2019年人教版必修五高中数学1.1.1正弦定理(1)优质课课件
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正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理(1)直角三角形中的边角之间有什么关系?(2)正弦定理的内容是什么?利用它可以解哪两类三角形?(3)解三角形的含义是什么?预习课本P 2~3,思考并完成以下问题[新知初探]1.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a sin A =b sin B =c sin C. [点睛] 正弦定理的特点(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式. (3)刻画规律:正弦定理刻画了三角形中边与角的一种数量关系,可以实现三角形中边角关系的互化.2.解三角形一般地,把三角形的三个角A ,B ,C 和它们的对边a ,b ,c 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.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)正弦定理适用于任意三角形( )(2)在△ABC 中,等式b sin A =a sin B 总能成立( ) (3)在△ABC 中,已知a ,b ,A ,则此三角形有唯一解( )解析:(1)正确.正弦定理适用于任意三角形.(2)正确.由正弦定理知a sin A =bsin B,即b sin A =a sin B .(3)错误.在△ABC 中,已知a ,b ,A ,此三角形的解有可能是无解、一解、两解的情况,具体情况由a ,b ,A 的值来定.答案:(1)√ (2)√ (3)×2.在△ABC 中,下列式子与sin Aa 的值相等的是( )A.bc B.sin B sin A C.sin C cD.c sin C 解析:选C 由正弦定理得,a sin A =c sin C, 所以sin A a =sin C c .3.在△ABC 中,已知A =30°,B =60°,a =10,则b 等于( ) A .5 2B .10 3C.1033D .5 6解析:选B 由正弦定理得,b =a sin Bsin A=10×3212=10 3.4.在△ABC 中,A =30°,a =3,b =2,则这个三角形有 ( )A .一解B .两解C .无解D .无法确定解析:选A ∵b <a ,A =30°,∴B <30°,故三角形有一解.已知两角及一边解三角形[典例] 在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,求A ,b ,c . [解] 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a sin A =c sin C ,得c =a sin C sin A =8×sin 75°sin 45°=8×2+6422=4(3+1).已知三角形任意两角和一边解三角形的基本思路(1)由三角形的内角和定理求出第三个角. (2)由正弦定理公式的变形,求另外的两条边.[注意] 若已知角不是特殊角时,往往先求出其正弦值(这时应注意角的拆并,即将非特殊角转化为特殊角的和或差,如75°=45°+30°),再根据上述思路求解.[活学活用]在△ABC 中,若A =60°,B =45°,BC =32,则AC =( ) A .43 B .2 3 C. 3D .32解析:选B 由正弦定理得,BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=23,故选B.已知两边及其中一边的对角解三角形[典例] 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°,求A ,C ,c . [解] 由正弦定理及已知条件,有3sin A =2sin 45°,得sin A =32.∵a >b ,∴A >B =45°.∴A =60°或120°. 当A =60°时,C =180°-45°-60°=75°,c =b sin C sin B =2sin 75°sin 45°=6+22; 当A =120°时,C =180°-45°-120°=15°,c =b sin C sin B =2sin 15°sin 45°=6-22. 综上可知:A =60°,C =75°,c =6+22或A =120°,C =15°,c =6-22.已知三角形两边和其中一边的对角解三角形的方法(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.[活学活用]在△ABC 中,c =6,C =60°,a =2,求A ,B ,b . 解:∵a sin A =c sin C ,∴sin A =a sin C c =22.∴A =45°或A =135°. 又∵c >a ,∴C >A .∴A =45°. ∴B =75°,b =c sin B sin C =6·sin 75°sin 60°=3+1.三角形形状的判断[典例] 在△ABC 中,a cos ⎝⎛⎭⎫π2-A =b cos ⎝⎛⎭⎫π2-B ,判断△ABC 的形状. 解:[法一 化角为边] ∵a cos ⎝⎛⎭⎫π2-A =b cos ⎝⎛⎭⎫π2-B ,∴a sin A =b sin B .由正弦定理可得:a ·a 2R =b ·b2R ,∴a 2=b 2,∴a =b ,∴△ABC 为等腰三角形. [法二 化边为角]∵a cos ⎝⎛⎭⎫π2-A =b cos ⎝⎛⎭⎫π2-B , ∴a sin A =b sin B .由正弦定理可得:2R sin 2A =2R sin 2B ,即sin A =sin B , ∴A =B .(A +B =π不合题意舍去) 故△ABC 为等腰三角形.利用正弦定理判断三角形的形状的两条途径(1)化角为边......将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a =b ,a 2+b 2=c 2等,进而确定三角形的形状.利用的公式为:sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R. (2)化边为角......将题目中所有的条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.利用的公式为:a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C .[活学活用]在△ABC 中,sin 2A =sin 2B +sin 2C ,且sin A =2sin B ·cos C .试判断△ABC 的形状. 解:由正弦定理,得sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R .∵sin 2A =sin 2B +sin 2C , ∴⎝⎛⎭⎫a 2R 2=⎝⎛⎭⎫b 2R 2+⎝⎛⎭⎫c 2R 2, 即a 2=b 2+c 2, 故A =90°.∴C =90°-B ,cos C =sin B . ∴2sin B ·cos C =2sin 2B =sin A =1. ∴sin B =22. ∴B =45°或B =135°(A +B =225°>180°,故舍去). ∴△ABC 是等腰直角三角形.层级一 学业水平达标1.在△ABC 中,a =5,b =3,则sin A ∶sin B 的值是( )A.53B.35C.37D.57 解析:选A 根据正弦定理得sin A sin B =a b =53. 2.在△ABC 中,a =b sin A ,则△ABC 一定是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形解析:选B 由题意有a sin A =b =b sin B,则sin B =1, 即角B 为直角,故△ABC 是直角三角形. 3.在△ABC 中,若sin A a =cos C c,则C 的值为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理得,sin A a =sin C c =cos Cc ,则cos C =sin C ,即C =45°,故选B.4.在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =( )A.15B.59C.53D .1解析:选B 在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =b sin Aa =5×133=59.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且a =3b sin A ,则sin B =( ) A. 3 B.33C.63D .-63解析:选B 由正弦定理得a =2R sin A ,b =2R sin B ,所以sin A =3sin B sin A ,故sinB =33. 6.下列条件判断三角形解的情况,正确的是______(填序号). ①a =8,b =16,A =30°,有两解; ②b =18,c =20,B =60°,有一解; ③a =15,b =2,A =90°,无解; ④a =40,b =30,A =120°,有一解.解析:①中a =b sin A ,有一解;②中c sin B <b <c ,有两解;③中A =90°且a >b ,有一解;④中a >b 且A =120°,有一解.综上,④正确.答案:④7.在△ABC 中,若(sin A +sin B )(sin A -sin B )=sin 2C ,则△ABC 的形状是________. 解析:由已知得sin 2A -sin 2B =sin 2C ,根据正弦定理知sin A =a 2R ,sin B =b2R ,sin C=c2R, 所以⎝⎛⎭⎫a 2R 2-⎝⎛⎭⎫b 2R 2=⎝⎛⎭⎫c 2R 2,即a 2-b 2=c 2,故b 2+c 2=a 2.所以△ABC 是直角三角形. 答案:直角三角形8.在△ABC 中,若A =105°,C =30°,b =1,则c =________. 解析:由题意,知B =180°-105°-30°=45°.由正弦定理,得c =b sin C sin B =1×sin 30°sin 45°=22. 答案:229.已知一个三角形的两个内角分别是45°,60°,它们所夹边的长是1,求最小边长. 解:设△ABC 中,A =45°,B =60°, 则C =180°-(A +B )=75°. 因为C >B >A ,所以最小边为a . 又因为c =1,由正弦定理得, a =c sin A sin C =1×sin 45°sin 75°=3-1, 所以最小边长为3-1.10.在△ABC 中,已知a =22,A =30°,B =45°,解三角形. 解:∵a sin A =b sin B =csin C, ∴b =a sin B sin A =22sin 45°sin 30°=22×2212=4.∴C =180°-(A +B )=180°-(30°+45°)=105°,∴c =a sin C sin A =22sin 105°sin 30°=22sin 75°12=42sin(30°+45°)=2+2 3.层级二 应试能力达标1.(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12B.π6C.π4D.π3解析:选B 因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0, 所以sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0.因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以tan A =-1,因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin A a =2×222=12,又0<C <π4,所以C =π6.2.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,若△ABC 的周长为4(2+1),且sin B +sin C =2sin A ,则a =( )A. 2 B .2 C .4D .2 2解析:选C 根据正弦定理,sin B +sin C =2sin A 可化为b +c =2a , ∵△ABC 的周长为4(2+1),∴⎩⎨⎧a +b +c =4(2+1),b +c =2a ,解得a =4.故选C. 3.(2017·山东高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 为锐角三角形,且满足sin B (1+2cos C )=2sin A cos C +cos A sin C ,则下列等式成立的是( )A .a =2bB .b =2aC .A =2BD .B =2A解析:选A 由题意可知sin B +2sin B cos C =sin A cos C +sin(A +C ),即2sin B cos C =sin A cos C ,又cos C ≠0,故2sin B =sin A ,由正弦定理可知a =2b .4.如图,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使AE =1,连接EC ,ED ,则sin ∠CED =( )A.31010B.1010C.510D.515解析:选B 由题意得EB =EA +AB =2,则在Rt △EBC 中,EC =EB 2+BC 2=4+1= 5.在△EDC 中,∠EDC =∠EDA +∠ADC =π4+π2=3π4,由正弦定理得sin ∠CED sin ∠EDC =DC EC =15=55, 所以sin ∠CED =55·sin ∠EDC =55·sin 3π4=1010. 5.在△ABC 中,A =60°,B =45°,a +b =12,则a =________. 解析:因为a sin A =b sin B ,所以a sin 60°=bsin 45°,所以32b =22a ,① 又因为a +b =12,② 由①②可知a =12(3-6). 答案:12(3-6)6.在△ABC 中,若A =120°,AB =5,BC =7,则sin B =_______. 解析:由正弦定理,得AB sin C =BC sin A ,即sin C =AB ·sin ABC=5sin 120°7=5314. 可知C 为锐角,∴cos C =1-sin 2C =1114. ∴sin B =sin(180°-120°-C )=sin(60°-C ) =sin 60°·cos C -cos 60°·sin C =3314.答案:33147.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A -C =90°,a +c =2b ,求C .解:由A -C =90°,得A 为钝角且sin A =cos C ,利用正弦定理,a +c =2b 可变形为sin A +sin C =2sin B ,又∵sin A =cos C ,∴sin A +sin C =cos C +sin C =2sin(C +45°)=2sin B , 又A ,B ,C 是△ABC 的内角,故C +45°=B 或(C +45°)+B =180°(舍去), 所以A +B +C =(90°+C )+(C +45°)+C =180°. 所以C =15°.8.在△ABC 中,已知c =10,cos A cos B =b a =43,求a ,b 及△ABC 的内切圆半径. 解:由正弦定理知sin B sin A =b a ,∴cos A cos B =sin Bsin A .即sin A cos A =sin B cos B ,∴sin 2A =sin 2B . 又∵a ≠b ,∴2A =π-2B ,即A +B =π2.∴△ABC 是直角三角形,且C =90°, 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2=102,b a =43得a =6,b =8.故内切圆的半径为r =a +b -c 2=6+8-102=2.。
课题:必修⑤1.1.1正弦定理三维目标:1、知识与技能(1)通过对任意三角形边长和角度关系的合作探索,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及相关的三角知识解斜三角形的两类基本问题;(3)通过简单运用,初步理解公式的结构及其功能,为下一步学习打好基础。
2、过程与方法⑴引领学生从已有的几何、三角知识出发,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、分析、实践、交流,由特殊到一般归纳出正弦定理,在体验由特殊到一般的推理过程及合作探究过程的同时,不断认识三角、向量知识的工具性作用及所带来的分类讨论思想、转化思想及数形结合思想;⑵通过用向量推导三角公式,体会向量的强大威力,锻炼自己的抽象思维能力和推理论证能力;⑶通过公式的推导与应用,进一步体会三角知识的本质联系以及数学工具应用的广泛性与重要性;⑷培养学生分析问题、解决问题的能力及钻研精神,培养学生的运算能力、严谨的思维习惯以及解题的规范性。
3、情态与价值观(1)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;培养学生合情推理探索数学规律的数学思思想能力,通过三角形函数、正弦定理、向量的数量积等知识间的联系来体现事物之间的普遍联系与辩证统一。
(2)通过三角知识的进一步拓展和运用,体会数学知识抽象性、概括性和广泛性,培养学生学习数学的兴趣,形成学数学、用数学的思维和意识,培养学好数学的信心,为远大的志向而不懈奋斗。
(3)通过对三角知识的进一步学习及探索,不断培养自主学习、主动探索、善于反思、勤于总结的科学态度和锲而不舍的钻研精神,并提高参与意识和合作精神;教学重点:用向量法推导正弦定理及其基本应用教学难点:公式的探索、推导以及已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。
教具:多媒体、实物投影仪教学方法:合作探究、分层推进教学法教学过程:一、双基回眸科学导入:同学们,前面我们已全面学习了三角的基本知识,通过初步运用,我们也初步感受到了三角知识的强大威力和无限魅力,同学们可以回顾一下相关的三角公式……在初中,我们也学习了一些基本的三角知识,比如:勾股定理——体现了直角三角形的性质:边、角的关系,对于非直角三角形,有没有关于边、角的性质呢?今天,我们一起探讨这个问题——二、创设情境合作探究:【创设情境】在初中,我们已学过如何解直角三角形,直角三角形中,有勾股定理来体现边的关系,有没有更深入的边与角的关系呢?如图1.1-1,固定∆ABC 的边CB 及∠B ,使边AC 绕着顶点C 转动。
第一章解三角形1.1.1正弦定理(一)一.知识归纳1.一般地,把三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c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________________.2.在Rt△ABC中,C=90°,则有:(1)A+B=________,0°<A<90°,0°<B<90°;(2)a2+b2=________(勾股定理);(3)sin A=____________,cos A=____________,tan A=__________,sin B=________,cos B =________,tan B=________;(4)asin A=________,bsin B=________,csin C=________.3.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____________,这个比值是________________________.二.典例分析知识点一已知两角和一边解三角形例1在△ABC中,a=5,B=45°,C=105°,解三角形.知识点二已知两边及其中一边的对角解三角形例2在△ABC中,a=23,b=6,A=30°,解三角形.知识点三已知两边及其中一边的对角,判断三角形解的个数例3不解三角形,判断下列三角形解的个数.(1)a=5,b=4,A=120°;(2)a=9,b=10,A=60°;(3)c=50,b=72,C=135°.三.当堂检测1.在△ABC中,若b=2,B=30°,C=135°,则a=________.2.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3.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知A=60°,a=3,b=1,则c等于()A.1 B.2 C.3-1 D. 34.在△ABC中,a、b、c分别是△ABC的内角A、B、C的对边,b=2,c=1,B=45°,则a=( )A.6±22B.6-22C.6+24D.6+22第一章 解三角形1.1.1正弦定理(一)一、选择题1.在△ABC 中,下列等式中总能成立的是( )A .a sin A =b sinB B .b sinC =c sin A C .ab sin C =bc sin BD .a sin C =c sin A 2.在△ABC 中,已知a =18,b =16,A =150°,则这个三角形解的情况是( )A .有两个解B .有一个解C .无解D .不能确定 3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.3234.在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )A .b =10,A =45°,C =70°B .a =30,b =25,A =150°C .a =7,b =8,A =98°D .a =14,b =16,A =45° 二、填空题 5.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,如果c =3a ,B =30°,那么角C 等于________. 6.在△ABC 中,AC =6,BC =2,∠B =60°,则C =________. 7.在△ABC 中,已知a 、b 、c 分别为内角A 、B 、C 的对边,若b =2a ,B =A +60°,则A =__________. 8.在△ABC 中,a =x ,b =2,B =45°,若三角形有两解,则x 的取值范围是______________. 三、解答题9.在△ABC 中,若a =23,A =30°,讨论当b 为何值时(或在什么范围内),三角形有一解,有两解或无解?10.在锐角三角形ABC 中,A =2B ,a 、b 、c 所对的角分别为A 、B 、C ,求ab的取值范围.答案详解第一章 解三角形 §1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.1 正弦定理(一)知识梳理1.元素 解三角形2.90° (2)c 2 (3)a c b c a b b c a c ba(4)c c c3.a sin A =b sin B =c sin C三角形外接圆的直径2R 例1 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 =b sin B =csin C ,得b =a ·sin B sin A =5·sin 45°sin 30°=52;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).例2 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.例3 解 (1)sin B =b a sin 120°=45×32<32,所以三角形有一解.(2)sin B =b a sin 60°=109×32=539,而32<539<1,所以当B 为锐角时,满足sin B =539的角有60°<B <90°,故对应的钝角B 有90°<B <120°, 也满足A +B <180°,故三角形有两解.(3)sin B =b sin C c =7250sin C >sin C =22,所以B >45°,所以B +C >180°,故三角形无解. 当堂检测 1. 6-22. π33 B [由正弦定理a sin A =bsin B,可得3sin 60°=1sin B,∴sin B =12,故∠B =30°或150°.由a >b ,得∠A >∠B ,∴∠B =30°,故∠C =90°, 由勾股定理得c =2.] 4 C课时作业1.D [由正弦定理知D 正确.]2.B [因为a >b ,A 为钝角,所有只有一个解.]3.C [方法一 根据三角形内角和定理,A =180°-(B +C )=45°.根据正弦定理,b =a sin Bsin A=8sin 60°sin 45°=4 6.方法二 如图,过点C 作CD ⊥AB ,由条件可知A =45°, 而由CD =a sin 60°=b sin 45°,得b =4 6.]4.D [对于A ,由三角形的正弦定理知其只有一解;对于B ,∵a >b ,即A >B ,且A =150°,∴只有一解;对于C ,a <b ,即A <B ,且A =98°,∴无解.]5.120° [∵c =3a ,∴sin C =3sin A =3sin(180°-30°-C )=3sin(30°+C )=3⎝⎛⎭⎫32sin C +12cos C ,即sin C =-3cos C .∴tan C =- 3. 又C ∈(0,π),∴C =120°.] 6.75°解析 由正弦定理2sin A =6sin 60°,∴sin A =22.∵BC =2<AC =6,∴A 为锐角,∴A =45°.∴C =75°. 7.30°解析 b =2a ⇒sin B =2sin A , 又∵B =A +60°,∴sin(A +60°)=2sin A , 即sin A cos 60°+cos A sin 60°=2sin A ,化简得sin A =33cos A ,∴tan A =33,∴A =30°.8.2<x <2 2解析 因三角形有两解,所以a sin B <b <a ,即22x <2<x ,∴2<x <2 2.即b ≤23或b =43时,有一解;当b sin A <a <b ,即23<b <43时,有两解. 10.解 在锐角三角形ABC 中,A 、B 、C <90°, 即⎩⎪⎨⎪⎧B <90°,2B <90°,180°-3B <90°,∴30°<B <45°.由正弦定理知: a b =sin A sin B =sin 2B sin B=2cos B ∈(2,3), 故所求的范围是(2,3).。
§1.1 正弦定理和余弦定理1.1.1 正弦定理学习目标 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 正弦定理思考1 如图,在Rt △ABC 中,a sin A ,b sin B ,csin C分别等于什么?答案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 =csin C 还成立吗?答案 在一般的△ABC 中,a sin A =b sin B =csin C 仍然成立.梳理 在任意△ABC 中,都有a sin A =b sin B =c sin C,这就是正弦定理. 特别提醒:正弦定理的特点(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式.(3)刻画规律:正弦定理刻画了三角形中边与角的一种数量关系,可以实现三角形中边角关系的互化.知识点二 解三角形一般地,把三角形的三个角A ,B ,C 和它们的对边a ,b ,c 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.1.对任意△ABC ,都有a sin A =b sin B =csin C.(√)2.任意给出三角形的三个元素,都能求出其余元素.(×) 3.在△ABC 中,已知a ,b ,A ,则三角形有唯一解.(×)类型一 正弦定理的证明例1 在钝角△ABC 中,证明正弦定理. 考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的理解证明 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 =bsin B. 同理,b sin B =csin C .故a sin A =b sin B =c sin C. 反思与感悟 (1)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 =bsin 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 对应的边分别为a ,b ,c ,证明:asin A=2R .考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的理解证明 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asin A =2R .类型二 已知两角及一边解三角形例2 在△ABC 中,已知A =30°,B =60°,a =10,解三角形. 考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 解 根据正弦定理,得b =a sin B sin A =10sin 60°sin 30°=10 3. 又C =180°-(30°+60°)=90°. ∴c =a sin C sin A =10sin 90°sin 30°=20.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 =csin 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)因为三角形内角和为180°,所以已知两角一定可以求出第三个角. 跟踪训练2 在△ABC 中,已知a =18,B =60°,C =75°,求b 的值. 考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 解 根据三角形内角和定理,得A =180°-(B +C )=180°-(60°+75°)=45°. 根据正弦定理,得b =a sin B sin A =18sin 60°sin 45°=9 6.类型三 已知两边及其中一边的对角解三角形例3 在△ABC 中,已知c =6,A =45°,a =2,解三角形. 考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形解 ∵a sin A =c sin C ,∴sin C =c sin A a =6sin 45°2=32,∵C ∈(0°,180°),∴C =60°或C =120°. 当C =60°时,B =75°,b =c sin B sin C =6sin 75°sin 60°=3+1; 当C =120°时,B =15°,b =c sin B sin C =6sin 15°sin 120°=3-1. ∴b =3+1,B =75°,C =60°或b =3-1,B =15°,C =120°. 引申探究若把本例中的条件“A =45°”改为“C =45°”,则角A 有几个值? 解 ∵a sin A =c sin C ,∴sin A =a sin C c =2·226=33.∵c =6>2=a ,∴C >A .∴A 为小于45°的锐角,且正弦值为33,这样的角A 只有一个. 反思与感悟 已知三角形两边和其中一边的对角解三角形的方法:首先用正弦定理求出另一边所对的角的正弦值,若这个角不是直角,当已知的角为大边所对的角时,则能判断另一边所对的角为锐角,当已知的角为小边所对的角时,则不能判断,此时就有两组解,再分别求解即可;然后由三角形内角和定理求出第三个角;最后根据正弦定理求出第三条边. 跟踪训练3 在△ABC 中,若a =2,b =2,A =30°,则C =________. 考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形 答案 105°或15°解析 由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin B =b sin A a =2sin 30°2=22.∵B ∈(0°,180°),∴B =45°或135°,∴C =180°-45°-30°=105°或C =180°-135°-30°=15°.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 AD .a cos B =b cos A考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 C解析 由正弦定理a sin A =bsin B ,得a sin B =b sin A ,故选C.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 考点 用正弦定理解三角形题点 利用正弦定理进行边角互化解三角形 答案 B解析 由sin A =sin C 及正弦定理,知a =c , ∴△ABC 为等腰三角形.3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( ) A .4 2 B .4 3 C .4 6D .4考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 答案 C解析 易知A =45°,由a sin A =b sin B 得b =a sin B sin A=8×3222=4 6. 4.在△ABC 中,a =3,b =2,B =π4,则A =________.考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形 答案 π3或2π3解析 由正弦定理,得sin A =a sin Bb=3×222=32, 又A ∈(0,π),a >b ,∴A >B ,∴A =π3或2π3.5.在△ABC 中,已知a =5,sin C =2sin A ,则c =________. 考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 2 5解析 由正弦定理,得c =a sin Csin A=2a =2 5.1. 正弦定理的表示形式:a sin A =b sin B =csin 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,求其他两边和其余一角. (2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和其余两角.3. 已知三角形两边和其中一边的对角解三角形的方法 (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,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,由正弦值可求唯一锐角.(3)如果已知的角为小边所对的角,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求得两个角,要分类讨论.一、选择题1.在△ABC 中,a =5,b =3,则sin A ∶sin B 的值是( ) A.53 B.35 C.37 D.57 考点 用正弦定理解三角形题点 利用正弦定理进行边角互化解三角形 答案 A解析 根据正弦定理,得sin A sin B =a b =53.2.在△ABC 中,a =b sin A ,则△ABC 一定是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .等腰三角形考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 B解析 由题意有a sin A =b =bsin B,则sin B =1,又B ∈(0,π),故角B 为直角,故△ABC 是直角三角形. 3.在△ABC 中,若sin A a =cos Cc ,则C 的值为( )A .30°B .45°C .60°D .90° 考点 正弦定理及其变形应用 题点 正弦定理的变形应用 答案 B解析 由正弦定理知sin A a =sin Cc ,∴sin C c =cos Cc,∴cos C =sin C ,∴tan C =1, 又∵C ∈(0°,180°),∴C =45°,故选B.4.在△ABC 中,若A =105°,B =45°,b =22,则c 等于( ) A .1 B .2 C. 2 D. 3 考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 答案 B解析 ∵A =105°,B =45°,∴C =30°. 由正弦定理,得c =b sin C sin B =22sin 30°sin 45°=2.5.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B 等于( ) A .-223 B.223 C .-63 D.63考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形 答案 D解析 由正弦定理,得15sin 60°=10sin B ,∴sin B =10sin 60°15=10×3215=33. ∵a >b ,∴A >B ,又∵A =60°,∴B 为锐角. ∴cos B =1-sin 2B =1-⎝⎛⎭⎫332=63. 6.在△ABC 中,已知A =π3,a =3,b =1,则c 的值为( )A .1B .2 C.3-1 D. 3 考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形 答案 B解析 由正弦定理a sin A =bsin B,可得3sinπ3=1sin B ,∴sin B =12,由a >b ,得A >B ,∴B ∈⎝⎛⎭⎫0,π3,∴B =π6. 故C =π2,由勾股定理得c =2.7.在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则sin A 等于( )A.310B.1010C.55D.31010 考点 用正弦定理解三角形 题点 正弦定理解三角形综合 答案 D解析 如图,设BC 边上的高为AD ,不妨令AD =1.由B =π4,知BD =1.又AD =13BC =BD ,∴DC =2,AC =12+22= 5.由正弦定理知,sin ∠BAC =sin B ·BC AC =225·3=31010.8.在△ABC 中,若A =60°,B =45°,BC =32,则AC 等于( ) A .4 3 B .2 3 C. 3 D.32考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 答案 B解析 由正弦定理得,BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=23,故选B.二、填空题9.在△ABC 中,若C =2B ,则cb的取值范围为________.考点 用正弦定理解三角形题点 利用正弦定理、三角变换解三角形 答案 (1,2)解析 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 2Bsin B =2cos B ,所以1<2cos B <2,故1<cb<2.10.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =_____.考点 用正弦定理解三角形 题点 已知两角及一边解三角形 答案2113解析 在△ABC 中,由cos A =45,cos C =513,可得sin A =35,sin C =1213,sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A ·sin C =6365,又a =1,由正弦定理得b =a sin B sin A =2113.11.锐角三角形的内角分别是A ,B ,C ,并且A >B .则下列三个不等式中成立的是______. ①sin A >sin B ; ②cos A <cos B ;③sin A +sin B >cos A +cos B . 考点 用正弦定理解三角形题点 利用正弦定理、三角变换解三角形 答案 ①②③解析 A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ,故①成立. 函数y =cos x 在区间[0,π]上是减函数, ∵A >B ,∴cos A <cos B ,故②成立. 在锐角三角形中,∵A +B >π2,∴0<π2-B <A <π2,函数y =sin x 在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上是增函数, 则有sin A >sin ⎝⎛⎭⎫π2-B ,即sin A >cos B , 同理sin B >cos A ,故③成立.三、解答题12.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,c =10,A =45°,C =30°,求a ,b 和B .考点 用正弦定理解三角形题点 已知两角及一边解三角形解 ∵a sin A =c sin C, ∴a =c sin A sin C =10sin 45°sin 30°=10 2. B =180°-(A +C )=180°-(45°+30°)=105°.又∵b sin B =c sin C, ∴b =c sin B sin C =10sin 105°sin 30°=20sin 75° =20×6+24=5(6+2). 13.在△ABC 中,A =60°,a =43,b =42,求B .考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形解 由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin B =22, ∵a >b ,∴A >B .∴B 只有一解,∴B =45°.四、探究与拓展14.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =x ,b =2,B =45°.若△ABC 有两解,则x 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(0,2)C .(2,22)D .(2,2)考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形答案 C解析 因为△ABC 有两解,所以a sin B <b <a ,即x sin 45°<2<x ,所以2<x <22,故选C.15.已知下列各三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,有解的作出解答.(1)a =10,b =20,A =80°;(2)a =23,b =6,A =30°.考点 用正弦定理解三角形题点 已知两边及其中一边对角解三角形解 (1)a =10,b =20,a <b ,A =80°<90°,讨论如下:∵b sin A =20sin 80°>20sin 60°=103,∴a <b sin A ,∴本题无解.(2)a =23,b =6,a <b ,A =30°<90°,∵b sin A =6sin 30°=3,a >b sin A ,∴b sin A <a <b ,∴本题有两解.由正弦定理得sin B =b sin A a =6sin 30°23=32, 又∵B ∈(0°,180°),∴B =60°或B =120°.当B =60°时,C =90°,c =a sin C sin A =23sin 90°sin 30°=43; 当B =120°时,C =30°,c =a sin C sin A =23sin 30°sin 30°=2 3. ∴当B =60°时,C =90°,c =43;当B =120°时,C =30°,c =2 3.。