内容正文:
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正弦定理课时教学设计
1、 课题:正弦定理
2、 教学内容:正弦定理的引入、证明、应用
内容分析:本节课主要学习正弦定理,用正弦定理来解三角形.《正弦定理》是三角形理论中的一个重要内容,与初中学习的三角形的边和角的基本关系有密切的联系.在此之前,学生已经学习过了正弦函数和余弦函数、余弦定理,知识储备已足够.它是后续课程中解三角形的理论依据,也是解决实际生活中许多测量问题的工具.因此熟练掌握正弦定理能为接下来学习解三角形打下坚实基础,并能在实际应用中灵活变通.
三、教学目标
3.1借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系并掌握正弦定理,培养数学抽象的核心素养.
3.2能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题,培养逻辑推理、数学运算、数学建模等数学素养的核心素养.
四、教学重点、难点
4.1. 重点:能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题.
4.2. 难点:通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明.
五、教学过程设计
引导语:
余弦定理及其推论分别给出了已知两边及其夹角、已知三边直接解三角形的公式。如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?
(一)正弦定理的发现与证明
问题1.在△ABC 中,设 A 的对边为α,B 的对边为b,能求 A,B,α,b 之间的定量关系吗?
问题1.1 如图,我们从熟悉的直角三角形的边、角关系的分析入手.根据锐角三角函数定义,你能找到上面四个基本量的关系吗?
问题1.2对于锐角三角形和钝角三角形,以上关系式是否仍然成立?
问题1.3 △ABC 中的边α,b,c 与它们所对角 A,B,C 的正弦之间的关系式是什么?
师生活动:在直角三形中,∠ACB=90°,根据锐角三角函数定义可知,
对于锐角三角形和钝角三角形,以上关系式是否仍然成立?
因为涉及三角形的边、角关系,所以仍然采用向量方法来研究.我们希望获得△ABC 中的边α,b,c 与它们所对角 A,B,C 的正弦之间的关系式,在向量运算中,两个向量的数量积与长度、角度有关,这就启示我们可以用向量的数量积来探究.
①在锐角三角形中
即
同理过C点做得
所以在锐角三角形中
②在钝角三角形中
设,过点A作与垂直的单位向量,
则与的夹角为,与的夹角为,
仿照上述方法,可得
正弦定理:
文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.
符号语言:
设计意图:引导学生利用平面向量的方法分情况证明正弦定理, 初步了解正弦定理的含义.
(二)正弦定理的应用
问题2:回忆余弦定理可以解决哪些解三角形的问题,那么正弦定理可以解决哪些解三角形的问题?
师生活动:余弦定理可以解决已知两边一夹角和三边的问题,引导学生分析正弦定理等式,确定几个基本元素可以解三角形. 经过分析可知正弦定理可以解决“已知两角和一边,解三角形”的问题,还可以解决“已知两边和其中一边的对角,解三角形”的问题.
设计意图:通过类比余弦定理,得到正弦定理的适用范围,方便进行区分. 揭示正弦定理能够解决解三角形中的哪些类型问题.
(三)例题讲解
例1.在中,已知解这个三角形
师生活动:分析此题已经具备三角形的两角一边的条件,可以直接用正弦定理求解.
设计意图:在已知三角形的两角一边的时候,先求第三个角,引导学生观察正弦定理的公式,相对于知道了三个分母,只要知道任何一边,就可以用正弦定理求剩下的两边.
解:由三角形内角和定理,得
由正弦定理,得
例2.在中,已知,解这个三角形.
追问1:在此题中我们已经具备了哪些条件?可以用哪个定理求解?
追问2:请大家思考一下,这样的三角形是一个,还是两个?为什么?
追问3:在中,已知,解这个三角形.
追问4:在中,已知,解这个三角形.
师生活动:已知两边及一边的对角,可用正弦定理求解.回答了追问1.下面的的答题过程解决追问2.
由正弦定理,得
∵,∴
于是
(1)当时,
此时
(2)当时,
此时
回答追问3,由正弦定理,得
∵,∴
于是
∴由勾股定理得
回答追问4,
由正弦定理,得
∴无解
设计意图:在三角形全等的定理中有“边角边”“边边边”“角角边”,但是没有“边边角”,所以这种提醒的解的个数不确定,追问3、4就是教会学生分析何时有只有一个解和没有解情况.
(四)课堂小结
通过今天的学习,大家回忆一下,我们都学习了哪些知识?
在解决问题时,运用了那些数学思想?
师生活动:正弦定理:
应用:(1)已知两角一边解三角形