;對于(2),運用等腰三角形底邊上的高、底邊上的中線、頂角的平分線互相重合,過A作AD⊥BC,出現(xiàn)直角三角形,找到∠BPC=∠BAD就能得到結果;對于(3),運用直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,找到∠B=∠BCD=∠CAH,問題就能解決;對于(4),運用圓中同弧上的圓周角相等及直徑所對的圓周角是直角,連接直徑CD,利用∠OBC=∠CDO就能解決.
3.在網格中考查銳角三角函數(shù)概念.
由于正方形網格的特殊性,在網格中考查銳角三角函數(shù),既可以考查特殊四邊形的性質、勾股定理等知識,同時也能考查學生觀察、分析、解決問題等綜合能力,所以近幾年這類題比較常見.2016年福州中考題將正方形網格變?yōu)榱庑尉W格,是一種創(chuàng)新,解這類題的關鍵是利用特殊平行四邊形的性質、勾股定理,通過添加輔助線構造直角三角形.這類題目解法靈活、有難度.
例3(1)(2016·貴州安順)如圖5,在網格中,小正方形的邊長均為1,點A、B、C都在格點上,則∠ABC的正切值是().
圖5
圖6
(2)(2015·四川樂山)如圖6,已知△ABC的三個頂點均在格點上,則cos A的值為().
(3)(2016·四川自貢)如圖7,在邊長相同的小正方形網格中,點A、B、C、D都在這些小正方形的頂點上,AB、CD相交于點P,則tan∠APD的值為________.
圖7
圖8
(4)(2014·廣西賀州)如圖8,網格中的每個小正方形的邊長都是1,△ABC每個頂點都在網格的交點處,則sin A=________.
(5)(2016·福建福州)如圖9,6個形狀、大小完全相同的菱形組成網格,菱形的頂點稱為格點.已知菱形的一個角(∠O為60°),A、B、C都在格點上,則tan∠ABC的值是________.
4.在小綜合題中考查銳角三角函數(shù)概念.
以特殊幾何圖形為背景結合相似形、一元二次方程等知識考查銳角三角函數(shù)概念,我認為這是對學生數(shù)學綜合素養(yǎng)的考查,既考查學生對圖形的掌握情況,也考查學生綜合運用知識分析、解決問題的能力,是近幾年各地中考的常見題型,難度適中.
例4(1)(2013·四川攀枝花)如圖10,在菱形ABCD中,DE⊥AB于點E,cos A=3 5,BE=4,則tan∠DBE的值是________.
圖9
圖10
圖11
(2)(2016·四川綿陽)如圖11,△ABC中,AB=AC=4,∠C=72°,D是AB的中點,點E在AC上,DE⊥AB,則cos A的值為().
(3)(2016·上海)如圖12,矩形ABCD中,BC=2,將矩形ABCD繞點D順時針旋轉90°,點A、C分別落在點A′、C′處.如果點A′、C′、B在同一條直線上,那么tan∠ABA′的值為________.
圖12
5.用銳角三角函數(shù)解決實際問題.
對于銳角三角函數(shù)的概念,初中的應用主要是解直角三角形,利用解直角三角形解決實際問題.在全國各地每年中考數(shù)學題中,這類題型是常見、??碱}型.這類題的考查要求嚴格遵循新課標的要求,題目多數(shù)與仰角、俯角、坡度、坡角、方位角等結合,解題的關鍵是將實際問題轉化為數(shù)學模型,通過構造直角三角形,利用勾股定理、三角函數(shù)解決,難度一般.
例5(1)(2015·遼寧大連)如圖13,從一個建筑物的A處測得對面樓BC的頂部B的仰角為32°,底部C的俯角為45°,觀測點與樓的水平距離AD為31cm,則樓BC的高度約為_______m(結果取整數(shù)).(參考數(shù)據(jù):sin32°≈0.5,cos32°≈0.8,tan32°≈0.6)
圖13
圖14
(2)(2015·江蘇蘇州)如圖14,在一筆直的海岸線l上有A、B兩個觀測站,AB=2km,從A處測得船C在北偏東45°的方向,從B處測得船C在北偏東22.5°的方向,則船C離海岸線l的距離(即CD的長)為().
(3)(2016·海南)如圖15,在大樓AB的正前方有一斜坡CD,CD=4米,坡角∠DCE=30°,小紅在斜坡下的點C處測得樓頂B的仰角為60°,在斜坡上的點D處測得樓頂B的仰角為45°,其中點A、C、E在同一直線上.
①求斜坡CD的高度DE;
②求大樓AB的高度.(結果保留根號)
圖15
圖16
(4)(2016·山東菏澤)南沙群島是我國固有領土,現(xiàn)在我南海漁民要在南沙某海島附近進行捕魚作業(yè),如圖16,當漁船航行至B處時,測得該島位于正北方向20(1+)海里的C處,為了防止某國海巡警干擾,就請求我A處的漁監(jiān)船前往C處護航,已知C位于A處的北偏東45°的方向上,A位于B處的北偏西30°的方向上,求A、C之間的距離.
1.追本溯源,確立目標.
《義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)》確定銳角三角函數(shù)的教學目標是:(1)利用相似的直角三角形,探索并認識銳角三角函數(shù)(sin A、cos A、tan A),知道30°、45°、60°角的三角函數(shù)值;(2)會用計算器由已知銳角求它的銳角三角函數(shù)值,由已知三角函數(shù)值求它的對應銳角;(3)能用銳角三角函數(shù)解直角三角形,能用相關知識解決一些簡單的實際問題.課標是中考命題的依據(jù),因此,我們在進行中考復習時,要認真研究課標,仔細推敲,確定復習目標和方向,不能遺漏任何一個知識點,注意在知識的交匯處設置問題,系統(tǒng)把握復習難度.
2.小題大做,注重本質.
縱觀近幾年各地中考考查銳角三角形的題目,內涵越來越豐富,知識交匯比較多,題目向綜合性發(fā)展.但題目無論如何變化,考查銳角三角函數(shù)定義,解題的關鍵是尋找直角三角形、運用勾股定理.因此,我們要研究近幾年各地中考題,對考查銳角三角函數(shù)的題目中有代表性的填空題、選擇題進行歸類、總結,小題大做、以小見大.復習時認真設置每一個例題,讓學生能從題目中發(fā)掘、歸納、提煉出蘊含的解題方法、總結出解題規(guī)律.
3.因勢利導,夯實基礎.
分析近幾年全國各地考查銳角三角函數(shù)的題目,都強調基礎性,與教材中的習題聯(lián)系緊密,多數(shù)題目都是對教材中習題的改編.因此,復習時要合理利用教材、發(fā)掘教材,對教材中的基礎性習題做適當?shù)淖兪剑騽堇麑?、夯實基礎.
4.推陳出新,強化應用.
在小綜合題中考查銳角三角函數(shù)是近幾年各地中考命題的一種趨勢,復習時我們要重視銳角三角函數(shù)與多種幾何圖形及知識的結合(如網格、特殊三角形、四邊形、圓、相似形等),在知識的交匯點上下功夫,推陳出新.此外,各地考查三角函數(shù)應用的題目,都是解直角三角形的實際應用題,難度不大,學生容易上手,體現(xiàn)了對學生的人文關懷,復習時要強化對實際應用問題常規(guī)題目的學習.總之,銳角三角函數(shù)的復習,要突出銳角三角函數(shù)的工具性,注重學生數(shù)學能力的培養(yǎng).
1.中華人民共和國教育部制定.義務教育數(shù)學課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012.