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1.1.2 余弦定理
目标定位 1.会证明余弦定理.2.理解余弦定理在讨论三角形边角关系时的作用.3.能用余弦定理解斜三角形.4.会用余弦定理讨论三角形解的情形.
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三角形中任何一边的____等于其他两边的_____的和减去这两边与它们的_____的余弦的积的______.
即a2= ,b2= ,c2= .
自 主 预 习
1.余弦定理
平方
夹角
两倍
b2+c2-2bccos A
c2+a2-2cacos B
a2+b2-2abcos C
2.余弦定理的推论
平方
cos A=_________; cos B=__________;cos C=__________.
eq \f(b2+c2-a2,2bc)
eq \f(c2+a2-b2,2ca)
eq \f(a2+b2-c2,2ab)
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cos A
sin A
ccos A
csin A
3.坐标法证明余弦定理
建立平面直角坐标系,如图所示,则有A(0,0),C(b,0).设点B的坐标为(x,y),则由三角函数的定义得eq \f(x,c)=________,eq \f(y,c)=_________,
即x=_____________,y=__________.
所以点B的坐标为(ccos A,csin A).
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b2+c2-2bccos A
根据两点间距离公式得
a=BC=eq \r((ccos A-b)2+(csin A-0)2)
=eq \r(c2(cos2A+sin2A)+b2-2bccos A)
=_________________,
所以a2=_____________________.
同理可证得b2=a2+c2-2accos B,c2=a2+b2-2abcos C.
eq \r(b2+c2-2bccos A)
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即 时 自 测
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)余弦定理是勾股定理的推广.( )
(2)若三角形三边满足a2+b2>c2,则此三角形为锐角三角形.( )
(3)若2,3,x三边组成一个锐角三角形,则x的范围为(eq \r(5),3).( )
(4)在△ABC中,已知a=7,b=10,c=6,则此三角形为钝角三角形.( )
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提示 (1)在余弦定理c2=a2+b2-2abcos C中,若C=eq \f(π,2),就得到c2=a2+b2.故勾股定理是余弦定理的特殊情况,而余弦定理可以看成勾股定理的推广.
(2)若a2+b2>c2,由余弦定理知cos C>0,从而C为锐角,但也只能说明C为锐角,不一定是锐角三角形.
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答案 (1)√ (2)× (3)× (4)√
(3)若x<3,则3对应的角最大,由余弦定理得cos θ=eq \f(x2+22-32,2·x·2)=eq \f(x2-5,4x),∵三角形为锐角三角形,∴cos θ>0.
∴x2-5>0,又x>0,∴eq \r(5)<x<3.
若x≥3,则边x对应的角最大.同理可得,22+32>x2,即x2<13,又x≥3,∴3≤x<eq \r(13).故x的取值范围是(eq \r(5),eq \r(13)).
(4)由余弦定理知cos B=eq \f(a2+c2-b2,2ac)=eq \f(72+62-102,2×7×6)=-eq \f(5,28).
在△ABC中,0°<B<180°,∴90°<B<180°.
∴△ABC为钝角三角形.
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答案 B
2.一个三角形的两边长分别为5和3,它们夹角的余弦值是-eq \f(3,5),则三角形的另一边长为( )
A.52
B.2eq \r(13)
C.16
D.4
解析 设另一边长为x,则x2=52+32-2×5×3×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(3,5)))=52,∴x=2eq \r(13).
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答案 B
3.在△ABC中,a=7,b=4eq \r(3),c=eq \r(13),则△ABC的最小角为( )
A.eq \f(π,3)
B.eq \f(π,6)
C.eq \f(π,4)
D.eq \f(π,12)
解析 ∵a>b>c,∴C为最小角,
由余弦定理cos C=eq \f(a2+b2-c2,2ab)
=eq \f(72+(4\r(3))2-(\r(13))2,2×7×4\r(3))=eq \f(\r(3),2).∴C=eq \f(π,6).
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4.在△