内容正文:
第六章
平面向量及其应用
6.4平面向量的应用
6.4.3.2正弦定理
学 习 目 标
1
2
3
通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理,并能解决一些简单的问题.
通过对特殊三角形边角间数量关系的研究,发现正弦定理,初步学会运用由特殊到一般的思想方法发现数学规律.
通过参与、思考、交流,体验正弦定理的发现过程,逐步培养探索精神和创新意识;通过对正弦函数的学习体会数学的对称美,和谐美.
新课引入
余弦定理:三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的积的两倍.即
;
;
.
新课引入
村里的果园中有三棵果树,分别标记为。
果农需要在A树附近安装一个灌溉水龙头,同时
要铺设管道连接到树和树,确保两棵树都能被灌溉到。已知树到树的距离为米,果农用测角仪测得,。果农想知道,从A树到B树的管道长度需要多少米?另外,为了计算灌溉所需水量,还需要知道三角形ABC的面积,仅靠现有数据能完成这两个计算吗?
已知三角形两角及一边,是否也有相应的直接解三角形的公式?
新知探究
思考:在上节课中,若已知两边及一角或三边,可以利用余弦定理解三角形。那么,若已知三角形两角及一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?
在初中,我们有三角形中等边对等角的理论
实际上,三角形中还有大边对大角的边角关系
从量化的角度看,可以将这个边、角关系转化为:在中,设的对边为,的对边为,求之间的定量关系.
可以解决“在中,已知,求”的问题.
新知探究
问题1:如图,先探究在中的对边对角有何关系?
A
B
C
c
b
a
根据锐角三角函数,在中,有:
则:
又因为所以
新知探究
问题2:在一般的三角形中,关系式是否仍成立?
A
C
a
b
c
B
D
锐角三角形
钝角三角形
D
A
B
C
a
b
c
;
即:
同理,有
即:
;
即:
同理,有
即:
新知探究
问题3:你能用其他方法证明吗?
向量法
A
B
C
·= ·()=·+ ·
即| | ||cos()0+ | | ||cos()
⇒csinA=asinC ⇒
⇒
A
B
C
j
·= ·()= ·+ ·
即|| ||cos()0+ | | ||cos()
⇒csinA=asinC ⇒
⇒
j
新知探究
外接圆法
D
如图,的外接圆为圆,其半径为,
连接并延长,交三角形的外接圆于点,连接,
易知, °,,且
在中,,且
同理可得, 、
综上,
新知探究
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:
(为外接圆半径).
同时,有
b
c
a
即时训练
1. 判断正误.
(1)正弦定理只适用于锐角三角形.( )
(2)正弦定理不适用于直角三角形.( )
(3)在某一确定的三角形中,各边与它所对角的正弦的比是定值.( )
(4)在中,( )
(5)在中,.( )
【答案】:×,×,√,√,√
典例分析
例7
在中,已知,,,解这个三角形.
解:由三角形内角和定理,得:
由正弦定理,得:
【分析】三角形内角和为,故角易得。由正弦定理 可得
典例分析
例8
在中,已知,,,解这个三角形.
【分析】由正弦定理 可得,而后求。可由三角形内角和求得,可由或求得。
解:由正弦定理 ,得:
因为,所以
于是或
典例分析
例8
在中,已知,,,解这个三角形.
①当时,
此时,
②当时,
此时,
新知探究
思考1:利用正弦定理可以解决哪些解三角形的问题?
已知三角形的任意两个角与一边,解三角形.
已知三角形任意两边与其中一边的对角,解三角形.
判断三角形的形状.
由正弦定理已知边角关系
新知探究
思考2:从代数运算的角度看,正弦定理有哪些变形式?
①a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
②sin A=,sin B=,sin C=;
③sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c;
④asin B=bsinA ,asin C=csinA , bsin C=csinB ;
⑤===2R.
即时训练
1. 在中,已知,求边.
题型1 已知两角一边解三角形
解:因为,所以
因为根据正弦定理,
得
2. 在中,已知,,则
【答案】:
知识小结
已知两角及一边解三角形的一般步骤
即时训练
题型1 已知两角一边解三角形
3. 在中,已知,,,解这个三角形
解:
由正弦定理得,即,
解得
4. 在中,,,,则此三角形的最大边长为______.
【答案】:
即时训练
题型2 已知两边及一边的对角解三角形
1. 在中,已知求.
解:∵ ,∴,解得.
又∵,,∴.
∴,
,
∴.
知识小结
已知两边及一边的对角解三角形的一般步骤
即时训练
题型2 已知两边及一边的对角解三角形
2. 在中,已知,,求边的长.
解:由,得.
∵,∴,∴或.
①当时,.
此时,.
②当时,.
此时,.
综上知或.
即时训练
题型2 已知两边及一边的对角解三角形
3. 在中,已知,,则角为( ).
. . . .或
【答案】:
思考:在前面的题目中我们可以发现,有一些三角形有两个解,有一些有两个解,为什么会出现这一情况?
由三角函数的性质可知,
在区间内,余弦函数单调递减,所以利用余弦定理求角,只有一解;
正弦函数在区间内单调递增,在区间内单调递减,所以利用正弦定理求角,可能有两解.
即时训练
题型3 判断三角形形状
1. 在中,若且试判断的形状.
解:(法一)根据正弦定理,得 .
∵∴
∴是直角,,
∴
∴.∵,∴
∴是等腰直角三角形.
即时训练
题型3 判断三角形形状
1. 在中,若且试判断的形状.
解:(法二)根据正弦定理,得 .
∵∴
∴是直角,
∵
∴
∴.又,∴
∴是等腰直角三角形.
即时训练
题型3 判断三角形形状
2. 在中,若且那么一定是( )
.等腰直角三角形 .直角三角形 .等腰三角形 .等边三角形
【答案】:
3. 在中,若且那么一定是( )
.等腰直角三角形 .直角三角形 .等腰三角形 .等边三角形
【答案】:
课堂总结
正弦定理可解决哪几类解三角形的问题?
(1)已知三角形的任意两个角与一边,解三角形;
(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,解三角形;
(3)判断三角形的形状。
感谢聆听!
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