内容正文:
9.1.1 正弦定理
课程标准
学习目标
(1)结合实例,了解已知两边和夹角的三角形的面积公式的推理过程,掌握三角形面积公式的应用;
(2)了解正弦定理的推导过程,掌握正弦定理及其变形;
(3)探索三角形边长与角度的关系,掌握正弦定理,能用正弦定理解决简单的解三角形问题。
(1)通过对正弦定理的推导及应用正弦定理判断三角形的形状,培养逻辑推理的核心素养;
(2)借助利用正弦定理求解三角形的边长或角的大小的学习,培养数学运算的核心素养。
知识点01 三角形的面积公式
1、三角形面积公式:在中,三个内角,,所对的边分别为,,,的面积为S,则,即三角形的面积等于任意两边与它们夹角的正弦值乘积的一半。
2、证明过程:证明:当为锐角三角形时,作于点,
设的面积为,则
当为钝角三角形时,作边长的高
则
∴;当为直角三角形时,上述结论依然成立。
3、其他面积公式
在中,内角,,所对的边分别为,,,边,,边上的高分别记作,,,为内切圆半径,为外接圆半径,为内切圆心。
(1) (2) (3)
【即学即练1】(23-24高一下·天津红桥·月考)在中, 已知, 则 .
知识点02 正弦定理
1、正弦定理的描述
(1)文字语言:在一个三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等;
(2)符号语言:(2为外接圆直径)
2、正弦定理的特点
(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.
(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式.
(3)刻画规律:正弦定理刻画了三角形中边与角的一种数量关系,可以实现三角形中边角关系的互化.
3、正弦定理的证明
当是锐角三角形时,设边AB的高是CD.根据三角函数的定义,
CD=asinB,CD=bsinA,
所以asinB=bsinA,得到=.
同理,在△ABC中=.
从以上的讨论和探究可得:==.
4、正弦定理的推广及常用变形公式
在中,若内角,,所对的边分别为,,,其外接圆半径为,则
(1),,;
(2);
(3)(比例性质);
(4),,(可以实现边到角的转化);
(5),,(可以实现角到边的转化)。
5、三角形中的隐含条件
在中,已知内角,,所对的边分别为,,.
(1),,,;.
(2)(大边对大角);.
(3),;;
(4)若三角形为锐角三角形,
【即学即练2】(23-24高一下·湖北武汉·月考)在中,其中三个内角分别为A,B,C,并且所对的边分别为a,b,c,其中,则( )
A.2∶3∶4 B.4∶9∶16 C.4∶3∶2 D.16∶9∶4
知识点03 解三角形
1、三角形的元素:把三角形的三个角与三条边都称为三角形的元素。
2、解三角形的定义:己知三角形的若干元素求其他元素一般称为解三角形。
3、利用正弦定理解三角形的类型
(1)已知两角一边,解三角形,有且只有一解;
(2)已知两边及其中一边的对角,解三角形,它可能有两解、一解或无解。
【即学即练3】(23-24高一下·山东滨州·月考)的内角,,的对边分别为,,.已知,,,则( )
A. B. C. D.
【题型一:利用正弦定理解三角形】
例1.(23-24高一下·浙江·月考)在中,,且( )
A. B. C. D.
变式1-1.(23-24高一下·河北沧州·月考)在中,内角所对的边分别为,则( )
A.1 B.2 C. D.
变式1-2.(23-24高一下·宁夏银川·月考)在中,,则角( )
A. B.或 C. D.或
变式1-3.(23-24高一下·湖南长沙·月考)在中,,,则角A的大小为( )
A. B.或 C. D.或
变式1-4.(23-24高一下·广东惠州·月考)中,角,,的对边分别是,,,且,,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
1、已知三角形任意两角和一边解三角形的基本思路:
(1)由三角形的内角和定理求出第三个角;
(2)由正弦定理公式的变形求另外的两条边。
注意:若已知角不是特殊角时,往往先求出其正弦值(这时应注意角的拆并,即将非特殊角转化为特殊角的和或差,如75°=45°+30°),再根据上述思路求解。
2、已知三角形两边和其中一边的对角解三角形时的方法:
(1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值;
(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大边对大角,大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角,由正弦值可求锐角唯一;
(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个角,要分类讨论.
【题型二:判断三角形解的个数】
例2.(23-24高一下·河北沧州·月考)(多选)在中,内角所对的边分别为,下列各组条件中,能使恰有一个解的是( )
A. B