1、第3课时正弦定理习题课学 习 任 务核 心 素 养1熟记并能应用正弦定理的有关变形公式,解决三角形中的问题(重点)2能根据条件,判断三角形解的个数3能利用正弦定理、三角恒等变换、三角形面积公式解决较为复杂的三角形问题(难点)1通过对三角形解的个数判断的学习,体现了数学运算和逻辑推理的素养2借助求解三角形面积及正弦定理的综合应用,提升数学运算素养天塔是天津广播电视塔的简称,耸立于碧波与云霄之间,是世界上唯一一座“水中之塔”,其势如剑倚天,享有“天塔旋云”之美称问题:走在天塔附近,你能估计出天塔的大致高度吗?知识点1正弦定理及其变形(1)定理内容:2R(R为外接圆半径)(2)正弦定理的常见变形:s
2、in Asin Bsin Cabc;2R;a2Rsin A,b2Rsin B,c2Rsin C;sin A,sin B,sin C在ABC中,已知acos Bbcos A你能把其中的边a,b化为用角表示吗(打算怎么用上述条件)?提示可借助正弦定理把边化成角:2Rsin Acos B2Rsin Bcos A,移项后就是一个三角恒等变换公式sin Acos Bcos Asin B01在ABC中,sin Asin C,则ABC是()A直角三角形B等腰三角形C锐角三角形 D钝角三角形B由正弦定理可得sin Asin C,即ac,所以ABC为等腰三角形2在ABC中,A30,a3,b2,则这个三角形有()
3、A一解 B两解C无解 D无法确定A由ba和大边对大角可知三角形的解的个数为一解知识点2三角形的面积公式任意三角形的面积公式为:(1)SABCbcsin Aacsin Babsin C,即任意三角形的面积等于任意两边与它们夹角的正弦的乘积的一半(2)SABCah,其中a为ABC的一边长,而h为该边上的高的长(3)SABCr(abc)rl,其中r,l分别为ABC的内切圆半径及ABC的周长3在ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中a4,b3,C60,则ABC的面积为_3由Sabsin C43得S34已知ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且(ab)2c24,C120,则ABC
4、的面积为_将c2a2b22abcos C与(ab)2c24联立,解得ab4,则SABCabsin C 类型1三角形解的个数的判断【例1】已知下列各三角形中的两边及其一边的对角,判断三角形是否有解,有解的作出解答(1)a10,b20,A80;(2)a2,b6,A30 解(1)a10,b20,ab,A8020sin 6010,absin A,本题无解(2)a2,b6,ab,A30bsin A,bsin Aab,三角形有两解由正弦定理得sin B,又B(0,180),B160,B2120当B160时,C190,c14;当B2120时,C230,c22B160时,C190,c14;B2120时,C23
5、0,c22已知三角形的两角和任意一边,求其它的边和角,此时有唯一解;若已知三角形的两边和其中一边的对角,求其它的边和角,此时可能出现一解、两解或无解的情况,你认为此时如何确定解的个数?提示1从代数的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,下面以已知a,b和A,解三角形为例加以说明由正弦定理、正弦函数的有界性及三角形的性质可得:(1)若sin B1,则满足条件的三角形的个数为0;(2)若sin B1,则满足条件的三角形的个数为1;(3)若sin B1,则满足条件的三角形的个数为1或2显然由0sin B1可得B有两个值,一个大于90,一个小于90,考虑到“大边对大角”
6、“三角形内角和等于180”等,此时需进行讨论2从几何的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,以已知a,b和A,解三角形为例,用几何法探究如下:图形关系式解的个数A为锐角absin A;ab一解bsin Aab两解absin A无解A为钝角或直角ab一解ab无解1在ABC中,b4,c2,C30,那么此三角形()A有一解B有两解C无解 D解的个数不确定C法一:由正弦定理和已知条件,得,sin B1,此三角形无解法二:c2,bsin C2,cbsin C,故此三角形无解法三:作ACD30,ACb4,以A为圆心,ABc2为半径画圆(图略),该圆与CD无交点,则此三角形无
7、解2在ABC中,B60,c2,若满足条件的三角形有两个,则b的取值范围为_(,2)因为满足条件的三角形有两个,所以csin Bbc,将B60,c2代入,解得b2 类型2三角形的面积【例2】在ABC中,若a2,C,cos ,求ABC的面积S解cos ,cos B2cos2 1B,sin BC,sin Asin (BC)sin Bcos Ccos Bsin C,cSacsin B2已知三角形的两边和夹角可求三角形的面积,三角形的面积公式为Sabsin Cacsin Bbcsin A3(1)在ABC中,若a3,cos C,SABC4,则b_ (2)在ABC中,AB,AC1,B30,则ABC的面积等于
8、_(1)2(2)或(1)cos C,C(0,90),sin C,又SABCabsin C3b4,b2(2)由正弦定理得sin C,又C(0,180),C60或120,A90或30,SABCABACsin A或 类型3正、余弦定理在几何图形中的应用【例3】如图所示,在平面四边形ABCD中,AB,BC,ABAD,ACCD(1)若sinBAC,求sinBCA;(2)若AD3AC,求AC解(1)在ABC中,由正弦定理得,即,解得sinBCA(2)设ACx,AD3x,在RtACD中,CD2x,sinCAD在ABC中,由余弦定理的推论得,cosBAC又BACCAD,所以cosBACsinCAD,即,整理得
9、3x28x30,解得x3或x(舍去),即AC3正、余弦定理本身是研究几何图形计算的工具,因此在面对几何图形时,关键是寻找相应的三角形,并在三角形中运用正、余弦定理,特别是涉及公共边时,要利用公共边来进行过渡,即利用公共边创造的互补或互余关系列式,其本质是构建关于角的关系的方程.4如图,在平面四边形ABCD中,AD1,CD2,AC(1)求cosCAD的值;(2)若cosBAD,sinCBA,求BC的长解(1)在DAC中,由余弦定理的推论,得cosCAD,所以cosCAD(3)因为BAD为四边形内角,所以sinBAD0,且sinCAD0,所以sinBAD,sinCAD,所以sinBACsin(BA
10、DCAD)sinBADcosCADcosBADsinCAD,在ABC中,由正弦定理得,代入数据得BC31在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若a1,b,B60,则ABC的面积为()ABC1DBa1,b,B60,由正弦定理可得:sin A,ab,A60,A30,C180AB90,SABCab1故选B2如图,在四边形ABCD中,BC120,AB4,BCCD2,则该四边形的面积等于()A B5 C6 D7B连接BD(图略),在BCD中,由已知条件,知DBC30,ABD90在BCD中,由余弦定理知,BD2BC2CD22BCCDcosC2222222cos 12012,BD2,S四边形ABC
11、DSABDSBCD4222sin 12053不解三角形,则下列说法中正确的是()Aa7,b14,A30,有两解Ba30,b25,A150,有一解Ca6,b9,A45,有两解Da9,b10,A60,无解BA中absin A,有一解;B中A90,ab,有一解;C中absin A,无解;D中babsin A,有两解4在ABC中,若b5,B,tan A2,则sin A_,a_ 2由tan A2,得sin A2cos A,由sin2Acos2A1,得sin A,b5,B,由正弦定理,得a25在ABC中,若abc135,则_由条件得,sin Asin C同理可得sin Bsin C回顾本节知识,自我完成以下问题:(1)正弦定理有哪些常见变形?(2)三角形的面积公式有哪些?(3)如何判断三角形解的个数?