摘要:
"该高中数学课件聚焦余弦定理,通过情境问题(测量A、B两地距离)和过渡思考(直角三角形勾股定理到非直角三角形),搭建从已有知识到新知的学习支架,引导学生理解定理推导、表达式及应用。\n其亮点在于用向量法推导定理,体现几何问题代数化的数学思维,结合实际应用案例(如渡船航行)培养数学眼光,通过规范解题步骤强化数学语言表达。帮助学生掌握数形结合,教师可高效开展分层教学。"
内容正文:
11.1 余弦定理 第十章 三角恒等变换学 习 目 标123理解余弦定理的推导过程,掌握余弦定理的核心表达式及求角的变形形式.能运用余弦定理解决 已知两边及夹角求第三边、已知三边求角两类解三角形问题以及简单的实际几何应用问题.经历向量法推导余弦定理的过程,掌握几何问题代数化的方法,体会数形结合思想.新课导入 如图,已知 的长度和 的角度,如何测量 两地之间的距离? 在直角三角形中,我们可以用勾股定理求边长,那这个非直角三角形的边角关系该如何推导? 在该三角形中,已知两边及其夹角,如何求第三边?已知三边,如何求角?这就是本节课核心探究主题:三角形的边角定量关系 —— 余弦定理新知探究探究一:余弦定理 在中,分别为角 的对边,已知向量等式 ,如何将这个向量等式转化为边长和角度的数量等式?所以 因为新知探究 以上推导出的公式有怎样的共同规律?这个规律该如何归纳定义为余弦定理?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. (分别为角 对边)同理可得:即时训练1.设分别为内角的对边,则下列等式成立的是( )A. B.C. D.【分析】根据余弦定理,即可求解.【详解】根据余弦定理可知,.B新知探究 利用余弦定理可以知道两边及其夹角求第三边,那么余弦定理能否变形为求角的形式?余弦定理通过变形也可以写成如下形式: 我们把三角形的三个角和三条边叫作三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫作解三角形.即时训练2.在中,已知,,,则( )A. B. C. D.【分析】由余弦定理直接求解即可.【解析】在中,已知,,由余弦定理得: A知识小结余弦定理 ② ③① ① ② ③典例分析例1根据下列条件解三角形(边长精确到0.01,角度精确到0.1°):(1)已知,,,求;(2)已知,,,求.【分析】已知两边及夹角用余弦定理求第三边,已知三边用余弦定理的变形求对应角.解 (1)由余弦定理,得 所以(2)由余弦定理,得所以典例分析例2 , 两地之间隔着一个水塘(如图),现选择另一点 ,测得 ,,,求 , 两地之间的距离(精确到 ). 【分析】已知三角形两边及夹角,用余弦定理求第三边解:由余弦定理,得 所以 答 :, 两地之间的距离约为 .典例分析例3 用余弦定理证明:在 中,当 为锐角时, 当 为钝角时 【分析】根据余弦定理,通过角 的余弦值符号,判断 与 的大小关系证明:当 为锐角时, 由余弦定理,得即同理可证,当 为钝角时,典例分析例4 在长江某渡口处,江水以 的速度向东流。一渡船从长江南岸的 码头出发,预定要在 后到达北岸的 码头(如图),设 为正北方向,已知 码头在 码头北偏东 的方向上,并与 码头相距 ,该渡船应按什么方向航行?速度是多少(角度精确到 ,速度精确到 )?【分析】将船的实际位移分解为船速和水流速度,通过余弦定理求解航行方向和速度.解:如图,船按 方向开出, 方向为水流方向,以 为一边、 为对角线作平行四边形,其中典例分析在 中,由余弦定理,得 所以因此,船的航行速度为 。 在 中,由余弦定理,得 所以因此,。答:渡船应按北偏西 的方向,并以 的速度航行。典例分析例5在△ABC 中,已知 求证:△ABC 为等腰三角形.【分析】利用余弦定理将角的关系转化为边的关系,通过化简得到两边相等,从而证明三角形为等腰三角形.证明:由余弦定理,得 整理,得因为 ,,所以 因此,△ABC 为等腰三角形典例分析例6如图,AM 是△ABC 的边 BC 上的中线,求证: 【分析】在中线分割出的两个三角形中分别应用余弦定理,利用角的互补关系和中线性质消元,推导出中线长度公式. 在△ACM 中,由余弦定理,得证明:设 ,则 在△ABM 中,由余弦定理,得典例分析因为 ,, 所以 从而 巩固提升 题型1 余弦定理及辨析1.在中,角,,所对的边分别为,,,若,则为( )A.直角三角形 B.锐角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形【分析】用余弦定理求最大边所对角.【详解】可设,最大角为C 所以C为钝角.C巩固提升 题型2 余弦定理解三角形2.在中,,则( )A.5 B.3或5 C.4 D.2或4【分析】利用余弦定理求解即可.即,即解得或5经检验,均满足题意.【详解】由余弦定理得B巩固提升 题型2 余弦定理解三角形3.在中,三个内角的对边分别是,若,求,.【分析】由余弦定理求出、,勾股定理求出.【详解】由余弦定理得 所以所以因为,所以又,所以,所以所以,.巩固提升 题型3 余弦定理边角互化的应用 4.已知的内角,,的对边分别为,,,且,若,,求的值.【分析】由余弦定理求得,结合,可求得,故结合可求得,再利用余弦定理即可求得答案.【详解】由中,可得,由可得,故由于则,且课堂总结一起来看看这节课我们学到了些什么?点击此处,进入本节课的课堂总结要点回顾感谢聆听! 余弦定理 苏教版 · 必修二 📚 知识点回顾 ⚠️ 易错点警示 💡 解题技巧 🔊 课堂导语 知识点回顾 点击蓝色色块查看关键术语 定理内容 三角形中任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。 a2 = b2 + c2 - 2bc cosA b2 = a2 + c2 - 2ac cosB c2 = a2 + b2 - 2ab cosC 点击查看公式 向量形式 若 AB = c, AC = b, BC = a 则 a2 = b2 + c2 - 2|b||c| cosA 变形公式 ① 求角公式 cosA = b2 + c2 - a2 2bc cosB = a2 + c2 - b2 2ac cosC = a2 + b2 - c2 2ab ② 求边公式 a = √(b2 + c2 - 2bccosA) ③ 勾股定理推广 当 C = 90° 时,cosC = 0 则 c2 = a2 + b2 易错点警示 避开这些常见的逻辑陷阱 🚫 忽视角的范围 在利用余弦定理求角时,要注意三角形内角的范围是 (0, π)。 特别提醒: 当 cosA < 0 时,角 A 为钝角; 当 cosA > 0 时,角 A 为锐角。 ⚠️ 边角对应关系混淆 公式中的边与角必须严格对应。例如求 cosA 时,分子中减去的一定是角 A 的对边 a 的平方。 🔢 计算精度问题 在多步计算中,建议保留根号形式进行运算,避免过早取近似值导致最终结果误差过大。 解题技巧与模型 掌握核心模型,快速破题 1 知三边求角 已知三角形的三边长,判断三角形形状或求内角。 策略:直接使用变形公式 cosC = (a2+b2-c2) / 2ab 2 知两边一夹角 已知两边及其夹角,求第三边或其他角。 策略:先求第三边,再求其他角 c2 = a2+b2-2abcosC 3 判断三角形形状 利用余弦定理判断三角形是锐角、直角还是钝角三角形。 a2 + b2 > c2 角C为锐角 a2 + b2 = c2 角C为直角 a2 + b2 < c2 角C为钝角 $