1.1 正弦定理和余弦定理 教学设计 教案
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正弦定理教案优秀5篇《正弦定理、余弦定理》教学设计篇一一、教学内容:本节课主要通过对实际问题的探索,构建数学模型,利用数学实验猜想发现正弦定理,并从理论上加以证实,最后进行简单的应用。
二、教材分析:1、教材地位与作用:本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书。
数学必修5》(A 版)第一章中,是在高二学生学习了三角等知识之后安排的,显然是对三角知识的应用;同时,作为三角形中的一个定理,也是对初中解直角三角形内容的直接延伸,而定理本身的应用(定理应用放在下一节专门研究)又十分广泛,因此做好该节内容的教学,使学生通过对任意三角形中正弦定理的探索、发现和证实,感受“类比--猜想--证实”的科学研究问题的思路和方法,体会由“定性研究到定量研究”这种数学地思考问题和研究问题的思想,养成大胆猜想、善于思考的品质和勇于求真的精神。
2、教学重点和难点:重点是正弦定理的发现和证实;难点是三角形外接圆法证实。
三、教学目标:1、知识目标:把握正弦定理,理解证实过程。
2、能力目标:(1)通过对实际问题的探索,培养学生数学地观察问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力。
(2)增强学生的协作能力和数学交流能力。
(3)发展学生的创新意识和创新能力。
3、情感态度与价值观:(1)通过学生自主探索、合作交流,亲身体验数学规律的发现,培养学生勇于探索、善于发现、不畏艰辛的创新品质,增强学习的成功心理,激发学习数学的爱好。
(2)通过实例的社会意义,培养学生的爱国主义情感和为祖国努力学习的责任心。
四、教学设想:本节课采用探究式课堂教学模式,即在教学过程中,在教师的启发引导下,以学生独立自主和合作交流为前提,以“正弦定理的发现”为基本探究内容,以四周世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动,将自己→←所学知识应用于对任意三角形性质的深入探讨。
让学生在“活动”中学习,在“主动”中发展,在“合作”中增知,在“探究”中创新。
正弦定理和余弦定理的运用教案正文:正弦定理和余弦定理的运用教案一、教学目标1. 理解正弦定理和余弦定理的含义和基本公式;2. 掌握正弦定理和余弦定理在解决三角形相关问题中的应用方法;3. 培养学生的逻辑思维能力和解决实际问题的能力。
二、教学重点1. 正弦定理的推导和应用;2. 余弦定理的推导和应用。
三、教学难点1. 正弦定理和余弦定理的理解和记忆;2. 通过具体问题实际运用,使学生深入理解定理的应用方法。
四、教学准备1. 教材:三角函数学科教材;2. 工具:投影仪、黑板、粉笔、直尺、量角器。
五、教学过程Ⅰ. 导入(10分钟)1. 教师简要复习三角比的概念和计算方法;2. 教师引导学生思考:在已知某一角的情况下,如何确定三角形的边长呢?Ⅱ. 正弦定理的推导和应用(20分钟)1. 教师通过投影仪展示正弦定理的基本公式:a/sinA = b/sinB =c/sinC;2. 教师讲解正弦定理的推导过程,并与学生一同完成推导;3. 教师给出具体问题,引导学生运用正弦定理解决问题,并逐步引导学生总结出应用方法。
Ⅲ. 余弦定理的推导和应用(20分钟)1. 教师通过投影仪展示余弦定理的基本公式:c² = a² + b² - 2abcosC;2. 教师讲解余弦定理的推导过程,并与学生一同完成推导;3. 教师给出具体问题,引导学生运用余弦定理解决问题,并逐步引导学生总结出应用方法。
Ⅳ. 正弦定理和余弦定理的综合应用(25分钟)1. 教师给出一些复合问题,要求学生结合正弦定理和余弦定理解决问题;2. 学生分组讨论、解答问题,并在黑板上展示解题过程;3. 教师组织学生展示解题思路和方法,并针对不同解题方法进行及时点评。
Ⅴ. 拓展应用(15分钟)1. 教师布置一些拓展性应用题,要求学生在课后完成;2. 学生自主学习拓展内容,并在下节课讲解时与教师进行互动讨论。
Ⅵ. 总结与作业(10分钟)1. 教师对本节课的要点进行总结,并强调正弦定理和余弦定理的重要性;2. 布置作业:完成课后习题,复习和巩固所学知识。
教案:高中数学——正弦定理、余弦定理及应用教案编写者:教学目标:1. 理解正弦定理、余弦定理的定义及几何意义;2. 掌握正弦定理、余弦定理的应用方法;3. 能够运用正弦定理、余弦定理解决实际问题。
教学重点:1. 正弦定理、余弦定理的定义及几何意义;2. 正弦定理、余弦定理的应用方法。
教学难点:1. 正弦定理、余弦定理在实际问题中的应用。
教学准备:1. 教师准备PPT、教案、例题及练习题;2. 学生准备笔记本、文具。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 复习初中阶段学习的三角函数知识,引导学生回顾正弦、余弦函数的定义及图像;2. 提问:如何利用三角函数解决几何问题?引出正弦定理、余弦定理的学习。
二、正弦定理(15分钟)1. 讲解正弦定理的定义:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等;2. 解释正弦定理的几何意义:三角形任意一边的长度等于这一边所对角的正弦值乘以对边的长度;3. 举例说明正弦定理的应用方法,如已知三角形两边和一边的对角,求第三边的长度;4. 引导学生通过PPT上的例题,理解并掌握正弦定理的应用。
三、余弦定理(15分钟)1. 讲解余弦定理的定义:在一个三角形中,各边的平方和等于两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的乘积的二倍;2. 解释余弦定理的几何意义:三角形任意一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦值的乘积的两倍;3. 举例说明余弦定理的应用方法,如已知三角形两边和它们的夹角,求第三边的长度;4. 引导学生通过PPT上的例题,理解并掌握余弦定理的应用。
四、应用练习(15分钟)1. 给学生发放练习题,要求学生在纸上完成;2. 学生在纸上完成练习题,教师巡回指导;3. 选取部分学生的作业进行讲解和点评。
1. 回顾本节课学习的正弦定理、余弦定理的定义及应用;2. 强调正弦定理、余弦定理在解决几何问题中的重要性;3. 提醒学生课后复习巩固,做好预习准备。
教学反思:本节课通过讲解正弦定理、余弦定理的定义及几何意义,让学生掌握了这两个重要定理的应用方法。
正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R等形式,以解决不同的三角形问题.3.(4) △ABC 的面积公式① S =12a ·h(h 表示a 边上的高);② S =12absinC =12acsinB =12bcsinA =abc 4R ;③ S =12r(a +b +c)(r 为内切圆半径);④ S =P (P -a )(P -b )(P -c ),其中P =12(a +b +c).角一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B . 两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角. 两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换题型1 正弦定理解三角形例1 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c.解:由正弦定理,得a sinA =b sinB ,即3sinA =2sin45°,∴ sinA =32.∵ a>b ,∴ A =60°或A =120°.当A =60°时,C =180°-45°-60°=75°,c =bsinC sinB =6+22;当A =120°时,C =180°-45°-120°=15°, c =bsinC sinB =6-22.变式训练 在△ABC 中,(1) 若a =4,B =30°,C =105°,则b =________. (2) 若b =3,c =2,C =45°,则a =________.(3) 若AB =3,BC =6,C =30°,则∠A =________. 答案:(1) 2 2 (2) 无解 (3) 45°或135°解析:(1) 已知两角和一边只有一解,由∠B =30°,∠C =105°,得∠A =45°.由正弦定理,得b =asinB sinA =4sin30°sin45°=2 2.(2) 由正弦定理得sinB =bsinC C =32>1,∴ 无解.(3) 由正弦定理BC sinA =AB sinC ,得6sinA =312,∴ sinA =22.∵ BC>AB ,∴ A>C ,∴ ∠A =45°或135°.【训练1】 (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则sin A =________;a =________.解析 因为△ABC 中,tan A =2,所以A 是锐角, 且sin A cos A =2,sin 2A +cos 2A =1,联立解得sin A =255, 再由正弦定理得a sin A =b sin B ,代入数据解得a =210.答案 255210双基自测1.(人教A 版教材习题改编)在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于( ).A .5 2B .10 2 C.1063D .5 6解析 由A +B +C =180°,知C =45°,由正弦定理得:a sin A =c sin C ,即1032=c 22.∴c =1063.答案 C2.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为( ).A .30°B .45°C .60°D .90°解析 由正弦定理知:sin A sin A =cos Bsin B,∴sin B =cos B ,∴B =45°.答案 B余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C .余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab .1.(2011·郑州联考)在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ).A .30°B .45°C .60°D .75°解析 由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+4-32×1×2=12,∵0<A <π,∴A =60°.答案 C2.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为( ).A .3 3B .2 3C .4 3 D. 3解析 ∵cos C =13,0<C <π,∴sin C =223,∴S △ABC =12ab sin C=12×32×23×223=4 3.答案 C 3.已知△ABC 三边满足a 2+b 2=c 2-3ab ,则此三角形的最大内角为________.解析 ∵a 2+b 2-c 2=-3ab ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =-32,故C =150°为三角形的最大内角.答案 150° 题型2 余弦定理解三角形4 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cosB cosC =-b2a +c.(1) 求角B 的大小;(2) 若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.解:(1) 由余弦定理知:cosB =a 2+c 2-b22ac,cosC =a 2+b 2-c 22ab .将上式代入cosB cosC =-b 2a +c,得a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b2a +c, 整理得a 2+c 2-b 2=-ac.∴ cosB =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵ B 为三角形的内角,∴ B =23π.(2) 将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2accosB ,得b 2=(a +c)2-2ac -2accosB ,∴ 13=16-2ac ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12,∴ ac =3. ∴ S △ABC =12acsinB =334.备选变式(教师专享)5,(2014·南京期末)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知c =2,C =π3.(1) 若△ABC 的面积等于3,求a 、b ;(2) 若sinC +sin(B -A)=2sin2A ,求△ABC 的面积.解:(1) 由余弦定理及已知条件,得a 2+b 2-ab =4.因为△ABC 的面积等于3,所以12absinC =3,得ab =4.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4, 解得a =2,b =2.(2) 由题意得sin(B +A)+sin(B -A)=4sinAcosA ,所以sinBcosA =2sinAcosA.当cosA =0时,A =π2,所以B =π6,所以a =433,b =233.当cosA ≠0时,得sinB =2sinA ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a , 解得a =233,b =433.所以△ABC 的面积S =12absinC =233.【训练1】 (2011·桂林模拟)已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos 2 A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.解 (1)由2cos 2A2+cos A =0,得1+cos A +cos A =0,即cos A =-12,∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc , 又a =23,b +c =4,有12=42-bc ,则bc =4,故S △ABC =12bc sin A = 3.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例1】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状. [审题视点] 首先边化角或角化边,再整理化简即可判断.解 由已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,得b 2[sin(A -B )+sin C ]=a 2[sin C -sin(A -B )],即b 2sin A cos B =a 2cos A sin B ,即sin 2B sin A cos B =sin 2A cosB sin B ,所以sin 2B =sin 2A , 由于A ,B 是三角形的内角. 故0<2A <2π,0<2B <2π. 故只可能2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.判断三角形的形状的基本思想是;利用正、余弦定理进行边角的统一.即将条件化为只含角的三角函数关系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条件化为只含有边的关系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系.【训练】 在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos C;则△ABC 是( ).A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形解析 由正弦定理得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C (R 为△ABC 外接圆半径).∴sin A cos A =sin B cos B =sin C cos C. 即tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C .答案 B【例2】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.[审题视点] 第(1)问根据三角形的面积公式和余弦定理列出关于a ,b 的方程,通过方程组求解;第(2)问根据sin C +sin(B -A )=2sin 2A 进行三角恒等变换,将角的关系转换为边的关系,求出边a ,b 的值即可解决问题.解 (1)由余弦定理及已知条件,得a 2+b 2-ab =4.又因为△ABC 的面积等于3,所以12ab sin C =3,得ab =4,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2.(2)由题意,得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A , 即sin B cos A =2sin A cos A .当cos A =0,即A =π2时,B =π6,a =433,b =233; 当cos A ≠0时,得sin B =2sin A , 由正弦定理,得b =2a .联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =233,b =433.所以△ABC 的面积S =12a b sin C =233.正弦定理、余弦定理、三角形面积公式对任意三角形都成立,通过这些等式就可以把有限的条件纳入到方程中,通过解方程组获得更多的元素,再通过这些新的条件解决问题.【训练】 (2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且cos B =45,b =2.(1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值.解 (1)因为cos B =45,所以sin B =35.由正弦定理a sin A =b sin B ,可得a sin 30°=103,所以a =53.(2)因为△ABC 的面积S =12ac ·sin B ,sin B =35,所以310ac =3,ac =10.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得4=a 2+c 2-85ac =a 2+c 2-16,即a 2+c 2=20.所以(a +c )2-2ac =20,(a +c )2=40. 所以a +c =210.阅卷报告4——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】 考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件.,【防范措施】 解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,a =3,b =2,1+2cos(B +C )=0,求边BC 上的高.错因 忽视三角形中“大边对大角”的定理,产生了增根. 实录 由1+2cos(B +C )=0,知cos A =12,∴A =π3,根据正弦定理a sin A =bsin B 得: sin B =b sin A a =22,∴B =π4或3π4. 以下解答过程略.正解 ∵在△ABC 中,cos(B +C )=-cos A ,∴1+2cos(B +C )=1-2cos A =0,∴A =π3.在△ABC 中,根据正弦定理a sin A =bsin B, ∴sin B =b sin A a =22.∵a >b ,∴B =π4,∴C =π-(A +B )=512π.∴sin C =sin(B +A )=sin B cos A +cos B sin A=22×12+22×32=6+24. ∴BC 边上的高为b sin C =2×6+24=3+12. 【试一试】 (2014·辽宁)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , a sin A sin B +b cos 2 A =2a . (1)求ba ;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B .[尝试解答] (1)由正弦定理得,sin 2A sin B +sin B cos 2A =2sin A ,即sin B (sin 2A +cos 2A )=2sin A . 故sinB =2sin A ,所以b a= 2. (2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =1+3a2c.由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°.正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R等形式,以解决不同的三角形问题.3.(4) △ABC 的面积公式① S =12a ·h(h 表示a 边上的高);② S =12absinC =12acsinB =12bcsinA =abc 4R ;③ S =12r(a +b +c)(r 为内切圆半径);④ S =P (P -a )(P -b )(P -c ),其中P =12(a +b +c).角一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B . 两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角. 两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换题型1 正弦定理解三角形例1 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c.变式训练 在△ABC 中,(1) 若a =4,B =30°,C =105°,则b =________. (2) 若b =3,c =2,C =45°,则a =________.(3) 若AB =3,BC =6,C =30°,则∠A =________.【训练1】 (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则sin A =______;a=________.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于( ).A .5 2B .10 2 C.1063D .5 62.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为( ).A .30°B .45°C .60°D .90°余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C .余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab .1.(2011·郑州联考)在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ).A .30°B .45°C .60°D .75°2.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为( ).A .3 3B .2 3C .4 3 D. 33.已知△ABC 三边满足a 2+b 2=c 2-3ab ,则此三角形的最大内角为________. 题型2 余弦定理解三角形4 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cosB cosC =-b2a +c.(1) 求角B 的大小;(2) 若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.备选变式(教师专享)5,(2014·南京期末)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知c =2,C =π3.(1) 若△ABC 的面积等于3,求a 、b ;(2) 若sinC +sin(B -A)=2sin2A ,求△ABC 的面积.【训练1】 (2011·桂林模拟)已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos 2 A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例1】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状. .【训练】 在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos 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【例2】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.【训练】 (2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且cos B =45,b =2.(1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值.阅卷报告4——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】 考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件.,【防范措施】 解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,a =3,b =2,1+2cos(B +C )=0,求边BC 上的高.【试一试】 (2014·辽宁)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , a sin A sin B +b cos 2 A =2a .实用文档(1)求b a; (2)若c 2=b 2+3a 2,求B .。
正弦定理和余弦定理高二数学教·学案主备人:执教者:【学习目标】1.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;三角形各种类型的判定方法;三角形面积定理的应用。
2.通过引导学生分析,解答三个典型例子,使学生学会综合运用正、余弦定理,三角函数公式及三角形有关性质求解三角形问题。
【学习重点】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;三角形各种类型的判定方法;三角形面积定理的应用。
【学习难点】正、余弦定理与三角形的有关性质的综合运用【授课类型】新授课【教具】课件、电子白板【学习方法】【学习过程】一、引入:思考:在ABC 中,已知22a cm ,25b cm ,0133A ,解三角形。
(由学生阅读课本第9页解答过程)从此题的分析我们发现,在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,在某些条件下会出现无解的情形。
下面进一步来研究这种情形下解三角形的问题。
二、特例示范:例1.在ABC 中,已知,,a b A ,讨论三角形解的情况分析:先由sin sin b A Ba 可进一步求出B ;则0180()CA B 从而sin a Cc A1.当A 为钝角或直角时,必须a b 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a b ,那么可以分下面三种情况来讨论:(1)若sin a b A ,则有两解;(2)若sin a b A ,则只有一解;(3)若sin a b A ,则无解。
(以上解答过程详见课本第9:10页)评述:注意在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,只有个性设计当A 为锐角且sin b A a b 时,有两解;其它情况时则只有一解或无解。
例2.在ABC 中,已知7a ,5b ,3c ,判断ABC 的类型。
分析:由余弦定理可知222222222是直角ABC 是直角三角形是钝角ABC 是钝角三角形是锐角a b c A a b c A a b c A ABC 是锐角三角形(注意:是锐角A ABC 是锐角三角形)解:222753Q ,即222a b c ,∴ABC 是钝角三角形。
正弦定理和余弦定理知识梳理1.正弦定理和余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则(1)S=12ah(h表示边a上的高).(2)S=12bc sin A=12ab sin C=12ac sin B.辨析感悟1.三角形中关系的判断(1)在△ABC 中,sin A >sin B 的充分不必要条件是A >B . (×) (2)(教材练习改编)在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°,则A =60°或120°. (√)2.解三角形(3)在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =59.(√) (4)(教材习题改编)在△ABC 中,a =5,c =4,cos A =916,则b =6.(√) 3.三角形形状的判断(5)在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则此三角形是钝角三角形.(√) (6)在△ABC 中,若b 2+c 2>a 2,则此三角形是锐角三角形. (×)[感悟·提升]1.一条规律 在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ,如(1).2.判断三角形形状的两种途径 一是化边为角;二是化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.考点一 利用正弦、余弦定理解三角形【例1】 (1)(2013·湖南卷)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b .若2a sin B =3b ,则角A 等于 ( ). A.π3 B.π4 C.π6 D.π12(2)(2014·杭州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =1,c =42,B =45°,则sin C =______.解析 (1)在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A ·sin B =3sin B , ∵B 为△ABC 的内角,∴sin B ≠0. ∴sin A =32.又∵△ABC 为锐角三角形, ∴A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴A =π3.(2)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+32-82×22=25,即b =5. 所以sin C =c ·sin B b =42×225=45.答案(1)A(2)4 5规律方法已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.【训练1】(1)在△ABC中,a=23,c=22,A=60°,则C=().A.30°B.45°C.45°或135°D.60°(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2-b2=3bc,sin C=23sin B,则A=().A.30°B.60°C.120°D.150°解析(1)由正弦定理,得23sin 60°=22sin C,解得:sin C=22,又c<a,所以C<60°,所以C=45°.(2)∵sin C=23sin B,由正弦定理,得c=23b,∴cos A=b2+c2-a22bc=-3bc+c22bc=-3bc+23bc2bc=32,又A为三角形的内角,∴A=30°.答案(1)B(2)A考点二判断三角形的形状【例2】(2014·临沂一模)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2a sin A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C.(1)求角A的大小;(2)若sin B+sin C=3,试判断△ABC的形状.解(1)由2a sin A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C,得2a2=(2b-c)b+(2c-b)c,即bc=b2+c2-a2,∴cos A=b2+c2-a22bc=12,∴A=60°.(2)∵A+B+C=180°,∴B+C=180°-60°=120°. 由sin B+sin C=3,得sin B+sin(120°-B)=3,∴sin B+sin 120°cos B-cos 120°sin B= 3.∴32sin B+32cos B=3,即sin(B+30°)=1.∵0°<B<120°,∴30°<B+30°<150°. ∴B+30°=90°,B=60°.∴A =B =C =60°,△ABC 为等边三角形.【训练2】 (1)(2013·山东省实验中学诊断)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2c 2=2a 2+2b 2+ab ,则△ABC 是 ( ).A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形 (2)在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,则△ABC 的形状是( ).A .锐角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰或直角三角形 解析 (1)由2c 2=2a 2+2b 2+ab ,得a 2+b 2-c 2=-12ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12ab2ab =-14<0,所以90°<C <180°,即△ABC 为钝角三角形. (2)由已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C , 得b 2[sin(A -B )+sin C ]=a 2[sin C -sin(A -B )], 即b 2sin A cos B =a 2cos A sin B , 即sin 2 B sin A cos B =sin 2 A cos A sin B ,所以sin 2B =sin 2A ,由于A ,B 是三角形的内角, 故0<2A <2π,0<2B <2π. 故只可能2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 答案 (1)A (2)D考点三 与三角形面积有关的问题【例3】 (2013·新课标全国Ⅱ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.审题路线 (1)a =b cos C +c sin B ――→正弦定理边化角sin A =…⇒sin(B +C )=…⇒求出角B .(2)由⎩⎪⎨⎪⎧S =12ac sin B ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B⇒得出a 2与c 2的关系式⇒利用基本不等式求ac 的最大值即可.解 (1)由已知及正弦定理,得sin A =sin B cos C +sin C sin B .① 又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac . 由已知及余弦定理,得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立. 因此△ABC 面积的最大值为2+1.【训练3】 (2013·湖北卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c .已知cos 2A -3cos(B +C )=1.(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值. 解 (1)由cos 2A -3cos(B +C )=1, 得2cos 2A +3cos A -2=0,即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π3. (2)由S =12 bc sin A =12bc ·32=34bc =53,得bc =20. 又b =5,所以c =4.由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =25+16-20=21, 故a =21.又由正弦定理,得sin B sin C =b a sin A ·ca sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57. 解三角形问题【典例】 (12分)(2013·山东卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B =79.(1)求a ,c 的值;(2)求sin(A -B )的值.[规范解答] (1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得b 2=(a +c )2-2ac (1+cos B ), 又b =2,a +c =6,cos B =79,所以ac =9,解得a =3,c =3, (6分)(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =429, (7分) 由正弦定理得sin A =a sin Bb =223.(9分)因为a =c ,所以A 为锐角, 所以cos A =1-sin 2A =13.(10分)因此sin(A -B )=sin A cos B -cos A sin B =10227. (12分) 【自主体验】已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,c =3a sin C -c cos A . (1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c . 解 (1)由c =3a sin C -c cos A 及正弦定理,得 3sin A sin C -cos A ·sin C -sin C =0, 由于sin C ≠0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6=12,又0<A <π,所以-π6<A -π6<5π6,故A =π3. (2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8,解得b =c =2.基础巩固题组 一、选择题1.(2013·绍兴模拟)在△ABC 中,若a 2-c 2+b 2=3ab ,则C =( ). A .30° B .45° C .60° D .120°解析由a2-c2+b2=3ab,得cos C=a2+b2-c22ab=3ab2ab=32,所以C=30°.答案 A2.(2014·合肥模拟)在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积为32,则BC的长为().A.32 B.3 C.2 3 D.2解析S=12×AB·AC sin 60°=12×2×32AC=32,所以AC=1,所以BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos 60°=3,所以BC= 3. 答案 B3.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=2,B=π6,C=π4,则△ABC的面积为().A.23+2 B.3+1 C.23-2 D.3-1解析由正弦定理bsin B=csin C及已知条件得c=22,又sin A=sin(B+C)=12×22+32×22=2+64.从而S△ABC =12bc sin A=12×2×22×2+64=3+1.答案 B4.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若B=2A,a=1,b=3,则c=().A.2 3 B.2 C. 2 D.1解析由asin A=bsin B,得asin A=bsin 2A,所以1sin A=32sin A cos A,故cos A=32,又A∈(0,π),所以A=π6,B=π3,C=π2,c=a2+b2=12+(3)2=2.答案 B5.(2013·陕西卷)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为().A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.不确定解析由正弦定理及已知条件可知sin B cos C+cos B sin C=sin2A,即sin(B+C)=sin2A,而B+C=π-A,所以sin(B+C)=sin A,所以sin2A=sin A,又0<A<π,sin A>0,∴sin A=1,即A =π2. 答案 A 二、填空题6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.解析 由题意知,sin B +cos B =2,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,所以B =π4,根据正弦定理可知a sin A =b sin B ,可得2sin A =2sin π4,所以sin A =12,又a <b ,故A =π6.答案 π67.(2014·惠州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为________.解析 由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac =cos B ,结合已知等式得cos B ·tan B =32,∴sin B =32,∴B =π3或2π3. 答案 π3或2π38.(2013·烟台一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =1,b =2,cos C =14,则sin B 等于________.解析 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =4,即c =2.由cos C =14得sin C =154.由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =22×154=154(或者因为c =2,所以b =c =2,即三角形为等腰三角形,所以sin B =sin C =154). 答案154三、解答题9.(2014·宜山质检)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且a =12c +b cos C . (1)求角B 的大小;(2)若S △ABC =3,b =13,求a +c 的值.解 (1)由正弦定理,得sin A =12sin C +sin B cos C , 又因为A =π-(B +C ),所以sin A =sin(B +C ), 可得sin B cos C +cos B sin C =12sin C +sin B cos C , 即cos B =12,又B ∈(0,π),所以B =π3.(2)因为S △ABC =3,所以12ac sin π3=3,所以ac =4, 由余弦定理可知b 2=a 2+c 2-ac ,所以(a +c )2=b 2+3ac =13+12=25,即a +c =5.10.(2013·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =26,∠B =2∠A . (1)求cos A 的值;(2)求c 的值.解 (1)因为a =3,b =26,∠B =2∠A ,所以在△ABC 中,由正弦定理,得3sin A =26sin 2A , 所以2sin A cos A sin A =263,故cos A =63.(2)由(1)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =33. 又因为∠B =2∠A ,所以cos B =2cos 2A -1=13,所以sin B =1-cos 2B =223. 在△ABC 中,sin C =sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B =539. 所以c =a sin Csin A =5. 能力提升题组 一、选择题1.(2014·温岭中学模拟)在锐角△ABC 中,若BC =2,sin A =223,则AB →·AC →的最大值为( ). A.13 B.45 C .1 D .3解析 由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc ×13=4,由基本不等式可得4≥43bc ,即bc ≤3,所以AB →·AC →=bc cos A =13bc ≤1. 答案 C2.(2013·青岛一中调研)在△ABC 中,三边长a ,b ,c 满足a 3+b 3=c 3,那么△ABC 的形状为( ).A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .以上均有可能 解析 由题意可知c >a ,c >b ,即角C 最大, 所以a 3+b 3=a ·a 2+b ·b 2<ca 2+cb 2,即c 3<ca 2+cb 2,所以c 2<a 2+b 2.根据余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab >0,所以0<C <π2,即三角形为锐角三角形. 答案 A 二、填空题3.(2013·浙江卷)在△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点.若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________.解析 如图,令∠BAM =β,∠BAC =α,故|CM |=|AM |sin(α-β),∵M 为BC 的中点,∴|BM |=|AM |sin(α-β).在△AMB 中,由正弦定理知,|AM |sin B =|BM |sin β,即|AM |sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=|AM |·sin (α-β)sin β,∵sin β=13,∴cos β=223, ∴13=cos α·⎝ ⎛⎭⎪⎫223sin α-13cos α=223sin αcos α-13cos 2α, 整理得1=22sin αcos α-cos 2α,标准文档实用文案 所以22tan α-1tan 2 α+1=1, 解得tan α=2,故sin α=63.答案 63三、解答题4.(2013·长沙模拟)在△ABC 中,边a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且满足b cos C =(3a -c )cos B .(1)求cos B ;(2)若BC →·BA →=4,b =42,求边a ,c 的值.解 (1)由正弦定理和b cos C =(3a -c )cos B ,得sin B cos C =(3sin A -sin C )cos B ,化简,得sin B cos C +sin C cos B =3sin A cos B ,即sin(B +C )=3sin A cos B , 故sin A =3sin A cos B ,所以cos B =13.(2)因为BC →·BA →=4,所以BC →·BA →=|BC →|·|BA →|·cos B =4,所以|BC →|·|BA →|=12,即ac =12.① 又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac =13,整理得,a 2+c 2=40.②联立①②⎩⎨⎧ a 2+c 2=40,ac =12,解得⎩⎨⎧ a =2,c =6或⎩⎨⎧ a =6,c =2.。
正弦定理、余弦定理教案 ●教学目标(一)知识目标1.三角形形状的判断依据;2.利用正、余弦定理进行边角互换.(二)能力目标1.进一步熟悉正、余弦定理内容;2.能够应用正、余弦定理进行边角关系的相互转化;3.能够利用正、余弦定理判断三角形的形状;4.能够利用正、余弦定理证明三角形中的三角恒等式.(三)德育目标通过正、余弦定理在边角互换时所发挥的桥梁作用来反映事物之间的内在联系;通过三角恒等式的证明来反映事物外在形式可以相互转化而内在实质的不变性. ●教学重点利用正、余弦定理进行边角互换. ●教学难点1.利用正、余弦定理进行边角互换时的转化方向;2.三角恒等式证明中结论与条件之间的内在联系的寻求. ●教学方法 启发引导式1.启发学生在证明三角形问题或者三角恒等式时,要注意正弦定理、余弦定理的适用题型与所证结论的联系,并注意特殊正、余弦关系的应用,比如互补角的正弦值相等,互补角的余弦值互为相反数等;2.引导学生总结三角恒等式的证明或者三角形形状的判断,重在发挥正、余弦定理的边角互换作用. ●教具准备 投影仪、幻灯片 正弦定理:R Cc B b A a 2sin sin sin === 余弦定理:,cos 2222A bc c b a -+=abc b a C cab ac B bca cb A Cab b a c B ca a c b 2cos 2cos 2cos cos 2,cos 2222222222222222-+=-+=-+=-+=-+=第二张:例题1、2(记作§5.9.3 B) [例1]已知△ABC ,B D为B 的平分线,求证:AB ∶BC =A D∶DC[例2]在△ABC 中,求证:a 2sin2B +b 2sin2A =2ab sin C第三张:例3、例4(记作§5.9.3 C)[例3]已知A 、B 、C 是△ABC 的三个内角,且满足(sin A +sin B )2-sin 2C=3sin A sin B 求证:A +B =120°[例4]在△ABC 中,b cos A =a cos B 试判断三角形的形状●教学过程Ⅰ.复习回顾师:前面两节课,我们一起学习了正弦定理、余弦定理的内容,并且接触了利用正、余弦定理解三角形的有关题型.下面,我们先来回顾一下正、余弦定理的内容(给出投影片§5.9.3 A ).从投影片大家可以看出,正弦定理、余弦定理实质上反映了三角形内的边角关系,运用定理可以进行边与角之间的转换,这一节,我们将通过例题分析来学习正、余弦定理的边角转换功能在证明三角恒等式及判断三角形形状时的应用.Ⅱ.讲授新课师:下面,我们来看投影片上的例题.(给出投影片§5.9.3 B).[例1]分析:前面大家所接触的解三角形问题是在一个三角形内研究问题,而B 的平分线BD 将△ABC 分成了两个三角形:△ABD 与△CBD ,故要证结论成立,可证明它的等价形式:AB ∶AD =BC ∶DC ,从而把问题转化到两个三角形内,而在三角形内边的比等于所对角的正弦值的比,故可利用正弦定理将所证继续转化为DBCDC BDC BC ABD AD ABD AB sin sin ,sin sin ==,再根据相等角正弦值相等,互补角正弦值也相等即可证明结论.证明:在△ABD 内,利用正弦定理得:ABDADB AD AB ABD AD ADB AB sin sin sin sin ==即 在△BCD 内,利用正弦定理得:.sin sin ,sin sin DBCBDC DC BC DBC DC BDC BC ==即 ∵BD 是B 的平分线.∴∠ABD =∠DBC ∴sin ABD =sin DBC .∵∠ADB +∠BDC =180°∴sin ADB =sin (180°-∠BDC )=sin BDC∴CD BC DBC BDC ABD ADB AD AB ===sin sin sin sin ∴DCAD BC AB = 评述:此题可以启发学生利用正弦定理将边的关系转化为角的关系,并且注意互补角的正弦值相等这一特殊关系式的应用.[例2]分析:此题所证结论包含关于△ABC 的边角关系,证明时可以考虑两种途径:一是把角的关系通过正弦定理转化为边的关系,若是余弦形式则通过余弦定理;二是把边的关系转化为角的关系,一般是通过正弦定理.另外,此题要求学生熟悉相关的三角函数的有关公式,如sin2B =2sin B ·cos B 等,以便在化为角的关系时进行三角函数式的恒等变形.证明一: (化为三角函数)a 2sin2B +b 2sin2A=(2Rsin A )2·2sin B ·cos B +(2Rsin B )2·2sin A ·cos A=8R2sin A ·sin B (sin A cos B +cos A sin B )=8R2sin A sin B sin C=2·2Rsin A ·2Rsin B ·sin C=2ab sin C所以原式得证.证明二: (化为边的式子)左边=a 2·2sin B cos B +b 2·2sin A ·cos A =a 2·bc a c b R a b ac b c a R b 2222222222222-+⋅⋅+-+⋅ =)(2222222a c b b c a Rcab -++-+ =C ab Rc ab c RC ab sin 222222=⋅=⋅ 评述:由边向角转化,通常利用正弦定理的变形式:a =2Rsin A ,b =2Rsin B ,c =2Rsin C ,在转化为角的关系式后,要注意三角函数公式的运用,在此题用到了正弦二倍角公式sin2A =2sin A ·cos A ,正弦两角和公式sin (A +B )=sin A ·cos B +cos A ·sin B ;由角向边转化,要结合正弦定理变形式以及余弦定理形式二.三角形的有关证明问题,主要围绕三角形的边和角的三角函数展开,从某种意义上来看,这类问题就是有了目标的含边和角的式子的化简问题.(给出幻灯片§5.9.3 C )[例3]分析:要证A +B =120°,由于A +B +C =180°,只要证明C =60°,而已知条件为三角函数关系,故应考虑向三角函数的转化,又在0°~180°之间,余弦值所对应角惟一,故可证明cos C =21,而由余弦定理cos C =ab c b a 2222-+,所以应考虑把已知的角的关系式转化为边的关系.证明:由(sin A +sin B )2-sin 2C =3sin A ·sin B可得sin 2A +sin 2B -sin 2C =sin A ·sin B又∵sin A =R a 2,sin B =R b 2,sin C =Rc 2, ∴R b R a R c R b R a 22444222222⋅=-+ 整理得a 2+b 2-c 2=ab∴cos C =212222=-+ab c b a 又0°<C <180° ∴C =60°∴A +B =180°-C =120°评述: (1)有关三角形内角的证明,选择余弦值与正弦值相比较,要省去取舍的麻烦.但注意在根据三角函数值求角时,应先确定角的范围; (2)在将已知条件中角的关系转化为边的关系时,运用了正弦定理的变形式:a =2R ·sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,这一转化技巧,要求学生熟练掌握.[例4]分析:三角形形状的判断,可以根据角的关系,也可根据边的关系,所以在已知条件的运用上,可以考虑两种途径:将边转化为角,将角转化为边,下面,我们从这两个角度进行分析.解法一:利用余弦定理将角化为边.∵b cos A =a cos B∴b ·acb c a a bc a c b 22222222-+⋅=-+ ∴b 2+c 2-a 2=a 2+c 2-b 2∴a 2=b 2∴a =b故此三角形是等腰三角形.解法二:利用正弦定理将边转化为角.∵b cos A =a cos B又b =2Rsin B ,a =2Rsin A∴2Rsin B cos A =2Rsin A cos B∴sin A cos B -cos A sin B =0∴sin (A -B )=0∵0<A ,B <π,∴-π<A -B <π∴A -B =0 即A =B故此三角形是等腰三角形.评述: (1)在判定三角形形状时,一般考虑两个方向进行变形,一个方向是边,走代数变形之路,通常是正、余弦定理结合使用;另一个方向是角,走三角变形之路.通常是运用正弦定理.要求学生要注重边角转化的桥梁——正、余弦定理;(2)解法二中用到了三角函数中两角差的正弦公式,但应注意在根据三角函数值求角时,一定要先确定角的范围.另外,也可运用同角三角函数的商数关系,在等式sin B cos A =sin A cos B 两端同除以sin A sin B 得cot A =cot B ,再由0<A ,B <π,而得A =B .师:为巩固本节所学的解题方法,下面我们进行课堂练习.Ⅲ.课堂练习1.在△ABC 中,证明下列各式:(1)(a 2-b 2-c 2)tan A +(a 2-b 2+c 2)tan B =0 (2) .112cos 2cos 2222b a b B a A -=- 证明:(1)左边=(a 2-b 2-c 2)BB c b a A A cos sin )(cos sin 222+-+ 右边==+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++-+-+-=-+⋅⋅+-+-+⋅⋅--=0)11()(2222)(22)(222222222222222222222222Rabc b c a b c a a c b a c b R abc b c a ac R b c b a a c b bc R a c b a 故原命题得证.右边左边=-=+--=+--=---=22222222222222222211)2(2)2(211sin )2(sin 2sin )2(sin 2)11(sin 21sin 21)2(b a R R b a BR B A R A b a b B a A 故原命题得证.评述:(1)在(1)题证明时应注意两点:一是切化弦的思路,二是结合正、余弦定理将角的关系转化为边的关系;(2)(2)题证明过程中用到了余弦二倍角的公式,而此公式有三种形式cos2A =cos 2A -sin 2A =2cos 2A -1=1-2sin 2A ,由于考虑到等式右端为边的关系,故选用第三种形式,在转化为边的关系时较为简便.2.在△ABC 中,已知sin B ·sin C =cos 22A ,试判断此三角形的类型. 解:∵sinB ·sinC =cos 22A ∴sinB ·sinC =2cos 1A + ∴2sin B ·sin C =1+cos [180°-(B +C )]将cos (B +C )=cos B cos C -sin B sin C 代入上式得cos B cos C +sin B sin C =1∴cos (B -C )=1又0<B ,C <π,∴-π<B -C <π∴B -C =0 ∴B =C故此三角形是等腰三角形.评述: (1)此题在证明过程中,要用到余弦二倍角公式cos A =2cos 22A -1的逆用,要求学生注意.(2)由于已知条件就是三角函数关系式,故无需向边的关系转化,而是进行三角函数式的恒等变形.Ⅳ.课时小结师:通过本节学习,我们熟悉了正、余弦定理在进行边角关系转换时的桥梁作用,并利用正、余弦定理对三角恒等式进行证明以及对三角形形状进行判断.其中,要求大家重点体会正、余弦定理的边角转换功能.Ⅴ.课后作业(一)补充作业1.在△ABC 中,已知)sin()sin(sin sin C B B A C A --=,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明:由已知得sin (B +C )sin (B -C )=sin (A +B )·sin (A -B )cos2B -cos2C =cos2A -cos2B2cos2B =cos2A +cos2C22cos 122cos 122cos 12B A B -+-=-⋅ ∴2sin 2B =sin 2A +sin 2C由正弦定理可得2b 2=a 2+c 2即a 2,b 2,c 2成等差数列.2.在△ABC 中,A =30°,cos B =2sin B -3sin C . (1)求证:△ABC 为等腰三角形;(提示B =C =75°)(2)设D 为△ABC 外接圆的直径BE 与AC 的交点,且AB =2,求AD ∶DC 的值. 答案:(1)略 (2)1∶3(二)1.预习内容课本5.9 正弦定理、余弦定理2.预习提纲(1)复习正、余弦定理内容(2)总结正、余弦定理适用题型●板书设计§5.9.3 正弦定理、余弦定理(三)一、三角形问题证明思路 二、三角形形状判定依据三、学生练习1.向边转化 1.等腰三角形:a =b 或A =B四、补充作业利用正、余弦定理 2.直角三角形:a 2+b 2=c 22.向角转化 或C =90°利用正弦定理 3.钝角三角形:C >90°●备课资料1.正余弦定理的边角互换功能对于正、余弦定理,同学们已经开始熟悉,在解三角形的问题中常会用到它.其实,在涉及到三角形的其他问题中,也常会用到它们.两个定理的特殊功能是边角互换,即利用它们可以把边的关系转化为角的关系,也可以把角的关系转化为边的关系,从而使许多问题得以解决.[例1]已知a 、b 为△ABC 的边,A 、B 分别是a 、b 的对角,且32sin sin =B A ,求B B A +的值. 解:∵23sin sin ,sin sin ,sin sin ==∴=B A b a B A B b A a 又(这是角的关系),∴23=b a (这是边的关系).于是,由合比定理得.25223=+=+b b a [例2]已知△ABC 中,三边a 、b 、c 所对的角分别是A 、B 、C ,且a 、b 、c 成等差数列.求证:sin A +sin C =2sin B证明:∵a 、b 、c 成等差数列,∴a +c =2b (这是边的关系)①又BA b a C cB b A a sin sin ,sin sin sin =∴==② BC b c sin sin =③ 将②、③代入①,得b BC b B A b 2sin sin sin sin =+整理得sin A +sin C =2sin B (这是角的关系).2.正、余弦定理的巧用某些三角习题的化简和求解,若能巧用正、余弦定理,则可避免许多繁杂的运算,从而使问题较轻松地获得解决,现举例说明如下:[例3]求sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°的值.解:原式=sin 220°+sin 210°-2sin20°sin10°cos150°∵20°+10°+150°=180°,∴20°、10°、150°可看作一个三角形的三个内角.设这三个内角所对的边依次是a 、b 、c ,由余弦定理得:a 2+b 2-2ab cos150°=c 2(※)而由正弦定理知:a =2Rsin20°,b =2Rsin10°,c =2Rsin150°,代入(※)式得:sin 220°+sin 210°-2sin20°sin10°cos150°=sin 2150°=41 ∴原式=41. ●教学后记。
专题22正弦定理和余弦定理1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题;1.正、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则 定理正弦定理余弦定理内容a sin A =b sin B =csin C=2R a 2=b 2+c 22bc cos__A ;b 2=c 2+a 22ca cos__B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos__C常见变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin__B ,c =2R sin_C ;(2)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ;(3)a ∶b ∶c =sin__A ∶sin__B ∶sin__C ;(4)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin Acos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .高频考点一 利用正弦定理、余弦定理解三角形例1、(1)在△ABC 中,已知a =2,b =6,A =45°,则满足条件的三角形有( ) A .1个 B .2个 C .0个D .无法确定(2)在△ABC 中,已知sin A ∶sin B =2∶1,c 2=b 2+2bc ,则三内角A ,B ,C 的度数依次是________.(3)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.答案 (1)B (2)45°,30°,105° (3)1 解析 (1)∵b sin A =6×22=3,∴b sin A <a <b .解得b =1.【感悟提升】(1)判断三角形解的个数的两种方法①代数法:根据大边对大角的性质、三角形内角和公式、正弦函数的值域等判断. ②几何图形法:根据条件画出图形,通过图形直观判断解的个数.(2)已知三角形的两边和其中一边的对角解三角形.可用正弦定理,也可用余弦定理.用正弦定理时,需判断其解的个数,用余弦定理时,可根据一元二次方程根的情况判断解的个数. 【变式探究】(1)已知在△ABC 中,a =x ,b =2,B =45°,若三角形有两解,则x 的取值范围是( ) A .x >2 B .x <2 C .2<x <2 2D .2<x <2 3(2)在△ABC 中,A =60°,AC =2,BC =3,则AB =________. 答案 (1)C (2)1解析 (1)若三角形有两解,则必有a >b ,∴x >2,又由sin A =a b sin B =x 2×22<1,可得x <22,∴x 的取值范围是2<x <2 2. (2)∵A =60°,AC =2,BC =3, 设AB =x ,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB cos A ,化简得x 2-2x +1=0, ∴x =1,即AB =1.高频考点二 利用正弦、余弦定理判定三角形的形状例2、(2015·浙江)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知A =π4,b 2-a2=12c 2. (1)求tan C 的值;(2)若△ABC 的面积为3,求b 的值. 解 (1)由b 2-a 2=12c 2及正弦定理得(2)由tan C =2,C ∈(0,π)得 sin C =255,cos C =55,因为sin B =sin(A +C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C ,所以sin B =31010,由正弦定理得c =223b ,又因为A =π4,12bc sin A =3,所以bc =62,故b =3. 【感悟提升】(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化. 【变式探究】四边形ABCD 的内角A 与C 互补,AB =1,BC =3,CD =DA =2. (1)求C 和BD ;(2)求四边形ABCD 的面积.解 (1)由题设A 与C 互补及余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C =13-12cos C ,① BD 2=AB 2+DA 2-2AB ·DA cos A =5+4cos C .②由①②得cos C =12,BD =7,因为C 为三角形内角,故C =60°. (2)四边形ABCD 的面积S =12AB ·DA sin A +12BC ·CD sin C=⎝ ⎛⎭⎪⎫12×1×2+12×3×2sin60° =2 3.高频考点三 正弦、余弦定理的简单应用例3、设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 B【感悟提升】(1)判断三角形形状的方法①化边: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化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论. (2)求解几何计算问题要注意①根据已知的边角画出图形并在图中标示; ②选择在某个三角形中运用正弦定理或余弦定理.【变式探究】(1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c ,若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形(2)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为______.答案 (1)D (2) 3∴△ABC 为等腰或直角三角形.(2)sin∠BAC =sin(π2+∠BAD )=cos∠BAD ,∴cos∠BAD =223.BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos∠BAD=(32)2+32-2×32×3×223,即BD 2=3,BD = 3.高频考点三 和三角形面积有关的问题【例3】 (2016·全国Ⅰ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos C (a cosB +b cos A )=c .(1)求C ;(2)若c =7,△ABC 的面积为332,求△ABC 的周长. 解 (1)由已知及正弦定理得,2cos C (sin A cos B +sin B ·cos A )=sin C ,2cos C sin(A +B )=sinC ,故2sin C cos C =sin C . 由C ∈(0,π)知sin C ≠0, 可得cos C =12,所以C =π3.(2)由已知,12ab sin C =332,又C =π3,所以ab =6,由已知及余弦定理得,a 2+b 2-2ab cos C =7,故a 2+b 2=13, 从而(a +b )2=25.所以△ABC 的周长为5+7. 【方法规律】三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.【变式探究】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足(2a -b )cos C -c cos B =0.(1)求角C 的值;(2)若三边a ,b ,c 满足a +b =13,c =7,求△ABC 的面积.1.【2016高考新课标3理数】在ABC △中,π4B =,BC 边上的高等于13BC ,则cos A =( ) (A )310 (B )10 (C )10- (D )310-【答案】C【解析】设BC 边上的高为AD ,则3BC AD =,所以225AC AD DC AD =+=,2AB AD=.由余弦定理,知22222210cos 210225AB AC BC A AB AC AD AD+-===-⋅⨯⨯,故选C . 2.【2016高考新课标2理数】ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = . 【答案】21133.【2016高考天津理数】在△ABC 中,若AB ,120C ∠=o ,则AC = ( ) (A )1(B )2(C )3(D )4【答案】A【解析】由余弦定理得213931AC AC AC =++⇒=,选A.4.【2016高考江苏卷】在锐角三角形ABC 中,若sin 2sin sin A B C =,则tan tan tan A B C 的最小值是 ▲ . 【答案】8. 【解析】sin sin()2sin sin tan tan 2tan tan A B+C B C B C B C==⇒+=,又tan tan tan tan tan 1B+CA=B C -,因tan tan tan tan tan tan tan 2tan tan tan tan tan 8,A B C A B C A B C A B C =++=+≥≥即最小值为8.5.(2016·山东卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =c ,a 2=2b 2(1-sinA ),则A =( )A.3π4 B.π3 C.π4 D.π6解析 在△ABC 中,由b =c ,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =2b 2-a 22b 2,又a 2=2b 2(1-sin A ),所以cos A =sin A ,即tan A =1,又知A ∈(0,π),所以A =π4,故选C.答案 C【2015高考天津,理13】在ABC ∆ 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知ABC ∆的面积为 ,12,cos ,4b c A -==- 则a 的值为 . 【答案】【解析】因为0A π<<,所以sin 4A ==,又1sin 242ABC S bc A bc ∆===∴=,解方程组224b c bc -=⎧⎨=⎩得6,4b c ==,由余弦定理得2222212cos 64264644a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,所以8a =.【2015高考北京,理12】在ABC △中,4a =,5b =,6c =,则sin 2sin AC= .【答案】1【解析】222sin 22sin cos 2sin sin 2A A A a b c a C C c bc +-==⋅2425361616256⨯+-=⋅=⨯⨯【2015高考新课标1,理16】在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是 . 【答案】(62-,6+2)AB 的取值范围为(62-,6+2).【2015江苏高考,15】(本小题满分14分) 在ABC ∆中,已知ο60,3,2===A AC AB . (1)求BC 的长; (2)求C 2sin 的值 【答案】(17(243【2015高考湖南,理17】设ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,,tan a b A =,且B 为钝角. (1)证明:2B A π-=;(2)求sin sin A C +的取值范围. 【答案】(1)详见解析;(2)29,]28. 【解析】(1)由tan a b A =及正弦定理,得sin sin cos sin A a AA bB ==,∴sin cos B A =,即sin sin()2B A π=+,又B 为钝角,因此(,)22A πππ+∈,故2B A π=+,即2B A π-=; (2)由(1)知,()C A B π=-+(2)2022A A πππ-+=->,∴(0,)4A π∈,于是sin sin sin sin(2)2A C A A π+=+-2219sin cos 22sin sin 12(sin )48A A A A A =+=-++=--+,∵04A π<<,∴20sin A <<221992(sin )488A <--+≤,由此可知sin sin A C +的取值范围是29]28.(2014·湖北卷)某实验室一天的温度(单位:℃)随时间t (单位:h)的变化近似满足函数关系:f (t )=10-3cos π12t -sin π12t ,t ∈[0,24).(1)求实验室这一天的最大温差.(2)若要求实验室温度不高于11℃,则在哪段时间实验室需要降温?即sin ⎝⎛⎭⎪⎫π12t +π3<-12.又0≤t <24,因此7π6<π12t +π3<11π6,即10<t <18.故在10时至18时实验室需要降温.(2014·江西卷)已知函数f (x )=sin(x +θ)+a cos(x +2θ),其中a ∈R,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.(1)当a =2,θ=π4时,求f (x )在区间[0,π]上的最大值与最小值;(2)若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=0,f (π)=1,求a ,θ的值.【解析】(1)f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π2=22(sin x +cos x )-2sin x =22cos x -22sin x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-x .因为x ∈[0,π],所以π4-x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-3π4,π4,故f (x )在区间[0,π]上的最大值为22,最小值为-1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=0,f (π)=1,得⎩⎪⎨⎪⎧cos θ(1-2a sin θ)=0,2a sin 2θ-sin θ-a =1. 又θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,知cos θ≠0, 所以⎩⎪⎨⎪⎧1-2a sin θ=0,(2a sin θ-1)sin θ-a =1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,θ=-π6.(2014·四川卷)已知函数f (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +π4.(1)求f (x )的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫α3=45cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4cos 2α,求cos α-sin α的值.当sin α+cos α=0时,由α是第二象限角,得α=3π4+2k π,k ∈Z,此时,cos α-sin α=- 2.当sin α+cos α≠0时,(cos α-sin α)2=54.由α是第二象限角,得cos α-sin α<0,此时cos α-sin α=-52. 综上所述,cos α-sin α=-2或-52. (2013·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =2 6,∠B=2∠A. (1)求cos A 的值; (2)求c 的值.【解析】(1)因为a =3,b =2 6,∠B=2∠A, 所以在△ABC 中,由正弦定理得3sin A =2 6sin 2A .所以2sin Acos A sin A =2 63.故cos A =63. (2)由(1)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =33. 又因为∠B=2∠A,所以cos B =2cos 2A -1=13.所以sin B =1-cos 2B =2 23.在△ABC 中,sin C =sin(A +B) =sin AcosB +cos Asin B =5 39. 所以c =a sin Csin A=5.(2013·全国卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,(a +b +c)(a -b +c)=ac. (1)求B ; (2)若sin Asin C =3-14,求C.=32, 故A -C =30°或A -C =-30°,因此C =15°或C =45°. (2013·浙江卷)已知α∈R,sin α+2cos α=102,则tan 2α=( ) A.43 B.34 C .-34 D .-43 【答案】C【解析】由(sin α+2cos α)2=1022'得sin 2α+4sin αcos α+4cos 2α=104=52,4sin αcos α+1+3cos 2α=52,2sin 2α+1+3×1+cos 2α2=52,故2sin 2α=-3cos 2α2,所以tan2α=-34,选择C.(2013·重庆卷)4cos 50°-tan 40°=( ) A. 2 B.2+32C. 3 D .2 2-1 【答案】C1.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,△ABC 的面积为32,则C =( ) A.30° B.45°C.60°D.75°解析 法一 ∵S △ABC =12·AB ·AC ·sin A =32,即12×3×1×sin A =32,∴sin A =1, 由A ∈(0°,180°),∴A =90°,∴C =60°.故选C. 法二 由正弦定理,得sin B AC =sin C AB ,即12=sin C 3,sin C =32,又C ∈(0°,180°),∴C =60°或C =120°. 当C =120°时,A =30°,S △ABC =34≠32(舍去).而当C =60°时,A =90°, S △ABC =32,符合条件,故C =60°.故选C. 答案 C2.在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若A =2π3,a =2,b =233,则B 等于( )A.π3B.5π6C.π6或5π6D.π6解析∵A=2π3,a=2,b=233,∴由正弦定理asin A=bsin B可得,sin B=basin A=2332×32=12.∵A=2π3,∴B=π6.答案 D3.在△ABC中,cos2B2=a+c2c(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为( ) A.等边三角形 B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形答案 B4.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则“a>b”是“cos 2A<cos 2B”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件解析因为在△ABC中,a>b⇔sin A>sin B⇔sin2A>sin2B⇔2sin2A>2sin2B⇔1-2sin2A<1-2sin2B⇔cos 2A<cos 2B.所以“a>b”是“cos 2A<cos 2B”的充分必要条件.答案 C5.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c-bc-a=sin Asin C+sin B,则B等于( ) A.π6B.π4C.π3D.3π4答案 C解析 根据正弦定理a sin A =b sin B =csin C =2R ,得c -b c -a =sin A sin C +sin B =ac +b, 即a 2+c 2-b 2=ac ,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,故B =π3,故选C.6.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为________. 答案π3或2π3解析 由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac=cos B ,结合已知等式得cos B ·tan B =32, ∴sin B =32,∴B =π3或2π3. 7.在△ABC 中,若b =5,B =π4,tan A =2,则a =______.答案 2108.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为________. 答案3解析 由正弦定理,可得(2+b )(a -b )=(c -b )·c . ∵a =2,∴a 2-b 2=c 2-bc ,即b 2+c 2-a 2=bc .由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12.∴sin A =32. 由b 2+c 2-bc =4,得b 2+c 2=4+bc . ∵b 2+c 2≥2bc ,即4+bc ≥2bc ,∴bc ≤4. ∴S △ABC =12bc ·sin A ≤3,即(S △ABC )max = 3.9.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a ≠b ,c =3,cos 2A -cos 2B =3sin A cos A -3sin B cos B . (1)求角C 的大小;(2)若sin A =45,求△ABC 的面积.由a <c ,得A <C ,从而cos A =35,故sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C=4+3310, 所以,△ABC 的面积为S =12ac sin B =83+1825.10.如图,在△ABC 中,B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos∠ADC =17.(1)求sin∠BAD ; (2)求BD 、AC 的长.在△ABD 中,由正弦定理得 BD =AB ·sin∠BADsin∠ADB =8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B=82+(2+3)2-2×8×5×12=49.所以AC =7.11.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,sin A sin B =cos 2C2,BC 边上的中线AM 的长为7.(1)求角A 和角B 的大小; (2)求△ABC 的面积.解 (1)由a 2-(b -c )2=(2-3)bc , 得a 2-b 2-c 2=-3bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =32,(2)由(1)知,a =b ,由余弦定理得AM 2=b 2+(a2)2-2b ·a2·cos C =b 2+b 24+b 22=(7)2,解得b=2,故S △ABC =12ab sin C =12×2×2×32= 3.12.设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)求f (x )的单调区间;精品文档. (2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.解 (1)由题意知f (x )=sin 2x 2-1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π22=sin 2x 2-1-sin 2x 2=sin 2x -12. 由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π,k ∈Z, 可得-π4+k π≤x ≤π4+k π,k ∈Z ; 由π2+2k π≤2x ≤3π2+2k π,k ∈Z, 可得π4+k π≤x ≤3π4+k π,k ∈Z . 所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+k π,π4+k π(k ∈Z ); 单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4+k π,3π4+k π(k ∈Z ). (2)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=sin A -12=0,得sin A =12, 由题意知A 为锐角,所以cos A =32. 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得1+3bc =b 2+c 2≥2bc ,即bc ≤2+3,且当b =c 时等号成立. 因此12bc sin A ≤2+34.所以△ABC 面积的最大值为2+34.。
正弦定理与余弦定理(第1课时)目标:1、梳理本节知识点,使学生有整体观念,并了解高考动向;2、体会正弦定理在解三角形与边角转化过程中的作用;3、体会方程、化归、数形结合等数学思想方法。
重点:正弦定理的灵活运用。
难点:正弦定理在解三角形时,解的个数的讨论问题。
过程:一、 考情分析1、 利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积问题是高考考查的热点;2、 常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断;3、 在平面解析几何、立体几何中常作为工具求角和两点间的距离问题。
二、 知识点回顾1.基本公式:(1)内角和定理:A+B+C=180°,sin(A+B)=sinC, cos(A+B)= -cosC, cos2C =sin 2B A +, sin 2C =cos 2B A +; (2)面积公式:S=21ah a , S=21absinC=21bcsinA=21casinB S= pr =))()((c p b p a p p --- (其中p=2c b a ++, r 为内切圆半径) 2.正弦定理:2sin sin sin a b c R A B C ===外 解决两类基本问题:(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,求另一边的对角;有三种情况:bsinA<a<b 时有两解;a=bsinA 或a=b 时有 解;a<bsinA 时无解。
3.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bccosA , 222cos 2b c a A bc +-=; 解决两类基本问题:(1)已知三边,求三角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角。
(一)经典回顾1.在△ABC 中, A=60°, B=450,, 则边a=_;2.在△ABC 中,A=60°,则B 的大小是450______;3.在△ABC 中,,b=1,c=2, 则角A=__600_______;4.在△ABC 中,,则边(二)更上一层楼1.1.在△ABC 中,b=5, B=450, tanA=2,求边1.2.在△ABC 中,边 , 求边a 的大小. 52.1.在△ABC 中, B=45°, 判断三角形△ABC 的个数; A=600或12002.2.在△ABC 中, B=75°, 判断三角形△ABC 的个数; 无解2.3在△ABC 中, a=2, 角B =600 ,且三角形两解,求边b 的取值范围;b =a b ==a =015a b C ===cos ,105A B ==c =a b ==a b ==2.4在△ABC 中, a=2,,且三角形有解,求sin2A +cos2A 的取值范围.总结:给出两边和一边的对角,如何判断此三角形的个数? 一、若已知角是直角或钝角,则三角形最多一解;二、若已知角是锐角,先利用大边对大角初步判断,再根据正弦定理及正弦函数的值域作出判断!也可以运用余弦定理结合方程作出判断或求解。
教学准备
1. 教学目标
知识目标:理解并掌握正弦定理,能初步运用正弦定理解斜三角形;
技能目标:理解用向量方法推导正弦定理的过程,进一步巩固向量知识,体现向量的工具性
情感态度价值观: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. 教学重点/难点
重点:正弦定理的探索和证明及其基本应用。
难点:已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。
3. 教学用具
多媒体
4. 标签
正弦定理
教学过程
讲授新课
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1.1-2,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
,,又,则.
从而在直角三角形ABC中,
思考: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:
(证法一)如图1.1-3,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=,则.
同理可得,从而.
类似可推出,当ABC是钝角三角形时,以上关系式仍然成立。
(由学生课后
自己推导)
从上面的研探过程,可得以下定理
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
[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,,;
(2)等价于,,。
从而知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;
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
.
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。
评述:应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形。
[随堂练习]第5页练习第1(1)、2(1)题。
课堂小结
(由学生归纳总结)
(1)定理的表示形式:
或,,
(2)正弦定理的应用范围:
①已知两角和任一边,求其它两边及一角;
②已知两边和其中一边对角,求另一边的对角。
课后习题
板书。