内容正文:
6.4.3-2正弦定理
任务一:正弦定理
【大任务】如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?也就是“在中,已知,求”的问题.
【思考1-1】在直角三角形中,可以获得,的什么关系?
在中,有: ;得
又因为
所以上式可以写成即
对于锐角三角形和钝角三角形,关系式是否仍然成立?
任务一:正弦定理
【思考1-2】此处涉及边、角关系,我们仍然利用向量的什么运算来研究?
我们可以用向量的数量积来探究.
【思考1-3】向量的数量积运算中出现了角的余弦,而我们需要的是角的正弦.如何实现转化?
由诱导公式可知,我们可以通过构造角之间的互余关系,把边与角的余弦关系转化为正弦关系.
任务一:正弦定理
【思考1-4】我们先在锐角三角形中研究,为找到与A,C互余的角,我们引入一个什么向量辅助?
过点作与垂直的单位向量,
则与的夹角为,与的夹角为.
因为,所以
即:,
也即.所以.
任务一:正弦定理
【思考1-5】当 是钝角三角形时,是否可以得到相同的结论,不妨设为钝角?
过点作与垂直的单位向量,
则与的夹角为,与的夹角为.
因为,所以
即:,
也即.所以.
任务一:正弦定理
正弦定理
符号表示:.
【思考1-6】这个比值是?
任务一:正弦定理
外接圆法:R(R外接圆半径)
任务一:正弦定理
三角形面积公式:S△=
任务一:正弦定理
【思考1-7】还有其他证明方法吗?
几何法:如图,
所以
任务一:正弦定理
正弦定理:.
【思考1-8】用方程的思想来看正弦定理,正弦定理有几个等式,每个等式中有几个元素?
有三个等式,每个等式中有四个元素(两角及其对边),知三求一
【思考1-9】利用正弦定理可以解决三角形的哪类问题?
可以解已知“两角和一边”和“两边和其中一边的对角”的三角形
任务二:已知两角一边解三角形
【例1】在中,已知,,,解这个三角形.
解:
由正弦定理得:
由
任务三:已知两边及一边的对角解三角形
【例2】在中,已知,,,解这个三角形.
解:由正弦定理 ,得:
(1)当时,此时,
(2)当时,此时,
任务三:已知两边及一边的对角解三角形
【例3】已知a=16,b= ,A=60º .解三角形
解或135°
, B为锐角
任务四:三角形个数
【思考4-1】刚才的例题中为什么出现两个解?出现两解时如何检验?
利用正弦定理求角:可能有两解,需要检验:大边对大角,内角和为180°等;
余弦定理求角:只有一解。
结
规
律
总
A为锐角 A为钝角或者直角
图形
关系式
解 一解 两解 一解 一解
任务四:三角形个数
【思考4-2】已知两边及一边的对角,如何判断解的个数?
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
【思考4-3】用此种方法验证例题中的解的情况。
任务四:三角形个数
【例4】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,,要使该三角形有两解,则实数m的取值范围为 .
解:要使三角形有两解,由正弦定理,只需,
即,解得:.
故实数m的取值范围为.
故答案为:
任务五:正弦定理的变形应用
【思考5-1】利用正弦定理证明以下变形。
(1)().
(2)(化边).
(3)
(4).
(5),
17
任务五:正弦定理的变形应用
【例4】在中,若且试判断的形状.
解:∴
∴是直角,,
∴2sinBcosC=
∴.∵,∴
∴是等腰直角三角形.
18
任务五:正弦定理的变形应用
【例5】在中,已知且,角是锐角,则的形状是( )
解:,得.
又角是锐角,所以.
又,且都为三角形的内角,所以.
故为等边三角形
19
任务六:三角形边长、周长、面积的最值与范围
【例6】已知锐角内角及对边,满足.
(1)求的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
答案, .
20
任务六:三角形边长、周长、面积的最值与范围
【例7】在中,.
(1)求角A的大小;
(2)若的周长为6,求面积S的最大值
答案,
21
任务六:三角形边长、周长、面积的最值与范围
【例8】在锐角中,
(1)求角A的大小;
(2)当时,求的取值范围.
答案,
22
任务七:三角形中图形问题
【思考7-1】三角形中的隐含条件
(1) A+B+C=,
(2)
(3) ,
(4)
(5)
23
任务七:三角形中图形问题
【思考7-2】三角形的面积公式
S=
S=
(3)= ( 是内切圆半径, 为周长)
(4)海伦公式:
24
任务七:三角形中图形问题
【角平分线问题】的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已知
.
(1)求角C;
(2)若CD是角C的平分线,,,求CD的长.
; .
25
任务七:三角形中图形问题
【中线问题】在中,内角的对边长分别为,