内容正文:
第2课时 正弦定理
【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.(逻辑推理、数学运算)
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.(逻辑推理、数学运算)
必备知识·自主导学
一、正弦定理
条件
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c
结论
==
文字
叙述
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等
二、正弦定理的变形
正弦定理拓展:===2R.
(R是△ABC的外接圆半径)
边化角
a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C
角化边
sin A=,sin B=,sin C=
【思考】
在△ABC中,==,那么这个比值有什么特殊的含义吗?
提示:如图,无论怎么移动B',都会有B'=B.
所以在△AB'C中,==c,
c是Rt△ABC,△AB'C外接圆的直径,
所以对任意△ABC,均有===2R(R为△ABC外接圆的半径).
【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦定理只适用于锐角三角形和钝角三角形,不适用于直角三角形. (×)
提示:正弦定理适用于任意三角形,故错误.
(2)在△ABC中,a>b⇔A>B⇔sin A>sin B. (√)
提示:在△ABC中,a>b⇔A>B⇔>
⇔sin A>sin B.
(3)在△ABC中,若sin A=sin B,则必有A=B. (√)
(4)在△ABC中,若a=6,b=6,A=30°,则B=60°. (×)
提示:由正弦定理得=,即=,所以sin B=,因为b>a,所以B=60°或B=120°.
关键能力·师生共研
类型1已知两角及一边解三角形(数学运算)
【典例1】(1)(2025·商丘高一检测)在△ABC中,A=60°,C=75°,AC=,则BC= ( )
A. B. C. D.2
【解析】选C.由A=60°,C=75°,得B=45°,由正弦定理得=,
所以BC==.
(2)(2025·北海高一检测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且A=,cos B=,b=2,则a= ( )
A. B. C.2 D.2
【解析】选A.因为cos B=,B∈(0,π),
所以sin B>0,
所以sin B===,
由正弦定理得=,
所以a=2×=.
【总结升华】
已知两角一边解三角形的步骤
(1)根据三角形内角和等于180°求第三角;
(2)利用已知边及正弦定理求另外两边.
【即学即练】
1.在△ABC中,∠A=30°,∠B=45°,AC=2,则AB的长为 ( )
A.3 B.4 C.3+ D.5
【解析】选C.由三角形内角和为180°,知∠C=105°,则sin C=sin(60°+45°)=sin 60°cos 45°+cos 60°sin 45°=+,
由正弦定理可知=,代入解得AB=3+.
2.(2025·常州高一检测)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=,tan B=,a=,则b= ( )
A.2 B. C.3 D.
【解析】选A.由tan B=,可得=,又sin2B+cos2B=1,
所以(cos B)2+cos2B=1,解得cos B=±,
因为tan B=>0,0<B<π,所以0<B<,
所以cos B=,sin B=cos B=,
由正弦定理可得=,所以=,解得b=2.
类型2已知两边及一边的对角解三角形(数学运算)
【典例2】(一题多变)[母题]
在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解三角形.
【解析】因为=,所以sin C===,
因为0°<C<180°,c>a,所以C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
所以b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
[变式]若把母题中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
【解析】因为=,所以sin A===.
因为c=>2=a,所以C>A.
所以A为小于45°的锐角,且正弦值为,这样的角A只有一个.
【总结升华】
1.已知两边及一边的对角解三角形的步骤
2.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)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,解的个数见表:
项目
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
【即学即练】
1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=3,c=2,B=60°,则cos C= ( )
A. B. C. D.
【解析】选A.由正弦定理可得=,故sin C=,
因为b>c,所以B>C,故C为锐角,故cos C=.
2.(2025·洛阳高一检测)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,满足下列条件的△ABC有两解的是 ( )
A.a=2,b=3,C=60° B.a=1,b=2,A=45°
C.a=6,b=8,A=40° D.a=2,b=3,c∈Z
【解析】选C.对于A:已知两边及夹角,由三角形全等可知△ABC只有一解,故A错误;
对于B:由正弦定理=可得sin B===>1,所以△ABC无解,故B错误;
对于C:由正弦定理=可得sin B==sin 40°<=<1,
且a<b,则A<B,可知角B有两解,所以△ABC有两解,故C正确;
对于D:因为a=2,b=3,故c满足|3-2|<c<3+2,即1<c<5,整数解为c=2,3或4,不符合两解,故D错误.
类型3利用正弦定理判定三角形的形状(逻辑推理、数学运算)
【典例3】(1)(2025·盐城高一检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若acos B+bcos A=a,则△ABC一定是 ( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【解析】选A.由acos B+bcos A=a,利用正弦定理,sin Acos B+cos Asin B=sin A,
即sin(A+B)=sin C=sin A,因为0<A<π,0<C<π,则A=C或C=π-A(不合题意舍去),
故△ABC一定是等腰三角形.
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2acos2=b(1-cos A)+a,则△ABC的形状是 ( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
【解析】选D.化简得:a(1+cos C)=b(1-cos A)+a⇒acos C+bcos A=b,
由正弦定理得sin Acos C+sin Bcos A=sin B,因为sin B=sin(A+C),
所以sin Acos C+sin Bcos A=sin Acos C+sin Ccos A,
即cos A(sin B-sin C)=0,所以cos A=0或sin B=sin C,所以A=或B=C或B+C=π(舍去),所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.
【总结升华】
判断三角形形状的方法及注意事项
(1)利用余弦定理、正弦定理把已知条件转化为边(或角)的关系,通过因式分解、配方等得出边(或角)的相应关系,从而判断三角形的形状.
(2)统一成边(或角)的关系后,注意等式两边不要轻易约分,否则可能会出现漏解.
【即学即练】
1.在△ABC中,已知3b=2asin B,且cos B=cos C,角A是锐角,则△ABC的形状是 ( )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等边三角形
【解析】选D.由3b=2asin B,得=,根据正弦定理,得=,所以=,即sin A=.又角A是锐角,所以A=60°.
又cos B=cos C,且B,C都为三角形的内角,
所以B=C.故△ABC为等边三角形.
2.(2025·马鞍山高一检测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若bcos A+acos B=csin C,则△ABC为 ( )
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】选C.由正弦定理得sin Bcos A+sin Acos B=sin2C,其中sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B)=sin C,所以sin C=sin2C,
因为C∈(0,π),所以sin C≠0,故sin C=1,则C=,故△ABC为直角三角形.
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02
必备知识•自主导学
关键能力•师生共研
第2课时 正弦定理
内容概览
【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.(逻辑推理、数学运算)
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.(逻辑推理、数学运算)
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01
必备知识•自主导学
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一、正弦定理
条件 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c
结论 ==
文字
叙述 在一个三角形中,各边和它所对角的_____的比相等
正弦
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二、正弦定理的变形
正弦定理拓展:===2R.
(R是△ABC的外接圆半径)
边化角 a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C
角化边 sin A=,sin B=,sin C=
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【思考】
在△ABC中,==,那么这个比值有什么特殊的含义吗?
提示:如图,无论怎么移动B',都会有B'=B.
所以在△AB'C中,==c,
c是Rt△ABC,△AB'C外接圆的直径,
所以对任意△ABC,均有===2R(R为△ABC外接圆的半径).
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【明辨是非】(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦定理只适用于锐角三角形和钝角三角形,不适用于直角三角形.( )
提示:正弦定理适用于任意三角形,故错误.
(2)在△ABC中,a>b⇔A>B⇔sin A>sin B.( )
提示:在△ABC中,a>b⇔A>B⇔>
⇔sin A>sin B.
(3)在△ABC中,若sin A=sin B,则必有A=B.( )
(4)在△ABC中,若a=6,b=6,A=30°,则B=60°.( )
提示:由正弦定理得=,即=,所以sin B=,因为b>a,所以B=60°或B=120°.
×
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02
关键能力•师生共研
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类型1已知两角及一边解三角形(数学运算)
【典例1】(1)(2025·商丘高一检测)在△ABC中,A=60°,C=75°,AC=,则BC=( )
A. B. C. D.2
【解析】选C.由A=60°,C=75°,得B=45°,由正弦定理得=,
所以BC==.
√
返回
(2)(2025·北海高一检测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且A=,cos B=,b=2,则a=( )
A. B. C.2 D.2
【解析】选A.因为cos B=,B∈(0,π),
所以sin B>0,
所以sin B===,
由正弦定理得=,
所以a=2×=.
√
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【总结升华】
已知两角一边解三角形的步骤
(1)根据三角形内角和等于180°求第三角;
(2)利用已知边及正弦定理求另外两边.
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【即学即练】
1.在△ABC中,∠A=30°,∠B=45°,AC=2,则AB的长为( )
A.3 B.4 C.3+ D.5
【解析】选C.由三角形内角和为180°,知∠C=105°,
则sin C=sin(60°+45°)=sin 60°cos 45°+cos 60°sin 45°=+,
由正弦定理可知=,代入解得AB=3+.
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2.(2025·常州高一检测)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=,tan B=,a=,则b=( )
A.2 B. C.3 D.
【解析】选A.由tan B=,可得=,又sin2B+cos2B=1,
所以(cos B)2+cos2B=1,解得cos B=±,
因为tan B=>0,0<B<π,所以0<B<,
所以cos B=,sin B=cos B=,
由正弦定理可得=,所以=,解得b=2.
√
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类型2 已知两边及一边的对角解三角形(数学运算)
【典例2】(一题多变)[母题]
在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解三角形.
【解析】因为=,所以sin C===,
因为0°<C<180°,c>a,所以C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
所以b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
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[变式]若把母题中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
【解析】因为=,所以sin A===.
因为c=>2=a,所以C>A.
所以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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【总结升华】
1.已知两边及一边的对角解三角形的步骤
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2.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)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,解的个数见表:
项目 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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【即学即练】
1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=3,c=2,B=60°,则cos C=( )
A. B. C. D.
【解析】选A.由正弦定理可得=,故sin C=,
因为b>c,所以B>C,故C为锐角,故cos C=.
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2.(2025·洛阳高一检测)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,满足下列条件的△ABC有两解的是 ( )
A.a=2,b=3,C=60° B.a=1,b=2,A=45°
C.a=6,b=8,A=40° D.a=2,b=3,c∈Z
【解析】选C.对于A:已知两边及夹角,由三角形全等可知△ABC只有一解,故A错误;
对于B:由正弦定理=可得sin B===>1,所以△ABC无解,故B错误;
对于C:由正弦定理=可得sin B==sin 40°<=<1,
且a<b,则A<B,可知角B有两解,所以△ABC有两解,故C正确;
对于D:因为a=2,b=3,故c满足|3-2|<c<3+2,即1<c<5,整数解为c=2,3或4,不符合两解,故D错误.
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类型3 利用正弦定理判定三角形的形状(逻辑推理、数学运算)
【典例3】(1)(2025·盐城高一检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若acos B+bcos A=a,则△ABC一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【解析】选A.由acos B+bcos A=a,利用正弦定理,sin Acos B+cos Asin B=sin A,
即sin(A+B)=sin C=sin A,因为0<A<π,0<C<π,则A=C或C=π-A(不合题意舍去),
故△ABC一定是等腰三角形.
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(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2acos2=b(1-cos A)+a,则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【解析】选D.化简得:a(1+cos C)=b(1-cos A)+a⇒acos C+bcos A=b,
由正弦定理得sin Acos C+sin Bcos A=sin B,因为sin B=sin(A+C),
所以sin Acos C+sin Bcos A=sin Acos C+sin Ccos A,
即cos A(sin B-sin C)=0,所以cos A=0或sin B=sin C,所以A=或B=C或B+C=π(舍去),所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.
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【总结升华】
判断三角形形状的方法及注意事项
(1)利用余弦定理、正弦定理把已知条件转化为边(或角)的关系,通过因式分解、配方等得出边(或角)的相应关系,从而判断三角形的形状.
(2)统一成边(或角)的关系后,注意等式两边不要轻易约分,否则可能会出现漏解.
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【即学即练】
1.在△ABC中,已知3b=2asin B,且cos B=cos C,角A是锐角,则△ABC的形状是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【解析】选D.由3b=2asin B,得=,根据正弦定理,得=,所以=,即sin A=.又角A是锐角,所以A=60°.
又cos B=cos C,且B,C都为三角形的内角,
所以B=C.故△ABC为等边三角形.
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2.(2025·马鞍山高一检测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若bcos A+acos B=csin C,则△ABC为 ( )
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】选C.由正弦定理得sin Bcos A+sin Acos B=sin2C,其中sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B)=sin C,所以sin C=sin2C,
因为C∈(0,π),所以sin C≠0,故sin C=1,则C=,故△ABC为直角三角形.
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