9.1.1 第2课时 正弦定理的应用(习题课)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第四册教用课件(人教B版)

2026-03-23
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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 课件
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 PPTX
文件大小 3.79 MB
发布时间 2026-03-23
更新时间 2026-03-23
作者 拾光树文化
品牌系列 优学精讲·高中同步
审核时间 2026-03-23
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/56960464.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

第二课时 正弦定理的应用(习题课) 1 典例研析 01 拓视野 三角形解的个数问题 能力提升 02 目录 课时作业 03 2 01 PART 典例研析 目 录 题型一|三角形解的个数的判断 【例1】 根据下列条件,判断三角形是否有解,若有解,有几个解: (1)a= ,b= ,A=120°; (2)a=60,b=48,B=60°. 解:法一 (1)∵A>90°且a>b, ∴有一解,即这样的三角形是唯一的. (2)∵a sin B=60× =30 ,b=48, ∴b<a sin B,无解,即不存在这样的三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 法二 (1)∵A=120°,由 = , 得 sin B= = = , ∵A>B,∴B=45°. ∴有一解,即这样的三角形是唯一的. (2)由 = , 得 sin A= = = >1, 与0< sin A≤1矛盾, ∴无解,即不存在这样的三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 通性通法   已知任意两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法 (1)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解的个 数; (2)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: 数学·必修第四册(B版) 目 录 A为锐角 A为钝角或直角 图形 关系式 ①a=b sin A ②a≥b   b sin A<a<b a<b sin A a>b a≤b 解的个数 一解 两解 无解 一解 无解 数学·必修第四册(B版) 目 录 【跟踪训练】 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,根据下列条件解三 角形,其中有两个解的是(  ) A. a=8,b=10,A=45° B. a=60,b=81,B=60° C. a=7,b=5,A=80° D. a=14,b=20,A=45° √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 解析: 对于A,若a=8,b=10,A=45°,由正弦定理可得 = ,得 = ,得 sin B= > = sin A,再根据b>a,可得 B>A,得B可能是锐角也可能是钝角,即角B有2个值,故△ABC有两 解;对于B,若a=60,b=81,B=60°,由正弦定理可得 = , 得 = ,得 sin A= < = sin B,再根据b>a,可得B> A,A只能是锐角,故△ABC有一个解;对于C, 数学·必修第四册(B版) 目 录 若a=7,b=5,A=80°,由正弦定理可得 = ,得 = ,得 sin B= <1,再根据b<a,则B只能是锐角,故△ABC有一解;对于D,若a=14,b=20,A=45°,则由正弦定理可得 = ,得 = ,求得 sin B= >1,故B无解,得△ABC不存在. 数学·必修第四册(B版) 目 录 题型二|判断三角形的形状 【例2】 在△ABC中,a cos =b cos ,判断△ABC的形状. 解:法一(化角为边) ∵a cos =b cos ( -B),∴a sin A=b sin B. 由正弦定理可得a· =b· (R为△ABC外接圆的半径), ∴a2=b2,∴a=b, ∴△ABC为等腰三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 法二(化边为角) ∵a cos =b cos , ∴a sin A=b sin B. 由正弦定理可得2R sin 2A=2R sin 2B(R为△ABC外接圆的半径),即 sin A= sin B, ∴A=B(A+B=π不合题意舍去). 故△ABC为等腰三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 【母题探究】 (变条件)本例条件变为“在△ABC中,c-a cos B=(2a-b) cos A” 问题不变. 解:由c-a cos B=(2a-b) cos A,得 sin C- sin A cos B=2 sin A cos A - sin B cos A,所以 sin (A+B)- sin A cos B=2 sin A cos A- sin B cos A,即2 cos A( sin B- sin A)=0,所以 cos A=0或 sin B= sin A,又0< A<π,0<B<π,所以A= 或A=B或A+B=π(舍去).所以△ABC是 等腰三角形或直角三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 通性通法 利用正弦定理判断三角形形状的两条途径 (1)化角为边.将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多 项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2 =c2等,进而确定三角形的形状.化角为边常利用的公式为: sin A= , sin B= , sin C= (R为△ABC外接圆的半径); (2)化边为角.将题目中的所有条件,利用正弦定理化边为角,再根据三 角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.化边为 角常利用的公式为:a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C(R为△ABC 外接圆的半径). 数学·必修第四册(B版) 目 录 【跟踪训练】 在△ABC中,已知b=a sin C,c=a sin B,试判断△ABC的形状. 解:法一 由b=a sin C,c=a sin B,得 = , 由正弦定理,得 = ,所以b2=c2, 又因为b,c>0,所以b=c, 所以B=C. 由b=a sin C,得 sin B= sin A sin C= sin A sin B, 所以 sin A=1,又因为0<A<π, 所以A= , 所以△ABC是等腰直角三角形. 数学·必修第四册(B版) 目 录 法二 由b=a sin C,c=a sin B,得 = , 由正弦定理,得 = , 所以 sin 2B= sin 2C. 又因为0<B<π,0<C<π, 所以 sin B>0, sin C>0, 所以 sin B= sin C, 所以B=C. 数学·必修第四册(B版) 目 录 所以A= , 所以△ABC为等腰直角三角形. 由b=a sin C,得 sin B= sin A sin C= sin A sin B, 所以 sin A=1, 又因为0<A<π, 数学·必修第四册(B版) 目 录 题型三|利用正弦定理求最值或取值范围 【例3】 已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且a cos B+ a sin B=b+c. (1)求A; 数学·必修第四册(B版) 目 录 解:由正弦定理得 sin A cos B+ sin A sin B= sin B+ sin C,则 sin A cos B + sin A sin B= sin B+ sin (A+B), 即 sin A cos B+ sin A sin B= sin B+ sin A cos B+ cos A sin B, 即 sin A sin B- cos A sin B= sin B. 因为 sin B≠0,所以 sin A- cos A=1,即2 sin ( A- )=1,即 sin ( A- )= . 因为0<A<π,所以- <A- < ,所以A- = ,故A= . 数学·必修第四册(B版) 目 录 (2)若a=2 ,求△ABC周长的取值范围. 解:记△ABC的周长为L,则L=a+b+c,因为a=2 ,a cos B+ a sin B=b+c, 所以b+c=2 ( cos B+ sin B)=4 sin ( B+ ),所以L=2 +4 sin ( B+ ). 因为0<B< ,所以 <B+ < ,所以 < sin ( B+ )≤1, 故4 <2 +4 sin ( B+ )≤6 ,则周长L的取值范围为 (4 ,6 ]. 数学·必修第四册(B版) 目 录 通性通法   利用正弦定理解决三角形中取值范围或最值问题的策略 (1)先利用正弦定理理清三角形中元素间的关系或求出某些元素; (2)将所求最值或取值范围的量表示成某一变量的函数(三角函数), 从而转化为求函数的值域或最值问题. 数学·必修第四册(B版) 目 录 【跟踪训练】 在△ABC中,已知a=2,A= ,则该三角形面积的最大值为(  ) A. 2+ B. 2- C. 3+ D. 3- √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 解析: ∵A= ,∴B+C= . ∵ = = = =4, ∴b=4 sin B,c=4 sin C=4 sin ( -B)=2 cos B+2 sin B, ∴S△ABC= bc sin A=2 sin B cos B+2 sin 2B=2 sin ( 2B- )+ . ∵0<B< ,∴- <2B- < ,∴ sin ( 2B- )∈( - , 1],∴S△ABC= bc sin A=2 sin ( 2B- )+ ∈(0,2+ ], 即该三角形面积的最大值为2+ . 数学·必修第四册(B版) 目 录 02 PART 拓视野 三角形解的个数问题 能力提升 目 录   在初中我们学习了三角形全等的判定,你还记得三角形全等的判定方 法吗?两边和其中一边的对角分别相等的两个三角形不一定全等,即两边 和其中一边的对角分别相等不能作为判定两个三角形全等的依据.如图, 在△ABC和△ADC中,AC=AC,CB=CD,∠CAD=∠CAB,其中A 是CB,CD的对角,△ABC与△ADC不全等. 也就是说,已知两边和其中一边的对角解三角形时,解的个数不唯 一,分为两解、一解和无解三种情况. 数学·必修第四册(B版) 目 录 【问题探究】 1. 你能从代数的角度分析解的情况吗? 提示:在△ABC中,已知a,b,A,由正弦定理可得 sin B= sin A. (1)当 sin B>1时,这样的B不存在,即三角形无解; (2)当 sin B=1时,B=90°,若A<90°,则三角形有一解,否则无解; (3)当 sin B<1时,B有两个(一个为锐角,一个为钝角),其中设锐角 为α,钝角为β,则当A+α>180°时,三角形无解;当A+α<180°,且 A+β<180°时,有两解;当A+α<180°,且A+β>180°时,有一解. 数学·必修第四册(B版) 目 录 2. 你能从几何的角度分析解的情况吗? 提示:在△ABC中,已知a,b和A,解三角形. 当A为锐角时,如图所示. 当A为直角或钝角时,如图所示. 数学·必修第四册(B版) 目 录 【迁移应用】 1. 在△ABC中,A=60°,a= ,b= ,则△ABC解的情况是( ) A. 无解 B. 有唯一解 C. 有两解 D. 不能确定 解析:∵A为锐角且a>b,∴△ABC解的个数唯一. √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 2. 在△ABC中,c= ,A=45°,a= ,求b和B,C. 解:∵ = , ∴ sin C= = = . ∵0°<C<180°,∴C=60°或C=120°. 当C=60°时,B=75°,由正弦定理,得b= = = ; 当C=120°时,B=15°,b= = = . 故b= ,B=75°,C=60°或b= ,B=15°,C=120°. 数学·必修第四册(B版) 目 录 3. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知满足B= 60°,b=2的三角形有两解,求a的取值范围. 解:因为三角形有两解,所以 即 解得2<a< , 则a的取值范围是 . 数学·必修第四册(B版) 目 录 1. 在△ABC中,a=b sin A,则△ABC一定是(  ) A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 等腰三角形 解析:由题意有 =b= ,则 sin B=1,由B∈(0,π),故角 B为直角,故△ABC是直角三角形. √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 2. 在△ABC中,若b=30,c=15,C=26°,则此三角形解的情况是 (  ) A. 一解 B. 两解 C. 无解 D. 无法确定 解析: ∵b=30,c=15,C=26°,∴c>b sin C. 又∵c<b,∴此 三角形有两解,故选B. √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 3. 在△ABC中,若C=2B,则 的取值范围为 ⁠. 解析:因为A+B+C=π,C=2B, 所以A=π-3B>0,所以0<B< ,所以 < cos B<1.因为 = = =2 cos B, 所以1<2 cos B<2,故1< <2. 4. 已知在△ABC中,若 = ,则该三角形为 ⁠. 解析:由题 = 及正弦定理可得, = ,所以 cos A= cos B,又A,B是△ABC内角,所以A=B. 所以该三角形为等腰三角形. (1,2) 等腰三角形 数学·必修第四册(B版) 目 录 5. 在△ABC中,求证: = . 证明:因为 = = =2R(R为△ABC外接圆半径),所以左边 = = = = =右边. 所以等式成立. 数学·必修第四册(B版) 目 录 课时作业 03 PART 目 录 1. 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=30°,c= 2 ,b=2,则A=(  ) A. 30° B. 60° C. 60°或90° D. 30°或90° 解析: ∵B=30°,c=2 ,b=2,∴由正弦定理可得 sin C= = .由C∈(0°,180°),可得C=60°或C=120°.又∵A=180° -B-C,∴A=90°或A=30°. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 数学·必修第四册(B版) 目 录 2. 在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=x,b= 2,B=45°,若三角形有两个解,则x的取值范围是(  ) A. x>2 B. x<2 C. 2<x<2 D. 2<x<2 解析: 依题意,a>b,即x>2,由 sin A= = <1,得x< 2 ,所以x的取值范围是2<x<2 . √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 3. 在△ABC中,若 sin C· sin B= cos 2 ,则△ABC是(  ) A. 等腰三角形 B. 等边三角形 C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形 解析: 因为 sin C· sin B= cos 2 = ,整理得到2 sin C· sin B=1+ cos A=1- cos (C+B)=1- cos C cos B+ sin C· sin B,即 cos C cos B+ sin C· sin B= cos (C-B)=1,又0<C<π,0<B<π,得到-π<C- B<π,所以C-B=0,即C=B,故选A. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 4. 在△ABC中,若A<B<C,且A+C=2B,最大边为最小边的2倍, 则A∶B∶C=(  ) A. 1∶2∶3 B. 2∶3∶4 C. 3∶4∶5 D. 4∶5∶6 解析: 由A<B<C,且A+C=2B,A+B+C=π,可得B= ,因 为最大边为最小边的2倍,所以c=2a,所以 sin C=2 sin A,即 sin =2 sin A⇒tan A= ,由于0<A<π,所以A= ,从而C= ,则 A∶B∶C=1∶2∶3. √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 5. 已知在△ABC中,∠BAC的角平分线AD与边BC相交于点D,且AC= 2,AB=3,∠BAC=60°,则AD的长为(  ) A. B. √ 解析:依题意,设AD=x,∠BAD=∠CAD= ∠BAC=30°,由S△BAD+S△CAD=S△BAC,可得 ×3x sin 30°+ ×2x sin 30°= ×2×3 sin 60°,解得x= .故选C. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 6. 〔多选〕在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则( ) A. a<b sin A B. a≥b sin A C. a sin B=b sin A D. a sin A=b sin B 解析:对于A、B,注意到0< sin B≤1,又 sin A>0,则 sin A sin B≤ sin A,然后由正弦定理边角互化可得b sin A≤a,故A错误,B正确;对于C、D,由正弦定理边角互化,ab=ab⇒a sin B=b sin A,故C正确;a sin A=b sin B⇔a2=b2,题目条件不足,无法判断.故选B、C. √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 7. 已知c=50,b=72,C=135°,则三角形解的个数为 ⁠. 解析:∵c<b,∴C<B,∴B+C>180°.故三角形无解. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 8. 在△ABC中,若 = = ,则△ABC的形状为 ⁠⁠. 解析:根据正弦定理 = = , 可得 由B,C的范围可得B=C=45°, 故A=90°, 则△ABC是等腰直角三角形. 等腰直角三角形 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 9. 在△ABC中,若b=5,B= ,tan A=2,则 sin A=  ​  ,a = ⁠. 解析:由tan A=2,得 sin A=2 cos A, 由 sin 2A+ cos 2A=1及0<A<π,得 sin A= . ∵b=5,B= , = , ∴a= = =2 . ​ 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 10. 在△ABC中,已知 = ,试判断△ABC的形状. 解:∵ = ,a=2R sin A,b=2R sin B(R为△ABC外接圆的 半径), ∴ = . 又∵ sin A sin B≠0, ∴ sin A cos A= sin B cos B, 即 sin 2A= sin 2B, ∴2A=2B或2A+2B=π, 即A=B或A+B= . 故△ABC是等腰三角形或直角三角形. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 11. 〔多选〕在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已 知c=6.点D满足 =2 ,且c sin A= a cos C,O是△ABC外心, 则下列判断正确的是(  ) A. C= B. △ABC的外接圆半径是2 C. OD=2 D. CD的最大值为2 √ √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 解析: 选项A,因为c sin A= a cos C,由正弦定 理得 sin C sin A= sin A cos C,又 sin A>0,所以tan C = ,而C∈(0,π),所以C= ,A正确;选项B, 因为c=6,所以2R= = =4 ,所以R=2 , B正确;选项C,取AB的中点M,如图所示,在Rt△AOM中,OM= = = ,在Rt△DOM中,DM=1,OD= =2,C正确;选项D,CD≤CO+OD=2 +2,当且仅 当圆心O在CD上时取等号,所以CD的最大值为2 +2,D错误. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 12. 在△ABC中, sin 2A= sin 2B+ sin 2C,且 sin A=2 sin B· cos C. 则A = ,△ABC是 三角形. 解析:设 sin A= , sin B= , sin C= ,R为△ABC外接圆的半 径.∵ sin 2A= sin 2B+ sin 2C,∴ = + ,即a2=b2+ c2,故A=90°.∴C=90°-B, cos C= sin B. ∴2 sin B· cos C=2 sin 2B= sin A=1.∴ sin B= .∴B=45°或B=135°(A+B=225°> 180°,故舍去).∴△ABC是等腰直角三角形. 90° 等腰直角 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 13. 在△ABC中,已知 = ,且 cos (A-B)+ cos C=1- cos 2C. (1)求证:△ABC为直角三角形; 解:证明:根据正弦定理,得 = = , ∴b2-a2=ab. ① 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 ∵ cos (A-B)+ cos C=1- cos 2C, ∴ cos (A-B)- cos (A+B)=2 sin 2C, ∴ sin A sin B= sin 2C, 由正弦定理,得ab=c2. ② 把②代入①,得b2-a2=c2, 即a2+c2=b2, ∴△ABC是直角三角形. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 (2)求 的取值范围. 解:由(1)知B= ,∴C= -A, ∴ sin C= sin = cos A. 根据正弦定理,得 = = sin A+ cos A= sin . ∵0<A< ,∴ <A+ < , ∴ < sin ≤1, ∴1< sin ( A+ )≤ . 即 的取值范围是(1, ]. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 14. 〔多选〕已知△ABC中,AB=4,A= .则(  ) A. 若BC=2 ,则△ABC有两解 B. 若△ABC是钝角三角形,则0<AC<2 C. 若△ABC是锐角三角形,则2 <BC<4 D. 的最大值是 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 解析:因为△ABC中,AB=4,A= ,BC=2 ,由正弦定理得 = ,即 = ,故 sin C=1,所以C= ,故△ABC有一解,故A错误;因为A= ,AB=4,△ABC为钝角三角形,当B为钝角时,AC2 >BC2+AB2>AB2=16,即AC>4,故B错误;因为△ABC为锐角三角 形,所以C∈( 0, ),B∈( 0, ),所以C∈( , ), sin C∈ ( ,1), ∈(1,2).又因为 = ,BC= × = ∈ (2 ,4 ),故C正确;因为 = = sin B≤ ,当B= 时, 的最大值是 ,故D正确.故选C、D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 15. 在锐角三角形ABC中,a,b,c为角A,B,C所对的边,( -1) sin C= sin (B-C),且a=2. (1)求B; 解:由正弦定理得( -1) sin C= sin (B-C),即 sin A- sin C= sin (B-C), 所以 sin (B+C)- sin C= sin (B-C), 即 sin B cos C+ cos B sin C- sin C= sin B cos C- cos B sin C, 可得2 cos B sin C= sin C,由 sin C≠0可得 cos B= ,由B∈(0, )知B = . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 (2)求△ABC周长的取值范围. 解:由(1)知,B= ,A+C= . 由正弦定理知, = = ,可得b= ,c= , 故△ABC的周长为a+b+c=2+ + =2+ =3+ =3+ =3+ . 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 由△ABC是锐角三角形知,A+B> ,B+C> ,即A> ,C> . 又A+C= ,故 <A< , < < ,tan = = =2- , 故tan <tan <tan ,2- <tan <1,所以3+ <3+ <6+2 , 故△ABC周长的取值范围是(3+ ,6+2 ). 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 数学·必修第四册(B版) 目 录 $

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