内容正文:
2025-2026学年高一数学寒假自学讲义
正弦定理
教学目标
1.能灵活使用正弦定理,对边角转换内容熟练掌握;
2.经历自主探究的过程,提高计算能力,分析和解决问题的能力,渗透数形结合,转化的思想;
3.体验数学学科的特点,提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心。
教学重难点
重点:正弦定理的边角转换;
难点:利用正弦定理求范围、最值问题,以及正余弦定理的综合问题。
教学内容
正弦定理
知识点一:正弦定理
1、公式表示:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
2、正弦定理推论:在中,内角,,所对的边分别为,,,外接圆半径为
①
②
③,,
④,,(实现边和角的互相转化)
3、正弦定理的推导示例:
当△ABC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:==
知识点二:三角形面积公式
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)
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)
证明:
(4)
证明:
题型一:利用正弦定理解三角形
【例1-1】已知三角形中,,,,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,所以,又由正弦定理,知,得.
【例1-2】在△ABC中,,c=4,,则b=( )
A. B.3 C. D.
【答案】B
【解析】∵,c=4,,
∴ ,
∴由正弦定理 ,可得:,解得:b=3.
故选:B.
【例1-3】在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二倍角公式和诱导公式得到,解得,由同角三角函数关系得到,由正弦定理得到方程,求出答案.
【详解】因为,所以.
因为,所以,可得,解得.
因为,,所以.
由正弦定理得,故,解得.
故选:C
【变式训练】
1.在三角形ABC中,,则( )
A. B.或
C. D.或
【答案】D
【解析】由正弦定理得或,选D.
2.在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,,AC,
由正弦定理得,,则sinB,
所以B=或,
因为AB>AC,所以C>B,则B=,
则A=
故选:C.
题型二:正弦定理结合余弦定理解三角形
【例2】在中,,,,点D在边上靠近B点的三等分点处,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件求出,,在中由余弦定理求出,再在中由正弦定理计算作答.
【详解】
在中,, ,可得则,
因,则,
在中,由余弦定理得:,即,
在中,由正弦定理得:,
所以.
故选:D
【变式训练】
1.在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且则 sin A=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦定理求出边的值,再根据正弦定理求出的值.
【详解】在中,,,,
所以,所以.
因为,,,
所以
故选:D.
2.在中,,是边上一点,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用余弦定理求出, ,利用正弦定理即可求出的长.
【详解】由题意,在中,,,,
由余弦定理得,
,
∴,
∴,
在中, 由正弦定理得,
,
故选:C.
3.在中,已知,是边上一点,如图,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】在中用余弦定理,求出,之后在中,用正弦定理计算的长度.
【详解】在中,,所以,.
在中, ,,由余弦定理可得,
代入数值:,整理得,解得(舍去负根);
在中,,根据正弦定理:代入数值:.
故答案为:C
题型三:正弦定理边角互化的应用
【例3-1】在中,角A,B,C对边分别为a,b,c.若,,,则实数a的值为( )
A.6 B.3 C. D.
【解题思路】由正弦定理和题设条件,化简得,进而求得,利用正弦定理求得.
【解答过程】因为,由正弦定理得,
,化简得,
因为,所以,
可得,又,所以,
由正弦定理得,.
故选:C.
【例3-2】在中,角的对边分别是,且满足.
(1)求C;
(2)若,的面积为,求边长c的值.
【答案】(1) (2)
【小问1详解】
解:因为,
由正弦定理得,即,即,
由余弦定理得,
又因为,所以.
【小问2详解】
解:由的面积为,
所以,可得
又由,所以.
【变式训练】
1.在锐角中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,利用正弦定理边转角得到,即可求解.
【详解】由,得到,又是锐角三角形,
所以,则,得到,
故选:A.
2.的三内角A,B,C所对边长分别是a,b,c,若,则角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用正弦定理将角转化为边,可得,然后利用余弦定理可知结果.
【详解】在中,由正弦定理,可得:,,
,可得:,整理可得:,
由余弦定理可得:,
.
故选:A.
题型四:三角形的面积公式
【例4】的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【解题思路】由给定条件,利用正弦定理边化角求出,再利用余弦定理求出即可求出三角形面积.
【解答过程】在中,由及正弦定理,得,
而,则,由及余弦定理得,,
因此,,则,
所以的面积为.
故选:B.
【变式训练】
1.在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【分析】由余弦定理求出长,由求得,代入三角形面积公式计算即得.
【详解】因为,角是锐角,所以,
由余弦定理,,解得,
所以的面积.
故选:B.
2.在中,角所对的边分别为,且,的面积,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】利用三角形的面积公式和余弦定理计算易得.
【详解】由题意,,可得;
由余弦定理,,
代入条件,可得,解得.
故选:B.
题型五:正、余弦定理判定三角形形状
【例5】在中,已知,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【解题思路】利用余弦定理边化角化简等式,再利用二倍角的正弦及正弦函数性质推理判断即可.
【解答过程】在中,由及余弦定理,得,
整理得,即,
而,因此或,
所以或,即为等腰三角形或直角三角.
故选:C.
【变式训练】
1.设中的内角,,所对的边分别为,,,若,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.等腰直角三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
【答案】D
【分析】由正弦定理整理等式,解得角,可得答案.
【详解】由,根据正弦定理可得,
则,由,则,
可得,由,解得.
故选:D.
2.在中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若,则的形状一定是( )
A.等腰直角三角形 B.等腰或直角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【分析】由正弦定理边角互化,倍角公式结合三角函数性质可判断选项正误.
【详解】,
则或,则是等腰或直角三角形.
故选:B.
1.在中,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】由已知利用余弦定理可求的值,根据正弦定理可求的值.
【解答过程】∵,
∴由余弦定理,
则得,
∴解得:,或(舍去),
∴由正弦定理可得:.
故选:B.
2.在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据正弦定理,结合三角恒等变化,将题中条件化为,从而可求出结果.
【解答过程】由得,
则,所以,即,
因为为三角形内角,所以,,则,所以;
故选:B.
3.在中,角的对边分别为,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用正弦定理及二倍角公式可得,再由余弦定理可得,得,利用平方关系可计算的值,再由三角形面积公式即可求解.
【解答过程】因为,,
所以
即,
,解得,
,
,
,
.
故选:C.
4.在中,若内角的对边分别为,,则的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
【解题思路】根据二倍角公式可得,即可利用余弦定理化简得求解.
【解答过程】在中,由已知得,所以,
根据余弦定理,得
所以,即,
因此是直角三角形.
故选:B.
5.已知分别为三个内角的对边,且,则为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由正弦定理得:,
,,,即,,.故选:D.
6.已知的内角所对的边分别为,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】根据正弦定理化边为角,然后化简可判断三角形的形状.
【详解】根据正弦定理可得:.
因为,所以.
所以或者.
即或者.
所以该三角形为等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
7.(多选)在中,,,,则( )
A.的周长是 B.边上的中线长
C.边上的角平分线长 D.边上的高长
【解题思路】由题意利用余弦定理可得的值,即可判断A;,两边平方,利用平面向量数量积的运算可求,即可判断B;由以及正弦定理形式的面积公式即可判断C;设边上的高为,利用三角形的面积公式即可判断D.
【解答过程】因为在中,,,,
所以由余弦定理得,
所以的周长是,故A正确;
设边上的中线为,则,两边平方,
可得,解得,故B错误;
设边上的角平分线为,则,
则由得,
所以,解得,故C正确;
设边上的高为,因为,,,,
所以,解得,故D正确.
故选:ACD.
8.在中,若,则_____.
【答案】
【解析】由正弦定理可得,即故答案为:
9.中,角所对的边分别为.且满足,则此三角形的形状是_____.
【答案】等腰三角形
【解析】因为,所以由正弦定理可得,
又在中,
所以,
所以即,
由,故,则此三角形的形状是等腰三角形,
故答案为:等腰三角形
10.在中,角、、的对边分别为、、,已知
(1)求角的大小;
(2)若,试判断的形状并给出证明.
【解题思路】(1)由余弦定理求出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)解法一:利用正弦定理得出,推导出,求出的值,结合角的值,可得出结论;
解法二:利用正弦定理和余弦定理可得出,化简该等式,结合角的值,可得出结论.
【解答过程】(1)由,可得,
因为,所以.
(2)解法一:为等边三角形,证明如下:
由三角形内角和定理得,,
故,由已知条件,可得,
整理得,所以,
因为、,则,所以,
又由(1)知,所以为等边三角形;
解法二:为等边三角形,证明如下:
因为,由正弦定理和余弦定理,得,
整理得,即.又由(1)知,所以为等边三角形.
一、本节课我们学习的知识点有哪些:
二、本章重难点有:
1
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正弦定理
教学目标
1.能灵活使用正弦定理,对边角转换内容熟练掌握;
2.经历自主探究的过程,提高计算能力,分析和解决问题的能力,渗透数形结合,转化的思想;
3.体验数学学科的特点,提高学习数学的兴趣,树立学好数学的信心。
教学重难点
重点:正弦定理的边角转换;
难点:利用正弦定理求范围、最值问题,以及正余弦定理的综合问题。
教学内容
正弦定理
知识点一:正弦定理
1、公式表示:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
2、正弦定理推论:在中,内角,,所对的边分别为,,,外接圆半径为
①
②
③,,
④,,(实现边和角的互相转化)
3、正弦定理的推导示例:
当△ABC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:==
知识点二:三角形面积公式
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)
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)
证明:
(4)
证明:
题型一:利用正弦定理解三角形
【例1-1】已知三角形中,,,,则( )
A.2 B. C. D.
【例1-2】在△ABC中,,c=4,,则b=( )
A. B.3 C. D.
【例1-3】在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.在三角形ABC中,,则( )
A. B.或
C. D.或
2.在中,,,,则( )
A. B. C. D.
题型二:正弦定理结合余弦定理解三角形
【例2】在中,,,,点D在边上靠近B点的三等分点处,则( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且则 sin A=( )
A. B. C. D.
2.在中,,是边上一点,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
3.在中,已知,是边上一点,如图,,,,则( )
A. B. C. D.
题型三:正弦定理边角互化的应用
【例3-1】在中,角A,B,C对边分别为a,b,c.若,,,则实数a的值为( )
A.6 B.3 C. D.
【例3-2】在中,角的对边分别是,且满足.
(1)求C;
(2)若,的面积为,求边长c的值.
【变式训练】
1.在锐角中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
2.的三内角A,B,C所对边长分别是a,b,c,若,则角的大小为( )
A. B. C. D.
题型四:三角形的面积公式
【例4】的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式训练】
1.在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.1
2.在中,角所对的边分别为,且,的面积,则( )
A.3 B.4 C.5 D.6
题型五:正、余弦定理判定三角形形状
【例5】在中,已知,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【变式训练】
1.设中的内角,,所对的边分别为,,,若,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.等腰直角三角形
C.钝角三角形 D.直角三角形
2.在中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若,则的形状一定是( )
A.等腰直角三角形 B.等腰或直角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形
1.在中,,则( )
A. B. C. D.
2.在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A. B. C. D.
3.在中,角的对边分别为,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
4.在中,若内角的对边分别为,,则的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
5.已知分别为三个内角的对边,且,则为( )
A. B. C. D.
6.已知的内角所对的边分别为,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
7.(多选)在中,,,,则( )
A.的周长是 B.边上的中线长
C.边上的角平分线长 D.边上的高长
8.在中,若,则_____.
9.中,角所对的边分别为.且满足,则此三角形的形状是_____.
10.在中,角、、的对边分别为、、,已知
(1)求角的大小;
(2)若,试判断的形状并给出证明.
一、本节课我们学习的知识点有哪些:
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