内容正文:
6.4平面向量的应用
第六章 平面向量及其应用
课时3 正弦定理
探究一:正弦定理
观察右侧直角三角形,根据三角函数的基本定义,我们可以推得:
,,
进行变形可得
,
因为,
所以得到,在直角三角形中,边长和对角的正弦之比相等
即
情境设置
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探究一:正弦定理
问题:对于直角三角形,有边与对角的正弦之比相等,那么对于锐角三角形和钝角三角形是否也有相同的结论?
情境设置
作三角形的上的高
,
,
,
同理可得,
综上可得,锐角三角形边角间有:
由右图,作边上的高为,∵,
,
∴,
∴,
同理得证
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新知生成
知识点一 正弦定理
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
(𝑅为△𝐴𝐵𝐶外接圆的半径)
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一、正弦定理的应用
例题1 在中,已知 ,证明: (为外接圆的半径).
【解析】设是 的外接圆,直径 .如图①,当 为锐角时,连接 ,则 , .
又因为 ,所以 . 如图②,当 为钝角时,连接 ,则 , .因为 ,可得 ,所以 .当 为直角时,显然有 .
是锐角、钝角或直角,总有 .同理可证
, ,所以 .
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反思感悟
方法总结
经历探究正弦定理的过程,让学生体会到数学新知识的获得仅仅靠猜想和演绎推理是不够的,必须经过严密的数学推导进行证明才可以.在这个过程中,也进一步促进学生数学思维品质的提升.
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新知运用
跟踪训练1 在锐角三角形中,角 , , 所对应的边分别为 , , ,证明: .
【解析】如图, 由条件可知,角 , 都是锐角,过点 作与 垂直的单位向量 , 与 的夹角为 ,则 与 的夹角为 ,
因为 ,所以 ,即 ,所以 , ,即 .
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新知生成
知识点二 正弦定理的应用
正弦定理的常见变形:
(1) , , (为外接圆的半径).
(2) , , ( 为外接圆的半径).
(3)三角形的边长之比等于对应角的正弦比,即.
(4) .
(5) , , .
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二、已知两角及任意一边解三角形
例题2 在中,已知解这个三角形.
【解析】根据正弦定理,得 .
又 ,
.
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反思感悟
方法总结
(1)正弦定理实际上是三个等式: , ,
,每个等式涉及四个元素,所以只要知道每个等式中的三个元素就可以求另外一个.
(2)因为三角形的内角和为 ,所以已知两角一定可以求出第三个角.
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新知运用
跟踪训练2 在 中,已知 ,解这个三角形.
【解析】因为 ,所以 .
由正弦定理,得 ,解得 , .
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三、已知两边及其中一边的对角解三角形
例题3 在中,已知 ,解三角形.
【解析】 , .
, 或 .
当 时, , ;
当 时, , .
, , 或 , , .
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反思感悟
方法总结
这一类型题目的解题步骤为
①用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,再求出该角的大小;
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.
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新知运用
跟踪训练3 在中,,, ,求的值.
【解析】由正弦定理,得 ,
即 ,解得 .
, , .
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四、三角形形状的判断
例题4 在中,已知 ,且 .求证: 为等腰直角三角形.
【解析】 , ,
又 , , ,即 .
设 ,
则 , , ,
又 ,
,即 ,
为等腰直角三角形.
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反思感悟
方法总结
判断三角形的形状,就是根据题目条件,分析其是不是等腰三角形、直角三角形、等边三角形、等腰直角三角形、锐角三角形、钝角三角形等.利用正弦定理判
断三角形形状的方法如下:
(1)化边为角,走三角变形之路,常用的转化方式有
① , , ( 为 外接圆的半径);
② , , .
(2)化角为边,走代数变形之路,常用的转化方式有
① , , ( 为 外接圆的半径);
② , , .
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新知运用
跟踪训练4 在中,已知 ,那么 一定是( ) .
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.正三角形
【解析】(法一:利用边的关系进行判断)由正弦定理和余弦定理知, 可化为 ,即 ,即 ,故
,所以 .
(法二:利用角的关系进行判断)因为在
中, ,即 ,所以 .
由 ,得 ,
即 ,所以 .因