湖北省荊州市沙市第五中學(xué) 張勝言
通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理的內(nèi)容及其證明方法;
會(huì)運(yùn)用正弦定理與三角形內(nèi)角和定理解三角形中的兩類基本問(wèn)題.
讓學(xué)生從已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā),通過(guò)對(duì)特殊三角形邊角間數(shù)量關(guān)系的探求,發(fā)現(xiàn)正弦定理;再由特殊到一般,從定性到定量,探究在任意三角形中,邊與其對(duì)角的關(guān)系,引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察,猜想,比較,推導(dǎo)出正弦定理.
通過(guò)三角函數(shù)、正弦定理等知識(shí)間的聯(lián)系來(lái)體現(xiàn)事物之間的普遍聯(lián)系與辯證統(tǒng)一的唯物主義觀點(diǎn).
重點(diǎn):正弦定理的探索和證明及其基本應(yīng)用.
難點(diǎn):正弦定理的推導(dǎo)和理解.
多媒體、幾何畫板、投影儀、計(jì)算器.
圖1
圖2
問(wèn)題1:在建造荊州長(zhǎng)江大橋時(shí),需預(yù)先測(cè)量橋長(zhǎng)A B,于是在江邊選取一個(gè)測(cè)量點(diǎn)C,測(cè)得CB=1502m,∠CBA=880,∠BCA=720。由以上數(shù)據(jù),你能測(cè)算出橋長(zhǎng)AB嗎?這是一個(gè)什么數(shù)學(xué)問(wèn)題?
引出:解三角形——已知三角形的某些邊和角,求其他的邊和角的過(guò)程。
[設(shè)計(jì)意圖:從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),引入數(shù)學(xué)課題]
師:解三角形,需要用到許多三角形的知識(shí),三角形中與邊和角有關(guān)系的結(jié)論哪些?
生:……,“大角對(duì)大邊,大邊對(duì)大角”
師:“a>b>c ←→ A>B>C”,這是定性地研究三角形中的邊角關(guān)系,我們能否更深刻地、從定量的角度研究三角形中的邊角關(guān)系?
引出課題:“正弦定理”
[設(shè)計(jì)意圖:從聯(lián)系的觀點(diǎn),從新的角度看過(guò)去的問(wèn)題,使學(xué)生對(duì)于過(guò)去的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí),同時(shí)使新知識(shí)建立在已有知識(shí)的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)上,形成良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)]
2.猜想、實(shí)驗(yàn)
(1)發(fā)散思維,提出猜想:從定量的角度考察三角形中的邊角關(guān)系,猜想可能存在哪些關(guān)系?
[設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,猜想也是一種數(shù)學(xué)能力]
(2)研究特例,提煉猜想:考察等邊三角形、特殊直角三角形的邊角關(guān)系,提煉出:
(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,完善猜想:這一關(guān)系式在任一三角形中是否成立呢?
請(qǐng)學(xué)生仔細(xì)觀察,教師用幾何畫板演示,在此基礎(chǔ)上,師生共同得出猜想正確,即在任意三角形中,有[設(shè)計(jì)意圖:著重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探究意識(shí)和師生合作能力]
3.證明探究
根據(jù)直覺,猜想是正確的,但數(shù)學(xué)需要理性思維,我們能否通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理,證明這個(gè)猜想呢?
要得到一般三角形中角與邊的數(shù)量關(guān)系是很不容易的,我們就從特殊的三角形——直角三角形開始入手.如圖2,在RtΔABC中,設(shè)BC=a,AC=b,AB=c,根據(jù)正弦函數(shù)的定義,有,又則從而在Rt△ABC中,
問(wèn)題2:對(duì)于任意三角形,以上關(guān)系式是否仍然成立?
(2)推廣拓展,探究證明
探究1:在銳角三角形ABC中,如何構(gòu)造、表示“a與sinA、b與sinB”的關(guān)系呢?
探究2:能否構(gòu)造直角三角形,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知問(wèn)題?
探究3:鈍角三角形ABC中,情況又如何呢?
分組合作,討論交流(由學(xué)生自主探究)
可分為銳角三角形和鈍角三角形兩種情況:
自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記是2013年黨的十八屆三中全會(huì)審議通過(guò)的《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》中明確規(guī)定的一項(xiàng)改革任務(wù)。2016年12月20日,中央七部委聯(lián)合印發(fā)《自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記辦法(試行)》及附件《自然資源登記簿》、《自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記試點(diǎn)辦法》,辦法提出:“自然資源確權(quán)登記以不動(dòng)產(chǎn)登記為基礎(chǔ),明確對(duì)水流、森林、山嶺、草原、荒地、灘涂以及探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)資源等自然資源的所有權(quán)統(tǒng)一進(jìn)行確權(quán)登記?!蔽覈?guó)自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記工作正式開展。由于此項(xiàng)工作剛剛開展,很多問(wèn)題還需要進(jìn)一步在工作中完善。
如圖3,當(dāng)△ABC是銳角三角形時(shí),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=asinB=bsin A則,同理可得,從而
當(dāng)△ABC是鈍角三角形時(shí),同理可以證得
探究4:還有其它的證明方法嗎?(外接圓法,等面積法,向量法等等)
[設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化的思想,將未知問(wèn)題轉(zhuǎn)化為已知問(wèn)題和一題多解的能力]
(1)正弦定理:在一個(gè)三角形中,各邊和它所對(duì)角的正弦的比相等,即:
(2)理解定理
①?gòu)谋磉_(dá)式的結(jié)構(gòu)看,輪換對(duì)稱,簡(jiǎn)潔優(yōu)美,體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的一種和諧美.
②從方程的觀點(diǎn)看,每個(gè)等號(hào)所形成的等式中,含有4個(gè)量,顯然可以“知三求一” .
(3)解三角形
①一般地,把三角形的三個(gè)角A,B,C和它們的對(duì)邊a,b,c叫做三角形的元素.
②一般地,已知三角形的某些邊和角,求其他的邊和角的過(guò)程叫作解三角形.
例1.已知A=32.00,B=81.80,a=42.9cm,解三角形.
解:
根據(jù)三角形內(nèi)角和定理,C=1800-(A+B)=1800-(32.00+81.80)=66.20;
根據(jù)正弦定理,得;
得
(對(duì)于解三角形中的復(fù)雜運(yùn)算可使用計(jì)算器)點(diǎn)評(píng):已知三角形任意兩角與一邊,求另兩邊.
例2.在△ABC中,已知a=20cm,b=28cm,A=400解三角形(角度精確到10,邊長(zhǎng)精確到1cm).
解:根據(jù)正弦定理得,,∴B≈64 ° 或 B ≈116°
又∵b> a,∴B > A =40°
∴B≈64°或 B≈1 16°都滿足條件.
(1)當(dāng)B≈ 6 4°時(shí)
C=1 80°?( A+B )≈ 1 80°?( 40°+6 4°)=7 6°,
(2)當(dāng)B≈ 1 16°時(shí),
C=1 80°?( A+B )≈ 1 80°?( 40 °+1 16°)=2 4°
點(diǎn)評(píng):已知三角形任意兩邊與其中一邊的對(duì)角,可以求出另一邊的對(duì)角的正弦值.
(1)引例(問(wèn)題1)
(2)在△ABC中,
已知求A.
探究5:(1)在△ABC中,已知兩角和一邊,三角形有幾個(gè)解?
(2)在△ABC中,已知兩邊和一邊的對(duì)角,三角形有幾個(gè)解?(利用幾何畫板演示例2,練習(xí)(2)解的情況).
(3)怎么樣判斷三角形解的個(gè)數(shù)?(下次課再研究)
[設(shè)計(jì)意圖:留下懸念,激發(fā)學(xué)生的求知欲]
(1)請(qǐng)同學(xué)們用一句話表述學(xué)習(xí)本課的收獲和感受.
利用課件展示:
(2)正弦定理可以解決兩類問(wèn)題:
①已知三角形任意兩角與一邊,求另兩邊.(只有一個(gè)解)
②已知三角形任意兩邊與其中一邊的對(duì)角,可以求出另一邊的對(duì)角的正弦值.
(要判斷三角形解的個(gè)數(shù))
(3)注意:利用正弦定理求角時(shí),要注意“大邊對(duì)大角”,避免漏角.
[設(shè)計(jì)意圖:充分發(fā)揮學(xué)生思維參與的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,師生合作,讓課堂小結(jié)成為點(diǎn)睛之筆]
(1)課本第10頁(yè)習(xí)題1.1 A組的第1、2題.
(2)查閱《正弦定理》還有哪些證明方法?掌握你最喜歡的證明方法.
(3)(選做題)判斷滿足下列條件的三角形的個(gè)數(shù):
①a=1 1,b=2 0,B=3 0°
②b=3 9,c=5 4,B=1 20°
③b=2 6,c=1 5,C=3 0°
④a =2,b=6,A=3 0°
⑤a=1,b=,A=3 0°
⑥a=1,c=2,A=3 0°