内容正文:
【原卷版】 正弦 余弦定理及其应用
【沪教版2020】数学 必修 第二册 教材解读
在平面几何中我们已经知道,在一个三角形中,大角对大边,但这只是一个关于边与角之间关系的定性性质;为了定量地刻画三角形的边与角之间的关系,为测量、航海及天文等方面的实际应用提供依据,需要引入一个角的正弦、余弦、正切、余切等概念,建立三角学的基本理论;在初中,当一个角为锐角时, 已经对有关的概念及结论做了初步的讨论,并介绍了求解直角三角形的方法及其应用;本章将拓展角的概念,并对一个任意给定的角给出其相应的正弦、余弦、正切、余切的定义,学习使用三角恒等变换化简三角表达式,进一步探讨三角形中边与角之间的定量关系,从而有效地解决有关的实际问题,并为下章学习三角函数的性质以及学习解析几何、立体几何等后续章节奠定基础;
【本章教材目录】
第6章 三角
6.1 正弦、余弦、正切、余切:6.1.1锐角的正弦、余弦、正切、余切,6.1.2任意角及其度量,6.1.3任意角的正弦、余弦、正切、余切,6.1.4诱导公式,6.1.5已知正弦、余弦或正切值求角;
6.2 常用三角公式:6.2.1两角和与差的正弦、余弦、正切公式,6.2.2二倍角公式,6.2.3三角变换的应用;
6.3 解三角形:6.3.1正弦定理,6.3.2余弦定理;
【本章内容提要】
1、正弦、余弦、正切、余切
弧度制:弧长等于半径的弧所对的圆心角叫做弧度的角.用“弧度”作为单位来度量角的单位制称为弧度制;
扇形弧长与面积:记扇形的半径为,圆心角为弧度,弧长为,面积为,则有,;
单位圆:单位圆泛指半径为个单位的圆.本章中,在平面直角坐标系中,特指出以原点为圆心、以为半径的圆为单位圆;
正弦、余弦、正切及余切的定义:在平面直角坐标系中,将角的顶点与坐标原点重合,始边与轴的正半轴重合,在角的终边上任取异于原点的一点,就有
,,(),();
同角三角公式:,,,;
诱导公式:(),,,;
诱导公式,其规律为口诀:奇变偶不变,符号看象限.
2、常用三角公式
和角与差角公式:,,
;
倍角公式:
,
,
;
3、解三角形
正弦定理:;
余弦定理:,,;
三角形面积公式:;
【要点方法解读】
解读点035 对正弦定理的理解与推导
1、正弦定理
三角形的各边和它所对角的正弦之比相等;即==.
【说明】1、正弦定理的适用范围是:正弦定理对任意三角形都成立.
2、在△ABC中,、、各自等于: ===2R(R为三角形的外接圆半径).
3、解斜三角形
(1)解斜三角形是指由六个元素(三条边和三个角)中的三个元素(至少有一个是边),求其余未知元素的过程.
(2)利用正弦定理可以解决的两类解斜三角形的问题:
①已知两角与任一边,求其他两边和一角;
②已知两边与其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角);
4、正弦定理的主要功能是:实现了三角形中边角关系的转化;
【典例】
1、在钝角△ABC中,证明正弦定理.
2、如图所示,锐角△ABC的外接圆O半径为R,证明=2R.
【说明】1、注意与任意角的三角比的定义沟通边与角内在联系,充分挖掘这些联系可以使理解更深刻,记忆更牢固;
2、要证=,只需证asin B=bsin A,而asin B,bsin A都对应CD.初看是神来之笔,仔细体会还是有迹可循的,通过体会思维的轨迹,可以提高我们的分析解题能力;
解读点036 利用正弦定理已知两角及一边解三角形
【典例】
1、在△ABC中,a=5,B=45°,C=105°,求边c;
2、在△ABC中,已知c=10,A=45°,C=30°,解这个三角形.
【说明】已知三角形的两角和任一边解三角形的思路:
1、若所给边是已知角的对边时,可由正弦定理求另一角所对的边,再由三角形内角和定理求出第三个角;
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出第三个角,再由正弦定理求另外两边;
解读点037 利用正弦定理已知两边及一边的对角解三角形
【典例】
1、在△ABC中,A=,BC=3,AB=,则角C等于( )
A.或 B.
C. D.
2、在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形;
【说明】已知两边及其中一边的对角解三角形的思路:
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;
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;
解读点038 利用正弦定理判别三角形形状
【典例】
1、在△ABC中,若sin A=2sin Bcos C,且sin2A=sin2B+sin2C,试