内容正文:
第二课时 正弦定理
6.4.3 余弦定理、正弦定理
学习目标:
1.能借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系.
2.掌握正弦定理,并能利用正弦定理解三角形、判断三角形解的个数.
在现代生活中,得益于科技的发展,距离的测量能借助红外测距仪、激光测距仪等工具直接完成.不过,在这些工具没有出现之前,你知道人们是怎样间接获得两点间距离的吗?如图所示,若想知道河对岸的一点A与岸边一点B之间的距离,而且已经测量出了BC的长,也想办法得到了∠ABC与∠ACB的大小,你能借助这三个量,求出AB的长吗?
知识引入
如图,△ABC为钝角三角形,不妨设A为钝角,
提示 观察右图,无论怎么移动B′,都会有角B′=B,
c是Rt△ABC,△AB′C外接圆的直径,
1.正弦定理的表示
(1)文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的______的比相等,该比值为该三角形外接圆的直径.
知识梳理
正弦
温馨提示
(1)在正弦定理中,各边与其对角的正弦严格对应,体现了数学中的对称美.
(2)正弦定理是直角三角形对角关系的一个推广,正弦定理对任意三角形都成立,它的主要功能是实现三角形中边角关系的互化.
例1.(1) 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.下列关系式中一定成立的是
A.a>bsin A B.a=bsin A
C.a<bsin A D.a≥bsin A
√
√
已知两边及其中一边的对角,利用正弦定理解三角形的步骤
(1)用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角.
(2)用三角形内角和定理求出第三个角.
(3)根据正弦定理求出第三条边.
其中进行(1)时要注意讨论该角是否可能有两个值.
因为A+B=π-C,
所以sin C=sin(π-C)=sin(A+B)
=sin Acos B+cos Asin B.
又sin C+sin(A-B)=3sin 2B,
所以2sin Acos B=6sin Bcos B,
即2cos B(sin A-3sin B)=0,
解得cos B=0或sin A=3sin B.
√
√
知识梳理:
已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数;
(2)在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画孤,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为钝角 A为直角 A为锐角
a>b 一解 一解 一解
a=b 无解 无解 一解
a<b 无解 无解 a>bsin A 两解
a=bsin A 一解
a<bsin A 无解
例2 (多选)根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是
A.a=8,b=16,A=30°,有一解
B.b=18,c=20,B=60°,有两解
C.a=5,c=2,A=90°,无解
D.a=30,b=25,A=150°,有一解
√
√
√
又b<a,∴角B只有一解.
变式训练 (多选)在△ABC中,B=45°,AB=10,可使得角C有两个不同取值的AC的长度是
A.7 B.8 C.9 D.10
√
√
在△ABC中,由正弦定理得
√
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.解的个数不确定
√
A.30° B.60°
C.30°或150° D.60°或120°
又B为三角形内角,
所以B=30°或B=150°,
又因为a>b,所以A>B,即B=30°.
√
又A∈(0,π),a>b,
由分配律,得j·+j·=j·,
即|j|||cos +|j|||cos
=|j|||cos,
思考1 在Rt△ABC中,==,在斜三角形中,上述关系是否成立?如何证明呢?
提示 如图,△ABC为锐角三角形,过点A作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为-A,j与的夹角为-C.
由向量加法的三角形法则可得+=,
所以j·(+)=j·,
也即asin C=csin A,所以=.
同理,过点C作与垂直的单位向量m,可得=.因此==.
过点A作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为A-,j与的夹角为-C,
仿照上述方法,同样可得==.
思考2 在△ABC中,==,那么这个比值有什么特殊的含义吗?
所以在△AB′C中,==c,
所以对任意△ABC,均有===2R(R为△ABC外接圆的半径).
(2)符号语言:在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则=_______=_________=2R(R为△ABC的外接圆的半径).
由正弦定理=,得a=.
在△ABC中,∵0<sin B≤1,∴≥1,∴a≥bsin A.
(2).在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=3,则AC=
A.4 B.2 C. D.
由正弦定理=,得=,
所以AC=×=2.
教师小结: