小學(xué)教案比的應(yīng)用
發(fā)表時(shí)間:2020-10-31正余弦定理的應(yīng)用。
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),幫助授課經(jīng)驗(yàn)少的高中教師教學(xué)。那么如何寫(xiě)好我們的高中教案呢?下面的內(nèi)容是小編為大家整理的正余弦定理的應(yīng)用,歡迎您閱讀和收藏,并分享給身邊的朋友!
課時(shí)5正弦定理,余弦定理的綜合應(yīng)用
一、課前演練:
1、ΔABC中,sin2A=sin2B則ΔABC的形狀為
2、在中,各邊分別為,且,
則外接圓的直徑為
3、在中,,則=
4、在一幢20米高的樓頂測(cè)得對(duì)面一塔頂?shù)难鼋菫?00,塔底的仰角為450,那么這座塔的高度是_________米.
5、在中,若則的面積為
6、三角形的兩邊分別是5和3,他們夾角的余弦是方程的
根,則三角形的面積
7、在中,滿足條件,,,則,
的面積等于
8、在中,且,求和.
二、例題剖析:
例1:在中,分別是內(nèi)角的對(duì)邊,,求邊。
例2:已知三角形的一個(gè)角為,面積為,周長(zhǎng)為,求三角形的各邊長(zhǎng)。
例3:在中,角對(duì)邊分別為,且,
(1).求的值.(2)若,且,求的面積.
例4:如圖所示,在地面上有一旗桿,為測(cè)得它的高度,在地面上取一線段,,在處測(cè)得點(diǎn)的仰角,在處測(cè)得點(diǎn)的仰角,又測(cè)得。求旗桿的高度(精確到)。
例5:某漁船在航行中不幸遇險(xiǎn),發(fā)出求救信號(hào),我海軍艦艇在A處獲悉后,立即測(cè)出該漁船在方位角為45°、距離A為10海里的C處,并測(cè)得漁船正沿方位角為105°的方向,以9海里/h的速度向某小島B靠攏,我海軍艦艇立即以21海里/h的速度前去營(yíng)救,試問(wèn)艦艇應(yīng)按照怎樣的航向前進(jìn)?并求出靠近漁船所用的時(shí)間()
例6:如圖所示,已知半圓的直徑AB=2,點(diǎn)C在AB的延長(zhǎng)線上,BC=1,點(diǎn)P為半圓上的一個(gè)動(dòng)點(diǎn),以PC為邊作等邊△PCD,且點(diǎn)D與圓心O分別在PC的兩側(cè),求四邊形OPDC面積的最大值
三、課后反饋:
1.在中,若,則
2.在中,已知,則.
3.在中,①;②;③;
④.其中恒為常數(shù)的是
4.若,則是
5.在靜水中劃船的速度是每分鐘40m,水流的速度是每分鐘20m,如果船從岸邊A處出發(fā),沿著與水流垂直的航線到達(dá)對(duì)岸,那么船的前進(jìn)方向應(yīng)指向河流的上游并與河岸垂直方向所成的角為
6.在中,的對(duì)應(yīng)邊分別為,且,則為
7、某人向正東方向走了km后向右轉(zhuǎn)了,然后沿新方向走了km,結(jié)果離出發(fā)點(diǎn)恰好為km,那么的值為;
8、有一長(zhǎng)為m的斜坡,它的傾斜角是,在不改變坡高和坡頂?shù)那疤嵯?,通過(guò)加長(zhǎng)坡面的方法將它的傾斜角改成,則坡底要延伸m;
9、甲船在B島的正南A處,km,甲船以km/h的速度向正北航行,同時(shí),乙船自B島出發(fā)以km/h的速度向北偏東的方向駛?cè)?,?dāng)甲、乙兩船相距最近時(shí),它們航行的時(shí)間是h;
10、一艘船以km/h的速度沿著與水流方向成的方向航行,已知河水流速為km/h,則經(jīng)過(guò)h,該船實(shí)際航程為;
11、海上有A、B兩個(gè)小島相距10海里,從A島望C島和B島成的視角,從B島望C島和A島成的視角,那么B島和C島間的距離是海里;
12.已知中,,且,求.
13、如圖,在海岸A處發(fā)現(xiàn)北偏東45°方向,距A處(-1)海里的B處有一艘走私船在A處北偏西75°方向,距A處2海里的C處的我方緝私船,奉命以10海里/時(shí)的速度追截走私船,此時(shí)走私船正以10海里/時(shí)的速度,從B處向北偏東30°方向逃竄問(wèn):輯私船沿什么方向行駛才能最快截獲走私船?并求出所需時(shí)間?
14.某人坐在火車(chē)上看風(fēng)景,他看見(jiàn)遠(yuǎn)處有一座寶塔在與火車(chē)前進(jìn)方向成角的直線上,1分鐘后,他看見(jiàn)寶塔在與火車(chē)前進(jìn)方向成角的直線上,設(shè)火車(chē)的速度是100km/h,求寶塔離鐵路線的垂直距離。
15、如圖,測(cè)量河對(duì)岸的塔高AB時(shí),可以選與塔底B在同一水平內(nèi)的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)C和D.現(xiàn)測(cè)得,CD=s,并在點(diǎn)C測(cè)得塔尖A的仰角為,求塔高AB.
擴(kuò)展閱讀
正余弦定理的綜合應(yīng)用
正、余弦定理的綜合應(yīng)用
知識(shí)梳理
1.正弦定理:,其中為外接圓的半徑。
利用正弦定理,可以解決以下兩類(lèi)有關(guān)三角形的問(wèn)題.
(1)已知兩角和任一邊,求其他兩邊和一角;
(2)已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,求另一邊的對(duì)角.(從而進(jìn)一步求出其他的邊和角)
2.余弦定理:
(1)余弦定理:
;;.
在余弦定理中,令C=90°,這時(shí)cosC=0,所以c2=a2+b2.
(2)余弦定理的推論:
;;.
利用余弦定理,可以解決以下兩類(lèi)有關(guān)三角形的問(wèn)題:
(1)已知三邊,求三個(gè)角;
(2)已知兩邊和它們的夾角,求第三邊和其他兩個(gè)角.
3.三角形面積公式:==
4.三角形的性質(zhì):
①.A+B+C=,,
,
②.在中,>c,<c;A>B>,
A>BcosA<cosB,a>bA>B
③.若為銳角,則>,B+C>,A+C>;
>,>,+>
5.(1)若給出那么解的個(gè)數(shù)為:(A為銳角),幾何作圖時(shí),存在多種情況.如已知a、b及A,求作三角形時(shí),要分類(lèi)討論,確定解的個(gè)數(shù).
已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形,有如下的情況:
(1)A為銳角
一解兩解一解
若,則無(wú)解;
(2)當(dāng)A≥90
若ab,則一解
若a≤b,則無(wú)解
典例剖析
題型一三角形多解情況的判斷
例1.根據(jù)下列條件,判斷有沒(méi)有解?若有解,判斷解的個(gè)數(shù).
(1),,,求;
(2),,,求;
(3),,,求;
(4),,,求;
(5),,,求.
解:(1)∵,∴只能是銳角,因此僅有一解.
(2)∵,∴只能是銳角,因此僅有一解.
(3)由于為銳角,而,即,因此僅有一解.
(4)由于為銳角,而,即,因此有兩解,易解得.
(5)由于為銳角,又,即,
∴無(wú)解.
評(píng)析:對(duì)于已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,解三角形問(wèn)題,容易出錯(cuò),一定要注意一解、兩解還是無(wú)解。這時(shí)應(yīng)結(jié)合“三角形中大邊對(duì)大角定理及幾何作圖來(lái)幫助理解”。
題型二正、余弦定理在函數(shù)中的應(yīng)用
例2在△ABC中,AB=5,AC=3,D為BC中點(diǎn),且AD=4,求BC邊長(zhǎng).
分析:此題所給題設(shè)條件只有邊長(zhǎng),應(yīng)考慮在假設(shè)BC為x后,建立關(guān)于x的方程.而正弦定理涉及到兩個(gè)角,故不可用.此時(shí)應(yīng)注意余弦定理在建立方程時(shí)所發(fā)揮的作用.因?yàn)镈為BC中點(diǎn),所以BD、DC可表示為x2,然后利用互補(bǔ)角的余弦互為相反數(shù)這一性質(zhì)建立方程.
解:設(shè)BC邊為x,則由D為BC中點(diǎn),可得BD=DC=x2,
在△ADB中,cosADB=AD2+BD2-AB22ADBD=42+(x2)2-522×4×x2
在△ADC中,cosADC=AD2+DC2-AC22ADDC=42+(x2)2-322×4×x2
又∠ADB+∠ADC=180°
∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC.
∴42+(x2)2-522×4×x2=-42+(x2)2-322×4×x2
解得,x=2
所以,BC邊長(zhǎng)為2.
評(píng)述:此題要啟發(fā)學(xué)生注意余弦定理建立方程的功能,體會(huì)互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)這一性質(zhì)的應(yīng)用,并注意總結(jié)這一性質(zhì)的適用題型.
備選題正、余弦定理的綜合應(yīng)用
例3在△ABC中,已知,求△ABC的面積.
解法1:設(shè)AB、BC、CA的長(zhǎng)分別為c、a、b,
.
故所求面積
解法3:同解法1可得c=8.又由余弦定理可得
故所求面積
評(píng)析:本小題主要考查正弦定理、余弦定理和三角形面積公式等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查利用三角公式進(jìn)行恒等變形的技能和運(yùn)算能力.
點(diǎn)擊雙基
一.選擇題:
1.在中,,則A為()
解:
答案:A
2.在()
解:由題意及正弦定理可得
答案:B
3.以4、5、6為邊長(zhǎng)的三角形一定是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.銳角或鈍角三角形
解::長(zhǎng)為6的邊所對(duì)角最大,設(shè)它為
則
答案A
4.在中,化簡(jiǎn)___________
解:利用余弦定理,得原式
答案:a
5.在中,,則_______,________
解:
又
答案:
課外作業(yè)
一、選擇
1.在中,,則A等于()
解:由余弦定理及已知可得
答案:C
2.在△ABC中,已知b=40,c=20,C=60,則此三角形的解的情況是()
A.有一解B.有兩解C.無(wú)解D.有解但解的個(gè)數(shù)不確定
解:bsinC=20c,無(wú)解
答案:C
3.在中,,則三角形為()
A.直角三角形B.銳角三角形
C.等腰三角形D.等邊三角形
解:由余弦定理可將原等式化為
答案C
4.在中,,則是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.正三角形
解:原不等式可變形為
答案:C
5在△ABC中,若,則其面積等于()
ABCD
解:
答案:D
6在△ABC中,角均為銳角,且
則△ABC的形狀是()
A直角三角形B銳角三角形C鈍角三角形D等腰三角形
解:都是銳角,則
答案:C
7.在△ABC中,cos=,則△ABC的形狀是()
A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形
解:原式可化為=,cosA+1=cosA=
由余弦定理,得,a△ABC為直角三角形
答案:B
8.在△ABC中,A=,BC=3,則△ABC的周長(zhǎng)為()
A.4B.4
C.6D.6
解:,==2=2,b+c==2(sinB+sin())==2()=6
a+b+c=6
答案:D
二.填空題:
9.在中,已知,則___________
解:由正弦定理得
設(shè)1份為k,則
再由余弦定理得
答案:
10.在中,A、B均為銳角,且,則是_________
解:由得
A、B均為銳角,
而在上是增函數(shù)
即
答案:鈍角三角形
11.三角形的兩邊分別為5和3,它們夾角的余弦是方程的根,則三角形的另一邊長(zhǎng)為
解:由題意得或2(舍去)
答案:2
三.解答題:
12..根據(jù)下列條件,判斷是否有解?有解的做出解答.
①a=7,b=8,A=105②a=10,b=20,A=80
③b=10,c=5,C=60④a=2,b=6,A=30
解:①a=7,b=8,ab,A=10590本題無(wú)解
②a=10,b=20,ab,A=8090
bsinA=20sin8020sin60=10absinA
本題無(wú)解
③b=10,c=5,bc,C=6090,本題有一解
sinB==
B=45,A=180-(B+C)=75
a====5()
④a=2,b=6,ab,A=3090
又bsinA=6sin30=3,absinA本題有兩解
由正弦定理得sinB===
B=60或120
當(dāng)B=60時(shí),C=90,c===4
當(dāng)B=120時(shí),C=30,c===2
B=60,C=90,c=4或B=120,C=30,c=2
13:在中,,,,求的值和的面積.
解,又
14.已知的外接圓半徑是,且滿足條件。
(1)求角C。
(2)求面積的最大值。
解:(1)
即
由正弦定理知
即
由余弦定理得
(2)
當(dāng)A=B時(shí),S有最大值
正余弦定理的應(yīng)用舉例
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),幫助教師有計(jì)劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。你知道怎么寫(xiě)具體的教案內(nèi)容嗎?下面是由小編為大家整理的“正余弦定理的應(yīng)用舉例”,僅供參考,大家一起來(lái)看看吧。
正、余弦定理的應(yīng)用舉例(1)
知識(shí)梳理
一、解斜三角形應(yīng)用題的一般步驟:
(1)分析:理解題意,分清已知與未知,畫(huà)出示意圖
(2)建模:根據(jù)已知條件與求解目標(biāo),把已知量與求解量盡量集中在有關(guān)的三角形中,建立一個(gè)解斜三角形的數(shù)學(xué)模型
(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得數(shù)學(xué)模型的解
(4)檢驗(yàn):檢驗(yàn)上述所求的解是否符合實(shí)際意義,從而得出實(shí)際問(wèn)題的解
二.測(cè)量的主要內(nèi)容是求角和距離,教學(xué)中要注意讓學(xué)生分清仰角、俯角、張角、視角和方位角及坡度、經(jīng)緯度等概念,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解三角形問(wèn)題.
三.解決有關(guān)測(cè)量、航海等問(wèn)題時(shí),首先要搞清題中有關(guān)術(shù)語(yǔ)的準(zhǔn)確含義,再用數(shù)學(xué)語(yǔ)言(符號(hào)語(yǔ)言、圖形語(yǔ)言)表示已知條件、未知條件及其關(guān)系,最后用正弦定理、余弦定理予以解決.
典例剖析
題型一距離問(wèn)題
例1.如圖,甲船以每小時(shí)海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向勻速直線航行,當(dāng)甲船位于處時(shí),乙船位于甲船的北偏西方向的處,此時(shí)兩船相距海里,當(dāng)甲船航行分鐘到達(dá)處時(shí),乙船航行到甲船的北偏西方向的處,此時(shí)兩船相距海里,問(wèn)乙船每小時(shí)航行多少海里?
解:如圖,連結(jié),由已知,
,
,又,是等邊三角形,
,由已知,,,
在中,由余弦定理,..
因此,乙船的速度的大小為(海里/小時(shí)).答:乙船每小時(shí)航行海里.
題型二高度問(wèn)題
例2、在某點(diǎn)B處測(cè)得建筑物AE的頂端A的仰角為,沿BE方向前進(jìn)30m,至點(diǎn)C處測(cè)得頂端A的仰角為2,再繼續(xù)前進(jìn)10m至D點(diǎn),測(cè)得頂端A的仰角為4,求的大小和建筑物AE的高。
解法一:(用正弦定理求解)由已知可得在ACD中,
AC=BC=30,AD=DC=10,ADC=180-4,
=。sin4=2sin2cos2
cos2=,得2=30=15,在RtADE中,AE=ADsin60=15
答:所求角為15,建筑物高度為15m
解法二:(設(shè)方程來(lái)求解)設(shè)DE=x,AE=h
在RtACE中,(10+x)+h=30在RtADE中,x+h=(10)
兩式相減,得x=5,h=15在RtACE中,tan2==
2=30,=15
答:所求角為15,建筑物高度為15m
解法三:(用倍角公式求解)設(shè)建筑物高為AE=x,由題意,得
BAC=,CAD=2,AC=BC=30m,AD=CD=10m
在RtACE中,sin2=------①在RtADE中,sin4=,----②
②①得cos2=,2=30,=15,AE=ADsin60=15
答:所求角為15,建筑物高度為15m
評(píng)析:根據(jù)題意正確畫(huà)出圖形是解題的關(guān)鍵,同時(shí)要把題意中的數(shù)據(jù)在圖形中體現(xiàn)出來(lái)。
備選題角度問(wèn)題
例3.如圖1-3-2,某漁輪在航行中不幸遇險(xiǎn),發(fā)出呼救信號(hào),我海軍艦艇在處獲悉后,測(cè)出該漁輪在方位角為,距離為的處,并測(cè)得漁輪正沿方位角為的方向,以的速度向小島靠攏,我海軍艦艇立即以的速度前去營(yíng)救.求艦艇的航向和靠近漁輪所需的時(shí)間(角度精確到,時(shí)間精確到).
解:設(shè)艦艇收到信號(hào)后在處靠攏漁輪,則,,又,.
由余弦定理,得
,
即
.
化簡(jiǎn),得
,
解得(負(fù)值舍去).
由正弦定理,得
,
所以,方位角為.
答艦艇應(yīng)沿著方向角的方向航行,經(jīng)過(guò)就可靠近漁輪.
評(píng)析:本例是正弦定理、余弦定理在航海問(wèn)題中的綜合應(yīng)用.解本題的關(guān)鍵是根據(jù)實(shí)際,找出等量關(guān)系,在畫(huà)示意圖時(shí),要注意方向角的畫(huà)法。
點(diǎn)擊雙基
一.選擇題:
1.在△ABC中,下列各式正確的是()
A.ab=sinBsinAB.asinC=csinB
C.asin(A+B)=csinAD.c2=a2+b2-2abcos(A+B)
解:根據(jù)正弦定理得,又sinC=sin(A+B),asin(A+B)=csinA
答案:C
2.海上有A、B兩個(gè)小島相距10nmile,從A島望B島和C島成60°的視角,從B島望A島和C島成75°角的視角,則B、C間的距離是()
A.52nmileB.103nmileC.1036nmileD.56nmile
解:根據(jù)題意知:AB=10,A=60°,B=75°則C=45°,
a===56
答案:D
3.在200米高的山頂上,測(cè)得山下一塔頂與塔底的俯角分別為30°、60°,則塔高為()
?A.米?B.米C.200米D.200米
解:如圖,設(shè)塔高AB為h,
Rt△CDB中,CD=200,∠BCD=90°-60°=30°
在△ABC中,∠ABC=∠BCD=30°,∠ACB=60°-30°=30°
∴∠BAC=120°
∴
∴(m)
答案:A
4.某人以時(shí)速akm向東行走,此時(shí)正刮著時(shí)速akm的南風(fēng),那么此人感到的風(fēng)向?yàn)?,風(fēng)速為.
答案:東南2a
5.某船開(kāi)始看見(jiàn)燈塔在南偏東30°方向,后來(lái)船沿南偏東60°的方向航行30nmile后看見(jiàn)燈塔在正西方向,則這時(shí)船與燈塔的距離是.
解:103
課后作業(yè)
1.已知三角形的三邊長(zhǎng)分別為a、b、a2+ab+b2,則這個(gè)三角形的最大角是()
A.135°B.120°C.60°D.90°
解:根據(jù)三角形中大邊對(duì)大角,可知a2+ab+b2所對(duì)的角為最大角,設(shè)為,則
cos==-,120°
答案:B
2.如下圖,為了測(cè)量隧道AB的長(zhǎng)度,給定下列四組數(shù)據(jù),測(cè)量應(yīng)當(dāng)用數(shù)據(jù)
A.、a、bB.、β、a
C.a、b、γD.α、β、γ
解:根據(jù)正弦定理和余弦定理知,測(cè)量a、b、γ,利用余弦定理
可求AB的長(zhǎng)度。
答案:C
3.海上有A、B、C三個(gè)小島,已知A、B之間相距8nmile,A、C之間相距5nmile,在A島測(cè)得B島和C島的視角為60°,則B島與C島相距的nmile數(shù)為()
A.7B.6C.5D.4
解:根據(jù)題意知:AB=8,AC=5,∠A=60°,根據(jù)余弦定理有BC=8=49,BC=7
答案:A
4.在某點(diǎn)B處測(cè)得建筑物AE的頂端A的仰角為,沿BE方向前進(jìn)30m至點(diǎn)C處測(cè)得頂端A的仰角為2,再繼續(xù)前進(jìn)10m至D點(diǎn),測(cè)得頂端A的仰角為4,則等于()
A.15°B.10°
C.5°D.20°
解:如圖,BC=CA,CD=DA,
設(shè)AE=h,則
∴2cos2=,∴cos2=
∴2=30°,∴=15°.
答案:A
5.某人朝正東方向走xkm后,向左轉(zhuǎn)150°,然后朝新方向走3km,結(jié)果他離出發(fā)點(diǎn)正好是km,那么x的值為()
A.B.2C.2或D.3
解:如圖,設(shè)出發(fā)點(diǎn)為A,則由已知可得
AB=x千米,BC=3千米
∠ABC=180°-150°=30°
AC=,∴,
∴,
∴∠CAB=60°或∠CAB=120°
當(dāng)∠CAB=60°時(shí),∠ACB=180°-30°-60°=90°
x=2千米
當(dāng)∠CAB=120°,∠ACB=180°-120°-30°=30°
∴x=AC=千米
答案:C
6.已知一塔高80m,分別在塔底和塔頂測(cè)得一山的山頂?shù)难鼋欠謩e是60°和30°,則山高為()
A.240mB.180mC.140mD.120m
解:D
7.如圖,建造一幢寬為,房頂橫截面為等腰三角形的住房,則∠ABC=,則等于()時(shí),可使雨水從房頂最快流下.
A.300B.450C.600D.任意角
解:根據(jù)題意知s=AB=,加速度a=gsin.
由s=得t=,=45時(shí)t最小
答案:B
8.一艘船以4km/h的速度沿著與水流方向成120的方向航行,已知河水流速為2km/h,則經(jīng)過(guò),該船的實(shí)際航程為()
A.B.C.D.
解:船的實(shí)際速度是v==2,則經(jīng)過(guò),該船的實(shí)際航程為2=6
答案:B
二.填空題
9.一蜘蛛沿東北方向爬行xcm捕捉到一只小蟲(chóng),然后向右轉(zhuǎn)105°,爬行10cm捕捉到另一只小蟲(chóng),這時(shí)它向右轉(zhuǎn)135°爬行回它的出發(fā)點(diǎn),那么x=________.
解:如圖,
∠ABC=180°-105°=75°
∠BCA=180°-135°=45°,
BC=10cm
∴∠A=180°-75°-45°=60°
∴
10.坡度為45°的斜坡長(zhǎng)為100m,現(xiàn)在要把坡度改為30°,則坡底要伸長(zhǎng)________.
解:如圖,DB=100m
∠BDA=45°,∠BCA=30°
設(shè)CD=x
∴(x+DA)tan30°=DAtan45°
又DA=BDcos45°=100×
∴x=-DA
=50(-1)
=50()(m)
答案:50()m
11.如圖,測(cè)量河對(duì)岸的塔高時(shí),可以選與塔底在
同一水平面內(nèi)的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)與.測(cè)得∠BCD=15°,
∠BDC=30°,CD=30米,并在點(diǎn)測(cè)得塔頂?shù)?br>
仰角為60°,則BC=米,塔高AB=米。
解:在,,
∵
∴
在中,
∴
答案:,
三.解答題
12.如圖,當(dāng)甲船位于A處時(shí)獲悉,在其正東方向相距20海里的B處有一艘漁船遇險(xiǎn)等待營(yíng)救.甲船立即前往救援,同時(shí)把消息告知在甲船的南偏西30,相距10海里C處的乙船,試問(wèn)乙船應(yīng)朝北偏東多少度的方向沿直線前往B處救援(角度精確到1)?
解:連接BC,由余弦定理得BC2=202+102-2×20×10cos120°=700.
于是,BC=10?!?,∴sin∠ACB=,
∵∠ACB90°,∴∠ACB=41°。
∴乙船應(yīng)朝北偏東41°方向沿直線前往B處救援。
13.如圖,某海島上一觀察哨在上午時(shí)測(cè)得一輪船在海島北偏東的處,時(shí)分測(cè)得輪船在海島北偏西的處,時(shí)分輪船到達(dá)海島正西方的港口.如果輪船始終勻速前進(jìn),求船速.
解:設(shè),船的速度為,則,.
在中,,.
在中,,
.
在中,,
,,
船的速度.
14.如圖,A,B,C,D都在同一個(gè)與水平面垂直的平面內(nèi),B,D為兩島上的兩座燈塔的塔頂。測(cè)量船于水面A處測(cè)得B點(diǎn)和D點(diǎn)的仰角分別為,,于水面C處測(cè)得B點(diǎn)和D點(diǎn)的仰角均為,AC=0.1km。試探究圖中B,D間距離與另外哪兩點(diǎn)距離相等,然后求B,D的距離(計(jì)算結(jié)果精確到0.01km,1.414,2.449)解:在中,=30°,
=60°-=30°,
所以CD=AC=0.1
又=180°-60°-60°=60°,
故CB是底邊AD的中垂線,所以BD=BA5分
在中,,
即AB=
因此,
故B、D的距離約為0.33km。
正、余弦定理的綜合應(yīng)用
2.1.5正、余弦定理的綜合應(yīng)用
知識(shí)梳理
1.正弦定理:,其中為外接圓的半徑。
利用正弦定理,可以解決以下兩類(lèi)有關(guān)三角形的問(wèn)題.
(1)已知兩角和任一邊,求其他兩邊和一角;
(2)已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,求另一邊的對(duì)角.(從而進(jìn)一步求出其他的邊和角)
2.余弦定理:
(1)余弦定理:
;;.
在余弦定理中,令C=90°,這時(shí)cosC=0,所以c2=a2+b2.
(2)余弦定理的推論:
;;.
利用余弦定理,可以解決以下兩類(lèi)有關(guān)三角形的問(wèn)題:
(1)已知三邊,求三個(gè)角;
(2)已知兩邊和它們的夾角,求第三邊和其他兩個(gè)角.
3.三角形面積公式:==
4.三角形的性質(zhì):
①.A+B+C=,,
,
②.在中,>c,<c;A>B>,
A>BcosA<cosB,a>bA>B
③.若為銳角,則>,B+C>,A+C>;
>,>,+>
5.(1)若給出那么解的個(gè)數(shù)為:(A為銳角),幾何作圖時(shí),存在多種情況.如已知a、b及A,求作三角形時(shí),要分類(lèi)討論,確定解的個(gè)數(shù).
已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形,有如下的情況:
(1)A為銳角
一解兩解一解
若,則無(wú)解;
(2)當(dāng)A≥90
若ab,則一解
若a≤b,則無(wú)解
典例剖析
題型一三角形多解情況的判斷
例1.根據(jù)下列條件,判斷有沒(méi)有解?若有解,判斷解的個(gè)數(shù).
(1),,,求;
(2),,,求;
(3),,,求;
(4),,,求;
(5),,,求.
解:(1)∵,∴只能是銳角,因此僅有一解.
(2)∵,∴只能是銳角,因此僅有一解.
(3)由于為銳角,而,即,因此僅有一解.
(4)由于為銳角,而,即,因此有兩解,易解得.
(5)由于為銳角,又,即,
∴無(wú)解.
評(píng)析:對(duì)于已知兩邊和其中一邊的對(duì)角,解三角形問(wèn)題,容易出錯(cuò),一定要注意一解、兩解還是無(wú)解。這時(shí)應(yīng)結(jié)合“三角形中大邊對(duì)大角定理及幾何作圖來(lái)幫助理解”。
題型二正、余弦定理在函數(shù)中的應(yīng)用
例2在△ABC中,AB=5,AC=3,D為BC中點(diǎn),且AD=4,求BC邊長(zhǎng).
分析:此題所給題設(shè)條件只有邊長(zhǎng),應(yīng)考慮在假設(shè)BC為x后,建立關(guān)于x的方程.而正弦定理涉及到兩個(gè)角,故不可用.此時(shí)應(yīng)注意余弦定理在建立方程時(shí)所發(fā)揮的作用.因?yàn)镈為BC中點(diǎn),所以BD、DC可表示為x2,然后利用互補(bǔ)角的余弦互為相反數(shù)這一性質(zhì)建立方程.
解:設(shè)BC邊為x,則由D為BC中點(diǎn),可得BD=DC=x2,
在△ADB中,cosADB=AD2+BD2-AB22ADBD=42+(x2)2-522×4×x2
在△ADC中,cosADC=AD2+DC2-AC22ADDC=42+(x2)2-322×4×x2
又∠ADB+∠ADC=180°
∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC.
∴42+(x2)2-522×4×x2=-42+(x2)2-322×4×x2
解得,x=2
所以,BC邊長(zhǎng)為2.
評(píng)述:此題要啟發(fā)學(xué)生注意余弦定理建立方程的功能,體會(huì)互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)這一性質(zhì)的應(yīng)用,并注意總結(jié)這一性質(zhì)的適用題型.
備選題正、余弦定理的綜合應(yīng)用
例3在△ABC中,已知,求△ABC的面積.
解法1:設(shè)AB、BC、CA的長(zhǎng)分別為c、a、b,
.
故所求面積
解法3:同解法1可得c=8.又由余弦定理可得
故所求面積
評(píng)析:本小題主要考查正弦定理、余弦定理和三角形面積公式等基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)考查利用三角公式進(jìn)行恒等變形的技能和運(yùn)算能力.
點(diǎn)擊雙基
一.選擇題:
1.在中,,則A為()
解:
答案:A
2.在()
解:由題意及正弦定理可得
答案:B
3.以4、5、6為邊長(zhǎng)的三角形一定是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.銳角或鈍角三角形
解::長(zhǎng)為6的邊所對(duì)角最大,設(shè)它為
則
答案A
4.在中,化簡(jiǎn)___________
解:利用余弦定理,得原式
答案:a
5.在中,,則_______,________
解:
又
答案:
課外作業(yè)
一、選擇
1.在中,,則A等于()
解:由余弦定理及已知可得
答案:C
2.在△ABC中,已知b=40,c=20,C=60,則此三角形的解的情況是()
A.有一解B.有兩解C.無(wú)解D.有解但解的個(gè)數(shù)不確定
解:bsinC=20c,無(wú)解
答案:C
3.在中,,則三角形為()
A.直角三角形B.銳角三角形
C.等腰三角形D.等邊三角形
解:由余弦定理可將原等式化為
答案C
4.在中,,則是()
A.銳角三角形B.直角三角形
C.鈍角三角形D.正三角形
解:原不等式可變形為
答案:C
5在△ABC中,若,則其面積等于()
ABCD
解:
答案:D
6在△ABC中,角均為銳角,且
則△ABC的形狀是()
A直角三角形B銳角三角形C鈍角三角形D等腰三角形
解:都是銳角,則
答案:C
7.在△ABC中,cos=,則△ABC的形狀是()
A.正三角形B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形
解:原式可化為=,cosA+1=cosA=
由余弦定理,得,a△ABC為直角三角形
答案:B
8.在△ABC中,A=,BC=3,則△ABC的周長(zhǎng)為()
A.4B.4
C.6D.6
解:,==2=2,b+c==2(sinB+sin())==2()=6
a+b+c=6
答案:D
二.填空題:
9.在中,已知,則___________
解:由正弦定理得
設(shè)1份為k,則
再由余弦定理得
答案:
10.在中,A、B均為銳角,且,則是_________
解:由得
A、B均為銳角,
而在上是增函數(shù)
即
答案:鈍角三角形
11.三角形的兩邊分別為5和3,它們夾角的余弦是方程的根,則三角形的另一邊長(zhǎng)為
解:由題意得或2(舍去)
答案:2
三.解答題:
12..根據(jù)下列條件,判斷是否有解?有解的做出解答.
①a=7,b=8,A=105②a=10,b=20,A=80
③b=10,c=5,C=60④a=2,b=6,A=30
解:①a=7,b=8,ab,A=10590本題無(wú)解
②a=10,b=20,ab,A=8090
bsinA=20sin8020sin60=10absinA
本題無(wú)解
③b=10,c=5,bc,C=6090,本題有一解
sinB==
B=45,A=180-(B+C)=75
a====5()
④a=2,b=6,ab,A=3090
又bsinA=6sin30=3,absinA本題有兩解
由正弦定理得sinB===
B=60或120
當(dāng)B=60時(shí),C=90,c===4
當(dāng)B=120時(shí),C=30,c===2
B=60,C=90,c=4或B=120,C=30,c=2
13:在中,,,,求的值和的面積.
解,又
14.已知的外接圓半徑是,且滿足條件。
(1)求角C。
(2)求面積的最大值。
解:(1)
即
由正弦定理知
即
由余弦定理得
(2)
當(dāng)A=B時(shí),S有最大值
正弦定理、余弦定理的應(yīng)用
1.1.3正弦定理、余弦定理的應(yīng)用
教學(xué)目的:1進(jìn)一步熟悉正、余弦定理內(nèi)容;?
2能夠應(yīng)用正、余弦定理進(jìn)行邊角關(guān)系的相互轉(zhuǎn)化;?
3能夠利用正、余弦定理判斷三角形的形狀;?
4能夠利用正、余弦定理證明三角形中的三角恒等式?
教學(xué)重點(diǎn):利用正、余弦定理進(jìn)行邊角互換時(shí)的轉(zhuǎn)化方向
教學(xué)難點(diǎn):三角函數(shù)公式變形與正、余弦定理的聯(lián)系?
教學(xué)方法:?jiǎn)l(fā)引導(dǎo)式?
1啟發(fā)學(xué)生在證明三角形問(wèn)題或者三角恒等式時(shí),要注意正弦定理、余弦定理的適用題型與所證結(jié)論的聯(lián)系,并注意特殊正、余弦關(guān)系的應(yīng)用,比如互補(bǔ)角的正弦值相等,互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)等;?
2引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)三角恒等式的證明或者三角形形狀的判斷,重在發(fā)揮正、余弦定理的邊角互換作用
教學(xué)過(guò)程:一、復(fù)習(xí)引入:
正弦定理:
余弦定理:
,
二、講解范例:例1在任一△ABC中求證:
證:左邊=
==0=右邊
例2在△ABC中,已知,,B=45求A、C及c
解一:由正弦定理得:
∵B=4590即ba∴A=60或120
當(dāng)A=60時(shí)C=75
當(dāng)A=120時(shí)C=15
解二:設(shè)c=x由余弦定理
將已知條件代入,整理:
解之:當(dāng)時(shí)
從而A=60,C=75當(dāng)時(shí)同理可求得:A=120,C=15
例3在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程的兩個(gè)根,且
2cos(A+B)=1求(1)角C的度數(shù)(2)AB的長(zhǎng)度(3)△ABC的面積
解:(1)cosC=cos[(A+B)]=cos(A+B)=∴C=120
(2)由題設(shè):
∴AB2=AC2+BC22ACBCosC
即AB=
(3)S△ABC=
例4如圖,在四邊形ABCD中,已知ADCD,AD=10,AB=14,BDA=60,BCD=135求BC的長(zhǎng)
解:在△ABD中,設(shè)BD=x
則
即
整理得:解之:(舍去)
由余弦定理:∴
例5△ABC中,若已知三邊為連續(xù)正整數(shù),最大角為鈍角,1求最大角;
2求以此最大角為內(nèi)角,夾此角兩邊之和為4的平行四邊形的最大面積
解:1設(shè)三邊且
∵C為鈍角∴解得
∵∴或3但時(shí)不能構(gòu)成三角形應(yīng)舍去
當(dāng)時(shí)
2設(shè)夾C角的兩邊為
S當(dāng)時(shí)S最大=
例6在△ABC中,AB=5,AC=3,D為BC中點(diǎn),且AD=4,求BC邊長(zhǎng)
分析:此題所給題設(shè)條件只有邊長(zhǎng),應(yīng)考慮在假設(shè)BC為x后,建立關(guān)于x的方程而正弦定理涉及到兩個(gè)角,故不可用此時(shí)應(yīng)注意余弦定理在建立方程時(shí)所發(fā)揮的作用因?yàn)镈為BC中點(diǎn),所以BD、DC可表示為,然用利用互補(bǔ)角的余弦互為相反數(shù)這一性質(zhì)建立方程?
解:設(shè)BC邊為x,則由D為BC中點(diǎn),可得BD=DC=,
在△ADB中,cosADB=
在△ADC中,cosADC=
又∠ADB+∠ADC=180°
∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC?
∴
解得,x=2?,所以,BC邊長(zhǎng)為2
評(píng)述:此題要啟發(fā)學(xué)生注意余弦定理建立方程的功能,體會(huì)互補(bǔ)角的余弦值互為相反數(shù)這一性質(zhì)的應(yīng)用,并注意總結(jié)這一性質(zhì)的適用題型?
另外,對(duì)于本節(jié)的例2,也可考慮上述性質(zhì)的應(yīng)用來(lái)求解sinA,思路如下:
由三角形內(nèi)角平分線性質(zhì)可得,設(shè)BD=5k,DC=3k,則由互補(bǔ)角∠ADC、∠ADB的余弦值互為相反數(shù)建立方程,求出BC后,再結(jié)合余弦定理求出cosA,再由同角平方關(guān)系求出sinA
三、課堂練習(xí):
1半徑為1的圓內(nèi)接三角形的面積為0.25,求此三角形三邊長(zhǎng)的乘積?
解:設(shè)△ABC三邊為a,b,c則S△ABC=
∴
又,其中R為三角形外接圓半徑
∴,∴abc=4RS△ABC=4×1×0.25=1
所以三角形三邊長(zhǎng)的乘積為1?
評(píng)述:由于題設(shè)條件有三角形外接圓半徑,故聯(lián)想正弦定理:
,其中R為三角形外接圓半徑,與含有正弦的三角形面積公式S△ABC=發(fā)生聯(lián)系,對(duì)abc進(jìn)行整體求解
2在△ABC中,已知角B=45°,D是BC邊上一點(diǎn),AD=5,AC=7,DC=3,求
AB?
解:在△ADC中,
cosC=
又0<C<180°,∴sinC=
在△ABC中,∴AB=
評(píng)述:此題在求解過(guò)程中,先用余弦定理求角,再用正弦定理求邊,要求學(xué)生注意正、余弦定理的綜合運(yùn)用
3在△ABC中,已知cosA=,sinB=,求cosC的值?
解:∵cosA=<=cos45°,0<A<π∴45°<A<90°,∴sinA=
∵sinB=<=sin30°,0<B<π∴0°<B<30°或150°<B<180°
若B>150°,則B+A>180°與題意不符∴0°<B<30°cosB=
∴cos(A+B)=cosAcosB-sinAsinB=
又C=180°-(A+B)?
∴cosC=cos[180°-(A+B)]=-cos(A+B)=-
評(píng)述:此題要求學(xué)生在利用同角的正、余弦平方關(guān)系時(shí),應(yīng)根據(jù)已知的三角函數(shù)值具體確定角的范圍,以便對(duì)正負(fù)進(jìn)行取舍,在確定角的范圍時(shí),通常是與已知角接近的特殊角的三角函數(shù)值進(jìn)行比較?
四、小結(jié)通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí),我們進(jìn)一步熟悉了三角函數(shù)公式及三角形的有關(guān)性質(zhì),綜合運(yùn)用了正、余弦定理求解三角形的有關(guān)問(wèn)題,要求大家注意常見(jiàn)解題方法與解題技巧的總結(jié),不斷提高三角形問(wèn)題的求解能力
五、課后作業(yè):
課后記:1正、余弦定理的綜合運(yùn)用余弦定理是解斜三角形中用到的主要定理,若將正弦定理代入得:sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA
這是只含有三角形三個(gè)角的一種關(guān)系式,利用這一定理解題,簡(jiǎn)捷明快,舉例:
[例1]在△ABC中,已知sin2B-sin2C-sin2A=sinAsinC,求B的度數(shù)
解:由定理得sin2B=sin2A+sin2C-2sinAsinCcosB,?
∴-2sinAsinCcosB=sinAsinC
∵sinAsinC≠0?∴cosΒ=-∴B=150°
[例2]求sin210°+cos240°+sin10°cos40°的值
解:原式=sin210°+sin250°+sin10°sin50°
在sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA,令B=10°,C=50°,則A=120°
sin2120°=sin210°+sin250°-2sin10°sin50°cos120°
=sin210°+sin250°+sin10°sin50°=()2=
[例3]在△ABC中,已知2cosBsinC=sinA,試判定△ABC的形狀?
解:在原等式兩邊同乘以sinA得:2cosBsinAsinC=sin2A,由定理得sin2A+sin2C-sin2Β=sin2A,∴sin2C=sin2B?∴B=C故△ABC是等腰三角形?
2一題多證:[例4]在△ABC中已知a=2bcosC,求證:△ABC為等腰三角形?
證法一:欲證△ABC為等腰三角形可證明其中有兩角相等,因而在已知條件中化去邊元素,使只剩含角的三角函數(shù)由正弦定理得a=
∴2bcosC=,即2cosCsinB=sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC
∴sinBcosC-cosBsinC=0即sin(B-C)=0,?∴B-C=nπ(n∈Z)
∵B、C是三角形的內(nèi)角,?∴B=C,即三角形為等腰三角形?
證法二:根據(jù)射影定理,有a=bcosC+ccosB,
又∵a=2bcosC?∴2bcosC=bcosC+ccosB?∴bcosC=ccosB,即
又∵∴即tanB=tanC
∵B、C在△ABC中,?∴B=C?∴△ABC為等腰三角形?
證法三:∵cosC=∴
化簡(jiǎn)后得b2=c2?∴b=c∴△ABC是等腰三角形?