1.6.2 正弦定理 导学案(含答案) 高一年级数学湘教版必修第二册

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1.6.2 正弦定理 导学案(含答案) 高一年级数学湘教版必修第二册

资源简介

1.6.2 正弦定理
第1课时 正弦定理(1)
导学
教材要点
要点一 正弦定理及常见变形
文字 语言 在一个三角形中,各边和它所对角的________的比值相等
符号 语言 ________=________=________
状元随笔 (1)正弦定理对任意三角形都适用.
(2)正弦定理中的比值是一个定值,它的几何意义为三角形外接圆的直径.
(3)正弦定理是直角三角关系的一个推广,它的主要功能是实现三角形中的边角互化.
(4)通过正弦定理可“知三求一”.
要点二 利用正弦求三角形面积
S=ab sin C=bc sin A=ac sin B.
练习
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)正弦定理对任意的三角形都成立.(  )
(2)在△ABC中,等式b sin C=c sin B总能成立.(  )
(3)在△ABC中,若a>b,则必有sin A>sin B.(  )
(4)任意给出三角形的三个元素,都能求出其余元素.(  )
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若a=,A=60°,B=45°,则b=(  )
A. B.2 C. D.2
3.在△ABC中,a=3,b=5,sin A=,则sin B=(  )
A. B. C. D.1
4.在△ABC中,若a=3,b=,A=,则C=________.
导思
题型一 角及任意一边解三角形
例1 在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解三角形.
总结
(1)正弦定理实际上是三个等式:===,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)因为三角形的内角和为180°,所以已知两角一定可以求出第三个角.
跟踪训练1 △ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若A=105°,B=45°,b=2,则c等于(  )
A.1 B. C. D.2
题型二 边及其中一边的对角解三角形
例2 在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解三角形.
变式探究 若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
总结
已知两边及其中一边的对角,利用正弦定理解三角形的步骤
(1)利用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角.
(2)利用三角形内角和为180°求出第三个角.
(3)根据正弦定理求出第三条边.
其中进行(1)时要注意讨论该角是否可能有两个值.
跟踪训练2 (1)若在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=30°,a=2,b=4,则B=(  )
A.45° B.135°
C.45°或135° D.以上都不对
(2)(多选)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列各组条件中使得△ABC有唯一解的是(  )
A.b=10,A=45°,C=70°
B.a=7,b=5,A=60°
C.a=14,b=16,A=45°
D.a=3,c=4,cos C=
题型三 求三角形的面积
例3 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,B=,cos A=,b=.
(1)求sin C的值;
(2)求△ABC的面积.
总结
利用公式“S=ab sin C=ac sin B=bc sin A”求三角形的面积,关键是要求出两边及这两边的夹角.
跟踪训练3 (1)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知b=2,B=,C=,则△ABC的面积为(  )
A. B.
C. D.+1
(2)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=1,b=,B=120°,则△ABC的面积为________.
易错辨析 解三角形时忽略隐含条件出错
例4 在△ABC中,若∠A=60°,BC=4,AC=4,则角B的大小为(  )
A.30° B.45°
C.135° D.45°或135°
解析:根据正弦定理得=,即=,解得sin B=.又因为BC>AC,所以A>B,所以角B的大小为45°.
答案:B
易错点
易错原因 纠错心得
忽略BC=4>4=AC A>B这一条件,导致选D出错.即忽略了三角形中大边对大角的条件. 已知三角形的两边及其中一边的对角,利用正弦定理求另一边的对角时,由于三角形内角的正弦都为正的,而这个内角可能为锐角,也可能为钝角,因此需要由题中的隐含条件来判断角的情况.
课时训练
1.在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,若A=30°,B=45°,a=6,则b等于(  )
A.3 B.6
C.2 D.4
2.已知△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,c=3,a=2,C=150°,则sin A=(  )
A. B.
C. D.
3.在△ABC中,若a=2,b=2,∠A=30°,则∠B=(  )
A.60° B.60°或120°
C.30° D.30°或150°
4.已知锐角△ABC的面积为3,BC=4,C=60°,则CA=________.
5.如图,在△ABC中,已知B=45°,D是BC边上一点,AD=10,AC=14,CD=6,求AB的长度.
第2课时 正弦定理(2)
导学
教材要点
要点一 扩充的正弦定理
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,R为△ABC外接圆的半径,则===________.
要点二 几个常用结论
(1)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
(2)a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C.
(3)sin A=,sin B=,sin C=.
(4)===.
要点三 三角形的面积公式
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,ha,hb,hc分别为三条边上的高,R和r分别为△ABC的外接圆和内切圆半径,S为△ABC的面积,则
(1)S=aha=bhb=chc;
(2)S=ab sin C=bc sin A=ac sin B;
(3)S=;
(4)S=2R2sin A sin B sin C;
(5)S=(a+b+c)·r;
(6)S=,[p=(a+b+c)].
练习
1.在△ABC中,若sin A>sin B,则A与B的大小关系为(  )
A.A>B
B.AC.A≤B
D.A,B的大小关系不能确定
2.在△ABC中,a,b,c是角A,B,C分别所对的边,若A∶B∶C=1∶2∶3,则a∶b∶c=(  )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.1∶∶2 D.2∶∶1
3.在△ABC中,a cos A=b cos B,则△ABC的形状为(  )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
4.在△ABC中,A、B、C成等差数列,且b=2,则外接圆的半径R=________.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
导思
题型一 与三角形外接圆半径有关的问题
例1 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c cos A+a cos C=3a.
(1)求的值;
(2)若a=1,c=,求△ABC外接圆的面积.
总结
解决与三角形外接圆有关的问题时,关键会应用扩充的正弦定理求出外接圆的半径,然后再解决其它问题.
跟踪训练1 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c=2,∠C=.
(1)求△ABC外接圆的面积S;
(2)若sin B=2sin A,求△ABC的面积.
题型二 判断三角形形状
例2 (1)在△ABC中,若b cos A cos C+c cos A cos B=0,则△ABC是(  )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
(2)在△ABC中,sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则△ABC的形状为________(填“锐角三角形”“钝角三角形”或“直角三角形”).
总结
结合三角形的性质和正、余弦定理判断三角形的形状,是解三角形中的一类重要问题.解决这类问题时,一是要注意三角形的有关结论,如内角和定值、勾股定理、余弦定理、正弦定理以及等腰三角形和正三角形的一些性质;二是要注意三角函数的相关性质和结论.
跟踪训练2 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cA.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
题型三 正、余弦定理的综合应用
例3 △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,m=(sin B,5sin A+5sin C)与n=(5sin B-6sin C,sin C-sin A)垂直.
(1)求sin A的值;
(2)若a=2,求△ABC的面积S的最大值.
总结
通过正弦定理或余弦定理进行边角互化,综合利用三角恒等变换等知识推出三角形的边角关系求值.
跟踪训练3 在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足(a cos B+b cos A)=2c sin B.
(1)若cos A=,求sin (2A+B)的值;
(2)若a+c=6,b=2,求△ABC的面积.
课时训练
1.在△ABC中,若b=2,B=30°,则的值为(  )
               
A.4 B.2 C.4 D.1
2.在△ABC中,若BC=8,cos ∠BAC=,则△ABC外接圆的直径为(  )
A.3 B.6 C.12 D.24
3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若c=2a cos B.则△ABC的形状一定为(  )
A.锐角三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
4.已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin A=2sin C,a2+c2-ac=b2,则∠C=________.
5.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=,b=5,c=2.
(1)求角A的大小;
(2)求sin C的值.
1.6.2 正弦定理
第1课时 正弦定理(1)
导学
要点一
正弦 
[练习]
1.答案:(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
2.解析:由正弦定理可得=,即=,解得b=.
答案:A
3.解析:∵a=3,b=5,sin A=,
∴由正弦定理得sin B===.
答案:B
4.解析:由正弦定理得
sin B===,
又b答案:
导思
例1 解析:因为B=30°,C=105°,
所以A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°,
由正弦定理,得==,
解得a==4,c==2().
跟踪训练1 解析:由已知得C=180°-B-A=30°,根据正弦定理,=,故c=2.
答案:D
例2 解析:∵=,∴sin C===,
∵0°当C=60°时,B=75°,b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
∴b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
变式探究 解析:∵=,∴sin A===.
∵c=>2=a,∴C>A.
∴A为小于45°的锐角,且正弦值为,这样的角A只有一个.
跟踪训练2 解析:(1)由正弦定理可得=,
∴sin B=.
∵b>a,∴B>A.∵0°(2) 解析:对于A,因为A=45°,C=70°,所以B=65°,结合b=10,△ABC唯一确定;
对于B,由正弦定理得,sin B==<1.因为b对于C,由正弦定理得,sin B==.因为b>a,所以B>A,且sin B=>,所以此时B在中有两个解,△ABC不唯一;
对于D,由余弦定理知,a2+b2-c2=2ab cos C,代入得b2-2b-7=0,
解得b=1+2或b=1-2(舍),△ABC唯一确定.
答案:(1)C (2)ABD
例3 解析:(1)因为cos A=>0,所以A∈,
故sin A= =,
所以sin C=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B

=.
(2)由正弦定理可得=,所以a=,
利用三角形的面积公式可得S△ABC=ab sin C==.
跟踪训练3 解析:(1)由正弦定理=,可得c===2,
因为sin A=sin (B+C)=sin cos +cos sin =,
因此,S△ABC=bc sin A=2=+1.
(2)由余弦定理知:b2=a2+c2-2ac cos B,
即7=1+c2-2×c·cos 120°=c2+c+1,即(c-2)(c+3)=0,
故c=2或c=-3(舍去).
所以S△ABC=ac sin 120°=×1×2×=.
答案:(1)D (2)
[课时训练]
1.解析:因为A=30°,B=45°,a=6,
所以由正弦定理得==,
所以b=6×,得b=6.
答案:B
2.解析:由正弦定理知:=,题中,a=2,c=3,C=150°,
∴=,∴sin A==.
答案:A
3.解析:由=,得sin B===.因为b>a,所以∠B>∠A,所以∠B=60°或∠B=120°.
答案:B
4.解析:因为锐角△ABC的面积为3,BC=4,C=60°,
所以S△ABC=CB×CA×sin C=×4×CA×=3,
所以CA=3.
答案:3
5.解析:在△ADC中,由余弦定理得
cos ∠ADC===-,
∵0°<∠ADC<180°,
∴∠ADC=120°,∠ADB=180°-120°=60°.
在△ABD中,由正弦定理得=,
∴AB====5.
第2课时 正弦定理(2)
导学
要点一
2R
[练习]
1.解析:由正弦定理可知:=,由sin A>sin B a>b A>B.
答案:A
2.解析:由题A∶B∶C=1∶2∶3且A+B+C=π,∴A=,B=,C=,
由正弦定理得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=∶∶1=1∶∶2.
答案:C
3.解析:a cos A=b cos B,正弦定理可得
2R sin A cos A=2R sin B cos B,
即sin 2A=sin 2B,2A∈(0,2π),2B∈(0,2π),
∴2A=2B或2A+2B=π,∴A=B或A+B=,
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
答案:D
4.解析:在△ABC中,A、B、C成等差数列,可得2B=A+C
因为A+B+C=π,可得3B=π,解得B=,
又因为b=2,由正弦定理可得2R===,可得R=,
即外接圆的半径R=.
答案:
导思
例1 解析:(1)因为c cos A+a cos C=3a,由正弦定理得
sin C cos A+sin A cos C=3sin A,
即sin (A+C)=3sin A,
所以sin B=3sin A,
由正弦定理得==.
(2)因为a=1,c=,所以b=3
所以cos C===,
所以sin C==,
由正弦定理得2R===,
所以S=πR2=π=.
跟踪训练1 解析:(1)设△ABC外接圆的半径为R,因为c=2,∠C=,由正弦定理,可得2R==,
即R=,
因此外接圆的面积为S=π×=.
(2)由sin B=2sin A及正弦定理,可得b=2a,由余弦定理,有c2=a2+b2-2ab cos C,
从而4=a2+4a2-4a2×=3a2,a2=,
所以S△ABC=ab sin C=a×2a×=a2=.
例2 解析:(1)由题意变形,利用正弦定理化简可得:
cos A(sin B cos C+sin C cos B)=0,
即cos A sin (B+C)=0,
所以cos A sin A=0,
由0所以A=.
(2) 解析:因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,结合正弦定理得a∶b∶c=2∶3∶4,
设a=2k,b=3k,c=4k(k>0),则c>b>a,所以C>B>A,
结合余弦定理cos C==<0,又C∈(0,π),所以C∈,即C为钝角,所以△ABC为钝角三角形.
答案:(1)C (2)钝角三角形
跟踪训练2 解析:由正弦定理可得 sin C即sin [π-(A+B)]所以sin (A+B)=sin A cos B+sin B cos A故sin A cos B<0
因为A∈(0,π),所以sin A>0,所以cos B<0,即B为钝角,
则△ABC为钝角三角形.
答案:A
例3 解析:(1)∵m=(sin B,5sin A+5sin C)与n=(5sin B-6sin C,sin C-sin A)垂直,
∴m·n=5sin2B-6sinB sin C+5sin2C-5sin2A=0,
即sin2B+sin2C-sin2A=,
根据正弦定理得b2+c2-a2=,
由余弦定理得cos A==.
∵A是△ABC的内角,∴sin A==.
(2)由(1)知b2+c2-a2=,∴=b2+c2-a2≥2bc-a2.
又∵a=2,∴bc≤10.
∵△ABC的面积S=bc sin A=≤4,
∴△ABC的面积S的最大值为4.
跟踪训练3 解析:(1)因为(a cos B+b cos A)=2c sin B,利用正弦定理得:
sin (A+B)=2sin C sin B,sin C=2sin C sin B,
因为B,C∈,所以sin B=,所以B=;
因为cos A=,所以sin A=,
所以sin 2A=2sin A cos A=2×=,
cos 2A=2cos2A-1=2×-1=-,
所以sin(2A+B)=sin 2A cos B+cos 2A sin B
==.
(2)由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B=(a+c)2-2ac-2ac cos B,
又因为a+c=6,b=2,所以ac=4
所以三角形ABC的面积是S=ac sin B=×4×=.
[课时训练]
1.解析:在△ABC中,由正弦定理,得====4,
所以a=4sin A,c=4sin C,
所以==4.
答案:A
2.解析:∠BAC∈(0,π),sin ∠BAC==,
所以外接圆的直径2R===6.
答案:B
3.解析:∵c=2a cos B,根据正弦定理可知sin C=2sin A cos B,
∵A+B+C=π,∴sin C=sin (A+B),
∴sin (A+B)=2sin A cos B,即sin A cos B-cos A sin B=sin (A-B)=0,
所以A=B,即△ABC是等腰三角形.
答案:B
4.解析:因为sin A=2sin C,由正弦定理得:a=2c,代入a2+c2-ac=b2,解得:b=c,
由余弦定理得:cos C===,
因为C∈(0,π),所以∠C=.
答案:
5.解析:(1)在△ABC中,根据余弦定理得,cos A===,
∵A∈(0,π),∴A=.
(2)在△ABC中,根据正弦定理=,
得sin C===.

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