内容正文:
湖北高三数学上学期一轮复习习题:解三角形
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
【《湖北高三数学上学期一轮复习习题:解三角形》】
学段学科
【高中】【数学】
适用年级
【高三年级】
教材版本
【人教A版(2019)】
对应内容
【解三角形】
作业类型
【课后作业】
完成时长
【60分钟】
设计者
【xkw_72072334】
二、设计背景与意图
1、课标与教材分析
【课标要求】
1、 内容要求:掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题;能运用解三角形知识解决简单的实际测量问题;
2、 学业要求(对应高考水平2):能独立运用正弦、余弦定理分析三角形中的边角关系,准确求解三角形的边、角、面积;能在实际情境中抽象出三角形模型,选择合适的定理完成计算,形成严谨的数学运算能力与直观想象素养;
3、 素养落点:通过边角互化、多解判断等题型,落实数学运算素养;通过实际测量问题建模,落实数学建模素养.
【教材地位】
1、 知识衔接:解三角形是人教版必修第二册“平面向量及其应用”的核心小节,上承三角恒等变换、平面向量数量积,下接立体几何中的边角计算、解析几何中的距离问题,是连接代数运算与几何图形的关键桥梁;
2、高考定位:为高考必考内容,通常以1道解答题第一问或1道选择/填空出现,分值约10-12分,难度以中档题为主;常与三角恒等变换、平面向量、不等式、数列等知识交汇,是三角函数模块的核心得分点;
3、工具价值:正弦、余弦定理是后续解决立体几何中线面角、二面角计算,以及解析几何中三角形面积最值问题的基础工具,在一轮复习中需夯实其应用熟练度.
【教学重难点】
1、教学重点:
正弦定理、余弦定理的内容与适用场景匹配;
解三角形两类基本题型的规范求解(已知两角一边/已知两边夹角/已知三边用余弦定理;已知两边及一边对角用正弦定理);
三角形面积公式与正余弦定理的综合应用.
2、 教学难点:
已知两边及一边对角的多解性判断(结合大边对大角、三角形内角和定理进行取舍);
边角互化思想的灵活选择(边化角简化三角恒等变换,角化边转化为代数方程);
解三角形与向量、不等式、三角恒等变换的交汇题型的解题突破口分析.
2、 学情分析(针对高三一轮复习学生)
1、已有基础:学生在高一下学期已学习解三角形的基本公式,能独立完成简单的“已知两角一边”“已知三边”类基础题型,对正弦、余弦定理的推导有初步印象.
3、 现存问题:
定理选用不灵活:遇到边角混合条件时,无法快速判断该用正弦还是余弦定理,常出现“死套公式”导致计算量过大的问题;
多解判断易错:已知两边及一边对角时,容易忽略三角形内角范围或大边对大角规则,出现漏解、增解;
交汇题型薄弱:对“结合向量数量积求边角”“结合三角恒等变换求最值”类综合题找不到解题切入点;
实际建模能力不足:无法从文字描述(如测量距离、高度)中准确提取三角形的边角条件.
4、 复习需求:一轮复习需通过分层作业,先夯实基础公式与基本题型,再突破易错点与交汇题型,同时规范解题步骤,提升计算准确率.
基于以上课标要求与学情分析,本次作业设计分为三层:
夯实基础(60%):对应课标“掌握定理”要求,针对全体学生夯实基本题型,解决“会而不对”的问题;
能力提升(30%):针对学情中的易错点(多解判断、边角互化),对接高考中档题型,突破思维卡点;
思维拓展(10%):针对学有余力的学生,设计交汇题型,对接高考压轴题的第一问难度,提升综合应用能力.
三、作业目标
目标维度
具体目标
对应核心素养
评价依据
知识理解
能准确复述正弦定理、余弦定理、三角形面积公式的内容,能说清三类公式变形(边化角、角化边、外接圆半径形式)的适用场景,无概念混淆
数学抽象
正确率、概念复述
能准确判断“已知两边及其中一边对角”题型的解的个数,会用“大边对大角、三角形内角和不大于”两个规则筛选解,不出现增解、漏解
逻辑推理
能自主梳理出本模块三个以上常见易错点(如忽略三角形内角范围、正弦值相等时角的多值性、开方取绝对值遗漏),并对应标注自己之前犯过的错误类型
数学抽象
能力运用
能独立完成解三角形四类基本题型的规范求解:①已知两角一边求剩余边角;②已知两边及夹角求第三边与其余两角;③已知三边求三个角;④已知两边及其中一边对角求剩余边角(正确取舍解的个数)
数学运算
过程记录、方法选用
能灵活选用边角互化方法,完成“三角恒等变换+解三角形”的基础综合题:比如结合和差公式、二倍角公式化简含三角函数的已知条件,求解边角值
数学运算、逻辑推理
能解决简单实际测量类问题(仰角俯角测高、两点距离测量),从文字题干中抽象出三角形模型,准确标注边角对应关系
数学建模
思维发展
能独立完成三类常见交汇题型求解:①结合平面向量数量积的边角条件;②结合基本不等式求三角形面积/周长最值;③结合外接圆、内切圆半径的关联计算
逻辑推理、直观想象
论证思路、创意思维体现
对同一道解三角形题目,能尝试至少两种不同解法(如分别用边化角、角化边两条路径求解),能对比两种解法的计算量,选出最优路径
创新思维
情感态度
通过分层梯度设计,在完成基础题的过程中获得解题成就感,降低对“解三角形综合题”的畏难情绪,愿意主动尝试中档、拓展题型,不看到综合题直接空题
反思语
养成规范书写的答题习惯,对照高考评分细则修正自己“跳步、漏写定理依据、不标注角的取舍过程”的问题,形成严谨的答题逻辑
体会解三角形的实际应用价值(工程测量、航海定位、天文观测),理解数学公式是解决现实问题的工具,不是脱离实际的抽象符号
数学建模
四、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确
少量细节错误
较多基础错误
20%
能力运用
方法恰当、过程清晰、理由充分
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
思维发展
观点明确、论证充分、有独创性
表达清楚、欠缺深度
思路混乱、缺乏证据
30%
情感态度
主动投入、积极交流、乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进
态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作
学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱
20%
五、知识准备
1、正弦定理
(1)公式:
(、、分别是角、、所对边,其中为外接圆半径).
(2)常见变形:
、、;.
2、余弦定理
(1)公式:
.
(2)常见变形:
.
3、 面积公式
;(其中是内切圆的半径);
(其中是的半周长).
4、 大角对大边,大边対大角
在中,;.
5、
(1);
同理有:,(即射影定理).
(2).
(3)斜三角形中,变形可得正切恒等式:.
(4),.
6、实际应用
(1)仰角和俯角
在实现和水平线所成角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方向角
从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如点的方位角就是(如图②).
(3)方位角
北偏东,即由指北方向顺时针旋转达到目标方向(如图③);北偏西,即由指北方向逆时针旋转达到目标方向.
(4)坡角与坡度
坡角:坡面与水平面所成角;坡度:坡面的铅垂高度与水平长度的比值(如图④,为坡度).
六、试题详情
1、正、余弦定理的综合应用
【例1】(2026全国二卷T17)在中,已知,.
(1)证明:为钝角三角形;
(2)若面积为,求的周长.
【解析】:(1)因为,所以,我们有,代入可得,得,故为钝角三角形;
(2)法一(正弦定理):因为,且,所以,(其中为外接圆的半径),由(1)有,解得. ,解得,所以,由于,所以,故,由正弦定理可得的周长(其中为角所对应的边).
法二(余弦定理):由可得,也即,根据正弦定理可得. 又因为,考虑到面积为,我们有,可得,则,由余弦定理,可得,的周长.
【训练1】:在中,角的对边分别是,且,.
(1)证明:为锐角三角形;
(2)若,求的周长.
【解析】:因为,所以由正弦定理得,得,所以;考虑到,所以,,所以为锐角三角形;
(2),,由正弦定理有的周长.
2、解三角形的实际应用
【例2】(2026重庆5月模拟)重庆市南山文峰塔坐落于南山黄角垭的文化峰之巅,据《巴县城》记载:文峰塔峭立山巅,凡七级,高逾十丈,万松围炉,攒天一碧. 某中学实践小组为测量重庆市南山文峰塔的高度,开展了一次实地测量活动,他们在塔底所在的水平地面上选取两点(如图),测得米,,,在处测得塔顶的仰角为,则文峰塔的高度约为(参考数据) ( )
A. 26米 B. 28米 C. 30米 D. 32米
【解析】:米,在中,米.
【训练2】如图所示,海岸上有一个竖直向上的灯塔,塔顶为点塔底为点. 现有两个小岛,且位于同一水平面内,为确认两个小岛之间的距离,在小岛处分别测得灯塔的仰角和,在灯塔的塔底处测得. 已知灯塔高度米,,,,则小岛之间的距离为__________米.
【解析】:,所以米,同理可得米,利用余弦定理,得米.
3、爪形图
如图所示,在中,角对应的边分别是,为上一点,若我们知道和,我们可以求出长度,方法如下:由有:,整理可得:,特别地,当是的角平分线时,.
同理,若我们知道、和时,也可以求出的长度,方法如下:三点共线,可得,平方可得:,特别地,当是边上中线时,.
【训练3】(2026年福建福州5月模拟):的内角对边分别是,已知,的面积是.
(1)求;(2)若,求$BC$边上的中线的长度.
【解析】:(1)由已知得,即,由余弦定理可得,故,所以,;
(2)由(1)得,由正弦定理得,可得,考虑到,故,,故.
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