基本三角学

基础

学会正弦、余弦、正切,会用 30° 45° 60° 特殊角。

适合:中五数学 · 单元:度量、图形与空间 · 建议学习路径第 1/10 课

学完呢课,你会识:
  • 直角三角形先可以用三角比
  • SOHCAHTOA:Sin=对/斜,Cos=邻/斜,Tan=对/邻
  • 斜边最长,对直角
数学Mathematics

1重点摘要 Summary

学会正弦、余弦、正切,会用 30° 45° 60° 特殊角。

2生字卡 Vocabulary

S
Sine正弦

sin θ = 对边 / 斜边。

C
Cosine余弦

cos θ = 邻边 / 斜边。

T
Tangent正切

tan θ = 对边 / 邻边。

O
Opposite对边

对著角 θ 那边。

A
Adjacent邻边

和角 θ 相邻那一边(不是斜边)。

H
Hypotenuse斜边

最长那边,对直角。

S
Special angles特殊角

30°、45°、60°,有精确值。

S
SOHCAHTOA三角口诀

Sin=对/斜,Cos=邻/斜,Tan=对/邻。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:认识直角三角形直角三角形是有一个内角等于 90° 的三角形,其中最长的一边称为斜边,它必定对著直角。其余两条边的名称并不固定,要视乎我们选择哪一个锐角来讨论:对著该角的一边称为对边,与该角相邻的一边称为邻边。初学者常见的错误,是忘记了对边与邻边会随所选的角改变,所以必须先明确指出角 θ,然后才命名两条边。
  2. 第二步:SOHCAHTOA 口诀三角比有三条基本公式:正弦 sin θ = 对边/斜边,余弦 cos θ = 邻边/斜边,正切 tan θ = 对边/邻边。口诀 SOHCAHTOA 把三组字首串连起来,帮助记忆。要留意三条公式都是两边相除的比,所以只要知道任意两边,或一边一角,就能建立方程。易错之处是把对边与邻边调转,令 sin 与 cos 用错,动笔前应先标明三边名称。
  3. 第三步:确定对边与邻边解题前先在图中标出角 θ,然后命名三边:斜边永远对著直角,位置不变;对边是正对著 θ 的那一条;邻边是与 θ 相接且不是斜边的一条。若题目改问另一个锐角,对边与邻边就会互换,这是最常见的失分位。建议用铅笔在图上轻轻标记 H、O、A 三个字母,代入公式前再核对一次,可大幅减少错误。
  4. 第四步:选用合适的三角比选择三角比的方法,是观察题目已知哪两边、要求哪一边:已知斜边与对边就用 sin,已知斜边与邻边就用 cos,已知对边与邻边就用 tan。原则是方程中只可以有一个未知数,若公式内出现两个未知边,即表示选错了比。遇到角度未知而两边已知的情况,同样按此原则选比,然后用反三角函数求角,例如 θ = sin⁻¹(对边/斜边)。
  5. 第五步:背熟特殊角数值30°、45°、60° 的三角比必须背熟:sin 30° = 12,cos 30° = √32,tan 30° = 1/√3;sin 45° = cos 45° = √22,tan 45° = 1;sin 60° = √32,cos 60° = 12,tan 60° = √3。记忆时可用 30-60-90 与 45-45-90 两种特殊直角三角形自行推导,理解后即使忘记也能重推。考试常要求以根式作答,不要过早化成小数,以免损失准确度。
  6. 第六步:建立方程求未知边求未知边时,先选定合适的三角比,写出例如 sin 30° = 对边/斜边的方程,再把已知数值代入,最后移项求解。整个过程必须保持足够位数的中间值,通常保留四位小数,或直接用计数机的记忆功能,到最后一步才四舍五入至题目要求的准确度。常见错误是过早舍入,令最终答案偏差超出容许范围而被扣分。

4图解 Diagrams

SOH · CAH · TOAθ对边邻边斜边SOH: sin θ = 对边 / 斜边CAH: cos θ = 邻边 / 斜边TOA: tan θ = 对边 / 邻边由 θ 出发:对住佢 = 对边,隔篱 = 邻边,最长 = 斜边
图 1:SOH-CAH-TOA 三角形

5例题示范 Example

例:在直角三角形中,角 θ = 30°,斜边 = 10,求对边的长度,并说明每一步的依据。

  1. 先确认已知条件:已知斜边为 10,要求对边,两者正好是正弦定义中的分母与分子,所以选用 sin 函数。
  2. 写出定义方程 sin 30° = 对边/斜边,依据是正弦比的定义:对边与斜边之比。
  3. 代入 sin 30° = 12 与斜边 10,得 12 = 对边/10,两边同时乘以 10(依据等式性质),得对边 = 10 × 12 = 5。
  4. 检查结果:在 30-60-90 三角形中,30° 的对边应为斜边的一半,5 正好等于 10 的一半,答案合理。
  5. 答案:对边的长度是 5。整题的关键在于确认已知一边与未知一边的组合,选用正确的三角比,再由特殊角 sin 30° = 12 建立方程求解,最后用 30-60-90 三角形的性质检验答案是否合理,这个流程适用于所有直角三角形的求边问题。

6常见错误 Mistakes

✗ ✗ 对边邻边弄错
✓ ✓ 先找到角 θ,对著它的先是对边!
✗ ✗ SOHCAHTOA 记错
✓ ✓ Sin=对/斜,Cos=邻/斜,Tan=对/邻!
✗ ✗ 特殊角值乱背
✓ ✓ 30° 60° 互换,sin30 = cos60 = 12!
✗ ✗ 求斜边乘除调转:sin 30° = 5/斜边,写成斜边 = 5 × sin 30° = 2.5
✓ ✓ 5 是分子,斜边是分母:斜边 = 5 ÷ sin 30° = 10。斜边一定是最长,计到 2.5 比对边 5 还短,即刻知错!

75 题快测 Quick check

Q1sin θ = ?

Q2tan 45° = ?

Q3最长边叫?

Q4cos 30° = ?

Q5tan θ = ?

8重点回顾 Recap

  • 直角三角形先可以用三角比
  • SOHCAHTOA:Sin=对/斜,Cos=邻/斜,Tan=对/邻
  • 斜边最长,对直角
  • 特殊角:30° 45° 60° 要记住值
  • 看已知和未知边,选用哪个三角比

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