余弦定理教案(精选11篇)
篇1:余弦定理教案
余弦定理
课 型:新知课 上课时间:5月16日
教学目的:
1、掌握余弦定理的内容及证明余弦定理的向量方法。
2、会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题。
3、培养学生在方程思想的指导下解三角形问题的能力。重难点分析
重点:余弦定理的发现和证明过程及其基本应用。难点:由勾股定理及向量的数量积发现余弦定理。学前分析:
余弦定理是初中学习勾股定理同角的推广,也是前阶段学习三角函数与平面向量知识在三角形中的交汇应用。课前准备:
多媒体课件、电脑、投影仪 教学设计:
一、新课引入
生活实例:隧道工程设计
提出问题:①如何求出隧道的实际长度? ②用正弦定理能否求出其长度?
③用平面向量的数量积能否求出其长度?
二、探索研究,引出定理
1、化归:已知三角形的两边及它们的夹角,求第三边,即在ABC中,已知AB=C,AC=b,A=A,求a。
2、探究:
由BCBAAC则BCBCBAACBAAC 即BCBA2BAACAC
2=BA2BAACcosAAC 222
=c2-2bccosA+b2
a2=c2-2bccosA+b2 同理可得:b2=a2-2a ccosB+c2
c2=a2-2abcosC+b2 余弦定理文字表述:
三角形任何一边的平方等于其他两边平方和减去这两边的它们夹角的余弦的积的两倍。
三、例题讲解:
eg1:在ABC中,a=1,b=2,c=120°求c的值。解:由余弦定理知c2=a2+b2-2abcosc 即c2=12+22-2×1×2×cos120°=7 c=7 练习:在ABC中,已知b=8,c=3,A=60°求a 问题:已知三角形的边长,如何求出其三个内角? 余弦定理的变式
b2c2a2cosA
2bca2c2b2cosB
2aca2b2c2cosC
2aceg2:在ABC中,已知a=22,b =23,c=62,求三内角A、B、C。
解:由余弦定理可知
b2c2a2(23)2(62)2(22)22 cosA2bc2223(62)
A45
a2c2b21cosB
2ac2B60
从而C180(AB)75 变式练习:
1、若例1中条件不变,如何求出A、B?
2、在不等边ABC中,a为最大边,且a2b2c2,求A的范围。
四、课堂小结
1、余弦定理是任何三角形之间存在的共同规律,勾股定理是余弦定理的特例.2、余弦定理有两个基本应用:一是已知两边及它们的夹角,求第三边, 二是已知三边求角.五、布置作业
1、平行四边形两角邻边的长分别为46和43,它们的夹角为45,求这个平行四边形的两条对角线的长与它们面积。
2、在ABC中,已知a84,b56,c74,求A及SABC
3、课外思考:
余弦定理和正弦定理反映了三角形边、角之间的度量关系,本质上是一致的,你能证明这两个定理是等价的吗?
篇2:余弦定理教案
天印高级中学张梅
一、教材分析及设计思路
1、教材分析
“余弦定理”是全日制普通高级中学教科书(数学必修5)第一章第一节的主要内容之一,是解决有关斜三角形问题的两个重要定理之一,也是初中“勾股定理”内容的直接延拓,它是三角函数一般知识和平面向量知识在三角形中的具体运用,是解可转化为三角形计算问题的其它数学问题及生产、生活实际问题的重要工具,因此具有广泛的应用价值。本节课是“正弦定理、余弦定理”教学的第二节课,其主要任务是引入并证明余弦定理,在课型上属于“定理教学课”。布鲁纳指出,学生不是被动的、消极的知识的接受者,而是主动的、积极的知识的探究者。教师的作用是创设学生能够独立探究的情境,引导学生去思考,参与知识获得的过程。因此,做好“余弦定理”的教学,不仅能复习巩固旧知识,使学生掌握新的有用的知识,体会联系、发展等辩证观点,而且能培养学生的应用意识和实践操作能力,以及提出问题、解决问题等研究性学习的能力。
2、设计思路
根据“情境--问题”教学模式,沿着“设置情境--提出问题--解决问题--反思应用”这条主线,把从情境中探索和提出数学问题作为教学的出发点,以“问题”为红线组织教学,形成以提出问题与解决问题相互引发携手并进的“情境--问题”学习链,使学生真正成为提出问题和解决问题的主体,成为知识的“发现者”和“创造者”,使教学过程成为学生主动获取知识、发展能力、体验数学的过程。根据上述精神,做出了如下设计:
(1)创设一个现实问题情境作为提出问题的背景
(2)启发、引导学生提出自己关心的现实问题,逐步将现实问题转化、抽象成过渡性数学问题,解决问题时需要使用余弦定理,借此引发学生的认知冲突,揭示解斜三角形的必要性,并使学生产生进一步探索解决问题的动机。然后引导学生抓住问题的数学实质,引伸成一般的数学问题:已知三角形的两条边和他们的夹角,求第三边
(3)为了解决提出的问题,引导学生从原有的知识经验中“生长”出新的知识经验,通过作边BC的垂线得到两个直角三角形,然后利用勾股定理和锐角三角函数得出余弦定理的表达式,进而引导学生进行严格的逻辑证明。证明时,关键在于启发、引导学生如何将向量关系转化成数量关系
(4)由学生独立使用已证明的结论去解决中所提出的问题
教学目标:
1、掌握余弦定理及其证明方法;
2、会运用余弦定理解三角形;
能力目标:
培养学生推理探索数学规律和归纳总结的思维能力,以及观察、分析、类比、计算能力;
德育目标:
通过知识间的联系,体现事物的普遍联系与辩证统一;
教学重难点:
余弦定理的推导、证明及应用;
教法学法:
教师的“引导式教学”和学生的“研究性学习”相结合二、教学过程
Ⅰ、设置情境
自动卸货汽车的车箱采用液压机构。设计时需要计算油泵顶杆 BC的长度(如下图),已知车箱的最大仰角为60°,油泵顶点B与车箱支点A之间的距离为
1.95m,AB与水平线之间的夹角为6°20′,AC的长为1.40m,计算BC的长(保留三个有效数字)。
Ⅱ、提出问题
师:大家想一想,能否把这个实际问题抽象为数学问题?(数学建模)
能,在三角形 ABC,已知AB=1.95m,AC=1.40m,∠BAC=60°+6°20′=66°20′,求BC的长。
师:能用正弦定理求解吗?为什么?
不能。正弦定理主要解决:已知三角形的两边与一边的对角,求另一边的对角;已知三角形的两角与一边,求角的对边。
师:这个问题的实质是什么?
在三角形中,已知两边和它们的夹角,求第三边。(一般化)三角形 ABC,知AC=b,BC=a,角C,求AB。
III、解决问题
师:请同学们想一想,我们以前遇到这种一般问题时,是怎样处理的? 先从特殊图形入手,寻求答案或发现解法。(特殊化)
可以先在直角三角形中试探一下。
直角三角形中 c 2 =a 2 +b 2(勾股定理角C为直角)斜三角形ABC中(如图
3),过A作BC边上的高AD,将斜三角形转化为直角三角形。(联想构造)师:垂足 D一定在边BC上吗?
不一定,当角 C为钝角时,点D在BC的延长线上。
(分类讨论,培养学生从不同的角度研究问题)
在锐角三角形 ABC中,过A作AD垂直BC交BC于D,在直角三角形ADB中,AB 2 =AD 2 +BD 2,在直角三角形ADC中,AD=ACsinC, CD=ACcosC 即AD=bsinC, CD=bcosC
又 BD=BC-CD,即BD=a-bcosC
∴ c 2 =(bsinC)2 +(a-bcosC)
2=b 2 sin 2 C+a 2-2abcosC+b 2 cos 2 C
=a 2 +b 2-2abcosC
同理 a 2 =b 2 +c 2-2bccosA
b 2 =a 2 +c 2-2accosB
在钝角三角形 ABC中,不妨设角C为钝角,过A作AD垂直BC交BC的延长线于D,在直角三角形 ADB中,AB 2 =AD 2 +BD 2,在直角三角形ADC中,AD=ACsin(π-C),CD=ACcos(π-C),即AD=bsinC, CD=-bcos C,又BD=BC+CD,即BD=a-bcosC
∴ c 2 =(bsinC)2 +(a-bcosC)2
=b 2 sin 2 C+a 2-2abcosC+b 2 cos 2 C
=a 2 +b 2-2abcosC
同理 a 2 =b 2 +c 2-2bccosA
b 2 =a 2 +c 2-2accosB
同理可证 a 2 =b 2 +c 2-2bccosA
b 2 =a 2 +c 2-2accosB
师:大家回想一下,在证明过程易出错的地方是什么?
IV、反思应用
师:同学们通过自己的努力,发现并证明了余弦定理。余弦定理揭示了三角形中任意两边与夹角的关系,请大家考虑一下,余弦定理能够解决哪些问题?
知三求一,即已知三角形的两边和它们的夹角,可求另一边;已知三角形的三条边,求角。
余弦定理三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。
师:请同学们用余弦定理解决本节课开始时的问题。
(请一位同学将他的解题过程写在黑板上)
解:由余弦定理,得BC≈1.89(m)
答:顶杆BC约长1.89m。
师:大家回想一想,三角形中有六个元素,三条边及三个角,知道其中任意三个元素,是否能求出另外的三个元素?
不能,已知的三个元素中,至少要有一个边。
师:解三角形时,何时用正弦定理?何时用余弦定理?
已知三角形的两边与一边的对角或两角与一角的对边,解三角形时,利用正弦定理;已知三角形的两边和它们的夹角或三条边,解三角形时,利用余弦定理。巩固练习:课本第 9页练习2、3、4三、教学反思
篇3:正余弦曲线的一个余弦定理
定理:设正弦曲线y = Asinωx或余弦曲线y = Acosωx (A >0, ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正余弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, ∠MPN = θ, π是圆周率, 则
证明:因为正余弦曲线的形状和周期性相同, 故将点M平移至坐标原点O, 由函数y = Asinωx (A > 0, ω > 0) 的性质得M (0, 0) , P (π/2ω, A) , N (π/ω, 0) , 故由对称性得, | MN | =π/ω, 由余弦定理得
推论1 :设正弦曲线y = Asinωx或余弦曲线y = Acosωx (A> 0, ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正余弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, ∠MPN = 90°, π是圆周率, 则ωA =π/2.
证明:由题意和上述定理得
推论2:设正弦曲线y = Asinωx或余弦曲线y = Acosωx (A> 0, ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正余弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, △MPN是正三角形, π是圆周率, 则
证明:由题意得∠MPN = 60°, 和上述定理得
有了这几个结论, 我们可很方便地编拟三角函数的一些创新题目.
例1设正弦曲线y = Asinωx (A > 0, ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, 若∠MPN = 90°, 求 (sinωA) 2012+ (cosωA) 2013的值.
解:由题意和推论1知ωA =π/2, 所以
例2设正弦函数y = 2sinωx (ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, 若∠MPN = 60°, 求该函数的最小正周期.
解:因为A = 2, θ = 60°, 由本文推论2得
故知该函数的最小正周期
例3设函数f (x) = Acosωx (A > 0, ω > 0) 的图象和x轴的两个相邻的交点是M和N, P是曲线上且位于M和N之间的最高点或最低点, 若△PMN是边长为2的正三角形.
(1) 求函数f (x) 的解析式;
(2) 求f (1) + f (2) + f (3) + f (4) + … + f (2012) +f (2013) 的值.
解: (1) 因为三角形PMN是边长为2的正三角形, 故| MN | = 2, 故函数f (x) 的半周期
例4设正弦函数y = Asinωx (A, ω > 0) 与x轴相邻的两个交点是M, N, P是正弦曲线上且位于M, N之间的最高点或最低点, 若| MN | = 2π, ∠MPN = 45°, 求该函数的解析式.
篇4:正弦定理和余弦定理
正、余弦定理是高考的必考内容,主要涉及解三角形中的求角、求边的问题和判断三角形的形状.
(1)解三角形就是已知三角形中的三个独立元素(至少一边)求出其他元素的过程. 三角形中的基本元素(边和角)与非基本元素(如中线、高、角平分线、外接圆半径、内切圆半径)之间的联系要通过有关的概念与公式(周长、面积、射影定理、勾股定理、内角和定理、全等关系、正余弦定理等)的掌握来实现.
(2)解斜三角形分以下四种类型:
①已知三角形的两角和任一边,求三角形的其他边与角;
②已知三角形的两边和其中一边的对角,求三角形的其他边与角;
③已知三边,求三个角;
④已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角;
(3)理解已知两边和其中一边的对角解斜三角形时,有一解、二解或无解三种情况,并会判断哪些条件使得三角形有一解、二解或无解.
(4)关于三角形的已学过的一些结论:如边角不等关系;全等关系;三角形的面积公式等等,在解三角形过程中可能要用到.
(5)要注意归纳总结学习过程中的一些共性和结论. 如常见的三角形边角关系恒等式、三角形面积的公式等.
(6)注意三角公式的灵活运用,主要是利用两角和与差的三角函数、二倍角的三角函数,诱导公式等进行三角函数变换.
篇5:余弦定理的教案
运算定律P——P
二、单元教学目标
1、探索和理解加法交换律、结合律,乘法交换律、结合律和分配律,能运用运算定律进行一些简便计算。
2、理解和掌握减法和除法的运算性质,并能应用这些运算性质进行简便计算。
3、会应用运算律进行一些简便运算,掌握运算技巧,提高计算能力。
4、在经历运算定律和运算性质的发现过程中,体验归纳、总结和抽象的数学思维方法。
5、在经历运算定律的字母公式形成过程中,能进行有条理地思考,并表达自己的思考结果。
6、经历简便计算过程,感受数的运算与日常生活的密切联系,并在活动中学会与他人合作。
7、在经历解决问题的过程中,体验运算律的价值,增强应用数学的意识。
三、单元教学重、难点
1、理解加法交换律、结合律,乘法交换律、结合律和分配律,能运用运算定律进行一些简便计算。
2、理解和掌握减法和除法的运算性质,并能应用这些运算性质进行简便计算。
四、单元教学安排
运算定律10课时
第1课时 加法交换律和结合律
一、教学内容:加法交换律和结合律P17——P18
二、教学目标:
1、在解决实际问题的过程中,发现并掌握加法交换律和结合律,学会用字母表示加法交换律和结合律。
2、在探索运算律的过程中,发展分析、比较、抽象、概括能力,培养学生的符号感。
3、培养学生的观察能力和概括能力。
三、教学重难点
重点:发现并掌握加法交换律、结合律。
难点:由具体上升到抽象,概括出加法交换律和加法结合律。
四、教学准备
多媒体课件
五、教学过程
(一)导入新授
1、出示教材第17页情境图。
师:在我们班里,有多少同学会骑自行车?你最远骑到什么地方? 师生交流后,课件出示李叔叔骑车旅行的场景:骑车是一项有益健康的运动,你看,这位李叔叔正在骑车旅行呢!
2、获取信息。
师:从中你知道了哪些数学信息?(学生回答)
3、师小结信息,引出课题:加法交换律和结合律。
(二)探索发现
第一环节 探索加法交换律
1、课件继续出示:“李叔叔今天上午骑了40km,下午骑了56km,一共骑了多少千米?”
学生口头列式,教师板书出示: 40+56=96(千米) 56+40=96(千米) 你能用等号把这两道算式写成一个等式吗? 40+56=56+40 你还能再写出几个这样的等式吗?
学生独自写出几个这样的等式,并在小组内交流各自写出的等式,互相检验
写出的等式是否符合要求。
2、观察写出的这些算式,你有什么发现?并用自己喜欢的方式表示出来。 全班交流。从这些算式可以发现:两个数相加,交换加数的位置,和不变。可以用符号来表示:?+☆=☆+?;
可以用文字来表示:甲数十乙数=乙数十甲数。
3、如果用字母a、b分别表示两个加数,又可以怎样来表示发现的这个规律呢? a+b=b+a
教师指出:这就是加法交换律。
4、初步应用:在( )里填上合适的数。
37+36=36+( )305+49=( )+305b+100=( )+b 47+( )=126+( ) m+( )=n+( ) 13+24=( )+( )第二环节 探索加法结合律
1、课件出示教材第18页例2情境图。
师:从例2的情境图中,你获得了哪些信息?
师生交流后提出问题:要求“李叔叔三天一共骑了多少千米”可以怎样列式? 学生独立列式,指名汇报。 汇报预设:
方法一:先算出“第一天和第二天共骑了多少千米”: (88+104)+96=192+96 =288(千米)
方法二:先算出“第二天和第三天共骑了多少千米”: 88+(104+96)=88+200=288(千米)
把这两道算式写成一道等式:
(88+104)+96=88+(104+96)
2、算一算,下面的○里能填上等号吗?
(45+25)+13○45+(25+13)(36+18)+22○36+(18+22)
小组讨论。先比较每组的两个算式,再比较这三组算式,在小组里说说你有
什么发现。
集体交流,使学生明确:三个算式加数没变,加数的位置也没变,运算的顺序变了,它们的和不变。也就是:三个数相加,先把前两个数相加,或者先把后两个数相加,和不变。
3、如果用字母a、b、c分别表示三个加数,可以怎样用字母来表示这个规律呢? (a+b)+c=a+(b+c)
教师指出:这就是加法结合律。
4、初步应用。
在横线上填上合适的数。 (45+36)+64=45+(36+) (560+)+ =560+(140+70) (360+)+108=360+(92+) (57+c)+d=57+(+)
(三)巩固发散
1、完成教材第18页“做一做”。
学生独立填写,组织汇报时,让学生说说是根据什么运算律填写的。
2、下面各等式哪些符合加法交换律,哪些符合加法结合律?
(1)470+320=320+470
(2)a+55+45=55+45+a
(3)(27+65)+35=27+(65+35)
(4)70+80+40=70+40+80
(5)60+(a+50)=(60+a)+50
(6)b+900=900+b
(四)评价反馈
通过今天这节课的学习,你有哪些收获?
师生交流后总结:学习了加法交换律和结合律,并知道了如何用符号和字母来表示发现的规律。
(五)板书设计
加法交换律和结合律
加法交换律加法结合律
例1:李叔叔今天一共骑了多少千米? 例2:李叔叔三天一共骑了多少千米? 40+56=96(千米) (88+104) +96 88+(104+96) 56+40=96(千米)=192+96 =88+200=288(千米) =288(千米) 40+56=56+40 (88+104)+96=88+(104+96) a+b=b+a (a+b)+c=a+(b+c)
两个数相加,交换加数的位置,和不变。
六、教学后记
篇6:余弦定理教案
§5.5 正弦定理、余弦定理的应用
基础自测
1.在某次测量中,在A处测得同一半平面方向的B点的仰角是60°,C点的俯角为70°,则∠BAC=.答案 130°
2.从A处望B处的仰角为,从B处望A处的俯角为,则、的大小关系为.答案 =
3.在△ABC中,若(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且sinC=2sinAcosB,则△ABC是 三角形.答案 等边
4.已知A、B两地的距离为10 km,B、C两地的距离为20 km,现测得∠ABC=120°,则A、C两地的距离为 km.答案 107
5.线段AB外有一点C,∠ABC=60°,AB=200 km,汽车以80 km/h的速度由A向B行驶,同时摩托车以 50 km/h的速度由B向C行驶,则运动开始 h后,两车的距离最小.答案 70 43例题精讲
例1 要测量对岸A、B两点之间的距离,选取相距3 km的C、D两点,并测得∠ACB=75°,∠BCD= 45°,∠ADC=30°,∠ADB=45°,求A、B之间的距离.解 如图所示,在△ACD中,∠ACD=120°,∠CAD=∠ADC=30°,∴AC=CD=3 km.在△BCD中,∠BCD=45°,∠BDC=75°,∠CBD=60°.∴BC=2AB=(3)+(3sin7562=.△ABC中,由余弦定理,得
sin602262262)-2×3××cos75°=3+2+3-3=5,22∴AB=5(km).∴A、B之间的距离为5 km.159 例2.沿一条小路前进,从A到B,方位角(从正北方向顺时针转到AB方向所成的角)是50°,距离是3 km,从B到C方位角是110°,距离是3 km,从C到D,方位角是140°,距离是(9+33)km.试画出示意图,并计算出从A到D的方位角和距离(结果保留根号).解 示意图如图所示,连接AC,在△ABC中,∠ABC=50°+(180°-110°)=120°,又AB=BC=3,∴∠BAC=∠BCA=30°.由余弦定理可得
1AC=AB2BC22ABBCcos120= 99233()
2=27=33(km),在△ACD中,∠ACD=360°-140°-(70°+30°)=120°, CD=33+9.1由余弦定理得AD=AC2CD22ACCDcos120= 27(339)2233(339)()
2=9(26)(km)2CDsinACD=AD(339)由正弦定理得sin∠CAD=
32=2.292962∴∠CAD=45°,于是AD的方位角为50°+30°+45°=125°, 所以,从A到D的方位角是125°,距离为
9(26)km.2例3 如图所示,已知半圆的直径AB=2,点C在AB 的延长线上,BC=1,点P为半圆上的一个动点,以 DC为边作等边△PCD,且点D与圆心O分别在PC 的两侧,求四边形OPDC面积的最大值.解 设∠POB=,四边形面积为y,则在△POC中,由余弦定理得
160 PC=OP+OC-2OP·OCcos=5-4cos.∴y=S△OPC+S△PCD=∴当-1353×1×2sin+(5-4cos)=2sin(-)+.3244222553=,即=时,ymax=2+.326453.4所以四边形OPDC面积的最大值为2+巩固练习
1.某观测站C在A城的南偏西20°的方向.由A城出发的一条公路,走向是南偏东40°,在C处测得公路上B处有一人距C为31千米正沿公路向A城走去,走了20千米后到达D处,此时CD间的距离为21千米,问这人还要走多少千米才能到达A城? 解 设∠ACD=,∠CDB=.在△BCD中,由余弦定理得 cos=
143BD2CD2CB2202212312==-,则sin=,72BDCD220217而sin=sin(-60°)=sincos60°-cossin60° =1153433×+×=, 27142721AD21sin=,∴AD==sin60sinsin6021在△ACD中,由正弦定理得
5314=15(千米).32答 这个人再走15千米就可到达A城.2.如图所示,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,现测得 ∠BCD=,∠BDC=,CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为,求塔高AB.解 在△BCD中,∠CBD=--,由正弦定理得所以BC=CDsinBDCssin=
sinCBDsin()BCCD=,sinBDCsinCBD在Rt△ABC中,AB=BCtan∠ACB=
stansin.sin()3.为了竖一块广告牌,要制造三角形支架.三角形支架如图
161 所示,要求∠ACB=60°,BC的长度大于1米,且AC比 AB长0.5米.为了使广告牌稳固,要求AC的长度越短越 好,求AC最短为多少米?且当AC最短时,BC长度为多 少米?
解 设BC=a(a>1),AB=c,AC=b,b-c=
12221122
2.c=a+b-2abcos60°,将c=b-代入得(b-)=a+b-ab, 222化简得b(a-1)=a-21.由a>1,知a-1>0.b=4a231(a1)22a234=(a-1)+4= 4(a1)a1a1+23+2, 当且仅当a-1=33时,取“=”号,即a=1+时,b有最小值2+3.4(a1)2答 AC最短为(2+3)米,此时,BC长为(1+
3)米.2回顾总结 知识 方法 思想
课后作业
一、填空题
1.海上有A、B两个小岛相距10海里,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成 75°视角,则B、C的距离是 海里.答案 56
2.为测量某塔AB的高度,在一幢与塔AB相距20 m的楼顶处测得塔顶A的仰角为30°,测得塔基B的俯角为45°,那么塔AB的高度是 m.答案 20(1+3)33.如图所示,已知两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离都等于a km, 162 灯塔A在观察站C的北偏东20°,灯塔B在观察站C的南偏东40°,则灯塔A与灯塔B的距离为 km.答案 3a
4.一船自西向东匀速航行,上午10时到达一座灯塔P的南偏西75°距塔68海里的M处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N处,则这只船的航行速度为 海里/小时.答案 176 25.如图所示,在河岸AC测量河的宽度BC,图中所标的数据a,b,c,,是可供测量的数据.下面给出的四组数据中,对测量河宽较适宜 的是(填序号).①c和②c和b③c和④b和 答案 ④
6.如图,一货轮航行到M处,测得灯塔S在货轮的北偏东15°,与灯塔S相 距20海里,随后货轮按北偏西30°的方向航行30分钟后,又测得灯塔在 货轮的东北方向,则货轮的速度为 海里/小时.答案 20(6-2)7.在△ABC中,若∠C=60°,则答案 1 8.(2008·苏州模拟)在△ABC中,边a,b,c所对角分别为A,B,C,且答案
nisaAab+=.bcca=
cosBcosC
=,则∠A=.cb
2二、解答题
9.在△ABC中,a,b,c分别为角A、B、C的对边,设f(x)=ax-(a-b)x-4c.(1)f(1)=0且B-C=
2,求角C的大小;(2)若f(2)=0,求角C的取值范围.3222
2解(1)∵f(1)=0,∴a-(a-b)-4c=0,∴b=4c,∴b=2c,∴sinB=2sinC,163 又B-C=.∴sin(C+)=2sinC,∴sinC·cos+cosC·sin=2sinC,3333∴353sinC-cosC=0,∴sin(C-)=0,又∵-<C-<,∴C=.6666622222
2(2)若f(2)=0,则4a-2(a-b)-4c=0,∴a+b=2c,∴cosC=又2c=a+b≥2ab,∴ab≤c,∴cosC≥2222
a2b2c2c2=,2ab2ab1,又∵C∈(0,),∴0<C≤.323.410.(2008·泰安模拟)在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边.已知a=1,b=2,cosC=(1)求边c的值;(2)求sin(C-A)的值.解(1)c=a+b-2abcosC=1+2-2×1×2×22222
3=2,∴c=2.4(2)∵cosC=3ac17,∴sinC=.在△ABC中,=,即=
sinAsinCsinA44274.∴sinA==
5214,∵a<b,∴A为锐角,cosA=.∴sin(C-A)=sinCcosA-cosCsinA
8852371414×-×=.48481611.如图所示,扇形AOB,圆心角AOB等于60°,半径为2,在弧
AB上有一动点P,过P引平行于OB的直线和OA交于点C,设∠AOP=,求△POC面积的最大值及此时的值.解 ∵CP∥OB,∴∠CPO=∠POB=60°-,∠OCP=120°.在△POC中,由正弦定理得又OPCP2CP4=,∴=,∴CP=sin.sinPCOsinsin120sin32OC4=,∴OC=sin(60°-).因此△POC的面积为
sin(60)sin1203S()==11443CP·OCsin120°=·sin(60°-)× sin·2223343sinsin(60°-)=43sin(1232
cos-sin)=2sin·cos-sin
223=sin2+
332333cos2-=sin(2+)-.∴=时,S()取得最大值为.6633333164 12.在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A(3-1)n mile的B处 有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A 2 n mile的C处的
缉私船奉命以103 n mile/h的速度追截走私船.此时,走私船正以 10 n mile/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方 向能最快追上走私船?
解 如图所示,注意到最快追上走私船且两船所用时间相等,若在D处相遇,则可先在△ABC中求出BC,再在△BCD中求∠BCD.设缉私船用t h在D处追上走私船,则有CD=103t,BD=10t.在△ABC中,222∵AB=3-1,AC=2,∠BAC=120°,∴由余弦定理,得BC=AB+AC-2AB·AC·cos∠BAC
篇7:解斜三角形之余弦定理 教案
一、教学类型: 新知课
二、教学目的:
1、2、掌握余弦定理的推导过程(向量法); 会解斜三角形。
三、教学重点:余弦定理的推导
教学难点:余弦定理在解三角形中的应用
四、教具: 黑板
五、教学过程:
(一)引入新课:
上节课我们学习了正弦定理:a/sinA=b/sinB=c/sinC ,是三角形的边与其角的正弦之间的关系,它的应用范围是什么呢?
1、2、已知两角,一边,求其他两边,一角;已知两边及一边的对角,求另一边的对角。
现在我提出一个问题:已知三边,如何求三角?
经过这一节课的学习,就可以回答这个问题了。下面我们来研究这个问题:
(二)讲解新课 这一节课,我们继续沿用向量法研究,仍然用“从特殊到一般”的数学思想。
如图所示,在直角三角形中,b²=a²+c²,在斜三角形中,它们又有什么关系呢?
AC=AB+BC |AC|²=AC·AC=(AB+BC)(AB+BC)=|AB|²+2BC·AB+|BC|²
=|AB|²+2|BC|·|AB|COS(180°-B)+|BC|² =|AB|²-2|BC|·|AB|COSB+|BC|²
b² = c²2bccosA c ² = b ² + a²-2abcosC 他们是不是也成立呢?这个留作思考题,不过答案是肯定的。这三个式子就是今天所要学习的余弦定理:
三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边
与它们夹角的余弦的两倍。
将上述定理中的三个式子稍作变形,即得
cosA=﹙b ² + c ²-a ²﹚/2bc cosB=﹙c² + a²-b²﹚/2ac cosC=﹙ b ² + a²-c ²﹚/2ab 我们来看余弦定理的应用范围:
1、2、已知两边及夹角,求第三边极其他两角: 已知三边,求三角。
六、举例子:
在△ABC中,已知a=7,b=10,c=6,求A,B,C(精确到1°)。解:已知三边,求三角。
cosA=﹙b ² + c ²-a ²﹚/2bc =(10 ²+6 ²-7 ²)/2×10×6 =0.725 查表,得 A≈44° cosC=﹙ b ² + a²-c ²﹚/2ab =(7 ²+10 ²-6 ²)/2×10×7 =0.8071 查表,得 B≈36° B=180°-(A+C)≈180°-(44°+36°)=100°
七、布置作业:
1、2、余弦定理的其他两种形式的证明; 课本131页:3.﹙3﹚(4)4.(2)
篇8:谈正弦定理与余弦定理的运用
例1在△ABC中,a,b,c分别为内角A、B、C的对边,根据下列条件,判断△ABC的形状(1)acos A=bcos B;(2)(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B).
分析:对于上述例1中(1)和(2)分析以后可以发现,给出的条件中都是既有边长也有角度,所以一般都应该对于给出的这类条件进行整理,最终化简为仅有角度或者边长的形式,而在这个过程中一般采用正弦定理和余弦定理的变式效果会更好.
解:对于(1)的求解,可以考虑两种方法,
解法1:因为a=2Rsin A,b=2Rsin B,所以2Rsin Acos A=2Rsin Bcos B,即sin2A=sin2B,所以2A=2B或者2A+2B=π.
可以得到A=B或者,所以该三角形为等腰或者直角三角形.
解法2:因为,所以,即a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2)将该表达式进行因式分解可得(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,也就是a=b或者a2+b2=c2,同样得到该三角形为等腰或者直角三角形.
相比(1)而言,(2)的形式相对复杂,一般在解题过程中发现A+B这样的条件往往化为π-C,但本题等式两侧的次数相对对称,对于左侧的A-B需要展开,因此右侧保留A+B,得到
a2[sin(A-B)-sin(A+B)]=b2[-sin(A+B)-sin(A-B)],即2a2cos Asin B=2b2cos Bsin A,此时可以将所有条件化角或者化边,可以得到sin Asin B(sin2A-sin2B)=0或者,也就是sin2A=sin2B或者(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,同(1)类似,可以得到该三角形为等腰或者直角三角形.
二、观察结构,注重与定理的联系
例2在△ABC中,a,b,c分别为内角A、B、C的对边,
(2)若△ABC的面积为S,且2S=(a+b)2-c2,求tan C的值.
分析:上述两个问题给出的条件与问题之间存在较大距离,需要对给出的条件进行代数变形,而结构中都含有边长的平方关系,可以与正、余弦定理的公式联系在一起.
(2)由于条件右侧含有a2+b2-c2的形式且最终所求也与角C有关,容易想到左侧的面积,所以条件可以化为
三、利用图形,恰当选择变量和定理
正、余弦定理是三角形内边角关系的两个定理,因此还有一类问题需要在图形中解决长度和角度问题.
例3如图1,在边长为1的等边△ABC中,D、E分别为边AB、AC上的点,若A关于直线DE的对称点A1恰好在线段BC上,求AD长度的最小值.
分析:由于需要求解线段长度,则将线段放在三角形中进行计算.图中存在对称,不妨连结A1D,得A1D=AD,因此可以在△A1BD中进行求解,而对于图形问题的变量选择,可以选择边长也可以选择角度.
解法1:不妨设A1B=x,AD=y,则在△A1BD中,
例3给出一个图形,要解决某条线段长度的最值问题,需要将该线段放在三角形内利用正余弦定理进行计算,由于所选三角形的不一样以及求解所用定理的不同,选择了两种不同的变量设法,而这也是求解图形问题常见的解决方法.
篇9:正弦定理和余弦定理的应用
正弦定理和余弦定理的承载背景是三角形。正弦定理和余弦定理架起了沟通三角形的边和角的桥梁。下面结合具体的例题谈谈正弦定理和余弦定理在三角形中的应用。
1利用正弦、余弦定理解斜三角形
例1.在△ABC中,已知a=2,b=3,A=45°,求B、C及c。
思路:已知a, b, A,由正弦定理可求B,从而可求C, c。
点评归纳:(1)在已知三角形两边及其中一边的对角,求该三角形的其他边角的问题时,首先必须判明是否有解,例如在△ABC中,已知a=1,b=2,A=60°,则sinB=basinA=3>1, 问题就无解。如果有解,是一解,还是二解。
(2)正、余弦定理可将三角形边角关系互相转化。
(3)在三角形的判断中注意应用“大边对大角”来确定。
2面积问题
例2.△ABC中角A、B、C的对边分别为a, b, c,且b2+c2-a2+bc=0
(1)求角A的大小;
(2)若a=3,求SΔABC的最大值;
(3)求asin(30°-c)b-c的值。
思路:(1)由b2+c2-a2+bc=0的结构形式,可联想余弦定理,求出cosA,从而求出A的值。
(2)由a=3及b2+c2-a2+bc=0,可求出关于b, c的关系式,利用不等式,即可求出bc的最大值,进而求出SΔABC的最大值。
(3)由正弦定理可实现将边化为角的功能。从而达到化简求值的目的。
解析:(1)因为cosA=b2+c2-a22bc=-bc2bc=-12,所以A=120°
(2)由a=3,得b2+c2=3-bc,又因为b2+c22bc(当且仅当c=b时取等号),所以3-bc2bc,当且仅当c=b=1时,bc取得最大值为1,
所以SΔABC=12bcsinA34,所以SΔABC的最大值为34
点评归纳:(1)正弦定理和余弦定理并不是孤立的,解题时要根据具体题目合理运用,有时还需要交替使用。 (2)条件中出现平方关系多考虑余弦定理,出现一次式,一般要考虑正弦定理。 (3)在求三角形面积时,通过正、余弦定理求一个角,两边乘积,是一种常见思路。
3判断三角形形状
例3.在△ABC中,a, b, c分别表示三个内角A、B、C的对边,如果(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)·sin(A+B),该判断三角形的形状。
思路:利用正弦定理或余弦定理进行边角互化,转化为边边关系或角角关系。
解析:已知即a2[sin(A-B)-sin(A+B)]=b2[-sin(A+B)-sin(A-B)]
所以2a2cosAsinB=2b2cosBsinA,由正弦定理,即sin2AcosAsinB=sin2BcosBsinA
所以sinAsinB(sinAcosA-sinBcosB)=0,所以sin2A=sin2B,
由,0<2A<2π,0<2B<2π,得2A=2B或2A=π-2B
即△ABC是等腰三角形或直角三角形。
点评归纳:三角形形状的判定方法
(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a=2RsinA,a2+b2-c2=2abcosc等),利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断。此时注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如sinA=sinBA=B;sin(A-B)=0A=B;sin2A=sin2BA=B或A+B=π2等。
(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sinA=a2R,cosA=b2+c2-a22bc等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断。
篇10:余弦定理教案
知识网络
三角形中的向量关系→余弦定理 学习要求
1. 掌握余弦定理及其证明; 2. 体会向量的工具性;
3. 能初步运用余弦定理解斜三角形. 【课堂互动】
自学评价
1.余弦定理:
(1)a2b2c22bccosA,______________________,______________________.(2)变形:cosA
b
2c
2a
2,2bc
___________________,___________________.2.利用余弦定理,可以解决以下两类解斜三角形的问题:
(1)_______________________________;(2)_______________________________. 【精典范例】
【例1】在ABC中,(1)已知b3,c1,A600,求a;(2)已知a4,b5,c6,求A(精确到0.10). 【解】
点评: 利用余弦定理,可以解决以下两类解斜三角形的问题:(1)已知三边,求三个
用心爱心角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.
【例2】A,B两地之间隔着一个水塘,听课随笔
择另一点C,测CA182m,CB126m,ACB630,求A,B两地之间的距离确到1m).
【解】
【例3】用余弦定理证明:在ABCC为锐角时,a2b2c2;当Ca2b2c2
.
【证】
点评:余弦定理可以看做是勾股定理的推广. 追踪训练一
1.在△ABC中,求a;
(2)已知a=7,b=5,c=3,2.若三条线段的长为5,6,7,则用这
三条线段()A.能组成直角三角形 B.能组成锐角三角形 C.能组成钝角三角形
专心
D.不能组成三角形
3.在△ABC中,已知a2b2abc2,试求∠C的大小.
4.两游艇自某地同时出发,一艇以10km/h的速度向正北行驶,另一艇以7km/h的速度向北偏东45°的方向行驶,问:经过40min,两艇相距多远?
【选修延伸】
【例4】在△ABC中,BC=a,AC=b,且a,b是方程x2
23x20的两根,2cosAB1。
(1)求角C的度数;
(2)求AB的长;(3)求△ABC的面积。【解】
用心爱心
【例5】在△ABC中,角A、B、C听课随笔
分别为a,b,c,证明: a
2b2
AB。
c
2
sinsinC
追踪训练二
1.在△ABC中,已知b2,c1,B=450则a()A2B
62C
62
622
D2
2.在△ABC中,已知AB=5,AC=6,BC=31则A=()
A2
B
3C6D
43.在△ABC中,若b10,c15,C=
6则此三角形有解。
4、△ABC中,若a2
c2
bcb2,则A=_______.专心
【师生互动】
篇11:余弦定理教案
三维目标
知识与技能:掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理的向量方法,并会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题。
过程与方法:利用向量的数量积推出余弦定理及其推论,并通过实践演算掌握运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题
情感态度与价值观:培养学生在方程思想指导下处理解三角形问题的运算能力;通过三角函数、余弦定理、向量的数量积等知识间的关系,来理解事物之间的普遍联系与辩证统一。
教学重点
余弦定理的发现和证明过程及其基本应用;
教学难点
勾股定理在余弦定理的发现和证明过程中的作用。
教学建议
课本在引入余弦定理内容时,首先提出探究性问题“如果已知三角形的两条边及其所夹的角,根据三角形全等的判定方法,这个三角形是大小、形状完全确定的三角形.我们仍然从量化的角度来研究这个问题,也就是研究如何从已知的两边和它们的夹角计算出三角形的另一边和两个角的问题”.这样,用联系的观点,从新的角度看过去的问题,使学生对过去的知识有了新的认识,同时使新知识建立在已有知识的坚实基础上,使学生能够形成良好的知识结构.设置这样的问题,是为了更好地加强数学思想方法的教学.比如对于余弦定理的证明,常用的方法是借助于三角的方法,需要对三角形进行讨论,方法不够简洁,通过向量知识给予证明,引起学生对向量知识的学习兴趣,同时感受向量法证明余弦定理的简便之处.教科书就是用了向量的方法,发挥了向量方法在解决问题中的威力.
在证明了余弦定理及其推论以后,教科书从余弦定理与勾股定理的比较中,提出了一个思考问题“勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系,余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系,如何看这两个定理之间的关系?”并进而指出,“从余弦定理以及余弦函数的性质可知,如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么第三边所对的角是直角;如果小于第三边的平方,那么第三边所对的角是钝角;如果大于第三边的平方,那么第三边所对的角是锐角.由上可知,余弦定理是勾股定理的推广”.还要启发引导学生注意余弦定理的各种变形式,并总结余弦定理的适用题型的特点,在解题时正确选用余弦定理达到求解、求证目的 启发学生在证明余弦定理时能与向量数量积的知识产生联系,在应用向量知识的同时,注意使学生体会三角函数、正弦定理、向量数量积等多处知识之间的联系.导入一
提问1:上节课,我们学习了正弦定理,解决了有关三角形的两类问题:已知两角和任意一边;②已知两边和其中一边的对角.三角形中还有怎样的问题没有解决?
已知两边和夹角;已知三边.首先分析最特殊的三角形——直角.如图1.已知两边a,b及夹角C90,能否求第三边?
勾股定理c2a2b
2提问2:在斜三角形中边和角有怎样的关系?
在△ABC中,当C90时,有c2a2b2.
实验:若a,b边的长短不变,C的大小变化,c2与a2b2有怎样的大小关系呢?
如图2,若C90时,由于b边与a边的长度不变,所以c边的长度变短,即c2a2b2.如图3,若C90时,由于b边与a边的长度不变,所以c边的长度变长,即c2a2b2.当C90时,c2a2b2,那么c2与a2b2到底相差多少呢?与怎样的角有关呢?显然应与∠C的大小有关.图1 图2 图
3导入新课二
师 上一节,我们一起研究了正弦定理及其应用,在体会向量应用的同时,解决了在三角形已知两角、一边和已知两边与其中一边对角这两类解三角形问题.当时对于已知两边夹角求第三边问题未能解决,下面我们来看如图(1),在直角三角形中,根据两直角边及直角可表示斜边,即勾股定理,那么对于任意三角形,能否根据已知两边及夹角来表示第三边呢?下面我们根据初中所学的平面几何的有关知识来研究这一问题
在△ABC中,设BC=A,AC=B,AB=C,试根据B、C、A来表示
A
师 由于初中平面几何所接触的是解直角三角形问题,所以应添加辅助线构成直角三角形,在直角三角形内通过边角关系作进一步的转化工作,故作CD垂直于AB于D,那么在Rt△BDC中,边A可利用勾股定理用CD、DB表示,而CD可在Rt△ADC中利用边角关系表示,DB可利用AB-AD转化为AD,进而在Rt△ADC内求解
解:过C作CD⊥AB,垂足为D,则在Rt△CDB中,根据勾股定理可得
A2=CD2+BD
∵在Rt△ADC中,CD2=B2-AD
又∵BD2=(C-AD)2=C2-2C·AD+AD
∴A2=B2-AD2+C2-2C·AD+AD2=B2+C2-2C·AD.又∵在Rt△ADC中,AD=B·COs
A
∴a2=b2+c2-2abcosA
.类似地可以证明b2=c2+a2-2cacosB
c2=a2+b2-2abcos
C
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