解三角形之正弦定理与余弦定理解析

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(完整版)解三角形之正弦定理与余弦定理解析

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正弦定理与余弦定理教学目标掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形。

正余弦定理及三角形面积公式.教学重难点掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形。

知识点清单一.正弦定理:1。

正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外接圆的直径,即R CcB b A a 2sin sin sin ===(其中R 是三角形外接圆的半径) 2。

变形:1)sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B . 2)化边为角:C B A c b a sin :sin :sin ::=;;sin sin B A b a = ;sin sin C B c b = ;sin sin CA c a = 3)化边为角:C R cB R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===4)化角为边:;sin sin b a B A = ;sin sin c b C B =;sin sin caC A = 5)化角为边: RcC R b B R a A 2sin ,2sin ,2sin ===3. 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角; 例:已知角B,C,a,解法:由A+B+C=180o ,求角A,由正弦定理;sin sin B A b a = ;sin sin C B c b = ;sin sin CAc a =求出b 与c ②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。

例:已知边a,b,A, 解法:由正弦定理B A b a sin sin =求出角B,由A+B+C=180o 求出角C ,再使用正弦定理CA c a sin sin =求出c 边4。

△ABC 中,已知锐角A ,边b,则①A b a sin <时,B 无解;②A b a sin =或b a ≥时,B 有一个解; ③b a A b <<sin 时,B 有两个解。

正弦定理和余弦定理考点解读

正弦定理和余弦定理考点解读

基础梳理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 (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 为钝角或直角图形续表关系 式 a <b sin A a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b a ≤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 .两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角.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B 版教材习题改编)在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于( ).A .5 2B .10 2C.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 B sin 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 3 B .2 3 C .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 A cos A=2,sin 2A +cos 2A =1, 联立解得sin A =255, 再由正弦定理得a sin A =b sin 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 =-b 2a +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 =-b 2a +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 =-b 2a +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 A 2+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 A 2+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 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.阅卷报告4——忽视三角形中的边角条件致错【问题诊断】 考查解三角形的题在高考中一般难度不大,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,其主要原因就是忽视三角形中的边角条件.【防范措施】 解三角函数的求值问题时,估算是一个重要步骤,估算时应考虑三角形中的边角条件.【示例】►(2011·安徽)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,a =3,b =2,1+2cos(B +C )=0,求边BC 上的高.错因 忽视三角形中“大边对大角”的定理,产生了增根.实录 由1+2cos(B +C )=0,知cos A =12,∴A =π3, 根据正弦定理a sin A =b sin B得: sin B =b sin A a =22,∴B =π4或3π4. 以下解答过程略.正解 ∵在△ABC 中,cos(B +C )=-cos A ,∴1+2cos(B +C )=1-2cos A =0,∴A =π3. 在△ABC 中,根据正弦定理a sin A =b sin B, ∴sin B =b sin A a =22.∵a >b ,∴B =π4,∴C =π-(A +B )=512π. ∴sin C =sin(B +A )=sin B cos A +cos B sin A =22×12+22×32=6+24. ∴BC 边上的高为b sin C =2×6+24=3+12. 【试一试】 (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 2 A =2a .(1)求b a; (2)若c 2=b 2+3a 2,求B .[尝试解答] (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b a= 2. (2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =(1+3)a 2c. 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°.。

解三角形正弦定理余弦定理三角形面积公式

解三角形正弦定理余弦定理三角形面积公式

解三角形正弦定理余弦定理三角形面积公式三角形是平面几何中的一个基本图形,研究三角形的性质与定理在数学中具有重要地位。

本文将介绍三角形中的三个重要定理,正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式。

一、正弦定理:正弦定理是研究三角形中角度和边长之间关系的重要定理。

给定一个三角形,设其三个内角分别为A、B、C,对应的边长为a、b、c。

那么,正弦定理可以表述为:sin(A) / a = sin(B) / b = sin(C) / c其中,sin(A)表示A角的正弦值,a表示边a的长度。

正弦定理可以从三角形的面积公式推导得出。

二、余弦定理:余弦定理是研究三角形中角度和边长之间关系的另一个重要定理。

给定一个三角形,设其三个内角分别为A、B、C,对应的边长为a、b、c。

那么,余弦定理可以表述为:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cos(C)其中,cos(C)表示C角的余弦值,c表示边c的长度。

余弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,进而计算三角形的面积。

三、三角形的面积公式:给定一个三角形,设其底边长度为b,对应的高为h。

那么,三角形的面积可以通过以下公式来计算:S=1/2*b*h其中,S表示三角形的面积。

在计算三角形的面积时,还可以使用海伦公式。

海伦公式可以通过三角形的三边长来计算三角形的面积,其公式如下:S=√(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))其中,p表示三角形的半周长,计算公式为:p=(a+b+c)/2在使用海伦公式计算三角形面积时,需确保三条边长满足三角不等式,即任意两边之和大于第三边的长度。

总结:通过正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式,可以解决三角形相关的问题。

正弦定理和余弦定理给出了通过角度和边长计算三角形的方法,而三角形的面积公式提供了计算三角形面积的途径。

这些定理在三角形等应用中具有重要的价值,对于解题和扩展应用都非常有帮助。

(复习指导)第4章第6节正弦定理与余弦定理含解析

(复习指导)第4章第6节正弦定理与余弦定理含解析

第6节正弦定理与余弦定理一、教材概念·结论·性质重现1.正弦定理在一个三角形中,各边的长和它所对角的正弦的比相等,即asin A=bsin B=csin C=2R,其中R是三角形外接圆的半径.正弦定理的变形公式:(1)a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C.(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R.(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.若已知两边和其中一边的对角,解三角形时,可用正弦定理.在根据另一边所对角的正弦值,确定角的值时,要注意避免增根或漏解,常用的基本方法就是结合“大边对大角,大角对大边”及三角形内角和定理去考虑问题.2.余弦定理三角形任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角余弦的积的2倍.即a2=b2+c2-2bc cos A,b2=a2+c2-2ac cos B,c2=a2+b2-2ab cos C.余弦定理的推论:cos A=b2+c2-a22bc,cos B=a2+c2-b22ac,cos C=a2+b2-c22ab.3.三角形的面积公式(1)S=12ah(h表示边a上的高).(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径). 4.常用结论在△ABC 中,常用以下结论: (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边. (4)sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C 2;cos A +B 2=sin C2.(5)tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C . (6)A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B . 二、基本技能·思想·活动体验1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)在三角形中,已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形.( √ ) (2)在△ABC 中,a sin A =a +b +c sin A +sin B +sin C.( √ )(3)在△ABC 中,a 2+b 2>c 2是△ABC 为锐角三角形的必要不充分条件.( √ ) (4)在△ABC 中,若sin A sin B <cos A cos B ,则此三角形是钝角三角形.( √ ) 2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a =5,c =2,cos A =23,则b =( )A . 2B . 3C .2D .3D 解析:由余弦定理,得4+b 2-2×2b cos A =5,整理得3b 2-8b -3=0,解得b =3或b =-13(舍去).故选D.3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形C 解析:在△ABC 中,因为cos C =a 2+b 2-c 22ab ,所以a =2b cos C =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,所以a 2=a 2+b 2-c 2,所以b =c ,所以此三角形一定是等腰三角形.4.在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =( ) A.15 B.59 C.53D.1B 解析:根据正弦定理a sin A =b sin B ,有313=5sin B ,得sin B =59.故选B.5.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,A =45°.若三角形有两解,则边b 的取值范围是________.(2,22) 解析:如图,△ABC 有两解的充要条件是b sin 45°<2<b ,解得2<b <2 2.故b 的取值范围是(2,22).考点1 利用正弦定理、余弦定理解三角形——基础性1.(2020·全国卷Ⅲ)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( )A.19 B.13 C.12D.23A 解析:由余弦定理得 AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=42+32-2×4×3×23=9,所以AB =3. 又由余弦定理可知cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =32+32-422×3×3=19.2.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3A 解析:因为a sin A -b sinB =4c ·sinC ,所以由正弦定理得a 2-b 2=4c 2,即a 2=4c 2+b 2.由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+c 2-(4c 2+b 2)2bc =-3c22bc=-14,所以bc =6.3.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b =6,c =3,则A =________.75° 解析:由正弦定理,得sin B =b sin Cc =6sin 60°3=22.因为0°<B <180°,且b <c ,所以B <C ,故B =45°,所以A =180°-60°-45°=75°.4.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =________.3π4 解析:因为b sin A +a cos B =0, 所以a sin A =b-cos B.由正弦定理a sin A =bsin B ,得-cos B =sin B ,所以tan B=-1.又B∈(0,π),所以B=3π4.利用正、余弦定理解三角形的策略(1)已知三角形的两边和其中一边的对角解三角形,可用正弦定理,也可用余弦定理.用正弦定理时,需判断其解的个数;用余弦定理时,可根据一元二次方程根的情况判断解的个数.(2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角进行判断.结合图像求解较为直观易解.考点2判断三角形的形状——应用性设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b cos C+c cos B =a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定B解析:因为b cos C+c cos B=a sin A,由正弦定理得sin B cos C+sin C·cos B=sin2A,所以sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.又sin A>0,所以sin A=1,所以A=π2,故△ABC为直角三角形.若本例条件变为ab=cos Bcos A,判断△ABC的形状.解:由ab=cos Bcos A,得sin Asin B=cos Bcos A,所以sin A cos A=cos B sin B,所以sin 2A=sin 2B.因为A,B为△ABC的内角,所以2A=2B或2A=π-2B,所以A =B 或A +B =π2,所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.1.判断三角形形状的常用途径2.判断三角形的形状的注意点在判断三角形的形状时,一定要注意三角形的解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中,要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响.在等式变形时,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.1.在△ABC 中,c -a 2c =sin 2B2(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形A 解析:由cosB =1-2sin 2B 2得sin 2B 2=1-cos B2,所以c -a 2c =1-cos B 2,即cos B =ac .(方法一)由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a c ,即a 2+c 2-b 2=2a 2,所以a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为直角三角形.又无法判断两直角边是否相等.故选A.(方法二)由正弦定理得cos B=sin Asin C,又sin A=sin (B+C)=sin B cos C+cosB·sin C,所以cos B sin C=sin B cos C+cos B·sin C,即sin B cos C=0.又sin B≠0,所以cos C=0.又角C为三角形的内角,所以C=π2,所以△ABC为直角三角形.又因为无法判断两直角边是否相等.故选A.2.给出下列命题:①若tan A tan B>1,则△ABC一定是钝角三角形;②若sin2A+sin2B=sin2C,则△ABC一定是直角三角形;③若cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1,则△ABC一定是等边三角形.其中正确命题的序号为________.②③解析:①因为tan A tan B>1,且A,B为三角形内角,所以tan A>0,tan B>0,所以A,B均为锐角.又因为-tan C=tan(A+B)=tan A+tan B1-tan A·tan B<0,所以tan C>0,所以C为锐角,所以△ABC不是钝角三角形,故①错误.②由正弦定理及条件,得a2+b2=c2,所以△ABC一定为直角三角形,故②正确.③由cos(A-B)cos(B-C)cos(C-A)=1及A,B,C为三角形内角,可得cos(A -B)=cos(B-C)=cos(C-A)=1,所以A=B=C.故③正确.考点3三角形的面积——综合性(2020·广东化州二模)在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边为a,b,c.若S△ABC=23,a+b=6,a cos B+b cos Ac=2cos C,则c=()A.27 B.2 3 C.4 D.3 3B解析:因为a cos B+b cos Ac=sin A cos B+sin B cos Asin C=sin(A+B)sin(A+B)=1,所以2cos C=1,所以C=60°.若S△ABC =23,则12ab sin C=23,所以ab=8.因为a+b=6,所以c2=a2+b2-2ab·cos C=(a+b)2-2ab-ab=(a+b)2-3ab =62-3×8=12,所以c=2 3.故选B.(2020·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知B=150°.(1)若a=3c,b=27,求△ABC的面积;(2)若sin A+3sin C=22,求C.解:(1)由余弦定理得a2+c2-2ac cos B=b2,将a=3c,b=27,B=150°代入,可得(3c)2+c2-2×3c×c cos 150°=(27)2,整理得7c2=28,解得c=2.所以a=2 3.所以S△ABC =12ac sin B=12×23×2×12= 3.(2)因为A+B+C=π,所以sin A=sin(B+C).又因为sin A+3sin C=2 2,所以sin(B+C)+3sin C=2 2,所以sin B cos C+cos B sin C+3sin C=2 2.将B=150°代入,整理得12cos C+32sin C=22,即sin(C+30°)=2 2.因为B=150°,所以0°<C<30°,即0°<C+30°<60°,所以C+30°=45°,解得C=15°.求解三角形面积问题的方法技巧(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其中一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积.总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.1.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=π3,则△ABC的面积为________.63解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B.又因为b=6,a=2c,B=π3,所以36=4c2+c2-2×2c2×1 2,所以c=23,a=43,所以S△ABC =12ac sin B=12×43×23×32=6 3.2.(2020·全国卷Ⅰ)如图,在三棱锥P–ABC的平面展开图中,AC=1,AB =AD=3,AB⊥AC,AB⊥AD,∠CAE=30°,则cos∠FCB=________.-14解析:AB⊥AC,AB=3,AC=1,由勾股定理得BC=AB2+AC2=2.同理得BD=6,所以BF=BD=6,在△ACE中,AC=1,AE=AD=3,∠CAE=30°,由余弦定理得CE2=AC2+AE2-2AC·AE cos 30°=1+3-2×1×3×3 2=1,所以CF=CE=1,在△BCF 中,BC =2,BF =6,CF =1,由余弦定理得cos ∠FCB =CF 2+BC 2-BF 22CF ·BC =1+4-62×1×2=-14. 3.(2020·菏泽高三联考)在①B =π3,②a =2,③b cos A +a cos B =3+1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决相应问题.已知在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S .若4S =b 2+c 2-a 2,b =6,且________,求△ABC 的面积S 的大小.解:因为4S =b 2+c 2-a 2,cos A =b 2+c 2-a 22bc ,S =12bc sin A .所以2bc sin A =2bc cos A . 显然cos A ≠0,所以tan A =1. 又A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以A =π4.若选①,B =π3,由a sin A =b sin B ,得a =b sin Asin B =6×2232=2.又sin C =sin [π-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =6+24,所以S =12ab sin C =12×2×6×6+24=3+32.若选②,a =2,由a sin A =b sin B ,得sin B =b sin A a =6×222=32. 因为B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以cos B =12.又sin C =sin [π-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =6+24, 所以S =12ab sin C =12×2×6×6+24=3+32. 若选③,b cos A +a cos B =3+1,所以a cos B =1, 即a ·a 2+c 2-62ac =1,所以a 2=6+2c -c 2.又a 2=6+c 2-26c ×22=6+c 2-23c ,所以6+2c -c 2=6+c 2-23c ,解得c =3+1. 所以S =12bc sin A =12×6×(3+1)×sin π4=3+32.已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,满足a 2+b 2+2c 2=8,则三角形ABC 面积的最大值为( )A.55B.255C.355D.53[四字程序]读想算思 △ABC 面积的最大值1.面积的表达式; 2.以谁为变量? 用适当的变量表示S 转化与化归a 2+b 2+2c 2=81.S =12ah ; 2.S =12ab sin C ; 3.边作变量; 4.角作变量; 5.海伦公式S 2=14a 2b 2·(1-cos 2C );S ≤2sin C3-2cos C1.均值不等式; 2.函数最值; 3.三角函数的性质思路参考:余弦定理+角化边+二次函数的最值. B 解析:因为a 2+b 2+2c 2=8,即a 2+b 2=8-2c 2, 所以S 2=14a 2b 2sin 2C=14a 2b 2(1-cos 2C ) =14a 2b 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎪⎫a 2+b 2-c 22ab 2 =14a 2b 2-(8-3c 2)216 ≤14⎝⎛⎭⎪⎫a 2+b 222-(8-3c 2)216 =-5c 416+c 2=-516⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2-852+45,故当a 2=b 2=125,c 2=85时,S 2有最大值45, 所以△ABC 面积的最大值为255.思路参考:设高转化,利用均值不等式. B 解析:如图,过点C 作CD ⊥AB 于点D . 设AD =m ,BD =n ,CD =h .因为a 2+b 2+2c 2=8,所以m 2+n 2+2h 2+2c 2=8. 因为m 2+n 2≥(m +n )22=c 22,当且仅当m =n 时取等号.故m 2+n 2+2h 2+2c 2≥c 22+2h 2+2c 2=5c 22+2h 2≥25ch =45S ,所以S ≤255,当且仅当m =n ,c =255h 时取等号. 所以△ABC 面积的最大值为255.思路参考:利用海伦公式S =p (p -a )(p -b )(p -c )+均值不等式.B解析:设p=12(a+b+c),则p-a=12(b+c-a),p-b=12(a+c-b),p-c=12(a+b-c).所以S=p(p-a)(p-b)(p-c)=14[(a+b)2-c2][c2-(b-a)2]=144a2b2-⎝⎛⎭⎪⎫a2+b2-c222.因为a2+b2+2c2=8,所以S=144a2b2-(8-3c2)2.因为a2+b2+2c2=8,所以4a2b2≤(a2+b2)2=(8-2c2)2.所以S≤14(8-2c2)2-(8-3c2)2=1416c2-5c4.当c2=85时,S2有最大值45.所以△ABC面积的最大值为25 5.思路参考:建系设点.B解析:如图,以AB所在直线为x轴,以线段AB的中垂线为y轴建立平面直角坐标系.不妨令x1>0,y2>0,设A(-x1,0),B(x1,0),C(x2,y2).因为a2+b2+2c2=8,所以(x1-x2)2+y22+(x1+x2)2+y22+8x21=8,所以5x21+x22+y22=4.因为S=x1y2,所以25S≤5x21+y22=4-x22≤4.所以S≤255,当且仅当x2=0,5x21=y22=2时取等号.所以△ABC面积的最大值为25 5.1.本题考查三角形的面积的最值问题,解法灵活多变,基本解题策略是借助于三角形的相关知识将目标函数转化为边之间的代数关系,借助于三角函数的性质求最值,对于此类多元最值问题要注意合理转化或消元.2.基于课程标准,解答本题一般需要熟练掌握数学阅读技能、运算求解能力、推理能力和表达能力,体现了逻辑推理、数学运算的核心素养,试题的解答过程展现了数学文化的魅力.3.基于高考数学评价体系,本题创设了数学探索创新情景,通过知识之间的联系和转化,将最值转化为熟悉的数学模型.本题的切入点十分开放,可以从不同的角度解答题目,体现了灵活性;同时,解题的过程需要知识之间的转化,体现了综合性.(2020·全国卷Ⅱ)△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.解:(1)由正弦定理和已知条件sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C,得BC2-AC2-AB2=AC·AB.①由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·AB cos A.②由①②得cos A=-1 2.因为0<A<π,所以A=2π3.(2)由正弦定理及(1)得ACsin B=ABsin C=BCsin A=23,从而AC=23sin B,AB=23sin(π-A-B)=3cos B-3sin B.故BC +AC +AB =3+3sin B +3cos B =3+23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3.又0<B <π3,所以当B =π6时,△ABC 的周长取得最大值3+2 3.。

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。

正弦定理与余弦定理在解三角形中的运用

正弦定理与余弦定理在解三角形中的运用

正弦定理与余弦定理在解三角形中的运用正弦定理和余弦定理是解三角形中非常常用的定理。

它们可以帮助我们在已知一些边长或角度的情况下,求解出其他未知边长或角度。

在本文中,我们将详细介绍正弦定理和余弦定理的概念,并阐述它们在解三角形中的运用。

一、正弦定理正弦定理是解三角形中最为基础和常用的定理之一、它可以用来求解三角形的任意一个角度或边长。

正弦定理的表达形式如下:a / sinA =b / sinB =c / sinC其中,a,b,c表示三角形的三条边,A,B,C表示三个对应的角度。

在应用正弦定理求解问题时,需要注意以下几个方面:1.已知两边和它们对应的夹角,求第三边:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 a = b * sinA / sinB 或 a = c * sinA / sinC。

2.已知两边和它们对应的夹角,求第三个角度:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 sinA = a * sinC / c 或 sinA = b * sinC / c,然后通过求反函数 sin^-1 求解出 A 的值。

3.已知两个角度和一个对边,求第三边:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 b = a * sinB / sinA 或 b = c * sinB / sinC。

4.已知两个角度和一个对边,求第三个角度:根据正弦定理,我们可以将等式重写为 sinB = b * sinA / a 或 sinB = b * sinC / c,然后通过求反函数 sin^-1 求解出 B 的值。

由于正弦定理可以用来求解任意一个角度或边长,因此它非常灵活和实用。

二、余弦定理余弦定理是解三角形中另一个重要的定理。

它可以用来求解三角形的边长或角度。

余弦定理的表达形式如下:a^2 = b^2 + c^2 - 2bc * cosAb^2 = c^2 + a^2 - 2ac * cosBc^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosC其中,a,b,c表示三角形的三条边,A,B,C表示三个对应的角度。

初中数学知识归纳三角形的正弦定理与余弦定理

初中数学知识归纳三角形的正弦定理与余弦定理

初中数学知识归纳三角形的正弦定理与余弦定理三角形的正弦定理与余弦定理是初中数学中重要且常用的知识点。

它们是解决三角形相关问题的基本工具,能够帮助我们计算三角形的各个边长和角度。

本文将对三角形的正弦定理与余弦定理进行归纳和解释,以帮助同学们更好地理解和应用这两个定理。

1. 三角形的正弦定理三角形的正弦定理是指在任意三角形ABC中,三边的长度a、b、c 与它们对应的角A、B、C之间有一个重要的关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC。

其中,a、b、c分别表示三边的长度,A、B、C表示对应的角的度数或弧度。

简单来说,正弦定理表明三角形的每条边的长度与其对应的角的正弦值成比例。

这个关系可以通过以下示例来理解:【示例1】已知一个三角形的两边长度分别为5cm和8cm,夹角为60°,求第三边的长度。

解:根据正弦定理,设第三边长度为c,则有5/sin60° = c/sin(180°-60°-60°),化简得c = 5*sin120° / sin60° ≈ 8.66cm。

【示例2】已知一个三角形的两边长度分别为7cm和9cm,夹角为45°,求第三边的长度。

解:根据正弦定理,设第三边长度为c,则有9/sin45° = c/sin(180°-45°-45°),化简得c = 9*sin135° / sin45° ≈ 14.14cm。

从这两个示例可以看出,正弦定理可以帮助我们在已知两边和夹角的情况下求解三角形中的第三边长度。

2. 三角形的余弦定理三角形的余弦定理是指在任意三角形ABC中,三边的长度a、b、c 与它们对应的角A、B、C之间有一个重要的关系:c^2 = a^2 + b^2 -2ab*cosC。

其中,a、b、c分别表示三边的长度,A、B、C表示对应的角的度数或弧度。

三角形的正弦定理和余弦定理

三角形的正弦定理和余弦定理

三角形的正弦定理和余弦定理三角形是几何学中最基本的图形之一,研究三角形的性质和定理对于解决各种实际问题非常重要。

本文将重点介绍三角形的正弦定理和余弦定理,它们是解决三角形相关问题的重要工具。

一、正弦定理正弦定理是指在任意三角形ABC中,三条边的长度与其对应的角度之间存在一定的关系。

具体表达式如下: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。

该定理说明了三角形的边长与角度之间的关系。

正弦定理的应用非常广泛。

例如,在实际测量中,我们可以利用正弦定理求解无法直接测量的距离或高度。

在几何推导中,正弦定理也是解决三角形相关问题的重要工具。

二、余弦定理余弦定理是指在任意三角形ABC中,三条边的长度与其对应的角度之间存在一定的关系。

具体表达式如下:a² = b² + c² - 2bc*cosAb² = a² + c² - 2ac*cosBc² = a² + b² - 2ab*cosC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,cosA、cosB、cosC分别表示三角形的三个内角的余弦值。

该定理说明了三角形的边长与角度之间的关系。

余弦定理的应用也非常广泛。

例如,在实际测量中,我们可以利用余弦定理求解无法直接测量的边长或角度。

在物理学、工程学等领域,余弦定理也被广泛应用于计算力学、力的合成等问题。

在实际应用中,正弦定理和余弦定理常常结合使用。

通过这两个定理,我们可以解决涉及三角形边长、角度等多个未知量的问题,并得到准确的解答。

总结:三角形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。

正弦定理描述了三角形的边长与角度之间的关系,而余弦定理则描述了三角形的边长与角度之间的关系。

通过运用这两个定理,我们可以解决实际问题中的多种三角形计算和推导。

(完整版)解三角形之正弦定理与余弦定理

(完整版)解三角形之正弦定理与余弦定理

正弦定理与余弦定理教学目标掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.正余弦定理及三角形面积公式.教学重难点掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.知识点清单一.正弦定理:1.正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外接圆的直径,即 R Cc B b A a 2sin sin sin ===(其中R 是三角形外接圆的半径) 2.变形:1)sin sin sin sin sin sin a b c a b c C C++===A +B +A B . 2)化边为角:C B A c b a sin :sin :sin ::=; ;sin sin B A b a = ;sin sin C B c b = ;sin sin CA c a = 3)化边为角:C R cB R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===4)化角为边:;sin sin b a B A = ;sin sin c b C B =;sin sin ca C A = 5)化角为边: Rc C R b B R a A 2sin ,2sin ,2sin === 3. 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;例:已知角B,C,a ,解法:由A+B+C=180o ,求角A,由正弦定理;sin sin B A b a = ;sin sin CB c b = ;sin sin CA c a =求出b 与c ②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。

例:已知边a,b,A,解法:由正弦定理BA b a sin sin =求出角B,由A+B+C=180o 求出角C ,再使用正弦定理CA c a sin sin =求出c 边4.△ABC 中,已知锐角A ,边b ,则①A b a sin <时,B 无解; ②A b a sin =或b a ≥时,B 有一个解;③b a A b <<sin 时,B 有两个解。

正弦定理余弦定理知识点总结及最全证明

正弦定理余弦定理知识点总结及最全证明

正弦定理余弦定理知识点总结及最全证明正弦定理概述:正弦定理是三角形的一个重要定理,它描述了三角形中各边与其相对的正弦值之间的关系。

正弦定理可以用于求解任意三角形的边长或角度。

正弦定理表达式:在一个三角形ABC中,有以下正弦定理的表达式:a/sin(A) = b/sin(B) = c/sin(C)其中,a、b、c分别表示三角形的边长,A、B、C表示三角形的角度。

正弦定理表明,三角形的任意一边的长度与这条边相对的角的正弦值成正比。

正弦定理的证明:可以使用数学推导来证明正弦定理。

这里给出一种较为详细的证明方法。

证明:1. 通过三角形的边长关系:a = b * sin(A) / sin(B)和c = b *sin(C) / sin(B),可得到以下关系式:a * sin(B) = b * sin(A)和c * sin(B) = b * sin(C)2.利用向量叉积原理知识,假设D为线段BC上的一点,则由向量的垂直性知:向量BD与向量AD是垂直的,向量CD与向量AD是垂直的。

3. 记向量AD为向量a,向量BD为向量b,向量CD为向量c,由向量b与向量a的垂直性可得:向量b·向量a = ,b, * ,a, *sin(∠BA) = b * AD * sin(∠BA)。

4. 同理,由向量c与向量a的垂直性可得:向量c·向量a = ,c,* ,a,* sin(∠CA) = c * AD * sin(∠CA)。

5. 因为∠C + ∠A = ∠BA,即∠CA + ∠BA = 180°,所以sin(∠BA) = sin(∠CA)。

所以有b * AD * sin(∠BA) = c * AD *sin(∠CA)。

6. 即有b * AD * sin(∠BA) = c * AD * sin(∠BA),那么b = c,所以定理得证。

余弦定理概述:余弦定理是三角形的另一个重要定理,它描述了三角形中各边与其相对的角之间的关系。

正弦定理余弦定理解三角形技巧

正弦定理余弦定理解三角形技巧

正弦定理余弦定理解三角形技巧正弦定理和余弦定理是解三角形问题中常用的两个重要定理。

它们通过三角形的边长和角度之间的关系,帮助我们求解未知的角度和边长。

下面将介绍正弦定理和余弦定理的定义、推导过程和应用技巧。

一、正弦定理的定义和推导:1.定义:对于任意三角形ABC,它的三边长度分别为a、b、c,而对应的角度分别为A、B、C,则正弦定理的表达式为:a/sinA = b/sinB = c/sinC2.推导:设三角形ABC的高为h,其与底边a的夹角为α,边a与边c的夹角为β,则由三角形的定义可知:sinα = h/c, sinβ = h/a根据正弦定理,我们可以得到以下的关系:a/sinA = c/sinC,即a/sinA = c/sinαb/sinB = c/sinC, 即b/sinB = c/sinβ由此推导出正弦定理的表达式。

二、正弦定理的应用技巧:正弦定理可以用来求解三角形的未知边长和角度,常用的技巧有以下几种:1.已知两边和夹角,求第三边:根据正弦定理的表达式,我们可以将已知信息代入其中,解方程求得未知边长。

2.已知两边和一个对角的正弦值,求第三边:将已知信息代入正弦定理的表达式,解方程求得未知边长。

3.已知两角和一边,求第三边:将已知信息代入正弦定理的表达式,解方程求得未知边长。

4. 已知三边,求三角形内部的角度:根据正弦定理,我们可以得到以下关系:sinA = a/c,sinB = b/c,sinC = c/a。

通过反正弦函数,我们可以求得每个角度的值。

三、余弦定理的定义和推导:1.定义:对于任意三角形ABC,它的三边长度分别为a、b、c,而对应的角度分别为A、B、C,则余弦定理的表达式为:a² = b² + c² - 2bc*cosAb² = a² + c² - 2ac*cosBc² = a² + b² - 2ab*cosC2.推导:设三角形ABC的高为h,其与底边a的夹角为α,边a与边c的夹角为β,则由三角形的定义可知:cosα = h/c, cosβ = h/a根据余弦定理,我们可以得到以下关系:a² = b² + c² - 2bc*cosA,即a² = b² + c² - 2bc*cosαb² = a² + c² - 2ac*cosB,即b² = a² + c² - 2ac*cosβ由此推导出余弦定理的表达式。

(完整版)解三角形之正弦定理与余弦定理

(完整版)解三角形之正弦定理与余弦定理

正弦定理与余弦定理教学目标掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形正余弦定理及三角形面积公式.教学重难点掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形知识点清单一.正弦定理:1. 正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外接圆的直径,即a b c2R(其中R是三角形外接圆的半径)sin A sin B si2.变形:1) a b c a b csin sin si nC sin sin si nC2)化边为角:a :b: c sin A: sin B :s in C -a si nA.b sin B a sin AJb sin Bc sin C c sin C '3)化边为角:a 2Rsin A, b 2Rsi nB, c 2Rs inC4)化角为边:sin A a ;J sin B b ; si nA aJ7sin B b sin C c sin C c5)化角为边:sin A a sin B b si nC c2R‘2R'2R3.利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知两个角及任意一边,求其他两边和另一角; 例:已知角B,C,a,解法:由A+B+C=18°0,求角A,由正弦定理-Sn) - Sn^; b sin B c sin C a sin A;求出b与cc sin C②已知两边和其中一边的对角,求其他两个角及另一边。

例:已知边a,b,A,解法:由正弦定理旦血求出角B,由A+B+C=180求出角C,再使用正b sin B弦定理旦泄求出c边c sin C4. △ ABC中,已知锐角A,边b,贝U①a bsin A时,B无解;②a bsinA或a b时,B有一个解;③ bsin A a b 时,B 有两个解。

如:①已知A 60 ,a 2,b2, 3 ,求B (有一个解) ②已知A 60 ,b 2,a23,求B (有两个解)注意:由正弦定理求角时,注意解的个数。

三角形的余弦定理与正弦定理

三角形的余弦定理与正弦定理

三角形的余弦定理与正弦定理三角形是几何学中最基本的形状之一。

在研究三角形的性质和特征时,余弦定理和正弦定理起到了重要的作用。

它们是利用三角形的边长和角度之间的关系来解决各种三角形问题的工具。

本文将详细介绍三角形的余弦定理与正弦定理的定义、公式推导和应用。

一、余弦定理余弦定理是描述三角形边长与角度关系的定理。

对于任意三角形ABC,假设a、b、c分别表示BC、AC和AB的边长,而∠A、∠B和∠C分别表示三角形的内角A、B和C,则余弦定理可以表示为以下公式:c² = a² + b² - 2ab·cosCb² = a² + c² - 2ac·cosBa² = b² + c² - 2bc·cosA其中,cosA、cosB和cosC分别表示角A、B和C的余弦值。

推导过程:我们可以通过向三角形ABC引入高,再利用勾股定理和直角三角形的性质推导余弦定理。

设三角形ABC的高为h,起点为顶点A,终点为D,连接BD和CD,如图所示。

[图示]由于三角形ADC为直角三角形,根据勾股定理,我们可以得到:AC² = AD² + CD² ------ (1)在三角形ABD中,我们可以应用勾股定理得到:AB² = AD² + BD² ------ (2)注意到BD = BC - CD,将其代入式(2),我们可以得到:AB² = AD² + (BC - CD)²= AD² + BC² + CD² - 2BC·CD ------ (3)由于三角形ABC为平面图形,AD ⊥ BC,所以∠ADC = ∠C。

根据余弦定理,我们可以得到:CD² = AC² + AD² - 2AC·AD·cosC ------ (4)将式(1)代入式(4),我们可以得到:CD² = (AD² + CD²) + AD² - 2√(AD² + CD²)√AD·cosC= 2AD² + CD² - 2AD·CD·cosC将式(4)代入式(3),我们可以得到:AB² = 2AD² + BC² - 2BC·CD + 2AD² - 2√(AD² + CD²)√AD·cosC= 4AD² + BC² - 2BC·CD - 2√(AD² + CD²)√AD·cosC= 4AD² + BC² - 2BC·CD - 2AC·AD·cosC由于三角形为平面图形,所以CD = BC·cosA,代入上式得:AB² = 4AD² + BC² - 2BC²·cosA - 2AC·AD·cosC= 4AD² + BC² - 2BC²·cosA - 2AC²·cosC= 4AD² + BC² - 2AC²·cosC - 2BC²·cosA由几何性质可知,4AD² = c²,所以:c² = a² + b² - 2ab·cosC ------ (5)同理,可以推导出余弦定理的其他两个公式。

正弦定理余弦定理解三角形技巧

正弦定理余弦定理解三角形技巧

正弦定理余弦定理解三角形技巧以正弦定理和余弦定理为基础的三角形解题技巧在解决三角形相关问题时,正弦定理和余弦定理是非常有用的工具。

它们可以帮助我们计算三角形的各个角度和边长,从而解决一系列问题,比如求解未知边长、未知角度、判断三角形类型等。

下面我将介绍一些使用正弦定理和余弦定理解决三角形问题的技巧。

一、正弦定理正弦定理是指在一个三角形中,三条边的长度与对应的角的正弦值之间的关系。

具体表达式如下:a/sinA = b/sinB = c/sinC其中a、b、c分别代表三角形的三条边的长度,A、B、C分别代表三角形的三个角度。

通过正弦定理,我们可以解决以下几类问题:1. 已知两个角和一个边的长度,求解其他未知边和角。

2. 已知两个边和一个角的大小,求解其他未知边和角。

3. 已知一个边和两个角的大小,求解其他未知边和角。

以一个具体的例子来说明,假设有一个三角形ABC,已知边长a=5,边长b=7,角C的大小为30度,我们可以利用正弦定理求解其他未知边和角。

根据正弦定理,我们可以得到以下等式:5/sinA = 7/sinB = c/sin30通过计算可得sinA ≈ 0.866,sinB ≈ 0.5。

将这些结果代入等式中,可以求解出c ≈ 8.66,A ≈ 60度,B ≈ 30度。

二、余弦定理余弦定理是指在一个三角形中,三条边的长度与对应的角的余弦值之间的关系。

具体表达式如下:c² = a² + b² - 2abcosC其中a、b、c分别代表三角形的三条边的长度,C代表三角形的一个角的大小。

通过余弦定理,我们可以解决以下几类问题:1. 已知三个边的长度,求解三个角的大小。

2. 已知两个边和对应的夹角,求解第三边的长度。

3. 已知两个边和一个角的大小,求解其他未知边和角。

以一个具体的例子来说明,假设有一个三角形ABC,已知边长a=5,边长b=7,角C的大小为30度,我们可以利用余弦定理求解其他未知边和角。

正弦定理、余弦定理及解三角形

正弦定理、余弦定理及解三角形

正弦定理、余弦定理及解三角形知识梳理1.正弦定理、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC 外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2Ra2=b2+c2-2bc cos A;b2=c2+a2-2ca cos B;c2=a2+b2-2ab cos C变形(1)a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sinC;(4)a sin B=b sin A,b sin C=c sincos A=b2+c2-a22bc;cos B=c2+a2-b22ac;cos C=a2+b2-c22abB ,a sinC =c sin A2.三角形面积公式:S △ABC =12 ah (h 表示边a 上的高) ;S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B ;S △ABC =abc4R;S △ABC =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r .3.三角形解的判断在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,三角形解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a =b sin A b sinA <a <b a ≥ba >b解的 个数一解两解一解 一解典例剖析题型一 利用正弦定理解三角形例1 在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B =________.答案 59解析 在△ABC 中,由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin B =b sin Aa =5×133=59. 变式训练 在△ABC 中,若A =60°,B =45°,BC =32,则AC =________. 答案 23解析 在△ABC 中,AC sinB =BC sinA ,∴ AC =BC·sinBsinA =32×2232=2 3.解题要点 如果已知两边一角或是两角一边解三角形时,通常用正弦定理.题型二 利用余弦定理解题例2 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是________.答案 332解析 ∵c 2=(a -b )2+6,∴c 2=a 2+b 2-2ab +6.① ∵C =π3,∴c 2=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab .②由①②得-ab +6=0,即ab =6. ∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.变式训练 在△ABC 中,若AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC = . 答案 4或5解析 设BC =x ,则由余弦定理AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C 得5=25+x 2-2·5·x ·910,即x 2-9x +20=0,解得x =4或x =5.解题要点 如果已知两边一角或是已知三边解三角形时,通常用余弦定理.题型三 综合利用正余弦定理解题例3 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知(b -2a )cos C +c cos B =0. (1)求C ;(2)若c =7,b =3a ,求△ABC 的面积.解析 (1)由已知及正弦定理得:(sin B -2sin A )cos C +sin C cos B =0,sin B cos C +cos B sin C =2sin A cos C ,sin(B +C )=2sin A cos C ,∴sin A =2sin A cos C . 又sin A ≠0,得cos C =12.又C ∈(0,π),∴C =π3.(2)由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =7,b =3a ,解得a =1,b =3.故△ABC 的面积S =12ab sin C =12×1×3×32=334.变式训练 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 =bsin B ,得sin B =3cos B .所以tan B =3,所以B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C,得c =2a .由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得9=a 2+c 2-ac .所以a =3,c =2 3.解题要点 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.当堂练习1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是________.答案 332解析 由c 2=(a -b )2+6,可得a 2+b 2-c 2=2ab -6.① 由余弦定理及C =π3,可得a 2+b 2-c 2=ab .②所以由①②得2ab -6=ab ,即ab =6. 所以S △ABC =12ab sin π3=12×6×32=332.2.在△ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知b =2,B =30°,C =15°,则a 等于________. 答案 2 2解析 A =180°-30°-15°=135°,由正弦定理a sin A =b sin B ,得a 22=212,即a =2 2.3. △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为________. 答案 3+1 解析A =π-(B +C )=π-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π4=7π12,由正弦定理得a sin A =bsin B ,则a =b sin Asin B =2sin7π12sin π6=6+2,∴S △ABC =12ab sin C =12×2×(6+2)×22=3+1.4.(2015重庆理)在△ABC 中,B =120°,AB =2,A 的角平分线AD =3,则AC =________. 答案6解析 由正弦定理得AB sin ∠ADB =AD sin B ,即2sin ∠ADB =3sin 120°,解得sin ∠ADB =22,∠ADB =45°,从而∠BAD =15°=∠DAC ,所以C =180°-120°-30°=30°,AC =2AB cos 30°= 6. 5.(2015江苏)在△ABC 中,已知AB =2,AC =3,A =60°. (1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解析(1)由余弦定理知,BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos A=4+9-2×2×3×12=7,所以BC=7.(2)由正弦定理知,ABsin C=BCsin A,所以sin C=ABBC·sin A=2sin 60°7=217.因为AB<BC,所以C为锐角,则cos C=1-sin2C=1-37=277.因此sin 2C=2sin C·cos C=2×217×277=437.课后作业一、填空题1.(2015广东文)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=2,c=23,cos A=32且b<c,则b等于________.答案 2解析由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,得4=b2+12-2×b×23×32,即b2-6b+8=0,∴b=4或b=2,又b<c,∴b=2.2.已知△ABC,a=5,b=15,A=30°,则c=________.答案 25或 5解析 ∵a sin A =b sin B ,∴sin B =b sin A a =155·sin30°=32.∵b >a ,∴B =60°或120°.若B =60°,C =90°,∴c =a 2+b 2=2 5. 若B =120°,C =30°,∴a =c = 5.3.已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,23cos 2A +cos 2A =0,a =7,c =6,则b 等于________. 答案 5解析 由题意知,23cos 2A +2cos 2A -1=0,即cos 2A =125,又因为△ABC 为锐角三角形,所以cos A =15.在△ABC 中,由余弦定理知72=b 2+62-2b ×6×15,即b 2-125b -13=0,即b =5或b =-135(舍去).4.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________. 答案 直角三角形解析 ∵b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin(B +C )=sin 2A ,即sin A =sin 2A .又∵sin A>0,∴sin A=1,∴A=π2,故△ABC为直角三角形.5.在某次测量中,在A处测得同一平面方向的B点的仰角是50°,且到A的距离为2,C点的俯角为70°,且到A的距离为3,则B、C间的距离为________.答案19解析∵∠BAC=120°,AB=2,AC=3.∴BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos∠BAC=4+9-2×2×3×cos120°=19.∴BC=19.6.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若B=2A,a =1,b=3,则c=________.答案 2解析由正弦定理asin A=bsin B得:1sin A=3sin B,又∵B=2A,∴1sin A=3sin2A=32sin A cos A,∴cos A=32,∴∠A=30°,∴∠B=60°,∠C=90°,∴c=12+(3)2=2.7.在△ABC中,∠ABC=π4,AB=2,BC=3,则sin∠BAC=________.。

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。

正弦定理、余弦定理精讲精析(解析版)

正弦定理、余弦定理精讲精析(解析版)

正弦定理、余弦定理精讲精析点点突破热门考点01 正弦定理正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为: a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R 等形式,以解决不同的三角形问题.面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B【典例1】(2019·全国高考真题(文))ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________. 【答案】34π. 【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π,sin 0,A ∴≠得sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=故选D . 【典例2】(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)5sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】(1)由余弦定理得22222cos 9223252b ac ac B =+-=+-⨯⨯⨯=,所以5b =. 由正弦定理得sin 5sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以23sin 1cos 5ADC ADC ∠=-∠=.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以225cos 1sin C C =-=. 所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅325452555⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以2115cos 1sin DAC DAC ∠=-∠=. 所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【总结提升】已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a <b sin Aa =b sin Ab sin A <a<ba ≥ba >ba ≤b解的个数无解一解两解一解一解无解热门考点02 余弦定理余弦定理:2222cos a b c ab C +-= , 2222cos b c a ac A +-= , 2222cos c a b ac B +-=.变形公式cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,os C =a 2+b 2-c 22ab【典例3】(2020·全国高考真题(理))如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,3AB AD ==,AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】AB AC ⊥,3AB =1AC =,由勾股定理得2BC ==,同理得BD =BF BD ∴==在ACE △中,1AC =,AE AD ==,30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF 中,2BC =,BF =1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-. 【典例4】(2019·北京高考真题(文))在△ABC 中,a =3,–2b c =,cos B =12-.(Ⅰ)求b ,c 的值; (Ⅱ)求sin (B +C )的值. 【答案】(Ⅰ)7,5b c ==;. 【解析】(Ⅰ)由余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==-,因为3a =,所以22390c b c -++=;因为2b c -=,所以解得75b c =⎧⎨=⎩.(Ⅱ)由(Ⅰ)知3,7,5a b c ===,所以22213cos 214b c a A bc +-==;因为A 为ABC ∆的内角,所以sin A ==.因为sin()sin()sin B C A A +=π-==. 【总结提升】应用余弦定理解答两类问题:热门考点03正弦定理与余弦定理的综合运用【典例5】(2020·北京高考真题)在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为己知,求:(Ⅰ)a的值:(Ⅱ)和的面积.条件①:;条件②:.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .【解析】选择条件①(Ⅰ)(Ⅱ)由正弦定理得:选择条件②(Ⅰ)由正弦定理得:(Ⅱ)【典例6】(2019·全国高考真题(理))ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设22-=-.(sin sin)sin sin sinB C A B C(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C =. 【解析】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C -=-+=- 即:222sin sin sin sin sin B C A B C +-= 由正弦定理可得:222b c a bc +-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,πA ∈3Aπ(2)22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 2C C C +=整理可得:3sin C C =22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:sin C =因为sin 2sin 2sin 0B C A C ==>所以sin C >,故sin C =(2)法二:22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin 63cos C C -=,即3sin 3cos 23sin 66C C C π⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭2sin 62C π⎛⎫∴-=⎪⎝⎭ 由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+ 62sin sin()46C ππ+=+=. 【总结提升】应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷就用哪一个定理.热门考点04 应用正弦定理、余弦定理判定三角形形状【典例7】在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形【答案】D 【解析】因为c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =2π或B =A 或B =π-A (舍去), 所以△ABC 为等腰或直角三角形. 【规律方法】1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范对三角函数值的限制.热门考点05 与三角形面积有关的问题【典例8】(2018·全国高考真题(文))△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.. 【解析】因为sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,结合正弦定理可得sin sin sin sin 4sin sin sin B C C B A B C +=, 可得1sin 2A =,因为2228b c a +-=, 结合余弦定理2222a b c bccosA =+-,可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos A =,从而求得bc =,所以ABC ∆的面积为111sin 222S bc A ===.【典例9】(2017·上海高考真题)已知函数()221cos sin 2f x x x =-+,()0,x π∈. (1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC ∆为锐角三角形,角A 所对边a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC ∆的面积.【答案】(1)[,)2ππ;(2 【解析】(1)函数2211()cos sin cos 2,(0,)22f x x x x x π=-+=+∈ 由222,k x k k Z πππ-≤≤∈,解得,2k x k k Z πππ-≤≤∈1k =时,12x ππ≤≤,可得()f x 的增区间为[,)2ππ(2)设△ABC 为锐角三角形,角A 所对边a =B 所对边b=5, 若()0f A =,即有1cos 202A += 解得223A π=,即3A π= 由余弦定理可得a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A , 化为c 2﹣5c +6=0, 解得c =2或3, 若c =2,则cos 0B =<即有B 为钝角,c =2不成立, 则c =3,△ABC 的面积为11sin 532224S bc A ==⨯⨯⨯=【总结提升】1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键. 2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.提醒:正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数公式的工具性作用.热门考点06 与三角形周长有关的问题【典例10】(2017课标1,理17)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为23sin a A(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【答案】 【解析】【典例11】(2019·江西洪都中学高二月考(理))在ABC △中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且cos 4c A =,sin 5a C =.(1)求边长c ;(2)若ABC △的面积20S =.求ABC △的周长. 【答案】(141(2)8241+【解析】(1)由正弦定理可得:2sin sin sin a b cR A B C===,可得sin sin a C c A =, 因为sin 5a C =,可得sin 5c A =,所以5sin A c=, 又由cos 4c A =,可得4cos A c=,又因为22222516sin cos 1A A c c+=+=,解得c = (2)由题意,ABC ∆的面积1sin 202S ab C ==,sin 5a C =,解得8b =,由余弦定理,可得2222cos 64412841a b c bc A =+-=+-=,解得a =,所以ABC ∆的周长88L a b c =++=+=+【总结提升】应用正弦定理、余弦定理,建立边长的方程,是解答此类问题的基本方法,解答过程中,要注意整体代换思想的应用,如果遇到确定最值问题,往往要结合均值定理求解.热门考点07 三角形中的最值与范围问题【典例12】(2018·江苏高考真题)在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________. 【答案】9 【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.【典例13】(2020·全国高考真题(理))ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C . (1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【解析】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈,23A π∴=. (2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=, 即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号), ()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴周长的最大值为3+【典例14】(2019·全国高考真题(文))ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=. (1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.【答案】(1) 3B π=;(2). 【解析】 (1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=. 0<B <π,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B =π,所以3B π=. (2)因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =, 由三角形面积公式有:222sin()111sin 3sin sin sin 222sin 4sin ABCC a A Sac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=22sin cos cos sin 2123133(sin cos )sin 3tan 38tan C C C C C ππππ-==-=又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABCS <<. 故ABCS的取值范围是 【总结提升】三角形中的最值范围问题,往往有三种情况,一是转化成三角函数的值域问题,利用三角函数的图象和性质;二是利用基本不等式求最值,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误;三是利用函数的单调性.热门考点08 应用正弦定理、余弦定理解决实际问题【典例15】(2019·上海市金山中学高一月考)如图,在笔直的海岸线l 上有两个观测点A 和B ,点A 在点B 的正西方向,2AB km =.若从点A 测得船C 在北偏东60°的方向,从点B 测得船C 在北偏东45°的方向,则船C 离海岸线l 的距离为______km .(结果保留根号)【答案】13+ 【解析】如图所示,过点C 作CD AB ⊥,交AB 的延长线与点D ,设CD x =,45CBD BCD ∴∠=∠=, 设BD CD x ==, 又2AB =,2AD AB BD x ∴=+=+,30,tan CDCAD CAD AD︒∠=∠=, 323x x ∴=+, 解得:13x =+所以船C 离海岸线l 的距离为(13)km , 故答案为:13+【典例16】(2018届山东、湖北部分重点中学高考冲刺(二))我国古代著名的数学家刘徽著有《海岛算经》.内有一篇:“今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行百二十三步,人目著地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目著地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表各几何?”请你计算出海岛高度为__________步.(参考译文:假设测量海岛,立两根标杆,高均为5步,前后相距1000步,令前后两根标杆和岛在同一直线上,从前标杆退行123 步, 人的视线从地面(人的高度忽略不计)过标杆顶恰好观测到岛峰,从后标杆退行127步, 人的视线从地面过标杆顶恰好观测到岛峰,问岛高多少? 岛与前标杆相距多远?)(丈、步为古时计量单位,当时是“三丈=5步”) 【答案】1255步【解析】如图所示,设岛高步,与前标杆相距步,由相似三角形的性质有,解得:,则海岛高度为1255步.【典例17】(2019·海南高一期中)在海岸A 处发现北偏东45︒方向,距A 处()31-海里的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75︒方向,距A 处2海里的C 处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.【答案】缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟. 【解析】如图,设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获走私船(在D 点),则3CD t =海里,10BD t =海里, 在ABC ∆中,由余弦定理,得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅))2212212cos1206=+-⋅⋅⋅︒=,解得=BC 又sin sin BC ACBAC ABC=∠∠,sin sin2AC BAC ABC BC ⋅∠∴∠===45ABC ∴∠=︒,故B 点在C 点的正东方向上,9030120CBD ∴∠=︒+︒=︒,在BCD ∆中,由正弦定理,得sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,sin sin BD CBDBCD CD⋅∠∴∠=12==. 30BCD ∴∠=︒,∴缉私船沿北偏东60︒的方向行驶.又在BCD ∆中,120CBD ∠=︒,30BCD ∠=︒,30D ∴∠=︒,BD BC ∴=,即10t =解得t =15≈分钟. ∴缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.【总结提升】1.测量距离问题,归纳起来常见的命题角度有: (1)两点都不可到达; (2)两点不相通的距离;(3)两点间可视但有一点不可到达. 2. 求解高度问题的三个关注点(1)在处理有关高度问题时,要理解仰角、俯角(在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(在水平面上所成的角)是关键.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.(3)注意山或塔垂直于地面或海平面,把空间问题转化为平面问题. 3. (1)测量角度问题的基本思路测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.提醒:方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角. (2)解决角度问题的注意事项①测量角度时,首先应明确方位角及方向角的含义. ②求角的大小时,先在三角形中求出其正弦或余弦值.③在解应用题时,要根据题意正确画出示意图,通过这一步可将实际问题转化为可用数学方法解决的问题,解题中也要注意体会正、余弦定理“联袂”使用的优点.巩固提升1.(2020·全国高考真题(文))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A B .C .D .【答案】C 【解析】设,,AB c BC a CA b ===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=2221cos sin tan 29a c b B B B ac +-==∴===故选:C2.(2020·全国高考真题(理))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12 D .23【答案】A 【解析】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC =根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.3. (2019·上海市金山中学高一月考)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,则“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件【答案】B 【解析】cos cos a A b B =,根据正弦定理得到:sin cos sin cos sin 2sin 2A A B B A B =∴=故22A B A B =∴=或222A B A B ππ=-∴+=,ABC ∆为等腰或者直角三角形.所以“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的必要非充分条件 故选:B4.(2016·全国高考真题(文))△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知5a =,2c =,2cos 3A =,则b=( ) A .2 B .3C .2D .3【答案】D 【解析】 由余弦定理得,解得(舍去),故选D.5.(2018·全国高考真题(理))在ABC ∆中,cos 2C =,则AB=( )A .BCD .【答案】A 【解析】因为223cos 2cos 121,25C C =-=⨯-=-所以22232cos 125215()325c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯-=∴= A.6.(2012·陕西高考真题(理))在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A B C .12D .12-【答案】C 【解析】2221()2c a b =+,由余弦定理得,222221cos 242a b c a b C ab ab +-+==≥当且仅当a b =时取“=”,cos C ∴的最小值为12,选C.7.(2019·吴起高级中学高二期中(文))在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边为a,b,c ,60B =,b =则ABC ∆外接圆的面积是( ) A .2π B .πC .34πD .2π 【答案】B 【解析】设ABC △外接圆的半径r ,则22sin sin 60b r B ===,解得1r =, ∴ABC △外接圆的面积21ππ=⨯=,8.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))在ΔABC 中,4a =,5b =,A =45°,则此三角形解的情况是( ) A .两解 B .一解C .一解或两解D .无解【答案】A 【解析】因为4a =,5b =,A =45°,所以由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,所以290c -+=,解得2c =或2c =, 所以此三角形解有两解. 故选:A .9.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))已知△ABC 中,sin sin sin c b Ac a C B-=-+,则B =( ) A .6πB .4π C .3π D .34π 【答案】C 【解析】 因为sin sin sin c b Ac a C B -=-+,利用正弦定理角化边得c b a c a c b-=-+,所以()()()c b c b a c a -+=-, 所以222c b ac a -=-, 所以222a c b ac +-=,所以222122a cb ac +-=,根据余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==,因为0B π<<,所以3B π=.10.(2019·陕西高三(理))在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,且cos cos sin A B Ca b c+=,若22285b c a bc +-=,则tan B 的值为( ) A .13- B .13C .3-D .3【答案】C 【解析】ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,由cos cos sin A B C a b c +=,得:cos cos sin 1sin sin sin A B CA B C +==, 故111tan tan A B+=, 若22285b c a bc +-=,则222425b c a bc +-=,即4cos 5A =.3sin 5A ∴=,故3tan 4A =, 代入111tan tan A B+=,解得tan 3B =-. 故选:C .11.(2019·四川高三月考(理))已知ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,若ABC △的面积为ABC △的周长的最小值为( )A .B .3+C .D .3+【答案】C 【解析】()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,∴222a ab c b -=-,∴222a b c ab +-=,∴222cos 122a b c C ab +-==,∴3C π=, 1sin2S ab C ==∴12ab =,222212c a b ab ab ab =+-≥-=(当且仅当c =时取等号),∴c ≥∴222()3()36c a b ab a b =+-=+-,∴a b +=,∴a b c c ++=设()f c c =()f c 单调递增,c ≥,∴a b c ++≥=故选:C.12.(2019·全国高考真题(文))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】详解:由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得22222141313cos ,,,464224242b c a c c c b A bc bc b c +---==∴=-∴=∴=⨯=,故选A . 13.(2018·全国高考真题(文))ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C 【解析】 由题可知222124ABCa b c SabsinC +-==所以2222absinC a b c +-= 由余弦定理2222a b c abcosC +-=所以sinC cosC =()C 0,π∈C 4π∴=故选C.14.(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫-⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.15.(2019·江苏高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若a =3c ,b =2,cos B =23,求c 的值; (2)若sin cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值. 【答案】(1)3c =;(2)25. 【解析】(1)因为23,2,cos 3a cb B ===, 由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)(2)3c c +-=,即213c =.所以3c =. (2)因为sin cos 2A Ba b=, 由正弦定理sin sin a b A B=,得cos sin 2B Bb b =,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而25cos B =. 因此π25sin cos 25B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 16.(2020·山东海南省高考真题)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在,它的内角的对边分别为,且,,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】详见解析【解析】解法一:由可得:,不妨设,则:,即.选择条件①的解析:据此可得:,,此时.选择条件②的解析:据此可得:,则:,此时:,则:.选择条件③的解析:可得,,与条件矛盾,则问题中的三角形不存在.解法二:∵,∴,,∴,∴,∴,∴, 若选①,,∵,∴,∴c=1; 若选②,,则,;若选③,与条件矛盾.。

正弦定理和余弦定理(含解析)

正弦定理和余弦定理(含解析)

第七节正弦定理和余弦定理[知识能否忆起]1.正弦定理 分类 内容定理a sin A =b sin B =csin C=2R (R 是△ABC 外接圆的半径)变形 公式①a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ,②sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c , ③sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R解决的 问题 ①已知两角和任一边,求其他两边和另一角, ②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角2.余弦定理 分类内容定理在△ABC 中,有a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ;b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos_C 变形 公式 cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab解决的 问题 ①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角3.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高);(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).[小题能否全取]1.(2012·广东高考)在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC =( ) A .4 3 B .2 3 C. 3D.32解析:选B 由正弦定理得:BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=2 3.2.在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A 等于( ) A .30° B .45° C .60°D .75°解析:选C ∵cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+4-32×1×2=12,又∵0°<A <180°,∴A =60°.3.(教材习题改编)在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形有( ) A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定解析:选B ∵a sin A =bsin B,∴sin B =b a sin A =2418sin 45°,∴sin B =223.又∵a <b ,∴B 有两个.4.(2012·陕西高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c =23,则b =________. 解析:由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =4+12-2×2×23×32=4,所以b =2. 答案:25.△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,则△ABC 的面积为________. 解析:设BC =x ,由余弦定理得49=25+x 2-10x cos 120°, 整理得x 2+5x -24=0,即x =3.因此S △ABC =12AB ×BC ×sin B =12×3×5×32=1534.答案:1534(1)在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .(2)在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式 a =b sinAb sin A <a <ba ≥ba >b解的个数一解两解 一解 一解利用正弦、余弦定理解三角形典题导入[例1] (2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B .(1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. [自主解答] (1)由b sin A =3a cos B 及正弦定理 a sin A =bsin B,得sin B =3cos B , 所以tan B =3,所以B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C ,得c =2a .由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得9=a 2+c 2-ac . 所以a =3,c =2 3.在本例(2)的条件下,试求角A 的大小. 解:∵a sin A =bsin B, ∴sin A =a sin Bb =3·sinπ33=12.∴A =π6.由题悟法1.应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2.已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.以题试法1.△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a . (1)求b a;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B . 解:(1)由正弦定理得,sin 2A sin B +sin B cos 2A = 2sin A ,即 sinB (sin 2A +cos 2A )=2sin A . 故sinB = 2sin A ,所以b a= 2.(2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =(1+3)a 2c .由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°.利用正弦、余弦定理判定三角形的形状典题导入[例2] 在△ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C .(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.[自主解答] (1)由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )·b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc .由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 故cos A =-12,∵0<A <180°,∴A =120°.(2)由(1)得sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =34.又sin B +sin C =1, 解得sin B =sin C =12.∵0°<B <60°,0°<C <60°,故B =C , ∴△ABC 是等腰的钝角三角形.由题悟法依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A +B +C =π这个结论.[注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.以题试法2.(2012·安徽名校模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m =(4,-1),n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2A 2,cos 2A ,且m ·n =72.(1)求角A 的大小;(2)若b +c =2a =23,试判断△ABC 的形状.解:(1)∵m =(4,-1),n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos 2A2,cos 2A ,∴m ·n =4cos 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.与三角形面积有关的问题典题导入[例3] (2012·新课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cosC +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .[自主解答] (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sinA sin C -sinB -sinC =0.因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0. 由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12.又0<A <π,故A =π3.(2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.由题悟法1.正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用.2.在解决三角形问题中,面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B 最常用,因为公式中既有边也有角,容易和正弦定理、余弦定理结合应用.以题试法3.(2012·江西重点中学联考)在△ABC 中,12cos 2A =cos 2A -cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =3,sin B =2sin C ,求S △ABC .解:(1)由已知得12(2cos 2A -1)=cos 2A -cos A ,则cos A =12.因为0<A <π,所以A =π3.(2)由b sin B =c sin C ,可得sin B sin C =bc=2,即b =2c .所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =4c 2+c 2-94c 2=12, 解得c =3,b =23,所以S △ABC =12bc sin A =12×23×3×32=332.1.在△ABC 中,a 、b 分别是角A 、B 所对的边,条件“a <b ”是使“cos A >cos B ”成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C a <b ⇔A <B ⇔cos A >cos B .2.(2012·泉州模拟)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边.若A =π3,b =1,△ABC 的面积为32,则a 的值为( ) A .1 B .2 C.32D. 3解析:选D 由已知得12bc sin A =12×1×c ×sin π3=32,解得c =2,则由余弦定理可得a 2=4+1-2×2×1×cos π3=3⇒a = 3.3.(2013·“江南十校”联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =23,c =22,1+tan A tan B =2cb,则C =( ) A .30°B .45°C .45°或135°D .60°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.(2012·陕西高考)在△ABC 中 ,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( )A.32B.22C.12D .-12解析:选C 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,又c 2=12(a 2+b 2),得2ab cos C =12(a 2+b 2),即cos C =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12.5.(2012·上海高考)在△ABC 中,若sin 2 A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定解析:选C 由正弦定理得a 2+b 2<c 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,所以C 是钝角,故△ABC 是钝角三角形.6.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c .若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,∵sin B ≠0, ∴sin A =12,∴A =30°或A =150°.答案:30°或150°7.在△ABC 中,若a =3,b =3,A =π3,则C 的大小为________.解析:由正弦定理可知sin B =b sin A a =3sinπ33=12,所以B =π6或5π6(舍去),所以C=π-A -B =π-π3-π6=π2.答案:π28.(2012·北京西城期末)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =25,B =π4,sin C =55,则c =________;a =________.解析:根据正弦定理得b sin B =c sin C ,则c =b sin C sin 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:2 2 69.(2012·北京高考)在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:根据余弦定理代入b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,解得b =4.答案:410.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a sin A +c sin C -2a sin C =b sinB .(1)求B ;(2)若A =75°,b =2,求a ,c .解:(1)由正弦定理得a 2+c 2-2ac =b 2.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B . 故cos B =22,因此B =45°. (2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=2+64. 故a =b ×sin A sin B =2+62=1+3,c =b ×sin C sin B =2×sin 60°sin 45°= 6. 11.(2013·北京朝阳统考)在锐角三角形ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足3a -2b sin A =0.(1)求角B 的大小;(2)若a +c =5,且a >c ,b =7,求AB u u u r ·AC u u ur 的值.解:(1)因为3a -2b sin A =0, 所以 3sin A -2sin B sin A =0, 因为sin A ≠0,所以sin B =32. 又B 为锐角,所以B =π3.(2)由(1)可知,B =π3.因为b = 7.根据余弦定理,得7=a 2+c 2-2ac cos π3,整理,得(a +c )2-3ac =7. 由已知a +c =5,得ac =6. 又a >c ,故a =3,c =2.于是cos A =b 2+c 2-a 22bc =7+4-947=714,所以AB u u u r ·AC u u u r =|AB u u u r|·|AC u u u r |cos A =cb cos A=2×7×714=1. 12.(2012·山东高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin B (tanA +tan C )=tan A tan C .(1)求证:a ,b ,c 成等比数列; (2)若a =1,c =2,求△ABC 的面积S .解:(1)证明:在△ABC 中,由于sin B (tan A +tan C )=tan A tan C , 所以sin B ⎝⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin C cos C =sin A cos A ·sin C cos C, 因此sin B (sin A cos C +cos A sin C )=sin A sin C , 所以sin B sin(A +C )=sin A sin C . 又A +B +C =π, 所以sin(A +C )=sin B , 因此sin 2B =sin A sinC . 由正弦定理得b 2=ac , 即a ,b ,c 成等比数列.(2)因为a =1,c =2,所以b =2,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12+22-22×1×2=34,因为0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =74, 故△ABC 的面积S =12ac sin B =12×1×2×74=74.1.(2012·湖北高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C ,3b =20a cos A ,则sin A ∶sin B ∶sin C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶4解析:选D 由题意可得a >b >c ,且为连续正整数,设c =n ,b =n +1,a =n +2(n >1,且n ∈N *),则由余弦定理可得3(n +1)=20(n +2)·(n +1)2+n 2-(n +2)22n (n +1),化简得7n 2-13n -60=0,n ∈N *,解得n =4,由正弦定理可得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =6∶5∶4.2.(2012·长春调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知4sin 2A +B2-cos 2C =72,且a +b =5,c =7,则△ABC 的面积为________.解析:因为4sin2A +B2-cos 2C =72, 所以2[1-cos(A +B )]-2cos 2C +1=72,2+2cos C -2cos 2C +1=72,cos 2C -cos C +14=0,解得cos C =12.根据余弦定理有cos C =12=a 2+b 2-72ab,ab =a 2+b 2-7,3ab =a 2+b 2+2ab -7=(a +b )2-7=25-7=18,ab =6,所以△ABC 的面积S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.答案:3323.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足(2b -c )cos A -a cos C =0. (1)求角A 的大小;(2)若a =3,S △ABC =334,试判断△ABC 的形状,并说明理由.解:(1)法一:由(2b -c )cos A -a cos C =0及正弦定理,得 (2sin B -sin C )cos A -sin A cos C =0, ∴2sin B cos A -sin(A +C )=0, sin B (2cos A -1)=0. ∵0<B <π,∴sin B ≠0, ∴cos A =12.∵0<A <π,∴A =π3.法二:由(2b -c )cos A -a cos C =0,及余弦定理,得(2b -c )·b 2+c 2-a 22bc -a ·a 2+b 2-c 22ab =0,整理,得b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,∵0<A <π,∴A =π3.(2)∵S △ABC =12bc sin A =334,即12bc sin π3=334, ∴bc =3,①∵a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,a =3,A =π3,∴b 2+c 2=6,② 由①②得b =c =3, ∴△ABC 为等边三角形.1.已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边.若a =1,b =3,A +C =2B ,则sin C =________.解析:在△ABC 中,A +C =2B ,∴B =60°.又∵sin A =a sin B b =12,∴A =30°或150°(舍),∴C =90°,∴sin C =1.答案:12.在△ABC 中,a =2b cos C ,则这个三角形一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:选A 法一:(化边为角)由正弦定理知: sin A =2sin B cos C ,又A =π-(B +C ), ∴sin A =sin(B +C )=2sin B cos C . ∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C , ∴sin B cos C -cos B sin C =0, ∴sin(B -C )=0.又∵B 、C 为三角形内角,∴B =C .法二:(化角为边)由余弦定理知cos C =a 2+b 2-c 22ab ,∴a =2b ·a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-c 2a,∴a 2=a 2+b 2-c 2,∴b 2=c 2,∴b =c .3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知 cos 2C =-14.(1)求sin C 的值;(2)当a =2,2sin A =sin C 时,求b 及c 的长. 解:(1)因为cos 2C =1-2sin 2C =-14,且0<C <π,所以sin C =104. (2)当a =2,2sin A =sin C 时,由正弦定理a sin A =csin C ,得c =4.由cos 2C =2cos 2C-1=-14,及0<C <π得cos C =±64.由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得b 2±6b -12=0,解得b =6或26, 所以⎩⎨⎧b =6,c =4或⎩⎨⎧b =26,c =4.4.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c , 且cos B =45,b =2.(1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值. 解:(1)因为cos B =45,所以sin B =35.由正弦定理a sin A =b sin B ,可得a sin 30°=103,所以a =53.(2)因为△ABC 的面积S =12ac ·sin B ,sin B =35,所以310ac =3,ac =10.由余弦定理得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.。

高中数学 第二章 解三角形 2.1 正弦定理与余弦定理 2.1.1 正弦定理课件 北师大版必修5

高中数学 第二章 解三角形 2.1 正弦定理与余弦定理 2.1.1 正弦定理课件 北师大版必修5
∴本题有一解.
∵sin B=
sin

=
10sin60 °
5 6
=
2
2
, ∴ = 45°,
∴A=180°-(B+C)=75°.
∴a=
sin
sin
=
10sin75 °
sin45 °
=
10×
6+ 2
4
2
2
= 5( 3 + 1).
题型一
题型二
题型三
题型四
题型二
判断三角形的形状
【例 2】 在△ABC 中,若 lg a-lg c=lg sin B=-lg 2, 且为锐角,
sin
∴C=60°或 C=120°.

当 C=60°时,A=90°,
1
∴S△ABC = ·AC·sin A=2 3.
2
当 C=120°时,A=30°,
1
∴S△ABC = ·AC·sin A= 3.
2
故三角形的面积是 2 3或 3.
=
3
2
.
1
2
3
4
5
1在△ABC中,若b=2asin B,则A的值是(
BC=
.
解析:c=AB=3,B=75°,C=60°,则 A=45°.


由正弦定理,得
=
,
所以 a=BC=
答案: 6
sin
sin
sin
3sin45 °
sin
sin60 °
=
= 6.
π
【做一做 3-2】 在△ABC 中,若 a=3,b= 3, = ,
3
.
则的大小为
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正弦定理与余弦定理
教学目标
掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.
正余弦定理及三角形面积公式.
教学重难点
掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.
知识点清单
一.正弦定理:
1.正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于外
接圆的直径,即 R C
c B b A a 2sin sin sin ===(其中R 是三角形外接圆的半径) 2.变形:1)sin sin sin sin sin sin a b c a b c C C
++===A +B +A B . 2)化边为角:C B A c b a sin :sin :sin ::=; ;sin sin B A b a = ;sin sin C B c b = ;sin sin C
A c a = 3)化边为角:C R c
B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===
4)化角为边:
;sin sin b a B A = ;sin sin c b C B =;sin sin c
a C A = 5)化角为边: R
c C R b B R a A 2sin ,2sin ,2sin === 3. 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:
①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
例:已知角B,C,a ,
解法:由A+B+C=180o ,求角A,由正弦定理;sin sin B A b a = ;sin sin C
B c b = ;sin sin C
A c a =求出b 与c ②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。

例:已知边a,b,A,
解法:由正弦定理B
A b a sin sin =求出角B,由A+B+C=180o 求出角C ,再使用正弦定理C
A c a sin sin =求出c 边
4.△ABC 中,已知锐角A ,边b ,则
①A b a sin <时,B 无解; ②A b a sin =或b a ≥时,B 有一个解;
③b a A b <<sin 时,B 有两个解。

如:①已知32,2,60===O b a A ,求B (有一个解) ②已知32,2,60===O a b A ,求B (有两个解)
注意:由正弦定理求角时,注意解的个数。

二.三角形面积 1.B ac A bc C ab S ABC sin 2
1sin 21sin 21===∆ 2. r c b a S ABC )(2
1++=∆,其中r 是三角形内切圆半径. 3. ))()((c p b p a p p S ABC ---=∆, 其中)(2
1c b a p ++=, 4. R
abc S ABC 4=∆,R 为外接圆半径 5.C B A R S ABC sin sin sin 22=∆,R 为外接圆半径
三.余弦定理
1.余弦定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的2倍,即
A bc c b a cos 2222-+=
B ac c a b cos 2222-+=
C ab b a c cos 2222-+=
2.变形:bc
a c
b A 2cos 2
22-+= ac
b c a B 2cos 2
22-+= ab
c b a C 2cos 2
22-+= 注意整体代入,如:2
1cos 222=⇒=-+B ac b c a 3.利用余弦定理判断三角形形状:
设a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:
①若,,所以为锐角
②若为直角A a b c ⇔=+222
③若, 所以为钝角,则是钝角三角形
4.利用余弦定理可以解决下列两类三角形的问题:
1)已知三边,求三个角
2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角
考点解析
题型1 正弦定理解三角形
例题1 在△ABC 中,已知A=60°,a=2,C=45°,则C= . 例题2 在△ABC 中,A=
,AC=2,BC=,则AB= .
变式训练
1、 在△AB C 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c
2、 在△ABC 中,
(1) 若a =4,B =30°,C =105°,则b =________.
(2) 若b =3,c =2,C =45°,则a =________.
(3) 若AB =3,BC =6,C =30°,则∠A=________.
D
等于 .题型2 余弦定理解三角形
例题1 在△ABC 中,a=1,b=,c=2,则B= .
例题2 已知△ABC 中,AB=3,AC=5,A=120°,则BC 等于 .
变式训练
1、在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,且cosB
cosC
=-
b
2a+c
.求角B
的大小
2、在△ABC中,有下列结论:
①若a2>b2+c2,则△ABC为钝角三角形
②若a2=b2+c2+bc,则A为60°
③若a2+b2>c2,则△ABC为锐角三角形
④若A:B:C=1:2:3,则a:b:c=1:2:3
在△ABC中,A、B、C所对的边分别是a、b、c,已知,则C=
D
题型3 正弦余弦定理求三角形面积
D
的面积为.
变式训练
1、已知△ABC中,∠B=45°,AC=4,则△ABC面积的最大值为.在△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=60°,a=,b+c=3,则
D
222
的等差中项.
(1) 求B的大小;
(2) 若a+c=10,b=2,求△ABC的面积.
变式训练
1、在△ABC中,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C的对边,若a2+b2<c2,则△ABC
2、已知a、b、c分别为△ABC三个内角A、B、C的对边,acosC+3asinC-b
-c=0.
(1) 求A;
(2) 若a=2,△ABC的面积为3,求b、c.
课后作业
1、设△ABC的内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,若b+c=2a,3sinA=5sinB,则角C=________.
2、A、B、C的对边分别为a、b、c,已知b=2,B=π
6
,C=
π
4
,则△ABC的面积
为________.
3、已知△ABC中,∠B=45°,AC=4,则△ABC面积的最大值为________.
4、在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C所对的边,且c=-3bcosA,tanC=
3
4
.
(1) 求tanB的值;
(2) 若c=2,求△ABC的面积.
5、在△ABC中,设角A、B、C的对边分别为a、b、c,且acosC+1
2
c=b.
(1) 求角A的大小;
(2) 若a=15,b=4,求边c的大小.
6、在△ABC中,∠A、∠B、∠C所对的边长分别是a、b、c.
(1) 若c=2,C=π
3
,且△ABC的面积为3,求a、b的值;
(2) 若sinC+sin(B-A)=sin2A,试判断△ABC的形状.
解题技巧
1. (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.
2. (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.
3. 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、余弦定理即可求解.。

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