内容正文:
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第1课时 余弦定理
第
六
章
6.4 平面向量的应用
学习目标
1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明方法.
2.会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.
课 时 精 练
知识点二 解三角形
综 合 应 用
随 堂 演 练
知识点一 余弦定理
内
容
索
引
知识点一 余弦定理
索引
问题导思
请回答以下问题:
1.在△ABC中,三个角A,B,C所对的边分别是a,b,c,怎样用a,b和C表示c?
我们的研究目标是用|a|,|b|和C表示|c|,联想到数量积的性质c·c=|c|2,
可以考虑用向量c(即a-b)与其自身作数量积运算.
由①得|c|2=c·c=(a-b)·(a-b)=a·a+b·b-2a·b=a2+b2-2|a||b|cos C.
所以c2=a2+b2-2abcos C,同理可得a2=b2+c2-2bccos A,b2=c2+a2-2cacos B.
2.在问题1的探究成果中,若A=90°,公式会变成什么?你认为勾股定理和余弦定理有什么关系?
提示:a2=b2+c2,即勾股定理;勾股定理是余弦定理的一个特例.
新知形成
文字表述 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
公式表达 a2=b2+c2-2bccos A;
b2=_____________________;
c2=_____________________
c2+a2-2cacos B
a2+b2-2abcos C
(1)适用范围:对任意的三角形,三个等式都成立.
(2)结构特征:“平方”“夹角”“余弦”.
(3)简单应用:每个等式都涉及三边和一角四个元素,利用余弦定理可做到知三求一.
(4)定理特例:当夹角为90°时(例如C=90°),定理变为c2=a2+b2,这就是勾股定理.所以余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例.
微提醒
例1
(1)在△ABC中,已知a=2 ,b=3,C=30°,求c,A.
所以A=90°.
(2)在△ABC中,a+c=6,b=2,cos B= ,求a,c的值.
得(a+c)2=a2+2ac+c2=36,
已知三角形的两边及一角解三角形的方法
已知三角形的两边及一角解三角形,必须先判断该角是给出两边中一边的对角,还是给出两边的夹角.若是给出两边的夹角,可以由余弦定理求第三边;若是给出两边中一边的对角,可以利用余弦定理建立一元二次方程,解方程求出第三边.
方法技巧
索引
即时练1.在△ABC中,a=1,c=2,B=60°,则b=
A. 1 B. 2
√
知识点二 解三角形
索引
问题导思
在△ABC中,已知三边分别是a,b,c,如何求角A,B,C呢?
新知形成
1.余弦定理的推论
在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,
2.解三角形
(1)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______.
(2)已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做__________.
元素
解三角形
例2
已知三角形的三边解三角形的方法
利用余弦定理的推论求出三个角的余弦值,进而求出三个角.
方法技巧
索引
即时练2.在△ABC中,已知a=7,b=3,c=5,求最大角的大小.
因为a>c>b,所以A为最大角.
又因为0°<A<180°,所以A=120°,
所以最大角A为120°.
综 合 应 用
索引
例3
利用余弦定理判断三角形的形状
在△ABC中,若acos B+acos C=b+c,试判断该三角形的形状.
由acos B+acos C=b+c并结合余弦定理,
整理,得(b+c)(a2-b2-c2)=0.
因为b+c ≠ 0,所以a2=b2+c2,
故△ABC是直角三角形.
1.利用三角形的边角关系判断三角形的形状时,需要从“统一”入手,即使用转化思想解决问题,一般有两条思考路线:
(1)先化边为角,再进行三角恒等变换,求出三角之间的数量关系;
(2)先化角为边,再进行代数恒等变换,求出三边之间的数量关系.
2.判断三角形的形状时,经常用到以下结论:
(1)△ABC为直角三角形⇔a2=b2+c2或c2=a2+b2或b2=a2+c2;
(2)△ABC为锐角三角形⇔a2+b2>c2,且b2+c2>a2,且c2+a2>b2;
(3)△ABC为钝角三角形⇔a2+b2<c2或b2+c2<a2或c2+a2<b2;
方法技巧
索引
即时练3.在△ABC中,A=60°,a2=bc,则△ABC一定是
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.等边三角形
在△ABC中,因为A=60°,a2=bc,所以由