正弦定理的几种推导方法

正弦定理的几种推导方法
正弦定理的几种推导方法

正弦定理证明

一、正弦定理的几种证明方法
1.利用三角形的高证明正弦定理
(1)当 ? ABC 是锐角三角形时,设边 AB 上的高是 CD,根据锐角三角函数的定义,
有CD ?asinB ,CD ? b sin A 。
C
由此,得
a sin A
b ? sinB
同理可得 ,
c sinC
?
b sin B

b
a
A
B
故有
a
b
sinA ? sinB
c ? sinC .从而这个结论在锐角三角形中成立.
D
(2)当 ? ABC 是钝角三角形时,过点 C 作 AB 边上的高,交 AB 的延长线于点 D, 根据锐角三角函数的定义,有CD ?asin?CBD ?asin?ABC ,CD ? b sin A 。由此,

a sin A
b ? sin?ABC
同理可得 ,
c sinC
b ? sin?ABC
C
故有
a
b
sinA ? sin?ABC
c ? sinC .
b
a
A
由(1)(2)可知,在
?
ABC
中,
a sin
A
?
b sin
B
c ? sinC
成立.
BD
从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即
a
b
c
sinA ? sinB ? sinC .
2.利用三角形面积证明正弦定理
已知△ ABC,设 BC=a, CA=b,AB=c,作 AD⊥BC,垂足为 D. 则 Rt△ ADB
中, sin B ? AD , ∴AD=AB·sinB=csinB.
A
AB
∴S△ ABC= 1 a ? AD ? 1 acsin B . 同理,可证 S△ ABC= 1 absin C ? 1 bcsin A.
2
2
2
2
∴ S△ ABC= 1 absin C ? 1 bcsin A ? 1 acsin B . ∴absinc=bcsinA=acsinB, C
2
2
2
D
B
在等式两端同除以 ABC,可得 sin C ? sin A ? sin B . 即 a ? b ? c .
c
a
b
sin A sin B sin C
3.向量法证明正弦定理
(1)△ ABC 为锐角三角形,过点 A 作单位向量 j 垂直于 AC ,则 j 与 AB 的夹角为
90°-A,j 与 CB 的夹角为 90°-C. 由向量的加法原则可得 AC ? CB ? AB ,
为了与图中有关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与向量
第1页共5页

余弦定理的八种证明方法

余弦定理的八种证明方法 2011年高考数学卷(陕西卷)考出了“说明并证明余弦定理”这个考题,使平时不注重翻阅课本的同学大部分吃了亏,虽然这是书本上的知识,且课本上只给出了一种证明方法,但仍让同学们很难想到会考这个证明题,因此我们利用这次研究性学习活动,以论文的方式来介绍一下多种余弦定理的证明方法,来增强我们对课本知识的理解。 用多种方法证明余弦定理,扩展思维,了解更多的过程。 余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理,直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题,若对余弦定理加以变形便可适当移于其它知识。 一余弦定理的内容 对于任意三角形,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积,若三边为a,b,c 三角为A,B,C ,则满足性质 a2 = b2 + c2- 2·b·c·cosA b2 = a2 + c2 - 2·a·c·cosB c2 = a2 + b2 - 2·a·b·cosC 二证明方法 方法一:平面几何法 ∵如图,有a+b=c ∴c·c=(a+b)·(a+b) ∴c2=a·a+2a·b+b·b ∴c2=a2+b2+2|a||b|cos(π-θ) 又∵Cos(π-θ)=-Cosθ∴c2=a2+b2-2|a||b|cosθ 再拆开,得c^2=a2+b2-2*a*b*cosC

方法二:勾股法 在任意△ABC中 做AD⊥BC. ∠C所对的边为c,∠B所对的边为b,∠A所对的边为a 则有BD=cosB*c,AD=sinB*c,DC=BC-BD=a-cosB*c 根据勾股定理可得: AC2=AD2+DC2 b2=(sinB*c)2+(a-cosB*c)2 b2=(sinB*c)2+a2-2ac*cosB+(cosB)2*c2 b2=(sinB2+cosB2)*c2-2ac*cosB+a2 b2=c2+a2-2ac*cosB 方法三:解析法 在三角形ABC建立直角坐标系,使A点为原点,B点落在x轴正半轴上,设三角形三边abc 则有三点坐标为A(0,0)B(c,0)C(bcosA,bsinA) ∵BC=a 则由距离公式得a=(c-bcosA)2-(bsinA)2 化简得a=c2+b2-2bccosA ∴a2=c2+b2-2bccosA 方法四:面积法 S△ACQ=(1/2)bc(cos∠BAC), S△PBC=(1/2)ac(cos∠CBA),

正弦定理的几种证明

正弦定理的几种证明 内蒙古赤峰建筑工程学校 迟冰 邮编(024400) 正弦定理是解决斜三角形问题及其应用问题(测量)的重要定理,而证明它们的方法很多,展开的思维空间很大,研究它们的证明,有利于培养学生的探索精神,体验数学的探索活动过程,也有利于教师根据不同的教学质量要求和学次,进行适当的选择。 C c B b A a C B A c b a ABC sin =sin =sin ,,,,:则:和中的三边和三角分别是 在正弦定理的内容: ? 一向量法 C c B b A a B b A a C c C CB i A CB AC i AB i AC i ABC sin sin sin :sin sin sin sin ||||sin | ) (,⊥=== ==+?=??即正弦定理可证 同理可证:,则:中做单位向量 证明:在

即正弦定理可证 同理可证:即中 和则在中做高线证明:在, sin =sin ,sin =s sin =sin sin =, sin =, C c A a B b inA a B a A b B a CD A b CD BDC Rt ADC Rt CD ABC ??? 三外接圆法 C c B b A R C c R A a R B b B R b B D a D R b Rt CAD R AD D C O ABC sin sin sin a ∴2sin ,2sin :2sin ,sin 2∴∠∠,sin ,∴, ,,========???同理即且且为设圆的半径为连接连接圆心与圆交于点过点的外接圆证明:做

四面积法 C c B b A a B ac C ab A bc S ABC sin sin sin ∴sin 21sin 2 1 sin 21=====?正弦定理可证:

正弦定理证明

正弦定理的证明解读 克拉玛依市高级中学 曾艳 一、正弦定理的几种证明方法 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B =,同理可得 sin sin c b C B =, 故有 sin sin a b A B =sin c C =.从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 =∠sin sin a b A ABC , 同理可得 =∠sin sin c b C ABC 故有 =∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中,sin sin a b A B =sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即sin sin a b A B =sin c C =. 1’用知识的最近生长点来证明: 实际应用问题中,我们常遇到问题: 已知点A ,点B 之间的距|AB|,可测量角A 与角B , 需要定位点C ,即: 在如图△ABC 中,已知角A ,角B ,|AB |=c , 求边AC 的长b 解:过C 作CD ⊥AB 交AB 于D ,则 cos AD c A = sin sin cos sin tan sin cos BD c A c A C DC C C C C === sin cos (sin cos sin cos )sin cos sin sin sin c A C c C A A C c B b AC AD DC c A C C C +==+=+ == a b D A B C A B C D b a

正弦定理、余弦定理知识点总结及最全证明

正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法 ——王彦文青铜峡一中1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一 些简单的三角形度量问题. 2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和 方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问 题. 主要考查有关定理的应用、三角恒等变换 的能力、运算能力及转化的数学思想.解三角 形常常作为解题工具用于立体几何中的计算或 证明,或与三角函数联系在一起求距离、高度 以及角度等问题,且多以应用题的形式出现. 1.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, 即.其中R是三角形外接圆的 半径. (2)正弦定理的其他形式: ①a=2R sin A,b=,c =; ②sin A=a 2R,sin B=, sin C=; ③a∶b∶c=______________________. 2.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的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即 a2=,b2=, c2=. 若令C=90°,则c2=,即为勾股定理. (2)余弦定理的变形:cos A =,cos B=,cos C=. 若C为锐角,则cos C>0,即a2+b2______c2;若C为钝角,则cos C<0,即a2+b2______c2.故由a2+b2与c2值的大小比较,可以判断C为锐角、钝角或直角. (3)正、余弦定理的一个重要作用是实现边角____________,余弦定理亦可以写成sin2A=sin2B+sin2C-2sin B sin C cos A,类似地,sin2B=____________;sin2C=__________________.注意式中隐含条件A+B+C=π. 3.解斜三角形的类型 (1)已知三角形的任意两个角与一边,用____________定理.只有一解. (2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用____________定理,可能有___________________.如在△ABC中,已知a, 时,只有一解. (4)已知两边及夹角,用____________定理,必有一解.

正弦定理的四种证明方法

正弦定理的四种证明方法 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定义, 有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B = ,同理可得 sin sin c b C B = , 故有 sin sin a b A B = sin c C = .从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 = ∠sin sin a b A ABC ,同理可得 = ∠sin sin c b C ABC 故有 = ∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中, sin sin a b A B = sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即 sin sin a b A B = sin c C = . 1’用知识的最近生长点来证明: 实际应用问题中,我们常遇到问题: 已知点A ,点B 之间的距|AB|,可测量角A 与角B , 需要定位点C ,即: 在如图△ABC 中,已知角A ,角B ,|AB |=c , 求边AC 的长b 解:过C 作CD ⊥AB 交AB 于D ,则 cos AD c A = sin sin cos sin tan sin cos BD c A c A C DC C C C C = == sin cos (sin cos sin cos )sin cos sin sin sin c A C c C A A C c B b AC AD DC c A C C C +==+=+ == a b D A B C A B C D b a

余弦定理的八种证明方法

余弦定理的八种证明方法 研究背景: 2011年高考数学卷(陕西卷)考出了“说明并证明余弦定理”这个考题,使平时不注重翻阅课本的同学大部分吃了亏,虽然这是书本上的知识,且课本上只给出了一种证明方法,但仍让同学们很难想到会考这个证明题,因此我们利用这次研究性学习活动,以论文的方式来介绍一下多种余弦定理的证明方法,来增强我们对课本知识的理解。 目的意义: 用多种方法证明余弦定理,扩展思维,了解更多的过程。 内容摘要: 余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理,直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题,若对余弦定理加以变形便可适当移于其它知识。 成果展示: 一余弦定理的内容

对于任意三角形,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积,若三边为a,b,c 三角为A,B,C ,则满足性质 a2= b2+ c2- 2·b·c·cosA b2= a2+ c2- 2·a·c·cosB c2= a2+ b2- 2·a·b·cosC 二证明方法 方法一:平面几何法 ∵如图,有a+b=c ∴c·c=(a+b)·(a+b) ∴c2=a·a+2a·b+b·b ∴c2=a2+b2+2|a||b|cos(π-θ) 又∵Cos(π-θ)=-Cosθ∴c2=a2+b2-2|a||b|cosθ 再拆开,得c^2=a2+b2-2*a*b*cosC

方法二:勾股法 在任意△ABC中 做AD⊥BC. ∠C所对的边为c,∠B所对的边为b,∠A所对的边为a 则有BD=cosB*c,AD=sinB*c,DC=BC-BD=a-cosB*c 根据勾股定理可得: AC2=AD2+DC2 b2=(sinB*c)2+(a-cosB*c)2 b2=(sinB*c)2+a2-2ac*cosB+(cosB)2*c2 b2=(sinB2+cosB2)*c2-2ac*cosB+a2

余弦定理导学案

课题:必修5第二章1、2余弦定理 学习目标: 1.掌握余弦定理及其推导过程,探索推导的多种方法; 2.能够利用余弦定理解决斜三角形的计算等相关问题 课时安排:一课时 教学过程: 一、复习引入: 1正弦定理:在任一个三角形中,和比相等, 即:(R为△ABC外接圆半径) 2正弦定理的应用:从理论上正弦定理可解决两类问题: (1).已知,求其它两边和一角; (2).已知,求另一边的对角,进而可求其它的边和角(注意解的情况)3.已知:在三角形ABC中b=8.c=3.A=600能求a吗?(用勾股定理来证明) 二、自主探究: [问题]:思考:已知两边及夹角,如何解此三角形呢? 已知:在三角形ABC中,AB=c,AC=b和A求a 阅读教材,探索讨论余弦定理及其推导过程:(用向量来证明)余弦定理: _____________________________________________________________ ____________________________________________________________ 即:_________________________________________________ 推论:_______________________________________ [问题]1.你还能用其他的方法来推导余弦定理吗? 2、余弦定理与勾股定理有怎样的关系? 3、观察余弦定理及其推论,我们可以用它们来解决哪类有关三角形的问题。 试试: (1)△ABC中,33 a=,2 c=,150 B=o,求b. (2)△ABC中,2 a=,2 b=,31 c=+,求A. 三、展示点评 例1.在△ABC中,已知3 a=,2 b=,45 B=o,求,A C和c. 【思路探究】 例2.在ΔABC中,已知a=7,b=3,c=5,求最大角和sinC。. 【思路探究】 四、总结提升 ※学习小结 五、课后作业 .在△ABC中,已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且2cosAsinB=sinC,判断△ABC的形状。

(经典)高中数学正弦定理的五种全证明方法

(经典)高中数学正弦定理的五种全证明方法

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

高中数学正弦定理的五种证明方法 ——王彦文 青铜峡一中 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B = ,同理可得 sin sin c b C B = , 故有 sin sin a b A B = sin c C = .从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 = ∠sin sin a b A ABC ,同理可得 = ∠sin sin c b C ABC 故有 = ∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中, sin sin a b A B = sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即 sin sin a b A B = sin c C = . 2.利用三角形面积证明正弦定理 已知△ABC,设BC =a, CA =b,AB =c,作AD⊥BC,垂足为D 则Rt△ADB 中,AB AD B =sin ∴S △ABC =B ac AD a sin 2121=?同理,可证 S △ABC =A bc C ab sin 21 sin 21= ∴ S △ABC =B ac A bc C ab sin 2 1 sin 21sin 21== 在等式两端同除以ABC,可得b B a A c C sin sin sin ==即C c B b A a sin sin sin ==. 3.向量法证明正弦定理 (1)△ABC 为锐角三角形,过点A 作单位向量j 垂直于AC ,则j 与AB 的夹角为90°-A ,j 与 CB 的夹角为90°-C 由向量的加法原则可得 AB CB AC =+ a b D A B C A B C D b a D C B A

数学正弦定理证明如何证明

数学正弦定理证明如何证明 正弦定理该怎么证明呢?关于它们的证明方法之怎样的呢?下面 就是给大家的正弦定理证明方法内容,希望大家喜欢。 用三角形外接圆 证明:任意三角形ABC,作ABC的外接圆O. 作直径BD交⊙O于D.连接DA. 因为直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90度 因为同弧所对的圆周角相等,所以∠D等于∠C.所以 c/sinC=c/sinD=BD=2R 类似可证其余两个等式。 ∴a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R 用直角三角形 证明:在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c。作CH⊥AB垂足为点H CH=a·sinBCH=b·sinA∴a·sinB=b·sinA得到a/sinA=b/sinB 同理,在△ABC中,b/sinB=c/sinC∴a/sinA=b/sinB=c/sinC 在直角三角形中,在钝角三角形中(略)。 用三角形面积公式 证明:在△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c。作CD⊥AB垂足为点D,作BE⊥AC垂足为点E,则CD=a·sinB,BE=csinA,由三角形面积公式得:AB·CD=AC·BE

即c·a·sinB=b·csinA∴a/sinA=b/sinB同理可得 b/sinB=c/sinC ∴a/sinA=b/sinB=c/sinC 用余弦定理:a^2+b^2-2abCOSc=c^2 COSc=(a^2+b^2-c^2)/2ab SINc^2=1-COSc^2 SINc^2/c^2=4a^2*b^2-(a^2+b^2-c^2)^2/4a^2*b^2*c^2 =[2(a^2*b^2+b^2*c^2+c^2*a^2)-a^2-b^2-c^2]/4a^2*b^2*c^2 同理可推倒得SINa^2/a^2=SINb^2/b^2=SINc^2/c^2 得证 正弦定理:三角形ABC中BC/sinA=AC/sinB=AB/sinC 证明如下:在三角形的外接圆里证明会比较方便 例如,用BC边和经过B的直径BD,构成的直角三角形DBC可 以得到: 2RsinD=BC(R为三角形外接圆半径) 角A=角D 得到:2RsinA=BC 同理:2RsinB=AC,2RsinC=AB 这样就得到正弦定理了 猜你感兴趣: 1.高中数学定理证明 2.承兑延期证明

通过利用向量的数量积方法推导余弦定理

通过利用向量的数量积方法推导余弦定理 通过利用向量的数量积方法推导余弦定理,正确理解其结构特征和表现形式,解决“边、角、边”和“边、边、边”问题,初步体会余弦定理解决“边、边、角”,体会方程思想,激发学生探究数学,应用数学的潜能。 本课之前,学生已经学习了三角函数、向量基本知识和正弦定理有关内容,对于三角形中的边角关系有了较进一步的认识。在此基础上利用向量方法探求余弦定理,学生已有一定的学习基础和学习兴趣。总体上学生应用数学知识的意识不强,创造力较弱,看待与分析问题不深入,知识的系统性不完善,使得学生在余弦定理推导方法的探求上有一定的难度,在发掘出余弦定理的结构特征、表现形式的数学美时,能够激发学生热爱数学的思想感情;从具体问题中抽象出数学的本质,应用方程的思想去审视,解决问题是学生学习的一大难点。 新课程的数学提倡学生动手实践,自主探索,合作交流,深刻地理解基本结论的本质,体验数学发现和创造的历程,力求对现实世界蕴涵的一些数学模式进行思考,作出判断;同时要求教师从知识的传授者向课堂的设计者、组织者、引导者、合作者转化,从课堂的执行者向实施者、探究开发者转化。本课尽力追求新课程要求,利用师生的互动合作,提高学生的数学思维能力,发展学生的数学应用意识和创新意识,深刻地体会数学思想方法及数学的应用,激发学生探究数学、应用数学知识的潜能。 继续探索三角形的边长与角度间的具体量化关系、掌握余弦定理的两种表现形式,体会向量方法推导余弦定理的思想;通过实践演算运用余弦定理解决“边、角、边”及“边、边、边”问题;深化与细化方程思想,理解余弦定理的本质。通过相关教学知识的联系性,理解事物间的普遍联系性。 教学重点是余弦定理的发现过程及定理的应用;教学难点是用向量的数量积推导余弦定理的思路方法及余弦定理在应用求解三角形时的思路。

(经典)高中数学正弦定理的五种最全证明方法

(经典)高中数学正弦定理的五种最全证明方法

高中数学正弦定理的五种证明方法 ——王彦文 青铜峡一中 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B = ,同理可得 sin sin c b C B = , 故有 sin sin a b A B = sin c C = .从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 = ∠sin sin a b A ABC ,同理可得 = ∠sin sin c b C ABC 故有 = ∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中, sin sin a b A B = sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即 sin sin a b A B = sin c C = . 2.利用三角形面积证明正弦定理 已知△ABC,设BC =a, CA =b,AB =c,作AD⊥BC,垂足为 D.则Rt△ADB 中,AB AD B =sin ,∴AD=AB·sinB=csinB. ∴S △ABC =B ac AD a sin 2121=?.同理,可证 S △ABC =A bc C ab sin 21 sin 21=. ∴ S △ABC =B ac A bc C ab sin 2 1 sin 21sin 21==.∴absinc=bcsinA=acsinB, 在等式两端同除以ABC,可得b B a A c C sin sin sin ==.即C c B b A a sin sin sin ==. 3.向量法证明正弦定理 (1)△ABC 为锐角三角形,过点A 作单位向量j 垂直于AC ,则j 与AB 的夹角为90°-A ,j 与 CB 的夹角为90°-C .由向量的加法原则可得 AB CB AC =+, a b D A B C B C D b a D C B A

用复数证明余弦定理

用复数证明余弦定理法一:证明:建立如下图所示的直角坐标系,则A=(0,0)、B=(c,0),又由任意角三角函数的定义可得:C=(bcos A,bsin A),以AB、BC为邻边作平行四边形ABCC′,则∠BAC′=π-∠B, ∴C′(acos(π-B),asin(π-B))=C′(-acos B,asin B). 根据向量的运算: =(-acos B,asin B), = - =(bcos A-c,bsin A), (1)由 = :得 asin B=bsin A,即 = . 同理可得: = . ∴ = = . (2)由 =(b-cos A-c)2+(bsin A)2=b2+c2-2bccos A, 又| |=a, ∴a2=b2+c2-2bccos A. 同理: c2=a2+b2-2abcos C; b2=a2+c2-2accos B. 法二:如图5, ,设轴、轴方向上的单位向量分别为、,将上式的两边分别与、作数量积,可知 , 即 将(1)式改写为 化简得b2-a2-c2=-2accos B. 即b2=a2+c2-2accos B.(4) 这里(1)为射影定理,(2)为正弦定理,(4)为余弦定理. 2 在△ABC中,AB=c、BC=a、CA=b 则c^2=a^2+b^2-2ab*cosC a^2=b^2+c^2-2bc*cosA b^2=a^2+c^2-2ac*cosB 下面在锐角△中证明第一个等式,在钝角△中证明以此类推。 过A作AD⊥BC于D,则BD+CD=a 由勾股定理得: c^2=(AD)^2+(BD)^2,(AD)^2=b^2-(CD)^2 所以c^2=(AD)^2-(CD)^2+b^2 =(a-CD)^2-(CD)^2+b^2 =a^2-2a*CD +(CD)^2-(CD)^2+b^2 =a^2+b^2-2a*CD 因为cosC=CD/b 所以CD=b*cosC 所以c^2=a^2+b^2-2ab*cosC 题目中^2表示平方。 2

正弦定理的几种证明方法

正弦定理的几种证明方法 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定 义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B = ,同理可得 sin sin c b C B = , 故有 sin sin a b A B = sin c C = .从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 = ∠sin sin a b A ABC , 同理可得 = ∠sin sin c b C ABC 故有 = ∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中, sin sin a b A B = sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即sin sin a b A B =sin c C = . 1’用知识的最近生长点来证明: | 实际应用问题中,我们常遇到问题: 已知点A ,点B 之间的距|AB|,可测量角A 与角B , 需要定位点C ,即: 在如图△ABC 中,已知角A ,角B ,|AB |=c , 求边AC 的长b 解:过C 作CD?AB 交AB 于D ,则 cos AD c A = sin sin cos sin tan sin cos BD c A c A C DC C C C C = == sin cos (sin cos sin cos )sin cos sin sin sin c A C c C A A C c B b AC AD DC c A C C C +==+=+ == ` a b D A ( C A B ~ D b a

正弦定理的三种证明

A B C c b a C B A D a b c A B C D a b △ABC 中的三个内角∠A ,∠B ,∠C 的对边,分别用,,a b c 表示. 正弦定理:在三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等,即 = = sin sin sin a b c A B C 证明:按照三角形的种类,分三种情形证明之. (1) 在R t A B C ?中,如图1-1 sin = a A c ,sin = b B c 因此, = =sin sin a b c A B 有因为sin =1C ,所以 = = sin sin sin a b c A B C (2)在锐角△ABC 中,如图1-2 作C D AB ⊥于点D ,有sin =C D A b ,sin = C D B a , 因此,sin =sin b A a B ,即=sin sin a b A B 同理可证: = sin sin a c A C ,故 = = sin sin sin a b c A B C . (3)在钝角△ABC 中,如图1-3 作C D AB ⊥,交A B 的延长线于点D ,则 sin = C D A b ,sin =sin = C D A B C C B D a ∠ 因此,sin =sin b A a B ,即= sin sin a b A B 同理可证: = sin sin b c B C 故==sin sin sin a b c A B C 综上所述,在任意的三角形中,正弦定理总是成立.

B A C B 证明:如图所示,圆O 是△ABC 的外接圆,半径为R 连接A O 并延长,交圆O 于点D ,连接C D , 易知,=90ACD ∠ ,=B D ∠∠ sin = =2A C b D A D R ,即sin = 2b B R 因此 =2sin b R B 同理,延长,BO CO , 可证= =2sin sin a c R A C 故===2sin sin sin a b c R A B C 证明:过点B 作单位向量j BC ⊥ ,那么就有 j A C j A B j B C =+ cos(90)cos(90)0b C c B ?+=++ sin b C ?-=-sin sin b c B C ? =, 同理有sin sin a b A B =。 故 = = sin sin sin a b c A B C 【小技巧】 根据几何图形确定向量夹角的方法: 如果两个向量所在之间直线相交,或通过平移一个向量而相交,那么 (1) 向量夹角为锐角,很容易判断; (2) 向量夹角为钝角时,可以先判断锐角,再取补角 例如: 确定向量j 与向量AB 的夹角时,由于是钝角, 先确定向量j 与向量BA 的夹角为90B - ,再求补角,即为90B + 确定向量j 与向量A C 的夹角时,先平移j ,同上可得,夹角为90C +

两角和与差的余弦公式的五种推导方法之对比

两角和与差的余弦公式的五种推导方法之对比 两角和与差的余弦公式是三角函数恒等变换的基础,其他三角函数公式都是在此公式基础上变形得到的,因此两角和与差的余弦公式的推导作为本章要推导的第一个公式,往往得到了广大教师的关注. 对于不同版本的教材采用的方法往往不同,认真体会各种不同的两角和与差的余弦公式的推导方法,对于提高学生的分析问题、提出问题、研究问题、解决问题的能力有很大的作用.下面将两角和与差的余弦公式的五种常见推导方法归纳如下: 方法一:应用三角函数线推导差角公式的方法 设角α的终边与单位圆的交点为P1,∠POP1=β,则∠POx=α-β. 过点P作PM⊥x轴,垂足为M,那么OM即为α-β角的余弦线,这里要用表示α,β的正弦、余弦的线段来表示OM. 过点P作PA⊥OP1,垂足为A,过点A作AB⊥x轴,垂足为B,再过点P作PC⊥AB,垂足为C,那么cosβ=OA,sinβ=AP,并且∠PAC=∠P1Ox=α,于是OM=OB+BM=OB+CP=OA cosα+AP sinα=cosβcosα+sinβsinα. 综上所述,. 说明:应用三角函数线推导差角公式这一方法简单明了,构思巧妙,容易理解. 但这种推导方法对于如何能够得到解题思路,存在一定的困难. 此种证明方法的另一个问题是公式是在均为锐角的情况下进行的证明,因此还要考虑的角度从锐角向任意角的推广问题. 方法二:应用三角形全等、两点间的距离公式推导差角公式的方法

设P1(x1,y1),P2(x2,y2),则有|P1P2 |= . 在直角坐标系内做单位圆,并做出任意角α,α+β和,它们的终边分别交单位圆于P2、P3和P4点,单位圆与x轴交于P1,则P1(1,0)、P2(cosα,sinα)、P3(cos(α+β),sin(α+β))、. ∵,且, ∴,∴, ∴ , ∴, ∴,. 说明:该推导方法巧妙的将三角形全等和两点间的距离结合在一起,利用单位圆上与角有关的四个点 ,建立起等式关系,通过将等式的化简、变形就可以得到符合要求的和角与差角的三角公式. 在此种推导方法中,推导思路的产生是一个难点,另外对于三点在一条直线和三点在一条直线上时这一特殊情况,还需要加以解释、说明.

2021年正弦定理的几种证明方法

正弦定理的几种证明方法 欧阳光明(2021.03.07) 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角 三角函数的定义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。 由此,得 sin sin a b A B = , 同理可得 sin sin c b C B = , 故有 sin sin a b A B = sin c C = .从而这个结论在锐角三角形中成立. (2)当?ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有 =∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。由此,得 = ∠sin sin a b A ABC , 同 理可得 = ∠sin sin c b C ABC 故有 = ∠sin sin a b A ABC sin c C = . 由(1)(2)可知,在?ABC 中,sin sin a b A B = sin c C = 成立. 从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即sin sin a b A B = sin c C = . 1’用知识的最近生长点来证明: 实际应用问题中,我们常遇到问题: 已知点A ,点B 之间的距|AB|,可测量角A 与角B , 需要定位点C ,即: 在如图△ABC 中,已知角A ,角B ,|AB |= a b D A B C A B C D b a

c , 求边AC 的长b 解:过C 作CD^AB 交AB 于D ,则 推论: sin sin b c B C = 同理可证: sin sin sin a b c A B C == 2.利用三角形面积证明正弦定理 已知△ABC,设BC =a, CA =b,AB =c,作AD ⊥BC,垂足为D.则Rt △ADB 中,AB AD B = sin ,∴AD=AB·sinB=csinB. ∴S △ABC =B ac AD a sin 2121=?.同理,可证 S △ABC =A bc C ab sin 21 sin 21=. ∴ S △ABC =B ac A bc C ab sin 2 1 sin 21sin 21==.∴absinc=bcsinA=acsinB, 在等式两端同除以ABC,可得b B a A c C sin sin sin ==.即C c B b A a sin sin sin = =. 3.向量法证明正弦定理 (1)△ABC 为锐角三角形,过点A 作单位向量j 垂直于AC ,则j 与AB 的夹角为90°-A ,j 与CB 的夹角为90°-C . 由向量的加法原则可得 AB CB AC =+, 为了与图中有关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与向量j 的数量积运算,得到AB j CB AC j ?=+?)( 由分配律可得AB j CB j AC ?=?+. B ∴|j |AC Co s90°+|j |CB Co s(90°-C )=|j |AB Co s(90°-A ). j ∴asinC=csinA.∴ C c A a sin sin = . A 另外,过点C 作与CB 垂直的单位向量j ,则j 与AC 的夹角为90°+C ,j D C B A C

正弦定理的证明

正弦定理的证明 (方法一)可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:当?ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据任意角三角函数的定义,有CD=sin sin a B b A =,则 sin sin a b A B = 同理可得sin sin c b C B = 从而 sin sin a b A B = sin c C = 思考:是否可以用其它方法证明这一等式?由于涉及边长问题, 从而可以考虑用向量来研究这个问题。 (方法二)利用向量证明 如图,在?ABC 中,过点A 作一个单位向量j ,使j AC ⊥ 。 当BAC ∠为钝角或直角时,同理可证上述结论。 从上面的研探过程,可得以下定理 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,即sin sin a b A B = sin c C = [理解定理] (1)正弦定理说明同一三角形中,边与其对角的正弦成正比,且比例系数为同一正数,即存在正数k 使sin a k A =,sin b k B =,sin c k C =;

(2) sin sin a b A B = sin c C = 等价于 sin sin a b A B = , sin sin c b C B = , sin a A = sin c C 下面还介绍几种证明的方法,供感兴趣同学探索。 (方法三)利用复数证明 如图,如图2,建立平面直角坐标系.在复平面内,过点A 作BC 的平行线,过点C 作AB 的平行线,交于点D . 根据复数相等的定义,实部等于实部,虚部等于虚部.可以得出 (方法四)利用?ABC 的外接圆证明Ⅰ 如图,O Θ是?ABC 的外接圆,设半径为R ,分 别连结OA 、 OB 、OC ,过点 O 作,OD BC ⊥垂足为D 。 证明: (方法五)利用?ABC 的外接圆证明Ⅱ 如图,O Θ是?ABC 的外接圆,设半径为R ,连结BO 并延长,交 O 于点D ,连结AD 。

(完整word版)余弦定理及其应用

余弦定理及其应用 【教学目标】 【知识与技能目标】 (1)了解并掌握余弦定理及其推导过程. (2)会利用余弦定理来求解简单的斜三角形中有关边、角方面的问题. (3)能利用计算器进行简单的计算(反三角). 【过程与能力目标】 (1)用向量的方法证明余弦定理,不仅可以体现向量的工具性,更能加深对向量知识应用的认识. (2)通过引导、启发、诱导学生发现并且顺利推导出余弦定理的过程,培养学生观察与分析、归纳与猜想、抽象与概括等逻辑思维能力. 【情感与态度目标】 通过三角函数、余弦定理、向量数量积等知识间的联系,来体现事物之间的普遍联系与辩证统一. 【教学重点】 余弦定理的证明及应用. 【教学难点】 (1)用向量知识证明余弦定理时的思路分析与探索. (2)余弦定理在解三角形时的应用思路. 【教学过程】 一、引入 问:在R t △ABC 中,若C=090,三边之间满足什么关系? 答:222b a c += 问:若C ≠090,三边之间是否还满足上述关系? 答:应该不会有了! 问:何以见得? 答:假如b a ,不变,将A 、B 往里压缩,则C <090,且222b a c +<; 同理,假如b a ,不变,将A 、B 往外拉伸,则C >090,且222b a c +>. 师:非常正确!那么,这样的变化有没有什么规律呢? 答:规律肯定会有,否则,您就不会拿它来说事了. 问:仔细观察,然后想想,到底会有什么规律呢? 答:有点象向量的加法或减法,→→→+=a c b 或→→→-=c b a . A C B a b c A C B a b c

【探求】 设△ABC 的三边长分别为c b a ,,, 由于→→→+=BC AB AC B ac c a b a B ac c BC B B C AB AB b BC BC BC AB AB AB AC BC AB BC AB AC AC cos 2cos 2)180cos(22) ()(2222 220222-+=+-=+-+=∴?+?+?=+?+=?∴→→→→→→→→→→→→→→→→→即即 问:仔细观察这个式子,你能否找出它的内在特点? 答:能!式子中有三边一角,具体包括如下三个方面: 第一、左边是什么边,右边就是什么角; 第二、左边有什么边,右边就没有什么边; 第三、边是平方和,乘积那里是“减号”. 师:很好!那么,你能否仿照这个形式写出类似的另外两个? 答:可以!它们是:A bc c b a cos 2222-+=和C abc b a c cos 2222-+=. 【总结】这就是我们今天要讲的余弦定理,现在,让我们来继续研究它的结构特点以及其应用问题. 板书课题 余弦定理及其应用 二、新课 (一)余弦定理的文字表述: 三角形的任何一边的平方等于其它两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍. (二)余弦定理的另一种表述形式: bc a c b A 2cos 222-+=;ac b c a B 2cos 222-+=;ab c b a C 2cos 2 22-+= (三)归纳 1. 熟悉定理的结构,注意“平方”“夹角”“余弦”等; 2. 每个式子中都有四个量,知道其中的三个就可以求另外的一个; 3. 当夹角为090(即三角形为直角三角形)时即为勾股定理 (特例). A C B a b c

相关文档
最新文档