3-6第六节 正弦定理和余弦定理(2015年高考总复习)
高三数学总复习 正弦定理和余弦定理教案
高三数学总复习 正弦定理和余弦定理教案教学目标:1、掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.2、利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积问题是高考考查的热点.3、常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等.教学重点:①能充分应用三角形的性质及有关的三角函数公式证明三角形的边角关系式. ②能合理地选用正弦定理余弦定理结合三角形的性质解斜三角形.③能解决与三角形有关的实际问题.教学难点:①根据已知条件判定解的情形,并正确求解.②将实际问题转化为解斜三角形.教学过程一、基础回顾1、正余弦定理正弦定理:a sinA =b sinB =c sinC=2R(其中R 为△ABC 外接圆的半径). 余弦定理a 2=b 2+c 2-2bccosA ,b 2=a 2+c 2-2accosB ;c 2=a 2+b 2-2abcosC2、变形式①a =2RsinA ,b =2RsinB ,c =2RsinC ;(其中R 是△ABC 外接圆半径)②a ∶b ∶c =sinA :sinB :sinB③cosA =b 2+c 2-a 22bc ,cosB =a 2+c 2-b 22ac ,cosC =a 2+b 2-c 22ab. 3、三角形中的常见结论(1) A +B +C =π.(2) 在三角形中大边对大角,大角对大边:A>B a>b sinA>sinB.(3) 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.(4) △ABC 的面积公式① S =12a ·h(h 表示a 边上的高); ② S =12absinC =12acsinB =12bcsinA =abc 4R; ③ S =12r(a +b +c)(r 为内切圆半径); ④ S =P (P -a )(P -b )(P -c ),其中P =12(a +b +c). 二、基础自测1、在△ABC 中,若∠A=60°,∠B =45°,BC =32,则AC =________.2、在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A =________.3、在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,若a =2bcosC ,则此三角形一定是________三角形.4、已知△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,且a 2+b 2-c 2=ab ,则∠C=________.5、在△ABC 中,a =32,b =23,cosC =13,则△ABC 的面积为________.三、典例分析例1 (2013·惠州模拟)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a .(1)求b a; (2)若c 2=b 2+3a 2,求B . 解:(1)由正弦定理,得asin B =bsin A ,又asin Asin B +bcos 2A =2a ,∴bsin 2A +bcos 2A =2a ,即b =2a ,因此b a = 2. (2)由c 2=b 2+3a 2及余弦定理,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =(1+3)a 2c, (*) 又由(1)知,b =2a ,∴b 2=2a 2,因此c 2=(2+3)a 2,c =2+3a =3+12 a. 代入(*)式,得cos B =22, 又0<B <π,所以B =π4. 规律方法:1.运用正弦定理和余弦定理求解三角形时,要分清条件和目标.若已知两边与夹角,则用余弦定理;若已知两角和一边,则用正弦定理.2.在已知三角形两边及其中一边的对角,求该三角形的其它边角的问题时,首先必须判断是否有解,如果有解,是一解还是两解,注意“大边对大角”在判定中的应用.例2、(2013·合肥模拟)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 =(cos 2A 2,cos 2A),且m ·n =72. (1)求角A 的大小; (2)若b +c =2a =23,试判断△ABC 的形状.解:(1)∵m =(4,-1),n =(cos 2A2,cos 2A ), ∴m ·n =4cos 2A 2-cos 2A =4·1+cos A 2-(2cos 2A -1)=-2cos 2A +2cos A +3. 又∵m ·n =72, ∴-2cos 2A +2cos A +3=72,解得cos A =12. ∵0<A <π,∴A =π3.(2)在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,且a =3,∴(3)2=b 2+c 2-2bc ·12=b 2+c 2-bc . ① 又∵b +c =23,∴b =23-c ,代入①式整理得c 2-23c +3=0,解得c =3,∴b =3, 于是a =b =c =3,即△ABC 为等边三角形.规律方法:判定三角形的形状,应围绕三角形的边角关系进行转化.无论使用哪种方法,不要随意约掉公因式;要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.例3、(2012·课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,acos C +3asin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c.解:(1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.因为B =π-A -C ,则sin B =sin A cos C +cos A sin C . 所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin(A -π6)=12. 又0<A <π,故A =π3. (2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4. ① 又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8.② 由①②联立,得b =c =2.四、练习 变式练习1:(2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且bsin A =3acos B.(1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值.变式练习2:在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2asin A =(2b +c)sin B +(2c +b)sin C.(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状五、作业布置六、板书设计1、正余弦定理2、变形式3、三角形中常用结论典例分析七、教学反思。
高三数学复习(理):第6讲 正弦定理和余弦定理
第6讲正弦定理和余弦定理[学生用书P87]1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2R(R为△ABC外接圆半径)a2=b2+c2-2bc cos_A;b2=c2+a2-2ca cos_B;c2=a2+b2-2ab cos_C变形形式a=2R sin_A,b=2R sin_B,c=2R sin_C;sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C;a+b+csin A+sin B+sin C=asin Acos A=b2+c2-a22bc;cos B=c2+a2-b22ca;cos C=a2+b2-c22ab2.三角形解的判断A为锐角A为钝角或直角图形关系式a=b sin A b sin A<a<b a≥b a>b 解的个数一解两解一解一解3.三角形中常用的面积公式(1)S=12ah(h表示边a上的高).(2)S=12bc sin A=12ac sin_B=12ab sinC.(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).常用结论1.三角形中的三角函数关系(1)sin(A+B)=sin C;(2)cos(A+B)=-cos C;(3)sin A+B2=cos C2;(4)cos A+B2=sin C2.2.三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.3.在△ABC中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,A>B⇔a>b ⇔sin A>sin B⇔cos A<cos B.一、思考辨析判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(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;当b 2+c 2-a 2=0时,△ABC 为直角三角形;当b 2+c 2-a 2<0时,△ABC 为钝角三角形.( )答案:(1)× (2)√ (3)× (4)× 二、易错纠偏常见误区|K(1)利用正弦定理求角时解的个数弄错; (2)在△ABC 中角与角的正弦关系弄错; (3)判断三角形形状时弄错.1.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解 C .无解D .有解但解的个数不确定解析:选C.由正弦定理得b sin B =csin C ,所以sin B =b sin Cc =40×3220=3>1.所以角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.2.在△ABC 中,若sin A =sin B ,则A ,B 的关系为________;若sin A >sin B ,则A ,B 的关系为________.解析:sin A =sin B ⇔a =b ⇔A =B ; sin A >sin B ⇔a >b ⇔A >B . 答案:A =B A >B3.在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则这个三角形的形状为________. 解析:由正弦定理,得sin A cos A =sin B cos B , 即sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形. 答案:等腰三角形或直角三角形[学生用书P88]利用正、余弦定理求解三角形(多维探究) 角度一 求角或三角函数值(1)(2020·高考全国卷Ⅲ)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A.5 B .2 5 C .4 5D .8 5(2)(2021·福州市适应性考试)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若cos A (sin C -cos C )=cos B ,a =2,c =2,则角C 的大小为________.【解析】 (1)方法一:在△ABC 中,cos C =23,则sin C =53>22,所以C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2.由余弦定理知AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C =16+9-2×4×3×23=9,所以AB =3.由正弦定理AC sin B =AB sin C ,得sin B =459,易知B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos B =19,tan B =sin Bcos B =4 5.故选C.方法二:在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,所以由余弦定理知AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C =16+9-2×4×3×23=9,所以AB =3,所以△ABC 是等腰三角形.过点B 作BD ⊥AC 于点D ,则BD =BC 2-CD 2=32-⎝ ⎛⎭⎪⎫422=5,tan B2=25=255,所以tan B=2tanB21-tan2B2=4 5.故选C.(2)因为cos A(sin C-cos C)=cos B,所以cos A(sin C-cos C)=-cos(A+C),所以cos A sin C=sin A sin C,所以sin C(cos A-sin A)=0,因为C∈(0,π),所以sin C≠0,cos A=sin A,则tan A=1,又A∈(0,π)所以A=π4,又asin A=csin C,即2 sin π4=2sin C,所以sin C=12,因为c<a,所以0<C<π4,故C=π6.【答案】(1)C(2)π6角度二求边长或周长在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c成公差为2的等差数列,C=120°.(1)求边长a;(2)(一题多解)求AB边上的高CD的长.【解】(1)由题意得b=a+2,c=a+4,由余弦定理cos C=a2+b2-c22ab得cos 120°=a2+(a+2)2-(a+4)22a(a+2),即a2-a-6=0,所以a=3或a=-2(舍去),所以a=3.(2)方法一:由(1)知a=3,b=5,c=7,由三角形的面积公式得12ab sin ∠ACB=12c×CD,所以CD=ab sin ∠ACBc=3×5×327=15314,即AB边上的高CD=15314.方法二:由(1)知a=3,b=5,c=7,由正弦定理得3sin A =7sin ∠ACB=7sin 120°,即sin A =3314,在Rt △ACD 中,CD =AC sin A =5×3314=15314,即AB 边上的高CD =15314.(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素.(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.(3)涉及最值问题时,常利用基本不等式或表示为三角形的某一内角的三角函数形式求解.1.(2021·广东省七校联考)若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2b sin 2A =3a sin B ,且c =2b ,则ab 等于( )A.32 B . 2 C.43D. 3解析:选B.由2b sin 2A =3a sin B ,及正弦定理可得4sin B ·sin A cos A =3sin A sin B ,由于sin A ≠0,sin B ≠0,所以cos A =34,又c =2b ,所以a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+4b 2-2b ×2b ×34=2b 2,所以ab =2,故选B.2.(2019·高考全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sinC.(1)求A;(2)若2a+b=2c,求sinC.解:(1)由已知得sin2B+sin2C-sin2A=sin B sin C,故由正弦定理得b2+c2-a2=bc.由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=12.因为0°<A<180°,所以A=60°.(2)由(1)知B=120°-C,由题设及正弦定理得2sin A+sin(120°-C)=2sinC,即62+32cos C+12sin C=2sin C,可得cos(C+60°)=-22.由于0°<C<120°,所以sin(C+60°)=22,故sin C=sin(C+60°-60°)=sin(C+60°)cos 60°-cos(C+60°)sin 60°=6+2 4.判断三角形的形状(典例迁移)(2020·重庆六校联考)在△ABC中,cos2B2=a+c2c(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D.等腰三角形或直角三角形【解析】已知等式变形得cos B+1=ac+1,即cos B=ac①.由余弦定理得cos B=a2+c2-b22ac,代入①得a2+c2-b22ac=ac,整理得b2+a2=c2,即C为直角,则△ABC为直角三角形.【答案】 A【迁移探究1】(变条件)将“cos2B2=a+c2c”改为“c-a cos B=(2a-b)cosA”,试判断△ABC的形状.解:因为c-a cos B=(2a-b)cos A,C=π-(A+B),所以由正弦定理得sin C-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,所以sin A cos B+cos A sin B-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,所以cos A(sin B-sin A)=0,所以cos A=0或sin B=sin A,所以A=π2或B=A或B=π-A(舍去),所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.【迁移探究2】(变条件)将“cos2B2=a+c2c”改为“sin Asin B=ac,(b+c+a)(b+c-a)=3bc”,试判断△ABC的形状.解:因为sin Asin B=ac,所以ab=ac,所以b=c.又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,所以b2+c2-a2=bc,所以cos A=b2+c2-a22bc=bc2bc=12.因为A∈(0,π),所以A=π3,所以△ABC是等边三角形.(1)判定三角形形状的2种常用途径(2)判定三角形形状的3个注意点①“角化边”后要注意用因式分解、配方等方法得出边的相应关系; ②“边化角”后要注意用三角恒等变换公式、三角形内角和定理及诱导公式推出角的关系;③还要特别注意“等腰直角三角形”与“等腰三角形或直角三角形”的区别.在△ABC 中,已知2a cos B =c, sin A sin B ·(2-cos C )=sin 2C2+12,则△ABC 为( )A .等边三角形B .等腰直角三角形C .锐角非等边三角形D .钝角三角形解析:选B.将已知等式2a cos B =c 利用正弦定理化简得2sin A cos B =sin C , 因为sin C =sin ()A +B =sin A cos B +cos A sin B , 所以2sin A cos B =sin A cos B +cos A sin B , 即sin A cos B -cos A sin B =sin(A -B )=0, 因为A 与B 都为△ABC 的内角, 所以A -B =0,即A =B .因为sin A sin B (2-cos C )=sin 2C 2+12,所以sin A sin B (2-cos C )=12(1-cos C )+12=1-12cos C , 所以-12⎣⎡⎦⎤cos ()A +B -cos (A -B )(2-cosC )=1-12cos C ,所以-12(-cos C-1)(2-cos C)=1-12cos C,即(cos C+1)(2-cos C)=2-cos C,整理得cos2C-2cos C=0,即cos C(cos C-2)=0,所以cos C=0或cos C =2(舍去),所以C=90°,则△ABC为等腰直角三角形,故选B.与三角形面积有关的问题(多维探究)角度一计算三角形的面积(一题多解)(2021·昆明市三诊一模)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=120°,sin C=217,c=2,则△ABC的面积等于() A.32B.2 3C.34 D. 3【解析】方法一:由正弦定理bsin B=csin C,得b=c sin Bsin C=2×32217=7.由余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B,得7=a2+4+2a,解得a=1或a=-3(舍去),所以S△ABC=12ac sin B=12×1×2×32=32,故选A.方法二:由正弦定理bsin B=csin C,得b=c sin Bsin C=2×32217=7.因为sin C=217,0°<C<60°,所以cos C=277,所以sin A=sin(B+C)=sin B cos C+cos B sin C=32×277-12×217=2114,所以S△ABC=12bc sin A=12×7×2×2114=32,故选A.【答案】 A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,可先求其中一个角的余弦值,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.角度二已知三角形的面积解三角形(2021·深圳市统一测试)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S,a2+b2-c2=2S.(1)求cos C;(2)(一题多解)若a cos B+b sin A=c,a=5,求b.【解】(1)因为S=12ab sin C,a2+b2-c2=2S,所以a2+b2-c2=ab sin C,在△ABC中,由余弦定理得cos C=a2+b2-c22ab=ab sin C2ab=sin C2,所以sin C=2cos C,又sin2C+cos2C=1,所以5cos2C=1,cos C=±55,又C∈(0,π),所以sin C>0,所以cos C>0,所以cos C=55.(2)方法一:在△ABC中,由正弦定理得sin A cos B+sin B sin A=sin C,因为sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,所以sin A cos B+sin B sin A=sin A cos B+cos A sin B,即sin B sin A=cos A sinB,又A,B∈(0,π),所以sin B≠0,sin A=cos A,得A=π4.因为sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C),所以sin B=sin A cos C+cos A sin C=22×55+22×255=31010.在△ABC 中,由正弦定理得b =a sin Bsin A =5×3101022=3.方法二:因为a cos B +b sin A =c , a cos B +b cos A =c ,所以a cos B +b sin A =a cos B +b cos A , 即sin A =cos A ,又A ∈(0,π),所以A =π4.在△ABC 中,由正弦定理得c =a sin Csin A =5×25522=2 2.因为b =c cos A +a cos C , 所以b =22×22+5×55=3. 方法三:求A 同方法一或方法二.在△ABC 中,由正弦定理得c =a sin Csin A =5×25522=22,由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得b 2-2b -3=0,解得b =-1(舍去)或b =3.所以b =3.(或由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2-4b +3=0,解得b =1或b =3.因为当b =1时,a 2+b 2-c 2=-2<0,不满足cos C >0或a 2+b 2-c 2=-2≠2S ,所以应舍去,故b =3)已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求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. [注意] 正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数公式的工具性作用.1.在△ABC 中,cos B =14,b =2,sin C =2sin A ,则△ABC 的面积等于( )A.14 B .12C.32D.154解析:选D.在△ABC 中,cos B =14,b =2,sin C =2sin A ,由正弦定理得c=2a ;由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =a 2+4a 2-2a ·2a ·14=4a 2=4,解得a=1,可得c =2,所以△ABC 的面积为S =12ac sin B =12×1×2×1-⎝ ⎛⎭⎪⎫142=154.故选D.2.(2020·成都市诊断性检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 且b 2+c 2-a 2=423bc .(1)求sin A 的值;(2)若△ABC 的面积为2,且2sin B =3sin C ,求△ABC 的周长. 解:(1)因为b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,所以2bc cos A =423bc ,所以cos A =223,所以在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =13.(2)因为△ABC 的面积为2,所以12bc sin A =16bc =2, 所以bc =6 2.因为2sin B =3sin C ,所以由正弦定理得 2 b =3c ,所以b =32,c =2,所以a 2=b 2+c 2-2bc cos A =6,所以a = 6. 所以△ABC 的周长为2+32+ 6.[学生用书P91]高考新声音3 解三角形中的结构不良型开放性问题(2020·新高考卷Ⅰ)在①ac =3,②c sin A =3,③c =3b 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 A =3sin B ,C =π6,________________?【解题思路】 结合已知条件,根据正弦定理及余弦定理可得a = 3 b ,b =c ,选择①ac =3,可由a = 3 b ,b =c ,求得a ,b ,c 的值,得到结论;选择②c sin A =3,可由b =c 得到A ,B ,进而求得a ,b ,c 的值,得到结论;选择③c = 3 b ,与b =c 矛盾,得到结论.【解】 方案一:选条件①.由C =π6和余弦定理得a 2+b 2-c 22ab =32. 由sin A =3sin B 及正弦定理得a =3b . 于是3b 2+b 2-c 223b 2=32,由此可得b =c . 由①ac =3,解得a =3,b =c =1.因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c =1. 方案二:选条件②.由C=π6和余弦定理得a2+b2-c22ab=32.由sin A=3sin B及正弦定理得a=3b.于是3b2+b2-c223b2=32,由此可得b=c,B=C=π6,A=2π3.由②c sin A=3,所以c=b=23,a=6.因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c=2 3.方案三:选条件③.由C=π6和余弦定理得a2+b2-c22ab=32.由sin A=3sin B及正弦定理得a=3b.于是3b2+b2-c223b2=32,由此可得b=c.由③c=3b,与b=c矛盾.因此,选条件③时问题中的三角形不存在.本题以解三角形为背景命制,给定了若干条件(在这些条件下三角形并不能随之确定),在此基础上让学生在另外给出的几个条件中自主选择,在所选条件下,若问题中的三角形存在,求解三角形;若问题中的三角形不存在,说明理由.(2020·高考北京卷)在△ABC中,a+b=11,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求;(1)a的值;(2)sin C和△ABC的面积.条件①:c=7,cos A=-1 7;条件②:cos A=18,cos B=916.解:选①(1)由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b =11-a ,c =7, 得a 2=(11-a )2+49-2(11-a )×7×⎝ ⎛⎭⎪⎫-17,所以a =8.(2)因为cos A =-17,A ∈(0,π),所以sin A =437. 由正弦定理a sin A =c sin C ,得sin C =c sin A a =7×4378=32,由(1)知b =11-a =3,所以S △ABC =12ab sin C =12×8×3×32=6 3.选②(1)因为cos A =18,所以A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin A =378.因为cos B =916,所以B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,sin B =5716.由正弦定理a sin A =bsin B , 得a 378=11-a 5716,所以a =6.(2)sin C =sin(π-A -B )=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =74. 因为a +b =11,a =6, 所以b =5.所以S △ABC =12ab sin C =12×6×5×74=1574.[学生用书P301(单独成册)][A 级 基础练]1.(2020·六校联盟第二次联考)在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,则A =( )A .60°B .30°或90°C .60°或120°D .90°解析:选B.由正弦定理AC sin B =ABsin C 得1sin 30°=3sin C ,所以sin C =32,因为AB >AC ,所以C =60°或120°,当C =60°,B =30°时,A =90°;当C =120°,B =30°时,A =30°.2.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定解析:选B.因为b cos C +c cos B =a sin A ,所以由正弦定理得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,所以sin(B +C )=sin 2A .又sin(B +C )=sin A 且sin A ≠0,所以sin A =1,所以A =π2,所以△ABC 为直角三角形,故选B.3.(2021·长沙市四校模拟考试)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知2b -a cos C =0,sin A =3sin(A +C ),则bca 2=( )A.74 B .149C.23D.69解析:选D.因为2b -a cos C =0,所以由余弦定理得2b -a ×a 2+b 2-c 22ab =0,整理得3b 2+c 2=a 2 ①.因为sin A =3sin(A +C )=3sin B ,所以由正弦定理可得a =3b ②,由①②可得c =6b ,则bc a 2=b ×6b 9b 2=69.故选D.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c .若角A ,B ,C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC =( )A. 2 B . 3 C.32D .2解析:选C.因为A ,B ,C 依次成等差数列,所以B =60°,所以由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得c =2或c =-1(舍去),所以由正弦定理得S △ABC =12ac sin B =32,故选C.5.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边且∠A =60°,若S △ABC =332且2sin B =3sin C ,则△ABC 的周长等于( )A .5+7B .12C .10+7D .5+27解析:选A.在△ABC 中,∠A =60°.因为2sin B =3sin C ,故由正弦定理可得2b =3c ,再由S △ABC =332=12bc ·sin A ,可得bc =6,所以b =3,c =2.由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =7,所以a =7,故△ABC 的周长为a +b +c =5+7,故选A.6.(2020·福州市适应性考试)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos B +b cos A =2ac ,则a =________.解析:由题设及正弦定理得sin A cos B +sin B cos A =2a sin C ,所以sin(A +B )=2a sinC .又A +B +C =π,所以sin C =2a sin C ,又sin C ≠0,所以a =12. 答案:127.(2020·湖北八校第一次联考)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin B -sin A (sin C +cos C )=0,a =2,c =2,则角C =________.解析:因为A+C=π-B,所以sin B=sin(A+C)=sin A·cos C+cos A sin C,因为sin B-sin A(sin C+cos C)=0,所以cos A sin C-sin A sin C=0,因为C∈(0,π),所以sin C>0,所以cos A=sin A,又A∈(0,π),所以A=π4,由正弦定理得a sin π4=csin C,又a=2,c=2,所以sin C=12,因为a>c,所以C=π6.答案:π68.(2020·福州市质量检测)已知钝角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c=7,b=1,若△ABC的面积为62,则a的长为________.解析:因为△ABC的面积S=12bc sin A,所以62=12×1×7sin A,所以sin A=67,所以cos A=±77,当cos A=77时,由a2=b2+c2-2bc cos A得a=6,此时△ABC为直角三角形(舍去);当cos A=-77时,由a2=b2+c2-2bc cos A得a=10,经检验,a=10符合题意.综上,a=10.答案:109.(2020·高考全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知B=150°.(1)若a=3c,b=27,求△ABC的面积;(2)若sin A+3sin C=22,求C.解:(1)由题设及余弦定理得28=3c2+c2-2×3c2×cos 150°.解得c=-2(舍去),c=2,从而a=2 3.△ABC的面积为12×23×2×sin 150°= 3.(2)在△ABC 中,A =180°-B -C =30°-C ,所以 sin A +3sin C =sin(30°-C )+3sin C =sin(30°+C ). 故sin(30°+C )=22.而0°<C <30°,所以30°+C =45°,故C =15°.10.(2020·高考全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+A +cos A =54.(1)求A ;(2)若b -c =33a ,证明:△ABC 是直角三角形.解:(1)由已知得sin 2A +cos A =54,即cos 2A -cos A +14=0. 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫cos A -122=0, cos A =12.由于0<A <π,故A =π3.(2)证明:由正弦定理及已知条件可得sin B -sin C =33sin A . 由(1)知B +C =2π3,所以sin B -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =33sin π3.即12sin B -32cos B =12,sin ⎝⎛⎭⎪⎫B -π3=12.由于0<B <2π3,故B =π2.从而△ABC 是直角三角形.[B 级 综合练]11.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为43,且2b cos A +a =2c ,a +c =8,则其周长为( )A .10B .12C .8+ 3D .8+2 3解析:选B.因为△ABC 的面积为43,所以12ac sin B =4 3.因为2b cos A +a=2c ,所以由正弦定理得2sin B cos A +sin A =2sin C ,又A +B +C =π,所以2sin B cos A +sin A =2sin A cos B +2cos A sin B ,所以sin A =2cos B ·sin A ,因为sin A ≠0,所以cos B =12,因为0<B <π,所以B =π3,所以ac =16,又a +c =8,所以a =c =4,所以△ABC 为正三角形,所以△ABC 的周长为3×4=12.故选B.12.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a cos B -c -b 2=0,a 2=72bc ,b >c ,则b c =________.解析:由a cos B -c -b 2=0及正弦定理可得sin A cos B -sin C -sin B 2=0.因为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,所以-sin B 2-cos A sin B =0,所以cosA =-12,即A =2π3.由余弦定理得a 2=72bc =b 2+c 2+bc ,即2b 2-5bc +2c 2=0,又b >c ,所以b c =2.答案:213.(2020·深圳市统一测试)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(a +b )(sin A -sin B )=(a -c )sin C ,b =2,则△ABC 的外接圆面积为________.解析:利用正弦定理将已知等式转化为(a +b )(a -b )=(a -c )c ,即a 2+c 2-b 2=ac ,所以由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,所以B =60°.设△ABC 的外接圆半径为R ,则由正弦定理知,2R =b sin B =43,所以△ABC 的外接圆面积S =πR 2=4π3. 答案:4π314.(2020·广州市调研检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知c sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3-a sin C =0. (1)求角A 的值;(2)若△ABC 的面积为3,周长为6,求a 的值.解:(1)因为c sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3-a sin C =0,所以由正弦定理得sin C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12sin A +32cos A -sin A ·sin C =0. 因为sin C >0, 所以32cos A -12sin A =0,即tan A =3,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)因为△ABC 的面积为3,所以12bc sin A =3,得bc =4.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得a 2=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =(b +c )2-12,因为△ABC 的周长为6,即a +b +c =6,所以a 2=(6-a )2-12,所以a =2.[C 级 提升练]15.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3b sin A =a ·(2-cosB ).(1)求角B 的大小;(2)D 为边AB 上一点,且满足CD =2,AC =4,锐角△ACD 的面积为15,求BC 的长.解:(1)由正弦定理得3sin B sin A =sin A (2-cos B ),因为A ∈(0,π),则sin A >0,所以3sin B =2-cos B ,所以2sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6=2, 所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6=1, 因为B ∈(0,π),所以B +π6=π2,解得B =π3.(2)由题意,可得S △ACD =12CD ·CA sin ∠ACD =12×2×4sin ∠ACD =15,解得sin ∠ACD =154. 又因为△ACD 为锐角三角形, 所以cos ∠ACD =1-sin 2∠ACD =14, 在△ACD 中,由余弦定理得AD 2=CA 2+CD 2-2CA ·CD ·cos ∠ACD =42+22-2×2×4×14=16,所以AD =4,在△ACD 中,由正弦定理得CD sin A =AD sin ∠ACD, 则sin A =CD AD ·sin ∠ACD =158,在△ABC 中,由正弦定理得BC sin A =AC sin B ,所以BC =AC sin A sin B= 5.。
(复习指导)第4章第6节正弦定理与余弦定理含解析
第6节正弦定理与余弦定理一、教材概念·结论·性质重现1.正弦定理在一个三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等,即asin A=bsin B=csin C=2R,其中R是三角形外接圆的半径.正弦定理的变形公式:(1)a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C.(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R.(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.若已知两边和其中一边的对角,解三角形时,可用正弦定理.在根据另一边所对角的正弦值,确定角的值时,要注意避免增根或漏解,常用的基本方法就是结合“大边对大角,大角对大边”及三角形内角和定理去考虑问题.2.余弦定理三角形任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角余弦的积的2倍.即a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.余弦定理的推论:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=a2+c2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.3.三角形的面积公式(1)S=12ah(h表示边a上的高).(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径). 4.常用结论在△ABC 中,常用以下结论: (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边. (4)sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C 2;cos A +B 2=sin C2.(5)tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C . (6)A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B . 二、基本技能·思想·活动体验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)在三角形中,已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形.( √ ) (2)在△ABC 中,a sin A =a +b +c sin A +sin B +sin C.( √ )(3)在△ABC 中,a 2+b 2>c 2是△ABC 为锐角三角形的必要不充分条件.( √ ) (4)在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则此三角形是钝角三角形.( √ ) 2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a =5,c =2,cos A =23,则b =( )A . 2B . 3C .2D .3D 解析:由余弦定理,得4+b 2-2×2b cos A =5,整理得3b 2-8b -3=0,解得b =3或b =-13(舍去).故选D.3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形C 解析:在△ABC 中,因为cos C =a 2+b 2-c 22ab ,所以a =2b cos C =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,所以a 2=a 2+b 2-c 2,所以b =c ,所以此三角形一定是等腰三角形.4.在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =( ) A.15 B.59 C.53D.1B 解析:根据正弦定理a sin A =b sin B ,有313=5sin B ,得sin B =59.故选B.5.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,A =45°.若三角形有两解,则边b 的取值范围是________.(2,22) 解析:如图,△ABC 有两解的充要条件是b sin 45°<2<b ,解得2<b <2 2.故b 的取值范围是(2,22).考点1 利用正弦定理、余弦定理解三角形——基础性1.(2020·全国卷Ⅲ)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( )A.19 B.13 C.12D.23A 解析:由余弦定理得 AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=42+32-2×4×3×23=9,所以AB =3. 又由余弦定理可知cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =32+32-422×3×3=19.2.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3A 解析:因为a sin A -b sinB =4c ·sinC ,所以由正弦定理得a 2-b 2=4c 2,即a 2=4c 2+b 2.由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+c 2-(4c 2+b 2)2bc =-3c22bc=-14,所以bc =6.3.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b =6,c =3,则A =________.75° 解析:由正弦定理,得sin B =b sin Cc =6sin 60°3=22.因为0°<B <180°,且b <c ,所以B <C ,故B =45°,所以A =180°-60°-45°=75°.4.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =________.3π4 解析:因为b sin A +a cos B =0, 所以a sin A =b-cos B.由正弦定理a sin A =bsin B ,得-cos B =sin B ,所以tan B=-1.又B∈(0,π),所以B=3π4.利用正、余弦定理解三角形的策略(1)已知三角形的两边和其中一边的对角解三角形,可用正弦定理,也可用余弦定理.用正弦定理时,需判断其解的个数;用余弦定理时,可根据一元二次方程根的情况判断解的个数.(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进行判断.结合图像求解较为直观易解.考点2判断三角形的形状——应用性设△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B解析:因为b cos C+c cos B=a sin A,由正弦定理得sin B cos C+sin C·cos B=sin2A,所以sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.又sin A>0,所以sin A=1,所以A=π2,故△ABC为直角三角形.若本例条件变为ab=cos Bcos A,判断△ABC的形状.解:由ab=cos Bcos A,得sin Asin B=cos Bcos A,所以sin A cos A=cos B sin B,所以sin 2A=sin 2B.因为A,B为△ABC的内角,所以2A=2B或2A=π-2B,所以A =B 或A +B =π2,所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.1.判断三角形形状的常用途径2.判断三角形的形状的注意点在判断三角形的形状时,一定要注意三角形的解是否唯一,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.在等式变形时,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.1.在△ABC 中,c -a 2c =sin 2B2(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A 解析:由cosB =1-2sin 2B 2得sin 2B 2=1-cos B2,所以c -a 2c =1-cos B 2,即cos B =ac .(方法一)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a c ,即a 2+c 2-b 2=2a 2,所以a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为直角三角形.又无法判断两直角边是否相等.故选A.(方法二)由正弦定理得cos B=sin Asin C,又sin A=sin (B+C)=sin B cos C+cosB·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,所以C=π2,所以△ABC为直角三角形.又因为无法判断两直角边是否相等.故选A.2.给出下列命题:①若tan A tan B>1,则△ABC一定是钝角三角形;②若sin2A+sin2B=sin2C,则△ABC一定是直角三角形;③若cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,则△ABC一定是等边三角形.其中正确命题的序号为________.②③解析:①因为tan A tan B>1,且A,B为三角形内角,所以tan A>0,tan B>0,所以A,B均为锐角.又因为-tan C=tan(A+B)=tan A+tan B1-tan A·tan B<0,所以tan C>0,所以C为锐角,所以△ABC不是钝角三角形,故①错误.②由正弦定理及条件,得a2+b2=c2,所以△ABC一定为直角三角形,故②正确.③由cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1及A,B,C为三角形内角,可得cos(A -B)=cos(B-C)=cos(C-A)=1,所以A=B=C.故③正确.考点3三角形的面积——综合性(2020·广东化州二模)在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边为a,b,c.若S△ABC=23,a+b=6,a cos B+b cos Ac=2cos C,则c=()A.27 B.2 3 C.4 D.3 3B解析:因为a cos B+b cos Ac=sin A cos B+sin B cos Asin C=sin(A+B)sin(A+B)=1,所以2cos C=1,所以C=60°.若S△ABC =23,则12ab sin C=23,所以ab=8.因为a+b=6,所以c2=a2+b2-2ab·cos C=(a+b)2-2ab-ab=(a+b)2-3ab =62-3×8=12,所以c=2 3.故选B.(2020·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知B=150°.(1)若a=3c,b=27,求△ABC的面积;(2)若sin A+3sin C=22,求C.解:(1)由余弦定理得a2+c2-2ac cos B=b2,将a=3c,b=27,B=150°代入,可得(3c)2+c2-2×3c×c cos 150°=(27)2,整理得7c2=28,解得c=2.所以a=2 3.所以S△ABC =12ac sin B=12×23×2×12= 3.(2)因为A+B+C=π,所以sin A=sin(B+C).又因为sin A+3sin C=2 2,所以sin(B+C)+3sin C=2 2,所以sin B cos C+cos B sin C+3sin C=2 2.将B=150°代入,整理得12cos C+32sin C=22,即sin(C+30°)=2 2.因为B=150°,所以0°<C<30°,即0°<C+30°<60°,所以C+30°=45°,解得C=15°.求解三角形面积问题的方法技巧(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,可先求其中一个角的余弦值,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.1.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=π3,则△ABC的面积为________.63解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B.又因为b=6,a=2c,B=π3,所以36=4c2+c2-2×2c2×1 2,所以c=23,a=43,所以S△ABC =12ac sin B=12×43×23×32=6 3.2.(2020·全国卷Ⅰ)如图,在三棱锥P–ABC的平面展开图中,AC=1,AB =AD=3,AB⊥AC,AB⊥AD,∠CAE=30°,则cos∠FCB=________.-14解析:AB⊥AC,AB=3,AC=1,由勾股定理得BC=AB2+AC2=2.同理得BD=6,所以BF=BD=6,在△ACE中,AC=1,AE=AD=3,∠CAE=30°,由余弦定理得CE2=AC2+AE2-2AC·AE cos 30°=1+3-2×1×3×3 2=1,所以CF=CE=1,在△BCF 中,BC =2,BF =6,CF =1,由余弦定理得cos ∠FCB =CF 2+BC 2-BF 22CF ·BC =1+4-62×1×2=-14. 3.(2020·菏泽高三联考)在①B =π3,②a =2,③b cos A +a cos B =3+1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决相应问题.已知在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S .若4S =b 2+c 2-a 2,b =6,且________,求△ABC 的面积S 的大小.解:因为4S =b 2+c 2-a 2,cos A =b 2+c 2-a 22bc ,S =12bc sin A .所以2bc sin A =2bc cos A . 显然cos A ≠0,所以tan A =1. 又A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以A =π4.若选①,B =π3,由a sin A =b sin B ,得a =b sin Asin B =6×2232=2.又sin C =sin [π-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =6+24,所以S =12ab sin C =12×2×6×6+24=3+32.若选②,a =2,由a sin A =b sin B ,得sin B =b sin A a =6×222=32. 因为B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos B =12.又sin C =sin [π-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =6+24, 所以S =12ab sin C =12×2×6×6+24=3+32. 若选③,b cos A +a cos B =3+1,所以a cos B =1, 即a ·a 2+c 2-62ac =1,所以a 2=6+2c -c 2.又a 2=6+c 2-26c ×22=6+c 2-23c ,所以6+2c -c 2=6+c 2-23c ,解得c =3+1. 所以S =12bc sin A =12×6×(3+1)×sin π4=3+32.已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,满足a 2+b 2+2c 2=8,则三角形ABC 面积的最大值为( )A.55B.255C.355D.53[四字程序]读想算思 △ABC 面积的最大值1.面积的表达式; 2.以谁为变量? 用适当的变量表示S 转化与化归a 2+b 2+2c 2=81.S =12ah ; 2.S =12ab sin C ; 3.边作变量; 4.角作变量; 5.海伦公式S 2=14a 2b 2·(1-cos 2C );S ≤2sin C3-2cos C1.均值不等式; 2.函数最值; 3.三角函数的性质思路参考:余弦定理+角化边+二次函数的最值. B 解析:因为a 2+b 2+2c 2=8,即a 2+b 2=8-2c 2, 所以S 2=14a 2b 2sin 2C=14a 2b 2(1-cos 2C ) =14a 2b 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎪⎫a 2+b 2-c 22ab 2 =14a 2b 2-(8-3c 2)216 ≤14⎝⎛⎭⎪⎫a 2+b 222-(8-3c 2)216 =-5c 416+c 2=-516⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2-852+45,故当a 2=b 2=125,c 2=85时,S 2有最大值45, 所以△ABC 面积的最大值为255.思路参考:设高转化,利用均值不等式. B 解析:如图,过点C 作CD ⊥AB 于点D . 设AD =m ,BD =n ,CD =h .因为a 2+b 2+2c 2=8,所以m 2+n 2+2h 2+2c 2=8. 因为m 2+n 2≥(m +n )22=c 22,当且仅当m =n 时取等号.故m 2+n 2+2h 2+2c 2≥c 22+2h 2+2c 2=5c 22+2h 2≥25ch =45S ,所以S ≤255,当且仅当m =n ,c =255h 时取等号. 所以△ABC 面积的最大值为255.思路参考:利用海伦公式S =p (p -a )(p -b )(p -c )+均值不等式.B解析:设p=12(a+b+c),则p-a=12(b+c-a),p-b=12(a+c-b),p-c=12(a+b-c).所以S=p(p-a)(p-b)(p-c)=14[(a+b)2-c2][c2-(b-a)2]=144a2b2-⎝⎛⎭⎪⎫a2+b2-c222.因为a2+b2+2c2=8,所以S=144a2b2-(8-3c2)2.因为a2+b2+2c2=8,所以4a2b2≤(a2+b2)2=(8-2c2)2.所以S≤14(8-2c2)2-(8-3c2)2=1416c2-5c4.当c2=85时,S2有最大值45.所以△ABC面积的最大值为25 5.思路参考:建系设点.B解析:如图,以AB所在直线为x轴,以线段AB的中垂线为y轴建立平面直角坐标系.不妨令x1>0,y2>0,设A(-x1,0),B(x1,0),C(x2,y2).因为a2+b2+2c2=8,所以(x1-x2)2+y22+(x1+x2)2+y22+8x21=8,所以5x21+x22+y22=4.因为S=x1y2,所以25S≤5x21+y22=4-x22≤4.所以S≤255,当且仅当x2=0,5x21=y22=2时取等号.所以△ABC面积的最大值为25 5.1.本题考查三角形的面积的最值问题,解法灵活多变,基本解题策略是借助于三角形的相关知识将目标函数转化为边之间的代数关系,借助于三角函数的性质求最值,对于此类多元最值问题要注意合理转化或消元.2.基于课程标准,解答本题一般需要熟练掌握数学阅读技能、运算求解能力、推理能力和表达能力,体现了逻辑推理、数学运算的核心素养,试题的解答过程展现了数学文化的魅力.3.基于高考数学评价体系,本题创设了数学探索创新情景,通过知识之间的联系和转化,将最值转化为熟悉的数学模型.本题的切入点十分开放,可以从不同的角度解答题目,体现了灵活性;同时,解题的过程需要知识之间的转化,体现了综合性.(2020·全国卷Ⅱ)△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.解:(1)由正弦定理和已知条件sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C,得BC2-AC2-AB2=AC·AB.①由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·AB cos A.②由①②得cos A=-1 2.因为0<A<π,所以A=2π3.(2)由正弦定理及(1)得ACsin B=ABsin C=BCsin A=23,从而AC=23sin B,AB=23sin(π-A-B)=3cos B-3sin B.故BC +AC +AB =3+3sin B +3cos B =3+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3.又0<B <π3,所以当B =π6时,△ABC 的周长取得最大值3+2 3.。
正弦定理和余弦定理专项复习
正弦定理和余弦定理专项复习一、知 识 梳理1、正玄定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即:2sin sin sin a b cR A B C===(其中,R 为ABC ∆的外接圆半径)。
2、正选定理的常见变形:(1)sin sin ,sin sin ,sin sin a B b A a C c A b C c B ===。
(2)三角形的边长之比等于对应角的正弦比,即:::sin :sin :sin a b c A B C =。
(3)2sin ,2sin ,2sin .a R A b R B c R C ===sin ,sin ,sin (R ABC ).222a b c A B C R R R ===∆为外接圆半径 (4)sin sin sin sin sin sin a b c a b cA B C A B C++===++。
(5)余弦定理的应用:①已知两角与任一边,求其他两边和一角;②已知两边与其中一边的对角,求另一边的对角,从而求出其他的变和角。
以已知a ,b ,A 为例:(1)当A 为直角或钝角时,若a>b ,则有一解;若a ≤b ,则无解.3、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:2222222222cos ,2cos ,2cos .a b c bc A b c a ac B c a b ab C =+-=+-=+- 4、余弦定理的常见变形:(1)222222222cos ,2cos ,2cos .2b c a A bc c a b B ca a b c C ab+-=+-=+-= 5、三角形的面积公式:111sin sin sin .222S ab C ac B bc A ===考点1: 三角形解的个数1、 在ABC ∆中,A 、B 的对边分别是 a b 、,且A=30 4,a b ==,那么满足条件的ABC ∆ ( )A 、 有一个解B 、有两个解C 、无解D 、不能确定2、△ABC 中,∠A=60°, a= 6 , b=4, 那么满足条件的△ABC ( )A 有 一个解B 有两个解C 无解D 不能确定 考点2: 运用正、余弦定理求角或边 题型1.求三角形中的某些元素3、已知:A 、B 、C 是ABC ∆的内角,a,b,c 分别是其对边长,(Ⅰ)向量()()1cos ,3--=A π,2(cos()1n A π=-,),n m ⊥.求;(Ⅱ)若 ,,33cos ,2==B a 求b 的长.4、在△ABC 中,a =1,b =7 ,B =60°,求c.5、若在△ABC中,60,1,ABC A b S ∆∠===求△ABC 外接圆的半径R.6、△ABC 中,若60A =,a =sin sin sin a b cA B C +-+-等于 ( ) A 2 B 12题型2判断三角形形状7、在△ABC 中,bcosA =a cosB ,试判断三角形的形状.8、在△ABC 中,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状一定是( ) A.等腰直角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等边三角形 9、在△ABC 中,若cosA cosB =b a ,则△ABC 的形状是.( )A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰或直角三角形D.等边三角形10、△ABC 中,60B =,2b ac =,则△ABC 一定是 ( )A 锐角三角形B 钝角三角形C 等腰三角形D 等边三角形11、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 考点3: 三角形中的三角变换12、设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a,b,c ,且A=600,c=3b.求:(Ⅰ)a c的值;(Ⅱ)cosB +sin C.13、三角形的三内角A,B,C 所对边的长分别为a,b,c ,设向量(,),(,),m c a b a n a b c m n =--=+若,,求角B 的大小;14、在Rt △ABC 中,∠C=90°,且∠A ,∠B ,∠C 所对的边a,b,c 满足a+b=cx ,求实数x的取值范围.15、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。
(完整版)第六节正弦定理和余弦定理(经典讲义)
第六节正弦定理和余弦定理【考纲下载】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冋肿哇下知识扣教材扫除认知宵点练聲点巩固必备妁识^■HUIKOU ZHUGANZH1GHI审识整铝"一力%- < - %•"川< — - &3•三角形中常用的面积公式1 一(1) S= ?ah(h表示边a上的咼);111(2) S= ?bcs in A = ?acs in B= ?abs in C;1(3) S= 2「(a + b+ c)(r ABC 内切圆半径).1. 在三角形 ABC 中,“ A > B ”是“ sin A >sin B ”的什么条件?“ A >B ”是“ cos A v cos B ”的什么条件?提示:“ A > B ”是“sin A > sin B ”的充要条件,“ A > B ”是“ cos A v cos B ”的充要条 件.2. 在三角形中,“a 2+ b 2v c 2”是“△ ABC 为钝角三角形”的什么条件? 是“△ ABC 为锐角三角形”的什么条件? 提示:“a 2+ b 2v c 2”是“SBC 为钝角三角形”的充分不必要条件; “△ABC 为锐角三角形”的必要不充分条件.(3)(2013浙江高考)在厶ABC 中,/ / BAC =.1. (2013北京高考)在厶ABC 中, 1 … •a = 3,b = 5, sin A = 3,贝卩 sin B =( “ a 2+ b 2>c 2”“a 2+ b 2> c 2” 是1 A”B .52.在△ ABC 中,若 a = 2, c = 4, A . 2 .3 B . 12 C . 2 7 B = 60 ° D . 则b 等于()3. (2013湖南高考)在锐角△ ABC 中,角A, B 所对的边长分别为 a , b.若2asin B = . 3b , 则角A 等于( )八 nn A3B.4n C.64.在△ ABC 中,a =13 .2, b = 2.3, cos C =孑则厶ABC 的面积为1 …5.在△ ABC 中,若 a = 2, b + c = 7, cos B = -4,贝V b =突破•热点题型r研考向认知层层递进 祈典题能力涉步提高考点一[例1] =( )10 A -1--- 10(1)(2013 天津高考)在厶 ABC 中,/ ABC =才,AB =羽,BC = 3,贝V sin / BACC 3伍.10(2)(2013 A = 5sin B ,则角 C =安徽咼考)设厶ABC 的内角A, B, C 所对边的长分别为 a, b, c.若b + c = 2a,3sin1 r rC = 90° M 是 BC 的中点,若 sin / BAM = 3,贝V sin变式训练且 a >b ,则/ B =( )n n 2 nA© B3 C.y 2.已知锐角厶ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , C ,23CO £A + cos 2A = 0, a = 7, c =6,贝U b =()A . 10B . 9C . 8D . 5考点二 利用正、余弦定理判断三角形的形状[例2] 在厶ABC 中,a , b , c 分别为内角 A , B , C 的对边,且 2asin A = (2b + c)sin B + (2 c +b)sin C.⑴求A 的大小;(2)若sin B + sin C = 1,试判断△ ABC 的形状.【互动探究】若将本例 ⑵中的条件改为“ (a 2+ b 2)sin(A — B)= (a 2-b 2)sin(A + B)”,试判断厶ABC 的 形状.么通关指南1•正、余弦定理与三角形面积的综合问题是每年高考的重点内容, 既有选择、填空题,也有解答题,难度适中,属中档题.2. 高考对此类问题的考查主要有以下两个命题角度: (1) 求三角形的面积;(2) 已知三角形的面积解三角形.[例3] (1)(2013新课标全国卷n )△ ABC 的内角A , B , C 的对边分别为a , b , c ,已知 b = 2, B = 6,,C = n ,则厶ABC 的面积为()A . 2,3+ 2 B. .3+ 1C . 2 . 3— 2D. . 3 — 1(2)(2013湖•北高考)在厶ABC 中,角A, B , C 对应的边分别是 a, b, c.已知cos 2A — 3cos(B + C)= 1.1. 在厶ABC 中,内角A , B , C 的对边分别为 卄 ia ,b , c.若 asin Bcos C + csin Bcos A = ^b ,5 n D.5T变式训练(2013陕西高考)设厶ABC 的内角A , B , C 所对的边分别为 =asin 人,则厶ABC 的形状为( )A •直角三角形B •锐角三角形C .钝角三角形a ,b ,c , 若 bcos C + ccos BD .不确定咼频考点 考点三与三角形面积有关的问题①求角A的大小;②若△ ABC的面积S= 5 3, b = 5,求sin Bsin C的值.岛通关锦囊与三角形面积有关问题的常见类型及解题策略1 1 1(1) 求三角形的面积.对于面积公式S= qabsin C = qacsin B = ^bcsin A,一般是已知哪一个角就使用含哪个角的公式.(2) 已知三角形的面积解三角形•与面积有关的问题,一般要利用正弦定理或余弦定理进行边和角的互化.Ji通关集训1. 已知a, b, c分别为△ ABC三个内角A, B, C的对边,acos C+ , 3asin C —b —c= 0.(1)求A; (2)若a= 2,^ ABC 的面积为-3,求b, c.2. (2013新课标全国卷n )△ ABC的内角A, B, C的对边分别为a, b, c,已知a= bcos C+ csi n B.(1)求B; (2)若b= 2,求厶ABC面积的最大值.提升•学科盍养爹角度打造学科特色全方拉巩固数学孩心^WTISHENG XUEKESUVAMG答题模板(三) 利用正、余弦定理解三角形[典例](2013江西高考)(12分)在厶ABC中,角A, B, C所对的边分别为a, b, c,已知cos C+ (cos A—3sin A)cos B = 0.(1)求角B的大小;⑵若a + c= 1,求b的取值范围.演练*知能检测题型全面巩固鬱记知识题蚤充福确保训练到位^■VANLIAN ZHFNENGJIANCE[全盘巩固]1. 已知△ ABC , sin A : sin B : sin C = 1 :1 :•-2,则此三角形的最大内角的度数是()A. 60 °B. 90 °C. 120 °D. 135 °2. (2013山东高考)△ ABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c若B = 2A, a= 1, b= 3,贝U c=( )A. 2 3B. 2C. 2D. 13. (2014沈阳模拟)在厶ABC中,AC = ^7, BC= 2, B= 60 °贝U BC边上的高等于(C V5+V6A.4 .在△ ABC 中,若Ig sin A—Ig cos B —Ig sin C = Ig 2,则△ ABC 的形状是()A .直角三角形B .等腰直角三角形C.等边三角形 D .等腰三角形5. 设厶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,3b = 20acos A,贝U sin A : sin B : sin C 为()A. 4 : 3 : 2 B . 5 : 6 : 7 C. 5 : 4 : 3 D . 6 : 5 : 46. 在△ ABC 中,AB = ^3, AC = 1, B = 30° 则厶ABC 的面积等于()A.fB.屮C.于或,3 D#或屮7. △ ABC的三个内角A, B, C所对的边分别为a, b, c,且asin As in B +bcos2A= ,2a, 则-= .a --------------38. (2014深圳模拟)设厶ABC的内角A, B, C的对边分别为a, b, c,且cos A= 5, cosB= 13, b = 3,贝V c= _______ .9. ______________________________________________________________ 在△ ABC中,B = 60 ° AC = 质,则△ ABC的周长的最大值为_________________________________ .10. 在△ ABC中,内角A, B, C的对边分别为a, b, c,且a2= b2+ c2+ 3bc.(1)求A;⑵设a = .3, SABC的面积,求S+ 3cos Bcos C的最大值,并指出此时B的值.11. 设△ ABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c,且a+ c= 6, b= 2, cos B=7(1) 求a, c的值;(2) 求sin(A—B)的值.12. (2013重庆高考)在厶ABC中,内角A, B, C的对边分别是a, b, c,且a2+ b2 + 頁ab= c2.(1) 求C ;一、r 一- 3寸2 cos a+ A cos a+ B 土,心古(2) 设cos Acos B= , 2 = ,求tan a 的值.5 cos2a 5[冲击名校]b atan C1 •在锐角厶ABC 中,角A , B , C 的对边分别为a , b , c ,若才+ 6cos C ,则衆 + tan C _ tan B.2. (2013福建高考)如图,在等腰直角△ OPQ 中,/ POQ = 90° OP = 2迄,点M 在线 段 PQ 上.n 4 n2.设a 为锐角,若cos a+ 6 = 5,则sin 2 a+祗的值为(1)若OM = .5,求PM 的长; (2)若点N 在线段MQ 上,且/ 小?并求出面积的最小值.MON = 30°问:当/ POM 取何值时,△ OMN 的面积最 [高频滚动]1 .已知 sin x — sin y =—A 乎B . 2 - 3, cos x — cos y =- 2晶 3,且x , y 为锐角,则 3C 还C . ± 5 tan (x — y)=( ± 28。
3-6第六节 正弦定理和余弦定理练习题(2015年高考总复习)
第六节 正弦定理和余弦定理时间:45分钟 分值:75分一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2013·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =( )A.15B.59C.53D .1解析 利用a sin A =bsin B 代入计算即可. 答案 B2.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 .不能确定解析 ∵sin 2A +sin 2B <sin 2C ,∴a 2+b 2<c 2. cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,∴C 为钝角. 答案 C3.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 .1D.23解析 由(a +b )2-c 2=4,得a 2+b 2-c 2+2ab =4.① 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C =2ab cos60°=ab ,②将②代入①得ab +2ab =4,即ab =43. 答案 A4.(2013·新课标全国卷Ⅰ)已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,23cos 2A +cos2A =0,a =7,c =6,则b =( )A .10B .9C .8D .5解析 23cos 2A +cos2A =23cos 2A +2cos 2A -1=0,所以cos 2A =125,因为A 是锐角,所以cos A =15,由余弦定理得49=36+b 2-2×6b ×cos A ,解得b =5或b =-135(舍去),故选D.答案 D5.(2013·新课标全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( )A .23+2 B.3+1 C .23-2D.3-1解析 由正弦定理得c sin C =bsin B ⇒c =2×2212=22,又sin A =sin(B +C )=sin(π6+π4)=6+24,所以三角形面积为S =12bc sin A =12×2×22×6+24=3+1,故选B.答案 B6.(2014·湖南五市十校联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对边的边长,若cos A +sin A -2cos B +sin B =0,则a +b c 的值是( )A .1 B. 2 C. 3D .2解析 (cos A +sin A )(cos B +sin B )=2,cos A cos B +cos A sin B +sin A cos B +sin A sin B =cos(A -B )+sin(A +B )=2,cos(A -B )+sin C =2.所以cos(A -B )=1,sin C =1,所以A -B =0且C =90°,所以A =B =45°,该三角形为等腰直角三角形,所以a +bc = 2.答案 B二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________. 解析 由余弦定理可得cos B =22+c 2-b 22×2c =-14,又b +c =7,从而cos B =22+(7-b )2-b 22×2×(7-b ),化简得15b =60,解得b =4.答案 48.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若(a +b -c )(a +b +c )=ab ,则角C =________.解析 由(a +b -c )(a +b +c )=ab ,得a 2+b 2+2ab -c 2=ab ,则a 2+b 2-c 2=-ab ,故cos C =a 2+b 2-c 22ab =-ab 2ab =-12,又C 是三角形的内角,所以C =2π3.答案 2π39.(2013·福建卷)如图,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.解析 ∵sin ∠BAC =sin(90°+∠BAD ) =cos ∠BAD =223,∴BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos ∠BAD =18+9-2×92×223=3.∴BD = 3. 答案3三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分) 10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且b 2+c 2=a 2+bc .(1)求角A 的大小;(2)若sin B ·sin C =sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 解 (1)由已知得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12. 又角A 是△ABC 的内角,∴A =π3. (2)由正弦定理,得bc =a 2, 又b 2+c 2=a 2+bc ,∴b 2+c 2=2bc . ∴(b -c )2=0,即b =c .又A =π3,∴△ABC 是等边三角形.11.(2013·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =26,∠B =2∠A . (Ⅰ)求cos A 的值; (Ⅱ)求c 的值.解 (Ⅰ)因为a =3,b =26,∠B =2∠A ,所以在△ABC 中,由正弦定理得3sin A =26sin2A . 所以2sin A cos A sin A =263.故cos A =63.(Ⅱ)由(Ⅰ)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =33. 又∠B =2∠A ,所以cos B =2cos 2A -1=13.所以sin B =1-cos 2B =223.在△ABC 中,sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =539.所以c =a sin C sin A =5.12.(2014·南昌模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知sin C +cos C =1-sin C 2.(1)求sin C 的值;(2)若a 2+b 2=4(a +b )-8,求边c 的值. 解 (1)由已知得sin C +sin C2=1-cos C , ∴sin C 2(2cos C 2+1)=2sin 2C 2.由sin C 2≠0,得2cos C 2+1=2sin C 2, ∴sin C 2-cos C 2=12.两边平方,得1-sin C =14,∴sin C =34. (2)由sin C 2-cos C 2=12>0,得π4<C 2<π2, 即π2<C <π,则由sin C =34得cos C =-74. 由a 2+b 2=4(a +b )-8得(a -2)2+(b -2)2=0, 得a =2,b =2.由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =8+27, 所以c =7+1.。
(经典)正弦定理、余弦定理知识点总结及最全证明
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.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.主要考查有关定理的应用、三角包等变换的能力、运算能力及转化的数学思想.解三角形常常作为解题工具用丁立体几何中的计算或证明,或与三角函数联系在一起求距离、高度以及角度等问题,且多以应用题的形式出现.1.正弦定理(1)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即.其中R是三角形外接圆的半径.(2)正弦定理的其他形式:① a = 2RsinA , b =, csinO;③ a : b : c= _______________________________2.余弦定理(1)余弦定理:三角形中任何一边的平■方等——王彦文宵铜峡一中丁其他两边的平■方的和减去这两边与它们的火角的余弦的积的两倍.即a2=, b2=,c?=.若令C= 90°, WJ c2=,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cosA =, cosB=, cosC^.若C为锐角,则cosC>0,即a2 + b2 ; 若C为钝角,贝U cosC<0,即a2+ b2.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—2sinBsinCcosA,类似地,sin2B= ________________ ; sin2C= _________ _S 意式中隐含条件A+ B+ C= TT .3.解斜三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用理.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L如在△ ABC中,已知a, b和A时,解的情况如表:②sin A=2R' sinB=A为锐角A为钝角或直角图形关系式a= bsinA bsinA<a< b a为a>b解的个数①②③④(3)已知三边,用理.有解时,只有一解.(4)已知两边及火角,用理, 必有一解.4.三角形中的常用公式或变式⑴三角形面积公式& =:其中R, r分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A+ B+ C=兀,WJ A=,A5 = , 从而sinA = tanAtanBtanC (3)a+ c sinA+ sinCcosA = , tanA =<(3)互化sin2C+ sin2A—2sinCsinAcosB sin2A+sin2B— 2sinAsinBcosC3. (1)正弦(2)正弦一解、两解或无解①一解②二解③一解④一解⑶余弦⑷余弦1 1 1 abc 14. (1)2absinC 2bcsinA 2acsinB 4R 2 (a+ b+ c)r在△ ABC中,A>B 是sinA>sinB 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.兀B+ C (2)代(B+ Q 2— Fsin(B+ C) — cos(B+ C)2 (1)b* 1 2+ c2— 2bccosA c2 + a2— 2cacosB a2 + b2—2abcosC a2 + b2b2+ c2—a2c2+ a2—b2a2+ b2—c2(2)2bc2ca2ab—tan(B+ C) co岩si号«C tan 2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sinC=半=5, 乂由b 6c>b>csinB知,C有两解.也可依已知条件,画出△ ABC,由图知有两解.故选 C.(2012陕西)在^ABC中,角A, B, C所对的边…一…Tt i—一,分力U为a, b, c.右a= 2, B= c= 2寸3,贝U b =.解:由余弦定理知b2= a2 + c2—2accoSB=22 + (2^3)2— 2X 2X^/3X c%= 4, b= 2.故填2.(2013陕西)®AABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c,若bcosC+ ccosB= asinA,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sinBcosC+ sinCcosB= sinA sinA,即sin(B+ Q= sinAsinA, 亦即sinA= sinAsinA.因为0<A<TT,所以sinA= 1, 所以A=2.所以三角形为直角三角形.故选B.在^ABC中,角A, B, C所对的边分别为a, b, c,若 a =寸2, b=2, sinB+ cosB=寸2,则角 A解:sinB+ cosB= ^2,,•寸2sin B+4 =寸2,即sin B+4 = 1._____ __ _兀兀_兀乂.. B€ (0,冗)... B+; = ;, B=~.4 2 4a b asinBsinA= b根据正弦正理、皿=sinB,可侍12'. a<b, . . Av B... A=g.故填&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=寸2b,求C.解:由a+ c=寸2b及正弦定理可得sinA+sinO 2sinB乂由丁A— C= 90 , B= 180 — (A+C),故cosC + sinC = sinA + sinC=戒sin(A + Q =戒sin(90 + 2Q =匝sin2(45 + Q.,•哀sin(45 + C) = 2 戒sin(45 + C)cos(45 + C),* 一1即cos(45 + C) = 2.乂 .。
第3章 第6节正弦定理和余弦定理
2.(1)(2012· 陕西高考,9)在△ABC 中,角 A,B,C 所 对边的长分别为 a,b,c,若 a2+b2=2c2,则 cos C 的最小 值为( 3 A. 2 1 C.2 ) 2 B. 2 1 D.-2
(2)(2012· 北京高考,11)在△ABC 中,若 a=2,b+c=7, 1 cos B=-4,则 b=________.
22+ 6+ 22-2 22 2 = =2, 2×2× 6+ 2 ∴B=45° ,C=180° -A-B=180° -30° -45° =105° .
第四章 第二单元
北师数学
第三章
三函数、三角恒等变换、解三角形
(3)cos 15° =cos(45° -30° ) 6+ 2 =cos 45° cos 30° +sin 45° sin 30° = 4 . ∵c2=a2+b2-2abcos C 6+ 2 =(2 2) +(2 3) -2×2 2×2 3× 4
第四章 第二单元
北师数学
第三章
三角函数、三角恒等变换、解三角形
a2+c2-b2 解析:∵由余弦定理可知 2ac =cos
2 2 2
B,
3 ∴(a +c -b )tan B= 3ac 可化为 cos B· tan B= 2 . ∴sin 3 π 2π B= 2 .又∵B 为△ABC 的内角,∴B=3或 3 .
在△ABC 中,设 a、b、c 分别是角 A、B、C 的对 边,试根据以下已知条件解三角形. (1)a=2 3,b= 6,A=45° ; (2)a=2,b=2 2,c= 6+ 2; (3)a=2 2,b=2 3,C=15° .
第四章 第二单元
北师数学
第三章
三角函数、三角恒等变换、解三角形
第六节 正弦定理和余弦定理
1-cos 2B
=4
5 9
,所以
tan
B=csoins
B B
=
4 5 .故选 C.
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(2)由 2b sin 2A=3a sin B,及正弦定理可得 4sin B sin A cos A=3sin A sin B,由于 sin A≠0,sin B≠0,所以 cos A=34 , 又 c=2b,所以 a2=b2+c2-2bc cos A=b2+4b2-2b×2b×34 =2b2,所以ab = 2 ,故选 B.]
C=ssiinn
B A
,由
c=acos
B
可知
c=
a2+c2-b2 a· 2ac
,整理得
b2+c2=a2,即三角形一定是直角三角形,A=90°,
∴sin C=sin B,∴B=C,即 b=c,故△ABC 为等腰直角三角形.
答案: 等腰直角三角形
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2.(变条件)若本例条件变为:ssiinn
A B
=ac
,(b+c+a)(b+c-a)=3bc,则
△ABC 的形状为____________.
解析:
∵ssiinn
A B
=ac
,∴ab
=ac
,∴b=C.
又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,∴b2+c2-a2=bc,
∴cos A=b2+2cb2c-a2 =2bbcc =12 .
π ∵A∈(0,π),∴A= 3 .∴△ABC 是等边三角形.
也有解答题.
学科素养: 数学运算、数学建模
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知识·分步落实
1.正弦定理与余弦定理
定理
正弦定理
内容
a sin A
b =__s_i_n_B____=
3-6正弦定理和余弦定理-高考数学总复习·人教A版数学
所以
S=12×5×3×sin120°=154
3 .
答案:154 3
综合应用
[例 5] (文)已知△ABC 中,a、b、c 分别是角 A、B、C 的对边,且 3sin2B+3sin2C-2sinBsinC=3sin2A,a= 3,求 A→B·A→C的最大值.
分析:所给条件式为角的关系,又均为“二次”式,故 化角为边后可利用余弦定理寻求联系求解.
答案:B
三角形形状的判定
[例 3] 根据所给条件,判断△ABC 的形状. (1)若 acosA=bcosB,则△ABC 形状为________. (2)若coasA=cobsB=cocsC,则△ABC 形状为________.
解析:(1)由余弦定理得 acosA=bcosB⇒a·(b2+2cb2c-a2)=b·(a2+2ca2c-b2)⇒a2c2 -a4-b2c2+b4=0, ∴(a2-b2)(c2-a2-b2)=0 ∴a2-b2=0 或 c2-a2-b2=0 ∴a=b 或 c2=a2+b2 ∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形.
解析:(1)C=180°-(A+B)=45°,由正弦定理得, sincC=sinbB,∴sin645°=sinb30°,∴b=6ssiinn4350°°=3 2. (2)∵4sin30°=2<3<4,∴此三角形有两解,如图.
答案:(1)3 2 (2)B
余弦定理的应用
[例 2] 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 a2-c2=ac-bc,则∠ A=________,bsicnB=________.
三角形的面积公式
[例 4] 已知△ABC 中,a、b、c 分别为角 A、B、C 的
【高三复习】2015高考数学(北师大版)一轮训练:第3篇 第6讲 正弦定理和余弦定理
第三篇 三角函数、解三角形第6讲 正弦定理和余弦定理基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、选择题1.(2013·新余模拟)在△ABC 中,若a 2-c 2+b 2=3ab ,则C = ( ).A .30°B .45°C .60°D .120°解析 由a 2-c 2+b 2=3ab ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =3ab 2ab =32,所以C =30°. 答案 A2.(2014·西交大附中模拟)在△ABC 中,A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为32,则BC 的长为( ).A.32 B .3 C .23D .2解析 S =12×AB ·AC sin 60°=12×2×32AC =32,所以AC =1,所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3,所以BC = 3. 答案 B3.(2013·新课标全国Ⅱ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( ).A .23+2B .3+1C .23-2D .3-1解析 由正弦定理b sin B =csin C 及已知条件得c =22,又sin A =sin(B +C )=12×22+32×22=2+64. 从而S △ABC =12bc sin A =12×2×22×2+64=3+1. 答案 B4.(2013·山东卷)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b , C.若B =2A ,a =1,b =3,则c =( ).A .23B .2 C.2D .1解析 由a sin A =b sin B ,得a sin A =b sin 2A ,所以1sin A =32sin A cos A ,故cos A =32,又A ∈(0,π),所以A =π6,B =π3,C =π2,c =a 2+b 2=12+(3)2=2. 答案 B5.(2013·陕西卷)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 .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .不确定解析 由正弦定理及已知条件可知sin B cos C +cos B sin C =sin 2 A ,即sin(B +C )=sin 2 A ,而B +C =π-A ,所以sin(B +C )=sin A ,所以sin 2 A =sin A ,又0<A <π,sin A >0,∴sin A =1,即A =π2. 答案 A 二、填空题6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.解析 由题意知,sin B +cos B =2,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,所以B =π4,根据正弦定理可知a sin A =b sin B ,可得2sin A =2sin π4,所以sin A =12,又a <b ,故A=π6.答案 π67.(2014·惠州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b , C.若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为________.解析 由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac =cos B ,结合已知等式得cos B ·tan B =32,∴sin B =32,∴B =π3或2π3. 答案 π3或2π38.(2013·烟台一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =1,b =2,cos C =14,则sin B 等于________.解析 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =4,即c =2.由cos C =14得sin C =154.由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =22×154=154(或者因为c =2,所以b =c =2,即三角形为等腰三角形,所以sin B =sin C =154). 答案154三、解答题9.(2014·宜川质检)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且a =12c +b cos C.(1)求角B 的大小;(2)若S △ABC =3,b =13,求a +c 的值. 解 (1)由正弦定理,得sin A =12sin C +sin B cos C , 又因为A =π-(B +C ), 所以sin A =sin(B +C ),可得sin B cos C +cos B sin C =12sin C +sin B cos C ,即cos B =12,又B ∈(0,π),所以B =π3.(2)因为S △ABC =3,所以12ac sin π3=3,所以ac =4, 由余弦定理可知b 2=a 2+c 2-ac ,所以(a +c )2=b 2+3ac =13+12=25,即a +c =5.10.(2013·萍乡模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =3,b =5,c =7. (1)求角C 的大小; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3的值.解 (1)由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =32+52-722×3×5=-12.∵0<C <π,∴C =2π3.(2)由正弦定理b sin B =csin C ,得 sin B =b sin C c =5sin 2π37=5314,∵C =2π3,∴B 为锐角, ∴cos B =1-sin 2 B =1-⎝⎛⎭⎪⎫53142=1114. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3=sin B cos π3+cos B sin π3=5314×12+1114×32=437.能力提升题组 (建议用时:25分钟)一、选择题1.(2014·温岭中学模拟)在锐角△ABC 中,若BC =2,sin A =223,则AB →·AC →的最大值为( ).A.13 B .45 C .1D .3解析 由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc ×13=4,由基本不等式可得4≥43bc ,即bc ≤3,所以AB →·AC→=bc cos A =13bc ≤1.答案 C2.(2013·青岛一中调研)在△ABC 中,三边长a ,b ,c 满足a 3+b 3=c 3,那么 △ABC 的形状为( ).A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .以上均有可能解析 由题意可知c >a ,c >b ,即角C 最大, 所以a 3+b 3=a ·a 2+b ·b 2<ca 2+cb 2,即c 3<ca 2+cb 2,所以c 2<a 2+b 2.根据余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab >0,所以0<C <π2,即三角形为锐角三角形. 答案 A 二、填空题3.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________ . 解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BC sin A , ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,∴AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C ) =2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C ) =2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α),其中tan α=32,α是第一象限角,由于0°<C <120°,且α是第一象限角,因此AB +2BC 有最大值27. 答案 27三、解答题4.(2013·长沙模拟)在△ABC 中,边a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且满足b cos C =(3a -c )cos B . (1)求cos B ;(2)若BC →·BA →=4,b =42,求边a ,c 的值. 解 (1)由正弦定理和b cos C =(3a -c )cos B , 得sin B cos C =(3sin A -sin C )cos B ,化简,得sin B cos C +sin C cos B =3sin A cos B , 即sin(B +C )=3sin A cos B ,故sin A =3sin A cos B ,所以cos B =13. (2)因为BC →·BA →=4,所以BC →·BA →=|BC →|·|BA →|·cos B =4,所以|BC →|·|BA→|=12,即ac =12.① 又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac =13,整理得,a 2+c 2=40.②联立①②⎩⎨⎧ a 2+c 2=40,ac =12,解得⎩⎨⎧a =2,c =6或⎩⎨⎧a =6,c =2.。
2015年高考数学一轮复习课时训练第6节 正弦定理和余弦定理及其应用
第6节正弦定理和余弦定理及其应用课时训练练题感提知能【选题明细表】A组一、选择题1.(2013广东湛江十校联考)在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c,已知b=2,B=30°,C=15°,则a等于( A )(A)2(B)2(C)-(D)4解析:A=180°-30°-15°=135°,由正弦定理=,得=,即a=2.故选A.2.(2013潮州二模)在△ABC中,A=,AB=2,且△ABC的面积为,则边AC 的长为( A )(A)1 (B) (C)2 (D)解析:S△ABC=AB·AC·sin A=×2·AC·sin=,∴AC=1.故选A.3.(2013湛江高考测试(二))若三条线段的长分别为3,5,7,则用这三条线段( C )(A)能组成直角三角形(B)能组成锐角三角形(C)能组成钝角三角形(D)不能组成三角形解析:依题意得,注意到任意两边之和均大于第三边,因此,它们能够构成三角形,边长为7的边所对的内角的余弦等于<0,因此,该内角是钝角.该三角形是钝角三角形,故选C.4.(2013汕头市高三质量测评(二))在△ABC中,内角A,B,C对应的边分别是a,b,c,已知c=2,C=,△ABC的面积S △ABC=,则△ABC的周长为( A )(A)6 (B)5 (C)4 (D)4+2解析:依题意得absin C=ab=,ab=4,c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-ab=4⇒(a+b)2-3ab=4⇒(a+b)2=16⇒a+b=4⇒a+b+c=6,即△ABC的周长是6,故选A.5.(2013汕头市高三质量测评(一))在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若=2,b2-a2=ac,则cos B等于( C )(A)(B)(C)(D)解析:∵==2,即c=2a,又b2-a2=ac,由余弦定理得b2=c2+a2-2accos B,∴a×2a=4a2-4a2cos B,即cos B=.6.(2013珠海一模)直线l1与l2相交于点A,点B、C分别在直线l1与l2上,若与的夹角为60°,且||=2,||=4,则||等于( B ) (A)2(B)2(C)2(D)2解析:由题意,△ABC中,∠A=60°,AB=2,AC=4.由余弦定理知BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A=12,∴BC=2.故选B.二、填空题7.某居民小区为了美化环境,给居民提供更好的生活环境,在小区内的一块三角形空地上(如图,单位:m)种植草皮,已知这种草皮的价格是120元/m2,则购买这种草皮需要元.解析:三角形空地面积S=×12×25×sin 120°=225(m2),故共需225×120=27000(元).答案:270008.(2012年高考北京卷)在△ABC中,若a=2,b+c=7,cos B=-,则b= .解析:由已知根据余弦定理b2=a2+c2-2accos B得b2=4+(7-b)2-2×2×(7-b)×(-),即15b-60=0,得b=4.答案:49.(2013潮州高三期末质检)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若(2b-c)cos A=acos C,则cos A= .解析:由(2b-c)cos A=acos C,得2bcos A=ccos A+acos C,2sin Bcos A=sin Ccos A+sin Acos C,故2sin Bcos A=sin(A+C),又在△ABC中,sin(A+C)=sin B>0,故cos A=.答案:10.在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别是a、b、c若sin C+sin(B-A)=sin 2A,则△ABC的形状为.解析:由sin C+sin (B-A)=sin 2A得sin(A+B)+sin(B-A)=sin 2A,2sinBcos A=2sin Acos A.∴cos A=0或sin A=sin B.∵0<A、B<π,∴A=或A=B,∴△ABC为直角三角形或等腰三角形.答案:等腰或直角三角形三、解答题11.(2013广东六校第二次质检)如图,四边形ABCD中,AB=5,AD=3,cosA=,△BCD是等边三角形.(1)求四边形ABCD的面积;(2)求sin ∠ABD.解:(1)由题意及余弦定理得BD2=AB2+AD2-2×AB×AD×cos A=10,∵cos A=,∴sin A=.四边形ABCD的面积S=S△ABD+S△BCD=×AB×AD×sin ∠BAD+×BD2×sin ∠DBC=.(2)由正弦定理得=,∴sin ∠ABD=×sin A=.12.(2013深圳市二调)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,b=5,c=7.(1)求角C的大小;(2)求sin(B+)的值.解:(1)由余弦定理可得cos C===-,∵0<C<π,∴C=.(2)由正弦定理可得=,∴sin B===,∵C=,∴B为锐角,∴cos B===,∴sin(B+)=sin Bcos +cos Bsin=×+×=.B组13.(2013年高考新课标全国卷Ⅰ)已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,23cos2A+cos 2A=0,a=7,c=6,则b等于( D ) (A)10 (B)9 (C)8 (D)5解析:由题意知,23cos2A+2cos2A-1=0,即cos2A=,又因为△ABC为锐角三角形,所以cos A=.在△ABC中,由余弦定理知72=b2+62-2b×6×,即b2-b-13=0,即b=5或b=-(舍去),故选D.14.在△ABC中,设角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=(cos C,2a-c),b=(b,-cos B)且a⊥b,则B= .解析:由a⊥b,得a·b=bcos C-(2a-c)cos B=0,利用正弦定理,可得sin Bcos C-(2sin A-sin C)cos B=sin Bcos C+cos Bsin C-2sin Acos B=0,即sin(B+C)=sin A=2sin Acos B,因为sin A≠0,故cos B=,因此B=.答案:15.如图所示,A、B、C、D都在同一个与水平面垂直的平面内,B、D 为两岛上的两座灯塔的塔顶.测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75°,30°,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60°,AC=0.1 km.(1)试探究图中B、D间距离与另外哪两点间距离会相等?(2)求B、D的距离.解:(1)如图所示,在△ADC中,∠DAC=30°,∠ADC=60°-∠DAC=30°,∴CD=AC=0.1 km,又∠BCD=180°-60°-60°=60°,∴∠CED=90°,∴CB是△CAD底边AD的中垂线,∴BD=BA.(2)在△ABC中,∠ABC=75°-60°=15°,由正弦定理得=,∴AB==(km),∴BD=(km).故B、D间的距离是km.16.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 Atan C.(1)求证:a,b,c成等比数列;(2)若a=1,c=2,求△ABC的面积S.(1)证明:∵在△ABC中,sin B(tan A+tan C)=tan Atan C,∴sin B=·,∴sin B(sin Acos C+cos Asin C)=sin Asin C,∴sin Bsin(A+C)=sin Asin C,∵A+C=π-B,∴sin(A+C)=sin B,∴sin2 B=sin Asin C,由正弦定理得,b2=ac,∴a,b,c成等比数列.(2)解:∵a=1,c=2,∴b2=ac=2,∴b=,∴cos B===,∵0<B<π,∴sin B===.∴△ABC的面积S=acsin B=×1×2×=.。
2015高考数学(理)一轮复习考点突破课件:3.7正弦定理和余弦定理
1 3 (2)由 S=2bcsin A= 4 bc=5 3得 bc=20, 又 b=5 得 c=4. 由余弦定理得 a2=b2+c2-2bccos A=21.所以 a= 21. bc 2 20 3 5 由正弦定理得 sin Bsin C= 2 sin A= × = . a 21 4 7
• 【归纳提升】 在已知关系式中,若既含有边又含有角,通常的思 路是将角都化成边或将边都化成角,再结合正、余弦定理即可求 角.
解析: 在△ABC 中, 由余弦定理得 AC2=BA2+BC2-2BA· BC· cos B 2 =( 2) +3 -2× 2×3× =5,解得 AC= 5.再由正弦定理得 2
2 2
2 3× 2 3 10 BC· sin B sin A= AC = = 10 .故选 C. 5 答案:C
题型二 余弦定理的应用 cos B 在△ABC 中,a、b、c 分别是角 A、B、C 的对边,且 cos C b =- . 2a+c (1)求角 B 的大小; (2)若 b= 13,a+c=4,求△ABC 的面积.
∴B=30°,∴C=180°-A-B=90°. 答案:C
•
• •
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⇔ . 2.根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径: Sin A>sin B (1)化边为角;(2) ,并常用正弦(余弦)定理实施边、角 转换.
• 解析:∵acos A=bsin B,∴sin Acos A=sin Bsin B, • 即sin Acos A-sin2B=0, • ∴sin Acos A-(1-cos2B)=0, • ∴sin Acos A+cos2B=1. • 答案:D
2015届高考数学一轮总复习 4-6正弦定理和余弦定理
2015届高考数学一轮总复习 4-6正弦定理和余弦定理基础巩固强化一、选择题1.(文)已知△ABC 中,a =2、b =3、B =60°,那么角A 等于( ) A .135° B .90° C .45° D .30°[答案] C[解析] 由正弦定理得,a sin A =b sin B ,sin A =a sin B b =2sin60°3=22,又∵a <b ,∴A <B ,故A =45°,选C.(理)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知A =π3,a =3,b =1,则c 等于( )A .1B .2 C.3-1 D. 3 [答案] B[解析] 解法1:由正弦定理a sin A =b sin B 得,3sin π3=1sin B, ∴sin B =12,故B =30°或150°.由a >b 得A >B ,∴B =30°.故C =90°,由勾股定理得c =2,选B. 解法2:由余弦定理知,3=c 2+1-2c cos π3,即c 2-c -2=0,∴c =2或-1(舍去).2.(文)(2014·莲塘一中质检)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =42,B =45°,则sin C 等于( )A.441B.45 C.425 D.44141[答案] B[解析] 依题意得b =a 2+c 2-2ac cos B =5, 又c sin C =b sin B ,所以sin C =c sin B b =42sin45°5=45,选B. (理)在△ABC 中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,且sin 2A -sin 2C =(sin A -sin B )sin B ,则角C 等于( )A.π6B.π3C.5π6D.2π3[答案] B[解析] 由正弦定理得a 2-c 2=(a -b )·b =ab -b 2, 由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∵0<C <π,∴C =π3.3.(文)(2013·浙江调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若sin 2B +sin 2C -sin 2A +sin B sin C =0,则tan A 的值是( )A.33B .-33 C. 3 D .- 3[答案] D[解析] 依题意及正弦定理可得,b 2+c 2-a 2=-bc ,则由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-bc2bc=-12,又0<A <π,所以A =2π3,tan A =tan 2π3=-3,选D. (理)(2013·浙江宁波十校联考)在△ABC 中,a 2tan B =b 2tan A ,则角A 与角B 的关系是( ) A .A =BB .A +B =90°C .A =B 或A +B =90°D .A =B 且A +B =90°[答案] C[解析] 由已知条件a 2tan B =b 2tan A ⇒sin2A =sin2B ,因为A ,B 为三角形内角,所以有2A =2B 或2A +2B =180°,即A =B 或A +B =90°.学生容易错选D ,即A =B 且A +B =90°.4.(2013·合肥二检)△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若c b <cos A ,则△ABC 为( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形[答案] A[解析] 依题意得sin Csin B <cos A ,sin C <sin B cos A ,所以sin(A +B )<sin B cos A ,即sin B cos A +cos B sin A-sin B cos A <0,所以cos B sin A <0.又sin A >0,于是有cos B <0,B 为钝角,△ABC 是钝角三角形,选A.5.(文)(2013·浙江五校第二次联考)若△ABC 的内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,且a =1,∠B =45°,S △ABC =2,则b =( )A .5B .25C.41 D .5 2[答案] A[解析] 解法1:由S △ABC =12ac sin45°=2⇒c =42,再由余弦定理可得b =5.解法2:作三角形ABC 中AB 边上的高CD , 在Rt △BDC 中求得高CD =22,结合面积求得 AB =42,AD =722,从而b =AD 2+CD 2=5.(理)(2013·呼和浩特第一次统考)在△ABC 中,如果sin A =3sin C ,B =30°,角B 所对的边长b =2,则△ABC 的面积为( )A .4B .1 C.3 D .2 [答案] C[解析] 据正弦定理将角化边得a =3c ,再由余弦定理得c 2+(3c )2-23c 2cos30°=4,解得c =2,故S △ABC =12×2×23×sin30°= 3.6.△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的面积为0.5,那么b 为( )A .1+ 3B .3+ 3 C.3+33D .2+ 3[答案] C[解析] 12ac sin B =12,∴ac =2,又2b =a +c ,∴a 2+c 2=4b 2-4,由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得,b =3+33.二、填空题7.(2014·弋阳一中月考)在直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-1,0),C (1,0),顶点B 在椭圆x 24+y 23=1上,则sin A +sin C sin B的值为________.[答案] 2[解析] 由题意知△ABC 中,AC =2,BA +BC =4, 由正弦定理得sin A +sin C sin B =BC +BA AC=2.8.(2014·江西四校联考)△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已知c =3,C =π3,a =2b ,则b 的值为________.[答案] 3[解析] 依题意及余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,即9=(2b )2+b 2-2×2b ×b cos π3,解得b 2=3,∴b = 3.9.(文)(2012·石家庄质检)在△ABC 中,∠A =60°,BC =2,AC =263,则∠B =________.[答案] 45°[解析] 利用正弦定理可知:BC sin A =ACsin B, 即2sin60°=263sin B ,∴sin B =22, ∵2>263,∴BC >AC ,∴∠A >∠B ,∴∠B =45°.(理)(2012·北京西城区期末)在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若b =5,B =π4,tan C =2,则c =________. [答案] 2 2[解析]⎭⎪⎬⎪⎫sin 2C +cos 2C =1tan C =2⇒sin C cos C =2⇒sin 2C =45⇒sin C =255.由正弦定理,得b sin B =c sin C ,∴c =sin C sin B ×b =2 2.三、解答题10.(文)(2012·浙江文,18)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且b sin A =3a 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 =3a cos B 及a sin A =bsin B 得,sin B =3cos B ,所以tan B =3,因为0<B <π,所以B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C 得,c =2a .①由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得, 9=a 2+c 2-ac .②由①、②得a =3,c =2 3.[点评] 本题主要考查正、余弦定理及三角运算等基础知识,同时考查运算求解能力. (理)(2013·浙江省名校联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -3cos Ccos B=3c -a b.(1)求sin Csin A的值; (2)若B 为钝角,b =10,求a 的取值范围. [解析] (1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =c sin C=k , 则3c -a b =3k sin C -k sin A k sin B =3sin C -sin A sin B ,所以cos A -3cos C cos B =3sin C -sin A sin B,即(cos A -3cos C )sin B =(3sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=3sin(B +C ).又A +B +C =π,所以sin C =3sin A ,因此sin Csin A =3.(2)由sin Csin A=3得c =3a . 由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a +c >b a 2+c 2<b2,又b =10,所以52<a <10.能力拓展提升一、选择题11.(文)(2013·东北三省四市二联)若满足条件AB =3,C =π3的三角形ABC 有两个,则边长BC的取值范围是( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,2)D .(2,2)[答案] C[解析] 解法一:若满足条件的三角形有两个,则32=sin C <sin A <1,又因为BC sin A =ABsin C =2,故BC =2sin A ,所以3<BC <2,故选C.解法二:由条件知,BC sin π3<3<BC ,∴3<BC <2.(理)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若a =2,b =22,且三角形有两解,则角A 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2C.⎝⎛⎭⎫π4,3π4D.⎝⎛⎭⎫π4,π3[答案] A[解析] 由条件知b sin A <a ,即22sin A <2, ∴sin A <22, ∵a <b ,∴A <B ,∴A 为锐角,∴0<A <π4.12.(文)(2013·浙江金丽衢十二校二联)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为三个内角A ,B ,C 所对的边,且b 2+c 2=a 2+3bc ,则2sin B cos C -sin(B -C )的值为( )A.33 B.32C.22D.12[答案] D[解析] 利用余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =3bc 2bc =32,又A ∈(0,π),所以A =π6,B +C =5π6,所以2sin B cos C -sin(B -C )=sin B cos C +cos B sin C =sin(B +C )=12.(理)(2013·浙江稽阳联谊学校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b 2+c 2-a 2=3bc 且b =3a ,则△ABC 不可能...是( ) A .等腰三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .锐角三角形[答案] D[解析] 由cos A =b 2+c 2-a 22bc =32,可得A =π6,又由b =3a 可得b a =sin B sin A =2sin B =3,可得sin B=32,得B =π3或B =2π3,若B =π3,则△ABC 为直角三角形;若B =2π3,C =π6=A ,则△ABC 为钝角三角形且为等腰三角形,由此可知△ABC 不可能为锐角三角形,故应选D.13.(2014·大城一中月考)在△ABC 中,AC →·AB →=|AC →-AB →|=3,则△ABC 面积的最大值为( ) A.21 B.3214C.212D .321[答案] B[解析] 设角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,∵AC →·AB →=|AC →-AB →|=3,∴bc cos A =a =3.又cos A =b 2+c 2-a 22bc ≥1-92bc =1-3cos A 2,∴cos A ≥25,∴0<sin A ≤215,∴△ABC 的面积S =12bc sin A =32tan A ≤32×212=3214,故△ABC 面积的最大值为3214. 二、填空题14.(文)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则∠A 的大小为________.[答案] π6[解析] ∵sin B +cos B =2sin(B +π4)=2,∴sin(B +π4)=1,∵0<B <π,∴B =π4,∵b sin B =a sin A ,∴sin A =a sin B b=2×222=12, ∵a <b ,∴A <B ,∴A =π6.(理)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC →=3,则△ABC 的面积为________.[答案] 2[解析] 依题意得cos A =2cos 2A 2-1=35,∴sin A =1-cos 2A =45,∵AB →·AC →=AB ·AC ·cos A =3,∴AB ·AC =5,∴△ABC 的面积S =12AB ·AC ·sin A =2.15.在△ABC 中,C =60°,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 的对边,则a b +c +bc +a =________.[答案] 1[解析] ∵C =60°,∴a 2+b 2-c 2=ab , ∴(a 2+ac )+(b 2+bc )=(b +c )(a +c ), ∴a b +c +ba +c=1. 三、解答题16.(文)已知A 、B 、C 分别为△ABC 的三边a 、b 、c 所对的角,向量m =(sin A ,sin B ),n =(cos B ,cos A ),且m ·n =sin2C .(1)求角C 的大小;(2)若sin A 、sin C 、sin B 成等差数列,且CA →·(AB →-AC →)=18,求边c 的长. [解析] (1)m ·n =sin A ·cos B +sin B ·cos A =sin(A +B ). 在△ABC 中,由于sin(A +B )=sin C . ∴m ·n =sin C . 又∵m ·n =sin2C ,∴sin2C =sin C ,∴2sin C cos C =sin C .又sin C ≠0,所以cos C =12.而0<C <π,因此C =π3.(2)由sin A ,sin C ,sin B 成等差数列得, 2sin C =sin A +sin B , 由正弦定理得,2c =a +b . ∵CA →·(AB →-AC →)=18,∴CA →·CB →=18.即ab cos C =18,由(1)知,cos C =12,所以ab =36.由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-3ab .∴c 2=4c 2-3×36,∴c 2=36.∴c =6.(理)(2013·江西省七校联考)已知在△ABC 中,C =2A ,cos A =34,且2BA →·CB →=-27.(1)求cos B 的值; (2)求AC 的长度.[解析] (1)∵C =2A ,∴cos C =cos2A =2cos 2A -1=18,∴sin C =378,sin A =74.∴cos B =-cos(A +C )=sin A sin C -cos A cos C =74×378-34×18=916. (2)∵AB sin C =BC sin A ,∴AB =32BC . ∵2BA →·CB →=-27,cos B =916,∴|BA →||CB →|=24, ∴BC 2=16,AB =6,∴AC =BC 2+AB 2-2BC ·AB ·cos B=16+36-2×4×6×916=5.考纲要求掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题. 补充说明1.求解三角形中的三角函数问题的技巧解三角形问题的两重性:①作为三角形问题,它必须要用到三角形的内角和定理,正弦、余弦定理及其有关三角形的性质,及时进行边角转化,有利于发现解题的思路:②它毕竟是三角变换,只是角的范围受到了限制,因此常见的三角变换方法和原则都是适用的,注意“三统一”(即“统一角、统一函数、统一结构”)是使问题获得解决的突破口.2.在解斜三角形的问题中,有时所给问题在一个多边形中,需将多边形分割成三角形,有时在同一个图形中有几个三角形,解题时要先分析条件,将已知和待求量归结到一个可解的三角形中,如果不能归到同一个三角形中,则应看待求量需要在哪个三角形中解决,这个三角形中的哪个量与已知条件所在的三角形共用,先解可解的三角形求出这个量或建立方程求解.备选习题1.(2013·杭州第二次质检)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为1534,b +c =8,A =120°,则a =( )A .7B .3 3C .5D .3[答案] A[解析] 由已知条件可得S △ABC =12bc sin A =12bc ×32=34bc =1534,得bc =15,又由b +c =8可得a =b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-2bc +bc =64-15=7,故应选A.2.(2013·沈阳二中四模)在△ABC 中,A =120°,b =1,面积为3,则b -c -asin B -sin C -sin A =( )A.2393B.393 C .27 D .47[答案] C[解析] ∵S =12bc sin A =12c sin120°=3,∴c =4,∴a =b 2+c 2-2bc cos A =17+8×12=21,∴b -c -a sin B -sin C -sin A =a sin A =2132=27,故应选C. 3.在△ABC 中,sin A =513,cos B =45,则cos C =________.[答案] -3365[解析] 由cos B =45得,sin B =35>513=sin A ,∴b >a ,即B >A ,∴A 为锐角,∴cos A =1213,∴cos C =-cos(A +B )=sin A sin B -cos A cos B =513×35-1213×45=-3365. 4.(2012·天津文,16)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知a =2,c =2,cos A =-24. (1)求sin C 和b 的值; (2)求cos(2A +π3)的值.[分析] (1)由cos A =-24及0<A <π,sin 2A +cos 2A =1可求sin A ,再由正弦定理求sin C ,由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可求b 的值.(2)由(1)知道sin A ,cos A ,用正弦、余弦二倍角公式求sin2A ,cos2A ,展开cos(2A +π3)代入即可.[解析] (1)在△ABC 中, 由cos A =-24,可得sin A =144. 又由a sin A =c sin C 及a =2,c =2,可得sin C =74.由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2+b -2=0, 因为b >0,故解得b =1. 所以sin C =74,b =1. (2)由cos A =-24,sin A =144得, cos2A =2cos 2A -1=-34,sin2A =2sin A cos A =-74.11 所以,cos(2A +π3)=cos2A cos π3-sin2A sin π3=-3+218. 5.(2012·新课标全国文)已知a 、b 、c 分别为△ABC 三个内角A 、B 、C 的对边,c =3a sin C -c cos A .(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b 、c .[分析] (1)已知c =3a sin C -c cos A ,求角A ,注意到等式中的三项都含有c 或sin C ,故可用正弦定理化边为角,约去sin C (sin C ≠0)得到角A 的关系式,再结合0<A <π,求出角A .(2)可结合角A 的值,选择合适的△ABC 的面积公式,建立关于b 、c 的方程组,解得b 、c 的值.已知a 和S △ABC 及角A ,可选择面积公式S △ABC =12bc sin A ,再结合余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,建立b 与c 的方程组解之.[解析] (1)由c =3a sin C -c cos A 及正弦定理得,3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin(A -π6)=12. 又0<A <π,故A =π3. (2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4. 而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8.解得b =c =2.[点评] 本题考查解三角形的有关知识,该类问题在已知条件中如果涉及到边角关系时,经常考虑边角互化,另外还要注意三角形面积公式的合理选择.。
高考数学正弦定理和余弦定理必考点梳理
必考点:正弦定理和余弦定理必考点梳理(精编Wor d)一、正弦定理、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则二、三角形中常用的面积公式1.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高);(2)S =12bc s in A =12ac s inB =12ab s in C ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).2.在△ABC 中常用结论 (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边(4)s in (A +B )=s inC ;c os(A +B )=-c os C ;t an (A +B )=-t anC ;s in A +B 2=c os C 2;c os A +B 2=s in C2. (5)t an A +t an B +t an C =t an A ·t an B ·t an C . (6)∠A >∠B ⇔a >b ⇔s in A >s in B ⇔c os A <c os B . (7)合比定理:a sin A =a +b +c sin A +sin B +sin C=2R .(8)在锐角三角形中①A +B >π2;②若A =π3,则π6<B ,C <π2三、实际测量中的常见问题求AB 图形需要测量的元素解法求竖直高度底部可达∠ACB=α,BC=a解直角三角形AB=a t anα底部不可达∠ACB=α,∠ADB=β,CD=a解两个直角三角形AB=a tan αtan βtan β-tan α求水平距离山两侧∠ACB=α,AC=b,BC=a用余弦定理AB=a2+b2-2ab cos α河两岸∠ACB=α,∠ABC=β,CB=a用正弦定理AB=a sin αsin(α+β)河对岸∠ADC=α,∠BDC=β,∠BCD=δ,∠ACD=γ,CD=a在△ADC中,AC=a sin αsin(α+γ)在△BDC中,BC=a sin βsin(β+δ);在△ABC中,应用余弦定理求AB(一)仰角和俯角在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方时叫仰角,目标视线在水平视线下方时叫俯角.(如图①).(二)方位角和方向角(1)方位角:从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°等.利用正弦定理可解决两类问题例题1: (2019·辽宁沈阳模拟)已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若A =π6,B =π4,a =1,则b =( )A .2B .1C .3D . 2 【解析】由正弦定理得b =a sin B sin A =2212= 2.选D变式1: (2019·山东烟台模拟)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b ,若2a s in B =3b ,则角A =________.【解析】∵2a s in B =3b ,∴2s in A s in B =3s in B ,得s in A =32,∴A =π3或A =2π3, ∵△ABC 为锐角三角形,∴A =π3.利用余弦定理可解决两类问题例题2: (2019·山东济南期中)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac ,c =2a ,则c os C =( ) A .24 B .-24 C .34 D .-34【解析】由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a , ∴c os C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a =-24.选B变式2: (2017·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2bc os B =ac os C +cc os A ,则B =________.方法一:由2bc os B =ac os C +cc os A 及正弦定理, 得2s in Bc os B =s in Ac os C +s in Cc os A . ∴2s in Bc os B =s in (A +C ). 又A +B +C =π,∴A +C =π-B . ∴2s in Bc os B =s in (π-B )=s in B . 又s in B ≠0,∴c os B =12.∴B =π3.方法二:∵在△ABC 中,ac os C +cc os A =b , ∴条件等式变为2bc os B =b ,∴c os B =12.又0<B <π,∴B =π3.判定三角形形状的2种常用途径例题3: 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若bc os C +cc os B =a s in 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【解析】由正弦定理得s in Bc os C +s in Cc os B =s in 2A ,∴s in (B +C )=s in 2A ,即s in (π-A )=s in 2A ,s in A =s in 2A . ∵A ∈(0,π),∴s in A >0,∴s in A =1,即A =π2,∴△ABC 为直角三角形.变式3: 本题中,若将条件变为2s in Ac os B =s in C ,判断△ABC 的形状. 【解析】∵2s in Ac os B =s in C =s in (A +B ), ∴2s in Ac os B =s in Ac os B +c os A s in B , ∴s in (A -B )=0.又A ,B 为△ABC 的内角. ∴A =B ,∴△ABC 为等腰三角形.变式4: 本题中,若将条件变为a 2+b 2-c 2=ab ,且2c os A s in B =s in C ,判断△ABC 的形状. 【解析】∵a 2+b 2-c 2=ab ,∴c os C =a 2+b 2-c 22ab =12, 又0<C <π,∴C =π3,又由2c os A s in B =s in C 得s in (B -A )=0,∴A =B ,故△ABC 为等边三角形.例题4: (2017·全国卷Ⅲ)△ABC 内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,s in A +3c os A =0,a =27,b =2. (1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. 【解析】 (1)由已知可得t an A =-3,所以A =2π3.在△ABC 中,由余弦定理得28=4+c 2-4cc os2π3,即c 2+2c -24=0,解得c =-6(舍去),c =4. (2)由题设可得∠CAD =π2,所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6.故△ABD 面积与△ACD 面积的比值为12AB ·AD ·sin π612AC ·AD =1.又△ABC 的面积为12×4×2s in ∠BAC =23,所以△ABD 的面积为 3.变式5: (2018·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b s in C +c s in B =4a s in B s in C ,b 2+c 2-a 2=8,则△ABC 的面积为________. 【解析】∵b s in C +c s in B =4a s in B s in C ,∴由正弦定理得s in B s in C +s in C s in B =4s in A s in B s in C .又s in B s in C >0,∴s in A =12.由余弦定理得c os A =b 2+c 2-a 22bc =82bc =4bc >0,∴c os A =32,bc =4cos A =833,∴S △ABC =12bc s in A =12×833×12=233必考点5: 解几何计算问题例题5: 如图,在△ABC 中,B =π3,BC =2,点D 在边AB 上,AD =DC ,DE ⊥AC ,E 为垂足.(1)若△BCD 的面积为33,求AB 的长; (2)若DE =62,求角A 的大小. 【解析】 (1)∵△BCD 的面积为33,B =π3,BC =2, ∴12×2×BD ×s in π3=33,∴BD =23. 在△BCD 中,由余弦定理可得CD =BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos B =4+49-2×2×23×12=273. ∴AB =AD +BD =CD +BD =273+23=27+23. (2)∵DE =62,∴CD =AD =DE sin A =62sin A. 在△BCD 中,由正弦定理可得BC sin ∠BDC =CDsin B.∵∠BDC =2∠A ,∴2sin 2A =62sin A sinπ3,∴c os A =22.∴A =π4.变式6: (2018·北京卷)在△ABC 中,a =7,b =8,c os B =-17.(1)求∠A ;(2)求AC 边上的高.【解析】(1)在△ABC 中,因为c os B =-17,所以s in B =1-cos 2B =437.由正弦定理得s in A =a sin B b =32.由题设知π2<∠B <π,所以0<∠A <π2.所以∠A =π3.(2)在△ABC 中,因为s in C =s in (A +B )=s in Ac os B +c os A s in B =3314,所以AC 边上的高为a s in C =7×3314=332.必考点6: 考点6三角函数求值问题例题6: (2018·天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b s in A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6. (1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和s in (2A -B )的值.【解析】(1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B ,可得b s in A =a s in B .又由b s in A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6,得a s in B =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6, 即s in B =c os ⎝⎛⎭⎫B -π6,所以t an B = 3.又因为B ∈(0,π),所以B =π3. (2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,得b 2=a 2+c 2-2acc os B =7,故b =7. 由b s in A =ac os ⎝⎛⎭⎫B -π6,可得s in A =37 . 因为a <c ,所以c os A =27.因此s in 2A =2s in Ac os A =437,c os 2A =2c os 2A -1=17.所以s in (2A -B )=s in 2Ac os B -c os 2A s in B =437×12-17×32=3314.必考点7: 考点7解三角形综合问题例题7: (2018·全国卷Ⅰ)在平面四边形ABCD 中,∠ADC =90°,∠A =45°,AB =2,BD =5. (1)求c os ∠ADB ; (2)若DC =22,求BC .【解析】 (1)在△ABD 中,由正弦定理得BD sin ∠A =ABsin ∠ADB即5sin 45°=2sin ∠ADB ,所以s in ∠ADB =25由题设知,∠ADB <90°,所以c os ∠ADB =1-225=235 (2)由题设及(1)知,c os ∠BDC =s in ∠ADB =25在△BCD 中,由余弦定理得BC 2=BD 2+DC 2-2BD ·DC ·c os ∠BDC =25+8-2×5×22×25=25所以BC =5变式7: (2019·广东惠州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,满足(2b -c )c os A =ac os C . (1)求角A 的大小;(2)若a =13,b +c =5,求△ABC 的面积.【解析】(1)△ABC 中,由条件及正弦定理得(2s in B -s in C )c os A =s in Ac os C ,∴2s in Bc os A =s in Cc os A +s in Ac os C =s in B .∵s in B ≠0,∴2c os A =1,∵A ∈(0,π),∴A =π3.(2)∵a =13,b +c =5,a 2=b 2+c 2-2bcc os A =(b +c )2-2bc -2bcc os π3=52-3bc =13,∴bc =25-133=4,∴S △ABC =12bc s in A =12×4×s in π3= 3.必考点8: 高度问题(已知仰角或俯角)例题8: (2019·山东青岛月考)如图所示,D ,C ,B 三点在地面的同一条直线上,DC =a ,从C ,D 两点测得A 点的仰角分别为60°,30°,则A 点离地面的高度AB =________.【解析】由已知得∠DAC =30°,△ADC 为等腰三角形,AD =3a ,所以在Rt △ADB 中,AB =12AD =32a .变式8: (2019·河北衡水模拟)如图,为了测量河对岸电视塔CD 的高度,小王在点A 处测得塔顶D 的仰角为30°,塔底C 与A 的连线同河岸成15°角,小王向前走了1 200 m 到达M 处,测得塔底C 与M 的连线同河岸成60°角,则电视塔CD 的高度为________m .【解析】在△ACM 中,∠MCA =60°-15°=45°,∠AMC =180°-60°=120°, 由正弦定理得AM sin ∠MCA =AC sin ∠AMC ,即1 20022=AC32,解得AC =600 6.在△ACD 中,∵t an ∠DAC =DC AC =33,∴DC =6006×33=600 2.求解高度问题的3个注意点 (1)在处理有关高度问题时,要理解仰角、俯角(它是在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(它是在水平面上所成的角)是关键.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.(3)注意山或塔垂直于地面或海平面,把空间问题转化为平面问题.必考点9: 高度问题(已知方位角或方向角)例题9: 如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上,行驶600 m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75°的方向上,仰角为30°,则此山高度CD =______m .【解析】由题意,在△ABC 中,∠BAC =30°,∠ABC =180°-75°=105°,故∠ACB =45°.又AB =600 m ,故由正弦定理得600sin 45°=BC sin 30°,解得BC =300 2 m . 在Rt △BCD 中,CD =BC ·t an 30°=3002×33=1006(m ) 必考点10: 距离问题例题10: (2019·山东临沂联考)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46 m ,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:s in 67°≈0.92,c os 67°≈0.39,s in 37°≈0.60,c os 37°≈0.80,3≈1.73)【解析】如图,过点A 作AD 垂直于CB 的延长线,垂足为D ,则在Rt △ABD 中,∠ABD =67°,AD =46,AB =46sin 67°. 在△ABC 中,根据正弦定理得BC =AB sin 37°sin 30°=46×sin 37°sin 67°sin 30°≈60变式9: 如图所示,要测量一水塘两侧A ,B 两点间的距离,其方法先选定适当的位置C ,用经纬仪测出角α,再分别测出AC ,BC 的长b ,a ,则可求出A ,B 两点间的距离,即AB =a 2+b 2-2ab cos α.若测得CA =400 m ,CB =600 m ,∠ACB =60°,试计算AB 的长.【解析】在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BCc os ∠ACB ,∴AB 2=4002+6002-2×400×600c os 60°=280 000,∴AB =2007(m ),即A ,B 两点间的距离为2007 m .求解距离问题的一般步骤(1)画出示意图,将实际问题转化成三角形问题.(2)明确所求的距离在哪个三角形中,有几个已知元素.(3)使用正弦定理、余弦定理解三角形对于解答题,应作答.必考点11: 角度问题例题11: 如图所示,位于A 处的信息中心获悉:在其正东方向相距40 n mile 的B 处有一艘渔船遇险,在原地等待营救.信息中心立即把消息告知在其南偏西30°、相距20 n mile 的C 处的乙船,现乙船朝北偏东θ的方向沿直线CB 前往B 处救援,则c os θ的值为________.【解析】在△ABC 中,AB =40,AC =20,∠BAC =120°,由余弦定理得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·c os 120°=2 800,得BC =207由正弦定理,得AB sin ∠ACB =BC sin ∠BAC,即s in ∠ACB =AB BC ·s in ∠BAC =217 由∠BAC =120°,知∠ACB 为锐角,则c os ∠ACB =277.由θ=∠ACB +30° 得c os θ=c os(∠ACB +30°)=c os ∠ACBc os 30°-s in ∠ACB s in 30°=2114变式10: (2019·山西大同联考)在一次抗洪抢险中,某救生艇发动机突然发生故障停止转动,失去动力的救生艇在洪水中漂行,此时,风向是北偏东30°,风速是20 km /h ;水的流向是正东,流速是20 km /h ,若不考虑其他因素,救生艇在洪水中漂行的方向为北偏东________,速度的大小为________ km /h .【解析】如图,∠AOB =60°,由余弦定理知OC 2=202+202-800c os 120°=1 200,故OC =203,∠COy =30°+30°=60°. ]解决测量角度问题的注意事项(1)首先应明确方位角或方向角的含义.(2)分析题意,分清已知与所求,再根据题意画出正确的示意图,这是最关键、最重要的一步.(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后,注意正弦、余弦定理的“联袂”使用.变式11: (2019·河南安阳调研)如图,在海岸A 处发现北偏东45°方向,距A 处(3-1)n mile 的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75°方向,距A 处2 n mile 的C 处的我方缉私船奉命以10 3 n mile /h 的速度追截走私船,此时走私船正以10 n mile /h 的速度从B 处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.【解析】设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获(在D 点)走私船,则CD = 103t n mile ,BD =10t n mile ,△ABC 中,由余弦定理,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·c os A =(3-1)2+22-2(3-1)×2×c os120°=6,解得BC = 6. 又∵BC sin A =AC sin ∠ABC ,∴s in ∠ABC =AC ·sin A BC =2×sin120°6=22, ∴∠ABC =45°,故B 点在C 点的正东方向上,∴∠CBD =90°+30°=120°,在△BCD 中,由正弦定理,得BD sin ∠BCD =CD sin ∠CBD ,∴s in ∠BCD =BD ·sin ∠CBD CD =10t ·sin120°103t=12. ∴∠BCD =30°,∴缉私船沿北偏东60°的方向行驶.在△BCD中,∠CBD=120°,∠BCD=30°,∴∠D=30°,∴BD=BC,即10t=6,t=610小时≈15分钟∴缉私船应沿北偏东60°的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.。
高考数学一轮复习全程复习构想数学(理)【统考版】第六节 正弦定理和余弦定理(课件)
关键能力—考点突破
答案:B
答案:A
答案:A
答案:D
反思感悟 用正、余弦定理求解三角形基本量的方法
考点二 判断三角形的形状 [基础性、综合性] [例1] 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
答案:A
答案:B
答案:D
(2)若a=3,求△ABC的面积.
反思感悟 求三角形面积的方法
角度2 与最值(范围)有关的问题 [例3] 在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且(a+b+ c)·(a+b-c)=3ab. (1)求角C的值;
(2)若c=2,且△ABC为锐角三角形,求a+b的取值范围.
反思感悟 求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题
在解决求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题时,一般将其转 化为一个角的一个三角函数,利用三角函数的有界性求解,或利用余 弦定理转化为边的关系,再应用基本不等式求解.
答案:A
答案:A
答案:B
4.[2023·浙江高三模拟]在△ABC中,AB=AC,D为AC的中点,AC sin A=2sin ∠ABD,则BD=__1__,△ABC面积的最大值为______.
答案:C
5.(忽视cos C=0,出现丢根)在△ABC中,角A,B,C满足sin A cos C-sin B cos C=0,则三角形的形状为____直_角__三__角_形__或__等__腰_三__角__形__.
解析:∵sin A cos C-sin B cos C=0 ∴cos C(sin A-sin B)=0 即cos C=0或sin A=sin B. 若cos C=0,则C=90°,即为直角三角形;若sin A=sin B,则A=B.即为等腰三 角形.
第三章 第六节 正弦定理和余弦定理
∵a<c,∴A<C,∴0<A<π3,∴A=π6.
8
必备知识·自主梳理
题型突破·重点探究
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一轮 ·数学(理)
3.在△ABC中,acos A=bcos B,则这个三角形的形状为_________. 解析:由正弦定理,得sin Acos A=sin Bcos B, 即sin 2A=sin 2B,所以2A=2B或2A=π-2B, 即 A=B 或 A+B=π2, 所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形. 答案:等腰三角形或直角三角形
变形 C=2cR;
cos B=____2_a_c_____;
(3)a∶b∶c=__si_n_A__∶__s_in__B_∶__s_i_n_C__;
cos
a2+b2-c2 C=____2_a_b_____
(4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asinC=csin A Nhomakorabea4
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7
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一轮 ·数学(理)
2.(易错题)在△ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,且 a=1,
c= 3,C=π3,则 A=( A )
A.π6
B.π3
C.π3或23π
D.π6或56π
解析:由正弦定理sina A=sinc C,得 sin A=asicn C=12.
6
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1.在△ABC 中,AB=5,AC=3,BC=7,则∠BAC=( C )
A.π6
B.π3
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)
b2+c2-a2 1+4-3 1 由余弦定理得:cosA= 2bc = = , 2×1×2 2
∵0<A<π,∴A=60° .
答案 C
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1 3.在△ABC 中,a=3 2,b=2 3,cosC= ,则△ABC 的面 3 积为( ) B.2 3 D. 3
sinA:sinB:sinC
.
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2.余弦定理
2 2 b + c -2bccosA a=
2
2 2 a + c -2accosB ;b =
2
;
c2=
a2+b2-2abcosC
.
b2+c2-a2 a2+c2-b2 2ac 变式:cosA= 2bc ;cosB= a2+b2-c2 2ab cosC=
基 础 自 评 1.在△ABC 中,A=60° ,B=75° ,a=10,则 c 等于( A.5 2 10 6 C. 3 B.10 2 D.5 6 )
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解析
a 由 A+B+C=180° , 知 C=45° , 由正弦定理得: = sinA
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第三章 三角函数、三角恒等变换、解三角形
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第六节 ►►正弦定理和余弦定理
读教材· 抓基础
研考点· 知规律
拓思维· 培能力
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答案 150°
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π 5.在△ABC 中,若 a=3,b= 3,A= ,则 C 的大小为 3 ________.
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解析
π 3sin 3 1 bsinA π 由正弦定理可知 sinB= a = 3 =2, 所以 B=6或
5π π π π 6 (舍去),所以 C=π-A-B=π-3-6=2.
π 答案 2
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变式思考 1
(1)(2012· 广东卷)在△ABC 中,若 A=60° ,B= ) C. 3 3 D. 2
45° ,BC=3 2,则 AC 等于( A.4 3 B.2 3
9 (2)在△ABC 中,若 AB= 5,AC=5,且 cosC=10,则 BC= ________.
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Y 研考点· 知规律
探究悟道 点拨技法
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题型一
利用正、余弦定理解三角形
【例 1】 (1)已知△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b, c,若 a=c= 6+ 2且 A=75° ,则 b=( A.2 C.4-2 3 B.4+2 3 D. 6- 2 )
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【思维启迪】
结合正弦定理把 2asinA=(2b+c)sinB+(2c+
b)sinC 化为边的关系,再由余弦定理求 A. 听课记录 (1)由已知, 根据正弦定理得 2a2=(2b+c)· b+(2c
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解析
AC BC (1)在△ABC 中, = , sinB sinA 3 2× 3 2 2 2
BC· sinB ∴AC= sinA =
=2 3.
(2)设 BC=x, 则由余弦定理 AB2=AC2+BC2-2AC· BCcosC 得 9 5=25+x -2· 5· x· ,即 x2-9x+20=0,解得 x=4 或 x=5. 10
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(2)∵sinC=2 3sinB,由正弦定理得 c=2 3b, b2+c2-a2 - 3bc+2 3bc 3 ∴cosA= 2bc = =2. 2bc 又 A 为三角形的内角,∴A=30° .
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高考这样考 1.考查正弦定理、余弦定理的推导. 2.利用正、余弦定理判断三角形的形状和解三角形. 3.在解答题中对正弦定理、余弦定理、面积公式以及三角函数 恒等变换、诱导公式等知识点进行综合考查.
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备考这样做 1.理解正弦定理、余弦定理的意义和作用. 2.通过正弦、余弦定理实现三角形中的边角转换,和三角函数 性质相结合.
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2.解三角形的类型 在△ABC 中,已知 a、b 和 A 时,解的情况如下:
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c 10 c 10 6 .即 = .∴c= . sinC 3 3 2 2 2
答案 C
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2.在△ABC 中,a= 3,b=1,c=2,则 A 等于( A.30° B.45° C.60° D.75°
+b)c,即 a2=b2+c2+bc. 由余弦定理得 a2=b2+c2-2bccosA, 1 故 cosA=- ,∵0<A<180° ,∴A=120° . 2
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3 (2)由(1)得 sin A=sin B+sin C+sinBsinC= . 4
2 2 2
1 又 sinB+sinC=1,解得 sinB=sinC= . 2 ∵0° <B<60° ,0° <C<60° ,故 B=C=30° ,A=120° . ∴△ABC 是等腰的钝角三角形.
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;
.
sin2A=sin2B+sin2C-2sinBsinCcosA.
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3.三角形常用面积公式 1 (1)S=2a· ha(ha 表示 a 边上的高). 1 1 1 abc (2)S=2absinC=2acsinB=2bcsinA= 4R . 1 (3)S=2r(a+b+c)(r 为内切圆半径).
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4.已知△ABC 三边满足 a2+b2=c2- 3ab,则此三角形的最 大内角为__________.
解析
2 2 2 a + b - c 3 ∵a2+b2-c2=- 3ab,∴cosC= 2ab =- 2 ,
故 C=150° 为三角形的最大内角.
A.3 3 C.4 3
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解析
1 2 2 ∵cosC=3,0<C<π,∴sinC= 3 .
1 1 2 2 ∴S△ABC= absinC= ×3 2×2 3× =4 3. 2 2 3
答案 C
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D 读教材· 抓基础
回扣教材 扫除盲点
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课 本 导 读 1.正弦定理 b c a sinB = sinC =2R. sinA= 其中 2R 为△ABC 外接圆直径. 变式:a= 2RsinA ,b= 2RsinB ,c= 2RsinC . A:b:c=
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变式思考 2 为 a,b,c,向量
已知△ABC 的三个内角 A,B,C 所对的边分别
2
答案 (1)B (2)4或5
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