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1、- 1 -第第 3 3 课时课时 三角形中的几何计算三角形中的几何计算学习目标:1.掌握三角形的面积公式的应用(重点).2.掌握正、余弦定理与三角函数公式的综合应用(难点)自自 主主 预预 习习探探 新新 知知1三角形的面积公式(1)Sahabhbchc(ha,hb,hc分别表示a,b,c边上的高);1 21 21 2(2)Sabsin Cbcsin_Acasin_B;1 21 21 2(3)S (abc)r(r为内切圆半径)1 2思考:(1)三角形的面积公式适用于所有的三角形吗?(2)已知三角形的两个内角及一边能求三角形的面积吗?提示 (1)适用三角形的面积公式对任意的三角形都成立(2)能利
2、用正弦定理或余弦定理求出另外的边或角,再根据面积公式求解2三角形中常用的结论(1)ABC, ;AB 2 2C 2(2)在三角形中大边对大角,反之亦然;(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边;(4)三角形的诱导公式sin(AB)sin_C,cos(AB)cos_C,tan(AB)tan_C,(C 2)sin cos ,AB 2C 2cos sin .AB 2C 2基础自测基础自测1思考辨析(1)公式Sabsin C适合求任意三角形的面积( )1 2(2)三角形中已知三边无法求其面积( )(3)在三角形中已知两边和一角就能求三角形的面积( )答案 (1) (2) (3) 提示:已知三
3、边可以先利用余弦定理求出其中一角,然后再求面积故(2)错- 2 -2下列说法中正确的是_(填序号)(1)已知三角形的三边长为a,b,c,内切圆的半径为r,则三角形的面积S(abc)r;(2)在ABC中,若cb2,SABC,则A60;3(3)在ABC中,若a6,b4,C30,则SABC的面积是 6;(4)在ABC中,若 sin 2Asin 2B,则AB. 【导学号:91432075】(3 3) (1)中三角形的面积S (abc)r.1 2(2)由Sbcsin A可得 sin A,A60或 120.1 232(4)在ABC中由 sin 2Asin 2B得AB或AB. 23在ABC中,a6,B30,
4、C120,则ABC的面积_9 9 由题知A1801203030,由知b6,Sabsin 3 3a sin Ab sin B1 2C189.3234在ABC中,ab60,SABC15,ABC的外接圆半径为,则边c的长为_. 33【导学号:91432076】3 3 由题知SABCabsin C15得 sin C.1 2332又由2R得c23.c sin C332合合 作作 探探 究究攻攻 重重 难难三角形面积的计算在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,B,cos A ,b. 34 53(1)求 sin C的值;(2)求ABC的面积解 (1)角A,B,C为ABC的内角,且B,cos A ,
5、 34 5CA,sin A .2 33 5sin Csincos A sin A.(2 3A)321 234 310- 3 -(2)由(1)知 sin A ,sin C.3 534 310又B,b, 33在ABC中,由正弦定理得a .bsin A sin B6 5ABC的面积Sabsin C .1 21 26 5334 310369 350规律方法 1由于三角形的面积公式有三种形式,实际使用时要结合题目的条件灵活运用,若三角形的面积已知,常选择已知的那个面积公式2如果已知两边及其夹角可以直接求面积,否则先用正、余弦定理求出需要的边或角,再套用公式计算跟踪训练1ABC的内角A,B,C的对边分别为
6、a,b,c.已知bsin Ccsin B4asin Bsin C,b2c2a28,求ABC的面积解 由bsin Ccsin B4asin Bsin C得 sinBsin Csin Csin B4sin Asin Bsin C,因为 sin Bsin C0,所以 sin A .因为b2c2a28,cos A,所以bc1 2b2c2a2 2bc,所以SABCbcsin A .8 331 21 28 331 22 33三角恒等式证明问题在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.证明:.a2b2 c2sinAB sin C思路探究:由左往右证,可由边化角展开;由右往左证,可由角化边展开证明 法
7、一:(边化角)由余弦定理a2b2c22bccos A,b2a2c22accos B,a2b2b2a22bccos A2accos B,整理得:.a2b2 c2acos Bbcos A c依正弦定理有 , ,a csin A sin Cb csin B sin C.a2b2 c2sin Acos Bsin Bcos A sin CsinAB sin C- 4 -法二:(角化边)sinAB sin Csin AcosBcos Asin B sin Caa2c2b22acb2c2a22bcbc2a2b2 2c2.a2b2 c2规律方法 1三角恒等式证明的三个基本原则:(1)统一边角关系(2)由繁推简
8、(3)目标明确,等价转化2三角恒等式证明的基本途径:(1)把角的关系通过正、余弦定理转化为边的关系,然后进行化简、变形(2)把边的关系转化为角的关系,一般是通过正弦定理,然后利用三角函数公式进行恒等变形跟踪训练2在ABC中,求证:. cos B cos Ccbcos A bccos A【导学号:91432078】证明 由正弦定理得右边2Rsin C2Rsin Bcos A 2Rsin B2Rsin Ccos AsinABsin Bcos A sinACsin Ccos A左边sin Acos Bcos Asin Bsin Bcos A sin Acos Ccos Asin Csin Ccos
9、Asin AcosB sin Acos Ccos B cos C 原等式成立解三角形中的综合问题探究问题1.如图 1235 所示,图中共有几个三角形?线段AD分别是哪些三角形的边,B是哪些三角形的内角?图 1235提示:在图形中共有三个三角形,分别为ABC,ABD,ADC;线段AD是ADC与ABD的公共边,B既是ABC的内角,又是ABD的内角2在探究 1 中,若 sin Bsin ADB,则ABD是什么形状的三角形?在此条件下若已知- 5 -ABm,DCn,如何求出AC?提示:若 sin Bsin ADB,则ABD为等腰三角形,在此条件下,可在ABD中先求出AD,然后利用余弦定理在ADC中求出
10、AC,也可以在ABD中先求出BD,然后在ABC中,利用余弦定理求出AC.在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知A,bsincsin 4( 4C)a.( 4B)(1)求证:BC; 2(2)若a,求ABC的面积.2【导学号:91432079】思路探究:(1)先由正弦定理化边为角,再化简已知三角形即证(2)结合第(1)问可直接求出B,C,再利用面积公式求值;也可以作辅助线导出b,c的大小关系,再由余弦定理求值,最后用面积公式求解解 (1)证明:由bsincsina,应用正弦定理,( 4C)( 4B)得 sin Bsinsin Csinsin A,( 4C)( 4B)所以 sin Bsi
11、n Csin Bcos B,(22sin C22cos C)222222整理得 sin Bcos Ccos Bsin C1,即 sin(BC)1,因为 0B ,0C ,从而BC.3 43 4 2(2)因BCA,所以B,C.3 45 8 8由a,A得b2sin ,c2sin ,所以ABC的面积2 4asin B sin A5 8asin C sin A 8Sbcsin Asin sin cos sin .1 225 8 82 8 81 2母题探究:(变条件,变结论)将例题中的条件“A,bsincsina”改 4( 4C)( 4B)为“ABC的面积S(a2b2c2)” 求:34(1)角C的大小;(
12、2)求 sin Asin B的最大值解 (1)由题意可知absin C2abcos C.1 234- 6 -所以 tan C,因为 0C,3所以C. 3(2)由已知 sin Asin Bsin Asin(A 3)sin Asin(2 3A)sin Acos A sin A321 2sin,3(A 6)3(0 A2 3)当A,即ABC为等边三角形时取等号 3所以 sin Asin B的最大值为.3规律方法 1解三角形综合问题,除灵活运用正、余弦定理及三角形的有关知识外,一般还要用到三角函数,三角恒等变换,平面向量等知识,因此掌握正、余弦定理,三角函数的公式及性质是解题关键2三角形问题中,涉及变量
13、取值范围或最值问题要注意函数思想的应用当当 堂堂 达达 标标固固 双双 基基1(2018全国卷)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若ABC的面积为,则C( )a2b2c2 4A. B. 2 3C. D. 4 6C C 因为SABCabsin C,所以absin C由余弦定理a2b2c22abcos 1 2a2b2c2 41 2C,得 2abcos C2absin C,即 cos Csin C,所以在ABC中,C.故选 C. 42在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a1,B45,SABC2,则ABC的外接圆直径为( )A4 B60 C5 D6322C C SABCac
14、sin Bcsin 45c2,1 21 224c4,2b2a2c22accos 4525,- 7 -b5.ABC的外接圆直径为5.b sin B23设A是ABC中最小的内角,则 sin Acos A的取值范围是( ) 【导学号:91432081】A(,) B,2222C(1,) D(1,22D D sin Acos Asin.2(A 4)A为ABC中最小内角,A,A,(0, 3) 4( 4,7 12)sin,(A 4)(22,1sin Acos A(1,24在ABC中,已知B,D是BC边上一点,AD10,AC14,DC6,则AB的长为 4_5 5 在ADC中,AD10,AC14,DC6,6 6
15、cosADC .AD2DC2AC2 2ADDC10262142 2 10 61 2又ADC(0,),ADC,2 3ADB. 3在ABD中,由正弦定理得,AB sinADBAD sin BAB5.ADsinADB sin B10 322265已知a,b,c分别为ABC内角A,B,C的对边,sin2B2sin Asin C.(1)若ab,求 cos B;(2)设B90,且a,求ABC的面积. 2【导学号:91432082】解 (1)由题设及正弦定理可得b22ac.又ab,可得b2c,a2c.- 8 -由余弦定理可得 cos B .a2c2b2 2ac1 4(2)由(1)知b22ac.因为B90,由勾股定理得a2c2b2,故a2c22ac,进而可得ca.2所以ABC 的面积为 1.1222