知识讲解-余弦定理-基础
正弦定理、余弦定理讲义
此为三角函数最为基础的知识,在以后的多学科学习中都能用到,需要学生熟练掌握,并灵活运用。
解三角形【考点及要求】 1. 掌握正弦定理、余弦定理; 2. 并能初步应用正弦定理、余弦定理解决三角形中的有关问题. 【基础知识】在C B A c b a ABC ∠∠∠∆、、分别是、、中,所对的边,ABC R ∆为的外接圆半径,则有,1.正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin =∠=∠=∠; 2.余弦定理:bca cb A 2cos 222-+=A bc c b a cos 2222-+=⇔ ac b c aB 2cos 222-+=B ac c a b cos 2222-+=⇔ abc b a C 2cos 222-+=C ab b a c cos 2222-+=⇔ 3.常用公式:(1)π=++C B A ;(2)B ac A bc C ab S sin 21cos 21sin 21===知识点一:解直角三角形【典型例题讲练】例1 在ΔABC 中,已知a=3,b=2,B=45°,求A,C 及边c .【变式训练】 1.在△ABC 中,已知a=3,b=2,B=45°,求A 、C 和c.知识点二:正、余弦定理的运用【典例精析】 例1、(2010辽宁文数)在ABC ∆中,a b c 、、分别为内角A B C 、、的对边,且2sin (2)sin (2)sin a A b c B c b C =+++. (Ⅰ)求A 的大小;(Ⅱ)若sin sin 1B C +=,试判断ABC ∆的形状.例2、(2010重庆文数)设ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c,且32b +32c -32a =42bc . (Ⅰ) 求sinA 的值;(Ⅱ)求2sin()sin()441cos 2A B C Aππ+++-的值.例3、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A ,B ,C 的对边,且CB cos cos =-ca b +2.(1)求角B 的大小; (2)若b=13,a+c=4,求△ABC 的面积.例4、在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a+b=5,c=7,且4sin22BA+-cos2C=27.(1)求角C的大小;(2)求△ABC的面积.【变式训练】1.(2010天津文数)在∆ABC中,coscosAC B AB C=。
高中数学正弦余弦公式大全
正弦定理和余弦定理一:基础知识理解1 .正弦定理分类内容定理===2 R ( R 是△ ABC 外接圆的半径 )变形公式① a = 2 R sin _ A , b = 2 R sin _ B , c = 2 R sin _ C ,② sin A ∶ sin B ∶ sin C =a ∶ b ∶ c ,③ sin A =,sin B =,sin C =解决的问题① 已知两角和任一边,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2 .余弦定理分类内容定理在△ ABC 中,有 a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos _ A ;b 2 = a 2 +c 2 -2 ac cos _ B ; c 2 = a 2 + b 2 -2 ab cos _ C 变形公式cos A =;cos B =;cos C =解决的问题① 已知三边,求各角;② 已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角3 .三角形中常用的面积公式( 1 ) S = ah ( h 表示边 a 上的高 );( 2 ) S = bc sin A = ac sin B = ab sin C ;( 3 ) S = r ( a + b + c )( r 为三角形的内切圆半径 ).二:基础知识应用演练1 .( 2012·广东高考 ) 在△ ABC 中,若∠ A = 60°,∠ B = 45°, BC = 3 ,则 AC =()A . 4B . 22 .在△ ABC 中, a =, b = 1 , c = 2 ,则 A 等于 ()A . 30°B . 45°C . 60°D . 75°3 .( 教材习题改编 ) 在△ ABC 中,若 a = 18 , b = 24 , A = 45°,则此三角形有 ()A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定4 .( 2012·陕西高考 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 所对边的长分别为 a , b , c .若 a = 2 , B =, c = 2 ,则 b = ________.5 .△ ABC 中, B = 120°, AC = 7 , AB = 5 ,则△ ABC 的面积为________ .解析:1 选B 由正弦定理得:=,即=,所以 AC = × =2 .2 选C ∵ cos A ===,又∵ 0°< A <180°,∴ A =60°.3 选B ∵ =,∴ sin B = sin A = sin 45°,∴ sinB = .又∵ a < b ,∴ B 有两个.4 由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B =4+12-2×2×2 × =4,所以 b =2.答案:25、解析:设 BC = x ,由余弦定理得49=25+ x 2 -10 x cos 120°,整理得 x 2+5 x -24=0,即 x =3.因此 S △ ABC = AB × BC ×sin B = ×3×5× = . 答案:小结: ( 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 .( 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 = b sin A b sin A < a < b a ≥ b a > b解的个数一解两解一解一解三、典型题型精讲(1)利用正弦、余弦定理解三角形[例1] ( 2012·浙江高考 ) 在△ ABC 中,内角 A , B , C 的对边分别为 a , b ,c ,且 b sin A = a cos B .( 1 ) 求角 B 的大小; ( 2 ) 若 b = 3 , sin C = 2sin A ,求 a , c 的值.解析: ( 1 ) 由 b sin A = a cos B 及正弦定理=,得sinB = cos B ,所以tan B =,所以 B = .(2) 由 sin C =2sin A 及=,得 c = 2 a . 由 b =3 及余弦定理 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,得 9= a 2 + c 2 - ac . 所以 a =, c =2 .思考一下:在本例 ( 2 ) 的条件下,试求角 A 的大小.方法小结:1 .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,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2 .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.试题变式演练 1 .△ 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 2 A = a .( 1 ) 求;( 2 ) 若 c 2 = b 2 + a 2 ,求 B .解: ( 1 ) 由正弦定理得,sin 2 A sin B +sin B cos 2 A = sin A ,即 sin B ( sin 2 A +cos 2 A ) = sin A .故 sin B = sin A ,所以= .( 2 ) 由余弦定理和 c 2 = b 2 + a 2 ,得 cos B = .由 (1) 知 b 2 = 2 a 2 ,故 c 2 =(2+ ) a 2 . 可得 cos 2 B =,又 cos B >0,故 cos B =,所以 B =45°.(2)利用正弦、余弦定理判定三角形的形状[例2] 在△ ABC 中 a , b , c 分别为内角 A , B , C 的对边,且2 a sin A =( 2 b + c ) sin B +( 2 c + b ) sin C .( 1 ) 求 A 的大小;( 2 ) 若sin B + sin C = 1 ,试判断△ ABC 的形状.[ 解析 ] ( 1 ) 由已知,根据正弦定理得 2 a 2 = ( 2 b + c ) · b + ( 2 c + b ) c ,即a 2 = b 2 + c 2 + bc .由余弦定理得 a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,故 cos A =-,∵ 0< A <180°,∴ A =120°.(2) 由 (1) 得 sin 2 A =sin 2 B +sin 2 C +sin B sin C =又 sin B +sin C =1,解得 sin B =sin C = .∵ 0°< B <60°,0°< C <60°,故 B = C ,∴△ ABC 是等腰的钝角三角形.方法小结:依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:( 1 ) 利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;( 2 ) 利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用 A + B + C =π这个结论.[注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.试题变式演练 ( 2012·安徽名校模拟 ) 已知△ ABC 的三个内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,向量 m =( 4 ,- 1 ), n =,且m · n = .( 1 ) 求角 A 的大小;( 2 ) 若 b + c = 2 a = 2 ,试判断△ ABC 的形状.解:( 1 ) ∵ m = ( 4,-1 ) , n =,∴ m · n =4cos 2 -cos 2 A =4·- ( 2cos 2 A -1 ) =-2cos 2 A +2cos A +3.又∵ m · n =,∴ -2cos 2 A +2cos A +3=,解得 cos A =. ∵ 0< A < π ,∴ A = .(2) 在△ ABC 中, a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,且 a =,∴ ( ) 2 =b 2 +c 2 -2 bc ·= b 2 + c 2 -bc . ①又∵ b + c =2 ,∴ b =2 - c ,代入① 式整理得 c 2 - 2 c +3=0,解得 c =,∴ b =,于是 a = b = c =,即△ ABC 为等边三角形.(3)与三角形面积有关的问题[例3] ( 2012·新课标全国卷 ) 已知 a , b , c 分别为△ ABC 三个内角 A , B ,C 的对边, a cos C + a sin C - b - c = 0.( 1 ) 求 A ;( 2 ) 若 a = 2 ,△ ABC 的面积为,求 b , c .[ 解 ] ( 1 ) 由 a cos C + a sin C - b - c =0及正弦定理得sin A cos C + sin A sin C -sin B -sin C =0.因为 B =π- A - C ,所以 sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin = . 又0< A <π,故 A = .( 2 ) △ ABC 的面积 S = bc sin A =,故 bc =4.而 a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,故 b 2 + c 2 =8. 解得 b = c =2.方法小结:1 .正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用.2 .在解决三角形问题中,面积公式 S = ab sin C = bc sin A = ac sin B 最常用,因为公式中既有边也有角,容易和正弦定理、余弦定理结合应用.试题变式演练 ( 2012·江西重点中学联考 ) 在△ ABC 中, cos 2 A = cos 2 A -cos A .( 1 ) 求角 A 的大小;( 2 ) 若 a = 3 , sin B = 2sin C ,求 S △ ABC .解: ( 1 ) 由已知得 ( 2cos 2 A -1 ) =cos 2 A -cos A ,则cos A = .因为0< A <π,所以 A = .( 2 ) 由=,可得==2,即 b = 2 c .所以cos A ===,解得 c =, b =2 ,所以 S △ ABC = bc sin A = ×2 × × = .课后强化与提高练习(基础篇-必会题)1 .在△ ABC 中, a 、 b 分别是角 A 、 B 所对的边,条件“ a < b ”是使“cosA >cosB ”成立的 ()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2 .( 2012·泉州模拟 ) 在△ ABC 中, a , b , c 分别是角 A , B , C 所对的边.若 A =, b = 1 ,△ ABC 的面积为,则 a 的值为 ()A . 1B . 23 .( 2013·“江南十校”联考 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b ,c ,已知 a = 2 , c = 2 , 1 +=,则 C =()A . 30°B . 45°C . 45°或135°D . 60°4 .( 2012·陕西高考 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 所对边的长分别为 a , b , c ,若 a 2 + b 2 = 2 c 2 ,则cos C 的最小值为 ()D .-5 .( 2012·上海高考 ) 在△ ABC 中,若sin 2 A + sin 2 B <sin 2 C ,则△ ABC 的形状是 ()A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定6 .在△ ABC 中,角 A 、 B 、 C 所对的边分别是 a 、 b 、 c .若 b = 2 a sin B ,则角 A 的大小为________ .解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,∵ sin B ≠0,7 .在△ ABC 中,若 a = 3 , b =, A =,则 C 的大小为________ .8 .( 2012·北京西城期末 ) 在△ ABC 中,三个内角 A , B , C 的对边分别为 a ,b ,c .若 b = 2 , B =, sin C =,则 c = ________ ; a = ________.9 .( 2012·北京高考 ) 在△ ABC 中,若 a = 2 , b + c = 7 , cos B =-,则 b = ________.10 .△ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c , a sin A + c sin C -a sin C =b sin B .( 1 ) 求 B ;( 2 ) 若 A = 75°, b = 2 ,求 a , c .11 .( 2013·北京朝阳统考 ) 在锐角三角形 ABC 中, a , b , c 分别为内角 A , B ,C 所对的边,且满足 a - 2 b sin A = 0.( 1 ) 求角 B 的大小;( 2 ) 若 a + c = 5 ,且 a > c , b =,求 ·的值.12 .( 2012·山东高考 ) 在△ ABC 中,内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b ,c ,已知sin B ( tan A + tan C )= tan A tan C .( 1 ) 求证: a , b , c 成等比数列;( 2 ) 若 a = 1 , c = 2 ,求△ ABC 的面积 S .课后强化与提高练习(提高篇-选做题)1 .( 2012·湖北高考 ) 设△ ABC 的内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c .若三边的长为连续的三个正整数,且 A > B > C , 3 b = 20 a cos A ,则sin A ∶ sin B ∶ sin C 为 ()A .4 ∶ 3 ∶ 2B .5 ∶ 6 ∶ 7C .5 ∶ 4 ∶ 3D .6 ∶ 5 ∶ 42 .( 2012·长春调研 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,已知4sin 2 - cos 2 C =,且 a + b = 5 , c =,则△ ABC 的面积为________ .3 .在△ ABC 中,角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,且满足 ( 2 b - c ) cos A - a cos C = 0.( 1 ) 求角 A 的大小;( 2 ) 若 a =, S △ ABC =,试判断△ ABC 的形状,并说明理由.选做题1 .已知 a , b , c 分别是△ ABC 的三个内角 A , B , C 所对的边.若 a = 1 ,b =, A + C = 2 B ,则sin C = ________.2 .在△ ABC 中, a = 2 b cos C ,则这个三角形一定是 ()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3 .在△ ABC 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,已知cos 2 C =- .( 1 ) 求sin C 的值;( 2 ) 当 a = 2 , 2sin A = sin C 时,求 b 及 c 的长.4 .设△ ABC 的内角 A , B , C 所对的边长分别为 a , b , c ,且cos B =, 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.课后强化与提高练习(基础篇-必会题)解析1 解析:选C a < b ⇔ A < B ⇔ cos A >cos B .2 解析:选D 由已知得 bc sin A = ×1× c ×sin =,解得 c = 2 ,则由余弦定理可得 a 2 = 4 + 1 - 2×2×1×cos =3 ⇒ a = .3 解析:选B 由1 +=和正弦定理得 cos A sin B +sin A cos B=2sin C cos A ,即 sin C =2sin C cos A ,所以 cos A =,则 A =60°. 由正弦定理得=,则 sin C =,又 c < a ,则 C <60°,故 C =45°.4 解析:选 C 由余弦定理得 a 2 + b 2 - c 2 =2 ab cos C ,又 c 2 =( a 2 + b 2 ),得 2 ab cos C = ( a 2 + b 2 ),即 cos C =≥ = .6 解析:选 C 由正弦定理得 a 2 + b 2 < c 2 ,所以 cos C =<0,所以 C 是钝角,故△ ABC 是钝角三角形.∴ sin A =,∴ A =30°或 A =150°. 答案:30°或 150°7 解析:由正弦定理可知 sin B ===,所以 B =或 ( 舍去 ),所以 C =π - A - B =π --= . 答案:8 解析:根据正弦定理得=,则 c ==2 ,再由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,即 a 2 - 4 a -12=0,( a +2)( a -6)=0,解得 a =6 或 a =-2( 舍去 ).答案:2 69 解析:根据余弦定理代入 b 2 =4+(7- b ) 2 -2×2×(7- b )× ,解得b =4. 答案:410 解:(1) 由正弦定理得 a 2 + c 2 - ac = b 2 . 由余弦定理得 b 2 = a 2 +c 2 -2 ac cos B .故cos B =,因此 B =45°.(2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°= .故 a = b × ==1+, c = b × =2×= .1 1 解:(1) 因为 a -2 b sin A =0,所以 sin A -2sin B sin A =0,因为sin A ≠0,所以 sin B = . 又 B 为锐角,所以 B = .( 2 ) 由 ( 1 ) 可知, B = .因为 b = .根据余弦定理,得7= a 2 + c 2 -2 ac cos ,整理,得 ( a + c ) 2 - 3 ac =7.由已知 a + c =5,得 ac =6.又 a > c ,故 a =3, c =2.于是cos A ===,所以 ·=| |·| |cos A = cb cos A=2× × =1.12 解: ( 1 ) 证明:在△ ABC 中,由于sin B ( tan A +tan C ) =tan A tan C ,所以sin B = ·,因此sin B ( sin A cos C +cos A sin C ) =sin A sin C ,所以 sin B sin( A + C )=sin A sin C .又 A + B + C =π ,所以 sin( A + C )=sin B ,因此 sin 2 B =sin A sin C .由正弦定理得 b 2 = ac ,即 a , b , c 成等比数列.( 2 ) 因为 a =1, c =2,所以 b =,由余弦定理得cos B ===,因为0< B <π,所以sin B ==,故△ ABC 的面积 S = ac sin B = ×1×2× = .课后强化与提高练习(提高篇-选做题)解析1 解析:选D 由题意可得 a > b > c ,且为连续正整数,设 c = n , b = n +1,a = n +2 ( n >1,且n ∈ N * ) ,则由余弦定理可得3 ( n +1 ) =20 ( n +2 ) ·,化简得7 n 2 -13 n -60=0,n ∈ N * ,解得 n =4,由正弦定理可得sin A ∶ sin B ∶ sin C =a ∶ b ∶ c =6 ∶ 5 ∶ 4.2 解析:因为4sin 2 -cos 2 C =,所以2[1-cos( A + B )]-2cos 2 C +1=,2+2cos C -2cos 2 C +1=,cos 2 C -cos C +=0,解得cos C = .根据余弦定理有cos C ==,ab = a 2 + b 2 -7 , 3 ab = a 2 + b 2 +2 ab -7= ( a + b ) 2 -7=25-7=18,ab =6,所以△ ABC 的面积 S △ ABC = ab sin C = ×6× =.答案:3 解: ( 1 ) 法一:由 ( 2 b - c ) cos A - a cos C =0及正弦定理,得(2sin B -sin C )cos A -sin A cos C =0,∴ 2sin B cos A -sin( A + C )=0,sin B (2cos A -1)=0. ∵ 0< B < π ,∴ sin B ≠0,∴ cos A =. ∵ 0< A < π ,∴ A= .法二:由 (2 b - c )cos A - a cos C =0,及余弦定理,得 (2 b - c )·- a ·=0,整理,得 b 2 + c 2 - a 2 = bc ,∴ cos A ==,∵ 0<A < π ,∴ A = .(2) ∵ S △ ABC = bc sin A =,即 bc sin =,∴ bc =3,①∵ a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A , a =, A =,∴ b 2 + c 2 =6,② 由①② 得 b = c =,∴△ ABC 为等边三角形.选择题解析1 解析:在△ ABC 中, A + C =2 B ,∴ B =60°. 又∵ sin A ==,∴ A =30°或 150°( 舍 ),∴ C =90°,∴ sin C =1.答案:12 解析:选A 法一: ( 化边为角 ) 由正弦定理知:sin A =2sin B cos C ,又 A =π -( B + C ),∴ sin A =sin( B + C )=2sin B cos C .∴ sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C ,∴ sin B cos C -cos B sin C =0,∴ sin ( B - C ) =0.又∵ B 、 C 为三角形内角,∴ B = C .法二: ( 化角为边 ) 由余弦定理知cos C =,∴ a =2 b ·=,∴ a 2 = a 2 + b 2 - c 2 ,∴ b 2 = c 2 ,∴ b = c .3 解: ( 1 ) 因为cos 2 C =1-2sin 2 C =-,且0< C <π,所以sin C = .( 2 ) 当 a =2 , 2sin A =sin C 时,由正弦定理=,得 c =4.由cos 2 C =2cos 2 C -1=-,及0< C <π得cos C =± .由余弦定理 c 2 = a 2 + b 2 -2 ab cos C ,得 b 2 ± b -12=0,解得 b =或2 ,所以或4 解: ( 1 ) 因为cos B =,所以sin B = .由正弦定理=,可得=,所以 a = .( 2 ) 因为△ ABC 的面积 S = ac ·sin B ,sin B =,所以 ac =3, ac =10.由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,得4= a 2 + c 2 - ac = a 2 + c 2 -16,即 a 2 + c 2 =20.所以 ( a + c ) 2 - 2 ac =20, ( a + c ) 2 =40.所以 a + c =2 .。
余弦定理知识讲解_基础
余弦定理【学习目标】1.掌握余弦定理的内容及证明余弦定理的向量方法;2.熟记余弦定理及其变形形式,会用余弦定理解决两类基本解三角形问题;3.通过三角函数,余弦定理,向量的数量积等知识间的联系,理解事件之间的联系与辨证统一的关系. 【要点梳理】要点一、学过的三角形知识 1.ABC ∆中(1)一般约定:ABC ∆中角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ; (2)0180A B C ++=;(3)大边对大角,大角对大边,即B C b c >⇔>; 等边对等角,等角对等边,即B C b c =⇔=;(4)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,即a c b +>,a c b -<. 2.Rt ABC ∆中,090C ∠=, (1)090B A +=, (2)222a b c += (3)sin a A c =,sin bB c =,sin 1C =; cos b A c =,cos aB c=,cos 0C =要点诠释:初中讨论的三角形的边角关系是解三角形的基本依据 要点二、余弦定理及其证明三角形任意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:余弦定理的推导已知:ABC ∆中,BC a =,AC b =及角C ,求角C 的对应边c . 证明: 方法一:向量法(1)锐角ABC ∆中(如图),Cab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 2222222222-+=-+=-+=∵AC CB AB +=u u u r u u u r u u u r ,∴()()AB AB AC CB AC CB ⋅=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r222AC CB AC CB =+⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r22||2||||cos()||AC CB AC C CB π=+⋅-+u u u r u u u r u u u r u u u r222cos b ba C a =-+即:2222cos c a b ab C =+- (*)同理可得:2222cos b a c ac B =+-,2222cos a b c bc A =+- 要点诠释:(1)推导(*)中,AC u u u r 与CB u u u r 的夹角应通过平移后得到,即向量的起点应重合,因此AC u u u r 与CB u u u r的夹角应为C π-,而不是C .(2)钝角三角形情况与锐角三角形相同。
余弦定理简介
余弦定理简介全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:余弦定理是解决三角形中角和边的关系的重要定理,它是三角学中的基本知识之一。
余弦定理可以帮助我们求解不规则三角形中的各种边长和角度。
在学习三角学和解决实际问题中,余弦定理起着至关重要的作用。
余弦定理的表述为:在一个三角形ABC中,设角A的对边为a,角B的对边为b,角C的对边为c,则有以下公式成立:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosCc是角C的对边,a和b分别是角A和角B的对边,cosC是角C 的余弦值。
余弦定理的推导过程可以通过几何运算和三角函数的知识来得到。
假设在三角形ABC中,将角C分成两个小角α和β,利用三角形内角和为180°的性质,我们可以得到:α + β = C根据三角函数的性质,我们知道:cos(α+β) = cosCcos(α+β) = cosαcosβ - sinαsinβ再根据余弦定理的定义,我们有:c = a cosβ + b cosα联立以上两个方程,我们可以得到余弦定理的表达式,即:这就是余弦定理的推导过程,通过操纵和变换三角函数的关系,我们可以得到这个关键性质的定理。
余弦定理在解决三角形中的各种问题时能够提供很大的帮助。
通过利用余弦定理,我们可以求解未知边长和角度,进而解决实际问题。
在测量不规则三角形的边长时,我们可以利用余弦定理来计算,而不必通过复杂的几何推导。
在航海、建筑等领域,余弦定理也都有着广泛的应用。
在高中数学教学中,余弦定理是一个必须掌握的基础知识。
它不仅可以帮助学生理解三角形内角和为180°的性质,还可以锻炼学生的逻辑思维和解决问题的能力。
通过练习余弦定理的应用,学生可以提高自己的数学能力和思维能力。
余弦定理是三角学中一个重要的定理,它在解决不规则三角形中的各种问题时起着至关重要的作用。
通过学习和掌握余弦定理,我们可以更好地理解三角形的性质,提高自己的数学水平,并应用到实际生活中去。
余弦定理公式
余弦定理公式一、引言余弦定理是解决三角形中的边长或角度关系问题的重要工具。
在数学和物理领域广泛应用,特别是在解决三角形的非直角问题以及相关定理的证明过程中。
本文将对余弦定理的定义、推导过程以及实际应用进行详细介绍。
二、余弦定理的定义余弦定理是三角学中的一个定理,用于计算三角形的边长、角度或判断三角形的形状。
余弦定理的表达式如下:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC其中,a、b为三角形中的两边,c为斜边,C为斜边对应的角。
三、余弦定理的推导过程余弦定理的推导过程并不复杂。
首先,我们需要设想一个任意的三角形ABC,其中a、b为两条边,C是它们的夹角。
假设c是它们的斜边,我们需要找到c的表达式。
根据正余弦的定义,我们可以得到以下等式:cosA = Adjacent / HypotenusecosB = Opposite / Hypotenuse将这两个等式改写为:Hypotenuse = Adjacent / cosA (1)Hypotenuse = Opposite / cosB (2)我们可以将(1)和(2)两个等式相等:Adjacent / cosA = Opposite / cosB进一步改写为:cosB / cosA = Adjacent / Opposite根据三角公式sinA = 1 / cscA 和 sinB = 1 / cscB,可以将cosB / cosA转换为sinB / sinA:sinB / sinA = Adjacent / Opposite将A和B两个角度的角替换为C, sinA和sinB替换为a和b,可以得到余弦定理的表达式:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC这就是余弦定理的最终表达式。
四、余弦定理的实际应用1. 计算三角形的边长:通过已知两边和它们夹角的大小,可以利用余弦定理计算第三边的长度。
这对于求解航海、测量不可达距离等问题非常有用。
高中数学余弦定理
高中数学余弦定理余弦定理是高中数学的一个核心内容,也是三角函数的一个重要应用。
余弦定理描述了三角形中一边的平方与另外两边及其夹角的余弦值之间的关系。
对于任何一个三角形,余弦定理都可以给出以下公式:c² = a² + b² - 2abcos(C)其中,a、b和c分别代表三角形的三边长度,C是a和b之间的夹角。
余弦定理的应用范围非常广泛,无论是解三角形、解决实际问题,还是在数学竞赛中,它都是一个重要的工具。
一、解三角形余弦定理可以用来确定三角形的形状和大小。
例如,如果我们知道三角形的三边长a、b和c,以及角A、B和C的度数,我们可以用余弦定理来计算角C的度数。
公式如下:cos(C) = (a² + b² - c²) / (2ab)二、解决实际问题余弦定理也被广泛应用于解决实际问题。
例如,在物理学中,余弦定理可以用来解决与力的合成和分解相关的问题;在地理学中,余弦定理可以用来计算地球上两点之间的距离;在经济学中,余弦定理可以用来计算投资组合的风险和回报。
三、数学竞赛在数学竞赛中,余弦定理也是一个重要的考点。
例如,一些几何问题可能需要使用余弦定理来解决;在一些代数问题中,余弦定理也可能是一个关键的工具。
余弦定理是高中数学的一个重要内容,它不仅在数学中有广泛的应用,也在其他领域中有重要的应用价值。
通过学习和理解余弦定理,我们可以更好地理解和解决各种问题。
一、引言在中国的教育体系中,数学一直是核心学科,特别是在高中阶段,数学的学习对学生的学习生涯和未来的学术成就具有重大影响。
因此,如何设计有效且吸引人的数学课程,帮助学生理解和掌握数学知识,是所有教育工作者都应的问题。
在本文中,我们将探讨如何利用APOS 理论来设计高中数学定理的教学,并以余弦定理为例进行具体阐述。
二、APOS理论概述APOS理论是由美国学者杜宾斯基提出的一种学习理论,它强调学习过程中学生的主动性和实践性。
余弦定理(55张PPT)
2.在解三角形的过程中,求某一个角有时既可以用余 弦定理,也可以用正弦定理,两种方案有什么利弊呢?
提示:用余弦定理求角时,运算量较大,但角与余弦 值是一一对应的,无须讨论;而用正弦定理求角时,运算 量较小,但由于在区间(0,π)上角与正弦值不是一一对应 的,一般情况下一个正弦值可对应两个角,往往要依据角 的范围讨论解的情况.
新知初探
1.余弦定理 三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减 去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即
2.余弦定理的推论 余弦定理揭示了三角形中两边及其夹角与对边之间的 关系,它的另一种表达形式是 b2+c2-a2 cosA=_____________ , 2bc
a2+c2-b2 2ac cosB=_____________ , a2+b2-c2 2ab cosC=_____________.
类型二 [例2]
判断三角形的形状 在△ABC中,已知(a+b+c)(b+c-a)=3bc且
sinA=2sinBcosC,试确定△ABC的形状. [分析] 首先根据条件(a+b+c)(b+c-a)=3bc,利
用余弦定理求出一个角,再利用另一个条件,得到另外两 个角的关系,即可判断.
[解]
∵(a+b+c)(b+c-a)=3bc,
须知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定
2 2 2 a > b + c 理的特例.角A为钝角⇔_____________,角A为直角⇔ 2 2 2 2 2 2 a = b + c a < b + c ____________,角A为锐角⇔____________.
3.利用余弦定理可解决的两类问题 余弦定理的每一个等式中都包含四个不同的量,它们 分别是三角形的三边和一个角,知道其中的三个量,代入 等式,便可求出第四个量来. 利用余弦定理可以解决以下两类解斜三角形的问题:
知识讲解_余弦定理_基础
余弦定理编稿:张希勇 审稿:李霞【学习目标】1.掌握余弦定理的内容及证明余弦定理的向量方法;2.熟记余弦定理及其变形形式,会用余弦定理解决两类基本解三角形问题;3.通过三角函数,余弦定理,向量的数量积等知识间的联系,理解事件之间的联系与辨证统一的关系. 【要点梳理】要点一、学过的三角形知识 1.ABC ∆中(1)一般约定:ABC ∆中角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ; (2)0180A B C ++=;(3)大边对大角,大角对大边,即B C b c >⇔>; 等边对等角,等角对等边,即B C b c =⇔=;(4)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,即a c b +>,a c b -<. 2.Rt ABC ∆中,090C ∠=, (1)090B A +=, (2)222a b c += (3)sin a A c =,sin bB c =,sin 1C =; cos b A c =,cos aB c=,cos 0C =要点诠释:初中讨论的三角形的边角关系是解三角形的基本依据 要点二、余弦定理及其证明三角形任意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:余弦定理的推导已知:ABC ∆中,BC a =,AC b =及角C ,求角C 的对应边c . 证明: 方法一:向量法(1)锐角ABC ∆中(如图),∵AC CB AB +=,∴()()AB AB AC CB AC CB ⋅=++222AC CB AC CB =+⋅+22||2||||cos()||AC CB AC C CB π=+⋅-+222cos b ba C a =-+即:2222cos c a b ab C =+- (*)同理可得:2222cos b a c ac B =+-,2222cos a b c bc A =+- 要点诠释:(1)推导(*)中,AC 与CB 的夹角应通过平移后得到,即向量的起点应重合,因此AC 与CB 的夹角应为C π-,而不是C .(2)钝角三角形情况与锐角三角形相同。
高中数学必修五-正弦定理与余弦定理
正弦定理与余弦定理知识集结知识元正弦定理公式知识讲解1.正弦定理【知识点的知识】1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容=2R(R是△ABC外接圆半径)a2=b2+c2﹣2bc cos A,b2=a2+c2﹣2ac cos B,c2=a2+b2﹣2ab cos C 变形形式①a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;②sin A=,sin B=,sin C=;③a:b:c=sin A:sin B:sin C;④a sin B=b sin A,b sin C=c sin B,a sin C=c sin Acos A=,cos B=,cos C=解决三角形的问题①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角在△ABC 中,已知a ,b 和角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 <ba ≥b a >b 解的个数一解两解一解一解由上表可知,当A 为锐角时,a <b sin A ,无解.当A为钝角或直角时,a ≤b ,无解.2、三角形常用面积公式1.S =a •h a (h a 表示边a 上的高);2.S =ab sin C =ac sin B =bc sin A .3.S =r (a +b +c )(r 为内切圆半径).【正余弦定理的应用】1、解直角三角形的基本元素.2、判断三角形的形状.3、解决与面积有关的问题.4、利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识(1)测距离问题:测量一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,用正弦定理就可解决.解题关键在于明确:①测量从一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,一般可转化为已知三角形两个角和一边解三角形的问题,再运用正弦定理解决;②测量两个不可到达的点之间的距离问题,首先把求不可到达的两点之间的距离转化为应用正弦定理求三角形的边长问题,然后再把未知的边长问题转化为测量可到达的一点与不可到达的一点之间的距离问题.(2)测量高度问题:解题思路:①测量底部不可到达的建筑物的高度问题,由于底部不可到达,因此不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理计算出建筑物顶部或底部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.②对于顶部不可到达的建筑物高度的测量问题,我们可选择另一建筑物作为研究的桥梁,然后找到可测建筑物的相关长度和仰、俯角等构成三角形,在此三角形中利用正弦定理或余弦定理求解即可.点拨:在测量高度时,要理解仰角、俯角的概念.仰角和俯角都是在同一铅锤面内,视线与水平线的夹角.当视线在水平线之上时,成为仰角;当视线在水平线之下时,称为俯角.例题精讲正弦定理公式例1.已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若A=45°,B=30°,a=,则b=()A.B.1C.2D.例2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B=()A.B.C.D.或例3.在△ABC中,已知三个内角为A,B,C满足sin A:sin B:sin C=3:5:7,则C=()A.90°B.120°C.135°D.150°利用正弦定理解三角形知识讲解【正余弦定理的应用】1、解直角三角形的基本元素.2、判断三角形的形状.3、解决与面积有关的问题.4、利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识例题精讲利用正弦定理解三角形例1.在△ABC中,a,b,c是内角A,B,C所对的边.若a>b,则下列结论不一定成立的()A.A>B B.sin A>sin BC.cos A<cos B D.sin2A>sin2B例2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,则角A的大小为()A.B.C.D.例3.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin B =b sin A ,则a =()A.B .C .1D .三角形面积公式的简单应用知识讲解1.余弦定理【知识点的知识】1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容=2R(R 是△ABC 外接圆半径)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①a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;②sin A =,sin B =,sin C =;③a :b :c =sin A :sin B :sin C ;④a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B ,a sin C =c sin A cos A =,cos B =,cos C =解决三角形的问题①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角在△ABC 中,已知a ,b 和角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 <ba≥ba >b 解的个数一解两解一解一解由上表可知,当A 为锐角时,a <b sin A ,无解.当A 为钝角或直角时,a ≤b ,无解.例题精讲三角形面积公式的简单应用例1.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,且(a +b )2=c 2+ab ,B =30°,a =4,则△ABC 的面积为()A .4B .3C .4D .6例2.设△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列,其外接圆半径为2,且有,则三角形的面积为()A .B .C .或D .或例3.在△ABC中角ABC的对边分别为a、b、c,cos C=,且a cos B+b cos A=2,则△ABC面积的最大值为()A.B.C.D.利用余弦定理解三角形当堂练习填空题练习1.如图,O在△ABC的内部,且++3=,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为_____.练习2.锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c2-8=(a-b)2,a=2c sin A,则△ABC的面积为____.练习3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,则的最大值是____.解答题练习1.'在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.(1)求角B的大小;的最大值.(2)若D为AC的中点,且BD=1,求S△ABC'练习2.'在△ABC中,角A、B、C的对边分别是a、b、c,若(a+c)sin B-b sin C=b cos A.(1)求角A;(2)若△ABC的面积为4,a=6,求△ABC的周长.'练习3.'△ABC内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若。
三角形的正弦定理与余弦定理
三角形的正弦定理与余弦定理三角形是几何学中的基础概念之一,研究三角形的属性和关系有助于我们更好地理解和应用几何学知识。
在三角形的研究中,正弦定理和余弦定理是两个重要的定理,它们可以用于计算未知边长或角度的值。
本文将详细介绍三角形的正弦定理与余弦定理,并讨论它们的应用。
一、三角形的正弦定理三角形的正弦定理是描述三角形边与角之间关系的定理。
对于任意三角形ABC,边长与角度之间有以下关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c分别表示三角形的三边的边长,A、B、C表示对应的三个角的大小。
这个定理表明三角形的任意一边的长度与相对应的角度的正弦值成比例。
根据三角形的正弦定理,我们可以计算未知边长或角度的值。
以解决以下问题为例:例题1:已知三角形的两边长分别为a=5 cm,b=7 cm,夹角C的大小为60°,求边c的长度。
解:根据正弦定理,c/sinC = a/sinAc/sin60° = 5/sinA然后,我们可以通过求解等式来得到c的值。
类似地,我们也可以利用正弦定理计算未知角度的大小。
举个例子:例题2:已知三角形的两边长分别为a=8 cm,c=10 cm,夹角A的大小为45°,求夹角B的大小。
解:根据正弦定理,a/sinA = c/sinC8/sin45° = 10/sinB通过求解等式可以得到夹角B的值。
二、三角形的余弦定理三角形的余弦定理是另一个用于计算三角形边长和角度的定理。
对于任意三角形ABC,边长与角度之间有以下关系:c² = a² + b² - 2abcosC其中,c表示三角形的斜边的边长,a、b表示其他两边的边长,C表示斜边对应的角的大小。
通过三角形的余弦定理,我们可以计算未知边长或角度的大小。
以下是一个例题:例题3:已知三角形的两边分别为a=6 cm,b=8 cm,夹角C的大小为30°,求斜边c的长度。
正弦定理余弦定理
正弦定理余弦定理一、知识概述主要学习了正弦定理、余弦定理的推导及其应用,正弦定理是指在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.即余弦定理是指三角形任何一边的平方等于其它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a2=b2+c2-2bccosA,b2=c2+a2-2cacosB, c2=a2+b2-2abcosC.通过两定理的学习,掌握正弦定理和余弦定理,并能利用这两个定理去解斜三角形,学会用计算器解决解斜三角形的计算问题,熟悉两定理各自解决不同类型的解三角形的问题.认识在三角形中,已知两边和其中一边的对角解三角形,产生多解的原因,并能准确判断解的情况.二、重点知识讲解1、三角形中的边角关系在△ABC中,设角A、B、C的对边分别为a、b、c,则有(1)角与角之间的关系:A+B+C=180°;(2)边与角之间的关系:正弦定理:余弦定理:a2=b2+c2-2bccosAb2=c2+a2-2accosBc2=a2+b2-2abcosC射影定理:a=bcosC+ccosBb=ccosA+acosCc=acosB+bcosA2、正弦定理的另三种表示形式:3、余弦定理的另一种表示形式:4、正弦定理的另一种推导方法——面积推导法在△ABC中,易证明再在上式各边同时除以在此方法推导过程中,要注意对面积公式的应用.例1、在△ABC中,ab=60, sinB=cosB.面积S=15,求△ABC的三个内角.分析:在正弦定理中,由可以把面积进行转化,进而可以利用三角函数之间的关系进行解题.解:由公式∴C=30°或150°又sinA=cosB ∴A+B=90°或A-B=90°显然A+B=90°不可能成立当C=30°时,由A+B=150°,A-B=90°得A=120°B=30°当C=150°时,由A-B=90°得B为负值,不合题意故所求解为A=120°,B=30°,C=30°.例2、在△ABC中,a、b、c分别是内角A、B、C的外边,若b=2a,B=A+60°,求A 的值.分析:把题中的边的关系b=2a利用正弦定理化为角的关系,2RsinB=4RsinA,即sinB=2sinA.解:∵B=A+60°∴sinB=sin(A+60°)=sinAcos60°+cosAsin60°=又∵b=2a∴2RsinB=4RsinA,∴sinB=2sinA例3、在△ABC中,若tanA︰tanB=a2︰b2,试判断△ABC的形状.分析:三角形分类是按边或角进行的,所以判定三角形形状时一般要把条件转化为边之间关系或角之间关系式,从而得到诸如a2+b2=c2,a2+b2>c2(锐角三角形),a2+b2<c2(钝角三角形)或sin(A-B)=0,sinA=sinB,sinC=1或cosC=0等一些等式,进而判定其形状,但在选择转化为边或是角的关系上,要进行探索.解法一:由同角三角函数关系及正弦定理可推得,∵A、B为三角形的内角,∴sinA≠0,sinB≠0.∴2A=2B或2A=π-2B,∴A=B或A+B=.所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.解法二:由已知和正弦定理可得:整理得a4-a2c2+b2c2-b4=0,即(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,于是a2=b2或a2+b2-c2=0,∴a=b或a2+b2=c2.∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.5、利用正弦定理和余弦定理判定三角形形状,此类问题主要考查边角互化、要么同时化边为角,要么同时化角为边,然后再找出它们之间的关系,注意解答问题要周密、严谨.例4、若acosA=bcosB,试判断△ABC的形状.分析:本题既可以利用正弦定理化边为角,也可以利用余弦定理化角为边.解:解法一:由正弦定理得:2RsinAcosA=2RsinBcosB∴sin2A=sin2B∴2A=2B或2A+2B=180°∴A=B或A+B=90°故△ABC为等腰三角形或直角三角形解法二:由余弦定理得∴a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2)∴(a2-b2)(a2+b2-c2)=0∴a=b或a2+b2=c2故△ABC为等腰三角形或直角三角形.6、正弦定理,余弦定理与函数之间的相结合,注意运用方程的思想.例5、如图,设P是正方形ABCD的一点,点P到顶点A、B、C的距离分别是1,2,3,求正方形的边长.分析:本题运用方程的思想,列方程求未知数.解:设边长为x(1<x<3),设∠ABP=α,则∠CBP=90°-α,在△ABP中设x2=t,则1<t<q,得(t+3)2+(t-5)2=16t三、难点剖析1、已知两边和其中一边的对角,解三角形时,将出现无解、一解和两解的情况,应分情况予以讨论.下图即是表示在△ABC中,已知a、b和A时解三角形的各种情况.(1)当A为锐角时(如下图),(2)当A为直角或钝角时(如下图),也可利用正弦定理进行讨论.如果sinB>1,则问题无解;如果sinB=1,则问题有一解;如果求出sinB<1,则可得B的两个值,但要通过“三角形内角和定理”或“大边对大角”等三角形有关性质进行判断.2、用方程的思想理解和运用余弦定理:当等式a2=b2+c2-2bccosA中含有未知数时,等式便成为方程.式中有四个量,知道任意三个,便可以解出另一个,运用此式可以求a或b或c或cosA.3、向量方法证明三角形中的射影定理在△ABC中,设三内角A、B、C的对边分别是a、b、c.4、正弦定理解三角形可解决的类型:(1)已知两角和任一边解三角形;(2)已知两边和一边的对角解三角形.5、余弦定理解三角形可解决的类型:(1)已知三边解三角形;(2)已知两边和夹角解三角形.6、三角形面积公式:例6、不解三角形,判断三角形的个数.①a=5,b=4,A=120°②a=30,b=30,A=50°③a=7,b=14,A=30°④a=9,b=10,A=60°⑤a=6,b=9,A=45°⑥c=50,b=72,C=135°解析:①a>b,A=120°,∴△ABC有一解.②a=b,A=50°<90°,∴△ABC有一解.③a<b,A=30°,∴B=90°,△ABC有一解.④a<b,A=60°,∴△ABC有两解(A为锐角和钝角).方法二:a2=b2+c2-2bccosA,∴92=102+c2-2×10×ccos60°,即c2-10c+19=0∵△=102-4×19=24>0∴△ABC有两解.⑤b>c,C=45°,∴△ABC无解(不存在).⑥b>c,C=135°>90°,又由b>c知∠B>∠C=135°,这样B+C>180°,∴△ABC无解.。
余弦定理公式大全
余弦定理公式大全余弦定理是三角形中一个重要的几何定理,它可以通过三个边的长度来计算出三个角的大小。
余弦定理的公式包含了三个版本,根据给定的已知条件来选择相应的公式。
第一个版本的余弦定理是用于计算三角形的边长的。
假设有一个三角形ABC,其中边长分别为a,b和c,对应的顶点角度为A,B和C。
那么可以使用以下公式计算出任意边长:c² = a² + b² - 2ab cos(C)a² = b² + c² - 2bc cos(A)b² = a² + c² - 2ac cos(B)这些公式可以根据已知的两个边长和它们之间的夹角来计算第三个边长。
第二个版本的余弦定理是用于计算三角形的角度的。
假设有一个三角形ABC,其中边长分别为a,b和c,对应的顶点角度为A,B和C。
那么可以使用以下公式计算出任意角度的值:cos(A) = (b² + c² - a²) / 2bccos(B) = (a² + c² - b²) / 2accos(C) = (a² + b² - c²) / 2ab这些公式可以根据已知的三个边长来计算出相应的角度。
第三个版本的余弦定理是用于计算三角形的面积的。
假设有一个三角形ABC,其中边长分别为a,b和c,对应的顶点角度为A,B和C。
那么可以使用以下公式计算出三角形的面积:Area = (1/2)ab sin(C)Area = (1/2)bc sin(A)Area = (1/2)ac sin(B)这些公式可以根据已知的两个边长和它们之间的夹角来计算三角形的面积。
余弦定理是解决三角形相关问题的重要工具,可以计算未知长度、未知角度以及三角形的面积。
这些公式的推导过程可以使用几何或者代数方法来完成,可以在几何相关的书籍、教材以及网上的数学资源中找到相关的推导过程。
余弦定理的知识点
余弦定理是用来计算三角形内角和边长之间关系的数学定理。
其知识点包括:
1. 余弦定理表述:在三角形ABC中,设三条边长分别为a、b、c,对应的内角为A、B、C,则余弦定理表达为:
\[c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cdot \cos(C)\]
\[a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cdot \cos(A)\]
\[b^2 = a^2 + c^2 - 2ac \cdot \cos(B)\]
2. 应用范围:余弦定理适用于任意三角形,包括锐角三角形、直角三角形和钝角三角形。
3. 计算角度:余弦定理可以用来计算三角形内角的大小,当已知三边长度时,可以通过余弦定理解出对应的角度。
4. 计算边长:余弦定理也可以用来计算三角形的边长,当已知两边和夹角时,可以通过余弦定理求出第三条边的长度。
5. 特殊情况:在直角三角形中,余弦定理可以简化为勾股定理;在等边三角形中,三边相等,余弦定理也可以应用。
6. 求解实际问题:余弦定理在解决实际问题中的应用十分广泛,例如
航海、建筑、工程等领域都会用到余弦定理来计算距离、角度等参数。
7. 与正弦定理的关系:余弦定理与正弦定理是三角形中常用的两个定理,它们可以互相补充,一起用来解决各种三角形相关问题。
余弦定理基础知识及常见题型汇总
余弦定理一、考点、热点回顾(一)余弦定理及推论1、余弦定理:a 2=________________,b 2=________________,c 2=________________.2、余弦定理的推论:cos A =________________,cos B =_____ ______,cos C =____ ______.(二)利用余弦定理解三角形(1) 已知三角形的两边及其夹角解三角形基本思路:1)利用余弦定理求出第三边;2)利用余弦定理的推论求出一个未知角;3)利用三角形内角和定理求出第三个角;(2) 已知三边解三角形基本思路:1)利用余弦定理的推论求出一个角;2)利用余弦定理的推论求出第二个角;3)利用三角形内角和定理求出第三个角;(3) 已知两边及其中一边的对角解三角形基本思路:1)根据余弦定理列关于第三边的方程;2)方程的正解就是第三边的边长,正解的个数就是三角形的解的个数。
二、典型例题考点一、基本概念例1、(1)在△ABC 中,已知a =9,b =23,C =150°,则c 等于( ) A.39 B .8 3 C .10 2 D .7 3(2)在ABC ∆中,13,34,7===c b a ,则ABC ∆的最小角为( )A 、3πB 、6πC 、4πD 、12π变式训练1、(1)在△ABC 中,已知A =30°,且3a =3b =12,则c 的值为( )A .4B .8C .4或8D .无解(2)在ABC ∆中,若ac c a b ++=222,则B ∠为( )A 、60°B 、45°或135°C 、120°D 、30°考点二、已知三角形的两边及其夹角解三角形例2、在△ABC 中,已知a =2,b =,C =15°,求角A 。
变式训练2、在△ABC 中, ,3,4AB BC ABC π∠==则sin BAC ∠ = ( )A. 1010B. 105 C. 31010 D. 55考点三、已知三角形的三边解三角形例3、在△ABC 中,已知a =7,b =3,c =5,求最大角和sin C .变式训练3、在△ABC 中,若a =23,b =22,c =6+2,求A ,B ,C考点四、已知两边及其中一边的对角解三角形例4、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =5,c =2,cos A =23,则b=()A. B. C. 2 D. 3变式训练4、在△ABC 中,若b =3,c =33,B =30°,求A ,C 和a .考点五、判断三角形的形状例5、在△ABC 中,若b 2sin 2C +c 2sin 2B =2bc cos B cos C ,试判断△ABC 的形状.变式训练5、(1)在△ABC 中,a cos A +b cos B =c cos C ,试判断△ABC 的形状.(2)已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab 且2cos A sin B =sin C ,判断此三角形的形状考点六、正余弦定理的综合应用例6、(1)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a sin A +c sin C -2a sin C = b sin B.1)求角B 的大小;2)若A =75°,b =2,求a ,c .(2)在△ABC 中,求证a 2sin 2B +b 2sin 2A =2ab sin C .变式训练6、在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .(1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状.三、课后练习1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .2 6C .3 6D .4 6解析:选A.由余弦定理,得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B= 42+62-2×4×6×13=6.2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( )A. 3B. 2C. 5 D .2解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C=22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30°=2,∴c = 2.3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( )A .60°B .45°C .120°D .150° 解析:选D.cos ∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32,∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°.4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为() A.π6 B.π3C.π6或5π6 D.π3或2π3 解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos Bsin B .显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3.5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( )A .aB .bC .cD .以上均不对解析:选C.a ·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c =c .6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度决定解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2.设增加的长度为m ,则c +m >a +m ,c +m >b +m ,又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2,∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( )A .2B .-2C .4D .-4 解析:选A.S △ABC =3=12|AB →|·|AC →|·sin A =12×4×1×sin A , ∴sin A =32,又∵△ABC 为锐角三角形, ∴cos A =12, ∴AB →·AC →=4×1×12=2. 8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( )A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .2解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.9.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________.解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3. 在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B= 1+4-2×1×2×12= 3. 答案: 310.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0),∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12, 又C ∈(0°,180°),∴C =120°.11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________.解析:S =12ab sin C ,sin C =32,∴C =60°或120°. ∴cos C =±12,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=21或61,∴c =21或61.答案:21或6112.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________.解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,设a =2k (k >0),则b =3k ,c =4k ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =2k 2+4k 2-3k 22×2k ×4k =1116, 同理可得:cos A =78,cos C =-14, ∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4).答案:14∶11∶(-4)13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________. 解析:∵cos C =13,∴sin C =223. 又S △ABC =12ab sin C =43,即12·b ·32·223=43, ∴b =2 3.答案:2 314.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=49+25-362×7×5=1935, ∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×(-1935) =-19.答案:-1915.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2=12ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°. 答案:45°16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ), 则⎩⎪⎨⎪⎧ k 2+k -12-k +12<0k +k -1>k +1⇒2<k <4, ∴k =3,故三边长分别为2,3,4, ∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78. 答案:7817.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1,∴cos(π-C )=12,即cos C =-12. 又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴a +b =23,ab =2.∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=a 2+b 2-2ab (-12) =a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab=(23)2-2=10,∴AB =10.18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数. 解:(1)由题意及正弦定理得AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1.(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13,由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB 22AC ·BC=AC +BC 2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC =12, 所以C =60°.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值. 解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BC sin A, 得AB =sin C sin ABC =2BC =2 5. (2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =255, 于是sin A =1-cos 2A =55. 从而sin 2A =2sin A cos A =45, cos 2A =cos 2 A -sin 2 A =35. 所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.解:由正弦定理,得sin C sin B =c b. 由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c 2b. 又根据余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc, 即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2,所以b =c ,所以a =b =c ,因此△ABC 为等边三角形.。
2024高考数学基础知识综合复习第17讲正弦定理余弦定理课件
3
AD=___________,sin
3 57
B=___________.
38
解析 在△ADC 中,由余弦定理,知
π
7,CD=2,∠CDA=3 ,则
1
2 + 2 - 2
cos∠CDA= 2· ,即2
=
2 +4-7
,解
4
得 AD=3(负值舍去).在△ADB 中,由余弦定理,知 AB2=AD2+BD2-2AD·BD·cos
定理
内容
变形
正弦定理
a
A
=
b B=来自c=2R C
2.余弦定理
定理 余弦定理
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
内容 2 2 2
c =a +b -2abcos C
推论
3.三角形面积公式
1
(1)S△ABC=2ah(h
表示边 a 上的高).
1
(2)S△ABC=2absin
(1)求角A的值;
解 因为 bcos A+acos B=2ccos A,
由正弦定理得 sin Bcos A+sin Acos B=2sin Ccos A,
所以 sin(A+B)=2sin Ccos A.
因为 A+B+C=π,所以 sin(A+B)=sin C.
故 sin C=2sin Ccos A.
线、三角形的面积、周长、三角形的外接圆和内切圆、三角形边上的定比
分点等多个量,需要综合运用解三角形的知识、向量工具以及几何性质求解,
特别是外接圆半径用正弦定理
1
高中余弦定理公式大全
高中余弦定理公式大全高中余弦定理公式是三角学中的重要定理之一,用于求解三角形的边长或角度。
它是基于三角形的三条边之间的关系而得出的。
余弦定理公式可以表示为:c = a + b - 2ab cos(C)其中,a、b、c 分别表示三角形的三条边的长度,C 表示夹在 a 和 b 之间的角的大小。
在使用余弦定理时,需要注意以下几点:1. 余弦定理适用于任意三角形,不仅仅是直角三角形。
2. 当 C 是直角时,余弦定理可以简化为勾股定理:c = a + b。
3. 当 C 是锐角时,cos(C) 大于 0;当 C 是钝角时,cos(C) 小于 0;当 C 是180度时,cos(C) 等于 -1。
这个性质可以用来判断三角形是锐角三角形、钝角三角形还是直角三角形。
4. 余弦定理也可以用来求解三角形的角度,当已知三边长度 a、b、c 时,可以通过余弦定理反解出角度 C 的大小。
除了上述提到的余弦定理公式,高中三角学中还有一些类似的公式,如正弦定理和正切定理。
这些公式在解决不同类型的三角形问题时都有其特定的应用。
正弦定理公式可以表示为:a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C)其中,a、b、c 分别表示三角形的三条边的长度,A、B、C 分别表示与对应边相对的角的大小。
正切定理公式可以表示为:tan(A) = a/b, tan(B) = b/a其中,a、b 分别表示三角形的两条边的长度,A、B 分别表示与对应边相对的角的大小。
这些定理的掌握和运用可以帮助我们更好地理解和解决三角形相关的数学问题,例如求解三角形的边长、角度或者判断三角形的形状。
35知识梳理_正弦、余弦定理及解三角形_基础
0.正弦、余弦定理及解三角形(1) 互补关系:要点二、正弦定理、余弦定理约定:ABC 的三个内角A 、 B 、 C 所对应的三边分别为a 、 1. 边的关系:(1)两边之和大于第三边:a b c, a c b , c b a ;两边之差小于第三边: a b c, a c b , c ba;⑵ 勾股定理: ABC 中,a 2b : 2c C90 .2. 角的关系:A B ABC 中,A b 、c .【考点梳理】要点一、三角形中的边与角之间的关系 C_2 2sin( A B)sin(C)si nCcos(AB)cos( C) cosCtan (AB)tan( C) tan C(2)互余关系: .A B sin2 A B cos -2+ A B tan -----2si% cosq 2)3.直角三角形中的边与角之间的关系Rt ABC 中,Casin A -, sinBc b cos A -, cosB ctan (―C cos —2 .C sin — 2 cot —290 (如图) b -,si nC ca c -,cosC c,有: 1 - c 【考纲要求】1、 掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题 .2、 能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题【知识网络】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:要点诠释:(1 )正弦定理适合于任何三角形;每个等式可视为一个方程:知三求一(2)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,求其他两个角及另一边.(3)利用余弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知三角形的两条边及夹角,求第三条边及其他两个角;②已知三角形的三条边,求其三个角.(4)利用余弦定理判断三角形形状:要点三、解斜三角形的类型1.已知两角一边,用正弦定理,有解时,只有一解2.已知两边及其一边的对角,用正弦定理,有解的情况可分为以下情况,在2RSin Aa sin Ab c———— 2R (R为ABC的外接圆半径)sin B sin C2Rsin B2Rs inC2.余弦定理:倍。
【高中数学】正弦定理和余弦定理
c
2ac
c
直角,则△ABC 为直角三角形.
4.在△ABC 中,a,b,c 分别是内角 A,B,C 的对边.若 bsin A=3csin B,a=3,
cos
B=2,则 b=( ) 3
A.14
B.6
C. 14D. 6解析:选 D ∵bsin A=3csin B⇒ab=3bc⇒a=3c⇒c=1,∴b2=a2+c2-2accos B=9
所以 sin Acos B+cos Asin B-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,
所以 cos A(sin B-sin A)=0,
所以 cos A=0 或 sin B=sin A,
所以 A=π或 B=A 或 B=π-A(舍去), 2
所以△ABC 为等腰或直角三角形.
6
6
3
又 a= 3,由正弦定理得 a = b , sin A sin B
3
b
即 sin
2π=sin
π,解得 b=1.
3
6
[答案] (1)2 2 (2)1 3
考法(二) 余弦定理解三角形
[典例] (1)(2019·山西五校联考)在△ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,若
bcos A+acos B=c2,a=b=2,则△ABC 的周长为( )
Csin Bcos A=1sin B,即 sin B(sin Acos C+sin Ccos A)=1sin B.∵sin B≠0,∴sin(A+C)=1,
2
2
2
即 sin B=1.∵a>b,∴A>B,即 B 为锐角,∴B=π.
2
6
6.(2019·山西大同联考)在△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,若 2(bcos A
三角函数正余弦定理
二解还是无解.
课堂互动讲 练
互动探究
若例 1 的要求不变,条件为(1)a=7, b=8,A=105°;
(2)b=10,c=5 6,C=60°.
课堂互动讲
练 解:(1)a=7,b=8,a<b,∴B>A=105°>90°.
∴本题无解.
(2)b=10,c=5 6,b<c, ∴B<C=60°<90°.∴本题有一解.
解得a=2 3 3,
b=4
3
3 .
10 分
课堂互动讲
练
所以△ABC 的面积
S=
12absinC=
1× 2
2 3
3×4 3
3×
3 2
=23
3 .
12 分
易误点评 在第 2 题中容易犯约分的错误而不分cosA=0
和cosA≠0去讨论.
课堂互动讲 练
高考检阅
(本题满分 12 分)(2009 年高考湖北 卷)在锐角 ABC 中,a、b、c 分别为角 A、 B、C 所对的边,且 3a=2csinA.
∵B 为三角形的内角,∴B=23π.
课堂互动讲 练
法二:ccoossBC=-2sinsAin+BsinC ∴2sinAcosB+cosBsinC=-sinBcosC ∴2sinAcosB+sin(B+C)=0 ∴2sinAcosB+sinA=0. ∴cosB=-12,∴B=23π.
课堂互动讲 练
A.60° C.135° 答案:B
B.120° D.150°
三基能力强
化
2.在 ABC 中,A=60°,a=4 3,b =4 2,则 B 等于( )
A.45°或135° B.135°
C.45°
【初中数学】初中数学余弦的基础定理公式大全
【初中数学】初中数学余弦的基础定理公式大全【—三角函数的余弦公式定理】余弦是初中数学的自学中常用的一种数学术语,就是推论出来余弦函数的。
余弦基础公理角a的邻边比斜边叫作∠a的余弦,记作cosa(由余弦英文cosine缩写单单),即cosa=角a的邻边/斜边(直角三角形)。
定理cos=x/r余弦定理三角形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.即为在余弦定理中,令c=90°,这时cosc=0,所以c2=a2+b2a0`30`45`60`90`cosa1√3/2√2/21/20∴cos30°=√3/2cos45°=√2/2cos60°=1/2cos90°=0(1)未知三角形的三条边长,纡出来三个内角;(2)已知三角形的两边及夹角,可求出第三边;(3)未知三角形两边及其一边对角,可以谋其它的角和第三条边。
(看法三角形公式,推论过程略。
)判定定理一(两根判别法):若记m(c1,c2)为c的两值为正根的个数,c1为c的表达式中根号前取加号的值,c2为c的表达式中根号前取减号的值①若m(c1,c2)=2,则存有两求解;②若m(c1,c2)=1,则有一解;③若m(c1,c2)=0,则存有零求解(即为难解)。
注意:若c1等于c2且c1或c2大于0,此种情况算到第二种情况,即一解。
认定定理二(角边辨别法):一当a>bsina时①当b>a且cosa>0(即a为锐角)时,则存有两求解;②当b>a且cosa<=0(即a为直角或钝角)时,则有零解(即无解);③当b=a且cosa>0(即a为锐角)时,则存有一求解;④当b=a且cosa<=0(即a为直角或钝角)时,则有零解(即无解);⑤当b二当a=bsina时①当cosa>0(即a为锐角)时,则存有一求解;②当cosa<=0(即a为直角或钝角)时,则有零解(即无解);余弦和正弦一样,都就是推论出来适当的三角函数的基础知识,就是奠基石的促进作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
余弦定理编稿:李霞 审稿:张林娟【学习目标】1.掌握余弦定理的内容及证明余弦定理的向量方法;2.熟记余弦定理及其变形形式,会用余弦定理解决两类基本解三角形问题;3.通过三角函数,余弦定理,向量的数量积等知识间的联系,理解事件之间的联系与辨证统一的关系. 【要点梳理】要点一:学过的三角形知识 1.ABC ∆中(1)一般约定:ABC ∆中角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ; (2)0180A B C ++=;(3)大边对大角,大角对大边,即B C b c >⇔>; 等边对等角,等角对等边,即B C b c =⇔=;(4)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,即a c b +>,a c b -<. 2.Rt ABC ∆中,090C ∠=, (1)090B A +=, (2)222a b c += (3)sin a A c =,sin bB c =,sin 1C =; cos b A c =,cos aB c=,cos 0C =要点诠释:初中讨论的三角形的边角关系是解三角形的基本依据 要点二:余弦定理及其证明三角形任意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:余弦定理的推导已知:ABC ∆中,BC a =,AC b =及角C ,求角C 的对应边c . 证明: 方法一:向量法Cab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 2222222222-+=-+=-+=(1)锐角ABC ∆中(如图), ∵AC CB AB +=,∴()()AB AB AC CB AC CB ⋅=++222AC CB AC CB =+⋅+22||2||||cos()||AC CB AC C CB π=+⋅-+222cos b ba C a =-+即:2222cos c a b ab C =+- (*)同理可得:2222cos b a c ac B =+-,2222cos a b c bc A =+- 要点诠释:(1)推导(*)中,AC 与CB 的夹角应通过平移后得到,即向量的起点应重合,因此AC 与CB 的夹角应为C π-,而不是C .(2)钝角三角形情况与锐角三角形相同。
(3)对于直角三角形中2π=C 时,cos 0C =, 222c a b =+,也满足余弦定理。
方法二:解析几何方法——利用两点间距离公式这里我们只讨论锐角三角形的情形,对于直角三角形和钝角三角形的情形的讨论相同。
如图所示建立坐标系.则点(0,0)A ,(,0)B c ,(cos ,sin )C b A b A由B 、C 两点间的距离可知,22||(cos )(sin 0)BC b A c b A =-+-即222cos a b c bc A =+-整理得到2222cos a b c bc A =+-.余弦定理的变形公式:222222222cos ,cos ,cos 222b c a a c b a b c A B C bc ac ab+-+-+-===要点三:利用余弦定理解三角形1.利用余弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知三角形的两条边及夹角,求第三条边及其他两个角; ②已知三角形的三条边,求其三个角。
要点诠释: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. 2.解斜三角形的基本问题: 1.利用A+B+C=180,求A 2.应用正弦定理求b,c 1.应用余弦定理求边c2.应用正弦定理求a,b 中较短的边所对的角(该角一定是锐角) 3.利用A+B+C=180,求第三个角.法一:1、应用余弦定理先求任意两个角 2.用A+B+C=180,求第三个角法二:1、应用余弦定理求a,b,c 中最长边所对的角2、应用正弦定理求余下两个角中的任意一个(该角一定是锐角)3、利用A+B+C=180,求第三个角此类问题首先要讨论解的情况1.应用正弦定理,求另一边的对角(即角B ) 2、利用A+B+C=180,求第三个角 3、应用正弦或余弦定理求第三边要点诠释:对于求解三角形的题目,一般都可有两种思路。
但要注意方法的选择,同时要注意对解的讨论,从而舍掉不合理的解。
比如下面例2两种方法不同,因此从不同角度来对解进行讨论。
此外,有的时候还要对边角关系(例如,大边对大角)进行讨论从而舍掉不合理的解。
要点三:利用正、余弦定理判断三角形的形状余弦定理、正弦定理与三角形中的三角变换结合在一起,运用三角函数的变换公式进行三角函数式的变形转化,在三角形中,解决有关含有边角关系的问题时,可以运用余弦定理完成边角互化,通过变形转化成三角形三边之间的关系,判断三角形的形状.判断三角形形状有两条思考路线:其一是化边为角,再进行三角恒等变换,求出三个角之间的关系式;其二是化角为边,再进行代数恒等变换,求出三条边之间的关系式,两种转化主要应用正弦定理和余弦定理.【典型例题】类型一:余弦定理的简单应用 例1.已知ABC ∆中,3AB =、BC =4AC =,求ABC ∆中的最大角。
【思路点拨】首先依据大边对大角确定要求的角,然后用余弦定理求解.【解析】∵三边中BC =BC 其所对角A 最大,根据余弦定理:2221cos 22AB AC BC A AB AC +-===-⋅, ∵ 0180A <<, ∴120A= 故ABC ∆中的最大角是120A =. 【总结升华】1.ABC ∆中,若知道三边的长度或三边的关系式,求角的大小,一般用余弦定理;2.用余弦定理时,要注意公式中的边角位置关系. 举一反三:【变式1】已知ABC ∆中3a =, 5b =, 7c =, 求角C .【答案】根据余弦定理:2222225371cos 22352a b c C ab +-+-===-⨯⨯, ∵0180C <<, ∴120oC =【变式2】在ABC ∆中,角,,A B C 所对的三边长分别为,,a b c ,若::a b c=2:1),求ABC ∆的各角的大小.【答案】设a =,2b k =,)1c k =,()0k >根据余弦定理得:2614cos 2B +-==, ∵0180B <<,∴45B =; 同理可得60A =; ∴18075C A B =--=【高清课堂:余弦定理376695 题一】【变式3】在ABC ∆中,若222a b c bc =++,则角A 等于( ).A.3π B. 6π C.23π D. 3π或23π【答案】∵222b c a bc +-=-, ∴2221cos 22b c a A bc +-==- ∵2A ππ<<, ∴23A π=类型二:利用余弦定理判断三角形的形状 例2.在△ABC 中, sin sin sin cos cos B CA B C+=+,判断这个三角形的形状.【思路点拨】判断一个三角形的形状,可由三个内角的关系确定,亦可由三边的关系确定.采用后一种方法解答本题,就必须“化角为边”.【解析】应用正弦定理、余弦定理,可得22222222b ca c ab a bc ca ab+=+-+-+,所以22222222c a b a b c b c c b+-+-+=+, 化简得a 2=b 2+c 2. 所以△ABC 是直角三角形.【总结升华】恒等变形是学好数学的基本功,变形的方向是关键. 若考虑三内角的关系,本题可以从已知条件推出cos A =0.举一反三:【变式1】在△ABC 中,若2cos B sin A =sin C ,则△ABC 的形状是______. 【答案】等腰三角形由题设和正、余弦定理得2×2222a c b ac +-=ca,化简得a 2-b 2=0,即a =b .【高清课堂:余弦定理376695题六】 【变式2】 三角形ABC 中满足下列条件1cos 1cos A aB b-=-;试判断三角形的形状。
【答案】利用余弦定理得2222221212b c a a bc a c b b ac+--=+--,化简得a b =,所以三角形为等腰三角形 类型三:正弦定理、余弦定理的综合应用例3.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a 、b 、c 成等比数列,且a 2-c 2=ac -bc ,求∠A 的大小及cBb sin 的值. 【思路点拨】因给出的是a 、b 、c 之间的等量关系,要求∠A ,需找∠A 与三边的关系,故可用余弦定理.由b 2=ac 可变形为c b 2=a ,再用正弦定理可求cBb sin 的值.【解析】∵a 、b 、c 成等比数列,∴b 2=ac .又a 2-c 2=ac -bc ,∴b 2+c 2-a 2=bc . 在△ABC 中,由余弦定理得cos A =bc a c b 2222-+=bc bc 2=21,∴∠A =60°.解法一:在△ABC 中,由正弦定理得sin B =aAb sin ,∵b 2=ac ,∠A =60°,∴acb c B b ︒=60sin sin 2=sin60°=23. 解法二:在△ABC 中,由面积公式得21bc sin A =21ac sin B . ∵b 2=ac ,∠A =60°,∴bc sin A =b 2sin B . ∴cBb sin =sin A =23.【总结升华】解三角形时,找三边一角之间的关系常用余弦定理,找两边两角之间的关系常用正弦定理.举一反三:【变式1】在△ABC 中,0120,,ABCA c b a S =>=,求c b ,。
【答案】1sin 4,2ABC S bc A bc ∆=== 2222cos ,5a b c bc A b c =+-+=,而c b > 所以4,1==c b【变式2】在ABC ∆中,已知3b =, 4c =, 0135A =.求B 和C . 【答案】由余弦定理得:21225135cos 43243222+=⨯⨯-+=oa , ∴48.621225≈+=a由正弦定理得:sin 3sin135sin 0.327ob A B a a==≈, 因为0135A =为钝角,则B 为锐角, ∴0/197B =.∴00/180()2553C A B =-+=.【变式3】在ABC ∆中,已知角,,A B C 所对的三边长分别为,,a b c ,若2a =,b =,c =,求角A 和sin C【答案】根据余弦定理可得:222cos 22b c a A bc +-===∵0180A <<, ∴ 30A = ;∴由正弦定理得:(sin 306sin sin 24c AC a===..。