云南省师范大学五华区实验中学高中数学第一章解三角形余弦定理教学案新人教A版必修5

云南省师范大学五华区实验中学高中数学 第一章 解三角形 余弦定 理教学案 新人教 A 版必修 5 课本在引入余弦定理内容时, 首先提出探究性问题“如果已知三角形的两条边及其所夹 的角,根据三角形全等的判定方法, 这个三角形是大小、 形状完全确定的三角形.我们仍然从 量化的角度来研究这个问题, 也就是研究如何从已知的两边和它们的夹角计算出三角形的另 一边和两个角的问题”.这样,用联系的观点,从新的角度看过去的问题,使学生对过去的 知识有了新的认识, 同时使新知识建立在已有知识的坚实基础上, 使学生能够形成良好的知 识结构.设置这样的问题,是为了更好地加强数学思想方法的教学.比如对于余弦定理的证 明,常用的方法是借助于三角的方法,需要对三角形进行讨论,方法不够简洁,通过向量知 识给予证明,引起学生对向量知识的学习兴趣,同时感受向量法证明余弦定理的简便之处.教 科书就是用了向量的方法,发挥了向量方法在解决问题中的威力. 在证明了余弦定理及其推论以后, 教科书从余弦定理与勾股定理的比较中, 提出了一个 思考问题“勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系, 余弦定理则指出了一般三角 形中三边平方之间的关系, 如何看这两个定理之间的关系?”并进而指出, “从余弦定理以 及余弦函数的性质可知, 如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方, 那么第三边所对 的角是直角; 如果小于第三边的平方, 那么第三边所对的角是钝角; 如果大于第三边的平方, 那么第三边所对的角是锐角.由上可知,余弦定理是勾股定理的推广”.还要启发引导学生 注意余弦定理的各种变形式,并总结余弦定理的适用题型的特点,在解题时正确选用余弦定 理达到求解、求证目的 启发学生在证明余弦定理时能与向量数量积的知识产生联系,在应用向量知识的同时, 注意使学生体会三角函数、正弦定理、向量数量积等多处知识之间的联系 教学重点 余弦定理的发现和证明过程及其基本应用 教学难点 1.向量知识在证明余弦定理时的应用,与向量知识的联系过程 2.余弦定理在解三角形时的应用思路 第一张:课题引入图片(记作 A 如图(1),在 Rt△ABC 中,有 A +B =C 问题:在图(2)、(3)中,能否用 b、c、A 求解 a 第二张:余弦定理(记作 1.1.2B 余弦定理:三角形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夹角的余弦的 积的两倍 2 2 2 2 2 2 2 2 2 形式一: a =b +c -2bccosA,b =c +a -2cacosB,c =a +b -2abcosC, 2 2 2 b2 ? c2 ? a2 c2 ? a2 ? b2 a2 ? b2 ? c2 形式二:cosA= ,cosB= ,cosC= . 2bc 2ca 2ab 教学目标 1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理的向量方法 1 2.会利用余弦定理解决两类基本的解三角形问题 2.培养学生在方程思想指导下处理解三角形问题的运算能力; 4.通过三角函数、余弦定理、向量的数量积等知识间的关系,来理解事物之间的普遍联系与 辩证统一. 教学过程 导入新课 师 上一节,我们一起研究了正弦定理及其应用,在体会向量应用的同时,解决了在三角形已 知两角、一边和已知两边与其中一边对角这两类解三角形问题.当时对于已知两边夹角求第 三边问题未能解决,下面我们来看幻灯片 1.1.2A,如图(1),在直角三角形中,根据两直角边 及直角可表示斜边,即勾股定理,那么对于任意三角形,能否根据已知两边及夹角来表示第三 边呢?下面我们根据初中所学的平面几何的有关知识来研究这一问题 在△ABC 中,设 BC =A,AC=B,AB=C,试根据 B、C、A 来表示 A 师 由于初中平面几何所接触的是解直角三角形问题,所以应添加辅助线构成直角三角形, 在直角三角形内通过边角关系作进一步的转化工作, 故作 CD 垂直于 AB 于 D, 那么在 Rt△BDC 中,边 A 可利用勾股定理用 CD、DB 表示,而 CD 可在 Rt△ADC 中利用边角关系表示,DB 可利 用 AB-AD 转化为 AD,进而在 Rt△ADC 内求解 解:过 C 作 CD⊥AB,垂足为 D,则在 Rt△CDB 中,根据勾股定理可得 A2=CD2+BD2 2 2 2 ∵在 Rt△ADC 中,CD =B -AD 2 2 2 2 又∵BD =(C-AD) =C -2C·AD+AD 2 2 2 2 2 2 2 ∴A =B -AD +C -2C·AD+AD =B +C -2C·AD 又∵在 Rt△ADC 中,AD=B·COsA 2 2 2 ∴a =b +c -2abcosA 2 2 2 类似地可以证明 b =c +a -2cacosB c2=a2+b2-2abcosC 另外,当 A 为钝角时也可证得上述结论,当 A 为直角时, a2+b2=c2 也符合上述结论,这也正是我 们这一节将要研究的余弦定理,下面我们给出余弦定理的具体内容.(给出幻灯片 1.1.2B 推进新课 1 .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 在幻灯片 1.1.2B 中我们可以看到它的两种表示形式 形式一: a2=b2+c2-2bccosA, b2=c+a2-2cacosB, c2=a2+b2-2abcosC. 形式二: cos A ? b2 ? c2 ? a2 2bc 2 cos B ? c2 ? a2 ? b2 2ca a2 ? b2 ? c2 2ab 2 2 2 cosC ? 师 在余弦定理中,令 C =90°时,这时 cosC=0,所以 c =a +b ,由此可知余弦定理是勾股定理 的推广.另外,对于余弦定理的证明,我们也可以仿照正弦定理的证明方法二采用向量法证明, 以进一步体会 向量知识的工具性作用 [合作探究 2.向量法证明余弦定理 (1)证明思路分析 师 联系已经学过的知识和方法,可用什么途径来解决

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