第一篇:正弦定理的背景
正弦定理的背景
在△ABC中,a、b、c為角A、B、C的對(duì)邊,R為△ABC的外接圓半徑,則有
稱此定理為正弦定理。
正弦定理是由伊朗著名的天文學(xué)家阿布爾─威發(fā)﹝940-998﹞首先發(fā)現(xiàn)與證明的。中亞細(xì)亞人阿爾比魯尼﹝973-1048﹞給三角形的正弦定理作出了一個(gè)證明。也有說正弦定理的證明是13世紀(jì)的阿塞拜疆人納速拉丁在系統(tǒng)整理前人成就的基礎(chǔ)上得出的。
用心
愛心
專心 1
第二篇:正弦定理教案
正弦定理教案
教學(xué)目標(biāo):
1.知識(shí)目標(biāo):通過對(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題。
2.能力目標(biāo):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.情感目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生在方程思想指導(dǎo)下處理解三角形問題的運(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)系來體現(xiàn)事物之間的普遍聯(lián)系與辯證統(tǒng)一。
教學(xué)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)。
教學(xué)過程:
一、復(fù)習(xí)引入
創(chuàng)設(shè)情境:
【師】:世界聞名的巴黎埃菲爾鐵塔,比其他的建筑高出很多。如果只提供測(cè)角儀和皮尺,你能測(cè)出埃菲爾鐵塔的高度嗎?
【生】:可以先在離鐵塔一段距離的地方測(cè)出觀看鐵塔的仰角,再測(cè)出與鐵塔的水平距離,就可以利用三角函數(shù)測(cè)出高度。
【創(chuàng)設(shè)情境總結(jié)】:解決上述問題的過程中我們將距離的問題轉(zhuǎn)化為角,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)的問題進(jìn)行計(jì)算。這個(gè)實(shí)際問題說明了三角形的邊與角有緊密的聯(lián)系,邊和角甚至可以互相轉(zhuǎn)化,這節(jié)課我們就要從正弦這個(gè)側(cè)面來研究三角形邊角的關(guān)系即正弦定理。
二、新課講解
【師】:請(qǐng)同學(xué)們回憶一下,在直角三角形中各個(gè)角的正弦是怎么樣表示的?
【生】:在直角三角形ABC中,sinA?ab,sinB?,sinC?1 cc
abc,c?,c?,也就是說在Rt△ABCsinAsinBsinC【師】:有沒有一個(gè)量可以把三個(gè)式子聯(lián)系起來? 【生】:邊c可以把他們聯(lián)系起來,即c?
中abc?? sinAsinBsinC
【師】:對(duì),很美、很對(duì)稱的一個(gè)式子,用文字來描述就是:“在一個(gè)直角三角形中,各邊與
它所對(duì)角的正弦比相等”,那么在斜三角形中,該式是否也成立呢?讓我們?cè)趲缀萎嫲逯序?yàn)證一下,對(duì)任意的三角形ABC是不是都有“各邊與它所對(duì)角的正弦比相等”成立?
【師】:通過驗(yàn)證我們得到,在任意的三角形中都有各個(gè)邊和他所對(duì)的角的正弦值相等。
在上面這個(gè)對(duì)稱的式子中涉及到了三角形三個(gè)角的正弦,因此我們把它稱為正弦定理,即我們今天的課題。
【師】:直觀的印象并不能代替嚴(yán)格的數(shù)學(xué)證明,所以,只是直觀的驗(yàn)證是不夠的,那能不
能對(duì)這個(gè)定理給出一個(gè)證明呢?
【生】:可以用三角形的面積公式對(duì)正弦定理進(jìn)行證明:S?1111absinC?acsinB?bcsinA,然后三個(gè)式子同時(shí)處以abc就可以得222
2到正弦定理了。
【師】:這是一種很好的證明方法,能不能用之前學(xué)過的向量來證明呢?答案是肯定的。怎
么樣利用向量只是來證明正弦定理呢?大家觀察,這個(gè)式子涉及到的是邊和角,即向量的模和夾角之間的關(guān)系。哪一種運(yùn)算同時(shí)涉及到向量的夾角和模呢?
(板書:證法二,向量法)
????【生】:向量的數(shù)量積a?b?a?b?cos?
【師】:先在銳角三角形中討論一下,如果把三角形的三邊看做向量的話,則容易得到三角
????????????形的三個(gè)邊向量滿足的關(guān)系:AB?BC?AC,那么,和哪個(gè)向量做數(shù)量積呢?還
有數(shù)量積公式中提到的是夾角的余弦,而我們要得是夾角的正弦,這個(gè)又怎么轉(zhuǎn)化?(啟發(fā)學(xué)生得出通過做點(diǎn)A的垂線根據(jù)誘導(dǎo)公式來得到)
【生】:做A點(diǎn)的垂線
【師】:那是那條線的垂線呢?
【生】:AC的垂線
??【師】:如果我們做AC垂線上的一個(gè)單位向量j,把向量j和上面那個(gè)式子的兩邊同時(shí)做數(shù)
?cos(90?A)?cos(90?C)??cos90,化簡(jiǎn)000
即可得到csinA?asinC,即acbc??,同理可以得到。即在sinAsinCsinBsinC
銳角三角形ABC中有每條邊和它所對(duì)的角的正弦值相等這個(gè)結(jié)論。
【師】:如果△ABC是鈍角三角形呢?又怎么樣得到正弦定理的證明呢?不妨假設(shè)∠A是鈍
??角,那么同樣道理如果我們做AC垂線上的一個(gè)單位向量j,把向量j和上面那個(gè)式
????????????子AB?BC?AC的兩邊同時(shí)做數(shù)量積運(yùn)算就可以得到
???????????????00j?AB?cos(C?90)?j?BC?cos(90?C)?j?AC?cos900,化簡(jiǎn)即可得到csinA?asinC,即acbc??,同理可以得到。即在鈍角三角sinAsinCsinBsinC
形ABC中也有每條邊和它所對(duì)的角的正弦值相等這個(gè)結(jié)論。
【師】:經(jīng)過上面的證明,我們用兩種方法得到了正弦定理的證明,并且得到了正弦定理對(duì)
于直角、銳角、鈍角三角形都是成立的。
【師】:大家觀察一下正弦定理的這個(gè)式子,它是一個(gè)比例式。對(duì)于一個(gè)比例式來說,如果
我們知道其中的三項(xiàng),那么就可以根據(jù)比例的運(yùn)算性質(zhì)得到第四項(xiàng)。因此正弦定理的應(yīng)用主要有哪些呢?
【生】:已知三角形的兩邊一其中一邊的對(duì)角求另外一邊的對(duì)角,或者兩角一邊求出另外一
邊。
【師】:其實(shí)大家如果聯(lián)系三角形的內(nèi)角和公式的話,其實(shí)只要有上面的任意一個(gè)條件,我們都可以解出三角形中所有的未知邊和角。下面我們來看正弦定理的一些應(yīng)用。
三、例題解析
【例1】?jī)?yōu)化P101例
1分析:直接代入正弦定理中運(yùn)算即可
ab?sinAsinB
c?sinA10?sin45?
?a????sinCsin30
bc??sinBsinC
B?180??(A?C)?180??(45??30?)?105??
c?sinB10?sin105??b???20?5sinCsin30?總結(jié):本道例題給出了解三角形的第一類問題(已知兩角和一邊,求另外兩邊和一
角,因?yàn)閮蓚€(gè)角都是確定的的,所以只有一種情況)
【課堂練習(xí)1】教材P144練習(xí)1(可以讓學(xué)生上臺(tái)板演)
【隨堂檢測(cè)】見幻燈片
四、課堂小結(jié)
【師】:本節(jié)課的主要內(nèi)容是正弦定理,即三角形ABC中有每條邊和它所對(duì)的角的正弦值相等。寫成數(shù)學(xué)式子就是abc??。并且一起研究了他的證明方法,利用它解決sinAsinBsinC
了一些解三角形問題。對(duì)于正弦定理的證明主,要有面積法和向量法,其實(shí)對(duì)于正弦定理的證明,還有很多別的方法,有興趣的同學(xué)下去之后可以自己去了解一下。
五、作業(yè)布置
世紀(jì)金榜P86自測(cè)自評(píng)、例
1、例
2板書設(shè)計(jì):
六、教學(xué)反思
第三篇:正弦定理證明
新課標(biāo)必修數(shù)學(xué)5“解三角形”內(nèi)容分析及教學(xué)建議
江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)楊志文
新課程必修數(shù)學(xué)5的內(nèi)容主要包括解三角形、數(shù)列、不等式。這些內(nèi)容都是高中數(shù)學(xué)中的傳統(tǒng)內(nèi)容。其中“解三角形”既是高中數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容,又有較強(qiáng)的應(yīng)用性。在歷次教材改革中都作為中學(xué)數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,一直被保留下來。在這次新課程改革中,新普通高中《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)與原全日制普通高級(jí)中學(xué)《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》(以下簡(jiǎn)稱《大綱》)相比,“解三角形”這塊內(nèi)容在安排順序上進(jìn)行了新的整合。本文就《標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊數(shù)學(xué)5第一部分“解三角形”的課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)要求、課程關(guān)注點(diǎn)、內(nèi)容處理上等方面的變化進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析,并對(duì)教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題談?wù)勛约旱囊恍┰O(shè)想和教學(xué)建議,供大家參考。
一、《標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊數(shù)學(xué)5中“解三角形”與原課程中“解斜三角形”的比較
1.課程內(nèi)容安排上的變化
“解三角形”在原課程中為“解斜三角形”,安排在“平面向量”一章中,作為平面向量的一個(gè)單元。而在新課程《標(biāo)準(zhǔn)》中重新進(jìn)行了整合,將其安排在必修模塊數(shù)學(xué)5中,獨(dú)立成為一章,與必修模塊數(shù)學(xué)4中的“平面向量”分別安排在不同的模塊中。
2.教學(xué)要求的變化
原大綱對(duì)“解斜三角形”的教學(xué)要求是:
(1)掌握正弦定理、余弦定理,并能運(yùn)用它們解斜三角形,能利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問題。
(2)通過解三角形的應(yīng)用的教學(xué),提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(3)實(shí)習(xí)作業(yè)以測(cè)量為內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和實(shí)際操作的能力。《標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)“解三角形”的教學(xué)要求是:
(1)通過對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問題。
(2)能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題。由此可以看出,《標(biāo)準(zhǔn)》在計(jì)算方面降低了要求,取消了“利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問題”的要求,而在探索推理方面提高了要求,要求“通過對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。
3、課程關(guān)注點(diǎn)的變化
原《大綱》中,解斜三角形內(nèi)容,比較關(guān)注三角形邊角關(guān)系的恒等變換,往往把側(cè)重點(diǎn)放在運(yùn)算上。而《標(biāo)準(zhǔn)》則關(guān)注運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題。側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生探究和推理能力的培養(yǎng)上。
4、內(nèi)容處理上的變化
原《大綱》中,解斜三角形作為平面向量知識(shí)的應(yīng)用,突出其工具性和應(yīng)用性。而《標(biāo)準(zhǔn)》將解三角形作為幾何度量問題來處理,突出幾何的作用,為學(xué)生理解數(shù)學(xué)中的量化思想、進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)。解三角形處理的是三角形中長(zhǎng)度、角度、面積的度量問題,長(zhǎng)度、面積是理解積分的基礎(chǔ),角度是刻畫方向的,長(zhǎng)度、方向是向量的特征,有了長(zhǎng)度、方向,向量的工具自然就有用武之地。
二、教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問題及教學(xué)建議
原《大綱》中解斜三角形的內(nèi)容,比較關(guān)注三角形邊角關(guān)系的恒等變換,往往把側(cè)重點(diǎn)放在運(yùn)算上。而《標(biāo)準(zhǔn)》將解三角形作為幾何度量問題來展開,強(qiáng)調(diào)學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)任意三角形邊角關(guān)系的探究,發(fā)現(xiàn)并掌握三角形中的邊長(zhǎng)與角度之間的數(shù)量關(guān)系,解決簡(jiǎn)單的三角形度量問題。這就要求在教學(xué)過程中,突出幾何的作用和數(shù)學(xué)量化思想,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程成為在教師引導(dǎo)下的探究過程、再創(chuàng)造過程。因此在教學(xué)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題。
1.要重視探究和推理
《標(biāo)準(zhǔn)》要求“通過對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。因此建議在教學(xué)中,既要重視從特殊到一般的探索學(xué)習(xí)過程的教學(xué),又要重視數(shù)學(xué)的理性思維的培養(yǎng)。教學(xué)中不要直接給出定理進(jìn)行證明,可通過學(xué)生對(duì)三角形邊與角的正弦的測(cè)量與計(jì)算,研究邊與其對(duì)角的正弦之間的比,揭示它們?cè)跀?shù)量上的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)正弦定理的結(jié)論,然后再從理論上進(jìn)行論證,從而掌握正弦定理。從中體會(huì)發(fā)現(xiàn)和探索數(shù)學(xué)知識(shí)的思想方法。
參考案例:正弦定理的探索、發(fā)現(xiàn)與證明
教學(xué)建議:建議按如下步驟設(shè)計(jì)教學(xué)過程:
(1)從特殊三角形入手進(jìn)行發(fā)現(xiàn)
讓學(xué)生觀察并測(cè)量一個(gè)三角板的邊長(zhǎng)。
提出問題:你能發(fā)現(xiàn)三邊長(zhǎng)與其對(duì)角的正弦值之比之間的關(guān)系嗎?
例如,量得三角板三內(nèi)角300,600,900所對(duì)的三邊長(zhǎng)分別約為5cm,8.6cm,10cm,58.610,?10?10?10 000
sin30sin60sin90
abc
對(duì)于特殊三角形,我們發(fā)現(xiàn)規(guī)律:。??
sinAsinBsinC
則有:
提出問題:上述規(guī)律,對(duì)任意三角形成立嗎?(2)實(shí)驗(yàn),探索規(guī)律
二人合作,先在紙上做一任意銳角(銳角或鈍角)三角形,測(cè)量三邊長(zhǎng)及其三個(gè)對(duì)角,然后用計(jì)算器計(jì)算每一邊與其對(duì)角正弦值的比,填入下面表中,驗(yàn)證前面得出的結(jié)論是否正確。(其中,角精確到分,忽略測(cè)量誤差,通過實(shí)驗(yàn),對(duì)任意三角形,有結(jié)論:
abc,即在一個(gè)三角形中,??
sinAsinBsinC
各邊和它所對(duì)的角的正弦的比相等。
提出問題:上述的探索過程所得出的結(jié)論,只是我們通過實(shí)驗(yàn)(近似結(jié)果)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)結(jié)果,如果我們能在理論上證明它是正確的,則把它叫做正弦定理。那么怎樣證明呢?
(4)研究定理證明的方法方法一:(向量法)①若△ABC為直角三角形,由銳角三角函數(shù)的定義知,定理顯然成立。②若△ABC為銳角三角形,過點(diǎn)A做單位向量j垂直于AC,則向量j與向量的夾角為900-A,向
量j
與向量CB的夾角為900-C,(如圖1),且有:AC?CB?AB,所以j·(+)= j·即j·+ j· = j·AB 展開|j||AC|cos900+ | j||CB|cos(900-C)=| j|||cos(900-A)
ac
。?
sinAsinC
cbabc
同理,過點(diǎn)C做單位向量j垂直于,可得:,故有。???
sinCsinBsinAsinBsinC
③若△ABC為鈍角三角形,不妨設(shè)角A>900(如圖2),過點(diǎn)A做單位向量j垂直于AC,則向量j與
則得 a sinC = c sinA,即
向量AB的夾角為A-900,向量j與向量的夾角為900-C,且有:??,同樣可證得:
abc
。??
sinAsinB
提出問題:你還能利用其他方法證明嗎?
方法二:請(qǐng)同學(xué)們課后自己利用平面幾何中圓內(nèi)接三角形(銳角,鈍角和直角)及同弧所對(duì)的圓周角相等等知識(shí),將△ABC中的邊角關(guān)系轉(zhuǎn)化為以直徑為斜邊的直角三角形中去探討證明方法。
2.要重視綜合應(yīng)用
《標(biāo)準(zhǔn)》要求掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問題。建議在正弦定理、余弦定理的教學(xué)中,設(shè)計(jì)一些關(guān)于正弦定理、余弦定理的綜合性問題,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力。如可設(shè)計(jì)下面的問題進(jìn)行教學(xué):
參考案例:正弦定理、余弦定理的綜合應(yīng)用 C 如圖,在四邊形ABCD中,已知AD?CD,AD=10,AB=14,?BDA=60?,?BCD=135?.求BC的長(zhǎng).教學(xué)建議:
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,欲求BC,需在△BCD中求解,∵?BCD=135?,?BDC=30?,∴需要求BD,而BD需在△ABD中求解.再引導(dǎo)學(xué)生將
A B
四邊形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,選擇余弦定理求BD,再由正弦定理
例2圖 求BC。
3.要重視實(shí)際應(yīng)用
《標(biāo)準(zhǔn)》要求運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題。因此建議在教學(xué)中,設(shè)計(jì)一些實(shí)際應(yīng)用問題,為學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決問題中的作用,感受數(shù)學(xué)與日常生活及與其他學(xué)科的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在題目的設(shè)計(jì)中要注意對(duì)恒等變形降低要求,避免技巧性強(qiáng)的變形和繁瑣的運(yùn)算。
參考案例:解三角形在實(shí)際中的應(yīng)用
參考案例1.航海中甲船在A處發(fā)現(xiàn)乙船在北偏東45?,與A的距離為10海里的C處正以20海里/h的速度向南偏東75?的方向航行,已知甲船速度是203海里/h,問甲船沿什么方向,用多少時(shí)間才能與
乙船相遇?
教學(xué)建議:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)題意畫出示意圖,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為解三角形問題。若設(shè)甲船與乙船經(jīng)過t小時(shí)在B處相遇,構(gòu)建?ACB,容易計(jì)算出AB?20海里,BC?20海里,根據(jù)余弦定理建立關(guān)于t的方程,求出t,問題就解決了。
答: 甲船沿北偏東75?的方向,經(jīng)過0.5小時(shí)與乙船相遇.參考案例2.為了測(cè)量某城市電視塔的高度,在一條直道上選 擇了A,B,C三點(diǎn),使AB?BC?60m,在A,B,C三點(diǎn)
?
?
?
例1圖 DA 觀察塔的最高點(diǎn),測(cè)得仰角分別為45,54.2,60,若測(cè)量 E
者的身高為1.5m,試求電視塔的高度(結(jié)果保留1位小數(shù)).F 教學(xué)建議:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)題意畫出示意圖如圖,將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為
解三角形問題。要求電視塔的高度。只要求出DE的長(zhǎng)。將問題中的已
知量、未知量集中到有關(guān)三角形中,構(gòu)造出解三角形的數(shù)學(xué)模型。在例2圖 ?ACE中和?BCE中應(yīng)用余弦定理,使問題獲得解決.答: 電視塔的高度約為158.3m.4.要重視研究性學(xué)習(xí)
解三角形的內(nèi)容有較強(qiáng)的應(yīng)用性和研究性,可為學(xué)生提供豐富的研究性素材。建議在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上探索開放,在教學(xué)形式上靈活多樣。可設(shè)計(jì)一些研究性、開放性的問題,讓學(xué)生自行探索解決。參考案例:研究性學(xué)習(xí)
課外研究題:將一塊圓心角為120?,半徑為20厘米的扇形鐵片裁成一塊矩形,請(qǐng)你設(shè)計(jì)裁法,使裁得矩形的面積最大?并說明理由.
教學(xué)建議:這是一個(gè)研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容,可讓學(xué)生在課外兩人一組合作完成,寫成研究報(bào)告,在習(xí)題課上讓學(xué)生交流研究結(jié)果,老師可適當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
參考答案:這是一個(gè)如何下料的問題,一般有如圖(1)、圖(2)的兩種裁法:即讓矩形一邊在扇形的一條半徑OA上,或讓矩形一邊與弦AB
平行。從圖形的特點(diǎn)來看,涉及到線段的長(zhǎng)度和角度,將
這些量放置在三角形中,通過解三角形求出矩形的邊長(zhǎng),再計(jì)算出兩種方案所得矩形的最大面積,加以比較,就可以得出問題的結(jié)論.
NBB
PO圖(2)
QM
O圖(1)
按圖(1)的裁法:矩形的一邊OP在OA上,頂點(diǎn)M在圓弧上,設(shè)?MOA??,則:
時(shí),Smax?200.
4按圖(2)的裁法: 矩形一邊PQ與弦AB平行,設(shè)?MOQ??,在?MOQ中,?OQM?90??30??120?,由正弦定理,得:
sin120?
又?MN?2OMsin(60???)?40sin(60???),MQ?
20sin?
?
3sin?. 3
MP?20sin?,OP?20cos?,從而S?400sin?cos??200sin2?.即當(dāng)??
?
∴S?MQ?MN?
sin?sin(60???)?cos(2??60?)?cos60?. 33
??
∴當(dāng)??30?時(shí),Smax?由于
400. 3
400平方厘米. ?200,所以用第二中裁法可裁得面積最大的矩形,最大面積為33
也可以建議學(xué)生在課外自行尋找研究性、應(yīng)用性的題目去做,寫出研究或?qū)嶒?yàn)報(bào)告,在學(xué)校開設(shè)的研究性學(xué)習(xí)課上進(jìn)行交流,評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn):
①全日制普通高中級(jí)學(xué)《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》。人民教育出版社。2002年4 月。
②《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)))》。人民教育出版社。2003年4月第一次印刷。③《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀》。嚴(yán)士健 張奠宙王尚志等主編。江蘇教育出版社。2004年4月。
第四篇:正弦定理余弦定理[推薦]
正弦定理 余弦定理
一、知識(shí)概述
主要學(xué)習(xí)了正弦定理、余弦定理的推導(dǎo)及其應(yīng)用,正弦定理是指在一個(gè)三角形中,各邊和它所對(duì)角的正弦的比相等.即余弦定理是指三角形任何一邊的平方等于其它兩邊平方的和減去這兩邊與它們夾角的余弦的積的兩倍,即a2=b2+c2-2bccosA,b2=c2+a2-2cacosB, c2=a2+b2-2abcosC.通過兩定理的學(xué)習(xí),掌握正弦定理和余弦定理,并能利用這兩個(gè)定理去解斜三角形,學(xué)會(huì)用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問題,熟悉兩定理各自解決不同類型的解三角形的問題.認(rèn)識(shí)在三角形中,已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形,產(chǎn)生多解的原因,并能準(zhǔn)確判斷解的情況.
二、重點(diǎn)知識(shí)講解
1、三角形中的邊角關(guān)系
在△ABC中,設(shè)角A、B、C的對(duì)邊分別為a、b、c,則有
(1)角與角之間的關(guān)系:A+B+C=180°;
(2)邊與角之間的關(guān)系:
正弦定理:
余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA
b2=c2+a2-2accosB
c2=a2+b2-2abcosC
射影定理:a=bcosC+ccosB
b=ccosA+acosC c=acosB+
bcosA
2、正弦定理的另三種表示形式:
3、余弦定理的另一種表示形式:
4、正弦定理的另一種推導(dǎo)方法——面積推導(dǎo)法
在△ABC中,易證明再在上式各邊同時(shí)除
以在此方法推導(dǎo)過程中,要注意對(duì)
面積公式的應(yīng)用.
例
1、在△ABC中,ab=60, sinB=cosB.面積S=15,求△ABC的三個(gè)內(nèi)角. 分析:
在正弦定理中,由
進(jìn)而可以利用三角函數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行解題. 解:
可以把面積進(jìn)行轉(zhuǎn)化,由公式
∴C=30°或150°
又sinA=cosB∴A+B=90°或A-B=90°顯然A+B=90°不可能成立
當(dāng)C=30°時(shí),由A+B=150°,A-B=90°得A=120°B=30°
當(dāng)C=150°時(shí),由A-B=90°得B為負(fù)值,不合題意故所求解為A=120°,B=30°,C=30°.例
2、在△ABC中,a、b、c分別是內(nèi)角A、B、C的外邊,若b=2a,B=A+60°,求A的值. 分析:
把題中的邊的關(guān)系b=2a利用正弦定理化為角的關(guān)系,2RsinB=4RsinA,即sinB=2sinA. 解:
∵B=A+60°
∴sinB=sin(A+60°)=sinAcos60°+cosAsin60°
=
又∵b=2a
∴2RsinB=4RsinA,∴sinB=2sinA
例
3、在△ABC中,若tanA︰tanB=a2︰b2,試判斷△ABC的形狀. 分析:
三角形分類是按邊或角進(jìn)行的,所以判定三角形形狀時(shí)一般要把條件轉(zhuǎn)化為邊之間關(guān)系或角之間關(guān)系式,從而得到諸如a+b=c,a+b>c(銳角三角形),a+b<c(鈍角三角形)或sin(A-B)=0,sinA=sinB,sinC=1或cosC=0等一些等式,進(jìn)而判定其形狀,但在選擇轉(zhuǎn)化為邊或是角的關(guān)系上,要進(jìn)行探索.
解法一:由同角三角函數(shù)關(guān)系及正弦定理可推得,∵A、B為三角形的內(nèi)角,∴sinA≠0,sinB≠0.
.
∴2A=2B或2A=π-2B,∴A=B或A+B=所以△ABC為等腰三角形或直角三角形.解法二:由已知和正弦定理可得:
整理得a-ac+bc-b=0,即(a-b)(a+b-c)=0,于是a=b或a+b-c=0,∴a=b或a+b=c.∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
5、利用正弦定理和余弦定理判定三角形形狀,此類問題主要考查邊角互化、要么同時(shí)化邊為角,要么同時(shí)化角為邊,然后再找出它們之間的關(guān)系,注意解答問題要周密、嚴(yán)謹(jǐn).
例
4、若acosA=bcosB,試判斷△ABC的形狀. 分析:
本題既可以利用正弦定理化邊為角,也可以利用余弦定理化角為邊. 解:
解法一:由正弦定理得:2RsinAcosA=2RsinBcosB∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A+2B=180°∴A=B或A+B=90°
故△ABC為等腰三角形或直角三角形解法二:由余弦定理得
∴a(b+c-a)=b(a+c-b)∴(a-b)(a+b-c)=0∴a=b或a+b=c
故△ABC為等腰三角形或直角三角形.
6、正弦定理,余弦定理與函數(shù)之間的相結(jié)合,注意運(yùn)用方程的思想.
例
5、如圖,設(shè)P是正方形ABCD的一點(diǎn),點(diǎn)P到頂點(diǎn)A、B、C的距離分別是
1,2,3,求正方形的邊長(zhǎng).
分析:
本題運(yùn)用方程的思想,列方程求未知數(shù). 解:
設(shè)邊長(zhǎng)為x(1 設(shè)x=t,則1 -5)=16t 三、難點(diǎn)剖析 1、已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,解三角形時(shí),將出現(xiàn)無解、一解和兩解的情況,應(yīng)分情況予以討論. 下圖即是表示在△ABC中,已知a、b和A時(shí)解三角形的各種情況. (1)當(dāng)A為銳角時(shí)(如下圖),(2)當(dāng)A為直角或鈍角時(shí)(如下圖),也可利用正弦定理進(jìn)行討論. 如果sinB>1,則問題無解; 如果sinB=1,則問題有一解; 如果求出sinB<1,則可得B的兩個(gè)值,但要通過“三角形內(nèi)角和定理”或“大邊對(duì)大角”等三角形有關(guān)性質(zhì)進(jìn)行判斷. 2、用方程的思想理解和運(yùn)用余弦定理:當(dāng)?shù)仁絘2=b2+c2-2bccosA中含有未知數(shù)時(shí),等式便成為方程.式中有四個(gè)量,知道任意三個(gè),便可以解出另一個(gè),運(yùn)用此式可以求a或b或c或cosA. 3、向量方法證明三角形中的射影定理 在△ABC中,設(shè)三內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別是a、b、c. 4、正弦定理解三角形可解決的類型:(1)已知兩角和任一邊解三角形; (2)已知兩邊和一邊的對(duì)角解三角形. 5、余弦定理解三角形可解決的類型:(1)已知三邊解三角形; (2)已知兩邊和夾角解三角形. 6、三角形面積公式: 例 6、不解三角形,判斷三角形的個(gè)數(shù). ①a=5,b=4,A=120° ②a=30,b=30,A=50° ③a=7,b=14,A=30° ④a=9,b=10,A=60° ⑤a=6,b=9,A=45° ⑥c=50,b=72,C=135° 解析: ①a>b,A=120°,∴△ABC有一解.②a=b,A=50°<90°,∴△ABC有一解. ③a ④a0 ∴△ABC有兩解. ⑤b>c,C=45°,∴△ABC無解(不存在).⑥b>c,C=135°>90°,又由b>c知∠B>∠C=135°,這樣B+C>180°,∴△ABC無解. 正弦定理說課內(nèi)容 一 教材分析 : 本節(jié)知識(shí)是必修五第一章《解三角形》的第一節(jié)內(nèi)容,與初中學(xué)習(xí)的三角形的邊和角的基本關(guān)系有密切的聯(lián)系與判定三角形的全等也有密切聯(lián)系,在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中也時(shí)常有解三角形的問題,而且解三角形和三角函數(shù)聯(lián)系在高考當(dāng)中也時(shí)??家恍┙獯痤}。因此,正弦定理的知識(shí)非常重要。 根據(jù)上述教材內(nèi)容分析,考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)心理特征及原有知識(shí)水平,制定如下教學(xué)目標(biāo): 認(rèn)知目標(biāo):在創(chuàng)設(shè)的問題情境中,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)正弦定理的內(nèi)容,推證正弦定理及簡(jiǎn)單運(yùn)用正弦定理與三角形的內(nèi)角和定理解斜三角形的兩類問題。 能力目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生通過觀察,推導(dǎo),比較,由特殊到一般歸納出正弦定理,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和觀察與邏輯思維能力,能體會(huì)用向量作為數(shù)形結(jié)合的工具,將幾何問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)問題。 情感目標(biāo):面向全體學(xué)生,創(chuàng)造平等的教學(xué)氛圍,通過學(xué)生之間、師生之間的交流、合作和評(píng)價(jià),調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,給學(xué)生成功的體驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。教學(xué)重點(diǎn):正弦定理的內(nèi)容,正弦定理的證明及基本應(yīng)用。 教學(xué)難點(diǎn):正弦定理的探索及證明,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)。 二 教法 為了更有效地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn),本節(jié)課 采用探究式課堂教學(xué)模式,即在教學(xué)過程中,在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,以學(xué)生獨(dú)立自主和合作交流為前提,以“正弦定理的發(fā)現(xiàn)”為基本探究?jī)?nèi)容,以生活實(shí)際為參照對(duì)象,讓學(xué)生的思維由問題開始,到猜想的得出,猜想的探究,定理的推導(dǎo),并逐步得到深化。突破重點(diǎn)的手段:抓住學(xué)生情感的興奮點(diǎn),激發(fā)他們的興趣,鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,積極探索,以及及時(shí)地鼓勵(lì),使他們知難而進(jìn)。另外,抓知識(shí)選擇的切入點(diǎn),從學(xué)生原有的認(rèn)知水平和所需的知識(shí)特點(diǎn)入手,教師在學(xué)生主體下給以適當(dāng)?shù)奶崾竞椭笇?dǎo)。突破難點(diǎn)的方法:抓住學(xué)生的能力線聯(lián)系方法與技能使學(xué)生較易證明正弦定理,另外通過例題和練習(xí)來突破難點(diǎn).三 學(xué)法: 指導(dǎo)學(xué)生掌握“觀察——猜想——證明——應(yīng)用”這一思維方法,采取個(gè)人、小組、集體等多種解難釋疑的嘗試活動(dòng),將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于對(duì)任意三角形性質(zhì)的探究。讓學(xué)生在問題情景中學(xué)習(xí),觀察,類比,思考,探究,概括,動(dòng)手嘗試相結(jié)合,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,增強(qiáng)學(xué)生由特殊到一般的數(shù)學(xué)思維能力.四 教學(xué)過程 第一:創(chuàng)設(shè)情景,大概用2分鐘 第二:實(shí)踐探究,形成概念,大約用12分鐘 第三:應(yīng)用概念,拓展反思,大約用6分鐘 (一)創(chuàng)設(shè)情境,布疑激趣 “興趣是最好的老師”,如果一節(jié)課有個(gè)好的開頭,那就意味著成功了一半,本節(jié)課由一個(gè)實(shí) 際問題引入 “工人師傅的一個(gè)三角形的模型壞了,只剩下如右圖所示的部分,∠A=47°,∠B=53°,AB長(zhǎng)為1m,想修好這個(gè)零件,但他不知道AC和BC的長(zhǎng)度是多少好去截料,你能幫師傅這個(gè)忙嗎?”激發(fā)學(xué)生幫助別人的熱情和學(xué)習(xí)的興趣,從而進(jìn)入今天的學(xué)習(xí)課題。 (二)探尋特例,提出猜想 1.激發(fā)學(xué)生思維,從自身熟悉的特例(直角三角形)入手進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)正弦定理。 2.那結(jié)論對(duì)任意三角形都適用嗎?指導(dǎo)學(xué)生分小組用刻度尺、量角器、計(jì)算器等工具對(duì)一般三角形進(jìn)行驗(yàn)證。 3.讓學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出猜想:在三角形中,角與所對(duì)的邊滿足關(guān)系 這為下一步證明樹立 信心,不斷的使學(xué)生對(duì)結(jié)論的認(rèn)識(shí)從感性逐步上升到理性。 (三)邏輯推理,證明猜想 1.強(qiáng)調(diào)將猜想轉(zhuǎn)化為定理,需要嚴(yán)格的理論證明。 2.鼓勵(lì)學(xué)生通過作高轉(zhuǎn)化為熟悉的直角三角形進(jìn)行證明。 3.提示學(xué)生思考哪些知識(shí)能把長(zhǎng)度和三角函數(shù)聯(lián)系起來,繼而思考向量分析層面,用數(shù)量積作為工具證明定理,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。 4.思考是否還有其他的方法來證明正弦定理,布置課后練習(xí),提示,做三角形的外接圓構(gòu)造直角三角形,或用坐標(biāo)法來證明 (四)歸納總結(jié),簡(jiǎn)單應(yīng)用 1.讓學(xué)生用文字?jǐn)⑹稣叶ɡ?,引?dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)定理具有對(duì)稱和諧美,提升對(duì)數(shù)學(xué)美的享受。 2.正弦定理的內(nèi)容,討論可以解決哪幾類有關(guān)三角形的問題。 3.運(yùn)用正弦定理求解本節(jié)課引入的三角形零件邊長(zhǎng)的問題。自己參與實(shí)際問題的解決,能激發(fā)學(xué)生知識(shí)后用于實(shí)際的價(jià)值觀。 (五)講解例題,鞏固定理 (六)課堂練習(xí),提高鞏固 (七)小結(jié)反思,提高認(rèn)識(shí) 通過以上的研究過程,同學(xué)們主要學(xué)到了那些知識(shí)和方法?你對(duì)此有何體會(huì)? 1.用向量證明了正弦定理,體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想。 2.它表述了三角形的邊與對(duì)角的正弦值的關(guān)系。 3.定理證明分別從直角、銳角、鈍角出發(fā),運(yùn)用分類討論的思想。 大綱要求 (一)課程內(nèi)容安排上的變化“解三角形”在原課程中為“解斜三角形”安排在“平面向量”一章,作為該章的一個(gè)單元。而在《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中重新進(jìn)行了整合,將其安排在必修模塊數(shù)學(xué)5中,獨(dú)立成為一章。“平面向量”則安排在必修模塊數(shù)學(xué)4中。 (二)教學(xué)要求的變化 大綱版教材要求 (1)掌握正弦定理、余弦定理,并能運(yùn)用它們解斜三角形,能利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問題。 (2)通過解三角形的應(yīng)用的教學(xué),提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。 (3)實(shí)習(xí)作業(yè)以測(cè)量為內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力和實(shí)際操作的能力。 新課標(biāo)教材要求 (1)通過對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問題。 (2)能運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題。 由此可以看出,《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》在計(jì)算方面降低了要求,取消了“利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問題”的要求,而在探索推理方面提高了要求,要求“通過對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。 (三)課程關(guān)注點(diǎn)的變化原《全日制普通高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》中的“解斜三角形”,比較關(guān)注三角形邊角關(guān)系的恒等變換,往往把側(cè)重點(diǎn)放在運(yùn)算上。而《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》則關(guān)注運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問題,側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生探究和推理能力的培養(yǎng)上。 (四)教材編寫理念上的變化原《全日制普通高級(jí)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》中,解斜三角形作為平面向量知識(shí)的應(yīng)用,突出其工具性和應(yīng)用性。而《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將解三角形作為幾何度量問題來處理,突出幾何的作用,為學(xué)生理解數(shù)學(xué)中的量化思想、為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)。解三角形處理的是三角形中長(zhǎng)度、角度、面積和度量問題,長(zhǎng)度、面積是理解積分的基礎(chǔ),角度是刻畫方向的,長(zhǎng)度、方向是向量的特征,有了長(zhǎng)度、方向,向量的工具自然就有了用武之地。第五篇:正弦定理說課稿