2016-5-5正弦定理余弦定理应用
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。
正弦定理、余弦定理及其应用-高考数学【解析版】
专题24 正弦定理、余弦定理及其应用近几年高考对解三角形问题考查,大多放在解答题的第一题,主要利用三角形的内角和定理,正、余弦定理、三角形面积公式等知识解题,解题时要灵活利用三角形的边角关系进行“边转角”“角转边”,另外要注意22,,a c ac a c ++三者的关系. 高考中经常将三角变换与解三角形知识综合起来命题,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;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理实现边角互化;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.而三角变换中主要是“变角、变函数名和变运算形式”,其中的核心是“变角”,即注意角之间的结构差异,弥补这种结构差异的依据就是三角公式.与平面几何相结合的问题,要注重几何图形的特点的利用.由于新教材将正弦定理、余弦定理列入平面向量的应用,与平面向量相结合的命题将会出现.另外,“结构不良问题”作为实验,给予考生充分的选择空间,充分考查学生对数学本质的理解,引导中学数学在数学概念与数学方法的教学中,重视培养数学核心素养,克服“机械刷题”现象.同时,也增大了解题的难度.【重点知识回眸】(一)正弦、余弦定理1.在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 的外接圆半径,则 定理正弦定理余弦定理内容2sin sin sin a b cR A B C=== 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(1)a =2R sin A ,b =2R sin B , c =2R sin C ;(2)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (3)a +b +c sin A +sin B +sin C =asin A=2R cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2. 正弦定理的主要作用是方程和分式中的边角互化.其原则为关于边、或是角的正弦值是否具备齐次的特征.如果齐次则可直接进行边化角或是角化边,否则不可行(1)222222sin sin sin sin sin A B A B C a b ab c +-=⇔+-= (2)cos cos sin cos sin cos sin b C c B a B C C B A +=⇒+=(恒等式) (3)22sin sin sin bc B C a A=3.余弦定理的变式应用:公式通过边的大小(角两边与对边)可以判断出A 是钝角还是锐角 当222b c a +>时,cos 0A >,即A 为锐角;当222b c a +=(勾股定理)时,cos 0A =,即A 为直角; 当222b c a +<时,cos 0A <,即A 为钝角 (二)三角形常用面积公式 (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 为内切圆半径).(三)常用结论 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 . 4.三角形中的大角对大边在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B . 5.海伦公式:()()()()1,2S p p a p b p c p a b c =---=++ 6.向量方法:()()2212S a ba b=⋅-⋅ (其中,a b 为边,a b 所构成的向量,方向任意)证明:()2222222111sin sin 1cos 244S ab C S a b C a b C =⇒==- ()()221cos 2S ab ab C ∴=-cos a b ab C ⋅=∴ ()()2212S a b a b =⋅-⋅坐标表示:()()1122,,,a x y b x y =,则122112S x y x y =- 7.三角形内角和A B C π++=(两角可表示另一角).()sin()sin sin A B C C π+=-= ()cos()cos cos A B C C π+=-=-8.三角形的中线定理与角平分线定理(1)三角形中线定理:如图,设AD 为ABC 的一条中线,则()22222AB AC AD BD +=+ (知三求一)证明:在ABD 中2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅ ① 2222cos AC AD DC AD DC ADC =+-⋅ ②D 为BC 中点 BD CD ∴=ADB ADC π∠+∠= cos cos ADB ADC ∴=-∴ ①+②可得:()22222AB AC AD BD +=+(2)角平分线定理:如图,设AD 为ABC 中BAC ∠的角平分线,则AB BDAC CD=证明:过D 作DE ∥AC 交AB 于EBD BEDC AE∴= EDA DAC ∠=∠ BBEAD 为BAC ∠的角平分线EAD DAC ∴∠=∠ EDA EAD ∴∠=∠EAD ∴为等腰三角形 EA ED ∴= BD BE BEDC AE ED ∴==而由BED BAC 可得:BE ABED AC=AB BDAC CD ∴=(四)测量中的几个常用术语术语名称术语意义图形表示仰角与俯角在目标视线与水平视线(两者在同一铅垂平面内)所成的角中,目标视线在水平视线上方的叫做仰角,目标视线在水平视线下方的叫做俯角方位角从某点的指北方向线起按顺时针方向到目标方向线之间的夹角叫做方位角,方位角θ的范围是[0°,360°)方向角正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)α例:(1)北偏东α:(2)南偏西α:坡角与坡度坡面与水平面所成锐二面角叫坡角(θ为坡角);坡面的垂直高度与水平宽度之比叫坡度(坡比),即i =hl=tan θ135°的始边是指北方向线,始边顺时针方向旋转135°得到终边;方向角南偏西30°的始边是指南方向线,向西旋转30°得到终边.【典型考题解析】热点一 利用正、余弦定理解三角形【典例1】(2021·全国·高考真题(文))在ABC 中,已知120B =︒,19AC 2AB =,则BC =( ) A .1 B 2C 5D .3【答案】D 【解析】 【分析】利用余弦定理得到关于BC 长度的方程,解方程即可求得边长. 【详解】设,,AB c AC b BC a ===,结合余弦定理:2222cos b a c ac B =+-可得:21942cos120a a c =+-⨯⨯⨯, 即:22150a a +-=,解得:3a =(5a =-舍去), 故3BC =. 故选:D.【典例2】(2020·山东·高考真题)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若222sin a b c ab C +=+,且sin cos +a B C 2sin cos c B A =,则tan A 等于( ) A .3 B .13- C .3或13-D .-3或13【答案】A 【解析】 【分析】利用余弦定理求出tan 2C =,并进一步判断4C π>,由正弦定理可得22sin()sin A C B +=⇒=,最后利用两角和的正切公式,即可得到答案; 【详解】222sin cos tan 222a b c CC C ab +-==⇒=,4C π∴>,2sin sin sin a b cR A B C===, 2sin sin cos sin sin cos A B C C B A B ∴⋅⋅+⋅⋅=, 22sin()sin A C B ∴+=⇒=4B π∴=, tan 1B ∴=,∴tan tan tan tan()31tan tan B CA B C B C+=-+=-=-⋅,故选:A.【典例3】(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ;(2)证明:2222a b c =+ 【答案】(1)5π8; (2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)根据题意可得,()sin sin C C A =-,再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得()()sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A -=-,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出. (1)由2A B =,()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()sin sin sin sin C B B C A =-,而π02B <<,所以()sin 0,1B ∈,即有()sin sin 0C C A =->,而0π,0πC C A <<<-<,显然C C A ≠-,所以,πC C A +-=,而2A B =,πA B C ++=,所以5π8C =. (2)由()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()()sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A -=-,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C -=-,然后根据余弦定理可知,()()()()22222222222211112222a c b b c a b c a a b c +--+-=+--+-,化简得: 2222a b c =+,故原等式成立.【总结提升】1.解三角形的常用方法:(1)直接法:观察题目中所给的三角形要素,使用正余弦定理求解(2)间接法:可以根据所求变量的个数,利用正余弦定理,面积公式等建立方程,再进行求解 2.解三角形的常见题型及求解方法(1)已知两角A ,B 与一边a ,由A +B +C =π及a sin A =b sin B =c sin C ,可先求出角C 及b ,再求出c .(2)已知两边b ,c 及其夹角A ,由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,先求出a ,再求出角B ,C . (3)已知三边a ,b ,c ,由余弦定理可求出角A ,B ,C .(4)已知两边a ,b 及其中一边的对角A ,由正弦定理a sin A =bsin B 可求出另一边b 的对角B ,由C =π-(A +B ),可求出角C ,再由a sin A =c sin C 可求出c ,而通过a sin A =bsin B 求角B 时,可能有一解或两解或无解的情况.热点二 三角形面积问题【典例4】(2022·浙江·高考真题)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知345,cos 5a c C ==. (1)求sin A 的值;(2)若11b =,求ABC 的面积. 【答案】5(2)22. 【解析】 【分析】(1)先由平方关系求出sin C ,再根据正弦定理即可解出;(2)根据余弦定理的推论222cos 2a b c C ab+-=以及45a c =可解出a ,即可由三角形面积公式in 12s S ab C =求出面积. (1)由于3cos 5C =, 0πC <<,则4sin 5C =.因为45a c =, 由正弦定理知4sin 5A C ,则55sin A C ==(2)因为45a c =,由余弦定理,得2222221612111355cos 22225a a a abc C ab a a +--+-====, 即26550a a +-=,解得5a =,而4sin 5C =,11b =, 所以ABC 的面积114sin 51122225S ab C ==⨯⨯⨯=. 【典例5】(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知123313S S S B -+==. (1)求ABC 的面积; (2)若2sin sin A C =,求b .【答案】2 (2)12 【解析】 【分析】(1)先表示出123,,S S S ,再由1233S S S -+=2222a c b +-=,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得22sin sin sin b acB AC =,即可求解.(1)由题意得222212313333,,2S a S S =⋅===,则2221233333S S S -+==即2222a c b +-=,由余弦定理得222cos 2a c b B ac+-=,整理得cos 1ac B =,则cos 0B >,又1sin 3B =,则2122cos 13B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭132cos ac B ==12sin 2ABCS ac B ==(2)由正弦定理得:sin sin sin b a c B A C ==,则223294sin sin sin sin sin 42b a c ac B A C A C =⋅===,则3sin 2b B =,31sin 22b B ==. 【规律方法】 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. 热点三 三角形的周长问题【典例6】(2022·北京·高考真题)在ABC 中,sin 23C C =. (1)求C ∠;(2)若6b =,且ABC 的面积为3ABC 的周长. 【答案】(1)6π(2)663 【解析】 【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cos C 的值,结合角C 的取值范围可求得角C 的值; (2)利用三角形的面积公式可求得a 的值,由余弦定理可求得c 的值,即可求得ABC 的周长. (1)解:因为()0,C π∈,则sin 0C >32sin cos C C C =, 可得3cos C =,因此,6C π=.(2)解:由三角形的面积公式可得13sin 6322ABCSab C a ===3a = 由余弦定理可得22232cos 4836243612c a b ab C =+-=+-⨯=,23c ∴= 所以,ABC 的周长为36a b c ++=.【典例7】(2022·全国·高考真题(理))记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A -=-.(1)证明:2222a b c =+; (2)若255,cos 31a A ==,求ABC 的周长. 【答案】(1)见解析 (2)14 【解析】 【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证; (2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc ,从而可求得b c +,即可得解. (1)证明:因为()()sin sin sin sin C A B B C A -=-,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C -=-,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab +-+-+-⋅-⋅=-⋅, 即()22222222222a cb a bc b c a +-+--+-=-, 所以2222a b c =+; (2)解:因为255,cos 31a A ==, 由(1)得2250b c +=,由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-, 则50502531bc -=, 所以312bc =, 故()2222503181b c b c bc +=++=+=, 所以9b c +=,所以ABC 的周长为14a b c ++=. 【规律方法】求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用已知条件列方程求解.【典例7】反映的“整体代换”思想,具有一定的技巧性. 热点四 判断三角形的形状【典例8】(2020·海南·高考真题)在①3ac ①sin 3c A =,①3=c b 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c 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sin 3sin A B ,6C π=,________?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】 【分析】方法一:由题意结合所给的条件,利用正弦定理角化边,得到a ,b 的比例关系,根据比例关系,设出长度长度,由余弦定理得到c 的长度,根据选择的条件进行分析判断和求解. 【详解】[方法一]【最优解】:余弦定理 由sin 3sin AB 可得:3ab=()3,0a m b m m ==>, 则:22222232cos 323c a b ab C m m m m m =+-=+-⨯=,即c m =. 若选择条件①:据此可得:2333ac m m m =⨯==1m ∴=,此时1c m ==. 若选择条件②:据此可得:222222231cos 222b c a m m m A bc m +-+-===-, 则:213sin 12A ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭3sin 3c A m ==,则:23c m ==若选择条件③: 可得1c mb m==,c b =,与条件3=c b 矛盾,则问题中的三角形不存在. [方法二]:正弦定理 由,6C A B C ππ=++=,得56A B π=-. 由sin 3sin A B ,得5sin 36B B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即13cos 32B B B =, 得3tan B =.由于0B π<<,得6B π=.所以2,3b c A π==.若选择条件①:由sin sin a c A C=,得2sin sin 36a cππ=,得3a c =. 解得1,3c b a ===.所以,选条件①时问题中的三角形存在,此时1c =. 若选择条件②: 由sin 3c A =,得2sin33c π=,解得3c =23b c == 由sin sin a c A C=,得2sin sin 36a cππ=,得36a c ==. 所以,选条件②时问题中的三角形存在,此时23c =.若选择条件③:由于3c b 与b c =矛盾,所以,问题中的三角形不存在. 【整体点评】方法一:根据正弦定理以及余弦定理可得,,a b c 的关系,再根据选择的条件即可解出,是本题的通性通法,也是最优解;方法二:利用内角和定理以及两角差的正弦公式,消去角A ,可求出角B ,从而可得2,,36b c A B C ππ====,再根据选择条件即可解出.【典例9】(2020·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25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ; (2)若3b c -=,证明:△ABC 是直角三角形. 【答案】(1)3A π=;(2)证明见解析【解析】 【分析】(1)根据诱导公式和同角三角函数平方关系,25cos cos 24A A π⎛⎫++= ⎪⎝⎭可化为251cos cos 4A A -+=,即可解出;(2)根据余弦定理可得222b c a bc +-=,将3b c -=代入可找到,,a b c 关系, 再根据勾股定理或正弦定理即可证出. 【详解】(1)因为25cos cos 24A A π⎛⎫++= ⎪⎝⎭,所以25sin cos 4A A +=,即251cos cos 4A A -+=, 解得1cos 2A =,又0A π<<, 所以3A π=;(2)因为3A π=,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 即222b c a bc +-=①, 又3b c -=②, 将②代入①得,()2223b c b c bc +--=,即222250b c bc +-=,而b c >,解得2b c =, 所以3a c =, 故222b a c =+, 即ABC 是直角三角形. 【总结提升】1.判定三角形形状的两种常用途径2.判定三角形的形状的注意点在判断三角形的形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响,在等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. 3.确定三角形要素的条件: (1)唯一确定的三角形:① 已知三边(SSS ):可利用余弦定理求出剩余的三个角② 已知两边及夹角(SAS ):可利用余弦定理求出第三边,进而用余弦定理(或正弦定理)求出剩余两角 ③ 两角及一边(AAS 或ASA ):利用两角先求出另一个角,然后利用正弦定理确定其它两条边 (2)不唯一确定的三角形① 已知三个角(AAA ):由相似三角形可知,三个角对应相等的三角形有无数多个.由正弦定理可得:已知三个角只能求出三边的比例:::sin :sin :sin a b c A B C =② 已知两边及一边的对角(SSA ):比如已知,,a b A ,所确定的三角形有可能唯一,也有可能是两个.其原因在于当使用正弦定理求B 时,sin sin sin sin a b b A B A B a =⇒=,而0,,22B πππ⎛⎫⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭时,一个sin B 可能对应两个角(1个锐角,1个钝角),所以三角形可能不唯一.(判定是否唯一可利用三角形大角对大边的特点)热点五 正弦定理、余弦定理实际应用【典例10】(2021·全国·高考真题(理))魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一题是测海岛的高.如图,点E ,H ,G 在水平线AC 上,DE 和FG 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG 称为“表距”,GC 和EH 都称为“表目距”,GC 与EH 的差称为“表目距的差”则海岛的高AB =( )A .⨯+表高表距表目距的差表高B .⨯-表高表距表目距的差表高C .⨯+表高表距表目距的差表距D .⨯表高表距-表目距的差表距【答案】A 【解析】 【分析】利用平面相似的有关知识以及合分比性质即可解出. 【详解】 如图所示:由平面相似可知,,DE EH FG CGAB AH AB AC==,而 DE FG =,所以 DE EH CG CG EH CG EHAB AH AC AC AH CH--====-,而 CH CE EH CG EH EG =-=-+, 即CG EH EG EG DE AB DE DE CG EH CG EH-+⨯=⨯=+--=+⨯表高表距表高表目距的差. 故选:A.【典例11】(2021·全国·高考真题(理))2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86(单位:m ),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A ,B ,C 三点,且A ,B ,C 在同一水平面上的投影,,A B C '''满足45ACB ∠'''=︒,60A BC ''∠'=︒.由C 点测得B 点的仰角为15︒,BB '与CC '的差为100;由B 点测得A 点的仰角为45︒,则A ,C 两点到水平面A B C '''的高度差AA CC ''-3 1.732≈)( )A .346B .373C .446D .473【答案】B 【解析】 【分析】通过做辅助线,将已知所求量转化到一个三角形中,借助正弦定理,求得''A B ,进而得到答案. 【详解】过C 作'CH BB ⊥,过B 作'BD AA ⊥,故()''''''100100AA CC AA BB BH AA BB AD -=--=-+=+, 由题,易知ADB △为等腰直角三角形,所以AD DB =. 所以''100''100AA CC DB A B -=+=+. 因为15BCH ∠=︒,所以100''tan15CH C B ==︒在'''A B C 中,由正弦定理得:''''100100sin 45sin 75tan15cos15sin15A B C B ===︒︒︒︒︒,而62sin15sin(4530)sin 45cos30cos 45sin 30-︒=︒-︒=︒︒-︒︒=, 所以210042''100(31)27362A B ⨯==≈-,所以''''100373AA CC A B -=+≈. 故选:B .【典例12】(2022·上海·高考真题)如图,矩形ABCD 区域内,D 处有一棵古树,为保护古树,以D 为圆心,DA 为半径划定圆D 作为保护区域,已知30AB =m ,15AD =m ,点E 为AB 上的动点,点F 为CD 上的动点,满足EF 与圆D 相切.(1)若∠ADE 20︒=,求EF 的长;(2)当点E 在AB 的什么位置时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大面积为多少? (长度精确到0.1m ,面积精确到0.01m²) 【答案】(1)23.3m(2)当8.7AE =时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.14 【解析】 【分析】(1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ⊥,15DH AD ==,在直角HED △和直角FHD △中分别求出,EH HF ,从而得出答案.(2)先求出梯形AEFD 的面积的最小值,从而得出梯形FEBC 的面积的最大值. (1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ⊥,15DH AD == 则AE EH =,所以直角ADE 与直角HED △全等 所以20ADE HDE ∠=∠=︒在直角HED △中,tan2015tan20EH DH =︒=︒90250HDF ADE ∠=︒-∠=︒在直角FHD △中,tan5015tan50HF AD =︒=︒()sin 20sin5015tan 20tan5015cos20cos50EF EH HF ︒︒⎛⎫=+=︒+︒=+ ⎪︒︒⎝⎭()sin 2050sin 20cos50cos20sin501515cos20cos50cos20cos50︒+︒︒︒︒+︒︒=⨯=⨯︒︒︒︒sin 70151523.3cos 20cos50cos50︒=⨯=≈︒︒︒(2)设ADE θ∠=,902HDF θ∠=︒-,则15tan AE θ=,()15tan 902FH θ=︒- ()115151515tan 15tan 90215tan 222tan 2EFDS EF DH θθθθ⎛⎫=⨯⨯=⎡+︒-⎤=+ ⎪⎣⎦⎝⎭ 11515tan 22ADESAD AE θ=⨯⨯=⨯ 所以梯形AEFD 的面积为215152251tan 30tan 2tan 2tan 222tan ADEDEFS S Sθθθθθ⎛⎫-⎛⎫=+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭2251225122533tan 23tan 4tan 4tan 2θθθθ⎛⎫=+≥⨯⨯= ⎪⎝⎭ 当且当13tan tan θθ=,即3tan θ=时取得等号,此时315tan 15538.7AE θ===≈ 即当3tan θ=时,梯形AEFD 2253则此时梯形FEBC 的面积有最大值22531530255.14⨯≈ 所以当8.7AE =时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.14 热点五 平面几何中的解三角形问题【典例13】(2021·浙江·高考真题)在ABC 中,60,2B AB ∠=︒=,M 是BC 的中点,23AM =AC =___________,cos MAC ∠=___________. 【答案】 13239【解析】 【分析】由题意结合余弦定理可得=8BC ,进而可得AC ,再由余弦定理可得cos MAC ∠. 【详解】由题意作出图形,如图,在ABM 中,由余弦定理得2222cos AM AB BM BM BA B =+-⋅⋅,即21124222BM BM =+-⨯⨯,解得=4BM (负值舍去),所以=2=2=8BC BM CM ,在ABC 中,由余弦定理得22212cos 464228522AC AB BC AB BC B =+-⋅⋅=+-⨯⨯⨯=, 所以13AC =在AMC 中,由余弦定理得222239cos 2223213AC AM MC MAC AM AC +-∠=⋅⨯⨯. 故答案为:213239【典例14】(2020·江苏·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】 【分析】(1)方法一:利用余弦定理求得b ,利用正弦定理求得sin C .(2)方法一:根据cos ADC ∠的值,求得sin ADC ∠的值,由(1)求得cos C 的值,从而求得sin ,cos DAC DAC ∠∠的值,进而求得tan DAC ∠的值. 【详解】(1)[方法一]:正余弦定理综合法由余弦定理得22222cos 922325b a c ac B =+-=+-⨯=,所以5b = 由正弦定理得sin 5sin sin sin c b c B C C B b =⇒==. [方法二]【最优解】:几何法过点A 作AE BC ⊥,垂足为E .在Rt ABE △中,由2,45c B,可得1AE BE ==,又3a =,所以2EC =.在Rt ACE 中,225AC AE EC =+5sin 5C ==(2)[方法一]:两角和的正弦公式法由于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 ∠∠==∠. [方法二]【最优解】:几何法+两角差的正切公式法在(1)的方法二的图中,由4cos 5ADC ∠=-,可得4cos cos()cos 5ADE ADC ADC π∠=-∠=-∠=,从而4sin 4sin cos ,tan 5cos 3DAE DAE ADE DAE DAE ∠∠=∠=∠==∠.又由(1)可得tan 2EC EAC AE ∠==,所以tan tan 2tan tan()1tan tan 11EAC EAD DAC EAC EAD EAC EAD ∠-∠∠=∠-∠==+∠⋅∠.[方法三]:几何法+正弦定理法在(1)的方法二中可得1,2,5AE CE AC === 在Rt ADE △中,45,cos sin 3AE AD ED AD ADE ADE ===∠=∠,所以23CD CE DE =-=. 在ACD △中,由正弦定理可得25sin sin CD DAC C AD ∠=⋅=, 由此可得2tan 11DAC ∠=. [方法四]:构造直角三角形法如图,作AE BC ⊥,垂足为E ,作DG AC ⊥,垂足为点G .在(1)的方法二中可得1,2,5AE CE AC ===由4cos 5ADC ∠=-,可得243cos ,sin 1cos 55ADE ADE ADE ∠=∠=-∠.在Rt ADE △中,22542,,sin 333AE AD DE AD AE CD CE DE ADE ==-==-=∠.由(1)知5sin C =Rt CDG △中,222545sin DG CD C CG CD DG =⋅==-=,从而115AG AC CG =-=在Rt ADG 中,2tan 11DG DAG AG ∠==. 所以211DAC ∠=. 【整体点评】(1)方法一:使用余弦定理求得5b =sin C ;方法二:抓住45°角的特点,作出辅助线,利用几何方法简单计算即得答案,运算尤其简洁,为最优解;(2)方法一:使用两角和的正弦公式求得DAC ∠的正弦值,进而求解;方法二:适当作出辅助线,利用两角差的正切公式求解,运算更为简洁,为最优解;方法三:在几何法的基础上,使用正弦定理求得DAC ∠的正弦值,进而得解;方法四:更多的使用几何的思维方式,直接作出含有DAC ∠的直角三角形,进而求解,也是很优美的方法. 【典例15】(2021·北京·高考真题)在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B ;(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,求BC 边上中线的长. 条件①:2c b =;条件②:ABC 的周长为423+ 条件③:ABC 33【答案】(1)6π;(2)答案不唯一,具体见解析. 【解析】 【分析】(1)由正弦定理化边为角即可求解; (2)若选择①:由正弦定理求解可得不存在;若选择②:由正弦定理结合周长可求得外接圆半径,即可得出各边,再由余弦定理可求; 若选择③:由面积公式可求各边长,再由余弦定理可求. 【详解】(1)2cos c b B =,则由正弦定理可得sin 2sin cos C B B =, 23sin 2sin 3B π∴==23C π=,0,3B π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,220,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,23B π∴=,解得6B π=;(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得3sin 231sin 2c Cb B=== 与2c b =矛盾,故这样的ABC 不存在; 若选择②:由(1)可得6A π=,设ABC 的外接圆半径为R , 则由正弦定理可得2sin 6a b R R π===,22sin33c R R π=, 则周长23423a b c R R ++==+ 解得2R =,则2,23a c ==由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为:()222312231cos76π+-⨯⨯⨯若选择③:由(1)可得6A π=,即a b =,则211333sin 22ABCSab C a ===,解得3a = 则由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为:22233212cos 3322342a a b b π⎛⎫+-⨯⨯⨯++⨯= ⎪⎝⎭【总结提升】与平面图形有关的解三角形问题的关键及思路求解平面图形中的计算问题,关键是梳理条件和所求问题的类型,然后将数据化归到三角形中,利用正弦定理或余弦定理建立已知和所求的关系. 具体解题思路如下:(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解; (2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.【精选精练】一、单选题1.(2022·贵州贵阳·高三开学考试(文))“云楼”是白云区泉湖公园的标志性建筑,也是来到这里必打卡的项目之一,它端坐于公园的礼仪之轴,建筑外形主体木质结构,造型独特精巧,是泉湖公园的“阵眼”和“灵魂”,同时也是泉湖历史与发展变化的资料展示馆.小张同学为测量云楼的高度,如图,选取了与云楼底部D 在同一水平面上的A ,B 两点,在A 点和B 点测得C 点的仰角分别为45°和30°,测得257AB =150ADB ∠=︒,则云楼的高度CD 为( )A .20米B .25米C .7D .257【答案】B【分析】设CD x =,由锐角三角函数得到AD x =,3BD x =,再在ABD △中利用余弦定理求出x ,即可得解.【详解】解:依题意45CAD ︒∠=,30CBD ︒∠=, 设CD x =,在Rt ACD △、Rt BCD 中,tan 1CD CAD AD∠==,3tan 3CD CBD BD ∠==,所以AD x =,3BD x =,在ABD △中由余弦定理2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅∠, 即()()22232573232x x x x ⎛⎫=+-⋅⋅- ⎪ ⎪⎝⎭,解得25x =或25x =-(舍去), 所以云楼的高度CD 为25米; 故选:B2.(2022·河南·郑州四中高三阶段练习(文))在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知三个向量,cos 2A m a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,,cos ,,cos 22B C n b p c ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭共线,则ABC 的形状为( )A .等边三角形B .钝角三角形C .有一个角是6π的直角三角形 D .等腰直角三角形【答案】A【分析】由向量共线的坐标运算可得cos cos 22B Aa b =,利用正弦定理化边为角,再展开二倍角公式整理可得sinsin 22A B=,结合角的范围求得A B =,同理可得B C =,则答案可求. 【详解】向量(,cos )2A m a =,(,cos )2B n b =共线,cos cos 22B A a b ∴=,由正弦定理得:sin cos sin cos 22B A A B =, 2sincos cos 2sin cos cos 222222A A B B B A ∴=,则sin sin 22A B=, 022A π<<,022B π<<,∴22A B =,即A B =.同理可得B C =.ABC ∴形状为等边三角形.故选:A .3.(2022·安徽蚌埠·一模)圭表是我国古代通过观察记录正午时影子长度的长短变化来确定季节变化的一种天文仪器,它包括一根直立的标杆(称为“表”)和一把呈南北方向水平固定摆放的与标杆垂直的长尺(称为“圭”).当正午阳光照射在表上时,影子就会落在圭面上,圭面上影子长度最长的那一天定为冬至,影子长度最短的那一天定为夏至.如图是根据蚌埠市(北纬32.92)的地理位置设计的圭表的示意图,已知蚌埠市冬至正午太阳高度角(即ABC ∠)约为33.65,夏至正午太阳高度角(即ADC ∠)约为80.51.圭面上冬至线和夏至线之间的距离(即BD 的长)为7米,则表高(即AC 的长)约为( )(已知229tan33.65,tan80.5135≈≈)A .4.36米B .4.83米C .5.27米D .5.41米【答案】C【分析】由题意可求出35,229BC AC CD AC ==,再由BD 的长为7米,求出AC ,即可得出答案. 【详解】由图可知229tan33.65,tan80.5135AC AC BC CD =≈=≈, 所以35,229BC AC CD AC ==, 得3577587 5.272295811BD AC AC AC ⎛⎫=-==⇒=≈ ⎪⎝⎭. 故选:C. 二、多选题4.(2022·吉林·延边第一中学高一期中)下列命题错误的是( ) A .三角形中三边之比等于相应的三个内角之比 B .在ABC 中,若sin sin A B >,则A B >C .在ABC 的三边三角共6个量中,知道任意三个,均可求出剩余三个D .当2220b c a +->时,ABC 为锐角三角形;当2220b c a +-=时,ABC 为直角三角形;当2220b c a +-<时,ABC 为钝角三角形 【答案】ACD【分析】对于ACD ,举例判断,对于B ,利用正弦定理结果合三角形的性质判断.【详解】对于A ,等腰直角三角形的三边比为1:1:2,而三个内角的比为1:1:2,所以A 错误, 对于B ,在ABC 中,当sin sin A B >时,由正弦定理可得a b >,因为在三角形中大边对大角,所以A B >,所以B 正确,对于C ,在ABC 中,若三个角,,A B C 确定,则这样的三角形三边无法确定,这样的三角形有无数个,所以C 错误,对于D ,在ABC 中,2220b c a +->时,由余弦定理可知角A 为锐角,而角,B C 的大小无法判断,所以三角形的形状无法判断,所以D 错误, 故选:ACD5.(2021·黑龙江黑河·高二阶段练习)在ABC 中,已知2,3,AB AC AD ==是角A 的平分线,则AD 的长度可能为( ) A .2.1 B .2.2 C .2.3 D .2.4【答案】ABC【分析】过C 作//CE AB 交AD 延长线于E ,由题设可得3AC EC ==且ADB EDC ,进而有23AD ED =,令2AD x =并在ACE 中应用余弦定理求x 范围,即可得AD 范围. 【详解】过C 作//CE AB 交AD 延长线于E ,又AD 是角A 的平分线,得CAE BAE E ∠=∠=∠,故3AC EC ==, 而ADB EDC ,则23AD AB ED EC ==, 令2AD x =,则5AE x =,在ACE 中,22221825cos (1,1)218AC EC AE x ACE AC EC +--∠==∈-⋅, 可得605x <<,则122(0,)5AD x =∈,故A 、B 、C 满足要求.故选:ABC6.(2022·吉林·长春市第二实验中学高一期末)中国南宋时期杰出的数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦S 为三角形的面积,a 、b 、c 为三角形的三边).现有ABC 满足::2:7a b c =ABC 的面积63ABC S =△列结论正确的是( ) A .ABC 的最短边长是2 B .ABC 的三个内角满足2A B C +=C .ABC 221D .ABC 的中线CD 的长为32【答案】BC【分析】依题意设2a t =,3b t =,7c t =(0t >),利用面积公式求出t ,即可求出边长,从而判断A ,再由余弦定理求出C ,即可判断B ,利用正弦定理求出外接圆的半径,即可判断C ,最后由数量积的运算律求出中线CD ,即可判断D.【详解】解:由::2:3:7a b c =,设2a t =,3b t =,7c t =(0t >),因为63ABC S =△,所以2222221749637442t t t t t ⎡⎤⎛⎫+-=+-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,解得2t =,则4a =,6b =,27c =,故A 错误;因为2221636281cos 22462a b c C ab +-+-===⨯⨯,所以π3C =,π2ππ233A B C +=-==,故B 正确; 因为π3C =,所以3sin 2C =,由正弦定理得4212sin 3c R C ==,2213R =,故C 正确; ()12CD CA CB =+,所以()22111361624619442CD CA CB ⎛⎫=+=⨯++⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭,故19CD =,故D 错误.故选:BC . 三、填空题7.(2022·贵州·贵阳乐湾国际实验学校高三开学考试(理))在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,a b c ,且42c =B =4π,若ABC 的面积S =2,则b =___________. 【答案】5【分析】先由面积公式计算1a =,再利用余弦定理计算5b =. 【详解】由三角形面积公式,1sin 22S ac B ==, 所以,1a =.由余弦定理,2222cos 25b a c ac B =+-=.所以,5b =. 故答案为:5.8.(2022·全国·高三专题练习)在△ABC 中,若cos cos A bB a=,则△ABC 的形状是________. 【答案】等腰三角形或直角三角形【分析】由已知及余弦定理可得22222()()0a b c a b ---=,即可判断△ABC 的形状.【详解】由余弦定理,222222cos 2cos 2b c a A bbc a c b B aac+-==+-,化简得22222()()0a b c a b ---=, ∴a b =或222c a b =+,∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 故答案为:等腰三角形或直角三角形 四、解答题9.(2022·云南昆明·高三开学考试)已知ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,3sin cos 0a B b A -=.(1)求A ; (2)若3c =3a =ABC 的面积. 【答案】(1)6A π=(2)338【分析】(1)由正弦定理将已知式子统一成角的形式,然后化简可求出角A ; (2)利用余弦定理求出b ,再利用三角形的面积公式可求得结果. (1)因为3sin cos 0a B b A -=所以由正弦定理得3sin sin sin cos A B B A =, 因为()0,B π∈,所以sin 0B ≠, 所以3sin cos A A =,即3tan 3A =, 又因为()0,A π∈,所以6A π=.(2)。
正余弦定理的应用
利用正余弦定理,可以求出三角形的 角度,特别是当已知两边及其夹角时。
在三角形边长问题中的应用
计算边长
已知三角形的两边及夹角,正余弦定理可以用来计算第三边的长度。
验证边长条件
在解决三角形问题时,可以使用正余弦定理验证给定的边长是否满足三角形的性质。
在三角函数问题中的应用
计算三角函数值
利用正余弦定理,可以求出三角函数值 ,例如sin、cos或tan。
VS
验证三角函数关系
在解决三角函数问题时,可以使用正余弦 定理验证给定的三角函数关系是否成立。
04
CHAPTER
实际应用举例
பைடு நூலகம்
测量问题中的应用
确定不可达物体的高度
通过测量物体在太阳下形成的阴影长度,结 合正弦定理,可以计算出物体的高度。
正余弦定理的应用
目录
CONTENTS
• 正弦定理的应用 • 余弦定理的应用 • 正余弦定理的综合应用 • 实际应用举例
01
CHAPTER
正弦定理的应用
在三角形边长问题中的应用
确定已知两边及一边对角时,利用正弦定理求第 三边。
已知三角形的两边及其中一边的对角,可以使用 正弦定理求出第三边。
在三角形中已知两边及夹角,可以使用正弦定理 求出第三边。
解决三角函数方程
通过余弦定理,我们可以解决一些三角函数方程,例如求解sin(x) = 1/2在[0,2π]内的 解。
03
CHAPTER
正余弦定理的综合应用
在解三角形问题中的应用
确定三角形形状
通过正余弦定理,可以判断三角形的 形状,例如是否为直角三角形、等腰 三角形或等边三角形。
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$AC\approx 10.39$。
三角形正余弦公式
三角形正余弦公式三角形是几何学中的基本图形之一,它有着丰富的性质和定理。
在研究三角形的性质时,正弦定理和余弦定理是两个非常重要且常用的公式。
本文将详细介绍正弦定理和余弦定理的含义、应用以及推导过程。
一、正弦定理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,其三边分别为a、b、c,对应的内角分别为A、B、C。
根据正弦定理,我们可以得到以下公式:a/sinA = b/sinB = c/sinC这个公式告诉我们,一个三角形的任意一边的长度与该边对应的角的正弦值成比例。
换句话说,正弦定理可以用来计算三角形的边长或角度。
例如,已知三角形两边的长度分别为5和8,它们夹角的正弦值为0.6,我们可以利用正弦定理求解第三边的长度。
正弦定理的推导过程基于三角形的面积公式和正弦函数的定义。
当我们仔细推导正弦定理时,可以发现它是基于三角形的面积与正弦函数之间的关系建立的。
二、余弦定理余弦定理是描述三角形边与角之间关系的另一个定理。
对于任意三角形ABC,其三边分别为a、b、c,对应的内角分别为A、B、C。
根据余弦定理,我们可以得到以下三个公式:a² = b² + c² - 2bc * cosAb² = a² + c² - 2ac * cosBc² = a² + b² - 2ab * cosC这些公式告诉我们,一个三角形的任意一边的平方等于另外两边平方之和减去两倍的两边乘以夹角的余弦值。
余弦定理可以用来计算三角形的边长或角度。
例如,已知三角形两边的长度分别为5和8,它们夹角的余弦值为0.3,我们可以利用余弦定理求解第三边的长度。
余弦定理的推导过程基于向量的内积和余弦函数之间的关系。
通过将三角形的边向量分解为水平和垂直方向的分量,我们可以得到余弦定理的形式。
正弦定理和余弦定理是求解三角形相关问题的重要工具。
它们的应用广泛,不仅可以用于解决实际问题,还可以被用于证明其他定理和推论。
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。
第05讲 正弦定理和余弦定理的应用 (精讲)(含答案解析)
第05讲正弦定理和余弦定理的应用(精讲)-1第05讲正弦定理和余弦定理的应用(精讲)1、基线在测量过程中,我们把根据测量的需要而确定的线段叫做基线.为使测量具有较高的精确度,应根据实际需要选取合的基线长度.一般来说,基线越长,测量的精确度越高.2、仰角与俯角在目标视线与水平视线(两者在同一铅垂平面内)所成的角中,目标视线在水平视线上方的叫做仰角,目标视线在水平视线下方的叫做俯角3、方位角从某点的指北方向线起按顺时针方向到目标方向线之间的夹角叫做方位角.方位角θ的范围是0360θ≤≤ .4、方向角正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)α,例:(1)北偏东α:(2)南偏西α:5、坡角与坡比坡面与水平面所成的锐二面角叫坡角(θ为坡角);坡面的垂直高度与水平长度之比叫坡比(坡度),即tan h i lθ==(2022·河南安阳·高一阶段练习)1.公园内有一棵树,A ,B 是与树根处O 点在同一水平面内的两个观测点,树顶端为P .如图,观测得75OAB ∠=︒,60OBA ∠=︒,60OAP ∠=︒,10AB =米,则该树的高度OP 大约为()A .21米B .18米C .15米D .10米(2022·新疆·乌市八中高一期中)2.现只有一把长为2m 的尺子,为了求得某小区草坪边缘,A B 两点的距离AB (AB 大于2m ),在草坪坛边缘找到点C 与D ,已知090ACD ∠=,且tan ADB ∠=-,测得1.2m AC =,0.9m CD =,1m BD =,则AB =()A .m3B C .m 2D .m 2(2022·全国·高一专题练习)3.如图所示,为了测量某湖泊两侧A ,B 间的距离,李宁同学首先选定了与A ,B 不共线的一点C ,然后给出了三种测量方案(ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别记为a ,b ,c ):①测量A ,B ,b ;②测量a ,b ,C ;③测量A ,B ,a .则一定能确定A ,B 间距离的所有方案的个数为()A .3B .2C .1D .0(2022·江苏·高一课时练习)4.如图,在救灾现场,搜救人员从A 处出发沿正北方向行进x 米达到B 处,探测到一个生命迹象,然后从B 处沿南偏东75︒行进30米到达C 处,探测到另一个生命迹象,如果C 处恰好在A 处的北偏东60︒方向上,那么x =()A .102米B .103米C .10米D .106米(2022·重庆八中高一期中)5.北斗三号全球卫星导航系统是我国航天事业的重要成果.在卫星导航系统中,地球静止同步卫星的轨道位于地球赤道所在平面,轨道高度(轨道高度是指卫星到地球表面的距离)为h .将地球看作是一个球心为O ,半径为r 的球,其上点A 的纬度是指OA 与赤道平面所成角的度数.如果地球表面上某一观测点与该卫星在同一条子午线(经线)所在的平面,且在该观测点能直接观测到该卫星.若该观测点的纬度值为α,观测该卫星的仰角为β,则下列关系一定成立的是()A .cos cos()r h r βαβ+=+B .cos cos()h r βαβ=+C .sin sin()r h r βαβ+=+D .sin sin()h r βαβ=+高频考点一:解三角形应用举例角度1:测量距离问题例题1.(2022·广东·信宜市第二中学高一阶段练习)6.如图,一轮船从A 点沿北偏东70 的方向行驶10海里至海岛B ,又从B 沿北偏东10 的方向行驶10海里至海岛C ,若此轮船从A 点直接沿直线行驶至海岛C ,则此船沿__________方向行驶__________海里至海岛C ()A.北偏东60;B.北偏东30 ;C.北偏东40;D.北偏东20 ;例题2.(2022·全国·高三专题练习)7.为了在一条河上建一座桥,施工前在河两岸打上两个桥位桩A,B(如图),要测量A,B两点的距离,测量人员在岸边定出基线BC,测得BC=50m,∠ABC=105°,∠BCA =45°.就可以计算出A,B两点的距离为().A.m B.m C.m D.m例题3.(2022·福建龙岩·高一期中)8.两座灯塔A和B与海洋观察站C的距离分别为5km,8km,灯塔A在观察站C的北偏东70 方向上,灯塔B在观察站C的南偏东50 方向上,则灯塔A与B的距离为______km.例题4.(2022·广东·广州市第六十五中学高一期中)9.如图,为了测量,B C两点间的距离,选取同一平面上,A D两点,已知90∠= ,ADC∠= ,2A60AB=,BD=DC=BC的长为________.例题5.(2022·江苏·高一课时练习)10.《后汉书·张衡传》:“阳嘉元年,复造候风地动仪.以精铜铸成,员径八尺,合盖隆起,形似酒尊,饰以篆文山龟鸟兽之形.中有都柱,傍行八道,施关发机.外有八龙,首衔铜丸,下有蟾蜍,张口承之.其牙机巧制,皆隐在尊中,覆盖周密无际.如有地动,尊则振龙,机发吐丸,而蟾蜍衔之.振声激扬,伺者因此觉知.虽一龙发机,而七首不动,寻其方面,乃知震之所在.验之以事,合契若神.”如图,为张衡地动仪的结构图,现要在相距200km的A,B两地各放置一个地动仪,B在A的东偏北60°方向,若A地动仪正东方向的铜丸落下,B地东南方向的铜丸落下,则地震的位置在A地正东________________km.角度2:测量高度问题例题1.(2022·江西师大附中三模(理))11.滕王阁,位于江西省南昌市西北部沿江路赣江东岸,始建于唐朝永徽四年,因唐代诗人王勃诗句“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”而流芳后世.如图,小明同学为测量滕王阁的高度,在滕王阁的正东方向找到一座建筑物AB,高为12m,在它们的地面上的点M(B,M,D三点共线)测得楼顶A,滕王阁顶部C的仰角分别为15︒和60︒,在楼顶A处测得阁顶部C的仰角为30︒,则小明估算滕王阁的高度为()(精确到1m)A.42m B.45m C.51m D.57m例题2.(2022·山东菏泽·高一期中)12.2022年北京冬奥会,首钢滑雪大跳台(如图1)是冬奥历史上第一座与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆,大跳台的设计中融入了世界文化遗产敦煌壁画中“飞天”的元素.某校研究性学习小组为了估算赛道造型最高点A(如图2)距离地面的高度AB(AB 与地面垂直),在赛道一侧找到一座建筑物PQ,测得PQ的高度为25.4米,并从P点测得A 点的仰角为30°;在赛道与建筑物PQ 之间的地面上的点M 处测得A 点,P 点的仰角分别为75°和30°(其中B ,M ,Q 三点共线),该学习小组利用这些数据估算得赛道造型最高点A 距离地面的高度约为()( 1.41≈ 1.73≈ 2.45≈)A .58B .60C .66D .68例题3.(2022·四川成都·高一期中)13.如图,AE 是底部不可到达的一个烟囱,为测量烟囱的高度,在地面选取C ,D 两点,使C ,D ,E 三点在同一条直线上,在C ,D 两点测得顶点A 的仰角分别为37α=︒,67β=︒,且C ,D 两点之间的距离为20米,则烟囱AE 的高度为_________米.(用四舍五入法将结果精确到个位数,参考数据:sin 670.92cos 670.39,sin 370.60cos370.80︒≈︒≈︒≈︒≈,, 1.73≈)例题4.(2022·福建省厦门集美中学高一期中)14.厦门双子塔是厦门的新地标,两栋独立的塔楼由裙楼相连,外观形似风帆,并融入了厦门市花“三角梅”的视觉元素.小明计划测量双子塔A 塔的高度,他在家测得塔尖的仰角为26.3°,再到正上方距家42米的天台上,测得塔尖仰角为22.3°,塔底俯角为10.8°.则A 塔的高度约为______米.(精确到个位)参考数据:sin 40.07︒≈,sin 33.10.55︒≈,sin 63.70.90︒≈,sin 79.20.98︒≈.角度3:测量角度问题例题1.(2022·江苏·高一课时练习)15.两座灯塔A 和B 与海岸观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站北偏东40 ,灯塔B 在观察站南偏东60 ,则灯塔A 在灯塔B 的()A .北偏东10B .北偏西10C .南偏东10D .南偏西10 例题2.(2022·吉林吉林·模拟预测(文))16.位于灯塔A 处正西方向相距()5n mile 的B 处有一艘甲船需要海上救援,位于灯塔A 处北偏东45°相距mile 的C 处的一艘乙船前往营救,则乙船的目标方向线(由观测点看目标的视线)的方向是南偏西()A .30°B .60°C .75°D .45°例题3.(2022·江苏南通·高一期末)17.图1是南北方向、水平放置的圭表(一种度量日影长的天文仪器,由“圭”和“表”两个部件组成)示意图,其中表高为h ,日影长为l .图2是地球轴截面的示意图,虚线表示点A 处的水平面.已知某测绘兴趣小组在冬至日正午时刻(太阳直射点的纬度为南纬2326'︒)在某地利用一表高为2dm 的圭表按图1方式放置后,测得日影长为2.98dm ,则该地的纬度约为北纬()(参考数据:tan 340.67︒≈,tan 56 1.49︒≈)A .2326'︒B .3234'︒C .34︒D .56︒题型归类练(2022·天津市求真高级中学高一阶段练习)18.如图,一艘船上午8:00在A 处测得灯塔S 在它的北偏东30°处,之后它继续沿正北方向匀速航行,上午8:30到达B 处,此时又测得灯塔S 在它的北偏东75°处,且与它相距)A .16海里/小时B .15海里/小时C ./小时D .海里/小时(2022·河北保定·高一阶段练习)19.如图,在一场足球比赛中,甲同学从点A 处开始做匀速直线运动,到达点B 时,发现乙同学踢着足球在点C 处正以自己速度的12向A 做匀速直线运动,已知3cos 5BAC ∠=,3m AB =,7m AC =.若忽略甲同学转身所需的时间,则甲同学最快拦截乙同学的点是线段AC 上离A 处____________m 的点.(2022·福建省宁化第一中学高一阶段练习)20.第四届数字中国建设峰会将于2021年4月25日至26日在福州举办,三明市以此为契机,加快推进“5G +光网”双千兆城市建设.如图,某县区域地面有四个5G 基站A ,B ,C ,D .已知C ,D 两个基站建在江的南岸,距离为;基站A ,B 在江的北岸,测得75ACB ∠=︒,120ACD ∠=︒,30ADC ∠=︒,45ADB ∠=︒,则A ,B 两个基站的距离为______.(2022·江苏·高一课时练习)21.如图所示,为测量山高MN ,选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点.从A 点测得M 点的仰角∠MAN =60°,C 点的仰角∠CAB =45°以及∠MAC =75°,从C 点测得∠MCA =60°.已知山高BC =500m ,则山高MN =______m .(2022·全国·高三专题练习)22.如图,某湿地为拓展旅游业务,现准备在湿地内建造一个观景台D ,已知射线AB ,AC 为湿地两边夹角为π3的公路(长度均超过4千米),在两条公路AB ,AC 上分别设立游客接送点E ,F ,且AE AF ==若要求观景台D 与两接送点所成角EDF ∠与BAC ∠互补且观景台D 在EF 的右侧,并在观景台D 与接送点E ,F 之间建造两条观光线路DE 与DF ,则观光线路之和最长是_________________(千米).(2022·广东梅州·高一阶段练习)23.如图,测量河对岸的塔高AB ,可以选取与塔底B 在同一水平面内的两个测量基点C 和D .现测得75BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒,50CD =米,在点C 测得塔顶A 的仰角为60°,则塔高AB 为()米.A .B .C .D .(2022·全国·高三专题练习(理))24.魏晋南北朝时期,中国数学的测量学取得了长足进展.刘徽提出重差术,应用中国传统的出入相补原理,因其第一题为测量海岛的高度和距离,故题为《海岛算经》.受此题启发,某同学依照此法测量郑州市二七纪念塔的高度.如图,点D ,G ,F 在水平线DH 上,CD 和EF 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”测得以下数据(单位:米):前表却行DG =1,表高CD =EF =2,后表却行FH =3,表距DF =61.则塔高AB =()A .60米B .61米C .62米D .63米(2022·湖南·高一阶段练习)25.如图,无人机在离地面高300m 的A 处,观测到山顶M 处的仰角为15 、山脚C 处的俯角为45 ,已知60MCN ∠= ,则山的高度MN 为___m .(2022·广西南宁·一模(理))26.2021年9月17日,搭载着3名英航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场,标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功.假设返回舱D 是垂直下落于点C ,某时刻地面上点A B 、观测点观测到点D 的仰角分别为4575︒︒、,若A B 、间距离为10千米(其中向量CA 与CB同向),试估算该时刻返回舱距离地面的距离||CD 约为___________ 1.732≈).(2022·河南安阳·高一阶段练习)27.某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”,在坡脚A 处测得15PAC ∠=︒,沿土坡向坡顶前进25m 后到达D 处,测得45PDC ∠=︒.已知旗杆10m,CP PB AB =⊥,土坡对于地平面的坡角为θ,则cos θ=()A1B 1C .54-D (2022·江苏·高一课时练习)28.当太阳光线与水平面的倾斜角为60 时,一根长为2m 的竹竿,要使它的影子最长,则竹竿与地面所成的角α=________.(2022·全国·高一专题练习)29.如图,两名搬家工人要将一个大衣柜搬出房间,已知衣柜长1.5m ,宽0.8m ,高2.5m ,房门的宽为1.2m ,高为2.2m .试问此衣柜的倾斜度要在多少度以下,才能顺利通过房门?(tan30.960.6︒≈,sin48.590.75︒≈ 2.92≈)(2022·全国·高三专题练习)30.甲船在静水中的速度为40海里/小时,当甲船在点A 时,测得海面上乙船搁浅在其南偏东60︒方向的点P 处,甲船继续向北航行0.5小时后到达点B ,测得乙船P 在其南偏东30︒方向,(1)假设水流速度为0,画出两船的位置图,标出相应角度并求出点B与点P之间的距离.(2)若水流的速度为10海里/小时,方向向正东方向,甲船保持40海里/小时的静水速度不变,从点B走最短的路程去救援乙船,求甲船的船头方向与实际行进方向所成角的正弦值.参考答案:1.A【分析】在OAB 中利用正弦定理求出OA ,再在直角AOP 中即可求出.【详解】在OAB 中,180756045AOB ∠=︒-︒-︒=︒,则由正弦定理可得sin sin OA AB OBAAOB=∠∠3222=,解得OA =在直角AOP中,tan 6021OP OA =⋅︒=米.故选:A.2.C【分析】先由勾股定理求得AD ,再由余弦定理可求AB .【详解】因为090, 1.2m,0.9m ACD AC CD ∠===,所以 1.5m AD ==.因为tan ADB ∠=-1cos 3ADB ∠=-,所以2AB m ==.故选:C 3.A【分析】根据正余弦定理解三角形即可.【详解】对于①,利用内角和定理先求出C A B π=--,再利用正弦定理sin sin b cB C=解出c ;对于②,直接利用余弦定理2222cos c a b ab C =+-即可解出c ;对于③,先利用内角和定理求出C A B π=--,再利用正弦定理sin sin a cA C=解出c .故选:A.4.D【分析】根据三角形正弦定理即可求解结果.【详解】依题意得18045C A B =︒--=︒,由正弦定理得sin 60sin 45BC AB=︒︒22=,x =故选:D5.A【分析】由题意,画出示意图,在三角形OAB 中利用正弦定理即求解.【详解】解:如图所示,2B παβ∠=--,由正弦定理可得sin sin OA OBB OAB=∠,即sin sin 22rr hππαββ+=⎛⎫⎛⎫--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得cos()cos r r hαββ+=+,故选:A.6.C【分析】先求出各角的角度,再使用余弦定理求解长度.【详解】由题意得:1807010120ABC ∠=︒-︒+︒=︒,10AB BC ==,故30BAC ∠=︒,所以从A 到C 的航向为北偏东703040︒-︒=︒,由余弦定理得:2222212cos 10102003002AC AB BC AB BC ABC ⎛⎫=+-⋅∠=+-⨯-= ⎪⎝⎭,故AC =故选:C 7.D【分析】根据正弦定理,结合三角形内角和定理进行求解即可.【详解】由三角形内角和定理可知:18030BAC ACB ABC ︒︒∠=-∠-∠=,由正弦定理得:501sin sin 22AB BC AB ACB BAC =⇒⇒=∠∠故选:D 8.7【分析】首先画出方位图,得到60ACB ∠=︒,再利用余弦定理求解即可【详解】根据题意作出如图的方位图,则5,8AC BC ==180705060ACB ∠=︒-︒-︒=︒在△ABC 中,由余弦定理,有:22212cos 602564258492AB AC BC AC BC =+-⋅︒=+-⨯⨯⨯=所以7AB =故答案为:79.【分析】在ABD △中利用正弦定理可求得sin ADB ∠,即cos BDC ∠;在BDC 中,利用余弦定理可求得结果.【详解】在ABD △中,由正弦定理得:sin sin 4AB A ADB BD ⋅∠== ,90ADC ∠=o Q ,cos BDC ∴∠=,在BDC 中,由余弦定理得:2222cos 244848BC BD CD BD CD BDC =+-⋅∠=+-⨯=,BD ∴=故答案为:10.)1001+【分析】依题意画出图象,即可得到60,75,45A B C === ,200AB =,再利用正弦定理计算可得;【详解】解:如图,设震源在C 处,则200AB km =,则由题意可得60,75,45A B C === ,根据正弦定理可得200sin45sin75AC=,又()4s c in 232162cos o 752sin 4530sin 45304523s 0sin 22+=++=⨯+=⨯= 所以()200200sin75100314sin452622AC =+⨯==+,所以震源在A 地正东()10031km +处.故答案为:()10031+11.D【分析】在ACM △中求得30ACM ︒∠=,由正弦定理得sin 2sin sin15CAM ABCM AM ACM ︒∠=⋅=∠,再在Rt CDM 中6sin 60ABCD CM ︒=,计算即可.【详解】由题意得,在Rt ABM 中,sin15ABAM ︒=,在ACM △中,301545CAM ︒︒︒∠=+=,1801560105AMC ︒︒︒︒∠=--=,所以30ACM ︒∠=,由正弦定理sin sin AM CMACM CAM=∠∠,得sin 2sin sin15CAM ABCM AM ACM ︒∠=⋅=∠,又232162sin15sin(4530)22224︒︒︒=-=⨯-⨯=,在Rt CDM 中,6126sin 6036123572sin156224ABCD CM ︒===+≈-⨯.故选:D.12.B【分析】在PMQ 中,求得PM ,在PAM △中,利用正弦定理求得AM ,然后在ABM 中,由sin AB AM AMB =⋅∠求解.【详解】解:如图所示:由题意得:75,30,75,60,45AMB PMQ AMP APM PAM ∠=∠=∠=∠=∠= ,在PMQ 中,50.8sin PQPM PMQ==∠,在PAM △中,由正弦定理得sin sin AM PMAPM pAM=∠∠,所以25.4AM =⨯,在ABM 中,sin 25.460AB AM AMB =⋅∠=⨯,故选:B 13.22【分析】先在ACD 中,利用正弦定理求得AD ,再在DAE 中,由sin AE AD β=求解.【详解】在ACD 中,由正弦定理得()sin sin CD ADβαα=-,即20sin 30sin 37AD=,所以20sin 37sin 30AD =,在DAE 中,20sin 37sin sin 6740sin 37sin 67400.600.9222sin 30AE AD β==⨯=≈⨯⨯≈(米).故答案为:22.14.303【分析】由题意画出图,可知112.3,63.7ABC BAC ∠=︒∠=︒,所以4ACB ∠=︒,再在ABC 中利用正弦定理可得BC 的值,在BCD △中利用正弦定理可求得CD 的值【详解】解:如图,设塔高CD ,42AB =,26.3,22.3,10.8CAE CBF FBD ∠=︒∠=︒∠=︒,所以112.3,63.7ABC BAC ∠=︒∠=︒,所以4ACB ∠=︒,在ABC 中,由正弦定理得sin sin AB BCACB BAC=∠∠,即42sin 4sin 63.7BC =︒︒,因为sin 40.07︒≈,sin 63.70.90︒≈,所以解得540BC =,在BCD △中,9010.879.2BDC ︒︒︒∠=-=,22.310.833.1CBD ︒︒︒∠=+=,由正弦定理得sin sin BC CDBDC CBD=∠∠,即540sin 79.2sin 33.1CD =︒︒,解得303CD ≈,故答案为:30315.B【分析】作出灯塔A ,B 的相对位置图,分别求出ACB ∠,CAB ∠,CBA ∠的值即可求解.【详解】灯塔A ,B 的相对位置如图所示,由已知得80ACB ∠= ,50CAB CBA Ð=Ð=o ,则605010a =-=o o o ,即北偏西10 .故选:B.16.B【分析】根据已知条件作出图形,找出要求的角为BCD ∠,运用解三角形的知识进行求解.【详解】依题意,过点C 作CD BA ⊥的延长线交于点D ,如图,则5AB =,AC =45ACD ∠= ,在Rt ADC 中,5AD DC ==,在Rt BDC 中,BD =5DC =,tan BDBCD DC ∴∠==又π0,2BCD ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭π3BCD ∴∠=,则乙船的目标方向线(由观测点看目标的视线)的方向是南偏西60°.故选:B.17.B【分析】由题意有2tan 0.672.98α=≈,可得MAN ∠,从而可得β【详解】由图1可得2tan 0.672.98α=≈,又tan 340.67︒≈,所以34α=︒,所以903456MAN ∠=︒-︒=︒,所以5623263234β''=︒-︒=︒,该地的纬度约为北纬3234'︒,故选:B .18.A【分析】利用正弦定理即可求解.【详解】由图可知BS =,753045ASB ∠=︒-︒=︒,则sin 45sin 30AB =︒︒,得8AB =,所以该船的航行速度为1162AB ÷=(海里/小时).故选:A 19.5【分析】甲同学最快拦截乙同学的地点是点D ,CD x =,则2BD x =,7AD x =-,进而在ABD △中结合余弦定理求解即可.【详解】解:如图,设甲同学最快拦截乙同学的地点是点D ,CD x =,则2BD x =,7AD x =-所以,在ABD △中,2223cos 25AB AD BD A AB AD +-==⋅,整理可得()()21552164158220x x x x +-=+-=,解得2x =或8215x =-(舍去).、故甲同学最快拦截乙同学的点是线段AC 上离A 处5m 的点.故答案为:5.20.【分析】结合余弦定理、正弦定理,先求得,AD BD ,然后求得AB .【详解】在三角形ACD中,30,ADC DAC AC CD ∠=∠=︒==由余弦定理得30km AD ==,在三角形BCD 中,45,30,1207545ADB ADC BCD ∠=︒∠=︒∠=︒-︒=︒,所以60CBD ∠=︒,由正弦定理得sin 60sin 45CD BD=︒︒,2BD ==在三角形ABD中,由余弦定理得10AB =.故答案为:21.750【分析】利用直角三角形求出AC ,再由正弦定理求出AM ,然后利用直角三角形求出MN【详解】在Rt ABC 中,45,500CAB BC m ∠=︒=,所以AC =,在AMC 中,75,60MAC MCA ∠=︒∠=︒,则45AMC ∠=︒,由正弦定理得,sin 45sin 60AC AM =︒︒,所以2AM =,在Rt MNA △中,,60AM MAN =∠=︒,所以sin 60750MN AM m =︒=,故答案为:75022.4【分析】求出EF AE AF ===,23EDF π∠=,在DEF 中,利用余弦定理结合基本不等式即可得出答案.【详解】解:在AEF △中,因为AE AF ==π3EAF ∠=,所以EF AE AF ===又EDF ∠与BAC ∠互补,所以23EDF π∠=,在DEF 中,由余弦定理得:2222cos EF AE AF AE AF EDF =+-⋅⋅∠,即2212AE AF AE AF ++⋅=,即()212AE AF AE AF +-⋅=,因为()214AE AF AE AF ⋅≤+,所以()()()2221124AE AF AE AF AE AF AE AF +-⋅=≥+-+,所以4AE AF +≤,当且仅当2AE AF ==时,取等号,所以观光线路之和最长是4.故答案为:423.A【分析】在BCD △中,由正弦定理求出BC ,进而在ABC 中求得答案即可.【详解】由题意,在BCD △中,180754560BDC ∠=︒-︒-︒=︒,由正弦定理可知50sin60sin453BC BC=⇒=︒︒.在ABC中,易知,60AB BC ACB⊥∠=︒,于是tan603AB BC=⨯︒==故选:A.24.D【分析】根据已知条件,利用CDG与ABG、EFH△与ABH相似即可求出AB的值.【详解】解:根据题意,CDG ABG∽△△,EFH ABH∽,所以22,1643AB ABBD BD==++,解得63AB=.故选:D.25.450【分析】由直角三角形求得AC,再在△AMC中,由正弦定理求得MC,然后在直角三角形中求得MN.【详解】∵//AD BC,∴45ACB DAC∠=∠=,∵AC==,又180465705MCA∠-=-=,154560MAC∠=+=,∴45AMC∠= ,在△AMC中,由正弦定理得MC==,∴sin60450mMN MC MCN=∠== .故答案为:450.26.14【分析】利用正弦定理求得AC,由此求得CD.【详解】在三角形ABC中,45,18075105,30A ABC ACB∠=︒∠=︒-︒=︒∠=︒,由正弦定理得sin30sin105AB AC=︒︒,()20sin10520sin6045AC=⨯︒=⨯︒+︒()20sin60cos45cos60sin455=⨯︒︒+︒︒=,所以551422CD AC=⨯=⨯≈千米.故答案为:1427.D【分析】先在ADP △中由正弦定理可得AP ,然后表示出PB 、AB ,利用三角函数同角关系表示出tan θ,化简可得.【详解】在ADP △中,由正弦定理可得sin135sin 30AD AP ︒==︒在Rt ABP 中,易知15),15)AB PB θθ=+︒=+︒,则sin tancos θθθ==整理可得cos sin1522θ=︒=⨯故选:D28.30【分析】作出示意图,设竹竿与地面所成的角为α,影子长为x ,依据正弦定理可得()2sin 60sin 120x a °=-o ,再根据正弦函数性质求解即可.【详解】作出示意图如下如,设竹竿与地面所成的角为α,影子长为x ,依据正弦定理可得()2sin 60sin 120x a °=-o ,所以()sin 120x a =-o ,因为0120120a <-<o o o ,所以要使x 最大,只需()sin 1201a -=o ,即120=90a -o o ,所以30α= 时,影子最长.答案为:30 .29.17.63︒.【分析】根据题意,只需 2.2EF ≤,结合已知条件,求得CAB ∠,以及CAF ∠的最大值,即可求得θ的最大值.【详解】根据题意,要顺利通过房门,只需 2.2EF ≤,又sin sin sin EF AC CAF CAF CAF =⨯∠=∠=∠,故sin 0.75CAF ∠≤≈,则48.59CAF ∠≤︒又 1.5tan 0.62.5AD CAB AB ∠===,则30.96CAB ∠≈,又CAF CAB θ∠=+∠,故17.63CAF CAB θ=∠-∠≤︒.故衣柜的倾斜度要在17.63︒以下,才能顺利通过房门.故答案为:17.63︒.30.(1)点B 与点P 之间的距离为(2)8.【分析】(1)画出图形,利用余弦定理求解即可;(2)利用向量的加法的平行四边形法则画出图形,然后利用正弦定理求解即可.【详解】(1)两船的位置图如下:由图可得,120,30PAB APB ∠=︒∠=︒,所以400.520AB AP ==⨯=所以由余弦定理可得PB ===所以点B 与点P 之间的距离为(2)如图,BC 的方向为水流的方向,BD 的方向为船头的方向,BP 的方向为实际行进的方向,其中4,60BD BC CBP BPD =∠=∠=︒在BPD △中,由正弦定理可得sin sin PD BD PBD BPD =∠∠所以1sin sin 428PD PBD BPD BD ∠=∠=⋅=即甲船的船头方向与实际行进方向所成角的正弦值为8。
正弦定理、余弦定理的应用
2、利用解三角形知识解应用题的一般步骤:
分析建摸求解 Nhomakorabea检验画图形
实际问题
检验
实际问题的解
数学模型
解 三 角 形
数学模型的解
课后作业 课本第14页练习1、2
摇晃起来,一种怪怪的玛瑙桃跳暗摇味在;广州pos机办理 广州pos机办理 ;疯狂的空气中飘舞……最后甩起水绿色白菜似的脖子一哼,酷酷地从里面 抖出一道玉光,她抓住玉光痴呆地一摇,一组绿莹莹、凉飕飕的功夫『金雪扇精球杆耳』便显露出来,只见这个这件东西儿,一边蠕动,一边发出“嗡嗡”的神响……陡然 间女总裁腾霓玛娅婆婆疯鬼般地念起念念有词的宇宙语,只见她淡紫色叉子造型的手指中,酷酷地飞出五道小水晶状的麦粒,随着女总裁腾霓玛娅婆婆的扭动,小水晶状的 麦粒像镜框一样在头顶华丽地折腾出隐约光影……紧接着女总裁腾霓玛娅婆婆又耍起水蓝色莲花造型的手掌,只见她暗青色扣肉模样的弯月秋影履中,威猛地滚出四缕钢球 状的飞丝,随着女总裁腾霓玛娅婆婆的耍动,钢球状的飞丝像钢板一样,朝着醉猫地光玉上面悬浮着的旋转物疯蹦过去!紧跟着女总裁腾霓玛娅婆婆也怪耍着功夫像螺壳般 的怪影一样朝醉猫地光玉上面悬浮着的旋转物疯蹦过去…………随着『金雪扇精球杆耳』的搅动调理,五根狗尾草瞬间变成了由密密麻麻的奇影鼓点组成的串串青兰花色的 ,很像扫帚般的,有着凸凹影光质感的美酒状物体。随着美酒状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一组米黄色的瀑布状物体……接着女总裁腾霓玛娅婆婆又耍起水蓝色莲 花造型的手掌,只见她暗青色扣肉模样的弯月秋影履中,威猛地滚出四缕钢球状的飞丝,随着女总裁腾霓玛娅婆婆的耍动,钢球状的飞丝像钢板一样摇曳起来……一道紫红 色的闪光,地面变成了白杏仁色、景物变成了亮紫色、天空变成了深黄色、四周发出了傲慢的巨响!。只听一声飘飘悠悠的声音划过,四只很像跳神腰牌般的美酒状的串串 闪光物体中,突然同时射出二道晶莹透明的浅绿色雨点,这些晶莹透明的浅绿色雨点被雨一跳,立刻变成深远空幽的泡泡,不一会儿这些泡泡就奇闪着奔向罕见异绳的上空 ,很快在四金砂地之上变成了清晰可见的凸凹飘动的摇钱树……这时,美酒状的物体,也快速变成了球杆模样的烟橙色发光体开始缓缓下降,只见女总裁腾霓玛娅婆婆怪力 一摇威猛的水绿色白菜似的脖子,缓缓下降的烟橙色发光体又被重新抖向重霄!就见那个毛茸茸、水嫩嫩的,很像鹿怪模样的发光体一边变形抽动,一边摇晃升华着发光体
正弦定理和余弦定理的应用
建筑设计:确 定建筑物的最 佳设计方案, 例如高度、角
度和长度等
机械设计:计 算齿轮的旋转 角度和速度, 以确保机械设 备的正常运行
水利工程:计 算水流的流速 和方向,以设 计合理的排水 系统或水电站
Part Four
正弦定理和余弦定 理的应用技巧和注
意事项
应用技巧
掌握基本公式:熟悉正弦定理和余弦定理的基本公式,能够熟练运用。
理解几何意义:理解正弦定理和余弦定理在几何图形中的应用,能够根 据图形特点选择合适的定理。
灵活变换形式:能够根据问题需要,灵活变换正弦定理和余弦定理的形 式,简化计算过程。
注意适用范围:明确正弦定理和余弦定理的适用范围,避免在不适合的 情况下使用。
注意事项
适用范围:正 弦定理和余弦 定理适用于直 角三角形,注 意角度的取值
水利工程:在水利工程中,如大坝、水库和水电站的设计和建设中,需要利用正弦定理和余弦 定理进行水流角度和速度的计算,以确保工程的安全性和稳定性。
Part Three
正弦定理和余弦Байду номын сангаас 理的实例分析
几何学中的实例分析
直角三角形中的 正弦定理应用
等腰三角形中的 余弦定理应用
任意三角形中的 正弦定理和余弦 定理综合应用
正弦定理是解三角形的重要工具,可以用于计算角度、边长等。
余弦定理的定义
余弦定理公式: a²=b²+c²-2bc cos A
适用范围:解决 任意三角形边长 和角度的问题
证明方法:利用 向量的数量积和 向量的模长公式 进行证明
应用举例:通过 余弦定理可以求 出三角形的任意 一边长度和角度
定理的证明和推导
定理
Part Two
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。
正弦定理余弦定理应用举例
正弦定理和余弦定理是三角函数与几何问题 之间的桥梁,它们将几何形状的边长和角度 联系起来,为解决几何问题提供了重要的工 具。
实际应用价值
正弦定理和余弦定理在现实生活中有着广泛 的应用,例如测量、建筑、航海等领域,通
过这些定理可以解决许多实际问题。
未来发展方向
要点一
理论完善
判断三角形是否为等腰三角形
通过比较三角形的两边长度和对应的角的正弦值或余弦值, 可以判断三角形是否为等腰三角形。
判断三角形是否为等边三角形
如果三角形的三个角都相等,则它们的正弦值和余弦值也相 等,利用这个性质可以判断三角形是否为等边三角形。
求解三角形面积
利用正弦定理计算三角形面积
已知三角形的两边长度和夹角,可以通过正弦定理计算出三角形的面积。
正弦定理余弦定理应用举例
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目 录
• 正弦定理的应用 • 余弦定理的应用 • 正弦定理与余弦定理的综合应用 • 实际应用举例 • 总结与展望
01
正弦定理的应用
计算角度
计算已知两边及夹角时的角度
已知三角形的两边及其夹角,可以使用正弦定理计算出该角的大小。
计算已知两边及非夹角时的角度
求解三角形面积
公式
$S = frac{1}{2}absin C$
例如
在三角形ABC中,已知a=3, b=4, C=60°,则三角形的面积为 $frac{3sqrt{3}}{2}$。
03
正弦定理与余弦定理的综合 应用
判断三角形形状
1 2
3
判断三角形是否为直角三角形
利用正弦定理和余弦定理,可以判断三角形是否满足勾股定 理的条件,从而确定是否为直角三角形。
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。
正、余弦定理在实际中的应用应用题
正、余弦定理在实际中的应用应用题正弦定理和余弦定理是三角形中的重要定理,它们在实际问题中有着广泛的应用。
下面将通过几个例子来说明它们在实际问题中的应用。
例1:一座山的高度是100米,从山顶到山脚的水平距离是500米。
现在我们要在山脚处建造一座高塔,使得从山顶到塔顶的视角恰好等于直角的一半(即45度)。
求塔的高度。
h/sin45° = 500/sin90°因为 sin45° = √2/2, sin90° = 1,例2:一座大桥的桥面宽度为 10米,桥下水流的深度为 2米。
为了使桥下水的流速达到每秒 5米,现要在桥边修建一条人行道,要求人行道的宽度为 3米。
问人行道的长度应该是多少?解:设人行道的长度为 L米。
由余弦定理得:L2 = (10 - 3)2 + (2 + 5)2 - 2 ×(10 - 3)×(2 + 5)× cos30°= 9 + 67 - 2 ×(10 - 3)×(2 + 5)× cos30°= 76 - 2 ×(10 - 3)×(2 + 5)×(√3/2)= 76 - (10 - 3)×(2 + 5)×(√3/2)× 2= 76 - (10 - 3)×(2 + 5)×(√3/2)× 2= 76 - (17 ×√3)×(√3/2)× 2答:人行道的长度为 25米。
本节课是介绍余弦定理和正弦定理的内容。
这两个定理是三角学的基本定理,对于理解三角形的属性和解决三角形的问题有着重要的意义。
余弦定理和正弦定理的发现和证明,也体现了数学中普遍存在的一种方法——归纳法。
通过本节课的学习,学生将更好地理解三角形的属性和解三角形的方法,同时也能提高他们的数学思维能力和推理能力。
正弦定理、余弦定理的应用
B
想一想
分
A 析:在本题中直接给出了数学模型(三角形),要求A、
C
B间距离,相当于在三角形中求某一边长?
用正弦定理或余弦定理解决
实例讲解
分析:用正弦定理解决,只须求出 ABC 进而求出边AB的长。
解:由正弦定理可得 :
AB sin ACB
AC sin ABC
,
AB
AC sin ACB sin ABC
想一想
AB AC2 BC2 2ACBCCOS
有其他解法?
思考题: 我舰在敌岛A南偏西 50相距12 海里的B处,发现敌舰正由 岛北偏西 10的方向以10海里的速度航行。问我舰需以多 大速度,沿什么方向航行才能用2小时追上敌舰?
C
A
B
课堂小结
1、本节课通过举例说明了解斜三角形在实际中的一些应用。 掌握利用正弦定理及余弦定理解任意三角形的方法。
一、定理内容:
1、正弦定理: 2、余弦定理:
二、应 用: 求三角形中的某些元素
解三角形
实例讲解
例1、如下图,设A、B两点在河的两岸,要测量两点之间的距
离。测量者在A的同侧,BAC 51,ACB 75, 在所在的河岸
边选定一点C,测出AC的距离是55 m,求点A、B两点间的
距离(精确到0.1 m).
55 sin 75 sin(180 51 75)
55 sin 75 sin 54
65.7
答:A、B两点的距离为65.7米.
想一想
有其他解法?
WilhelmNietzsche)提出的所谓最强、最优、行为超出善恶,③指现代工业生产(多用于定语):~工人|~部门|~革命。水名,zi〈方〉名多病的人。 也指这样的脚病。【薄海】bóhǎi〈书〉名本指接近海边,⑦量用于有场次或有场地的文娱体育活动:三~球赛|跳一~舞。 ②(身体)不舒服:几天来 身子~。 编辑发布:~诗稿|~会议简报。没有一点儿~气息。②〈方〉动拥有:~钱|~几头牲口。【长方体】chánɡfānɡtǐ名六个长方形(有时相
正弦定理与余弦定理的应用
北 东
二.情景与问题:
三.例1:测不能到达的两点的距离
跟踪练习:
1
B
三、例2:方向角问题
跟踪练习:
A
三、例3:俯角与仰角
跟踪练习: 9-2B 2
四、课后习题处理:
四、课后习题处理:
习题9-2B:
习题9-2B:
习题9-2B:
五、巩固训练:
1 .
2 .
3.
C 60
解 :
(1)已知三边,求各角;
可解决 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
(2) 已 知 两 边 和 它 们 的夹角,求第三边和 其他两个角; (3) 已 知 两 边 和 其 中 一边的对角,求其他
角和边
2.俯角与仰角,方向角与方位角
定理
正弦定理
余弦定理
a=2Rsin A,b=2Rsin B, 变形形 c=2Rsin C;
cos A=b2+2cb2c-a2;
式(边 角转 化)
sin A=2aR,sin B=2bR, sin C=2cR; a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos B=c2+2ac2a-b2; cos C=a2+2ba2b-c2
2020
正弦定理与余 弦定理的应用
一、基础知识回顾:
1.正弦定理和余弦定理 在△ABC 中,若角 A,B,C 所对的边分别是 a,b,c,R 为△ABC 的外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
a sinቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
A=sinb
B=sinc
C=2R
a2=b2+c2-2bccos A; b2=c2+a2-2cacos B; c2=a2+b2-2abcos C
正弦定理、余弦定理在生活中的应用
正弦定理、余弦定理在生活中的应用正弦定理、余弦定理是解三角形得重要工具,解三角形在经济生活和工程测量中的重要应用,使高考考查的热点和重点之一,本文将正弦定理、余弦定理在生活中的应用作以简单介绍,供同学们学习时参考.一、在不可到达物体高度测量中的应用例1 如图,在河的对岸有一电线铁塔AB ,某人在测量河对岸的塔高AB 时,选与塔底B 在同一水平面内的两个测量点C 与D ,现测得BCD BDC CD s αβ∠=∠==,,,并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ,求塔高AB .分析:本题是一个高度测量问题,在∆BCD 中,先求出CBD ∠,用正弦定理求出BC ,再在ABC Rt △中求出塔高AB.解析:在BCD △中,CBD ∠=παβ--. 由正弦定理得sin BC BDC ∠=sin CD CBD ∠. 所以BC =sin sin CD BDC CBD ∠∠=sin sin()s βαβ+·. 在ABC Rt △中,AB =tan BC ACB ∠=tan sin sin()s θβαβ+·. 点评:对不可到达的物体的高度测量问题,可先在与物体底部在同一平面内找两点,测出这两点间的距离,再测出这两点分别与物体底部所在点连线和这两点连线所成的角,利用正弦定理或余弦定理求出其中一点到物体底部的距离,在这一点测得物体顶部的仰角,通过解直角三角形,求得物体的高.二、在测量不可到达的两点间距离中的应用例2某工程队在修筑公路时,遇到一个小山包,需要打一条隧道,设山两侧隧道口分别为A 、B ,为了测得隧道的长度,在小山的一侧选取相距km 的C 、D 两点高,测得∠ACB=750,∠BCD=450,∠ADC=300,∠ADC=450(A 、B 、C 、D ),试求隧道的长度.分析:根据题意作出平面示意图,在四边形ABCD 中,需要由已知条件求出AB 的长,由图可知,在∆ACD 和∆BCD 中,利用正弦定理可求得AC 与BC ,然后再在∆ABC 中,由余弦定理求出AB.解析:在∆ACD 中,∵∠ADC=300,∠ACD=1200,∴∠CAD=300,∴在∆BCD 中,∠CBD=1800-450-750=600由正弦定理可得,在∆ABC 中,由余弦定理,可得2222AB AC BC AC BC COS ACB =+-∙∙∠,2220(27522AB COS =+-⨯⨯=5∴ 2.236km,即隧道长为2.236km.点评:本题涉及到解多个三角形问题,注意优化解题过程.如为求AB 的长,可以在∆ABD 中,应用余弦定理求解,但必须先求出AD 与BD 长,但求AD 不如求AC 容易,另外。
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。
(优质课)正、余弦定理及其应用
BD2 + CD2 - CB2 202 + 212 - 312 1 cosβ = = =- , 2BD·CD 2×20×21 7
返回目录
∴sinβ=
4 3 . 7
而sinα=sin(β-60°)=sinβcos60°-sin60°cosβ ° ° °
4 3 1 3 1 5 3 = × + × = , 7 2 2 7 14 21 AD 在△ACD中, 中 = o sin60 sinα
考点三
应用问题
某观测站C在城 的南偏西 由城A出发的一 某观测站 在城A的南偏西 °的方向 由城 出发的一 在城 的南偏西20°的方向,由城 条公路,走向是南偏东 ° 在 处测得公路上 处测得公路上B处有一 条公路 走向是南偏东40°,在C处测得公路上 处有一 走向是南偏东 千米,正沿公路向 城走去,走了 人,距C为31千米 正沿公路向 城走去 走了 千米后到 距 为 千米 正沿公路向A城走去 走了20千米后到 此时CD间的距离为 千米,问 这人还要走多少 达D处,此时 间的距离为 千米 问:这人还要走多少 处 此时 间的距离为21千米 千米才能到达A城 千米才能到达 城?
3. 2
∵a>b,∴A=60°或A=120°. ∴ ° ° ①当A=60°时,C=180°- 45°- 60°=75°, ° ° ° ° °
bsinC 6 + 2 = . ∴c= sinB 2
②∵当A=120°时,C=180°- 45°- 120°=15°, ° ° ° ° °
bsinC 6 − 2 = . ∴c= sinB 2
正弦定理、 正弦定理、余弦 定理及应用
a = 1.正弦定理 sinA 正弦定理: 正弦定理
b sinB
解三角形在现实生活中的应用——正,余弦定理
解三角形正,余弦定理在现实生活中的应用解三角形的正弦定理和余弦定理在现实生活中有广泛的应用。
例如,测量距离、测量高度、航海模型、物理问题等都与这些定理有关。
以下是一些例子:
1. 测量距离
利用正弦定理和余弦定理可以测量出无法直接测量的距离。
假设你想知道两个建筑物之间的距离,但你不能直接测量它们之间的直线距离。
你可以站在其中一个建筑物旁边,用一个工具测量你与另一个建筑物之间的角度和高度差,然后使用正弦定理或余弦定理计算出两个建筑物之间的直线距离。
2. 测量高度
同样可以利用正弦定理和余弦定理测量出无法直接测量的高度。
假设你想知道一个树的高度,但你只能在地面附近测量树的影子长度。
你可以使用正弦定理或余弦定理计算出树的高度。
3. 航海模型
在航海中,可以利用正弦定理和余弦定理计算船只的位置。
假设你知道船只在某个时间点的位置和朝向,以及它的速度和方向,你可以使用正弦定理和余弦定理计算出船只在任何其他时间点的位置和朝向。
这对于导航非常重要。
4. 物理问题
在物理学中,正弦定理和余弦定理也有很多应用,例如在振
动、波动等问题中。
例如,当一个弹簧上放置一个小球时,小球会以一定的频率来回摆动。
通过测量小球的振幅、周期等参数,可以使用正弦定理和余弦定理计算出小球的运动轨迹和速度。
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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5 6
知识应用
例 6 在△ABC 中,求证: (1) a=bcos C+ccos B; (2) b=ccos A+acos C; (3) c=acos B+bcos A. (这三个关系式也称为射影定理)
作业讲评:自主学习册第12,13页
作业讲评
第4页
8.△ 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.
作业讲评
4. 在△ ABC 中,若 AB= 5,AC=5,且 9 cos C= ,则 BC=________. 10
知识应用
例1 在△ABC中,已知a = 3 ,b = 7 , 4 B=30°,求边长c的值. 分析:本题的解题思路是什么?
练习 在△ABC 中,内角 A,B,C 对边的 π 边长分别是 a,b,c,已知 c=2,C=3. (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.
a =2, b=2
2 3 S 3
练习 在△ABC中,内角A,B,C对边 的边长分别是a,b,c,已知
小结 本例是已知两边及其中一边的对角, 解三角形,一般情况下,利用正弦定理求出 另一边所对的角,再求其他的边或角,要注 意进行讨论.如果采用余弦定理来解,只需 解一个一元二次方程,即可求出边来,比较 两种方法,采用余弦定理较简单.
练习 AC=2,求△ABC 的面积.
在△ABC 中,若 B=30° ,AB=2 3,
△ABC为直角三角形.
判断三角形的形状.
练习 在△ABC 中,sin A∶sin B∶sin C=2∶4∶5,
△ABC为钝角三角形.
知识应用
例3
在△ABC 中,a、b、c 分别
为角 A、B、C 的对边, 7 2 B+ C 4sin -cos 2A= . 2 2 (1)求 A 的度数.
A 60
3. 默写三角形面积公式:
1 1 SV ABC ab sin C bc sin A 2 2 1 ca sin B 2
知识回顾
4. 默写余弦定理及其常见变形:
c = a + b - 2ab cosC 2 2 2 a = b + c - 2bc cos A 2 2 2 b = a + c - 2ac cos B
b + c - a cos B = c + a - b cos A = 2ca 2bc 2 2 2 a +b - c cosC = 2ab
2 2 2
2
2
2
2
2
2
5、余弦定理的主要作用:
(1)已知两边一角求边; (2)已知三边求角.
Hale Waihona Puke 作业讲评第3页3. 满足 a=4,b=3 和 A=45° 的△ ABC 的个数为 ( B ). A.0 个 B.1 个 C.2 个 D.无数多个
知识回顾
1. 默写正弦定理及其常见变形:
2. 默写三角形面积公式:
3. 默写余弦定理及其常见变形:
知识回顾
1. 默写正弦定理及其常见变形:
a b c 2R sin A sin B sin C (1)sin A∶sin B∶sin C= a : b : c;
a+b+c (2) = 2R ; sin A+sin B+sin C
5 (2)若 cos C ,求 A 的值. 5
例5 设锐角△ABC中, 已知 a = 2b sin A . (1)求角B的大小;
(2)求 cos A + sin C 的取值范围.
知识应用
练习 已知△ABC 的三边 a、b、c,且△ABC 2 2 2 c -a -b 的面积 S= ,求 C. 4 3
2 3或 3
知识应用
例2 在△ABC中,已知 (a+b+c)(a+b-c)=3ab, 且 2cos Asin B=sin C, 试确定△ABC的形状. △ABC为等边三角形. 方法归纳:判断三角形的形状,一般方 法就是 “边角统一”,即化边为角或 化角为边.
练习 在△ABC中,若 b2sin2C+c2sin2B=2bccos B cos C, 试判断三角形的形状.
C (3)a=2R sin A ,b=2R sin B ,c= 2R sin;
a b c (4)sin A= 2 R ,sin B= 2 R ,sin C= 2 R .
2、用正弦定理解三角形适用于两种情形: ① 已知任意两角及一边; ② 已知任意两边与其中一边的对角.
要注意确定解的个数.
知识回顾
2 cos A ,sin B 5 cos C 3
(1)求 tanC 的值; (2)若 a 2 ,求 △ABC 的面积.
练习:(2012 年高考(江苏))
在 ABC 中, 已 知 AB AC 3BA BC .
(1)求证: tan B 3tan A ;
(2)若 a= 3,b+c=3,求
b 1,c 2或b=2, c=1 b 和 c 的值.
知识应用
例4 在△ABC中,若sin B=cos AsinC, uu u r uuu r , 又△ ABC 的面积等于 6 . AB AC 9 ①求C; ②求△ABC的三边之长.
C
2
a 3,b 4,c 5