高中数学必修五全套学案
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§ 正弦定理
学习目标
1.
掌握正弦定理的内容;
2.
掌握正弦定理的证明方法;
3.
会运用正弦定理解斜三角形的两类基本问题.
学习过程
一、课前准备
试验: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?
显然,边AB的长度随着其对角C的大小的增大而 .能否用一个等式把这种关系精确地表示出来?
二、新课导学
※ 学习探究
探究1: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. 如图,在RtABC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sinaAc,sinbBc,又sin1cCc,
从而在直角三角形ABC中,sinsinsinabcABC.
(
探究2:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?
可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:
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=sinsinaBbA,则sinsinabAB,
同理可得sinsincbCB,
从而sinsinabABsincC.
类似可推出,当ABC是钝角三角形时,以上关系式仍然成立.请你试试导.
新知:正弦定理
在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相等,即
sinsinabABsincC.
试试:
(1)在ABC中,一定成立的等式是( ).
A.sinsinaAbB B.coscosaAbB
C. sinsinaBbA D.coscosaBbA
(2)已知△ABC中,a=4,b=8,∠A=30°,则∠B等于 .
[理解定理]
(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sinakA, ,sinckC; (2)sinsinabABsincC等价于 ,sinsincbCB,sinaAsincC.
(3)正弦定理的基本作用为:
①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如sinsinbAaB;b .
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sinsinaABb;sinC .
(4)一般地,已知三角形的某些边和角,求其它的边和角的过程叫作解三角形.
※ 典型例题
例1. 在ABC中,已知45Ao,60Bo,42acm,解三角形.
变式:在ABC中,已知45Bo,60Co,12acm,解三角形.
例2. 在6,45,2,,ABCcAabBCo中,求和.
变式:在3,60,1,,ABCbBcaACo中,求和.
三、总结提升
※ 学习小结
1. 正弦定理:sinsinabABsincC
2. 正弦定理的证明方法:①三角函数的定义,
还有 ②等积法,③外接圆法,④向量法.
3.应用正弦定理解三角形:
①已知两角和一边;
②已知两边和其中一边的对角.
※ 知识拓展
sinsinabAB2sincRC,其中2R为外接圆直径.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 在ABC中,若coscosAbBa,则ABC是( ).
A.等腰三角形 B.等腰三角形或直角三角形
C.直角三角形 D.等边三角形
2. 已知△ABC中,A∶B∶C=1∶1∶4,
则a∶b∶c等于( ).
A.1∶1∶4 B.1∶1∶2 C.1∶1∶3
D.2∶2∶3
3. 在△ABC中,若sinsinAB,则A与B的大小关系为( ).
A. AB B. AB
C. A≥B D. A、B的大小关系不能确定
4. 已知ABC中,sin:sin:sin1:2:3ABC,则::abc= .
5. 已知ABC中,A60,3a,则
sinsinsinabcABC= .
课后作业 1. 已知△ABC中,AB=6,∠A=30°,∠B=120,解此三角形.
2. 已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=k∶(k+1)∶2k (k≠0),求实数k的取值范围为.
§ 余弦定理
学习目标
1. 掌握余弦定理的两种表示形式;
2. 证明余弦定理的向量方法;
3. 运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.
学习过程
一、课前准备
复习1:在一个三角形中,各 和它所对角的 的 相等,即 =
= .
复习2:在△ABC中,已知10c,A=45,C=30,解此三角形.
思考:已知两边及夹角,如何解此三角形呢?
二、新课导学
※ 探究新知
问题:在ABC中,AB、BC、CA的长分别为c、a、b.
∵ACuuur ,
∴ACAC•uuuruuur
同理可得: 2222cosabcbcA,
2222coscababC.
新知:余弦定理: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夹角的 的积的两倍.
思考:这个式子中有几个量?
从方程的角度看已知其中三个量,可以求出第四个量,能否由三边求出一角?
从余弦定理,又可得到以下推论:
222cos2bcaAbc, ,
.
[理解定理]
(1)若C=90,则cosC ,这时222cab
由此可知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例.
(2)余弦定理及其推论的基本作用为:
①已知三角形的任意两边及它们的夹角就可以求出第三边;
②已知三角形的三条边就可以求出其它角.
试试:
(1)△ABC中,33a,2c,150Bo,求b.
(2)△ABC中,2a,2b,31c,求A.
※ 典型例题
例1. 在△ABC中,已知3a,2b,45Bo,求,AC和c.
变式:在△ABC中,若AB=5,AC=5,且cosC=910,则BC=________.
例2. 在△ABC中,已知三边长3a,4b,37c,求三角形的最大内角.
变式:在ABC中,若222abcbc,求角A.
三、总结提升
※ 学习小结 cabABC1. 余弦定理是任何三角形中边角之间存在的共同规律,勾股定理是余弦定理的特例;
2. 余弦定理的应用范围:
① 已知三边,求三角;
② 已知两边及它们的夹角,求第三边.
※ 知识拓展
在△ABC中,
若222abc,则角C是直角;
若222abc,则角C是钝角;
若222abc,则角C是锐角.
学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 已知a=3,c=2,B=150°,则边b的长为( ).
A. 342 B. 34 C. 222 D. 22
2. 已知三角形的三边长分别为3、5、7,则最大角为( ).
A.60o B.75o
C.120o D.150o
3. 已知锐角三角形的边长分别为2、3、x,则x的取值范围是( ).
A.513x B.13<x<5
C. 2<x<5 D.5<x<5
4. 在△ABC中,|ABuuur|=3,|ACuuur|=2,ABuuur与ACuuur的夹角为60°,则|ABuuur-ACuuur|=________.
5. 在△ABC中,已知三边a、b、c满足
222bacab,则∠C等于 .
课后作业
1. 在△ABC中,已知a=7,b=8,cosC=1314,求最大角的余弦值.
2. 在△ABC中,AB=5,BC=7,AC=8,求ABBCuuuruuur的值.
§ 正弦定理和余弦定理(练习)
学习目标
1. 进一步熟悉正、余弦定理内容;
2.
掌握在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,有两解或一解或无解等情形.
学习过程
一、课前准备
复习1:在解三角形时
已知三边求角,用 定理;
已知两边和夹角,求第三边,用 定理;
已知两角和一边,用 定理.
复习2:在△ABC中,已知 A=6,a=252,b=502,解此三角形.
二、新课导学
※ 学习探究
探究:在△ABC中,已知下列条件,解三角形. ① A=6,a=25,b=502;
② A=6,a=5063,b=502;
③ A=6,a=50,b=502.
思考:解的个数情况为何会发生变化?
新知:用如下图示分析解的情况(A为锐角时).
试试:
1. 用图示分析(A为直角时)解的情况?
2.用图示分析(A为钝角时)解的情况?
※ 典型例题
例1. 在ABC中,已知80a,100b,45A,试判断此三角形的解的情况.
变式:在ABC中,若1a,12c,40C,则符合题意的b的值有_____个.
例2. 在ABC中,60A,1b,2c,求sinsinsinabcABC的值.
变式:在ABC中,若55a,16b,且1sin22032abC,求角C.
三、总结提升
※ 学习小结
1. 已知三角形两边及其夹角(用余弦定理解决);
2. 已知三角形三边问题(用余弦定理解决);
3. 已知三角形两角和一边问题(用正弦定理解决);
4. 已知三角形两边和其中一边的对角问题(既可用正弦定理,也可用余弦定理,可能有一解、两解和无解三种情况).
※ 知识拓展
在ABC中,已知,,abA,讨论三角形解的情况 :①当A为钝角或直角时,必须ab才能有且只有一解;否则无解;
②当A为锐角时,
如果a≥b,那么只有一解;
如果ab,那么可以分下面三种情况来讨论:
(1)若sinabA,则有两解;
(2)若sinabA,则只有一解;
(3)若sinabA,则无解.