课件编号6988216

第四讲 球面三角形

日期:2024-05-21 科目:数学 类型:高中课件 查看:62次 大小:513536Byte 来源:二一课件通
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第四,球面,三角形
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(课件网) 旧知回顾 在上一讲中,我们主要讲了球面上的基本图形.我们认识了球面二面角和球面三角形.回想一下球面三角形的定义和性质. 新课导入 本讲我们在类比平面三角形有关性质的基础上,讨论球面三角形三边之间的关系、球面“等腰”三角形、球面三角形的周长以及球面三角形的内角和等等. 一、球面三角形三边之间的关系 在平面上,三角形满足: 两边之和大于第三边; 两边之差小于第三边. 球面上是否也成立? 图4-1 由于引入三面角,对于球面上边与角的研究就转化为立体几何中角的研究. 球面三角形的边对应三面角的面角,因此研究三面角中三个面角之间的关系. 图4-2,假定为单位球面,那么O-ABC是一个三面角.而且有 在b图中,我们可以证明 再根据上述等式,得到 这样可以得出: 三面角中的两个面角之和大于第三个面角. 对应到球面三角形中,就有: 球面三角形中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边. 二、球面“等腰”三角形 类似平面三角形的两边相等,则对角相等. 在球面三角形中,等边对等角,等角对等边;大角对大边,大边对大角. 已知: 在球面△ABC中,b=c 求证:∠B=∠C. 动动脑 三 、球面三角形的周长 在球面三角形中,每条边都小于大圆周长的一半,所以周长不会超过3/2个大圆周长. 实际上,周长要小于大圆周长. 具体的证明方法是应用球面上边角对等的关系来验证的. 一个很重要的结论:球面三角形的周长小于大圆周长. 四、球面三角形的内角和 对于平面三角形,内角和等于180°. 那么球面三角形的内角和是否也是一个定值呢? 上图中,设A点表示地球的北极,B、C两点所在的曲线是赤道LA,其中,B点所在的经线是0°,C点所在经线是90°.AB、AC是两条经线,而经线与赤道平面垂直,所以∠BAC=π/2. 由极与赤道的概念知道: 因此三角形的内角和为 说明球面上存在内角和大于180°的三角形. 球面面积等于1/4上半球面面积(因为区域扫过了90°),也等于1/8球面面积,如果半径为r,那么球面△ABC的面积= 如果再在赤道上取一点D,所在的经线是东经120°,这是球面△ABD的面积又会是多少? 通过计算得: 球面△ABD面积 一般的,球面△ABC的半径为r,则任意球面的面积=(A+B+C-π)r2,(A、B、C分别为角A、B、C的弧度数),特殊的,若半径为1,则面积=(A+B+C-π). 通过例子说明球面三角形的内角和是大于180°的. 这是球面几何与欧氏几何不同的重要特征之一. 球面三角形的内角和是不是可以任意大? 图4-5 分析:由于球面三角形的内角所对应的边都小于大圆周长的一半,故每个内角都小于180°,所以内角和要小于540°,实际上,球面三角形的内角和要小于360°. 课堂小结 1. 球面三角形三边之间的关系; 2. 球面“等腰”三角形; 3. 球面三角形的周长以及球面三角 形的内角和; ... ...

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