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$\sqrt{\frac{b+a}{b-a}}$。 

更新于:2022年10月10日

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