2019-2020学年高一数学知识讲学(必修5)
专题01正弦定理
【知识导图】
【目标导航】
1.会推导正弦定理;
2.会用正弦定理解一些简单的三角形度量问题;
3.能用正弦定理判断三角形的形状.
【重难点精讲】
重点一、初中的三角形知识
(1)任意三角形的内角和为180°;三条边满足:两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,并且大边对大角,小边对小角.
(2)直角三角形的三边长a、b、c(斜边)满足勾股定理,即a2+b2=c2.
重点二、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sinA(a)=sinB(b)=sinC(c).
重点三、由正弦定理导出的结论
(1)a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC.
(2)由等比性质和圆的性质可知,sinA(a)=sinB(b)=sinC(c)=sinA+sinB+sinC(a+b+c)=2R.其中,R为△ABC外接圆的半径.
(3)A<B⇔a<b⇔sinA
重点四、解三角形
(1)一般地,把三角形三个角A、B、C和它们的对边a、b、c叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.
(2)用正弦定理可以解决怎样的解三角形问题?
①已知任意两角与一边,求其他两边和一角.
②已知任意两边与其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角).
(3)两角和一边分别对应相等的两个三角形全等吗?两边和其中一边的对角分别对应相等的两个三角形全等吗?下图中,
AC=AD;△ABC与△ABD的边角有何关系?你发现了什么?
(4)已知两边及其中一边对角,怎样判断三角形解的个数?①应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数.
②在△ABC中,已知a、b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形的个数,解的个数见下表:
|
A为钝角 |
A为直角 |
A为锐角 |
|
a>b |
一解 |
一解 |
一解 |
|
a=b |
无解 |
无解 |
一解 |
|
a<b |
无解 |
无解 |
a>bsinA |
两解 |
a=bsinA |
一解 |
|||
a<bsinA |
无解 |
已知a、b、A,△ABC解的情况如下图示.
(ⅰ)A为钝角或直角时解的情况如下:
(ⅱ)A为锐角时,解的情况如下:
【典题精练】
考点1、已知两角和一边解三角形
例1.在中,
,
,
,求边长
和
的面积.
【答案】;
【解析】
因为在中,
,
,
,
所以;
由正弦定理可得:,所以
,
所以.考点点睛:已知任意两角和一边,解三角形的步骤:
①求角:根据三角形内角和定理求出第三个角;
②求边:根据正弦定理,求另外的两边.
已知内角不是特殊角时,往往先求出其正弦值,再根据以上步骤求解.
考点2、已知两边和其中一边的对角解三角形
例2.在中,
,
,分别根据下列条件,求
.
(1);(2)
;(3)
;(4)
.
【答案】(1)无解;(2);(3)
或
;(4)
.
【解析】
在中,
,
,
(1)因为,由正弦定理得
,即
,
解得,因此
无解;
(2)因为,由正弦定理得
,即
,
解得,因此
;
(3)因为,由正弦定理得
,即
,
解得,因此
或
;
(4)因为,由正弦定理得
,即
,
解得,因此
.
考点点睛:已知三角形两边及一边对角解三角形时利用正弦定理求解,但要注意判定解的情况.基本步骤是:(1)求正弦:根据正弦定理求另外一边所对角的正弦值.判断解的情况.(2)求角:先根据正弦值求角,再根据内角和定理求第三角.(3)求边:根据正弦定理求第三条边的长度.
考点3、运用正弦定理求三角形的面积
例3.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知
,
.
(1)求A,C的大小.
(2)当时,
的最大值为a,求
的面积.
【答案】(1),
;(2)
.
【解析】
(1)由条件知
,
得,则
,
(2).
,
.
当时,
,
取得最大值
,得
,
.
;
当时,
,
取得最大值
,
,不符合,舍去;
当时,
,
取得最大值
,舍去.
综上所述,的面积为
考点点睛:常用的三角形的面积公式有:(1)S△ABC=2(1)×底×高;(2)S△ABC=2(1)absinC=2(1)acsinB=2(1)bcsinA;要熟练掌握.
考点4、利用正弦定理判断三角形形状的方法
例4.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
,试判断
的形状.
【答案】为等腰三角形或直角三角形.
【解析】
由正弦定理及得
,
所以
因为,
所以或
所以或
,
所以为等腰三角形或直角三角形.考点点睛:利用正弦定理判断三角形形状的方法:
(1)化边为角.将题目中的所有条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.
(2)化角为边.根据题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再利用代数恒等变换得到边的关系(如a=b,a2+b2=c2),进而确定三角形的形状.
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