内容正文:
9.1 正弦定理与余弦定理
9.1.1 正弦定理
1.掌握正弦定理的内容及其证明方法.(重点)
2.理解正弦定理及其变形的结构形式,并能用正弦定理解决三角形度量和边角转化问题,会判断三角形的形状.(难点)
3.能根据正弦定理确定三角形解的个数.(难点、易错点)
1.通过对正弦定理的推导及应用正弦定理判断三角形的形状,培养逻辑推理的核心素养.
2.借助利用正弦定理求解三角形的边长或角的大小的学习,培养数学运算的核心素养.
古埃及时代,尼罗河经常泛滥,古埃及人为了研究尼罗河水运行的规律,准备测量各种数据.当尼罗河涨水时,古埃及人想测量某处河面的宽度(如图),如果古埃及人通过测量得到了AB的长度,∠BAC,∠ABC的大小,那么就可以求解出河面的宽度CD.
思考:你知道古埃及人是如何利用这些数据计算的吗?
知识点1 三角形的面积公式
(1)S=aha=bhb=chc(ha,hb,hc分别表示a,b,c边上的高).
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A.
(3)S=(a+b+c)·r(r为内切圆半径).
1.已知△ABC三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若A=120°,b=3,c=8,则△ABC的面积等于( )
A.6 B.6 C.12 D.12
B [由题意得,△ABC的面积S=bcsin A=×3×8sin 120°=×3×8×=6,故选B.]
知识点2 正弦定理
[拓展]
1.正弦定理的常用变形式
在△ABC中,若内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,其外接圆半径为R.则
(1)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A;
(2)sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c;
(3)====2R;
(4)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;(可以实现边到角的转化)
(5)sin A=,sin B=,sin C=.(可以实现角到边的转化)
2.三角形中边角的不等关系
(1)若A>B>C,可得a>b>c,则sin A>sin B>sin C;
(2)若sin A>sin B>sin C,可得a>b>c,则A>B>C.
2.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦定理只适用于锐角三角形. ( )
(2)正弦定理不适用于钝角三角形. ( )
(3)在某一确定的三角形中,各边与它的对角的正弦的比是定值. ( )
(4)在△ABC中,sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c. ( )
[提示] 正弦定理适用于任意三角形,故(1)(2)均不正确;由正弦定理可知,三角形一旦确定,则各边与其所对角的正弦的比就确定了,故(3)正确;由比例性质和正弦定理可推知(4)正确.
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
知识点3 解三角形
(1)一般地,我们把三角形的3个角与3条边都称为三角形的元素.
(2)已知三角形的若干元素求其他元素一般称为解三角形.
利用正弦定理解三角形需要哪些条件?
[提示] 需要两角和一边或两边和其中一边的对角.
3.在△ABC中,已知A=30°,B=60°,a=10,则b等于( )
A.5 B.10 C. D.5
B [由正弦定理得,b===10.]
知识点4 对三角形解的个数的判断
已知三角形的两角和任意一边,求另两边和另一角,此时有唯一解,三角形被唯一确定.已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角,此时可能出现一解、两解或无解的情况,三角形不能被唯一确定.现以已知a,b和A解三角形为例,从两个角度予以说明:
(1)代数角度
由正弦定理得sin B=,
①若>1,则满足条件的三角形个数为0,即无解;
②若=1,则满足条件的三角形个数为1,即一解;
③若<1,则满足条件的三角形个数为1或2.
(2)几何角度
图形
关系式
解的个数
A为锐角
① ②
①a=bsin A;
②a≥b
一解
bsin_A<a<b
两解
a<bsin A
无解
A为钝角或直角
a>b
一解
a≤b
无解
4.在△ABC中,若A=30°,a=2,b=2,则此三角形解的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.不能确定
C [b·sin A=2×=,因为<2<2,
即b·sin A<a<b,所以有两个三角形.故选C.]
类型1 利用正弦定理解三角形
【例1】 (1)在△ABC中,已知c=10,A=45°,C=30°,解这个三角形.
(2)在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形.
[解] (1)法一:因为A=45°,C=30°,所以B=180°-(A+C)=105°.