正弦定理余弦定理

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第三章 第七节 正弦定理和余弦定理

第三章  第七节  正弦定理和余弦定理

首先利用正弦定理把边转化为角,求角 , 首先利用正弦定理把边转化为角,求角C,再利 用面积公式可求得ab,结合余弦定理得出结论 用面积公式可求得 ,结合余弦定理得出结论.
【解】 (1)由 由
及正弦定理得, 及正弦定理得,
3 Q sin A ≠ 0,∴ sin C = . 2
∵△ABC是锐角三角形, 是锐角三角形, 是锐角三角形 (2)法一:∵ 法一: 法一
内角A, , 对边的边长分别是 对边的边长分别是a, , , 解:设△ABC内角 ,B,C对边的边长分别是 ,b,c, 内角 (1)证明∵m=(sinA,cosC),n=(cosB,sinA), 证明∵ = 证明 , , = , , mn=sinB+sinC, = + , ∴sinAcosB+sinAcosC=sinB+sinC. + = + 由正弦定理得acosB+acosC=b+c. + 由正弦定理得 = + 由余弦定理得 整理得(b+ 整理得 +c)(a2-b2-c2)=0. = 为直角三角形. ∵b+c>0,∴a2=b2+c2,故△ABC为直角三角形 + , 为直角三角形
1 ab sin 2
由面积公式得 即ab=6. = ①
由余弦定理得
a + b 2ab cos
2 2
π
3
= 7, 即a 2 + b 2 ab = 7.
由②变形得(a+b)2=3ab+7. 变形得 + + 将①代入③得(a+b)2=25, 代入③ + , 故a+b=5. + =

法二:前同法一,联立①、②得 法二:前同法一,联立①
2.利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数 利用正、 利用正 间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系, 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 + + = 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 这个结论. 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 注意】 在上述两种方法的等式变形中, 约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解 约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理正弦定理是什么正弦定理是三角学中的一个基本定理,它定义了在任意三角形中,角A、B、C所对的边长a、b、c与它们的正弦值之比相等,都等于外接圆的直径,即a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2r=D(r为外接圆半径,D为直径)。

这个定理也可以表达为在任意一个平面三角形中,各边和它所对角的正弦值的比相等且等于外接圆的直径。

正弦定理的应用非常广泛,在解决三角形问题时非常有用。

例如,可以用正弦定理来求解三角形的边长或角的大小,或者判断一个三角形是否可能存在等。

余弦定理是什么余弦定理是描述三角形中三边长度与一个角的余弦值关系的数学定理,是勾股定理在一般三角形情形下的推广。

余弦定理中角条件是唯一的,所以角的对边在等式左边,两邻边及角的余弦在等式右边。

等式右边除夹角余弦值外的部分,可以看作是差的完全平方公式,可以辅助我们记忆。

正弦定理的证明方法方法1、直接过三角形一顶点如C作对边AB的垂线(设垂线长为h),则sinA=h/b,sinB=h/a,所以,sinA/a=sinB/b,同理可得sinC/c=sinB/b,因此a/sinA=b/sinB=c/sinC。

方法2、利用三角形面积公式:S=1/2absinC=1/2bcsinA=1/2casinB,整理即得:a/sinA=b/sinB=c/sinC。

方法3:作三角形的外接圆,过B作边BC的垂线交圆于D,连接CD,因圆周角为直角,则CD长为直径(不妨直径长度设为d)。

因圆周角相等,即角D=角A,所以sinA=sinD=BC/CD=a/d,同理可证sinB=b/d,sinC=c/d.所以,a/sinA=b/sinB=c/sinC。

方法4.还有一种向量的方法,在旧版课本上。

正弦定理证明具体步骤步骤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:如图,任意三角形ABC,作ABC的外接圆O.作直径BD交⊙O于D.连接DA.因为直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90度因为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。

正弦定理和余弦定理公式

正弦定理和余弦定理公式

正弦定理和余弦定理公式正弦定理是指在一个三角形ABC中,三角形的任意一个角a、b、c的正弦与相对应的边的比例相等,即:sin(a)/a = sin(b)/b = sin(c)/c其中a、b、c分别表示三角形的三个边长,A、B、C分别表示对应的角度。

根据正弦定理公式,我们可以推导出以下两个关系式:a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C)A = arcsin(a/b*sin(B)) = arcsin(a/c*sin(C))B = arcsin(b/a*sin(A)) = arcsin(b/c*sin(C))C = arcsin(c/a*sin(A)) = arcsin(c/b*sin(B))这些关系式可以帮助我们在已知三角形的两个角度和一个边长的情况下,求解出其他未知的边长和角度。

正弦定理的应用:-在解决三角形边长和角度的问题时,特别是当已知一个角度和两个边长时,可以利用正弦定理来求解其他未知量。

-在几何学中,可以利用正弦定理来计算两个不相邻边的夹角。

余弦定理是用来计算一个三角形的任意一个角的余弦值的平方与其余两边长度的关系。

在一个三角形ABC中,余弦定理可以表达如下:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab*cos(C)b^2 = a^2 + c^2 - 2ac*cos(B)a^2 = b^2 + c^2 - 2bc*cos(A)其中a、b、c分别表示三角形的三个边长,A、B、C分别表示对应的角度。

根据余弦定理公式,我们可以推导出以下两个关系式:cos(A) = (b^2 + c^2 - a^2) / 2bccos(B) = (a^2 + c^2 - b^2) / 2accos(C) = (a^2 + b^2 - c^2) / 2ab这些关系式可以帮助我们在已知三角形的三个边长的情况下,求解出三个角度的余弦值。

余弦定理的应用:-在解决三角形边长和角度的问题时,特别是当已知三个边长时,可以利用余弦定理来求解其他未知量。

15正弦定理与余弦定理

15正弦定理与余弦定理

正弦定理与余弦定理【技巧要点】角与边的关系灵活转换【基础知识】1.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:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R 等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理: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 . 余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac,cos C =a 2+b 2-c 22ab . 3.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )(R 是三角形外接圆半径,r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .*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 .【典例分析】1. 已知函数1()sin cos (0,0)2f x x x λωωλω=>>的部分图象如图所示,其中点为最高点,点为图象与轴的交点,在ABC ∆中,角,,A B C 对边为,,a b c ,b c =,且满足(2)cos cos 0c B A =.(Ⅰ)求ABC ∆的面积;(Ⅱ)求函数()f x 的单调递增区间.2. 设a R ∈,函数2()cos (sin cos )cos ()2f x x a x x x π=-+-满足()(0)3f f π-=. (Ⅰ)求()f x 的单调递减区间;(Ⅱ)设锐角△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2222222a c b c a c a b c+-=-+-, 求()f A 的取值范围.3.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a=btanA .(Ⅰ)证明:sinB=cosA ;(Ⅱ)若sinC ﹣sinAcosB=,且B 为钝角,求A ,B ,C .【基础训练】 222( ) ] ,] 2.(2015•广东)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a=2,c=2,cosA=.且 .3.(2015•黑龙江模拟)钝角三角形ABC 的面积是,AB=1,BC=,则AC=( ) . 4.(2015•沈阳模拟)若△ABC 的角A ,B ,C 对边分别为a 、b 、c ,且a=1,∠B=45°,S △ABC =2,. D .5.(2015•山东一模)在△ABC 中,若b=2,A=120°,三角形的面积S=,则三角形外接. B 26.(2015•河南二模)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若,a=2,,则b 的值为( ).B..D.7.(2015•南关区校级三模)已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,【提高训练】8.(2015•山东)△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosB=,sin(A+B)=,ac=2,求sinA和c的值.9.(2015•湖南)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=btanA.(Ⅰ)证明:sinB=cosA;(Ⅱ)若sinC﹣sinAcosB=,且B为钝角,求A,B,C.10.(2015•静安区一模)在锐角△ABC中,a、b、c分别为内角A、B、C所对的边长,且满足.(1)求∠B的大小;(2)若b=,△ABC的面积S△ABC=,求a+c的值.11.(2015•乌鲁木齐模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且acosB﹣bcosA=c.(Ⅰ)求证tanA=3tanB;(Ⅱ)若B=45°,b=,求△ABC的面积.补充-三角形解的个数。

三角形中的正弦定理与余弦定理

三角形中的正弦定理与余弦定理

三角形中的正弦定理与余弦定理正文:三角形中的正弦定理与余弦定理三角形是几何学中最基本的图形之一,它包含了很多重要的定理和公式。

在三角形的研究中,正弦定理和余弦定理是两个非常重要且常用的公式。

它们可以帮助我们计算三角形的各种属性,如边长、角度等。

本文将详细介绍这两个定理的含义、推导过程,并给出实际应用的一些例子。

一、正弦定理正弦定理是指在一个三角形中,三条边与三个对应的正弦值之间存在一定的关系。

设三角形的三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C,则正弦定理可以表达为:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,sinA、sinB、sinC分别为三个角的正弦值。

这个定理实际上是在说明了三角形的三个边的长度与对应的角度之间存在一定的比例关系。

如果我们已知了三角形的一个角度和两个对应的边长,就可以利用正弦定理来计算第三个边的长度。

例如,已知三角形ABC中,角A的度数为30°,边AB的长度为3,边AC的长度为4,我们可以利用正弦定理求解边BC的长度。

根据正弦定理,我们有:BC/sinA = AC/sinC代入已知条件,得到:BC/sin30° = 4/sinC进一步计算可得:BC = 4*sin30°/sinC ≈ 4*0.5/sinC = 2/sinC通过这个简单的计算过程,我们可以求解出BC的长度。

正弦定理在实际应用中非常有用,可以帮助我们解决各种与三角形边长相关的问题。

二、余弦定理余弦定理是指在一个三角形中,三条边与一个对应的角度之间存在一定的关系。

设三角形的三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C,则余弦定理可以表示为:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab*cosC这个定理实际上是在说明了三角形的三个边的长度与对应的角度之间存在一定的关系。

利用余弦定理,我们可以计算三角形的一个边长,当已知该边的两个对应角度和另一边的长度时。

例如,已知三角形ABC中,边AB的长度为3,边AC的长度为4,角C的度数为60°,我们可以利用余弦定理来计算边BC的长度。

三角函数的正弦定理与余弦定理

三角函数的正弦定理与余弦定理

三角函数的正弦定理与余弦定理三角函数是数学中一门重要的分支,在几何学、物理学等领域有广泛的应用。

其中,正弦定理与余弦定理是三角函数的重要定理之一,可以用于求解各种三角形的边长和角度。

本文将分别介绍正弦定理与余弦定理的概念与应用。

一、正弦定理正弦定理是用来求解三角形的边长与角度之间的关系的定理。

对于任意三角形ABC,其三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C。

正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R其中,R为该三角形外接圆的半径。

利用正弦定理,我们可以在已知两边和一个夹角的情况下,求解出第三条边的长度,或者在已知三边长度的情况下,求解出三个角度的大小。

这在实际问题求解中非常有用。

例如,已知一个三角形的两条边分别为3和4,夹角为60°,我们可以利用正弦定理来求解第三条边的长度。

根据正弦定理可知:a/sinA = b/sinB = c/sinC那么代入已知条件,我们可以得到:3/sin60° = c/sinC进而可以得到:c = (3 * sinC) / sin60°通过计算,我们可以求得c的值。

二、余弦定理余弦定理是用来求解三角形的边长和角度之间的关系的定理。

对于任意三角形ABC,其三条边分别为a、b、c,对应的角度为A、B、C。

余弦定理可以表示为:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC利用余弦定理,我们可以在已知两边和一个夹角的情况下,求解出第三条边的长度,或者在已知三边长度的情况下,求解出三个角度的大小。

例如,我们已知一个三角形的两条边分别为3和4,夹角为60°,我们可以利用余弦定理来求解第三条边的长度。

根据余弦定理可知:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC代入已知条件,我们可以得到:c^2 = 3^2 + 4^2 - 2 * 3 * 4 * cos60°通过计算,我们可以求得c的值。

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

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[研一题] [例 2] B、b. π 在△ABC 中,c= 6,C=3,a=2,求 A、
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[自主解答] π 3 ∴A=4或4π.
a c asin C 2 ∵sin A=sin C,∴sin A= c = 2 .
π 又∵c>a,∴C>A.∴A=4. 5π 6· sin 1n C = π = 3+1. sin 3
第四章
三角函数

正弦定理和余弦定理
• 1、正、余弦定理
定理 正弦定理
a b c = = sin A sin B sin C =2R
余弦定理 a2= a2+c2-2accos B b2=a2+b2-2abcosC c2 =
b2+c2-2bccos A

; ; .

定理
变 形 形 式
正弦定理 余弦定理 ①a= 2Rsin A , b= 2Rsin B , c= 2Rsin C ; b2+c2-a2 cosB= a b 2bc ②sin A=2R,sin B=2R, 2 a +c2-b2 c 2ac sin C=2R; cos B= ; 2 2 2 a + b - c (其中 R 是△ABC 外接圆半径) cos C= 2ab . ③a∶b∶c=sinA∶sin B∶sin C ④asin B=bsin A,bsin C=csin B, asin C=csin A.
(2)由正弦定理知sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c正确,即
(2)正确.
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2.在△ABC中,若A>B,是否有sin A>sin B?反之,是 否成立?
提示:∵A>B,∴a>b. a b 又∵sin A=sin B,∴sin A>sin B. 反之,若 sin A>sin B, 则 a>b,即 A>B. 故 A>B⇔sin A>sin B.

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容a sin A =b sin B =c sin C =2R (R 为△ABC 外接圆半径)a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; b 2=c 2+a 2-2ac cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C 常见变形a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; a +b +c sin A +sin B +sin C =asin Acos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.三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).3.三角形解的判断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| 微 点 提 醒 |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 +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C 2.2.三角形中的射影定理 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.利用正、余弦定理解三角形时,要注意三角形内角和定理对角的范围的限制.‖易错辨析‖判断下列结论是否正确(请在括号中打”√”或“×”)(1)在△ABC 中,已知a ,b 和角B ,能用正弦定理求角A ;已知a ,b 和角C ,能用余弦定理求边c .(√)(2)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.(√) (3)在△ABC 中,sin A >sin B 的充分不必要条件是A >B .(×)(4)在△ABC 中,“a 2+b 2<c 2”是“△ABC 为钝角三角形”的充分不必要条件.(√) (5)在△ABC 的角A ,B ,C ,边长a ,b ,c 中,已知任意三个可求其他三个.(×)‖自主测评‖1.(教材改编题)在△ABC 中,已知a =5,b =7,c =8,则A +C =( ) A .90° B .120° C .135°D .150°解析:选B cos B =a 2+c 2-b 22ac =25+64-492×5×8=12.所以B =60°,所以A +C =120°.2.(教材改编题)在非钝角△ABC 中,2b sin A =3a ,则角B 为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.π2解析:选C 由正弦定理得b sin A =a sin B , 所以2a sin B =3a ,即sin B =32,又B 为非钝角,所以B =π3,故选C. 3.在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形( ) A .无解 B .有两解C .有一解D .解的个数不确定解析:选B 因为a sin A =b sin B,所以sin B =b a ·sin A =2418×sin45°=223.又因为a <b ,所以B 有两解.4.(教材改编题)已知△ABC 的三边之比为3∶5∶7,则最大角为( ) A.2π3 B.3π4C.5π6D.7π12解析:选A 由三边之比为a ∶b ∶c =3∶5∶7,可设a =3k ,b =5k ,c =7k (k >0),由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =(3k 2)+(5k )2-(7k )22×3k ×5k=-12,又0<C <π,所以C =2π3.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos2A =sin A ,bc =2,则△ABC 的面积为________.解析:由cos2A =sin A ,得1-2sin 2A =sin A ,解得sin A =12(负值舍去),由bc =2,可得△ABC的面积S =12bc sin A =12×2×12=12.答案:12………………考点一 利用正、余弦定理解三角形……|多维探究型|……………|多角探明|角度一 求三角形的边长【例1】 (2018届贵阳模拟)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 =a 2+b 2-c 22ab 得cos120°=a 2+(a +2)2-(a +4)22a (a +2),即a 2-a -6=0,∴a =3或a =-2(舍去),∴a =3.(2)解法一:由(1)知a =3,b =5,c =7,由三角形的面积公式得12ab sin ∠ACB =12c ×CD ,∴CD =ab sin ∠ACBc=3×5×327=15314,即AB 边上的高CD =15314. 解法二:由(1)知a =3,b =5,c =7,由正弦定理得3sin A =7sin ∠ACB =7sin120°,即sin A =3314,在Rt △ACD 中,CD =AC sin A =5×3314=15314,即AB 边上的高CD =15314.角度二 求三角形的角或角的三角函数值【例2】 (1)在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则cos A =( )A.31010B.1010C .-1010D .-31010(2)(2018届河北“五个一名校联盟”模拟)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且c =2,C =π3,若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,则A =________.[解析] (1)设△ABC 中角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,由题意可得13a =c sin π4=22c ,则a =322c .在△ABC 中,由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac =92c 2+c 2-3c 2=52c 2,则b =102c .由余弦定理,可得cos A =b 2+c 2-a 22bc=52c 2+c 2-92c 22×102c ×c=-1010,故选C.(2)在△ABC 中,由sin C +sin(B -A )=2sin2A 可得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin2A ,即sin A cos B +cos A sin B +cos A sin B -sin A cos B =4sin A cos A ,∴cos A sin B =2sin A cos A ,即cos A (sin B -2sin A )=0,即cos A =0或sin B =2sin A , ①当cos A =0时,A =π2;②当sin B =2sin A 时,根据正弦定理得b =2a ,由余弦定理c 2=b 2+a 2-2ab cos C ,结合c =2,C =π3,得a 2+b 2-ab =4,∴a =233,b =433,∴b 2=a 2+c 2,∴B =π2,∴A =π6.综上可得,A =π2或π6.[答案] (1)C (2)π2或π6『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|应用正弦、余弦定理的解题技巧(1)求边:利用公式a =b sin A sin B ,b =a sin B sin A ,c =a sin Csin A或其他相应变形公式求解.(2)求角:先求出正弦值,再求角,即利用公式sin A =a sin B b ,sin B =b sin A a ,sin C =c sin Aa 或其他相应变形公式求解.(3)已知两边和夹角或已知三边可利用余弦定理求解.(4)灵活利用式子的特点转化;如出现a 2+b 2-c 2=λab 形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.|变式训练|1.(2018届福建莆田联考)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 +sin C 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,故选A.2.(2019届黄冈模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若23cos 2A +cos2A =0,且△ABC 为锐角三角形,a =7,c =6,求b 的值; (2)若a =3,A =π3,求b +c 的取值范围.解:(1)∵23cos 2A +cos2A =23cos 2A +2cos 2A -1=0, ∴cos 2A =125,又A 为锐角,∴cos A =15,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即b 2-125b -13=0, 得b =5(负值舍去),∴b =5.(2)解法一:由正弦定理可得b +c =2(sin B +sin C )=2⎣⎡⎦⎤sin B +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =23sin ⎝⎛⎭⎫B +π6, 又0<B <2π3,∴π6<B +π6<5π6,∴12<sin ⎝⎛⎭⎫B +π6≤1,∴b +c ∈(3,23]. 解法二:由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A 可得b 2+c 2-3=bc , ∴(b +c )2-3=3bc ≤34(b +c )2,当且仅当b =c 时取等号,∴b +c ≤23,又由两边之和大于第三边可得b +c >3, ∴b +c ∈ (3,23].………………考点二 判断三角形的形状…………|重点保分型|……………|研透典例|【典例】 (一题多解)在△ABC 中,若a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,试判断△ABC 的形状.[解] 解法一:利用边的关系来判断 由正弦定理得sin C sin B =cb,由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c2b .又由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc,即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a 2=b 2,所以a =b . 又因为a 2+b 2-c 2=ab .所以2b 2-c 2=b 2,所以b 2=c 2, 所以b =c ,所以a =b =c . 所以△ABC 为等边三角形. 解法二:利用角的关系来判断 因为A +B +C =180°, 所以sin C =sin(A +B ), 又因为2cos A sin B =sin C ,所以2cos A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以sin(A -B )=0.又因为A 与B 均为△ABC 的内角,所以A =B , 又由a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12,又0°<C <180°, 所以C =60°,所以△ABC 为等边三角形.『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|判定三角形形状的两种常用途径[提醒]“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;“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.|变式训练|在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),则△ABC 的形状是( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形 解析:选D 因为(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),所以b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]=a 2[sin(A +B )-sin(A -B )], 所以2sin A cos B ·b 2=2cos A sin B ·a 2, 即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .解法一:由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B , 所以sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B , 又sin A ·sin B ≠0,所以sin A cos A =sin B cos B ,所以sin2A =sin2B . 在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π,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,故选D. 解法二:由正弦定理、余弦定理得: a 2bb 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac, 所以a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2),所以(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, 所以a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0, 即a =b 或a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.故选D.………………考点三 三角形面积的计算………………|多维探究型|……………|多角探明|角度一 求三角形的面积【例1】 (2018届武汉调研)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且2b cos C =2a +c . (1)求B ;(2)若b =2,a +c =5,求△ABC 的面积. [解] (1)由正弦定理,知2sin B cos C =2sin A +sin C , 由A +B +C =π,得2sin B cos C =2sin(B +C )+sin C , 化简,得2sin B cos C =2(sin B cos C +cos B sin C )+sin C , 即2cos B sin C +sin C =0. 因为sin C ≠0,所以cos B =-12.因为0<B <π,所以B =2π3.(2)由余弦正理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,可知b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B , 因为b =2,a +c =5,所以22=(5)2-2ac -2ac cos 2π3,得ac =1.所以S △ABC =12ac sin B =12×1×32=34.角度二 已知三角形的面积解三角形【例2】 (2018届沈阳教学质量监测(一))在△ABC 中,已知内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且2c cos B =2a +b . (1)求C ;(2)若a +b =6,△ABC 的面积为23,求c . [解] (1)由正弦定理得2sin C cos B =2sin A +sin B , 又sin A =sin(B +C ),∴2sin C cos B =2sin(B +C )+sin B ,∴2sin C cos B =2sin B cos C +2cos B sin C +sin B , ∴2sin B cos C +sin B =0, ∵sin B ≠0,∴cos C =-12.又C ∈(0,π),∴C =2π3.(2)∵S △ABC =12ab sin C =23,∴ab =8,由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+ab +b 2=(a +b )2-ab =28, ∴c =27.角度三 求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题【例3】 (2018届沈阳市教学质量检测(一)) 已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,则S 的最大值为________. [解析] 由题意得:4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得:2bc sin A =-2bc cos A +2bc ,即sin A +cos A =1,2sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=1,又0<A <π,所以π4<A +π4<5π4,所以A +π4=3π4,所以A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc ,当且仅当b =c 时取“=”,所以bc ≤16,所以S 的最大值为8. [答案] 8『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|与三角形面积有关问题的解题策略(1)求三角形的面积.对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin 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.(3)求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题.一般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.|变式训练|1.(2018年全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2B.π3C.π4D.π6解析:选C 根据题意及三角形的面积公式知12ab sin C =a 2+b 2-c 24,所以sin C =a 2+b 2-c 22ab =cos C ,所以在△ABC 中,C =π4.2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 解:(1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a3sin A .由正弦定理得12sin C sin B =sin A3sin A .故sin B sin C =23.(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3.由题设得12bc sin A =a 23sin A,即bc =8.由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9,得b +c =33. 故△ABC 的周长为3+33.。

数学正弦定理余弦定理公式

数学正弦定理余弦定理公式

数学正弦定理余弦定理公式数学中的正弦定理和余弦定理是解决三角形相关问题的重要工具。

正弦定理可以用来求解三角形的边长和角度,而余弦定理可以用来求解三角形的边长和角度。

接下来,我们将详细介绍这两个公式的应用。

一、正弦定理正弦定理是用来求解三角形的边长和角度的重要公式之一。

它的表达式为:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c分别表示三角形的三条边的长度,A、B、C分别表示三角形的三个内角的度数。

根据正弦定理,我们可以通过已知两边和它们夹角的大小来求解第三边的长度,或者通过已知两边和第三边的长度来求解夹角的大小。

例如,已知三角形的两边分别为3cm和4cm,夹角为60°,我们可以通过正弦定理来求解第三边的长度。

根据正弦定理的公式,我们有:a/sinA = b/sinB = c/sinC3/sin60° = 4/sinB = c/sinCsinB = 4*sin60°/3sinB ≈ 0.6928B ≈ arcsin(0.6928)B ≈ 44.43°因此,我们可以得到三角形的第三边的长度为c ≈ 5.19cm。

二、余弦定理余弦定理是另一个用来求解三角形的边长和角度的重要公式。

它的表达式为:c² = a² + b² - 2ab*cosC其中,a、b、c分别表示三角形的三条边的长度,C表示三角形的夹角的度数。

根据余弦定理,我们可以通过已知三边的长度来求解夹角的大小,或者通过已知两边和夹角的大小来求解第三边的长度。

例如,已知三角形的两边分别为3cm和4cm,夹角为60°,我们可以通过余弦定理来求解第三边的长度。

根据余弦定理的公式,我们有:c² = a² + b² - 2ab*cosCc² = 3² + 4² - 2*3*4*cos60°c² = 9 + 16 - 24*cos60°c² = 25 - 24*0.5c² = 25 - 12c² = 13c ≈ √13c ≈ 3.61cm因此,我们可以得到三角形的第三边的长度为c ≈ 3.61cm。

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

第3讲 正弦定理和余弦定理基础梳理1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin 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:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)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.2.余弦定理: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 .余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.3.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (R 是三角形外接圆半径,r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .4.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 <b a ≥ba >ba ≤b解的 个数无解 一解 两解 一解 一解 无解一条规律在三角形中,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 . 两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.双基自测1.(人教A 版教材习题改编)在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于( ). A .5 2 B .10 2 C.1063D .5 6解析 由A +B +C =180°,知C =45°, 由正弦定理得:a sin A =c sin C ,即1032=c 22.∴c =1063.答案 C2.在△ABC 中,若sin A a =cos B b ,则B 的值为( ).A .30°B .45°C .60°D .90° 解析 由正弦定理知:sin A sin A =cos Bsin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°. 答案 B3.(2011·郑州联考)在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ). A .30° B .45° C .60° D .75° 解析 由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+4-32×1×2=12,∵0<A <π,∴A =60°. 答案 C4.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为( ).A .3 3B .2 3C .4 3 D. 3 解析 ∵cos C =13,0<C <π,∴sin C =223,∴S △ABC =12ab sin C=12×32×23×223=4 3.答案 C5.已知△ABC 三边满足a 2+b 2=c 2-3ab ,则此三角形的最大内角为________. 解析 ∵a 2+b 2-c 2=-3ab , ∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =-32,故C =150°为三角形的最大内角. 答案 150°考向一 利用正弦定理解三角形【例1】►在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A ,C 和边c .[审题视点] 已知两边及一边对角或已知两角及一边,可利用正弦定理解这个三角形,但要注意解的判断.解 由正弦定理得a sin A =b sin B ,3sin A =2sin 45°,∴sin A =32. ∵a >b ,∴A =60°或A =120°.当A =60°时,C =180°-45°-60°=75°, c =b sin C sin B =6+22;当A =120°时,C =180°-45°-120°=15°, c =b sin C sin B =6-22.(1)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.(2)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.【训练1】 (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则sin A =________;a =________.解析 因为△ABC 中,tan A =2,所以A 是锐角, 且sin Acos A=2,sin 2A +cos 2A =1,联立解得sin A =255,再由正弦定理得a sin A =bsin B ,代入数据解得a =210. 答案255210 考向二 利用余弦定理解三角形【例2】►在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =-b2a +c .(1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积. [审题视点] 由cos B cos C =-b2a +c,利用余弦定理转化为边的关系求解. 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 =-b2a +c 得:a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b 2a +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b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B , ∴13=16-2ac ⎝⎛⎭⎫1-12,∴ac =3. ∴S △ABC =12ac sin B =334.(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. 【训练2】 (2011·桂林模拟)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 2 A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由2cos 2 A2+cos A =0,得1+cos A +cos A =0, 即cos A =-12,∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc , 又a =23,b +c =4, 有12=42-bc ,则bc =4, 故S △ABC =12bc sin A = 3.考向三 利用正、余弦定理判断三角形形状【例3】►在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,试判断△ABC 的形状. [审题视点] 首先边化角或角化边,再整理化简即可判断. 解 由已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C , 得b 2[sin(A -B )+sin C ]=a 2[sin C -sin(A -B )], 即b 2sin A cos B =a 2cos A sin B ,即sin 2B sin A cos B =sin 2A cos B sin B ,所以sin 2B =sin 2A , 由于A ,B 是三角形的内角. 故0<2A <2π,0<2B <2π. 故只可能2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形.判断三角形的形状的基本思想是;利用正、余弦定理进行边角的统一.即将条件化为只含角的三角函数关系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条件化为只含有边的关系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系. 【训练3】 在△ABC 中,若a cos A =b cos B =c cos C;则△ABC 是( ). A .直角三角形 B .等边三角形 C .钝角三角形D .等腰直角三角形解析 由正弦定理得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C (R 为△ABC 外接圆半径). ∴sin A cos A =sin B cos B =sin C cos C. 即tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C . 答案 B考向三 正、余弦定理的综合应用【例3】►在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是a ,b ,c ,已知c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ;(2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积.[审题视点] 第(1)问根据三角形的面积公式和余弦定理列出关于a ,b 的方程,通过方程组求解;第(2)问根据sin C +sin(B -A )=2sin 2A 进行三角恒等变换,将角的关系转换为边的关系,求出边a ,b 的值即可解决问题.解 (1)由余弦定理及已知条件,得a 2+b 2-ab =4.又因为△ABC 的面积等于3,所以12ab sin C =3,得ab =4,联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =2. (2)由题意,得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A , 即sin B cos A =2sin A cos A . 当cos A =0,即A =π2时,B =π6,a =433,b =233;当cos A ≠0时,得sin B =2sin A , 由正弦定理,得b =2a .联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,b =2a ,解得⎩⎨⎧a =233,b =433.所以△ABC 的面积S =12a b sin C =233.正弦定理、余弦定理、三角形面积公式对任意三角形都成立,通过这些等式就可以把有限的条件纳入到方程中,通过解方程组获得更多的元素,再通过这些新的条件解决问题. 【训练3】 (2011·北京西城一模)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b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得4=a 2+c 2-85ac =a 2+c 2-16,即a 2+c 2=20.所以(a +c )2-2ac =20,(a +c )2=40. 所以a +c =210.第7讲 正弦定理、余弦定理应用举例基础梳理1.用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等. 2.实际问题中的常用角 (1)仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图(1)).(2)方位角指从正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)).(3)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°,西偏东60°等.(4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数.一个步骤解三角形应用题的一般步骤:(1)阅读理解题意,弄清问题的实际背景,明确已知与未知,理清量与量之间的关系.(2)根据题意画出示意图,将实际问题抽象成解三角形问题的模型.(3)根据题意选择正弦定理或余弦定理求解.(4)将三角形问题还原为实际问题,注意实际问题中的有关单位问题、近似计算的要求等.双基自测1.(人教A版教材习题改编)如图,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A所在的同侧河岸边选定一点C,测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°后,就可以计算出A,B 两点的距离为().A.50 2 m B.50 3 m C.25 2 m D.2522m解析由正弦定理得ABsin∠ACB=ACsin B,又∵B=30°∴AB=AC·sin∠ACBsin B=50×2212=502(m).答案 A2.从A处望B处的仰角为α,从B处望A处的俯角为β,则α,β的关系为().A .α>βB .α=βC .α+β=90°D .α+β=180° 解析 根据仰角与俯角的定义易知α=β. 答案 B3.若点A 在点C 的北偏东30°,点B 在点C 的南偏东60°,且AC =BC ,则点A 在点B 的( ). A .北偏东15° B .北偏西15° C .北偏东10° D .北偏西10°解析 如图.答案 B4.一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时( ). A .5海里 B .53海里 C .10海里D .103海里解析 如图所示,依题意有∠BAC =60°,∠BAD =75°,所以∠CAD =∠CDA =15°,从而CD =CA =10(海里),在Rt △ABC 中,得AB =5(海里), 于是这艘船的速度是50.5=10(海里/时).答案 C5.海上有A ,B ,C 三个小岛,测得A ,B 两岛相距10海里,∠BAC =60°,∠ABC =75°,则B ,C 间的距离是________海里.解析 由正弦定理,知BC sin 60°=AB sin (180°-60°-75°).解得BC =56(海里).答案 5 6考向一 测量距离问题【例1】►如图所示,为了测量河对岸A ,B 两点间的距离,在这岸定一基线CD ,现已测出CD =a 和∠ACD =60°,∠BCD =30°,∠BDC =105°,∠ADC =60°,试求AB 的长. [审题视点] 在△BCD 中,求出BC ,在△ABC 中,求出AB .解 在△ACD 中,已知CD =a ,∠ACD =60°,∠ADC =60°,所以AC =a .∵∠BCD =30°,∠BDC =105°∴∠CBD =45°在△BCD 中,由正弦定理可得BC =a sin 105°sin 45°=3+12a .在△ABC 中,已经求得AC 和BC ,又因为∠ACB =30°,所以利用余弦定理可以求得A ,B 两点之间的距离为AB =AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 30°=22a . (1)利用示意图把已知量和待求量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解三角形的模型.(2)利用正、余弦定理解出所需要的边和角,求得该数学模型的解.【训练1】 如图,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.试探究图中B 、D 间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B ,D 的距离.解 在△ACD 中,∠DAC =30°,∠ADC =60°-∠DAC =30°,所以CD =AC =0.1 km.又∠BCD =180°-60°-60°=60°,故CB 是△CAD 底边AD 的中垂线,所以BD =BA . 又∵∠ABC =15°在△ABC 中,AB sin ∠BCA =AC sin ∠ABC , 所以AB =AC sin 60°sin 15°=32+620(km), 同理,BD =32+620(km). 故B 、D 的距离为32+620km. 考向二 测量高度问题【例2】►如图,山脚下有一小塔AB ,在塔底B 测得山顶C 的仰角为60°,在山顶C 测得塔顶A 的俯角为45°,已知塔高AB =20 m ,求山高CD .[审题视点] 过点C 作CE ∥DB ,延长BA 交CE 于点E ,在△AEC 中建立关系.解如图,设CD =x m ,则AE =x -20 m ,tan 60°=CD BD , ∴BD =CD tan 60°=x 3=33x (m). 在△AEC 中,x -20=33x , 解得x =10(3+3) m .故山高CD 为10(3+3) m.(1)测量高度时,要准确理解仰、俯角的概念;(2)分清已知和待求,分析(画出)示意图,明确在哪个三角形内应用正、余弦定理.【训练2】 如图所示,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ,现测得∠BCD =α,∠BDC =β,CD =s ,并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ,求塔高AB .解 在△BCD 中,∠CBD =π-α-β, 由正弦定理得BC sin ∠BDC =CD sin ∠CBD , 所以BC =CD sin ∠BDC sin ∠CBD =s ·sin βsin (α+β)在Rt △ABC 中,AB =BC tan ∠ACB =s tan θsin βsin (α+β). 考向三 正、余弦定理在平面几何中的综合应用【例3】►如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AB =5,AC =9,∠BCA =30°,∠ADB =45°,求BD 的长.[审题视点] 由于AB =5,∠ADB =45°,因此要求BD ,可在△ABD 中,由正弦定理求解,关键是确定∠BAD 的正弦值.在△ABC 中,AB =5,AC =9,∠ACB=30°,因此可用正弦定理求出sin ∠ABC ,再依据∠ABC 与∠BAD 互补确定sin ∠BAD 即可. 解 在△ABC 中,AB =5,AC =9,∠BCA =30°.由正弦定理,得AB sin ∠ACB =AC sin ∠ABC, sin ∠ABC =AC ·sin ∠BCA AB =9sin 30°5=910. ∵AD ∥BC ,∴∠BAD =180°-∠ABC ,于是sin ∠BAD =sin ∠ABC =910. 同理,在△ABD 中,AB =5,sin ∠BAD =910, ∠ADB =45°,由正弦定理:AB sin ∠BDA =BD sin ∠BAD, 解得BD =922.故BD 的长为922. 要利用正、余弦定理解决问题,需将多边形分割成若干个三角形,在分割时,要注意有利于应用正、余弦定理.【训练3】 如图,在△ABC 中,已知∠B =45°,D 是BC 边上的一点,AD =10,AC =14,DC =6,求AB 的长.解 在△ADC 中,AD =10,AC =14,DC =6,由余弦定理得cos ∠ADC =AD 2+DC 2-AC 22AD ·DC=100+36-1962×10×6=-12,∴∠ADC =120°,∴∠ADB =60°. 在△ABD 中,AD =10,∠B =45°,∠ADB =60°,由正弦定理得AB sin ∠ADB =AD sin B, ∴AB =AD ·sin ∠ADB sin B =10sin 60°sin 45°=10×3222=5 6.。

高中数学必修五-正弦定理与余弦定理

高中数学必修五-正弦定理与余弦定理

正弦定理与余弦定理知识集结知识元正弦定理公式知识讲解1.正弦定理【知识点的知识】1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容=2R(R是△ABC外接圆半径)a2=b2+c2﹣2bc cos A,b2=a2+c2﹣2ac cos B,c2=a2+b2﹣2ab cos C变形形式①a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;②sin A=,sin B=,sin C=;③a:b:c=sin A:sin B:sin C;④a sin B=b sin A,b sin C=c sin B,a sin C=c sin A cos A=,cos B=,cos C=解决三角形的问题①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角在△ABC中,已知a,b和角A时,解的情况A为锐角A为钝角或直角图形关系式a=b sin A b sin A<a<b a≥b a>b一解两解一解一解解的个数由上表可知,当A为锐角时,a<b sin A,无解.当A为钝角或直角时,a≤b,无解.2、三角形常用面积公式1.S=a•h a(h a表示边a上的高);2.S=ab sin C=ac sin B=bc sin A.3.S=r(a+b+c)(r为内切圆半径).【正余弦定理的应用】1、解直角三角形的基本元素.2、判断三角形的形状.3、解决与面积有关的问题.4、利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识(1)测距离问题:测量一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,用正弦定理就可解决.解题关键在于明确:①测量从一个可到达的点到一个不可到达的点之间的距离问题,一般可转化为已知三角形两个角和一边解三角形的问题,再运用正弦定理解决;②测量两个不可到达的点之间的距离问题,首先把求不可到达的两点之间的距离转化为应用正弦定理求三角形的边长问题,然后再把未知的边长问题转化为测量可到达的一点与不可到达的一点之间的距离问题.(2)测量高度问题:解题思路:①测量底部不可到达的建筑物的高度问题,由于底部不可到达,因此不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理计算出建筑物顶部或底部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.②对于顶部不可到达的建筑物高度的测量问题,我们可选择另一建筑物作为研究的桥梁,然后找到可测建筑物的相关长度和仰、俯角等构成三角形,在此三角形中利用正弦定理或余弦定理求解即可.点拨:在测量高度时,要理解仰角、俯角的概念.仰角和俯角都是在同一铅锤面内,视线与水平线的夹角.当视线在水平线之上时,成为仰角;当视线在水平线之下时,称为俯角.例题精讲正弦定理公式例1.已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.若A=45°,B=30°,a=,则b=()A.B.1 C.2 D.例2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B=()A.B.C.D.或例3.在△ABC中,已知三个内角为A,B,C满足sin A:sin B:sin C=3:5:7,则C=()A.90°B.120°C.135°D.150°利用正弦定理解三角形知识讲解【正余弦定理的应用】1、解直角三角形的基本元素.2、判断三角形的形状.3、解决与面积有关的问题.4、利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识例题精讲利用正弦定理解三角形例1.在△ABC中,a,b,c是内角A,B,C所对的边.若a>b,则下列结论不一定成立的()A.A>B B.sin A>sin BC.cos A<cos B D.sin2A>sin2B例2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,则角A的大小为()A.B.C.D.例3.在△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若sin B =b sin A,则a=()A .B .C.1 D.三角形面积公式的简单应用知识讲解1.余弦定理【知识点的知识】1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容=2R(R是△ABC外接圆半径)a2=b2+c2﹣2bc cos A,b2=a2+c2﹣2ac cos B,c2=a2+b2﹣2ab cos C变形形式①a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;②sin A=,sin B=,sin C=;③a:b:c=sin A:sin B:sin C;④a sin B=b sin A,b sin C=c sin B,a sin C=c sin A cos A=,cos B=,cos C=解决三角形的问题①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角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由上表可知,当A为锐角时,a<b sin A,无解.当A为钝角或直角时,a≤b,无解.例题精讲三角形面积公式的简单应用例1.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(a+b)2=c2+ab,B=30°,a=4,则△ABC的面积为()A.4 B.3C.4D.6例2.设△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,其外接圆半径为2,且有,则三角形的面积为()A.B.C.或D.或例3.在△ABC中角ABC的对边分别为a、b、c,cos C=,且a cos B+b cos A=2,则△ABC面积的最大值为()A.B.C.D.利用余弦定理解三角形当堂练习填空题练习1.如图,O在△ABC的内部,且++3=,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为_____.练习2.锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c2-8=(a-b)2,a=2c sin A,则△ABC的面积为____.练习3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,则的最大值是____.解答题练习1.'在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.(1)求角B的大小;(2)若D为AC的中点,且BD=1,求S△ABC的最大值.'练习2.'在△ABC中,角A、B、C的对边分别是a、b、c,若(a+c)sin B-b sin C=b cos A.(1)求角A;(2)若△ABC的面积为4,a=6,求△ABC的周长.'练习3.'△ABC内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若。

正弦定理、余弦定理应用

正弦定理、余弦定理应用

余弦定理的定义
总结词
余弦定理是三角形中另一个重要的定 理,它描述了三角形各边与其对应角 的余弦值之间的关系。
详细描述
余弦定理指出,在任何三角形ABC中,边 长a、b、c与对应的角A、B、C的余弦值 之比都相等,即:a/cosA = b/cosB = c/cosC。这个定理可以通过三角形的相似 性质和直角三角形的勾股定理来证明。
计算三角函数值
已知三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求出其他角的正弦值。
在物理问题中的应用
计算振动频率
在振动问题中,可以利用正弦定理求 出振动的频率。
解决波动问题
在波动问题中,可以利用正弦定理分 析波的传播规律。
03
余弦定理的应用
在几何问题中的应用
确定三角形形状
01
通过余弦定理可以判断三角形是否为直角三角形、等腰三角形
物理问题中的综合应用
1 2
振动和波动问题
利用正弦定理和余弦定理,可以解决一些与振动 和波动相关的物理问题,如简谐振动、波动传播 等。
交流电问题
通过正弦定理和余弦定理,可以解决一些与交流 电相关的物理问题,如电流、电压、功率等。
3
光学问题
利用正弦定理和余弦定理,可以解决一些与光学 相关的物理问题,如光的反射、折射等。
02
正弦定理的应用
在几何问题中的应用
确定三角形形状
通过正弦定理可以判断三角形是直角三角形、等 腰三角形还是一般三角形。
计算角度
利用正弦定理可以求出三角形中未知的角度。
计算边长
已知三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求 出第三边的长度。
在三角函数问题中的应用
求解三角函数方程
利用正弦定理可以将三角函数方程转化为代数方程,从而求解。

正弦定理余弦定理

正弦定理余弦定理

03
正弦定理与余弦定理的关 联
正弦定理与余弦定理的相似之处
01
两者都是关于三角形边角关系的定理,是三角学中 的基本定理之一。
02
它们都可以用来解决与三角形相关的问题,如求角 度、边长等。
03
正弦定理和余弦定理在形式上具有一定的对称性, 反映了三角形的内在规律。
正弦定理与余弦定理的不同之处
01
02
03
正弦定理主要应用于求解三角形 的角度,特别是当已知两边及其 夹角时;而余弦定理则更常用于 求解三角形的边长,特别是当已 知两角及一边时。
正弦定理中的角度是通过正弦函 数来表达的,而余弦定理中的角 度则是通过余弦函数来表达的。
正弦定理和余弦定理在应用上有 一定的互补性,可以根据具体问 题选择使用。
总结词
余弦定理是三角形中一个重要的定理,它描述了三角形各边与其对应角余弦值之间的关系。
详细描述
余弦定理是三角学的基本定理之一,它指出在任意三角形ABC中,任意一边的平方等于其他两边的平 方和减去两倍的另一边的长度与相邻两边的乘积。数学公式表示为:a^2 = b^2 + c^2 - 2bc cos(A) 。
交流电
交流电的电压和电流是时间的正 弦函数,这使得正弦定理在电力 系统中有着广泛的应用。
声学
声音的传播和反射可以用正弦和 余弦函数来描述,这使得余弦定 理在声学中有重要应用。
三角函数在工程中的应用
1 2
结构设计
在建筑和机械设计中,正弦和余弦定理常被用来 计算角度、长度等参数,以确保结构的稳定性和 安全性。
余弦定理的应用
总结词
余弦定理在解决三角形问题中具有广泛 的应用,包括求解角度、判断三角形的 形状以及解决实际问题等。

高中数学 正余弦定理

高中数学 正余弦定理

正弦定理和余弦定理一:基础知识理解 1.正弦定理(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).二:基础知识应用演练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.322.在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ) A .30° B .45° C .60°D .75°3.(教材习题改编)在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形有( )A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定4.(2012·陕西高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c =23,则b =________.5.△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,则△ABC 的面积为________.解析:1选B 由正弦定理得:BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=2 3.2选C ∵cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+4-32×1×2=12,又∵0°<A <180°,∴A =60°.3 选B ∵a sin A =b sin B ,∴sin B =b a sin A =2418sin 45°,∴sin B =223.又∵a <b ,∴B 有两个.4 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:2 5、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小结:(1)在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .(2)在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角 或直角图形关系式 a =b sin A b sin A <a <ba ≥b a >b 解的个数一解两解一解一解(1)利用正弦、余弦定理解三角形[例1] (2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =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 及正弦定理a sin A =b sin 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. 思考一下:在本例(2)的条件下,试求角A 的大小.方法小结:1.应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2.已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.试题变式演练1.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 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°.(2)利用正弦、余弦定理判定三角形的形状[例2] 在△ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且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.[解析] (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.方法小结:依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.[注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.试题变式演练 (2012·安徽名校模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m =(4,-1),n =⎝⎛⎭⎫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.(3)与三角形面积有关的问题[例3] (2012·新课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin 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 , 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. 方法小结:1.正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用. 2.在解决三角形问题中,面积公式S =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.试题变式演练 (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.课后强化与提高练习(基础篇-必会题)1.在△ABC 中,a 、b 分别是角A 、B 所对的边,条件“a <b ”是使“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. 33.(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°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 .-125.(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 ≠0,7.在△ABC 中,若a =3,b =3,A =π3,则C 的大小为________.8.(2012·北京西城期末)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =25,B =π4,9.(2012·北京高考)在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.10.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a sin A +c sin C -2a sin C =b sin B . (1)求B ;(2)若A =75°,b =2,求a ,c .11.(2013·北京朝阳统考)在锐角三角形ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足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.12.(2012·山东高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin B (tan A +tan C )=tan A tan C .(1)求证:a ,b ,c 成等比数列; (2)若a =1,c =2,求△ABC 的面积S .课后强化与提高练习(提高篇-选做题)1.(2012·湖北高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C ,3b =20a cos A ,则sin A ∶sin B ∶sin C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶42.(2012·长春调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知4sin 2A +B 2-cos 2C =72,且a +b =5,c =7,则△ABC 的面积为________.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(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.选做题1.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.若a =1,b =3,A +C =2B ,则sin C=________.2.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.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.课后强化与提高练习(基础篇-必会题)解析1解析:选C a <b ⇔A <B ⇔cos A >cos B .2解析:选D 由已知得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解析:选B 由1+tan A tan B =2cb 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cosC =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12.6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.∴sin A =12,∴A =30°或A =150°.答案:30°或150°7解析:由正弦定理可知sin B =b sin Aa =3sinπ33=12,所以B =π6或5π6(舍去),所以C =π-A -B =π-π3-π6=π2.答案:π28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:4 10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 A sin B =2+62=1+3,c =b ×sin C sin B =2×sin 60°sin 45°= 6.11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 Ccos 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. 课后强化与提高练习(提高篇-选做题)解析1解析:选D 由题意可得a >b >c ,且为连续正整数,设c =n ,b =n +1,a =n +2(n >1,且n ∈N *),则由余弦定理可得3(n +1)=20(n +2)·(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.选择题解析1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 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b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得4=a 2+c 2-85ac =a 2+c 2-16,即a 2+c 2=20. 所以(a +c )2-2ac =20,(a +c )2=40.所以a +c =210.。

三角函数正弦定理和余弦定理

三角函数正弦定理和余弦定理

三角函数正弦定理和余弦定理正弦定理和余弦定理是解决三角形的重要工具。

这些定理是数学中最耳熟能详的公式之一。

这篇文章将探讨正弦定理和余弦定理的定义、公式和应用。

一、正弦定理正弦定理表明三角形中任意两个角的正弦值与对应边的比例相等。

具体来说,正弦定理是指:对于任意三角形ABC,设三角形的三边分别为a、b和c,α、β和γ为三边相对的角,则有:\frac{a}{\sin \alpha}=\frac{b}{\sin \beta}=\frac{c}{\sin \gamma}这个公式常常用于计算三角形的任意一个角的正弦值,或者计算一个角的度数。

例如,假设三角形的三边分别为3、4和5,那么正弦定理可以写成:\frac{3}{\sin A}=\frac{4}{\sin B}=\frac{5}{\sin C}如果我们想知道角A的正弦值,我们只需要解出等式中的$\sin A$,就可以得到:\sin A=\frac{3}{5}这就是三角函数正弦定理的应用。

二、余弦定理余弦定理表明三角形中的一个角的余弦值等于与此角相对的两条边的平方和与第三条边平方差的比例。

具体来说,余弦定理是指:对于任意三角形ABC,设三角形的三边分别为a、b和c,α、β和γ为三边相对的角,则有:a^2=b^2+c^2-2bc\cos \alphab^2=a^2+c^2-2ac\cos \betac^2=a^2+b^2-2ab\cos \gamma可以根据需要使用任何一个等式,计算三角形的边长或角度。

例如,假设我们知道一个三角形的两条边a和b,以及它们之间的夹角γ,我们可以使用余弦定理求出第三条边c的长度。

具体来说,如果我们知道:a=3,b=4,γ=90°则可以使用余弦定理的第三个等式来求解c的长度:c^2=3^2+4^2-2\times 3\times 4\times \cos 90°=9+16-24\cos 90°=25因此,c的长度为5。

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

第六节 正弦定理和余弦定理1.正弦定理和余弦定理(1)S =12a ·h a (h a 表示边a 上的高); (2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A . (3)S =12r (a +b +c )(r 为内切圆半径).1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在△ABC 中,若A >B ,则必有sin A >sin B .( )(2)在△ABC 中,若b 2+c 2>a 2,则△ABC 为锐角三角形.( )(3)在△ABC 中,若A =60°,a =43,b =42,则B =45°或135°.( ) (4)在△ABC 中,a sin A =a +b -c sin A +sin B -sin C .( )[解析] (1)正确.A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .(2)错误.由cos A =b 2+c 2-a 22bc >0知,A 为锐角,但△ABC 不一定是锐角三角形.(3)错误.由b <a 知,B <A .(4)正确.利用a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,可知结论正确. [答案] (1)√ (2)× (3)× (4)√2.(教材改编)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C [由正弦定理,得a 2R =sin A ,b 2R =sin B ,c2R =sin C ,代入得到a 2+b 2<c 2,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,所以C 为钝角,所以该三角形为钝角三角形.]3.△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. 3 C .2D .3D [由余弦定理得5=b 2+4-2×b ×2×23, 解得b =3或b =-13(舍去),故选D.]4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知A =π6,a =1,b =3,则B =________. 【导学号:51062120】π3或2π3 [由正弦定理a sin A =b sin B ,代入可求得sin B =32,故B =π3或B =2π3.] 5.在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于________.23[由题意及余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=c2+16-122×4×c=12,解得c=2,所以S=12bc sin A=12×4×2×sin 60°=2 3.]在△ABC中,∠BAC=3π4,AB=6,AC=32,点D在BC边上,AD=BD,求AD的长.[解]设△ABC的内角∠BAC,B,C所对边的长分别是a,b,c,由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos∠BAC=(32)2+62-2×32×6×cos 3π4=18+36-(-36)=90,所以a=310.6分又由正弦定理得sin B=b sin∠BACa=3310=1010,由题设知0<B<π4,所以cos B=1-sin 2B=1-110=31010.10分在△ABD中,因为AD=BD,所以∠ABD=∠BAD,所以∠ADB=π-2B,故由正弦定理得AD=AB·sin Bsin(π-2B)=6sin B2sin B cos B=3cos B=10.14分[规律方法] 1.正弦定理是一个连比等式,只要知道其比值或等量关系就可以运用正弦定理通过约分达到解决问题的目的.2.(1)运用余弦定理时,要注意整体思想的运用.(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.[变式训练1] (1)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边, 且(b -c )(sin B +sin C )=(a -3c )sin A ,则角B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .120°(2)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =________.(1)A (2)2113[(1)由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C 及(b -c )·(sin B +sin C )=(a -3c )sin A 得(b -c )(b +c )=(a -3c )a ,即b 2-c 2=a 2-3ac ,∴a 2+c 2-b 2=3ac .又∵cos B =a 2+c 2-b 22ac ,∴cos B =32,∴B =30°.(2)在△ABC 中,∵cos A =45,cos C =513,∴sin A =35,sin C =1213,∴sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =35×513+45×1213=6365.又∵a sin A =b sin B ,∴b =a sin B sin A =1×636535=2113.](1)(2017·浙江五校二联)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,满足a cos A =b cos B ,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 .等腰三角形或直角三角形(2)(2017·绍兴二模)设角A ,B ,C 是△ABC 的三个内角,则“A +B <C ”是“△ABC 是钝角三角形”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(1)D (2)A [(1)因为a cos A =b cos B ,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 +2B =π,即A =B 或A +B =π2,所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形,故选D.(2)由A +B +C =π,A +B <C ,可得C >π2,故三角形ABC 为钝角三角形,反之不成立.故选A.][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.[变式训练2] 设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin A cos B =sin C ,那么△ABC 一定是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形B [法一:由已知得2sin A cos B =sinC =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,即sin(A -B )=0,因为-π<A -B <π,所以A =B .法二:由正弦定理得2a cos B =c ,再由余弦定理得2a ·a 2+c 2-b 22ac =c ⇒a 2=b 2⇒a =b .]已知a ,b ,c 分别为△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sinC .(1)若a =b ,求cos B ;(2)设B =90°,且a =2,求△ABC 的面积. 【导学号:51062121】[解](1)由题设及正弦定理可得b2=2ac.2分又a=b,可得b=2c,a=2c.由余弦定理可得cos B=a2+c2-b22ac=14.6分(2)由(1)知b2=2ac.8分因为B=90°,由勾股定理得a2+c2=b2,故a2+c2=2ac,进而可得c=a= 2.12分所以△ABC的面积为12×2×2=1.14分[规律方法]三角形面积公式的应用方法:(1)对于面积公式S=12ab sin C=12ac sin B=12bc sin A,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.[变式训练3]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(1)求C;(2)若c=7,△ABC的面积为332,求△ABC的周长.[解](1)由已知及正弦定理得2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,即2cos C sin(A+B)=sin C,3分故2sin C cos C=sin C.可得cos C=12,所以C=π3.6分(2)由已知得12ab sin C=332.又C=π3,所以ab=6.10分由已知及余弦定理得a2+b2-2ab cos C=7,故a2+b2=13,从而(a+b)2=25.所以△ABC的周长为5+7.14分[思想与方法]1.在解三角形时,应熟练运用内角和定理:A+B+C=π,A2+B2+C2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.2.判定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.3.在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B.[易错与防范]1.已知两边及一边的对角,利用正弦定理求其它边或角.可能有一解、两解、无解.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:课时分层训练(二十)正弦定理和余弦定理A组基础达标(建议用时:30分钟)一、选择题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B[由正弦定理得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin(π-A)=sin2A,sin A=sin2A.∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A=1,即A=π2.]2.在△ABC中,已知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是()【导学号:51062122】A.有一解B.有两解C.无解D.有解但解的个数不确定C[由正弦定理得bsin B=csin 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.在△ABC 中,若AB =13,BC =3,∠C =120°,则AC =( ) A .1 B .2 C .3D .4A [由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C ,即13=AC 2+9-2AC ×3×cos 120°,化简得AC 2+3AC -4=0,解得AC =1或AC =-4(舍去).故选A.]4.(2017·台州二次适应性测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2+b 2-c 2=ab =3,则△ABC 的面积为( )A.34B.34C.32D.32B [依题意得cosC =a 2+b 2-c 22ab =12,C =60°,因此△ABC 的面积等于12ab sin C =12×3×32=34,故选B.]5.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则sin A =( )A.310B.1010C.55D.31010D [过A 作AD ⊥BC 于D ,设BC =a ,由已知得AD =a 3.∵B =π4,∴AD =BD ,∴BD =AD =a 3,DC =23a ,∴AC =⎝ ⎛⎭⎪⎫a 32+⎝ ⎛⎭⎪⎫23a 2=53a,在△ABC 中,由正弦定理得asin ∠BAC =53a sin 45°,∴sin ∠BAC =31010,故选D.]二、填空题6.(2017·嘉兴模拟)在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B =__________. 63 [由正弦定理可得1532=10sin B,所以sin B =33,再由b <a ,可得B 为锐角,所以cos B =1-sin 2B =63.]7.(2017·青岛模拟)如图3-6-1所示,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________.图3-6-13 [∵sin ∠BAC =sin(90°+∠BAD )=cos ∠BAD =223, ∴在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD -2AB ·AD cos ∠BAD , ∴BD 2=18+9-2×32×3×223=3, ∴BD = 3.]8.已知△ABC 中,AB =3,BC =1,sin C =3cos C ,则△ABC 的面积为________.32 [由sin C =3cos C 得tan C =3>0,所以C =π3. 根据正弦定理可得BC sin A =AB sin C ,即1sin A =332=2,所以sin A =12.因为AB >BC ,所以A <C ,所以A =π6,所以B =π2,即三角形为直角三角形,故S △ABC =12×3×1=32.] 三、解答题9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =2,c =5,cos B =35.(1)求b 的值;(2)求sin C 的值. 【导学号:51062123】[解] (1)因为b 2=a 2+c 2-2ac cos B =4+25-2×2×5×35=17,所以b =17.6分(2)因为cos B =35,所以sin B =45,10分由正弦定理b sin B =c sin C ,得1745=5sin C ,所以sin C =41717.14分10.(2017·云南二次统一检测)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,m =(sin B,5sin A +5sin C )与n =(5sin B -6sin C ,sin C -sin A )垂直.(1)求sin A 的值; (2)若a =22,求△ABC 的面积S 的最大值.[解] (1)∵m =(sin B,5sin A +5sin C )与n =(5sin B -6sin C ,sin C -sin A )垂直,∴m ·n =5sin 2B -6sin B sin C +5sin 2C -5sin 2A =0,即sin 2B +sin 2C -sin 2A =6sinB sinC 5.4分 根据正弦定理得b 2+c 2-a 2=6bc 5,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =35.∵A 是△ABC 的内角,∴sin A =1-cos 2A =45.7分(2)由(1)知b 2+c 2-a 2=6bc 5, ∴6bc 5=b 2+c 2-a 2≥2bc -a 2.10分又∵a =22,∴bc ≤10.∵△ABC 的面积S =12bc sin A =2bc 5≤4,∴△ABC 的面积S 的最大值为4.14分B 组 能力提升(建议用时:15分钟)1.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c 已知b =c ,a 2=2b 2(1-sinA ),则A =( )A.3π4B.π3C.π4D.π6C [∵b =c ,∴B =C .又由A +B +C =π得B =π2-A 2.由正弦定理及a 2=2b 2(1-sin A )得sin 2A =2sin 2B (1-sin A ),即sin 2A =2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-A 2(1-sin A ), 即sin 2A =2cos 2A 2(1-sin A ),即4sin 2A 2cos 2A 2=2cos 2A 2(1-sin A ),整理得cos 2A 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-sin A -2sin 2A 2=0, 即cos 2A 2(cos A -sin A )=0.∵0<A <π,∴0<A 2<π2,∴cos A 2≠0,∴cos A =sin A .又0<A <π,∴A =π4.]2.(2017·浙江高考冲刺卷(一))在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且a cos C ,b cos B ,c cos A 成等差数列,则角B =________;若b =3,a +c =3,则△ABC 的面积为________. 【导学号:51062124】π3 32 [依条件有a cos C +c cos A =2b cos B ,由正弦定理得sin A cos C +sinC cos A =2sin B cos B ,即sin(A +C )=2sin B cos B ,则有sin B =2sin B cos B ,由sinB ≠0,得cos B =12,又B ∈(0,π),故B =π3.由余弦定理得a 2+c 2-ac =3,即(a +c )2-3ac =3,所以ac =2,则S △ABC =12ac sin B =32.]3.在△ABC 中,cos C 是方程2x 2-3x -2=0的一个根.(1)求角C ;(2)当a +b =10时,求△ABC 周长的最小值.[解] (1)因为2x 2-3x -2=0,所以x 1=2,x 2=-12.2分又因为cos C 是方程2x 2-3x -2=0的一个根,所以cos C =-12,所以C =2π3.6分(2)由余弦定理可得:c 2=a 2+b 2-2ab ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=(a +b )2-ab ,10分 则c 2=100-a (10-a )=(a -5)2+75,当a =5时,c 最小且c =75=53,此时a +b +c =10+53,所以△ABC 周长的最小值为10+5 3.14分。

正弦定理和余弦定理直角三角形

正弦定理和余弦定理直角三角形

正弦定理和余弦定理直角三角形正弦定理和余弦定理是解决直角三角形中边长和角度关系的两个基本公式。

一、正弦定理:在任何三角形中,对于一个角度和它对应的边,正弦定理表示边长与正弦值成正比例关系。

对于一个直角三角形中的角 A,其对边长设为 a,邻边长设为 b,斜边长为 c,则正弦定理可表示为:sin A = a / c其中,sin A 表示角 A 的正弦值,a 表示角 A 对应的直角三角形的对边长,c 表示直角三角形的斜边长。

可以通过正弦定理推导出其他两个角的正弦值,从而求解三角形中的边和角度:sin B = b / csin C = c / c = 1二、余弦定理:余弦定理是另一种在直角三角形中解决边长和角度关系的基本公式。

对于一个直角三角形中的角 A,其对边长设为 a,邻边长设为 b,斜边长为 c,则余弦定理可表示为:cos A = b / c其中,cos A 表示角 A 的余弦值,b 表示角 A 对应的直角三角形的邻边长,c 表示直角三角形的斜边长。

通过余弦定理,可以求出其他两个角的余弦值:cos B = a / ccos C = 0三、比较正弦定理和余弦定理:正弦定理和余弦定理是解决直角三角形中边长和角度关系的两个基本公式。

它们都可以用于求解三角形的边和角度,但是有一些不同点:1. 适用条件不同。

正弦定理适用于任何三角形,而余弦定理无法适用于等边三角形。

2. 求解的变量不同。

正弦定理可以求解角的正弦值,而余弦定理可以求解角的余弦值。

3. 计算方式不同。

正弦定理使用正弦函数,余弦定理使用余弦函数,两者在计算推导过程中存在差异。

总之,正弦定理和余弦定理是直角三角形中解决边长和角度关系的基本公式,掌握并灵活应用这两个公式可以帮助我们更好地理解和求解三角形中的各种问题。

正弦定理和余弦定理公式

正弦定理和余弦定理公式

正弦定理和余弦定理公式设任意三角形△ABC,角A、B、C的对边分别记作a、b、c,则可得到正弦定理、余弦定理的公式及其推论如下。

正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对的角的正弦的比相等。

一、正弦定理公式a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R。

【注1】其中“R”为三角形△ABC外接圆半径。

下同。

【注2】正弦定理适用于所有三角形。

初中数学中,三角形内角的正弦值等于“对比斜”仅适用于直角三角形。

二、正弦定理推论公式1、(1)a=2RsinA;(2)b=2RsinB;(3)c=2RsinC。

2、(1)a:b=sinA:sinB;(2)a:c=sinA:sinC;(3)b:c=sinB:sinC;(4)a:b:c=sinA:sinB:sinC。

【注】多用于“边”、“角”间的互化。

三角板的边角关系也满足正、余弦定理3、由“a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R”可得:(1)(a+b)/(sinA+sinB)=2R;(2)(a+c)/(sinA+sinC)=2R;(3)(b+c)/(sinB+sinC)=2R;(4)(a+b+c)/(sinA+sinB+sinC)=2R。

4、三角形ABC中,常用到的几个等价不等式。

(1)“a>b”、“A>B”、“sinA>sinB”,三者间两两等价。

(2)“a+b>c”等价于“sinA+sinB>sinC”。

(3)“a+c>b”等价于“sinA+sinC>sinB”。

(4)“b+c>a”等价于“sinB+sinC>sinA”。

5、三角形△ABC的面积S=(abc)/4R。

其中“R”为三角形△ABC的外接圆半径。

部分三角函数公式余弦定理公式及其推论余弦定理:三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。

一、余弦定理公式(1)a^2=b^2+c^2-2bccosA;(2)b^2=a^2+c^2-2accosB;(3)c^2=a^2+b^2-2abcosC。

余弦定理与正弦定理

余弦定理与正弦定理

余弦定理与正弦定理余弦定理和正弦定理是解决三角形中边长和角度之间关系的重要定理。

它们在三角学中有着广泛的应用,能够帮助我们计算未知边长或角度。

本文将介绍余弦定理和正弦定理的定义、公式以及应用,并探讨它们的区别和联系。

一、余弦定理的定义和公式余弦定理是在三角形中,通过已知边长和夹角计算其他边长的定理。

它的定义如下:在三角形ABC中,设三条边分别为a、b、c,对应的夹角分别为A、B、C,则余弦定理的公式为:c² = a² + b² - 2abcosC其中,c为三角形对应于角C的边长,a和b为与角C相邻的两条边长,cosC为角C的余弦值。

二、正弦定理的定义和公式正弦定理是在三角形中,通过已知两个角度和一个边长计算其他边长的定理。

它的定义如下:在三角形ABC中,设三条边分别为a、b、c,对应的夹角分别为A、B、C,则正弦定理的公式为:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,a、b、c为三角形的边长,A、B、C为对应的角度。

三、余弦定理和正弦定理的应用1. 通过余弦定理计算未知边长或角度:- 已知两边长和夹角:可以使用余弦定理计算第三条边长,或者计算其他两个角度。

- 已知三边长:可以使用余弦定理计算其中一个角度。

2. 通过正弦定理计算未知边长或角度:- 已知两角度和一个边长:可以使用正弦定理计算其他两条边长。

- 已知一个角度和两边长:可以使用正弦定理计算另外两个角度。

四、余弦定理与正弦定理的区别和联系余弦定理和正弦定理在解决三角形问题时具有不同的应用场景。

余弦定理适用于已知边长和夹角的情况,可以求解缺失的边长或角度。

而正弦定理适用于已知两个角度和一个边长的情况,同样可以求解其他边长或角度。

此外,两个定理之间也存在一定的联系。

通过余弦定理可以推导出正弦定理,而正弦定理也可以推导出余弦定理。

在解决问题时,可以根据具体情况选择使用其中一个定理进行计算。

总结:余弦定理和正弦定理是解决三角形中边长和角度之间关系的重要定理。

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第七节 正弦定理、余弦定理应用举例时间: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.如图所示,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于a km ,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为( ) A .a km B.3a km C.2a kmD .2a km解析 利用余弦定理解△ABC .易知∠ACB =120°,在△ACB 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos120°=2a 2-2a 2×⎝⎛⎭⎪⎫-12=3a 2,∴AB =3a . 答案B2.张晓华同学骑电动自行车以24 km/h 的速度沿着正北方向的公路行驶,在点A 处望见电视塔S 在电动车的北偏东30°方向上,15 min 后到点B 处望见电视塔在电动车的北偏东75°方向上,则电动车在点B 时与电视塔S 的距离是( ) A .2 2 kmB .3 2 kmC .3 3 kmD .2 3 km解析 如图,由条件知AB =24×1560=6,在△ABS 中,∠BAS =30°,AB =6,∠ABS =180°-75°=105°,所以∠ASB =45°.由正弦定理知BS sin30°=AB sin45°,所以BS =ABsin45°sin30°=3 2. 答案B3.轮船A 和轮船B 在中午12时离开海港C ,两艘轮船航行方向的夹角为120°,轮船A 的航行速度是25海里/小时,轮船B 的航行速度是15海里/小时,下午2时两船之间的距离是( ) A .35海里 B .352海里 C .353海里D .70海里解析 设轮船A 、B 航行到下午2时时所在的位置分别是E ,F ,则依题意有CE =25×2=50,CF =15×2=30,且∠ECF =120°, EF =CE 2+CF 2-2CE ·CF cos120°=502+302-2×50×30cos120°=70.答案D4.(2014·济南调研)为测量某塔AB 的高度,在一幢与塔AB 相距20 m的楼的楼顶处测得塔顶A 的仰角为30°,测得塔基B 的俯角为45°,那么塔AB 的高度是( )A .20⎝⎛⎭⎪⎫1+33 mB .20⎝⎛⎭⎪⎫1+32 mC .20(1+3) mD .30 m解析 如图所示,由已知可知,四边形CBMD 为正方形,CB =20 m ,所以BM =20 m .又在Rt △AMD 中, DM =20 m ,∠ADM =30°, ∴AM =DM tan30°=2033(m). ∴AB =AM +MB =2033+20=20⎝⎛⎭⎪⎫1+33(m).答案A5.(2013·天津卷)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( ) A.1010B.105C.31010D.55解析 由余弦定理AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =(2)2+32-2×2×3×22=5,所以AC =5,再由正弦定理:sin ∠BAC =sin ∠ABC AC ·BC =3×225=31010. 答案C6.(2014·滁州调研)线段AB 外有一点C ,∠ABC =60°,AB =200 km ,汽车以80 km/h 的速度由A 向B 行驶,同时摩托车以50 km/h 的速度由B 向C 行驶,则运动开始多少h 后,两车的距离最小( ) A.6943 B .1 C.7043D .2解析 如图所示,设t h 后,汽车由A 行驶到D ,摩托车由B 行驶到E ,则AD =80t ,BE =50t .因为AB =200,所以BD =200-80t ,问题就是求DE 最小时t 的值.由余弦定理,得DE 2=BD 2+BE 2-2BD ·BE cos60°=(200-80t )2+2 500t 2-(200-80t )·50t =12 900t 2-42 000t +40 000. 当t =7043时,DE 最小. 答案 C二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.已知A ,B 两地的距离为10 km ,B ,C 两地的距离为20 km ,现测得∠ABC =120°,则A 、C 两地的距离为________km.解析 如右图所示,由余弦定理可得: AC 2=100+400-2×10×20×cos120°=700, ∴AC =107(km). 答案 1078.如下图,一艘船上午9:30在A 处测得灯塔S 在它的北偏东30°处,之后它继续沿正北方向匀速航行,上午10:00到达B 处,此时又测得灯塔S 在它的北偏东75°处,且与它相距82n mile.此船的航速是________n mile/h.解析 设航速为v n mile/h在△ABS 中,AB =12v ,BS =82,∠BSA =45°, 由正弦定理得:82sin30°=12v sin45°, ∴v =32(n mile/h). 答案 329.如图,为测得河对岸塔AB 的高,先在河岸上选一点C ,使C 在塔底B 的正东方向上,测得点A 的仰角为60°,再由点C 沿北偏东15°方向走10米到位置D ,测得∠BDC =45°,则塔AB 的高是________米.解析 在△BCD 中 ,CD =10,∠BDC =45°,∠BCD=15°+90°=105°,∠DBC =30°,BC sin45°=CDsin30°, BC =CD sin45°sin30°=102(米).在Rt △ABC 中,tan60°=ABBC ,AB =BC tan60° =106(米). 答案 10 6三、解答题(本大题共3小题,每小题10分,共30分)10.(2014·台州模拟)某校运动会开幕式上举行升旗仪式,旗杆正好处于坡度15°的看台的某一列的正前方,从这一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离为106米(如图所示),旗杆底部与第一排在一个水平面上.若国歌长度约为50秒,升旗手应以多大的速度匀速升旗?解 在△BCD 中,∠BDC =45°,∠CBD =30°,CD =106,由正弦定理,得BC =CD sin45°sin30°=20 3.在Rt △ABC 中,AB =BC sin60°=203×32=30(米),所以升旗速度v =AB t =3050=0.6(米/秒).11.如图,A 、B 是海面上位于东西方向相距5(3+3)海里的两个观测点,现位于A 点北偏东45°,B 点北偏西60°的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距203海里的C 点的救援船立即前往营救,其航行速度为30海里/时,该救援船到达D 点需要多长时间?解 由题意,知AB =5(3+3)海里,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°. 在△DAB 中,由正弦定理,得 DBsin ∠DAB =ABsin ∠ADB, 于是DB =AB ·sin ∠DAB sin ∠ADB=5(3+3)·sin45°sin105° =5(3+3)·sin45°sin45°cos60°+cos45°sin60°=53(3+1)3+12=103(海里).又∠DBC =∠DBA +∠ABC =30°+(90°-60°)=60°,BC =203(海里), 在△DBC 中,由余弦定理,得 CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos ∠DBC =300+1 200-2×103×203×12=900. 得CD =30(海里),故需要的时间t =3030=1(小时), 即救援船到达D 点需要1小时. 12.(2013·江苏卷)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50 m/min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运行的速度为130 m/min ,山路AC 长为1 260 m ,经测量,cos A =1213,cos C =35.(1)求索道AB 的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?解 (1)在△ABC 中,因为cos A =1213,cos C =35, 所以sin A =513,sin C =45.从而sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ) =sin A cos C +cos A sin C =513×35+1213×45=6365. 由正弦定理AB sin C =AC sin B ,得AB =ACsin B ×sin C = 1 2606365×45=1 040(m). 所以索道AB 的长为1 040 m.(2)假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t )m ,乙距离A 处130t m ,所以由余弦定理得d 2=(100+50t )2+(130t )2-2×130t ×(100+50t )×1213=200(37t 2+70t+50),因0≤t ≤1 040130,即0≤t ≤8,故当t =3537(min)时,甲、乙两游客距离最短.11 (3)由正弦定理BC sin A =AC sin B ,得BC =AC sin B ×sin A =1 2606365×513=500(m).乙从B 出发时,甲已走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710 m 才能到达C .设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得1 25043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在[1 25043,62514](单位:m/min)范围内.。

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