内容正文:
6.4平面向量的应用
平面向量及其应用
6.4.3余弦定理、正弦定理
第一课时
1
课程标准
1.会用向量的方法解决简单的平面几何问题、力学问题以及其他实际问题,体会向量在解决数学和实际问题中的作用;
2.借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系,掌握余弦定理、正弦定理;
3.能利用余弦定理、正弦定理解决简单的实际问题。
2
复习回顾
回顾1 我们学习的向量知识中平行、垂直、夹角与模长的公式分别是怎样的?
平行(共线):,
垂直:,
夹角:
模长:或;设则
3
新课导入
一个三角形含有各种各样的几何量,例如三边边长、三个内角的度数、面积等,它们之间存在着确定的关系.
例如,在初中,我们得到过勾股定理、锐角三角函数,这是直角三角形中的边、角定量关系.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来研究这个问题.
4
一
二
三
教学目标
掌握余弦定理的证明方法,掌握余弦定理公式
能从余弦定理公式推导出余弦定理的推论
能够利用余弦定理及其推论解决相应的问题
教学目标
难点
重点
易错点
新知探究
探究一:余弦定理及其推论
6
新知讲解
我们知道,两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等.这说明,给定两边及其夹角的三角形是唯一确定的.也就是说,三角形的其他边、角都可以用这两边及其夹角来表示.
那么,表示的公式是什么?
7
新知讲解
问题1 在中,三个角所对的边分别是,,,怎样用,和表示?
因为涉及的是三角形的两边长和它们的夹角,所以我们考虑用向量的数量积来探究.
8
新知讲解
如图,设,,,那么. ①
我们的研究目标是用和表示,联想到数量积的性质,可以考虑用向量(即)与其自身作数量积运算.
由①得,
.
所以.
9
新知讲解
.
同理可得,
.
10
概念生成
于是,我们得到了三角形中边角关系的一个重要定理:
余弦定理: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他们夹角的余弦的积的两倍.即
,
,
.
利用余弦定理,我们可以从三角形已知的两边及其夹角直接求出第三边.
11
新知讲解
问题2 余弦定理指出了三角形的三条边与其中的一个角之间的关系.应用余弦定理,我们可以解决已知三角形的三边确定三角形的角的问题,怎样确定呢?
,
,
.
可以得到如下推论:
12
新知讲解
利用推论,可以由三角形的三边直接计算出三角形的三个角.
从余弦定理及其推论可以看出,三角函数把几何中关于三角形的定性结论变成了可定量计算的公式.
余弦定理及其推论把用“”(两边及其夹角)和“”(三边)判定三角形全等的方法从数量化的角度进行了刻画.
13
新知讲解
问题3 勾股定理指出了直角三角形中三边之间的关系,余弦定理则指出了三角形的三边与其中的一个角之间的关系.你能说说这两个定理之间的关系吗?
如果中有一个角是直角,例如,,这时.由余弦定理可得,这就是勾股定理.由此可见,余弦定理是勾股定理的推广,而勾股定理是余弦定理的特例.
一般地,三角形的三个角和它们的对边,,叫做三角形的元素.已知三角形中的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.
14
新知探究
探究二:余弦定理及其推论的应用
15
例题讲解
例5.在中,已知,,,解这个三角形(角度精确到,边长精确到).
余弦定理公式的运用
牢记公式
解:由余弦定理,得:
,
所以
由余弦定理的推论,得:
利用计算器,可得
所以
16
例题讲解
例6.在中,,,锐角满足,求(精确到).
解:因为,且为锐角,
所以.
由余弦定理,得:
所以
进而
利用计算器,可得
17
小结
1.余弦定理
,
,
.
2.解三角形的定义
一般地,三角形的三个角和它们的对边,,叫做三角形的元素.已知三角形中的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.
18
6.4平面向量的应用
平面向量及其应用
6.4.3余弦定理、正弦定理
第二课时
19
一
二
三
教学目标
掌握正弦定理的推导过程,掌握正弦弦定理公式
掌握正弦定理变形的推导过程
能够利用正弦定理及其变形解决相应的问题
教学目标
难点
重点
易错点
复习回顾
回顾 余弦定理公式及其变形是怎样的?
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.
21
新知探究
探究一:正弦定理公式及其变形
22
新知讲解
问题1 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?
在初中,我们得到了三角形中等边对等角的结论.实际上,三角形中还有大边对大角,小边对小角的边角关系.
从量