DSE 數學

DSE數學必讀:cos sin tan 基礎與應用全攻略

深入淺出講解cos、sin、tan的定義、公式、圖像及DSE常見題型,配合實例與溫習貼士,助你穩奪三角學分數。適合中四至中六學生參考。

SchoolDays 編輯部
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目錄

概述

喺DSE數學科入面,三角學(Trigonometry)係一個必考嘅課題,而當中最核心嘅三個函數——cos(餘弦)、sin(正弦)同tan(正切)——幾乎每年都會出現喺卷一同卷二。無論你係中四學生初次接觸,定係中六準備應考,掌握好cos sin tan嘅概念同應用都係攞分嘅關鍵。

呢篇文章會由最基本嘅定義講起,逐步涵蓋公式、圖像、解三角形技巧,以及DSE常見題型,最後仲會提供實用嘅溫習建議。無論你係想打好基礎,定係想臨考前快速重溫,呢篇指南都幫到你。

cos sin tan 嘅基本定義

首先,我哋要由直角三角形出發。喺一個直角三角形入面,對於一個銳角 θ(theta),我哋定義:

  • sin θ = 對邊(opposite)/斜邊(hypotenuse)
  • cos θ = 鄰邊(adjacent)/斜邊(hypotenuse)
  • tan θ = 對邊/鄰邊

一個常見嘅口訣就係 「對斜鄰斜對鄰」,即係 sin = 對邊/斜邊,cos = 鄰邊/斜邊,tan = 對邊/鄰邊。

特別角度嘅數值

DSE經常會考以下幾個特別角嘅三角函數值,同學一定要背熟:

角度 θsin θcos θtan θ
010
30°1/2√3/21/√3
45°√2/2√2/21
60°√3/21/2√3
90°10未定義

呢啲數值喺解三角形同化簡表達式時成日會用到,所以一定要記熟。

重要公式與恆等式

除咗基本定義,以下公式喺DSE考試中經常出現,同學必須熟練運用:

畢氏定理

喺直角三角形中,a² + b² = c²(其中 c 係斜邊)。呢條定理經常用嚟求第三條邊,然後再計sin、cos或tan。

三角恆等式

  • sin² θ + cos² θ = 1
  • tan θ = sin θ / cos θ

呢兩條恆等式喺化簡同證明題目中好有用。例如,當你見到 sin² θ,可以即時轉做 1 - cos² θ

正弦定理(Sine Rule)

對於任意三角形,

a / sin A = b / sin B = c / sin C

其中 a、b、c 分別係角 A、B、C 嘅對邊。正弦定理適用於已知兩角一邊(AAS或ASA)或者兩邊一對角(SSA)嘅情況。

餘弦定理(Cosine Rule)

對於任意三角形,

c² = a² + b² - 2ab cos C

餘弦定理適用於已知兩邊夾一角(SAS)或者三邊(SSS)嘅情況。

cos sin tan 圖像與特性

喺DSE卷二(MC題)入面,好興考函數圖像嘅變換。你需要知道:

  • y = sin xy = cos x 嘅圖像都係波浪形,週期係 360°(或 2π 弧度)。
  • y = tan x 嘅圖像有漸近線,每隔 180° 出現一次,而且佢喺每個週期內由負無限大升到正無限大。

圖像變換

常見變換包括:

  • y = a sin bx:a 影響振幅(最大高度),b 影響週期(週期 = 360°/b)。
  • y = sin (x + c):將圖像向左(c>0)或向右(c<0)平移。
  • y = sin x + d:將圖像向上(d>0)或向下(d<0)平移。

理解呢啲變換,可以幫你快速判斷圖像對應嘅方程,喺MC題入面慳返好多時間。

DSE常見題型與解題步驟

以下係歷屆DSE經常出現嘅題型,同學可以參考解題步驟:

題型一:直角三角形求邊或角

例子:喺直角三角形中,斜邊長 10 cm,其中一個銳角係 30°,求對邊長度。

解法

  1. 標明已知同未知。
  2. 選擇合適函數:因為已知斜邊同要求對邊,用 sin。
  3. 代入:sin 30° = 對邊 / 10,所以對邊 = 10 × sin 30° = 5 cm。

題型二:非直角三角形求邊或角

例子:三角形 ABC 中,AB = 8 cm,AC = 6 cm,角 A = 60°,求 BC。

解法

  1. 已知兩邊夾一角,用餘弦定理。
  2. BC² = 8² + 6² - 2×8×6×cos 60° = 64 + 36 - 48 = 52。
  3. BC = √52 ≈ 7.21 cm。

題型三:三角恆等式化簡

例子:化簡 (1 - sin² θ) / cos θ

解法

  1. 用恆等式 sin² θ + cos² θ = 1,所以 1 - sin² θ = cos² θ。
  2. 原式 = cos² θ / cos θ = cos θ。

呢類題目通常喺卷一出現,只要熟練恆等式,其實好容易攞分。

溫習貼士與常見陷阱

溫習建議

  • 背熟特別角數值:每日默寫一次,直到成為本能反應。
  • 多做歷屆試題:特別係2012年之後嘅DSE題目,了解出題趨勢。
  • 整理錯題本:將做錯嘅題目分類,例如「搞錯對邊鄰邊」、「用錯公式」等,考前重溫。

常見陷阱

  • 混淆對邊同鄰邊:記住對邊係指該角對住嗰條邊,鄰邊係構成該角嘅其中一條邊(唔係斜邊)。
  • 角度單位:DSE有時會用弧度,記得留意題目要求,否則計錯數。
  • tan 90° 未定義:喺計算時要避免除以零。
  • 正弦定理嘅「兩邊一對角」情況:可能會有兩個解(ambiguous case),要根據實際情況判斷。

總結

cos sin tan 係DSE數學嘅基石,無論係幾何題、函數題定係應用題,都會用到。只要掌握定義、公式、圖像特性,再配合適量練習,呢部分絕對可以成為你嘅搶分位。

如果你覺得自己喺三角學方面需要更多練習,可以參考學校老師提供嘅工作紙,或者瀏覽教育局考評局嘅歷屆試題。另外,我哋網站都有唔少數學溫習資源,例如中學數學科文章,你可以按需要瀏覽。

最後,記住數學係需要不斷練習嘅科目,每日抽少少時間做幾條三角學題目,持之以恆,你嘅成績一定會進步。加油!

常見問題(FAQ)

1. cos、sin、tan 分別代表咩?

喺直角三角形中,sin 係對邊除以斜邊,cos 係鄰邊除以斜邊,tan 係對邊除以鄰邊。佢哋用嚟描述角度同邊長之間嘅關係。

2. 點樣記住特別角嘅 sin、cos、tan 數值?

可以運用「手指法」或者口訣。例如,0°、30°、45°、60°、90° 嘅 sin 值係 √0/2、√1/2、√2/2、√3/2、√4/2,即係 0、1/2、√2/2、√3/2、1;cos 值就倒轉。tan 值就係 sin 除以 cos。

3. 正弦定理同餘弦定理幾時用?

正弦定理適用於已知兩角一邊(AAS)或兩邊一對角(SSA);餘弦定理適用於已知兩邊夾一角(SAS)或三邊(SSS)。記住口訣:「兩角一邊用正弦,兩邊夾角用餘弦」。

4. 點樣判斷 tan 函數嘅漸近線?

tan x = sin x / cos x,當 cos x = 0 時,即 x = 90° + 180°k(k 為整數),函數無定義,圖像會喺呢啲位置出現垂直漸近線。

5. DSE數學卷二嘅三角學MC題有咩技巧?

熟練圖像變換同特別角數值,可以快速排除選項。另外,如果題目涉及三角形,可以考慮畫圖輔助,或者用計算機驗算(如果容許)。平時練習時要限時,提升速度。

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