2011年高二数学全案:2.1.1《正弦定理》(北师大版必修5)

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名称 2011年高二数学全案:2.1.1《正弦定理》(北师大版必修5)
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文件大小 990.4KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2011-09-13 22:23:07

文档简介

正余弦定理例题解析:
例1.在△ABC中,如果a=18,b=24,A=,则此三角形解的情况为( B ).
A. 一解 B. 两解 C. 无解 D. 不确定
解: 由 bsinA<a<b 故 有两解 选B
例2.在△ABC中,a=,b=,A=,则c等于( C ).
A. 2 B. C. 2或 D. 以上都不对
解: 由 bsinA<a<b 故 有两解 选C
例3.在△ABC中,a∶b∶c=3∶5∶7,则此三角形的最大内角是( B ).
A. B. C. D.
解:设a=3k,b=5k,c=7k,由余弦定理易求得cosC=-,所以最大角C为.
例4.(1) 在△ABC中,若B=,AB=2,AC=2,则△ABC的面积是_____.
(2) △ABC中,若AB=1,BC=2,则角C的取值范围是_____.
解:(1) sinC=,于是C=或,故A=或,
由S△ABC=可得答案2或.
(2) 如图所示,由已知得BC=2AB,又
∴ sinC=≤ 又∵ 0<C<A ∴ 0<C≤
例5.在△ABC中,求证:a2sin2B+b2sin2A=2absinC
证明:由正弦定理知
故原式成立.
例6.在锐角三角形ABC中,A,B,C是其三个内角,记 求证:S<1
证明: ∵
∵ ,∴ ,∴ cotB<tanA即>1,∴ S<1.
例7.在△ABC中,如果lga-lgc=lgsinB=-lg,且B为锐角,判断此三角形的形状.
解:由lga-lgc=lgsinB=-lg,得 sinB=,
又B为锐角,∴ B=,又 得,
∴ sinC=2sinA=2sin(-C), ∴ sinC=sinC+cosC,
∴ cosC=0 即C=, 故此三角形是等腰直角三角形.
例8.已知a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C的对边.
① 若△ABC面积为,c=2,A=,求b,a的值.
② 若acosA=bcosB,试判断△ABC的形状,证明你的结论.
解:① 由已知得,∴ b=1.
由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA=3,∴ a=.
② 由正弦定理得:2RsinA=a,2RsinB=b,
2RsinAcosA=2RsinBcosB 即sin2A=sin2B,
由已知A,B为三角形内角,∴ A+B=或A=B,
∴△ABC为直角三角形或等腰三角形.
例9.如图所示,已知在梯形ABCD中AB∥CD,CD=2, AC=,∠BAD=,求梯形的高.
解:作DE⊥AB于E, 则DE就是梯形的高.
∵ ∠BAD=, ∴ 在Rt△AED中,有DE=AD =,即 DE=AD. ①
下面求AD(关键):
∵ AB∥CD,∠BAD=, ∴ 在△ACD中,∠ADC=,
又∵ CD=2, AC=,∴

解得AD=3,(AD=-5,舍).
将AD=3代入①, 梯形的高
例10.如图所示, 在△ABC中,若c=4, b=7,BC边上的中线AD=, 求边长a.
解:∵ AD是BC边上的中线,∴ 可设CD=DB=x.
∵ c=4, b=7, AD=, ∴ 在△ACD中,有
在△ACB中,有∴
∴ x=, ∴ a=2x=9.
www.(共56张PPT)
1.1 正弦定理
二、解三角形
1.解三角形时常用的结论
(1)在△ABC中,A>B ⑤________ ⑥________;(即在一个三角形中大边对大角)
(2)a+b>c,b+c>a,⑦________;(即在一个三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边)
(3)内角和定理:△ABC中,A+B+C=⑧________.
2.正弦定理的应用
利用正弦定理可以解决以下两类有关三角形的问题:
(1)已知两角和任意一边,求其他⑨________和⑩________;
(2)已知两边和其中一边的对角,求 ________,从而进一步求出其他的边和角.
对于第(1)类,其解是唯一确定的,一般先由三角形内角和为180°求得 ________,再利用正弦定理求其余两边;
对于第(2)类,其解不一定唯一,由于三角形的形状不能唯一确定,因而会出现 ________三种情况.
友情提示:在△ABC中,如果已知边a,b和角A,解的情况讨论如下:
一般地,已知两边和其中一边的对角解三角形,有两解、一解和无解三种情况.
①A为锐角,如下图:
a ________解  ________解  ________解  ________解
②A为直角或钝角,如下图.
________解  ________解  ________解 ________解
归纳列表如下:
1.正弦定理的推导方法
对正弦定理的推导,我们可以从几何的角度进行推导.如图,以△ABC的顶点A为原点,边AC所在的射线为x轴的正半轴,建立直角坐标系.
另外,我们也可以从△ABC的外接圆来进行推导,如图.
当△ABC为直角三角形时,如图①所示,其外接圆的圆心O位于Rt△ABC的斜边AB上,R为外接圆的半径.
2.已知两边与其中一边的对角时,怎样确定三角形解的个数?
利用数形结合和三角函数知识来分析.例如:已知△ABC的两边a,b和角A解三角形时,有以下方法:
方法一:可以作图,利用数形结合加以说明.如下表所示:
具体解题时,作出已知角A,边长b,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,与射线AB的公共点(除去顶点A)的个数即为三角形解的个数.
分析:从方程的观点看,正弦定理有三个等式,可视为三个方程,每个方程都含有四个量,知其三个量,便可求得第四个量.本题已知△ABC的两边和其中一边的对角,运用正弦定理可求出角A,然后再利用三角形内角和公式求得角C,进而求出边c.
[变式训练1] 在△ABC中,c=10,A=45°,C=30°,求a、b和B.
[例2] △ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知b=5,∠B=30°,若c= ,解此三角形.
分析:主要考查用正、余弦定理解三角形及三角形中三角变形的技巧.
[例3] 在△ABC中,若b2sin2C+c2sin2B=2bccosB·cosC,试判断三角形的形状.
分析:已知条件中有边和角的混合关系,可考虑利用边化角,从角的关系判断,也可考虑角化边,从边的关系判断.
[变式训练3] 在△ABC中,若acosA=bcosB,求证:△ABC是等腰三角形或直角三角形.
分析:判断三角形形状通常从三角形内角的关系确定,也可以从三角形三边关系确定.本题可考虑把边化为角,寻找三角形角与角之间的关系,然后予以判定.
[例4] 如图,D是直角△ABC斜边BC上一点,AB=AD,记∠CAD=α,∠ABC=β.
(1)证明sinα+cos2β=0;
(2)若AC= DC,求β的值.
分析:根据等腰三角形的性质,内角和定理,结合三角公式,正、余弦定理即可解决.
解三角形的应用问题,通常都要根据题意,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得出三角形的边和角的大小,从而得出实际问题的解.
[例5] (2009·辽宁卷)如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B,D为两岛上的两座灯塔的塔顶.测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.试探究图中B,D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离(计算结果精确到0.01 km,
≈1.414, ≈2.449).
分析:本题考查了应用三角形知识求解实际问题的能力.求解此类解三角形问题首先要能够读懂题意,分析清楚题意,要能够将实际问题转化为数学问题,即解三角形问题.在具体求解过程中要能够明确三角形中的边角关系,同时要注意多解情况和计算的准确性.
解析:在△ACD中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=30°,
所以CD=AC=0.1,
又∠BCD=180°-60°-60°=60°,
故CB是△CAD底边AD的中垂线,所以BD=BA.
[变式训练5] 如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,现测得∠BCD=α,∠BDC=β,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为θ,求塔高AB.正弦定理
教材:正弦定理
目的:要求学生掌握正弦定理,并能应用解斜三角形,解决实际问题。
过程:一、引言:在直角三角形中,由三角形内角和定理、勾股定理、锐角三角函数,可以由已知的边和角求出未知的边和角。
那么斜三角形怎么办?——提出课题:正弦定理、余弦定理
二、1.特殊情况:直角三角形中的正弦定理:
sinA= sinB= sinC=1 即:
c= c= c= ∴==
2.能否推广到斜三角形?
证明一(传统证法)在任意斜△ABC当中:
S△ABC=
两边同除以即得:==
3.用向量证明:
证二:过A作单位向量垂直于
+= 两边同乘以单位向量 (+)=
则: + =
∴|| ||cos90+|| ||cos(90C)=|| ||cos(90A)
∴ ∴=
同理:若过C作垂直于得: = ∴==
当△ABC为钝角三角形时,设 A>90 过A作单位向量垂直于向量
4.突出几点:1正弦定理的叙述:在一个三角形中。各边和它所对角的正弦
比相等,即:==它适合于任何三角形。
2可以证明===2R (R为△ABC外接圆半径)
3 每个等式可视为一个方程:知三求一
三、正弦定理的应用
从理论上正弦定理可解决两类问题:
1.两角和任意一边,求其它两边和一角;
2.两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角。
例一、在△ABC中,已知 A=45 C=30 求b(保留两个有效数字)
解略
例二、在△ABC中,已知 b=28 A=40 求B (精确到1)和c(保留两个有效数字)
解略 注意由=求出sinB=0.8999 B角有两解
例三、在△ABC中,已知 b=50 A=38 求B (精确到1)和c(保留两个有效数字)
解略 注意由b四、小结:正弦定理,两种应用
已知两边和其中一边对角解斜三角形有两解或一解(见图示)
一解 两解 一解
五、作业:
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
C
B
A
c
a
b
A
CV
BV
A
CV
BV
C
C
C
a
C
b
b
a
b
b
a
a
a
A
B
B
A
B1
B2
A
c
A
B正弦定理 学案
【预习达标】
在ΔABC中,角A、B、C的对边为a、b、c,
1.在RtΔABC中,∠C=900, csinA= ,csinB= ,即 = 。
2. 在锐角ΔABC中,过C做CD⊥AB于D,则|CD|= = ,即 ,同理得 ,故有 。
3. 在钝角ΔABC中,∠B为钝角,过C做CD⊥AB交AB的延长线D,则|CD|= = ,即 ,故有 。
【典例解析】
已知ΔABC,根据下列条件,求相应的三角形中其他边和角的大小:
(1)A=600,B=450,a=10;(2)a=3,b=4,A=300;(3)a=5,b=2,B=1200;(4)b=,c=6,B=1200.
例2 如图,在ΔABC中,∠A的平分线AD与边BC相交于点D,求证:
【达标练习】
已知ΔABC,根据下列条件,解三角形:
(1)A=600,B=300,a=3;(2)A=450,B=750,b=8;(3)a=3,b=,A=600;
2.求证:在ΔABC中,
3.应用正弦定理证明:在ΔABC中,大角对大边,大边对大角.
4.在ΔABC中,sin2A+sin2B=sin2C,求证:ΔABC是直角三角形。
参考答案
【预习达标】
1.a,b,. 2.bsinA asinB ,, ,=.
3. .bsinA asinB ,, =.
【典例解析】
例1(1)C=750,b=,c=(2)B≈41.80,C≈108.80,c≈5.7或B≈138.20,C≈11.80,c≈1.2(3)无解(4)C=450,A=150,a≈2.2
例2证明:如图在ΔABD和ΔCAD中,由正弦定理,
得,,
两式相除得
【双基达标】
1.(1)C=900,b=,c=2(2)C=1200,a=88 ,c=
(3)B=600,C=900,c=2
2.证明:设,则
3.(1)设A>B,若A≤900,由正弦函数的单调性得sinA≥sinB,又由正弦定理得a≥b;若A>900,有A+B<1800,即900>1800-A>B, 由正弦函数的单调性得sin(1800-A)>sinB,即sinA>sinB, 又由正弦定理得a>b.(2)设a>b, 由正弦定理得sinA>sinB,若B≥900,则在ΔABC中A<900,
有sinA>sin(1800-B)由正弦函数的单调性得A>1800-B,即A+B>1800,与三角形的内角和为1800相矛盾;若A≥900,则A>B;若A<900,B<900, 由正弦函数的单调性得A>B.综上得,在ΔABC中,大角对大边,大边对大角.
4.略
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m www.
A
B
C
D
A
B
C
D
β
β
α
1800 α