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数学 · 课程

把勾股定理与三角学结合

两种方法单独用都不难,但一道题需要两者时,就不知从哪里下手。

本页内容
  1. 怎样选择方法?
  2. 怎样处理两步题?
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 接下来学什么?

方法要根据题目给出的条件来选。已知两条边、求第三边,用勾股定理。已知一条边和一个角,或已知两条边、求角,用三角学。有些题目需要先后用到两者,这时的关键是让两步之间的计算保持准确。

这一课建立在选择比值和求未知角之上,属于直角三角形三角学单元。

怎样选择方法?

已知要求方法
两条边第三边勾股定理:a² + b² = c²
一条边和一个角另一条边sin、cos 或 tan
两条边一个角反 sin、反 cos 或反 tan
一条边和一个角另外两条边一条用三角学,另一条两种方法均可

较长的题目可能藏着一连串这样的情形。先写一行说明接下来能求什么,求出来,再看看现在又知道了什么。

怎样处理两步题?

  1. 画图并标出已知条件。
  2. 列出马上能求的量。
  3. 用最短的方法求出,并保留计算器上的完整数值。
  4. 把这个值用在下一步。
  5. 只在最后取整,取到题目要求的精确度。
  6. 如果题目允许,用另一个关系检查。

例题详解

三角形 ABC 在 B 处是直角。AB = 20 cm,角 A = 32°。先求 BC,再求 AC,取 3 位有效数字。

**第一步,从 A 出发标记:**AB 是邻边(20 cm),BC 是对边,AC 是斜边。

**第二步,用正切求 BC:**对边和邻边,所以 tan 32° = BC/20,得 BC = 20 × tan 32° = 12.497… cm。

**第三步,用勾股定理求 AC:**AC² = 20² + 12.497² = 400 + 156.18 = 556.18,所以 AC = 23.58… cm。

**第四步,取整:**BC = 12.5 cm,AC = 23.6 cm(3 位有效数字)。

**检查:**AC 是最长的边,符合要求。用余弦也可求出 AC = 20 ÷ cos 32° = 20 ÷ 0.8480 = 23.58 cm,两者吻合。

作为对比,看一个一步的例子:如果两条直角边是 8 cm 和 15 cm,勾股定理给出 64 + 225 = 289,所以斜边是 17 cm。8 cm 那条边所对的角是 sin⁻¹(8/17) = 28.1°。只有要求角的时候才用到三角学。

要留意的错误

常见的失误是把第一个答案取整,再带入下一步。

**错误做法:**学生把 BC 取整为 12 cm,于是 AC² = 400 + 144 = 544,得 AC = 23.3 cm。

正确的值是 23.6 cm。把 BC 从 12.497 取整为 12,改动太大了。

纠正的办法是在计算器上保留 12.497…(用答案键或记忆键),只把最终的值取整。取整到 12.5 也比 12 安全,但最稳妥的习惯是到最后才取整。

自我检测

1. 直角三角形的一条直角边是 7 cm,斜边是 25 cm。求另一条直角边,以及 7 cm 那条边所对的角(取 1 位小数)。

显示答案

另一条直角边:√(25² − 7²) = √(625 − 49) = √576 = 24 cm。角:sin θ = 7/25,所以 θ = sin⁻¹(0.28) = 16.3°。

2. 直角三角形的两条直角边是 6 cm 和 8 cm。求斜边,以及 6 cm 那条边所对的角。

显示答案

斜边:√(36 + 64) = √100 = 10 cm。角:tan θ = 6/8 = 0.75,所以 θ = 36.9°。

3. 斜边是 13 cm,一个角是 62°。求另外两条边(取 3 位有效数字),并检查。

显示答案

62° 的对边:13 × sin 62° = 11.5 cm。邻边:13 × cos 62° = 6.10 cm。检查:11.478² + 6.103² = 131.75 + 37.25 = 169 = 13²。✓

接下来学什么?

下一课是读懂仰角图形,得先把一句话变成三角形。可以在直角三角形三角学练习中练习混合题。三角形与方位角推理板要求你在计算之前先选好关系,免计算器演算训练器则涵盖平方和开方。

看得懂方法却在选择上匆忙的学生,会在第一行就丢分。我们的老师会在线上一对一数学补习中处理这个问题。

常见问题

怎样在勾股定理和三角学之间选择?

数一数你已知什么。已知两条边、要求第三边:用勾股定理。已知一条边和一个锐角,或已知两条边要求角:用三角学。如果题目要求不止一个长度或角,可能先用一种方法,再用另一种。

第二步应该用取整后的值还是未取整的值?

用计算器里未取整的值,存入记忆或多写几位数字。只在最后把答案取整到题目要求的精确度。中途取整可能改变答案的最后一位。

已知两条边时,可以用三角学求第三边吗?

可以,但要更久,因为得先求出一个角。勾股定理更短,也避免用到取整后的角。除非题目指定方法,否则选步骤最少的。

更新于:

下一步

如果两步的三角形题在第一行就卡住,一对一的老师可以陪你把选择方法的判断练到自然而然。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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