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正弦定理的教学
一、引言
事物是怎样发生、发展的?
要解决什么问题?——测量。
显然,不需要给出三个角和三条边的大小就可以确定一个三角形。当三角形确定后,我们就可以求出其他未知的元素。
已知三角形的一些元素,求另一些元素的过程叫做解三角形。
问题1 你认为,需要哪些条件可以确定一个三角形?
(1)已知:一条边,两个角;
(2)已知:两条边,及夹角;
(已知:两边,其中一边的对角。)
(3)已知:三条边。
你是怎么知道的?——三角形全等的条件。
“全等”——即“同样”。
这段时间将一个一个地来研究解三角形问题。
画个“导游图”——先行组织者。
定理(结论)是在解决问题的过程中发现的,甚至是在解决许多具体问题后才发现的。在这个过程中,充满着观察、比较、探究、发现、猜想、归纳、概括等思维活动。
二、正弦定理
1.先来研究:(要解决什么问题?)
已知三角形的一条边及夹这条边的两个角,解三角形。
在△ABC中,已知:a=10,B=20°,C=50°(具体数字)。求其他元素。
先求哪个?—— (A。两个角知道——三个角都知道。)
过顶点B作AC的垂线AD。
怎么想到的:
过一顶点画一边的垂线,把三角形分割成两个直角三角形。关于直角三角形,初中已经学习过。有勾股定理,锐角三角函数等;为什么不经过顶点A作BC的垂线?不破坏(唯一知道的)边a。
在Rt△BCD中,BD=asinC,CD=acosC。
在Rt△BAD中,AB=,即c=。
AD=BDcotA=asinCcotA。
AC=AD+DC=asinCcotA+acosC
=a·=a·。
b=。
另外,既然c,A都知道,也可以
在Rt△ABE中,AE=csinB。
在Rt△ACE中,AC=。
于是,b=。
2.回顾解决问题的过程。
观察c=,即csinA=asinC,你想到什么?
根据边、角的轮换性,asinC=csinA等。
或者,由csinA=asinC得=。想到=。
发现什么?
结论:==。
3.怎么证明?
获得结论比证明结论更重要。
由==摘其一。如csinB=bsinC。
csinB在哪里?过顶点A作BC的垂线AE,csinB就是AE。
因此,在△ABC中,因为csinB=AE,bsinC=AE。所以=。
同理,=。
因此,==。
4.这个证明对钝角三角形适用吗?
5.怎么发现===2R?
==告诉我们,在三角形中,各边的长与所对角的正弦的比值相等。是一个常数吗?
设===k。
k有几何意义吗?
由===k,得
a=ksinA,(或者b=ksinB,c=ksinC。)
在直角三角形中,a是直角边,A是边a的对角,k是斜边。
∠CBA’=90°-∠A。
围绕着“解三角形”(已知一些元素,求另一些元素),这个任务的研究发现一系列结论。
——余弦定理。
——射影定理。
甚至还有其他定理。如半角定理等。
关于解的讨论
已知两边及其中一边的对角,解三角形的讨论。
借助图形来理解。
已知a,b,A,解三角形。
sinB=。
从数与形两个方面说清问题。
数:0<sinB≤1。0<≤1。 0<bsinA≤a。
形:
6
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