内容正文:
第六章 平面向量及其应用
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第2课时 正弦定理
【课标要求】
1.掌握正弦定理及其变形.
2.借助向量的运算,探究正弦定理的证明过程.
3.掌握三角形面积公式及其应用.
4.能应用正弦定理解决相关问题,并能综合运用正弦定理和余弦定理解决问题.
基础落实•必备知识全过关
知识点 正弦定理
1.正弦定理
2.三角形的面积公式
在△ABC中,若a,b,c所对的角分别是A,B,C,则S△ABC=absin C=acsin B=bcsin A.
名师点睛
1.设R是△ABC外接圆的半径,则=2R.
2.正弦定理的变形
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(边化角);
(2)sin A=,sin B=,sin C=(角化边);
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;
(4)=2R.
3.三角形面积公式的其他形式
(1)S△ABC=(a+b+c)r,其中r为△ABC的内切圆半径;
(2)S△ABC=,其中p=.
过关自诊
1.判断正误.(正确的画√,错误的画×)
(1)正弦定理只适用于锐角三角形.( )
(2)在△ABC中,等式asin A=bsin B总成立.( )
(3)若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC是钝角三角形.( )
×
×
√
2.在△ABC中,A>B是sin A>sin B的什么条件?
提示 在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B,所以A>B是sin A>sin B的充要条件.
重难探究•能力素养全提升
探究点一 已知两角和一边解三角形
【例1】 在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解三角形.
解 因为B=30°,C=105°,
所以A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°,
sin 105°=sin45°+60°=sin 45°cos 60°+cos 45°sin 60°
=.
由正弦定理,得,
解得a==4,c==2().
规律方法 已知两角及一边解三角形的解题方法
(1)若所给边是已知角的对边,可先由正弦定理求另一边,再由三角形的内角和定理求出第三个角,最后由正弦定理求第三边.
(2)若所给边不是已知角的对边,则先由三角形内角和定理求第三个角,再由正弦定理求另外两边.
变式训练1在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=,B=45°,
C=75°,则b=( )
A. B.1
C. D.
C
解析
在△ABC中,a=,根据正弦定理可得,∴b=.故选C.
探究点二 已知两边和其中一边的对角解三角形
【例2】 在△ABC中,已知a=2,b=,A=45°,解三角形.
解 由正弦定理,得sin B=.
因为b<a,所以B<A,所以B=30°(B=150°舍去).
于是C=180°-45°-30°=105°.由正弦定理,得c=+1.
规律方法 已知三角形的两边和其中一边的对角时解三角形的方法
(1)当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是锐角还是钝角.
角 A为锐角 A为钝角或直角
图形
关系
式 a=bsin A bsin A<
a<b a≥b a>b a≤b
解的
个数 一解 两解 一解 一解 无解
(2)三角形解的个数
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:
变式训练2已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,B=,a=2,b=x>0,若△ABC只有一解,则实数x的取值范围为( )
A.[2,+∞) B.{}
C.(,2) D.[2,+∞)∪{}
D
解析 如图,若B=,a=2,b=x>0,则asin B=,要使△ABC只有一解,则实数x的取值范围为x=或x≥2.
探究点三 判断三角形的形状
【例3】 已知在△ABC中,角A,B所对的边分别是a和b,若acos B=bcos A,则△ABC一定是( )
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
A
解析 由题意及正弦定理知sin Acos B-cos Asin B=0,即sin(A-B)=0,因为A,B是三角形的内角,所以A-B=0,即A=B.故△ABC是等腰三角形.故选A.
规律方法 三角形形状的判断方法
变式训练3在△ABC中,已知3b=2asin B,且cos B=cos C,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
D
解析 ∵3b=2asin B,
∴sin B=2sin Asin B,又sin B≠0,∴sin A=.
又A是锐角,∴A=.
∵cos B=cos C,B,C是△ABC的内角,
∴B=C.∴A=B=C,∴△ABC是等边三角形.
探究点四 三角形面积公式的应用
【例4】 (1)计算下列各三角形的面积.
①在△ABC中,a=5,c=3,B=150°;
②在△ABC中,a=8,b=8,A=30°.
(2)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=,求△ABC的面积.
解 (1)①S△ABC=acsin B=×5×3sin 150°=.
②由,得sin B=sin A=sin 30°=.
∵a<b,∴30°<B<180°.∵sin B=,∴B=60°或B=120°,相应地,有C=90°或C=30°.∴S△ABC=absin C=×8×8sin 90°=32或S△ABC=×8×8sin 30°=16,∴△ABC的面积为32或16.
(2)由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B,∵b=6,a=2c,B=,
∴36=(2c)2+c2-4c2cos,∴c2=12,
∴S△ABC=acsin B=c2sin B=12×=6.故答案为6.
规律方法 三角形面积的求解思路
求三角形面积时,由于三角形面积公式有不同形式,因此实际使用时要结合题目的条件灵活运用公式求解.当三角形的两边及其夹角都已知或能求出时,常利用S=absin C=bcsin A=acsin B求解面积.
变式训练4(1)在△ABC中,若A=60°,b=16,S△ABC=64,则c= .
(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,c=3,△ABC的内切圆半径r=,则△ABC的面积为 .
16
解析 (1)由已知,得S△ABC=bcsin A,即64×16csin 60°,解得c=16.
(2)如图,设内切圆与△ABC三边AB,AC,CB分别相切于点D,E,F,
易知CE=CF,∠ECO=∠FCO=30°,
因为CA+CB-AB=CE+CF=2CE,
又在Rt△CEO中,CE=rtan 60°=1,
所以a+b-c=2,又c=3,
所以a+b+c=8,所以S△ABC=(a+b+c)·r=.
本节要点归纳
1.知识清单:
(1)利用正弦定理解三角形.
(2)三角形形状的判断.
(3)三角形面积公式.
2.方法归纳:转化与化归、数形结合.
3.常见误区:已知三角形的两边及其中一边所对的角,三角形解的个数的判断.
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