正弦定理、余弦定理的應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
目的:1 進(jìn)一步熟悉正、余弦定理內(nèi)容;?
2 能夠應(yīng)用正、余弦定理進(jìn)行邊角關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化;?
3 能夠利用正、余弦定理判斷三角形的形狀;?
4 能夠利用正、余弦定理證明三角形中的三角恒等式 ?
重點(diǎn):利用正、余弦定理進(jìn)行邊角互換時(shí)的轉(zhuǎn)化方向
教學(xué)難點(diǎn): 三角函數(shù)公式變形與正、余弦定理的聯(lián)系 ?
教學(xué)方法:啟發(fā)引導(dǎo)式?
1 啟發(fā)學(xué)生在證明三角形問題或者三角恒等式時(shí),要注意正弦定理、余弦定理的適用題型與所證結(jié)論的聯(lián)系,并注意特殊正、余弦關(guān)系的應(yīng)用,比如互補(bǔ)角的正弦值相等,互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)等;?
2 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)三角恒等式的證明或者三角形形狀的判斷,重在發(fā)揮正、余弦定理的邊角互換作用
教學(xué)過程:一、復(fù)習(xí)引入:
正弦定理:
余弦定理:


二、講解范例:例1在任一△ABC中求證:

證:左邊=
= =0=右邊
例2 在△ABC中,已知 , ,B=45? 求A、C及c
解一:由正弦定理得:
∵B=45?<90? 即b當(dāng)A=60?時(shí)C=75?
當(dāng)A=120?時(shí)C=15?
解二:設(shè)c=x由余弦定理
將已知條件代入,整理:
解之: 當(dāng) 時(shí)

從而A=60? ,C=75? 當(dāng) 時(shí)同理可求得:A=120? ,C=15?
例3 在△ABC中,BC=a, AC=b, a, b是方程 的兩個(gè)根,且
2cos(A+B)=1 求(1)角C的度數(shù) (2)AB的長度 (3)△ABC的面積
解:(1)cosC=cos[??(A+B)]=?cos(A+B)=? ∴C=120?
(2)由題設(shè):
∴AB2=AC2+BC2?2AC?BC?osC
即AB=
(3)S△ABC=
例4 如圖,在四邊形ABCD中,已知AD?CD, AD=10, AB=14, ?BDA=60?, ?BCD=135? 求BC的長
解:在△ABD中,設(shè)BD=x


整理得: 解之: (舍去)
由余弦定理: ∴
例5 △ABC中,若已知三邊為連續(xù)正整數(shù),最大角為鈍角,1?求最大角 ;
2?求以此最大角為內(nèi)角,夾此角兩邊之和為4的平行四邊形的最大面積
解:1?設(shè)三邊 且
∵C為鈍角 ∴ 解得
∵ ∴ 或3 但 時(shí)不能構(gòu)成三角形應(yīng)舍去
當(dāng) 時(shí)
2?設(shè)夾C角的兩邊為
S 當(dāng) 時(shí)S最大=
例6 在△ABC中,AB=5,AC=3,D為BC中點(diǎn),且AD=4,求BC邊長
分析:此題所給題設(shè)條件只有邊長,應(yīng)考慮在假設(shè)BC為x后,建立關(guān)于x的方程 而正弦定理涉及到兩個(gè)角,故不可用 此時(shí)應(yīng)注意余弦定理在建立方程時(shí)所發(fā)揮的作用 因?yàn)镈為BC中點(diǎn),所以BD、DC可表示為 ,然用利用互補(bǔ)角的余弦互為相反數(shù)這一性質(zhì)建立方程 ?
解:設(shè)BC邊為x,則由D為BC中點(diǎn),可得BD=DC= ,
在△ADB中,cosADB=
在△ADC中,cosADC=
又∠ADB+∠ADC=180°
∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC ?

解得,x=2?, 所以,BC邊長為2
評(píng)述:此題要啟發(fā)學(xué)生注意余弦定理建立方程的功能,體會(huì)互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)這一性質(zhì)的應(yīng)用,并注意總結(jié)這一性質(zhì)的適用題型 ?
另外,對(duì)于本節(jié)的例2,也可考慮上述性質(zhì)的應(yīng)用來求解sinA,思路如下:
由三角形內(nèi)角平分線性質(zhì)可得 ,設(shè)BD=5k,DC=3k,則由互補(bǔ)角∠ADC、∠ADB的余弦值互為相反數(shù)建立方程,求出BC后,再結(jié)合余弦定理求出cosA,再由同角平方關(guān)系求出sinA
三、課堂練習(xí):
1 半徑為1的圓內(nèi)接三角形的面積為0.25,求此三角形三邊長的乘積 ?
解:設(shè)△ABC三邊為a,b,c 則S△ABC=

又 ,其中R為三角形外接圓半徑
∴ , ∴abc=4RS△ABC=4×1×0.25=1
所以三角形三邊長的乘積為1 ?
評(píng)述:由于題設(shè)條件有三角形外接圓半徑,故聯(lián)想正弦定理:
,其中R為三角形外接圓半徑,與含有正弦的三角形面積公式S△ABC= 發(fā)生聯(lián)系,對(duì)abc進(jìn)行整體求解
2 在△ABC中,已知角B=45°,D是BC邊上一點(diǎn),AD=5,AC=7,DC=3,求
AB ?
解:在△ADC中,
cosC=
又0<C<180°,∴sinC=
在△ABC中, ∴AB=
評(píng)述:此題在求解過程中,先用余弦定理求角,再用正弦定理求邊,要求學(xué)生注意正、余弦定理的綜合運(yùn)用
3 在△ABC中,已知cosA= ,sinB= ,求cosC的值 ?
解:∵cosA= < =cos45°,0<A<π ∴45°<A<90°, ∴sinA=
∵sinB= < =sin30°,0<B<π ∴0°<B<30°或150°<B<180°
若B>150°,則B+A>180°與題意不符 ∴0°<B<30° cosB=
∴cos(A+B)=cosA?cosB-sinA?sinB=
又C=180°-(A+B) ?
∴cosC=cos[180°-(A+B)]=-cos(A+B)=-
評(píng)述:此題要求學(xué)生在利用同角的正、余弦平方關(guān)系時(shí),應(yīng)根據(jù)已知的三角函數(shù)值具體確定角的范圍,以便對(duì)正負(fù)進(jìn)行取舍,在確定角的范圍時(shí),通常是與已知角接近的特殊角的三角函數(shù)值進(jìn)行比較 ?
四、小結(jié) 通過本節(jié)學(xué)習(xí),我們進(jìn)一步熟悉了三角函數(shù)公式及三角形的有關(guān)性質(zhì),綜合運(yùn)用了正、余弦定理求解三角形的有關(guān)問題,要求大家注意常見解題方法與解題技巧的總結(jié),不斷提高三角形問題的求解能力
五、課后作業(yè):
課后記: 1 正、余弦定理的綜合運(yùn)用余弦定理是解斜三角形中用到的主要定理,若將正弦定理代入得:sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA
這是只含有三角形三個(gè)角的一種關(guān)系式,利用這一定理解題,簡捷明快,舉例:
[例1]在△ABC中,已知sin2B-sin2C-sin2A= sinAsinC,求B的度數(shù)
解:由定理得sin2B=sin2A+sin2C-2sinAsinCcosB,?
∴-2sinAsinCcosB= sinAsinC
∵sinAsinC≠0 ?∴cosΒ=- ∴B=150°
[例2]求sin210°+cos240°+sin10°cos40°的值
解:原式=sin210°+sin250°+sin10°sin50°
在sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA,令B=10°,C=50°,則A=120°
sin2120°=sin210°+sin250°-2sin10°sin50°cos120°
=sin210°+sin250°+sin10°sin50°=( )2=
[例3]在△ABC中,已知2cosBsinC=sinA,試判定△ABC的形狀 ?
解:在原等式兩邊同乘以sinA得:2cosBsinAsinC=sin2A,由定理得sin2A+sin2C-sin2Β=sin2A, ∴sin2C=sin2B?∴B=C故△ABC是等腰三角形 ?
2 一題多證:[例4]在△ABC中已知a=2bcosC,求證:△ABC為等腰三角形 ?
證法一:欲證△ABC為等腰三角形 可證明其中有兩角相等,因而在已知條件中化去邊元素,使只剩含角的三角函數(shù) 由正弦定理得a=
∴2bcosC= ,即2cosC?sinB=sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC
∴sinBcosC-cosBsinC=0 即sin(B-C)=0,?∴B-C=nπ(n∈Z)
∵B、C是三角形的內(nèi)角,?∴B=C,即三角形為等腰三角形 ?
證法二:根據(jù)射影定理,有a=bcosC+ccosB,
又∵a=2bcosC?∴2bcosC=bcosC+ccosB?∴bcosC=ccosB,即
又∵ ∴ 即tanB=tanC
∵B、C在△ABC中,?∴B=C?∴△ABC為等腰三角形 ?

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