高中数学优秀教学设计案例-高中数学选修2-1重点知识
第一章 解三角形
一.正弦定理:
1.正弦定理:在一个三角形
中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外
abc
接圆的直径,即
???2R
(其中R是三角形外接圆的半径)
sinAsinBsinC
a?b?cabc
2.变形:1).
???
sin??sin??sinCsin?sin?sinC
2)化边为角:
a:b:c?sinA:sinB:sinC
;
asinAbsinBasinA
?;
?;
?;
bsinBcsinCcsinC
3)化边为角:
a?2RsinA,b?2RsinB,c?2RsinC
sinAasinBbsinAa
?;
?;?;
sinBbsinCcsinCc
abc
5)化角为边:
sinA?
,sinB?,sinC?
2R2R2R
3.
利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:
①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
例:已知角B,C,a,
asinAbsinB
;
?;
解法:由A+B+C=180
o
,求角A,由正弦定理
?
bsinBcsi
nC
asinA
?;
求出b与c
csinC
②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。
例:已知边a,b,A,
asinA
解法:由正弦定理
?
求出角B,由A+B+C=180
o
求出角C,再使用
正
bsinB
asinA
弦定理
?
求出c边
csinC
4.△ABC中,已知锐角A,边b,则
①
a?bsinA
时,B无解;
b
bsinA
②
a?bsinA
或
a?b
时,B有一个解;
③
bsinA?a?b
时,B有两个解。
A
4)化角为边:
如:①已知
A?60
?
,a?2,b?23
,求<
br>B
(有一个解)
②已知
A?60
?
,b?2,a?23,求
B
(有两个解)
注意:由正弦定理求角时,注意解的个数。
二.三角形面积
111
1.
S
?ABC
?
absinC?bcsinA?acsinB
222
1
2.
S<
br>?ABC
?(a?b?c)r
,其中
r
是三角形内切圆半径.
2
1
3.
S
?ABC
?p(p?a)(p?b)(p?c)
,
其中
p?(a?b?c)
,
2
abc
4.
S
?ABC
?
,R为外接圆半径
4R
5.
S?ABC
?2R
2
sinAsinBsinC
,R为外接圆半径
三.余弦定理
1.余弦定理:三角形中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2倍,即
a
2
?b
2
?c
2
?2bccosA
b
2
?a
2
?c
2
?2accosB
c
2
?a
2
?b
2
?2abcosC
b
2
?c
2
?a
2
2.变形:
cosA?
2bc
a
2
?c
2
?b
2
cosB?
2ac
a
2
?b
2
?c
2
cosC?
2ab
注意整体代入,如:
a
2
?c
2
?b
2
?ac?cosB?
1
2
3.利用余弦定理判断三角形形状:
设
a
、
b
、
c
是
???C
的角
?
、
?
、
C
的对边,则:
①若,
②若
c
2
?b
2
?
a
2
?A为直角
,所以为锐角
③若
钝角三角形
,
所以为钝角,则是
4.利用余弦定理可以解决下列两类三角形的问题:
1)已知三边,求三个角
2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角
四、应用题
1.已知两角和一边(如
A
、
B
、
C
),由
A
+
B
+
C
=
π
求
C
,由正弦定理求
a
、
b
.
2.已知两边和夹角(如
a
、
b
、
c
),应用余弦定理求
c
边;再应用正弦定理
先求较短边所对的角,然后利用
A
+
B
+
C
=
π
,求另一角.
3.已知两边和其中一边的
对角(如
a
、
b
、
A
),应用正弦定理求
B
,由
A
+
B
+
C
=
π
求<
br>C
,再由正弦定理或余弦定理求
c
边,要注意解可能有多种情况.
4
.已知三边
a
、
b
、
c
,应用余弦定理求
A
、
B
,再由
A
+
B
+
C
=
π
,求角
C
.
5.方向角一般是指以观测者的位置为中心,将正北或正南方向作为起始方向
旋转到目
标的方向线所成的角(一般指锐角),通常表达成.正北或正南,北偏东××度,
北偏西××度,南偏东××度,南偏西××度.
6.俯角和仰角的概念:在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上
方的角叫仰角,视线在水平线下方的角叫俯角.
视线
铅
仰角
直
水平线
线
俯角
视线
五、三角形中常见的结论
1)三角形三角关系:A+B+C=180°;C=180°—(A+B);
2)三角形三边关系:
两边之和大于第三边:
两边之差小于第三边:
,
,
,
,
;
;
3)在同一个三角形中大边对大角:
A?B?a?b?sinA?sinB
4) 三角形内的诱导公式:
sin(A?B)?sinC,cos(A?B)??
cosC,tan(A?B)??tanC,
p>
?
CC
sin(?)cos()
A?B
?
C22
?
2
tan?tan(?)?
?
CC
2
22
cos(?)sin()
222
5) 两角和与差的正弦、余弦、正切公式
(1)sin(
α
±
β
)=sin
α
cos
β
±cos
α
sin
β
.
(2)cos(α±β)=cos αcos β?sin αsin β.
tan
α±tan β
(3)tan(α±β)=.
1?tan αtan β
6)
二倍角的正弦、余弦、正切公式
(1)sin 2
α
=2sin
α
cos
α
.
(2)cos 2
α
=cos<
br>2
α
-sin
2
α
=2cos
2
α
-1=1-2sin
2
α
.
(3)
sin
2
?
?
(4)tan
2
α
=
2tan
α
.
1-tan
2
α
1?cos2
?
1?cos2
?
;cos
2
?
?
22
7)
三角形的五心:
垂心——三角形的三边上的高相交于一点
重心——三角形三条中线的相交于一点
外心——三角形三边垂直平分线相交于一点
内心——三角形三内角的平分线相交于一点
旁心——三角形的一条内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一
点
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