2017-2018学年高中数学 第一章 解三角形 1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.1 正弦定理( 下载本文

1.1.1 正弦定理(一)

学习目标 1.掌握正弦定理的内容及其证明方法.2.能运用正弦定理与三角形内角和定理解决简单的解三角形问题.

知识点一 正弦定理的推导

思考1 如图,在Rt△ABC中,、、各自等于什么?

sin Asin Bsin Cabc

答案

===c. sin Asin Bsin C==还成立吗?课本是如何说明的? sin Asin Bsin Cabc思考2 在一般的△ABC中,

abc答案 在一般的△ABC中,==仍然成立,课本采用边AB上的高CD=bsin Asin Asin Bsin C=asin B来证明.

梳理 任意△ABC中,都有==,证明方法除课本提供的方法外,还可借助

sin Asin Bsin C三角形面积公式,外接圆或向量来证明. 知识点二 正弦定理的呈现形式 1.

===2R(其中R是△ABC外接圆的半径); sin Asin Bsin Cabcabcabc2.a=

bsin Acsin A==2Rsin A; sin Bsin Cabc3.sin A=,sin B=,sin C=.

2R2R2R知识点三 解三角形

一般地,把三角形的三个角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.

类型一 定理证明

例1 在钝角△ABC中,证明正弦定理.

证明 如图,过C作CD⊥AB,垂足为D,D是BA延长线上一点,

根据正弦函数的定义知:

CDCD=sin∠CAD=sin(180°-A)=sin A,=sin B. ba∴CD=bsin A=asin B.∴

=.

sin Asin Bab同理,=.故==.

sin Bsin Csin Asin Bsin C反思与感悟 (1)本例用正弦函数定义沟通边与角内在联系,充分挖掘这些联系可以使你理解更深刻,记忆更牢固.

(2)要证=,只需证asin B=bsin A,而asin B,bsin A都对应CD.初看是神来

sin Asin B之笔,仔细体会还是有迹可循的,通过体会思维的轨迹,可以提高我们的分析解题能力. 跟踪训练1 如图,锐角△ABC的外接圆O半径为R,证明=2R.

sin Abcabcaba

证明 连接BO并延长,交外接圆于点A′,连接A′C, 则圆周角∠A′=∠A.

∵A′B为直径,长度为2R, ∴∠A′CB=90°, ∴sin A′=a,

A′B2R=

BC 2

∴sin A=,即=2R.

2Rsin A类型二 用正弦定理解三角形

例2 在△ABC中,已知A=32.0°,B=81.8°,a=42.9 cm,解三角形.

解 根据三角形内角和定理,C=180°-(A+B)=180°-(32.0°+81.8°)=66.2°. 根据正弦定理,得b=根据正弦定理,得c=aaasin B42.9sin 81.8°

=≈80.1(cm); sin Asin 32.0°asin C42.9sin 66.2°

=≈74.1(cm). sin Asin 32.0°

abbcac反思与感悟 (1)正弦定理实际上是三个等式:=,=,=,sin Asin Bsin Bsin Csin Asin C每个等式涉及四个元素,

所以只要知道其中的三个就可以求另外一个. (2)具体地说,以下两种情形适用正弦定理: ①已知三角形的任意两角与一边;

②已知三角形的任意两边与其中一边的对角.

跟踪训练2 在△ABC中,已知a=18,B=60°,C=75°,求b的值. 解 根据三角形内角和定理,

A=180°-(B+C)=180°-(60°+75°)=45°.

根据正弦定理,得b=类型三 边角互化 命题角度1 化简证明问题

例3 在任意△ABC中,求证:a(sin B-sin C)+b(sin C-sin A)+c(sin A-sin B)=0. 证明 由正弦定理,令a=ksin A,b=ksin B,c=ksin C,k>0.代入得:

左边=k(sin Asin B-sin Asin C+sin Bsin C-sin Bsin A+sin Csin A-sin Csin B)=0=右边, 所以等式成立.

命题角度2 运算求解问题

π

例4 在△ABC中,A=,BC=3,求△ABC周长的最大值.

3解 设AB=c,BC=a,CA=b.

asin B18sin 60°

==96. sin Asin 45°

abc3

由正弦定理,得====23.

sin Asin Bsin Cπ

sin

3

∴b=23sin B,c=23sin C,

3

a+b+c=3+23sin B+23sin C

=3+23sin B+23sin?=3+23sin B+23?

?2π-B?

?

?3?

1?3?cos B+sin B?

2?2?

?π?=3+33sin B+3cos B=3+6sin?B+?,

6??

π

∴当B=时,△ABC的周长有最大值9.

3

反思与感悟 利用===2R或正弦定理的变形公式a=ksin A,b=ksin B,

sin Asin Bsin Cabcc=ksin C(k>0)能够使三角形边与角的关系相互转化.

跟踪训练3 在△ABC中,角A、B、C的对边分别是a、b、c,若A∶B∶C=1∶2∶3,求a∶b∶c的值.

解 ∵A+B+C=π,A∶B∶C=1∶2∶3, πππ∴A=,B=,C=,

632

13

∴sin A=,sin B=,sin C=1.

22设

===k(k>0),则

sin Asin Bsin C2

2

abck3

a=ksin A=,b=ksin B=k,c=ksin C=k,

13

∴a∶b∶c=∶∶1=1∶3∶2.

22

1. 在△ABC中,一定成立的等式是( ) A.asin A=bsin B C.asin B=bsin A 答案 C

解析 由正弦定理=,

sin Asin B得asin B=bsin A,故选C.

2.在△ABC中,sin A=sin C,则△ABC是( ) A.直角三角形

B.等腰三角形 B.acos A=bcos B D.acos B=bcos A

ab 4