(经典)正弦定理、余弦定理知识点总结及最全证明(最新整理)
正余弦定理重要知识点(经典)
正余弦定理重要知识点本张武林秘籍,乃武林之精髓所在,得此天书者,细细研习,来日方长,必成大器。
下星期一需要全部背住,不然你不知道我要出哪一招。
1、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b c R C===A B (R 是三角形外接圆半径). 2、正弦定理的变形公式:①2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =; ②sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B3、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-4、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac+-B =,222cos 2a b c C ab +-=. 5、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B 两边夹角的正弦值两边之积⨯⨯=∆21ABC S 高底⨯=∆21ABC S 6、①如果一个三角形两边的平方和等于第三边,那么第三边所对的角为直角; ②如果小于第三边的平方,那么第三边所对的角为钝角;③如果大于第三边的平方,那么第三边所对角为锐角。
(课本第6页右下角)例如a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若①222a b c +=,则90C =;②若222a b c +<,则.︒︒<<18090C ,C 为钝角③若222a b c +>,则︒︒<<900C ;C 为锐角7、在三角形中一些重要的知识点;1.2.π=++C B A ,)0(,,π,∈C B A3.4.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
最新正弦定理和余弦定理(含解析)
第七节正弦定理和余弦定理[知识能否忆起]1.正弦定理 分类 内容定理a sin A =b sin B =c sin C=2R (R 是△ABC 外接圆的半径) 变形 公式 ①a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ,②sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c , ③sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R解决的 问题 ①已知两角和任一边,求其他两边和另一角, ②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角2.余弦定理 分类 内容定理在△ABC 中,有a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ; b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos_C 变形 公式 cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab解决的 问题 ①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角 3.三角形中常用的面积公式 (1)S =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).[小题能否全取]1.(2012·广东高考)在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC =( ) A .43 B .2 3 C. 3D.32解析:选B 由正弦定理得:BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=2 3.2.在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ) A .30° B .45° C .60°D .75°解析:选C ∵cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+4-32×1×2=12,又∵0°<A <180°,∴A =60°.3.(教材习题改编)在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形有( ) A .无解 B .两解C .一解D .解的个数不确定解析:选B ∵a sin A =bsin B ,∴sin B =b a sin A =2418sin 45°,∴sin B =223.又∵a <b ,∴B 有两个.4.(2012·陕西高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c =23,则b =________. 解析:由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =4+12-2×2×23×32=4,所以b =2. 答案:25.△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,则△ABC 的面积为________. 解析:设BC =x ,由余弦定理得49=25+x 2-10x cos 120°, 整理得x 2+5x -24=0,即x =3.因此S △ABC =12AB ×BC ×sin B =12×3×5×32=1534.答案:1534(1)在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .(2)在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角 或直角图形关系式 a =b sin A b sin A <a <ba ≥ba >b解的个数一解两解一解一解利用正弦、余弦定理解三角形典题导入[例1] (2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B .(1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. [自主解答] (1)由b sin A =3a cos B 及正弦定理 a sin A =bsin B,得sin B =3cos B , 所以tan B =3,所以B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C ,得c =2a .由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得9=a 2+c 2-ac . 所以a =3,c =2 3.在本例(2)的条件下,试求角A 的大小. 解:∵a sin A =bsin B ,∴sin A =a sin Bb =3·sin π33=12. ∴A =π6.由题悟法1.应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2.已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.以题试法1.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a . (1)求b a;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B . 解:(1)由正弦定理得,sin 2A sin B +sin B cos 2A = 2sin A ,即 sin B (sin 2A +cos 2A )=2sin A . 故sin B = 2sin A ,所以ba= 2.(2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =(1+3)a2c .由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°.利用正弦、余弦定理判定三角形的形状典题导入[例2] 在△ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin 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.[自主解答] (1)由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )·b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc . 由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 故cos A =-12,∵0<A <180°,∴A =120°.(2)由(1)得sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =34.又sin B +sin C =1, 解得sin B =sin C =12.∵0°<B <60°,0°<C <60°,故B =C , ∴△ABC 是等腰的钝角三角形.由题悟法依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.[注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.以题试法2.(2012·安徽名校模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m =(4,-1),n =⎝⎛⎭⎫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 2A2-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.与三角形面积有关的问题典题导入[例3] (2012·新课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .[自主解答] (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 ,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.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.由题悟法1.正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用.2.在解决三角形问题中,面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B 最常用,因为公式中既有边也有角,容易和正弦定理、余弦定理结合应用.以题试法3.(2012·江西重点中学联考)在△ABC 中,12cos 2A =cos 2A -cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =3,sin B =2sin C ,求S △ABC .解:(1)由已知得12(2cos 2A -1)=cos 2A -cos A ,则cos A =12.因为0<A <π,所以A =π3.(2)由b sin B =c sin C ,可得sin B sin C =b c=2, 即b =2c .所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =4c 2+c 2-94c 2=12,解得c =3,b =23,所以S △ABC =12bc sin A =12×23×3×32=332.1.在△ABC 中,a 、b 分别是角A 、B 所对的边,条件“a <b ”是使“cos A >cos B ”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C a <b ⇔A <B ⇔cos A >cos B .2.(2012·泉州模拟)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边.若A =π3,b =1,△ABC 的面积为32,则a 的值为( ) A .1 B .2 C.32D. 3解析:选D 由已知得12bc sin A =12×1×c ×sin π3=32,解得c =2,则由余弦定理可得a 2=4+1-2×2×1×cos π3=3⇒a = 3.3.(2013·“江南十校”联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =23,c =22,1+tan A tan B =2c b,则C =( )A .30°B .45°C .45°或135°D .60°解析:选B 由1+tan A tan B =2c b 和正弦定理得cos A sin B +sin A cos B =2sin C cos A , 即sin C =2sin C cos A , 所以cos A =12,则A =60°.由正弦定理得23sin A =22sin C ,则sin C =22, 又c <a ,则C <60°,故C =45°.4.(2012·陕西高考)在△ABC 中 ,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( )A.32B.22C.12D .-12解析:选C 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,又c 2=12(a 2+b 2),得2ab cos C =12(a 2+b 2),即cos C =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12.5.(2012·上海高考)在△ABC 中,若sin 2 A +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:选C 由正弦定理得a 2+b 2<c 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,所以C 是钝角,故△ABC 是钝角三角形.6.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c .若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,∵sin B ≠0, ∴sin A =12,∴A =30°或A =150°.答案:30°或150°7.在△ABC 中,若a =3,b =3,A =π3,则C 的大小为________.解析:由正弦定理可知sin B =b sin Aa =3sin π33=12,所以B =π6或5π6(舍去),所以C =π-A -B =π-π3-π6=π2.答案:π28.(2012·北京西城期末)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =25,B =π4,sin C =55,则c =________;a =________.解析:根据正弦定理得b sin B =c sin C ,则c =b sin Csin B=22,再由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即a 2-4a -12=0,(a +2)(a -6)=0,解得a =6或a =-2(舍去).答案:22 69.(2012·北京高考)在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:根据余弦定理代入b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝⎛⎭⎫-14,解得b =4. 答案:410.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a sin A +c sin C -2a sin C =b sin B . (1)求B ;(2)若A =75°,b =2,求a ,c .解:(1)由正弦定理得a 2+c 2-2ac =b 2. 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B .故cos B =22,因此B =45°. (2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=2+64.故a =b ×sin Asin B =2+62=1+3,c =b ×sin C sin B =2×sin 60°sin 45°= 6.11.(2013·北京朝阳统考)在锐角三角形ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足3a -2b sin A =0.(1)求角B 的大小;(2)若a +c =5,且a >c ,b =7,求AB u u u r ·AC u u ur 的值.解:(1)因为3a -2b sin A =0, 所以 3sin A -2sin B sin A =0, 因为sin A ≠0,所以sin B =32. 又B 为锐角,所以B =π3.(2)由(1)可知,B =π3.因为b = 7.根据余弦定理,得7=a 2+c 2-2ac cos π3,整理,得(a +c )2-3ac =7. 由已知a +c =5,得ac =6. 又a >c ,故a =3,c =2.于是cos A =b 2+c 2-a 22bc =7+4-947=714,所以AB u u u r ·AC u u u r =|AB u u u r |·|AC u u ur |cos A =cb cos A=2×7×714=1. 12.(2012·山东高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin B (tan A +tan C )=tan A tan C .(1)求证:a ,b ,c 成等比数列; (2)若a =1,c =2,求△ABC 的面积S .解:(1)证明:在△ABC 中,由于sin B (tan A +tan C )=tan A tan C ,所以sin B ⎝⎛⎭⎫sin A cos A +sin C cos C =sin A cos A ·sin C cos C, 因此sin B (sin A cos C +cos A sin C )=sin A sin C ,所以sin B sin(A +C )=sin A sin C .又A +B +C =π,所以sin(A +C )=sin B ,因此sin 2B =sin A sin C .由正弦定理得b 2=ac ,即a ,b ,c 成等比数列.(2)因为a =1,c =2,所以b =2,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12+22-22×1×2=34, 因为0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =74, 故△ABC 的面积S =12ac sin B =12×1×2×74=74.1.(2012·湖北高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C ,3b =20a cos A ,则sin A ∶sin B ∶sin C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶4解析:选D 由题意可得a >b >c ,且为连续正整数,设c =n ,b =n +1,a =n +2(n >1,且n ∈N *),则由余弦定理可得3(n +1)=20(n +2)·(n +1)2+n 2-(n +2)22n (n +1),化简得7n 2-13n -60=0,n ∈N *,解得n =4,由正弦定理可得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =6∶5∶4.2.(2012·长春调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知4sin 2A +B 2-cos 2C =72,且a +b =5,c =7,则△ABC 的面积为________.解析:因为4sin 2A +B 2-cos 2C =72, 所以2[1-cos(A +B )]-2cos 2C +1=72, 2+2cos C -2cos 2C +1=72,cos 2C -cos C +14=0, 解得cos C =12.根据余弦定理有cos C =12=a 2+b 2-72ab, ab =a 2+b 2-7,3ab =a 2+b 2+2ab -7=(a +b )2-7=25-7=18,ab =6,所以△ABC 的面积S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332. 答案:3323.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(2b -c )cos A -a cos C =0.(1)求角A 的大小;(2)若a =3,S △ABC =334,试判断△ABC 的形状,并说明理由. 解:(1)法一:由(2b -c )cos A -a cos C =0及正弦定理,得(2sin B -sin C )cos A -sin A cos C =0,∴2sin B cos A -sin(A +C )=0,sin B (2cos A -1)=0.∵0<B <π,∴sin B ≠0, ∴cos A =12. ∵0<A <π,∴A =π3. 法二:由(2b -c )cos A -a cos C =0,及余弦定理,得(2b -c )·b 2+c 2-a 22bc -a ·a 2+b 2-c 22ab=0,整理,得b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12, ∵0<A <π,∴A =π3. (2)∵S △ABC =12bc sin A =334,即12bc sin π3=334, ∴bc =3,①∵a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,a =3,A =π3,∴b 2+c 2=6,②由①②得b =c =3,∴△ABC 为等边三角形.1.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.若a =1,b =3,A +C =2B ,则sin C =________.解析:在△ABC 中,A +C =2B ,∴B =60°.又∵sin A =a sin B b =12,∴A =30°或150°(舍),∴C =90°,∴sin C =1.答案:12.在△ABC 中,a =2b cos C ,则这个三角形一定是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:选A 法一:(化边为角)由正弦定理知:sin A =2sin B cos C ,又A =π-(B +C ),∴sin A =sin(B +C )=2sin B cos C .∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C ,∴sin B cos C -cos B sin C =0,∴sin(B -C )=0.又∵B 、C 为三角形内角,∴B =C .法二:(化角为边)由余弦定理知cos C =a 2+b 2-c 22ab, ∴a =2b ·a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-c 2a, ∴a 2=a 2+b 2-c 2,∴b 2=c 2,∴b =c .3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos 2C =-14. (1)求sin C 的值;(2)当a =2,2sin A =sin C 时,求b 及c 的长.解:(1)因为cos 2C =1-2sin 2C =-14,且0<C <π, 所以sin C =104. (2)当a =2,2sin A =sin C 时,由正弦定理a sin A =c sin C,得c =4.由cos 2C =2cos 2C -1=-14,及0<C <π得cos C =±64. 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得b 2±6b -12=0,解得b =6或26,所以⎩⎪⎨⎪⎧ b =6,c =4或⎩⎪⎨⎪⎧b =26,c =4.4.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且cos B =45,b =2. (1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值.解:(1)因为cos B =45,所以sin B =35. 由正弦定理a sin A =b sin B ,可得a sin 30°=103,所以a =53. (2)因为△ABC 的面积S =12ac ·sin B ,sin B =35,所以310ac=3,ac=10.由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,得4=a2+c2-82+c2-16,5ac=a即a2+c2=20.所以(a+c)2-2ac=20,(a+c)2=40. 所以a+c=210.。
正弦定理和余弦定理考点与提醒归纳
正弦定理和余弦定理考点与提醒归纳一、基础知识1.正弦定理a sin A =b sin B =c sin C=2R (R 为△ABC 外接圆的半径).正弦定理的常见变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;(2)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R; (3)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (4)a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A. 2.余弦定理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 . 3.三角形的面积公式(1)S △ABC =12ah a (h a 为边a 上的高);(2)S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).二、常用结论汇总——规律多一点 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)sin A +B 2=cos C 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.用余弦定理判断三角形的形状在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,当b 2+c 2-a 2>0时,可知A 为锐角;当b 2+c 2-a 2=0时,可知A 为直角;当b 2+c 2-a 2<0时,可知A 为钝角.第一课时 正弦定理和余弦定理(一) 考点一 利用正、余弦定理解三角形考法(一) 正弦定理解三角形[典例] (1)(2019·江西重点中学联考)在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则cos B =________.(2)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.[解析] (1)由正弦定理可得sin B =b sin A a =2×sin 30°3=13,∵a =3>b =2,∴B <A ,即B 为锐角,∴cos B =1-sin 2B =223. (2)∵sin B =12且B ∈(0,π),∴B =π6或B =5π6,又∵C =π6,∴B =π6,A =π-B -C =2π3.又a =3,由正弦定理得a sin A =bsin B ,即3sin 2π3=b sinπ6,解得b =1. [答案] (1)223 (2)1考法(二) 余弦定理解三角形[典例] (1)(2019·山西五校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos A +a cos B =c 2,a =b =2,则△ABC 的周长为( )A .7.5B .7C .6D .5(2)(2018·泰安二模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b2c -a=sin Asin B +sin C,则角B =________.[解析] (1)∵b cos A +a cos B =c 2,∴由余弦定理可得b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac =c 2,整理可得2c 2=2c 3,解得c =1,则△ABC 的周长为a +b +c =2+2+1=5.(2)由正弦定理可得c -b2c -a =sin A sin B +sin C =a b +c, ∴c 2-b 2=2ac -a 2,∴c 2+a 2-b 2=2ac , ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =22,∵0<B <π,∴B =π4.[答案] (1)D (2)π4[题组训练]1.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac ,c =2a ,则cos C =( ) A.24B .-24C.34D .-34解析:选B 由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24.2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12 B.π6C.π4D.π3解析:选B 因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0, 所以sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0.因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以t a n A =-1, 因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin Aa =2×222=12, 又0<C <π4,所以C =π6.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2B +sin 2C =sin 2A +sin B sin C .(1)求角A 的大小;(2)若cos B =13,a =3,求c 的值.解:(1)由正弦定理可得b 2+c 2=a 2+bc , 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由(1)可知sin A =32, 因为cos B =13,B 为△ABC 的内角,所以sin B =223,故sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =32×13+12×223=3+226. 由正弦定理a sin A =c sin C得c =a sin C sin A =3×(3+22)32×6=1+263.考点二 判定三角形的形状[典例] (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(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形[解析] (1)法一:因为b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理知sin B cos C +sin C cos B =sin A sin A , 得sin(B +C )=sin A sin A .又sin(B +C )=sin A ,得sin A =1, 即A =π2,因此△ABC 是直角三角形.法二:因为b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =2a 22a =a ,所以a sin A =a ,即sin A =1,故A =π2,因此△ABC 是直角三角形.(2)因为sin A sin B =a c ,所以a b =ac,所以b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,所以b 2+c 2-a 2=bc , 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3,所以△ABC 是等边三角形.[答案] (1)B (2)C[变透练清]1.(变条件)若本例(1)条件改为“a sin A +b sin B <c sin C ”,那么△ABC 的形状为________. 解析:根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,故C 是钝角,所以△ABC 是钝角三角形. 答案:钝角三角形2.(变条件)若本例(1)条件改为“c -a cos B =(2a -b )cos A ”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为c -a cos B =(2a -b )cos A , C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0,所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =π2或B =A 或B =π-A (舍去),所以△ABC 为等腰或直角三角形. 答案:等腰或直角三角形3.(变条件)若本例(2)条件改为“cos A cos B =ba =2”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为cos A cos B =b a ,由正弦定理得cos A cos B =sin B sin A ,所以sin 2A =sin 2B .由ba =2,可知a ≠b ,所以A ≠B .又因为A ,B ∈(0,π),所以2A =π-2B ,即A +B =π2,所以C =π2,于是△ABC 是直角三角形.答案:直角三角形[课时跟踪检测]A 级1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若sin A a =cos Bb ,则B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理知,sin A sin A =cos Bsin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°.2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .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 =c sin C, ∴sin B =b sin Cc=40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.(2018·重庆六校联考)在△ABC 中,cos B =ac (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:选A 因为cos B =ac ,由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =a c ,整理得b 2+a 2=c 2,即C 为直角,则△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3, cos B =23,则b =( )A .14B .6 C.14D.6解析:选D ∵b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,∴b = 6.5.(2019·莆田调研)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:选A ∵a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,∴根据正弦定理可得sin A sin B cos C +sinC sin B cos A =12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B .∵sin B ≠0,∴sin(A +C )=12,即sin B =12.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6.6.(2019·山西大同联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2(b cos A +a cos B )=c 2,b =3,3cos A =1,则a =( )A.5 B .3 C.10D .4解析:选B 由正弦定理可得2(sin B cos A +sin A cos B )=c sin C , ∵2(sin B cos A +sin A cos B )=2sin(A +B )=2sin C ,∴2sin C =c sin C ,∵sin C >0,∴c =2,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+22-2×3×2×13=9,∴a =3.7.在△ABC 中,AB =6,A =75°,B =45°,则AC =________. 解析:C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=AC sin 45°,解得AC =2. 答案:28.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又∵a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=22+32-2×2×3×⎝⎛⎭⎫-14=16,∴c =4. 答案:49.(2018·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =7,b =2,A =60°,则sin B =________,c =________.解析:由正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =b a ·sin A =27×32=217.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得7=4+c 2-4c ×cos 60°,即c 2-2c -3=0,解得c =3或c =-1(舍去). 答案:2173 10.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,且a =2c ,则cos A =________.解析:因为sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,所以2sin B =sin A +sin C .由正弦定理得a +c =2b ,又因为a =2c ,可得b =32c ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =94c 2+c 2-4c 22×32c 2=-14.答案:-1411.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A =2B . (1)求证:a =2b cos B ; (2)若b =2,c =4,求B 的值.解:(1)证明:因为A =2B ,所以由正弦定理a sin A =b sin B ,得a sin 2B =bsin B ,所以a =2b cos B .(2)由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 因为b =2,c =4,A =2B ,所以16c os 2B =4+16-16cos 2B ,所以c os 2B =34,因为A +B =2B +B <π,所以B <π3,所以cos B =32,所以B =π6.12.(2019·绵阳模拟)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin 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.解:(1)由已知,结合正弦定理,得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc . 又由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 所以bc =-2bc cos A ,即cos A =-12.由于A 为△ABC 的内角,所以A =2π3.(2)由已知2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C ,结合正弦定理,得2sin 2A =(2sin B +sin C )sin B +(2sin C +sin B )sin C , 即sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =sin 22π3=34.又由sin B +sin C =1,得sin 2B +sin 2C +2sin B sin C =1,所以sin B sin C =14,结合sin B +sin C =1,解得sin B =sin C =12.因为B +C =π-A =π3,所以B =C =π6,所以△ABC 是等腰三角形.B 级1.(2019·郑州质量预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2c os 2A +B2-cos 2C =1,4sin B =3sin A ,a -b =1,则c 的值为( )A.13B.7C.37D .6解析:选A 由2c os 2A +B2-cos 2C =1,得1+c os(A +B )-(2c os 2C -1)=2-2c os 2C -cos C =1,即2c os 2C +cos C -1=0,解得cos C =12或cos C =-1(舍去).由4sin B =3sin A及正弦定理,得4b =3a ,结合a -b =1,得a =4,b =3.由余弦定理,知c 2=a 2+b 2-2ab cos C =42+32-2×4×3×12=13,所以c =13.2.(2019·长春模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =3,2sin A a =t a n Cc,若sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,则a +b =________. 解析:∵2sin A a =t a n C c =sin C c cos C ,且由正弦定理可得a =2R sin A ,c =2R sin C (R 为△ABC的外接圆的半径),∴cos C =12.∵C ∈(0,π),∴C =π3.∵sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,sin C =sin(A+B ),∴2sin A cos B =4sin B cos B .当cos B =0时,B =π2,则A =π6,∵c =3, ∴a =1,b =2,则a +b =3.当cos B ≠0时,sin A =2sin B ,即a =2b .∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴b 2=1,即b =1,∴a =2,则a +b =3.综上,a +b =3.答案:33.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2a cos C -c =2b .(1)求角A 的大小;(2)若c =2,角B 的平分线BD =3,求a .解:(1)2a cos C -c =2b ⇒2sin A cos C -sin C =2sin B ⇒2sin A cos C -sin C =2sin(A +C )=2sin A cos C +2cos A sin C ,∴-sin C =2cos A sin C ,∵sin C ≠0,∴cos A =-12, 又A ∈(0,π),∴A =2π3. (2)在△ABD 中,由正弦定理得,AB sin ∠ADB =BD sin A, ∴sin ∠ADB =AB sin A BD =22. 又∠ADB ∈(0,π),A =2π3, ∴∠ADB =π4,∴∠ABC =π6,∠ACB =π6,b =c =2, 由余弦定理,得a 2=c 2+b 2-2c ·b ·cos A =(2)2+(2)2-2×2×2c os 2π3=6,∴a = 6.。
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法——王彦文青铜峡一中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、三角恒等变换的能力、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于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:①a=2R sin A,b=,c=;②sin A=a2R,sin B=,sin C=;③a∶b∶c=______________________.2.余弦定理(1)余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a2=,b2=,c2= .若令C=90°,则c2=,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cos A=,cos B=,cos C= .若C为锐角,则cos C>0,即a2+b2______c2;若C为钝角,则cos C<0,即a2+b2______c2.故由a2+b2与c2值的大小比较,可以判断C为锐角、钝角或直角.(3)正、余弦定理的一个重要作用是实现边角____________,余弦定理亦可以写成sin2A=sin2B+sin2C-2sin B sin C cos A,类似地,sin2B=____________;sin2C=__________________.注意式中隐含条件A+B+C=π.3.解斜三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用____________定理.只有一解.(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用____________定理,可能有___________________.如在△ABC中,已知a,(3)已知三边,用____________定理.有解时,只有一解.(4)已知两边及夹角,用____________定理,必有一解.4.三角形中的常用公式或变式(1)三角形面积公式S△===____________=____________=____________.其中R,r分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A+B+C=π,则A=__________,A2=__________,从而sin A=____________,cos A=____________,tan A=____________;sin A2=__________,cosA2=__________,tan A2=+tan B+tan C=__________.(3)若三角形三边a,b,c成等差数列,则2b=____________⇔2sin B=____________⇔2sin B2=cosA-C2⇔2cosA+C2=cosA-C2⇔tanA2tan C2=13.【自查自纠】1.(1)asin A=bsin B=csin C=2R(2)①2R sin B2R sin C②b2Rc2R③sin A∶sin B∶sin C2.(1)b2+c2-2bc cos A c2+a2-2ca cos Ba2+b2-2ab cos C a2+b2(2)b2+c2-a22bcc2+a2-b22caa2+b2-c22ab><(3)互化sin2C+sin2A-2sin C sin A cos Bsin2A+sin2B-2sin A sin B cos C3.(1)正弦(2)正弦一解、两解或无解①一解②二解③一解④一解(3)余弦(4)余弦4.(1)12ab sin C12bc sin A12ac sin Babc4R12(a+b+c)r(2)π-(B+C)π2-B+C2sin(B+C) -cos(B+C)-tan(B+C)cosB+C2sinB+C21tanB+C2tan A tan B tan C(3)a+c sin A+sin C在△ABC中,A>B是sin A>sin B的( ) A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解:因为在同一三角形中,角大则边大,边大则正弦大,反之也成立,故是充要条件.故选C.在△ABC中,已知b=6,c=10,B=30°,则解此三角形的结果有( )A.无解B.一解C.两解D.一解或两解解:由正弦定理知sin C=c·sin Bb=56,又由c>b>c sin B知,C有两解.也可依已知条件,画出△ABC,由图知有两解.故选C.(2013·陕西)设△ABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c, 若b cos C+c cos B=a sin A, 则△ABC的形状为( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定解:由已知和正弦定理可得sin B cos C+sin C cos B=sin A·sin A,即sin(B+C)=sin A sin A,亦即sin A=sin A sin A.因为0<A<π,所以sin A=1,所以A=π2.所以三角形为直角三角形.故选B.(2012·陕西)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若a=2,B=π6,c=23,则b=________.解:由余弦定理知b2=a2+c2-2ac cos B=22+()232-2×2×23×cos π6=4,b=2.故填2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=2,b=2,sin B+cos B=2,则角A 的大小为________.解:∵sin B+cos B=2,∴2sin⎝⎛⎭⎪⎫B+π4=2,即sin⎝⎛⎭⎪⎫B+π4=1.又∵B∈(0,π),∴B+π4=π2,B=π4.根据正弦定理asin A=bsin B,可得sin A=a sin Bb=12.∵a<b,∴A<B.∴A=π6.故填π6.类型一正弦定理的应用△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知A-C=90°,a+c=2b,求C.解:由a+c=2b及正弦定理可得sin A +sin C=2sin B.又由于A-C=90°,B=180°-(A+C),故cos C+sin C=sin A+sin C=2sin(A+C)=2sin(90°+2C)=2sin2(45°+C).∴2sin(45°+C)=22sin(45°+C)cos(45°+C),即cos(45°+C)=12.又∵0°<C<90°,∴45°+C=60°,C =15°.【评析】利用正弦定理将边边关系转化为角角关系,这是解此题的关键.(2012·江西)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知A=π4,b sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+C-c sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+B=a.(1)求证:B-C=π2;(2)若a=2,求△ABC的面积.解:(1)证明:对b sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+C-c sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+B=a应用正弦定理得sin B sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+C-sin C sin⎝⎛⎭⎪⎫π4+B=sin A,即sin B⎝⎛⎭⎪⎫22sin C+22cos C-sin C ⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin B +22cos B =22,整理得sin B cos C-sin C cos B =1,即sin ()B -C =1.由于B ,C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,3π4,∴B -C =π2.(2)∵B +C =π-A =3π4,又由(1)知B -C =π2, ∴B =5π8,C =π8. ∵a =2,A =π4,∴由正弦定理知b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8. ∴S △ABC =12bc sin A =12×2sin 5π8×2sinπ8×22=2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=22sinπ4=12. 类型二 余弦定理的应用在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c . (1)求B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.解:(1)由余弦定理知,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab ,将上式代入cos B cos C =-b 2a +c 得a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b2a +c , 整理得a 2+c 2-b 2=-ac .∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵B 为三角形的内角,∴B =23π.(2)将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得13=42-2ac -2ac cos23π,解得ac =3.∴S △ABC =12ac sin B =334.【评析】①根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键.②熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( )B .8-4 3C .1解:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ,代入(a +b )2-c 2=4中得(a +b )2-(a 2+b 2-ab )=4,即3ab =4,∴ab =43.故选A .类型三 正、余弦定理的综合应用(2013·全国新课标Ⅱ)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 解:(1)由已知及正弦定理得sin A =sin B cos C +sin C sin B .①又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .②由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4. (2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac .由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2, 当且仅当a =c 时,等号成立. 因此△ABC 面积的最大值为2+1. 【评析】(1)化边为角与和角或差角公式的正向或反向多次联用是常用的技巧;(2)已知边及其对角求三角形面积最值是高考中考过多次的问题,既可用三角函数求最值,也可以用余弦定理化边后用不等式求最值.(2013·山东)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B =79. (1)求a ,c 的值; (2)求sin(A -B )的值.解:(1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得b 2=(a +c )2-2ac (1+cos B ),又a +c =6,b =2,cos B =79,所以ac =9,解得a =3,c =3.(2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =429,由正弦定理得sin A =a sin B b =223.因为a =c ,所以A 为锐角, 所以cos A =1-sin 2A =13.因此sin(A -B )=sin A cos B -cos A sin B =10227. 类型四 判断三角形的形状在三角形ABC 中,若tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形ABC 的形状.解法一:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2Asin 2B ,所以tan A tan B =sin 2A sin 2B,所以sin A cos B cos A sin B =sin 2A sin 2B ,即sin2A =sin2B .所以2A =2B ,或2A +2B =π,因此A =B 或A +B =π2,从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.解法二:由正弦定理,得a 2b 2=sin 2Asin 2B ,所以tan A tan B =sin 2A sin 2B ,所以cos B cos A =sin Asin B,再由正、余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac b 2+c 2-a 22bc=a b ,化简得(a 2-b 2)(c 2-a2-b2)=0,即a2=b2或c2=a2+b2.从而△ABC是等腰三角形或直角三角形.【评析】由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握.(2012·上海)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC的形状是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定解:在△ABC中,∵sin2A+sin2B<sin2C,∴由正弦定理知a2+b2<c2.∴cos C=a2+b2-c22ab<0,即∠C为钝角,△ABC为钝角三角形.故选C.类型五解三角形应用举例某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20 n mile的A处,并以30 n mile/h的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v n mile/h的航行速度匀速行驶,经过t h与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.解法一:(1)设相遇时小艇航行的距离为S n mile,则S=900t2+400-2·30t·20·cos(90°-30°)=900t2-600t+400=900⎝⎛⎭⎪⎫t-132+300,故当t=13时,S min=103,此时v=10313=30 3.即小艇以30 3 n mile/h的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)设小艇与轮船在B处相遇,则v2t2=400+900t2-2·20·30t·cos(90°-30°),故v2=900-600t+400t2.∵0<v≤30,∴900-600t+400t2≤900,即2t2-3t≤0,解得t≥23.又t=23时,v=30.故v=30时,t取得最小值,且最小值等于2 3 .此时,在△OAB中,有OA=OB=AB=20,故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30 n mile/h,小艇能以最短时间与轮船相遇.解法二:(1)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.设小艇与轮船在C处相遇.在Rt△OAC中,OC=20cos30°=103,AC=20sin30°=10.又AC=30t,OC=vt,此时,轮船航行时间t=1030=13,v=10313=30 3.即小艇以30 3 n mile/h的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)假设v=30时,小艇能以最短时间与轮船在D处相遇,此时AD=DO=30t.又∠OAD=60°,所以AD=DO=OA=20,解得t=23.据此可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度的大小为30 n mile/h.这样,小艇能以最短时间与轮船相遇.证明如下:如图,由(1)得OC=103,AC=10,故OC>AC,且对于线段AC上任意点P,有OP≥OC>AC.而小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h,故小艇与轮船不可能在A,C之间(包含C)的任意位置相遇.设∠COD=θ(0°<θ<90°),则在Rt△COD 中,CD=103tanθ,OD=103 cosθ.由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为t=10+103tanθ30和t=103v cosθ,所以10+103tanθ30=103v cosθ.由此可得,v=153sin(θ+30°).又v≤30,故sin(θ+30°)≥32,从而,30°≤θ<90°.由于θ=30°时,tanθ取得最小值,且最小值为3 3 .于是,当θ=30°时,t=10+103tanθ30取得最小值,且最小值为23.【评析】①这是一道有关解三角形的实际应用题,解题的关键是把实际问题抽象成纯数学问题,根据题目提供的信息,找出三角形中的数量关系,然后利用正、余弦定理求解.②解三角形的方法在实际问题中,有广泛的应用.在物理学中,有关向量的计算也要用到解三角形的方法.近年的高考中我们发现以解三角形为背景的应用题开始成为热点问题之一.③不管是什么类型的三角应用问题,解决的关键都是充分理解题意,将问题中的语言叙述弄明白,画出帮助分析问题的草图,再将其归结为属于哪类可解的三角形.④本题用几何方法求解也较简便.(2012·武汉5月模拟)如图,渔船甲位于岛屿A的南偏西60°方向的B处,且与岛屿A相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sinα的值.解:(1)依题意,∠BAC=120°,AB=12,AC=10×2=20,在△ABC中,由余弦定理知BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC=122+202-2×12×20×cos120°=784,BC=28.所以渔船甲的速度为v=282=14(海里/小时).(2)在△ABC中,AB=12,∠BAC=120°,BC=28,∠BCA=α,由正弦定理得ABsinα=BC sin∠BAC ,即12sinα=28sin120°,从而sinα=12sin120°28=3314.1.已知两边及其中一边的对角解三角形时,要注意解的情况,谨防漏解.2.在判断三角形的形状时,一般将已知条件中的边角关系利用正弦定理或余弦定理转化为角角关系(注意应用A+B+C=π这个结论)或边边关系,再用三角变换或代数式的恒等变形(如因式分解、配方等)求解,注意等式两边的公因式不要约掉,要移项提取公因式,否则有可能漏掉一种形状.3.要熟记一些常见结论,如三内角成等差数列,则必有一角为60°;若三内角的正弦值成等差数列,则三边也成等差数列;内角和定理与诱导公式结合产生的结论:sin A=sin(B+C),cos A=-cos(B+C),sinA2=cosB+C2,sin2A=-sin2(B+C),cos2A=cos2(B+C)等.4.应用正、余弦定理解斜三角形应用题的一般步骤:(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中到一个三角形中,建立一个解斜三角形的模型;(3)求解:利用正、余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)检验:检验上述所求得的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.5.正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量(如面积、外接圆、内切圆半径和面积等)提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.。
(完整版)解三角形1.1正弦定理和余弦定理知识点总结
第一章 解三角形1.1正弦定理和余弦定理一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理)(2)锐角之间的关系:A +B =90°;(3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义)sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba 。
二、正弦定理(一)知识与工具:正弦定理:在△ABC 中, R Cc B b A a 2sin sin sin ===。
(外接圆圆半径) 在这个式子当中,已知两边和一角或已知两角和一边,可以求出其它所有的边和角。
注明:正弦定理的作用是进行三角形中的边角互化,在变形中,注意三角形中其他条件的应用:(1)三内角和为180°(2)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边(3)面积公式:S=21absinC=Rabc 4=2R 2sinAsinBsinC 111sin ()222a S ah ab C r a bc ===++(其中r 为三角形内切圆半径) )(21c b a p ++=,))()((c p b p a p p S ---=(海伦公式)(4)三角函数的恒等变形。
(5) sin sin (ABC A B a b A B ∆>⇔>⇔>在中,即大边对大角,大角对大边)sin(A+B)=sinC ,cos(A+B)=-cosC ,sin 2B A +=cos 2C ,cos 2B A +=sin 2C 2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===(6)(边化角公式)sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R===(7)(角化边公式) ::sin :sin :sin a b c A B C =(8)sin sin sin (9),,sin sin sin a A a A b B b B c C c C === (10)sin sin (ABC A B a b A B ∆>⇔>⇔>在中,即大边对大角,大角对大边)(二)题型 使用正弦定理解三角形共有三种题型题型1 利用正弦定理公式原型解三角形题型2 利用正弦定理公式的变形(边角互化)解三角形:关于边或角的齐次式可以直接边角互化。
解三角形之:正弦定理和余弦定理
三角之:正弦定理,余弦定理 2011-7-23一.基础知识 (1)正弦定理:Cc Bb Aa sin sin sin ==(2)余弦定理: cos 2222ab c b a -+= AB ac c a b cos 2222-+=C ab b a c cos 2222-+= 注意:正弦定理和余弦定理都是“知三求一”,但应注意区别:正弦定理是“知两角一边可以求一边”或“知两边一角可以求一角”; 余弦定理是“知三边可以求一角”或“知两边一角可以求一边”。
正弦定理推论:(1)a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC (2)C Rc B Rb A Ra sin 2,sin 2,sin 2===(3) a :b :c=sinA:sinB:sinC(4)C B A c b a C B A sin sin sin >>⇔>>⇔>> 余弦定理推论:abcb a C acbc a B bcac b A 2cos ,2cos ,2cos 222222222-+=-+=-+=(2)三角形面积公式:,sin 21C ab S ABC =∆,sin 21A bc S ABC =∆B ca S ABC sin 21=∆二.基础题型题型一:解三角形(在各种情况下能熟练解三角形,只需说明做法即可) 例1: 解此三角形中,oo C B a ABC 75,60,8===∆(已知两角一边)例2:解此三角形中,oo C A c 75,45,3ABC ===∆(已知两角一边)例3:解此三角形中,oB c a ABC 150,3,1===∆(已知一角两边)例4:解此三角形中,045,1,2===∆B c b ABC (已知一角两边)例5:解此三角形中,oB b a ABC 45,2,3===∆(已知一角两边)例6:解此三角形中,,30,2,34o C c b ABC ===∆(已知一角两边)例7:ABC ∆中,若8:7:5::=c b a ,解此三角形小结:(1)三角形中必须已知三个条件时(其中必须有边和角),才可解三角形。
初中数学知识归纳三角形的正弦定理与余弦定理
初中数学知识归纳三角形的正弦定理与余弦定理三角形的正弦定理与余弦定理是初中数学中重要且常用的知识点。
它们是解决三角形相关问题的基本工具,能够帮助我们计算三角形的各个边长和角度。
本文将对三角形的正弦定理与余弦定理进行归纳和解释,以帮助同学们更好地理解和应用这两个定理。
1. 三角形的正弦定理三角形的正弦定理是指在任意三角形ABC中,三边的长度a、b、c 与它们对应的角A、B、C之间有一个重要的关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC。
其中,a、b、c分别表示三边的长度,A、B、C表示对应的角的度数或弧度。
简单来说,正弦定理表明三角形的每条边的长度与其对应的角的正弦值成比例。
这个关系可以通过以下示例来理解:【示例1】已知一个三角形的两边长度分别为5cm和8cm,夹角为60°,求第三边的长度。
解:根据正弦定理,设第三边长度为c,则有5/sin60° = c/sin(180°-60°-60°),化简得c = 5*sin120° / sin60° ≈ 8.66cm。
【示例2】已知一个三角形的两边长度分别为7cm和9cm,夹角为45°,求第三边的长度。
解:根据正弦定理,设第三边长度为c,则有9/sin45° = c/sin(180°-45°-45°),化简得c = 9*sin135° / sin45° ≈ 14.14cm。
从这两个示例可以看出,正弦定理可以帮助我们在已知两边和夹角的情况下求解三角形中的第三边长度。
2. 三角形的余弦定理三角形的余弦定理是指在任意三角形ABC中,三边的长度a、b、c 与它们对应的角A、B、C之间有一个重要的关系:c^2 = a^2 + b^2 -2ab*cosC。
其中,a、b、c分别表示三边的长度,A、B、C表示对应的角的度数或弧度。
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正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理是解决三角形问题的主要工具,一、解三角形(一)已知三边例1、在ΔABC 中,,,,则B=_________。
1a =7b =3c =方法小结:已知三边用余弦定理。
(二)已知两边(一角)1例2、在⑴a = ⑵a = ⑶a = ⑷a = ⑸a =⑵,即时,有唯一解B=90°;1B sin =b A sin a = ⑶,即时,1B sin <b A sin a < ①若,则,有两解;a b >A B > ②若,则,有一解;a b <A B < ③若,则,有一解。
a b =A B =综上:⑴无解:;⑵两解:;⑶一解:或。
1B sin >⎩⎨⎧><a b 1B sin 1B sin =⎩⎨⎧≤<a b 1B sin例3、在ΔABC 中,,,B=45°,若这个三角形有两解,则x 的取值范围是_____________。
x a =2b =例4、在方法小结:2例5、在方法小结:例6、在方法小结:(四)综合1、如图,在ΔABC 中,D 是边AC 上的点,且AB=AD ,2AB=BD ,3BC=2BD ,则的值为()C sin A .B .C .D .33633666ABC题12、在△ABC 中,D 为BC 边上一点,BC =3BD ,AD =,2∠ADB =135°,若AC =AB ,则BD =_______。
2方法小结:求角或求边必须先找到一个适当的三角形:①包含所求角或边;②条件尽可能充足(三个或以上)。
练:1、在2、在3、在DC=6,求二、边角转换,只留一类。
三角形中有些问题会需要转换边角类型来解决,一般情况下(少数问题除外),转换后的表达式最好只保留边或角的一种类型。
例7、在ΔABC 中,若,则ΔABC 的形状一定是( )C sin A sin B cos 2=A .等腰直角三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等边三角形ABDC题2例8、在ΔABC 中,已知,则ΔABC 的形状为()()C cos a b C sin B cos a c B sin -=-_______________________。
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最全证明正弦定理概述:正弦定理是三角形的一个重要定理,它描述了三角形中各边与其相对的正弦值之间的关系。
正弦定理可以用于求解任意三角形的边长或角度。
正弦定理表达式:在一个三角形ABC中,有以下正弦定理的表达式:a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C)其中,a、b、c分别表示三角形的边长,A、B、C表示三角形的角度。
正弦定理表明,三角形的任意一边的长度与这条边相对的角的正弦值成正比。
正弦定理的证明:可以使用数学推导来证明正弦定理。
这里给出一种较为详细的证明方法。
证明:1. 通过三角形的边长关系:a = b * sin(A) / sin(B)和c = b *sin(C) / sin(B),可得到以下关系式:a * sin(B) = b * sin(A)和c * sin(B) = b * sin(C)2.利用向量叉积原理知识,假设D为线段BC上的一点,则由向量的垂直性知:向量BD与向量AD是垂直的,向量CD与向量AD是垂直的。
3. 记向量AD为向量a,向量BD为向量b,向量CD为向量c,由向量b与向量a的垂直性可得:向量b·向量a = ,b, * ,a, *sin(∠BA) = b * AD * sin(∠BA)。
4. 同理,由向量c与向量a的垂直性可得:向量c·向量a = ,c,* ,a,* sin(∠CA) = c * AD * sin(∠CA)。
5. 因为∠C + ∠A = ∠BA,即∠CA + ∠BA = 180°,所以sin(∠BA) = sin(∠CA)。
所以有b * AD * sin(∠BA) = c * AD *sin(∠CA)。
6. 即有b * AD * sin(∠BA) = c * AD * sin(∠BA),那么b = c,所以定理得证。
余弦定理概述:余弦定理是三角形的另一个重要定理,它描述了三角形中各边与其相对的角之间的关系。
正弦定理余弦定理知识点
正弦定理余弦定理知识点正弦定理和余弦定理是三角形中常用的公式。
1.三角形中常用的公式包括:角度和公式A+B+C=π;海伦公式S=√(p(p-a)(p-b)(p-c)),其中 p=(a+b+c)/2;正弦定理a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R,其中 R 为外接圆半径;余弦定理a²=b²+c²-2bccosA,b²=a²+c²-2accosB,c²=a²+b²-2abcosC。
2.三角形中的边角不等关系:A>B⟺a>b,a+b>c,a-b<c。
3.正弦定理可用于以下情况:①已知两角和任一边,求其他两边及一角;②已知两边和其中一边对角,求另一边的对角;③几何作图时,存在多种情况。
4.已知两边和其中一边的对角解三角形的情况:(1)A为锐角,有一解;(2)A为锐角或钝角,当a>b时有一解。
5.余弦定理可用于以下情况:(1)已知三角形的三条边长,可求出三个内角;(2)已知三角形的两边及夹角,可求出第三边。
6.三角形面积公式为 S=1/2absinC=1/2bcsinA=1/2casinB。
在解题时,可以利用正弦定理或余弦定理判断三角形的形状,从中找到三角形中的边角关系,判断出三角形的形状。
例如,在△ABC 中已知 acosB=bcosA,利用扩充的正弦定理可以得到 sin(A-B)=0,因此 A=B,即△ABC 为等腰三角形。
练题:1.在△ABC 中,若 XXX2bcosBcosC,可判断三角形的形状。
2.在△ABC 中,已知 atanB=btanA,可判断三角形的形状。
3.已知△ABC 中,有 cosA+2cosCsinB=2,可判断三角形的形状。
解:由题意可得tanA=1,tanB=2,tanC=3则tan(A+B)=tan(180°-C)=tanC=-3tan(A+B)+tanC=-3+3=0又因为A、B、C为锐角,所以A+B+C=180°而tan(A+B+C)=\frac{tan(A+B)+tanC}{1-tan(A+B)tanC}=0所以A+B+C=180°综上所述,A+B+C=180°.3.在三角形ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边。
正弦定理和余弦定理知识点与题型归纳
●高考明方向掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.★备考知考情1.利用正、余弦定理求三角形中的边、角问题是高考考查的热点.2.常与三角恒等变换、平面向量相结合出现在解答题中,综合考查三角形中的边角关系、三角形形状的判断等问题.3.三种题型都有可能出现,属中低档题. 一、知识梳理《名师一号》P62知识点一 正弦定理(其中R 为△ABC 外接圆的半径)变形1:2sin ,2sin ,2sin ,===a R A b R B c R C 变形2:sin ,sin ,sin ,222===a b c A B C R R R变形3:∶∶∶∶sinA sinB sinC=a b c 注意:(补充)关于边的齐次式或关于角的正弦的齐次式均可利用正弦定理进行边角互化。
知识点二 余弦定理222222222222222222cos ,22cos ,2cos ,cos ,22cos .cos .2⎧+-=⎪⎧=+-⎪+-⎪⎪=+-⇔=⎨⎨=+-⎪⎪⎩+-⎪=⎪⎩b c a A bc a b c bc A a c b b a c ac B B ac c a b ab C a b c C ab 注意:(补充)(1)关于边的二次式或关于角的余弦均可考虑利用余弦定理进行边角互化。
(2)勾股定理是余弦定理的特例(3)在∆ABC 中,222090︒︒<+⇔<<a b c A用于判断三角形形状《名师一号》P63问题探究 问题3判断三角形形状有什么办法判断三角形形状的两种途径:一是化边为角;二是化角为边, 并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.知识点三 三角形中常见的结论△ABC 的面积公式有:①S =12a ·h (h 表示a 边上的高); ②S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A =abc 4R ;--知两边(或两边的积)及其夹角可求面积③S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径). (补充)(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)有关三角形内角的常用三角函数关系式sin()sin ,cos()cos ,tan()tan sin cos ,cos sin 2222+=+=-+=-++==B C A B C A B C A B C A B C A 利用++=A B C π及诱导公式可得之(5)在△ABC 中的几个充要条件:《名师一号》P63问题探究 问题4sin A >sin B a 2R >b 2Ra >b A >B . (补充) cos cos A B A B >⇔< 若R ∈、αβ或2k απβπ=-+(k Z ∈)或2k αβπ=-+(k Z ∈)《45套》之7--19(6)锐角△ABC 中的常用结论∆ABC 为锐角三角形⇔02<<、、A B C π4.解斜三角形的类型《名师一号》P63问题探究问题1利用正、余弦定理可解决哪几类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角或两边及一边对角的问题;(2)已知三边问题.a b A)(补充)已知两边和其中一边的对角(如,,用正弦定理或余弦定理均可《名师一号》P63问题探究问题2选用正、余弦定理的原则是什么若式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;若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;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.补充:一、正弦定理推导必修5证明思路:转化到特殊情形----直角三角形中二、余弦定理推导必修52011年陕西高考考查余弦定理的证明18.(本小题满分12分)叙述并证明余弦定理。
高中数学正弦定理和余弦定理知识点(精选)
高中数学正弦定理和余弦定理知识点(精选)高中数学正弦定理概述a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R正弦定理(1)已知三角形的两角与一边,解三角形(2)已知三角形的两边和其中一边所对的角,解三角形(3)运用a:b:c=sinA:sinB:sinC解决角之间的转换关系直角三角形的一个锐角的对边与斜边的比叫做这个角的正弦。
[1]证明步骤1在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c。
作CH⊥AB垂足为点HCH=a·sinBCH=b·sinA∴a·sinB=b·sinA得到a/sinA=b/sinB同理,在△ABC 中,b/sinB=c/sinC步骤2.证明a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R:任意三角形ABC,作ABC的外接圆O.作直径BD交⊙O于D.连接DA因为在同圆或等圆中直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90度因为在同圆或等圆中同弧所对的圆周角相等,所以∠D等于∠C.所以c/sinC=c/sinD=BD=2R类似可证其余两个等式。
高中数学余弦定理概述余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理,直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题,若对余弦定理加以变形并适当移于其它知识,则使用起来更为方便、灵活。
直角三角形的一个锐角的邻边和斜边的比值叫这个锐角的余弦值性质对于任意三角形,任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍积,若三边为a,b,c 三角为A,B,C ,则满足性质——S △ABC=1/2absinS△ABC=1/2bcsinAS△ABC=1/2acsinB第一余弦定理(任意三角形射影定理)设△ABC的三边是a、b、c,它们所对的角分别是A、B、C,则有a=b·cos C+c·cos B, b=c·cos A+a·cos C, c=a·cos B+b·cos A。
(完整版)高中数学正弦定理和余弦定理
(一)复习指导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.(二)基础知识1.三角形中的有关公式(1)内角和定理:三角形三角和为 ,这是三角形中三角函数问题的特殊性,解题可不能忘记! 任意两角 和与第三个角总互补, 任意两半角和 与第三个角的半角总互余•锐角三角形 三内角都是锐角 三内角的余 弦值为正值 任两角和都是钝角 任意两边的平方和大于第三边的平方 •正弦定理和余弦定理 (2)正弦定理: a b sin A sin B a b c sin A si nB sinC ;).注意:①正弦定理的一些变式: a b ii sin A ,sinB ,sinC2R 2R c2R ; iii a 2Rsin A,b 2Rsi nB,b 2RsinC ;②已知三角形两边一对角,求解三角形时,若运用正弦定理,则务必注意可能有两解(3)余弦定理:a 2b 2 2 2 2 2bccosA,cosA b ―』等,常选用余弦定理鉴定三角形的形状 2bc (4)面积公式:S -ah a2 a 2 2 2 2 sin A cos B cos Asin B特别提醒:(1 )求解 labsinC r (a b c )(其中r 为三角形内切圆半径) 2 sin C ,判断 ABC 的形状(答:直角三角形)。
三角形中的问题时,一定要注意A B C .女口 ABC 中,若这个特殊性: A B CA B C,sin (A B ) sinC,sincos- ;(2)求解三角形中含有边角混合关系的问题时,常运 用正弦定理、余弦定理实现边角互化。
2、求角的方法:先确定角的范围,再求出关于此角的某一个三角函数(要注意选择,其标准有二:一是此 三角函数在角的范围内具有单调性;二是根据条件易求出此三角函数值)。
(三)解题方法指导例1.在厶ABC 中,a : b : c = 3 : 5 : 7 则其最大角为 _______例2.在厶ABC 中,有acosA=bcosB ,判断△ ABC 的形状. 例3.在厶ABC 中,/ A=60°面积为10J5,周长为20,求三条边的长.例4.在一条河的对岸有两个目标物 A , B ,但不能到达.在岸边选取相距 2.一 3里的C , D 两点,并测得 / ACB=75° / BCD =45° , / ADC =30° , / ADB=45° 且 A , B , C , D 在同一个平面内,求 A , B 之间的距离. C 2R (R 为三角形外接圆的半径 sin C例题解析例1解:因为三条边中c 边最大,则角 C 最大,根据余弦定理, cosC -,所以C2 3例 2 解:由正弦定理,a=2RsinA , b = 2RsinB ,代入有 2RsinAcosA=2RsinBcosB ,即 sin2A=sin2B ,所以 2A=2B 或2A=n- 2B .即A=B 或A B n,所以△ ABC 为等腰三角形或直角三角形. 2 例 3 解:因为 s ABC 1bcsin A 10 3,所以 bc=40,又 a + b + c=20, a 2=b 2+ c 2- 2bccosA ,解得三条边为 25, 7, 8.例4分析:在很多实际测量问题中,都离不开解三角形,根据相关条件画一张比较清晰的直观图,可以帮 我们找到解题的思路.要求AB ,可以把AB 放到一个三角形中, 看看这个三角形中还有哪些条件,然后可以根据正余弦定理求值. 解:中厶 ACD 中,/ ACD=120° , / ADC=30°所以/ DAC =30° ,所以 | AC | = | CD | =2 J3 ,在厶 BCD 中,/ BCD =45° , / CDB = 75°i BC |所以/ CBD=60° ,由正弦定理,——0sin 750在厶 ABC 中,/ BCA=75° ,根据余弦定理,| AB | 2= | AC | 2+l BC | 2-2 | AC |・| BC | • cos75° 求得I AB | 2=20 , | AB | 2,5D所以|BC| 竺空.6 2, o sin 60 |CD| sin 60。
(完整版)(经典)正弦定理、余弦定理知识点总结及最全证明(最新整理)
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法——王彦文 青铜峡一中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、三角恒等变换的能力、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于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:①a =2R sin A ,b = ,c = ;②sin A =,sin B = ,a2Rsin C = ;③a ∶b ∶c =______________________.2.余弦定理(1)余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a 2= ,b 2= ,c 2= .若令C =90°,则c 2= ,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cos A= ,cos B = ,cos C = .若C 为锐角,则cos C >0,即a 2+b 2______c 2;若C 为钝角,则cos C <0,即a 2+b 2______c 2.故由a 2+b 2与c 2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sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A ,类似地,sin 2B =____________;sin 2C =__________________.注意式中隐含条件A +B +C =π.3.解斜三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用____________定理.只有一解.(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用____________定理,可能有___________________.如在△ABC 中,已知a ,b和A 时,解的情况如表:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b解的个数① ② ③ ④ (3)已知三边,用____________定理.有解时,只有一解.(4)已知两边及夹角,用____________定理,必有一解.4.三角形中的常用公式或变式(1)三角形面积公式S △= = =____________=____________=____________.其中R ,r 分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A +B +C =π,则A =__________,=__________,从而sin A =A 2____________,cos A =____________,tan A =____________;sin =__________,cos =__________,A 2A2tan =________.tan A +tan B +tan C =A 2__________.(3)若三角形三边a ,b ,c 成等差数列,则2b =____________⇔2sin B =____________⇔2sin =cos ⇔2cos =cos ⇔tan tan =B 2A -C 2A +C 2A -C 2A 2C 2.13【自查自纠】1.(1)===2R a sin A b sin B c sin C (2)①2R sin B 2R sin C ② b 2R c 2R ③sin A ∶sin B ∶sin C 2.(1)b 2+c 2-2bc cos A c 2+a 2-2ca cos B a 2+b 2-2ab cos C a 2+b 2(2) > b 2+c 2-a 22bc c 2+a 2-b 22ca a 2+b 2-c 22ab <(3)互化 sin 2C +sin 2A -2sin C sin A cos B sin 2A +sin 2B -2sin A sin B cos C 3.(1)正弦 (2)正弦 一解、两解或无解 ①一解②二解 ③一解 ④一解 (3)余弦 (4)余弦4.(1)ab sin C bc sin A ac sin B 121212abc 4R (a +b +c )r 12(2)π-(B +C ) - π2B +C 2sin(B +C ) -cos(B +C )-tan(B +C ) cos sin B +C 2B +C21tan B +C 2tan A tan B tan C (3)a +c sin A +sin C 在△ABC 中,A >B 是sin A >sin B 的( )A .充分不必要条件 B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解:因为在同一三角形中,角大则边大,边大则正弦大,反之也成立,故是充要条件.故选C . 在△ABC 中,已知b =6,c =10,B =30°,则解此三角形的结果有( )A .无解 B .一解C .两解 D .一解或两解解:由正弦定理知sin C ==,又由c ·sin B b 56c >b >c sin B 知,C 有两解.也可依已知条件,画出△ABC ,由图知有两解.故选C . ()设△ABC 的内角A, B, C 所2013·陕西对的边分别为a, b, c, 若b cos C +c cos B =a sin A, 则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定解:由已知和正弦定理可得sin B cos C +sin C cos B =sin A ·sin A ,即sin(B +C )=sin A sin A ,亦即sin A =sin A sin A .因为0<A <π,所以sin A =1,所以A =.所以三角形为直角三π2角形.故选B . ()在△ABC 中,角A ,B ,C 2012·陕西所对的边分别为a ,b ,c .若a =2,B =,c =2π6,则b =________.3解:由余弦定理知b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+2-2×2×2×cos =4,b =2.故填2.(23)3π6 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =,b =2,sin B +cos B =,22则角A 的大小为________.解:∵sin B +cos B =,2∴sin =,即sin =1.2(B +π4)2(B +π4)又∵B ∈(0,π),∴B +=,B =.π4π2π4根据正弦定理=,可得sin A =a sin A bsin B=.a sin B b 12∵a <b ,∴A <B .∴A =.故填.π6π6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 =b ,求C .2解:由a +c =b 及正弦定理可得sin A +2sin C =sin B .2又由于A -C =90°,B =180°-(A +C ),故cos C +sin C =sin A +sin C =sin(A +C )=2sin(90°+2C )=sin2(45°+C ).22∴sin(45°+C )=2sin(45°+22C )cos(45°+C ),即cos(45°+C )=.12又∵0°<C <90°,∴45°+C =60°,C =15°.【评析】利用正弦定理将边边关系转化为角角关系,这是解此题的关键. ()在△ABC 中,角A ,B ,2012·江西C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =,b sin π4(π4+C)-c sin=a .(π4+B )(1)求证:B -C =;π2(2)若a =,求△ABC 的面积.2解:(1)证明:对b sin-c sin (π4+C )(π4+B )=a 应用正弦定理得sin B sin-sin C sin (π4+C )=sin A ,(π4+B )即sin B -sin C(22sin C +22cos C )=,整理得sin B cos C -(22sin B +22cos B)22sin C cos B =1,即sin =1.(B -C )由于B ,C ∈,∴B -C =.(0,3π4)π2(2)∵B +C =π-A =,又由(1)知B -C =3π4,π2∴B =,C =.5π8π8∵a =,A =,∴由正弦定理知b =2π4a sin Bsin A=2sin ,c ==2sin .5π8a sin C sin A π8∴S △ABC =bc sin A =×2sin ×2sin12125π8π8×22=sin sin =cos sin =sin25π8π82π8π822=.π412类型二 余弦定理的应用 在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C的对边,且=-.cos B cos C b2a +c (1)求B 的大小;(2)若b =,a +c =4,求△ABC 的面积.13解:(1)由余弦定理知,cos B =,a 2+c 2-b 22accos C =,将上式代入=-得a 2+b 2-c 22ab cos B cos C b 2a +c ·=-,a 2+c 2-b 22ac 2ab a 2+b 2-c 2b2a +c整理得a 2+c 2-b 2=-ac .∴cos B ===-.a 2+c 2-b 22ac -ac 2ac 12∵B 为三角形的内角,∴B =π.23(2)将b =,a +c =4,B =π代入b 2=a 21323+c 2-2ac cos B ,得13=42-2ac -2ac cos π,23解得ac =3.∴S △ABC =ac sin B =.12334【评析】①根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键.②熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用. 若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab的值为( )A. B .8-4 C .1 D.43323解:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ,代入(a +b )2-c 2=4中得(a +b )2-(a 2+b 2-ab )=4,即3ab =4,∴ab =.故选A .43类型三 正、余弦定理的综合应用 ()△ABC 的内2013·全国新课标Ⅱ角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.解:(1)由已知及正弦定理得sin A =sin B cos C +sin C sin B .①又A =π-(B +C ),故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .②由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B .又B ∈(0,π),所以B =.π4(2)△ABC 的面积S =ac sin B =ac .1224由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2ac cos .π4又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤,42-2当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为+1.2【评析】(1)化边为角与和角或差角公式的正向或反向多次联用是常用的技巧;(2)已知边及其对角求三角形面积最值是高考中考过多次的问题,既可用三角函数求最值,也可以用余弦定理化边后用不等式求最值. ()设△ABC 的内角A ,B ,2013·山东C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B=.79(1)求a ,c 的值;(2)求sin(A -B )的值.解:(1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=(a +c )2-2ac (1+cos B ),又a +c =6,b =2,cos B =,所以ac =9,解得a =3,c =3.79(2)在△ABC 中,sin B ==,1-cos 2B 429由正弦定理得sin A ==.a sin B b 223因为a =c ,所以A 为锐角,所以cos A ==.1-sin 2A 13因此sin(A -B )=sin A cos B -cos A sin B =.10227类型四 判断三角形的形状在三角形ABC 中,若tan A ∶tan B =a 2∶b 2,试判断三角形ABC 的形状.解法一:由正弦定理,得=,a 2b 2sin 2Asin 2B所以=,tan A tan B sin 2Asin 2B所以=,即sin2A =sin2B .sin A cos B cos A sin B sin 2A sin 2B所以2A =2B ,或2A +2B =π,因此A =B或A +B =,从而△ABC 是等腰三角形或直角三π2角形.解法二:由正弦定理,得=,所以a 2b 2sin 2Asin 2B=,所以=,再由正、余弦tan A tan B sin 2A sin 2B cos B cos A sin A sin B定理,得=,化简得(a 2-b 2)(c 2-a 2a 2+c 2-b 22ac b 2+c 2-a 22bca b -b 2)=0,即a 2=b 2或c 2=a 2+b 2.从而△ABC 是等腰三角形或直角三角形.【评析】由已知条件,可先将切化弦,再结合正弦定理,将该恒等式的边都化为角,然后进行三角函数式的恒等变形,找出角之间的关系;或将角都化成边,然后进行代数恒等变形,可一题多解,多角度思考问题,从而达到对知识的熟练掌握. ()在△ABC 中,若sin 2A2012·上海+sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定解:在△ABC 中,∵sin 2A +sin 2B <sin 2C ,∴由正弦定理知a 2+b 2<c 2.∴cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,即∠C 为钝角,△ABC 为钝角三角形.故选C .类型五 解三角形应用举例 某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上.在小艇出发时,轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20 n mile 的A 处,并以30 n mile/h 的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v n mile/h 的航行速度匀速行驶,经过t h 与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h ,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.解法一:(1)设相遇时小艇航行的距离为S n mile ,则S =900t 2+400-2·30t ·20·cos (90°-30°)==900t 2-600t +400900(t -13)2+300,故当t =时,S min =10,此时v ==3013310313.3即小艇以30 n mile/h 的速度航行,相遇3时小艇的航行距离最小.(2)设小艇与轮船在B 处相遇,则v 2t 2=400+900t 2-2·20·30t ·cos(90°-30°),故v 2=900-+.600t 400t 2∵0<v ≤30,∴900-+≤900,即-600t 400t 22t 2≤0,3t解得t ≥.又t =时,v =30.故v =30时,t2323取得最小值,且最小值等于.23此时,在△OAB 中,有OA =OB =AB =20,故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30 n mile/h ,小艇能以最短时间与轮船相遇.解法二:(1)若相遇时小艇的航行距离最小,又轮船沿正东方向匀速行驶,则小艇航行方向为正北方向.设小艇与轮船在C 处相遇.在Rt△OAC 中,OC =20cos30°=10,AC =320sin30°=10.又AC =30t ,OC =vt ,此时,轮船航行时间t ==,v ==1030131031330.3即小艇以30 n mile/h 的速度航行,相遇3时小艇的航行距离最小.(2)假设v =30时,小艇能以最短时间与轮船在D 处相遇,此时AD =DO =30t .又∠OAD =60°,所以AD =DO =OA =20,解得t =.23据此可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度的大小为30 n mile/h.这样,小艇能以最短时间与轮船相遇.证明如下:如图,由(1)得OC =10,AC =10,3故OC >AC ,且对于线段AC 上任意点P ,有OP ≥OC >AC .而小艇的最高航行速度只能达到30 n mile/h ,故小艇与轮船不可能在A ,C 之间(包含C )的任意位置相遇.设∠COD =θ(0°<θ<90°),则在Rt△COD 中,CD =10tan θ,OD =.3103cos θ由于从出发到相遇,轮船与小艇所需要的时间分别为t =和t =,所以10+103tan θ30103v cos θ=.10+103tan θ30103v cos θ由此可得,v =.153sin (θ+30°)又v ≤30,故sin(θ+30°)≥,从而,3230°≤θ<90°.由于θ=30°时,tan θ取得最小值,且最小值为.33于是,当θ=30°时,t =10+103tan θ30取得最小值,且最小值为.23【评析】①这是一道有关解三角形的实际应用题,解题的关键是把实际问题抽象成纯数学问题,根据题目提供的信息,找出三角形中的数量关系,然后利用正、余弦定理求解.②解三角形的方法在实际问题中,有广泛的应用.在物理学中,有关向量的计算也要用到解三角形的方法.近年的高考中我们发现以解三角形为背景的应用题开始成为热点问题之一.③不管是什么类型的三角应用问题,解决的关键都是充分理解题意,将问题中的语言叙述弄明白,画出帮助分析问题的草图,再将其归结为属于哪类可解的三角形.④本题用几何方法求解也较简便. ()如图,渔船2012·武汉5月模拟甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sin α的值.解:(1)依题意,∠BAC =120°,AB =12,AC =10×2=20,在△ABC 中,由余弦定理知BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos∠BAC =122+202-2×12×20×cos120°=784,BC =28.所以渔船甲的速度为v ==14(海里/小282时).(2)在△ABC 中,AB =12,∠BAC =120°,BC =28,∠BCA =α,由正弦定理得=AB sin αBCsin ∠BAC,即=,从而sin α=12sin α28sin120°12sin120°28=.33141.已知两边及其中一边的对角解三角形时,要注意解的情况,谨防漏解.2.在判断三角形的形状时,一般将已知条件中的边角关系利用正弦定理或余弦定理转化为角角关系(注意应用A +B +C =π这个结论)或边边关系,再用三角变换或代数式的恒等变形(如因式分解、配方等)求解,注意等式两边的公因式不要约掉,要移项提取公因式,否则有可能漏掉一种形状.3.要熟记一些常见结论,如三内角成等差数列,则必有一角为60°;若三内角的正弦值成等差数列,则三边也成等差数列;内角和定理与诱导公式结合产生的结论:sin A =sin(B +C ),cos A =-cos(B +C ),sin =cos ,sin2A =-A 2B +C2sin2(B +C ),cos2A =cos2(B +C )等.4.应用正、余弦定理解斜三角形应用题的一般步骤:(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中到一个三角形中,建立一个解斜三角形的模型;(3)求解:利用正、余弦定理有序地解出三角形,求得数学模型的解;(4)检验:检验上述所求得的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.5.正、余弦定理是应用极为广泛的两个定理,它将三角形的边和角有机地联系起来,从而使三角与几何产生联系,为求与三角形有关的量(如面积、外接圆、内切圆半径和面积等)提供了理论依据,也是判断三角形形状、证明三角形中有关等式的重要依据.主要方法有:化角法,化边法,面积法,运用初等几何法.注意体会其中蕴涵的函数与方程思想、等价转化思想及分类讨论思想.。
第一节 正弦定理和余弦定理(知识梳理)
第一节 正弦定理和余弦定理复习目标学法指导1.会证明正弦定理、余弦定理.2.理解正弦定理、余弦定理在讨论三角形边角关系时的作用.3.能用正弦定理、余弦定理解斜三角形.4.会用正弦定理、余弦定理讨论三角形解的情形.5.了解正弦定理与三角形外接圆半径的关系.1.正弦定理和余弦定理是解三角形的基础,熟记定理内容及变形公式,在解决问题时注重数形结合.2.在给定方程的化简和变形上要注重“统一”“消元”思想的运用.统一:统一角度或边长.消元:多个角度利用A+B+C=π进行消元.一、正弦定理正弦定理内容:sin a A =sin b B =sin c C=2R(R 为△ABC 外接圆半径). 变形形式:①a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C. ②sin A=2a R ,sin B=2b R ,sin C=2c R . ③a ∶b ∶c=sin A ∶sin B ∶sin C.④sin a A =sin sin a b A B ++=sin sin sin a b c A B C++++.1.概念理解(1)正弦定理主要解决两类三角形问题:①知两角和一边;②知两边和其中一边所对应的角.在第②类中要注意会出现两组解的特殊情况. (2)正弦定理中边角互化公式:a=2Rsin A 和sin A=2a R 是表达式变形中常用公式,在统一角度或统一长度上发挥作用. 2.与正弦定理有关的结论(1)三角形中:A+B+C=π,sin(A+B)=sin C, cos(A+B)=-cos C.(2)在△ABC 中,已知a,b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a=bsin Absin A<a<ba ≥ba>b解的个数 一解两解一解一解二、余弦定理余弦定理内容:a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A, b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B, c 2=a 2+b 2-2ab ·cos C.变形形式:cos A=2222bc a bc+-,cos B=2222ac b ac+-,cos C=2222a b c ab+-.1.概念理解(1)余弦定理解决两类三角形问题:一是知两边及其夹角的三角形,二是知三边的三角形.(2)利用余弦定理来解决三角形问题时,要注意角的取值范围.通常求解三角形的内角度数时,不是解该角的正弦,而是解该角的余弦. 2.与余弦定理有关的结论 由cos A=2222b c a bc+-(设A 为最大内角)若b 2+c 2>a 2,则该三角形为锐角三角形. b 2+c 2=a 2,则该三角形为直角三角形. b 2+c 2<a 2,则该三角形为钝角三角形.1.在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.若asin Bcos C+csin Bcos A=12b,且a>b,则∠B 等于( A ) (A)π6 (B)π3(C)2π3 (D)5π6 解析:由正弦定理得sin Asin Bcos C+sin Csin Bcos A=12sin B, 所以sin Bsin(A+C)=12sin B. 因为sin B ≠0, 所以sin(A+C)=12,即sin B=12,所以B=π6或5π6.又因为a>b, 所以A>B, 所以B=π6.故选A.2.在△ABC 中,已知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是( C ) (A)有一解 (B)有两解 (C)无解(D)有解但解的个数不确定解析:由正弦定理得sin b B =sin cC,所以sin B=sin b Cc=40220>1.所以角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.故选C. 3.在△ABC 中,A=60°则△ABC 的面积等于 .解析:=4sin B, 所以sin B=1, 所以B=90°, 所以AB=2,所以S △ABC =12×2×23=23.答案:234.(2019·临海高三检测)设△ABC 的内角A,B,C 所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sin A=5sin B,则角C= . 解析:由3sin A=5sin B,得3a=5b.又因为b+c=2a, 所以a=53b,c=73b,所以cos C=2222a b c ab +-=22257()()33523b b b b b +-⨯⨯=-12. 因为C ∈(0,π), 所以C=2π3. 答案:2π3考点一 利用正弦定理解三角形 [例1] (1)在△ABC 中32°,求角A,C 和边c;(2)已知a,b,c 分别是△ABC 的三个内角A,B,C 所对的边,若3求角A 的大小.解:(1)由正弦定理sin a A =sin bB , 得sin A=sin a B b3,所以A=60°或120°. ①当A=60°时,C=75°,由sin a A =sin c C ,得c=sin sin a C A⋅=2·sin 75°62+②当A=120°时,C=15°,c=2·sin 15°62-解:(2)由A+C=2B,A+C+B=180°得B=60°.所以由正弦定理得3=1sin A, 所以sin A=12.所以A=30°或150°. 又因为b>a, 所以B>A. 所以A=30°.利用正弦定理解三角形(1)注重条件和图形的结合;(2)知两边及一边对应的角时,要区分三角形解的情况,通常情况下先利用正弦定理求角,再利用“大边对大角”的条件排除; (3)正弦定理的变形公式.1.(2019·浙江卷)在△ABC 中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D 在线段AC 上.若∠BDC=45°,则BD= ,cos ∠ABD= .解析:如图,易知sin C=45, cos C=35.在△BDC 中,由正弦定理可得sin BD C=sin BC BDC∠, 所以BD=sin sin BC C BDC⋅∠4352⨯122.由∠ABC=∠ABD+∠CBD=90°,可得cos ∠ABD=cos(90°-∠CBD)=sin ∠CBD=sin[π-(∠C+∠BDC)] =sin(∠C+∠BDC)=sin C ·cos ∠BDC+cos C ·sin ∠BDC=45×2+35×2=72.答案122722.在△ABC 中,B=60°3则AB+2BC 的最大值为 .解析:在△ABC 中,由正弦定理得sin AB C =sin BCA 3所以AB+2BC=2sin C+4sin A =2sin(120°-A)+4sin A 7ϕ),其中,tan ϕ3,又因为A ∈(0°,120°), 所以最大值为7答案7考点二 利用余弦定理解三角形[例2] 若△ABC 的内角A,B,C 所对的边a,b,c 满足(a+b)2-c 2=4,且C=60°,则ab 的值为( ) (A)433(C)1 (D)23解析:由已知得a 2+b 2-c 2+2ab=4, 由于C=60°,所以cos C=2222a b c ab+-=12, 即a 2+b 2-c 2=ab,因此ab+2ab=4,ab=43,故选A.利用余弦定理解三角形:一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次关系时,考虑使用余弦定理.△ABC 中,角A,B,C 的对边分别是a,b,c,已知b=c,a 2=2b 2(1-sin A),则A 等于( C )(A)3π4 (B)π3 (C)π4 (D)π6解析:在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A, 因为b=c,所以a 2=2b 2(1-cos A), 又因为a 2=2b 2(1-sin A), 所以cos A=sin A,所以tan A=1, 因为A ∈(0,π),所以A=π4,故选C. 考点三 正、余弦定理的综合应用[例3] 设△ABC 的内角A,B,C 所对应的边分别为a,b,c, 已知()sin a bA B ++=sin sin a c AB --.(1)求角B; (2)若6,求△ABC 的面积.解:(1)因为()sin a bA B ++=sin sin a c AB --,所以a b c+=a ca b --, 所以a 2-b 2=ac-c 2, 所以cos B=2222a c b ac+-=2ac ac =12, 又因为0<B<π,所以B=π3.解:(2)由cos A=63可得sin A=33,由sin a A =sin b B可得a=2, 而sin C=sin(A+B) =sin Acos B+cos Asin B =3326+,所以△ABC 的面积S=12absin C=3322+.(1)利用正、余弦定理解三角形的关键是根据已知条件及所求结论确定三角形及所需应用的定理.(2)对于面积公式S=12absin C=12acsin B=12bcsin A,一般是已知哪一个角就选用哪一个公式.(2017·全国Ⅰ卷)△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为23sin a A .(1)求sin Bsin C;(2)若6cos Bcos C=1,a=3,求△ABC 的周长. 解:(1)由题设得12acsin B=23sin a A ,即12csin B=3sin aA . 由正弦定理得12sin Csin B=sin 3sin A A ,故sin Bsin C=23.解:(2)由题设及(1)得cos Bcos C-sin Bsin C=-12,即cos(B+C)=- 12.所以B+C=2π3,故A=π3.由题设得12bcsin A=23sinaA,即bc=8,由余弦定理得b2+c2-bc=9,即(b+c)2-3bc=9,得b+c=33.故△ABC的周长为3+33.类型一利用正弦定理解三角形1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知8b=5c,C=2B,则cos C等于( A )(A)725 (B)-725(C)±725(D)2425解析:因为8b=5c,所以由正弦定理,得8sin B=5sin C.又因为C=2B,所以8sin B=5sin 2B,所以8sin B=10sin Bcos B.因为sin B≠0,所以cos B=45,所以cos C=cos 2B=2cos2B-1=725.故选A.2.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,向量p=(1,-∥q,且bcos C+ccos B=2asin A,则C等于( A )(A)30°(B)60°(C)120° (D)150°解析:因为p∥q,cos B=sin B,所以即得所以B=120°.又因为bcos C+ccos B=2asin A,所以由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=2sin2A,即sin A=sin(B+C)=2sin2A,,又由sin A≠0,得sin A=12所以A=30°,C=180°-A-B=30°.故选A.类型二利用余弦定理解三角形3.已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,23cos2A+ cos 2A=0,a=7,c=6,则b等于( D )(A)10 (B)9 (C)8 (D)5解析:由23cos2A+cos 2A=0,得25cos2A=1,因为A为锐角,所以cos A=1.5b,又由a2=b2+c2-2bccos A,得49=b2+36-125整理得5b2-12b-65=0,解得b=-135(舍)或b=5.即b=5. 故选D.4.若锐角△ABC 的面积为,且AB=5,AC=8,则BC 等于 .解析:设内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.由已知及12得因为A 为锐角,所以A=60°,cos A=12.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A =64+25-2×40×12 =49,故a=7,即BC=7. 答案:7类型三 正弦定理和余弦定理的综合应用 5.在△ABC 中,∠B=120°∠BAC的平分线则AC 等于( D )(C)2解析:如图,在△ABD 中,由正弦定理,得sin ∠ADB=sin AB BAD .由题意知0°<∠ADB<60°, 所以∠ADB=45°,则∠BAD=180°-∠B-∠ADB=15°, 所以∠BAC=2∠BAD=30°, 所以∠C=180°-∠BAC-∠B=30°, 所以于是由余弦定理,得AC=222cos120AB BC AB BC ︒+-⨯=()()221222222⎛⎫+-⨯⨯- ⎪⎝⎭=6.故选D.。
正弦定理、余弦定理精讲精析(解析版)
正弦定理、余弦定理精讲精析点点突破热门考点01 正弦定理正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为: a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R 等形式,以解决不同的三角形问题.面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B【典例1】(2019·全国高考真题(文))ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________. 【答案】34π. 【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π,sin 0,A ∴≠得sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=故选D . 【典例2】(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)5sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】(1)由余弦定理得22222cos 9223252b ac ac B =+-=+-⨯⨯⨯=,所以5b =. 由正弦定理得sin 5sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以23sin 1cos 5ADC ADC ∠=-∠=.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以225cos 1sin C C =-=. 所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅325452555⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以2115cos 1sin DAC DAC ∠=-∠=. 所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【总结提升】已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a <b sin Aa =b sin Ab sin A <a<ba ≥ba >ba ≤b解的个数无解一解两解一解一解无解热门考点02 余弦定理余弦定理:2222cos a b c ab C +-= , 2222cos b c a ac A +-= , 2222cos c a b ac B +-=.变形公式cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,os C =a 2+b 2-c 22ab【典例3】(2020·全国高考真题(理))如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,3AB AD ==,AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】AB AC ⊥,3AB =1AC =,由勾股定理得2BC ==,同理得BD =BF BD ∴==在ACE △中,1AC =,AE AD ==,30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF 中,2BC =,BF =1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-. 【典例4】(2019·北京高考真题(文))在△ABC 中,a =3,–2b c =,cos B =12-.(Ⅰ)求b ,c 的值; (Ⅱ)求sin (B +C )的值. 【答案】(Ⅰ)7,5b c ==;. 【解析】(Ⅰ)由余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==-,因为3a =,所以22390c b c -++=;因为2b c -=,所以解得75b c =⎧⎨=⎩.(Ⅱ)由(Ⅰ)知3,7,5a b c ===,所以22213cos 214b c a A bc +-==;因为A 为ABC ∆的内角,所以sin A ==.因为sin()sin()sin B C A A +=π-==. 【总结提升】应用余弦定理解答两类问题:热门考点03正弦定理与余弦定理的综合运用【典例5】(2020·北京高考真题)在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为己知,求:(Ⅰ)a的值:(Ⅱ)和的面积.条件①:;条件②:.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .【解析】选择条件①(Ⅰ)(Ⅱ)由正弦定理得:选择条件②(Ⅰ)由正弦定理得:(Ⅱ)【典例6】(2019·全国高考真题(理))ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设22-=-.(sin sin)sin sin sinB C A B C(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C =. 【解析】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C -=-+=- 即:222sin sin sin sin sin B C A B C +-= 由正弦定理可得:222b c a bc +-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,πA ∈3Aπ(2)22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 2C C C +=整理可得:3sin C C =22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:sin C =因为sin 2sin 2sin 0B C A C ==>所以sin C >,故sin C =(2)法二:22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin 63cos C C -=,即3sin 3cos 23sin 66C C C π⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭2sin 62C π⎛⎫∴-=⎪⎝⎭ 由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+ 62sin sin()46C ππ+=+=. 【总结提升】应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷就用哪一个定理.热门考点04 应用正弦定理、余弦定理判定三角形形状【典例7】在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形【答案】D 【解析】因为c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =2π或B =A 或B =π-A (舍去), 所以△ABC 为等腰或直角三角形. 【规律方法】1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范对三角函数值的限制.热门考点05 与三角形面积有关的问题【典例8】(2018·全国高考真题(文))△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.. 【解析】因为sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,结合正弦定理可得sin sin sin sin 4sin sin sin B C C B A B C +=, 可得1sin 2A =,因为2228b c a +-=, 结合余弦定理2222a b c bccosA =+-,可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos A =,从而求得bc =,所以ABC ∆的面积为111sin 222S bc A ===.【典例9】(2017·上海高考真题)已知函数()221cos sin 2f x x x =-+,()0,x π∈. (1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC ∆为锐角三角形,角A 所对边a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC ∆的面积.【答案】(1)[,)2ππ;(2 【解析】(1)函数2211()cos sin cos 2,(0,)22f x x x x x π=-+=+∈ 由222,k x k k Z πππ-≤≤∈,解得,2k x k k Z πππ-≤≤∈1k =时,12x ππ≤≤,可得()f x 的增区间为[,)2ππ(2)设△ABC 为锐角三角形,角A 所对边a =B 所对边b=5, 若()0f A =,即有1cos 202A += 解得223A π=,即3A π= 由余弦定理可得a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A , 化为c 2﹣5c +6=0, 解得c =2或3, 若c =2,则cos 0B =<即有B 为钝角,c =2不成立, 则c =3,△ABC 的面积为11sin 532224S bc A ==⨯⨯⨯=【总结提升】1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键. 2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.提醒:正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数公式的工具性作用.热门考点06 与三角形周长有关的问题【典例10】(2017课标1,理17)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为23sin a A(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【答案】 【解析】【典例11】(2019·江西洪都中学高二月考(理))在ABC △中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且cos 4c A =,sin 5a C =.(1)求边长c ;(2)若ABC △的面积20S =.求ABC △的周长. 【答案】(141(2)8241+【解析】(1)由正弦定理可得:2sin sin sin a b cR A B C===,可得sin sin a C c A =, 因为sin 5a C =,可得sin 5c A =,所以5sin A c=, 又由cos 4c A =,可得4cos A c=,又因为22222516sin cos 1A A c c+=+=,解得c = (2)由题意,ABC ∆的面积1sin 202S ab C ==,sin 5a C =,解得8b =,由余弦定理,可得2222cos 64412841a b c bc A =+-=+-=,解得a =,所以ABC ∆的周长88L a b c =++=+=+【总结提升】应用正弦定理、余弦定理,建立边长的方程,是解答此类问题的基本方法,解答过程中,要注意整体代换思想的应用,如果遇到确定最值问题,往往要结合均值定理求解.热门考点07 三角形中的最值与范围问题【典例12】(2018·江苏高考真题)在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________. 【答案】9 【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.【典例13】(2020·全国高考真题(理))ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C . (1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【解析】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈,23A π∴=. (2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=, 即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号), ()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴周长的最大值为3+【典例14】(2019·全国高考真题(文))ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=. (1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.【答案】(1) 3B π=;(2). 【解析】 (1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=. 0<B <π,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B =π,所以3B π=. (2)因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =, 由三角形面积公式有:222sin()111sin 3sin sin sin 222sin 4sin ABCC a A Sac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=22sin cos cos sin 2123133(sin cos )sin 3tan 38tan C C C C C ππππ-==-=又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABCS <<. 故ABCS的取值范围是 【总结提升】三角形中的最值范围问题,往往有三种情况,一是转化成三角函数的值域问题,利用三角函数的图象和性质;二是利用基本不等式求最值,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误;三是利用函数的单调性.热门考点08 应用正弦定理、余弦定理解决实际问题【典例15】(2019·上海市金山中学高一月考)如图,在笔直的海岸线l 上有两个观测点A 和B ,点A 在点B 的正西方向,2AB km =.若从点A 测得船C 在北偏东60°的方向,从点B 测得船C 在北偏东45°的方向,则船C 离海岸线l 的距离为______km .(结果保留根号)【答案】13+ 【解析】如图所示,过点C 作CD AB ⊥,交AB 的延长线与点D ,设CD x =,45CBD BCD ∴∠=∠=, 设BD CD x ==, 又2AB =,2AD AB BD x ∴=+=+,30,tan CDCAD CAD AD︒∠=∠=, 323x x ∴=+, 解得:13x =+所以船C 离海岸线l 的距离为(13)km , 故答案为:13+【典例16】(2018届山东、湖北部分重点中学高考冲刺(二))我国古代著名的数学家刘徽著有《海岛算经》.内有一篇:“今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行百二十三步,人目著地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目著地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表各几何?”请你计算出海岛高度为__________步.(参考译文:假设测量海岛,立两根标杆,高均为5步,前后相距1000步,令前后两根标杆和岛在同一直线上,从前标杆退行123 步, 人的视线从地面(人的高度忽略不计)过标杆顶恰好观测到岛峰,从后标杆退行127步, 人的视线从地面过标杆顶恰好观测到岛峰,问岛高多少? 岛与前标杆相距多远?)(丈、步为古时计量单位,当时是“三丈=5步”) 【答案】1255步【解析】如图所示,设岛高步,与前标杆相距步,由相似三角形的性质有,解得:,则海岛高度为1255步.【典例17】(2019·海南高一期中)在海岸A 处发现北偏东45︒方向,距A 处()31-海里的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75︒方向,距A 处2海里的C 处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.【答案】缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟. 【解析】如图,设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获走私船(在D 点),则3CD t =海里,10BD t =海里, 在ABC ∆中,由余弦定理,得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅))2212212cos1206=+-⋅⋅⋅︒=,解得=BC 又sin sin BC ACBAC ABC=∠∠,sin sin2AC BAC ABC BC ⋅∠∴∠===45ABC ∴∠=︒,故B 点在C 点的正东方向上,9030120CBD ∴∠=︒+︒=︒,在BCD ∆中,由正弦定理,得sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,sin sin BD CBDBCD CD⋅∠∴∠=12==. 30BCD ∴∠=︒,∴缉私船沿北偏东60︒的方向行驶.又在BCD ∆中,120CBD ∠=︒,30BCD ∠=︒,30D ∴∠=︒,BD BC ∴=,即10t =解得t =15≈分钟. ∴缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.【总结提升】1.测量距离问题,归纳起来常见的命题角度有: (1)两点都不可到达; (2)两点不相通的距离;(3)两点间可视但有一点不可到达. 2. 求解高度问题的三个关注点(1)在处理有关高度问题时,要理解仰角、俯角(在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(在水平面上所成的角)是关键.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.(3)注意山或塔垂直于地面或海平面,把空间问题转化为平面问题. 3. (1)测量角度问题的基本思路测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.提醒:方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角. (2)解决角度问题的注意事项①测量角度时,首先应明确方位角及方向角的含义. ②求角的大小时,先在三角形中求出其正弦或余弦值.③在解应用题时,要根据题意正确画出示意图,通过这一步可将实际问题转化为可用数学方法解决的问题,解题中也要注意体会正、余弦定理“联袂”使用的优点.巩固提升1.(2020·全国高考真题(文))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A B .C .D .【答案】C 【解析】设,,AB c BC a CA b ===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=2221cos sin tan 29a c b B B B ac +-==∴===故选:C2.(2020·全国高考真题(理))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12 D .23【答案】A 【解析】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC =根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.3. (2019·上海市金山中学高一月考)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,则“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件【答案】B 【解析】cos cos a A b B =,根据正弦定理得到:sin cos sin cos sin 2sin 2A A B B A B =∴=故22A B A B =∴=或222A B A B ππ=-∴+=,ABC ∆为等腰或者直角三角形.所以“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的必要非充分条件 故选:B4.(2016·全国高考真题(文))△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知5a =,2c =,2cos 3A =,则b=( ) A .2 B .3C .2D .3【答案】D 【解析】 由余弦定理得,解得(舍去),故选D.5.(2018·全国高考真题(理))在ABC ∆中,cos 2C =,则AB=( )A .BCD .【答案】A 【解析】因为223cos 2cos 121,25C C =-=⨯-=-所以22232cos 125215()325c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯-=∴= A.6.(2012·陕西高考真题(理))在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A B C .12D .12-【答案】C 【解析】2221()2c a b =+,由余弦定理得,222221cos 242a b c a b C ab ab +-+==≥当且仅当a b =时取“=”,cos C ∴的最小值为12,选C.7.(2019·吴起高级中学高二期中(文))在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边为a,b,c ,60B =,b =则ABC ∆外接圆的面积是( ) A .2π B .πC .34πD .2π 【答案】B 【解析】设ABC △外接圆的半径r ,则22sin sin 60b r B ===,解得1r =, ∴ABC △外接圆的面积21ππ=⨯=,8.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))在ΔABC 中,4a =,5b =,A =45°,则此三角形解的情况是( ) A .两解 B .一解C .一解或两解D .无解【答案】A 【解析】因为4a =,5b =,A =45°,所以由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,所以290c -+=,解得2c =或2c =, 所以此三角形解有两解. 故选:A .9.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))已知△ABC 中,sin sin sin c b Ac a C B-=-+,则B =( ) A .6πB .4π C .3π D .34π 【答案】C 【解析】 因为sin sin sin c b Ac a C B -=-+,利用正弦定理角化边得c b a c a c b-=-+,所以()()()c b c b a c a -+=-, 所以222c b ac a -=-, 所以222a c b ac +-=,所以222122a cb ac +-=,根据余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==,因为0B π<<,所以3B π=.10.(2019·陕西高三(理))在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,且cos cos sin A B Ca b c+=,若22285b c a bc +-=,则tan B 的值为( ) A .13- B .13C .3-D .3【答案】C 【解析】ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,由cos cos sin A B C a b c +=,得:cos cos sin 1sin sin sin A B CA B C +==, 故111tan tan A B+=, 若22285b c a bc +-=,则222425b c a bc +-=,即4cos 5A =.3sin 5A ∴=,故3tan 4A =, 代入111tan tan A B+=,解得tan 3B =-. 故选:C .11.(2019·四川高三月考(理))已知ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,若ABC △的面积为ABC △的周长的最小值为( )A .B .3+C .D .3+【答案】C 【解析】()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,∴222a ab c b -=-,∴222a b c ab +-=,∴222cos 122a b c C ab +-==,∴3C π=, 1sin2S ab C ==∴12ab =,222212c a b ab ab ab =+-≥-=(当且仅当c =时取等号),∴c ≥∴222()3()36c a b ab a b =+-=+-,∴a b +=,∴a b c c ++=设()f c c =()f c 单调递增,c ≥,∴a b c ++≥=故选:C.12.(2019·全国高考真题(文))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】详解:由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得22222141313cos ,,,464224242b c a c c c b A bc bc b c +---==∴=-∴=∴=⨯=,故选A . 13.(2018·全国高考真题(文))ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C 【解析】 由题可知222124ABCa b c SabsinC +-==所以2222absinC a b c +-= 由余弦定理2222a b c abcosC +-=所以sinC cosC =()C 0,π∈C 4π∴=故选C.14.(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫-⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.15.(2019·江苏高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若a =3c ,b =2,cos B =23,求c 的值; (2)若sin cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值. 【答案】(1)3c =;(2)25. 【解析】(1)因为23,2,cos 3a cb B ===, 由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)(2)3c c +-=,即213c =.所以3c =. (2)因为sin cos 2A Ba b=, 由正弦定理sin sin a b A B=,得cos sin 2B Bb b =,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而25cos B =. 因此π25sin cos 25B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 16.(2020·山东海南省高考真题)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在,它的内角的对边分别为,且,,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】详见解析【解析】解法一:由可得:,不妨设,则:,即.选择条件①的解析:据此可得:,,此时.选择条件②的解析:据此可得:,则:,此时:,则:.选择条件③的解析:可得,,与条件矛盾,则问题中的三角形不存在.解法二:∵,∴,,∴,∴,∴,∴, 若选①,,∵,∴,∴c=1; 若选②,,则,;若选③,与条件矛盾.。
(完整版)正弦定理、余弦定理知识点
正弦定理、余弦定理讲师:王光明【基础知识点】1. 三角形常用公式:A +B +C =π;S =ab sin C =bc sin A ==ca sin B ;2121212.三角形中的边角不等关系: A>B a>b,a+b>c,a-b<c ;;⇔3.【正弦定理】:===2R (外接圆直径);A a sin B b sin Ccsin 正弦定理的变式:; a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C .⎪⎩⎪⎨⎧===C R c B R b AR a sin 2sin 2sin 24.正弦定理应用范围: ①已知两角和任一边,求其他两边及一角. ②已知两边和其中一边对角,求另一边的对角.③几何作图时,存在多种情况.如已知a 、b 及A ,求作三角形时,要分类讨论,确定解的个数.已知两边和其中一边的对角解三角形,有如下的情况:(1)A 为锐角AABa=bsin A bsin A<a<b a b ≥ 一解 两解 一解(2)A 为锐角或钝角当时有一解.a>b 5.【余弦定理】 a 2=b 2+c 2-2bccosA .c 2=a 2+b 2-2abcosC .b 2=a 2+c 2-2accosB .若用三边表示角,余弦定理可以写为、6.余弦定理应用范围:(1)已知三角形的三条边长,可求出三个内角;(2)已知三角形的两边及夹角,可求出第三边.【习题知识点】知识点1 运用判断三角形形状例题1在△ABC 中已知acosB=bcosA,试判断△ABC 的形状.【分析】利用正弦定理或余弦定理判断三角形形状,可以将三角形中的边用角表示,也可将角用边来表示.从中找到三角形中的边角关系,判断出三角形的形状.【解析】解法1:由扩充的正弦定理:代入已知式2RsinAcosB=2RsinBcosAsinAcosB-cosAsinB=0 , sin(A-B)=0A-B=0 ∴A=B 即△ABC 为等腰三角形解法2:由余弦定理: 22222222bc a c b b ac b c a a -+⋅=-+⋅ 22b a = ∴ b a =即△ABC 为等腰三角形.知识点2 运用正、余弦定理解三角形解三角形问题中正、余弦定理的选择:(1)在下述情况下应首先使用余弦定理: ①已知三条边(边边边),求三个角;②已知两边和它们的夹角(边角边),求其它一边和两角;(2)在下述情况下应首先使用正弦定理:①已知两边和一边的对角(边边角),求其它一边和两角;②已知两角和任一边(角角边、角边角),求其它两边和一角.例题2 在△ABC 中,已知,,B=45︒ 求A 、C 及c .3=a 2=b 【分析】在解斜三角形应用过程中,注意要灵活地选择正弦定和余弦定理,解得其它的边和角【解析】解法1:由正弦定理得:23245sin 3sin sin === b B a A ∵B=45︒<90︒ 即b <a ∴A=60︒或120︒当A=60︒时C=75︒ 22645sin 75sin 2sin sin +===BCb c当A=120︒时C=15︒ 22645sin 15sin 2sin sin -===B C b c 解法2:设c =x 由余弦定理将已知条件代入,整理:解之:B ac c a b cos 2222-+=0162=+-x x 226±=x 当时 从而A=60︒ ,C=75︒226+=c 2)13(231226223)226(22cos 22221=++=+⋅⋅-++=-+=bc a c b A 当时同理可求得:A=120︒ C=15︒.226-=c 知识点3 解决与三角形在关的证明、计算问题例题3 已知A 、B 、C 为锐角,tanA=1,tanB=2,tanC=3,求A+B+C 的值. 【分析】本题是要求角,要求角先要求出这个角的某一个三角函数值,再根据角的范围确定角.本题应先求出A+B 和C 的正切值,再一次运用两角和的正切公式求出A+B+C .【解析】 A B C 、、为锐角∴<++<0270°°A B C 又,,由公式可得tan tan A B ==12tan()tan tan tan tan A B A B A B +=+-⋅=+-=-112123[]tan()tan ()A B C A B C ++=++=++-+⋅tan()tan tan()tan A B C A B C 1 =-+--⨯33133() =0所以A+B+C=π知识点4 求三角形的面积例题4 △ABC 中,D 在边BC 上,且BD =2,DC =1,∠B =60o ,∠ADC =150o ,求AC 的长及△ABC 的面积.【解析】在△ABC 中,∠BAD =150o -60o =90o ,∴AD =2sin60o =3.A在△ACD 中,AD 2=(3)2+12-2×3×1×cos150o =7,∴AC =7. ∴AB =2cos60o =1.S △ABC =21×1×3×sin60o =343.知识点4 解决实际为题例题4 如图,海中有一小岛,周围3.8海里内有暗礁。
正余弦定理重要知识点(经典)
正余弦定理重要知识点本张武林秘籍,乃武林之精髓所在,得此天书者,细细研习,来日方长,必成大器。
下星期一需要全部背住,不然你不知道我要出哪一招。
1、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b c R C===A B (R 是三角形外接圆半径). 2、正弦定理的变形公式:①2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =; ②sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B3、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-4、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac+-B =,222cos 2a b c C ab +-=. 5、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B两边夹角的正弦值两边之积⨯⨯=∆21ABC S高底⨯=∆21ABC S 6、①如果一个三角形两边的平方和等于第三边,那么第三边所对的角为直角; ②如果小于第三边的平方,那么第三边所对的角为钝角;③如果大于第三边的平方,那么第三边所对角为锐角。
(课本第6页右下角)例如a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若①222a b c +=,则90C =;②若222a b c +<,则.︒︒<<18090C ,C 为钝角③若222a b c +>,则︒︒<<900C ;C 为锐角7、在三角形中一些重要的知识点;1.π=++C B A ,)0(,,π,∈C B A2.任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
正弦定理和余弦定理_知识点及典型例题精编版
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新 料介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯正弦定理和余弦定理重点梳理1.正弦定理abcsin A sin B2 Rsin C此中 R 是 三角形外接圆的半径.由正弦定理能够变形为:(1)a ∶ b ∶ c = sin A ∶ sin B ∶ sin C ;(2)a = 2Rsin A , b = 2Rsin B , c = 2Rsin C ;abc(3)sin A = 2R , sin B =2R , sin C = 2R 等形式,以解决不一样的三角形问题.2.三角形面积公式1 1 1 abc 1(a + b + c) ·r(r 是三角形内切圆的半径 ),并可由此计算 R 、 r.S △ABC = absin C = bcsin A = acsin B = 4R =22223.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bccos A ,b 2=a 2+c 2-2accos B ,c 2=a 2+b 2-2abcos C .余弦定理能够变形为:b2c2a2a2c2b2a 2b 2c 2cos A =2bc, cos B =2ac, cos C =2ab .4.在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1) 已知两角及任一边,求其余边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其余边或角.状况 (2) 中结果可能有一解、二解、无解,应注意划分.余弦定理可解决两类问题:(1) 已知两边及夹角或两边及一边对角的问题; (2)已知三边问题.基础自测2π.1.在 △ ABC 中,若 b =1, c = ,则 a =3,C = 32.已知 △ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,若 c = 2, b = 6, B = 120 °,则 a = ________.93.在 △ ABC 中,若 AB = 5, AC = 5,且 cos C = 10,则 BC = ________ . 4.已知圆的半径为 4, a 、 b 、 c 为该圆的内接三角形的三边,若 abc = 16 2,则三角形的面积为 ()2 A .2 2 B .8 2 C. 2D. 2题型分类 深度解析题型一利用正弦定理求解三角形例 1 在△中, = 3, = 2, =45°. 求角 、 和边c .ABC a b B A C1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯最新 料介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯变式训练 1 已知 a , b , c 分别是△ ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若 a = 1, b = 3, A + C = 2B ,则 A=题型二 利用余弦定理求解三角形例 2 在△ ABC 中, a 、 b 、 c 分别是角 A 、 B 、 C 的对边,且cos B= cos Cb2a c.( 1)求角 B 的大小;(2)若 b = 13, a + c = 4,求△ ABC 的面积.变式训练 2 已知 A 、 B 、 C 为△ ABC 的三个内角,其所对的边分别为a 、b 、c ,且 2cos 2A+cos A=0 .2(1)求角 A 的值;(2) 若 a = 2 3, b + c = 4,求△ ABC 的面积.题型三 正、余弦定理的综合应用例 3. 在 △ABC 中, a 、b 、c 分别是角 A 、B 、 C 的对边 已知 22(sin 2 A sin 2 C ) (a b)sin B ,△ABC 外接圆半径为2 .( 1)求角 C 的大小;( 2)求 △ABC 面积的最大值.变式训练 3 在△ ABC 中,内角 A , B , C 所对的边长分别是a ,b , c.π(1) ,且△ ABC 的面积为 3,求 a , b 的值;若 c = 2, C = 3 (2)若 sin C + sin(B - A)= sin 2A ,试判断△ ABC 的形状.例 4 设△ ABC 的内角 A 、 B 、 C 所对的边分别为 a 、 b 、 c ,且 acosC + 1 c = b.2(1)求角 A 的大小; (2)若 a = 1,求△ ABC 的周长 l 的取值范围.2。
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3.(1)正弦 (2)正弦 一解、两解或无解
π
①一解 ②二解 ③一解 ④一解
所对的边分别为 a,b,c.若 a=2,B= ,c=2 6
(3)余弦 (4)余弦
3,则 b=________.
1
1
1
abc
4. (1) absinC bcsinA acsinB
解:由余弦定理知 b2=a2+c2-2accosB=22
2
2
2
2
22
1 . 3
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
c·sinB 5
解:由正弦定理知 sinC=
= ,又由
b6
c>b>csinB 知,C 有两解.也可依已知条件,画
【自查自纠】
出△ABC,由图知有两解.故选 C.
abc 1.(1) = = =2R
sinA sinB sinC
时,只有一解.
(4)已知两边及夹角,用____________定理,
必有一解.
4.三角形中的常用公式或变式
(1)三 角 形 面 积 公 式 S△=
=
=
____________=
____________=
____________.其中 R,r 分别为三角形外接圆、
内切圆半径.
(2)A+B+C=π,则 A=__________,
A = __________, 从 而 sinA= 2
____________,
cosA=
____________,
tanA=
____________;
A
A
sin =__________,cos =__________,
2
2
1
A tan = ________.tanA+ tanB+ tanC=
2
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
4
sinA
5π asinC
π
=2sin ,c= =2sin .
8
sinA
8
1
1
5π
π
∴S△ABC=
bcsinA= 2
×2sin 2
8
×2sin 8
2 ×
2
5π π
ππ 2
= 2sin sin = 2cos sin = sin
88
8 82
π1 =.
42
类型二 余弦定理的应用
( ) π
-csin +B =a. 4
故 cosC+ sinC= sinA+ sinC= 2sin(A+ C)= 2sin(90°+2C)= 2sin2(45°+C). ∴ 2sin(45°+ C)= 2 2sin(45°+
C)cos(45°+C), 1
即 cos(45°+C)= . 2
又∵0°<C<90°,∴45°+C=60°,C= 15°.
【评析】①根据所给等式的结构特点利用余 弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关
(2013·山东)设△ABC 的内角 A,B,
键.②熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注 C 所对的边分别为 a,b,c,且 a+c=6,b=2,cosB
意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.
7 =.
9
若△ABC 的内角 A,B,C 所对的边 a,
(1)求 a,c 的值; (2)求 sin(A-B)的值.
b,c 满足(a+b)2-c2=4,且 C=60°,则 ab
解:(1)由余弦定理 b2=a2+c2-2accosB,
的值为( )
4
A.
B.8-4 3
3
2 C.1 D.
3
解:由余弦定理得 c2=a2+b2-2abcosC=a2
+b2-ab,代入(a+b)2-c2=4 中得(a+b)2-(a2
4
1
2
(2)△ABC 的面积 S= acsinB= ac.
2
4
π 由已知及余弦定理得 4=a2+c2-2accos .
4
4
又 a2+c2≥2ac,故 ac≤
,
2- 2
在 三 角 形 ABC 中 , 若 tanA∶tanB=
a2∶b2,试判断三角形 ABC 的形状.
2 +c2-2accosB,得 13=42-2ac-2accos π,
3 解得 ac=3.
1
33
∴S△ABC=2acsinB= 4 .
【评析】(1)化边为角与和角或差角公式的 正向或反向多次联用是常用的技巧;(2)已知 边及其对角求三角形面积最值是高考中考过 多次的问题,既可用三角函数求最值,也可以 用余弦定理化边后用不等式求最值.
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、三角恒等变换的 能力、运算能力及转化的数学思想.解三角形常 常作为解题工具用于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.
【评析】利用正弦定理将边边关系转化为角 角关系,这是解此题的关键.
(2012·江西)在△ABC 中,角 A,B,
( ) π
π
C 的对边分别为 a,b,c.已知 A= ,bsin +C
4
4
3π (2)∵B+C=π-A= ,又由(1)知 B-C=
4
π ,
2
5π π
∴B= ,C= .
8
8
π
asinB
∵a= 2,A= ,∴由正弦定理知 b=
若 C 为钝角,则 cosC<0,即 a2+b2______c2.故
由 a2+b2 与 c2 值的大小比较,可以判断 C 为锐
角、钝角或直角.
图 形
关 a= bsinA<a
系
a≥b
a>b
bsinA
<b
式
解
的 ① ② ③ ④
个
数
(3)已知三边,用____________定理.有解
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
____________定理.只有一解.
(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对
角 , 用 ____________定 理 , 可 能 有
___________________.如在△ABC 中,已知 a,b
和 A 时,解的情况如表:
π (1)求证:B-C= ;
2 (2)若 a= 2,求△ABC 的面积.
( ) ( ) π
π
解:(1)证明:对 bsin +C -csin +B
4
4
( ) π
=a 应用正弦定理得 sinBsin +C -sinCsin 4
( ) π +B =sinA, 4
即
( ) 2
2
sinB sinC+ cosC -
(2013·陕西)设△ABC 的内角 A, B, C 所 对 的 边 分 别 为 a, b, c, 若 bcosC+ ccosB=
bc (2)①2RsinB 2RsinC ②
2R 2R
asinA, 则△ABC 的形状为( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
③sinA∶sinB∶sinC
C.钝角三角形
D.不确定
2.(1)b2+c2-2bccosA c2+a2-2cacosB
解 : 由 已 知 和 正 弦 定 理 可 得 sinBcosC+
a2+b2-2abcosC a2+b2
sinCcosB= sinA·sinA, 即 sin(B+ C)=
b2+c2-a2 c2+a2-b2 a2+b2-c2
(2)
A 为锐角
A 为钝角 或直角
1.正弦定理
(1)正弦定理:在一个三角形中,各边和它
所对角的正弦的比相等,即
.其
中 R 是三角形外接圆的半径.
(2)正弦定理的其他形式:
①a= 2RsinA, b=
,c
=
;
a
②sinA= ,sinB=
,
2R
sinC=
;
③a∶b∶c=______________________.
——王彦文 青铜峡一中
(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=__________________.注
意式中隐含条件 A+B+C=π.
2.余弦定理
(1)余弦定理:三角形中任何一边的平方等
于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹
角的余弦的积的两倍.即
a2=
,b2=
,
c2=
.
若令 C=90°,则 c2=
,即为勾
股定理.
(2)余 弦 定 理 的 变 形 : cosA
=
,cosB=
,cosC
=
.
若 C 为锐角,则 cosC>0,即 a2+b2______c2;
b3
(2013·全国新课标Ⅱ)△ABC 的 内
角 A、B、C 的对边分别为 a,b,c,已知 a=bcosC+ csinB.
(1)求 B; (2)若 b=2,求△ABC 面积的最大值. 解 : (1)由 已 知 及 正 弦 定 理 得 sinA=
因为 a=c,所以 A 为锐角, 1
所以 cosA= 1-sin2A= . 3