讲义1 正弦定理和余弦定理
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正弦定理与余弦定理教学目标掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形正余弦定理及三角形面积公式.教学重难点掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.知识点清单一. 正弦定理:1. 正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外接圆的直径,即a b c2R( 其中R 是三角形外接圆的半径)sin A sinB sinC2. 变形:1)a b c a b csin sin sinC sin sin sinC 2)化边为角:a:b:c sin A:sin B:sinC;a sin A;b sin B a sin Ab sinBc sinC c sin C3)化边为角:a 2Rsin A, b 2Rsin B, c 2RsinC4)化角为边:sin A a;sin B b ; sin A asin B b sinC c sinC c5)化角为边:sin A a sinB b,sinC c2R2R2R3. 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;例:已知角B,C,a ,解法:由A+B+C=18o0 ,求角A,由正弦定理 a sinA; b sinB; b sin B c sin C a sin A; 求出 b 与cc sinC ②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。
例:已知边a,b,A,解法:由正弦定理 a sin A求出角B,由A+B+C=18o0 求出角C,再使用正 b sin B 弦定理 a sin A求出c边c sinC4. △ABC中,已知锐角A,边b,则① a bsin A 时,B 无解;② a bsin A 或 a b 时, B 有一个解;③ bsinA a b 时, B 有两个解。
如:①已知 A 60 ,a 2,b 2 3,求 B (有一个解 )②已知 A 60 ,b 2,a 2 3,求 B (有两个解 ) 注意:由正弦定理求角时,注意解的个数。
正弦定理和余弦定理讲义解三角形的大前提背景:内角和定理:在ABC ∆中,A B C ++=π;sin A =sin(B +C ),cos A =-cos(B +C ),tan A =-tan(B +C ).sin A 2=cos B +C 2,cos A 2=sin B +C2.考点一:1.正弦定理: ,其中R 是 .2.变形为: (1)a ∶b ∶c = ;(边化角)a =_______,b =_______,c =_____; (角化边)sin A =_______, sin B =______, sin C =_______注:正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.(情况(2)中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分.大边对大角) 3.解三角形时,三角形解的个数的判断 例1.已知下列各三角形中的两边及其一边的对角,判断三角形是否有解,有解的作出解答。
(1)7,8,105a b A === (2)10,20,80a b A ===(3)10,56,60b c C === (4)23,6,30a b A ===2.在△ABC 中,a =8,B =60°,C =75°,求边b 和c .考点二:余弦定理 a 2=__________,b 2=_______,c 2=________.余弦定理可以变形为:cos A =__________,cos B =________,cos C =_________.或者 注:1.已知两边b ,c 与其夹角A ,由a 2=b 2+c 2-2bc cos A, 求出a ,再由正弦定理,求出角B ,C. 2.已知三边a 、b 、c ,由余弦定理可求出角A 、B 、C. 例.在△ABC 中,a =1,b =7 ,B =60°,求c.考点三:判断三角形的形状解题思路:一般考虑两个方向进行变形:(1)一个方向是边,走代数变形之路,通常是正、余弦定理结合使用;(2)另一个方向是角,走三角变形之路.通常是运用正弦定理 (思考:如何判断锐、直、钝三角形;结合三角变换判断等腰,等边等)例1.在△ABC 中,bcosA =a cosB ,试判断三角形的形状.2.在△ABC 中,若cosA cosB =ba ,则△ABC 的形状是.( )3.△ABC 中,若lg a -lg c =lgsin B =-lg 2且B ∈()0,π2,则△ABC 的形状是( )4.已知在△ABC 中,222cosA b cc+=,则△ABC 的形状是考点四:三角形的面积问题例1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,AC AB ∙=3. (1)求△ABC 的 A 为锐角 A 为钝角或直角 图形关系式 a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b 解个数1sin 2ABC S ab C ∆==: 1sin 2bc A =1sin 2ca B =abc 4R (R 为外接圆半径)=12(a +b +c )·r (r 内切圆半面积; (2)若b +c =6,求a 的值.2.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c .(1)求角B 的大小;若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积. 考点五:三角形中的三角变换题型:利用正、余弦定理和三角函数的恒等变换,进行边角互换,结合三角函数的图象与性质进行化简求值.三角变换公式:1.两角和与差的正弦、余弦和正切公式: 2.二倍角的正弦、余弦和正切公式: 3.辅助角公式:例1.在ABC △中,已知内角A π=3,边23BC =.设内角B x =,周长为y . (1)求函数()y f x =的解析式和定义域;(2)求y 的最大值.2.设锐角三角形ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =.(Ⅰ)求B 的大小;(Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围.3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,AB BC ⋅=8,∠BAC =θ,a =4.(1)求b ·c 的最大值及θ的取值范围;(2)求函数f (θ)=23sin 2(π4+θ)+2cos 2θ-3的值.考点六:综合问题例.(2005年全国高考卷三试题)△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a ,b ,c 成等比数列,.43cos =B (Ⅰ)求cot A +cotC 的值; (Ⅱ)设32BA BC⋅=,求a +c 的值. 考点七:实际应用(一.)测量问题例1. 如图1所示,为了测河的宽度,在一岸边选定A 、B 两点,望对岸标记物C ,测得∠CAB=30°,∠CBA=75°,AB=120cm ,求河的宽度。
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法1.掌握正弦定理、 余弦定理,并能解决一些简单的三角形胸怀问题.2.能够运用正弦定理、 余弦定理等知识和方法解决一些与丈量和几何计算相关的实质问题.主要考察相关定理的应用、三角恒等变换的能力、运算能力及转变的数学思想.解三角形经常作为解题工具用于立体几何中的计算或证明,或与三角函数联系在一同求距离、高度以及角度等问题,且多以应用题的形式出现.1. 正弦定理(1) 正弦定理:在一个三角形中, 各边和它所对角的正弦的比相等, 即 .其 中 R 是三角形外接圆的半径.(2) 正弦定理的其余形式:, c① a = R A , b =2 sin=;a②sin A =2R , sin B =,sin C = ;③a ∶b ∶c =______________________.2. 余弦定理——王彦文 青铜峡一中(1) 余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其余两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a 2=,b 2=,c 2=.,即为勾若令 C =°,则 c 2=90股定理.(2) 余 弦 定 理 的 变 形 : cosA= , cosB = ,cosC = .若 C 为锐角,则 cosC>0,即 a 2+ b 2 ______c 2;若 C 为钝角,则 cosC<0,即 a 2+b 2______c 2. 故由 a 2 +b 2 与 c 2 值的大小比较,能够判断 C 为锐角、钝角或直角.(3) 正、余弦定理的一个重要作用是实现边角____________,余弦定理亦能够写成 sin 2A= sin 2B + sin 2C - 2sin Bsin CcosA ,近似地,sin 2B = ____________ ; sin 2C =__________________.注意式中隐含条件 A + B +C =π.3. 解斜三角形的种类(1) 已知三角形的随意两个角与一边,用____________定理.只有一解.(2) 已知三角形的随意两边与此中一边的对 角 , 用 ____________ 定 理 , 可 能 有___________________.如在△ ABC 中,已知 a , b 和 A 时,解的状况如表:A 为钝角A 为锐角或直角图 形关 a = b A aa ≥b a b 系 b A sin <b> 式 sin <解 的 ① ② ③ ④ 个 数(3) 已知三边,用 ____________定理.有1解时,只有一解.(4) 已知两边及夹角,用 ____________定理,必有一解.4. 三角形中的常用公式或变式(1) 三角形面积公式 S △= == ____________ = ____________ =____________.此中 R ,r 分别为三角形外接圆、内切圆半径.,(2) A + B + C =π,则 A =__________A= __________ , 从 而sin A =2____________,cosA = ____________ , tan A =____________;A Asin 2= __________, cos 2=__________,Atan 2 = ________.tan A + tan B + tan C =__________.(3) 若三角形三边 a ,b ,c 成等差数列,则b =____________? 2sin B =____________?2B A -C A + C A - C A2sin 2= cos2 ? 2cos 2 = cos 2 ? tan 2C 1tan 2=3.【自查自纠】. a bc R1(1)sin A = sin B =sin C = 2R BRC ② bc(2) ①2 si2 siRR2 2③ s in A ∶sin B ∶sin C2. (1) b 2+c 2-2bccosA c 2+a 2- 2cacosB a 2 +b 2-2abcosC a 2+ b 2b 2 +c 2-a 2c 2+a 2-b 2a 2 +b 2-c 2>(2)2ca2ab2bc<(3) 互化sin 2C +sin 2A -2sin Csin AcosBsin 2A + sin 2B -2sin Asin BcosC3.(1) 正弦 (2) 正弦 一解、两解或无解①一解 ②二解 ③一解 ④一解 (3) 余弦 (4) 余弦.11 1 abc(1) ab sin C bc s inA ac s in B2 22R412( a +b +c) rπ B +C(2) π- ( B + C)2 - 2sin( B +C-cos( B +C) )- tan( B + C cos B +CsinB + C) 2 21 B +Ctan 2A B C (3)a + csin A + sin C tan tan tan2在△ABC中, A B 是A B 的()>sin >sinA.充足不用要条件B.必需不充足条件C.充要条件D.既不充足也不用要条件解:因为在同一三角形中,角大则边大,边大则正弦大,反之也成立,故是充要条件.故选 C.在△ABC中,已知 b=, c=,B=°,则61030解此三角形的结果有 ()A.无解B.一解C.两解D.一解或两解解:由正弦定理知 sin C=c·sin B5b=6,又由c>b>csin B知, C有两解.也可依已知条件,画出△ ABC,由图知有两解.应选 C.( 2013·陕西 ) 设△ ABC的内角 A, B, C所对的边分别为 a, b, c,若b cos C+ c cos B=a sin A,则△ ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确立C+解:由已知和正弦定理可得BC B =A· A ,即sin cos=sin sin sin sin( B +C cos A)sinA A,亦即sinA=A因为Aπ,sin sin sin.0< <π所以 sin A=1,所以 A= 2.所以三角形为直角三角形.应选.B( 2012·陕西 ) 在△ ABC中,角 A,B,C 所对的π边分别为 a,b,c. 若 a=2,B=6,c=23,则 b=________.解:由余弦定理知b2=a2+c2- 2accosB=π222 +( 23)-2×2×2 3×cos 6= 4, b= 2.在△ABC中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若 a= 2,b=2,sin B+cosB= 2,则角 A 的大小为 ________.解:∵ sin B+ cosB=2,ππ∴2sin B+4= 2,即 sin B+4=1.πππ又∵ B∈(0 ,π ) ,∴ B+4=2, B=4 .a b依据正弦定理sin A=sin B,可得sin A=asin B1=.b2ππ∵a<b,∴ A<B. ∴ A=6 . 故填6 .种类一正弦定理的应用△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 A- C=90°, a+ c= 2b,求 C.解:由 a+c= b 及正弦定理可得sinA2+s in C= 2sin B.又因为 A- C=90°, B=180°- ( A+ C) ,故 cosC+ sin C= sin A+sin C= 2sin( A+ C) =2sin(90 °+ 2C) = 2sin2(45 °+ C) .∴2 sin(45° +C=2 2 sin(45° +)C)cos(45 °+ C) ,41即 cos(45 °+ C) =2.又∵ 0°< C<90°,∴ 45°+ C=60°,C =15°.【评析】利用正弦定理将边边关系转变为角角关系,这是解本题的重点.( 2012·江西 ) 在△ ABC中,角 A,B,C 的对边分别为a, b,c已知 A=π,bsinπ+C -.44c sinπ+B =a4.π(1)求证: B-C=2;(2)若 a= 2,求△ ABC的面积.解:(1)证明:对bπ+C-sin4csin π+ B= a应用正弦定理得4B π+ C -sinCπ+B =sinA,sin sin4sin422即sin B2 sin C+2 cosC-sinC222,整理得 B C2 sin B+2 cosB =2sin cos -s in CcosB= 1,即 sin ( B-C)=1.3ππ因为 B,C∈ 0,4,∴ B-C=2 .3π,又由 (1)知 B-C(2) ∵ B+ C=π- A=4π=2,5ππ∴B=8,C=8.∵a=2,A=πb=,∴由正弦定理知4a Bπa Cπsin5sinsin A= 2sin8,c=sin A=2sin 8 .115ππ∴S△ABC=2bcsin A=2×2sin8×2sin 8×225ππππ2= 2sin8 sin 8= 2cos8 sin8=2π 1sin 4=2.种类二 余弦定理的应用1 3 3∴S △ABC =2acsin B = 4 .【评析】①依据所给等式的构造特色利用余弦定理将角化边进行变形是快速解答本题的 重点.②娴熟运用余弦定理及其推论,同时还 要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运 用.在△ ABC 中,a ,b ,c 分别是角 A ,B ,C 的对边,cosBb且cosC =- 2a +c .(1) 求 B 的大小;(2) 若 b = 13,a +c =4,求△ ABC 的面积.a 2+ c 2-b 2, 解:(1) 由余弦定理知, cosB =ac2cosC = a 2+b 2- c 2cosB b 2ab ,将上式代入cos C =- a +c2 得a 2 +c 2-b 2 abb2=- a +c , ac·a 2+b 2-c22整理得 a 2+c 2- b 2=- ac.a 2+c 2-b 2 -ac 1 ∴cosB = ac = ac =- .22 22∵B 为三角形的内角,∴ B = 3π.(2) 将 b = 13,a +c =4,B =23π 代入 b 2=a 2+ c 2-2accosB ,得 13=42- 2ac -2accos 2 3π,解得 ac =3.若△ ABC 的内角 A ,B ,C 所对的边 a ,b ,c 知足( a +b) 2- c 2=4,且 C =60°,则 ab 的值为 ( )4A. 3B .8-4 3C . 12D.3解:由余弦定理得 c 2= a 2 +b 2-2abcosC =a 2+b 2-ab ,代入 ( a + b) 2- c 2 =4 中得 ( a + b) 24- ( a 2+b 2-ab) = 4,即 3ab = 4,∴ ab =3. 应选A.6种类三正、余弦定理的综合应用以用余弦定理化边后用不等式求最值.( 2013·全国新课标Ⅱ ) △ ABC的内角A、B、 C的对边分别为 a,b,c,已知 a=bcosC+ csin B.(1)求 B;(2)若 b=2,求△ ABC面积的最大值.解: (1) 由已知及正弦定理得 sin A=sin BcosC+ sin Csin B. ①又 A=π- ( B+ C) ,故sin A = sin( B + C) = sin BcosC +cosBsin C. ②由①,②和 C∈(0 ,π ) 得 sin B= cosB.π又 B∈(0 ,π ) ,所以 B=4 .12(2) △ ABC的面积 S=2acsin B=4 ac.由已知及余弦定理得 4 = a2+ c2-π2accos 4 .又 a2+ c2≥2ac,故 ac≤4,2- 2当且仅当 a=c 时,等号成立.所以△ ABC面积的最大值为2+1.【评析】(1) 化边为角与和角或差角公式的正向或反向多次联用是常用的技巧; (2) 已知边及其对角求三角形面积最值是高考取考过多次的问题,既可用三角函数求最值,也可( 2013·山东 ) 设△ ABC的内角 A,B,C 所对的边分别为a,b,c,且 a+ c= 6, b= 2, cosB7=9.(1)求 a,c 的值;(2)求 sin( A- B) 的值.解: (1) 由余弦定理 b2=a2+ c2-2accosB,得 b2=( a+c) 2-2ac(1 +cosB) ,又 a+ c =6,b=2,7cosB=9,所以 ac=9,解得 a=3,c=3.242(2) 在△ ABC中, sin B= 1-cos B=9 ,asin B 22由正弦定理得 sin A=b= 3 .因为 a=c,所以 A 为锐角,21所以 cosA=1-sin A=3.所以 sin( A-B) =sin AcosB- cosAsin B=10 227.种类四 判断三角形的形状后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的 关系;或将角都化成边,而后进行代数恒等变 形,可一题多解,多角度思虑问题,进而达到 对知识的娴熟掌握.在三角形 ABC 中,若 tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形 ABC 的形状.a 2 sin 2A解法一:由正弦定理,得 b 2=sin 2B , tan A sin 2 A所以 tan B =sin 2 B ,A Bsin 2AA = Bsin cos2 ,即sin2所以cosAsin B =sinB sin2 . 所以 A = B ,或2 A +B =π,所以 A =B2 22π或 A + B = 2 ,进而△ ABC 是等腰三角形或直角三角形.a2sin 2A解法二:由正弦定理,得 b 2= sin 2B ,所以tan A sin 2A cosB sin Atan B =sin 2B,所以 cosA = sin B,再由正、余弦a 2+ c 2 -b 2aca a 2- b2c 2-定理,得 2 22 2 )( b + c -a = b ,化简得 (2bca 2-b 2 )= ,即 a 2= b 2 或c 2= a 2 +b 2. 进而△ ABC 是等腰三角形或直角三角形.【评析】由已知条件,可先将切化弦,再联合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然( 2012·上海 ) 在 △ABC 中 , 若 sin 2A +sin 2B 2C ,则△ ABC 的形状是 ( )<sin A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .不可以确立解:在△ ABC 中,∵ sin 2A +sin 2 B<sin 2C ,∴由正弦定理知 a 2 +b 2<c 2. ∴cos C = a 2+b 2-c 22ab<0,即∠ C 为钝角,△ ABC 为钝角三角形. 应选 C.种类五 解三角形应用举例某港口 O 要将一件重要物件用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口 O北偏西 30°且与该港口相距20 n mile的A 处,并以 30 n mile/h的航行速度沿正东方向匀速行驶.假定该小艇沿直线方向以v n mile/h 的航行速度匀速行驶,经过 t h 与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假定小艇的最高航行速度只好达到 30 n mile/h ,试设计航行方案 ( 即确立航行方向和航行速度的大小 ) ,使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明原因.解法一:(1) 设相遇时小艇航行的距离为 S n mile ,则S=900t 2+400-2·30t ·20·cos(90°- 30°)=t2-t +400=900600900 t -123+300,1103故当 t =3时,S min=103,此时 v=1=3 303.即小艇以 30 3 n mile/h的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)设小艇与轮船在 B 处相遇,则v2 t 2=400+t 2-900 2·20·30t ·cos(90 °- 30°) ,2600400故 v = 900-t+t2.v≤,∴6004002-+≤,即∵0<30900t t900t3-t≤0,22解得 t ≥3. 又 t =3时,v=30. 故 v= 30 时,2t 获得最小值,且最小值等于3.此时,在△ OAB中,有 OA=OB=AB=20,故可设计航行方案以下:航行方向为北偏东30°,航行速度为 30 n mile/h ,小艇能以最短时间与轮船相遇.解法二:(1) 若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.设小艇与轮船在C处相遇.在 Rt△OAC中, OC=20cos30°= 10 3,AC=20sin30 °= 10.又 AC=30t ,OC=vt ,101103此时,轮船航行时间 t =30=3,v=1=330 3.即小艇以 30 3 n mile/h的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)假定 v= 30 时,小艇能以最短时间与轮船在 D处相遇,此时 AD=DO=30t .又∠ OAD=60°,所以 AD= DO=OA=20,2解得 t =3.据此可设计航行方案以下:航行方向为北偏东 30°,航行速度的大小为30 n mile/h. 这样,小艇能以最短时间与轮船相遇.证明以下:如图,由 (1) 得 OC=103, AC=10,故 OC>AC,且关于线段 AC上随意点 P,有OP≥ OC>AC.而小艇的最高航行速度只好达到30 n mile/h ,故小艇与轮船不行能在 A,C 之间 ( 包括 C) 的随意地点相遇.设∠ COD=θ (0 °<θ<90°) ,则在 Rt△COD 中,103CD=103tan θ, OD=cosθ .因为从出发到相遇,轮船与小艇所需要的10+10 3tan θ和 t =103,时间分别为 t =30vcosθ10+10 3tan θ10 3所以30=vcosθ.153由此可得,v=sin (θ+30°).3又 v≤30,故 sin( θ+30°) ≥2,进而,30°≤ θ<90°.因为θ=30°时, tan θ获得最小值,且3最小值为3 .10+103tan θ于是,当θ=30°时,t =302获得最小值,且最小值为3.【评析】①这是一道相关解三角形的实质应用题,解题的重点是把实质问题抽象成纯数学识题,依据题目供给的信息,找出三角形中的数目关系,而后利用正、余弦定理求解.②解三角形的方法在实质问题中,有宽泛的应用.在物理学中,相关向量的计算也要用到解三角形的方法.最近几年的高考取我们发现以解三角形为背景的应用题开始成为热门问题之一.③不论是什么种类的三角应用问题,解决的重点都是充足理解题意,将问题中的语言表达弄理解,画出帮助剖析问题的草图,再将其归纳为属于哪种可解的三角形.④本题用几何方法求解也较简易.10( 2012·武汉 5月模拟 ) 如图,渔船甲位于岛屿A的南偏西 60°方向的 B 处,且与岛屿 A 相距 12 海里,渔船乙以 10 海里 / 小时的速度从岛屿 A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,恰好用2 小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求 sin α的值.解: (1)依题意,∠BAC=°,A B=,12012 AC=× =2,在△ ABC中,由余弦定理知 BC 1022022∠ BAC=2+2-=AB+ AC- AB·AC·12202cos2×12×20×cos120°= 784,BC= 28.所以渔船甲的速度为 v=28=14( 海里 / 小2时) .(2)在△ ABC中, AB=12,∠ BAC=120°,BC= 28,AB ∠BCA=α,由正弦定理得sinα=BC12=28,进而 sin α=,即sin120 °sin ∠ BAC sin α12sin120 °3328=14.1.已知两边及此中一边的对角解三角形时,要注意解的状况,提防漏解.2.在判断三角形的形状时,一般将已知条件中的边角关系利用正弦定理或余弦定理转变为角角关系 ( 注意应用 A+ B+ C=π 这个结论 ) 或边边关系,再用三角变换或代数式的恒等变形( 如因式分解、配方等 ) 求解,注意等式两边的公因式不要约掉,要移项提取公因式,不然有可能遗漏一种形状.3.要熟记一些常有结论,如三内角成等差数列,则必有一角为60°;若三内角的正弦值成等差数列,则三边也成等差数列;内角和定理与引诱公式联合产生的结论:sin A= sin( BA B+C +C) ,cosA=- cos( B+ C) ,sin 2=cos 2,sin2 A=- sin2( B+C) ,cos2A= cos2( B+C) 等.4.应用正、余弦定理解斜三角形应用题的一般步骤:(1)剖析:理解题意,分清已知与未知,画出表示图;(2)建模:依据已知条件与求解目标,把已11知量与求解量尽量集中到一个三角形中,成立一个解斜三角形的模型;(3)求解:利用正、余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)查验:查验上述所求得的解能否切合实际意义,进而得出实质问题的解.5.正、余弦定理是应用极为宽泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,进而使三角与几何产生联系,为求与三角形相关的量( 如面积、外接圆、内切圆半径和面积等 ) 供给了理论依照,也是判断三角形形状、证明三角形中相关等式的重要依照.主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意领会此中蕴涵的函数与方程思想、等价转变思想及分类议论思想.12。
正弦定理.余弦定理农其应用【高考风向】1.考查正弦定理、余弦定理的推导;2.利用正、余弦定理判断三角形的形状和解三角形;3.在解答题中对正弦定理、余弦定理、面积公式以及三角函数中恒等变换、诱导公式等知识点进行综合考 查.【学习要领】1.理解正弦定理、余弦定理的意义和作用;2.通过正弦、余弦定理实现三角形中的边角转 换,和三角函数性质相结合.基础知识梳理sin A sin B 启=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形:(1)a : b : c = sin_A : sin_B : sin_C ; (2)a = 2Rsin_A , b = 2Rsin_B , c = 2Rsin_C ;[难点正本疑点清源]1. 在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ ABC 中,A>B? a>b? sin A>sin B ; tanA+tanB+tanC=tanA tanB t a nC ;在锐角三角 形中,cosA<sinB,cosA<sinC-2. 根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.例1.已知在 ABC 中,c 10, A 45o , C 30o ,解三角形 1. 正弦定理:3.4. (3)sin A = 2:,sin B = ?;, sin C =等形式,解决不同的三角形问题.余弦定理:a 2= b 2 + c 2 — 2bccos_A , b 2= a 2 + c 2 — 2accos_B , c 2=旦2 + b 2 — 2abcos_C •余亠宀 、 b 2 + c 2— a 2 a 2+ c 2— b 2弦疋理可以变形: cos A = ---------- , cos B = ----- u --- , cos C = a 2 + b 2- c 2 2ab 2bc G ABC = gabsin C = ^bcsin A = *acsin B =繁=*(a + b + c) r(r 是三角形内切圆的半径 ),并 可由此计算R 、r.在厶ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下: A 为锐角A 为钝角或直角图形 关系式a = bsin A bsin A<a<b a>b 解的个数一解两解一解一解思路点拨:先将已知条件表示在示意图形上(如图) ,可以确定先用正弦定理求出边然后用三角形内角和求出角B ,最后用正弦定理求出边 b .解析:sin Acsin Ccsin A 10 sin 45° sinCsin 30o10 2 ,B 180° (A C) 105°,总结升华:1.正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题;2.数形结合将已知条件表示在示意图形上,可以清楚地看出已知与求之间的关系,从 而恰当地选择解答方式.举一反三:【变式1】在 ABC 中,已知A 32.00,B 81.8°,a 42.9cm ,解三角形。
1.1 正弦定理和余弦定理一、正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角.......的正弦的比相等,即:A a sin =B b sin =Ccsin 注意:(1)正弦定理中,各边与其对角的正弦严格对应;(2)正弦定理中的比值是一个定值,具有一定几何意义,即为三角形外接圆的直径:A a sin =B b sin =Ccsin =2R [ R 指的是三角形外接圆半径 ];(3)正弦定理主要实现三角形中的边角互化.................;(4)S =C ab sin 21=A bc sin 21=B ac sin 21;(5)常用的公式: ①A +B +C =π,sin(A .....+.B)..=.sinC ....,. cos(A .....+.B)..=-..cosC ....,.tan(A .....+.B)..=-..tanC ....,.sin 2B A +=cos 2C ,cos 2B A +=sin 2C;②a =2RsinA ,b =2RsinB ,c =2RsinC ;③A >B ⇔a >b 【大角对大边】;④a +b >c ,a -b <c ;⑤a :b :c =sinA :sinB :sinC ;⑥a sinB =bsinA ,bsinC =csinB ,a sinC =csinA 。
例1:下列有关正弦定理的叙述:(1)正弦定理只适用于锐角三角形;(2)正弦定理不适用于直角三角形;(3)在某一确定的三角形中,各边与它所对角的正弦的比是一定值;(4)在△ABC 中,sinA :sinB :sinC = a :b :c 。
其中正确的个数有( ) A :1个 B :2个 C :3个 D :4个 【解析】:B变式练习1:在△ABC 中,角A :角B :角C =2 :1 :1,则a :b :c 等于( )A :4 :1 :1B :2 :1 :1C :2 :1 :1D :3 :1 :1 【解析】:C变式练习2:在△ABC 中,角A :角B :角C =4 :1 :1,则a :b :c 等于( )A :4 :1 :1B :2 :1 :1C :2 :1 :1D :3 :1 :1 【解析】:D例2:在△ABC 中,a =2,b =1,∠A =450,∠B =___________。
正弦余弦定理 讲义一、基本知识点 正弦定理:R C cB bA a2sin sin sin ===正弦定理的基本作用:1.两角和任意一边,求其它两边和一角;(一解)2.两边和其中一边对角,求其它的两角和一边(一解或者两解)(详见图示)已知a, b 和A, 用正弦定理求B 时的各种情况:⑴若A 为锐角时:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<<=<)( b a ) ,( b a bsinA)( bsinA a sin 锐角一解一钝一锐二解直角一解无解A b a b a b a b a baa 已知边a,b 和∠A仅有一个解有两个解仅有一个解无解a ≥b CH=bsinA<a<b a=CH=bsinA a<CH=bsinA A C B A C B1A BAC B2C H H H⑵若A 为直角或钝角时:⎩⎨⎧>≤)( b a 锐角一解无解b a余弦定理:,cos 2222A bc c b a -+=⇔bc a c b A 2cos 222-+=余弦定理的基本作用:1.已知三边,求三角;(一解)2.已知两边和夹角,求一边和两角(一解)公式一:a b c 111S ah bh ch 222===公式二:111S absinC acsinB bcsin A 222===公式三:S p(p a)(p b)(p c)=--- 其中1p (a b c)2=++称为三角形的半周长。
推导:将公式二中的角的关系变为边的关系,根据22sin C cos C 1+=,2sin C 1cos C =-,及余弦定理ab c b a C 2cos 222-+=的变形2222abcosC a b c =+-,则 2111S absinC ab 1cos C ab (1cosC)(1cosC)222==-=-+ 22114a b (1cosC)(1cosC)(2ab 2abcosC)(2ab 2abcosC)44=-+=-+ 222222222211(2ab a b c )(2ab a b c )[c (a b)][(a b)c ]44=--+++-=--+- 11111(c a b)(c a b)(a b c)(a b c)(c a b)(c a b)(a b c)(a b c)42222=+--++++-=+--++++-设1p (a b c)2=++,则S p(p a)(p b)(p c)=---。
正弦定理讲义1.正弦定理和余弦定理2.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如下a <b sin A a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b a ≤b 3.三角形常用面积公式(1)S =12a ·h a (h a 表示a 边上的高).(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .(3)S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径).错误!未定义书签。
4.在△ABC 中,常有以下结论 1.∠A +∠B +∠C =π.2.在三角形中,大边对大角,大角对大边.3.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边. 4.sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C2,cos A +B 2=sin C 2. 5.tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C . 6.∠A >∠B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .7.三角形式的余弦定理sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A , sin 2B =sin 2A +sin 2C -2sin A sin C cos B , sin 2C =sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C .8.若A 为最大的角,则A ∈[π3,π);若A 为最小的角,则A ∈(0,π3];若A 、B 、C 成等差数列,则B =π3.考点一 正弦定理定义及运算例1.在ABC ∆中,三内角A,B,C 分别对三边c b a ,,,34tan =C ,8=c ,则ABC ∆外接圆半径R 为( )A.10B.8C.6D.5 答案:D 解答:例2.在ABC ∆中,若︒=60A ,3=a ,则CB A cb a sin sin sin ++++等于( )A.23 B.21C.3D.2 答案:D解析:由正弦定理得2233sin sin sin sin ===++++AaC B A c b a 例3.已知ABC ∆中,A:B:C=1:1:4,则=c b a ::( ) A.1:1:4 B.1:1:2 C.1:1:3 D.2:2:3 答案:C考点二 已知两角及一边例4.在ABC ∆中,若︒=︒=45,105B A ,22=b ,则=c ( ) A.2 B.2 C.1 D.21 答案:A例5.在ABC ∆中,︒=45B ,2tan ,5==A b ,则=a ( ) A.210 B.102 C.10 D.2 答案:B解析:由题意知2tan =A ,则⎪⎩⎪⎨⎧=+=1cos sin 2cos sin 22A A A A解得552sin =A ,由正弦定理得225sin sin ==B b A a ,则102=a 例6.在ABC ∆中,︒=60A ,15,10==a b ,则=B cos ( )A.322-B.322C.36D.36- 答案:C解析:=Bsin 10=又∵b <a ,∴B <A ,故B 为锐角,例7.在ABC ∆中,若︒=︒=45,60B C ,1=c ,则ABC ∆中最短边的边长等于( )A.21B.23C.26D.36答案:D考点三 已知两边及其一边对角例8.ABC ∆的内角A,B,C 的边分别为c b a ,,,已知6,6,3π===A b a ,则B=( )A.4π B.434ππ或 C.323ππ或D.3π答案:B例9.在ABC ∆中,︒=30A ,2,32==a b ,则B=( )A.︒30B.︒60C.︒︒12060或D.︒︒15030或答案:C例10.ABC ∆的内角A,B,C 的边分别为c b a ,,,若()4,3,31sin ===+c a B A ,则=A sin ( ) A.32 B.41 C.43 D.61 答案:B解析:由已知得()31sin sin ==+CB A ,又4,3==c a ,由正弦定理得CcA a sin sin =,即314sin 3=A ,解得41sin =A 。
01正弦定理和余弦定理1.正弦定理正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即(其中R为△ABC的外接圆半径)。
即详解:正弦定理给出了任意三角形中,三条边及其对应角的正弦之间的对应关系正弦定理的特点:1分式连等形式,各边对应各角,分子均为边长,分母均为角的正弦值;2正弦定理对任意三角形都成立;3正弦定理体现了三角形中三条边和三个内角之间的密切联系,是边和角的和谐统一。
2.正弦定理的应用利用正弦定理可以解决以下两类有关三角形的问题:1已知两角和任意一边,求其他两边和另一角;2已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,从而进一步求出其他的边和角。
详解:对于第(1)类,其解是唯一确定的,一般先有三角形的内角和为180°求得第三个角,再利用正弦定理求其余两边;对于第(2)类,其解不一定唯一,由于三角形的形状不能唯一确定,因而会出现两解、一解或无解三种情况。
解三角形一般地,把三角形的三个角A、B、C和它的对边a,b,c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.详解:解三角形基本思路①已知三边,先用余弦定理求角;②已知两边夹角,先用余弦定理求第三边,再用正弦定理其较小角;③已知两边及一边的对角,先用正弦定理求角,注意有解、无解、多解的分析;④已知一边及两角,用正弦定理求边。
4.余弦定理余弦定理:在一个三角形中,任何一边的平方等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍所得的差。
;;应用余弦定理,我们就可以从已知的两边和夹角计算出三角形的的第三条边也可以变形写成:;;从上面可知,余弦定理及其推论把用“边、角、边”和“边、边、边”判定三角形全等的方法从数量化的角度进行了刻画,使其变成了可以计算的公式。
详解:理解、应用余弦定理应注意以下四点:1余弦定理揭示了任意三角形边角之间的客观规律,是解三角形的重要工具;2余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例;3在余弦定理中,每一个等式均含有四个量,利用方程的观点,可以知三求一;4运用余弦定理时,因为已知三边求角,或已知两边及夹角求另一边,由三角形全等的判定定理知,三角形是确定的,所以解也是唯一的。
个性化教学教案授课时间:备课时间:课时:2正弦定理和余弦定理学生姓名:教师姓名:教学重点:突出本章重、难点内容教学难点:定理定理和余弦定理知识点归纳1.正弦定理、三角形面积公式正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等等于该三角形外接圆的直径,即:===2R.面积公式:S△=bcsinA=absinC=acsinB.2.正弦定理的变形及应用变形:(1)a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(2)sinA∶sinB∶sinC=a∶b∶c(3)sinA=,sinB=,sinC=.应用(1)利用正弦定理和三角形内角和定理,可以解决以下两类解斜三角形问题:a.已知两角和任一边,求其他两边和一角.b.已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角.一般地,已知两边和其中一边的对角解三角形,有两解、一解、无解三种情况.①A为锐角时②A为直角或钝角时.(2)正弦定理,可以用来判断三角形的形状.其主要功能是实现边角关系转化.例如:在判断三角形形状时,经常把a、b、c分别用2RsinB、2RsinC来代替.3.余弦定理在△ABC中,有a2=b2+c2-2bccosA;b2=c2+a2-2accosB;c2=a2+b2-2abcosC;变形公式:cosA=,cosB=,cosC=在三角形中,我们把三条边(a、b、c)和三个内角(A、B、C)称本元素,只要已知其中的三个元素(至少一个是边),便可以求出其未知元素(可能有两解、一解、无解),这个过程叫做解三角形,余主要作用是解斜三角形.4.解三角形问题时,须注意的三角关系式:A+B+C=π0<A,B,C<πsin=sin=cossin(A+B)=sinC特别地,在锐角三角形中,sinA<cosB,sinB<cosC,sinC<c 【重点难点解析】【命题趋势分析】本节主要考查:1.根据已知条件,求三角形的末知元素,或判的形状.2.运用正、余弦定理及关系式A+B+C=π解决三角形中的计算和3.利用所学的三角知识解决与三角形有关的三角函数问题和简问题.根据考试的方向,可以预见,利用正、余弦定理解斜三角形问三角函数、数列、方程、向量等知识相结合,尤其是与生活、生产验实际相结合,考查综合运用数学知识的能力.【典型热点考题】例题1 △ABC中,角A、B、C的对边分别是a、b、c,B=,cosA=,b=.(1)求sinC的值;(2)求△ABC的面积.例题2 如图所示,在△ABC中,AC=2,BC=1,cosC=. A(1)求AB的值;(2)求sin(2A+C)的值.B C题3 已知A、B、C为△ABC的三个内角,它们的对边分别为a、b、c,若m=(cosB,sinC),n=(cosC,sinB),且m·n=.(1)求A;(2)若a=,△ABC的面积S=,求b+c的值.例题4 在△ABC中,cosB=,cosC=.(1)求sinA的值;(2)设△ABC的面积为,求BC的长.例题5 三角形ABC中的三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知,且a:c=(【同步达纲练习】一、选择题1.在△ABC中,已知a=5,c=10,A=30°,则B等于( )A.105°B.60°C.15°或15°2.在△ABC中,若b=2,a=2,且三角形有解,则A的取值范围是A.0°<A<30°B.0°<A≤45°A.0°<A<90° D.30°<A<60°3.在△ABC中,若==,则△ABC的形状是( )A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形4.在△ABC中,若a=2,b=2,c=+,则∠A的度数是( )A.30°B.45°C.60°5.设m、m+1、m+2是钝角三角形的三边长,则实数m的取值范围A.0<m<3B.1<m<3C.3<m<46.在△ABC中,已知sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7,则此三角形的的度数等于( )A.75°B.120°C.135°7.△ABC中,若c=,则角C的度数是( )家长或学生阅读签字。
第一节 正弦定理和余弦定理复习目标学法指导1.会证明正弦定理、余弦定理.2.理解正弦定理、余弦定理在讨论三角形边角关系时的作用.3.能用正弦定理、余弦定理解斜三角形.4.会用正弦定理、余弦定理讨论三角形解的情形.5.了解正弦定理与三角形外接圆半径的关系.1.正弦定理和余弦定理是解三角形的基础,熟记定理内容及变形公式,在解决问题时注重数形结合.2.在给定方程的化简和变形上要注重“统一”“消元”思想的运用.统一:统一角度或边长.消元:多个角度利用A+B+C=π进行消元.一、正弦定理正弦定理内容:sin a A =sin b B =sin c C=2R(R 为△ABC 外接圆半径). 变形形式:①a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C. ②sin A=2a R ,sin B=2b R ,sin C=2c R . ③a ∶b ∶c=sin A ∶sin B ∶sin C.④sin a A =sin sin a b A B ++=sin sin sin a b c A B C++++.1.概念理解(1)正弦定理主要解决两类三角形问题:①知两角和一边;②知两边和其中一边所对应的角.在第②类中要注意会出现两组解的特殊情况. (2)正弦定理中边角互化公式:a=2Rsin A 和sin A=2a R 是表达式变形中常用公式,在统一角度或统一长度上发挥作用. 2.与正弦定理有关的结论(1)三角形中:A+B+C=π,sin(A+B)=sin C, cos(A+B)=-cos C.(2)在△ABC 中,已知a,b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a=bsin Absin A<a<ba ≥ba>b解的个数 一解两解一解一解二、余弦定理余弦定理内容:a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A, b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B, c 2=a 2+b 2-2ab ·cos C.变形形式:cos A=2222bc a bc+-,cos B=2222ac b ac+-,cos C=2222a b c ab+-.1.概念理解(1)余弦定理解决两类三角形问题:一是知两边及其夹角的三角形,二是知三边的三角形.(2)利用余弦定理来解决三角形问题时,要注意角的取值范围.通常求解三角形的内角度数时,不是解该角的正弦,而是解该角的余弦. 2.与余弦定理有关的结论 由cos A=2222b c a bc+-(设A 为最大内角)若b 2+c 2>a 2,则该三角形为锐角三角形. b 2+c 2=a 2,则该三角形为直角三角形. b 2+c 2<a 2,则该三角形为钝角三角形.1.在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.若asin Bcos C+csin Bcos A=12b,且a>b,则∠B 等于( A ) (A)π6 (B)π3(C)2π3 (D)5π6 解析:由正弦定理得sin Asin Bcos C+sin Csin Bcos A=12sin B, 所以sin Bsin(A+C)=12sin B. 因为sin B ≠0, 所以sin(A+C)=12,即sin B=12,所以B=π6或5π6.又因为a>b, 所以A>B, 所以B=π6.故选A.2.在△ABC 中,已知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是( C ) (A)有一解 (B)有两解 (C)无解(D)有解但解的个数不确定解析:由正弦定理得sin b B =sin cC,所以sin B=sin b Cc=40220>1.所以角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.故选C. 3.在△ABC 中,A=60°则△ABC 的面积等于 .解析:=4sin B, 所以sin B=1, 所以B=90°, 所以AB=2,所以S △ABC =12×2×23=23.答案:234.(2019·临海高三检测)设△ABC 的内角A,B,C 所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sin A=5sin B,则角C= . 解析:由3sin A=5sin B,得3a=5b.又因为b+c=2a, 所以a=53b,c=73b,所以cos C=2222a b c ab +-=22257()()33523b b b b b +-⨯⨯=-12. 因为C ∈(0,π), 所以C=2π3. 答案:2π3考点一 利用正弦定理解三角形 [例1] (1)在△ABC 中32°,求角A,C 和边c;(2)已知a,b,c 分别是△ABC 的三个内角A,B,C 所对的边,若3求角A 的大小.解:(1)由正弦定理sin a A =sin bB , 得sin A=sin a B b3,所以A=60°或120°. ①当A=60°时,C=75°,由sin a A =sin c C ,得c=sin sin a C A⋅=2·sin 75°62+②当A=120°时,C=15°,c=2·sin 15°62-解:(2)由A+C=2B,A+C+B=180°得B=60°.所以由正弦定理得3=1sin A, 所以sin A=12.所以A=30°或150°. 又因为b>a, 所以B>A. 所以A=30°.利用正弦定理解三角形(1)注重条件和图形的结合;(2)知两边及一边对应的角时,要区分三角形解的情况,通常情况下先利用正弦定理求角,再利用“大边对大角”的条件排除; (3)正弦定理的变形公式.1.(2019·浙江卷)在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D 在线段AC 上.若∠BDC=45°,则BD= ,cos ∠ABD= .解析:如图,易知sin C=45, cos C=35.在△BDC 中,由正弦定理可得sin BD C=sin BC BDC∠, 所以BD=sin sin BC C BDC⋅∠4352⨯122.由∠ABC=∠ABD+∠CBD=90°,可得cos ∠ABD=cos(90°-∠CBD)=sin ∠CBD=sin[π-(∠C+∠BDC)] =sin(∠C+∠BDC)=sin C ·cos ∠BDC+cos C ·sin ∠BDC=45×2+35×2=72.答案122722.在△ABC 中,B=60°3则AB+2BC 的最大值为 .解析:在△ABC 中,由正弦定理得sin AB C =sin BCA 3所以AB+2BC=2sin C+4sin A =2sin(120°-A)+4sin A 7ϕ),其中,tan ϕ3,又因为A ∈(0°,120°), 所以最大值为7答案7考点二 利用余弦定理解三角形[例2] 若△ABC 的内角A,B,C 所对的边a,b,c 满足(a+b)2-c 2=4,且C=60°,则ab 的值为( ) (A)433(C)1 (D)23解析:由已知得a 2+b 2-c 2+2ab=4, 由于C=60°,所以cos C=2222a b c ab+-=12, 即a 2+b 2-c 2=ab,因此ab+2ab=4,ab=43,故选A.利用余弦定理解三角形:一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次关系时,考虑使用余弦定理.△ABC 中,角A,B,C 的对边分别是a,b,c,已知b=c,a 2=2b 2(1-sin A),则A 等于( C )(A)3π4 (B)π3 (C)π4 (D)π6解析:在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A, 因为b=c,所以a 2=2b 2(1-cos A), 又因为a 2=2b 2(1-sin A), 所以cos A=sin A,所以tan A=1, 因为A ∈(0,π),所以A=π4,故选C. 考点三 正、余弦定理的综合应用[例3] 设△ABC 的内角A,B,C 所对应的边分别为a,b,c, 已知()sin a bA B ++=sin sin a c AB --.(1)求角B; (2)若6,求△ABC 的面积.解:(1)因为()sin a bA B ++=sin sin a c AB --,所以a b c+=a ca b --, 所以a 2-b 2=ac-c 2, 所以cos B=2222a c b ac+-=2ac ac =12, 又因为0<B<π,所以B=π3.解:(2)由cos A=63可得sin A=33,由sin a A =sin b B可得a=2, 而sin C=sin(A+B) =sin Acos B+cos Asin B =3326+,所以△ABC 的面积S=12absin C=3322+.(1)利用正、余弦定理解三角形的关键是根据已知条件及所求结论确定三角形及所需应用的定理.(2)对于面积公式S=12absin C=12acsin B=12bcsin A,一般是已知哪一个角就选用哪一个公式.(2017·全国Ⅰ卷)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为23sin a A .(1)求sin Bsin C;(2)若6cos Bcos C=1,a=3,求△ABC 的周长. 解:(1)由题设得12acsin B=23sin a A ,即12csin B=3sin aA . 由正弦定理得12sin Csin B=sin 3sin A A ,故sin Bsin C=23.解:(2)由题设及(1)得cos Bcos C-sin Bsin C=-12,即cos(B+C)=- 12.所以B+C=2π3,故A=π3.由题设得12bcsin A=23sinaA,即bc=8,由余弦定理得b2+c2-bc=9,即(b+c)2-3bc=9,得b+c=33.故△ABC的周长为3+33.类型一利用正弦定理解三角形1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知8b=5c,C=2B,则cos C等于( A )(A)725 (B)-725(C)±725(D)2425解析:因为8b=5c,所以由正弦定理,得8sin B=5sin C.又因为C=2B,所以8sin B=5sin 2B,所以8sin B=10sin Bcos B.因为sin B≠0,所以cos B=45,所以cos C=cos 2B=2cos2B-1=725.故选A.2.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,向量p=(1,-∥q,且bcos C+ccos B=2asin A,则C等于( A )(A)30°(B)60°(C)120° (D)150°解析:因为p∥q,cos B=sin B,所以即得所以B=120°.又因为bcos C+ccos B=2asin A,所以由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=2sin2A,即sin A=sin(B+C)=2sin2A,,又由sin A≠0,得sin A=12所以A=30°,C=180°-A-B=30°.故选A.类型二利用余弦定理解三角形3.已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,23cos2A+ cos 2A=0,a=7,c=6,则b等于( D )(A)10 (B)9 (C)8 (D)5解析:由23cos2A+cos 2A=0,得25cos2A=1,因为A为锐角,所以cos A=1.5b,又由a2=b2+c2-2bccos A,得49=b2+36-125整理得5b2-12b-65=0,解得b=-135(舍)或b=5.即b=5. 故选D.4.若锐角△ABC 的面积为,且AB=5,AC=8,则BC 等于 .解析:设内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.由已知及12得因为A 为锐角,所以A=60°,cos A=12.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A =64+25-2×40×12 =49,故a=7,即BC=7. 答案:7类型三 正弦定理和余弦定理的综合应用 5.在△ABC 中,∠B=120°∠BAC的平分线则AC 等于( D )(C)2解析:如图,在△ABD 中,由正弦定理,得sin ∠ADB=sin AB BAD .由题意知0°<∠ADB<60°, 所以∠ADB=45°,则∠BAD=180°-∠B-∠ADB=15°, 所以∠BAC=2∠BAD=30°, 所以∠C=180°-∠BAC-∠B=30°, 所以于是由余弦定理,得AC=222cos120AB BC AB BC ︒+-⨯=()()221222222⎛⎫+-⨯⨯- ⎪⎝⎭=6.故选D.。
第一讲 正弦定理和余弦定理【2013年高考会这样考】1.考查正、余弦定理的推导过程.2.考查利用正、余弦定理判断三角形的形状. 3.考查利用正、余弦定理解任意三角形的方法. 【复习指导】1.掌握正弦定理和余弦定理的推导方法.2.通过正、余定理变形技巧实现三角形中的边角转换,解题过程中做到正余弦定理的优化选择.基础梳理1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C =2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C .余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.3.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (R 是三角形外接圆半径,r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .4.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则A 为锐角A 为钝角或直角图形关系 式a <b sin A a =b sin Ab sin A <a <b a ≥b a >b a ≤b解的 个数 无解 一解 两解 一解 一解 无解一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B . 两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角. 两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于( ). A .5 2 B .10 2 C.1063D .5 62.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为( ).A .30°B .45°C .60°D .90°3.(2011·郑州联考)在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ). A .30° B .45° C .60° D .75°4.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为( ).A .3 3B .2 3C .4 3 D. 35.已知△ABC 三边满足a 2+b 2=c 2-3ab ,则此三角形的最大内角为________.考向一 利用正弦定理解三角形【例1】►在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A ,C 和边c .[审题视点] 已知两边及一边对角或已知两角及一边,可利用正弦定理解这个三角形,但要注意解的判断.(1)已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.(2)已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.【训练1】 (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则sin A =________;a =________.考向二 利用余弦定理解三角形【例2】►在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c .(1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.(1)根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键.(2)熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用. 【训练2】 (2011·桂林模拟)已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos 2 A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由2cos 2A2+cos A =0,得1+cos A +cos A =0, 即cos A =-12,∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3, 则a 2=(b +c )2-bc , 又a =23,b +c =4,有12=42-bc ,则bc =4, 故S △ABC =12bc sin A = 3.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例3】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状. [审题视点] 首先边化角或角化边,再整理化简即可判断.判断三角形的形状的基本思想是;利用正、余弦定理进行边角的统一.即将条件化为只含角的三角函数关系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条件化为只含有边的关系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系. 【训练3】 在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos C ;则△ABC 是( ).A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形考向三 正、余弦定理的综合应用【例3】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.[审题视点] 第(1)问根据三角形的面积公式和余弦定理列出关于a ,b 的方程,通过方程组求解;第(2)问根据sin C +sin(B -A )=2sin 2A 进行三角恒等变换,将角的关系转换为边的关系,求出边a ,b 的值即可解决问题.正弦定理、余弦定理、三角形面积公式对任意三角形都成立,通过这些等式就可以把有限的条件纳入到方程中,通过解方程组获得更多的元素,再通过这些新的条件解决问题.【训练3】 (2011·北京西城一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且cos B =45,b =2.(1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值.易错点——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】 考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件.,【防范措施】 解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,a =3,b =2,1+2cos(B +C )=0,求边BC 上的高.错因 忽视三角形中“大边对大角”的定理,产生了增根.【试一试】1)(2011·辽宁)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a .(1)求b a;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B .2) 在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为c b a 、、,已知222a c b -=,且s i n c o s 3c o s s i nA C A C = 求b. 3).在△ABC 中,若(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,则A 等于__________. 4).在∆ABC 中,若5:4:3sin :sin :sin =CB A ,则=B cos ______。
一.进修目的1.控制正弦定理.余弦定理和三角形的面积公式,并能应用这些公式解斜三角形.2.能精确懂得现实问题中仰角.俯角.视角.方位角及坡度.经纬度等有关名词和术语的确实寄义.3.能闇练应用正.余弦定理及相干公式解决诸如测量.帆海.天体活动.物理.几多么方面的问题.4.在解决现实问题时,能精确懂得题意,分清已知和未知,并能把这些现实问题转化为数学问题,造就剖析解决现实问题的才能. 二.重点.难点重点:正.余弦定理及其证实;用正弦定理.余弦定懂得三角形. 难点:定理的推导;从现实问题中抽掏出数学模子. 三.考点剖析本章是在进修了三角函数.平面向量等常识的基本上,进一步进修若何解三角形的.正.余弦定理是我们进修三角形相干常识的延续和成长,这些定理进一步揭示了三角形边与角之间的关系,在临盆.生涯中有着普遍的应用,是我们求角三解形的重要对象,本章内容经常会与三角部分联合起来分解考核,难度中等,各类题型均有可能消失.(1)正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即在ABC ∆中R CcB b A a 2sin sin sin ===(个中R 为ABC ∆外接圆半径),上式对随意率性三角形均成立.(2)应用正弦定理可以解决如下有关三角形的问题:①已知三角形的两角和任一边,求三角形的其他边与角; ②已知三角形的双方和个中一边的对角,求三角形的其他边和角.ABC ∆中,余弦定理还有另一种情势:若令︒=90C ,则222b a c +=,这就是勾股定理.(2)应用余弦定理,可以解决以下两类三角形的相干问题:①已知三边,求三个角;②已知双方和它们的夹角,求第三边和其他两个角.3.在解三角形问题时,须控制的三角关系式在ABC ∆中,以下的三角关系式,在解答有关的三角形问题时经经常应用到,同窗们要记准.记熟,并能灵巧地加以应用.(1)π=++C B A ;(2)C B A sin )sin(=+,C B A cos )cos(-=+; (3)2cos 2sinC B A =+,2sin 2cos CB A =+; (4)C ab S sin 21=∆,A bc S sin 21=∆,B ac S sin 21=∆. 4.现实应用问题中的有关名词.术语(1)仰角和俯角:与目的视线在同一铅垂平面内的程度视线和目的视线的夹角,目的视线在程度视线上方时叫仰角,目的视线在程度视线下方时叫俯角.(2)偏向角:从指定偏向线到目的偏向线的程度角.(3)方位角:从指定偏向线顺时针到目的偏向线的程度角. (4)坡度:坡面与程度面所成的二面角的度数.解斜三角形时重要应用正弦定理和余弦定理,有时也会用到周长公式和面积公式,比方:c b a P ++=(P 为三角形的周长)a ah S 21=(a h 暗示a 边上的高)RabcS 4=(可用正弦定理推得) )(21c b a r S ++=(r 为内切圆半径) 此处还须熟习两角和差的正弦.余弦.正切及二倍角的正弦.余弦.正切公式.6.关于已知双方和个中一边的对角,解三角形的评论辩论 已知双方和个中一边的对角,不克不及独一肯定三角形的外形,解这类三角形问题的进程中将消失无解.一解和两解的情形,应分情形予以评论辩论,图1与图2即暗示了在ABC ∆中,已知a .b 和A ∠时解三角形的各类情形当A ∠为锐角时, 当A ∠为直角或钝角时 常识点一:正弦定理与余弦定理例1:已知∆ABC 中,∠A ︒=60,a =求sin sin sin a b cA B C++++思绪剖析:可经由过程设一参数k(k>0)使sin sin abAB=sin ck C==,证实出sin sin abAB=sin cC==sin sin sin a b cA B C++++即可.解题进程:设sin sin abAB=()0sin >==k k Cc则有sin a k A =,sin b k B =,sin c k C = 从而sin sin sin a b cA B C++++=sin sin sin sin sin sin k A k B k C A B C++++=k又sin aA=k ==︒=260sin 3,所以sin sin sin a b cA B C ++++=2解题后反思:∆ABC 中,等式sin sin abAB=sin cC ==()0sin sin sin a b ck k A B C++=>++恒成立.(1)定理的暗示情势:sin sin abAB=sin cC==()0sin sin sin a b ck k A B C++=>++;或sin a k A =,sin b k B =,sin c k C =(0)k >(2)正弦定理的应用规模:①已知三角形的两角和任一边,求其他双方及一角;②已知三角形的双方和个中一边的对角,求另一边及角.例2:在∆ABC 中,已知=a c ︒=45B ,求b 及A 的值.思绪剖析:本题的已知前提显然相符余弦定理求解的前提.解题进程:∵2222cos =+-b a c ac B=222+-⋅cos45°=2121)+-= 8 ∴=b求A 可以应用余弦定理,也可以应用正弦定理:解法一:∵cos 2222221,22+-=b c a A bc ∴︒=60A . 解法二:∵︒⋅==45sin 2232sin sin B baA ,又∵>2.4+1.4=3.8,21.8 3.6,⨯=∴a <c ,即︒0<A <︒90∴︒=60A解题后反思:应用解法二时应留意肯定A 的取值规模.例3:在△ABC 中,已知a=3,b=2,B=45°,求A.C 及c.思绪剖析:这是一道已知双方及一边的对角解三角形的问题,可用正弦定理求解,但先要剖断△ABC 是否有解,有几个解,亦可用余弦定理求解.解题进程:∵B=45°<90°,且b<a,∴△ABC 有两解:由正弦定理得:sinA=23245sin 3sin =︒=bBa ,∴A=60°或120°.①当A=60°时,C=75°⇒c=22645sin 75sin 2sin sin +=︒︒=B Cb . ②当A=120°时,C=15°⇒c=22645sin 15sin 2sin sin -=︒︒=BC b .故A=60°,C=75°,c=226+或A=120°,C=15°,c=226-.解题后反思:因sinA=sin(π-A),故在解三角形中要斟酌多种情形,灵巧应用正.余弦定理,症结是将“前提”与情形对应. 常识点二:三角形中的几何盘算例4:已知△ABC 中,22(sin2A -sin2C )=(a -b )sinB,△ABC 外接圆半径为2.(1)求∠C;(2)求△ABC 面积的最大值.思绪剖析:应用正.余弦定理可以进行边角互化,解题时要留意有意识地进行边角关系的同一. 解题进程:(1)由22(sin2A -sin2C )=(a -b )sinB得22(224R a -224Rc )=(a -b )Rb2. 又∵R=2,∴a2-c2=ab -b2.∴a2+b2-c2=ab.∴cosC=abc b a 2222-+=21.又∵0°<C <180°,∴C=60°.(2)ABC S ∆=21absinC=21×23ab=23sinAsinB=23sinAsin (120°-A )=23sinA (sin120°cosA-cos120°si nA )=3sinAcosA+3sin2A=23sin2A -23cos2A+23=3sin (2A -30°)+23.∴当2A=120°,即A=60°时,Smax=233.解题后反思:求最值往往是先树立函数关系式,然后借助函数的办法去求解.例5:在△ABC 中,a.b.c 分离为角A.B.C 的对边,272cos 2sin 42=-+A C B . (1)求角A 的度数;(2)若a=3,b+c=3,求b 和c 的值.思绪剖析:在三角形的求解中,会经经常应用到π=++C B A ,显然把B C +转化成A π-可是解题进程更为轻便.解题进程:(1)由272cos 2sin 42=-+A C B 及︒=++180C B A ,得: ()[]271cos 2cos 122=+-+-A C B , 即01cos 4cos 42=+-A A ,21cos =∴A ,︒<<︒1800A ,︒=∴60A (2)由余弦定理得:bc a c b A 2cos 222-+=21cos =A ,212222=-+∴bc a c b ,()bc a c b 322=-+∴. 3=a ,3=+c b 代入上式得:2=bc由⎩⎨⎧==+23bc c b 得:⎩⎨⎧==2c a b 或⎩⎨⎧==12c b .解题后反思:正弦定理和余弦定理在解斜三角形中应用得比较普遍,应闇练控制这些定理.此外,还须熟习两角和差的正弦.余弦.正切及二倍角的正弦.余弦.正切公式. 常识点三:应用性问题︒75,︒30,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为︒60,AC=.试探讨图中B,D 间距离与别的哪两点间距离相等,然后求B,D 的距离(盘算成果精确到≈≈2.449)思绪剖析:解斜三角形的问题时,平日要依据题意,从现实问题中抽象出一个或几个三角形,然后经由过程解这些三角形,得出所请求的量,从而得到现实问题的解.解题进程:在△ADC 中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=︒30,所以CD=AC=0.1 又∠BCD=180°-60°-60°=60°, 故CB 是△CAD 底边AD 的中垂线,所以BD=BA, 在△ABC 中,,ABC sin CBCA sin ∠=∠A AB即AB=2062315sin 60sin +=︒︒AC ,是以,BD=。
正弦定理、余弦定理精讲精析点点突破热门考点01 正弦定理正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为: a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R 等形式,以解决不同的三角形问题.面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B【典例1】(2019·全国高考真题(文))ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________. 【答案】34π. 【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π,sin 0,A ∴≠得sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=故选D . 【典例2】(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)5sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】(1)由余弦定理得22222cos 9223252b ac ac B =+-=+-⨯⨯⨯=,所以5b =. 由正弦定理得sin 5sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以23sin 1cos 5ADC ADC ∠=-∠=.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以225cos 1sin C C =-=. 所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅325452555⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以2115cos 1sin DAC DAC ∠=-∠=. 所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【总结提升】已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a <b sin Aa =b sin Ab sin A <a<ba ≥ba >ba ≤b解的个数无解一解两解一解一解无解热门考点02 余弦定理余弦定理:2222cos a b c ab C +-= , 2222cos b c a ac A +-= , 2222cos c a b ac B +-=.变形公式cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,os C =a 2+b 2-c 22ab【典例3】(2020·全国高考真题(理))如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,3AB AD ==,AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】AB AC ⊥,3AB =1AC =,由勾股定理得2BC ==,同理得BD =BF BD ∴==在ACE △中,1AC =,AE AD ==,30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF 中,2BC =,BF =1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-. 【典例4】(2019·北京高考真题(文))在△ABC 中,a =3,–2b c =,cos B =12-.(Ⅰ)求b ,c 的值; (Ⅱ)求sin (B +C )的值. 【答案】(Ⅰ)7,5b c ==;. 【解析】(Ⅰ)由余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==-,因为3a =,所以22390c b c -++=;因为2b c -=,所以解得75b c =⎧⎨=⎩.(Ⅱ)由(Ⅰ)知3,7,5a b c ===,所以22213cos 214b c a A bc +-==;因为A 为ABC ∆的内角,所以sin A ==.因为sin()sin()sin B C A A +=π-==. 【总结提升】应用余弦定理解答两类问题:热门考点03正弦定理与余弦定理的综合运用【典例5】(2020·北京高考真题)在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为己知,求:(Ⅰ)a的值:(Ⅱ)和的面积.条件①:;条件②:.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .【解析】选择条件①(Ⅰ)(Ⅱ)由正弦定理得:选择条件②(Ⅰ)由正弦定理得:(Ⅱ)【典例6】(2019·全国高考真题(理))ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设22-=-.(sin sin)sin sin sinB C A B C(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C =. 【解析】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C -=-+=- 即:222sin sin sin sin sin B C A B C +-= 由正弦定理可得:222b c a bc +-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,πA ∈3Aπ(2)22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 2C C C +=整理可得:3sin C C =22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:sin C =因为sin 2sin 2sin 0B C A C ==>所以sin C >,故sin C =(2)法二:22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin 63cos C C -=,即3sin 3cos 23sin 66C C C π⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭2sin 62C π⎛⎫∴-=⎪⎝⎭ 由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+ 62sin sin()46C ππ+=+=. 【总结提升】应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷就用哪一个定理.热门考点04 应用正弦定理、余弦定理判定三角形形状【典例7】在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形【答案】D 【解析】因为c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =2π或B =A 或B =π-A (舍去), 所以△ABC 为等腰或直角三角形. 【规律方法】1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范对三角函数值的限制.热门考点05 与三角形面积有关的问题【典例8】(2018·全国高考真题(文))△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.. 【解析】因为sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,结合正弦定理可得sin sin sin sin 4sin sin sin B C C B A B C +=, 可得1sin 2A =,因为2228b c a +-=, 结合余弦定理2222a b c bccosA =+-,可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos A =,从而求得bc =,所以ABC ∆的面积为111sin 222S bc A ===.【典例9】(2017·上海高考真题)已知函数()221cos sin 2f x x x =-+,()0,x π∈. (1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC ∆为锐角三角形,角A 所对边a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC ∆的面积.【答案】(1)[,)2ππ;(2 【解析】(1)函数2211()cos sin cos 2,(0,)22f x x x x x π=-+=+∈ 由222,k x k k Z πππ-≤≤∈,解得,2k x k k Z πππ-≤≤∈1k =时,12x ππ≤≤,可得()f x 的增区间为[,)2ππ(2)设△ABC 为锐角三角形,角A 所对边a =B 所对边b=5, 若()0f A =,即有1cos 202A += 解得223A π=,即3A π= 由余弦定理可得a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A , 化为c 2﹣5c +6=0, 解得c =2或3, 若c =2,则cos 0B =<即有B 为钝角,c =2不成立, 则c =3,△ABC 的面积为11sin 532224S bc A ==⨯⨯⨯=【总结提升】1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键. 2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.提醒:正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数公式的工具性作用.热门考点06 与三角形周长有关的问题【典例10】(2017课标1,理17)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为23sin a A(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【答案】 【解析】【典例11】(2019·江西洪都中学高二月考(理))在ABC △中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且cos 4c A =,sin 5a C =.(1)求边长c ;(2)若ABC △的面积20S =.求ABC △的周长. 【答案】(141(2)8241+【解析】(1)由正弦定理可得:2sin sin sin a b cR A B C===,可得sin sin a C c A =, 因为sin 5a C =,可得sin 5c A =,所以5sin A c=, 又由cos 4c A =,可得4cos A c=,又因为22222516sin cos 1A A c c+=+=,解得c = (2)由题意,ABC ∆的面积1sin 202S ab C ==,sin 5a C =,解得8b =,由余弦定理,可得2222cos 64412841a b c bc A =+-=+-=,解得a =,所以ABC ∆的周长88L a b c =++=+=+【总结提升】应用正弦定理、余弦定理,建立边长的方程,是解答此类问题的基本方法,解答过程中,要注意整体代换思想的应用,如果遇到确定最值问题,往往要结合均值定理求解.热门考点07 三角形中的最值与范围问题【典例12】(2018·江苏高考真题)在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________. 【答案】9 【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.【典例13】(2020·全国高考真题(理))ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C . (1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【解析】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈,23A π∴=. (2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=, 即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号), ()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴周长的最大值为3+【典例14】(2019·全国高考真题(文))ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=. (1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.【答案】(1) 3B π=;(2). 【解析】 (1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=. 0<B <π,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B =π,所以3B π=. (2)因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =, 由三角形面积公式有:222sin()111sin 3sin sin sin 222sin 4sin ABCC a A Sac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=22sin cos cos sin 2123133(sin cos )sin 3tan 38tan C C C C C ππππ-==-=又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABCS <<. 故ABCS的取值范围是 【总结提升】三角形中的最值范围问题,往往有三种情况,一是转化成三角函数的值域问题,利用三角函数的图象和性质;二是利用基本不等式求最值,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误;三是利用函数的单调性.热门考点08 应用正弦定理、余弦定理解决实际问题【典例15】(2019·上海市金山中学高一月考)如图,在笔直的海岸线l 上有两个观测点A 和B ,点A 在点B 的正西方向,2AB km =.若从点A 测得船C 在北偏东60°的方向,从点B 测得船C 在北偏东45°的方向,则船C 离海岸线l 的距离为______km .(结果保留根号)【答案】13+ 【解析】如图所示,过点C 作CD AB ⊥,交AB 的延长线与点D ,设CD x =,45CBD BCD ∴∠=∠=, 设BD CD x ==, 又2AB =,2AD AB BD x ∴=+=+,30,tan CDCAD CAD AD︒∠=∠=, 323x x ∴=+, 解得:13x =+所以船C 离海岸线l 的距离为(13)km , 故答案为:13+【典例16】(2018届山东、湖北部分重点中学高考冲刺(二))我国古代著名的数学家刘徽著有《海岛算经》.内有一篇:“今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行百二十三步,人目著地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目著地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表各几何?”请你计算出海岛高度为__________步.(参考译文:假设测量海岛,立两根标杆,高均为5步,前后相距1000步,令前后两根标杆和岛在同一直线上,从前标杆退行123 步, 人的视线从地面(人的高度忽略不计)过标杆顶恰好观测到岛峰,从后标杆退行127步, 人的视线从地面过标杆顶恰好观测到岛峰,问岛高多少? 岛与前标杆相距多远?)(丈、步为古时计量单位,当时是“三丈=5步”) 【答案】1255步【解析】如图所示,设岛高步,与前标杆相距步,由相似三角形的性质有,解得:,则海岛高度为1255步.【典例17】(2019·海南高一期中)在海岸A 处发现北偏东45︒方向,距A 处()31-海里的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75︒方向,距A 处2海里的C 处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.【答案】缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟. 【解析】如图,设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获走私船(在D 点),则3CD t =海里,10BD t =海里, 在ABC ∆中,由余弦定理,得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅))2212212cos1206=+-⋅⋅⋅︒=,解得=BC 又sin sin BC ACBAC ABC=∠∠,sin sin2AC BAC ABC BC ⋅∠∴∠===45ABC ∴∠=︒,故B 点在C 点的正东方向上,9030120CBD ∴∠=︒+︒=︒,在BCD ∆中,由正弦定理,得sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,sin sin BD CBDBCD CD⋅∠∴∠=12==. 30BCD ∴∠=︒,∴缉私船沿北偏东60︒的方向行驶.又在BCD ∆中,120CBD ∠=︒,30BCD ∠=︒,30D ∴∠=︒,BD BC ∴=,即10t =解得t =15≈分钟. ∴缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.【总结提升】1.测量距离问题,归纳起来常见的命题角度有: (1)两点都不可到达; (2)两点不相通的距离;(3)两点间可视但有一点不可到达. 2. 求解高度问题的三个关注点(1)在处理有关高度问题时,要理解仰角、俯角(在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(在水平面上所成的角)是关键.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.(3)注意山或塔垂直于地面或海平面,把空间问题转化为平面问题. 3. (1)测量角度问题的基本思路测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.提醒:方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角. (2)解决角度问题的注意事项①测量角度时,首先应明确方位角及方向角的含义. ②求角的大小时,先在三角形中求出其正弦或余弦值.③在解应用题时,要根据题意正确画出示意图,通过这一步可将实际问题转化为可用数学方法解决的问题,解题中也要注意体会正、余弦定理“联袂”使用的优点.巩固提升1.(2020·全国高考真题(文))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A B .C .D .【答案】C 【解析】设,,AB c BC a CA b ===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=2221cos sin tan 29a c b B B B ac +-==∴===故选:C2.(2020·全国高考真题(理))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12 D .23【答案】A 【解析】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC =根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.3. (2019·上海市金山中学高一月考)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,则“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件【答案】B 【解析】cos cos a A b B =,根据正弦定理得到:sin cos sin cos sin 2sin 2A A B B A B =∴=故22A B A B =∴=或222A B A B ππ=-∴+=,ABC ∆为等腰或者直角三角形.所以“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的必要非充分条件 故选:B4.(2016·全国高考真题(文))△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知5a =,2c =,2cos 3A =,则b=( ) A .2 B .3C .2D .3【答案】D 【解析】 由余弦定理得,解得(舍去),故选D.5.(2018·全国高考真题(理))在ABC ∆中,cos 2C =,则AB=( )A .BCD .【答案】A 【解析】因为223cos 2cos 121,25C C =-=⨯-=-所以22232cos 125215()325c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯-=∴= A.6.(2012·陕西高考真题(理))在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A B C .12D .12-【答案】C 【解析】2221()2c a b =+,由余弦定理得,222221cos 242a b c a b C ab ab +-+==≥当且仅当a b =时取“=”,cos C ∴的最小值为12,选C.7.(2019·吴起高级中学高二期中(文))在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边为a,b,c ,60B =,b =则ABC ∆外接圆的面积是( ) A .2π B .πC .34πD .2π 【答案】B 【解析】设ABC △外接圆的半径r ,则22sin sin 60b r B ===,解得1r =, ∴ABC △外接圆的面积21ππ=⨯=,8.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))在ΔABC 中,4a =,5b =,A =45°,则此三角形解的情况是( ) A .两解 B .一解C .一解或两解D .无解【答案】A 【解析】因为4a =,5b =,A =45°,所以由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,所以290c -+=,解得2c =或2c =, 所以此三角形解有两解. 故选:A .9.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))已知△ABC 中,sin sin sin c b Ac a C B-=-+,则B =( ) A .6πB .4π C .3π D .34π 【答案】C 【解析】 因为sin sin sin c b Ac a C B -=-+,利用正弦定理角化边得c b a c a c b-=-+,所以()()()c b c b a c a -+=-, 所以222c b ac a -=-, 所以222a c b ac +-=,所以222122a cb ac +-=,根据余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==,因为0B π<<,所以3B π=.10.(2019·陕西高三(理))在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,且cos cos sin A B Ca b c+=,若22285b c a bc +-=,则tan B 的值为( ) A .13- B .13C .3-D .3【答案】C 【解析】ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,由cos cos sin A B C a b c +=,得:cos cos sin 1sin sin sin A B CA B C +==, 故111tan tan A B+=, 若22285b c a bc +-=,则222425b c a bc +-=,即4cos 5A =.3sin 5A ∴=,故3tan 4A =, 代入111tan tan A B+=,解得tan 3B =-. 故选:C .11.(2019·四川高三月考(理))已知ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,若ABC △的面积为ABC △的周长的最小值为( )A .B .3+C .D .3+【答案】C 【解析】()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,∴222a ab c b -=-,∴222a b c ab +-=,∴222cos 122a b c C ab +-==,∴3C π=, 1sin2S ab C ==∴12ab =,222212c a b ab ab ab =+-≥-=(当且仅当c =时取等号),∴c ≥∴222()3()36c a b ab a b =+-=+-,∴a b +=,∴a b c c ++=设()f c c =()f c 单调递增,c ≥,∴a b c ++≥=故选:C.12.(2019·全国高考真题(文))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】详解:由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得22222141313cos ,,,464224242b c a c c c b A bc bc b c +---==∴=-∴=∴=⨯=,故选A . 13.(2018·全国高考真题(文))ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C 【解析】 由题可知222124ABCa b c SabsinC +-==所以2222absinC a b c +-= 由余弦定理2222a b c abcosC +-=所以sinC cosC =()C 0,π∈C 4π∴=故选C.14.(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫-⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.15.(2019·江苏高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若a =3c ,b =2,cos B =23,求c 的值; (2)若sin cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值. 【答案】(1)3c =;(2)25. 【解析】(1)因为23,2,cos 3a cb B ===, 由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)(2)3c c +-=,即213c =.所以3c =. (2)因为sin cos 2A Ba b=, 由正弦定理sin sin a b A B=,得cos sin 2B Bb b =,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而25cos B =. 因此π25sin cos 25B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 16.(2020·山东海南省高考真题)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在,它的内角的对边分别为,且,,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】详见解析【解析】解法一:由可得:,不妨设,则:,即.选择条件①的解析:据此可得:,,此时.选择条件②的解析:据此可得:,则:,此时:,则:.选择条件③的解析:可得,,与条件矛盾,则问题中的三角形不存在.解法二:∵,∴,,∴,∴,∴,∴, 若选①,,∵,∴,∴c=1; 若选②,,则,;若选③,与条件矛盾.。
正弦定理和余弦定理讲义一、知识梳理1.正弦定理、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容(1)a sin A =b sin B =c sin C =2R (2)a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ;b 2=c 2+a 2-2ca cos_B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos_C变形(3)a =2R sin A , b =2R sin_B , c =2R sin_C ;(4)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R ;(5)a ∶b ∶c =sin_A ∶sin_B ∶sin_C ; (6)a sin B =b sin A , b sin C =c sin B , a sin C =c sin A(7)cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b 解的个数一解两解一解一解3.(1)S =12a ·h a (h a 表示边a 上的高);(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形内切圆半径).注意:1.三角形内角和定理在△ABC 中,A +B +C =π;变形:A +B 2=π2-C2.2.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ;(3)sinA +B 2=cosC 2;(4)cos A +B 2=sin C2. 3.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B .二、基础检测题组一:思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( ) (2)在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B .( )(3)当b 2+c 2-a 2>0时,三角形ABC 为锐角三角形.( ) (4)在△ABC 中,asin A =a +b -c sin A +sin B -sin C.( )(5)在三角形中,已知两边和一角就能求三角形的面积.( ) 题组二:教材改编2.在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则这个三角形的形状为________.3.在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于________. 题组三:易错自纠4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若c <b cos A ,则△ABC 为( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形D .等边三角形5.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定6.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C =________.三、典型例题题型一:利用正、余弦定理解三角形1.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A 等于( ) A.3π4 B.π3 C.π4 D.π62.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知8b =5c ,C =2B ,则cos C 等于( ) A.725 B .-725 C .±725 D.24253.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.思维升华:(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. (2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断. 题型二:和三角形面积有关的问题典例 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b +c =2a cos B . (1)证明:A =2B ;(2)若△ABC 的面积S =a 24,求角A 的大小.思维升华:(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化. 跟踪训练 (1)若AB =2,AC =2BC ,则S △ABC 的最大值为( ) A .2 2 B.32C.23D .32(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是________.题型三:正弦定理、余弦定理的简单应用 命题点1:判断三角形的形状 典例 (1)在△ABC 中,cos A2=1+cos B2,则△ABC 一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .无法确定(2)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .不确定引申探究:1.本例(2)中,若将条件变为2sin A cos B =sin C ,判断△ABC 的形状. 2.本例(2)中,若将条件变为a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,判断△ABC 的形状. 命题点2:求解几何计算问题典例 (1)如图,在△ABC 中,B =45°,D 是BC 边上一点,AD =5,AC =7,DC =3,则AB =________.(2)在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是______. 思维升华:(1)判断三角形形状的方法①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系.②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,此时要注意应用A +B +C =π这个结论. (2)求解几何计算问题要注意:①根据已知的边角画出图形并在图中标示; ②选择在某个三角形中运用正弦定理或余弦定理.跟踪训练 (1)在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形(2)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.四、反馈练习1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =13,b =3,A =60°,则边c 等于( ) A .1 B .2 C .4 D .62.在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若A =2π3,a =2,b =233,则B 等于( )A.π3 B.5π6 C.π6或5π6D.π63.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,△ABC 的面积为32,则C 等于( ) A .30° B .45° C .60° D .75°4.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba 等于( )A .2 3B .2 2 C. 3 D.25.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,sin A ,sin B ,sin C 成等比数列,且c =2a ,则cos B 的值为( ) A.14 B.34 C.24D.236.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b 3cos B =asin A,则cos B 等于( ) A .-12 B.12 C .-32 D.327.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =________.8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为______. 9.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为________.10.E ,F 是等腰直角三角形ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ∠ECF =________. 11.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A . (1)证明:sin B =cos A ;(2)若sin C -sin A cos B =34,且B 为钝角,求A ,B ,C .12.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长.13.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac =2cos C ,则c 等于( )A .27B .4C .2 3D .3314.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a sin B =3b cos A .若a =4,则△ABC 周长的最大值为________.15.在△ABC 中,若AB =4,AC =7,BC 边的中线AD =72,则BC =________.16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,sin A sin B =cos 2C2,BC边上的中线AM 的长为7. (1)求角A 和角B 的大小; (2)求△ABC 的面积.。
讲义一 正弦定理和余弦定理以及其应用
洞口三中 方锦昌
一、知识与技能:
掌握正弦定理和余弦定理,并能加以灵活运用。
二、知识引入与讲解:
Ⅰ、正弦定理的探索和证明及其基本应用:
正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
sin sin a
b
A B =sin c
C ==2R
例1.(1)、已知∆ABC 中,∠A 060=
,a =求sin sin sin a b c A B C
++++ (=2) (2)、已知∆ABC 中,sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c (答案:1:2:3)
Ⅱ、余弦定理的发现和证明过程及其基本应用:
例2.(1)、在∆ABC
中,已知=a
c 060=B ,求b 及A (
=b 060.=A )
(2)、在∆ABC 中,已知80a =,100b =,045A ∠=,试判断此三角形的解的情况。
例3.在∆ABC 中,已知7a =,5b =,3c =,判断∆ABC 的类型。
分析:由余弦定理可知 222222222是直角ABC 是直角三角形是钝角ABC 是钝角三角形是锐角a b c A a b c A a b c A =+⇔⇔∆>+⇔⇔∆<+⇔⇔ABC 是锐角三角形
∆
(注意:是锐角A ⇔ABC 是锐角三角形∆)
解:222753>+,即222a b c >+, ∴ABC 是钝角三角形∆。
练习: (1)在∆ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,判断∆ABC 的类型。
(2)已知∆ABC 满足条件cos cos a A b B =,判断∆ABC 的类型。
(答案:(1)ABC 是钝角三角形∆
;(2)∆ABC 是等腰或直角三角形)
例4.在∆ABC 中,060A =,1b =,求sin sin sin a b c A B C ++++的值 分析:可利用三角形面积定理111sin sin sin 222
S ab C ac B bc A ===以及正弦定理sin sin a
b
A B =sin c
C ==sin sin sin a b c A B C
++++ 解:由1sin 2
S bc A ==得2c =,则2222cos a b c bc A =+-=3,即a 从而
sin sin sin a b c A B C ++++2sin a A
== 例题5、某人在M 汽车站的北偏西20︒的方向上的A 处,观察到点C 处有一辆汽车沿公路向M 站行驶。
公路的走向是M 站的北偏东40︒。
开始时,汽车到A 的距离为31千米,汽车前进20千米后,到A 的距离缩短了10千米。
问汽车还需行驶多远,才能到达M 汽车站?
解:由题设,画出示意图,设汽车前进20千米后到达B 处。
在∆ABC 中,
AC=31,BC=20,AB=21,由余弦定理得 cosC=BC AC AB BC AC ⋅-+2222=31
23, 则sin 2C =1- cos 2C =231
432, sinC =31
312, 所以 sin ∠MAC = sin (120︒-C )= sin120︒cosC - cos120︒sinC =
62335 在∆MAC 中,由正弦定理得 MC =AMC MAC AC ∠∠sin sin =2
3
31⨯62335=35 从而有MB= MC-BC=15 答:汽车还需要行驶15千米才能到达M 汽车站。
练习题:1、判断满足下列条件的三角形形状,
(1)、acosA = bcosB ( 等腰三角形或直角三角形)
(2)、sinC =B A B
A cos cos sin sin ++ (直角三角形)
2、如图,在四边形ABCD 中,∠ADB=∠BCD=75︒,∠ACB=∠BDC=45︒,DC=3,求:
(1) AB 的长 (2)、求四边形ABCD 的面积
解(1)因为∠BCD=75︒,∠ACB=45︒,所以
∠ACD=30︒ ,
又因为∠BDC=45︒,所以 ∠DAC=180︒-(75︒+ 45︒+ 30︒)=30︒,所以 AD=DC=3 在∆BCD 中,∠CBD=180︒-
(75︒+ 45︒)=60︒,所以︒75sin BD = ︒60sin DC ,BD = ︒︒
60sin 75sin 3= 226+
在∆ABD 中,AB 2=AD 2+ BD 2-2⨯AD ⨯BD ⨯cos75︒= 5,所以得 AB=5
(2) S ABD ∆=2
1 ⨯AD ⨯BD ⨯sin75︒=4323+ 同理, S BCD ∆= 433+ 所以四边形ABCD 的面积S=4
336+。