6.4.3 余弦定理、正弦定理
人教 A 版 · 本节 26 页原书扫描(原文)+ 本站重写的讲解与习题详解考过 100 题 ↓
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本节的知识树
4 概念 · 4 公式 · 最深 4 层。根是引本节作教材出处的实体,长链由 `prereqs` 构建期派生——源里只有最小一步。
考过本节的真题
共 100 道
- 浙江 2008 · q10斜线段 、 面积为定值, 的轨迹 · 距离定值就是圆柱面,斜截得椭圆经由 三角形
- 浙江 2008 · q12过焦点的弦与另一焦点的两条焦半径和为 ,求 · 四条焦半径之和恒是 经由 三角形
- 浙江 2008 · q13 求 · 移项后右边是 :化角、化边,或直接认出射影关系经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2008 · q14三条两两垂直的棱都是 ,求外接球的体积 · 补成正方体,体对角线就是直径经由 三角形
- 浙江 2008 · q17三角形上恒有 ,求 的区域面积 · 只有三个顶点说了算经由 三角形
- 浙江 2008 · q18矩形与梯形的两个平面互相垂直,二面角 求 · 先把被钉死的那一块解干净经由 三角形
- 浙江 2009 · q05 与侧面所成的角 · 找影子解直角三角形 / 建系用法向量 / 不作角,点面距除以斜线长经由 三角形
- 浙江 2009 · q07边与半径 的圆最多几个公共点 · 建系夹出圆心 / 面积绑住三条距离 / 先造一个再卡上界经由 三角形
- 浙江 2009 · q18半角余弦加一个数量积 · 倍角到整角 / 整体代入不反解 / 把三角形彻底定死经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2009 · q20一个中点撑起三条互相垂直的棱 · 建系算坐标 / 中位线搭平行面与垂面截面 / 不建系的基底向量经由 三角形
- 浙江 2010 · q05「对任意」一条反例就倒 · 四项各算各的 / 一个 z 通杀三项 / 复平面上三件事都是图形经由 三角形
- 浙江 2010 · q07参数不在目标函数里,在边上——那条边永远绕着 转经由 三角形
- 浙江 2010 · q08两条边一样长,垂足就落在中点上——两个条件缝进同一个三角形经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2010 · q12上层长方体、下层四棱台——台体公式中间那一项不能漏经由 三角形
- 浙江 2010 · q16三个向量摆成一个三角形——120° 在外,顶点在一段弧上跑经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2010 · q18cos 2C 定得住 sin C,定不住 cos C——两支都是真三角形经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2010 · q20翻折不改长度——第一折把 钉在空间里,第二折把 逼上中垂面经由 三角形
- 浙江 2010 · q21重心只是把 、 按 缩向 ——换成以 为直径的圆,条件一个字没变经由 三角形
- 浙江 2011 · q03三角形只在一张视图里露脸——那是柱不是锥;先分层,每段各排除一次经由 三角形
- 浙江 2011 · q14面积钉住的是「高」—— 的终点只能落在单位圆里那条弦上经由 三角形
- 浙江 2011 · q18 整段约掉—— 与 是一一对应的,两个端点一个来自「锐角」、一个来自「拼得成三角形」经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2011 · q20 平面 一条管到底——第二问的 就是 在 上的垂足经由 三角形
- 浙江 2011 · q21两条切线不是两个对象——它们的斜率是同一个二次方程的两根经由 三角形
- 浙江 2012 · q05 逼出的不是垂直,是反向共线经由 三角形
- 浙江 2012 · q11三条首尾相接、两两垂直的棱——、、 一乘再除以 经由 三角形
- 浙江 2012 · q15题面定住的只有「中线加底边」——所以答案只能是那个把 的位置消掉的量经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2012 · q18 不是随手挑的——它恰好等于 ,于是 是设计好的,两问各剩一行经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2012 · q20 平面 一句话定全局—— 是 的中垂面,二面角整个躺在里面经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2012 · q21「被 平分」一句就定死 · 面积只剩一个 ,最大在 经由 三角形
- 浙江 2012 · q22 在 上递增,最大值只能在端点 · 凑成 ,经由 三角形
- 浙江 2013 · q07数量积只吃水平那一半 · 最小值点是 的中点,反推出 是 的中点经由 三角形
- 浙江 2013 · q09椭圆给和、矩形给平方和 —— 双曲线要的那个差,自己就出来了经由 三角形
- 浙江 2013 · q10两次投影换个顺序,走出来的点离 一样远 —— 只有两面垂直才做得到经由 三角形
- 浙江 2013 · q12三条竖棱 、、 的斜截三棱柱 —— 补一块、横切一刀、竖劈一刀,都得 经由 三角形
- 浙江 2013 · q13目标直线的斜率是未知数 · 三个顶点值 、、 的上包络在 处只交一次,经由 三角形
- 浙江 2013 · q16直角三角形里中线劈开的那个角 · 恰是它的最大值,形状被顶死,经由 三角形、正弦定理
- 浙江 2013 · q17斜基底里坐标不是投影 · 抓 得投到 的垂线上,经由 三角形、正弦定理
- 浙江 2013 · q20一条竖棱把空间劈成两半 · 平行只看 的系数,二面角只看 的影子,经由 三角形
- 浙江 2013 · q21圆的弦当底、椭圆的弦当高 · 换个主元,「斜率不存在」这句话自己蒸发,经由 三角形
- 浙江 2014 · q03一处粘合、两张面 · 长方体左面只少了 ,不是整张经由 三角形
- 浙江 2014 · q08平方一展开就分家 · 经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2014 · q13恒成立不必扫遍整块区域 · 三个顶点各给一条不等式,交出 经由 三角形
- 浙江 2014 · q17垂足能走出线段 · 一个函数走到底,或者根本不设函数:最大仰角就是那个二面角经由 三角形
- 浙江 2014 · q18条件是「同一个式子在 、 处取同值」· 才是钥匙,经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2014 · q20先把顶点 钉在 正上方 · 整个四棱锥的形状一步定死,二面角 经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2014 · q21「只有一个公共点」就是相切 · 距离最大值 ,等号在 经由 三角形
- 浙江 2015 · q02俯视图的两条对角线钉死「正四棱锥」:经由 三角形
- 浙江 2015 · q05同高比底,底比化成到 轴的距离,再减掉准线到 轴的那个 经由 三角形
- 浙江 2015 · q08折痕上每一点到 A 与到 A′ 等距,于是比角变成比腰长经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2015 · q13两条线不相交,就把其中一条搬过去 · 中点连中位线,或建系直接点乘经由 余弦定理
- 浙江 2015 · q16两个齐次条件先把形状定死 · 消边求 ,或边化角一步平方差经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2015 · q17射影落在 中点 · 建系算法向量再定号,或两个全等直角三角形共一个垂足经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2016 · q03影子有多长 · 把投影翻译成沿直线方向的跨度,或直接认出那条平行的边经由 三角形
- 浙江 2016 · q06底边定长、高在等差 · 面积必等差,而 d 那两个都差一截经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2016 · q14先把折起的角度用掉:高最大就是 到 的距离,再对 求最值经由 三角形
- 浙江 2016 · q16 的两种读法:化边为角得 ,化角为边得 经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2016 · q17三棱台里的一条垂线:补形还原成棱锥,等边三角形的中线白送一个直角经由 三角形
- 浙江 2017 · q02椭圆离心率 · 从标准方程读出 、 套关系式,或在短轴端点处现推那个直角三角形经由 三角形
- 浙江 2017 · q03三视图还原求体积 · 拆成半圆锥加三棱锥,或先把俯视图合成一块底面只算一次经由 三角形
- 浙江 2017 · q09正四面体里三个二面角比大小 · 建系用法向量算三个余弦,或化到同一条高上比三条距离经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2017 · q10四边形两条对角线上的三个数量积比大小 · 用对顶角把三个数捆成同一个数的倍数,或建系直接算出来经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2017 · q11割圆术第一步:单位圆内接正六边形的面积 · 连半径切成六个正三角形,或补成大正三角形再挖三个角经由 三角形
- 浙江 2017 · q14等腰三角形外接一段等长线段 · 面积用同高比一步换算,角用外角二倍角或直接解开小三角形经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2017 · q15两个模之和的最值 · 平方和是定值,代数上化归一个参数,几何上化归一段圆弧经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2017 · q19顶点没定死就别写坐标 · 那一条把 推到了 外面,经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2018 · q13已知两边一对角解三角形 · 正弦求 sin B,余弦求 c经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2019 · q03四个选项里三个是顶点的 值 · 把目标直线推到 停住,或三个顶点全代一遍经由 三角形
- 浙江 2019 · q04公式是题面白送的,分全在读图 · 俯视图切成两个直角梯形得 ,或只用「体积必是 的倍数」刷掉三个选项经由 三角形
- 浙江 2019 · q05和被压住则积被压住,反过来不行 · 基本不等式给充分性、一个点毁必要性;或画成两块地看谁装得下谁经由 三角形
- 浙江 2019 · q08三个角比大小 · 三条辅助线把它们摆进同一个直角三角形,或沿对称轴建系直接算成两个完全平方经由 三角形
- 浙江 2019 · q14补角先写出来 · 一条正弦定理定 ,或作高把 变成等腰直角经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2019 · q15两个中点连成中位线 · 两条焦半径一钉死,坐标或余弦定理都能收尾经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2019 · q19面面垂直一脚踩出 A₁E⊥底面,线面角缩进过 BC 中点的截面经由 三角形
- 浙江 2019 · q21焦点弦韦达 x₁x₂=1,重心钉死 C,面积比换元后均值/求导取最小经由 三角形
- 浙江 2020 · q05三视图还原「柱 + 锥」求体积 · 分两块各算各的,或把它夹在两个柱体之间直接刷选项经由 三角形
- 浙江 2020 · q14圆锥展开图是半圆 · 顺着展开图两步走,或先把「半圆」翻译成 l=2r经由 三角形
- 浙江 2020 · q15两个等半径圆的公切线 · 两个「距离 = 半径」硬解,或用对称性一步定中点经由 三角形
- 浙江 2020 · q18锐角三角形里 cosA+cosB+cosC 的取值范围 · 一个条件定角,一个「锐」字定区间经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2020 · q19三棱台里证线线垂直、求线面角 · 上底面是纸老虎,两问都塌回四面体 D-HBC经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2021 · q11赵爽弦图求大小正方形面积比 · 勾股定理一步到位经由 三角形
- 浙江 2021 · q14中线条件解三角形——余弦定理逐次展开或坐标化求 AC 与 cos∠MAC经由 三角形、余弦定理
- 浙江 2021 · q16椭圆切线条件求斜率与离心率 · 焦点三角形一路、坐标代数一路经由 三角形
- 浙江 2021 · q19四棱锥证线线垂直、求线面角 · 判定定理转化 + 建系法向量,或等体积点面距经由 余弦定理
- 浙江 2022 · q05三视图还原组合体求体积 · 半球 + 圆柱 + 圆台,分三块各算各的经由 三角形
- 浙江 2022 · q08正三棱柱里三种空间角比大小 · 一条竖直垂线段把 α、β、γ 摆进同一个框架经由 三角形
- 浙江 2022 · q11三斜求积公式求面积 · 直接代值,或者用余弦定理配面积公式现推一遍经由 三角形、三斜求积公式、余弦定理
- 浙江 2022 · q17正八边形上八段距离平方和 · 建系直算,或把顶点配成四条直径经由 三角形
- 浙江 2022 · q18解三角形求 sinA 与面积 · 余弦定理解一元二次,或和角公式一步得边经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2022 · q19双直角梯形折出的立体 · 线面角用法向量,或化成点到平面的距离经由 三角形
- 浙江 2023 · q16双曲线离心率 · 坐标向量法,或勾股与余弦定理解 △经由 余弦定理
- 浙江 2023 · q17解 △ABC · 内角和定 C、和差展开求 sinA,正弦定理加等面积求高经由 三角形、正弦定理
- 浙江 2024 · q12双曲线过右焦点的竖直弦求离心率 · 一个 5–12–13 直角三角形就够经由 三角形
- 浙江 2024 · q15两个条件各定一个角,再由面积求边 · 正弦定理表出 a、b,或干脆作高经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2024 · q16椭圆上两点定形状,面积 9 反求直线 l · 平移底边找 B,或直接设 l 割补算面积经由 三角形
- 浙江 2024 · q17四棱锥里证线面平行、由二面角反求 AD · 建系算法向量,或三垂线法作平面角经由 三角形
- 浙江 2025 · q03双曲线的离心率 · 把「虚轴长是实轴长的 √7 倍」翻译成 b∶a经由 三角形
- 浙江 2025 · q09正三棱柱里的线面关系 · 判定定理凑前提,或建系算点积经由 三角形
- 浙江 2025 · q10抛物线的焦点弦四判断 · 设线联立硬算,或一个坐标都不设经由 三角形
- 浙江 2025 · q11解三角形 · 两条路都能证出这是个直角三角形经由 三角形、余弦定理、正弦定理
- 浙江 2025 · q17四棱锥的面面垂直、球心与异面直线角 · 建系解方程,或纯几何定位球心经由 三角形、余弦定理
讲解
本站对这一节的重写(不是原书转写):顺序可重组、推导可补全,目标是易读易学 + 与真题关联。原文以上方扫描图为准。
这一节是整册书里高考分值最重的一节:浙江卷近四年,每年都有一道解三角形的解答题,另外还有一堆 选填题在暗地里用它(双曲线离心率、立体几何里的斜三角形、抛物线焦点弦)。页面下方”考过本节的真题” 那一段现在列着 17 道,是全站最长的一份。
而这一节的内容其实只有两个公式。难的不是记住它们,是每次拿到一个三角形,知道该用哪一个。 所以这一节的讲法与课本不同:课本按”先余弦、后正弦、再应用”的发现顺序写,这里改成 先把两个定理摆出来,然后用一整节讲”怎么选”——因为选错了就是绕远路,而选错的代价在考场上是十分钟。
一、为什么会有这两个定理
初中学过全等的四种判定:SSS、SAS、ASA、AAS。它们说的是定性的事:“给了这几个元素,三角形就唯一确定了。”
既然唯一确定,其余的边和角就应该能算出来。这两个定理就是把那四种判定翻译成可以代数字的公式:
| 全等判定 | 已知 | 用哪个定理 |
|---|---|---|
| SAS | 两边及其夹角 | 余弦定理(直接求第三边) |
| SSS | 三边 | 余弦定理的推论(直接求任一角) |
| ASA / AAS | 两角及一边 | 正弦定理(先由内角和求第三角) |
| (不是全等判定) | 两边及其中一边的对角(SSA) | 正弦定理,可能两解 |
最后一行是这张表的重点:SSA 在初中不是全等判定条件,所以它对应的三角形不唯一—— 这不是解法的缺陷,是题目本身就有两个答案。后面第四节专门讲它。
三角形的三个角 、、 和它们的对边 、、 叫做三角形的元素; 已知几个元素求其余元素的过程叫做解三角形。
二、余弦定理:一条边的平方,用另两边和夹角表示
三条式子是同一件事轮换写三遍。记的时候记结构:“要求的那条边的平方 = 另两边平方和 − 2×那两边×夹角余弦”, 夹角一定是所求边的对角。
为什么用向量证。 条件是两边长和它们的夹角,而向量的数量积 恰好把这三样装在一个式子里;再加上 能把”长度”变成”数量积”。 于是设 、,则 , 两边自乘:
三行代数,没有分类讨论,锐角钝角一起证完了。这就是课本那句”你感受到向量运算的力量了吗”的意思—— 纯几何证法要对锐角、直角、钝角分三种情形作高。
推论(已知三边求角):把上面三式反解出余弦,
推论有个很好用的副产品:分子的符号直接告诉你这个角是锐角、直角还是钝角。 为锐角;; 为钝角。 判断三角形形状的题,一半用的是这一条。
与勾股定理的关系: 时 ,第三式就是 。 所以余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例;而 这一项正是 ” 偏离直角多少”的修正量: 是锐角时它为负(第三边比勾股短),钝角时为正(比勾股长)。
三、正弦定理:边与它对角的正弦成正比
其中 是三角形外接圆半径( 这一段是课本习题 6.4 第 17 题的结论,务必记住,它是 “边角互化”最常用的入口)。
怎么想到它。 从最熟的直角三角形入手: 中 , 则 、,即 ;而 , 所以 又可以写成 ——三个比值就统一成了同一个形式。剩下的工作是证明它在一般三角形里也成立。
为什么证起来比余弦定理绕。 向量的数量积里出现的是余弦,而要证的结论里是正弦。 桥是诱导公式 :只要构造出与某条边垂直的单位向量 , 它与其余各边的夹角就自动变成 减某个内角,余弦就翻成了正弦。 课本对锐角、钝角各作一次(钝角时 与 的夹角是 而不是 ), 结论一致。
三种常用变形,考场上换着用:
第三个(边之比等于对角正弦之比)在”判断形状""求比值”的题里最省力,因为它把 消掉了。
四、SSA 的两解:这是这一节唯一需要小心的地方
课本用例 8(,,)点出了它,并给了一句判据:
在区间 内,余弦函数单调递减,所以利用余弦定理求角,只有一解;正弦函数在 内单调递增,在 内单调递减,所以利用正弦定理求角,可能有两解。
这句话值得展开成一条可执行的规矩。设已知 、 与 ( 是 的对边),用正弦定理求 :
得到 之后, 在 里可能有 与 两个候选。逐个用下面三条筛:
- :无解(这组数据配不成三角形)。
- 大边对大角:,,。 这一条最常用来杀掉钝角那个候选:若 ,则 不可能是钝角(否则 与 矛盾), 只有一解。
- 内角和:。若 已是钝角或直角, 必为锐角,只有一解。
两个候选都过了这三条,就是真有两解,必须都写出来(课本例 8 与习题 6.4 第 7(2) 题都是两解)。
规避两解的办法:这一步能用余弦定理就用余弦定理。 在 上单调, 求出的角唯一,一步到位——代价是要解一个关于边的一元二次方程,而那个方程可能有两个正根, 那时根还是要逐个验(是否满足三角形三边关系)。两条路都要验,只是验的东西不同。
五、面积:三个等价写法 + 三斜求积
推法一句话: 底 高,取 为底时高是 (无论 是锐角还是钝角都成立, 因为 )。这三式是课本习题 6.4 第 10 题的答案,也是解三角形大题第 (2) 问 最常见的入口——“面积已知”几乎总是用来定 的乘积。
由它配上余弦定理,可以得到秦九韶的三斜求积公式(课本”阅读与思考”那一节):
它与海伦公式 ()等价,都是”只知三边求面积”。 浙江 2022 年第 11 题考的正是它——那道题既可以直接代三斜求积,也可以用余弦定理求出 、 再配 现推一遍。两条路都要会:公式记错时,现推那条是唯一的退路。
六、边角互化:解三角形大题的主套路
高考的解三角形题,题干里常混着边与角( 这种)。 处置方式只有两个方向,选一个方向做到底:
方向一:全部化成角。 用 把每条边换成正弦, 会整体约掉; 再用 之类的和角公式把第三个角消掉,最后剩一个关于单个角的方程。 课本习题 6.4 第 22 题就是这一条的范本:一路化下去会得到 , 而 ,于是 ,。
方向二:全部化成边。 用余弦定理的推论把每个 换成边的分式,通分后往往能约出漂亮的因式。 课本习题 6.4 第 16 题(证 )就是纯粹的方向二:两个 一换, 分子直接减出 。
怎么选方向:题干里角多(有 、、和角形式)就化成角;边多(有 、、乘积)就化成边。 两个方向来回换是最常见的卡壳原因。
方向三(不是解法,是复盘):把题目给的那个常数换成参数,看它管住了什么。 考场上未必用得上,但它能回答一个每次都该问的问题—— 为什么这道题算出来这么干净。
以一类常见条件为例:已知 ,且
先把要除的东西验一遍: 故 ( 是锐角,可以除); 故 、。还差一条,而且它是承重墙: 下面这一步要除以 ,所以必须 。
照方向一化成角(、 展开、并项、除以 ):
是 的一次函数,这已经是通解。再问一句”什么时候三角形恰好等腰”: ,而条件说 ,所以
把它与 摆在一起,两个” 等于”必须相等:
(末一步用 §5.5 的二倍角:、)。 于是一句干净的结论:
在”已知 、、且 ()“的条件下, 三角形等腰 。
那个前提不是装饰。 时 对任何 都成立——条件退化成一句空话,什么形状都不排除。 此时 自动满足,可三角形完全可以不等腰 (取 、、 就是反例)。 塌掉的是 那一半,位置正是那次除以 。 “条件看着很强、其实是恒等式”这类陷阱,只有把常数换成字母、把每个分母都验一遍才会撞见—— 这也是第九节第 7 条”前提必须验”在参数化场景下的样子。
这条结论的用法不是背,是识别。见到题目给的 恰好等于 , 就知道等腰是出题人安排的,可以直接从 起手——面积改用 , 是题面直接给的,全程不出现根号分母。第十节的 2012 年第 18 题正是这个样子。
更一般的教益:条件里的具体数字参与了结构(决定角度、比例、判别式符号)时, 把它换成字母重推一遍几乎总有收获;只是最后一步的一个倍数时,换了看不出东西。 这也是”答案漂亮”的正确反应——不是庆幸,是去找设计。
七、一条中线(或分点)把顶角劈成两块:给的角和要的角不在同一个三角形里
这一类图形高考里反复出现: 里从 引一条线到对边上的点 (最常见的是中点 ), 于是 。麻烦不在算,而在题目给的角与待求的角分处两个三角形—— 不是原三角形的边, 也不是原三角形的顶点,两个定理都不能直接往上套。
三条接法,各有各的适用面:
接法一:借 处的补角把角搬过去。 把 切成 与 , 处那两个角互补:,而 。 先在含已知角的那个三角形里用一次正弦定理,把 处那个角的正弦算出来,再原封不动搬进另一个三角形。 正弦是免费的,余弦要变号——这是本接法唯一的风险点,也正是易错清单里” 的符号不定”那一条的 一个具体场景。 在对边内部时,两个角里必有一个钝角,谁想从正弦反求余弦,负号就在等着他。
接法二:有直角时,两个小角都写成正切。 若 ,记 、, 则 与 都躺在以 为直角顶点的直角三角形里: 、,再用两角差的正切公式把 兑现成一个只含边的方程。 取中点时
这条路一次平方都不用做,方程直接就是关于 的二次式,是有直角时最短的写法。
接法三:把 的面积算两遍。 一遍用长度: 是中点时中线平分面积, ; 时按同高的底之比分。 一遍用题给的那个角:。 两式相等,方程立刻落地,而且公共边 自己就站进了等式,不必先单独求它。 凡是”条件给在某个角的正弦上、待求量是边”的题,先想这一条——它既不用正弦定理、也不用诱导公式。
三条接法的共同关口: 的对边是 (半条或某一段 ),不是 。 把它当成 的内角去用正弦定理,是这类题最常见的一步走错。
八、应用举例:测量题的固定动作
课本第 3 小节的四道例题(隔河测两点距离、测建筑物高度、航海方向)看着五花八门,动作是固定的四步:
- 画示意图,把方位角、仰角、基线标上去。方位角”北偏东 “是从正北顺时针转 ; 仰角是视线与水平面的夹角。这一步错了后面全错,而且是失分最多的一步。
- 找出那个能解的三角形——它必须含至少一条已知边(基线)和两个已知角,或两条已知边和夹角。
- 正弦定理求出中间量(一条辅助边),再余弦定理求目标量;或反过来。课本例 9 正是”两次正弦 定理求 、,再一次余弦定理求 ”。
- 回到实际单位与精度(n mile / km / 精确到 )。
关于基线:为使测量精确度高,基线应尽量长(课本举了 1752 年两位法国天文学家用柏林与好望角作基线 测地月距离的例子,算出约 )。
九、易错清单
按失分频率排:
- SSA 漏掉第二解,或者相反——两解都写但没验,把该舍的那个留下了。用第四节那三条筛,逐个验。
- 余弦定理的夹角配错边。 里跟着 的必须是 。写之前先看一眼: 要求的边的对角,是不是就是式子里那个角。
- 求角时用了近似值再往下算。例如先算出 ,再拿它去求 ——误差会滚。 能保留精确值(分式、根式)就保留到最后一步。
- 钝角的余弦忘了负号。,。代进余弦定理时那个减号会变加号。
- 面积公式的角选错。 里的 必须是 、 的夹角,不是随便一个角。
- 测量题的方位角读反(“北偏东”读成”东偏北”),或把仰角当成与铅垂线的夹角。
- 忘了三角形内角的范围。,所以 恒成立(可以放心两边同除), 但 的符号不定(不能随便开方去掉绝对值)。
- 由 直接断 ,不说另一支为什么死掉。 相等给的是 或 ;在三角形里后一支会逼出 ,所以确实只剩前一支。 这次漏写不影响答案,正是它危险的地方——换成 , 两支给的是 与 ,两支都在三角形内活着,漏一支就漏一半答案。 该分两支时分两支、该说明为什么不分时说明,这是同一个动作的两面。
十、这一节考过的真题(怎么用它们)
下方”考过本节的真题”是构建期从知识图谱派生的完整清单——解三角形是浙江卷的高频块,这张单子逐年在长。 下面不逐题点名,按类型给一条主线,按这个顺序做收益最大:
-
入门两道解答题:2023 年第 17 题(内角和定 、和差展开求 ,再正弦定理加等面积求高) 与 2022 年第 18 题(余弦定理解一元二次,或和角公式一步得边)。它们是”标准动作”的样子。
-
面积那一路:2022 年第 11 题(三斜求积)与 2024 年第 15 题(两个条件各定一个角,再由面积求边)。 重点体会”面积已知 ⇒ 定 ”。
-
判形状那一路:2025 年第 11 题——两条路都能证出这是个直角三角形。它是本站范本里被复核打回过 一次的那道题(refute 依据是”没有挣得 、 都是锐角这个前提”),所以它也是一道关于 前提必须验的活教材,对应第九节第 7 条。
-
齐次条件只定形状的那一类:2015 年第 16 题(、, 第(1)问求 ,第(2)问给面积求 )。先看清题目给的两个条件都不含”多大”: 三条边同时放大 倍, 与 一起放大 倍,等式照旧; 角 更与大小无关。所以前两句只定出一个相似类——这正是第(1)问不必用到面积的原因, 也是第(2)问只需”再定一个缩放”的原因。看穿这层,两条路就都只是技术选择:
- 化成边:余弦定理消去 ,得 ,与条件对上后约掉一个 , 三条边全写成 的倍数(、); 再用一次余弦定理求 , 上下自动约干净—— 没约掉就说明前面算错了, 因为 本来就是形状量。
- 化成角:由正弦定理把三条边换成正弦,条件变成 ; 用 与 ,一步压成 ,代 后同除 得 。 第(2)问上,化成角那条明显更省:把 就地换成 , 面积公式直接成为 ,一步得 , 完全绕开了 。化成边那条则要先解出 再回代。 “边还是角”该由第二问问的是什么来定,不是习惯。
-
那个常数是设计出来的那一类:2012 年第 18 题(、, 求 ;再给 求面积)。它表面上是”标准动作”题,实际上把第六节的三个方向 一次考全,值得当作那一节的总演练:
- 方向一(原卷): 化和角, 给 ;再由正弦定理得 ,。 代价是 、 这几个根号分母要一路带到末步。
- 只多看一眼就能省一半: 一出手,把 代回题给的条件, ——这是形状信息,不是数值巧合。 于是 (另一支 逼出 ,见第九节第 8 条),; 余弦定理一步 得 , , 里的 与 里的 直接约掉,一个根号分母都没有。 “面积公式配哪个角”在这里值一半的计算量。
- 方向二(全化成边)给出前两条看不到的东西:把 用正弦定理换成 、 用余弦定理换成边,条件变成 ;配上 的 ,代入即得 ,故 。 这段推导压根没用到 ——也就是说,题面前两个条件不管 取多少都强迫等腰, 第(2)问给的 只是在一族相似三角形里挑了个尺寸。 “哪个条件定形状、哪个定大小”被这条路分得干干净净,对应第十节 2015 年第 16 题那一条的同一个道理。
- 方向三(复盘): 给 , 即 ——正是题目给的那个 。所以等腰不是巧合, 是出题人按第六节方向三那条判据挑出来的(本题 , 那条判据的前提 满足)。看穿这层,两问各一行。
-
不像解三角形的解三角形:2023 年第 16 题与 2024 年第 12 题(双曲线离心率)、2025 年第 17 题 (四棱锥里的球心与异面直线角)。这些题的三角形藏在圆锥曲线或立体图形里,认出那个三角形 就是全部难点;认出来之后用的还是这一节的两个公式。
-
一条线把三角形切成两个的那一类:2019 年第 14 题(、、, 在斜边上且 ,求 与 )。它是本节最短的一道 填空题,但把”在哪个三角形里列定理”这件事考得很干净:
- 在 上 ⇒ 与 互补,题给的 要先补成 才能进 。正弦对补角相同()会掩护 这个错,等到用内角和求 时才差出 ——第九节第 1 条说的”角配错三角形” 就是这么发生的。
- 补完角, 里两角一边全知道(、 的正弦 在直角三角形里直接读、),一条正弦定理就出 。
- 第二空 ,用的是 §5.5.1 的 两角差余弦——解三角形与三角恒等变换在同一道填空题里接上了。
还值得记一条不用本节定理的做法:从直角顶点 向斜边作高,面积两算给出 ;那个 就把 变成等腰直角 三角形, 一步落地。“作高”往往比”上定理”快——这一点在第八节的测量题里 也一样。
同一类里还有一道被切开的不是对边、而是顶角的:2013 年第 16 题(、 是 的中点,,求 )。第七节那三条接法 在它身上全部走得通,正好拿来对比:
- 接法一(原卷路线):在 里正弦定理得 , 补角搬进 变成 ,再与 对上;
- 接法二:两行得 ,即 , 一次平方都没做;
- 接法三:中线平分面积, 即 —— 与接法一化出来的方程一字不差,却省掉了整套诱导公式,也不必判 的锐钝。
更值得记住的是题给的 恰是 的最大值(令 , )。所以三条接法化简出来都是完全平方, 判别式恰为零——那是题目的设计,不是你算错了。
习题详解(本站解答,无官方答案可核)
人教 A 版学生用书不含答案,教师用书与全解不在本站语料里——因此本节习题的解答无官方答案可核,它们是本站写的。每一道都过了独立 verifier 的 refute 优先复核(默认它有问题,找不出问题才放行),但那不等于官方标准答案:拿它对思路,别拿它对分。
本节课本习题共 21 道:三组「练习」9 道(第 51、55、58 页),加「习题 6.4」里属于本节主题的 12 道(第 6、7、8、9、10、12、15、16、17、18、20、22 题)。习题 6.4 的其余各题考的是 §6.4.1、§6.4.2 的向量运算,归它们自己那一节;第 21、23 两题是开放式的测量方案与实习作业,无唯一解答,不收。 每道题先逐字引课本的题面(引用块),再写解答。
练习(第 51 页)第 1 题
- (1)在中,已知,,,解这个三角形(角度精确到,边长精确到);
(2) 在 中,已知 a=5, b=2, ,求 c.
两小问都是 SAS(两边及其夹角),用余弦定理直接求第三边。
(1) 由余弦定理,
,,,,于是
再由余弦定理的推论求 (用推论而不用正弦定理,是为了避开两解的讨论):
所以 。最后由内角和
核一下”大边对大角”:,对应 ,即 ,相符。
(2) 是 、 的夹角,:
练习(第 51 页)第 2 题
- 在 中,已知 ,解这个三角形.
SSS,用余弦定理的推论逐个求角。先备好 。
所以 。
所以 。于是 。
这道题的两处约分( 与 )都是”凑因式”,硬算成小数反而看不出是特殊角。 遇到含 、 的边长,先保留根式往下配。
练习(第 51 页)第 3 题
- 在 中,已知 , ,锐角 满足 ,求 (精确到 ).
是锐角,所以 :
(“锐角”这个条件不能丢:若不限定, 还可以取 ,答案就变了。)
由余弦定理求出第三边:
再由推论求 :
所以 。
练习(第 55 页)第 1 题
- 完成下列解三角形问题(角度精确到 ,边长精确到 1 cm):
(1) 在 中,已知 , ,c=20 cm;
(2) 在 中,已知 .
(1) 是 ASA:先由内角和求第三角,再用正弦定理求两边。
(2) 是 SSA,要查两解。 由正弦定理
,且 ()说明 ——但这一条杀不掉钝角候选, 因为钝角本来就大于 。再查内角和: 是锐角,两个候选加上 都不足 。 所以两解都成立:
情形一:,则 ,
情形二:,则 ,
于是 ,或 。 只写一组就是漏解。
练习(第 55 页)第 2 题
2.(1)在 中,已知 , , ,求 和
(2) 在 中,已知 b=2, , ,求 c.
(1) 是 SSA,但只有一解——因为 已是钝角,另外两角必为锐角。由正弦定理
只能取锐角,故 ( 与 加起来超过 ,舍)。 于是 ,
核一遍(用余弦定理反代):,相符。
(2) 是 AAS:,由正弦定理
,于是
练习(第 55 页)第 3 题
- 在 中,已知 ,,,求 .
由 得 ,于是 。
求 用正弦定理:
求 先求 。,所以 :
再由正弦定理
这道题不要先去求角 的度数—— 不是特殊角,转成度数再算会引入误差。 这一步是常用动作:三角形里第三个角的正弦,永远等于另两角之和的正弦。
练习(第 58 页)第 1 题
- 如图,一艘船向正北航行,航行速度的大小为 ,在 处看灯塔 在船的北偏东 的方向上。 后,船航行到 处,在 处看灯塔在船的北偏东 的方向上。已知距离此灯塔 以外的海区为航行安全区域,这艘船可以继续沿正北方向航行吗?
,所以 。
在 中:( 指正北, 是北偏东 ); ( 指正南, 是北偏东 ,两者夹角是 )。 于是
由正弦定理
船继续沿正北走,它离灯塔最近时的距离就是点 到那条航线的距离。在 处,航线(正北)与 的夹角是 ,所以
,最近处仍在安全区域内,所以这艘船可以继续沿正北方向航行。
练习(第 58 页)第 2 题
- 如下页图,在山脚 A 测得山顶 P 的仰角为 ,沿倾斜角为 的斜坡向上走 a m 到达 B 处,在 B 处测得山顶 P 的仰角为 。求证:山高 。
先把 的三个角标出来( 是斜坡,倾斜角 ; 是山顶)。
在 处: 的仰角是 , 的仰角是 ,两条射线都在同一铅垂平面内且都朝山的方向, 所以
在 处: 的仰角是 (朝山顶,向上), 沿斜坡朝下、与水平方向的夹角是 (向下), 所以 与 的夹角为
于是
在 中由正弦定理(注意 ):
最后回到”山高”: 是 相对 所在水平面的高度,而 的仰角是 ,所以
证毕。(前提 由图形保证:越靠近山顶看仰角越大,斜坡的倾斜角小于对山顶的仰角。)
练习(第 58 页)第 3 题
- 如下页图,一艘海轮从 出发,沿北偏东 的方向航行 mile 后到达海岛 ,然后从 出发,沿北偏东 的方向航行 mile 后到达海岛 。如果下
次航行直接从 A 出发到达 C,那么这艘船应该沿怎样的方向航行,需要航行的距离是多少?(角度精确到 ,距离精确到 0.01 n mile)
先求 。 的方位是北偏东 ,所以 的方位是南偏西 ; 的方位是北偏东 。以正北为 顺时针记方位角: 是 , 是 , 两者相差 ,取小于 的那一侧:
(也可以这样看: 与 的方位角相差 ,海轮”左转”了 , 所以三角形在 处的内角是 。)
由余弦定理
,,,,于是
再求方向。由正弦定理
显然是锐角( 已是钝角),故 。 是北偏东 ,而 在 的西侧(海轮向左转),所以
答:应沿北偏东 的方向航行,需航行约 。
习题 6.4 第 6 题
- 在 中,分别根据下列条件解三角形(角度精确到 ,边长精确到1 cm): (1) ; (2)
(1) SAS。 (钝角,余弦为负,代进去那个减号变加号):
再由推论求 :
;于是 。
(2) SSS,三个角都用推论:
,所以 是钝角——这也可以在动手之前就看出来: 是最大边,且 。 核一下内角和:,相符。
习题 6.4 第 7 题
- 在中,分别根据下列条件解三角形(角度精确到,边长精确到): (1) , , ; (2) , , .
(1) AAS。 。由正弦定理(,除以它就是乘 2):
(2) SSA,两解。 由正弦定理
查三条:(有解); 说明 ,钝角候选不违反; 是锐角, 两个候选加上它都不足 。两解都成立。
情形一:,,
情形二:,,
即 ,或 。
习题 6.4 第 8 题
- 如图,测量河对岸的塔高 时,可以选取与塔底 在同一水平面内的两个测量基点 与 . 现测得 ,,,在点 测得塔顶 的仰角为 ,求塔高 .
两步:先在水平面内的 里求出 ,再在铅垂的直角 里求 。
、、 共面(同一水平面),在 中
由正弦定理
塔 铅直于水平面,故 , 是直角三角形,:
这道题是”测量题固定动作”的最短样本:基线 给在水平面里,仰角给在铅垂面里, 两个平面各解一个三角形,接口是公共边 。
习题 6.4 第 9 题
- 在气象台 A 的正西方向 300 km 处有一台风中心,它正向东北方向移动,移动速度的大小为 40 km/h,距台风中心 250 km 以内的地区都将受到影响。若台风中心的这种移动趋势不变,气象台所在地是否会受到台风的影响?如果会,大约多长时间后受到影响?持续时间有多长(精确到 1 min)?
设台风中心初始位置为 , 小时后到 ,则 。 在 的正东方向,; 台风朝东北(北偏东 )移动,而 指向正东,两者夹角
在 中由余弦定理
受影响的条件是 ,即 :
(,。)
判别式
所以不等式有解——气象台所在地会受到台风影响。两根为
即 ,。
答:约 小时后开始受到影响;持续时间
(。持续时间就是两根之差,不必分别取近似再相减。)
习题 6.4 第 10 题
- 你能用三角形的边和角的正弦表示三角形的面积吗?
能,而且有三个等价写法:
推导(以第一式为例):取 为底,作 , 为垂足,。
- 若 是锐角,在直角 中 ;
- 若 是钝角,垂足 落在 的延长线上,, 于是 ——同一个式子;
- 若 ,,也一致。
所以三种情形统一为 ,于是
另两式把底换成 、 同理可得。要记的是两边夹一角这个结构:式子里的角必须是那两边的夹角。
习题 6.4 第 12 题
- 如图,在 中,已知 , , , , 边上的两条中线 , 相交于点 ,求 的余弦值.
用向量算最省事。记 、,则
两条中线交于重心 ,故以 为起点
于是
分别算数量积与长度:
所以
(。,所以 是锐角,约 。)
用到的两条结论:重心把中线分成 (所以 ), 以及求夹角余弦一律走数量积定义。
习题 6.4 第 15 题
- 的三边分别为 ,边 上的中线分别记为 ,利用余弦定理证明
只证第一式,另两式把字母轮换即可。
设 是 的中点,则 ,。在 中,, 由余弦定理
再把 用原三角形的余弦定理推论换掉:,于是
,开方即得
同理(在 中对 边的中线用一次余弦定理,或直接把 轮换)得另两式。证毕。
这道题的关键动作:在小三角形里用一次余弦定理得到含 的式子,再在大三角形里用推论 把 换成边——两次余弦定理,一次正用一次反用。
习题 6.4 第 16 题
- 在 中,求证:.
题干里有 、结论里只有边,所以走”全部化成边”这个方向。由余弦定理的推论
两式相减,分母相同,分子里的 正好抵消:
两边同乘 ():
证毕。
习题 6.4 第 17 题
- 证明:设三角形的外接圆的半径是 ,则 ,,.
只证 ,另两式同理。
作外接圆的直径 ( 在圆上,),连 。由”直径所对的圆周角是直角”得 ,所以在直角 中
剩下的是把 与 对上,按 的类型分三种情形:
- 为锐角: 与 在弦 的同侧,同弧 所对的圆周角相等,, 故 ;
- 为钝角: 与 在弦 的异侧, 是圆内接四边形,对角互补, ,而 ,故仍有 ;
- :此时 本身就是直径,,也成立。
三种情形都得 。同理 、。证毕。
顺带:这三式把正弦定理的公共比值认出来了——。 “边角互化”里把 换成 的那一步,靠的就是这道题。
习题 6.4 第 18 题
- 利用第10题的结论,证明三角形的面积公式
第 10 题的结论是 。现在要把 换成用 与角表示。由正弦定理
(,因为 )。代入:
证毕。这个式子的用处是只知一边两角时直接算面积,不必先把另两边求出来。
习题 6.4 第 20 题
- 已知 的三个角 的对边分别为 设 ,求证:
(1) 三角形的面积 ;
(2) 若 为三角形的内切圆半径,则
(3)把边 , , 上的高分别记为 , , ,则
(1) 海伦公式。 从 出发,把 用 换掉 ( 故 ,开方取正号),再用余弦定理的推论:
根号里用两次平方差:
用 改写这四个因子:,,,, 于是四个因子之积 ,代回
(2) 内切圆半径。 设内心为 ,内切圆半径 就是 到三边的距离。把 按 、、 割成三块,每块以一条边为底、高都是 :
所以 ,代入 (1):
(3) 三条高。 由 得 ,代入 (1):
把底换成 、(即 )同理得另两式。证毕。
一句话总结这道题的结构:(1) 是硬算,(2)(3) 都是”面积的另一种拆法”——同一个 用不同方式表达, 一个用 ,一个用 ,然后与 (1) 联立。这是解三角形里最省力的一类技巧。
习题 6.4 第 22 题
- 已知 分别为 三个内角 的对边,且 . (1) 求 ; (2) 若 ,则 的面积为 ,求 .
(1) 条件里边、角混着,且角的成分多(有 、),走”全部化成角”。 由正弦定理 等,把三条边都换掉,公共因子 整体约去:
关键一步是消掉 :,所以 。代入后 恰好抵消:
故 (这一步必须说,不能直接约掉),于是
由 得 ,在这个范围里 的解有 与 , 而后者对应 (不是内角),舍去。所以
(2) 由面积公式(第 10 题的结论)
再由余弦定理,、:
于是 , 故 。、 是方程
的两根,即 (二重根),所以
(此时 , 是等边三角形,与 一致——可作为答案的自检。)
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6.4.3 余弦定理、正弦定理
一个三角形含有各种各样的几何量,例如三边边长、三个内角的度数、面积等,它们之间存在着确定的关系。例如,在初中,我们得到过勾股定理、锐角三角函数,这是直角三角形中的边、角定量关系。对于一般三角形,我们已经定性地研究过三角形的边、角关系,得到了SSS,SAS,ASA,AAS等判定三角形全等的方法。这些判定方法表明,给定三角形的三个角、三条边这六个元素中的某些元素,这个三角形就是唯一确定的。那么三角形的其他元素与给定的某些元素有怎样的数量关系?
下面我们利用向量方法研究这个问题.
1. 余弦定理
我们知道,两边和它们的夹角分别相等的两个三角形全等. 这说明,给定两边及其夹角的三角形是唯一确定的. 也就是说,三角形的其他边、角都可以用这两边及其夹角来表示. 那么,表示的公式是什么?
探究
在 中,三个角 所对的边分别是 ,怎样用 和 表示 ?
因为涉及的是三角形的两边长和它们的夹角,所以我们考虑用向量的数量积来探究.
如图6.4-8,设 , , ,那么
我们的研究目标是用 , 和 表示 ,联想到数量积的性质 ,可以考虑用向量 (即 )与其自身作数量积运算.

由①得
所以
同理可得
?
从这里的推导过程, 你感受到向量运算的力量了吗?
于是,我们得到了三角形中边角关系的一个重要定理:
余弦定理(cosine theorem)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两倍. 即
你能用其他方法证明余弦定理吗?
利用余弦定理,我们可以从三角形已知的两边及其夹角直接求出第三边.
思考
余弦定理指出了三角形的三条边与其中的一个角之间的关系. 应用余弦定理,我们可以解决已知三角形的三边确定三角形的角的问题,怎么确定呢?
由余弦定理,可以得到如下推论:
• •
余弦定理及其推论把用 “SAS” 和 “SSS” 判定三角形全等的方法从数量化的角度进行了刻画.
利用推论,可以由三角形的三边直接计算出三角形的三个角.
从余弦定理及其推论可以看出,三角函数把几何中关于三角形的定性结论变成了可定量计算的公式.
思考
勾股定理指出了直角三角形中三边之间的关系,余弦定理则指出了三角形的三条边与其中的一个角之间的关系.你能说说这两个定理之间的关系吗?
如果 中有一个角是直角,例如,,这时 。由余弦定理可得 ,这就是勾股定理。由此可见,余弦定理是勾股定理的推广,而勾股定理是余弦定理的特例。
一般地,三角形的三个角 , , 和它们的对边 , , 叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形(solving a triangle).
例 5 在 中,已知 ,,,解这个三角形(角度精确到 ,边长精确到 )。
解:由余弦定理,得
所以
由余弦定理的推论,得
利用计算器,可得 .
所以
例 6 在 中,a=7,b=8,锐角 C 满足 ,求 B(精确到 ). 分析:由条件可求 ,再利用余弦定理及其推论可求出B的值.
解:因为 ,且 为锐角,
所以
由余弦定理,得
所以 c=3.
进而
利用计算器,可得
练习
- (1)在中,已知,,,解这个三角形(角度精确到,边长精确到);
(2) 在 中,已知 a=5, b=2, ,求 c.
-
在 中,已知 ,解这个三角形.
-
在 中,已知 , ,锐角 满足 ,求 (精确到 ).
2. 正弦定理
探究
余弦定理及其推论分别给出了已知两边及其夹角、已知三边直接解三角形的公式. 如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?
在初中,我们得到了三角形中等边对等角的结论. 实际上,三角形中还有大边对大角,小边对小角的边角关系. 从量化的角度看,可以将这个边、角关系转化为:
在 中,设A的对边为a,B的对边为b,求A,B,a,b之间的定量关系.
如果得出了这个定量关系,那么就可以直接解决“在 中,已知 ,求 ”的问题.
我们从熟悉的直角三角形的边、角关系的分析入手. 根据锐角三角函数,在 Rt△ABC 中(如图 6.4-9),有

显然,上述两个关系式在一般三角形中不成立。观察发现,它们有一个共同元素 ,利用它把两个式子联系起来,可得
图6.4-9
又因为 ,所以上式可以写成边与它的对角的正弦的比相等的形式,即
对于锐角三角形和钝角三角形,以上关系式是否仍然成立?
因为涉及三角形的边、角关系,所以仍然采用向量方法来研究.
我们希望获得 中的边 与它们所对角 的正弦之间的关系式。在向量运算中,两个向量的数量积与长度、角度有关,这就启示我们可以用向量的数量积来探究。
思考
向量的数量积运算中出现了角的余弦,而我们需要的是角的正弦.如何实现转化?
由诱导公式 可知,我们可以通过构造角之间的互余关系,把边与角的余弦关系转化为正弦关系.
下面先研究锐角三角形的情形.
如图 6.4-10,在锐角 中,过点 A 作与 垂直的单位向量 j,则 j 与 的夹角为 ,j 与 的夹角为 。 因为 ,所以

图6.4-10
由分配律,得
即
也即
所以
同理,过点 C 作与 垂直的单位向量 m,可得
因此
当是钝角三角形时,不妨设为钝角(如图6.4-11).过点作与垂直的单位向量,则与的夹角为,与的夹角为.仿照上述方法,同样可得

综上,我们得到下面的定理:
正弦定理(sine theorem)在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
● ●
正弦定理给出了任意三角形中三条边与它们各自所对的角的正弦之间的一个定量关系. 利用正弦定理,不仅可以解决“已知两角和一边,解三角形”的问题,还可以解决“已
这个公式表达形式的统一性、对称性,不仅使结果更和谐优美,而且更突显了三角形边角关系的本质.
知两边和其中一边的对角,解三角形”的问题.
以上我们利用向量方法获得了正弦定理、余弦定理. 事实上,探索和证明这两个定理的方法很多,有些方法甚至比上述方法更加简洁. 你还能想到其他方法吗?
例 7 在 中,已知 , , ,解这个三角形. 解:由三角形内角和定理,得
由正弦定理,得
例 8 在 中,已知 ,,c=2,解这个三角形.
分析:这是已知三角形两边及其一边的对角求解三角形的问题,可以利用正弦定理.解:由正弦定理,得
因为 ,
所以 .
为什么角 C 有两个值?
于是 ,或
(1) 当 时, .
此时
(2) 当 时, .
此时
由三角函数的性质可知,在区间 内,余弦函数单调递减,所以利用余弦定理求角,只有一解;正弦函数在区间 内单调递增,在区间 内单调递减,所以利用正弦定理求角,可能有两解.
练习
- 完成下列解三角形问题(角度精确到 ,边长精确到 1 cm):
(1) 在 中,已知 , ,c=20 cm;
(2) 在 中,已知 .
2.(1)在 中,已知 , , ,求 和
(2) 在 中,已知 b=2, , ,求 c.
- 在 中,已知 ,,,求 .
3. 余弦定理、正弦定理应用举例
在实践中,我们经常会遇到测量距离、高度、角度等实际问题. 解决这类问题,通常需要借助经纬仪以及卷尺等测量角和距离的工具进行测量.
具体测量时,我们常常遇到“不能到达”的困难,这就需要设计恰当的测量方案.下面我们通过几道例题来说明这种情况.需要注意的是,题中为什么要给出这些已知条件,而不是其他的条件. 事实上,这些条件往往隐含着相应测量问题在某种特定情境和条件限制下的一个测量方案,而且是这种情境与条件限制下的恰当方案.

例 9 如图 6.4-12, A, B 两点都在河的对岸(不可到达),设计一种测量 A, B 两点间距离的方法,并求出 A, B 间的距离.
分析:若测量者在 A,B 两点的对岸取定一点 C(称作测量基点),则在点 C 处只能测出 的大小,因而无法解决问题。为此,可以再取一点 D,测出线段 CD 的长,以及 , , ,这样就可借助正弦定理和余弦定理算出距离了。

解:如图6.4-13,在 , 两点的对岸选定两点 , 测得 ,并且在 , 两点分别测得 , ,
在 和 中,由正弦定理,得

于是,在 中,由余弦定理可得A,B两点间的距离
思考
在上述测量方案下,还有其他计算 A,B 两点间距离的方法吗?
在测量过程中,我们把根据测量的需要而确定的线段叫做基线,如例9中的 。为使测量具有较高的精确度,应根据实际需要选取合适的基线长度。一般来说,基线越长,测量的精确度越高。如图6.4-14,早在1752年,两位法国天文学家为了测量地球与月球之间的距离,利用几乎位于同一经线上的柏林(点 )与好望角(点 )为基点,测量出 , 的大小,并计算出两地之间的距离 ,进而算出了地球与月球之间的距离约为 。我们在地球上所能用的最长的基线是地球椭圆轨道的长轴. 当然,随着科学技术的发展,人们会不断发现更加先进的测量距离的方法.


例 10 如图 6.4-15, AB 是底部 B 不可到达的一座建筑物, A 为建筑物的最高点. 设计一种测量建筑物高度 AB 的方法, 并求出建筑物的高度.
分析:由锐角三角函数知识可知,只要获得一点 (点 到地面的距离可求)到建筑物的顶部 的距离 ,并测出由点 观察 的仰角,

就可以计算出建筑物的高度. 为此,应再选取一点 ,构造另一个含有 的 ,并进行相关的长度和角度的测量,然后通过解三角形的方法计算出 .
解:如图6.4-15,选择一条水平基线 ,使 三点在同一条直线上. 在 两点用测角仪器测得 的仰角分别是 ,测角仪器的高是 . 那么,在 中,由正弦定理,得
在实际操作时,使 三点共线不是一件容易的事情。你有什么替代方案吗?
所以,这座建筑物的高度为
下面再来看一个测量角度的问题.
例 11 位于某海域 A 处的甲船获悉,在其正东方向相距 20 n mile 的 B 处有一艘渔船遇险后抛锚等待营救。甲船立即前往救援,同时把消息告知位于甲船南偏西 ,且与甲船相距 7 n mile 的 C 处的乙船。那么乙船前往营救遇险渔船时的目标方向线(由观测点看目标的视线)的方向是北偏东多少度(精确到 )?需要航行的距离是多少海里(精确到 1 n mile)?
分析:首先应根据“正东方向”“南偏西 ”“目标方向线”等信息,画出示意图.解:根据题意,画出示意图(图6.4-16).由余弦定理,得

由于题目中没有给出图形,因此正确理解题意、画出示意图,是解决问题的重要环节.
于是
由正弦定理,得
于是
由于
所以 .
因此,乙船前往营救遇险渔船时的方向约是北偏东 ,大约需要航行24 n mile.
练习
-
如图,一艘船向正北航行,航行速度的大小为 ,在 处看灯塔 在船的北偏东 的方向上。 后,船航行到 处,在 处看灯塔在船的北偏东 的方向上。已知距离此灯塔 以外的海区为航行安全区域,这艘船可以继续沿正北方向航行吗?
-
如下页图,在山脚 A 测得山顶 P 的仰角为 ,沿倾斜角为 的斜坡向上走 a m 到达 B 处,在 B 处测得山顶 P 的仰角为 。求证:山高 。

- 如下页图,一艘海轮从 出发,沿北偏东 的方向航行 mile 后到达海岛 ,然后从 出发,沿北偏东 的方向航行 mile 后到达海岛 。如果下
(第1题)
次航行直接从 A 出发到达 C,那么这艘船应该沿怎样的方向航行,需要航行的距离是多少?(角度精确到 ,距离精确到 0.01 n mile)


习题6.4

复习巩固
- 若非零向量 与 满足 ,且 ,则 为().
(A) 三边均不相等的三角形 (B) 直角三角形
(C) 底边和腰不相等的等腰三角形 (D) 等边三角形
- 已知 在 所在平面内,满足 ,,且 ,则点 依次是 的().
(A) 重心,外心,垂心 (B) 重心,外心,内心 (C) 外心,重心,垂心 (D) 外心,重心,内心
垂心是三角形三条高所在直线的交点.
-
用向量法证明:直径所对的圆周角是直角.
-
两个粒子 A, B 从同一发射源发射出来,在某一时刻,它们的位移分别为 , . (1) 写出此时粒子 B 相对粒子 A 的位移 s; (2) 计算 s 在 上的投影向量.
-
一个人在静水中游泳时,速度的大小为 . 当他在水流速度的大小为 的河中游泳时,
(1) 如果他垂直游向河对岸, 那么他实际沿什么方向前进 (角度精确到 )? 实际前进速度的大小为多少?
(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进(角度精确到 )?实际前进速度的大小为多少?
- 在 中,分别根据下列条件解三角形(角度精确到 ,边长精确到1 cm): (1) ; (2)
-
在中,分别根据下列条件解三角形(角度精确到,边长精确到): (1) , , ; (2) , , .
-
如图,测量河对岸的塔高 时,可以选取与塔底 在同一水平面内的两个测量基点 与 . 现测得 ,,,在点 测得塔顶 的仰角为 ,求塔高 .
-
在气象台 A 的正西方向 300 km 处有一台风中心,它正向东北方向移动,移动速度的大小为 40 km/h,距台风中心 250 km 以内的地区都将受到影响。若台风中心的这种移动趋势不变,气象台所在地是否会受到台风的影响?如果会,大约多长时间后受到影响?持续时间有多长(精确到 1 min)?

- 你能用三角形的边和角的正弦表示三角形的面积吗?

综合运用
-
已知对任意平面向量 ,把 绕其起点沿逆时针方向旋转 角得到向量 ,叫做把点 绕点 沿逆时针方向旋转 角得到点 。已知平面内点 ,点 ,把点 绕点 沿顺时针方向旋转 后得到点 ,求点 的坐标。
-
如图,在 中,已知 , , , , 边上的两条中线 , 相交于点 ,求 的余弦值.

- 一条河的两岸平行,河的宽度 ,一艘船从河岸边的 处出发到河对岸。已知船在静水中的速度 的大小为 ,水流速度 的大小为 。如果要使船行驶的时间最短,那么船行驶的距离与合速度的大小的比值必须最小。此时我们分三种情况讨论: (1) 当船逆流行驶,与水流成钝角时; (2) 当船顺流行驶,与水流成锐角时; (3) 当船垂直于对岸行驶,与水流成直角时。 请同学们计算上面三种情况下船行驶的时间,判断是否当船垂直于对岸行驶时所用时间最短。
(第 12 题)
-
一条东西方向的河流两岸平行,河宽 ,河水的速度为向东 . 一艘小货船准备从河的这一边的码头 处出发,航行到位于河对岸 ( 与河的方向垂直)的正西方向并且与 相距 的码头 处卸货. 若水流的速度与小货船航行的速度的合速度的大小为 ,则当小货船的航程最短时,求合速度的方向,并求此时小货船航行速度的大小.
-
的三边分别为 ,边 上的中线分别记为 ,利用余弦定理证明
-
在 中,求证:.
-
证明:设三角形的外接圆的半径是 ,则 ,,.
-
利用第10题的结论,证明三角形的面积公式

拓广探索
-
如图,在 中,点 分别是 边的中点, 分别与 交于 两点,你能发现 之间的关系吗?用向量方法证明你的结论.
-
已知 的三个角 的对边分别为 设 ,求证:

(1) 三角形的面积 ;
(2) 若 为三角形的内切圆半径,则
(3)把边 , , 上的高分别记为 , , ,则
- 如图,为了测量两山顶 , 间的距离,飞机沿水平方向在 , 两点进行测量, , , , 在同一个铅垂平面内. 请设计一个测量方案,包括:(1)指出要测量的数据(用字母表示,并标示在图中);(2)用文字和公式写出计算 , 间的距离的步骤。

(2) 用文字和公式写出计算 M,N 间的距离的步骤.
-
已知 分别为 三个内角 的对边,且 . (1) 求 ; (2) 若 ,则 的面积为 ,求 .
-
根据实际需要,利用本节所学的知识完成一次有关测量的实习作业,并写出实习报告(包括测量问题、测量工具、测得数据和计算过程及结论).
? 阅读与思考
海伦和秦九韶
古希腊的数学发展到亚历山大里亚时期,数学的应用性得到了很大的发展,其突出的一点就是三角术的发展。三角术是人们为了建立定量的天文学,以便用来预报天体的运行路线和位置以帮助报时,计算日历、航海和研究地理而产生的。
在解三角形的问题中,一个比较困难的问题是如何由三角形的三边 直接求出三角形的面积。据说这个问题最早是由古希腊数学家阿基米德解决的,他得到了公式
这里 .
但现在人们常常以古希腊的数学家海伦(Heron,约1世纪)的名字命名这个公式,因为这个公式最早出现在海伦的著作《测地术》中,公式的证明在海伦的著作《测量仪器》和《度量术》中可以找到。海伦公式解决了由三角形的三边直接求出三角形面积的问题,它具有轮换对称的特点,形式很美,大家很容易记住它。
海伦是古希腊的数学家,他还是一位优秀的测绘工程师。他的代表作是《度量术》,此书讨论平面图形的面积、立体图形的体积,以及把图形分成几部分,使所分成的各部分的面积或体积的比等于给定的比。《测量仪器》是他的另一本代表作,其中描述的一种仪器,功能相当于现代的经纬仪。在此书中他还讨论了许多测量问题,如怎样挖隧道,从山的两侧开始,找准方向,使隧道准确会合;确定两点间高度的差;测量可望不可即的两点之间的距离;还有各种高度和距离的测量问题。
我国南宋著名数学家秦九韶(约1202—1261)也发现了与海伦公式等价的从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”。在他的著作《数书九章》卷五“田域类”里有一个题目:“问有沙田一段,有三斜。其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里。里法三百步。欲知为田几何。”这道题实际上就是已知三角形的三边长,求三角形的面积。《数书九章》中的求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上。以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实。一为从隅,开平方得积。”如果把以上这段文字写成公式,就是
秦九韶独立推出了“三斜求积”公式. 它虽然与海伦公式形式上不一样,但两者完全等价,从中可以充分说明我国古代学者已具有很高的数学水平.
秦九韶是我国古代数学家的杰出代表之一,他的《数书九章》概括了宋元时期中国传统数学的主要成就,尤其是系统总结和发展了高次方程的数值解法与一次同余问题的解法,提出了相当完备的“正负开方术”和“大衍求一术”,对数学发展产生了广泛的影响。秦九韶是一位既重视理论又重视实践,既善于继承又勇于创新的数学家,他被国外科学史家赞誉为“他那个民族,那个时代,并且确实也是所有时代最伟大的数学家之一”。

一、本章知识结构

二、回顾与思考
向量是刻画现实世界中“既有大小又有方向的量”的数学工具。本章我们类比数及其运算,学习了向量及其运算,以及向量运算的几何意义,并用向量方法解决了一些几何问题、物理问题,特别是用向量方法研究了任意三角形的边角关系,得到了正弦定理、余弦定理。其研究的内容、过程是:向量现实背景、几何背景—向量的概念—向量的运算和运算律—相关知识的联系—实际应用。
我们通过分析位移、力、速度等了解了向量的实际背景,引入了向量概念。其中,位移是向量的最佳现实模型。定义向量概念时,我们首先明确了向量的内涵(大小、方向),并用有向线段表示向量,然后认识了单位向量、零向量等“特殊”向量,明确了两个向量的平行、相等、共线等“特殊关系”。这里,明确数学对象的内涵及表示是定义一个数学对象的基本要求。
向量的运算,是“带方向的量的运算”。这里,如何对方向进行运算是核心问题。“位移的合成”很好地解释了“两个方向之和”,以此为背景我们定义了向量加法的三角形法则;而以“力的合成”为背景定义了向量加法的平行四边形法则。“定义了一种运算就要研究运算律”,向量加法满足交换律、结合律,而交换律就是“平行四边形的两组对边分别平行且相等”的向量表达式。
类比数 的整数倍 是 个 相加的总和,可以把 个向量 相加的总和写为 。一般地,实数 与向量 的乘积 是一个向量,它所满足的运算律(1),(2),(3) 与实数乘法的运算律有所差异。这里有两个特别有用的结论:一是 是“相似三角形对应边的比等于相似比”的代数化形式;二是 与 共线,由此,两个非零向量 , 共线(平行)的充要条件是 。其实,联系数轴概念,如果设 是与数轴 的方向相同的单位向量,数轴上任意一点 的坐标为 ,那么 ;反之也对。
以物理中力做功为背景,我们定义了两个向量的数量积,并研究了它的运算律,其中分配律是非常重要的。向量数量积不同于向量的线性运算,因为它的运算结果是数量,不是向量。向量数量积与距离、夹角等紧密相联,用它可以解决一些涉及距离、夹角的几何问题。
为了彻底实现几何的代数化,需要进一步研究平面上点的向量表示问题。对于平面 上任意一点 ,可以利用向量的加法和数乘向量,把平面 上的向量 表示为 (其中向量 , 不共线),从而使它成为可运算的对象。在解决几何问题时,这种表示发挥了基础性作用,因此我们把它叫做平面向量基本定理。特别地,我们以 为基底,建立了平面直角坐标系 中的向量 与点 的坐标间的一一对应。
通过本章的学习我们发现,与集合是一种特殊的运算对象类似,向量也是一种不同于实数的运算对象,而向量运算与实数运算既有差别又有共性。在定义向量的运算法则,探索其相应的运算律时,我们总是类比数及其运算来发现和提出问题。因此,本章的学习对于提高我们对数学运算的认识水平,理解数学运算和逻辑推理的关系等,都有很大的帮助。
用向量方法解决平面几何问题,其特色是仅用向量加法法则(称为“向量回路”)、向量数乘的意义及其运算律、向量数量积的意义和运算律(特别是相互垂直的向量数量积为0),以及平面向量基本定理等4条基本法则、定理。与平面几何有大量基本事实、定理比较,向量法在解决某些几何问题时简捷得多。例如,利用“三角形回路” 和数量积,我们非常快捷地得到了余弦定理。
平面向量及其运算与空间向量及其运算紧密联系,与数及其运算也直接相关,在其他学科(特别是物理)中也有广泛应用。这种联系我们可以用下面的框图表示。

请你带着下面的问题,复习一下全章的内容吧!
-
向量的概念是什么?用有向线段如何表示一个向量?
-
你能说说向量的加法、减法、向量的数乘运算、向量的数量积是如何定义的吗?
-
运算律是运算的灵魂. 你能通过实例, 说明向量的加法、向量的数乘运算、向量的数量积有哪些运算律吗? 这些运算律的几何意义是什么? 这些运算律与数的运算律的联系与区别是什么?
-
平面向量基本定理是什么?这个定理的意义是什么?你能说说什么是向量的坐标表示吗?
-
你能用向量的坐标表示描述向量共线的条件吗?你能用向量的坐标表示描述向量的长度及两个向量的夹角吗?
-
用向量方法解决平面几何问题要经过哪些步骤?要注意哪些问题?你能通过实例说明如何选择基底吗?
-
你能通过实例,说明向量在物理中的应用吗?
-
回顾用向量方法推导正弦定理、余弦定理的过程,你能总结一下其中的思想方法吗?
复习参考题6

复习巩固
- 判断下列命题是否正确(正确的在括号内打“√”,错误的打“×”).
(1) ( )
(2) ( )
(3) ( )
(4) ( )
- 选择题
(1)如果 , 是两个单位向量,那么下列四个结论中正确的是( ).
(A) (B)
(C) (D)
(2)对于任意两个向量 a 和 b,下列命题中正确的是(). (A) 若 a, b 满足 ,且 a 与 b 同向,则 (B) (C) (D)
(3) 在四边形 中, 若 , 则 ( ). (A) 四边形 是矩形 (B) 四边形 是菱形 (C) 四边形 是正方形 (D) 四边形 是平行四边形
(4)设 a 是非零向量, 是非零实数,下列结论中正确的是(). (A) a 与 的方向相反 (B) (C) a 与 的方向相同 (D)
(5) 设 M 是 □ABCD 的对角线的交点,O 为任意一点,则 . (A) (B) (C) (D)
(6) 在下列各组向量中,可以作为基底的是(). (A) , (B) , (C) , (D) ,
-
已知六边形 为正六边形,且 ,,分别用 , 表示 ,,,,,,.
-
已知平面直角坐标系中,点 O 为原点, , . (1) 求 的坐标及 的值; (2) 若 , ,求 与 的坐标; (3) 求 的值.
-
已知点 , , . 若 , 则点 的坐标是什么?
-
已知向量 , , ,求满足 的 和 的值.
-
已知 的顶点坐标分别为 , , , 求 , , 的值.
-
已知向量 , . 当 为何值时, 与 垂直?
-
已知向量 a 与 b 的夹角为 , , ,求 , 的值.
-
如图,支座 A 受 , 两个力的作用,已知 与水平线成 角, , 沿水平方向, , 与 的合力 F 的大小为 100 N,求 以及 F 与 的夹角 的余弦值.

-
在中,分别根据下列条件解三角形(角度精确到,边长精确到): (1) , , ; (2) , , ; (3) , , ; (4) , , .
-
海中有一座小岛,周围 3 n mile 内有暗礁. 一艘海轮由西向东航行,望见该岛在北偏东 ; 海轮航行 8 n mile 以后,望见该岛在北偏东 . 如果这艘海轮不改变航向继续前进,有没有触礁的危险?

综合运用
13. 选择题
(1) 已知 是不共线的向量, 且 , , , 则 ( ). (A) 三点共线 (B) 三点共线 (C) 三点共线 (D) 三点共线
(2) 已知正方形 ABCD 的边长为 1, , , ,则 . (A) 0 (B) 3 (C) (D)
(3) 已知 ,且四边形 为平行四边形,则().
(A) (B)
(C) (D)
(4) 若 , 是夹角为 的两个单位向量,则 与 的夹角为(). (A) (B) (C) (D)
(5) 已知等边三角形 的边长为 1, , , , 那么 ( ). (A) 3 (B) -3 (C) (D)
(6) 若平面向量 两两的夹角相等,且 ,则 . (A) 2 (B) 5 (C) 2 或 5 (D) 或
-
已知 为非零向量,证明下列结论,并解释其几何意义. (1) ; (2) 若 , , 则 .
-
已知 , 向量 , , 满足条件 , . 求证: 是等边三角形.
-
如图,已知 ,,任意点 关于点 的对称点为 ,点 关于点 的对称点为 ,用 , 表示向量 。(本题可以运用信息技术发现规律)

- 一个人骑自行车由 A 地出发向东骑行了 9 km 到达 B 地,然后由 B 地向南偏东 方向骑行了 6 km 到达 C 地,再从 C 地向北偏东 骑行了 16 km 到达 D 地,求这个人由 A 地到 D 地的位移(角度精确到 ).

拓广探索
-
设计一种借助两个观察点 (其中 之间的距离是 )测量航船的航向与速度的方法.
-
如图,直线 与 的边 , 分别相交于点 ,。设 ,,,,请用向量方法探究 与 的边和角之间的等量关系。


用向量法研究三角形的性质
我们知道,向量集数与形于一身,每一种向量运算都有相应的几何意义。例如,向量加法和三角形、平行四边形有密切联系,数乘向量和平行、图形的相似有密切联系,而向量的数量积与距离、夹角有密切联系。向量运算与几何图形性质的这种内在联系,使我们自然地想到:利用向量运算研究几何图形的性质,是否会更加方便、简捷呢?
在前面的学习中我们看到,“有了运算,向量的力量无限”。实际上,通过向量运算证明某些几何图形的性质,比平面几何的“从图形的已知性质推出待证的性质”简便多了。例如,平面几何中证明勾股定理时,需要添加辅助线、构造正方形等,不仅复杂,而且不容易想到。但用向量法,我们有:
如图1,在 中, .根据向量的加法法则,有
所以
因为 ,
所以
因此

这个证明仅仅用到了 “三角形回路(向量加法)” 和数量积运算,而且证明过程是程序化的,充分体现了向量运算的作用,确实简单多了.
下面请同学们以向量为工具,展开一次数学探究之旅吧.
一、探究的内容:用向量法研究三角形的性质
三角形是简单而重要的平面图形,它是平面几何研究的主角。初中我们对三角形进行了较深入的研究,获得了许多性质。在数学研究中,常常用新的工具、新的方法对已研究过的对象进行再研究,这不仅可以站在新的高度重新审视研究对象,加深对数学对象的认识,而且可以有所发现。因此,以向量为工具对三角形进行再研究是非常有意义的。
-
回顾初中研究三角形的过程,从研究的思路、内容、方法等角度进行梳理,并列出已经得到的结论.
-
用向量方法对已证的结论进行证明,总结用向量方法处理几何问题的基本程序,并与平面几何中的推理论证过程进行比较,阐述各自的特点.
- 用向量方法证明以往未加证明或你自己新发现的结论.
例如,在八年级,我们曾经学过三角形的中线,知道“三角形的三条中线相交于一点,这个交点叫做三角形的重心”。而物理学知识告诉我们,重心是物体各部分所受重力的合力的作用点,形状规则且密度均匀的物体的重心就是它的几何中心。“重心”是几何学和物理学的共同研究对象,应该是很重要的,但我们对它知之甚少。那么,它到底有哪些神秘的性质呢?
其实,从严谨性的角度看,三角形的两条中线相交于一点是肯定的,但第三条中线是否经过这个交点是需要证明的。下面我们就用向量方法来探究它是否成立。
如图2,在 中, , , 分别是 ,CA, 的中点,设 , 交于一点 ,连接 ,
取 , 为基底,并设 , ,则

图 2
所以
又因为 ,所以由平面向量基本定理,得
● ●
基底可以有不同的选择,你可以选择其他基底试一试.
解得
所以
因此
于是
这样, 与 共线,即 是 的 边上的中线,且过 , 的交点 . 所以,“三角形的三条中线交于一点”成立.
另外,你有没有发现, , , 。这表明:三角形的重心分每条中线为1:2的两条线段,即三角形的重心是中线的三等分点。这样,我们在证明三角形的三条中线交于一点的过程中,“顺便”得到了三角形的一个重要性质。是不是很有趣?
如果把眼光聚焦在三角形的边、外心、中线、重心、角平分线、内心、高、垂心等,你还可以发现更多的性质.
二、对探究活动的要求
以独立探究和小组合作相结合的方式开展探究活动.
建议按如下步骤完成:
-
小组集体讨论探究方案,确定研究思路;
-
小组成员各自开展独立探究,并以专题作业的形式撰写研究报告;
-
小组内进行交流讨论,完善研究成果,并形成一份小组研究报告;
-
全班进行成果交流、评价.
三、研究报告的参考形式
用向量法研究三角形的性质
____年级____班
完成时间:____
-
结论的证明或否定
-
用向量方法探索几何图形性质的一般步骤
-
收获与体会

第七章复数
我们知道,对于实系数一元二次方程 ,当 时没有实数根。因此,在研究代数方程的过程中,如果限于实数集,有些问题就无法解决。事实上,数学家在研究解方程问题时早就遇到了负实数的开平方问题,但他们一直在回避。到16世纪,数学家在研究实系数一元三次方程的求根公式时,再也无法回避这个问题了,于是开始尝试解决。在解决这个问题的过程中,数学家们遇到了许多困扰,例如负实数到底能不能开平方?如何开平方?负实数开平方的意义是什么?等等。
本章我们将体会数学家排除这些困扰的思想,通过解方程等具体问题,感受引入复数的必要性,了解从实数系到复数系的扩充过程和方法,研究复数的表示、运算及其几何意义,体会“数”与“形”的融合,感受人类理性思维在数系扩充中的作用.
