一、课题:正弦定理。
二、目标:①使学生掌握正弦定理 ②能应用解斜三角形,解决实际问题。
三、过程:1、引言: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?
2、情景:早在1671年,两个法国天文学家就测出了地球与月亮之间的距离大约是385400公里,你能设计一种近。
似的测量方法吗?--提出课题:正弦定理。
3、新课:正弦定理:在任一个三角形中,各边和它所对角的正弦比相等,即===2r(r为△abc外接圆半径)
直角三角形中:sina=,sinb=, sinc=1
即c=,c=,c= ∴
斜三角形中:
证一:(等积法)在任意斜△abc当中。
s△abc=
两边同除以即得:==
证二:(外接圆法)如图所示,∠a=∠d,∴=cd=2r
同理=2r,=2r
证三:(向量法) 过a作单位向量垂直于,由+=
两边同乘以单位向量得(+)则+=
|||cos90+||cos(90-c)=
|||cos(90-a)
asinc=csina ∴=
同理,若过c作垂直于得:=
正弦定理的应用:从理论上正弦定理可解决两类问题。
1、两角和任意一边,求其它两边和一角;
2、两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角。(见下图示)已知a、b和a,用正。
弦定理求b时的各种情况:
1)若a为锐角时:
2)若a为直角或钝角时:
四、例解:例1、在△abc中,c=10,a=45,c=30,求a、b和b
例2、在△abc中,b=,b=60,c=1,求a和a、c
例3、在△abc中,c=,a=45,a=2,求b和b、c 解:两解。
例4、已知△abc,bd为b的平分线,求证:ab∶bc=ad∶dc
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。
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:
在△bcd内,利用正弦定理得:
bd是b的平分线,∴∠abd=∠dbc ∴sinabd=sindbc
∠adb+∠bdc=180° ∴sinadb=sin(180°-∠bdc)=sinbdc ,∴
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。
五、练习:1、△abc中,sina=sinb+sinc,则△abc的形状为。
2、在△abc中,求证。
六、回顾:正弦定理,两种应用(重点:判断解的情况,利用三角形的边与角的关系,判断三角形形状)
几何画板》:验证正弦定理。
第1步,启动几何画板,单击工具箱上的“直尺”工具,在操作区作出任意三角形abc。单击工具箱上的“选择箭头”工具,选中三角形的三条边,依次单击“度量”→“长度”菜单命令,度量3条边的长度值,度量值显示在操作区里,第2步,单击操作区空白处,释放所选对象,然后依次选中点a、点b和点c,依次单击“度量”→“角度”菜单命令,角abc的度量值出现在操作区。同样方法,度量角bca和角cab的角度。
然后同时选中3组角度度量值,按住鼠标左键不放,当光标变成一个黑色箭头时,拖动光标,使3组数据移动到合适位置。
第3步,单击操作区空白处,释放所选对象,然后选中操作区中线段ab的度量值和角bca的度量值,依次选择“度量”、
计算”菜单命令,弹出对话框,单击“数值”列表下的“mab”、计算器上的“÷”然后单击“函数”下拉列表,选择“sin”,再单击“数值”下拉列表下的“m∠bca”,单击“确定”按钮,操作区**现正弦定理的一个比值。
同样方法,计算出另外两条边和所对角的正弦比值。然后选中3个比值,拖动到适当位置。
第4步,同时选中3个比值,依次单击“图表”→“制表”菜单命令,在操作区制作出一个**,如图93所示。拖动三角。
形的任意一个顶点,可看到操作区的数值变化,但**中的比值始终相等。
第5步,单击工具箱上“选择箭头”工具,选中**,然后双击**,可在**中添加一行纪录。依次单击“文件”、“保存”
菜单命令,保存文件。
一、课题:正弦定理(1)
二、目标: ①使学生掌握正弦定理及其证明 ②会初步应用正弦定理解斜三角形,培养数学应用意识。
在问题解决中,培养学生的自主学习和自主探索能力。
三、重难点:正弦定理的推导及其证明过程。
四、过程。1、问题情境:
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?我们能不能发现在三角形中还蕴涵着其他的边与角关系呢?
探索1、我们前面学习过直角三角形中的边角关系,在rt△abc中,设c=90,则sina=,sinb=,sinc=1, 即c=,c=,c=,=
探索2、对于任意三角形,这个结论还成立吗?
2、学生活动。
学生通过画三角形、测量边长及角度,再进行计算,初步得出该结论对于锐角三角形和钝角三角形成立.教。
师再通过几何画板进行验证.引出课题——正弦定理.
3、建构数学。
探索3、这个结论对于任意三角形可以证明是成立的.不妨设c为最大角,若c为直角,我们已经证得结论成立,如何证明c为锐角、钝角时结论也成立?
证法1、若c为锐角(图(1)),过点a作ad⊥bc于d,此时有sinb=,sinc=,故csinb=bsinc,即.同理可得,所以。
若c为钝角(图(2)),过点a作ad⊥bc,交bc的延长线于d,此时也有sinb=,且sinc=sin(180 -c)=.同样可得.综上可知,结论成立。
证法2、利用三角形的面积转换,先作出三边上的高ad、be、cf,则ad=csinb,be=asinc,cf=bsina.所。
以,每项同除以abc即得。
探索4、充分挖掘三角形中的等量关系,可以探索出不同的证明方法.我们知道向量也是解决问题的重要工具,因此能否从向量的角度来证明这个结论呢?
在△abc中,有.设c为最大角,过点a作ad⊥bc于d(图(3)),于是。
设与的夹角为,则,其中,当∠c为锐角或直角时,=90-c;
当∠c为钝角时,=c-90.故可得csinb-bsinc=0,即.同理可得.
因此.五、例题:
例1、在△abc中,a=30,c=105,a=10,求b、c
例2、根据下列条件解三角形:(1)b=,b=60,c=1 (2)c=,a=45,a=2
说明:正弦定理也可用于解决已知两边及一边的对角,求其他边和角的问题。
六、练习:1、在△abc中,a=30,b=26,a=30,求c和b、c
说明:正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题。
2、在△abc中,已知b+c=8,∠b=30,∠c=45,则bc
3、在△abc中,如果∠a=30,∠b=120,b=12,那么aabc的面积是。
4、在△abc中,bc=30,s=,则∠a
七、回顾小结:
1、用两种方法证明了正弦定理:
1)转化为直角三角形中的边角关系。
2)利用向量的数量积。
2、初步应用正弦定理解斜三角形。
附、已知a、b两地相距2r,以ab为直径作一个半圆,在半圆上取一点c,连接ac、bc,在abc内种草坪(如图),m、n分别为弧ac、弧bc的中点,在amc、bnc内种花,其余是空地,设花坛的面积为s,草坪的面积为s,abc=,(1)用及r表示s和s (2)求的最小值
思路分析】第(1)问用表示的长度,利用分别垂直平分的特点求出、
的高;第(2)问由和之间的关系进行换元转化为代数式求最值,要注意新元的范围。
解析】(1)因为,则,则。
设的中点为,连结,则,,易得,2),令,则,,的最小值为。
解三角形第一课时
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