1.知識與技能:
通過對任意三角形邊長和角度關系的探索,掌握正弦定理的內(nèi)容及其證明方法;會運用正弦定理與三角形內(nèi)角和定理解斜三角形的兩類基本問題。
2. 過程與方法
讓學生從已有的幾何知識出發(fā),共同探究在任意三角形中,邊與其對角的關系,引導學生通過觀察,推導,比較,由特殊到一般歸納出正弦定理,并進行定理基本應用的實踐操作。
3.情態(tài)與價值
培養(yǎng)學生在方程思想指導下處理解三角形問題的運算能力;培養(yǎng)學生合情推理探索數(shù)學規(guī)律的數(shù)學思思想能力,通過三角形函數(shù)、正弦定理、向量的數(shù)量積等知識間的聯(lián)系來體現(xiàn)事物之間的普遍聯(lián)系與辯證統(tǒng)一。
重點:正弦定理的探索和證明及其基本應用。
教學難點:已知兩邊和其中一邊的對角解三角形時判斷解的個數(shù)。
學法:引導學生首先從直角三角形中揭示邊角關系: ,接著就一般斜三角形進行探索,發(fā)現(xiàn)也有這一關系;分別利用傳統(tǒng)證法和向量證法對正弦定理進行推導,讓學生發(fā)現(xiàn)向量知識的簡捷,新穎。
教學設想
[創(chuàng)設情景]
如圖1.1-1,固定 ABC的邊CB及 B,使邊AC繞著頂點C轉(zhuǎn)動。 A
思考: C的大小與它的對邊AB的長度之間有怎樣的數(shù)量關系?
顯然,邊AB的長度隨著其對角 C的大小的增大而增大。能否
用一個等式把這種關系精確地表示出來? B C
[探索研究] (圖1.1-1)
在初中,我們已學過如何解直角三角形,下面就首先來探討直角三角形中,角與邊的等式關系。如圖1.1-2,在Rt ABC中,設BC=a,AC=b,AB=c, 根據(jù)銳角三角函數(shù)中正弦函數(shù)的定義,有 , ,又 ,
A
則 b c
從而在直角三角形ABC中, C a B
(圖1.1-2)
思考:那么對于任意的三角形,以上關系式是否仍然成立?
(由學生討論、分析)
可分為銳角三角形和鈍角三角形兩種情況:
如圖1.1-3,當 ABC是銳角三角形時,設邊AB上的高是CD,根據(jù)任意角三角函數(shù)的定義,有CD= ,則 ,
C
同理可得 , b a
從而
A c B
(圖1.1-3)
思考:是否可以用其它方法證明這一等式?由于涉及邊長問題,從而可以考慮用向量來研究這個問題。
(證法二):過點A作 ,
C
由向量的加法可得
則 A B
∴
∴ ,即
同理,過點C作 ,可得
從而
類似可推出,當 ABC是鈍角三角形時,以上關系式仍然成立。(由學生課后自己推導)從上面的研探過程,可得以下定理
正弦定理:在一個三角形中,各邊和它所對角的正弦的比相等,即
[理解定理]:(1)正弦定理說明同一三角形中,邊與其對角的正弦成正比,且比例系數(shù)為同一正數(shù),即存在正數(shù)k使 , , ;
(2) 等價于 , ,
從而知正弦定理的基本作用為:
①已知三角形的任意兩角及其一邊可以求其他邊,如 ;
②已知三角形的任意兩邊與其中一邊的對角可以求其他角的正弦值。
一般地,已知三角形的某些邊和角,求其他的邊和角的過程叫作解三角形。
[例題分析]:
例1.在 中,已知 , , cm,解三角形。
解:根據(jù)三角形內(nèi)角和定理, ;
根據(jù)正弦定理, ;
根據(jù)正弦定理,
評述:對于解三角形中的復雜運算可使用計算器。
例2.在 中,已知 cm, cm, ,解三角形(角度精確到 ,邊長精確到1cm)。
解:根據(jù)正弦定理,
因為 < < ,所以 ,或
⑴ 當 時, ,
⑵ 當 時, ,
評述:應注意已知兩邊和其中一邊的對角解三角形時,可能有兩解的情形。
[隨堂練習]第47頁練習1、2題。
例3.已知 ABC中, A , ,求
分析:可通過設一參數(shù)k(k>0)使 ,
證明出
解:設 則有 , ,
從而 = =
又 ,所以 =2
評述: ABC中,等式 恒成立。
[補充練習]已知 ABC中, ,求 (答案:1:2:3)
[課堂小結(jié)](由學生歸納總結(jié))
(1)定理的表示形式: ;
或 , ,
(2)正弦定理的應用范圍:①已知兩角和任一邊,求其它兩邊及一角;
②已知兩邊和其中一邊對角,求另一邊的對角。
(五):①課后思考題:在 ABC中, ,這個k與 ABC有什么關系?
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