高中数学人教A版必修五教案 第一章 第一节 正弦定理

章节
1.1
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1
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课题名称
第一章第一节正弦定理
三维目标
一、知识与技能(
1.通过对任意三角形边长和角度关系的探索，掌握正弦定理的内容及其证明方法
2.会运用正弦定理与三角形内角和定理解斜三角形的两类基本问题．(
二、过程与方法(
1.让学生从已有的几何知识出发,共同探究在任意三角形中，边与其对角的关系；(
2.引导学生通过观察、推导、比较，由特殊到一般归纳出正弦定理；(
3.进行定理基本应用的实践操作．(
三、情感态度与价值观(
1.培养学生在方程思想指导下处理解三角形问题的运算能力；(
2.培养学生探索数学规律的思维能力，通过三角函数、正弦定理、向量的数量积等知识间的联系来体现事物之间的普遍联系与辩证统一．。
重点目标
1.正弦定理的概念；( 2.正弦定理的证明及其基本应用．
难点目标
1.正弦定理的探索和证明；( 2.已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数
导入示标
如右图，固定△ABC的边CB及∠B，使边AC绕着顶点C转动．(
思考：∠C的大小与它的对边AB的长度之间有怎样的数量关系？(
生显然，边AB的长度随着其对角∠C的大小的增大而增大．(
能否用一个等式把这种关系精确地表示出来？(
在初中，我们已学过如何解直角三角形，下面就首先来探讨直角三角形中，角与边的等式关系．如右图，在Rt△ABC中，设BC =A,AC =B,AB =C,根据锐角三角函数中正弦函数的定义，有=sinA， =sinB，又sinC=1=,则.从而在直角三角形ABC中，
.
目标三导
学做思一：正弦定理(
导学：那么对于任意的三角形，以上关系式是否仍然成立？（由学生讨论、分析）(
可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况：(
如右图，当△ABC是锐角三角形时，设边AB上的高是CD，根据任意角三角函数的定义，有CD=AsinB=BsinA,则，同理，可得.从而.
（当△ABC是钝角三角形时，解法类似锐角三角形的情况，由学生自己完成）(
正弦定理：在一个三角形中，各边和它所对角的正弦的比相等，即(
.?
导做：是否可以用其他方法证明这一等式？(
可以作△ABC的外接圆，在△ABC中,令BC=A,AC=B,AB=C,根据直径所对的圆周角是直角以及同弧所对的圆周角相等，来证明这一关系．(
导思：很好！这位同学能充分利用我们以前学过的知识来解决此问题，我们一起来看下面的证法.
在△ABC中,已知BC=A,AC=B,AB=C,作△ABC的外接圆,O为圆心,连结BO并延长交圆于B′,设BB′=2R.则根据直径所对的圆周角是直角以及同弧所对的圆周角相等可以得到
∠BAB′=90°，∠C =∠B′，
∴sinC=sinB′=.?
∴.?
同理,可得.?
∴.?
这就是说,对于任意的三角形,上述关系式均成立,因此,我们得到等式(
.?
学做思二：正弦定理证明
导学：我们可以考虑用前面所学的向量知识来证明正弦定理.从定理内容可以看出,定理反映的是三角形的边角关系,而在向量知识中,哪一知识点体现边角关系呢??
向量的数量积的定义式A·B=|A||B|Cosθ,其中θ为两向量的夹角.?
回答得很好,但是向量数量积涉及的是余弦关系而非正弦关系,这两者之间能否转化呢??
可以通过三角函数的诱导公式sinθ=Cos(90°-θ)进行转化.?
这一转化产生了新角90°-θ,这就为辅助向量j的添加提供了线索,为方便进一步的运算,辅助向量选取了单位向量j,而j垂直于三角形一边,且与一边夹角出现了90°-θ这一形式,这是作辅助向量j垂直于三角形一边的原因.?
导做：在向量方法证明过程中,构造向量是基础,并由向量的加法原则可得(
而添加垂直于的单位向量j是关键,为了产生j与(、、的数量积,而在上面向量等式的两边同取与向量j的数量积运算,也就在情理之中了.?
导思：下面,大家再结合课本进一步体会向量法证明正弦定理的过程,并注意总结在证明过程中所用到的向量知识点.?
向量法证明过程:?
(1)△ABC为锐角三角形,过点A作单位向量j垂直于,则j与的夹角为90°?-A,j与的夹角为90°-C.?
由向量的加法原则可得(
,?
为了与图中有关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与向量j的数量积运算,得到
由分配律可得
.?
∴|j|Cos90°+|j|Cos(90°-C)=|j|Cos(90°-A).?
∴AsinC=CsinA.?
∴.?
另外,过点C作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为90°+C,j与的夹角为90°+B,可得.?
(此处应强调学生注意两向量夹角是以同起点为前提,防止误解为j与的夹角为90°-C,j与的夹角为90°-B)?
∴.?
(2)△ABC为钝角三角形,不妨设A＞90°,过点A作与垂直的单位向量j,则j与(的夹角为A-90°,j与的夹角为90°-C.?
由,得j·((((=j·,?
即A·Cos(90°-C)=C·Cos(A-90°),?
∴AsinC=CsinA.?
∴
另外,过点C作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为90°+C,j与夹角为(((((B.
同理,可得.?
∴（形式1）.?
综上所述,正弦定理对于锐角三角形、直角三角形、钝角三角形均成立.?
[教师精讲](
（1）正弦定理说明同一三角形中，边与其对角的正弦成正比，且比例系数为同一正数，即存在正数k使A=ksinA，B=ksinB，C=ksinC；(
（2）
等价于 (形式2).?
我们通过观察正弦定理的形式2不难得到,利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形问题.
①已知三角形的任意两角及其中一边可以求其他边，如.这类问题由于两角已知,故第三角确定,三角形唯一,解唯一,相对容易,课本P4的例1就属于此类问题.?
②已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值，如．此类问题变化较多,我们在解题时要分清题目所给的条件．(
一般地，已知三角形的某些边和角，求其他的边和角的过程叫作解三角形．(
达标检测
【例1】在△ABC中，已知A=32.0°,B=81.8°,A=42.9 cm,解三角形.?
分析:此题属于已知两角和其中一角所对边的问题,直接应用正弦定理可求出边B,若求边C,再利用正弦定理即可.?
解：根据三角形内角和定理，(
C=180°-(A+B)=180°-(32.0°+81.8°)=66.2°;(
根据正弦定理，(
b=≈80.1(cm);(
c=≈74.1(cm).(.(
【例2】在△ABC中，已知A=20cm，B=28cm，A=40°，解三角形（角度精确到1°，边长精确到1 cm）．(
分析:此例题属于BsinA＜a＜b的情形,故有两解,这样在求解之后呢,无需作进一步的检验,使学生在运用正弦定理求边、角时,感到目的很明确,同时体会分析问题的重要性.?
解：根据正弦定理，(
sinB =≈0.899 9.?
因为0°＜B＜180°，所以B≈64°或B≈116°.?
（1）当B≈64°时，(
C =180°-（A+B）=180°-（40°+64°）=76°，(
C =≈30(cm).?
（2）当B≈116°时，(
C=180°-（A+B）=180°-（40°+116°）=24°，(
C=≈13(cm).?
反思总结
通过本节学习,我们一起研究了正弦定理的证明方法,同时了解了向量的工具性作用,并且明确了利用正弦定理所能解决的两类有关三角形问题:已知两角、一边解三角形;已知两边和其中一边的对角解三角形.
课后练习
布置作业
（一）课本第10页习题1.1　第1、2题.?
（二）预习内容：课本P5～P 8余弦定理
（三）同步练习