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1、1 11 1 正弦定理(教学设计)正弦定理(教学设计)教学目标教学目标1 1 知识与技能知识与技能:通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明方法;会运用正弦定理与三角形内角和定理解斜三角形的两类基本问题。2.2.过程与方法过程与方法:让学生从已有的几何知识出发,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,推导,比较,由特殊到一般归纳出正弦定理,并进行定理基本应用的实践操作。3 3情态与价值:情态与价值: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
2、现事物之间的普遍联系与辩证统一。教学重、难点教学重、难点重点:正弦定理的探索和证明及其基本应用。难点:已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。学法与教学用具学法与教学用具学法:引导学生首先从直角三角形中揭示边角关系:,接着就一般斜sinAsinBsinC三角形进行探索,发现也有这一关系;分别利用传统证法和向量证法对正弦定理进行推导,让学生发现向量知识的简捷,新颖。教学过程:教学过程:一、创设情景、新课引入一、创设情景、新课引入如图 11-1,固定ABC 的边 CB 及B,使边 AC 绕着顶点 C 转动。A思考:C 的大小与它的对边 AB 的长度之间有怎样的数量关系?显然,边 AB 的长
3、度随着其对角C 的大小的增大而增大。能否用一个等式把这种关系精确地表示出来?C B二、新课讲解:二、新课讲解:(图 11-1)在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就首先来探讨直角三角形中,角与边的等式关系。如图 11-2,在 RtABC 中,设 BC=a,AC=b,AB=c,根据锐角三角函数中正弦函数=abc的定义,有则abc=sinA,=sinB,又sinC=1=,AcccasinA=bsinB=csinC=c b c=从而在直角三角形 ABC 中,asinAbsinB=csinC C a B(图 11-2)思考:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?(由学生讨论、分析)可分为锐
4、角三角形和钝角三角形两种情况:如图 11-3,当ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是 CD,根据任意角三角函数的定义,有 CD=asinB=bsinA,则asinA=bsinB,C同理可得从而csinC=bsinB=,b a A c BsinAsinBsinC (图 11-3)思考:是否可以用其它方法证明这一等式?由于涉及边长问题,从而可以考虑用向量来研究这个问题。u ruu u r(证法二):过点 A 作jAC,Cuuruu u ruu r由向量的加法可得AB=AC+CBabcu r uuru ruu u ruu r则jAB=j(AC+CB)A Bu r uuru r uu u ru
5、r uu ru rjAB=jAC+jCBjr uuu rr uuu r0j AB cos(90 A)=0+j CB cos(900C)csin A=asinC,即ac=sin AsinCruuu rbc同理,过点 C 作jBC,可得=sinBsinC从而sinAsinBsinC类似可推出,当ABC 是钝角三角形时,以上关系式仍然成立。(由学生课后自己推导)从上面的研探过程,可得以下定理正弦定理: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=abcasinA=bsinB=csinC 理解定理理解定理(1)正弦定理说明同一三角形中,边与其对角的正弦成正比,且比例系数为同一正数,即存在
6、正数 k 使a=ksinA,b=ksinB,c=ksinC;(2)asinAsinBsinC从而知正弦定理的基本作用为:=b=c等价于asinA=bsinB,csinC=bsinB,asinA=csinC已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如a=bsinA;sinB已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值,如sinA=sinB。一般地,已知三角形的某些边和角,求其他的边和角的过程叫作解三角形解三角形。例题分析例题分析 ab例 1(课本例题)在ABC中,已知A=32.00,B=81.80,a=42.9cm,解三角形。解:根据三角形内角和定理,C=1800(A+B)=1800
7、(32.00+81.80)=66.20;根据正弦定理,asinB42.9sin81.80b=80.1(cm);sin Asin32.00根据正弦定理,asinC42.9sin66.20c=74.1(cm).sin Asin32.00评述:对于解三角形中的复杂运算可使用计算器。变式训练 1:已知在ABC中,c=10,A=450,C=300,求a,b和B解:c=10,A=450,C=300B=1800(A+C)=1050csin A10sin 450ac=10 2由得a=sin Csin 300sin AsinC由bc得=sin BsinCcsin B10sin10506+20b=20sin 75
8、=20=5 6+5 20sinC4sin30例 2(课本例题)在ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=400,解三角形(角度精确到10,边长精确到 1cm)。解:根据正弦定理,bsin A28sin400sinB=0.8999.a20因为00B1800,所以B640,或B1160.当B640时,C=1800(A+B)1800(400+640)=760,asinC20sin760c=30(cm).sin Asin400 当B1160时,C=1800(A+B)1800(400+1160)=240,asinC20sin240c=13(cm).sin Asin400评述:应注意已知两边和其中一
9、边的对角解三角形时,可能有两解的情形。变式训练变式训练 2 2:(1 1)在ABC中,b=3,B=600,c=1,求a和A,C(2)在ABC中,c=6,A=450,a=2,求b和B,Cbccsin B1sin6001解:(1)=,sinC=sin BsinCb23 b c,B=600,C B,C为锐角,C=300,B=900a=b2+c2=2accsin A=,sin C=(2)sin Asin Ca6 sin 4503=22 csin A a c,C=600或1200csin B当C=60 时,B=75,b=sin C006 sin 750=3+1,sin 6006 sin150=3 10s
10、in 60csin B当C=120 时,B=15,b=sin C00b=3+1,B=750,C=600或 b=3 1,B=150,C=1200例例 3 3:已知ABC 中,A=600,a=3,求分析:可通过设一参数 k(k0)使证明出a+b+csinA+sinB+sinCbsinB=asinA=csinC=k,asinA=bsinB=csinC=a+b+csinA+sinB+sinC=k(ko)sinAsinBsinC则有a=ksinA,b=ksinB,c=ksinC解:设abc从而又a+b+cksinA+ksinB+ksinC=ksinA+sinB+sinCsinA+sinB+sinCa=s
11、inAa+b+c3,所以=2=2=ksinA+sinB+sinCsin600评述:在ABC 中,等式asinA=bsinB=csinC=a+b+c=k(k 0)sinA+sinB+sinC恒成立。变式训练 3:已知ABC 中,sinA:sinB:sinC=1:2:3,求a:b:c(答案:1:2:3)例 4:在ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,求证:三角形面积SABC=111absinC=bcsin A=acsin B222(记忆:两边夹角正弦值的一半)附:(课本 P8 探究与发现的分析)已知 a,b 和 A,用正弦定理求 B 时的各种情况:若 A 为锐角时:a bsin A
12、无解a=bsinA一解(直角)bsinA a b 二解(一锐,一钝)a b一解(锐角)已知边a,b和ACbAHaCH=bsinA无解aABa=CH=bsinA仅有一个解baACbaB1HaB2ab仅有一个解AHBCbCaCH=bsinAab有两个解a b无解若 A 为直角或钝角时:a b一解(锐角)三、课堂小结三、课堂小结(1)定理的表示形式:asinAsinBsinC或a=ksinA,b=ksinB,c=ksinC(k 0)(2)正弦定理的应用范围:已知两角和任一边,求其它两边及一角;已知两边和其中一边对角,求另一边的对角。四、课时必记:四、课时必记:(优化设计(优化设计 P1P1 知识拓展
13、)知识拓展)正弦定理: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=b=c=a+b+c=k(k 0);sinA+sinB+sinCasinA=bsinB=csinC=2R=2R(其中 R 指的是三角形外接圆的半径)五、分层作业:五、分层作业:A A 组:组:1在ABC中,sin2A=sin2B+sin2C,则ABC为(A )A直角三角形 B等腰直角三角形C等边三角形 D等腰三角形2在ABC中,已知角B=450,c=2 2,b=4 3,则角 A 的值是(D)3A15B75C105D75或 153若sin Acos BcosC,则ABC是(C)=abcA等边三角形B有一内角是 30C
14、等腰直角三角形D有一内角是 30的等腰三角形4、(tb0146101)已知ABC 中,a=50,b=256,A=450,求 B。(答:600或 1200)5、(tb0146102)在ABC 中,已知 a=3,b=2,B=450,求角 A、C 和边 c。(答:A=600,C=750,c=B 组:6+26 2或 A=1200,C=150,c=)221、在ABC中,a:b:c=1:3:2,则A:B:C等于(A)ABCD15,求三边长。22、(tb4800310)已知在ABC 中,三内角正弦之比为4:5:6,又周长为(略解:2,5,3)2C 组:1、(tb4800302)已知ABC,B为 B 的平分线
15、,求证:ABBCAC(备注:内角平分线定理)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:ABADBCDC,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ABADBCDC,再根据相等角正弦值相等,互补角正弦=,=sin ABDsin ABD sin BDCsin DBC值也相等即可证明结论证明:在ABD内,利用正弦定理得:ABADABsin ADB=即=sin ADBsin ABDADsin ABD在BCD内,利用正弦定理得:BCDCBCsin BDC=,即=.sin BDCsin DBCDCsin DBCBD是B的平分线ABDDBCsinABDsinDBCADBBDC180sinADBsin(180BDC)sinBDCABsin ADBsin BDCBC=ADsin ABDsin DBCCDABAD=BCDC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
限制150内