正弦定理

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
(一)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:
通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理的內(nèi)容及其證明方法;會(huì)運(yùn)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(wèn)題。
2. 過(guò)程與方法
讓學(xué)生從已有的幾何知識(shí)出發(fā),共同探究在任意三角形中,邊與其對(duì)角的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察,推導(dǎo),比較,由特殊到一般歸納出正弦定理,并進(jìn)行定理基本應(yīng)用的實(shí)踐操作。
3.情態(tài)與價(jià)值
培養(yǎng)學(xué)生在方程思想指導(dǎo)下處理解三角形問(wèn)題的運(yùn)算能力;培養(yǎng)學(xué)生合情推理探索數(shù)學(xué)規(guī)律的數(shù)學(xué)思思想能力,通過(guò)三角形函數(shù)、正弦定理、向量的數(shù)量積等知識(shí)間的聯(lián)系來(lái)體現(xiàn)事物之間的普遍聯(lián)系與辯證統(tǒng)一。
重點(diǎn):正弦定理的探索和證明及其基本應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn):已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形時(shí)判斷解的個(gè)數(shù)。
學(xué)法:引導(dǎo)學(xué)生首先從直角三角形中揭示邊角關(guān)系: ,接著就一般斜三角形進(jìn)行探索,發(fā)現(xiàn)也有這一關(guān)系;分別利用傳統(tǒng)證法和向量證法對(duì)正弦定理進(jìn)行推導(dǎo),讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)向量知識(shí)的簡(jiǎn)捷,新穎。
教學(xué)設(shè)想
[創(chuàng)設(shè)情景]
如圖1.1-1,固定 ABC的邊CB及 B,使邊AC繞著頂點(diǎn)C轉(zhuǎn)動(dòng)。 A
思考: C的大小與它的對(duì)邊AB的長(zhǎng)度之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系?
顯然,邊AB的長(zhǎng)度隨著其對(duì)角 C的大小的增大而增大。能否
用一個(gè)等式把這種關(guān)系精確地表示出來(lái)? B C
[探索研究] (圖1.1-1)
在初中,我們已學(xué)過(guò)如何解直角三角形,下面就首先來(lái)探討直角三角形中,角與邊的等式關(guān)系。如圖1.1-2,在Rt ABC中,設(shè)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(duì)于任意的三角形,以上關(guān)系式是否仍然成立?
(由學(xué)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(dāng) ABC是銳角三角形時(shí),設(shè)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(zhǎng)問(wèn)題,從而可以考慮用向量來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。
(證法二):過(guò)點(diǎn)A作 ,
C
由向量的加法可得
則 A B

∴ ,即
同理,過(guò)點(diǎn)C作 ,可得
從而
類似可推出,當(dāng) ABC是鈍角三角形時(shí),以上關(guān)系式仍然成立。(由學(xué)生課后自己推導(dǎo))從上面的研探過(guò)程,可得以下定理
正弦定理:在一個(gè)三角形中,各邊和它所對(duì)角的正弦的比相等,即

[理解定理]:(1)正弦定理說(shuō)明同一三角形中,邊與其對(duì)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(jià)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(duì)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(guò)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(píng)述:對(duì)于解三角形中的復(fù)雜運(yùn)算可使用計(jì)算器。
例2.在 中,已知 cm, cm, ,解三角形(角度精確到 ,邊長(zhǎng)精確到1cm)。
解:根據(jù)正弦定理,
因?yàn)?< < ,所以 ,或
⑴ 當(dāng) 時(shí), ,
⑵ 當(dāng) 時(shí), ,
評(píng)述:應(yīng)注意已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形時(shí),可能有兩解的情形。
[隨堂練習(xí)]第47頁(yè)練習(xí)1、2題。
例3.已知 ABC中, A , ,求
分析:可通過(guò)設(shè)一參數(shù)k(k>0)使 ,
證明出
解:設(shè) 則有 , ,
從而 = =
又 ,所以 =2
評(píng)述: ABC中,等式 恒成立。
[補(bǔ)充練習(xí)]已知 ABC中, ,求 (答案:1:2:3)
[課堂小結(jié)](由學(xué)生歸納總結(jié))
(1)定理的表示形式: ;
或 , ,
(2)正弦定理的應(yīng)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(duì)角,求另一邊的對(duì)角。
(五):①課后思考題:在 ABC中, ,這個(gè)k與 ABC有什么關(guān)系?

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