2019-2020年高中數(shù)學(xué) 1.1.1 正弦定理學(xué)案 新人教A版必修5.doc
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2019-2020年高中數(shù)學(xué) 1.1.1 正弦定理學(xué)案 新人教A版必修5 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 掌握正弦定理的內(nèi)容; 2. 掌握正弦定理的證明方法; 3. 會運用正弦定理解斜三角形的兩類基本問題. 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 試驗:固定ABC的邊CB及B,使邊AC繞著頂點C轉(zhuǎn)動. 思考:C的大小與它的對邊AB的長度之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系? 顯然,邊AB的長度隨著其對角C的大小的增大而 .能否用一個等式把這種關(guān)系精確地表示出來? 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 學(xué)習(xí)探究 探究1:在初中,我們已學(xué)過如何解直角三角形,下面就首先來探討直角三角形中,角與邊的等式關(guān)系. 如圖,在RtABC中,設(shè)BC=a,AC=b,AB=c, 根據(jù)銳角三角函數(shù)中正弦函數(shù)的定義, 有,,又, 從而在直角三角形ABC中,. ( 探究2:那么對于任意的三角形,以上關(guān)系式是否仍然成立? 可分為銳角三角形和鈍角三角形兩種情況: 當(dāng)ABC是銳角三角形時,設(shè)邊AB上的高是CD,根據(jù)任意角三角函數(shù)的定義, 有CD=,則, 同理可得, 從而. 類似可推出,當(dāng)ABC是鈍角三角形時,以上關(guān)系式仍然成立.請你試試導(dǎo). 新知:正弦定理 在一個三角形中,各邊和它所對角的 的比相等,即 . 試試: (1)在中,一定成立的等式是( ). A. B. C. D. (2)已知△ABC中,a=4,b=8,∠A=30,則∠B等于 . [理解定理] (1)正弦定理說明同一三角形中,邊與其對角的正弦成正比,且比例系數(shù)為同一正數(shù),即存在正數(shù)k使, ,; (2)等價于 ,,. (3)正弦定理的基本作用為: ①已知三角形的任意兩角及其一邊可以求其他邊,如; . ②已知三角形的任意兩邊與其中一邊的對角可以求其他角的正弦值, 如; . (4)一般地,已知三角形的某些邊和角,求其它的邊和角的過程叫作解三角形. ※ 典型例題 例1. 在中,已知,,cm,解三角形. 變式:在中,已知,,cm,解三角形. 例2. 在. 變式:在. 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 1. 正弦定理: 2. 正弦定理的證明方法:①三角函數(shù)的定義, 還有 ②等積法,③外接圓法,④向量法. 3.應(yīng)用正弦定理解三角形: ①已知兩角和一邊; ②已知兩邊和其中一邊的對角. ※ 知識拓展 ,其中為外接圓直徑. 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1. 在中,若,則是( ). A.等腰三角形 B.等腰三角形或直角三角形 C.直角三角形 D.等邊三角形 2. 已知△ABC中,A∶B∶C=1∶1∶4, 則a∶b∶c等于( ). A.1∶1∶4 B.1∶1∶2 C.1∶1∶ D.2∶2∶ 3. 在△ABC中,若,則與的大小關(guān)系為( ). A. B. C. ≥ D. 、的大小關(guān)系不能確定 4. 已知ABC中,,則= . 5. 已知ABC中,A,,則 = . 課后作業(yè) 1. 已知△ABC中,AB=6,∠A=30,∠B=,解此三角形. 2. 已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=k∶(k+1)∶2k (k≠0),求實數(shù)k的取值范圍為. 1.1.2 余弦定理 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 掌握余弦定理的兩種表示形式; 2. 證明余弦定理的向量方法; 3. 運用余弦定理解決兩類基本的解三角形問題. 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)1:在一個三角形中,各 和它所對角的 的 相等,即 = = . 復(fù)習(xí)2:在△ABC中,已知,A=45,C=30,解此三角形. 思考:已知兩邊及夾角,如何解此三角形呢? 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 探究新知 問題:在中,、、的長分別為、、. ∵ , ∴ 同理可得: , . 新知:余弦定理:三角形中任何一邊的 等于其他兩邊的 的和減去這兩邊與它們的夾角的 的積的兩倍. 思考:這個式子中有幾個量? 從方程的角度看已知其中三個量,可以求出第四個量,能否由三邊求出一角? 從余弦定理,又可得到以下推論: , , . [理解定理] (1)若C=,則 ,這時 由此可知余弦定理是勾股定理的推廣,勾股定理是余弦定理的特例. (2)余弦定理及其推論的基本作用為: ①已知三角形的任意兩邊及它們的夾角就可以求出第三邊; ②已知三角形的三條邊就可以求出其它角. 試試: (1)△ABC中,,,,求. (2)△ABC中,,,,求. ※ 典型例題 例1. 在△ABC中,已知,,,求和. 變式:在△ABC中,若AB=,AC=5,且cosC=,則BC=________. 例2. 在△ABC中,已知三邊長,,,求三角形的最大內(nèi)角. 變式:在ABC中,若,求角A. 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 1. 余弦定理是任何三角形中邊角之間存在的共同規(guī)律,勾股定理是余弦定理的特例; 2. 余弦定理的應(yīng)用范圍: ① 已知三邊,求三角; ② 已知兩邊及它們的夾角,求第三邊. ※ 知識拓展 在△ABC中, 若,則角是直角; 若,則角是鈍角; 若,則角是銳角. 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1. 已知a=,c=2,B=150,則邊b的長為( ). A. B. C. D. 2. 已知三角形的三邊長分別為3、5、7,則最大角為( ). A. B. C. D. 3. 已知銳角三角形的邊長分別為2、3、x,則x的取值范圍是( ). A. B.<x<5 C. 2<x< D.<x<5 4. 在△ABC中,||=3,||=2,與的夾角為60,則|-|=________. 5. 在△ABC中,已知三邊a、b、c滿足 ,則∠C等于 . 課后作業(yè) 1. 在△ABC中,已知a=7,b=8,cosC=,求最大角的余弦值. 2. 在△ABC中,AB=5,BC=7,AC=8,求的值. 1.1 正弦定理和余弦定理(練習(xí)) 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 進(jìn)一步熟悉正、余弦定理內(nèi)容; 2. 掌握在已知三角形的兩邊及其中一邊的對角解三角形時,有兩解或一解或無解等情形. 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)1:在解三角形時 已知三邊求角,用 定理; 已知兩邊和夾角,求第三邊,用 定理; 已知兩角和一邊,用 定理. 復(fù)習(xí)2:在△ABC中,已知 A=,a=25,b=50,解此三角形. 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 學(xué)習(xí)探究 探究:在△ABC中,已知下列條件,解三角形. ① A=,a=25,b=50; ② A=,a=,b=50; ③ A=,a=50,b=50. 思考:解的個數(shù)情況為何會發(fā)生變化? 新知:用如下圖示分析解的情況(A為銳角時). 試試: 1. 用圖示分析(A為直角時)解的情況? 2.用圖示分析(A為鈍角時)解的情況? ※ 典型例題 例1. 在ABC中,已知,,,試判斷此三角形的解的情況. 變式:在ABC中,若,,,則符合題意的b的值有_____個. 例2. 在ABC中,,,,求的值. 變式:在ABC中,若,,且,求角C. 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 1. 已知三角形兩邊及其夾角(用余弦定理解決); 2. 已知三角形三邊問題(用余弦定理解決); 3. 已知三角形兩角和一邊問題(用正弦定理解決); 4. 已知三角形兩邊和其中一邊的對角問題(既可用正弦定理,也可用余弦定理,可能有一解、兩解和無解三種情況). ※ 知識拓展 在ABC中,已知,討論三角形解的情況 :①當(dāng)A為鈍角或直角時,必須才能有且只有一解;否則無解; ②當(dāng)A為銳角時, 如果≥,那么只有一解; 如果,那么可以分下面三種情況來討論: (1)若,則有兩解; (2)若,則只有一解; (3)若,則無解. 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1. 已知a、b為△ABC的邊,A、B分別是a、b的對角,且,則的值=( ). A. B. C. D. 2. 已知在△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7,那么這個三角形的最大角是( ). A.135 B.90 C.120 D.150 3. 如果將直角三角形三邊增加同樣的長度,則新三角形形狀為( ). A.銳角三角形 B.直角三角形 C.鈍角三角形 D.由增加長度決定 4. 在△ABC中,sinA:sinB:sinC=4:5:6,則cosB= . 5. 已知△ABC中,,試判斷△ABC的形狀 . 課后作業(yè) 1. 在ABC中,,,,如果利用正弦定理解三角形有兩解,求x的取值范圍. 2. 在ABC中,其三邊分別為a、b、c,且滿足,求角C. 1.2應(yīng)用舉例—①測量距離 學(xué)習(xí)目標(biāo) 能夠運用正弦定理、余弦定理等知識和方法解決一些有關(guān)測量距離的實際問題 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)1:在△ABC中,∠C=60,a+b=,c=2,則∠A為 . 復(fù)習(xí)2:在△ABC中,sinA=,判斷三角形的形狀. 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 典型例題 例1. 如圖,設(shè)A、B兩點在河的兩岸,要測量兩點之間的距離,測量者在A的同側(cè),在所在的河岸邊選定一點C,測出AC的距離是55m,BAC=,ACB=. 求A、B兩點的距離(精確到0.1m). 提問1:ABC中,根據(jù)已知的邊和對應(yīng)角,運用哪個定理比較適當(dāng)? 提問2:運用該定理解題還需要那些邊和角呢? 分析:這是一道關(guān)于測量從一個可到達(dá)的點到一個不可到達(dá)的點之間的距離的問題 題目條件告訴了邊AB的對角,AC為已知邊, 再根據(jù)三角形的內(nèi)角和定理很容易根據(jù)兩個已知角算出AC的對角, 應(yīng)用正弦定理算出AB邊. 新知1:基線 在測量上,根據(jù)測量需要適當(dāng)確定的 叫基線. 例2. 如圖,A、B兩點都在河的對岸(不可到達(dá)),設(shè)計一種測量A、B兩點間距離的方法. 分析:這是例1的變式題,研究的是兩個 的點之間的距離測量問題. 首先需要構(gòu)造三角形,所以需要確定C、D兩點. 根據(jù)正弦定理中已知三角形的任意兩個內(nèi)角與一邊既可求出另兩邊的方法,分別求出AC和BC, 再利用余弦定理可以計算出AB的距離. 變式:若在河岸選取相距40米的C、D兩點,測得BCA=60,ACD=30,CDB=45,BDA =60. 練:兩燈塔A、B與海洋觀察站C的距離都等于a km,燈塔A在觀察站C的北偏東30,燈塔B在觀察站C南偏東60,則A、B之間的距離為多少? 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 1. 解斜三角形應(yīng)用題的一般步驟: (1)分析:理解題意,分清已知與未知,畫出示意圖 (2)建模:根據(jù)已知條件與求解目標(biāo),把已知量與求解量盡量集中在有關(guān)的三角形中,建立一個解斜三角形的數(shù)學(xué)模型; (3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解出三角形,求得數(shù)學(xué)模型的解 (4)檢驗:檢驗上述所求的解是否符合實際意義,從而得出實際問題的解. 2.基線的選?。? 測量過程中,要根據(jù)需要選取合適的基線長度,使測量具有較高的精確度. 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: P A C 1. 水平地面上有一個球,現(xiàn)用如下方法測量球的大小,用銳角的等腰直角三角板的斜邊緊靠球面,P為切點,一條直角邊AC緊靠地面,并使三角板與地面垂直,如果測得PA=5cm,則球的半徑等于( ). A.5cm B. C. D.6cm 2. 臺風(fēng)中心從A地以每小時20千米的速度向東北方向移動,離臺風(fēng)中心30千米內(nèi)的地區(qū)為危險區(qū),城市B在A的正東40千米處,B城市處于危險區(qū)內(nèi)的時間為( ). A.0.5小時 B.1小時 C.1.5小時 D.2小時 3. 在中,已知, 則的形狀( ). A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形 4.在中,已知,,,則的值是 . 5. 一船以每小時15km的速度向東航行,船在A處看到一個燈塔B在北偏東,行駛4h后,船到達(dá)C處,看到這個燈塔在北偏東,這時船與燈塔的距離為 km. 課后作業(yè) 1. 隔河可以看到兩個目標(biāo),但不能到達(dá),在岸邊選取相距km的C、D兩點,并測得∠ACB=75,∠BCD=45,∠ADC=30,∠ADB=45,A、B、C、D在同一個平面,求兩目標(biāo)A、B間的距離. 2. 某船在海面A處測得燈塔C與A相距海里,且在北偏東方向;測得燈塔B與A相距海里,且在北偏西方向. 船由向正北方向航行到D處,測得燈塔B在南偏西方向. 這時燈塔C與D相距多少海里? 1.2應(yīng)用舉例—②測量高度 學(xué)習(xí)目標(biāo) 1. 能夠運用正弦定理、余弦定理等知識和方法解決一些有關(guān)底部不可到達(dá)的物體高度測量的問題; 2. 測量中的有關(guān)名稱. 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)1:在ABC中,,則ABC的形狀是怎樣? 復(fù)習(xí)2:在ABC中,、b、c分別為A、B、C的對邊,若=1:1:,求A:B:C的值. 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 學(xué)習(xí)探究 新知:坡度、仰角、俯角、方位角 方位角---從指北方向順時針轉(zhuǎn)到目標(biāo)方向線的水平轉(zhuǎn)角 ; 坡度---沿余坡向上的方向與水平方向的夾角; 仰角與俯角---視線與水平線的夾角當(dāng)視線在水平線之上時,稱為仰角;當(dāng)視線在水平線之下時,稱為俯角. 探究:AB是底部B不可到達(dá)的一個建筑物,A為建筑物的最高點,設(shè)計一種測量建筑物高度AB的方法. 分析:選擇基線HG,使H、G、B三點共線, 要求AB,先求AE 在中,可測得角 ,關(guān)鍵求AC 在中,可測得角 ,線段 ,又有 故可求得AC ※ 典型例題 例1. 如圖,在山頂鐵塔上B處測得地面上一點A的俯角=54,在塔底C處測得A處的俯角=50. 已知鐵塔BC部分的高為27.3 m,求出山高CD(精確到1 m) 例2. 如圖,一輛汽車在一條水平的公路上向正東行駛,到A處時測得公路南側(cè)遠(yuǎn)處一山頂D在東偏南15的方向上,行駛5km后到達(dá)B處,測得此山頂在東偏南25的方向上,仰角為8,求此山的高度CD. 問題1: 欲求出CD,思考在哪個三角形中研究比較適合呢? 問題2: 在BCD中,已知BD或BC都可求出CD,根據(jù)條件,易計算出哪條邊的長? 變式:某人在山頂觀察到地面上有相距2500米的A、B兩個目標(biāo),測得目標(biāo)A在南偏西57,俯角是60,測得目標(biāo)B在南偏東78,俯角是45,試求山高. 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 利用正弦定理和余弦定理來解題時,要學(xué)會審題及根據(jù)題意畫方位圖,要懂得從所給的背景資料中進(jìn)行加工、抽取主要因素,進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕? ※ 知識拓展 在湖面上高h(yuǎn)處,測得云之仰角為,湖中云之影的俯角為,則云高為. 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1. 在ABC中,下列關(guān)系中一定成立的是( ). A. B. C. D. 2. 在ABC中,AB=3,BC=,AC=4,則邊AC上的高為( ). A. B. C. D. 3. D、C、B在地面同一直線上,DC=100米,從D、C兩地測得A的仰角分別為和,則A點離地面的高AB等于( )米. A.100 B. C.50 D.50 4. 在地面上點,測得一塔塔頂和塔基的仰角分別是和,已知塔基高出地面,則塔身的高為_________. 5. 在ABC中,,,且三角形有兩解,則A的取值范圍是 . 課后作業(yè) 1. 為測某塔AB的高度,在一幢與塔AB相距20m的樓的樓頂處測得塔頂A的仰角為30,測得塔基B的俯角為45,則塔AB的高度為多少m? 2. 在平地上有A、B兩點,A在山的正東,B在山的東南,且在A的南25西300米的地方,在A側(cè)山頂?shù)难鼋鞘?0,求山高. 1.2應(yīng)用舉例—③測量角度 學(xué)習(xí)目標(biāo) 能夠運用正弦定理、余弦定理等知識和方法解決一些有關(guān)計算角度的實際問題. 學(xué)習(xí)過程 一、課前準(zhǔn)備 復(fù)習(xí)1:在中,已知,,且,求. 復(fù)習(xí)2:設(shè)的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且A=,,求的值. 二、新課導(dǎo)學(xué) ※ 典型例題 例1. 如圖,一艘海輪從A出發(fā),沿北偏東75的方向航行67.5 n mile后到達(dá)海島B,然后從B出發(fā),沿北偏東32的方向航行54.0 n mile后達(dá)到海島C.如果下次航行直接從A出發(fā)到達(dá)C,此船應(yīng)該沿怎樣的方向航行,需要航行多少距離?(角度精確到0.1,距離精確到0.01n mile) 分析: 首先由三角形的內(nèi)角和定理求出角ABC, 然后用余弦定理算出AC邊, 再根據(jù)正弦定理算出AC邊和AB邊的夾角CAB. 例2. 某巡邏艇在A處發(fā)現(xiàn)北偏東45相距9海里的C處有一艘走私船,正沿南偏東75的方向以10海里/小時的速度向我海岸行駛,巡邏艇立即以14海里/小時的速度沿著直線方向追去,問巡邏艇應(yīng)該沿什么方向去追?需要多少時間才追趕上該走私船? ※ 動手試試 練1. 甲、乙兩船同時從B點出發(fā),甲船以每小時10(+1)km的速度向正東航行,乙船以每小時20km的速度沿南60東的方向航行,1小時后甲、乙兩船分別到達(dá)A、C兩點,求A、C兩點的距離,以及在A點觀察C點的方向角. 練2. 某漁輪在A處測得在北45的C處有一魚群,離漁輪9海里,并發(fā)現(xiàn)魚群正沿南75東的方向以每小時10海里的速度游去,漁輪立即以每小時14海里的速度沿著直線方向追捕,問漁輪應(yīng)沿什么方向,需幾小時才能追上魚群? 三、總結(jié)提升 ※ 學(xué)習(xí)小結(jié) 1. 已知量與未知量全部集中在一個三角形中,依次利用正弦定理或余弦定理解之.; 2.已知量與未知量涉及兩個或幾個三角形,這時需要選擇條件足夠的三角形優(yōu)先研究,再逐步在其余的三角形中求出問題的解. ※ 知識拓展 已知ABC的三邊長均為有理數(shù),A=,B=,則是有理數(shù),還是無理數(shù)? 因為,由余弦定理知 為有理數(shù), 所以為有理數(shù). 學(xué)習(xí)評價 ※ 自我評價 你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為( ). A. 很好 B. 較好 C. 一般 D. 較差 ※ 當(dāng)堂檢測(時量:5分鐘 滿分:10分)計分: 1. 從A處望B處的仰角為,從B處望A處的俯角為,則,的關(guān)系為( ). A. B.= C.+= D.+= 2. 已知兩線段,,若以、為邊作三角形,則邊所對的角A的取值范圍是( ). A. B. C. D. 3. 關(guān)于的方程有相等實根,且A、B、C是的三個內(nèi)角,則三角形的三邊滿足( ). A. B. C. D. 4. △ABC中,已知a:b:c=(+1) :(-1): ,則此三角形中最大角的度數(shù)為 . 5. 在三角形中,已知:A,a,b給出下列說法: (1)若A≥90,且a≤b,則此三角形不存在 (2)若A≥90,則此三角形最多有一解 (3)若A<90,且a=bsinA,則此三角形為直角三角形,且B=90 (4)當(dāng)A<90,a- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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