内容正文:
解三角形
9.1 正弦定理与余弦定理
9.1.1 正弦定理
第1课时 正弦定理 [教学方式:深化学习课梯度进阶式教学]
[课时目标]
1.通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明.
2.能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题.
1.三角形的面积公式
一般地,若记△ABC的面积为S,则
S=absin C=acsin B=bcsin A.
2.正弦定理
文字语言
在一个三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等
符号语言
==
3.解三角形
我们把三角形的3个角与3条边都称为三角形的元素,已知三角形的若干元素求其他元素一般称为解三角形.
4.正弦定理的常见变形
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(R为△ABC外接圆的半径).
(2)sin A=,sin B=,sin C=(R为△ABC外接圆的半径).
(3)三角形的边长之比等于对应角的正弦比,即a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
(4)===.
(5)asin B=bsin A,asin C=csin A,bsin C=csin B.
基础落实训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦定理仅适用于非直角三角形. ( )
(2)在△ABC中,若c2>a2+b2,则△ABC为钝角三角形. ( )
(3)在△ABC中,若已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角的类型问题,则求解时都只有一个解. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)√
2.在△ABC中,A=60°,BC=,则△ABC外接圆的半径为 ( )
A. B.1
C.2 D.3
解析:选B 设R为△ABC外接圆的半径,则由正弦定理,得2R===2,解得R=1.所以△ABC外接圆的半径为1.
3.在△ABC中,A=45°,c=2,则AC边上的高等于 .
解析:AC边上的高为ABsin A=csin A=2sin 45°=.
答案:
4.在锐角三角形ABC中,角A,B所对的边分别为a,b,若2asin B=b,则A= .
解析:在△ABC中,利用正弦定理得2sin Asin B=sin B,∵sin B≠0,∴sin A=.
又A为锐角,∴A=.
答案:
题型(一) 已知两角和一边解三角形
[例1] 在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,求A,c及三角形的面积.
解:由已知,得A=180°-(B+C)=180°-(60°+75°)=45°.
由=,得c==
==4(+1).
所以A=45°,c=4(+1),S△ABC=acsin B=×8×4(+1)×=24+8.
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已知两角及一边解三角形
(1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值;
(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大边对大角、大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角,由正弦值可求锐角唯一;
(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个角,要分类讨论.
[针对训练]
1.在△ABC中,若B=135°,C=15°,a=5,则此三角形的最大边长为 ( )
A.5 B.4
C.5 D.4
解析:选C 根据题意得A=180°-135°-15°=30°,则此三角形的最大边是b,由正弦定理=,得b===5.
2.在△ABC中,若b=2,B=30°,C=135°,求a的值.
解:在△ABC中,可得A=180°-B-C=180°-30°-135°=15°,又sin 15°=sin(45°-30°)
=sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°=
由正弦定理得=,所以a===-.
题型(二) 已知两边及一边的对角解三角形
[例2] 在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解三角形.
解:∵=,
∴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.
∴b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
[变式拓展]
1.若本例条件增加“b>a”,求△ABC的面积.
解:由例2知,b=+1,C=60°,
故S△ABC=×2×(+1)×=.
2.若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,试判断角A有几个值?
解:∵=,∴sin A===.
∵c=>2=a,∴C>A.
∴A为小于45°的锐角,且正弦值为,这样的角A只有一个.
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已知两边及其中一边的对角,解三角形的步骤
(1)用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角,注意是否有两组解;
(2)用三角形内角和定理求出第三个角;
(3)根据正弦定理求出第三条边.
[针对训练]
3.在△ABC中,AB=2,AC=3,B=60°,则cos C等于 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由正弦定理,得=,
即=,解得sin C=,
∵AB<AC,∴C<B,∴cos C==.
4.在△ABC中,a=1,b=,A=30°,求边c的长.
解:由=,得sin B==.
∵a<b,∴B>A=30°,
∴B=60°或B=120°.
当B=60°时,C=180°-60°-30°=90°.
此时,c= ==2.
当B=120°时,
C=180°-120°-30°=30°.此时,c=a=1.
综上所述c=1或2.
题型(三) 三角形多解问题
[例3] 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,不解三角形,确定下列判断正确的是 ( )
A.B=60°,c=4,b=5,有两解
B.B=60°,c=4,b=3.9,有一解
C.B=60°,c=4,b=3,有一解
D.B=60°,c=4,b=2,无解
解析:选D 因为B=60°,c=4,如图,AD⊥BD于D,由直角△ADB可得AD=c×sin 60°=2.当b=2或b≥4时,有一解;当b<2时,无解;当2<b<4时,有两解.结合四个选项,可知A、B、C三项错误.
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在△ABC中,已知a,b和角A时,解的情况
A为锐角
A为钝角
关系
式
a<bsin A
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
a≤b
图形
解的
个数
无解
一解
两解
一解
一解
无解
[针对训练]
5.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列条件能确定三角形有两解的是 ( )
A.a=5,b=4,A= B.a=4,b=5,A=
C.a=5,b=4,A= D.a=4,b=5,A=
解析:选B 对于A,由正弦定理可知,=⇒sin B=.∵a>b,∴B<A=,故△ABC有一解;对于B,由正弦定理可知,=⇒sin B=.∵b>a,∴B>A=,故△ABC有两解;对于C,由正弦定理可知,=⇒sin B=.∵A为钝角,∴B一定为锐角,故△ABC有一解;对于D,由正弦定理可知,=⇒sin B=>1,故△ABC无解.
6.在△ABC中,若A=120°,c=10,如果△ABC可解,求a的取值范围.
解:由题意,在△ABC中,若A=120°,则0°<C<60°,由正弦定理得=,∴sin C===.由△ABC可解,得0<sin C=<,解得a>10,故边a的取值范围是(10,+∞).
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