内容正文:
第 6 章 三角
2023-2024学年高一数学同步精品课堂(沪教版2020必修第二册)
6.3正弦定理(第1课时)
学习目标
1.掌握正弦定理及其推导过程.
2.掌握正弦定理的基本变形.
3.能够运用正弦定理解三角形、正弦定理的用途.
4.通过对三角形边角关系的探究学习,经历数学探究过程,培养学生的探究精神和创新意识.
在初中我们已学习了直角三角形的求解问题 , 但在解决实际问题时 , 所遇到的三角形往往不是直角三角形 . 我们将不是直角三角形的三角形统称为 斜三角形 . 在三角形的三个角和三条边这六个元素中 , 经常会遇到已知其中三个元素 ( 至少一个元素为边 )求其他元素的问题 , 这称为解三角形 . 为此 , 需要知道边和角之间的数量关系
新课讲解
例如 , 某林场为了及时发现火情 , 设立了两个观测点 A和B . 某日两个观测点的林场人员都观测到 C 处出现火情 . 在 A处观测到火情发生在北偏西 40° 方向 , 而在 B处观测到火情在北偏西 60° 方向 . 已知 B在 A的正东方向 10km 处 ( 图 6-3-1 ), 要确定火场 C分别距 A 及 B多远 . 将此问题转化为数学问题 : 在△ABC中 , 已知 ∠ CAB =130° , ∠ CBA =30° , AB=10km. 求AC 与 BC 的长 .
为解答这个斜三角形问题 , 就要研究斜三角形中边与角之间的关系 .
在 △ ABC中 , 无论 A为锐角 、 直角还是钝角 , 对边 AB上的高 h , 都有 h = b sin A , 其中 b 为边 AC 的长 . 为了避免分类讨论 , 我们借助平面直角坐标系来统一处理 .
这就是说 , 三角形的面积等于任意两边与它们夹角正弦值的乘积的一半 , 即 三角形的面积公式 为
这样 , 我们就得到了 正弦定理 : 在 △ ABC中 , 若角 A 、 B及 C所对边的边长分别为 a、 b 及 c, 则有
例 1 如图 6-3-1 , 在 △ ABC 中 , 已知 ∠ CAB =130° ,
∠ CBA =30° , AB=10km. 求 AC与 BC的长 . ( 结果精确到 0. 1km )
解 在 △ ABC 中 , 由于 C=180°-130°-30°=20° ,
由正弦定理 , 得
从而
所以 , Ac长约为 14. 6km , BC长约为 22. 4km.
利用例 1 的结果 , 在本节一开始所考虑的问题中 , 就可以确
定火场 C的位置 .
正弦定理表明三角形的各边和它所对角的正弦的比相等 . 那么 , 这个比的几何意义是什么呢?
例 2 已知圆 O是 △ ABC的外接圆 , 其圆心为 O , 直径为 2 R . 试用 R与角 A 、 B 及 C 的正弦来表示三角形三边的边长a 、 b 及 c
解 由于三角形内角和等于 180° , 因此角 A、 B及 C中至少有两个角是锐角 , 不妨设 A 为锐角 , 如图 6-3-3 所示 . 过 B作直径 BD , 并连接 CD . 直径 BD 所对的圆周角 ∠ DCB =90° ,弧 BC所对的圆周角 ∠ D =∠ A , 且 BD =2 R . 于是
a=BC= BDsin D= BDsin A=2 R sin A,
这样 , 由正弦定理就得到
换言之a=2Rsin A, b=2 R sin B , C=2 Rsin C
例 3 设 R是 △ ABC的外接圆的半径 , S为 △ ABC 的面积 . 求证 :
练习 6. 3 ( 1 )
1. 在 △ ABC中 , 已知 a =7 , B=30° , C=85°. 求c . ( 结果精确到 0. 01 )
课本练习
2. 在 △ABC 中 , 已知 a=5 , A=40° , B=80°. 求 b 、 c 和面积 S . ( 结果精确到 0. 01 )
3. 在 △ ABC中 , 如果
试判断该三角形的形状 .
1.在中,,则等于( ).
A. B. C. D.
答案:A.
解(1):因为,所以
因为根据正弦定理,
得故选A.
随堂检测
2.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足acos B-bcos A=c,
则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.不确定
B
C
17
18
5.在中,已知,,则
答案:.
解(2):由正弦定理得,即,
解得
1
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21
22
课堂小结:
1. 正弦定理:
2. 正弦定理可以解决:
(1)已知两角和一边,解三角形;
(2)已知两边和其中一边的对角,解三角形.
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等. 即