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3.1 直接应用:求边长

勾股定理 · 初二
讲清楚它是什么

定义 已知三角形两边及夹角,利用余弦定理直接计算第三边长度的应用方法。

从哪来 建立在 2.1 基本性质 之上,即三角形三边满足的余弦定理公式 $c^2 = a^2 + b^2 - 2ab\cos C$。

为什么 在任意三角形中,边与角通过余弦定理建立代数联系。当已知两边及其夹角(SAS情形)时,公式中仅有一个未知数(第三边),因此可以直接代入求解,无需解方程组,这是该定理最直接的代数应用。

代数代入法
将余弦定理视为一个关于第三边的二次方程(虽然通常取正根),强调“已知量代入,未知量求解”的机械流程。
适合:逻辑严密、擅长代数运算、对几何直观不敏感的学生。
几何投影法
将第三边看作由两边在水平方向投影之差(或和)加上垂直分量构成,通过构建直角三角形推导公式,强调几何意义。
适合:空间想象力强、喜欢图形化思维、对纯代数推导感到枯燥的学生。
特例验证法
先让学生计算直角三角形(夹角90°)的情况,发现退化为勾股定理;再计算钝角/锐角情况,观察 $\cos C$ 的正负对结果的影响,从而理解公式的普适性。
适合:喜欢从特殊到一般、通过对比发现规律、需要建立新旧知识联系的学生。
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练一道
基础题
在 $\triangle ABC$ 中,已知 $a=5, b=7, C=60^\circ$,求边 $c$ 的长度。
变式
在 $\triangle ABC$ 中,已知 $a=2, b=3, C=120^\circ$,求边 $c$ 的长度。
试试手自己判
检测题
在 $\triangle ABC$ 中,已知 $a=1, b=1, C=120^\circ$,求边 $c$。
看答案和判分标准
答案:$\sqrt{3}$
判对标准:
1. 正确列出余弦定理公式;
2. 正确代入 $\cos 120^\circ = -0.5$;
3. 计算出 $c^2 = 3$;
4. 最终得出 $c = \sqrt{3}$。
若答案为 3 或 $\sqrt{1}$ 等,均判错。
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