第一篇:MM定理證明過(guò)程-MM定理證明過(guò)程
無(wú)稅收條件下的MM定理
1.1 假設(shè)條件
假設(shè)1:無(wú)摩擦市場(chǎng)假設(shè)
? 不考慮稅收;
? 公司發(fā)行證券無(wú)交易成本和交易費(fèi)用,投資者不必為買(mǎi)賣(mài)證券支付任何費(fèi)用; ? 無(wú)關(guān)聯(lián)交易存在;
? 不管舉債多少,公司和個(gè)人均無(wú)破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn);
? 產(chǎn)品市場(chǎng)是有效的:市場(chǎng)參與者是絕對(duì)理性和自私的;市場(chǎng)機(jī)制是完全且完備的;不存在自然壟斷、外部性、信息不對(duì)稱(chēng)、公共物品等市場(chǎng)失靈狀況;不存在帕累托改善;等等;
? 資本市場(chǎng)強(qiáng)有效:即任何人利用企業(yè)內(nèi)部信息都無(wú)法套利,沒(méi)有無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利機(jī)會(huì); ? 投資者可以以企業(yè)借貸資金利率相同的利率借入或貸出任意數(shù)量的資金。
假設(shè)2:一致預(yù)期假設(shè)
? 所有的投資者都是絕對(duì)理性的,均能得到有關(guān)宏觀、行業(yè)、企業(yè)的所有信息,并且對(duì)其進(jìn)行完全理性的前瞻性分析,因此大家對(duì)證券價(jià)格預(yù)期都是相同的,且投資者對(duì)組合的預(yù)期收益率和風(fēng)險(xiǎn)都按照馬克維茲的投資組合理論衡量。
1.2 MM定理第一命題及其推論
MM定理第一命題:
有財(cái)務(wù)杠桿企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值和無(wú)財(cái)務(wù)杠桿企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值相等。
第一命題的含義:
即公司的市場(chǎng)價(jià)值(即債權(quán)的市場(chǎng)價(jià)值+股權(quán)的市場(chǎng)價(jià)值,不含政府的稅收價(jià)值)與公司的資本結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),而只與其盈利水平有關(guān)。這說(shuō)明未來(lái)具有完全相同的盈利能力的公司市場(chǎng)價(jià)值相同,但由于其負(fù)債程度不同等因素,故它們的凈資產(chǎn)可能有很大差異。
MM定理第一命題證明過(guò)程:證明方法是無(wú)套利均衡分析法。
基礎(chǔ)假定:我們假定有兩家公司—公司A和公司B,它們的資產(chǎn)性質(zhì)完全相同但資本結(jié)構(gòu)完全不同。A公司沒(méi)有負(fù)債(這是一種極端假設(shè),但作為比較基準(zhǔn)更能說(shuō)明問(wèn)題);B公司的負(fù)債額度是D,假設(shè)該負(fù)債具有永久性質(zhì),因?yàn)榭沙掷m(xù)盈利的公司總可以用新發(fā)行的債券來(lái)償還老債券(這與宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的龐茲計(jì)劃完全不同,那是沒(méi)有收入來(lái)源且信息不對(duì)稱(chēng)下導(dǎo)致的終生借債消費(fèi)計(jì)劃無(wú)效)。
細(xì)節(jié)假設(shè):
? B公司當(dāng)前債務(wù)利率為r(固定值); ? A、B兩公司當(dāng)前的股本分別是SA和SB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前權(quán)益資本預(yù)期收益率(即市場(chǎng)的資本化率,也就是其股票的預(yù)期收益率)分別是rA和rB(固定數(shù)值,因?yàn)閮H指當(dāng)前的預(yù)期收益率);
? A、B兩公司任何年份的息稅前利潤(rùn)(EBIT)相同,數(shù)額都為EBIT(隨機(jī)變量,每年的數(shù)值都是它的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)); ? A、B兩公司當(dāng)前的市場(chǎng)價(jià)值分別記為PVA和PVB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前股票的市場(chǎng)價(jià)格與其真實(shí)價(jià)值完全一致,分別為MPA和MPB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前的股東權(quán)益分別記作SEA和SEB(固定值)。
注:假定中固定值較多是因?yàn)殪o態(tài)考察公司當(dāng)前價(jià)值。
考慮一個(gè)套利策略:賣(mài)出A公司1%的股票;同時(shí)買(mǎi)入B公司1%的股票和1%的債券(上述比例可任意假定,但必須均為同一值)。這種套利策略產(chǎn)生的即時(shí)現(xiàn)金流和未來(lái)每年的現(xiàn)金流見(jiàn)表1。
表1 上述套利策略的現(xiàn)金流
頭寸
即時(shí)現(xiàn)金流
未來(lái)每年現(xiàn)金流
賣(mài)出1%A股票
0.01* PVA
-0.01*EBIT
買(mǎi)入1%B股票
-0.01*SB*MPB
0.01*(EBIT-D*r)買(mǎi)入1%B債券
-0.01*D
-0.01* D*r 凈現(xiàn)金流
NC
0
首先,任何公司的資產(chǎn)都等于賬面的負(fù)債加權(quán)益,A公司無(wú)負(fù)債,因此有
PVA?SEA;PVB?D?SEB
其次,任何公司的股票價(jià)格都等于其股東權(quán)益與股本的比值:
MPA?PVA/SA;MPB?(PVB?D)/SB①
再次,市場(chǎng)不應(yīng)該存在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利機(jī)會(huì),故NC=0,也就是
0.01*PVA?0.01*SB*MPB?0.01*D?0 ?MPB?(PVA?D)/SB②
由①②推得:PVA?PVB③,命題證畢。
MM定理第一命題推論一:
債轉(zhuǎn)股后如果盈利未變,那么企業(yè)的股票價(jià)格也不變。
證明:假設(shè)B公司的債務(wù)權(quán)益比為k,則:
k?D/SEB
1?k?(SEB?D)/SEB?PVB/SEB?PVA/SEB?SA/SB④
將③④代入①得:
MPA?PVA/SA?PVB/(SB(1?k))?(D?SEB)/(SB(1?k))?SEB(1?k)/(SB(1?k))?MPB
證畢。
MM定理第一命題推論二:
股東期望收益率會(huì)隨財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。
含義:正常情況下B公司在債轉(zhuǎn)股之后會(huì)降低其股票的預(yù)期收益率,或者說(shuō)A公司的股票預(yù)期收益率小于B公司的股票的預(yù)期收益率。
證明:B公司的資產(chǎn)負(fù)債率(RDA)和股東權(quán)益比率(REA)分別為:
RDAB?D/PVB?D/(D?SEB)?k/(1?k)REAB?SEB/PVB?SEB/(D?SE)?1/(1?k)
由于公司所有稅前收益均優(yōu)先用于分派股息,而且市場(chǎng)有效性保證了股票的價(jià)格反映股票價(jià)值。則由股票收益現(xiàn)值模型可得A、B兩公司的股票預(yù)期收益率rA和rB分別滿(mǎn)足:
MPA???EBIT/SAEBIT ?jSA*rAj?1(1?rA)(EBIT?R*D)/SBEBIT?R*D ?j(1?rB)SB*rBj?1?MPB??同時(shí)EBIT>r*PVB,因?yàn)檫@表示即使公司全部舉債經(jīng)營(yíng),公司產(chǎn)生的稅息前收益也足夠支付利息,也就是說(shuō)股票的收益率大于債券的收益率,由于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)期收益相匹配的結(jié)果導(dǎo)致這個(gè)不等式必然成立。故可推導(dǎo)出:
rB?EBIT?r*DEBIT?r*DEBITEBITEBIT?????rA,證畢。
SEBPVB?DPVBPVASA*MPAMM定理第一命題推論三:
股東每股盈利也會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。
含義:正常情況下,債券轉(zhuǎn)為股票之后,公司股東的每股盈利也會(huì)下降。證明:A、B兩公司每股盈利分別為:
EA?EBIT(EBIT?R*D);EB?⑤ SASB將④代入⑤的第二式得: EB?(EBIT?R*D)(1?k)(EBIT?R*D)k*EBIT?(1?k)*R*D⑥ ??EA?SBSASA由于EBIT>r*PVB,再將前面RDAB定義式代入,可以推得:
kEBITk*EBIT?(1?k)*R*D?(1?k)(EBIT?R*D)?(1?k)*D(?r)?0⑦
1?kPVB由⑥⑦得:EB?EA,證畢。
注:數(shù)學(xué)基礎(chǔ)非常少的人有可能會(huì)覺(jué)得上述三個(gè)推論感性理解上有相互矛盾的地方,故須深入思考現(xiàn)實(shí)過(guò)程。
1.3
MM定理第二命題:
公司加權(quán)平均資本成本(WACC)與公司的資本結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。
證明:由于公司A僅有股權(quán)融資,故WACCA?rA MM定理第二命題及其推論
WACCB?rBSEBDEBITEBIT?r???rA①,證畢。PVBPVBPVBPVAMM定理第二命題推論:
有負(fù)債的公司的權(quán)益資本成本等于同一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的無(wú)負(fù)債公司的權(quán)益資本成本加上風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償,風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)谋壤蜃邮秦?fù)債權(quán)益比k。
(是不是和CAPM、多因子模型、套利定價(jià)和單證券定價(jià)模型有點(diǎn)像啊,呵呵)
證明:由①(重新編號(hào))得:
rB?2 PVBr*DDrA??rA?(rA?r)?rA?k(rA?r),證畢。SEBSEBSEB有稅收條件下的MM定理 2.1
假設(shè)條件
考慮稅收,其他假設(shè)與前面相同。有稅收條件下的MM定理僅一個(gè)定理,有四個(gè)推論。
2.2 MM定理第一命題及其推論
MM定理第一命題:
在考慮稅收的情況下,有財(cái)務(wù)杠桿的企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值等于無(wú)財(cái)務(wù)杠桿的企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值加上“稅盾”的市場(chǎng)價(jià)值。
證明:假定A、B兩公司的所得稅稅率都是T(固定稅率制,累進(jìn)稅率制等也一樣的),那么兩公司的稅后收益(EAT)分別為:
EATA?(1?T)*EBIT
EATB?(1?T)*(EBIT?r*D)?r*D?(1?T)*EBIT?T*r*D?EATA,證畢。
其中T*r*D即稅盾效應(yīng),與A公司稅后盈利相比,這是B公司多出來(lái)的部分,這是由于B公司的財(cái)務(wù)杠桿起作用了:公司價(jià)值是股權(quán)市價(jià)加債權(quán)市價(jià),A公司每年產(chǎn)生的現(xiàn)金流EBIT都要交所得稅,而B(niǎo)公司中EBIT僅有一部分交所得稅,故省出一部分價(jià)值計(jì)入到公司的債權(quán)價(jià)值中?;蛘咭部梢岳斫鉃闆](méi)有負(fù)債的公司舉債時(shí),政府需要把原來(lái)征的稅的一部分退給公司的債主,或者說(shuō)舉債成本里T*r是政府買(mǎi)單的(機(jī)會(huì)成本的角度講),而公司舉債的成本僅是(1?T)*r,這是從金融的角度或者說(shuō)機(jī)會(huì)成本的角度講的,就如經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和會(huì)計(jì)利潤(rùn)的差別一樣,而證券定價(jià)的基準(zhǔn)正是從金融的角度給出才能準(zhǔn)確。
顯然A、B兩公司的稅前價(jià)值仍然一樣,相當(dāng)于不考慮稅收。我們用帶撇號(hào)的字母表示考慮稅收的變量,則有稅收情況下A、B兩公司的市場(chǎng)價(jià)值分別為:
PVA/?PVA(1?T)
(1?T)r*PVBr*D)?D?PVA/?D(1?)?PVA/① EBITEBIT(1?T)r*PVB)叫做稅盾的市場(chǎng)價(jià)值。其中D(1?EBITPVB/?PVB(1?T)(1?
MM定理第一命題推論一:
在考慮稅收情況下,股東的期望收益率仍然會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。即在考慮稅收的情況下,不考慮稅收時(shí)MM定理的命題一的推論二仍然成立。
證明:考慮稅收,A公司股票預(yù)期收益率為:
/rA?EBIT(1?T)EBIT(1?T)EBIT(1?T)???rA② //SA*MPAPVA(1?T)PVA由不考慮稅收推論二證明的最后一個(gè)公式和①(重新編號(hào))得B公司股票的預(yù)期收益率為:
rD(EBIT?rD)(1?T)?rD(EBIT?rD)(1?T)?rD(EBIT?rD)(1?T)?rD1?TrB/????//(1?T)*rD*PVBrDSB*MPBPVB?DPVA(1?)PVA/?EBITEBITEBIT?rD?//再由②得:rB?rA?rDrDPVA(1?T)(1?)EBIT③,由于EBIT>rD(盈利足夠付利息,保//證不破產(chǎn)),故rB,證畢。?rA
MM定理第一命題推論二:
考慮稅收情況下,股東的每股收益也仍然會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升,即在考慮稅收情況下,不考慮稅收MM定理命題一推論三仍然成立。
證明:A、B兩公司每股盈利分別為:
/EA?(1?T)EBIT/(1?T)(EBIT?rD)?rD④;EB?SASB將第一部分第一命題推論一下面的④代入④得:
/EB?(1?k)?(1?T)(EBIT?rD)?rD?SA/?EA?TrD?k?(1?T)(EBIT?rD)?rD?SA/?EA
因EBIT>rD,故上不等式成立,證畢。
MM定理第一命題推論三:
在考慮稅收情況下,WACC與公司資本結(jié)構(gòu)有關(guān)。(證略)
根據(jù)CAPM模型,有稅收后的貝塔系數(shù)?/和無(wú)稅收情況下的貝塔系數(shù)?的關(guān)系為?/??(1?(1?T)D)(證明從略),由此得出股權(quán)預(yù)期收益,然后再根據(jù)公司計(jì)算出SEWACC,顯然WACC是受資本結(jié)構(gòu)影響的。MM定理第一命題推論四:
在考慮稅收情況下,有負(fù)債的公司的權(quán)益資本成本仍然大于同一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的無(wú)負(fù)債公司的權(quán)益資本成本,風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)男问揭哺鼜?fù)雜(證明如③)。
注:一個(gè)延伸,PV/?PV?(1?(1?Tc)(1?Ts))D,Tc表示企業(yè)所得稅率,Ts表示股票收入的稅
1?Td率,Td表示利息收入的稅率,個(gè)人可試著證明一下子。
公司稅MM定理命題二
在考慮所得稅情況下,負(fù)債企業(yè)的權(quán)益資本成本率(KSL)等于同一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)中某一無(wú)負(fù)債企業(yè)的權(quán)益資本成本率(KSU)加上一定的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬率。風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬率根據(jù)無(wú)負(fù)債企業(yè)的權(quán)益資本成本率和負(fù)債企業(yè)的債務(wù)資本成本率(KD)之差和債務(wù)權(quán)益比所確定。其公式為:
KSL=KSU*(1-T)+(KSU-KD)*(1-T)*D/SL 式中:D — 有負(fù)債企業(yè)的負(fù)債價(jià)值; SL —有負(fù)債企業(yè)的權(quán)益價(jià)值。T—公司稅率 在命題一的基礎(chǔ)上,風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬考慮了所得稅的影響。因?yàn)?1一T)總是小于l,在D/SL比例不變的情況下,這一風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬率總小于無(wú)稅條件下命題二中的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬率。由于節(jié)稅利益,這時(shí)的股東權(quán)益資本成本率的上升幅度小,或者說(shuō),在賦稅條件下,當(dāng)負(fù)債比率增加時(shí),股東面臨財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)所要求增加的風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬的程度小于無(wú)稅條件下風(fēng)險(xiǎn)報(bào)酬的增加程度,即在賦稅條件下公司允許更大的負(fù)債規(guī)模。
第二篇:MM定理證明過(guò)程-MM定理證明過(guò)程
無(wú)稅收條件下的MM定理 1.1 假設(shè)條件
假設(shè)1:無(wú)摩擦市場(chǎng)假設(shè)
? 不考慮稅收;
? 公司發(fā)行證券無(wú)交易成本和交易費(fèi)用,投資者不必為買(mǎi)賣(mài)證券支付任何費(fèi)用; ? 無(wú)關(guān)聯(lián)交易存在;
? 不管舉債多少,公司和個(gè)人均無(wú)破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn);
? 產(chǎn)品市場(chǎng)是有效的:市場(chǎng)參與者是絕對(duì)理性和自私的;市場(chǎng)機(jī)制是完全且完備的;不存在自然壟斷、外部性、信息不對(duì)稱(chēng)、公共物品等市場(chǎng)失靈狀況;不存在帕累托改善;等等;
? 資本市場(chǎng)強(qiáng)有效:即任何人利用企業(yè)內(nèi)部信息都無(wú)法套利,沒(méi)有無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利機(jī)會(huì); ? 投資者可以以企業(yè)借貸資金利率相同的利率借入或貸出任意數(shù)量的資金。
假設(shè)2:一致預(yù)期假設(shè)
? 所有的投資者都是絕對(duì)理性的,均能得到有關(guān)宏觀、行業(yè)、企業(yè)的所有信息,并且對(duì)其進(jìn)行完全理性的前瞻性分析,因此大家對(duì)證券價(jià)格預(yù)期都是相同的,且投資者對(duì)組合的預(yù)期收益率和風(fēng)險(xiǎn)都按照馬克維茲的投資組合理論衡量。
1.2 MM定理第一命題及其推論
MM定理第一命題:
有財(cái)務(wù)杠桿企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值和無(wú)財(cái)務(wù)杠桿企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值相等。
第一命題的含義:
即公司的市場(chǎng)價(jià)值(即債權(quán)的市場(chǎng)價(jià)值+股權(quán)的市場(chǎng)價(jià)值,不含政府的稅收價(jià)值)與公司的資本結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān),而只與其盈利水平有關(guān)。這說(shuō)明未來(lái)具有完全相同的盈利能力的公司市場(chǎng)價(jià)值相同,但由于其負(fù)債程度不同等因素,故它們的凈資產(chǎn)可能有很大差異。
MM定理第一命題證明過(guò)程:證明方法是無(wú)套利均衡分析法。
基礎(chǔ)假定:我們假定有兩家公司—公司A和公司B,它們的資產(chǎn)性質(zhì)完全相同但資本結(jié)構(gòu)完全不同。A公司沒(méi)有負(fù)債(這是一種極端假設(shè),但作為比較基準(zhǔn)更能說(shuō)明問(wèn)題);B公司的負(fù)債額度是D,假設(shè)該負(fù)債具有永久性質(zhì),因?yàn)榭沙掷m(xù)盈利的公司總可以用新發(fā)行的債券來(lái)償還老債券(這與宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)中的龐茲計(jì)劃完全不同,那是沒(méi)有收入來(lái)源且信息不對(duì)稱(chēng)下導(dǎo)致的終生借債消費(fèi)計(jì)劃無(wú)效)。細(xì)節(jié)假設(shè):
? B公司當(dāng)前債務(wù)利率為r(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前的股本分別是SA和SB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前權(quán)益資本預(yù)期收益率(即市場(chǎng)的資本化率,也就是其股票的預(yù)期收益率)分別是rA和rB(固定數(shù)值,因?yàn)閮H指當(dāng)前的預(yù)期收益率);
? A、B兩公司任何年份的息稅前利潤(rùn)(EBIT)相同,數(shù)額都為EBIT(隨機(jī)變量,每年的數(shù)值都是它的一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)); ? A、B兩公司當(dāng)前的市場(chǎng)價(jià)值分別記為PVA和PVB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前股票的市場(chǎng)價(jià)格與其真實(shí)價(jià)值完全一致,分別為MPA和MPB(固定值);
? A、B兩公司當(dāng)前的股東權(quán)益分別記作SEA和SEB(固定值)。
注:假定中固定值較多是因?yàn)殪o態(tài)考察公司當(dāng)前價(jià)值。
考慮一個(gè)套利策略:賣(mài)出A公司1%的股票;同時(shí)買(mǎi)入B公司1%的股票和1%的債券(上述比例可任意假定,但必須均為同一值)。這種套利策略產(chǎn)生的即時(shí)現(xiàn)金流和未來(lái)每年的現(xiàn)金流見(jiàn)表1。
表1 上述套利策略的現(xiàn)金流
頭寸
即時(shí)現(xiàn)金流
未來(lái)每年現(xiàn)金流
賣(mài)出1%A股票
0.01* PVA
-0.01*EBIT
買(mǎi)入1%B股票
-0.01*SB*MPB
0.01*(EBIT-D*r)買(mǎi)入1%B債券
-0.01*D
-0.01* D*r 凈現(xiàn)金流
NC
0
首先,任何公司的資產(chǎn)都等于賬面的負(fù)債加權(quán)益,A公司無(wú)負(fù)債,因此有
PVA?SEA;PVB?D?SEB
其次,任何公司的股票價(jià)格都等于其股東權(quán)益與股本的比值:
MPA?PVA/SA;MPB?(PVB?D)/SB①
再次,市場(chǎng)不應(yīng)該存在無(wú)風(fēng)險(xiǎn)套利機(jī)會(huì),故NC=0,也就是
0.01*PVA?0.01*SB*MPB?0.01*D?0 ?MPB?(PVA?D)/SB②
由①②推得:PVA?PVB③,命題證畢。
MM定理第一命題推論一:
債轉(zhuǎn)股后如果盈利未變,那么企業(yè)的股票價(jià)格也不變。
證明:假設(shè)B公司的債務(wù)權(quán)益比為k,則:
k?D/SEB
1?k?(SEB?D)/SEB?PVB/SEB?PVA/SEB?SA/SB④
將③④代入①得:
MPA?PVA/SA?PVB/(SB(1?k))?(D?SEB)/(SB(1?k))?SEB(1?k)/(SB(1?k))?MPB
證畢。
MM定理第一命題推論二:
股東期望收益率會(huì)隨財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。
含義:正常情況下B公司在債轉(zhuǎn)股之后會(huì)降低其股票的預(yù)期收益率,或者說(shuō)A公司的股票預(yù)期收益率小于B公司的股票的預(yù)期收益率。
證明:B公司的資產(chǎn)負(fù)債率(RDA)和股東權(quán)益比率(REA)分別為:
RDAB?D/PVB?D/(D?SEB)?k/(1?k)REAB?SEB/PVB?SEB/(D?SE)?1/(1?k)
由于公司所有稅前收益均優(yōu)先用于分派股息,而且市場(chǎng)有效性保證了股票的價(jià)格反映股票價(jià)值。則由股票收益現(xiàn)值模型可得A、B兩公司的股票預(yù)期收益率rA和rB分別滿(mǎn)足:
?MPA??j?1?EBIT/SA(1?rA)j?EBITSA*rA
MPB??j?1(EBIT?R*D)/SB(1?rB)j?EBIT?R*DSB*rB
同時(shí)EBIT>r*PVB,因?yàn)檫@表示即使公司全部舉債經(jīng)營(yíng),公司產(chǎn)生的稅息前收益也足夠支付利息,也就是說(shuō)股票的收益率大于債券的收益率,由于系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)期收益相匹配的結(jié)果導(dǎo)致這個(gè)不等式必然成立。故可推導(dǎo)出:
rB?EBIT?r*DSEB?EBIT?r*DPVB?D?EBITPVB?EBITPVA?EBITSA*MPA?rA,證畢。
MM定理第一命題推論三:
股東每股盈利也會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。
含義:正常情況下,債券轉(zhuǎn)為股票之后,公司股東的每股盈利也會(huì)下降。證明:A、B兩公司每股盈利分別為:
EA?EBITSA;EB?(EBIT?R*D)SB⑤
將④代入⑤的第二式得: EB?(EBIT?R*D)SB?(1?k)(EBIT?R*D)SA?EA?k*EBIT?(1?k)*R*DSA⑥
由于EBIT>r*PVB,再將前面RDAB定義式代入,可以推得:
k*EBIT?(1?k)*R*D?(1?k)(k1?kEBIT?R*D)?(1?k)*D(EBITPVB?r)?0⑦
由⑥⑦得:EB?EA,證畢。
注:數(shù)學(xué)基礎(chǔ)非常少的人有可能會(huì)覺(jué)得上述三個(gè)推論感性理解上有相互矛盾的地方,故須深入思考現(xiàn)實(shí)過(guò)程。
1.3
MM定理第二命題:
公司加權(quán)平均資本成本(WACC)與公司的資本結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)。
證明:由于公司A僅有股權(quán)融資,故WACCA?rA
WACCB?rBSEBPVB?rDPVB?EBITPVB?EBITPVA?rA①,證畢。MM定理第二命題及其推論
MM定理第二命題推論:
有負(fù)債的公司的權(quán)益資本成本等于同一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的無(wú)負(fù)債公司的權(quán)益資本成本加上風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償,風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)谋壤蜃邮秦?fù)債權(quán)益比k。
(是不是和CAPM、多因子模型、套利定價(jià)和單證券定價(jià)模型有點(diǎn)像啊,呵呵)
證明:由①(重新編號(hào))得:
rB?PVBSEBrA?r*DSEB?rA?DSEB(rA?r)?rA?k(rA?r),證畢。有稅收條件下的MM定理 2.1 假設(shè)條件
考慮稅收,其他假設(shè)與前面相同。有稅收條件下的MM定理僅一個(gè)定理,有四個(gè)推論。
2.2
MM定理第一命題:
在考慮稅收的情況下,有財(cái)務(wù)杠桿的企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值等于無(wú)財(cái)務(wù)杠桿的企業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值加上“稅盾”的市場(chǎng)價(jià)值。MM定理第一命題及其推論
證明:假定A、B兩公司的所得稅稅率都是T(固定稅率制,累進(jìn)稅率制等也一樣的),那么兩公司的稅后收益(EAT)分別為:
EATA?(1?T)*EBIT
EATB?(1?T)*(EBIT?r*D)?r*D?(1?T)*EBIT?T*r*D?EATA,證畢。
其中T*r*D即稅盾效應(yīng),與A公司稅后盈利相比,這是B公司多出來(lái)的部分,這是由于B公司的財(cái)務(wù)杠桿起作用了:公司價(jià)值是股權(quán)市價(jià)加債權(quán)市價(jià),A公司每年產(chǎn)生的現(xiàn)金流EBIT都要交所得稅,而B(niǎo)公司中EBIT僅有一部分交所得稅,故省出一部分價(jià)值計(jì)入到公司的債權(quán)價(jià)值中。或者也可以理解為沒(méi)有負(fù)債的公司舉債時(shí),政府需要把原來(lái)征的稅的一部分退給公司的債主,或者說(shuō)舉債成本里T*r是政府買(mǎi)單的(機(jī)會(huì)成本的角度講),而公司舉債的成本僅是(1?T)*r,這是從金融的角度或者說(shuō)機(jī)會(huì)成本的角度講的,就如經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)和會(huì)計(jì)利潤(rùn)的差別一樣,而證券定價(jià)的基準(zhǔn)正是從金融的角度給出才能準(zhǔn)確。
顯然A、B兩公司的稅前價(jià)值仍然一樣,相當(dāng)于不考慮稅收。我們用帶撇號(hào)的字母表示考慮稅收的變量,則有稅收情況下A、B兩公司的市場(chǎng)價(jià)值分別為:
PVA?PVA(1?T)
/EBIT(1?T)r*PVB)叫做稅盾的市場(chǎng)價(jià)值。其中D(1?EBITPVB?PVB(1?T)(1?/r*D)?D?PVA?D(1?/(1?T)r*PVBEBIT)?PVA①
/
MM定理第一命題推論一:
在考慮稅收情況下,股東的期望收益率仍然會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升。即在考慮稅收的情況下,不考慮稅收時(shí)MM定理的命題一的推論二仍然成立。
證明:考慮稅收,A公司股票預(yù)期收益率為:
rA?/EBIT(1?T)SA*MPA/?EBIT(1?T)PVA/?EBIT(1?T)(1?T)PVA?rA②
由不考慮稅收推論二證明的最后一個(gè)公式和①(重新編號(hào))得B公司股票的預(yù)期收益率為:
(EBIT?rD)(1?T)?rDSB*MP/BrB?/?(EBIT?rD)(1?T)?rDPV?D/B?(EBIT?rD)(1?T)?rDPVA?/EBIT?rD??rD(1?T)*rD*PVBEBIT1?TrDPVA(1?)EBIT再由②得:rB?rA?//rDPVA(1?T)(1?rDEBIT)③,由于EBIT>rD(盈利足夠付利息,保//證不破產(chǎn)),故rB?rA,證畢。
MM定理第一命題推論二:
考慮稅收情況下,股東的每股收益也仍然會(huì)隨著財(cái)務(wù)杠桿的上升而上升,即在考慮稅收情況下,不考慮稅收MM定理命題一推論三仍然成立。
證明:A、B兩公司每股盈利分別為:
EA?/(1?T)EBITSA;EB?/(1?T)(EBIT?rD)?rDSB④
將第一部分第一命題推論一下面的④代入④得:
EB?/(1?k)?(1?T)(EBIT?rD)?rD?SA?EA?/TrD?k?(1?T)(EBIT?rD)?rD?SA?EA/
因EBIT>rD,故上不等式成立,證畢。
MM定理第一命題推論三:
在考慮稅收情況下,WACC與公司資本結(jié)構(gòu)有關(guān)。(證略)
根據(jù)CAPM模型,有稅收后的貝塔系數(shù)?/和無(wú)稅收情況下的貝塔系數(shù)?的關(guān)系為???(1?(1?T)/DSE)(證明從略),由此得出股權(quán)預(yù)期收益,然后再根據(jù)公司計(jì)算出WACC,顯然WACC是受資本結(jié)構(gòu)影響的。
MM定理第一命題推論四:
在考慮稅收情況下,有負(fù)債的公司的權(quán)益資本成本仍然大于同一風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的無(wú)負(fù)債公司的權(quán)益資本成本,風(fēng)險(xiǎn)補(bǔ)償?shù)男问揭哺鼜?fù)雜(證明如③)。
注:一個(gè)延伸,PV/?PV?(1?(1?Tc)(1?Ts)1?Td)D,Tc表示企業(yè)所得稅率,Ts表示股票收入的稅率,Td表示利息收入的稅率,個(gè)人可試著證明一下子。MM定理的缺陷
主要是假設(shè)不合理導(dǎo)致的缺陷
? 假設(shè)沒(méi)有破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)不符合實(shí)際??紤]稅收的話(huà),按照MM定理所有都是債權(quán)融資則公司價(jià)值最大化,但考慮到實(shí)際的破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),杠桿增加降低了融資成本W(wǎng)ACC,但增加了公司的破產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn),故存在最優(yōu)的資本結(jié)構(gòu)使得公司達(dá)到價(jià)值最大化。? MM定理忽略了交易成本和信息不對(duì)稱(chēng)性等,顯然不符合事實(shí)。? 以上僅是兩個(gè)例子,其他的大家可以想想。
撰寫(xiě)人:小秋
第三篇:線面垂直的判定定理的證明過(guò)程
線面垂直的判定定理的證明過(guò)程
證明:已知直線L1 L22相交于O點(diǎn)且都與直線L垂直,L3是L1 L2所在平面內(nèi)任意1條不與L1 L2重合或平行的直線(重合或平行直接可得它與L1平行)
不妨假設(shè)L3過(guò)O點(diǎn)(可以通過(guò)平移得到),在L3上取E、F令OE=OF,分別過(guò)E、F作ED、FB交L2于D、B(令OD=OB)則⊿OED ≌⊿ OFB(SAS)
延長(zhǎng)DE、BF分別交L1于A、C 則⊿OEA≌⊿OFC(ASA)(注意角AEO與角CFO的補(bǔ)角相等所以它們相等)。所以O(shè)A=OC,所以⊿OAD≌⊿OBC(SAS)所以AD=CB
因?yàn)長(zhǎng)3垂直于L1 L2所以MA=MC,MD=MB(M為L(zhǎng) 上的任意點(diǎn))所以⊿MAD≌⊿MCD(SSS)所以 角MAE= 角MCF 所以⊿MAE≌⊿MCF(SAS)
所以ME=MF,所以⊿MOE≌⊿MOF(SSS),所以角MOE=角MOF又因?yàn)?角MOE與 角MOF互補(bǔ),所以角MOE=角MOF=90度,即L⊥L3
第四篇:正弦定理證明
新課標(biāo)必修數(shù)學(xué)5“解三角形”內(nèi)容分析及教學(xué)建議
江蘇省錫山高級(jí)中學(xué)楊志文
新課程必修數(shù)學(xué)5的內(nèi)容主要包括解三角形、數(shù)列、不等式。這些內(nèi)容都是高中數(shù)學(xué)中的傳統(tǒng)內(nèi)容。其中“解三角形”既是高中數(shù)學(xué)的基本內(nèi)容,又有較強(qiáng)的應(yīng)用性。在歷次教材改革中都作為中學(xué)數(shù)學(xué)中的重點(diǎn)內(nèi)容,一直被保留下來(lái)。在這次新課程改革中,新普通高中《數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《標(biāo)準(zhǔn)》)與原全日制普通高級(jí)中學(xué)《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《大綱》)相比,“解三角形”這塊內(nèi)容在安排順序上進(jìn)行了新的整合。本文就《標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊數(shù)學(xué)5第一部分“解三角形”的課程內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)要求、課程關(guān)注點(diǎn)、內(nèi)容處理上等方面的變化進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析,并對(duì)教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題談?wù)勛约旱囊恍┰O(shè)想和教學(xué)建議,供大家參考。
一、《標(biāo)準(zhǔn)》必修模塊數(shù)學(xué)5中“解三角形”與原課程中“解斜三角形”的比較
1.課程內(nèi)容安排上的變化
“解三角形”在原課程中為“解斜三角形”,安排在“平面向量”一章中,作為平面向量的一個(gè)單元。而在新課程《標(biāo)準(zhǔn)》中重新進(jìn)行了整合,將其安排在必修模塊數(shù)學(xué)5中,獨(dú)立成為一章,與必修模塊數(shù)學(xué)4中的“平面向量”分別安排在不同的模塊中。
2.教學(xué)要求的變化
原大綱對(duì)“解斜三角形”的教學(xué)要求是:
(1)掌握正弦定理、余弦定理,并能運(yùn)用它們解斜三角形,能利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問(wèn)題。
(2)通過(guò)解三角形的應(yīng)用的教學(xué),提高運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
(3)實(shí)習(xí)作業(yè)以測(cè)量為內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和實(shí)際操作的能力?!稑?biāo)準(zhǔn)》對(duì)“解三角形”的教學(xué)要求是:
(1)通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問(wèn)題。
(2)能夠運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。由此可以看出,《標(biāo)準(zhǔn)》在計(jì)算方面降低了要求,取消了“利用計(jì)算器解決解斜三角形的計(jì)算問(wèn)題”的要求,而在探索推理方面提高了要求,要求“通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。
3、課程關(guān)注點(diǎn)的變化
原《大綱》中,解斜三角形內(nèi)容,比較關(guān)注三角形邊角關(guān)系的恒等變換,往往把側(cè)重點(diǎn)放在運(yùn)算上。而《標(biāo)準(zhǔn)》則關(guān)注運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。側(cè)重點(diǎn)放在學(xué)生探究和推理能力的培養(yǎng)上。
4、內(nèi)容處理上的變化
原《大綱》中,解斜三角形作為平面向量知識(shí)的應(yīng)用,突出其工具性和應(yīng)用性。而《標(biāo)準(zhǔn)》將解三角形作為幾何度量問(wèn)題來(lái)處理,突出幾何的作用,為學(xué)生理解數(shù)學(xué)中的量化思想、進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)奠定基礎(chǔ)。解三角形處理的是三角形中長(zhǎng)度、角度、面積的度量問(wèn)題,長(zhǎng)度、面積是理解積分的基礎(chǔ),角度是刻畫(huà)方向的,長(zhǎng)度、方向是向量的特征,有了長(zhǎng)度、方向,向量的工具自然就有用武之地。
二、教學(xué)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題及教學(xué)建議
原《大綱》中解斜三角形的內(nèi)容,比較關(guān)注三角形邊角關(guān)系的恒等變換,往往把側(cè)重點(diǎn)放在運(yùn)算上。而《標(biāo)準(zhǔn)》將解三角形作為幾何度量問(wèn)題來(lái)展開(kāi),強(qiáng)調(diào)學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)任意三角形邊角關(guān)系的探究,發(fā)現(xiàn)并掌握三角形中的邊長(zhǎng)與角度之間的數(shù)量關(guān)系,解決簡(jiǎn)單的三角形度量問(wèn)題。這就要求在教學(xué)過(guò)程中,突出幾何的作用和數(shù)學(xué)量化思想,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程成為在教師引導(dǎo)下的探究過(guò)程、再創(chuàng)造過(guò)程。因此在教學(xué)中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。
1.要重視探究和推理
《標(biāo)準(zhǔn)》要求“通過(guò)對(duì)任意三角形邊長(zhǎng)和角度關(guān)系的探索,掌握正弦定理、余弦定理”。因此建議在教學(xué)中,既要重視從特殊到一般的探索學(xué)習(xí)過(guò)程的教學(xué),又要重視數(shù)學(xué)的理性思維的培養(yǎng)。教學(xué)中不要直接給出定理進(jìn)行證明,可通過(guò)學(xué)生對(duì)三角形邊與角的正弦的測(cè)量與計(jì)算,研究邊與其對(duì)角的正弦之間的比,揭示它們?cè)跀?shù)量上的規(guī)律,發(fā)現(xiàn)正弦定理的結(jié)論,然后再?gòu)睦碚撋线M(jìn)行論證,從而掌握正弦定理。從中體會(huì)發(fā)現(xiàn)和探索數(shù)學(xué)知識(shí)的思想方法。
參考案例:正弦定理的探索、發(fā)現(xiàn)與證明
教學(xué)建議:建議按如下步驟設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程:
(1)從特殊三角形入手進(jìn)行發(fā)現(xiàn)
讓學(xué)生觀察并測(cè)量一個(gè)三角板的邊長(zhǎng)。
提出問(wèn)題:你能發(fā)現(xiàn)三邊長(zhǎng)與其對(duì)角的正弦值之比之間的關(guān)系嗎?
例如,量得三角板三內(nèi)角300,600,900所對(duì)的三邊長(zhǎng)分別約為5cm,8.6cm,10cm,58.610,?10?10?10 000
sin30sin60sin90
abc
對(duì)于特殊三角形,我們發(fā)現(xiàn)規(guī)律:。??
sinAsinBsinC
則有:
提出問(wèn)題:上述規(guī)律,對(duì)任意三角形成立嗎?(2)實(shí)驗(yàn),探索規(guī)律
二人合作,先在紙上做一任意銳角(銳角或鈍角)三角形,測(cè)量三邊長(zhǎng)及其三個(gè)對(duì)角,然后用計(jì)算器計(jì)算每一邊與其對(duì)角正弦值的比,填入下面表中,驗(yàn)證前面得出的結(jié)論是否正確。(其中,角精確到分,忽略測(cè)量誤差,通過(guò)實(shí)驗(yàn),對(duì)任意三角形,有結(jié)論:
abc,即在一個(gè)三角形中,??
sinAsinBsinC
各邊和它所對(duì)的角的正弦的比相等。
提出問(wèn)題:上述的探索過(guò)程所得出的結(jié)論,只是我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)(近似結(jié)果)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)結(jié)果,如果我們能在理論上證明它是正確的,則把它叫做正弦定理。那么怎樣證明呢?
(4)研究定理證明的方法方法一:(向量法)①若△ABC為直角三角形,由銳角三角函數(shù)的定義知,定理顯然成立。②若△ABC為銳角三角形,過(guò)點(diǎn)A做單位向量j垂直于AC,則向量j與向量的夾角為900-A,向
量j
與向量CB的夾角為900-C,(如圖1),且有:AC?CB?AB,所以j·(+)= j·即j·+ j· = j·AB 展開(kāi)|j||AC|cos900+ | j||CB|cos(900-C)=| j|||cos(900-A)
ac
。?
sinAsinC
cbabc
同理,過(guò)點(diǎn)C做單位向量j垂直于,可得:,故有。???
sinCsinBsinAsinBsinC
③若△ABC為鈍角三角形,不妨設(shè)角A>900(如圖2),過(guò)點(diǎn)A做單位向量j垂直于AC,則向量j與
則得 a sinC = c sinA,即
向量AB的夾角為A-900,向量j與向量的夾角為900-C,且有:??,同樣可證得:
abc
。??
sinAsinB
提出問(wèn)題:你還能利用其他方法證明嗎?
方法二:請(qǐng)同學(xué)們課后自己利用平面幾何中圓內(nèi)接三角形(銳角,鈍角和直角)及同弧所對(duì)的圓周角相等等知識(shí),將△ABC中的邊角關(guān)系轉(zhuǎn)化為以直徑為斜邊的直角三角形中去探討證明方法。
2.要重視綜合應(yīng)用
《標(biāo)準(zhǔn)》要求掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問(wèn)題。建議在正弦定理、余弦定理的教學(xué)中,設(shè)計(jì)一些關(guān)于正弦定理、余弦定理的綜合性問(wèn)題,提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。如可設(shè)計(jì)下面的問(wèn)題進(jìn)行教學(xué):
參考案例:正弦定理、余弦定理的綜合應(yīng)用 C 如圖,在四邊形ABCD中,已知AD?CD,AD=10,AB=14,?BDA=60?,?BCD=135?.求BC的長(zhǎng).教學(xué)建議:
引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析,欲求BC,需在△BCD中求解,∵?BCD=135?,?BDC=30?,∴需要求BD,而B(niǎo)D需在△ABD中求解.再引導(dǎo)學(xué)生將
A B
四邊形問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角形問(wèn)題,選擇余弦定理求BD,再由正弦定理
例2圖 求BC。
3.要重視實(shí)際應(yīng)用
《標(biāo)準(zhǔn)》要求運(yùn)用正弦定理、余弦定理等知識(shí)和方法解決一些與測(cè)量和幾何計(jì)算有關(guān)的實(shí)際問(wèn)題。因此建議在教學(xué)中,設(shè)計(jì)一些實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題,為學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)在解決問(wèn)題中的作用,感受數(shù)學(xué)與日常生活及與其他學(xué)科的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用意識(shí),提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在題目的設(shè)計(jì)中要注意對(duì)恒等變形降低要求,避免技巧性強(qiáng)的變形和繁瑣的運(yùn)算。
參考案例:解三角形在實(shí)際中的應(yīng)用
參考案例1.航海中甲船在A處發(fā)現(xiàn)乙船在北偏東45?,與A的距離為10海里的C處正以20海里/h的速度向南偏東75?的方向航行,已知甲船速度是203海里/h,問(wèn)甲船沿什么方向,用多少時(shí)間才能與
乙船相遇?
教學(xué)建議:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)題意畫(huà)出示意圖,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解三角形問(wèn)題。若設(shè)甲船與乙船經(jīng)過(guò)t小時(shí)在B處相遇,構(gòu)建?ACB,容易計(jì)算出AB?20海里,BC?20海里,根據(jù)余弦定理建立關(guān)于t的方程,求出t,問(wèn)題就解決了。
答: 甲船沿北偏東75?的方向,經(jīng)過(guò)0.5小時(shí)與乙船相遇.參考案例2.為了測(cè)量某城市電視塔的高度,在一條直道上選 擇了A,B,C三點(diǎn),使AB?BC?60m,在A,B,C三點(diǎn)
?
?
?
例1圖 DA 觀察塔的最高點(diǎn),測(cè)得仰角分別為45,54.2,60,若測(cè)量 E
者的身高為1.5m,試求電視塔的高度(結(jié)果保留1位小數(shù)).F 教學(xué)建議:引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)題意畫(huà)出示意圖如圖,將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為
解三角形問(wèn)題。要求電視塔的高度。只要求出DE的長(zhǎng)。將問(wèn)題中的已
知量、未知量集中到有關(guān)三角形中,構(gòu)造出解三角形的數(shù)學(xué)模型。在例2圖 ?ACE中和?BCE中應(yīng)用余弦定理,使問(wèn)題獲得解決.答: 電視塔的高度約為158.3m.4.要重視研究性學(xué)習(xí)
解三角形的內(nèi)容有較強(qiáng)的應(yīng)用性和研究性,可為學(xué)生提供豐富的研究性素材。建議在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上探索開(kāi)放,在教學(xué)形式上靈活多樣。可設(shè)計(jì)一些研究性、開(kāi)放性的問(wèn)題,讓學(xué)生自行探索解決。參考案例:研究性學(xué)習(xí)
課外研究題:將一塊圓心角為120?,半徑為20厘米的扇形鐵片裁成一塊矩形,請(qǐng)你設(shè)計(jì)裁法,使裁得矩形的面積最大?并說(shuō)明理由.
教學(xué)建議:這是一個(gè)研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容,可讓學(xué)生在課外兩人一組合作完成,寫(xiě)成研究報(bào)告,在習(xí)題課上讓學(xué)生交流研究結(jié)果,老師可適當(dāng)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。
參考答案:這是一個(gè)如何下料的問(wèn)題,一般有如圖(1)、圖(2)的兩種裁法:即讓矩形一邊在扇形的一條半徑OA上,或讓矩形一邊與弦AB
平行。從圖形的特點(diǎn)來(lái)看,涉及到線段的長(zhǎng)度和角度,將
這些量放置在三角形中,通過(guò)解三角形求出矩形的邊長(zhǎng),再計(jì)算出兩種方案所得矩形的最大面積,加以比較,就可以得出問(wèn)題的結(jié)論.
NBB
PO圖(2)
QM
O圖(1)
按圖(1)的裁法:矩形的一邊OP在OA上,頂點(diǎn)M在圓弧上,設(shè)?MOA??,則:
時(shí),Smax?200.
4按圖(2)的裁法: 矩形一邊PQ與弦AB平行,設(shè)?MOQ??,在?MOQ中,?OQM?90??30??120?,由正弦定理,得:
sin120?
又?MN?2OMsin(60???)?40sin(60???),MQ?
20sin?
?
3sin?. 3
MP?20sin?,OP?20cos?,從而S?400sin?cos??200sin2?.即當(dāng)??
?
∴S?MQ?MN?
sin?sin(60???)?cos(2??60?)?cos60?. 33
??
∴當(dāng)??30?時(shí),Smax?由于
400. 3
400平方厘米. ?200,所以用第二中裁法可裁得面積最大的矩形,最大面積為33
也可以建議學(xué)生在課外自行尋找研究性、應(yīng)用性的題目去做,寫(xiě)出研究或?qū)嶒?yàn)報(bào)告,在學(xué)校開(kāi)設(shè)的研究性學(xué)習(xí)課上進(jìn)行交流,評(píng)價(jià)。
參考文獻(xiàn):
①全日制普通高中級(jí)學(xué)《數(shù)學(xué)教學(xué)大綱》。人民教育出版社。2002年4 月。
②《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)))》。人民教育出版社。2003年4月第一次印刷。③《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn))解讀》。嚴(yán)士健 張奠宙王尚志等主編。江蘇教育出版社。2004年4月。
第五篇:原創(chuàng)正弦定理證明
1.直角三角形中:sinA=,sinB=,sinC=1
即c=
∴abc,c=,c=.sinAsinBsinCacbcabc== sinAsinBsinC
2.斜三角形中
證明一:(等積法)在任意斜△ABC當(dāng)中
S△ABC=absinC?acsinB?bcsinA
兩邊同除以abc即得:
證明二:(外接圓法)
如圖所示,∠A=∠D ∴aa??CD?2R sinAsinD
bc=2R,=2R sinBsinC12121212abc== sinAsinBsinC
同理
證明三:(向量法)
?????過(guò)A作單位向量j垂直于AC
????????????由 AC+CB=AB
???????????????兩邊同乘以單位向量j 得 j?(AC+CB)=j?AB 則?+?=?
???????????????∴|j|?|AC|cos90?+|j|?|CB|cos(90??C)=| j|?|AB|cos(90??A)
∴asinC?csinA∴ac= sinAsinC
?????cbabc同理,若過(guò)C作j垂直于CB得: =∴== sinCsinBsinAsinBsinC
正弦定理的應(yīng)用 從理論上正弦定理可解決兩類(lèi)問(wèn)題:
1.兩角和任意一邊,求其它兩邊和一角;
2已知a, b和A, 用正弦定理求B時(shí)的各種情況
:
⑴若A為銳角時(shí): ?a?bsinA無(wú)解??a?bsinA一解(直角)
??bsinA?a?b二解(一銳, 一鈍)?a?b一解(銳角)?
已知邊a,b和?A
a 無(wú)解a=CH=bsinA僅有一個(gè)解