内容正文:
第2课时 正弦定理
[学习目标] 1.能借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系. 2.掌握正弦定理,并能利用正弦定理解三角形、判断三角形解的个数问题.
知识点 正弦定理
在Rt△ABC中,==,在斜三角形中,上述关系是否成立?如何证明呢?
提示:(1)如图,在锐角△ABC中,过点A作与垂直的单位向量j,
则j与的夹角为-A,j与的夹角为-C.
因为+=,所以j·(+)=j·.
由分配律,得j·+j·=j·,
即|j|||cos+|j|||cos=|j|||cos,
也即asin C=csin A,所以=.
同理,过点C作与垂直的单位向量m,可得=.
因此==.
(2)当△ABC是钝角三角形时,不妨设A为钝角(如图所示),
过点A作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为A-,j与的夹角为-C,
仿照上述方法,同样可得==.
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即===2R.(R是△ABC外接圆的半径)
角度一 已知两角及任意一边解三角形
在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解三角形.
解析:因为B=30°,C=105°,
所以A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°.
由正弦定理,得==,
解得a==4,c==2(+).
1.正弦定理实际上是三个等式:=,=,=,每个等式涉及四个元素,所以只要知道其中的三个就可以求另外一个.
2.因为三角形的内角和为180°,所以已知两角一定可以求出第三个角. 方法技巧
即时练1.在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,求A,c的值.
解析:A=180°-(B+C)=180°-(60°+75°)=45°.
由=,得c===
=4(+1).
所以A=45°,c=4(+1).
角度二 已知两边及其中一边的对角解三角形
在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形.
解析: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,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
[变式探究]
(变条件)若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
解析:因为=,所以sin A===.
因为c=>2=a,所以C>A.
所以A为小于45°的锐角,且正弦值为,这样的角A只有一个.
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方法技巧
已知两边及其中一边的对角,利用正弦定理解三角形的步骤
第一步:用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角;
第二步:用三角形内角和定理求出第三个角;
第三步:根据正弦定理求出第三条边.
其中进行第一步时要注意讨论该角是否可能有两个值.
即时练2.在△ABC中,AB=2,AC=3,B=60°,则cos C等于( )
A. B.
C. D.
B [由正弦定理,得=,即=,解得sin C=,因为AB<AC,所以C<B,C为锐角,所以cos C==.故选B.]
三角形解的个数的判断
不解三角形,判断下列三角形解的个数.
(1)a=5,b=4,A=120°;
(2)a=9,b=10,A=60°;
(3)b=72,c=50,C=135°.
解析:(1)sin B=sin 120°=×<,所以三角形有一解.
(2)sin B=sin 60°=×=,而<<1.
所以当B为锐角时,满足sin B=的角B的取值范围是60°<B<90°,满足A+B<180°;
当B为钝角时,满足sin B=的角B的取值范围是90°<B<120°,也满足A+B<180°.故三角形有两解.
(3)sin B==sin C>sin C=.
所以B>45°,所以B+C>180°,故三角形无解.
方法技巧
已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
1.应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数.
2.在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为钝角
A为直角
A为锐角
a>b
一解
一解
一解
a=b
无解
无解
一解
a<b
无解
无解
a>bsin A
两解
a=bsin A
一解
a<bsin A
无解
即时练3.(多选)根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是( )
A.a=8,b=16,A=30°,有一解
B.b=18,c=20,B=60°,有两解
C.a=5,c=2,A=90°,无解
D.a=30,b=25,A=150°,有一解
ABD [A中,因为=,所以sin B==