内容正文:
6.4.3-1余弦定理
任务一:余弦定理
【引入】在初中,我们得到过直角三角形中的边、角定量关系.对于一般三角形,我们已经定性地研究过等判定三角形全等的方法.这些判定方法表明,给定三角形的三个角、三条边这六个元素中的某些元素,这个三角形就是唯一确定的.那么三角形的其他元素与给定的某些元素有怎样的数量关系?
下面我们利用向量方法来研究这个问题.
任务一:余弦定理
【思考1-1】在中,三个角所对的边分别是,,,怎样用,和表示?
提示:因为涉及的是三角形的两边长和它们的夹角,所以我们考虑用向量的数量积来探究
.
所以.
3
任务一:余弦定理
余弦定理:三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的积的两倍.
符号表示:
4
任务一:余弦定理
【思考1-2】你还有其他方法证明余弦定理吗?
建系法:
5
任务一:余弦定理
【思考1-2】你还有其他方法证明余弦定理吗?
几何法:
6
任务一:余弦定理
【思考1-3】余弦定理指出了三角形的三条边与其中的一个角之间的关系.应用余弦定理,我们可以解决已知三角形的三边确定三角形的角的问题,怎样确定呢?
余弦定理及其推论把用“”和“”判定三角形全等的方法从数量化的角度进行了刻画.
结
规
律
总
7
𝑎2=𝑏2+𝑐2−2𝑏𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐴
𝑏2=𝑎2+𝑐2−2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐵
𝑐2=𝑎2+𝑏2−2|𝑎||𝑏|𝑐𝑜𝑠 𝐶.
𝑐𝑜𝑠 𝐴=𝑏2+𝑐2−𝑎22𝑏𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐵=𝑎2+𝑐2−𝑏22𝑎𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐶=𝑎2+𝑏2−𝑐22𝑎𝑏
任务一:余弦定理
【思考1-4】通过余弦定理的推论,你能根据边长的关系判断三角形是锐角、钝角还是直角三角形吗?
锐角
钝角
直角
大边对大角,判断最大角即可确定三角形形状
结
规
律
总
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𝑎2=𝑏2+𝑐2−2𝑏𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐴
𝑏2=𝑎2+𝑐2−2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐵
𝑐2=𝑎2+𝑏2−2|𝑎||𝑏|𝑐𝑜𝑠 𝐶.
𝑐𝑜𝑠 𝐴=𝑏2+𝑐2−𝑎22𝑏𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐵=𝑎2+𝑐2−𝑏22𝑎𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐶=𝑎2+𝑏2−𝑐22𝑎𝑏
任务一:余弦定理
【思考1-5】勾股定理与余弦定理有何关系?
勾股定理是余弦定理的特例,余弦定理是勾股定理的推广.
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𝑎2=𝑏2+𝑐2−2𝑏𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐴
𝑏2=𝑎2+𝑐2−2𝑎𝑐𝑐𝑜𝑠 𝐵
𝑐2=𝑎2+𝑏2−2|𝑎||𝑏|𝑐𝑜𝑠 𝐶.
𝑐𝑜𝑠 𝐴=𝑏2+𝑐2−𝑎22𝑏𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐵=𝑎2+𝑐2−𝑏22𝑎𝑐
𝑐𝑜𝑠 𝐶=𝑎2+𝑏2−𝑐22𝑎𝑏
任务一:余弦定理
【思考1-6】公式的结构特征怎样?
每个等式中有同一个三角形中的四个元素,知三求一
解三角形:一般地,三角形的三个角和它们的对边,,叫做三角形的元素.已知三角形中的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形
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任务二:已知两边及夹角解三角形
【例1】在中,已知,,,求
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任务二:已知两边及夹角解三角形
【例2】在中,,,锐角满足,求
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任务三:已知两边及一边的对角解三角形
【例3】设内角,,所对的边分别为,,,若,,,求
解:在中,由余弦定理得:
整理得,,解得:或.
检验或满足题意,
故选:C.
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任务四:已知三边解三角形
【例4】在中,,,,解三角形。
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任务五 :解三角形中的方程思想
【例5】在△ABC中,角A,B ,C所对的边分别为a,b,c,若
,c=4,a + b=5,求a,b的值.
解
又
任务六 :判断三角形形状
【例6】在△ABC中,角A,B ,C所对的边分别为a,b,c,若,则△ABC为( )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 不确定
解:
,
任务六 :判断三角形形状
【例7】在中,已知,则的形状是( )
解:由余弦定理得:,
得:,
整理得:,
即,可得或,
则三角形为等腰三角形或直角三角形.
$$