内容正文:
6.4.3 课时2 正弦定理
1、掌握正弦定理及其变形;
2、了解正弦定理的证明方法;
3、掌握三角形正弦面积公式及其应用;
4、能应用正弦定理解决相关问题,并能综合运用正弦定理和余弦定理解决问题。
一、正弦定理
1、公式表示:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即.
【注意】正弦定理的特点
(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.
(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式.
(3)刻画规律:正弦定理刻画了三角形中边与角的一种数量关系,可以实现三角形中边角关系的互化.
2、正弦定理推论:在中,内角,,所对的边分别为,,,外接圆半径为
①,
②,
③,,,
④,
⑤,,(实现边和角的互相转化)
3、正弦定理的推导示例:
当△ABC是锐角三角形时,设边AB的高是CD.根据三角函数的定义,
CD=asinB,CD=bsinA,
所以asinB=bsinA,得到=.
同理,在△ABC中=.
从以上的讨论和探究可得:==.
二、三角形面积公式
在中,内角,,所对的边分别为,,,边,,边上的高分别记作,,,为内切圆半径,为外接圆半径,为内切圆心。
(1)
(2)
证明:当为锐角三角形时,作于点,
设的面积为,则;
当为钝角三角形时,作边长的高,
则,
∴;
当为直角三角形时,上述结论依然成立。
(3)
证明:
(4)
证明:
四、正弦定理解决的两类问题
1、类型1:已知两角及一边解三角形
方法概要:(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
2、类型2:已知两边及一边对角,解三角形(三角形多解问题)
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
当为锐角时:
当为钝角时
五、利用正弦定理判断三角形的形状
法一化角为边: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=
法二化边为角: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=2RsinC
题型一 正弦定理解三角形
【例1】(2023·北京·高一校考期中)在中,若,,,则等于( )
A.30° B.45° C.60° D.150°
【变式1-1】(2023·浙江温州·高一统考期末)在中,内角所对的边分别是,已知,,,则( )
A. B.2 C. D.4
【变式1-2】(2023·河北承德·高一统考期末)已知的内角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023·广东佛山·高一大沥高中校考阶段练习)在中,若,,,则( )
A.8 B.6 C.5 D.3
题型二 三角形解的个数判断
【例2】(2023·江苏盐城·高一校联考期中)已知在中,,,,若三角形有两解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2023·重庆·高一统考期末)在中,,若存在两个满足条件,则的长可以为( )
A.2 B. C.3 D.4
【变式2-2】(2023·辽宁朝阳·高一校联考阶段练习)(多选)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则满足下列条件的三角形,有唯一解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【变式2-3】(2023·陕西榆林·高一校考期中)(多选)下列条件判断三角形解的情况,正确的的是( ).
A.,,,有两解; B.,,,有一解;
C.,,,有一解; D.,,,有一解.
题型三 三角形的面积公式
【例3】(2023·湖北黄冈·高一黄冈中学校联考期中)在中,,,则( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2023·江苏淮安·高一统考期中)在中,A,B,C的对边分别是a,b,c,已知,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(