内容正文:
第二课时 正弦定理
探究点一 正弦定理的应用
[基础梳理]
正弦定理
[互动探究]
角度1 已知两角及一边解三角形
已知在△ABC中,c=10,A=45°,C=30°,求a,b和B.
解:∵=,
∴a===10.
B=180°-(A+C)=180°-(45°+30°)=105°.
又∵=,
∴b===20sin 75°
=20×=5(+).
1.此类问题的结果为唯一解.在三角形内角和定理使用中,第三个角唯一,所以使用正弦定理求出另两边也必定唯一.
2.解决已知两角及一边类型的解题方法是:
(1)若所给边是已知角的对边时,可由正弦定理求另一边,再由三角形内角和定理求出第三个角,最后由正弦定理求第三边.
(2)若所给边不是已知角的对边时,先由三角形内角和定理求第三个角,再由正弦定理求另外两边.
角度2 已知两边与其中一边的对角解三角形
在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,求边b.
解:因为=,
所以sin C===,
因为0°<C<180°,所以C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
所以b=+1或b=-1.
已知两边和其中一边的对角解三角形的方法
(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.
(4)如果用余弦定理直接求另一边.解方程时,只要为正根,都适合题意;有两根,则有两个三角形;有一根,则有一个三角形;无根,不存在这样的三角形.
[跟踪训练]
1.在△ABC中,若B=30°,AB=2,AC=2, AB边上的高是 .
解析:由正弦定理=,得sin C===.∵0°<C<150°,∴C=60°或C=120°.
当C=60°时,A=90 °,AB边上的高为2;
当C=120°时,A=30°,AB边上的高为2sin 30°=1.
答案:1或2
2.在△ABC中,已知A=30°,B=60°,a=10,求三角形的其他两边.
解:根据正弦定理得b===10,又C=180°-(30°+60°)=90°,
所以c===20.
探究点二 正弦定理的推广及其变形公式的应用
[基础梳理]
1.正弦定理比例式的意义:设△ABC外接圆的半径为R,则===2R.这一结论对任意三角形都成立.
2.正弦定理的常见变形
边化角公式
a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C
角化边公式
sin A=,sin B=,sin C=
变式1
a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
变式2
====2R
变式3
asin B=bsin A,asin C=csin A,bsin C=csin B
[互动探究]
(1)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC的形状是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.不能确定
解析:A 由正弦定理知
===2R,
∴sin A=,sin B=,sin C=,
∵sin2A+sin2B<sin2C,∴a2+b2<c2.
又由余弦定理得
cos C=<0,
又0<C<π,∴<C<π.
故△ABC为钝角三角形.
(2)在△ABC中,已知=且2sin Asin B=2sin2C,试判断该三角形的形状.
解:由已知==,
∴b2-a2=ab,①
又2sin Asin B=2sin2C,
由正弦定理得2ab=2c2.②
由①②,得b2=a2+c2.
∴该三角形是以B为直角的直角三角形.
利用正弦定理判断三角形的形状的两条途径
(1)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=.
(2)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=2Rsin C.
[跟踪训练]
3.在△ABC中,A=60°,a=,则等于( )
A. B.
C. D.2
解析:B 由a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C得=2R===.
4.在△ABC中,若==,则△ABC的形状是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
解析:D 由正弦定理得a=2Rsin A