如果\( \sin \theta=\frac{a}{b} \),用\( a \)和\( b \)表示\( \sec \theta+\tan \theta \)
已知
\( \sin \theta=\frac{a}{b} \).
求解
我们需要求\( \sec \theta+\tan \theta \)的值。
解:
设在直角三角形$ABC$中,$\angle B = 90^\circ$,$\ sin\ \theta = sin\ A = \frac{a}{b}$。
我们知道:
在以$B$为直角的直角三角形$ABC$中,
根据勾股定理:
$AC^2=AB^2+BC^2$
根据三角函数定义:
$sec\ \theta=\frac{斜边}{邻边}=\frac{AC}{AB}$
$tan\ \theta=\frac{对边}{邻边}=\frac{BC}{AB}$
这里:
$AC^2=AB^2+BC^2$
$\Rightarrow (b)^2=AB^2+(a)^2$
$\Rightarrow AB^2=b^2-a^2$
$\Rightarrow AB=\sqrt{b^2-a^2}$
因此:
$sec\ \theta=\frac{AC}{AB}=\frac{b}{\sqrt{b^2-a^2}}$
$tan\ \theta=\frac{BC}{AB}=\frac{a}{\sqrt{b^2-a^2}}$
这意味着:$\sec \theta+\tan \theta= \frac{b}{\sqrt{b^2-a^2}}+\frac{a}{\sqrt{b^2-a^2}}$
$=\frac{a+b}{\sqrt{(b+a)(b-a)}}$
$=\frac{a+b}{\sqrt{(b+a)(b-a)}}\times\frac{\sqrt{b+a}}{\sqrt{(b+a)}}$
$=\frac{(a+b)\times\sqrt{b+a}}{\sqrt{(b+a)(b-a)}\times\sqrt{(b+a)}}$
$=\frac{(a+b)\times\sqrt{b+a}}{(a+b)\times\sqrt{(b-a)}}$
$=\sqrt{\frac{b+a}{b-a}}$
$\sec \theta+\tan \theta$的值为$\sqrt{\frac{b+a}{b-a}}$。