内容正文:
6.4.3 课时2 正弦定理
重点:1、用向量的方法推导正弦定理;2、用正弦定理解三角形。
难点:正弦定理、余弦定理在解三角形中的综合应用
一、正弦定理
1、公式表示:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即.
【注意】正弦定理的特点
(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.
(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式.
(3)刻画规律:正弦定理刻画了三角形中边与角的一种数量关系,可以实现三角形中边角关系的互化.
2、正弦定理推论:在中,内角,,所对的边分别为,,,外接圆半径为
①,
②,
③,,,
④,
⑤,,(实现边和角的互相转化)
3、正弦定理的推导示例:
当△ABC是锐角三角形时,设边AB的高是CD.根据三角函数的定义,
CD=asinB,CD=bsinA,
所以asinB=bsinA,得到=.
同理,在△ABC中=.
从以上的讨论和探究可得:==.
二、三角形面积公式
在中,内角,,所对的边分别为,,,边,,边上的高分别记作,,,为内切圆半径,为外接圆半径,为内切圆心。
(1)
(2)
证明:当为锐角三角形时,作于点,
设的面积为,则;
当为钝角三角形时,作边长的高,
则,
∴;
当为直角三角形时,上述结论依然成立。
(3)
证明:
(4)
证明:
四、正弦定理解决的两类问题
1、类型1:已知两角及一边解三角形
方法概要:(1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值;
(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大边对大角、大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角,由正弦值可求锐角唯一;
(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个角,要分类讨论
2、类型2:已知两边及一边对角,解三角形(三角形多解问题)
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
当为锐角时:
当为钝角时
五、利用正弦定理判断三角形的形状
法一化角为边:将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.利用的公式为:sin A=,sin B=,sin C=
法二化边为角:将题目中所有的条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.利用的公式为:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2RsinC
题型一 正弦定理解三角形
【例1】(2021秋·河南新乡·高一校考阶段练习)已知a,b,c分别是的三个内角A,B,C所对的边,若,,,则a等于( )
A. B. C. D.1
【变式1-1】.(2022·高一课时练习)在中,如果,那么的长为( )
A.72 B. C. D.30
【变式1-2】(2022春·广西贵港·高一校考期中)记的内角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2022春·黑龙江大庆·高一校考阶段练习)已知中,,则B等于( )
A.或 B.或 C. D.
题型二 正弦定理判断三角形解的个数
【例2】(2022春·吉林延边·高一延边第一中学校考期中)在中,已知,则满足条件的三角形( )
A.有2个 B.有1个 C.不存在 D.无法确定
【变式2-1】(2022春·河南濮阳·高一统考期中)在中,内角的对边分别为.已知,则此三角形的解的情况是( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.有解但解的个数不确定
【变式2-2】(2022春·河南安阳·高一安阳县第一高级中学校考阶段练习)在中,内角、、所对的边分别为、、,不解三角形,确定下列判断正确的是( )
A.,,,有两解 B.,,,有一解
C.,,,有一解 D.,,,无解
【变式2-3】(2023·全国·高一专题练习)在中,角、、的对边分别为、、,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
题型三 三角形的面积公式及应用
【例3】(2022春·吉林长春·高一长春市实验中学校考期末)已知在中,,,,且,则的面积为( )
A. B.3 C. D.
【变式3-1】(2022春·安徽合肥·高一校考阶段练习)在中,分别是角所对的边,,则的面积为( )
A. B. C. D.