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1.1 正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理 第一章 解三角形高中新课程数学必修第一课时问题提出1.在直角三角形中,三边a,b,c,及锐 角A,B之间有怎样的数量关系? ABCabc3.对于直角三角形,我们可利用上述原 理进行有关计算.对于一般三角形中边和 角的关系,我们需要建立相关理论进行 沟通,这是一个有待探究的课题.2.三角形是最基本的几何图形,许多与 测量有关的实际问题,都要通过解三角 形来解决.如船在航行中测量海上两个岛 屿之间的距离;飞机在飞行中测量一座 山顶的海拔高度;在地面上测量顶部或 底部不可到达的建筑物的高度;测量在 海上航行的轮船的航速和航向等. 知识探究(一):正弦定理的形成 思考1:在RtABC中,C90,BC a,ACb,ABc,则sinA,sinB,sinC 分别等于什么? CABabc思考2:将上述关系变式,边长c 有哪几 种表示形式?由此可得什么结论?CABabc思考3: 可变形为 , 在锐角ABC中,该 等式是否成立?为什么?CABabD思考4: 若C为钝角, 是否成立? 若A为钝角, 是否成立? 若B为钝角, 是否成立? CABabCABa bDD思考5:在任意三角形中,同理可得, , 因此有该连等式称为正弦定理.如何用文字语言 描述正弦定理?在一个三角形中,各边和它所对角的正 弦之比相等.知识探究(二):正弦定理的向量证明 思考1:在ABC中,向量 , , 之间有什么关系? CABab思考2:若A为锐角,过点A作单位向量 i,使i ,则向量i与 , , 的 夹角分别是什么?CABabi思考3:由 可得什么结论?CABabi思考4:若A为钝角,上述推理过程有 什么变化?所得结论如何?CABabi思考5:若证明 ,应如何作 单位向量i? CAcbB i理论迁移例1 在ABC中,已知A=32.0, B=81.8,a=42.9cm,解三角形. C=66.2,b80.1cm,c74.1 cm. 例2 在ABC中,已知a=20cm, b=28cm,A=40,解三角形. 例3 在ABC中,已知a=60cm, b=50cm,A=38,解三角形. sinB0.8999,B64,C=76, c30 cm;或B116,C=24,c13 cm. sinB0.5131,B31,C=111, c91 cm 小结作业1.三角形的三个内角及其对边叫做三角 形的元素,已知三角形的几个元素求其 他元素的过程叫做解三角形.2.正弦定理的外在形式是公式,它由三 个等式组成即, , 每个等式都表示三角形的两个角和它们 的对边的关系. 3.利用正弦定理可以解决两类解三角形 的问题:一类是已知两角和一边解三角 形;另一类是已知两边和其中一边的对 角解三角形.对于第二类问题,要注意确 定解的个数.作业:P4 练习 :1, 2.1.1 正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理第二课时问题提出 1.正弦定理的外在形式和数学意义分别 是什么?在一个三角形中,各边和它所对角的正 弦之比相等.2.在解三角形中,利用正弦定理可以解 决哪两类问题?已知两角和一边解三角形; 已知两边和其中一边的对角解三角形.3.在正弦定理中, 有什么几何意义 ?利用正弦定理可以得到哪些相关结论 ?这需要我们作进一步了解和探究,加 深对正弦定理的理性认识.3.在正弦定理中,3.在正弦定理中,探究(一):正弦定理的几何意义思考1:在直角三角形ABC中, 等于 什么? CABabc3.在正弦定理中,3.在正弦定理中,思考2:如图,作ABC的外接圆,你能 构造一个一条直角边长为a,其对角大小 为A的直角三角形吗? DCABaO思考3:设ABC的外接圆半径为R,则等于什么? 思考4:如图,若A为钝角,上述结论 还成立吗?若A为直角呢?DCABa O探究(二):正弦定理的变式拓展思考1:在三角形中有“大边对大角”原 理,如何利用正弦定理进行理论解释?思考2:利用等比定理,正弦定理可作哪 些变形?思考3:利用正弦定理如何求三角形的周 长?思考4:设ABC的外接圆半径为R,则其面积公式 可以作哪些变形 ? 思考5:在ABC中,设A的平分线交BC边于点D,则 (角平分线定理) ,你能用正弦定理证明这个结论吗?CABD理论迁移例1 在钝角ABC中,已知AB= , AC=1,B=30,求ABC的面积.例2 在ABC中,已知 , sinB=sinC,且ABC的面积为 , 求c边的长.例3 在ABC中,已知acosB=bcosA, 试确定ABC的形状.等腰三角形 例4 在ABC中,已知,求角A的值.120 小结作业1.正弦定理是以三角形为背景的一个基 本定理,它不仅可以用来求三角形的边 角值,而且可以在三角变换中实现边角 转化,是解决三角形问题的一个重要工 具.2.正弦定理的应用具有一定的灵活性, 在处理三角形的边角关系时,利用 a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,可达 到化边为角的目的.3.正弦定理不是万能的,如已知三角形 的三边长,利用正弦定理就不能求出三 个内角,因此我们还需要建立新的理论. 欲知后事如何,且听下回分解.作业:P10习题1.1 A组:2. B组:2.1.1 正弦定理和余弦定理1.1.2 余弦定理第一课时问题提出1.正弦定理的外在形式是什么?其数学 意义如何?在一个三角形中,各边和它所对角的正 弦之比相等.2.若已知三角形的两边及其夹角或已知 三边,能否用正弦定理解三角形?3.对于上述问题,需要建立一个新的数 学理论才能解决,这是我们要研究的课 题.探究(一):余弦定理的推导思考1:根据平面几何中两个三角形全等 的判定定理,确定一个三角形可以是哪 些条件? 边、角、边角、边、角边、边、边思考2:在ABC中,已知边a,b和角C, 从向量的角度考虑,可以求出什么?cCABab思考3:c边的长即为 ,向量 与 , 有什么关系?思考4:如何将 转化为c与 a,b,C的关系?思考5:根据上述推导可得,此式对任意三角 形都成立吗?cCABab思考6:如图所示建立直角坐标系,点A ,B的坐标分别是什么? 根据两点间的距离公式可得什么结论?CABabxyA(bcosC,bsinC)B(a,0)思考7:通过类比,a2,b2分别等于什么 ?思考8:上述三个等式称为余弦定理.如 何用文字语言描述余弦定理? 三角形中任何一边的平方,等于其他 两边的平方和,减去这两边与其夹角的 余弦的积的两倍. 探究(二):余弦定理的变式思考1:在ABC中,若已知边a,b和角C ,如何求边c和角A,B?cCABab思考2:已知三角形的三边a,b,c,求 三内角A,B,C,其计算公式如何?思考3:上述三个公式是余弦定理的推论 ,如何通过三边的大小关系判断A是锐 角、直角还是钝角?思考4:若已知边a,b和角A,能直接用 余弦定理求边c吗? cCABab思考5:结合正弦定理, 可作什么变形?理论迁移例1 在ABC中,已知b=60cm, c=34cm,A=41,解三角形. a21676.82,a41cm,sinC0.544, C33,B106. 例2 在ABC中,已知a=134.6cm, b=87.8cm,c=161.7cm,解三角形. cosA0.5543,A5620, cosB0.8398,B3253, C9047. 例3 在ABC中,已知a= ,b= , B=30,求边长c的值.4例4 已知ABC的周长为20,A=30 ,a=7,求这个三角形的面积.小结作业1.余弦定理及其推论,把用“边、角、 边”和“边、边、边”判定三角形全等 的原理,从数量化的角度进行了刻画, 使其变成了可以计算的公式.2.余弦定理的主要作用是已知两边一角 求边,或已知三边求角,所得结论是唯 一的.同时,利用余弦定理也可以实现边 角转化.3.余弦定理及其推论共有六个基本公式 ,应用时要注意适当选取,有时可结合 正弦定理求解.作业:P8练习:1,2.1.1 正弦定理和余弦定理1.1.2 余弦定理第二课时知识整理1.余弦定理的外在形式和数学意义分别 是什么?三角形中任何一边的平方,等于其他 两边的平方和,减去这两边与其夹角的 余弦的积的两倍. 2.在三角形的六个基本元素中,已知哪 三个元素可以解三角形?3.针对上述类型,分别用哪个定理求解 为宜?已知一边两角:正弦定理; 已知两边及夹角:余弦定理; 已知两边及对角:正弦定理; 已知三边:余弦定理.一边两角,两边一角,三边. 应用举例例1 在ABC中,已知 (sinAsinC)(sinAsinC) sinB(sinBsinC),求角A的值.120 例2 在ABC中,已知ac2b, B30,面积为 ,求b的值.例3 在ABC中,已知C30,求 的值. 例4 在ABC中,求证: 例5 在ABC中,求证: 例6 在ABC中,求证: 小结作业1.以三角形为背景求值或证明三角等式 ,是三角变换中的两个基本问题,活用 正、余弦定理,从整体进行变形和运算 ,是解题的基本思想.2.利用正、余弦定理化边为角,或者化 角为边,是处理三角形中三角变换问题 的基本策略,是实现三角运算与代数运 算相互转化的主要手段.作业:P10习题1.1A组:3.
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