三角比:sin、cos、tan
进阶在直角三角形里面,sin θ = 对边/斜边,cos θ = 邻边/斜边,tan θ = 对边/邻边。用 SOH-CAH-TOA 记。懂得分「对边」和「邻边」是关键 — 由参考角出发,对著的是对边,旁边(不是斜边)的是邻边。
学完呢课,你会识:
- SOH:sin = 对 / 斜
- CAH:cos = 邻 / 斜
- TOA:tan = 对 / 邻
读呢课前,你应该识: 毕氏定理
1重点摘要 Summary
在直角三角形里面,sin θ = 对边/斜边,cos θ = 邻边/斜边,tan θ = 对边/邻边。用 SOH-CAH-TOA 记。懂得分「对边」和「邻边」是关键 — 由参考角出发,对著的是对边,旁边(不是斜边)的是邻边。
2生字卡 Vocabulary
S
Sine (sin)正弦
对边 ÷ 斜边。sin θ = 对 / 斜。
C
Cosine (cos)余弦
邻边 ÷ 斜边。cos θ = 邻 / 斜。
T
Tangent (tan)正切
对边 ÷ 邻边。tan θ = 对 / 邻。
O
Opposite side对边
对著角 θ 那条边(不是斜边)。
A
Adjacent side邻边
贴著角 θ 那条边(不是斜边)。
H
Hypotenuse斜边
最长那条边,永远对著直角。
A
Angle角
两条边夹著的位,通常用 θ (theta) 表示。
S
SOHCAHTOA三角比记忆法
记忆口诀:SOH = Sin Opposite/Hypotenuse,CAH = Cos Adjacent/Hypotenuse,TOA = Tan Opposite/Adjacent。
3逐步讲解 Steps
- 三角比的概念与 SOHCAHTOA三角比描述直角三角形中边长之间的比例关系,共有三个:正弦 sin、余弦 cos、正切 tan。记忆口诀 SOHCAHTOA:SOH 表示 sin θ = 对边 ÷ 斜边;CAH 表示 cos θ = 邻边 ÷ 斜边;TOA 表示 tan θ = 对边 ÷ 邻边。这些比例只与角的大小有关,与三角形的大小无关:把三角形放大两倍,三条边同时加倍,比值不变。这正是三角比能够测量高塔高度、河流宽度等不能直接量度距离的原因。
- 第一步:认出斜边斜边是直角三角形中最长的一边,永远对著直角,与选择哪个锐角无关。例如一个直角三角形中标记角 θ,不论 θ 在左下还是右下,斜边都是同一条。寻找斜边的口诀是:先找直角,直角对面那条便是斜边。常见错误是图形旋转之后把邻边误认为斜边,或在复杂图形中漏看直角;养成先用笔圈出直角、再标明斜边的习惯,可以避免此类失误。
- 第二步:辨认对边与邻边对边与邻边则取决于所选的角:对边是正对著角 θ 的那条直角边,邻边是与角 θ 相邻的另一条直角边。例如角 θ 位于左下角时,右侧那条竖直边正对著 θ,是对边;底部那条水平边贴著 θ,是邻边。若改看另一个锐角,对边与邻边便会互换。因此答题时必须先写明「就角 θ 而言」,再逐一标明三边,图形上可以直接用 O、A、H 三个字母标记,避免混乱。
- 用 SOH 求 sin已知对边与斜边时用正弦:sin θ = 对边 ÷ 斜边。例如对边 = 3、斜边 = 5,则 sin θ = 3 ÷ 5 = 0.6。反过来,已知角度与斜边求对边时同样用此式:对边 = 斜边 × sin θ。常见错误是把对边与邻边调转,实际算出的是 cos 的值;避免方法是写式之前先在图上标明 O、A、H,再按口诀选比。使用计算机时必须先确认处于度数(DEG)模式,否则所有答案都会错误。
- 用 CAH 求 cos已知邻边与斜边时用余弦:cos θ = 邻边 ÷ 斜边。例如邻边 = 4、斜边 = 5,则 cos θ = 4 ÷ 5 = 0.8。反过来,已知角度与斜边时,邻边 = 斜边 × cos θ;已知角度与邻边时,斜边 = 邻边 ÷ cos θ。记忆时留意:锐角范围内 cos 的值必定在 0 与 1 之间,若算出大于 1 的值,必定是边选错或除数弄反,应立即覆查,不要勉强写下不可能的答案。
- 用 TOA 求 tan 与选比原则已知对边与邻边时用正切:tan θ = 对边 ÷ 邻边。例如对边 = 3、邻边 = 4,则 tan θ = 3 ÷ 4 = 0.75。三个比之中,tan 可以大于 1。实际解题时先问自己:题目给了哪两条边,再选用恰好用上这两条边、只留下一个未知数的比;若两条直角边齐备而求斜边,也可以先用毕氏定理。选比的原则是「用齐已知、只留一个未知」,选对了计算自然顺利。
4图解 Diagrams
5例题示范 Example
例题:直角三角形中 θ = 30°,斜边 = 10 cm,求对边。
- 标记三边:对边正对 30° 角,斜边 = 10 cm。
- 已知斜边而求对边,选用 sin(SOH:sin θ = 对边 ÷ 斜边)。
- 列式:sin 30° = 对边 ÷ 10。
- 移项:对边 = 10 × sin 30° = 10 × 0.5。
- 计算得对边 = 5 cm。
- 验算:5 ÷ 10 = 0.5 = sin 30°,比例正确。
- 答案:对边 = 5 cm。选比口诀:已知斜边求对边用 sin,即对边 = 斜边 × sin θ;完成后以对边 ÷ 斜边还原检查,比值应等于 sin θ。
6常见错误 Mistakes
✗ sin θ = 邻边 / 斜边 ✗
✓ sin θ = 对边 / 斜边。记住 SOH:Sine = Opposite/Hypotenuse。
✗ cos θ = 对边 / 斜边 ✗
✓ cos θ = 邻边 / 斜边。记住 CAH:Cosine = Adjacent/Hypotenuse。
✗ tan θ = 对边 / 斜边 ✗
✓ tan θ = 对边 / 邻边。记住 TOA:Tangent = Opposite/Adjacent。
✗ 斜边当对边 ✗
✓ 斜边永远是最长那条,不是对边。对边和邻边都是短边!
75 题快测 Quick check
Q1直角三角形,对边 = 3,斜边 = 5,sin θ = ?
答案 Answer:35 = 0.6
你答对吗?
Q2邻边 = 4,斜边 = 5,cos θ = ?
答案 Answer:45 = 0.8
你答对吗?
Q3对边 = 3,邻边 = 4,tan θ = ?
答案 Answer:34 = 0.75
你答对吗?
Q4对边 = 6,斜边 = 10,sin θ = ?
答案 Answer:610 = 0.6
你答对吗?
Q5邻边 = 12,斜边 = 13,cos θ = ?
答案 Answer:1213
你答对吗?
8重点回顾 Recap
- SOH:sin = 对 / 斜
- CAH:cos = 邻 / 斜
- TOA:tan = 对 / 邻
- 斜边永远是最长那条
- 对边和邻边要看角 θ 在哪里