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4 三角形中的几何计算
探究一:三角形的面积公式
问题:如何用三角形的边和角的正弦值表示三角形的面积?
情境设置
【解析】:三角形的面积公式( ℎ 为 𝑎 边上的高)中的高,所以 ,同理 .
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新知生成
知识点一 三角形的面积公式
三角形面积的计算公式,其中𝑎,,是的内角,所对的边:
(1)底×高;
(2) ;
(3)(是内切圆的半径);
(4) (是外接圆的半径).
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一、三角形面积的应用
例题1已知的内角, 的对边分别为,,,.
(1)求角 𝐵 的大小;
(2)若△𝐴𝐵𝐶为锐角三角形,且,求△𝐴𝐵𝐶的面积.
【解析】(1) 由正弦定理 ,得 .又 ,
,又 为 的一个内角,
, 或 .
( 为锐角三角形, .由余弦定理得 ,
,解得 (负值舍去), ,
.
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反思感悟
方法总结
对于计算三角形面积的问题,一般用公式
进行求解,可分为以下两种情况:
(1)若所求图形为多边形,可通过作辅助线或其他途径构造三角形,转化为求三角形的面积.
(2)若所给条件为边角关系,则需要运用正、余弦定理求出其中的两边及夹角,利用三角形面积公式进行求解.
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新知运用
跟踪训练1 在中,角 , , 所对的边分别为 , , 且 , .
(1) 求的值;
(2) 若 ,求的面积.
【解析】(1)在中, , ,则 .
, , 由正弦定理 ,可得 .
(2) , , ,故 ,
由(1)知 , , .由正弦定理,得 ,
, .
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新知生成
知识点二 三角形解的个数的判断
在△𝐴𝐵𝐶中,已知𝑎,𝑏 和𝐴,以点𝐶为圆心,以边长𝑎为半径画弧,此弧与射线 𝐴𝐵 的公共点(除去顶点𝐴 )的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
为钝角 为直角 为锐角
一解 一解 一解
无解 无解 一解
无解 无解 两解
一解
无解
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二、三角形解的个数的判断
例题2 在中,已知下列条件: , , ; , ,
; , , ; , , .其中满足上述条件的三角形有两解的是( )
A.①④ B.①② C.①②③ D.③④
【解析】①由 , , ,得 ,所以 ,所以满足条件的角 有2个,一个为锐角,另一个为钝角,故 有两解;
②由 , , ,得 ,所以 ,所以满
足条件的角 有2个,一个为锐角,另一个为钝角,故 有两解;
③由 , , ,得 ,所以 ,即 ,故
有一解;
④由 , , ,得 ,所以 ,所以 不存
在,故 无解.故选B.
B
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反思感悟
方法总结
已知两边和其中一边的对角解三角形时,首先求出另一边的对角的正弦值,根据该正弦值求角时,要根据已知两边的大小情况来确定该角有一个值还是两个值,
也可根据该正弦值(不等于1时)在范围内求角,一个为锐角,另一个为钝角,只要不与三角形内角和定理矛盾,就是所求.
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新知运用
跟踪训练2 满足条件,,的三角形有( ) .
A.1个 B.2个 C.3个 D.不存在
【解析】在 中,因为 , , ,所以由正弦定理 ,
可得 .
又 ,所以当 且 时, 有两解,所以满足条件的
三角形有2个.
B
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三、三角形中的几何计算问题
例题3 如图,在中, , ,点在线段上.
(1) 若 ,求的长;
(2) 若 ,求 的值.
【解析】(1) , 为锐角, . , .在 中,由正弦定理得 ,即 ,解得 .
(2) , , .在 中,由余弦定理,得
, .
在 中,由正弦定理,得 .故 .
在 中,由正弦定理得 .故 .
, .
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反思感悟
方法总结
正、余弦定理经常结合应用,求解时注意在边角互化过程中,正、余弦定
理的变形使用,如 等.
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新知运用
跟踪训练3 已知在 中, 是边上一点, , , .
(1) 求的长;
(2) 若 ,求的面积.
【解析】(1) 由已知 ,则在 中, ,
即 , .
(2)在 中, , , 为等腰直角三角形,
故 的面积为