9.1.1 第2课时 正弦定理的应用(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)

2025-04-08
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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第四册
年级 高一
章节 9.1.1 正弦定理
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 969 KB
发布时间 2025-04-08
更新时间 2025-04-08
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-03-31
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来源 学科网

内容正文:

∴ sin A = 槡2 ×槡32 槡3 =槡22 . ∵ a < b,∴ A < B,∴ A = 45°. 课堂检测  固双基 1. C  由正弦定理可得asin A = b sin B = 2 sin 30° = 4. 2. C  设A = k,B =2k,C =3k,由A + B + C = 180°,得6k = 180°,k = 30°,所以A =30°,B =60°,C =90°,abc = sin Asin Bsin C = 1槡32. 3.B  因为A +B + C =180°,所以C =60°,由正弦定理可得, ABsin 60° = AC sin 45°,即槡槡 6 3 2 = AC 槡2 2 ,解得AC =2. 4.C  由正弦定理asin A = b sin B,得槡 2 3 1 2 = 6sin B,解得sin B =槡 3 2 . 因为a <b,所以A <B. 又因为B∈(0,π),所以B = π3或B = 2π 3 ,故此三角形有两解.故 选C. 5.槡2  槡3 +14   由正弦定理 a sin A = b sin B,可得 a sin 45° = 1 sin 30°,所以a = 槡2,则sin C = sin(A + B)= sin(45° + 30°)= sin 45° cos 30° + cos 45°sin 30° =槡22 ×槡 3 2 + 槡2 2 × 1 2 = 槡槡6 + 2 4 , 所以S△ABC = 12 absin C = 1 2 槡× 2 × 1 ×槡槡 6 + 2 4 = 槡3 + 1 4 . 第2课时  正弦定理的应用 必备知识  探新知 知识点1  2R  2R  对应练习 1.由正弦定理得 BDsin∠BCD = 2R,即BD = 2 × 槡5 3 3 × 槡3 2 = 5. 知识点2   (1) a + b + csin A + sin B + sin C   (2)2Rsin A   2Rsin B   2Rsin C  (3)a2R  b 2R  c 2R 对应练习 2. C  由acos A = b cos B = c cos C和正弦定理 a sin A = b sin B = c sin C,可 得sin Acos A = sin B cos B = sin C cos C,即tan A = tan B = tan C,所以A = B = C.故△ABC为等边三角形. 关键能力  攻重难     例1:(1)A  (2)B  (1)方法一:因为2asin B 槡= 3b等价于 a 槡3 2 = bsin B,又由正弦定理可知 a sin A = b sin B,所以sin A =槡 3 2 ,又 △ABC为锐角三角形,所以A = π3 .     方法二:因为2asin B 槡= 3 b,由正弦定理的推广可得a = 2Rsin A,b = 2Rsin B(R为△ABC外接圆的半径),则2sin Asin B 槡= 3sin B,又sin B≠0,所以sin A =槡32 ,又△ABC为锐角三角形, 则A = π3 .     (2)∵ sin B + sin C 槡= 2sin A,     ∴ b + c 槡= 2a,     又△ABC的周长为2(槡2 + 1),     ∴ b + c + a 槡= 2a + a = 2(槡2 + 1),解得a = 2. 对点训练   1.(1)D  (2)D  (1)∵ a =1,槡3sin Acos C +(槡3sin C + b)cos A =0,槡∴ 3sin Acos C 槡+ 3sin Ccos A = - bcos A, 槡∴ 3sin (A + C)槡= 3sin B = - bcos A, 槡∴ 3asin B = - bcos A, 由正弦定理可得,槡3sin Asin B = - sin Bcos A. ∵ sin B≠0,槡∴ 3sin A = - cos A,∴ tan A = -槡33 . ∵ A∈(0,π),∴ A = 5π6 .故选D. (2)∵ acos C + ccos A = 2bcos B, ∴由正弦定理可得sin Acos C + sin Ccos A = 2sin Bcos B, 即sin (A + C)= sin B = 2sin Bcos B. ∵ sin B≠0,∴ cos B = 12 ,∴ B = π 3 . ∵ cos 2B + 2sin Asin C = 1, ∴ 2sin Asin C = 1 - cos 2B = 2sin2B = 32 , ∴ sin Asin C = 34 . ∵ cos(A + C)= cos Acos C - sin Asin C = - cos B = - 12 , ∴ cos Acos C = 14 , ∴ cos(A -C)= cos Acos C + sin Asin C = 14 + 3 4 =1, ∴ A - C = 0,A = C. ∵ A + C = π - B = 2π3 , ∴ A =C =B = π3 ,∴ a = b = c,∴ a -2b + c =0,故选D.     例2:∵ a = 2bsin A,     ∴由正弦定理得sin A = 2sin Bsin A,∴ sin B = 12 .     ∵ B为锐角,∴ B = π6 .     令y = cos A + sin C = cos A + sin [π -(B + A)]     = cos A + sin π6 +( )A = cos A + sin π6 cos A + cos π6 sin A     = 32 cos A + 槡3 2 sin A 槡= 3sin A + π( )3 .     由△ABC是锐角三角形知,0 < A < π2且0 < 5π 6 - A < π 2 ,     ∴ π3 < A < π 2 ,     ∴ 2π3 < A + π 3 < 5π 6 ,∴ 1 2 < sin A + π( )3 <槡32 ,     ∴槡32 槡< 3sin A + π( )3 < 32 ,即槡32 < y < 32 ,     ∴ cos A + sin C的取值范围是槡3 2 ,( )32 . 对点训练 2. D  因为在△ABC中,c = 2(acos B - bcos A),由正弦定理可得 2sin A·cos B - 2sin B·cos A = sin C. 因为C = π -(A + B),可得sin C = sin(A + B)= sin Acos B + cos Asin B, 即sin A cos B = 3cos Asin B,即tan A = 3tan B                                                                       , —182— 所以tan(A -B)= tan A - tan B1 + tan A·tan B = 2tan B 1 +3tan2B = 21 tan B +3tan B . 因为tan A = 3tan B,可得tan B > 0, 所以1tan B + 3tan B≥ 2 1 tan B·3tan槡 B 槡= 2 3,当且仅当 tan B =槡33 ,即B = π 6 ,C = π 2 ,A = π 3时取“=”,所以tan(A - B)≤槡33 ,即tan(A - B)的最大值为槡 3 3 .     例3:方法一:在△ABC中,根据正弦定理: asin A = b sin B = c sin C =2R(R为△ABC外接圆的半径).     ∵ sin2A = sin2B + sin2C,     ∴ a2( )R 2 = b2( )R 2 + c2( )R 2 ,     即a2 = b2 + c2,     ∴ ∠A = 90°,∴ ∠B +∠C = 90°,     由sin A = 2sin B cos C,     得sin 90° = 2sin B cos (90° - B),     ∴ sin2B = 12 .     ∵ ∠B是锐角,∴ sin B =槡22 ,     ∴ ∠B = 45°,∠C = 45°,     ∴ △ABC是等腰直角三角形.     方法二:在△ABC中,根据正弦定理,得     sin A = a2R,sin B = b 2R,sin C = c 2R(R为△ABC外接圆的 半径).     ∵ sin2A = sin2B + sin2C,     ∴ a2 = b2 + c2,     ∴ △ABC是直角三角形且∠A = 90°.     ∵ ∠A = 180° -(∠B +∠C),sin A = 2sin Bcos C,     ∴ sin (B + C)= 2sin Bcos C.     ∴ sin B cos C - cos B sin C = 0,     即sin (B - C)= 0. ∴ ∠B -∠C = 0,即∠B =∠C.     ∴ △ABC是等腰直角三角形. 对点训练 3.(1)A  (2)C  (1)根据正弦定理,得asin A = b sin B. 又sin Aa = cos B b ,所以 b sin B = b cos B,则sin B = cos B,即tan B =1, 则B =45°. 同理可得C = 45°,所以A = 180° - C - B = 90°. 故△ABC为等腰直角三角形. (2)由正弦定理知b = 2Rsin B,a = 2Rsin A,则3b 槡= 2 3asin B 可化为3sin B 槡= 2 3sin Asin B. ∵ 0° <B <180°,∴ sin B≠0,∴ sin A =槡32 ,∴ A = 60°或A = 120°, 又cos A = cos C,∴ A = C,∴ A = 60°,∴ △ABC为等边三角形.     例4:以上同错解. ba =4cos 2A -1,∵ A + B + C =180°,B =3A, ∴ A +B =4A <180°,∴ 0° < A <45°,∴槡22 < cos A <1,∴ 1 <4cos 2A - 1 <3,∴ 1 < ba <3,即 b a的取值范围为(1,3). 对点训练 4. A  ∵在锐角三角形ABC中,B = 2A,∴ 0 < 2A < π2 ,且B + A = 3A,∴ C = π - 3A. ∵ 0 < π - 3A < π2 ,∴ π 6 < A < π 4 ,∴槡 2 2 < cos A < 槡3 2 . ∵ a = 2,B = 2A,∴由正弦定理得ba = sin 2A sin A = 2cos A, ∴ b = 4cos A, 槡∴ 2 2 < 4cos A 槡< 2 3,则b的取值范围 为槡2 2,槡( )2 3 . 课堂检测  固双基 1. D  在△ABC中,∵ A = 105°,B = 45°,b 槡= 2 2,∴ C = 180° - A - B = 30°,∴由正弦定理可得c = bsin Csin B = 槡2 2 × 12 槡2 2 = 2. 2. A  由已知得A = 75°,所以B最小,故最短边为b. 由csin C = b sin B,得b = csin B sin C = sin 45° sin 60° = 槡6 3 . 3. D  如图所示: 因为AC = b = 2,若三角形有两个解, 则以C为圆心,以2为半径的圆与BA有两个交点, 当∠A = 90°时,圆与BA相切,不合题意; 当∠A = 30°时,圆与BA交于B点,不合题意; 所以30° <∠A < 150°,且∠A≠90°, 所以12 < sin A < 1.由正弦定理得: sin A = asin Bb = 1 4 x,则 1 2 < 1 4 x < 1, 解得2 < x < 4,故选D. 4.直角  因为bcos C + ccos B = asin A, 所以由正弦定理可得sin Bcos C + sin Ccos B = sin2A, sin(B + C)= sin2Asin A = sin2A, 所以sin A = 1,A = π2 , 所以△ABC是直角三角形. 5. 1  12   因为bsin A = asin C,所以由正弦定理可得ba = ac,所 以b = c = 1;所以S△ABC = 12 bcsin A = 1 2 sin A≤ 1 2 ,当sin A = 1,即A = 90°时三角形面积最大. 9. 1. 2  余弦定理 必备知识  探新知 知识点  减去  两  b2 + c2 - 2bccos A  c2 + a2 - 2cacos B a2 + b2 - 2abcos C  b 2 + c2 - a2 2bc   a2 + c2 - b2 2ac   a2 + b2 - c2 2ab 对应练习 1.(1)×   (2)√  (3)√  (4)√ [提示]  (1)由正、余弦定理的特征可知在三角形中,已知两 边及一边的对角,既可以用正弦定理求解,也可以用余弦定理 求解. (2)余弦定理反映了任意三角形的边角关系,它适合于任何三 角形. (3)结合余弦定理公式及三角函数知识可知正确. (4)余弦定理可以看作勾股定理的推广. 2. 120°  因为a2 = b2 + bc + c2, 所以b2 + c2 - a2 = - bc, 所以cos A = b 2 + c2 - a2 2bc = - bc 2bc = - 1 2                                                                       , —183— 第2课时  正弦定理的应用 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.正弦定理中,设asin A = b sin B = c sin C = k,了解k与 △ABC外接圆的半径的关系. 2.应用正弦定理的有关变形公式解决三角形中的边角转 化问题. 3.能根据条件判断三角形解的个数. 1.通过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 或角的取值范围,培养数学运算的 核心素养. )*+,%-.+ 知识点1  正弦定理的推广     在正弦定理中,设asin A = b sin B = c sin C = k,设△ABC外接圆的半径为 R,通过探讨,我们可以得到常数k =           ,即asin A = b sin B = c sin C =           . [思考1]  [思考2] ●/012 1.已知△BCD是⊙O的内接三角形,⊙O的半径为5槡33 ,且∠BCD = 60°,求 BD的长. 知识点2  正弦定理变形公式     1. asin A = b sin B = c sin C =                     = 2R;     2. a =             ,b =             ,c =           .     3. sin A =             ,sin B =           ,sin C =           .     提醒: Ž:0;-;–V—}vw˜™š›V4œi}P}0: 0;n0:0;nQ3:0;nQž:0;nŸ0:0;nQžŸ0 :0;QVt~5 C‹QžŸ0:0;Œ¡‹Qž:0;oŸ0:0 ;Œ-¢5h 思考1:能够应用正弦 定理求解的三角形问题 有哪几种类型? 提示:(1) LM\0] ^3d:0; ;(2) L M\3]i*^3-2 0d:0; . 思考2:若已知角不是 特殊角,应用正弦定理 时如何处理? 提示: TLM0P}~ 0V€€_liz {‚ ( ’N£ C0-¤ ¥V¦+§~0¨© "~0-]oª ) Vƒ «Oz{gx_d:0 ;-3o0h $$) ●/012 2.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,且满足acos A = b cos B = c cos C,则△ABC的 形状是 (  )                                                A.钝角三角形  B.直角三角形 C.等边三角形  D.等腰直角三角形 3456%789 ●:;<%K?_`L>?@ 1.(1)在锐角△ABC中,A,B所对的边长分别为a,b.若2asin B = 槡3b,则A等于 (  )                                                A. π3 B. π 4 C. π 6 D. π 12 (2)已知a,b,c分别是△ABC的内角A,B,C的对边,若△ABC的周 长为2(槡2 + 1),且sin B + sin C =槡2sin A,则a = (  ) A.槡2 B. 2 C. 4 D. 2槡2     [分析]  可以直接运用正弦定理处理,也可以利用a = 2Rsin A,b = 2Rsin B(R为△ABC外接圆的半径)实现齐次条件下的化边为角或化角 为边. [归纳提升] 〉 /CD1 1.(1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a = 1,槡3sin Acos C + (槡3sin C + b)cos A = 0,则A = (  )                                                A. 2π3 B. π 3 C. π 6 D. 5π 6 (2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若acos C + ccos A = 2bcos B,且cos 2B + 2sin Asin C = 1,则a - 2b + c = (  ) A.槡22 B.槡2 C. 2 D. 0 ●:;E%=abcdef: 2.在锐角三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a = 2bsin A,求cos A + sin C的取值范围. [归纳提升] 归纳提升: 30¬©} z{gx§H­t-£ Oh’“st®d˜¯ °*+š›*-30R S¨©"0-RSo3 -RS-˜™®±²- ³´µ*¶·H'V¸ at¹º«O30¬© d:0;-²˜-~ »h^¼½¾V·š› *¿b~ÀVK槡3(€ €]~0bR ) VoÁ ÂÃ~»ÄÅNVHÆ Ç30¬©½d˜h 归纳提升:在三角形中 解决三角函数的取值范 围或最值问题的思路 È 1 É«Oz{gxx Ê:0;*Ë(ÌÍ- RSo_lÎÏÌZ È 2 É+t_ЂoF ‚ÑÒ-ÌÓÔÕÎ^ ÖÌ-×ÀÈ:0× ÀÉVØÙ¨©"_× À-‚ÚoЂ-Û ˜ . $$* 〉 /CD1 2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c = 2(acos B - bcos A),则tan(A - B)的最大值为 (  )                                                 A.槡32 B.槡3 C. 1 D.槡 3 3 ●:;>%gh>?@P@i 3.在△ABC中,若sin A = 2sin Bcos C,且sin2A = sin2B + sin2C,试判断 △ABC的形状. [归纳提升] 〉 /CD1 3.(1)在△ABC中,若sin Aa = cos B b = cos C c ,则该三角形一定是 (  ) A.等腰直角三角形 B.等腰三角形或直角三角形 C.等腰三角形但不是直角三角形 D.直角三角形但不是等腰三角形 (2)在△ABC中,若3b =2槡3asin B,cos A = cos C,则△ABC的形状为(  )                                A.直角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.无法确定 ●QRST%Uj?Pkeablm 4.在△ABC中,若B = 3A,求ba的取值范围.     [错解]  由正弦定理得asin A = b sin B,∴ b a = sin B sin A = sin 3A sin A     = sin (A + 2A)sin A = sin Acos 2A + cos Asin 2A sin A     = cos 2A + 2cos2A = 4cos2A - 1.     ∵ 0≤cos2A≤1,∴ -1≤4cos2A - 1≤3,∴ -1≤ ba≤3.     [错因分析]  上述解法中忽视了角A的取值范围,认为cos A∈[0,1], 这是不对的,应结合三角形内角和定理及角之间的关系,对角A的范围加以 确定.     [正解]  归纳提升:三角形形状 的判断方法 (1) ©3"0V܋:0 Ö;ŒÝÞVHO-¨© $?bu! a =2Rsin A V b = 2Rsin B V c = 2RsinC (R ", ABC |ßà-á â ) Z8 a b = sin A sin BV a c = sin A sin C, b c = sin B sin Ch (2) ©0"3V܋ãÀ Ö;ŒÝÞVHO-¨© $?bu! sin A = b2RV sin B = b2RVsin C = c 2R(R ", ABC |ßà-á â ) Z8 sin A sin B = a bV sin A sin C = ac , sin B sin C = b c h $$+     [误区警示]  解决与三角形有关的问题时,确定角的取值范围至关重要.有些题中,角的取值 范围隐含在所给的条件中,若不仔细审题,深入挖掘,往往会因为疏漏而导致错解. 〉 /CD1 4.设锐角三角形ABC的内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且a =2,B =2A,则b的取值范围为 (  )                                                A. 2槡2,2槡( )3 B.(2槡2,4) C.(2,2槡3) D.(0,4) XYZ[%\]^ 1.在△ABC中,A,B,C所对的边分别是a,b,c,若 A = 105°,B = 45°,b = 2槡2,则c = (  )                                 A.槡22 B. 1 C.槡2 D. 2 2.在△ABC中,若B = 45°,C = 60°,c = 1,则最短 边的长是 (  ) A.槡63 B.槡 6 2 C. 1 2 D. 槡3 2 3.已知在△ABC中,a = x,b = 2,B = 30°,若三角 形有两解,则x的取值范围是 (  ) A. x > 2    B. 0 < x < 2 C. 2 < x < 3    D. 2 < x < 4 4.设在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a, b,c,若bcos C + ccos B = asin A,则△ABC的形 状为          三角形. 5.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c. 若bsin A = asin C,c =1,则b =         ,△ABC 面积的最大值为        . 请同学们认真完成练案[2                   ] 9. 1. 2  余弦定理 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明方法. 2.会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题. 3.能利用余弦定理解决有关三角形的恒等化简,证明及 形状判断等问题. 1.借助余弦定理的推导,提升逻辑推 理的素养. 2.通过余弦定理的应用的学习,培养 数学运算的素养. )*+,%-.+ 知识点  余弦定理 文字语言三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和            这两边与它们的夹角的余弦的积的            倍 符号语言 在△ABC中,a2 =                     , b2 =                     , c2 =                     推论 在△ABC中, cos A =                         ,cos B =                   , cos C =                       $$!

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9.1.1 第2课时 正弦定理的应用(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)
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9.1.1 第2课时 正弦定理的应用(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)
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