1.4.2三角形的面积及正弦定理(教案)-人教版《数学 拓展模块一》(2023修订版)《上好课》
2026-07-08
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精品
摘要:
该教案聚焦三角形面积及正弦定理,通过回忆直角与一般三角形面积公式,抛出“两边及其夹角求面积”的问题,搭建从基础计算到解任意三角形的学习支架,衔接前期三角函数与直角三角形知识。
以问题驱动和分层教学为特色,设计“阶梯式问题链”引导自主推导公式,结合《周髀算经》案例渗透文化自信,培养数学思维(推理能力)和数学眼光(抽象能力)。例题分层兼顾不同水平,当堂检测及时反馈,助力学生提升知识迁移能力,教师可高效落实教学目标。
内容正文:
人教版《数学 拓展模块一》
第1章 三角计算
1.4.2三角形的面积及正弦定理
一、教材
人民教育出版社《数学》(拓展模块一)
二、教学时长
2课时(可根据学生水平调整)
三、授课类型
新授课
四、教材分析
《三角计算》是人民教育出版社《数学拓展模块一》中的核心内容,属于三角函数板块的延伸与应用范畴。它建立在学生已学习三角形面积的基本公式、三角函数的定义及直角三角形的边角关系等知识基础之上,是对三角形相关知识从 “基础计算” 向 “灵活转化” 与 “解任意三角形” 的重要跨越。本节课的内容具有极为关键的承上启下作用。一方面,它是对前期三角形面积计算方法的深化与补充;另一方面,它为后续学习更复杂的数学内容奠定基础,是构建完整解三角形知识体系的核心环节.同时,它在日常生活、工作以及专业学习中都有着广泛的应用,通过引入生活场景和专业领域案例,让学生切实体会到数学知识的实用价值,有效打破 “数学抽象难懂、脱离实际” 的认知误区,有助于学生提升逻辑思维能力、数学运算能力、分析问题和解决问题的能力,进一步强化严谨的数学思维习惯,为后续更复杂的数学学习和专业发展筑牢根基.
五、学情分析
学生在前面的课程中,学习了三角形面积的基本计算公式,同时,学生已掌握三角函数的定义、特殊角的三角函数值、同角三角函数基本关系式、诱导公式及直角三角形的边角关系,这些知识为本节课推导 三角形面积公式和正弦定理构建了完整的知识框架,是实现从 “基础计算” 向 “灵活转化” 跨越的关键前提.从学科核心素养层面来看,经过前期三角形性质、三角函数相关内容的学习,学生已初步具备数学抽象和逻辑推理的素养,数学运算能力在反复练习中得到了初步提升.但需要注意的是,学生在知识迁移和逻辑转化方面仍存在明显薄弱点,教学时需注意低起点、重转化、多引导、勤练习,逐步提升学生的知识迁移能力、逻辑推理能力和数学运算能力,为后续的学习筑牢根基.
六、教学目标
1.理解并掌握三角形的面积和正弦定理;
2.学生运用自主探讨、合作学习,理解三角形的面积及其推导方法,理解并掌握正弦定理公式的推导方法,识记正弦定理公式及其变形形式,掌握在解三角形中正弦定理的应用,提高其发现问题、分析问题及解决问题能力;
3.通过观察、对比,引导学生体验成功的喜悦;通过教师的启发引导,培养学生不怕困难、勇于探索、勇于创新的求知精神.
七、教学重点
三角形的面积及正弦定理的推导与应用.
八、教学难点
三角形的面积及正弦定理的变形与知识迁移.
九、教学方法
讲授法:教师通过系统、有条理的口头讲解三角形的面积及正弦定理,直接向学生传递三角形的面积及正弦定理的推导过程.
问题驱动教学法:教师围绕教学目标设计 “阶梯式问题链”(从基础到进阶、从具体到抽象),以问题为线索,引导学生主动思考、自主探究,最终通过解决问题掌握知识。
分层教学法:根据学生的数学基础、学习能力将学生分为不同层次(如基础层、提升层、拔尖层),设计不同的 “教学目标、教学内容、作业任务”,确保每个层次的学生都能 “在原有基础上进步”。
十、教学环节设计
教学环节
教学内容
师生活动
设计意图
引入
问题提出
1.直角三角形的面积如何计算?
2.一般三角形的面积如何计算?需要知道多少个量呢?
我们知道,三角形的面积为底边与该边对应高乘积的一半.
如果已知三角形的两边及其夹角,如何求三角形的面积呢?
教师引导学生回忆三角形面积公式;并抛出核心问题,引发认知冲突,激发学生学习兴趣
回忆复习内容,引出新知,为后续学习做铺垫
探索新知
1.三角形的面积
如图所示,设△ABC中,设BC=a,AC=b, AB=c,
作边AB上的高CD.在Rt △ADC中,,设△ABC的面积为S,则
.
同理,可得
.
因此△ABC的面积公式为
2. 正弦定理
由三角形的面积公式可知
,
即
这就得到
.
同理,可证得
.
于是,可以得到如下公式:
我们把以上公式称为正弦定理,即在一个三角形中,各边与它所对角的正弦的比相等.
正弦定理在解三角形中的应用:
(1)已知三角形的两角和一边,求其他元素;
(2)已知三角形的两边和其中一边所对的角,求其他元素.(注意有几个解的情况).
(3)利用正弦定理判断三角形的形状.
教师在黑板上画出锐角三角形ABC,引导学生分析 结合直角三角形三角函数知识,得出三角形的面积公式,教师追问钝角三角形是否成立
学生小组讨论,自主推导正弦定理
师生共同归纳正弦定理的三种应用场景,明确每种场景的已知条件与核心步骤。
学生2分钟时间记忆公式
从 “师生共探” 到 “学生自主推导”,让学生经历从特殊到一般的思维过程,理解公式的本质与通用性
讲授过程中利用小组讨论,有利于课堂高效 化
根据已知内容推导未知内容,培养学生的化归转化思想
提前梳理正弦定理的应用场景,为后续例题讲解和练习铺垫,避免学生解题时盲目套用公式
例题讲解
例 1 在△ABC中,已知a=6,,∠C=45°,求△ABC的面积.
解 由由三角形的面积公式可知
.
练习1 在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=5,A=120°,面积为,则边a的长度为( B )
A.6 B.7 C.8 D.9
解: ∵,
∴ ,解得c=3.
∵,
∴a=7.
例2 在△ABC中,已知a=5,∠A=30°,∠C=65°,求∠B,b,c (长度保留3位小数).
解 因为∠A+∠B+∠C=180° ,
所以∠B=180°−30°−65°=85°.
由正弦定理,得
,
.
同理,得
.
练习2 在△ABC 中,已知b=12,∠A=30°,∠B=120°,求a.
解: 由正弦定理,得 ,
所以.
例3 在△ABC中,已知∠B=45°,,,求∠C.
解 因为,所以
,
所以∠C=60°或∠C=120°.
例4 在△ABC中,b=10,c=6,∠B=60°,求∠C(角度精确到1分).
解 因为,所以
.
用函数型计算器计算可得∠C≈31°18′ 或∠C≈148°42′.
但148°42′+60° >180°,舍去148°42′ .所以∠C=31°18′ .
练习3 在△ABC 中,已知a=2, b=3,∠B=75°,求∠A ,
∠C (角度精确到1分).
解: 因为 ,
所以.
用函数型计算器计算可得∠A≈40°5′或∠A≈139°55′.
但139°55′+75°>180°,舍去139°55′,所以∠A≈40°5′ .
所以∠C=180°-∠A-∠B=180°-40°5′-75°=64°55′.
练习4 在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=2,b=3,B=2A,则sin A=________.
解:在△ABC中,由正弦定理 ,可得,
∵a=2,b=3,B=2A,
∴ ,即,
化简,得 ,∴,
∴.
例5 在△ABC中,已知sin A=2cos B sin C,则三角形为( )
A.等腰直角三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形
【解析】 本类型的题目需先将式子化为只含有边或角的形式,再进行判断.
∵A=180°-(B+C),∴sin A=sin [180°-(B+C)]=sin (B+C).
又∵sin A=2cos B sin C,∴2cos B sin C=sin (B+C),
∴sin B cos C+cos B sin C-2cos B sin C=0,
∴sin B cos C-cos B sin C=sin (B-C)=0,
∵B,C为△ABC的内角,
∴B-C=0,∴B=C,
∴△ABC为等腰三角形.
练习5 在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若cos A=,,则三角形为(D )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【思路点拨】 既可以利用正弦定理,把“边”转化成“角”;也可以利用余弦定理,把“角”转化成“边”.
解: ∵,由正弦定理知
即.
∵均为的内角,∴.
又由题知cos A=,,
则为等边三角形,故选:D.
课堂思政
推导面积公式时,引导学生观察 “任意三角形均适用” 的共性,渗透 “特殊到一般” 的辩证思维;讲解正弦定理 “边与角正弦值成定比”,结合我国古代《周髀算经》中勾股定理、测影术等天文历法成就,展现古人用数学解决实际问题的智慧,激发文化自信;分析 “SSA” 多解性时,强调 “严谨验证” 的科学态度,培养学生求真务实的探究精神
例1,例2教师边读边讲,引导学生判断 “适用公式”,板书完整解题步骤,强调边角关系和计算器的规范性
练习 1、2:学生独立完成,2 名学生上台板书,教师针对 “面积公式与余弦定理结合”“正弦定理边角对应” 的易错点点评
例3、例4:教师先让学生尝试计算,判断解的个数,总结“验证内角和” 和“边大角大”的取舍原则
练习3、4:小组合作完成,讨论 解题思路,派代表分享解题关键
例 5:学生尝试用 “边化角”“角化边” 两种方法解题,教师对比两种方法的优劣,拓展解题思路
学生独立练习5,派代表分享答案并进行讲解
教师示范标准解题步骤,学生上台板书并纠错,帮助学生养成 “审题 — 标注 — 选公式 — 验证” 的解题习惯
通过练习及时掌握学生的知识掌握情况,查漏补缺
通过 “独立完成+小组合作”“基础计算+综合应用” 的练习形式,兼顾不同层次学生的需求,拓展解题方法
通过小组交流,培养学生的合作探究的能力,巩固学生对公式的应用
培养学生举一反三的变通思维
课堂小结
三角形的面积
公式变形
正弦定理在解三角形中的应用:
(1)已知三角形的两角和一边,求其他元素;
(2)已知三角形的两边和其中一边所对的角,求其他元素.(注意有几个解的情况).
(3)利用正弦定理判断三角形的形状.
用思维导图 PPT 呈现本节课知识框架,先让学生尝试 “填空式” 回顾,再由教师补充完整,针对共性问题再次强调
通过思维导图帮助学生构建 “面积公式 — 正弦定理 — 应用场景” 的知识框架,避免知识点碎片化
当堂检测
1.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知
a=1,b=,A=30°,则B等于( B )
A.30° B.60°或120° C.60° D.30°或150°
2.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知AB=4,AC= ,∠A=,则△ABC的面积S等于(B )
A.6 B.3 C. D.2
3.在△ABC中,,则△ABC是(B )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
学生单人单桌进行当堂检测,小组互批,教师抽查,并进行针对性日清
检测学生本节课的知识掌握情况,针对检测中的典型错误,及时纠错并强化,避免问题积累
作业布置
1. 书面作业
(1) 课后习题第×题写到作业本上。
(2) 完成《同步练习》1.4.2;
2.查漏补缺:根据个人情况对课堂学习复习与回顾
板书设计
1.4.2三角形的面积及正弦定理
1、 三角形的面积 练习 小结
二、正弦定理 练习 作业
十一、教学反思
本节课以旧知导入,引导学生自主推导公式,例题分层训练,整体课堂节奏较顺畅。多数学生能掌握两边夹角求面积、利用正弦定理解基础三角形。 但课堂仍存在不足:已知两边一对角的多解问题讲解较仓促,部分学生难以区分解的个数;边角互化判断三角形形状时,学生三角恒等变换运算薄弱。后续需增加变式练习,强化分类讨论思想,课下增设基础计算小练,补齐学生运算短板。
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