内容正文:
复习回顾:
前面我们学习了向量在平面几何以及物理中的应用;
本节我们将学习如何利用向量研究三角形的边角关系。
在初中,我们研究过直角三角形中的边、角的关系.
勾股定理
A
B
C
a
c
b
三角函数
sinB=
cosB=
对于一般三角形,我们已经定性地研究过三角形的边、角关系,得到了 SSS , SAS , ASA , AAS 等判定三角形全等的方法。这些判定方法表明,给定三角形的三个角、三条边这六个元素中的某些元素,这个三角形就是唯一确定的.那么三角形的其他元素与给定的某些元素有怎样的数量关系?
下面我们利用向量方法研究这个问题
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01
人教必修二
第六章
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第一课时
3
1.了解余弦定理的推导过程;
2.掌握余弦定理及其推论;
3.能利用余弦定理及其推论求解三角形的边、角等问题。
学习目标
如图,一架飞机从甲地飞往乙地,两地相距700km.飞行员为了避开雷雨云层,飞机起飞后,先沿与原方向成的方向飞行了 500km,再改变方向,沿直线飞行抵达终点.这次飞行路程比原来的700km远了多少呢?
想要解决这一实际问题可以将其转化为怎样的数学问题呢?
甲
乙
已知一个三角形两边及其夹角,第三边是唯一确定的吗?
B
A
C
b
c
a
﹚
AD=bsinC
D
CD=bcosC, BD=a-bcosC
=
=
探究:△ABC在三角形 ABC 中,三个角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,怎样用 a,b 和 C 表示 c?
D
AD=bcos(C)=bsinC
CD=bcos(C)=-bcosC
BD=a-bcosC
=
=
综上,我们得到:在中,有
想一想:由于向量具有数和形的属性,你能用向量的方法证明
上面的边角关系吗?
从而
B
A
C
b
c
a
﹚
因为涉及三角形两边长和它们的夹角,
考虑用向量的数量积来探究
同理,得
则 =
==
证明:
设=, =, =,
余弦定理
语言表述:三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。
a2=b2+c2-2bccosA,
b2=c2+a2-2accosB,
c2=a2+b2-2abcosC。
符号表达
余弦定理的应用:已知三角形两边及其夹角,求第三边
你能用其他方法证明余弦定理吗?
cos A= ,
cos B= ,
cos C=___________
思考1:应用余弦定理,如果已知三角形的三边,你能够求出三角形的三个内角吗?
余弦定理的推论
余弦定理推论的应用:已知三角形的三条边,求三个角
由此, 你能利用余弦定理,解决本节开头提出的问题了吗?
实际上,余弦定理每个式子中都含有
四个元素: 即三条边和一个角。
利用方程思想,四个元素“知三求一”
一般地,三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素,已知三角形的几个元素求其它元素的过程叫做解三角形。
解三角形
思考2:利用余弦定理及其推论可以解决一些怎么样的解三角形问题呢?
① 已知三角形的任意两边及它们的夹角求第三边; ② 已知三角形的三条边求三个角。
a2=b2+c2-2bccosA,
b2=c2+a2-2accosB,
c2=a2+b2-2abcosC。
思考3:勾股定理指出了直角三角形中的三条边之间的关系,余弦定理则指出了三角形的三条边与其中一个角之间的关系,你能说说这两个定理之间的关系吗?
在 c2=a2+b2-2ab·cosC中,若C=90°,公式会变成什么?
c2=a2+b2 即勾股定理.
勾股定理是余弦定理的特殊情况,余弦定理是勾股定理的推广
思考4:当角C为直角时,有c2=a2+b2 ,当角C为锐角时,这三者
的关系是什么?钝角呢?
由此,您能利用余弦定理判断三角形形状吗?
例1.在 中,已知b=60cm,c=34cm, ,解这个三角形(角
度精准到 ,边长精确到1cm.)
解:由余弦定理,得
所以
由余弦定理的推论,得
所以
利用计算器,可得
题型一:已知两边及其夹角解三角形
例2.在 中,已知a=7,b=8,锐角C满足 ,求B。(
精准到 )
解:因为 ,且C为锐角。
所以
由余弦定理,得
所以c=3
进而
利用计算器可得
变式.在△ABC中,cos=,BC=1,AC=5,则AB=( )