内容正文:
9.1.2余弦定理(1)
本节内容是《解三角形》一章第2节,在此之前学生已经学习过了勾股定理、平面向量、正弦定理等相关知识,这为过渡到本节内容的学习起着铺垫作用。本节内容实质是学生已经学习的勾股定理的延伸和推广,它描述了三角形重要的边角关系,将三角形的“边”与“角”有机的联系起来,实现边角关系的互化,为解决斜三角形中的边角求解问题提供了一个重要的工具,同时也为在日后学习中判断三角形形状,证明三角形有关的等式与不等式提供了重要的依据.
考点
教学目标
核心素养
余弦定理
了解余弦定理的证明过程、掌握余弦定理在解三角形中的简单应用
数学抽象,直观想象、数学运算
【教学重点】
余弦定理的证明、余弦定理在解三角形中的简单应用
【教学难点】
余弦定理在解三角形中的应用
引入:
利用如图所示的现代测量工具,可以方便地测出3点之间的一些距离和角,从而可得到未知的距离和角。
例如,如图所示,A,B分别是两个山峰的顶点,在山脚下任意选择一点C,然后使用测量仪得出AC,BC以及的大小,你能根据这三个量求出AB吗?
情境中的问题可以转化为:已知和角,如何求
方法1:(向量法)
如图所示,注意到:
所以:,
而且,因此
又因为,因此:
类似地,可得:
这是余弦定理,三角形任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角余弦的积的2倍.
方法2:(坐标法)
如图以A为原点,AC为x轴建立平面直角坐标系,
则.所以
,
同理可证,
方法3:(几何法)
当A为锐角时,在三角形ABC中,已知AB=c,AC=b和A,作CD⊥AB,则CD=bsinA,BD=c-bcosA
当A为直角时:由勾股定理,又
成立
当A为钝角同理可证.
思考:勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系,余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系,如何看这两个定理之间的关系?
总结:若中,C=,则,这时,由此可知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例。
例1.在中,已知,求
解:由余弦定理可知
因此
注:当已知三角形的两边及夹角时,三角形唯一确定,这与我们初中所学的三角形全等的判定定理SAS一致.
例2.在中,已知,求
解:由可得:
可解得:
又因为
注:已知三角形的3条边时,可以求出该三角形的3个角,而且该三角形也唯一确定,这与我们初中所学的三角形全等的判定定理SSS一致。
事实