苏教版2017高中数学必修5第一章第二节余弦定理
2016-2017学年苏教版必修5高二数学1.2《余弦定理》
明目标、知重点
4
明目标、知重点
探究点三
思考
勾股定理与余弦定理的关系
勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系,
余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系,如
何看这两个定理之间的关系? 答 若△ABC中,C=90°,则cos C=0,将cos C=0代入余
弦定理得c2=a2+b2.由此可知余弦定理是勾股定理的推广, 勾股定理是余弦定理的特例.
明目标、知重点
解 由余弦定理得 c2=a2+b2-2abcos C=8-4 3,
所以 c= 6- 2,
asin C 1 由正弦定理得 sin A= c =2,
因为b>a,所以B>A,所以A=30°.
明目标、知重点
探究点二
例2
余弦定理在实际生活中的应用
A,B两地之间隔着一个水塘,如图,现选择另一点
C,测得CA=182 m,CB=126 m,∠ACB=63°,求A,B 两地之间的距离.(精确到1 m)
明目标、知重点
例3
用余弦定理证明:在△ABC中,当∠C为锐角时,a2+
b2>c2;当∠C为钝角时,a2+b2<c2. 证明 当∠C为锐角时,cos C>0, 由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos C<a2+b2,
即a2+b2>c2.
同理可证,当∠C为钝角时,a2+b2<c2.
明目标、知重点
即 a2=c2-2cbcos A+b2.
明目标、知重点
小结
三角形任何一边的平方等于其他两边的平方的和减
去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a2=b2+c2- 2bccos A,b2=c2+a2-2cacos B,c2=a2+b2-2abcos C.这 就是余弦定理.
高中数学新苏教版精品教案《苏教版高中数学必修5 1.2.1 余弦定理》5
“余弦定理〞教学设计方案镇江市实验高级中学杨勇一、课题:余弦定理〔苏教版必修5第一章第2节〕二、教学内容分析余弦定理是“纵横〞知识网络上的一个重要结点,纵向开展的知识:勾股定理——余弦定理——秦九韶公式——海伦公式;横向联结的知识:和角公式、正弦定理及三角形面积公式.余弦定理承前的根底知识有勾股定理、向量根底知识、三角函数定义、诱导公式、和角公式、正弦定理及三角形面积公式,这些都是建立余弦定理的知识储藏,后续的知识有正余弦定理的应用及其拓展内容秦九韶公式与海伦公式.同时,余弦定理可推导证明和角公式、正弦定理等,使三角内容紧密联结成一个完整的知识体系.余弦定理是三角函数模块和平面向量模块在三角形中的具体运用,是解决生产、生活实际问题及可转化为三角形计算问题的重要工具,因此具有广泛的应用价值.本节课是“解斜三角形〞教学的第二课时,其主要任务是引入并证明余弦定理,在课型上属于“定理教学课〞.三、教学目标1知识与技能〔1〕通过两颗星之间的距离,感受余弦定理来自于现实世界、从实际生活中提炼出数学的过程,以此培养学生的数学应用意识;〔2〕通过对三角形边角关系的探索,能证明余弦定理,了解可以从向量、解析几何和三角方法等多种途径证明余弦定理;2过程与方法〔1〕理解余弦定理的两种表示形式,初步了解余弦定理的两种形式之间的关系;〔2〕通过学生动手操作、提出问题、解决问题的过程,提高学生运用余弦定理解决问题的能力;3情感态度价值观体验数学活动的过程以及数学在现实生活中的应用,让学生获得发现的成就感,在质疑、交流、合作中形成良好的数学思维品质.三、教学重点与难点对于三角形边角关系的探索过程,是学生在问题引导下,尝试问题解决,提升自信的心理历程,本节课的终结点是余弦定理纳入学生的知识结构之中,培养学生的数学应用意识,因此课堂教学的重点确立为:余弦定理的发现与证明.要获取余弦定理的关键是引入向量或建立适当的直角坐标系,这从学生的认知能力来讲,是一个较难的问题,因而,本堂课的难点确立为:余弦定理的建立.在突破难点上,采用探究式提问策略,通过解直角三角形、向量及建立直角坐标系的根底知识〔注:建立直角坐标系的方法根据学生的接受能力而定〕,使难点在学生递进式的解答过程中,层层突破,并领悟数学知识的内在联系.四、教学过程:〔一〕创设情境1 牵牛星A和织女星B分别距离地球C约17光年和26光年,从地球上观测这两颗星的张角为340,求牵牛星和织女星之间的距离〔精确到光年,其中COS340=〕设计意图:通过问题情境的创设,激发学生的兴趣,在学生发现AB无法具体测量后,转而想到正弦定理,进而发现该问题不符合正弦定理能解决的两种类型,一时激起强烈的认知冲突。
高中数第1章解三角形1.2余弦定理课件苏教版必修5
又∵a+c=8,∴a=8-c,
∴(8-c) +16-c
2
2
4(8-)2
=
,
16
5
整理得 5c2-36c+64=0,解之,得 c= 或 c=4(舍),
24
5
24
5
16
5
∴a=8-c= ,故 a= ,c= .
①
②
一
二
三
迁移与应用
1.已知△ABC的三内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设向量
p=(a+c,b),q=(b-a,c-a),若p∥q,则C的大小为
=
92 +82 -72
2×9×8
2
3
= .
设 AC 边上的中线长为 x,由余弦定理,得
2
x=
2
+AB2-2· ·AB·cos
2
2
即 AC 边上的中线长为 7.
2
3
A=42+92-2×4×9× =49,所以 x=7.
6
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2020/11/5
27
一
二
三
解:∵A=2C,∴sin A=2sin Ccos C,
由正弦定理
=
,
sin
sin
2
2 +2-2
由余弦定理 cos C=
,
2
2 +16-2
∴cos C=
.
8
2
2 +16-2
2
2 4
由①②得
= ,即 a +16-c = .
8
2
∴a=2ccos C,∴cos C= .
苏教版高中数学必修五正弦定理、余弦定理.docx
正弦定理、余弦定理一、知识回顾1.三角形内角和:2.正弦定理: ;变形① ; 变形② ;变形③ .3.余弦定理: ; 变形 .4.三角形面积公式:二、基础练习1.在△ABC 中,AB=4,BC=3,AC=37,则△ABC 中最大角的大小为2.在△ABC 中,BC=3,AC=2,A=3π,则B= 3.在△ABC 中,sinA:sinB:sinC=3:2:4,则cosC=4.在△ABC 中,若b=1,c=3,C=32π,则S △ABC = 5.一艘船以每小时15km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔B 在北偏东60°,行驶4h 后,船到达C 处,看到这个灯塔在北偏东15°,这时船与灯塔的距离为 km.6.在△ABC 中, 内角A,B,C 所对的边分别是a,b,c.(1)若c=2,C=3π,且△ABC 的面积S=3,求a,b 的值. (2)若sinC+sin(B-A)=sin2A,试判断△ABC 的形状.7.设△ABC 的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,且()C a A c b cos 3cos 32=-. (1)求角A 的大小;(2)若角B=6π,边BC 上的中线AM 的长为7,求△ABC 的面积.三、巩固练习1.在△ABC 中,若A=60°,B=75°,c=6,则a=2.在△ABC 中,B=6π,AC=1,AB=3,则边BC 的长度为 3.在△ABC 中, A=60°,b=1,3=∆ABC S ,则=++C B c b sin sin 4.在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若sinA=3sinC,B=30°,b=2,则边c=5.在△ABC 中,若其面积S=()22241a c b -+,则A= 6.在△ABC 中,A=45°,cosB=54. (1)求cosC 的值;(2)若BC=10,D为AB的中点,求CD的长.。
必修五第1章1.1.2余弦定理
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教
学
思
教
想
法
方
分 析
●教学建议
法 技
巧
教 学
余弦定理是初中“勾股定理”内容的直接延拓,是解三角 当
方
堂
案 形这一章知识的一个重要定理,揭示了任意三角形边角之间的 双
设
基
计
关系,是解三角形的重要工具,余弦定理与平面几何知识、向
达 标
课
前 自
量、三角形有着密切的联系.因此,做好“余弦定理”的教学, 课
课 堂
A→B?
互
动
【提示】
探
究
A→B=C→B-C→A=a-b.
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教
学 教
3.在问题 2 的前提下,如何用向量的数量积表示 AB 边的
思 想
法
方
分 长?
析
法 技
巧
教
【提示】 |c|2=c·c
学
当
方 案
=(a-b)·(a-b)
堂 双
设
基
计
=|a|2-2a·b+|b|2
分
法
析
技
巧
教
学 方
1.掌握余弦定理及其推论.(重点)
当 堂
案
双
设 计
2.掌握正、余弦定理的综合应用.(难点) 课标解读
基 达 标
课 前
3.能应用余弦定理判断三角形的形状.(易
自
主
错点)
课 时
导
作
学
业
课 堂 互 动 探 究
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苏教版高中数学必修五学案余弦定理
[课题] 1.1.1余弦定理(1)[知识摘记]1.余弦定理:(1)A cos bc 2c b a 222⋅-+=,2b = ,2c =(2) 变形:bc2a c b A cos 222-+=,cos B = ,cos C = 2.利用余弦定理,可以解决以下两类解斜三角形的问题:(1)已知三边,求三个角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.[例题解析]例1.在ABC ∆中,(1)已知3b =,1c =,060A =,求a ;(2)已知4a =,5b =,6=c ,求cos A .例2. ,A B 两地之间隔着一个水塘,现选择另一点C ,测得182,CA m =126,CB m = 063ACB ∠=,求,A B 两地之间的距离(精确到1m ).例3.用余弦定理证明:在ABC ∆中,当C 为锐角时,222a b c +>;当C 为钝角时,222a b c +<.练习:在ABC ∆中,已知222c ab b a =++,试求C 的大小.[课外作业]1.在△ABC 中,若bc c b a ++=222,则∠A=2.三角形三边的比为4:3:2,则三角形的形状为3.在△ABC 中,31cos =A ,3=a ,则bc 的最大值为 4.在△ABC 的三内角A 、B 、C 的对应边分别为a ,b ,c ,当ac b c a +≥+222时,角B 的取值范围为5.ABC ∆中,若(6:5:4)(:)(:)=+++b a a c c b ,则ABC ∆的最小内角为(精确到10)6.在ABC ∆中,sin :sin :sin 2:3:4A B C =,则B 的余弦值为 。
7.△ABC 中,BC=10,周长为25,则cosA 的最小值是 。
8.在△ABC 中,已知A B C >>,且C A 2=,b=4,a +c =8,求a ,c 的长。
9.如图:在四边形ABCD 中,已知AD ⊥CD ,AD=10,AB=14,∠BDA=060,∠BCD=0135,求BC 的长。
苏教版数学必修五同步课件:1.2余弦定理(1)
第1章 解三角形
1.在△ABC 中,A=60°,AC=2,BC= 3,则 AB 等于________. 解析:法一:在△ABC 中,根据余弦定理, 即 BC2=AB2+AC2-2×AB×AC×cos 60°, 得( 3)2=AB2+22-2AB×2×cos 60°, 整理得 AB2-2AB+1=0, 解得 AB=1.
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第1章 解三角形
判断三角形形状的常用方法:①由正、余弦定理化角为边,利 用代数运算求出三边的关系;②由正、余弦定理化边为角,通 过恒等变形及内角和定理得到内角的关系,从而判断三角形的 形状.
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第1章 解三角形
3.在△ABC 中,若(a-ccos B)sin B= (b-ccos A)·sin A,判断△ABC 的形状. 解:法一:由正弦定理及余弦定理, 知原等式可化为 a-ca2+2ca2c-b2b=b-cb2+2cb2c-a2a, 整理,得(a2-b2)(a2+b2-c2)=0. 所以 a2+b2-c2=0 或 a2=b2, 故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.
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第1章 解三角形
法二:由正弦定理,原等式可化为 (sin A-sin Ccos B)sin B=(sin B-sin Ccos A)sin A, 所以 sin Bcos B=sin Acos A, 所以 sin 2B=sin 2A, 所以 2B=2A 或 2B+2A=π, 所以 A=B 或 A+B=π2, 故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.
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第1章 解三角形
即 b2+c2-a2=c2,所以 b2=a2,所以 a=b. 又(a+b+c)(a+b-c)=3ab,所以(a+b)2-c2=3ab, 由 a=b,得 4b2-c2=3b2,所以 b2=c2,所以 b=c, 所以 a=b=c.故△ABC 是等边三角形.
苏教版高中数学必修五余弦定理教案(2)
听课随笔第2课时余弦定理【学习导航】知识网络⎩⎨⎧判断三角形的形状航运问题中的应用余弦定理 学习要求1.能把一些简单的实际问题转化为数学问题;2.余弦定理的教学要达到“记熟公式”和“运算正确”这两个目标;3.初步利用定理判断三角形的形状。
【课堂互动】自学评价1.余弦定理:(1)_______________________,_______________________,_______________________. (2) 变形:____________________,_____________________,_____________________ .2.利用余弦定理,可以解决以下两类解斜三角形的问题: (1)_______________________________; (2)______________________________. 【精典范例】 【例1】在长江某渡口处,江水以5/km h 的速度向东流,一渡船在江南岸的A 码头出发,预定要在0.1h 后到达江北岸B 码头,设AN u u u r为正北方向,已知B 码头在A 码头的北偏东015,并与A 码头相距1.2km .该渡船应按什么方向航行?速度是多少(角度精确到00.1,速度精确到0.1/km h )? 【解】【例2】在ABC ∆中,已知sin 2sin cos A B C =,试判断该三角形的形状. 【解】【例3】如图,AM 是ABC ∆中BC 边上的中线,求证:22212()2AM AB AC BC =+-. 【证明】追踪训练一1. 在△ABC中,如果C B A sin :sin :sin =2∶3∶4,那么cosC等于( ).A.32B.32- C.31- D.41- 2.如图,长7m的梯子BC靠在斜壁上,梯脚与壁基相距1.5m,梯顶在沿着壁向上听课随笔6m的地方,求壁面和地面所成的角α(精确到0.1°).3. 在△ABC中,已知a=2,b=3,C=60°,试证明此三角形为锐角三角形.【选修延伸】【例4】在△ABC中,设3332a b cca b c+-=+-,且3sin sin4A B=,请判断三角形的形状。
必修5_第一章_正弦定理和余弦定理_知识点及典型例题全新
正弦定理和余弦定理要点梳理1.正弦定理其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (2)a =2Rsin A ,b =2Rsin B ,c =2Rsin C ; (3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R等形式,以解决不同的三角形问题. 2.三角形面积公式S △ABC =12absin C =12bcsin A =12acsin B =abc 4R =12(a +b +c)·r(r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r.3.余弦定理:222222222a b c 2bccos A b a c 2accos B c a b 2abcos C =+-,=+-,=+-.余弦定理可以变形为:cos A =222b c a2bc+-,cos B =222a c b 2ac +-,cos C =222a b c 2ab+-.4.在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角. 情况(2)中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分. 余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角或两边及一边对角的问题;(2)已知三边问题.基础自测1.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a = 1 .2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =________.3.在△AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC = 4或5 . 4.已知圆的半径为4,a 、b 、c 为该圆的内接三角形的三边,若abc =162,则三角形的面积为( C )A .2 2B .8 2 C. 2 D.222sin sin sin a b cR A B C===题型分类 深度剖析题型一 利用正弦定理求解三角形例1 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c .思维启迪 已知两边及一边对角或已知两角及一边,可利用正弦定理解这个三角形,但要注意解的判断. 解: 由正弦定理得a sin A =b sin B ,3sin A =2sin 45°,∴sin A =32.∵a >b ,∴A =60°或A =120°. 当A =60°时,C =180°-45°-60°=75°,c =bsin C sin B =6+22; 当A =120°时,C =180°-45°-120°=15°,c =bsin Csin B =6-22.探究提高 (1)已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.(2)已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.变式训练1 已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,A +C =2B ,则A =6π解析 ∵A +C =2B ,∴B =π3. 由正弦定理知sin A =a sin B b =12.题型二 利用余弦定理求解三角形例2 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =b2a c-+.(1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由余弦定理知:cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab .将上式代入cos B cos C =-b2a +c 得:a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b 2a +c, 整理得:a 2+c 2-b 2=-ac . ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵B 为三角形的内角,∴B =23π.(2)将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B ,∴13=16-2ac ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12,∴ac =3.∴S △ABC =12ac sin B =334.探究提高 (1)根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键. (2)熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.变式训练2已知A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a 、b 、c ,且2A2cos+cos A=02. (1)求角A 的值; (2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由2A 2cos+cos A=02,得1+cos A +cos A =0,即cos A =-12. ∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得, a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc ,又a =23,b +c =4, 有12=42-bc ,则bc =4,故S △ABC =12bcsin A = 3.题型三 正、余弦定理的综合应用例3. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边22sin )()sin ,A C a b B -=-已知△ABC 外接圆半径为(1)求角C 的大小; (2)求△ABC 面积的最大值.解: (1)∵△ABC 22sin )()sin ,A C a b B -=-且22))(,A C a b B -=-即∴由正弦定理得:22(),a c a b b -=-即222,a b c ab +-=由余弦定理得:222cos 2a b c C ab +-=2ab ab =12=,(0,)C π∈Q ,.3C π∴=(2)max 2S =+探究提高 在已知关系式中,若既含有边又含有角.通常的思路是:将角都化成边或将边都化成角,再结合正、余弦定理即可求角.变式训练3在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c . (1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 解 (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得a 2+b 2-ab =4.又∵△ABC 的面积为3,∴12ab sin C =3,ab =4. 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2. (2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A ,得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A , 即2sin B cos A =2sin A cos A ,∴cos A ·(sin A -sin B )=0, ∴cos A =0或sin A -sin B =0,当cos A =0时,∵0<A <π,∴A =π2,△ABC 为直角三角形;当sin A -sin B =0时,得sin B =sin A ,由正弦定理得a =b ,即△ABC 为等腰三角形. ∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.思想方法 感悟提高方法与技巧1.正、余弦定理和三角形面积公式是本节课的重点,利用三角形内角和、边、角之间的关系,三角函数的变形公式去判断三角形的形状,求解三角形,以及利用它们解决一些实际问题.2.应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.3.正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明.4.根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换. 失误与防范在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解或无解,所以要进行分类讨论.过关精练一、选择题1.在△ABC 中,A =60°,a =43,b =42,则B 等于( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对 2.△ABC 中,若a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2),则角C 的度数是( )A .60°B .45°或135°C .120°D .30°3.在ABC ∆中,ABC S bc ABC ∆∆,35,20==的外接圆半径为3,则=a ( )A .1B .2C .3D .234.在ABC ∆中,已知,45,1,2ο===B c b 则a 等于( )A .226- B .226+ C1 D .23-5.在ABC ∆中2,3,3,AB AC BA AC ==⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r则A ∠等于( )A .120°B .60°C .30°D .150° 6.在ABC ∆中,7:5:3::=c b a , 则这个三角形的最大角为( )A .ο30 B .ο90 C .ο120 D .ο60 7.在△ABC 中,已知三边之比4:3:2::=cb a ,则=-CB A 2sin sin 2sin ( )A .1B .2C .2-D .21 8.ABC ∆中,边c b a ,,的对角分别为A 、B 、C ,且A=2B ,32a b =,cos B =( )A .21B .31C .32D .43二、填空题9.在△ABC 中,已知2sinAcosB=sinC,那么△ABC 的形状是 三角形10.在锐角△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,且3a =2c sin A ,则角C =________. 11.在△ABC 中,边a ,b ,c 的对角分别为A 、B 、C ,且B C A C A 222sin sin sin sin sin =⋅-+。
苏教版必修5高二数学1.2《余弦定理》ppt课件(二)
4.利用余弦定理求三角形的边长时容易出现增解,原因是余 弦定理中涉及的是边长的平方,通常转化为一元二次方程 求正实数.因此解题时需特别注意三角形三边长度所应满足 的基本条件.
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
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3.在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,若 a2 π
+c2-b2= 3ac,则角 B 的值为___6_____.
解析 ∵a2+c2-b2= 3ac,
∴cos
a2+c2-b2 B= 2ac =
23aacc=
3 2.
∴B=π6.
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4.如图,已知四边形ABCD中,AB=2,BC= CD=4,DA=6,且D=60°,试求四边形 ABCD的面积. 解 连结AC,在△ACD中, 由AD=6,CD=4,D=60°, 可得AC2=AD2+DC2-2AD·DCcos D =62+42-2×6×4cos 60°=28,
探究点二 利用余弦定理判断三角形形状
例2 在△ABC中,已知sin A=2sin Bcos C,试判断该三角
形的形状.
解 由正弦定理和余弦定理,得
sin sin
AB=ab,cos
a2+b2-c2 C= 2ab ,
所以ba=2·a2+2ba2b-c2,整理,得 b2=c2.
因为b>0,c>0,所以b=c, 因此△ABC为等腰三角形. 反思与感悟 题中边的大小没有明确给出,而是通过三个 角的关系式来确定的,因此利用正、余弦定理将角的关系 转化为边的关系来判断.
方法二 根据正弦定理, 2b=a+c可转化为2sin B=sin A+sin C. 又∵B=60°,∴A+C=120°.∴C=120°-A, ∴2sin 60°=sin A+sin(120°-A), 整理得sin(A+30°)=1, ∴A=60°,C=60°. ∴△ABC是等边三角形.
苏教版高中数学必修5同步讲义 1.2余弦定理
§1.2 余弦定理情景引入我们在社会生活中经常会遇到一些工人在开山、凿路、铺桥等,由于某些实际情况不好去直接测量,如开隧道,想知道隧道的长度;如铺桥,河很宽又要知道桥的长度,等等.就象隧道工程设计,经常要测算山脚的长度,工程技术人员先在地面上选一适当的位置A ,量出A 到山脚B 、C 两点间的距离,再利用经纬仪测出A 对山脚BC (即线段BC )的张角,最后通过计算求出山脚的长度BC .知识技能详解知识点1 余弦定理三角形中任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍.即2222cos a b c bc A =+-,2222cos b a c ac B =+-,2222cos c a b ab C =+- 余弦定理的推论:222os 2b c a c A bc +-=,222cos 2c a b B ac+-=,222cos 2a b c C ab +-= 利用推论可以由三角形的三边求出三角形的三个内角. 温馨提示:(1)余弦定理揭示了任意三角形边角之间的客观规律,是解三角形的重要工具.(2)余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例. 知识点2 余弦定理的证明教材中给出了用向量证明余弦定理的方法,体现了向量在解决三角形度量问题中的作用,另外,还可以用解析法、三角法等证明余弦定理.证明1:如图1-2-1,以A 点为原点,以△ABC 的边AB 所在直线为x 轴,以过A 与AB 垂直的直线为y 轴,建立直角坐标系,则(0,0)A ,(cos ,sin )C b A b A ,(,0)B c ,由两点间的距离公式得222(cos )(sin 0)BC b A c b A =-+-,222222cos 2cos sin a b A bc A c b A =-++即2222cos a b c bc A =+-同理可证2222cos b a c ac B =+-,2222cos c a b ab C =+- 证明2:如图1-2-2,当△ABC 为锐角三角形时,过C 作CD AB ⊥于D ,则sin CD b A =,cos BD AB AD c b A =-=- 在Rt △BCD 中,由勾股定理得222BC CD BD =+即2222sin (cos )a b A c b A =+-整理得2222cos a b c bc A =+- 同理可证2222cos b ac ac B =+-,2222cos c a b ab C =+- A BD C b a c 1-2-1当△ABC 为钝角三角形时,如图1-2-3,sin CD b A =,cos BD b A c =-在Rt △BCD 中,由勾股定理得222BC CD BD =+ 2222(cos )a b sin A b A c =+-,即2222cos a b c bc A =+- 同理可证2222cos b a c ac B =+-,2222cos c a b ab C =+-证明3:由正弦定理,得2sin 2sin()a R A R B C ==+,∴2224sin ()a R B C =+224(sin R B =2cos C 22cos sin 2sin sin cos cos )B C B C B C ++24R =2222sin (1sin )(1sin )sin 2sin sin cos cos B C B C B C B C ⎡⎤-+-+⎣⎦2224sin sin 2sin sin cos()R B C B C B C ⎡⎤=+++⎣⎦ 22224sin 4sin R B R C =+2(2sin )(2sin )cos R B R C A -222cos b c bc A =+-,同理可证:2222cos ,b a c ac B =+-2222cos c b a ba C =+-方法点拨:对于余弦定理的证明方法可以由正弦定理的证明来类比,由正弦定理的证明思路(通过向量)来推导出余弦定理的证明,其中关键是如何将向量等式BC BA AC =+ 转化为数量关系,实际上除了向量方法以外,我们还有好多种方法,如以上的几种方法,所以在解决问题的时候要多注意方法和思路的总结. 知识点3 利用余弦定理解三角形利用余弦定理可以解决以下两类解三角形的问题:(1)已知三边,求三个角;(2)已知两边和它们的夹角,可以求第三边,进而求出其他角.例如:在ABC ∆中,已知():():()4:5:6b c a c b a +++=,求ABC ∆的最大内角.解:设4b c k +=,5a c k +=,6b a k +=(0)k >,则7.5a b c k ++=,解的 3.5a k =,2.5b k =, 1.5c k =所以a 是最大的边,即角A 是ABC ∆的最大角.由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==- ,000180A << ,0120A ∴=即最大角为0120. 温馨提示:(1)在余弦定理中,每一个等式均含有四个量,利用方程的观点,可以知三求一.(2)运用余弦定理时,因为已知三边求角,或已知两边及夹角求另一边,由三角形全等的判定定理知,三角形是确定的,所以解也是唯一的. 知识点4 利用余弦定理判断三角形的形状.利用余弦定理可以确定三角形每个内角的范围,因此很快就能判断三角形是锐角三角形或是直角三角形或是钝角三角形.在判断的过程中我们一般先找到最大角,(即最大边所对应的角),再判断这个最大角AB DC b ac 1-2-3是锐角,直角还是钝角.例如:在ABC ∆中,已知7a =,10b =,6c =,判断ABC ∆的形状.解:因为ABC ∆中最大边为b ,所以我们先确定角B 的范围,由余弦定理2225cos 228a cb B ac +-==-可知:在ABC ∆中,000180B <<;0090180B <<,所以ABC ∆为钝角三角形. 规律总结:(1)由余弦定理还可以推得:若222a b c +>,C 为锐角,若222a b c +<,C 为锐角.这是判断三角形形状的方法之一.(2)在2222cos c a b ab C =+-中,若090C =,则222c a b =+,所以勾股定理可以看成是余弦定理的特例,而余弦定理是勾股定理的推广. 知识点5 三角形中最值的求法解决三角形中的有关最值问题的关键在于:利用正弦定理或余弦定理,三角恒等变换思想将有关问题转化为某一个角的三角函数,或某一边的函数,进而求出其最值.例如:已知圆O 的半径为R ,它的内接△ABC 满足222(sin sin )R A C -)sin b B =-,求△ABC 面积的最大值.分析:先可将已知等式转化为边的关系式,再由边的关系式的结构特征联想到正余弦定理可求角C ,最后利用三角函数的有界性确定面积的最大值.解:利用正弦定理可将已知等式变为22)a c b b -=-即222a b c +-=∴222cos 2a b c C ab +-== ∴4C π=∴1sin 2S ab C = 12sin 2sin 2R A R B =⋅⋅2sin sin A B =2[cos()]22R A B =----∴当A =B 时,S 有最大值212R +. 警示区:在运用正、余弦定理求解最值问题时,有时要注意三角函数的有界性,否则会导致范围的变化;有时还要用到函数的单调性、不等式的基本性质等. 知识点6 余弦定理的综合应用把余弦定理与正弦定理、三角形的面积相结合可解决三角形、四边形中的证明和计算问题.技能应用导引题型一:余弦定理的简单应用1.解三角形例1 在△ABC 中,已知2,22,15a b C ===︒,求角A 、B 和边c 的值. 【分析】:由条件角C 为边a ,b 的夹角,故应由余弦定理来求c 的值.【解】62cos15cos(4530)4+︒=︒-︒=由余弦定理知,2222cos c a b ab C =+-4822(62)=+-⨯+843=-∴2843(62)62c =-=-=- 由正弦定理得sin sin a c A C= sin sin a C A c =sin15a c ︒=62214262-⨯==- ∵b a > ∴A 为锐角 ∴30A =︒ ∴180135B A C =︒--=︒【评注】利用余弦定理可以解决两类解斜三角形的问题:⑴已知三边,求三个角;⑵已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角. 变式练习1. 在△ABC 中,已知20,10,45a b C ===︒,解三角形(边长精确到1,角度精确到1︒).变式练习2.在ABC ∆中,已知4a =,5b =,6=c ,求A (精确到00.1).例2、在四边形ABCD 中,,2BC a DC a ==,四个角A 、B 、C 、D 的度数的比为3:7:4:10,求AB 的长.【分析】如图1-2-4,要求AB 的长,需把AB 放到三角形中处理,为此连结BD ,由题设可求出角A 、B 、C 、D 的值,在△BCD 中,由余弦定理可求出BD ,进而解△BCD ,求AB .【解】设四个角A 、B 、C 、D 的度数分别为3,7,4,10(0)x x x x x >,则由四边形的内角和定理,有37410360x x x x +++=︒,解得15x =︒.∴45A =︒,105ABC ∠=︒,60C =︒,150ADC ∠=︒ 连结BD ,在△BCD 中,由余弦定理,得 2222cos BD BC CD BC CD C =+-⋅⋅222142232a a a a a =+-⋅⋅= ∴3BD a = 此时,222BC BD CD +=,∴△CBD 为直角三角形,90CBD ∠=︒,30BDC ∠=︒在△ABD 中,45A =︒,120ADB ∠=︒由正弦定理知sin sin AB BD ADB A =∠,sin 32sin 2BD ADB AB a A ∠== ∴AB 322a ABCD 1-2-4【反思】本题要求在四边形ABCD 中求边AB 的长,需构建三角形,通过解三角形解决,本题中求ADB ∠的度数是关键,要善于挖掘隐含条件222BC BD CD +=,如果不能发现这一条件,也可通过余弦定理求出BDC ∠的度数. 变式练习3.在四边形ABDC 中,3CD =,75ACB ∠=︒,45BCD ∠=︒,30ADC ∠=︒,45ADB ∠=︒,求AB 的长.变式练习4.在△ABC 中,已知b =43,c =23,∠A =120°,求a.例3.在△ABC 中,A 最大,C 最小,且2A C =,2a c b +=,求此三角形三边之比.【分析】要求三边之比,已知角A 与角C 的关系,可由正弦定理求cos 2a C c=,再由余弦定理得出a 、b 、c 的关系,结合2a c b +=的条件,使问题解决.【解】在△ABC 中,由正弦定理得sin sin a c A C =,sin 2cos sin a A C c C ==,即cos 2a C c= 由余弦定理得222cos 2a b c C ab+-= ∵2b a c =+ ∴2221()4222a c a c a a c c a -++=+⋅ 整理得,222530a ac c -+=,解得a c =或32a c = ∵A C > ∴a c >,∴a c =不合题意.当32a c =时,15()24b ac c =+= ∴35::::6:5:424a b c c c c == 故此三角形的三边之比为6:5:4 【评注】在应用正、余弦定理解三角形时,常用到三角函数的有关公式,体现了它们之间的联系,本题中通过解方程求a 、c 的关系,体现了余弦定理与方程的联系.变式练习5.已知三角形的三边长为三个连续自然数,且最大角为钝角,求三边的长.变式练习6.已知a 、b 、c 为△ABC 的三边,且a 2-a -2b -2c =0,a +2b -2c +3=0,求这个三角形的最大内角.2.判断三角形的形状例4 在△ABC 中,已知7,10,6a b c ===,判断ABC 的形状.【分析】△ABC 的最大边由b 和角B 的范围决定,故问题转化为求角B 的范围.【解】由余弦定理知222cos 2c a b B ac+-=2227610276+-=⨯⨯528=-在△ABC 中,0180B ︒<<︒∴90180B ︒<<︒ ∴△ABC 为钝角三角形. 【评注】对于判断三角形的形状,一般从两个方面:一是角化边,通过余弦定理来判断;二是边化角,结合三角形的内角和定理,判断其中的最大角。
苏教版高三数学必修五《余弦定理》教案及教学反思
#苏教版高三数学必修五《余弦定理》教案及教学反思##引言高中数学教育是学生数学思维和能力的重要基础。
而教学过程的品质对学生的学习结果影响重大。
本教学反思主要讨论苏教版高三数学必修五《余弦定理》的教学案例以及反思。
##教学目标1.知道余弦定理的基本形式。
2.掌握余弦定理的应用。
3.掌握斜三角形的三角函数计算。
##教学资源1.课程教材:苏教版高三数学必修五。
2.教学媒体:教师机、投影仪等。
3.学习工具:学生课本、笔记本等。
##教学过程###引入在讲解余弦定理之前,首先让学生自己找规律,相信大家都会欣赏这种探索的方式。
引导学生发现的过程就是下面这个问题:假设在一个直角三角形中,斜边的长度为10,斜边上一点到直角边的距离是6。
现在让你求出斜边上另一个点到直角边的距离。
这个问题一出来,很多同学可能不知道怎么做,或者说觉得这个问题根本没有办法解决。
这时教师可以引导学生分析,将问题分解成多个子问题,经过不断的思维,最终得出答案。
###主体余弦定理的公式是很简单的:$c^2=a^2+b^2-2ab\\cos C$。
然而,在讲解公式时,我们经常可以发现学生的 confusion和疑惑。
这时就可以采用借助图形的方式来帮助学生理解。
例如,让同学绘制出图1-1:图1-1A/|\\b / | \\/ | \\B------- Ca c然后,提出假设题目为:“在一个斜边长度为c=10、夹角为 $C=120^\\circ$ 的三角形中,若分别以a,b表示另外两个边长,则 $\\cos C=$ ?”,然后按照如下步骤引导学生思考:•如何求a和b;•带入公式求 $\\cos C$。
这种联系结合了以图形帮助学生理解公式的方法、以问题引导学生思维的方法,最终能够让学生更详细地理解余弦定理的应用。
###总结在教学过程中,我们通过组织学生自己探索规律的方式引出问题,在图形化的帮助下让学生更加深入地理解了余弦定理。
此外,在教材中补充其他的实例,不断强化和巩固学生对余弦定理公式的记忆和应用。
高中数学三维设计苏教版必修5讲义:第一章+1.2 余弦定理
余弦定理第一课时余弦定理[新知初探]1.余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos_B,c2=a2+b2-2ab cos_C.[点睛]注意公式中边角的对应,注意公式中加减号.2.余弦定理的变形:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=c2+a2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.[小试身手]1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=2,c=3,B=60°.则b=________.解析:由余弦定理可得b2=a2+c2-2ac cos B=4+9-2×2×3×12=7,所以b=7.答案:72.在△ABC中,若a=b=1,c=3,则角C=________.解析:由cos C=a2+b2-c22ab得cos C=-12,所以C=2π3.答案:2π33.在△ABC中,已知23ab sin C=a2+b2-c2,则C=________.解析:由23ab sin C=a2+b2-c2得23sin C=a2+b2-c2ab,由余弦定理cos C=a2+b2-c22ab,所以3sin C=cos C,即tan C=33,在△ABC中,0<C<π,所以C=π6.答案:π64.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c=2a,b=4,cos B=1 4.则边c的长度为________.解析:由余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B得16=a2+4a2-4a2×14,所以a=2,c=4.答案:4[典例]在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=7,b=5,c=3,求△ABC的内角中最大的角.[解]∵a>b>c,∴A最大.cos A=b2+c2-a22bc=52+32-722×5×3=-12.又∵0°<A<180°,∴A=120°.[活学活用]1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=1,b=7,c=3,则B=________.解析:由余弦定理得cos B=a2+c2-b22ac=1+3-72×1×3=-32.又∵0°<B<180°,∴B=150°.答案:150°2.在△ABC中,已知a∶b∶c=2∶6∶(3+1),则A=________. 解析:∵a∶b∶c=2∶6∶(3+1),令a=2k,b=6k,c=(3+1)k(k>0).由余弦定理的变形得,cos A=b2+c2-a22bc=6k2+(3+1)2k2-4k22×6k×(3+1)k=22.∴A=45°.答案:45°[典例][解]法一:由余弦定理知b2=a2+c2-2ac cos B.∴2=3+c2-23·22c. 即c2-6c+1=0.解得c=6+22或c=6-22,当c=6+22时,由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=2+⎝⎛⎭⎪⎫6+222-32×2×6+22=12.∵0°<A<180°,∴A=60°,∴C=75°.当c=6-22时,由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=2+⎝⎛⎭⎪⎫6-222-32×2×6-22=-12.∵0°<A <180°,∴A =120°,C =15°. 故c =6+22,A =60°,C =75° 或c =6-22,A =120°,C =15°. 法二:由正弦定理a sin A =b sin B得, sin A =a sin B b =3·sin 45°2=32.又∵a >b ,∴A >B ,∴A =60°或120°. 当A =60°时,得C =75°. 由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =3+2-2×6×6-24=2+3, ∴c =2+3=6+22. 或用正弦定理求边c ,由c sin C =bsin B 得c =b sin C sin B =2·sin 75°sin 45°=2×6+2422=6+22.当A =120°时,得C =15°,同理可求c =6-22, 故A =60°,C =75°,c =6+22, 或A =120°,C =15°,c =6-22.[活学活用]1.在△ABC 中,已知a =8,b =7,B =60°,则c =________. 解析:由余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即72=82+c 2-16c cos 60°.即c 2-8c +15=0. 解得c =3或c =5. 答案:3或52.在△ABC 中,B =π4,AB =2,BC =3,则sin A =________.解析:由余弦定理可得AC 2=9+2-2×3×2×22=5,所以AC = 5.再由正弦定理得AC sin B =BC sin A, 所以sin A =BC ·sin B AC =3×225=31010.答案:31010题点一:利用余弦定理实现角化边1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C +c cos B =2b ,则ab=________. 解析:由余弦定理得b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =2a 22a =a ,所以a =2b ,即ab=2. 答案:2题点二:利用余弦定理实现边化角2.在△ABC 中,若lg(a +c )+lg(a -c )=lg b -lg 1b +c ,则A =________.解析:由题意可知lg(a +c )(a -c )=lg b (b +c ), 所以(a +c )(a -c )=b (b +c ).即b 2+c 2-a 2=-bc . 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12.又0°<A <180°,所以A =120°. 答案:120°层级一 学业水平达标1.在△ABC 中,若a 2-c 2+b 2=3ab ,则C =________.解析:由a 2-c 2+b 2=3ab ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =3ab 2ab =32,所以C =30°.答案:30°2.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a =________. 解析:由余弦定理 c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得, 3=a 2+1-2a ×1×cos 2π3, 即a 2+a -2=0.解得a =1或a =-2(舍去). ∴a =1. 答案:13.在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:在△ABC 中,由b 2=a 2+c 2-2ac cos B 及b +c =7知,b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝⎛⎭⎫-14,整理得15b -60=0,所以b =4. 答案:44.在△ABC 中,a =7,b =43,c =13,则△ABC 的最小角的大小为________. 解析:∵a >b >c ,∴C 为最小角,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =72+(43)2-(13)22×7×43=32,∴C =π6. 答案:π65.已知在△ABC 中,b 2=ac 且c =2a ,则cos B =________.解析:∵b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.答案:346.若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC 的形状是________.解析:在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13, ∴a ∶b ∶c =5∶11∶13,故令a =5k ,b =11k ,c =13k (k >0),由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =25k 2+121k 2-169k 22×5×11k 2=-23110<0,又因为C ∈(0,π),所以,C ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,所以△ABC 为钝角三角形.答案:钝角三角形7.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若(3b -c )cos A =a cos C ,则cos A =________.解析:由已知得3b cos A =a cos C +c cos A =a ·a 2+b 2-c 22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc =b .∴cos A =b 3b =33. 答案:338.在△ABC 中,下列结论:①若a 2>b 2+c 2,则△ABC 为钝角三角形; ②若a 2=b 2+c 2+bc ,则A 为120°; ③若a 2+b 2>c 2,则△ABC 为锐角三角形. 其中正确的为________(填序号).解析:①中,a 2>b 2+c 2可推出cos A =b 2+c 2-a 22bc<0,即A 为钝角,所以△ABC 为钝角三角形;②中,由a 2=b 2+c 2+bc 知,cos A =-bc 2bc =-12,∴A 为120°;③中a 2+b 2>c 2可推出C 为锐角,但△ABC 不一定为锐角三角形;所以①②正确,③错误.答案:①②9.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为A ,B ,C 的对边,B =2π3,b =13,a +c =4,求边 长a .解:由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-2ac cos 2π3=a 2+c 2+ac =(a +c )2-ac .又因为a +c =4,b =13,所以ac =3,联立⎩⎪⎨⎪⎧a +c =4,ac =3,解得a =1,c =3,或a =3,c =1.所以a 等于1或3.10.在△ABC 中,已知a =5,b =3,角C 的余弦值是方程5x 2+7x -6=0的根,求第三边长c .解:5x 2+7x -6=0可化为(5x -3)(x +2)=0. ∴x 1=35,x 2=-2(舍去).∴cos C =35.根据余弦定理,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =52+32-2×5×3×35=16.∴c =4,即第三边长为4.层级二 应试能力达标1.已知a ,b ,c 为△ABC 的三边长,若满足(a +b -c )(a +b +c )=3ab ,则角C 的大小为________.解析:∵(a +b -c )(a +b +c )=3ab ,∴a 2+b 2-c 2=ab ,即a 2+b 2-c 22ab =12,∴cos C =12,∴C =60°.答案:60°2.在△ABC 中,边a ,b 的长是方程x 2-5x +2=0的两个根,C =60°,则边c 的长为________.解析:由题意,得a +b =5,ab =2.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab =52-3×2=19,∴c =19.答案:193.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是________.解析:设边长为7的边所对角为θ,根据大边对大角,可得cos θ=52+82-722×5×8=12,θ=60°,∴180°-60°=120°, ∴最大角与最小角之和为120°. 答案:120°4.在△ABC 中,AB =3,BC =13,AC =4,则AC 边上的高为________. 解析:由余弦定理,可得cos A =AC 2+AB 2-BC 22AC ·AB =42+32-(13)22×3×4=12,所以sin A =32.则AC 边上的高h =AB sin A =3×32=332. 答案:3325.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为________.解析:依题意得⎩⎪⎨⎪⎧(a +b )2-c 2=4,a 2+b 2-c 2=2ab cos 60°=ab ,两式相减得ab =43. 答案:436.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C =________.解析:由3sin A =5sin B 可得3a =5b ,又b +c =2a ,所以可令a =5t (t >0),则b =3t ,c =7t ,可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =(5t )2+(3t )2-(7t )22×5t ×3t=-12,故C =2π3.答案:2π37.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知c =2,a cos B -b cos A =72.(1)求b cos A 的值;(2)若a =4,求△ABC 的面积.解:(1)∵a cos B -b cos A =72,根据余弦定理得,a ·a 2+c 2-b 22ac -b ·b 2+c 2-a 22bc =72,∴2a 2-2b 2=7c ,又∵c =2,∴a 2-b 2=7, ∴b cos A =b 2+c 2-a 22c =-34.(2)由a cos B -b cos A =72及b cos A =-34,得a cos B =114.又∵a =4,∴cos B =1116,∴sin B =1-cos 2B =31516, ∴S △ABC =12ac sin B =3154.8.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A . (1)求边AB 的长; (2)求sin ⎝⎛⎭⎫2A -π4的值. 解:(1)在△ABC 中,根据正弦定理,得AB sin C =BCsin A, 即AB =sin C ·BCsin A =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得 cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =255.于是sin A =1-cos 2A =55. 从而sin 2A =2sin A cos A =45,cos 2A =cos 2A -sin 2A =35.故sin ⎝⎛⎭⎫2A -π4=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.第二课时 余弦定理的应用(习题课)[典例] 地平面上有一旗杆OP ,为了测量它的高度,在地平面上取一基线AB =40 m ,在A 处测得P 点的仰角∠OAP =30°,在B 处测得P 点的仰角∠OBP =45°,又测得∠AOB =60°,求旗杆的高度(精确到0.1 m)[解] 如图所示,设OP =x m ,在△AOP 中,∵∠POA =90°,∠OAP =30°,∴AO =3x . 在△BOP 中,∵∠POB =90°,∠OBP =45°,∴BO =x . 在△AOB 中,∠AOB =60°,AB =40, ∴AB 2=AO 2+BO 2-2AO ·BO cos ∠AOB , 即1 600=3x 2+x 2-23x ×x ×12,∴x 2=1 6004-3,∴x =40 4+313≈26.6(m).因此旗杆高约为26.6 m.[活学活用]1.海上一观测站测得方位角240°的方向上有一艘停止待修的商船,在商船的正东方有一艘海盗船正向它靠近,速度为每小时90海里.此时海盗船距观测站107海里,20分钟后测得海盗船距观测站20海里,再过________分钟,海盗船到达商船.解析:如图,设开始时观测站、商船、海盗船分别位于A ,B ,C 处,20分钟后,海盗船到达D 处,在△ADC 中,AC =107,AD =20,CD =30,由余弦定理得cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22AD ·CD =400+900-7002×20×30=12.∴∠ADC =60°.在△ABD 中,由已知得∠ABD =30°, ∠BAD =60°-30°=30°, ∴BD =AD =20,2090×60=403(分钟). 答案:4032.如图所示,位于东海某岛的雷达观测站A ,发现其北偏东45°,与观测站A 距离202海里的B 处有一货船正匀速直线行驶,半小时后,又测得该货船位于观测站A 东偏北θ(0°<θ<45°)的C 处,且cos θ=45.已知A ,C 两处的距离为10海里,则该货船的船速为________海里/小时.解析:因为 cos θ=45,0°<θ<45°,所以sin θ=35,cos(45°-θ)=22×45+22×35=7210,在△ABC 中,BC 2=800+100-2×202×10×7210=340,所以BC =285,该货船的船速为485海里/小时.答案:485[典例] 在△ABC 中,BC =5,AC =4,cos ∠CAD =3132,且AD =BD ,求△ABC 的面积.[解] 设CD =x , 则AD =BD =5-x ,在△CAD 中,由余弦定理,得 cos ∠CAD =(5-x )2+42-x 22×4×(5-x )=3132.解得x =1.在△CAD 中,由正弦定理,得AD sin C =CDsin ∠CAD ,∴sin C =ADCD·1-cos 2∠CAD =41-⎝⎛⎭⎫31322=378,∴S △CAB =12AC ·BC ·sin C=12×4×5×378=1574. 故三角形ABC 的面积为1574.已知梯形ABCD 的上底AD 长为1 cm ,下底BC 长为4 cm ,对角线AC 长为4 cm ,BD 长为3 cm ,求cos ∠DBC 及梯形ABCD 的面积.解:过D 作DE ∥AC 交BC 的延长线于E ,则在△DBE 中,DE =AC=4,BE =5,所以,由余弦定理得 cos ∠DBC =32+52-422×3×5=35.因为0°<∠DBC <180°,所以sin ∠DBC =45,sin ∠ADB =45,S 梯形ABCD =S △ABD +S △DBC =12AD ·BD ·sin ∠ADB +12DB ·BC ·sin ∠DBC =6.[典例] 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin 2(B +C )>sin 2B +sin 2C ,则△ABC 的形状为________.[解析] 由题意得sin 2A >sin 2B +sin 2C ,再由正弦定理得a 2>b 2+c 2,即b 2+c 2-a 2<0. ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc <0,∴A 为钝角,即三角形为钝角三角形.[答案] 钝角三角形[一题多变]1.[变条件]本例的条件变为:若2sin A cos B =sin C ,则△ABC 的形状为________. 解析:法一:由已知得2sin A cos B =sin C =sin (A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,即sin (A -B )=0,因为-π<A -B <π,所以A =B ,即△ABC 是等腰三角形.法二:由正弦定理得2a cos B =c ,再由余弦定理得 2a ·a 2+c 2-b 22ac =c ⇒a 2=b 2⇒a =b .即△ABC 是等腰三角形.答案:等腰三角形2.[变条件]本例的条件变为:若2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C .且sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.解:由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c , 即a 2=b 2+c 2+bc ,所以cos A =-12,sin A =32,则sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C . 又sin B +sin C =1,所以sin B sin C =14,所以sin B =sin C =12.因为0<B <π2,0<C <π2,故B =C =π6,所以△ABC 是等腰钝角三角形.层级一 学业水平达标1.在三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a >b >c ,a 2<b 2+c 2,则角A 的取值范围是________.解析:因为a 2<b 2+c 2,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc>0,所以A 为锐角,又因为a >b >c ,所以A 为最大角,所以角A 的取值范围是⎝⎛⎭⎫π3,π2.答案:⎝⎛⎭⎫π3,π2 2.在△ABC 中,abc a 2+b 2+c 2⎝⎛⎭⎫cos A a+cos B b +cos C c =________. 解析:原式=abca 2+b 2+c 2·bc cos A +ac cos B +ab cos C abc =bc ×b 2+c 2-a 22bc +ac ×a 2+c 2-b 22ac +ab ×a 2+b 2-c 22ab a 2+b 2+c 2=12. 答案:123.已知A ,B 两地的距离为10 km ,B ,C 两地的距离为20 km ,经测量,∠ABC =120°,则A ,C 两地的距离为______ km.解析:AC 2=102+202-2×10×20×cos 120°, ∴AC =107. 答案:1074.在△ABC 中,sin 2A ≤sin 2B +sin 2C -sin B sin C ,则A 的取值范围是________. 解析:由题意,根据正弦定理,得a 2≤b 2+c 2-bc ⇒b 2+c 2-a 2≥bc ⇒b 2+c 2-a 2bc≥1⇒cosA ≥12⇒0<A ≤π3.答案:⎝⎛⎦⎤0,π3 5.在△ABC 中,D 为BC 边上一点,BC =3BD ,AD =2,∠ADB =135°,若AC =2AB ,则BD =________.解析:用余弦定理求得:AB 2= BD 2+AD 2-2AD ·BD cos 135°, AC 2=CD 2+AD 2-2AD ·CD cos 45°,即AB 2=BD 2+2+2BD , ① AC 2=CD 2+2-2CD , ②又BC =3BD ,∴CD =2BD . ∴AC 2=4BD 2+2-4BD .③又AC =2AB ,∴由③得2AB 2=4BD 2+2-4BD . ④④-2×①得,BD 2-4BD -1=0. ∴BD =2+ 5. 答案:2+ 56.如图,一条河的两岸平行,河的宽度d =0.6 km ,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB =1 km ,水的流速为2 km/h ,若客船从码头A 驶到码头B 所用的最短时间为6 min ,则客船在静水中的速度为________ km/h.解析:设AB 与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h ,由题意知,sin θ=0.61=35,从而cos θ=45,所以由余弦定理得⎝⎛⎭⎫110v 2=⎝⎛⎭⎫110×22+12-2×110×2×1×45,解得v =6 2.答案:6 27.在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是________.解析:∵cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =12,∴B =60°.∴AD =AB sin B = 3. 答案: 38.甲船在岛A 的正南B 处,以每小时4千米的速度向正北航行,AB =10千米,同时乙船自岛A 出发以每小时6千米的速度向北偏东60°的方向驶去,当甲、乙两船相距最近时,它们所航行的时间为________小时.解析:如图,设t 小时后甲行驶到D 处,则AD =10-4t ,乙行驶到C 处,则AC =6t .∵∠BAC =120°,∴DC 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC ·cos 120°=(10-4t )2+(6t )2-2×(10-4t )×6t ×cos 120°=28t 2-20t +100.当t =514时,DC 2最小,DC 最小,此时它们所航行的时间为514小时. 答案:5149.要测量电视塔AB 的高度,在C 点测得塔顶A 的仰角是45°,在D 点测得塔顶A 的仰角是30°,并测得水平面上的∠BCD =120°,CD =40 m ,求电视塔的高度.解:如图,设电视塔AB 高为x m ,则在Rt △ABC 中,由∠ACB =45°得在Rt △ADB 中,∠ADB =30°, 则BD =3x .在△BDC 中,由余弦定理得, BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos 120°, 即(3x )2=x 2+402-2·x ·40·cos 120°, 解得x =40,所以电视塔高为40米.10.在△ABC 中,已知cos 2A 2=b +c 2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),判断△ABC的形状.解:在△ABC 中,由已知cos 2A 2=b +c 2c 得1+cos A 2=b +c2c ,∴cos A =bc .根据余弦定理得b 2+c 2-a 22bc =bc ,∴b 2+c 2-a 2=2b 2,即a 2+b 2=c 2. ∴△ABC 是直角三角形.层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,若CB =7,AC =8,AB =9,则AB 边的中线长________. 解析:如图所示,在△ABC 中,cos A =AB 2+AC 2-BC 22×AB ×AC=81+64-492×9×8=23, ∴CD 2=AD 2+AC 2-2×AD ×AC cos A =⎝⎛⎭⎫922+82-2×92×8×23=1454. ∴中线CD 的长为1452. 答案:14522.在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,且AC =2AB =2AD =4,则BD =________. 解析:如图所示,设BD =DC =x ,因为∠ADB +∠ADC =180°,所以cos ∠ADB =-cos ∠ADC ,又AC =2AD =2AB =4,由余弦定理得x 2+4-42×2x =-4+x 2-162×2x,解得x =6(x =-6舍去).即BD = 6.3.江岸边有一炮台高30 m ,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距________m.解析:如图,OM =AO tan 45°=30(m),ON =AO tan 30°=33×30=103(m),在△MON 中,由余弦定理得,MN =900+300-2×30×103×32=300=103(m). 答案:10 34.在△ABC 中,若B =60°,b 2=ac ,则△ABC 的形状是________.解析:∵b 2=ac ,B =60°,由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得a 2+c 2-ac =ac ,即(a -c )2=0,∴a =c ,又B =60°,∴△ABC 为等边三角形.答案:等边三角形5.如果将直角三角形的三边增加同样的长度,则新三角形的形状是________. 解析:a 2+b 2=c 2,三边都增加x ,则(a +x )2+(b +x )2-(c +x )2=a 2+b 2+2x 2+2(a +b )x -c 2-2cx -x 2=2(a +b -c )x +x 2>0,所以新三角形中最大边所对的角是锐角,所以新三角形是锐角三角形.答案:锐角三角形6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是________.解析:由c 2=(a -b )2+6可得a 2+b 2-c 2=2ab -6. ① 由余弦定理及C =π3可得a 2+b 2-c 2=ab .②所以由①②得2ab -6=ab ,即ab =6. 所以S △ABC =12ab sin π3=12×6×32=332.答案:3327.如图所示,在△ABC 中,已知BC =15,AB ∶AC =7∶8,sin B =437,求BC 边上的高AD 的长.解:在△ABC 中,由已知设AB =7x ,AC =8x , 由正弦定理,得7x sin C =8xsin B,∴sin C =7x sin B 8x =78×437=32. ∴C =60°(C =120°舍去,由8x >7x ,知B 也为钝角,不符合要求). 由余弦定理得(7x )2=(8x )2+152-2×8x ×15cos 60°, ∴x 2-8x +15=0.∴x =3或x =5,∴AB =21或AB =35. 在△ABD 中,AD =AB sin B =437AB , ∴AD =123或AD =20 3.8.已知圆内接四边形ABCD 的边长AB =2,BC =6,CD =DA =4,求四边形ABCD 的面积S .解:如图,连结BD ,则S =S △ABD +S △CBD =12AB ·AD sin A +12BC ·CD sin C .∵A +C =180°,∴sin A =sin C , ∴S =12sin A (AB ·AD +BC ·CD )=16sin A .在△ABD 中,由余弦定理,得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A =20-16cos A , 在△CDB 中,由余弦定理,得BD 2=CD 2+BC 2-2CD ·BC cos C =52-48cos C , ∴20-16cos A =52-48cos C .又cos C =-cos A ,∴cos A =-12,∴A =120°,∴S =16sin A =8 3.精美句子1、善思则能“从无字句处读书”。
苏教版高中数学必修五正弦定理、余弦定理.docx
正弦定理、余弦定理一、知识回顾1.三角形内角和:2.正弦定理: ;变形① ; 变形② ;变形③ .3.余弦定理: ; 变形 .4.三角形面积公式:二、基础练习1.在△ABC 中,AB=4,BC=3,AC=37,则△ABC 中最大角的大小为2.在△ABC 中,BC=3,AC=2,A=3π,则B= 3.在△ABC 中,sinA:sinB:sinC=3:2:4,则cosC=4.在△ABC 中,若b=1,c=3,C=32π,则S △ABC = 5.一艘船以每小时15km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔B 在北偏东60°,行驶4h 后,船到达C 处,看到这个灯塔在北偏东15°,这时船与灯塔的距离为 km.6.在△ABC 中, 内角A,B,C 所对的边分别是a,b,c.(1)若c=2,C=3π,且△ABC 的面积S=3,求a,b 的值. (2)若sinC+sin(B-A)=sin2A,试判断△ABC 的形状.7.设△ABC 的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,且()C a A c b cos 3cos 32=-. (1)求角A 的大小;(2)若角B=6π,边BC 上的中线AM 的长为7,求△ABC 的面积. 三、巩固练习1.在△ABC 中,若A=60°,B=75°,c=6,则a=2.在△ABC 中,B=6π,AC=1,AB=3,则边BC 的长度为 3.在△ABC 中, A=60°,b=1,3=∆ABC S ,则=++C B c b sin sin 4.在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若sinA=3sinC,B=30°,b=2,则边c=5.在△ABC 中,若其面积S=()22241a c b -+,则A= 6.在△ABC 中,A=45°,cosB=54. (1)求cosC 的值;(2)若BC=10,D 为AB 的中点,求CD 的长.。
苏教版高中数学必修五课件1.2余弦定理(2)
R为△ABC的外接圆半径,将原式化为 4R2sin2Bsin2C+4R2sin2Csin2B =8R2sinBsinCcosBcosC,
所以8R2sin2Bsin2C=8R2sinBsinCcosBcosC,
变式训练: 在△ABC中,若b2sin2C+c2sin2B =2bc·cosBcosC,试判断三角形的形状。
cos A b2 c2 a2 cos B a2 c2 b2 cos C a2 b2 c2
2bc
2ac
2ab
例1.在长江某渡口处,江水以5km/h的速度向东流,一渡船在江
南岸的A码头出发预定要在0.1h后到达江北岸的B码头(如图),
设 为正AN北方向,已知B码头在A码头的北偏东 , 15
故△ABC是直角三角形。
例3. 如图,AM为 ABC中BC边上的中线,
A
求证:AM 1 2 AB2 AC2 - BC2 2
证明:设AMB ,则AMC 180
在 AMB中,由余弦定理,得
B
M
C
AB2 AM 2 BM 2 2AM MB cos 在 AMC中,由余2 c2 )2 c2(a2 c2 b2 )2
2ab
2ac
2bc a2 c2 b2 a2 b2 c2
2ac
2ab
即得,
b2 c2
[(a2 b2
c2 ) (a2 c2 b2 )]2 4a2
得b2+c2=a2,
15 A
DAN DAB NAB
C
ABC 15 9.4
答:渡船应按北偏西9.4的方向, 并以11.7km / h的速度航行.
苏教版高中数学(必修5)1.2《余弦定理》word教案
B1.2 余弦定理(2)【教学思路】:一、创设情景,揭示课题1.正弦定理的内容?2.由正弦定理可解决哪几类斜三角形的问题? 二、研探新知1.余弦定理的向量证明:方法1:如图,在ABC ∆中,AB 、BC 、CA 的长分别为c 、a 、b .∵−→−AC +=−→−AB −→−BC , ∴⋅−→−AC −→−AC +=−→−AB (⋅−→−)BC +−→−AB ()−→−BC −→−=AB2⋅+−→−AB 2+−→−BC −→−BC2−→−=AB2⋅+−→−||2AB )180cos(||0B BC -−→−+−→−BC222cos 2a B ac c +-= 即 B ac a c b cos 2222-+=;同理可证:A bc c b a cos 2222-+=, C ab b a c cos 2222-+=.方法2:建立直角坐标系,则(0,0),(cos ,sin ),(,0)A B c A c A C b .所以2222222222(cos )(sin )cos sin 2cos 2cos a c A b c A c A c A bc A b b c bc A=-+=+-+=+-,同理可证B ac a c b cos 2222-+=,C ab b a c cos 2222-+=注意:此法的优点在于不必对A 是锐角、直角、钝角进行分类讨论.于是得到以下定理 余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍,即A bc c b a cos 2222-+=⇔bca cb A 2cos 222-+=B ac a c b cos 2222-+=⇔cab ac B 2cos 222-+=C ab b a c cos 2222-+=⇔abc b a C 2cos 222-+=思考:这个式子中有几个量?从方程的角度看已知其中三个量,可以求出第四个量,能否由三边求出一角? 语言叙述:三角形任何一边的平方等于其它两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。
苏教版必修5高中数学1.2《余弦定理》ppt课件1
编后语
老师上课都有一定的思路,抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路,这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题,有的要求回答,有的则是自问自答。一般来说,老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键,若能抓住老师提出的问题深入思考,就可以抓住老师的思路。
(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.
例1
在ABC中, (1)已知b 3, c 1, A 60,求a; (2)已知a 7,b 10, c 6,求最大角的余弦.
例2
用余弦定理证明:在ABC中,当C为锐角时, a2 b2 c2;当C为钝角时,a2 b2 c2.
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时,一般有一个推导过程,如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程,这有助于理解记忆结论,也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候,最好是做个记号,姑且先把这个问题放在一边,继续听老师讲后面的 内容,以免顾此失彼。来自:学习方法网
余弦定理也可以写成如下形式:
cos A b2 c 2 a 2 2bc
cos B c2 a2 b2 2ca
cosC a 2 b2 c2 2ab
探索3 利用余弦定理可以解决斜三角形中的哪些类型问题?
利用余弦定理,可以解决以下两类解 斜三角形的问题:
(1)已知三边,求三个角;
练习
(1)在Δ ABC中,已知a 7,b 5,c 3,求A.
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5 3 38° 13′= 14
【精彩点拨】 先画出示意图,再借助正、余弦定理求解.
【自主解答】
如图,设该巡逻艇沿 AB 方向经过 x h 后在 B 处追上走私船,
则 CB=10x,AB=14x,AC=9,∠ACB=75° +45° =120° ,由余弦定理,得(14x)2 =92+(10x)2-2×9×10xcos 120° ,
【解】 一小时后甲船到 B 处,乙船到 C 处,如图,△ABC 中,AB=20,AC =12,∠CAB=40° +80° =120° ,
由余弦定理, 得 BC2=202+122-2×20×12· cos 120° =784, ∴BC=28(n mile). 即一小时后,两船相距 28 n mile.
2.平行四边形性质定理 平行四边形两条对角线平方的和等于 四边平方的和 .
1 2 2 2 2 AB + AC - BC 特别地,若 AM 是△ABC 中 BC 边上的中线,则 AM= 2 .
1.在△ABC 中,若 BC=3,则 ccos B+bcos C=________. 【解析】 ccos B+bcos C=BC=3. 【答案】 3
【解】 法一 根据余弦定理得 b2=a2+c2-2accos B.
∵B=60° ,2b=a+c,
a+c 2 2 2 ∴ = a + c -2accos 2
60° ,
整理得(a-c)2=0,∴a=c. 又∵2b=a+c,∴2b=2a,即 b=a. ∴△ABC 是正三角形.
阶 段 一
阶 段 三
余弦定理
学 业 分 层 测 评
阶 段 二
1.理解余弦定理,能用余弦定理确定三角形的形状. 2.熟练边角互化.(重点)
[基础· 初探] 教材整理 射影定理和平行四边形的性质定理 阅读教材 P16~P17,完成下列问题. 1.射影定理 在△ABC 中, (1)bcos C+ccos B= a ; (2)ccos A+acos C= b ; (3)acos B+bcos A= c .
[小组合作型]
利用正、余弦定理解决实际问题
某巡逻艇在 A 处发现北偏东 45° 相距 9 海里的 C 处有一艘走私船, 正 沿南偏东 75° 的方向以 10 n mile/h 的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以 14 n mile/h 的速度沿着直线方向追去,问巡逻艇应该沿什么方向去追?需要多少时间才追赶
利用正、余弦定理判断三角形的形状
在△ABC 中,已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且 2cos Asin B=sin C, 试确定△ABC 的形状. 【导学号:91730012】
余弦定理 【精彩点拨】 (a+b+c)(a+b-c)=3ab――――――→求 C;
法一:恒等变换 2cos Asin B=sin C ――――――――→ 求 A 与 B 的关系. 法二:正、余弦定理
准确理解应用题中的有关名称、术语,如仰角、俯角、方位角等,将要求解 的问题归纳到一个或几个三角形中,通过合理运用余弦定理等解三角形的有关知 识,建立数学模型,然后正确求解.
[再练一题] 1.两船同时从 A 港出发,甲船以 20 n mile/h 的速度向北偏东 80° 的方向航行, 乙船以 12 n mile/h 的速度向北偏西 40° 方向航行, 求一小时后, 两船相距多少 n mile.
化简得 32x2-30x-27=0, 3 9 即 x=2或 x=-16(舍去), ∴巡逻艇需要 1.5 21.
在△ABC 中,由正弦定理,得 BCsin 120° 15 3 5 3 sin∠BAC= =21× 2 = 14 . AB ∴∠BAC=38° 13′,或∠BAC=141° 47′(钝角不合题意,舍去), ∴38° 13′+45° =83° 13′. 答:巡逻艇应该沿北偏东 83° 13′方向去追,经过 1.5 h 才追赶上该走私船.
【自主解答】
∵(a+b+c)(a+b-c)=3ab,
∴a2+b2-c2=ab, ∴2abcos C=ab, 1 ∴cos C=2, π ∴C=3.
法一:又 2cos Asin B=sin C=sin(A+B) =sin Acos B+cos Asin B, ∴sin Acos B-cos Asin B=0, ∴sin(A-B)=0, ∴A=B, π ∴A=B=C=3, ∴△ABC 为等边三角形.
2. 若△ABC 中, AB=1, AC=3, ∠A=60° , 则 BC 边上的中线 AD=________.
【解析】 在△ABC 中,由余弦定理可知 BC= 7. 1 ∴AD=2 2AB2+AC2-BC2 1 =2 21+9-7 13 = 2 .
【答案】 13 2
[质疑· 手记] 预习完成后,请将你的疑问记录,并与“小伙伴们”探讨交流: 疑问1:____________________________________________________ 解惑:_____________________________________________________ 疑问2:____________________________________________________ 解惑:_____________________________________________________ 疑问3:____________________________________________________ 解惑:_____________________________________________________
法二:由 2cos Asin B=sin C 可知 b2+c2-a2 2b× 2bc =c, 即 b2=a2,∴a=b, π ∴A=B=C=3, ∴△ABC 为等边三角形.
利用正、余弦定理判定三角形形状的策略
[再练一题]
2.在△ABC 中,若 B=60° ,2b=a+c,试判断△ABC 的形状.