2018版高中数学人教B版必修五学案:第一单元 1.1.1 正弦定理(一) Word版含答案
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§ 正弦定理班级姓名学号学习目标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 考: C 的大小与它的对边及AB B ,使边 AC 绕着极点的长度之间有如何的数C转动.思量关系?明显,边 AB 的长度跟着其对角确地表示出来?C 的大小的增大而.可否用一个等式把这类关系精二、新课导学 ※ 学习研究研究 1:在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就第一来 商讨直角三角形中,角与边的等式关系 . 如图,在 Rt ABC 中,设 BC=a , AC=b , AB=c ,依据锐角三角函数中正弦函数的定义,有 asin A ,bsin B ,又 sin C 1c , ccc 进而在直角三角形ABC 中,abcsin A sin B .sin C研究 2:那么关于随意的三角形,以上关系式能否仍旧建立?可分为锐角三角形和钝角三角形两种状况:当 ABC 是锐角三角形时,设边 AB 上的高是 CD ,依据随意角三角函数的定义,有 CD = asin B bsin A ,则 a b c bsin A ,同理可得 sin C ,a bc sin B sin B 进而sin A sin B .sin C近似可推出,当ABC 是钝角三角形时,以上关系式仍旧建立.请你试一试导.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abc .sin A sin Bsin C试一试 :( 1)在ABC中,必定建立的等式是().A .a sin A bsinB B .a cosA b cosBC. a sin B bsin A D .a cosB bcosA( 2)已知△ ABC 中, a= 4, b= 8,∠ A= 30°,则∠ B 等于.[理解定理 ]( 1)化边为角;( 2)化角为边.( 3)正弦定理的基本作用为:①已知三角形的随意两角及其一边能够求其余边,如a b sin A ;b.sin B②已知三角形的随意两边与此中一边的对角能够求其余角的正弦值,如sin A asin B ;sinCb .( 4)一般地,已知三角形的某些边和角,求其余的边和角的过程叫作解三角形.※ 典型例题例 1. 在ABC中,已知 A45,B60 ,a 42cm,解三角形.变式:在ABC 中,已知B45 , C 60 ,a12cm,解三角形.例 2. 在ABC中, c6, A 45 , a 2,求 b和B, C .变式 :在 ABC 中, b3, B 60 , c 1, 求a 和A,C .三、总结提高 ※ 学习小结1. 正弦定理:a b csin A sin B sin C2. 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已知两边和此中一边的对角.※ 知识拓展abc 为外接圆直径 .sin A sin B2R ,此中 2Rsin C学习评论1. 在 ABC 中,若cos Ab,则 ABC 是() .cos B aA .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∶4B .1∶1∶2C .1∶ 1∶ 3D .2∶ 2∶ 33. 在△ ABC 中,若 sin A sin B ,则 A 与 B 的大小关系为().A. A BB. A BC. A ≥BD. A 、 B 的大小关系不可以确立4. 已知 ABC 中, sin A:sin B :sin C 1: 2:3 ,则 a : b: c = .5. 已知ABC 中,A 60 , a3 ,则a b c=.sin A sin B sin C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),务实数k 的取值范围为.。
高中数学必修5《1.1.1 正弦定理》教学设计1000字【教学设计】【教学目标】1. 理解正弦定理的概念,掌握求解三角形边长的方法。
2. 学会运用正弦定理求解实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
【教学内容】《数学必修5》第1章第1节,“正弦定理”(1.1.1)。
【教学过程】一、导入1. 引导学生思考:“三角形的边有什么特点?”2. 让学生回忆一下高中数学所学的定理,比如勾股定理和角平分线定理。
3. 引入正弦定理的概念,让学生对正弦定理有个初步的了解。
二、知识讲授1. 讲解正弦定理的概念及其公式。
2. 分别对三角形中的三角函数进行讲解,让学生对它们的定义有一个清晰的认识。
3. 通过图示让学生知道在不同情况下如何使用正弦定理解决问题。
4. 给学生提供几个具体例子,让他们练习运用正弦定理解决实际问题。
三、练习1. 让学生自主完成课本上的练习题,巩固所学知识。
2. 可以组织学生进行小组竞赛,比赛项目为用正弦定理解决实际问题,以此提高学生的兴趣和参与度。
四、复习与总结1. 以课堂小测验的形式检查学生对所学知识的掌握情况。
2. 对所学知识进行概括性总结,让学生对正弦定理的应用有更全面的了解。
【教学重点】1. 正确掌握正弦定理的概念和公式。
2. 熟练掌握正弦定理的运用方法。
【教学难点】1. 正弦定理的应用在实际问题中的具体运用。
2. 正确判断在不同情况下使用正弦定理的方法。
【教学方法】1. 讲解法:通过讲解,让学生明白正弦定理的概念和公式。
2. 案例法:通过实例让学生知道如何使用正弦定理解决问题。
3. 组织竞赛法:通过小组竞赛,让学生更加积极主动地参与课堂活动。
【学情分析】学生学习高中数学是从基础数学知识逐步深入的,正弦定理是高中数学重点内容之一,更为复杂的三角函数内容的基础。
学习正弦定理需要有良好的基础数学知识,同时也需要良好的逻辑思维能力,因此需要从基础知识入手,渐进进行教学。
【教学建议】1. 为了保证课堂效果,教师应该采用多样化的教学法,如讲解法、案例法、练习法等。
1.1 正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理(一)[学习目标] 1.通过对任意三角形边角关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明方法.2.能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题.[知识链接]下列说法中,正确的有________.(1)在直角三角形中,若C 为直角,则sin A =a c .(2)在△ABC 中,若a >b ,则A >B .(3)在△ABC 中,C =π-A -B .(4)利用AAS 、SSA 都可以证明三角形全等.(5)在△ABC 中,若sin B =22,则B =π4. 答案 (1)(2)(3)解析 根据三角函数的定义,(1)正确;在三角形中,大边对大角,大角对大边,(2)正确;三角形的内角和为π,(3)正确;AAS 可以证明三角形全等,SSA 不能证明,(4)不正确;若sin B =22,则B =π4或3π4,(5)不正确,故(1)(2)(3)正确. [预习导引]1.在Rt △ABC 中的有关定理在Rt △ABC 中,C =90°,则有:(1)A +B =90°,0°<A <90°,0°<B <90°;(2)a 2+b 2=c 2(勾股定理);(3)a sin A =c ;b sin B =c ;c sin C=c . 2.正弦定理在一个三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等,即a sin A =b sin B =c sin C,这个比值是其外接圆的直径2R .3.解三角形 一般地,我们把三角形的三个角及其对边分别叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.要点一 正弦定理的推导与证明例1 在锐角△ABC 中,证明:a sin A =b sin B =c sin C. 证明 如图,在锐角△ABC 中,过点C 作CD ⊥AB 于点D ,有CD b =sin A ,CD a=sin B .∴CD =b sin A =a sin B .∴a sin A =b sin B. 同理,b sin B =c sin C .∴a sin A =b sin B =c sin C成立. 规律方法 从正弦定理可以推出它的常用变形有:(1)a sin A =b sin B ,b sin B =c sin C ,a sin A =c sin C. (2)a b =sin A sin B ,a c =sin A sin C ,b c =sin B sin C. (3)a sin B =b sin A ,a sin C =c sin A ,b sin C =c sin B .(4)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C .跟踪演练1 在钝角△ABC 中,如何证明a sin A =b sin B =c sin C仍然成立?证明 如图,过点C 作CD ⊥AB ,交AB 的延长线于点D ,则CD b =sin A ,即CD =b sin A ;CD a =sin(180°-B )=sin B , 即CD =a sin B .因此b sin A =a sin B ,即a sin A =b sin B. 同理可证,b sin B =c sin C .因此a sin A =b sin B =c sin C. 要点二 已知两角及一边解三角形例2 已知△ABC ,根据下列条件,解三角形:(1)a =20,A =30°,C =45°;(2)a =8,B =60°,C =75°.解 (1)∵A =30°,C =45°;∴B =180°-(A +C )=105°,由正弦定理得b =a sin B sin A =20sin 105°sin 30°=40sin(45°+60°) =10(6+2);c =a sin C sin A =20sin 45°sin 30°=202, ∴B =105°,b =10(6+2),c =20 2.(2)A =180°-(B +C )=180°-(60°+75°)=45°,由正弦定理b sin B =a sin A, 得b =a sin B sin A =8×sin 60°sin 45°=46, 由正弦定理a sin A =c sin C, 得c =a sin C sin A =8×sin 75°sin 45°=8×2+6422=4(3+1). ∴A =45°,b =46,c =4(3+1).规律方法 已知三角形的两角和任一边解三角形,基本思路是:(1)若所给边是已知角的对边时,可由正弦定理求另一角所对边,再由三角形内角和定理求出第三个角.(2)若所给边不是已知角的对边时,先由三角形内角和定理求出第三个角,再由正弦定理求另外两边.跟踪演练2 在△ABC 中,a =5,B =45°,C =105°,求边c .解 由三角形内角和定理知A +B +C =180°,所以A =180°-(B +C )=180°-(45°+105°)=30°.由正弦定理a sin A =c sin C, 得c =a ·sin C sin A =5·sin 105°sin 30°=5·sin (60°+45°)sin 30°=5·sin 60°cos 45°+cos 60°sin 45°sin 30°=52(6+2). 要点三 已知两边及一边的对角解三角形例3 在△ABC 中,分别根据下列条件解三角形:(1)a =1,b =3,A =30°;(2)a =3,b =1,B =120°.解 (1)根据正弦定理,sin B =b sin A a =3sin 30°1=32. ∵b >a ,∴B >A =30°,∴B =60°或120°.当B =60°时,C =180°-(A +B )=180°-(30°+60°)=90°,∴c =b sin C sin B =3sin 60°=2; 当B =120°时,C =180°-(A +B )=180°-(30°+120°)=30°=A ,∴c =a =1.(2)根据正弦定理,sin A =a sin B b =3sin 120°1=32>1. 因为sin A ≤1.所以A 不存在,即无解.规律方法 已知三角形两边和其中一边的对角解三角形时的方法:(1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值.(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大边对大角,大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角,由正弦值可求锐角唯一.(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个角,要分类讨论.跟踪演练3 已知△ABC ,根据下列条件,解三角形:(1)a =2,c =6,C =π3;(2)a =2,c =6,A =π4. 解 (1)∵a sin A =c sin C ,∴sin A =a sin C c =22. ∵c >a ,∴C >A .∴A =π4. ∴B =5π12,b =c sin B sin C =6·sin 5π12sin π3=3+1. (2)∵a sin A =c sin C ,∴sin C =c sin A a =32. 又∵a <c ,∴C =π3或2π3. 当C =π3时,B =5π12,b =a sin B sin A=3+1. 当C =2π3时,B =π12,b =a sin B sin A=3-1.1.在△ABC 中,若sin A >sin B ,则角A 与角B 的大小关系为( )A .A >BB .A <BC .A ≥BD .A ,B 的大小关系不能确定答案 A解析 由sin A >sin B ⇔2R sin A >2R sin B (R 为△ABC 外接圆的半径)⇔a >b ⇔A >B .2.在△ABC 中,一定成立的等式是( )A .a sin A =b sin BB .a cos A =b cos BC .a sin B =b sin AD .a cos B =b sin A 答案 C解析 由正弦定理a sin A =b sin B,得a sin B =b sin A ,故选C. 3.在△ABC 中,已知A =150°,a =3,则其外接圆的半径R 的值为( )A .3B. 3 C .2D .不确定 答案 A解析 在△ABC 中,由正弦定理得a sin A =3sin 150°=6=2R ,∴R =3.4.在△ABC 中,sin A =sin C ,则△ABC 是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .锐角三角形D .钝角三角形答案 B解析 由sin A =sin C 知a =c ,∴△ABC 为等腰三角形.5.在△ABC 中,已知a =5,sin C =2sin A ,则c =________.答案 2 5解析 由正弦定理,得c =a sin C sin A=2a =2 5.1.正弦定理的表示形式:a sin A =b sin B =c sin C=2R ,或a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C (k >0). 2.正弦定理的应用范围(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角.(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和两角.3.利用正弦定理可以实现三角形中边角关系的相互转化:一方面可以化边为角,转化为三角函数问题来解决;另一方面,也可以化角为边,转化为代数问题来解决.。
《1.1.1正弦定理》
本课通过对任意三角形边长和角度关系的探索,使学生掌握正弦定理的内容及其证明方法;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。
【知识与能力目标】
1、使同学们理解正弦定理的推导过程;
2、能应用正弦定理解斜三角形,边角互化;
3、培养同学们分析归纳的能力、分析问题解决问题的能力。
【过程与方法目标】
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,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,并进行定理基本应用的实践操作。
【教学重点】
理解并掌握正弦定理的证明方法。
【教学难点】
正弦定理的应用。
直尺、三角板、圆规等。
(一)复习背景,引入内容
师出示课件第2页,回顾之前了解的关于三角形的边角关系,带领学生进行一个简短的复习。
边与边之间的关系有哪些?
角与角之间又有哪些关系呢?
边与角又存在什么关系?
由已知的边和角求出未知的边和角,称为解三角形. 已学习过任意三角形的哪些边角关系?(内角和、大边对大角)是否可以把边、角关系准确量化?→引入课题:正弦定理(二)正弦定理
1、正弦定理
展示正弦定理的内容,简单介绍及讲解。
打开课件第4页。
提出问题给出短暂时间思考:
(1)对任意三角形,这个等式都会成立吗?
(2)怎么样才能证明这个结论。
1.1.1正弦定理正弦定理是中学数学中比较重要的一个定理,它可以用来求解任意三角形的边长和角度大小。
正弦定理是三角形学中最基本、最通用的定理之一,它的应用范围很广,并且在其他分支学科中也有很多实际应用。
在三角形ABC中,假设BC=a,AC=b,AB=c,∠A的对边为a,∠B的对边为b,∠C的对边为c。
则正弦定理的表述是:$$\frac{a}{\sin\angle A} = \frac{b}{\sin\angle B} = \frac{c}{\sin\angle C}$$其中,a、b、c分别为三角形ABC中BC、AC、AB的边长,∠A、∠B、∠C分别为三角形ABC的内角大小,sin指的是这些角的正弦值。
正弦定理解题的基本步骤有以下几步:(1)确定三角形ABC的已知数据,包括三边和三角度数中的已知数据;(2)应用正弦定理,根据已知数据求解未知数据;(3)特别注意角度的选择,有时需要用到角的补角或余角。
以下是一些正弦定理的应用实例:例1:已知三角形的两条边及夹角,求第三边的长度。
则:由正弦定理,有:即:因为$\sin\angle C\leq 1$,所以:同理,可以求得BC的另一角度∠C。
解:设三角形ABC的第一边为AB=a,角度A为∠A,角度B为∠B,已知数据为a和∠A、∠B,要求的为第二边的长度BC=b。
所以:其中,角B的大小为:其中角C可以用第二个角度公式求得,即:(注:第二个角度公式指的是正弦公式的逆变形式,即给定三角形的两条边和夹角,则可以根据正弦公式求得未知角度。
)正弦定理不仅仅在数学中有重要的应用,它也被广泛应用于实际生活中的许多领域。
例如,它在建筑学中可以用来计算建筑物的高度和角度;在航空和航海中可以用来计算航线的长度和方向;在地理和地质学中可以用来计算地球上两个点之间的距离等等。
因此,熟练掌握正弦定理的公式和应用方法是十分必要的。
人教版高中必修5(B版)1.1.1正弦定理教学设计1. 教学内容和目标1.1 教学内容正弦定理是三角函数的重要概念之一,本次教学内容主要包括:1.正弦定理的概念及其推导过程2.正弦定理的应用实例:求三角形边长和角度3.正弦定理与勾股定理的综合应用1.2 教学目标通过本次课程的学习,学生应该能够:1.掌握正弦定理的概念及其推导过程2.能够运用正弦定理解决实际问题,如求三角形边长和角度3.能够理解正弦定理与勾股定理的联系,运用两者综合解决问题2. 教学过程及安排2.1 教学过程1.引入(5分钟):通过简单的实例或图片来引导学生回忆三角形的基本概念、角度和边长的定义及勾股定理。
2.学习正弦定理(30分钟):介绍正弦定理的概念,讲解其推导过程,并通过实例演示如何运用正弦定理求解三角形的边长和角度。
3.练习(20分钟):提供一些练习题目,让学生在课堂上进行练习,观察学生练习情况,在学生练习完后进行讲解并指导学生,激发学生的学习兴趣和创造力。
4.综合应用(20分钟):介绍正弦定理与勾股定理的联系,演示如何综合运用两者解决问题,通过实例让学生掌握综合应用的方法和技巧。
5.总结(5分钟):对本节课所学的知识点进行总结归纳,提醒学生掌握基本概念、加强练习和思考,在人教版高中必修5(B版)1.1.1正弦定理学习中取得更好的成绩。
2.2 安排1.教材:人教版高中必修5(B版)1.1.1正弦定理。
2.时间:1课时(45分钟)。
3.教学方式:多媒体课件+讲解+练习+讨论。
3. 教学评估和反思3.1 教学评估1.学生练习题目解答情况,是否理解正弦定理的概念和应用方法。
2.课后作业的完成情况,能否熟练运用正弦定理解决问题。
3.学生的课堂参与度和表现情况。
3.2 教学反思1.本节课内容清晰,思路明确,符合学生的认知规律,但在举例操作过程中有一些练习较为复杂,需要老师提前做好示范。
2.在整个课堂过程中,讲师讲解清晰、运用多媒体较好,但应让学生更好地理解定理背后的设计思想,注重锻炼学生所获取的知识的应用能力。
1.1.1正弦定理学案
一、预习问题:
1、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?确定一个直角三角形或斜三角形需要几个条件?
2、正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相等,即 。
3、一般地,把三角形的三个角C B A ,,和它们所对的边c b a ,,叫做三角形的 ,已知三角形的几个元素求其它元素的过程叫做 。
4、用正弦定理可解决下列那种问题
① 已知三角形三边;②已知三角形两边与其中一边的对角;③已知三角形两边与第三边的对
角;④已知三角形三个内角;⑤已知三角形两角与任一边;⑥已知三角形一个内角与它所对边之外的两边。
5、上题中运用正弦定理可求解的问题的解题思路是怎样的?
二、实战操作:
例1、已知:在ABC ∆中, 45=∠A , 30=∠C ,10=c ,解此三角形。
例2、已知:在ABC ∆中, 45=∠A ,6=AB ,2=BC ,解此三角形。
1.1.1 正弦定理(二)[学习目标] 1.熟记并能应用正弦定理的有关变形公式解决三角形中的问题.2.能根据条件,判断三角形解的个数.3.能利用正弦定理、三角变换、三角形面积公式解决较为复杂的三角形问题.[知识链接]以下关于正弦定理的叙述或变形错误的是 .(1)在△ABC 中,若sin A a =cos B b =cos C c ,则A =90°.(2)在△ABC 中,若sin 2A =sin 2B ,则a =b .(3)在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B ;反之,若A >B ,则sin A >sin B .(4)在△ABC 中,a sin A =b +c sin B +sin C. 答案 (2)解析 对于(1),由正弦定理可知,sin B =cos B ,sin C =cos C ,∴B =C =45°,故A =90°,故(1)正确.对于(2),由sin 2A =sin 2B 可得A =B 或2A +2B =π,∴a =b 或a 2+b 2=c 2,故(2)错误.对于(3),在△ABC 中,sin A >sin B ⇔a >b ⇔A >B ,故(3)正确.对于(4),因为a sin A =b sin B =c sin C,所以a sin A =b +c sin B +sin C,故(4)正确. [预习导引]1.正弦定理的常见变形(1)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c .(2)a sin A =b sin B =c sin C =a +b +c sin A +sin B +sin C=2R . (3)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C .(4)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R. 2.三角变换公式(1)sin(α+β)=sin αcos β+cos αsin β.(2)sin(α-β)=sin αcos β-cos αsin β.(3)sin2α=2sin αcos α.要点一 利用正弦定理判断三角形的形状例1 在△ABC 中,若sin A =2sin B cos C ,且sin 2A =sin 2B +sin 2C ,试判断△ABC 的形状.解 方法一 在△ABC 中,根据正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C=2R (R 为△ABC 外接圆的半径).∵sin 2A =sin 2B +sin 2C ,∴(a 2R )2=(b 2R )2+(c 2R)2,即a 2=b 2+c 2. ∴A =90°,∴B +C =90°.由sin A =2sin B cos C ,得sin 90°=2sin B cos(90°-B ),∴sin 2B =12. ∵B 是锐角,∴sin B =22,∴B =45°,C =45°. ∴△ABC 是等腰直角三角形.方法二 在△ABC 中,根据正弦定理,得sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R(R 为△ABC 外接圆的半径).∵sin 2A =sin 2B +sin 2C ,∴a 2=b 2+c 2,∴△ABC 是直角三角形且A =90°.∵A =180°-(B +C ),sin A =2sin B cos C ,∴sin(B +C )=2sin B cos C .∴sin B cos C -cos B sin C =0,即sin(B -C )=0.∴B -C =0,即B =C .∴△ABC 是等腰直角三角形.规律方法 依据条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有以下两种途径:(1)利用正弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.在两种解法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.跟踪演练1 在△ABC 中,已知a 2tan B =b 2tan A ,试判断△ABC 的形状.解 在△ABC 中,由正弦定理得a sin A =b sin B, ∴a b =sin A sin B ,∴a 2b 2=sin 2A sin 2B. 又∵a 2tan B =b 2tan A ,∴a 2b 2=tan A tan B ,∴tan A tan B =sin 2A sin 2B , ∴sin A cos A =sin B cos B ,即sin 2A =sin 2B .∴2A =2B 或2A +2B =π,即A =B 或A +B =π2. ∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.要点二 利用正弦定理求最值或范围例2 在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 分别对应边a ,b ,c ,且a =2b sin A ,求cos A +sin C 的取值范围.解 设R 为△ABC 外接圆的半径.∵a =2b sin A ,∴2R sin A =4R sin B sin A ,∴sin B =12.∵B 为锐角,∴B =π6. 令y =cos A +sin C =cos A +sin [π-(B +A )]=cos A +sin(π6+A ) =cos A +sin π6cos A +cos π6sin A =32cos A +32sin A =3sin(A +π3).由锐角△ABC 知,π2-B <A <π2,∴π3<A <π2. ∵2π3<A +π3<5π6, ∴12<sin(A +π3)<32, ∴32<3sin(A +π3)<32,即32<y <32. ∴cos A +sin C 的取值范围是(32,32). 规律方法 在三角形中解决三角函数的取值范围或最值问题的方法:(1)利用正弦定理理清三角形中基本量间的关系或求出某些量.(2)将要求最值或取值范围的量表示成某一变量的函数(三角函数),从而转化为函数的值域或最值问题.跟踪演练2 在△ABC 中,若C =2B ,求c b 的取值范围.解 因为A +B +C =π,C =2B ,所以A =π-3B >0,所以0<B <π3,所以12<cos B <1. 因为c b =sin C sin B =sin 2B sin B=2cos B , 所以1<2cos B <2,故1<c b <2.要点三 正弦定理与三角变换的综合应用例3 已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a +c =2b ,且2cos 2B -8cos B +5=0,求角B 的大小,并判断△ABC 的形状.解 ∵2cos 2B -8cos B +5=0,∴2(2cos 2B -1)-8cos B +5=0.∴4cos 2B -8cos B +3=0,即(2cos B -1)(2cos B -3)=0.解得cos B =12或cos B =32(舍去). ∵0<B <π,∴B =π3.∵a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B =2sin π3= 3. ∴sin A +sin(2π3-A )=3, ∴sin A +sin 2π3cos A -cos 2π3sin A = 3. 化简得32sin A +32cos A =3, ∴sin(A +π6)=1. ∵0<A <π,∴A +π6=π2. ∴A =π3,C =π3,即A =B =C . ∴△ABC 是等边三角形.规律方法 借助正弦定理可以实现三角形中边角关系的互化,在转化为角的关系后,常常利用三角变换公式进行化简,从而进行三角形形状的判断、三角恒等式的证明.跟踪演练3 已知方程x 2-(b cos A )x +a cos B =0的两根之积等于两根之和,且a 、b 为△ABC 的两边,A 、B 为两内角,试判断这个三角形的形状.解 设方程的两根为x 1、x 2,由根与系数的关系得⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=b cos A ,x 1x 2=a cos B ,∴b cos A =a cos B . 由正弦定理得2R sin B cos A =2R sin A cos B (R 为△ABC 外接圆的半径),∴sin A cos B -cos A sin B =0,sin(A -B )=0.∵A 、B 为△ABC 的内角,∴0<A <π,0<B <π,-π<A -B <π,∴A -B =0,即A =B .故△ABC 为等腰三角形.1.在△ABC 中,AC =6,BC =2,B =60°,则角C 的值为( )A. 45°B. 30° C .75° D .90°答案 C解析 由正弦定理,得2sin A =6sin 60°,∴sin A =22. ∵BC =2<AC =6,∴A 为锐角.∴A =45°.∴C =75°.2.在△ABC 中,若a cos A =b cos B =c cos C ,则△ABC 是( ) A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形答案 B解析 由正弦定理知:sin A cos A =sin B cos B =sin C cos C, ∴tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C .3.在△ABC 中,2a sin A -b sin B -c sin C= . 答案 0解析 由于a sin A =b sin B =c sin C ,所以2a sin A -b sin B -c sin C =(a sin A -b sin B )+(a sin A -c sin C )=0. 4.在△ABC 中,a =23,b =6,A =30°,判断三角形是否有解,若有解,解该三角形. 解 a =23,b =6,a <b ,A =30°<90°.又因为b sin A =6sin 30°=3,a >b sin A ,所以本题有两解,由正弦定理得:sin B =b sin A a =6sin 30°23=32,故B =60°或120°. 当B =60°时,C =90°,c =a 2+b 2=43;当B =120°时,C =30°,c =a =2 3.所以B =60°,C =90°,c =43或B =120°,C =30°,c =2 3.1.已知两边和其中一边的对角,求第三边和其他两个角,这时三角形解的情况可能无解,也可能一解或两解.首先求出另一边的对角的正弦值,当正弦值大于1或小于0时,这时三角形解的情况为无解;当正弦值大于0小于1时,再根据已知的两边的大小情况来确定该角有一个值或者两个值.2.判断三角形的形状,最终目的是判断三角形是不是特殊三角形,当所给条件含有边和角时,应利用正弦定理将条件统一为“边”之间的关系式或“角”之间的关系式.。
1.1.1 正弦定理(一) 学习目标 1.掌握正弦定理的内容及其证明方法.2.能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题.
知识点一 正弦定理的推导
思考1 如图,在Rt △ABC 中,a sin A 、b sin B 、c sin C
各自等于什么?
思考2 在一般的△ABC 中,a sin A =b sin B =c sin C
还成立吗?课本是如何说明的?
梳理 在任意△ABC 中,都有a sin A =b sin B =c sin C
,证明方法除课本提供的方法外,还可借助三角形面积公式,外接圆或向量来证明.
知识点二 正弦定理的呈现形式
1.a sin A
=____________=__________=2R (其中R 是____________); 2.a =b sin A sin B =c sin A sin C
=2R sin A ; 3.sin A =a 2R
,sin B =________,sin C =________.
知识点三 解三角形
一般地,把三角形的三个角及其对边分别叫做三角形的______.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做____________.
类型一 定理证明
例1 在钝角△ABC 中,证明正弦定理.
反思与感悟 (1)本例用正弦函数定义沟通边与角内在联系,充分挖掘这些联系可以使你理解更深刻,记忆更牢固.
(2)要证a sin A =b sin B
,只需证a sin B =b sin A ,而a sin B ,b sin A 都对应CD .初看是神来之笔,仔细体会还是有迹可循的,通过体会思维的轨迹,可以提高我们的分析解题能
力.
跟踪训练1
如图,锐角△ABC 的外接圆O 半径为R ,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,
c .求证:a sin A
=2R .
类型二 用正弦定理解三角形
例2 已知△ABC ,根据下列条件,解三角形:a =20,A =30°,C =45°.
反思与感悟 (1)正弦定理实际上是三个等式:a sin A =b sin B ,b sin B =c sin C ,a sin A =c sin C
,每个等式涉及四个元素,
所以只要知道其中的三个就可以求另外一个.
(2)具体地说,以下两种情形适用正弦定理:
①已知三角形的任意两角与一边;
②已知三角形的任意两边与其中一边的对角.
跟踪训练2 在△ABC 中,已知a =18,B =60°,C =75°,求b 的值.
类型三 边角互化
命题角度1 化简证明问题
例3 在任意△ABC 中,求证:a (sin B -sin C )+b (sin C -sin A )+c (sin A -sin B )=0.
命题角度2 运算求解问题
例4 在△ABC 中,A =π3
,BC =3,求△ABC 的周长的最大值.
反思与感悟 利用a sin A =b sin B =c sin C
=2R 或正弦定理的变形公式a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C (k >0)能够使三角形边与角的关系相互转化.
跟踪训练3 在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若A ∶B ∶C =1∶2∶3,求a ∶b ∶c 的值.
1.在△ABC 中,一定成立的等式是( )
A .a sin A =b sin B
B .a cos A =b cos B
C .a sin B =b sin A
D .a cos B =b cos A
2.在△ABC 中,sin A =sin C ,则△ABC 是( )
A .直角三角形
B .等腰三角形
C .锐角三角形
D .钝角三角形
3.在△ABC 中,已知BC =5,sin C =2sin A ,则AB =________.
4.在△ABC 中,a =3,b =2,B =π4
,则A =________.
1.定理的表示形式:a sin A =b sin B =c sin C
=2R , 或a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C (k >0).
2.利用正弦定理可以实现三角形中边角关系的相互转化:一方面可以化边为角,转化为三角函数问题来解决;另一方面,也可以化角为边,转化为代数问题来解决.
答案精析
问题导学
知识点一
思考1
a
sin A=
b
sin B=
c
sin C=c.
思考2在一般的△ABC中,a
sin A=
b
sin B=
c
sin C仍然成立,课本采用边AB上的高CD=b sin A
=a sin B来证明.知识点二
1.
b
sin B
c
sin C△ABC外接圆的半径
3.
b
2R
c
2R
知识点三
元素解三角形
题型探究
类型一
例1证明如图,过C作CD⊥AB,垂足为D,D是BA延长线上一点,根据正弦函数的定义知:
CD
b=sin∠CAD=sin(180°-A)=sin A,
CD
a=sin B.
∴CD=b sin A=a sin B.
∴
a
sin A=
b
sin B.
同理,b
sin B=
c sin C.
故
a
sin A=
b
sin B=
c
sin C.
跟踪训练1证明连接BO并延长,交外接圆于点A′,连接A′C,则圆周角∠A′=∠A.
∵A′B为直径,长度为2R,
∴∠A ′CB =90°,∴sin A ′=BC A ′B =a 2R
, ∴sin A =
a 2R ,即a sin A
=2R . 类型二
例2 解 ∵A =30°,C =45°,
∴B =180°-(A +C )=105°,
由正弦定理得b =a sin B sin A =20sin105°sin30°
=40sin(45°+60°)
=10(6+2),
c =a sin C sin A =20sin45°sin30°
=202, ∴B =105°,b =10(6+2),c =20 2.
跟踪训练2 解 根据三角形内角和定理,
A =180°-(
B +
C )=180°-(60°+75°)=45°.
根据正弦定理,
得b =a sin B sin A =18sin60°sin45°
=9 6. 类型三
命题角度1
例3 证明 由正弦定理,令a =k sin A ,b =k sin B ,c =k sin C ,k >0.代入得 左边=k (sin A sin B -sin A sin C +sin B sin C -sin B sin A +sin C sin A -sin C sin B ) =0=右边,
所以等式成立.
命题角度2
例4 解 设AB =c ,BC =a ,CA =b .
由正弦定理,
得a sin A =b sin B =c sin C =3sin π3=2 3. ∴b =23sin B ,c =23sin C ,
a +
b +
c =3+23sin B +23sin C
=3+23sin B +23sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B
=3+23sin B +23⎝⎛⎭
⎫32cos B +12sin B
=3+33sin B +3cos B
=3+6sin ⎝⎛⎭
⎫B +π6, ∴当B =π3
时,△ABC 的周长有最大值9. 跟踪训练3 解 ∵A +B +C =π, A ∶B ∶C =1∶2∶3,
∴A =π6,B =π3,C =π2
, ∴sin A =12,sin B =32
,sin C =1. 设a sin A =b sin B =c sin C
=k (k >0), 则a =k sin A =k 2,b =k sin B =32
k , c =k sin C =k ,
∴a ∶b ∶c =12∶32
∶1=1∶3∶2. 当堂训练
1.C 2.B 3.25 4.π3或2π3。