内容正文:
6.4.3.2 正弦定理
高一下学期
1、了解正弦定理的推导过程;
2、掌握正弦定理及其推论;
3、能用正弦定理解决三角形有关问题;
重点:正弦定理及其推论
难点:正弦定理的推导过程及运用
学习目标
余弦定理及其推论给出了已知两边及其夹角、已知三边直接解三角形的公式:
,
,
.
思考:如果已知两角和一边,是否也能解三角形呢?
探究:在中,已知角和边,如何求?
新知探究
探究:在中,已知一边
显然,上述两个关系式在一般三角形中不成立.
观察发现,它们有一个共同元素,利用它把两个式子联系起来,可得:
所以上式可以写成
又因为
新知探究
思考:对于锐角三角形和钝角三角形,是否仍然成立?
追问:根据余弦定理的探究过程,我们会想到用什么方法研究?
因为涉及三角形的边、角关系,所以仍然采用向量方法来研究.
思考: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.
新知探究
下面先研究锐角三角形的情形.
如图,在锐角中,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
由分配律得:
即:,
也即.
所以.
新知探究
同理,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
由分配律,得:
即:,
也即.
所以.
新知探究
当是钝角三角形时,不妨设为钝角(如图).
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
由分配律得:
即:,
也即.所以.
同理,有成立.
新知探究
思考:你还能用其他方法证明正弦定理吗?
法二(几何):当为锐角三角形时,
过点作,垂足为,
根据锐角三角函数的定义:,,
所以,
即.
同理可得:.
所以.
新知探究
当为钝角三角形时,过点作的垂线,垂足为,
所以,,
所以,
即.
同理可得:.
所以.
新知探究
法三(圆):
设的外接圆是,半径为
延长交于点,连接,
则,,
在中,,即,
所以
新知探究
正弦定理() 在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即:
①;;
②;;
新知探究
例题:在中,已知,,,解这个三角形.
解:由三角形内角和定理,得:
由正弦定理,得:
——解三角形
典例精析
例题:在中,已知,,,解这个三角形.
解:由正弦定理 ,得:
因为,所以
于是或
(1)当时,
此时,
思考:为什么角C有两个值?
——解三角形
典例精析
(2)当时,
此时,
由三角函数的性质可知,在区间内,余弦函数单调递减,所以利用余弦定理求角,只有一解;
正弦函数在区间内单调递增,在区间内单调递减,所以利用正弦定理求角,可能有两解.
——解三角形
典例精析
教材P48
2、(1)在中,已知,求和.
(2)在中,已知,,求.
3、在中,已知,,求和.
练习:在中,已知,则.
A.或 B. C. D.以上答案都不对
C
大边对大角,小边对小角
习题演练
思考:在上述练习中,我们发现已知两角一边时,三角形解的个数唯一,而当已知两边及一边的对角时,三角形解的个数出现了多种情况,那么你能探究总结得到不同情况下三角形解的个数吗?
探究:在中,已知角和边,.
(1)当为锐角时:
①当时,无解
②当时,有一解
③当时,有两解
④当时,有一解
——三角形解的个数
新知探究
(2)当为直角时:
①当时,无解
②当时,有一解
(3)当为钝角时:
①当时,无解
②当时,有一解
新知生成
例题:在中,,那么解此三角形有.
A.一解 B.两解 C.无解 D.不确定
C
——三角形解的个数
练习:根据下列条件,判断三角形是否有解,若有解,有几个解?
(1);
(2)
(3);
(4);
一解
无解
一解
两解
典例精析
变式:在中,,若三角形有两解,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
C
习题演练
B
例题:以下关于正弦定理的叙述或变形错误的是( )
A.在中,
B.在中,若,则
C.在中,若,则;若,则
D.在中,
D
练习:在中,,则( )
A. B. C. D.
——正弦定理的变形
典例精析
①;;
②;;
③
④
或
新知生成
例题:在中,若a=bsin A,则一定是( B )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
解:由题意=b=,则sin B=1,即B为直角,故是直角三角形.
B
练习:在中,,则该三角形一定是( ).
A.等