动 会动的数学 人教版 · 九年级下册 · 第二十七章
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九年级下册 第二十七章 相似 互动实验 × 2 小挑战 × 1 分层练习 × 3

相似与锐角三角函数

形状一样、大小不同,叫相似。正因为相似,角度才被单独拿出来当“尺子”用。

这一节,你会做到

  • 记住相似三角形的两条:对应角相等、对应边成比例;
  • 知道放大缩小时,角一点都不变;
  • 看懂 sin、cos、tan 为什么只跟角有关,跟三角形大小无关。

先看看,它藏在哪儿

同一张照片放大,内容完全一样,只是尺寸变了。

🗺️ 地图比例尺 1:100000 的地图,形状和真实地形相似。
🌳 影子测高 同一时刻,影长和物高成正比,不用爬树也能量。
🪜 楼梯坡度 同样陡的楼梯,大小不同,倾斜角一样。

动手玩一玩

先放大,再算三角。

1

放大缩小,角一个都不动

灰色是原三角形,蓝色是放大后的。拖动滑块改变倍数, 三条边一起按同一个比例变长,三个角一点都不变。

对应边之比都是 1.4 : 1 三个角完全相等
2

sin、cos 只跟角有关

直角三角形的斜边长固定为 1。拖动滑块改变 ∠A,对边和邻边就会变。 注意:对边 ÷ 斜边这个比值,叫 sinA,它只由角决定。

sin 35° = 0.574 cos 35° = 0.819 tan 35° = 0.700
?

小挑战:直角三角形里,∠A = 30°,斜边 10,∠A 的对边多长?

sin30° = 0.5,用这个。

一句话结论

角不变,比值就不变

相似三角形的对应角相等,对应边成比例。在直角三角形中, sinA = 对边 ÷ 斜边,cosA = 邻边 ÷ 斜边,tanA = 对边 ÷ 邻边——这些比值只由 ∠A 决定。

正因为比值只跟角有关,我们才能用“角”去算“边”。

三个最容易踩的坑:
  • 对应边找错。相等的角所对的边,才是对应边。
  • 把 sin 当成角。sinA 是一个比值,不是度数。
  • 比例写反。大比小还是小比大,要看题目问谁比谁。

练一练

三道题,由易到难。先自己动笔,再点「下一步」看解法。

基础

对应边成比例

两个相似三角形,对应边的比是 1:3。小三角形周长 8,大三角形周长多少?

① 相似三角形的周长比,等于对应边的比。
② 所以周长比也是 1:3。
③ 8 × 3 = 24。
答:24。
提升

用 sin 求边

直角三角形中,∠A = 30°,斜边 10,求 ∠A 的对边。

① sinA = 对边 ÷ 斜边,所以 对边 = 斜边 × sinA。
② sin30° = 0.5。
③ 10 × 0.5 = 5。
答:5。
挑战

影子测树

同一时刻,1.5 米高的人影长 1 米,旁边一棵树的影长 4 米。树有多高?

① 同一时刻,物高和影长成比例(相似三角形)。
② 设树高 x:x ÷ 4 = 1.5 ÷ 1。
③ x = 4 × 1.5 = 6。
答:树高 6 米。

👨‍👩‍👧 家长提示

这一节把“图形”和“计算”接了起来,是初中几何的最后一站。

为什么这一节是整册的地基

相似是初中几何的收官:前面的三角形、四边形、圆,到这里都用“比例”串起来了。 而锐角三角函数,是第一次把角变成数——从此角也能参与计算。

高中一开学就是三角函数,大学物理、工程测量、计算机图形学,全靠这一节打底。 这里没学明白,后面看公式只能是天书。

怎么讲(30 秒版)

用照片放大:

“同一张照片放大两倍,里面的人脸变长了吗?没有,只是变大了——这就是相似。”

然后让他在实验二里拖 ∠A,看 sin、cos 的值怎么跟着变。

孩子最常错在这四处

  1. 对应边配错。一定要先找相等的角,再找它对着的边。
  2. 把 sinA 当角度。它是比值,没有单位。
  3. 比例写反。问“大比小”就别写“小比大”。
  4. 用错三角函数。对边用 sin,邻边用 cos,别混。

检查口诀

先找等角,再找对应边;对边比斜边是 sin,邻边比斜边是 cos。

下一节预告:投影与视图 —— 光打上去,影子有多长。

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