在直角三角形中,对于一个锐角 (不是直角),它的正切(tangent)定义为:该角的对边长度与邻边长度的比值。用符号表示就是:
例如,在直角三角形 中,若 ,那么对于 来说,对边是 ,邻边是 ,所以 。
注意:正切只适用于锐角(小于 的角),而且它是一个比值,没有单位。随着角度增大(从 到 ),正切值也逐渐增大。当角度接近 时,正切值会变得非常大。
正切和我们之前学过的正弦、余弦一样,是描述角度与边长关系的重要工具,常用于测量高度、坡度等实际问题。
正切定义:
互余角关系:若 ,则
例题1:在直角三角形 中,,,。求 和 。
解:
例题2:一个斜坡的垂直高度是 5 米,水平距离是 12 米。求这个斜坡的倾斜角 的正切值。
解:
混淆对边和邻边:学生容易把“对边”和“邻边”搞反。记住:对边是对着所求角的那条边,邻边是紧挨着所求角(且不是斜边)的那条边。
误用于非直角三角形:正切定义仅适用于直角三角形中的锐角。不能直接用于钝角或一般三角形,除非先构造出直角三角形。
忽略角度范围:正切只对 的锐角有定义(初中阶段)。不要尝试计算 ,它是不存在的。
忘记化简分数:如 应化简为 ,避免答案不规范。
在三角形中,。求的长度?
[asy] pair J,K,L; L = (0,0); J = (0,3); K = (2,3); draw(L--J--K--L); draw(rightanglemark(L,J,K,7)); label("",L,SW); label("",J,NW); label("",K,NE); label("",(J+K)/2,N); [/asy]
三角形中,且。点是的中点。问:的最大可能值是多少?
设。则,又因和,可得
用微积分法:对表达式求导并令导数为0,可得的最大值; 或用均值不等式(AM-GM):
因此,最大值在处取得。
求下图直角三角形中的值。
在下图的三角形中,且。求的值?
求下图直角三角形中的。
在直角三角形中,∠是直角,,。求。