三角函数之正余弦定理

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第4章第6讲 正弦定理和余弦定理

第4章第6讲 正弦定理和余弦定理

第6讲 正弦定理和余弦定理基础知识整合1.正弦定理a sin A =01b sin B =02csin C =2R , 其中2R 为△ABC 外接圆的直径.变式:a =032R sin A ,b =042R sin B ,c =052R sin C . a ∶b ∶c =06sin A ∶07sin B ∶08sin C . 2.余弦定理a 2=09b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=10a 2+c 2-2ac cos B ; c 2=11a 2+b 2-2ab cos C .变式:cos A =12b 2+c 2-a 22bc ;cos B =13a 2+c 2-b 22ac ;cos C =14a 2+b 2-c 22ab . sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A .3.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,三角形解的情况图形关系式 解的个数 A 为锐角a <b sin A15无解a =b sin A16一解b sin A <a <b 17两解a ≥b18一解 A 为钝角a >b19一解或直角a ≤b 20无解4.三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 =2112ac sin B =2212ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).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 C 2. 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 .1.(2019·北京西城模拟)已知△ABC 中,a =1,b =2,B =45°,则A 等于( ) A .150° B .90° C .60° D .30°答案 D解析 由正弦定理,得1sin A =2sin45°,得sin A =12.又a <b ,∴A <B =45°.∴A =30°.故选D.2.(2019·安徽马鞍山一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=3,b=2,A=60°,则c=()A.12B.1C. 3 D.2答案 B解析∵a=3,b=2,A=60°,∴由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,得3=4+c2-2×2×c×12,整理得c2-2c+1=0,解得c=1.故选B.3.(2019·安徽合肥模拟)在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积为3 2,则BC的长为()A.32B. 3C.2 3 D.2 答案 B解析因为S=12AB·AC sin A=12×2×32AC=32,所以AC=1,所以BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos60°=3.所以BC= 3.4.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a sin A-b sin B=4c sin C,cos A=-14,则bc=()A.6 B.5C.4 D.3答案 A解析∵a sin A-b sin B=4c sin C,∴由正弦定理,得a2-b2=4c2,即a2=4c2+b2.由余弦定理,得cos A=b 2+c2-a22bc=b2+c2-(4c2+b2)2bc=-3c22bc=-14,∴bc=6.故选A.5.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=2,cos C=-1 4,3sin A =2sin B ,则c =________.答案 4解析 由3sin A =2sin B 及正弦定理,得3a =2b ,所以b =32a =3.由cos C =a 2+b 2-c 22ab ,得-14=22+32-c22×2×3,解得c =4.6.在△ABC 中,AB =6,∠A =75°,∠B =45°,则AC =________. 答案 2解析 因为∠A =75°,∠B =45°,所以∠C =60°,由正弦定理可得AC sin45°=6sin60°,解得AC =2.核心考向突破考向一 利用正、余弦定理解三角形 例1 (1)(2018·全国卷Ⅱ)在△ABC 中,cos C 2=55,BC =1,AC =5,则AB =( )A .4 2B .30 C.29 D .2 5答案 A解析 因为cos C =2cos 2C 2-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552-1=-35,所以AB 2=BC 2+AC 2-2BC ·AC ·cos C =1+25-2×1×5×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=32,所以AB =4 2.选A.(2)(2019·沧州七校联考)已知在△ABC 中,a =5,b =15,∠A =30°,则c =( )A .2 5B . 5C .25或 5D .均不正确 答案 C解析 ∵a sin A =bsin B ,∴sin B =b sin A a =155·sin30°=32.∵b >a ,∴B =60°或120°.若B =60°,则C =90°,∴c =a 2+b 2=2 5. 若B =120°,则C =30°,∴a =c = 5.解三角形问题的技巧(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.①应用正弦定理求角时容易出现增解或漏解的错误,要根据条件和三角形的限制条件合理取舍.②求角时易忽略角的范围而导致错误,因此需要根据大边对大角,大角对大边的规则,画图进行判断.(2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角规则进行判断.[即时训练] 1.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( )A .有一解B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定 答案 C解析 由正弦定理,得b sin 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.2.(2019·浙江高考)在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,点D 在线段AC 上.若∠BDC =45°,则BD =________,cos ∠ABD =________.答案1225 7210解析 如图, 易知sin ∠C =45, cos ∠C =35.在△BDC 中,由正弦定理可得 BD sin ∠C =BCsin ∠BDC, ∴BD =BC ·sin ∠C sin ∠BDC =3×4522=1225.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 =45×22+35×22=7210.考向二 利用正、余弦定理判断三角形形状例2(1)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a2+b2-c2=ab,且2cos A sin B=sin C,则△ABC的形状为()A.等边三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 A解析∵a2+b2-c2=ab,∴cos C=a 2+b2-c22ab=12,又0<C<π,∴C=π3,又由2cos A sin B=sin C,得sin(B-A)=0,∴A=B,故△ABC为等边三角形.(2)在△ABC中,a,b,c分别表示三个内角A,B,C的对边,如果(a2+b2)sin(A -B)=(a2-b2)sin(A+B),则该三角形的形状为()A.直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形答案 C解析∵(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B),∴(a2+b2)(sin A cos B-cos A sin B)=(a2-b2)(sin A cos B+cos A sin B),∴a2cos A sin B=b2sin A cos B,∴sin2A cos A sin B=sin2B sin A cos B,∴sin A cos A=sin B cos B,∴sin2A=sin2B,∴A=B或A+B=π2,即△ABC是等腰三角形或直角三角形.三角形形状的判定方法(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a=2R sin A,a2+b2-c2=2ab cos C等),利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如sin A=sin B⇔A=B;sin(A-B)=0⇔A=B;sin2A=sin2B⇔A=B或A+B=π2等.(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sin A=a2R,cos A=b2+c2-a22bc等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.提醒:(1)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.(2)在判断三角形形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A,B,C的范围对三角函数值的影响.[即时训练] 3.(2019·陕西安康模拟)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 B解析∵b cos C+c cos B=a sin A,∴由正弦定理,得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.又sin A>0,∴sin A=1,又A∈(0,π),∴A=π2,故△ABC为直角三角形.4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若cb<cos A,则△ABC 为()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等边三角形答案 A解析根据正弦定理得cb =sin Csin B<cos A,即sin C<sin B cos A,∵A+B+C=π,∴sin C=sin(A+B)<sin B cos A,整理得sin A cos B<0,又三角形中sin A>0,∴cos B<0,∴π2<B<π.∴△ABC为钝角三角形.精准设计考向,多角度探究突破考向三正、余弦定理的综合应用角度1三角形面积问题例3(1)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若sin A=223,a=3,S△ABC=22,则b的值为()A.6 B.4C.2 D.2或3答案 D解析因为S△ABC=22=12bc sin A,sin A=223,且A∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以bc=6,cos A=13,又因为a=3,由余弦定理,得9=b2+c2-2bc cos A=b2+c2-4,所以b2+c2=13,可得b=2或b=3.(2)(2019·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a =2c,B=π3,则△ABC的面积为________.答案6 3解析由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B.又b=6,a=2c,B=π3,∴36=4c2+c2-2×2c2×12,∴c=23,∴a=43,∴S△ABC=12ac sin B=12×43×23×32=6 3.(3)(2020·合肥八中模拟)在古希腊数学家海伦的著作《测地术》中记载了著名的海伦公式,利用三角形的三条边长求三角形面积,若三角形的三边长分别为a,b ,c ,则其面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ),这里p =12(a +b +c ).已知在△ABC 中,BC =6,AB =2AC ,则其面积取最大值时,sin A =________.答案 35解析 已知在△ABC 中,BC =6,AB =2AC , 所以a =6,c =2b ,所以p =12(6+b +2b )=3+3b2, △ABC 的面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2-3⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2+3-b ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2-2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2-3⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+3⎝ ⎛⎭⎪⎫3-b 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫9b 24-9⎝ ⎛⎭⎪⎫9-b 24 =3-116(b 2-20)2+16.故当b 2=20时,S 有最大值, 所以b =25,c =45, cos A =b 2+c 2-a 22bc =45, 所以sin A =35.三角形面积公式的应用原则(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.[即时训练] 5.(2018·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b sin C+c sin B=4a sin B sin C,b2+c2-a2=8,则△ABC的面积为________.答案233解析根据题意,结合正弦定理可得sin B sin C+sin C sin B=4sin A sin B sin C,所以sin A=12,结合余弦定理可得2bc cos A=8,所以A为锐角,所以cos A=32,所以bc=833,所以△ABC的面积为S=12bc sin A=12×833×12=233.6.(2020·福建三明质量检查)△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且b=3(a cos B+b cos A),b+c=8.(1)求b,c;(2)若BC边上的中线AD=72,求△ABC的面积.解(1)由正弦定理,得sin B=3(sin A cos B+sin B cos A),所以sin B=3sin(A+B),因为A+B+C=π,所以sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,所以sin B=3sin C,所以b=3c,又b+c=8,所以b=6,c=2.(2)在△ABD和△ACD中,由余弦定理,得c2=AD2+BD2-2AD·BD·cos∠ADB,b2=AD2+CD2-2AD·CD·cos∠ADC.因为∠ADB+∠ADC=π,所以cos∠ADB=-cos∠ADC,又因为b=6,c=2,BD=DC=a2,AD=72,所以a2=31,所以cos ∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =38,又因为∠BAC ∈(0,π),所以sin ∠BAC =558. 所以△ABC 的面积S △ABC =12bc sin ∠BAC =3554. 角度2 三角形中的范围问题例4 (1)(2019·江西赣州模拟)在锐角△ABC 中,若B =2A ,则ba 的取值范围是( )A .(2,6)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,6)答案 C解析 ∵B =2A ,∴b a =sin Bsin A =2cos A . 又△ABC 为锐角三角形,∴A +B =3A >π2,B =2A <π2,∴π6<A <π4,∴22<cos A <32,∴2<ba < 3.故选C.(2)(2018·北京高考)若△ABC 的面积为34(a 2+c 2-b 2),且∠C 为钝角,则∠B =________;ca 的取值范围是________.答案 π3 (2,+∞)解析 依题意有12ac sin B =34(a 2+c 2-b 2)=34×2ac cos B ,则tan B =3, ∵0<∠B <π,∴∠B =π3.c a =sin C sin A =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A sin A =12+3cos A 2sin A =12+32·1tan A , ∵∠C 为钝角,∴2π3-∠A >π2,又∠A >0,∴0<∠A <π6,则0<tan A <33, ∴1tan A >3,故c a >12+32×3=2. ∴ca 的取值范围为(2,+∞).解三角形问题中,求解某个量(式子)的取值范围是命题的热点,其主要解决思路是:要建立所求量(式子)与已知角或边的关系,然后把角或边作为自变量,所求量(式子)的值作为函数值,转化为函数关系,将原问题转化为求函数的值域问题.这里要利用条件中的范围限制,以及三角形自身范围限制,尽量把角或边的范围(也就是函数的定义域)找完善,避免结果的范围过大.[即时训练] 7.(2019·山东实验中学等四校联考)如图所示,边长为1的正三角形ABC 中,点M ,N 分别在线段AB ,AC 上,将△AMN 沿线段MN 进行翻折,得到右图所示的图形,翻折后的点A 在线段BC 上,则线段AM 的最小值为________.答案 23-3解析 设AM =x ,∠AMN =α,则BM =1-x , ∠AMB =180°-2α,∴∠BAM =2α-60°, 在△ABM 中,由正弦定理可得AM sin ∠ABM =BM sin ∠BAM ,即x32=1-x sin (2α-60°),∴x =3232+sin (2α-60°),∴当2α-60°=90°,即α=75°时,x 取得最小值为3232+1=23-3,即线段AM 的最小值为23-3.8.(2019·陕西第三次教学质量检测)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且(a +b +c )(a +b -c )=3ab .(1)求角C 的值;(2)若c =2,且△ABC 为锐角三角形,求a +b 的取值范围. 解 (1)由题意知(a +b +c )(a +b -c )=3ab , ∴a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理可知, cos C =a 2+b 2-c 22ab =12, 又C ∈(0,π),∴C =π3. (2)由正弦定理可知, a sin A =b sin B =2sin π3=433,即a =433sin A ,b =433sin B , ∴a +b =433(sin A +sin B ) =433⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A=23sin A +2cos A =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6,又△ABC 为锐角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<A <π2,0<B =2π3-A <π2,即π6<A <π2,则π3<A +π6<2π3,∴23<4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6≤4,综上a +b 的取值范围为(23,4]. 角度3 正、余弦定理解决平面几何问题例5 (2019·南宁模拟)如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.解 (1)由cos ∠ADC =17知sin ∠ADC =437, 于是sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B ) =sin ∠ADC ·cos π3-cos ∠ADC ·sin π3 =437×12-17×32=3314. (2)在△ABD 中,由正弦定理,得BD =AB ·sin ∠BAD sin ∠ADB =AB ·sin ∠BAD sin (π-∠ADC )=8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理,得 AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49.所以AC =7.平面几何图形中研究或求与角有关的长度、角度、面积的最值、优化设计等问题,通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理通过运算的方法加以解决.在解决某些具体问题时,常先引入变量,如边长、角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函数思想.[即时训练]9.(2020·河北唐山期末)如图,在梯形ABCD中,∠A=∠D=90°,M为AD上一点,AM=2MD=2,∠BMC=60°.(1)若∠AMB=60°,求BC的长;(2)设∠DCM=θ,若MB=4MC,求tanθ.解(1)由∠BMC=60°,∠AMB=60°,得∠CMD=60°.在Rt△ABM中,MB=2AM=4;在Rt△CDM中,MC=2MD=2.在△MBC中,由余弦定理,得BC2=MB2+MC2-2MB·MC·cos∠BMC=12,所以BC=2 3.(2)因为∠DCM=θ,所以∠ABM=60°-θ,0°<θ<60°.在Rt△MCD中,MC=1,sinθ,在Rt△MAB中,MB=2sin(60°-θ)由MB =4MC ,得2sin(60°-θ)=sin θ, 所以3cos θ-sin θ=sin θ,即2sin θ=3cos θ, 整理可得tan θ=32.学科素养培优(八) 利用基本不等式破解三角形中的最值问题(2018·江苏高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =1,则4a +c 的最小值为________.答案 9解析 依题意画出图形,如图所示. 易知S △ABD +S △BCD =S △ABC , 即12c sin60°+12a sin60°=12ac sin120°, ∴c +a =ac ,∴1a +1c =1,∴4a +c =(4a +c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1c =5+c a +4a c ≥9,当且仅当c a =4a c ,即a =32,c =3时取“=”.答题启示利用基本不等式破解三角形中的最值问题时,当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常是考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”,最后利用基本不等式求最值.对点训练(2019·山东烟台模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan Bcos A .(1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值.解 (1)证明:由题意知2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B ,化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B .因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,从而sin A +sin B =2sin C .由正弦定理,得a +b =2c .(2)由(1)知c =a +b2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +b 222ab=38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥34-14=12,当且仅当a =b 时,等号成立. 故cos C 的最小值为12.课时作业1.(2020·广东广雅中学模拟)已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若3b cos C =c (1-3cos B ),则sin C ∶sin A =( )A .2∶3B .4∶3C .3∶1D .3∶2答案 C解析 由正弦定理得3sin B cos C =sin C -3sin C cos B,3sin(B +C )=sin C ,因为A +B +C =π,所以B +C =π-A ,所以3sin A =sin C ,所以sin C ∶sin A =3∶1,故选C.2.(2019·南昌模拟)在△ABC 中,已知C =π3,b =4,△ABC 的面积为23,则c =( )A .27B .7C .2 2D .2 3答案 D解析 由S =12ab sin C =2a ×32=23,解得a =2,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =12,故c =2 3.3.(2019·兰州市实战考试)△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.24 B .-24 C.34 D .-34答案 B解析 由题意得,b 2=ac =2a 2,所以b =2a ,所以cos C =a 2+b 2-c22ab=a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24,故选B.4.(2019·广西南宁模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ac =3,且a =3b sin A ,则△ABC 的面积等于( )A.12 B .32C .1D .34答案 A解析 ∵a =3b sin A ,∴由正弦定理得sin A =3sin B sin A ,∴sin B =13.∵ac =3,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12×3×13=12.故选A.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c ,若a sin A +b sin B <c sin C ,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 .不确定答案 C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-c22ab <0,故C 是钝角.6.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b c -a =sin Asin C +sin B,则B =( )A.π6 B .π4 C.π3 D .3π4答案 C解析 因为c -b c -a =sin A sin C +sin B ,所以c -b c -a =ac +b ,即(c -b )(c +b )=a (c -a ),所以a 2+c 2-b 2=ac ,所以cos B =12,又B ∈(0,π),所以B =π3.7.(2019·大连双基测试)△ABC 中,AB =2,AC =3,B =60°,则cos C =( ) A.33 B .±63 C .-63 D .63 答案 D解析 由正弦定理得AC sin B =AB sin C ,∴sin C =AB ·sin B AC =2×sin60°3=33,又AB <AC ,∴0<C <B =60°,∴cos C =1-sin 2C =63.故选D.8.(2018·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.π2 B .π3 C.π4 D .π6 答案 C解析 由题可知S △ABC =12ab sin C =a 2+b 2-c 24,所以a 2+b 2-c 2=2ab sin C .由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,∴sin C =cos C .∵C ∈(0,π),∴C =π4.故选C.9.(2019·江西新八校第二次联考)我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,面积为S ,则“三斜求积”公式为S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222,若a 2sin C =2sin A ,(a +c )2=6+b 2,则用“三斜求积”公式求得△ABC 的面积为( )A.32 B .3 C.12 D .1答案 A解析 因为a 2sin C =2sin A ,所以a 2c =2a ,所以ac =2, 因为(a +c )2=6+b 2,所以a 2+c 2+2ac =6+b 2, 所以a 2+c 2-b 2=6-2ac =6-4=2, 从而△ABC 的面积为S △ABC =14×⎣⎢⎡⎦⎥⎤22-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=32,故选A. 10.(2019·南阳模拟)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C =( )A.π3 B .3π4 C.5π6 D .2π3答案 D解析 因为3sin A =5sin B ,所以由正弦定理可得:3a =5b ,所以a =5b3. 又b +c =2a ,所以c =2a -b =7b3, 不妨取b =3,则a =5,c =7,所以cos C=a 2+b2-c22ab=52+32-722×5×3=-12.因为C∈(0,π),所以C=2π3.11.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2b cos B=a cos C +c cos A,b=2,则△ABC的面积的最大值是()A.1 B. 3C.2 D.4答案 B解析∵2b cos B=a cos C+c cos A,∴2sin B cos B=sin A cos C+sin C cos A=sin(A+C)=sin B.∵0<B<π,∴cos B=12,∴B=π3.∵cos B=a 2+c2-b22ac=12,b=2,∴a2+c2-4=ac.∵a2+c2≥2ac,∴2ac-4≤ac,即ac≤4,当且仅当a=c时等号成立,∴S△ABC =12ac sin B≤12×4×32=3,故△ABC的面积的最大值为 3.12.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2(b cos A+a cos B)=c2,b=3,3cos A=1,则a=()A. 5 B.3C.10 D.4答案 B解析由正弦定理可得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a2=b2+c2-2bc cos A=32+22-2×3×2×13=9,∴a=3.故选B.13.(2020·北京海淀模拟)在△ABC中,A=2π3,a=3c,则bc=________.答案 1解析由题意知sin2π3=3sin C,∴sin C=12,又0<C<π3,∴C=π6,从而B=π6,∴b=c,故bc=1.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2b cos B=a cos C+c cos A,则B=________.答案π3解析解法一:由2b cos B=a cos C+c cos A及正弦定理,得2sin B cos B=sin A cos C+sin C cos A.∴2sin B cos B=sin(A+C).又A+B+C=π,∴A+C=π-B.∴2sin B cos B=sin(π-B)=sin B.又sin B≠0,∴cos B=12.∴B=π3.解法二:∵在△ABC中,a cos C+c cos A=b,∴条件等式变为2b cos B=b,∴cos B=12.又0<B<π,∴B=π3.15.(2019·杭州模拟)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)·sin C,则△ABC的面积的最大值为________.答案 3解析因为a=2,(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,所以根据正弦定理,得(a +b)(a-b)=(c-b)c,所以a2-b2=c2-bc,所以b2+c2-a2=bc,根据余弦定理,得cos A=b 2+c2-a22bc=12,因为A∈(0,π),故A=π3.因为b2+c2-bc=4,所以4=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc(当且仅当b=c=2时取等号),所以△ABC的面积S△ABC =12bc sin A=34bc≤34×4=3,所以△ABC的面积的最大值为 3.16.已知在△ABC 中,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连接CD ,则△BDC 的面积是________,cos ∠BDC =________.答案152104解析 依题意作出图形,如图所示, 则sin ∠DBC =sin ∠ABC .由题意知AB =AC =4,BC =BD =2, 则sin ∠ABC =154,cos ∠ABC =14. 所以S △BDC =12BC ·BD ·sin ∠DBC =12×2×2×154=152.因为cos ∠DBC =-cos ∠ABC =-14=BD 2+BC 2-CD 22BD ·BC =8-CD 28,所以CD =10.由余弦定理,得cos ∠BDC =4+10-42×2×10=104.17.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sin C .(1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .解 (1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sin B sin C , 故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc . 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12. 因为0°<A <180°,所以A =60°. (2)由(1)知B =120°-C ,由题设及正弦定理,得2sin A +sin(120°-C )=2sin C ,即62+32cos C +12sin C =2sin C , 可得cos(C +60°)=-22.因为0°<C <120°,所以sin(C +60°)=22, 故sin C =sin(C +60°-60°)=sin(C +60°)cos60°-cos(C +60°)sin60°=6+24.18.(2019·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b +c =2a,3c sin B =4a sin C .(1)求cos B 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理b sin B =csin C , 得b sin C =c sin B .由3c sin B =4a sin C , 得3b sin C =4a sin C ,即3b =4a ,所以b =43a . 因为b +c =2a ,所以c =23a .由余弦定理可得 cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+49a 2-169a 22·a ·23a=-14. (2)由(1)可得sin B =1-cos 2B =154, 从而sin2B =2sin B cos B =-158, cos2B =cos 2B -sin 2B =-78,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6=sin2B cos π6+cos2B sin π6=-158×32-78×12=-35+716.19.(2019·河南安阳一模)如图,在圆内接四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,3BC =3BD cos α+CD sin β.(1)求角β的大小;(2)求四边形ABCD 周长的取值范围. 解 (1)∵3BC =3BD cos α+CD sin β, ∴3sin ∠BDC =3sin βcos α+sin αsin β, ∴3sin(α+β)=3sin βcos α+sin αsin β, ∴3(sin αcos β+sin βcos α) =3sin βcos α+sin αsin β,∴3sin αcos β=sin αsin β,∴tan β=3, 又β∈(0,π),∴β=π3.(2)根据题意,得∠BAD =2π3,由余弦定理,得 BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos ∠BAD =4+1-2×2×1×cos 2π3=7, 又BD 2=CB 2+CD 2-2CB ·CD cos β =(CB +CD )2-3CB ·CD≥(CB +CD )2-3(CB +CD )24=(CB +CD )24,∴CB +CD ≤27,又CB +CD >7,∴四边形ABCD 的周长AB +BC +CD +DA 的取值范围为(3+7,3+27]. 20.(2019·河南联考)如图,在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,已知c=4,b=2,2c cos C=b,D,E分别为线段BC上的点,且BD=CD,∠BAE=∠CAE.(1)求线段AD的长;(2)求△ADE的面积.解(1)因为c=4,b=2,2c cos C=b,所以cos C=b2c=14.由余弦定理得cos C=a2+b2-c22ab=a2+4-164a=14,所以a=4,即BC=4.在△ACD中,CD=2,AC=2,所以AD2=AC2+CD2-2AC·CD·cos∠ACD=6,所以AD= 6.(2)因为AE是∠BAC的平分线,所以S△ABES△ACE=12AB·AE·sin∠BAE12AC·AE·sin∠CAE=ABAC=2,又S△ABES△ACE=BEEC,所以BEEC=2,所以EC=13BC=43,DE=2-43=23.又cos C=14,所以sin C=1-cos2C=154.所以S△ADE=12DE·AC·sin C=156.。

三角函数正余弦定理公式大全

三角函数正余弦定理公式大全

三角函数正余弦定理公式大全三角函数是数学中的一项重要内容,其常用到的公式有正弦定理和余弦定理。

这两个定理在解决三角形问题时起着非常关键的作用,可以帮助我们求解三角形的各个边长和角度。

下面将详细介绍三角函数的正弦定理和余弦定理的公式及其应用。

1.正弦定理:在任意三角形ABC中,边长分别为a,b,c,对应的角度为A,B,C,则有以下公式成立:sinA / a = sinB / b = sinC / c其中,a,b,c为三角形ABC的边长,A,B,C为对应的角度。

正弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,只要已知任意两个角或边长即可。

应用1:已知三角形两边和夹角的情况下,可以利用正弦定理求解第三边的长度。

例如:已知三角形ABC中,边AB = 5 cm,边AC = 7 cm,∠BAC = 60°,求边BC的长度。

解:根据正弦定理可得:sin∠BAC / 5 = sin∠ABC / BC将∠BAC=60°代入,可得:sin60° / 5 = sin∠ABC / BC√3 / 2 / 5 = sin∠ABC / BC√3 / 10 = sin∠ABC / BC再将sin∠ABC的值代入,求得BC的值。

2.余弦定理:在任意三角形ABC中,边长分别为a,b,c,对应的角度为A,B,C,则有以下公式成立:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosC其中,a,b,c为三角形ABC的边长,A,B,C为对应的角度。

余弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,只要已知任意一个角的两边长度即可。

应用2:已知三角形两边和夹角的情况下,可以利用余弦定理求解第三边的长度。

例如:已知三角形ABC中,边AB = 5 cm,边AC = 7 cm,∠BAC = 60°,求边BC的长度。

解:根据余弦定理可得:BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 * AB * AC * cos∠BAC将已知数值代入,可得:BC^2 = 5^2 + 7^2 - 2 * 5 * 7 * cos60°BC^2=25+49-70*0.5BC^2=25+49-35BC^2=39BC=√39求得边BC的长度。

正弦,余弦定理

正弦,余弦定理

正弦,余弦定理正弦和余弦定理是三角函数中的重要概念,它们在解决三角形相关问题时起到了关键作用。

本文将分别介绍正弦和余弦定理的含义、推导过程以及应用场景。

一、正弦定理正弦定理是指在任意三角形中,三边的长度与其对应的角的正弦值之间存在一定的关系。

设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角为A、B、C,则正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC正弦定理的推导过程如下:假设有一个三角形ABC,分别连接AB、AC的垂线,垂足分别为D、E。

根据几何性质,可以得到以下关系:AD = b * sinCAE = c * sinB再根据三角形的内角和等于180°的性质,可以得到:∠B + ∠C + ∠AED = 180°∠B + ∠C + ∠ADE = 180°将上述两个等式代入,得到:∠ADE + ∠AED = 180°∠ADE + ∠ABC = 180°由此可以得出∠ABC = ∠AED,进而得到以下等式:sinA/sinB = AD/AE = b/c通过类似的推导过程,可以得到其他两个等式:sinA/sinC = c/asinB/sinC = a/b由此可以看出,正弦定理实际上是三个比例关系的等式,可以用来求解未知边长或角度的问题。

例如,已知一个三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求解第三边的长度或另外两个角的大小。

二、余弦定理余弦定理是指在任意三角形中,三边的长度与其对应的角的余弦值之间存在一定的关系。

设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角为A、B、C,则余弦定理可以表示为:c² = a² + b² - 2abcosCb² = a² + c² - 2accosBa² = b² + c² - 2bccosA余弦定理的推导过程如下:假设有一个三角形ABC,分别连接AC、BC的垂线,垂足分别为D、E。

正弦定理和余弦定理总结

正弦定理和余弦定理总结

cot A/2 sinA/ 1 cosA 1 cosA /sinA.

sin2 1 cos2 2 2
cos2 1 cos2 2 2
正弦定理
• • • • • 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a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R (2R是此三角形外接圆的半径的两倍) 方法一 证明:在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c 作CH⊥AB垂足为点H
余弦定理
• 两式相加
a2 b2 accos bccos abcos abcos
• 整理得:
a2 b2 c2 2abcos
a2 b2 2ab cos c2
tan(3π/2-α)= cotα
cos(3π/2-α)= -sinα
cot(3π/2-α)= tanα
诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限
以上k∈Z
两角和公式
• sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
• sin(α-β)=sinαcosβ –cosαsinβ • cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ • cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
三角函数
锐角三角函数公式
正弦:sin 的对边 的斜边 余弦:cos 的邻边 的斜边
正切:tan 的对边 的邻边
余切:cot 的邻边 的对边
简单的三角函数
• 定义
cot 1 tan
csc 1 sin
1 sec cos
• • • • •
CH=a· sinB CH=b· sinA

正余弦正切的和差角公式

正余弦正切的和差角公式

正余弦正切的和差角公式正余弦正切的和差角公式,是数学中最为重要的测量工具,它可以用于计算相关角度间的余弦、正弦和正切值之和和差。

它是非常重要的理论基础,在几何图形、图论、三角测量以及空间平面化解非常有帮助。

一、正余弦正切的和差角公式1、正余弦定理:当三角形的三个内角A,B,C满足$\cos A+\cosB+\cos C=0$ 时,称被称为正余弦定理,它具有如下特点:(1) 当三角形的三个内角A、B、C满足$\cos A+\cos B+\cos C=0$ 时,其三个角的余弦值之和为零。

(2) 任何正三角形当中,其三个内角A、B、C之和等于$\pi$,即$A+B+C=\pi$。

(3) 若三角形为锐角三角形,则角A、B、C的余弦之和为$-\dfrac{3}{4}$,而当其为直角三角形时,则角A、B、C余弦之和为$-\dfrac{1}{2}$。

2、正切和差定理:当三角形的三个内角A,B,C满足$\tan A\cdot\tanB\cdot\tan C=1$ 时,称被称为正切和差定理,它具有如下特点:(1) 当三角形的三个内角A、B、C满足$\tan A\cdot\tan B\cdot\tanC=1$ 时,其三个角的正切值之积为1。

(2) 若三角形为锐角三角形,则角A、B、C的正切之积大于1,而当其为直角三角形时,则角A、B、C正切之积等于1。

(3) 任何三角形当中,两角的正切余弦之积等于另一角的正切余弦之差,即$\tan A\cdot\cos A-\tan B\cdot\cos B=\tan C\cdot\cos C$。

二、应用1、几何图形:正余弦正切的和差角公式可以帮助我们精确测量几何图形的角度。

通过计算出来的和差角公式,可以精确测量出直线的斜率、平行线的平行角以及有关等边三角形的角度等。

2、图论:正余弦正切的和差角公式对于解决图论中各种疑难问题也起着非常重要的作用。

例如,当我们在图论中试图寻找两个距离最近的顶点时,可以利用正余弦正切的和差角公式计算出这两个顶点之间的最短距离。

三角函数与解三角形:正弦定理和余弦定理

三角函数与解三角形:正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理【考点梳理】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).【考点突破】考点一、利用正、余弦定理解三角形【例1】在△ABC中,∠BAC=3π4,AB=6,AC=32,点D在BC边上,AD=BD,求AD的长.[解析] 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.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.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.【类题通法】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.【对点训练】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°[答案]A[解析] 由正弦定理a sin A =b sin B =csin 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.△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 =________.[答案] 2113[解析] 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.考点二、判断三角形的形状【例2】(1)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)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[答案] (1)D (2)A[解析] (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. 【类题通法】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. 【对点训练】1.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[答案] B[解析] 法一:由已知得2sin A cos B =sin C =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 .2.在△ABC 中,c =3,b =1,∠B =π6,则△ABC 的形状为( )A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰三角形或直角三角形[答案] D[解析]根据余弦定理有1=a2+3-3a,解得a=1或a=2,当a=1时,三角形ABC为等腰三角形,当a=2时,三角形ABC为直角三角形,故选D.考点三、与三角形面积有关的问题【例3】已知a,b,c分别为△ABC内角A,B,C的对边,sin2B=2sin A sinC.(1)若a=b,求cos B;(2)设B=90°,且a=2,求△ABC的面积.[解析] (1)由题设及正弦定理可得b2=2ac.又a=b,可得b=2c,a=2c.由余弦定理可得cos B=a2+c2-b22ac=14.(2)由(1)知b2=2ac.因为B=90°,由勾股定理得a2+c2=b2,故a2+c2=2ac,进而可得c=a= 2.所以△ABC的面积为12×2×2=1.【类题通法】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.【对点训练】△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.[解析] (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,故2sin C cos C=sin C.可得cos C=12,所以C=π3.(2)由已知得12ab sin C=332.又C=π3,所以ab=6.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.。

初中正弦定理和余弦定理

初中正弦定理和余弦定理

初中正弦定理和余弦定理
《初中正弦定理和余弦定理》
正弦定理和余弦定理是初中数学中的重要定理,它们与三角函数的概念和几何形状的关系有着密切联系。

通过这两个定理,我们可以解决许多与三角形相关的问题,如计算三角形的边长和角度等。

正弦定理是指在一个任意三角形ABC中,三个角的正弦比例与对应的边长的比例呈正比关系。

即对于三角形ABC的三个角A、B、C和对边a、b、c,有以下关系:
a/sinA = b/sinB = c/sinC
其中,sinA表示角A的正弦值。

正弦定理的应用十分广泛,可以用来求解未知边长或角度,
推导出其他重要公式,如海伦公式等。

余弦定理则是指在一个任意三角形ABC中,三个角的余弦值与对应边长的平方的比例呈反比
关系。

即对于三角形ABC的三个角A、B、C和对边a、b、c,有以下关系:
c² = a² + b² - 2ab*cosC
其中,cosC表示角C的余弦值。

余弦定理的应用十分广泛,可以用来求解未知边长或角度,
判断三角形的形状,以及解决各种实际问题,如测量不便的三角形的边长等。

正弦定理和余弦定理在解决三角形问题时起着重要的作用。

它们不仅是数学课堂上的重点内容,也是在实际生活中运用数学解决问题的有效工具。

通过掌握正弦定理和余弦定理,我们可以更好地理解三角形的性质和特点,提高解题的准确性和效率。

因此,对于初中生来说,掌握正弦定理和余弦定理是十分重要的。

三角函数中的正弦定理与余弦定理

三角函数中的正弦定理与余弦定理

三角函数中的正弦定理与余弦定理三角函数是数学中常用的一种函数,在几何学中也起着重要的作用。

本文将探讨三角函数中的两个关键定理:正弦定理和余弦定理。

这两个定理在解决各种三角形问题时非常有用,通过它们可以计算出未知的边长和角度。

一、正弦定理正弦定理是一个关于三角形边长和角度之间关系的定理,它适用于所有的三角形。

正弦定理表达的是三角形中一个角的正弦值与其对边的比例关系。

设三角形的三边分别为a、b、c,相应的角为A、B、C,那么正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC这个定理的一种形式是:a/sinA = 2R其中,R是三角形外接圆的半径。

正弦定理的应用非常广泛,例如可以通过已知两边和一个角度,求解未知边长或者角度。

同时,它也常用于解决三角形的面积问题。

二、余弦定理余弦定理是另一个与三角形边长和角度之间关系的定理,与正弦定理相比,余弦定理更加灵活,适用于各种类型的三角形。

余弦定理表达的是三角形中一个角的余弦值与其对边的平方和其他两边的乘积之间的关系。

设三角形的三边分别为a、b、c,相应的角为A、B、C,那么余弦定理可以表示为:a^2 = b^2 + c^2 - 2bc*cosAb^2 = a^2 + c^2 - 2ac*cosBc^2 = a^2 + b^2 - 2ab*cosC余弦定理的应用非常广泛,可以通过已知三边求解未知角度或者通过已知两边和一个夹角求解未知边长。

三、正弦定理与余弦定理的关系正弦定理和余弦定理在解决三角形问题时可以互相补充使用。

根据正弦定理,我们可以求解任意一个角的正弦值,通过求解余弦,我们可以得知其他两个角的余弦值。

进而,我们可以通过余弦定理求解三角形的边长。

例如,在解决三角形的边长问题时,我们可以首先使用正弦定理求解一个角的正弦值,然后使用余弦定理求解其他两个角的余弦值。

通过已知角度的余弦值,我们可以应用余弦定理求解未知边长。

在实际应用中,我们常常需要通过这两个定理来解决与三角形相关的问题。

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、余弦定理1. 三角形常用公式:A +B +C =π;S =21ab sin C =21bc sin A ==21ca sin B ; 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:A a sin =B b sin =Ccsin =2R (外接圆直径); 正弦定理的变式:⎪⎩⎪⎨⎧===C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2; a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C .4.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babaabaB1BACACA BCB2a=bsin A bsin A<a<b a b ≥ 一解 两解 一解(2)A 为锐角或钝角 当a>b 时有一解.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. 7 . 三角形面积公式课堂互动知识点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. 【答案】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: 22222222bca cb b ac b c a a -+⋅=-+⋅ 22b a = ∴ b a = 即△ABC 为等腰三角形. 巩固练习1.在∆ABC 中,若2222sin sin 2cos cos b C c B b B C +=,试判断三角形的形状.2.在ABC ∆中,已知a 2tanB=b 2tanA,试判断这个三角形的形状. 3.已知ABC ∆中,有cos 2cos sin cos 2cos sin A C BA B C+=+,判断三角形形状.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3=a ,2=b ,B=45︒ 求A 、C 及c .【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【答案】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 +===BC b 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 B ac c a b cos 2222-+=将已知条件代入,整理:0162=+-x x 解之:226±=x 当226+=c 时2)13(231226223)226(22cos 22221=++=+⋅⋅-++=-+=bc a c b A 从而A=60︒ ,C=75︒ 当226-=c 时同理可求得:A=120︒ C=15︒. 巩固练习1.已知在ABC ∆中,,6,45=︒=∠BC AB A 在ABC ∆中,213,2tan tan +=-=c b bb c B A3.在ABC ∆中,已知A 、B 、C 成等差数列,且sin 求三边a 、b 、c .4.在ABC ∆中,已知B C A 2=+,tan tan ⋅C A 又知顶点C 的对边C 上的高等于34知识点3 例题3 已知A 、B 、C 为锐角,tanA=1,tanB=2 角的范围确定角.本题应先求出A+B 和C 式求出A+B+C .【答案】 A B C 、、为锐角 ∴<0°A tan()tan tan tan tan A B A B A B +=+-⋅=+-=-112123[]tan()tan ()A B C A B C ++=++ =所以A+B+C=πsin sin sin sin cos 22222ααββα-++-221336-+=(cos cos sin sin )αβαβ --=-25936cos()αβ∴-=cos()αβ5972巩固练习1.在∆ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,设a+c=2b,A-C=3π,求sinB 的值. 2.在∆ABC 中,a ,b ,c 分别是∠∠∠A B C ,,的对边长,已知a ,b ,c 成等比数列,且a c ac bc 22-=-,求∠A 的大小及b Bcsin 的值. 3.在ABC ∆中,若4,5==b a且3231)cos(=-B A ,求这个三角形的面积. 例题4 在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,证明:C B A cb a sin )sin(222-=-.【分析】在用三角式的恒等变形证明三角形中的三角等式时,其解题的一般规律是:二项化积、倍角公式,提取公因式,再化积.遇有三角式的平方项,则利用半角公式降次. 【答案】证法一:由正弦定理得C A B C B A c b a 2222222sin 22cos 2cos sin sin sin -=-=-=C A B A B 2sin 2)sin()sin(2-+-=CB AC 2sin )sin(sin -=C B A sin )sin(-.证法二:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccosA,则222c b a -=22cos 2cA bc c -=1-c b 2∙cosA,又由正弦定理得c b =C Bsin sin ,∴222c b a -=1-C B sin sin 2∙cosA=C A B C sin cos sin 2sin -=C A B B A sin cos sin 2)sin(-+=C A B B A sin cos sin cos sin -=C B A sin )sin(-. 证法三:C B A sin )sin(-=CAB B A sin cos sin cos sin -. 由正弦定理得cbC B c a C A ==sin sin ,sin sin ,∴CB A sin )sin(-=cAb B a cos cos -,又由余弦定理得CB A sin )sin(-=cbc a c b b ac b c a a 22222222-+⋅--+⋅=22222222)()(c a c b b c a -+--+=222c b a -.巩固练习1.已知锐角三角形ABC 中,3sin()5A B +=,1sin()5A B -=. (1)求证tan 2tan A B =;(2)设3AB =,求AB 边上的高.【考题再现】1.(04年全国Ⅲ)在ABC ∆中,3AB =,BC =4AC =,则边AC 上的高(A (B (C )32(D )2.(05年湖南卷)已知在△ABC 中,sinA (sinB +cosB )-sinC =0,sinB +cos2C =0,求角A 、B 、C 的大小.3.( 春季北京)在△ABC 中,sin A +cos A =22,AC =2,AB =3,求tan A 的值和△ABC 的面积. 4. (05年江苏卷)ABC ∆中,3A π=,3BC =,则ABC ∆的周长为(A )33B π⎛⎫++ ⎪⎝⎭ (B )36B π⎛⎫++ ⎪⎝⎭ (C )6sin 33B π⎛⎫++ ⎪⎝⎭ (D )6sin 36B π⎛⎫++ ⎪⎝⎭5.(06年湖北卷)若ABC ∆的内角A 满足2sin 23A =,则sin cos A A +=A.3 B .3- C .53 D .53- 6. ( 安徽卷)如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则( )A .111ABC ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形 C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形【模拟训练】1.( 北京市朝阳区二模题)在∆ABC 中,cos2cos2B A >是A B >的() (A ) 充分而不必要条件 (B )必要而不充分条件(C )充要条件 (D )既不充分也不必要条件2.(04年南京市二模题)在∆ABC 中,A ,B ,C 为三角形的三个内角,且A B C <<,4sin 5B =4cos(2)5A C +=-,求cos2A 的值3.(04年华南师大附中)在∆ABC 中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,且274sin cos 222B C A +-= (1)求A ∠的度数 (2)若a =3b c +=,求b 和c 的值4.(05年南通市基地学校联考) 在∆ABC 中,边AB为最长边,且sin sin A B ⋅=,则cos cos A B ⋅的最大值是5.(06年湖北八校第二次联考)已知关于x 的方程22cos cos 2sin02Cx x A B -⋅+=的两根之和等于两根之积的一半,则ABC ∆一定是(A )直角三角形(B )钝角三角形(C )等腰三角形(D )等边三角形.6.(06年黄岗市荆州市高三年级模拟)已知ABC ∆的三个内角为A 、B 、C 所对的三边为a 、b 、c ,若ABC ∆的面积为222()S a b c =--,则tan2A=__________. 教考链接在证明三角形问题或者三角恒等式时,要注意正弦定理、余弦定理的适用题型与所证结论的联系,并注意特殊正、余弦关系的应用,比如互补角的正弦值相等,互补角的余弦值互为相反数等;另外,在三角恒等式的证明或者三角形形状的判断,关键是正、余弦定理的边角互换.运用正、余弦定理求解三角形的有关问题,要非常熟悉了三角函数公式及三角形的有关性质,如三角函数的定义、勾股定理、正弦定理、余弦定理是常用的工具,同时注意三角形面积公式ah S 21=,C ab S sin 21=,还要注意三角形内角和π=++C B A 的制约关系,此外,要对常见解题方法与解题技巧的总结,这样才能不断提高三角形问题的求解能力.参考答案课堂互动例题1 巩固练习1.【答案】[解法1]:由正弦定理2sin sin sin a b cR A B C===,R 为∆ABC 外接圆的半径,将原式化为22228sin sin 8sin sin cos cos R B C R B C B C =,sin sin 0B C ≠,sin sin cos cos B C B C ∴=. 即cos()0B C +=,90B C ∴+=,90A =. 故∆ABC 为直角三角形[解法2]:将已知等式变为2222(1cos )(1cos )2cos cos b C c B b B C -+-=,由余弦定理可得22222222222222a b c a c b b c b c ab ac ⎛⎫⎛⎫+-+-+-⋅-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭222222222a c b a b c bc ac ab+-+-=⋅⋅,即22b c +22222222()()4a b c a c b a⎡⎤+-++-⎣⎦= 也即222b c a +=,故∆ABC 为直角三角形.2.【答案】解法1:由已知得A A bB B a cos sin cos sin 22=,由正弦定理得AAB B B A cos sin sin cos sin sin 22=,∵sinAsinB ≠0,∴sinAcosA=sinBcosB,即sin2A=sin2B,∴2A=2B 或2A=1800-2B,即A=B 或A+B=900.∴ABC ∆是等腰三角形或直角三角形.解法2: 由已知得A A bB B a cos sin cos sin 22=,由正弦定理得A a b b a cos cosB 22=,即Aba cos cosB =,又由余弦定理得bcac b b a 22ac b -c a 222222-+=+,整理得(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0,∴a=b,或a 2+b 2=c 2, ∴ABC ∆是等腰三角形或直角三角形. 3.解:由已知得例题2 巩固练习1.【答案】解法1:由正弦定理,得2345sin 26sin =︒=C 因3226sin =⨯=⋅A AB 6,2==AB BC 由623<<,则有二解,即︒=∠60C 或︒=∠120C︒=︒-︒-︒=∠754560180B 或︒=︒-︒-︒=∠1545120180B故13sin sin +=⇒⋅=AC B ABC AC 或13-=AC ,︒=∠︒=∠15,120B C ︒=∠︒=∠75,60B C 解法2:令AC=b ,则由余弦定理222245cos 62)6(=︒-+b b 1302322±=⇒=+-b b b又C b b cos 222)6(222⋅-+=︒=∠±=⇒60,21cos C C 或︒=∠120C ︒=︒+︒-︒=∠⇒75)6045(180B 或︒=︒+︒-︒=∠15)12045(180B . 2【答案】由已知有bc B A 21tan tan =+,化简并利用正弦定理:B C B A B A B A sin sin 2sin cos sin cos cos sin =+ BCB A B A sin sin 2sin cos )sin(=+0cos sin 2sin =-A C C由0sin ≠,故︒=⇒=6021cos A A 由213+=cb,可设k c k b 2,)13(=+=,由余弦定理,得 k a k k k a 6)13(24)13(22222=⇒+-++=由正弦定理Cc A a sin sin =得 226232sin sin =⋅==kk a A c C 由b c <则C 是锐角,故︒=--︒=︒=75180,45C A B C3.【答案】由已知,得2C A B +=,又由︒=++180C B A ︒=⇒60B 故4160cos sin sin 2=︒=C A ①又由B c a S ABC sin 2134⋅⋅==∆164334=⇒=⇒ac ac ② 故64)sin ()sin (sin sin 22===C c A a C A ac 8sin sin ==⇒Cc A a由3460sin 8sin 8sin sin =︒⋅=⋅==B AB a b 则21260cos cos 222=-+=︒=ac b c a B即964848)(3)(222=+=+⇒=-+c a ac b c a 64=+⇒c a ③ 把③与②联立,得)26(2),26(2-=+=c a 或)26(2),26(2+=-=c a4.【答案】由已知B C A 2=+,及︒=+︒=⇒︒=++120,60180C A B C B A由CA C A C A tan tan 1tan tan )tan(-+=+及32tan tan ,3)tan(+=⋅-=+C A C A得33tan tan +=+C A ,以C A tan ,tan 为一元二次方程032)33(2=+++-x x 的两个根,解方程,得⎩⎨⎧+==32tan 1tan C A 或⎩⎨⎧=+=1tan 32tan C A ⎩⎨⎧︒=︒=⇒7545C A 或⎩⎨⎧︒=︒=4575C A 若︒=︒=75,45C A ,则860sin 34=︒=a ,6445sin 34=︒=b ,)13(445sin 75sin 8sin sin +=︒︒==A C a c若︒=︒=45,75C A ,则︒=60sin 34a ︒==75sin 34,8b )13(64-=)623(4-=)13(8sin sin -==B C b c 例题3 巩固练习1.【答案】由正弦定理和已知条件a+c=2b,得sinA+sinC=2sinB.由和差化积公式,得2sin 2C A +cos 2C A -=2sinB. 由A+B+C=π得sin 2C A +=cos 2B .又A-C=3π,得2cos 23B =sinB.∴2cos 23B=2sin 2B cos 2B ,∵0<2B <2π,∴cos 2B ≠0,∴sin2B =43.∴cos 2B =2sin 12B -=413,∴sinB=2sin 2B cos 2B =2∙43∙413=839. 2.【答案】(I ) a b c ,,成等比数列 ∴=b ac 2又a c ac bc 22-=- ∴+-=b c a bc 222 在∆ABC 中,由余弦定理得cos A b c a bc bc bc =+-==2222212∴∠=︒A 60 (II )在∆ABC 中,由正弦定理得sin sin B b Aa= ∴=︒=︒=b B c b ca sin sin sin 2606032. 3.【答案】解法1:由余弦定理得c c bc a c b A 892cos 2222-=-+= cc ac b c a B 1092cos 2222+=-+= 由正弦定理得:B A B A sin 45sin sin 4sin 5=⇒= 3231)cos 1(4510989222=-++⋅-⇒B c c c c 3231])109(1[4580812224=+-+-c c c c 63632318016282222=⇒=⇒=-⇒c c cc 故1694893689cos 2=-=-=c c A7165sin =A 4715sin 21=⋅⋅=∆A c b S ABC解法2:如图,作B A CAD -=∠,AD 交BC 于D ,令x CD = 则由5=a 知,x AD x BD -=-=5,5,在CAD ∆中由余弦定理3231)5(84)5()cos(222=--+-=-x x x B A化简得199=⇒=x x ,在CAD ∆中由正弦定理)sin(4)sin(sin )sin(sin B A B A CD ADC B A CD C AD -=-⋅=⇒-=783)(cos 142=--=B A 74158735421sin 21=⨯⨯⨯=⋅⋅=∆C BC AC S ABC例题4 巩固练习1.【答案】(1)证明:因为3sin()5A B +=,1sin()5A B -=, 所以3sin cos cos sin 51sin cos cos sin 5A B A B A B A B ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,2sin cos 51cos sin 5A B A B ⎧=⎪⎪⇒⎨⎪=⎪⎩,tan 2tan A B ⇒=.所以tan 2tan A B =(2)因为2A B ππ<+<,3sin()5A B +=, 所以3tan()4A B +=-,即tan tan 31tan tan 4A B A B +=--, 将tan 2tan A B =代入上式并整理得 22tan 4tan 10B B --=.解得tan B =tan B =tan 2tan 2A B ==. 设AB 边上的高为CD.则tan tan CD CD AB AD DB A B =+=+=AB=3,得CD= 2AB边上的高等于2考题再现1.【答案】由余弦定理,得1cos 2A =,60A ︒=,所以AC边上的高sin 2BD AB A =⋅=选B.2.【答案】解法1: 由0sin )cos (sin sin =-+C B B A 得.0)sin(cos sin sin sin =+-+B A B A B A所以.0sin cos cos sin cos sin sin sin =--+B A B A B A B A 即.0)cos (sin sin =-A A B因为),,0(π∈B 所以0sin ≠B ,从而.sin cos A A = 由),,0(π∈A 知.4π=A 从而π43=+C B . 由.0)43(2cos sin 02cos sin =-+=+B B C B π得 即.0cos sin 2sin .02sin sin =-=-B B B B B 亦即由此得.125,3,21cos ππ===C B B 所以,4π=A .125,3ππ==C B 解法2: 由).223sin(2cos sin 02cos sin C C B C B -=-==+π得由B <0、π<c ,所以.22223ππ-=-=C B C B 或即.22232ππ=-=+B C C B 或由0sin )cos (sin sin =-+C B B A 得 .0)sin(cos sin sin sin =+-+B A B A B A 所以.0sin cos cos sin cos sin sin sin =--+B A B A B A B A 即.0)cos (sin sin =-A A B 因为0sin ≠B ,所以.sin cos A A =由.4),,0(ππ=∈A A 知从而π43=+C B ,知B+2C=23π不合要求.再由π212=-B C ,得.125,3ππ==C B 所以,4π=A .125,3ππ==C B .3.【答案】解法1:∵sin A +cos A =2cos (A -45°)=22,∴cos (A -45°)=21. 又0°<A <180°,∴A -45°=60°,A =105°. ∴tan A =tan (45°+60°)=3131-+=-2-3.∴sin A =sin105°=sin (45°+60°)=sin45°cos60°+cos45°sin60°=462+. ∴S △ABC =21AC ·AB sin A =21·2·3·462+=43(2+6).4.【答案】在ABC ∆内,由正弦定理得3sin sin sin sin 3AC AB BC B C A π====∴(),3AC B AB C A B B ππ⎛⎫===-+=+⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭ ∴周长为AB AC BC ++sin sin 33B B π⎤⎛⎫=+++ ⎪⎥⎝⎭⎦3sin 32B B ⎫=+⎪⎪⎭6sin 36B π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭ 5.【答案】由sin2A =2sinAcosA >0,可知A 这锐角,所以sinA +cosA >0,又25(sin cos )1sin 23A A A +=+=,故选A.6.【答案】111A B C ∆的三个内角的余弦值均大于0,则111A B C ∆是锐角三角形,若222A B C ∆是锐角三角形,由211211211sin cos sin()2sin cos sin()2sin cos sin()2A A A B B B C C C πππ⎧==-⎪⎪⎪==-⎨⎪⎪==-⎪⎩,得212121222A A B B C C πππ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩,那么,2222A B C π++=,所以222A B C ∆是钝角三角形.故选D .模拟训练1.【答案】2222cos 2cos 212sin 12sin sin sin B A B A B A >⇔->-⇔<⇔sin sin A B A B >⇔> 2.【答案】∵A B C <<,A B C π++=,∴0,022B AC ππ<<<+<,由4sin 5B =得3cos 5B =,∴4sin()5A C +=,()3cos 5A C +=- 又由4cos(2)5A C +=-得3sin(2)5A C += ∴()33447sin sin 2()555525A A C A C ⎛⎫⎛⎫=+--=⨯---⨯=⎡⎤ ⎪ ⎪⎣⎦⎝⎭⎝⎭2527cos 212sin 625A A =-=. 3.【答案】由题意得[]2721cos()2cos 12B C A -+-+= ()2721cos 2cos 12A θ+-+= ∴1cos 2A = 03A π<<2221cos 22b c a A bc +-==()223b c a bc +-=将3a b c =+=代入得2,bc =由3b c +=及2bc =,得1,2b c ==或2,1b c ==.4.【答案】因为cos cos sin sin cos()1A B A B A B ⋅+⋅=-≤,易得cos cos A B ⋅的最大值为24+. 5.【答案】由题意可知:211cos cos cos 2sin 222C CA B -=⋅⋅=,从而2cos cos 1cos()1cos cos sin sin A B A B A B A B =++=+-cos cos sin sin 1A B A B +=,cos()1A B -=又因为A B ππ-<-<所以0A B -=,所以ABC ∆一定是等腰三角形选C6.【答案】1sin 2S bc A =,222()S a b c =--,2222cos a b c bc A =+-, ∴1sin 22cos 2bc A bc bc A =-,∴22sin 11cos 2tan 4sin 22sin cos 22A A A A A A -===。

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.

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重要的概念和工具,可以用来描述和计算各种角度和三角形的相关性质。

在三角函数中,正弦定理和余弦定理是两个基本定理,它们在解决三角形问题中起着重要作用。

接下来,我们将详细介绍正弦定理和余弦定理的定义及应用。

一、正弦定理正弦定理基于三角形的边与角之间的关系,给出了它们之间的数学表达式。

对于任意一个三角形ABC,其三个内角分别为∠A,∠B,∠C,对应的边长分别为a,b,c。

则有以下正弦定理的表述:a/sin∠A = b/sin∠B = c/sin∠C = 2R (R为三角形外接圆的半径)该定理表明,在三角形中,任意一条边的长度和其对应的角的正弦值之间存在一个比例关系,且该比例关系对于所有三边和三角角度都成立。

这个比例关系可以用来求解未知边长或角度大小,或者验证已知三角形的性质。

二、余弦定理余弦定理是另一个三角形中边与角之间的关系定理,它描述了三角形的边与角之间的关系,并且与正弦定理有一定的联系。

对于任意一个三角形ABC,其三个内角分别为∠A,∠B,∠C,对应的边长分别为a,b,c。

则有以下余弦定理的表述:c² = a² + b² - 2abcos∠C该定理表明,在三角形中,任意一边的平方等于其他两边平方之和减去两倍的两边的乘积与对应角的余弦值的乘积。

该定理在解决三角形问题中应用广泛,可以求解未知边长或角度大小,或者验证已知三角形的性质。

三、正弦定理与余弦定理的应用举例1. 求解三角形的边长和角度通过正弦定理和余弦定理,我们可以求解三角形中的各边长和角度大小。

以已知两边和一个夹角的情况为例,通过正弦定理可以求解出第三条边的长度,而通过余弦定理可以求解出未知角的大小。

这样,我们可以完整地确定三角形的大小和形状。

2. 验证三角形的性质在几何学中,我们有时需要验证一个三角形是否满足某些性质,比如是否为直角三角形或等边三角形。

通过正弦定理和余弦定理,我们可以计算出三角形的各边长和角度大小,然后根据已知的性质进行验证。

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.。

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。

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。

三角函数正余弦定理

三角函数正余弦定理

二解还是无解.
课堂互动讲 练
互动探究
若例 1 的要求不变,条件为(1)a=7, b=8,A=105°;
(2)b=10,c=5 6,C=60°.
课堂互动讲
练 解:(1)a=7,b=8,a<b,∴B>A=105°>90°.
∴本题无解.
(2)b=10,c=5 6,b<c, ∴B<C=60°<90°.∴本题有一解.
解得a=2 3 3,
b=4
3
3 .
10 分
课堂互动讲

所以△ABC 的面积
S=
12absinC=
1× 2
2 3
3×4 3

3 2
=23
3 .
12 分
易误点评 在第 2 题中容易犯约分的错误而不分cosA=0
和cosA≠0去讨论.
课堂互动讲 练
高考检阅
(本题满分 12 分)(2009 年高考湖北 卷)在锐角 ABC 中,a、b、c 分别为角 A、 B、C 所对的边,且 3a=2csinA.
∵B 为三角形的内角,∴B=23π.
课堂互动讲 练
法二:ccoossBC=-2sinsAin+BsinC ∴2sinAcosB+cosBsinC=-sinBcosC ∴2sinAcosB+sin(B+C)=0 ∴2sinAcosB+sinA=0. ∴cosB=-12,∴B=23π.
课堂互动讲 练
A.60° C.135° 答案:B
B.120° D.150°
三基能力强

2.在 ABC 中,A=60°,a=4 3,b =4 2,则 B 等于( )
A.45°或135° B.135°
C.45°

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个重要的概念,在解决三角形相关问题时得以广泛应用。

其中,正弦定理与余弦定理是求解三角形边长和角度的重要工具。

本文将详细介绍三角函数的正弦定理和余弦定理,并举例说明它们在实际问题中的应用。

一、正弦定理正弦定理是指在任意三角形中,三条边的长度与其对应的正弦值之间存在着一定的关系。

设三角形的边长分别为a、b、c,对应的内角为A、B、C,则正弦定理可以表达为:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中,等式两边分别为三个边长与对应内角的正弦值的比值,且比值相等。

正弦定理常用于解决无法直接通过角度计算的三角形问题。

例如,在一个三角形中已知两个边长和它们之间的夹角,可以利用正弦定理求解第三边的长度。

二、余弦定理余弦定理是指在任意三角形中,三条边的长度与其对应的余弦值之间存在着一定的关系。

设三角形的边长分别为a、b、c,对应的内角为A、B、C,则余弦定理可以表达为:c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC其中,等式右侧的式子表示两条边长的平方和与它们对应夹角的余弦值的乘积,等于第三边长的平方。

余弦定理常用于求解三角形的边长和角度。

例如,已知一个三角形的三个边长,可以利用余弦定理计算出其中一个内角的大小。

应用实例:例1:已知三角形ABC中,边长a=5cm,边长b=7cm,夹角C=30°,求第三边c的长度。

解:根据正弦定理可得:c/sinC = a/sinAc/sin30° = 5cm/sinAsinA = (5cm/sin30°) * sinAsinA = 2.5cm此时可以利用反正弦函数求解A的大小:A = arcsin(2.5cm) = 39.24°同理可得,B = 180° - A - C = 110.76°因此,三角形ABC中,边长c的长度约为4.33cm,角A约为39.24°,角B约为110.76°。

(完整版)正弦定理、余弦定理知识点

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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。

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谢谢使用!!!】 主管签字:________§3.6 正弦定理和余弦定理一、考点、热点回顾2014会这样考 1.考查正弦定理、余弦定理的推导;2.利用正、余弦定理判断三角形的形状和解三角形;3.在解答题中对正弦定理、余弦定理、面积公式以及三角函数中恒等变换、诱导公式等知识点进行综合考查.复习备考要这样做 1.理解正弦定理、余弦定理的意义和作用;2.通过正弦、余弦定理实现三角形中的边角转换,和三角函数性质相结合.基础知识.自主学习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:(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: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 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r .4. 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 <b a ≥b a >b 解的个数一解两解一解一解教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗21.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. 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.1. 在△ABC 中,若A =60°,a =3,则a +b +csin A +sin B +sin C=________.2. (2012·福建)已知△ABC 的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________.3. (2012·重庆)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =35,cos B =513,b =3,则c =________.4. (2011·课标全国)在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________. 5. 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 =162,则三角形的面积为( )A .2 2B .8 2 C. 2D.22二、典型例题题型一 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 .思维启迪: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,但要注意解的个数的判断.教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗3探究提高 (1)已知两角及一边可求第三角,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.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 ,则角A 的大小为________. 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 C =-b2a +c.(1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.思维启迪:由cos B cos C =-b2a +c ,利用余弦定理转化为边的关系求解.探究提高 (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.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 2A2+cos A =0. (1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗4题型三 正弦定理、余弦定理的综合应用例3 (2012·课标全国)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 .思维启迪:利用正弦定理将边转化为角,再利用和差公式可求出A ;面积公式和余弦定理相结合,可求出b ,c .探究提高 在已知关系式中,若既含有边又含有角.通常的思路是将角都化成边或将边都化成角,再结合正、余弦定理即可求角.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .(1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状.易 错 警 示 系 列——代数化简或三角运算不当致误典例:(12分)在△ABC中,若(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)·sin(A+B),试判断△ABC的形状.审题视角(1)先对等式化简,整理成以单角的形式表示.(2)判断三角形的形状可以根据边的关系判断,也可以根据角的关系判断,所以可以从以下两种不同方式切入:一、根据余弦定理,进行角化边;二、根据正弦定理,进行边化角.规范解答温馨提醒(1)利用正弦、余弦定理判断三角形形状时,对所给的边角关系式一般都要先化为纯粹的边之间的关系或纯粹的角之间的关系,再判断.(2)本题也可分析式子的结构特征,从式子看具有明显的对称性,可判断图形为等腰或直角三角形.(3)易错分析:①方法一中由sin 2A=sin 2B直接得到A=B,其实学生忽略了2A与2B互补的情况,由于计算问题出错而结论错误.方法二中由c2(a2-b2)=(a2+b2)(a2-b2)不少同学直接得到c2=a2+b2,其实是学生忽略了a2-b2=0的情况,由于化简不当致误.②结论表述不规范.正确结论是△ABC为等腰三角形或直角三角形,而不少学生回答为:等腰直角三角形.高考圈题系列——高考中的解三角形问题典例:(12分)(2012·辽宁)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.角A,B,C成等差数列.(1)求cos B的值;(2)边a,b,c成等比数列,求sin A sin C的值.考点分析本题考查三角形的性质和正弦定理、余弦定理,考查转化能力和运算求解能力.解题策略根据三角形内角和定理可直接求得B;利用正弦定理或余弦定理转化到只含角或只含边的式子,然后求解.教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗 5教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗6规范解答解后反思 (1)在解三角形的有关问题中,对所给的边角关系式一般要先化为只含边之间的关系或只含角之间的关系,再进行判断.(2)在求解时要根据式子的结构特征判断使用哪个定理以及变形的方向.方法与技巧1.应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=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.正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C - 2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明. 失误与防范1.在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解,所以要进行分类讨论.2.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.三、习题练习A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. (2012·广东)在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC 等于( )A .4 3B .2 3C. 3D.322. (2011·浙江)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a cos A =b sin B ,则教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗7sin A cos A +cos 2B 等于( )A .-12B.12C .-1D .13. 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形4. (2012·湖南)△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于( )A.32B.332C.3+62D.3+394二、填空题(每小题5分,共15分)5. (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,sin A =13,则a =________.6. (2011·福建)若△ABC 的面积为3,BC =2,C =60°,则边AB 的长度等于________. 7. 在△ABC 中,若AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC =________.三、解答题(共22分)8. (10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC→=3.(1)求△ABC 的面积; (2)若b +c =6,求a 的值.9. (12分)在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,4sin 2B +C 2-cos 2A =72.(1)求A 的度数;(2)若a =3,b +c =3,求b 、c 的值.B 组 专项能力提升教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗8(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. (2012·上海)在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .不能确定2. (2011·辽宁)△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 ,则ba 等于( )A .2 3B .2 2C. 3D. 23. (2012·湖北)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∶4二、填空题(每小题5分,共15分)4. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a ,b ,c 成等比数列,且a 2-c 2=ac -bc ,则∠A =________,△ABC 的形状为__________.5. 在△ABC 中,若∠A =60°,b =1,S △ABC =3,则a +b +c sin A +sin B +sin C 的值为________.6. 在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若b a +a b =6cos C ,则tan C tan A +tan Ctan B的值是______. 三、解答题7. (13分)(2012·浙江)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C . (1)求tan C 的值;(2)若a =2,求△ABC 的面积.教师寄语:天才=1%的灵感+99%的血汗9。

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