内容正文:
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第2课时 正弦定理
宁波光华学校
:刘雨萌
学习目标
1.能借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系.
2.掌握正弦定理,并能利用正弦定理解三角形、判断三角形解的个数问题.(重难点)
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余弦
定理 语言叙述 三角形中任何一边的平方,等于其他两边__________减去这两边与它们夹角的________________
公式 在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,则有
a2=________________,
b2=________________,
c2=_______________
推论 cos A=__________,
cos B=___________,
cos C=___________
1.余弦定理
平方的和
余弦的积的两倍
b2+c2-2bccos A
c2+a2-2cacos B
a2+b2-2abcos C
复习回顾,温故知新
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三角形中的隐含条件
在ΔABC中,内角A,B,C所对的边分别为,外接圆半径为,则:
ΔABC为锐角三角形,则
即在锐角三角形中,一个角的正弦值大于另一个角的余弦值.
复习回顾,温故知新
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探索新知
探究:余弦定理及其推论分别给出了已知两边及其夹角,已知三边直接解
三角形的公式。如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公
式呢?
如图,在Rt△ABC中,C=90°,边a,b,c与角A,B的关系是什么?
问题1
提示 sin A=,sin B=,可以变形写成c==,又sin C=1,则上式可写成==.
在锐角三角形和钝角三角形中,上述关系是否成立?你能用向量的方法证明吗?
问题2
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证明:
过A作单位向量
垂直于
∴ asinC=c sinA.
同理,过点C作与 垂直的单位向量 ,可得
B
C
A
则
两边同乘以单位向量
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当 是钝角三角形时,不妨设A为钝角。如图
过点A作与 垂直的单位向量 ,则 与 的夹角为
与 的夹角为
同理可得
探索新知
在△ABC中,==,那么这个比值与三角形的外接圆有什么关系?
问题3
提示 如图,圆O是△ABC的外接圆,直径为2R,B'为圆周上一点,满足∠B'CA=,连接AB',则AB'=2R.
根据圆的性质,∠AB'C=∠ABC,
在Rt△AB'C中,=2R,
所以==2R,
即在△ABC中,有=2R成立,
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知识梳理
1.正弦定理语言叙述:在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相
等,即________________=2R(其中R为△ABC的外接圆半径).
正弦
==
2.正弦定理的变形
若R为△ABC外接圆的半径,则
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C.
(2)sin A=_____,sin B=_____,sin C=_____.
(3)a∶b∶c=____________________.
(4)=2R.
sin A∶sin B∶sin C
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典例分析
例1 在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解这个三角形.
因为B=30°,C=105°,
所以A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°.
又因为b=4,则由正弦定理,
得==,
解得a==4,c==2+2.
跟踪训练1 在△ABC中,已知a=10,B=75°,C=60°,则c= .
5
已知两角及任意一边解三角形
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已知两边及其中一边的对角解三角形
典例分析
例2 在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形.
由正弦定理=,
得sin C===,
∵0°<C<180°,∴C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,
b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
综上,b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
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延伸探究 若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
由正弦定理=,
得sin A===.
∵c=>2=a,∴A< C=45°.
∴0°<A< 45°,且sin A=,这样的角A只有一个,即A只有1个值.
典例分析
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三角形的解的个数
已知三角形的两角和任意一边,求其他的边和角,此时第三角已知,三角形是唯一确定的,所以解是唯一的
已知三角形的两边和其中一边的对角,求其他的边和角,此时可能出现一解,两解或无解的情况,三角形不能被唯一确定.不妨设已知ΔABC的两边和角A,作图步骤如下:
①先把未知边画成水平的,作出已知角A;
角A的另一条边为已知边;
②以边的端点C为圆心, 为半径作圆;
③观察圆C与边交点的个数,就是三角形
解的个数.
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三角形的解的个数
4
显然,当A为锐角时,有如图所示的四种情况:
无解
仅有一个解
有两个解
仅有一个解
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三角形的解的个数
当A为直角(或钝角)时,有如图所示的2种情况:
仅有一个解
仅有一个解
根据分析可知,由于
长度关系的不同,导致三角形有不同个数的解.若A为锐角,只有当时才有解,并且随着的增大,得到的解的个数也不同;若A为钝角或直角,只有当时才有解.
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知识梳理
已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)代数法:应用三角形中“大边对大角”的性质以及正弦函数的值域判断另一边对角的可能情况,进而判断三角形解的个数.
(2)几何法:在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为钝角 A为直角 A为锐角
a>b 一解 一解 一解
a=b 无解 无解 一解
a<b 无解 无解 a>bsin A 两解
a=bsin A 一解
a<bsin A 无解
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典例分析
例3 下列三角形是否有解?有解的作出解答.
(1)a=7,b=8,A=105°;
由a=7,b=8,可得a<b,所以A<B,又由A=105°>90°,
所以这样的三角形无解.
(2)b=10,c=5,C=60°;
由b=10,c=5,可得b<c,所以B<C,
又由C=60°<90°,所以这样的三角形只有一解.
由正弦定理,得sin B===,所以B=45°,
所以A=180°-(B+C)=75°,所以a====5+5.
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(3)a=2,b=6,A=30°.
典例分析
由a=2,b=6,可得a<b,
又由A=30°<90°,且bsin A=6sin 30°=3,可得a>bsin A,
所以这样的三角形有两解.
由正弦定理,可得sin B===,
所以B=60°或B=120°,
当B=60°时,C=180°-(A+B)=90°,
c===4;
当B=120°时,C=180°-(A+B)=30°,
c===2,
所以B=60°,C=90°,c=4或B=120°,C=30°,c=2.
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课堂小结
1.知识清单:
(1)正弦定理及变形推论.
(2)利用正弦定理解三角形.
(3)三角形解的个数的判断.
2.方法归纳:转化化归、数形结合.
3.常见误区:已知两边及一边所对的角解三角形时易忽略分类讨论.
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1.在△ABC中,a=5,b=3,则的值是
A. B. C. D.
√
根据正弦定理,得==.
随堂演练
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2.在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=3,则AC等于
A.4 B.2
C. D.
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√
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3.已知在△ABC中,b=4,c=2,C=30°,那么此三角形
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.解的个数不确定
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√
由正弦定理和已知条件,得=,
∴sin B=>1,∴此三角形无解.
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4.在△ABC中,D为BC边上一点.若AD=CD,B=60°,
BA=5,BC=8,则sin∠BAD= .
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课后作业
韩语班:教材48页练习1-3
4班、5班:课后作业16 1-14必做,15、16选做
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本节内容结束
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