4.7 正弦定理、余弦定理及其应用
余弦定理和正弦定理的应用
余弦定理和正弦定理的应用余弦定理和正弦定理是初中数学中非常重要的定理,它们在解决三角形相关问题时起到了至关重要的作用。
在本文中,我将为大家详细介绍余弦定理和正弦定理的应用,并通过实例来说明它们的实用性和重要性。
一、余弦定理的应用余弦定理是用来求解三角形的边长或角度的定理。
它的数学表达式为:c² = a²+ b² - 2abcosC,其中a、b、c为三角形的边长,C为夹角。
1. 求解三角形的边长假设我们已知一个三角形的两边和它们之间的夹角,想要求解第三边的长度。
这时,我们可以利用余弦定理来解决这个问题。
例如,已知一个三角形的两边长分别为5cm和8cm,夹角为60°,我们可以利用余弦定理来计算第三边的长度。
根据余弦定理,我们可以得到c² = 5² + 8² - 2×5×8×cos60°,即c² = 25 + 64 -80cos60°。
进一步计算可得c² = 89 - 80cos60°,再开方可得c ≈ 2.92cm。
因此,这个三角形的第三边长约为2.92cm。
2. 求解三角形的角度除了求解边长外,余弦定理还可以用来求解三角形的角度。
例如,已知一个三角形的三边长分别为3cm、4cm和5cm,我们可以利用余弦定理来计算它的夹角。
根据余弦定理,我们可以得到cosC = (3² + 4² - 5²) / (2×3×4),即cosC = (9 + 16 - 25) / 24。
计算可得cosC = 0,因此C的值为90°。
通过以上两个例子,我们可以看到余弦定理在求解三角形边长和角度时的实用性和重要性。
它为我们解决各种三角形相关问题提供了有力的工具。
二、正弦定理的应用正弦定理是用来求解三角形的边长或角度的定理。
正弦余弦定理及应用
正弦余弦定理及应用正弦定理和余弦定理是在解三角形问题中常用的两个定理。
在解决三角形问题时,我们经常需要求解三角形的边长或者角度。
使用正弦定理和余弦定理可以帮助我们更方便地解决这些问题。
首先来看正弦定理。
正弦定理是针对一个三角形中的角和边之间的关系进行描述的。
对于一个三角形ABC,其三个内角分别为∠A、∠B和∠C,三个对边长度分别为a、b和c,则正弦定理可以表示为:a/sin∠A = b/sin∠B = c/sin∠C其中sin∠A表示∠A的正弦值。
正弦定理的推导过程非常简单,可以通过三角形的面积公式进行得出。
由于三角形的面积与其对边的关系为S = (1/2)ab*sin∠C,我们可以得到sin∠C = (2S)/(ab),从而推导出上述的正弦定理。
正弦定理的应用非常广泛。
通过正弦定理,我们可以方便地求解角度或者边长。
举个例子来说,如果我们已知一个三角形的两条边分别为a=5、b=7,以及它们之间的夹角为∠C=30,我们可以利用正弦定理来求解第三条边c的长度。
根据正弦定理,我们可以得到c/sin∠C = b/sin∠B,化简后得到c = b*sin∠C/sin ∠B。
将具体数值代入计算可以得到c=3.5。
而余弦定理则是针对三角形的边和边之间的关系进行描述的。
对于一个三角形ABC,其三个边的长度分别为a、b和c,三个内角分别为∠A、∠B和∠C,则余弦定理可以表示为:c²= a²+ b²- 2ab*cos∠C余弦定理的推导过程较为复杂,这里我们只给出其结果。
余弦定理是由向量的内积推导而来的,通过应用余弦定理,我们可以求解未知角或边长。
同样以一个例子来说明,如果我们已知一个三角形的两条边分别为a=5和b=7,以及它们夹角的余弦值cos∠C=1/2,我们可以利用余弦定理来求解第三条边c 的长度。
根据余弦定理,我们可以得到c²= a²+ b²- 2ab*cos∠C,将具体数值代入计算可以得到c²= 25 + 49 - 35/2 = 59.5。
余弦定理与正弦定理的应用
余弦定理与正弦定理的应用鉴于题目为"余弦定理与正弦定理的应用",本文将探讨以余弦定理和正弦定理为基础的数学应用,展示它们在解决几何问题中的重要性和实用性。
一、余弦定理的应用余弦定理是三角学中的基本定理之一,它描述了一个三角形的边与角之间的关系。
余弦定理的数学表达式如下:c² = a² + b² - 2ab·cosC其中,a、b为三角形的两边,C为这两边间的夹角,c为三角形的对边。
1. 三角形边长的计算利用余弦定理,我们可以根据已知的角度和两边长度,计算出第三边的长度。
这对于解决实际问题具有重要意义。
例如,在导航中,我们可以通过已知两个位置和与之相对应的夹角,计算两地之间的距离。
2. 计算三角形的角度除了计算边长,余弦定理还可以用于求解三角形内的角度。
当我们已知三角形的三边时,可以利用余弦定理求解其中一个角的度数。
这在地质勘探、天文学等领域中具有广泛应用。
二、正弦定理的应用正弦定理也是解决三角形问题中常用的定理之一。
正弦定理描述了一个三角形的边与角之间的关系。
正弦定理的数学表达式如下:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c为三角形的三条边,A、B、C为对应的角。
1. 钝角三角形的侧边和角度计算当三角形中存在一个钝角时,可以利用正弦定理计算该三角形的边长和角度。
这对于建筑设计、航海测量等领域具有实际应用。
例如,在房屋设计中,当一个空间的角度不为90度时,我们可以利用正弦定理计算出相应的边长和其他角度的大小。
2. 解决无直角的三角形问题正弦定理的另一个重要应用是解决不含有直角的三角形问题。
在实际生活和工程中,我们常常遇到不能直接利用余弦定理求解的三角形问题。
在这种情况下,正弦定理提供了一种可行的解决方法。
总结:余弦定理和正弦定理是数学中重要的定理,它们的应用广泛,涵盖了多个领域。
通过利用余弦定理和正弦定理,我们可以计算三角形的边长和角度,解决实际问题,满足测量和设计的需求。
余弦定理与正弦定理的应用
余弦定理与正弦定理的应用余弦定理和正弦定理是数学中的两个重要的三角函数定理,它们在解决各种几何和数学问题时具有广泛的应用。
本文将介绍余弦定理和正弦定理的公式及其应用,帮助读者更好地理解和运用这两个定理。
一、余弦定理的应用余弦定理是解决三角形中边和角之间关系的重要定理。
设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角分别为A、B、C,那么根据余弦定理可以得出以下公式:a² = b² + c² - 2bc·cosAb² = a² + c² - 2ac·cosBc² = a² + b² - 2ab·cosC余弦定理可以用来求解未知边长或角度的问题。
下面通过几个实际问题来展示余弦定理的应用。
【例1】已知一个三角形的两边长度分别为5cm和6cm,夹角为60°,求第三边的长度。
解:根据余弦定理,可得c² = 5² + 6² - 2×5×6·cos60°c² = 25 + 36 - 60c² = 61c = √61因此,第三边的长度约为7.81cm。
【例2】已知一个三角形的两边长度分别为7cm和9cm,夹角为30°,求夹角的余弦值。
解:根据余弦定理,可得cosA = (7² + 9² - 2×7×9·cos30°) / (2×7×9)cosA = (49 + 81 - 63) / 126cosA = 67 / 126所以,夹角A的余弦值约为0.532。
二、正弦定理的应用正弦定理是另一个求解三角形边与角关系的重要定理。
与余弦定理类似,设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角分别为A、B、C,那么根据正弦定理可以得出以下公式:a / sinA =b / sinB =c / sinC通过正弦定理可以求解未知边长或角度的问题。
余弦定理和正弦定理的应用
余弦定理和正弦定理的应用余弦定理和正弦定理是解决三角形问题中常用的数学定理。
它们可以帮助我们求解三角形的边长、角度和面积等。
本文将分别介绍余弦定理和正弦定理的应用,并通过实例来说明它们的具体使用方法。
一、余弦定理的应用余弦定理是一个用来描述三角形边长和夹角之间关系的定理。
在任意三角形ABC中,假设边长分别为a、b、c,而对应的夹角为A、B、C,则余弦定理可以表示为:c² = a² + b² - 2ab·cosC1. 求解三角形边长假设我们已知一个三角形的两个边长a和b,以及它们夹角C的大小。
我们可以通过余弦定理来求解第三个边长c。
例如,已知三角形ABC中,边AB的长度为5,边AC的长度为8,而夹角B的大小为60度。
按照余弦定理,我们可以用下式来计算边BC的长度:BC² = AB² + AC² - 2·AB·AC·cosB代入具体数值,即可求得:BC² = 5² + 8² - 2·5·8·cos60°BC² = 25 + 64 - 80·0.5BC² = 89 - 40BC² = 49BC = √49 = 7因此,边BC的长度为7。
2. 求解三角形夹角在某些情况下,我们已知三角形的三个边长,但需要求解其中一个夹角的大小。
余弦定理同样可以解决这个问题。
例如,已知三角形ABC的边长分别为a=4、b=7、c=9。
我们想要求解夹角C的大小。
根据余弦定理,我们可以得到:c² = a² + b² - 2ab·cosC代入具体数值,我们可以得到:9² = 4² + 7² - 2·4·7·cosC81 = 16 + 49 - 56·cosC16 + 49 - 81 = 56·cosC-16 = 56·cosCcosC = -16 / 56 = -0.2857由于余弦函数的定义域为[-1, 1],该结果无解,即无法构成三角形。
余弦定理及正弦定理的应用
余弦定理及正弦定理的应用余弦定理和正弦定理是解决三角形相关问题的重要工具。
它们被广泛应用于测量、导航、工程等领域。
下面将分别介绍余弦定理和正弦定理,并说明它们在实际应用中的具体运用。
一、余弦定理余弦定理描述了一个三角形的边与夹角之间的关系。
对于任意一个三角形 ABC,其边长分别为 a、b、c,对应的夹角分别为 A、B、C。
根据余弦定理,可以得到以下等式:a² = b² + c² - 2bc * cosAb² = a² + c² - 2ac * cosBc² = a² + b² - 2ab * cosC余弦定理可以用于解决以下问题:1. 测量三角形边长:如果已知三角形的两个边长和它们之间的夹角,可以利用余弦定理计算出第三条边的长度。
2. 计算三角形的夹角:如果已知三角形的三条边长,可以利用余弦定理的逆运算求解三个夹角的大小。
3. 解决航海导航问题:根据已知的方位角和航程,可以利用余弦定理计算船只的坐标位置。
二、正弦定理正弦定理描述了三角形边与其对应角的正弦值之间的关系。
对于任意一个三角形 ABC,其边长分别为 a、b、c,对应的夹角分别为 A、B、C。
根据正弦定理,可以得到以下等式:a/sinA = b/sinB = c/sinC正弦定理可以用于解决以下问题:1. 求解三角形的面积:如果已知三角形的两边和它们之间的夹角,可以利用正弦定理求解三角形的面积。
2. 判定三角形类型:根据三边的长度和正弦定理,可以判断三角形是锐角三角形、直角三角形还是钝角三角形。
3. 解决建筑工程问题:在建筑测量中,需利用正弦定理计算高度、距离等未知量。
综上所述,余弦定理和正弦定理是解决三角形相关问题的重要工具。
通过运用这些定理,我们可以计算三角形的边长、夹角,求解三角形的面积,判断三角形的类型等。
在测量、导航、工程等领域,都离不开这两个定理的应用。
正弦定理与余弦定理的应用
正弦定理与余弦定理的应用正弦定理和余弦定理是中学数学中重要的几何定理,它们在解决三角形相关问题时起着关键作用。
本文将以实际例子为基础,详细介绍正弦定理和余弦定理的应用。
一、正弦定理的应用正弦定理是解决三角形边长和角度之间关系的重要工具。
它的表达式为:$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}$,其中$a$、$b$、$c$分别为三角形的边长,$A$、$B$、$C$为对应的角度。
例子一:已知三角形$ABC$中,$AB=5$,$BC=8$,$\angle B=45^\circ$,求$\angle A$和$\angle C$的大小。
解析:根据正弦定理可得:$\frac{5}{\sin A}=\frac{8}{\sin 45^\circ}$。
通过求解可得$\sin A=\frac{5\sin 45^\circ}{8}$,进而得到$\angle A=\sin^{-1}\left(\frac{5\sin 45^\circ}{8}\right)$。
同理,可以求得$\angle C=180^\circ-\angle A-\angle B$。
通过计算可得$\angle A\approx 28.07^\circ$,$\angle C\approx106.93^\circ$。
例子二:已知三角形$ABC$中,$AB=6$,$BC=9$,$\angle A=30^\circ$,求$AC$的长度。
解析:根据正弦定理可得:$\frac{6}{\sin 30^\circ}=\frac{AC}{\sin C}$。
通过求解可得$\sin C=\frac{AC\sin 30^\circ}{6}$,进而得到$AC=\frac{6\sin C}{\sin30^\circ}$。
由于$\sin C=\sin (180^\circ-\angle A-\angle B)$,可以通过计算得到$AC\approx 10.39$。
余弦定理与正弦定理的应用
余弦定理与正弦定理的应用在数学中,余弦定理和正弦定理是解决三角形的边长和角度关系的重要工具。
它们的应用范围广泛,不仅限于几何学,还可以在物理学、工程学以及实际生活中的各种测量和计算问题中使用。
本文将介绍余弦定理和正弦定理的基本原理,并通过一些实际应用例子来展示它们的实用性。
一、余弦定理余弦定理是指在任意三角形中,三条边和它们所对的角之间存在着一个关系,即:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC其中,a、b、c为三角形的三条边,C为夹角。
该定理可以用于计算三角形的边长或夹角大小,特别适用于已知两边和夹角,求解第三边或第三个角的情况。
例如,我们有一个三角形,已知两条边分别为a=5cm,b=7cm,夹角C为60度。
我们可以利用余弦定理来计算第三条边c的长度:c^2 = 5^2 + 7^2 - 2×5×7×cos60°c^2 = 25 + 49 - 70×0.5c^2 = 24c = √24c ≈ 4.9cm通过余弦定理,我们可以得到这个三角形的第三边c约为4.9cm。
除了计算边长,余弦定理还可以用于计算三角形的角度。
例如,我们有一个三角形,已知三边分别为a=6cm,b=8cm,c=10cm。
我们可以利用余弦定理来计算各个角的大小:cosA = (b^2 + c^2 - a^2) / (2bc)cosB = (a^2 + c^2 - b^2) / (2ac)cosC = (a^2 + b^2 - c^2) / (2ab)通过上述公式,我们可以求得角A,角B和角C的余弦值,再利用反余弦函数求得它们的度数。
二、正弦定理正弦定理是指在任意三角形中,三条边和对应的角的正弦之间存在着一个关系,即:a / sinA =b / sinB =c / sinC正弦定理可以用于解决已知一个角和与之对应的两个边,求解其他角和边长的问题。
例如,我们有一个三角形,已知角A为30度,边a为5cm,边b 为7cm。
三角函数的正弦定理与余弦定理
三角函数的正弦定理与余弦定理三角函数是数学中一门重要的分支,在几何学、物理学等领域有广泛的应用。
其中,正弦定理与余弦定理是三角函数的重要定理之一,可以用于求解各种三角形的边长和角度。
本文将分别介绍正弦定理与余弦定理的概念与应用。
一、正弦定理正弦定理是用来求解三角形的边长与角度之间的关系的定理。
对于任意三角形ABC,其三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C。
正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R其中,R为该三角形外接圆的半径。
利用正弦定理,我们可以在已知两边和一个夹角的情况下,求解出第三条边的长度,或者在已知三边长度的情况下,求解出三个角度的大小。
这在实际问题求解中非常有用。
例如,已知一个三角形的两条边分别为3和4,夹角为60°,我们可以利用正弦定理来求解第三条边的长度。
根据正弦定理可知:a/sinA = b/sinB = c/sinC那么代入已知条件,我们可以得到:3/sin60° = c/sinC进而可以得到:c = (3 * sinC) / sin60°通过计算,我们可以求得c的值。
二、余弦定理余弦定理是用来求解三角形的边长和角度之间的关系的定理。
对于任意三角形ABC,其三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C。
余弦定理可以表示为:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC利用余弦定理,我们可以在已知两边和一个夹角的情况下,求解出第三条边的长度,或者在已知三边长度的情况下,求解出三个角度的大小。
例如,我们已知一个三角形的两条边分别为3和4,夹角为60°,我们可以利用余弦定理来求解第三条边的长度。
根据余弦定理可知:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC代入已知条件,我们可以得到:c^2 = 3^2 + 4^2 - 2 * 3 * 4 * cos60°通过计算,我们可以求得c的值。
正弦定理与余弦定理的应用
正弦定理和余弦定理在三角学及相关领域中具有广泛的应用,通过这两个定理,我们可以解决许多与三角形相关的问题。
以下是关于正弦定理和余弦定理的应用的详细探讨。
一、正弦定理的应用正弦定理是三角学中的一个基本定理,它表达了三角形中任意一边与其对应的角的正弦值之间的关系。
正弦定理在实际应用中具有广泛的用途,以下是几个具体的应用示例:1. 航海与测量:在航海和大地测量中,正弦定理被用来计算地球上两点之间的距离。
由于地球表面可以近似为一个球体,因此可以通过测量两点的纬度和经度,利用正弦定理计算出两点之间的实际距离。
2. 电气工程:在电气工程中,正弦定理被用来分析交流电路中的电压、电流和电阻之间的关系。
通过正弦定理,我们可以推导出各种电气元件(如电阻、电容和电感)的等效电路模型,从而简化电路分析。
3. 通信与信号处理:在通信和信号处理领域,正弦定理被用来分析信号的频谱特性和传输特性。
通过正弦定理,我们可以将复杂的信号分解为一系列正弦波的组合,从而更容易地理解和处理信号。
二、余弦定理的应用余弦定理是另一个重要的三角定理,它表达了三角形中任意一边的平方等于其他两边平方之和减去这两边夹角的余弦值乘以这两边乘积的2倍。
余弦定理同样具有广泛的应用,以下是几个具体的应用示例:1. 几何学:在几何学中,余弦定理被用来解决与三角形边长和角度相关的问题。
例如,在已知三角形的两边及其夹角时,我们可以利用余弦定理求出第三边的长度。
此外,余弦定理还可以用于判断三角形的形状(如锐角三角形、直角三角形或钝角三角形)以及求解三角形的内角。
2. 物理学:在力学中,余弦定理被用来求解连接杆件的长度和角度问题。
例如,在机器人学和机械设计中,我们需要确定各个杆件之间的相对位置和角度,以便实现预期的运动轨迹。
余弦定理可以帮助我们解决这个问题。
此外,余弦定理还在许多其他领域中得到应用,如航空航天、土木工程、计算机图形学等。
在这些领域中,余弦定理通常被用来求解与空间几何和三维变换相关的问题。
正弦定理与余弦定理在解三角形中的运用
正弦定理与余弦定理在解三角形中的运用正弦定理和余弦定理是解三角形中非常常用的定理。
它们可以帮助我们在已知一些边长或角度的情况下,求解出其他未知边长或角度。
在本文中,我们将详细介绍正弦定理和余弦定理的概念,并阐述它们在解三角形中的运用。
一、正弦定理正弦定理是解三角形中最为基础和常用的定理之一、它可以用来求解三角形的任意一个角度或边长。
正弦定理的表达形式如下:a / sinA =b / sinB =c / sinC其中,a,b,c表示三角形的三条边,A,B,C表示三个对应的角度。
在应用正弦定理求解问题时,需要注意以下几个方面:1.已知两边和它们对应的夹角,求第三边:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 a = b * sinA / sinB 或 a = c * sinA / sinC。
2.已知两边和它们对应的夹角,求第三个角度:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 sinA = a * sinC / c 或 sinA = b * sinC / c,然后通过求反函数 sin^-1 求解出 A 的值。
3.已知两个角度和一个对边,求第三边:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 b = a * sinB / sinA 或 b = c * sinB / sinC。
4.已知两个角度和一个对边,求第三个角度:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 sinB = b * sinA / a 或 sinB = b * sinC / c,然后通过求反函数 sin^-1 求解出 B 的值。
由于正弦定理可以用来求解任意一个角度或边长,因此它非常灵活和实用。
二、余弦定理余弦定理是解三角形中另一个重要的定理。
它可以用来求解三角形的边长或角度。
余弦定理的表达形式如下:a^2 = b^2 + c^2 - 2bc * cosAb^2 = c^2 + a^2 - 2ac * cosBc^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosC其中,a,b,c表示三角形的三条边,A,B,C表示三个对应的角度。
正弦定理、余弦定理应用
余弦定理的定义
总结词
余弦定理是三角形中另一个重要的定 理,它描述了三角形各边与其对应角 的余弦值之间的关系。
详细描述
余弦定理指出,在任何三角形ABC中,边 长a、b、c与对应的角A、B、C的余弦值 之比都相等,即:a/cosA = b/cosB = c/cosC。这个定理可以通过三角形的相似 性质和直角三角形的勾股定理来证明。
计算三角函数值
已知三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求出其他角的正弦值。
在物理问题中的应用
计算振动频率
在振动问题中,可以利用正弦定理求 出振动的频率。
解决波动问题
在波动问题中,可以利用正弦定理分 析波的传播规律。
03
余弦定理的应用
在几何问题中的应用
确定三角形形状
01
通过余弦定理可以判断三角形是否为直角三角形、等腰三角形
物理问题中的综合应用
1 2
振动和波动问题
利用正弦定理和余弦定理,可以解决一些与振动 和波动相关的物理问题,如简谐振动、波动传播 等。
交流电问题
通过正弦定理和余弦定理,可以解决一些与交流 电相关的物理问题,如电流、电压、功率等。
3
光学问题
利用正弦定理和余弦定理,可以解决一些与光学 相关的物理问题,如光的反射、折射等。
02
正弦定理的应用
在几何问题中的应用
确定三角形形状
通过正弦定理可以判断三角形是直角三角形、等 腰三角形还是一般三角形。
计算角度
利用正弦定理可以求出三角形中未知的角度。
计算边长
已知三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求 出第三边的长度。
在三角函数问题中的应用
求解三角函数方程
利用正弦定理可以将三角函数方程转化为代数方程,从而求解。
数学解题技巧之余弦定理与正弦定理的应用
数学解题技巧之余弦定理与正弦定理的应用在数学解题中,余弦定理与正弦定理是两个非常重要且经常被使用的定理。
它们能够帮助我们求解各种三角形相关的问题。
本文将探讨余弦定理与正弦定理的定义、应用以及解题技巧。
一、余弦定理余弦定理是描述三角形边与角之间关系的定理。
它可以用来解决一些已知三边或两边一角的三角形问题。
假设有一个三角形ABC,边长分别为a、b、c,角A对应于边a,角B对应于边b,角C对应于边c。
则余弦定理可以表示为:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC其中,^2表示乘方,cosC表示角C的余弦值。
余弦定理可以应用于以下几种情况:1. 已知三边求角度:如果已知三角形的三个边长a、b、c,我们可以利用余弦定理计算角A、角B、角C的大小。
2. 已知两边一角求边长:如果已知三角形的两个边长a、b和它们夹角C,我们可以利用余弦定理计算第三个边c的长度。
3. 已知两边和夹角求第三边:如果已知三角形的两个边长a、b和它们夹角C,我们可以利用余弦定理计算第三个边c的可能范围。
二、正弦定理正弦定理也是解决三角形相关问题的重要工具。
它可以描述三角形的边和角之间的关系。
对于一个三角形ABC,边长分别为a、b、c,角A对应于边a,角B对应于边b,角C对应于边c。
正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC正弦定理的应用有以下几种情况:1. 已知两角一边求另外一边:如果已知三角形的两个角A、B和一边c的长度,我们可以利用正弦定理计算另外两个边a、b的长度。
2. 已知两边一角求角度:如果已知三角形的两个边长a、b和夹角C 的大小,我们可以利用正弦定理计算另外两个角A、B的大小。
3. 已知三边求角度:如果已知三角形的三个边长a、b、c,我们可以利用正弦定理计算三个角A、B、C的大小。
三、解题技巧1. 判断何时使用余弦定理或正弦定理:根据已知条件的不同,确定使用何种定理。
如果已知两边一角,则通常使用余弦定理;如果已知两角一边,则通常使用正弦定理。
正弦定理与余弦定理的应用
正弦定理与余弦定理的应用三角学是数学中的一个重要分支,广泛应用于各个领域,尤其是测量学中。
而正弦定理和余弦定理作为三角学中的基本定理,具有重要的实际应用价值。
本文将探讨正弦定理和余弦定理在实际问题中的应用。
1. 正弦定理的应用正弦定理是指在任意三角形ABC中,三边长度a、b、c与其对应的角度A、B、C之间的关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC。
根据这个定理,我们可以得到以下几个实际问题中的应用。
1.1 测量高度正弦定理常用于测量无法直接得到的高度。
例如,在测量一棵树的高度时,我们可以站在树的底部和树的顶部,分别测量出与水平线的夹角,然后利用正弦定理可以求得树的高度。
这种方法在工程测量、地理测量等领域也得到广泛应用。
1.2 三角形的边长比较正弦定理可以用于比较三角形的边长。
例如,在一个三角形中,已知两个角的大小和一个边的长度,我们可以利用正弦定理求得另外两个边的长度。
这对于解决实际问题中的边长比较非常有帮助。
1.3 解决航空、航海等问题正弦定理在航空、航海、导弹制导等领域也有着广泛的应用。
通过测量角度、距离等信息,可以利用正弦定理计算出目标的位置、飞行轨迹等重要参数,从而更好地实现对目标的监控和控制。
2. 余弦定理的应用余弦定理是指在任意三角形ABC中,三边长度a、b、c与其对应的角度A、B、C之间的关系:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosC。
以下是余弦定理的一些实际应用。
2.1 测量距离余弦定理可以用于测量两点之间的距离。
例如,在航海中,通过测量其中一个角度、两点间的距离和另一个角度,可以利用余弦定理求得两个点之间的距离。
这对于制定航线、航行安全等都起着重要的作用。
2.2 三角形的面积计算余弦定理可以用于计算三角形的面积。
已知三角形的三边长度a、b、c,以及两个角的大小A、C,可以利用余弦定理计算出三角形的面积。
这在建筑、地理等领域中都有重要的应用。
2.3 解决物理问题余弦定理在物理学中也有广泛的应用。
第4章 §4.7 正弦定理、余弦定理--新高考数学新题型一轮复习课件
新高考数学新题型一轮复习课件第四章§4.7 正弦定理、余弦定理考试要求1.掌握正弦定理、余弦定理及其变形.2.能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.落实主干知识课时精练探究核心题型内容索引L U O S H I Z H U G A N Z H I S H I 落实主干知识知识梳理定理正弦定理余弦定理内容===2R a2=;b2=;c2=_________________1.正弦定理与余弦定理b2+c2-2bc cos Ac2+a2-2ca cos Ba2+b2-2ab cos C变形(1)a =2R sin A,b=,c=;(2)a sin B=b sin A,b sin C=c sin B,a sin C=c sin Acos A=_____________;cos B=____________;cos C=____________ 2R sin B2R sin C2.三角形中常用的面积公式在△ABC中,常有以下结论:(1)∠A+∠B+∠C=π.(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.(3)a>b⇔A>B⇔sin A>sin B,cos A<cos B.(5)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.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)在△ABC 的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素.( )(4)当b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形.( )××√×1.在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,则∠BAC等于√因为在△ABC中,设AB=c=5,AC=b=3,BC=a=7,所以由余弦定理得因为∠BAC为△ABC的内角,45°又a>b,则A>B,所以B为锐角,故B=45°.3.在△ABC中,a=2,b=3,C=60°,则c=,△ABC的面积= .T A N J I U H E X I N T I X I N G 探究核心题型题型一利用正弦定理、余弦定理解三角形例1 (12分)(2021·新高考全国Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC上,BD·sin∠ABC=a sin C.(1)证明:BD=b;[切入点:角转化为边](2)若AD=2DC,求cos∠ABC. [关键点:∠BDA和∠BDC互补]高考改编在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b sin C+a sin A=b sin B+c sin C.(1)求A;根据正弦定理,由b sin C+a sin A=b sin B+c sin C,可得bc+a2=b2+c2,即bc=b2+c2-a2,所以∠ADB+∠ADC=π,则cos∠ADB+cos∠ADC=0,整理得a2=2b2-44,又a2=b2+c2-2bc cos A=b2+4-2b,所以b2+4-2b=2b2-44,解得b=6或b=-8(舍),因此a2=2b2-44=28,解三角形问题的技巧(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.跟踪训练1 (2021·北京)已知在△ABC中,c=2b cos B,C=(1)求B的大小;∵c=2b cos B,则由正弦定理可得sin C=2sin B cos B,(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使△ABC存在且唯一确定,并求出BC边上的中线的长度.若选择①:由正弦定理结合(1)可得设△ABC的外接圆半径为R,由余弦定理可得BC边上的中线的长度为则由余弦定理可得BC边上的中线的长度为例2 在△ABC 中, (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为A.直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形√题型二正弦定理、余弦定理的简单应用命题点1 三角形形状判断即a2+c2-b2=2a2,所以a2+b2=c2.所以△ABC为直角三角形,无法判断两直角边是否相等.又sin A=sin(B+C)=sin B cos C+cos B sin C,所以cos B sin C=sin B cos C+cos B sin C,即sin B cos C=0,又sin B≠0,所以cos C=0,又角C为三角形的内角,又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,所以b2+c2-a2=bc,所以△ABC是等边三角形.判断三角形形状的两种思路(1)化边: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)化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A+B+C=π这个结论.命题点2 三角形的面积例3 (2022·沧州模拟)在①sin A,sin C,sin B成等差数列;②a∶b∶c=4∶3∶2;③b cos A=1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,求该三角形面积的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a(sin A-sin B)+b sin B=c sin C,c=1,?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.因为a(sin A-sin B)+b sin B=c sin C,由正弦定理得a(a-b)+b2=c2,即a2+b2-c2=ab,又C∈(0,π),选择①:因为sin A,sin C,sin B成等差数列,所以sin A+sin B=2sin C,即a+b=2c=2,由a2+b2-c2=a2+b2-1=ab,得(a+b)2-3ab=1,所以ab=1,故存在满足题意的△ABC,选择②:因为a∶b∶c=4∶3∶2,这与A+B+C=π矛盾,所以△ABC不存在.选择③:因为b cos A=1,得b2=1+a2=c2+a2,三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S=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.命题点3 与平面几何有关的问题例4 如图,在平面四边形ABCD中,已知A=AB=6.在AB边上(1)求sin∠BCE的值;在△BEC中,由正弦定理,(2)求CD的长.∴△AED为直角三角形,又AE=5,在△CED中,CD2=CE2+DE2-2CE·DE·cos∠CED∴CD=7.1.在△ABC 中,已知a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,则该三角形的形状是A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.钝角三角形教师备选√∵a2+b2-c2=ab,又C∈(0,π),由2cos A sin B=sin C,故三角形为等边三角形.2.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cos C-(1)求tan C;又∵sin B≠0,。
正弦、余弦定理与应用
正弦、余弦定理与应用正弦、余弦定理是解决三角形中各边和角关系的重要工具。
在几何学和三角学中,它们被广泛应用于测量和计算问题。
本文将介绍正弦、余弦定理的概念及其应用,并通过实例展示其有效性。
一、正弦定理正弦定理是解决三角形中边和角之间关系的定理。
对于任意三角形ABC,其三边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C,则正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC正弦定理的应用可以帮助我们求解未知边或未知角。
例如,给定一个三角形的两边长度和它们之间的夹角,我们可以通过正弦定理计算出第三边的长度。
例如,假设三角形ABC,已知边AB的长度为5,边AC的长度为7,夹角BAC的大小为30°。
应用正弦定理,我们可以得到:5/sin30° = 7/sinBAC通过代入数值并解方程,我们可以求得角BAC的大小。
正弦定理使我们能够通过已知边长和夹角大小来计算其他边长和角度。
二、余弦定理余弦定理是另一个用于三角形中边和角之间关系的定理。
对于任意三角形ABC,其三边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C,则余弦定理可以表示为:c² = a² + b² - 2abcosC通过余弦定理,我们可以计算三角形中的边长或角度。
例如,已知三角形ABC的两边长度分别为3和4,夹角C的大小为60°,我们可以通过余弦定理计算第三边的长度。
应用余弦定理,我们可以得到:c² = 3² + 4² - 2*3*4*cos60°通过计算,我们可以求得第三边的长度c。
余弦定理在解决三角形中边和角关系时非常有用,特别是当仅已知两边和它们之间的夹角时。
三、应用案例正弦、余弦定理广泛应用于测量和计算相关问题。
以下是一些实际应用案例:1. 三角测量:正弦、余弦定理可以用于三角形测量中。
例如,在地理测量中,通过测量三角形的边长和角度可以确定地球上两点之间的距离。
余弦定理与正弦定理
余弦定理与正弦定理余弦定理和正弦定理是解决三角形中边长和角度之间关系的重要定理。
它们在三角学中有着广泛的应用,能够帮助我们计算未知边长或角度。
本文将介绍余弦定理和正弦定理的定义、公式以及应用,并探讨它们的区别和联系。
一、余弦定理的定义和公式余弦定理是在三角形中,通过已知边长和夹角计算其他边长的定理。
它的定义如下:在三角形ABC中,设三条边分别为a、b、c,对应的夹角分别为A、B、C,则余弦定理的公式为:c² = a² + b² - 2abcosC其中,c为三角形对应于角C的边长,a和b为与角C相邻的两条边长,cosC为角C的余弦值。
二、正弦定理的定义和公式正弦定理是在三角形中,通过已知两个角度和一个边长计算其他边长的定理。
它的定义如下:在三角形ABC中,设三条边分别为a、b、c,对应的夹角分别为A、B、C,则正弦定理的公式为:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c为三角形的边长,A、B、C为对应的角度。
三、余弦定理和正弦定理的应用1. 通过余弦定理计算未知边长或角度:- 已知两边长和夹角:可以使用余弦定理计算第三条边长,或者计算其他两个角度。
- 已知三边长:可以使用余弦定理计算其中一个角度。
2. 通过正弦定理计算未知边长或角度:- 已知两角度和一个边长:可以使用正弦定理计算其他两条边长。
- 已知一个角度和两边长:可以使用正弦定理计算另外两个角度。
四、余弦定理与正弦定理的区别和联系余弦定理和正弦定理在解决三角形问题时具有不同的应用场景。
余弦定理适用于已知边长和夹角的情况,可以求解缺失的边长或角度。
而正弦定理适用于已知两个角度和一个边长的情况,同样可以求解其他边长或角度。
此外,两个定理之间也存在一定的联系。
通过余弦定理可以推导出正弦定理,而正弦定理也可以推导出余弦定理。
在解决问题时,可以根据具体情况选择使用其中一个定理进行计算。
总结:余弦定理和正弦定理是解决三角形中边长和角度之间关系的重要定理。
正弦定理与余弦定理的应用
正弦定理与余弦定理的应用正弦定理与余弦定理是中学数学中常见且常用的公式之一。
这两个公式的应用非常广泛,从三角形的测量和构建到机械工程和电子学都可以看到它们的身影。
本文将介绍正弦定理和余弦定理的概念及其应用。
一、正弦定理正弦定理用于求三角形中的一个角的正弦值,通常用于确定三角形的大小和形状。
正弦定理说:一个三角形的任何一条边与该边所对面的角的正弦成比例。
也就是说,如果一个三角形有三个边a、b和c,分别对应的角为A、B和C,则有:sin A / a = sin B / b = sin C / c现在我们考虑一个具体的示例。
假设我们想找到一个三角形中的一个角,已知它所对面的边为10,另外两条边分别为8和6。
我们可以通过正弦定理来解决这个问题:sin A / 10 = sin B / 8 = sin C / 6我们知道,正弦函数的值是相对边与斜边的比值。
因此,我们可以用三角形的边长长度和正弦函数的值来解出角A、B和C的值。
具体操作方法可以参考三角函数表。
正弦定理的应用不仅仅限于求解角的大小,还可以用于确定三角形的面积。
面积等于1/2ab sin C。
因此,如果我们知道三角形的三个边长,则可以通过正弦定理来计算它的面积。
二、余弦定理该定理源于海伦定理(三角形面积公式),后被欧拉称之为余弦定理。
它通常用于确定三角形中的一个角的余弦值。
与正弦定理不同的是,余弦定理提供了一种更加通用的方法来计算三角形中的一个角的大小。
余弦定理说:一个三角形的每个角的余弦都等于在该角的两条边的平方和与这两条边所对的夹角的余弦乘积,再用它们的和减去这个余弦乘积。
即:cos A = (b² + c² - a²) / 2bc 或者 a² = b² + c² - 2bc cos A。
如果我们知道三角形的三个边长,则可以使用余弦定理来计算其各角的大小。
与正弦定理一样,余弦定理同样可用于计算面积。
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§4.7正弦定理、余弦定理及其应用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)正弦定理的其他形式:①a=2R sin A,b=____________,c=____________;②sin A=a2R,sin B=,sin C=;③a∶b∶c=______________________.2.余弦定理(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a2=________,b2=________,c2=________.若令C=90°,则c2=________,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cos A=________,cos B=________,cos C=________.若C为锐角,则cos C>0,即a2+b2______c2;若C为钝角,则cos C<0,即a2+b2______c2.故由a2+b2与c2值的大小比较,可以判断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____________,余弦定理亦可以写成sin2A=sin2B +sin2C-2sin B sin C cos A,类似地,sin2B=_______________;sin2C=__________________.注意式中隐含条件A+B+C=π.3.解三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用____________定理,只有一解.(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用____________定理,可能有________________________.如在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如表:A为锐角A为钝角或直角图形关系式a=b sin Ab sin A<a<ba≥b a>b解的个数①②③④(3)已知三边,用____________定理.有解时,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及变式(1)三角形面积公式S△=====.其中R,r分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A+B+C=π,则A=__________,A2=__________,从而sin A=____________,cos A=____________,tan A=____________;sinA2=__________,cosA2=__________,tanA2=__________.tan A+tan B+tan C=____________.(3)若三角形三边a,b,c成等差数列,则2b =____________⇔2sin B=____________⇔2sinB2=cosA-C2⇔2cosA+C2=cosA-C2⇔tanA2tanC2=13.自查自纠:1.(1)asin A=bsin B=csin C=2R(2)①2R sin B2R sin C②b2Rc2R③sin A∶sin B∶sin C2.(1)b2+c2-2bc cos A c2+a2-2ca cos Ba2+b2-2ab cos C a2+b2(2)b2+c2-a22bcc2+a2-b22caa2+b2-c22ab><(3)互化sin2C+sin2A-2sin C sin A cos Bsin2A+sin2B-2sin A sin Bcos C3.(1)正弦(2)正弦一解、两解或无解①一解②两解③一解④一解(3)余弦(4)余弦4.(1)12ab sin C12bc sin A12ac sin Babc4R12(a +b+c)r(2)π-(B+C)π2-B+C2sin(B+C)-cos(B +C)-tan(B+C)cosB+C2sinB+C21tanB+C2 tan A tan B tan C(3)a+c sin A+sin C(2014·广东)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别为a,b,c,则“a≤b”是“sin A≤sin B”的()A.充分必要条件B.充分非必要条件C.必要非充分条件D.非充分非必要条件解:在△ABC中,由正弦定理可得,asin A=bsin B,即a b =sin A sin B,注意到a ,b ,sin A ,sin B 均为正数,则a ≤b ⇔sin A ≤sin B ,亦即“a ≤b ”是“sin A ≤sin B ”的充分必要条件.故选A .在△ABC 中,已知b =6,c =10,B =30°,则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 B b =56,又由c >b >c sin B 知,C 有两解.也可依已知条件,画出△ABC ,由图知有两解.故选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 .不确定解:由已知和正弦定理可得sin B cos C +sin C cos B =sin A ·sin A ,即sin(B +C )=sin A sin A ,亦即sin A =sin A sin A .∵0<A <π,∴sin A =1,A =π2.∴△ABC 为直角三角形.故选B.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c =23,则b =________.解:由余弦定理知b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+()232-2×2×23×cos π6=4,b =2.故填2.(2014·湖北)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知A =π6,a =1,b =3,则B =________.解:由正弦定理得1sin π6=3sin B ,sin B =32.∵b >a ,∴B >A ,B =π3或2π3.故填π3或2π3.类型一 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 =2b 及正弦定理可得sin A +sin C =2sin B .又由于A -C =90°,B =180°-(A +C ),故cos C +sin C =sin A +sin C =2sin(A +C )=2sin(90°+2C )=2sin2(45°+C ).∴2sin(45°+C )=22sin(45°+C )cos(45°+C ),即cos(45°+C )=12.又∵0°<C <90°,∴45°+C =60°,C =15°.点拨:利用正弦定理将边边关系转化为角角关系,这是解此题的关键.(2014·江西)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若3a =2b ,则2sin 2B -sin 2Asin 2A的值为( )A .-19 B.13 C .1 D.72解:由正弦定理得2sin 2B -sin 2A sin 2A =2sin 2Bsin 2A-1=2⎝⎛⎭⎫b a 2-1=2×⎝⎛⎭⎫322-1=72.故选D .类型二 余弦定理的应用在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c.(1)求B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.解:(1)由余弦定理知,cos B =a 2+c 2-b 22ac,cos C=a 2+b 2-c 22ab ,将上式代入cos B cos C =-b 2a +c 得a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b2a +c , 整理得a 2+c 2-b 2=-ac .∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵B 为三角形的内角,∴B =23π.(2)将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得13=42-2ac -2ac cos 23π,解得ac=3.∴S △ABC =12ac sin B =334.点拨: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.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.43 B .8-4 3 C .1 D.23解:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ,代入(a +b )2-c 2=4中得(a +b )2-(a 2+b 2-ab )=4,即3ab =4,∴ab =43.故选A.类型三 正、余弦定理的综合应用(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 =b cos C +c sin 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 B cos C +sin C sin B .①∵A =π-(B +C ),∴sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B .又B ∈(0,π),∴B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac .由已知及余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即4=a 2+c 2-2ac cos π4,又a 2+c 2≥2ac ,∴ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立. 因此△ABC 面积的最大值为2+1.点拨: (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中考过多次的问题,既可用三角函数求最值,也可以用余弦定理化边后用不等式求最值.(2014·课标全国卷Ⅰ)已知a ,b ,c分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.解:由正弦定理得(2+b )(a -b )=(c -b )c , 化简得b 2+c 2-a 2=bc .∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,A =π3.在△ABC 中,由余弦定理得4=a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc ≥bc ,当且仅当b =c 时取等号,∴S △ABC =12bc sin A ≤12×4×32= 3.故填 3.类型四 判断三角形的形状在三角形ABC 中,若tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形ABC 的形状.解法一:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2A sin 2B ,所以tan Atan B=sin 2Asin 2B, 所以sin A cos B cos A sin B =sin 2A sin 2B,即sin2A =sin2B .所以2A =2B ,或2A +2B =π,因此A =B 或A +B =π2,从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.解法二:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2A sin 2B ,所以tan Atan B=sin 2A sin 2B ,所以cos B cos A =sin Asin B,再由正、余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac b 2+c 2-a 22bc=a b ,化简得(a 2-b 2)(c 2-a 2-b 2)=0,即a 2=b 2或c 2=a 2+b 2.从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.点拨:由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然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,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,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 .不能确定解:在△ABC 中,∵sin 2A +sin 2B <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.故选C.类型五 解三角形应用举例某港口O 要将一件重要物品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.假设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)假设小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h ,试设计航行方案(即确定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,并说明理由.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°)=900t 2-600t +400=900⎝⎛⎭⎫t -132+300,故当t =13时,S min =103,此时v =10313=30 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)设小艇与轮船在B 处相遇,则v 2t 2=400+900t 2-2·20·30t ·cos(90°-30°),故v 2=900-600t +400t2.∵0<v ≤30,∴900-600t +400t 2≤900,即2t 2-3t≤0,解得t ≥23.又t =23时,v =30.故v =30时,t 取得最小值,且最小值等于23.此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =20,故可设计航行方案如下: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°=103,AC =20sin30°=10.又AC =30t ,OC =v t ,此时,轮船航行时间t =1030=13,v =10313=30 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)假设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,解得t =23.据此可设计航行方案如下: 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.证明如下: 如图,由(1)得OC =103,AC =10,故OC >AC ,且对于线段AC 上任意点P ,有OP ≥OC >AC .而小艇的最高航行速度只能达到30 n mile /h ,故小艇与轮船不可能在A ,C 之间(包含C )的任意位置相遇.设∠COD =θ(0°<θ<90°),则在Rt △COD 中,CD =103tan θ,OD =103cos θ.由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为t =10+103tan θ30和t =103v cos θ,所以10+103tan θ30=103v cos θ.由此可得,v =153sin (θ+30°).又v ≤30,故sin(θ+30°)≥32,从而,30°≤θ<90°.由于θ=30°时,tan θ取得最小值,且最小值为33. 于是,当θ=30°时,t =10+103tan θ30取得最小值,且最小值为23.点拨:①这是一道有关解三角形的实际应用题,解题的关键是把实际问题抽象成纯数学问题,根据题目提供的信息,找出三角形中的数量关系,然后利用正、余弦定理求解.②解三角形的方法在实际问题中,有广泛的应用.在物理学中,有关向量的计算也要用到解三角形的方法.近年的高考中我们发现以解三角形为背景的应用题开始成为热点问题之一.③不管是什么类型的三角应用问题,解决的关键都是充分理解题意,将问题中的语言叙述弄明白,画出帮助分析问题的草图,再将其归结为属于哪类可解的三角形.④本题用几何方法求解也较简便.如图,某公司要在A ,B 两地连线上的定点C 处建造广告牌CD ,其中D 为顶端,AC 长35米,CB 长80米.设A ,B 点在同一水平面上,从A 和B 看D 的仰角分别为α和β.(1)设计中CD 是铅垂方向,若要求α≥2β,问CD 的长至多为多少(结果精确到0.01米)?(2)施工完成后,CD 与铅垂方向有偏差,现在实测得α=38.12°,β=18.45°,求CD 的长(2≈1.414,sin123.43°≈0.83,sin18.45°≈0.32,cos38.12°≈0.79,结果精确到0.01米).解:(1)∵α≥2β,且0<2β≤α<π2,∴tan α≥tan2β.即|CD |35≥|CD |401-|CD |26400,解得|CD |≤202, ∴|CD |≈28.28米.(2)由题得,∠ADB =180°-38.12°-18.45°=123.43°,∵35+80sin123.43°=|AD |sin18.45°,∴|AD |≈44.34米. ∵|CD |2=352+|AD |2-2·35·|AD |·cos38.12°, ∴|CD |≈27.19米.1.已知两边及其中一边的对角解三角形时,要谨防漏解.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化为角角关系(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一般不要约掉,而要移项提取公因式,否则有可能漏掉一种形状.3.要熟记一些常见结论,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;内角和定理与诱导公式结合产生的结论:sin A =sin(B +C ),cos A =-cos(B +C ),sin A2=cos B +C 2,sin2A =-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)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中到一个三角形中,建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)检验:检验上述所求得的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.5.正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量(如面积、外接圆、内切圆半径和面积等)提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.其主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.1.在△ABC 中,A >B 是sin A >sin B 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 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.2.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则∠B 的值为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解:因为sin A a =cos B b ,由正弦定理,得sin Asin A=cos Bsin B,所以tan B =1,B =45°.故选B. 3.如图,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使AE =1,连接EC ,ED ,则sin ∠CED =( )A.31010B.1010C.510D.515解法一:在△ECD 中,CD =1,CE =5,∠CDE =135°,∴由正弦定理知CEsin ∠CDE=CD sin ∠CED,即5sin135°=1sin ∠CED ,解得sin ∠CED=1010. 解法二:由题意知CD =1,CE =EB 2+BC 2=22+12=5,DE =AE 2+AD 2=12+12=2,所以cos ∠CED =DE 2+CE 2-CD 22DE ·CE =2+5-12×2×5=31010,sin ∠CED =1-cos 2∠CED =1-⎝⎛⎭⎫310102=1010.故选B.4.在△ABC 中,sin 2A ≤sin 2B +sin 2C -sin B sin C ,则A 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,π6B.⎣⎡⎭⎫π6,πC.⎝⎛⎦⎤0,π3 D.⎣⎡⎭⎫π3,π解:由正弦定理角化边得a 2≤b 2+c 2-bc ,∴b 2+c 2-a 2≥bc .∴cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥12.∴0<A ≤π3.故选C.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C =120°,c =2a ,则( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定 解:据题意由余弦定理可得a 2+b 2-2ab cos120°=c 2=(2a )2,化简整理得a 2=b 2+ab ,变形得a 2-b 2=(a +b )(a -b )=ab >0,故有a -b >0,即a >b .故选A.6.(2013·天津)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB=2,BC =3,则sin ∠BAC =( )A .1010B .105C .31010D .55解法一:由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =(2)2+32-2×2×3×22=5,AC =5,又由正弦定理AC sin ∠ABC =BCsin ∠BAC,得sin ∠BAC =BC sin ∠ABCAC =3×225=31010.解法二:设CD 为AB 边上的高,则由题设知BD =CD =322,∴AD =322-2=22,AC =AD 2+CD 2= 5.∴sin ∠BAC =sin ∠DAC =CDCA=3225=31010.故选C.7.(2014·广东)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C +c cos B =2b ,则ab=________. 解法一:由正弦定理sin B cos C +sin C cos B =2sin B ,即sin(B +C )=sin A =2sin B ,有a b =sin Asin B=2.解法二:由余弦定理得b ·a 2+b 2-c 22ab+c ·a 2+c 2-b 22ac =2b ,化简得a =2b ,因此,a b=2.解法三:由三角形射影定理,知b cos C +c cos B=a ,∴a =2b ,∴ab=2.故填2.8.(2014·四川)如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为67°,30°,此时气球的高是46m ,则河流的宽度BC 约等于____________m .(用四舍五入法将结果精确到个位.参考数据:sin67°≈0.92,cos67°≈0.39,sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,3≈1.73)解:过A 作BC 边上的高AD ,D 为垂足.在Rt △ACD 中,AC =92,在△ABC 中,由正弦定理得BC =AC sin ∠ABC×sin ∠BAC =92sin67°×sin37°≈920.92×0.60=60(m).故填60. 9.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .角A ,B ,C 成等差数列.(1)求cos B 的值;(2)边a ,b ,c 成等比数列,求sin A sin C 的值.解:(1)由题意知⎩⎪⎨⎪⎧2B =A +C ,A +B +C =π,得B =π3,从而cos B =12.(2)∵b 2=ac ,cos B =12,∴由正弦定理得sin A sin C =sin 2B =1-cos 2B =34. 10.如图,在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =3,BC =1,P 为△ABC 内一点,∠BPC =90°.(1)若PB =12,求P A ;(2)若∠APB =150°,求tan ∠PBA . 解:(1)由已知得,∠PBC =60°,∴∠PBA =30°,在△PBA 中,由余弦定理得P A 2=3+14-2×3×12cos30°=74,∴P A =72.(2)设∠PBA =α,∴∠PCB =α,PB =sin α.在△PBA 中,由正弦定理得,3sin150°=sin αsin (30°-α),化简得3cos α=4sin α,∴tan α=34,即tan ∠PBA=34. 11.(2014·安徽)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,△ABC 的面积为2,求cos A 与a 的值.解:由S △ABC =12bc sin A =32sin A =2得sin A =223,∴cos A =±1-sin 2A =±13.当cos A =13时,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+12-2×3×1×13=8,a =22;当cos A =-13时,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+12-2×3×1×⎝⎛⎭⎫-13=12,a =2 3.设△ABC 是锐角三角形,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 所对边长,并且sin 2A =sin(π3+B )sin(π3-B )+sin 2B .(1)求角A 的值;(2)若AB →·AC →=12,a =27,求b ,c (其中b <c ).解:(1)∵sin 2A =⎝⎛⎭⎫32cos B +12sin B 32cos B -12sin B +sin 2B =34cos 2B -14sin 2B +sin 2B =34,∴sin A =±32.又A 为锐角,∴A =π3.(2)由AB →·AC →=12可得cb cos A =12.①由(1)知A =π3,所以cb =24.②由余弦定理知a 2=c 2+b 2-2cb cos A ,将a =27及①代入,得c 2+b 2=52,③③+②×2,得(c +b )2=100,所以c +b =10. 因此,c ,b 是一元二次方程t 2-10t +24=0的两个根.解此方程并由c >b 知c =6,b =4.。