正弦定理与余弦定理的证明
5.9 正弦定理 余弦定理
5.9 正弦定理 余弦定理【基础知识精讲】1.正弦定理、三角形面积公式正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于该三角形外接圆的直径,即:A a sin =B b sin =C csin =2R. 面积公式:S △=21bcsinA=21absinC=21acsinB.2.正弦定理的变形及应用变形:(1)a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC (2)sinA ∶sinB ∶sinC=a ∶b ∶c (3)sinA=R a 2,sinB=R b 2,sinC=Rc 2. 应用(1)利用正弦定理和三角形内角和定理,可以解决以下两类解斜三角形问题:a.已知两角和任一边,求其他两边和一角.b.已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角.一般地,已知两边和其中一边的对角解三角形,有两解、一解、无解三种情况. ①A 为锐角时②A 为直角或钝角时.(2)正弦定理,可以用来判断三角形的形状.其主要功能是实现三角形中边角关系转化.例如:在判断三角形形状时,经常把a 、b 、c 分别用2RsinA 、2RsinB 、2RsinC 来代替.3.余弦定理在△ABC 中,有a 2=b 2+c 2-2bccosA; b 2=c 2+a 2-2accosB ; c 2=a 2+b 2-2abcosC ; 变形公式:cosA=bc a c b 2222-+,cosB=ac b a c 2222-+,cosC=abc b a 2222-+在三角形中,我们把三条边(a 、b 、c)和三个内角(A 、B 、C)称为六个基本元素,只要已知其中的三个元素(至少一个是边),便可以求出其余的三个未知元素(可能有两解、一解、无解),这个过程叫做解三角形,余弦定理的主要作用是解斜三角形.4.解三角形问题时,须注意的三角关系式:A+B+C=π 0<A ,B ,C <πsin2B A +=sin 2C -π=cos 2Csin(A+B)=sinC特别地,在锐角三角形中,sinA <cosB,sinB <cosC,sinC <cosA.【重点难点解析】掌握正、余弦定理,并学会用其余弦定理解三角形.例1 在△ABC 中,已知A >B >C ,且A=2C,b=4,a+c=8,求a 、c 的长.解:由正弦定理A a sin =C c sin 及A=2C 得C a 2sin =C c sin ,即C C a cos sin 2=Ccsin , ∴cosC=ca 2. 由已知a+c=8=2b 及余弦定理,得cosC=abc b a 2222-+=)()2(222c a a c c a a +-++ =)(4))(35(c a a c a c a ++-=a ca 435-.∴ca 2=a ca 435-,整理得(2a-3c)(a-c)=0∴a ≠c,∴2a=3c. ∵a+c=8,∴a=524,c=516. 例2 在△ABC 中,如果lga-lgc=lgsinB=-lg 2,且B 为锐角,试判断此三角形的形状.解:∵lga-lgc=lgsinB=-lg 2,∴sinB=22 又∵0°<B <90°,∴B=45° 由lga-lgc=-lg 2,得c a = 22.由正弦定理得c A sin sin = 22. 即2sin(135°-C)= 2sinC即2[sin135°cosC-cos135°sinC ]=2sinC.∴cosC=0,得C=90°又∵A=45°,∴B=45°从而△ABC 是等腰直角三角形.例3 如图已知:平行四边形两邻边长为a 和b(a <b),两对角线的一个交角为θ(0°<θ<90°),求该平行四边形的面积.分析:由于已知了平行四边形相邻两边长和对角线的一个交角,再考虑到平行四边形的面积是△AOB 的四倍,因此只要求OA ·OB ·sin θ即可.解:设平行四边形ABCD 的对角线AC 与BD 相交于O.AB=a,BC=b,∠AOB=θ,又设OA=x,OB=y.在△AOB 中,应用余弦定理可得: a 2=x 2+y 2-2xycos θ ① 在△BOC 中,应用余弦定理可得: b 2=x 2+y 2-2xycos(180°-θ) ② 由②-①得: b 2-a 2=4xycos θ∵0°<θ<90°,∴xy=θcos 422a b - (b >a)∴S □=4S △AOB =2xysin θ=222b a -tan θ例4 在△ABC 中,已知4sinBsinC=1,b 2+c 2-a 2=bc,且B >C ,求A 、B 、C.分析:由于题设条件b 2+c 2-a 2=bc 十分特殊,将它与余弦定理对照可得A=60°,这样B+C=120°,于是再利用条件4sinBsinC=1,可求得B 与C.解:由余弦定理cosA=bca c a 2222-+=bc bc 2=21.又∵0°<A <180°∴A=60°∴B+C=120°,又由于4sinBsinC=1 ∴4sinBsin(120°-B)=1∴4sinB(23cosB+21sinB)=1∴3sin2B+2sin 2B=1 ∴3sin2B=cos2B∴tan2B=33,∴2B=30°或2B=210°由于B+C=120°,且B >C ,60°<B <120°∴2B=210°,∴B=105°,从而C=15° ∴A=60°,B=105°,C=15°例5 已知△ABC 中,a ,b ,c 为角A ,B ,C 的对边,且a+c=2b ,A-C=3π,求sinB 的值. 解法一: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 2sin2C A +·cos 2CA -=2sinB 由A+B+C=π,得 sin2C A +=cos 2B 又A-C=3π,得 23cos 2B =sinB∴23cos 2B =2sin 2B ·cos 2B又∵0<2B <2π,cos 2B≠0 ∴sin2B =43 从而cos2B =2sin 12B -=413 ∴sinB=23·413 =839. 解法二:由正弦定理和已知条件a+c=2b ,得sinA+sinC=2sinB ∵A-C=3π,A+B+C=π两式相减可得B=32π-2C ∴sin(3π+C)+sinC=2sinB 得sin 3πcosC+cos 3πsinC+sinC=2sinB∴23cosC+23sinC=2sinB即3cos(3π-C)=2sinB ∴3cos 2B =4sin 2B ·cos 2B∵0<B <π,∴cos 2B≠0∴sin2B =43 cos2B =2sin 12B -=413 ∴sinB=23·cosB=839【难题巧解点拔】例1 △ABC 中,若a=5,b=4,cos(A-B)=3231,求AB. 分析:很明显,只要求cosC 的值,应用余弦定理即可求出AB. 解法一:由已知条件a=5,b=4b a b a -+=B A B A sin sin sin sin -+=2sin2cos 2cos2sinB A B A BA B A -+-+=9,①由已知cos(A-B)= 3231,根据半角公式有sin2B A +=2)cos(1B A --=81,cos 2B A -=2)cos(1B A -+=863代入①式得tg2B A +=639∵tg 2B A +=ctg 2C , ∴tg2C = 963,根据万能公式cosC=81∴c 2=a 2+b 2-2abcosC=36,AB=c=6解法二:∵A >B ,如图,作∠BAD=∠B,∴AD=BD∠CAD=∠A-∠B 令AD=BD=y,CD=x,由余弦定理cos(A-B)=boyx y b 2222-+= 3231,x=a-y,∴yy 8910-= 3231,y=4,x=1 △CAD 中再由余弦定理cosC=81,∴c=6 评析:上述解法反映边向角的转化,也可由角向边转化直接求出边.例2 半圆O 的直径为2,A 为直径延长线上的一点,且OA=2,B 为半圆周上任意一点以AB 为边向形外作等边三角形ABC(如图),问B 点在什么位置时,边形OACB 的面积最大,并求出这个最大面积.解:设∠AOB=x ,则 S △AOB =21·2·1·sinx=sinx, AB 2=OA 2+OB 2-2·OA ·OB ·cosx=5-4cosx. S △ABC =43AB 2=43 (5-4cosx)= 45-3cosx ∴S OACB =S △AOB +S △ABC=sinx-3cosx+435 =2sin(x-3π)+435 ∵0<x <π,-3π<x-3π<32π ∴x-3π=2π时,∴即x=65π时,S OACB 有最大值2+435(平方单位)例3 已知△ABC 中,AB=AC=a,∠BAC=φ,等边三角形PQR 的三边分别通过A ,B ,C 三点.试求△PQR 的面积的最大值.分析:先依题意画出图形(如图).因为变动三角形PQR 为正三角形,它的面积S=43PQ 2,问题可转化为求边长PQ 的最大值.为此需要建立PQ 的函数式,这又必须选取适当的量作为自变量.观察图形可以发现,PQ 的位置是随着∠PAB 的大小变化而变化的.不妨就以∠PAB 为自变量.以下的程序就是应用三角形的边角关系,求出以∠PAB 的三角函数表示PQ 的解析式,最后求它的最大值.解:设∠PAB=x,那么∠PBA=120°-x,∠QAC=180°-x-φ,∠QCA=x+φ-60°.在△PAB 中,∵)120sin(x PA-︒=︒60sin AB ,∴PA=32a sin(120°-x),在△AQC 中,)60sin(︒-Φ+x AQ=︒60sin AC∴AQ=32a sin(x+φ-60°)∴PQ=PA+AQ=32a [sin(120°-x)+sin(x+φ-60°)=34a sin(2Φ+30°)cos(90°-2Φ-x). 因为其中a,2Φ+30°都是常量,所以当90°-2Φ-x=0即x=90°-2Φ时,取得 (PQ)max =34a sin(2Φ+30°) 同时也就取得了 (S △)max =43 (PQ)2max=334a 2sin 2(2Φ+30°)例4 在△ABC 中,已知A=2C ,求证:3b <c-a <2b.证明:在△ABC 中,由A=2C ,得C=2A ,∴B=π-3A,∴0<A <3πb ac - =B A C sin sin sin -=)sin(sin sin C A A C +-=2cos2sin 2sin2cos 2C A C A A C A C ++-+ =23sin 2sin A =2sin 2cos 2sin 42sin2A A A A -=12cos 412-A =1cos 21+A .∵0<A <3π,∴21<cosA <1,即2<2cosA+1<3∴31<b a c -<21,故3b <c-a <2b.评析:解本题的关键是利用正弦定理及三角公式将b a c -转化为1cos 21+A ,结合角A的取值范围推得结论.【课本难题解答】课本第132页,习题5.9第8题: |F |≈132N ,β≈38° 第9题两条对角线的长分别是415cm 和43cm,面积是48cm 2.【命题趋势分析】本节主要考查:1.根据已知条件,求三角形的末知元素,或判断三角形的形状. 2.运用正、余弦定理及关系式A+B+C=π解决三角形中的计算和证明问题. 3.利用所学的三角知识解决与三角形有关的三角函数问题和简单的实际问题. 根据考试的方向,可以预见,利用正、余弦定理解斜三角形问题将会与三角函数、数列、方程、向量等知识相结合,尤其是与生活、生产、科学实验实际相结合,考查综合运用数学知识的能力.【典型热点考题】例1 在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A 、B 、C 的对边,设a+c=b ,A-C=3π,求sinB 的值.解:根据正弦定理和已知可得:sinA+sinC=2sinB,A+B+C=π 则2sin2C A +·cos 2CA -=2sinB.又A-C=3π,sin 2C A -=cos 2B∴2cos 2B cos 6π=2sinB=4sin 2B cos 2B又∵0<2B <2π∴sin2B =43 cos2B =2sin 12B -= 413 ∴sinB=2·413·43=839例2 若△ABC 的三个内角A 、B 、C 成等差数列,且最大边为最小边的2倍,则三内角之比为 .解:设三角形三内角从小到大依次为B-d,B,B+d, 则B-d+B+B+d=180°∴B=60° 设最小边为x ,则最大边为2x,从而)60sin(d x -︒=)60sin(2d x +︒⇒tand=33,d=30° 所以三内角分别为A=30°,B=60°,C=90°,得三内角之比为1∶2∶3. ∴应填1∶2∶3.例3 在△ABC 中,A 、B 、C 三顶点所对边分别为a,b,c ,试证明b 2=c 2+a 2-2accosB.证明:因为=+则有:2=·=(+)·(+)=2+2+2·=AB 2+BC 2+2|AB |·|BC |cos(180°-B)=c 2+a 2-2accosB 所以b 2=c 2+a 2-2ac ·cosB例4 求sin 220°+cos 280°+3sin20cos80°的值.解:设△ABC 中的A=10°,B=20°,C=150°对应边分别为a,b,c. △ABC 的外接圆半径为2R ,则由正弦定理得: a=2Rsin10°,b=2Rsin20°,c=2Rsin150° 由余弦定理,得:(2Rsin150°)2=(2Rsin10°)2+(2Rsin20°)2-2(2Rsin10°)(2Rsin20°)cos150°即:sin 2150°=sin 210°+sin 220°+3sin10°sin20°则:cos 280°+sin 220°+3sin20°cos80°=41 说明:本题采用了构造法,题中余弦变正弦之后,注意到3=-2cos(180°-10°-20°).本周强化练习:【同步达纲练习】一、选择题1.在△ABC 中,已知a=52,c=10,A=30°,则B 等于( ) A.105°B.60°C.15°D.105°或15°2.在△ABC 中,若b=22,a=2,且三角形有解,则A 的取值范围是( ) A.0°<A <30° B.0°<A ≤45° A.0°<A <90°D.30°<A <60° 3.在△ABC 中,若2cos A a =2cos B b =2cosC c,则△ABC 的形状是( )A.等腰三角形B.等边三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形4.在△ABC 中,若a=2,b=22,c=6+2,则∠A 的度数是( )A.30°B.45°C.60°D.75°5.设m 、m+1、m+2是钝角三角形的三边长,则实数m 的取值范围是( ) A.0<m <3 B.1<m <3 C.3<m <4 D.4<m <66.在△ABC 中,已知sinA ∶sinB ∶sinC=3∶5∶7,则此三角形的最大内角的度数等于( )A.75°B.120°C.135°D.150°7.△ABC 中,若c=ab b a ++22,则角C 的度数是( ) A.60°B.120°C.60°或120°D.45°8.在△ABC 中,若A=60°,b=16,且此三角形的面积S=2203,则a 的值是( ) A. 2400B.25C.55D.499.在△ABC 中,若acosA=bcosB,则△ABC 是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角10.在钝角三角形ABC 中,三边长是连续自然数,则这样的三角形( )A.不存在B.有无数多个C.仅有一个D.仅有两个二、填空题1.在△ABC 中,A=120°,B=30°,a=8,则c= .2.在△ABC 中,已知a=32,cosC=31,S △ABC =43,则b= . 3.已知锐角三角形边长分别为2、3、x ,则x 的取值范围是 .4.在△ABC 中,A=60°,b ∶c=8∶5,其内切圆关径r=23,则a= ,b= ,c= .5.在△ABC 中,A=60°,b=1,面积为3,则CB A c b a sin sin sin ++++= . 6.在△ABC 中,已知A 、B 、C 成等差数列,且边b=2,则外接圆半径R= .三、解答题1.设三角形三边长分别为15,19,23,现将三边长各缩短x 后,围成一个钝角三角形,求x 的取值范围.2.在△ABC 中,已知它的三边a ,b ,c 成等比数列,试证明:tan2A tan 2C ≥31.3.已知在△ABC 中,c=22,a >b,C=4π,tanA ·tanB=6,试求a,b 以及此三角形的面积.【素质优化训练】1.在△ABC 中,已知a-b=4,a+c=2b ,且最大角为120°,求△ABC 的三边长.2.如图,在60°的∠XAY 内部有一点P ,P 到边AX 的距离是PC=2,P 到边AY 的距离是PB=11,求点P 到顶点A 的距离.3.在△ABC 中,若C=3B ,求bc 的取值范围.4.已知△ABC 是钝角三角形,∠B >90°,a=2x-5,b=x+1,c=4,求x 的取值范围.5.在△ABC 中,已知cos 2B+cos 2C=1+cos 2A,且sinA=2sinBcosC,cosC=sinB ,求证:b=c且A=90°.6.在△ABC 中,a,b,c 分别是角A 、B 、C 的对边,若a 2+c 2=2001c 2,求B A C cot cot cot +的值.【生活实际运用】某人在塔的正东方沿南60°西的道路前进40米后,望见塔在东北方向上,若沿途测得塔的最大仰角为30°,求塔高.解:如图,由题设条件知:∠CAB=∠1=90°-60°=30°∠ABC=45°-∠1=45°-30°=15°∴∠ACB=180°-∠BAC-∠ABC=180°-30°-15°=135°又∵AB=40米.在△ABC 中,由正弦定理知:︒15sin AC =︒135sin 40 ∴AC=︒︒135sin 15sin 40=402sin(45°-30°) =402 (sin45°cos30°-cos45°sin30°) =402 (22·23-22·21) =20(3-1)在图中,过C 作AB 的垂线,设垂足为E ,则沿AB 测得塔的最大仰角就是∠CED ,∴∠CED=30°.在Rt △ACE 中,EC=AC ·sinBAC=AC ·sin30°=20·(3-1)·21=10(3-1) 在Rt △DCE 中,塔高CD=CE ·tan ∠CED=10(3-1)·tan30°=3)33(10- (米).【知识验证实验】外国船只除特许者外,不得进入离我国海岸线d 海里以内的海域.设B 和C 是我国的两个设在海边的观测站,B 与C 之间的距离为m 海里,海岸线是过B 、C 的直线.一外国船在A 点处,现测得∠ABC=α、∠ACB=β.试求α、β满足什么关系时,就应向示经特许的外国船只A 发出警告?解:如图所示,作AD ⊥BC ,垂足为D ,在△ABC 中,∠BAC=180°-(α+β)∴sin ∠BAC=sin(α+β).由正弦定理得:βsin AB =)sin(βα+BC ,αsin AC =)sin(βα+BC . ∵BC=m ,故有: AB=)sin(sin βαβ+m ,AC=)sin(sin βαα+m 由于S △ABC =21BC ·AD=21 m ·AD 且S △ABC =21AB ·AC ·sin(α+β). 所以21)sin(sin βαα+m ·)sin(sin βαβ+m ·sin(α+β)= 21mAD. 从而有:AD=)sin(sin sin βαβα+m 因此,当AD ≤d,即)sin(sin sin βαβα+m ≤d 时,就应向外国船只A 发出警发.【知识探究学习】如图,在四边形ABCD 中,BC=m,DC=2m,四个内角A 、B 、C 、D 之比为3∶7∶4∶10,试求△ABD 的面积.解:由于四个内角A 、B 、C 、D 比为3∶7∶4∶10,所以可设它们的大小依次为:3x 、7x 、4x 、10x.由四边形的内角和为360°,所以有:3x+7x+4x+10x=360°,可求得:x=15°.在△BCD 中,由余弦定理得;BD 2 =BC 2+DC 2-2BC ·DC ·cosC.=m 2+(2m)2-2·m ·(2m)cos60°=3m 2∴BD=3m.这时,在△BCD 中,BD 2+BC 2=DC 2,所以△BCD 是直角三角形,DC 是斜边.∴∠CDB=30°,∠ADB=120°.在△ABD 中,由正弦定理得:AB=A ADB BD sin sin ∠∙=︒︒45sin 120sin 3m =223m,另外∠ABD=105°-90°=15°,BD=3m.所以S △ADB =21AB ·BD ·sin15°=21·223m ·3m ·sin15° =8239-m 2.参考答案【同步达纲练习】一、1.D 2.B 3.B 4.A 5.B 6.B 7.B 8.C 9.D 10.C二、1. 338 2.213 3.(5,13) 4.14,10,16 5. 338 6. 332 三、1.3<x <112.提示可证:a+c ≥2b ,再得sinA+sinC ≥2sinB ,和差化积可得结论3.a=5106,b=558,S △=524【素质优化训练】1.a=14,b=10,c=62.143.1<b c <34. 310<x <4 5.可求出B=C=45° 6.1000。
正弦定理和余弦定理
正弦定理和余弦定理在△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,则有正弦定理和余弦定理:正弦定理:a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R余弦定理:a^2 = b^2 + c^2 - 2bccosA;b^2 = c^2 + a^2 - 2cacosB;c^2 = a^2 + b^2 - 2abcosC可以通过变形得到以下公式:cosA = (b^2 + c^2 - a^2) / 2bc;cosB = (c^2 + a^2 - b^2) / 2ac;cosC = (a^2 + b^2 - c^2) / 2ab同时还有以下关系:a = 2RsinA;b = 2RsinB;c = 2RsinCa:b:c =asinB = bsinA;bsinC = csinB;asinC = csinAABC的面积S = absinC = bcsinA = acsinB = r其中r为三角形内切圆半径,可以通过S = (a + b + c)r得到。
选择题:1.在△ABC中,已知a = 2,b = 6,A = 45°,则满足条件的三角形有2个。
2.在△ABC中,A = 60°,AB = 2,且△ABC的面积为3,则BC的长为3.3.已知在△ABC中,a = x,b = 2,B = 45°,若三角形有两解,则x的取值范围是2<x<22.4.已知锐角三角形的边长分别为1,3,x,则x的取值范围是(8,10)。
注:原文中存在格式错误,已经进行修正。
整理得2c=b+bc,因为c≠0,所以等式两边同时除以c,得到2=c+b,解得c=2/(b+1)。
在△ABC中,已知内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且△ABC的面积为315,b-c=2,cosA=1/4,求a的值。
解析:由cosA=1/4,得到sinA=√15/4,S△ABC=bcsinA=bc*√15/4=315,因此bc=24.又因为b-c=2,所以b^2-2bc+c^2=4,联立解得b^2+c^2=52.由余弦定理得,a=b+c-2bccosA=52-2*24*(1/4)=64,因此a=8.在△ABC中,已知内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且A=π/4,b^2-a^2=c^2/2.1)求tanC的值;2)若△ABC的面积为3,求b的值。
(经典)正弦定理、余弦定理知识点总结及最全证明
正弦定理、余弦定理知识点总结及证明方法1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.主要考查有关定理的应用、三角包等变换的能力、运算能力及转化的数学思想.解三角形常常作为解题工具用丁立体几何中的计算或证明,或与三角函数联系在一起求距离、高度以及角度等问题,且多以应用题的形式出现.1.正弦定理(1)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即.其中R是三角形外接圆的半径.(2)正弦定理的其他形式:① a = 2RsinA , b =, csinO;③ a : b : c= _______________________________2.余弦定理(1)余弦定理:三角形中任何一边的平■方等——王彦文宵铜峡一中丁其他两边的平■方的和减去这两边与它们的火角的余弦的积的两倍.即a2=, b2=,c?=.若令C= 90°, WJ c2=,即为勾股定理.(2)余弦定理的变形:cosA =, cosB=, cosC^.若C为锐角,则cosC>0,即a2 + b2 ; 若C为钝角,贝U cosC<0,即a2+ b2.故由a2+ b2与c2值的大小比较,可以判断C为锐角、钝角或直角.(3)正、余弦定理的一个重要作用是实现边角,余弦定理亦可以写成sin2A= sin2B+ sin2C—2sinBsinCcosA,类似地,sin2B= ________________ ; sin2C= _________ _S 意式中隐含条件A+ B+ C= TT .3.解斜三角形的类型(1)已知三角形的任意两个角与一边,用理.只有一解.(2)已知三角形的任意两边与其中一边的对角,用定理,可能有L如在△ ABC中,已知a, b和A时,解的情况如表:②sin A=2R' sinB=A为锐角A为钝角或直角图形关系式a= bsinA bsinA<a< b a为a>b解的个数①②③④(3)已知三边,用理.有解时,只有一解.(4)已知两边及火角,用理, 必有一解.4.三角形中的常用公式或变式⑴三角形面积公式& =:其中R, r分别为三角形外接圆、内切圆半径.(2)A+ B+ C=兀,WJ A=,A5 = , 从而sinA = tanAtanBtanC (3)a+ c sinA+ sinCcosA = , tanA =<(3)互化sin2C+ sin2A—2sinCsinAcosB sin2A+sin2B— 2sinAsinBcosC3. (1)正弦(2)正弦一解、两解或无解①一解②二解③一解④一解⑶余弦⑷余弦1 1 1 abc 14. (1)2absinC 2bcsinA 2acsinB 4R 2 (a+ b+ c)r在△ ABC中,A>B 是sinA>sinB 的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件解:因为在同一三角形中,角大则边大,边大则正弦大,反之也成立,故是充要条件.故选C.兀B+ C (2)代(B+ Q 2— Fsin(B+ C) — cos(B+ C)2 (1)b* 1 2+ c2— 2bccosA c2 + a2— 2cacosB a2 + b2—2abcosC a2 + b2b2+ c2—a2c2+ a2—b2a2+ b2—c2(2)2bc2ca2ab—tan(B+ C) co岩si号«C tan 2在△ ABC中,已知b= 6, c= 10, B= 30°,则解此三角形的结果有()A.无解B. 一解C.两解D. 一解或两解解:由正弦定理知sinC=半=5, 乂由b 6c>b>csinB知,C有两解.也可依已知条件,画出△ ABC,由图知有两解.故选 C.(2012陕西)在^ABC中,角A, B, C所对的边…一…Tt i—一,分力U为a, b, c.右a= 2, B= c= 2寸3,贝U b =.解:由余弦定理知b2= a2 + c2—2accoSB=22 + (2^3)2— 2X 2X^/3X c%= 4, b= 2.故填2.(2013陕西)®AABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c,若bcosC+ ccosB= asinA,则^ABC 的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定解:由已知和正弦定理可得sinBcosC+ sinCcosB= sinA sinA,即sin(B+ Q= sinAsinA, 亦即sinA= sinAsinA.因为0<A<TT,所以sinA= 1, 所以A=2.所以三角形为直角三角形.故选B.在^ABC中,角A, B, C所对的边分别为a, b, c,若 a =寸2, b=2, sinB+ cosB=寸2,则角 A解:sinB+ cosB= ^2,,•寸2sin B+4 =寸2,即sin B+4 = 1._____ __ _兀兀_兀乂.. B€ (0,冗)... B+; = ;, B=~.4 2 4a b asinBsinA= b根据正弦正理、皿=sinB,可侍12'. a<b, . . Av B... A=g.故填&类型一正弦定理的应用△ ABC的内角A, B, C的对边分别为a, b, c,已知A— C= 90 , a+ c=寸2b,求C.解:由a+ c=寸2b及正弦定理可得sinA+sinO 2sinB乂由丁A— C= 90 , B= 180 — (A+C),故cosC + sinC = sinA + sinC=戒sin(A + Q =戒sin(90 + 2Q =匝sin2(45 + Q.,•哀sin(45 + C) = 2 戒sin(45 + C)cos(45 + C),* 一1即cos(45 + C) = 2.乂 .。
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
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。
正弦定理与余弦定理
正弦定理与余弦定理一、三角形中的各种关系设AABC 的三边分别是a,4c,与之对应的三个角分别是A,民C,那么有如下关 系:1、三内角关系三角形中三内角之和为乃(三角形内角和定理),即A+3+C=〃,; 2、边与边的关系三角形中任意两条边的和都大于第三边,任意两条边的差都小于第三边,即 a+c,a+c>b,b+c>a ;a-b<c,a-c<b,b-c<a\3、边与角的关系(1)正弦定理三角形中任意一条边与它所对应的角的正弦之比都相等,即‘一=―丝=^=2R (这里,R 为AABC 外接圆的半径). sin A sin B sin C注1:(I )正弦定理的证明:里,R 为AABC 外接圆的半径)证:法一(平面几何法):在AA8C 中,作C 〃J_A8,垂足为“那么在mAAHC 中,sinA =—;在mAB"C 中,sinB =— AC BC在AABC 中,^BC= a,AC = h,AB = c f证明:,-二二」—二2R ]这 sin A sin B sin C/e CH=/?sin A,CH=asinB=>Z?sinA=^sinBIP- ...................... = ----sin A sin B同理可证:一丝sin B sin C于是有,=上=工sin A sin B sin C作AABC的外接圆。
0,设其半径为R连接80并延长,那么可得到。
0的直径BD,连接D4因为在圆中,直径所对的圆周角是直角所以/DAB=90"AR c于是在放AD43中,sin。
=一=—BD2R又因为在同一圆中,同弧所对的圆周角相等所以NO=NC.•.'=^=£=2/?sinCsin Dc2R故^=―竺=—L=2R(这里,R为A45C外接圆的半径)sin A sin B sin C法二(平面向量法)(II)正弦定理的意义:正弦定理指出了任意三角形中三边与其对应角的正弦值之间的一个关系式,也就是任意三角形的边角关系.(Ill)正弦定理适用的范围:U)三角形的两角及一边,解三角形;(ii)三角形的两边及其中一边所对应的角,解三角形;(iii)运用a:c=sinA:sinB:sinC解决角之间的转换关系.注2:正弦定理的一些变式:(i)6/::c=sinA:sinB:sinC;(ii)sin A=—,sin B=—,sinC=—;2R2R2R(iii)a=2/?sin A,b=2/?sin B,c-2/?sin C.注3:三角形是确定的,那么在运用正弦定理解该三角形时,其解是唯一的; 三角形的两条边和其中一条边的对角,由于该三角形具有不稳定性,所以其解是不确定的,此时可结合平面几何作图的方法、“大边对大角,大角对大边〃定理及三角形内角和定理解决问题.例1.AABC中,。
正弦定理和余弦定理-PPT课件
22
类型一
正弦定理和余弦定理的应用
解题准备:
1.正弦定理和余弦定理揭示的都是三角形的边角关系,根据题 目的实际情况,我们可以选择其中一种使用,也可以综合起 来运用.
2.在求角时,能用余弦定理的尽量用余弦定理,因为用正弦定 理虽然运算量较小,但容易产生增解或漏解.
23
3.综合运用正、余弦定理解三角形问题时,要注意以下关系式
32
∵0<A<π,0<B<π,∴sin2A=sin2B
∴2A=2B或2A=π-2B,即A=B或A+B= .
2
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
33
解法二:同解法一可得2a2cosAsinB=2b2cosBsinA,
由正、余弦定理得
a2b•
b2
c2
a
2
=b2a•
a2 c2 b2
2bc
2ac
1 2 3 2 1 3.
2
2
(2)当|BC|=4时,S△=
1 2
|AB|·|BC|·sinB
1 2 3 4 1 2 3.
2
2
∴△ABC的面积为 2 3 或 3.
27
[反思感悟]本题主要考查正弦定理、三角形面积公式及分类 讨论的数学思想,同时也考查了三角函数的运算能力及推 理能力.
28
40
设云高CM x m,则CE x h,
DE x h, AE x h .
tan
又AE x h , x h x h
tan tan tan
解得x tan tan gh hgsin( ) m.
tan tan
sin( )
41
[反思感悟]在测量高度时,要理解仰角、俯角的概念.仰角和俯 角都是在同一铅垂面内,视线与水平线的夹角,当视线在水 平线之上时,称为仰角;当视线在水平线之下时,称为俯角.
余弦定理及其证明(精选多篇)
余弦定理及其证明(精选多篇)余弦定理及其证明1.三角形的正弦定理证明:步骤1.在锐角△abc中,设三边为a,b,c。
作ch⊥ab垂足为点h ch=a·sinbch=b·sina∴a·sinb=b·sina得到a/sina=b/sinb同理,在△abc中,b/sinb=c/sinc步骤2.证明a/sina=b/sinb=c/sinc=2r:如图,任意三角形abc,作abc的外接圆o.作直径bd交⊙o于d.连接da.因为直径所对的圆周角是直角,所以∠dab=90度因为同弧所对的圆周角相等,所以∠d等于∠c.所以c/sinc=c/sind=bd=2ra/sina=bc/sind=bd=2r类似可证其余两个等式。
2.三角形的余弦定理证明:平面几何证法:在任意△abc中做ad⊥bc.∠c所对的边为c,∠b所对的边为b,∠a所对的边为a 则有bd=cosb*c,ad=sinb*c,dc=bc-bd=a-cosb*c根据勾股定理可得:ac^2=ad^2+dc^2b^2=(sinb*c)^2+(a-cosb*c)^2b^2=sin^2b*c^2+a^2+cos^2b*c^2-2ac*cosbb^2=(sin^2b+cos^2b)*c^2-2ac*cosb+a^2b^2=c^2+a^2-2ac*cosbcosb=(c^2+a^2-b^2)/2ac3在△abc中,ab=c、bc=a、ca=b则c^2=a^2+b^2-2ab*cosca^2=b^2+c^2-2bc*cosab^2=a^2+c^2-2ac*cosb下面在锐角△中证明第一个等式,在钝角△中证明以此类推。
过a作ad⊥bc于d,则bd+cd=a由勾股定理得:c^2=(ad)^2+(bd)^2,(ad)^2=b^2-(cd)^2所以c^2=(ad)^2-(cd)^2+b^2=(a-cd)^2-(cd)^2+b^2=a^2-2a*cd+(cd)^2-(cd)^2+b^2=a^2+b^2-2a*cd因为cosc=cd/b所以cd=b*cosc所以c^2=a^2+b^2-2ab*cosc题目中^2表示平方。
正余弦定理公式推导过程
正余弦定理公式推导过程正弦定理和余弦定理是中学数学中的重要定理,它们是解决三角形问题的基本工具。
在本文中,我们将讨论如何推导正弦定理和余弦定理,并介绍它们的应用。
一、正弦定理正弦定理是指在一个三角形中,任意一条边的长度与它所对的角的正弦值成正比。
即:$$frac{a}{sin A}=frac{b}{sin B}=frac{c}{sin C}$$ 其中,$a$、$b$、$c$分别为三角形的三条边,$A$、$B$、$C$为它们所对的角。
我们可以通过以下步骤来推导正弦定理:1. 画出一个任意的三角形ABC。
2. 在三角形ABC中,分别从角A、角B、角C引出高AD、BE、CF,如图1所示。
3. 根据三角形的定义,我们可以得到:$sin A=frac{AD}{BC}$,$sin B=frac{BE}{AC}$,$sinC=frac{CF}{AB}$。
4. 将$AD$、$BE$、$CF$用$a$、$b$、$c$表示,如图2所示。
5. 根据图2中的三角形,我们可以得到:$AD=BCsin A$,$BE=ACsin B$,$CF=ABsin C$。
6. 将上述结果代入原式,得到:$$frac{a}{sin A}=frac{b}{sin B}=frac{c}{sin C}$$7. 将$AD$、$BE$、$CF$用$a$、$b$、$c$表示,将原式化简为:$$frac{a}{frac{AD}{BC}}=frac{b}{frac{BE}{AC}}=frac{c}{frac{ CF}{AB}}$$$$frac{a}{b}timesfrac{AC}{BC}=frac{b}{c}timesfrac{AB}{AC}=f rac{c}{a}timesfrac{BC}{AB}$$8. 将上述结果用比例式表示,得到:$$frac{a}{b}=frac{sin A}{sin B}timesfrac{AC}{BC}$$$$frac{b}{c}=frac{sin B}{sin C}timesfrac{AB}{AC}$$$$frac{c}{a}=frac{sin C}{sin A}timesfrac{BC}{AB}$$ 这就是正弦定理的推导过程。
第七节 正弦定理和余弦定理
cos A=b2+2cb2c-a2;
cos B=c2+2ac2a-b2; cos C= a2+b2-c2
2ab
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2.三角形中常用的面积公式
(1)S=12ah(h表示边a上的高);
(2)S=12bcsin
A=
1 2acsin
B
=
1 2absin
C
;
(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
[即时应用]
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设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsin A=
3acos B. (1)求角B的大小; (2)若b=3,sin C=2sin A,求a,c的值. 解:(1)∵bsin A= 3acos B,
由正弦定理得sin Bsin A= 3sin Acos B.
在△ABC中,sin A≠0,即得tan B= 3,∴B=π3.
(2)∵sin C=2sin A,由正弦定理得c=2a,
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
即9=a2+4a2-2a·2acosπ3,解得a= 3,∴c=2a=2 3.
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考点二 利用正弦、余弦定理判定三角形的形状
[典例引领]
重点保分型考点——师生共研
1.(2018·贵阳监测)在△ABC中,内角A,B,C所对边分别是
B.-
2 4
C.34
解析:由题意得,b2=ac=2a2,
D.-34
即b= 2a,∴cos C=a2+2ba2b-c2=a2+2a2×a2-2a4a2=- 42,
故选B. 答案:B
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2.(2018·“超级全能生”联考)在△ABC中,内角A,B,C
正弦余弦定理
三角形中边角关系——正弦余弦定理1.正弦定理法一:从作三角形的高线BD h =出发,直接得sin h C a =,sin h A c =,联立得sin sin a C h c A ==,消去中间变量可得边角关系sin sin a c A C =.同理,试一试作其它边的高线,则有sin sin b c B C=或sin sin a b A B =,即sin sin sin a c b A C B ==. 法二:连接B 与圆心O ,并延长交圆于'A ,构造出BC 弧对应的圆周角是A 和'A ,直径是'A B d =,直径所对的圆周角是直角,则由sin sin 'a A A d ==,同理sin sin 'a A A d==,利用面积公式,11sin 22S ab C ch ==,sin ab C h c=,从量纲上看,正确。
海伦公式:22111sin 1s 1s 222S ab C ab co C ab co C ==-=- 2222222222222222222222222221s 1(/(2)4(/(2)(2)(/(2)2(2(/(2)((/(2)((((/())))))))))))2+-+-+-+-+-+-++co C ab a b ab ab ab a a b c a b c a b c a b c a b c a b c c a b a b c a b c c a b b c a b ab ab ab ab -=-=-⎡⎤⎡⎤=-=+-⎣⎦⎣⎦⎡-+-++⎤⎡⎤=-=--⎣⎦⎣⎦((((11((((224(((2()))))))))2)))2()()()()22+++++=a b c a b c c a b c a b a b c a b c c a b c a b a b c z z c z b S ab ab z a b c p p a p c z p p a b --==--+-+++-+++=-++--=---=令2.余弦定理222222222cos sin (/)(/)()//1A A x c h c x h c c c +=+=+==,可证明它上式对于任意角都成立。
正弦定理与余弦定理
正弦定理与余弦定理海黄和紫檀哪个更有价值怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网北京十里河古玩市场,美不胜收的各类手串让记者美不胜收。
“黄花梨和紫檀是数一数二的好料,市场认可度又高,所以我们这里专注做这两种木料的手串。
”端木轩的尚女士向记者引见说。
海黄紫檀领风骚手串是源于串珠与手镯的串饰品,今天曾经演化为集装饰、把玩、鉴赏于一体的特征珍藏品。
怕上当受骗,我们教你如何鉴别小叶紫檀的真伪!点击访问:木缘鸿官网“目前珍藏、把玩木质手串的人越来越多,特别是海黄和印度小叶檀最受藏家追捧,有人把黄花梨材质的手串叫做腕中黄金。
”纵观海南黄花梨近十年的价钱行情,不难置信尚女士所言非虚。
一位从事黄花梨买卖多年的店主夏先生通知记者,在他的记忆中,2000年左右黄花梨上等老料的价钱仅为60元/公斤,2002年大量收购时,价格也仅为2万元/吨左右,而往常,普通价钱坚持在7000-8000元/公斤,好点的1公斤料就能过万。
“你看这10年间海南黄花梨价钱涨了百余倍,都说水涨船高,这海黄手串的价钱自然也是一路飙升。
”“这串最低卖8000元,能够说是我们这里海黄、小叶檀里的一级品了,普通这种带鬼脸的海黄就是这个价位。
”檀梨总汇的李女士说着取出手串让记者感受一下,托盘里一串直径2.5mm的海南黄花梨手串熠熠生辉,亦真亦幻的自然纹路令人入迷。
当问到这里最贵的海黄手串的价钱时,李女士和记者打起了“太极”,几经追问才通知记者,“有10万左右的,普通不拿出来”。
同海南黄花梨并排摆放的是印度小叶檀手串,价位从一串三四百元到几千元不等。
李女士引见说,目前市场上印度小叶檀原料售价在1700元/公斤左右,带金星的老料售价更高,固然印度小叶檀手串的整体售价不如海黄手串高,但近年来有的也翻了数十倍,随着老料越来越少,未来印度小叶檀的升值空间很大。
“和海黄手串比起来,印度小叶檀的价钱相对低一些,普通买家能消费得起。
”正说着店里迎来一位老顾客,这位顾客通知记者,受经济条件所限,他是先从1000元以内的小叶檀手串玩起,再一步一步升级的。
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。
高一数学重点知识点系列-正弦定理与余弦定理
正弦定理与余弦定理一、三角形中的各种关系设ABC ∆的三边分别是,,a b c ,与之对应的三个角分别是,,A B C .则有如下关系:1、三内角关系三角形中三内角之和为π(三角形内角和定理),即A B C π++=,;2、边与边的关系三角形中任意两条边的和都大于第三边,任意两条边的差都小于第三边,即,,a b c a c b b c a +>+>+>;,,a b c a c b b c a -<-<-<;3、边与角的关系(1)正弦定理三角形中任意一条边与它所对应的角的正弦之比都相等,即2sin sin sin a b c R A B C===(这里,R 为ABC ∆外接圆的半径). 注1:(I )正弦定理的证明:在ABC ∆中,设,,BC a AC b AB c ===, 证明:2sin sin sin a b c R A B C===(这里,R 为ABC ∆外接圆的半径)证:法一(平面几何法):在ABC ∆中 ,作CH AB ⊥,垂足为H则在Rt AHC ∆中,sin CH A AC =;在Rt BHC ∆中,sin CH B BC =sin ,sin CH b A CH a B ∴== sin sin b A a B ⇒= 即sin sin a b A B = 同理可证:sin sin b c B C= 于是有sin sin sin a b c A B C== 作ABC ∆的外接圆⊙O ,设其半径为R连接BO 并延长,则可得到⊙O 的直径BD ,连接DA因为在圆中,直径所对的圆周角是直角所以90o DAB ∠=于是在Rt DAB ∆中,sin 2AB c D BD R== 又因为在同一圆中,同弧所对的圆周角相等所以D C ∠=∠2sin sin 2c c c R c C DR∴=== 故2sin sin sin a b c R A B C ===(这里,R 为ABC ∆外接圆的半径) 法二(平面向量法)(Ⅱ)正弦定理的意义: 正弦定理指出了任意三角形中三边与其对应角的正弦值之间的一个关系式,也就是任意三角形的边角关系.(Ⅲ)正弦定理适用的范围:(i )已知三角形的两角及一边,解三角形;(ii )已知三角形的两边及其中一边所对应的角,解三角形;(iii )运用::sin :sin :sin a b c A B C =解决角之间的转换关系. 注2:正弦定理的一些变式:(i )::sin :sin :sin a b c A B C =;(ii )sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R===; (iii )2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===.注3:已知三角形是确定的,则在运用正弦定理解该三角形时,其解是唯一的;已知三角形的两条边和其中一条边的对角,由于该三角形具有不稳定性,所以其解是不确定的,此时可结合平面几何作图的方法、“大边对大角,大角对大边”定理及三角形内角和定理解决问题.例1. ABC ∆中,,a b 分别为角,A B 的对边,若60,75,8o o B C a ===,则b =_.例2. ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,,13A a b π===,则c =_.例3.在ABC ∆中,60,1o b B c ===,求a 和,.A C例4. 在ABC ∆中,已知2,2,2B A BC AB ∠=∠==+则A ∠=_. 例5.已知ABC ∆中,角,A B 所对的边分别是,a b ,若cos cos a B b A =,则ABC ∆一定是()A. 等腰三角形B. 等边三角形C. 直角三角形D. 等腰直角三角形(2)余弦定理三角形中任意一条边的平方等于其他两条边平方的和减去这两条边与它们夹角的余弦的乘积的2倍,即2222cos a b c bc A =+-,2222cos b c a ca B =+-,2222cos c a b ab C =+-. 注1:(I )余弦定理的证明:法一(平面几何法)在ABC ∆中 ,作CH AB ⊥,垂足为H则在Rt AHC ∆中,sin CH CH A AC b ==;cos AH AH A AC b== sin ,cos CH b A AH b A ∴== cos BH AB AH c b A ⇒=-=- 在Rt CHB ∆中,由勾股定理有222BC CH BH =+于是有22222222222222(sin )(cos )sin 2cos cos (sin cos )2cos 2cos a b A c b A b A c bc A b Ab A Ac bc A b c bc A=+-=+-+=++-=+-同理可证:2222cos b c a ca B =+-,2222cos c a b ab C =+-.法二(平面向量法)(Ⅱ)余弦定理的意义: 余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理,直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题,若对余弦定理加以变形并适当结合其它知识,则使用起来更为方便、灵活。
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
∵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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一、正弦定理的几种证明方法 1.利用三角形的高证明正弦定理 (1)当∆ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据锐角三角函数的定义,有=sin CD a B ,sin CD b A =。
由此,得sin sin abA B =,同理可得sin sin cbCB=,故有sin sin abAB=sin cC =.从而这个结论在锐角三角形中成立.(2)当∆ABC 是钝角三角形时,过点C 作AB 边上的高,交AB 的延长线于点D ,根据锐角三角函数的定义,有=∠=∠sin sin CD a CBD a ABC ,sin CD b A = 。
由此,得=∠sin sin abAABC ,同理可得=∠sin sin cbCABC故有=∠sin sin abAABCsin cC =.由(1)(2)可知,在∆ABC 中,sin sin abAB=sin cC=成立.从而得到:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比值相等,即sin sin abAB=sin cC =.2.利用三角形面积证明正弦定理已知△ABC,设BC =a, CA =b,AB =c,作AD ⊥BC,垂足为则Rt △ADB中,ABAD B =sin ∴ ∴S △ABC =B ac AD a sin 2121=∙同理,可证 S △ABC =A bc C ab sin 21sin 21=∴ S △ABC =B ac A bc C ab sin 21sin 21sin 21==∴ 在等式两端同除以ABC,可得b B a A c C sin sin sin ==即CcB b A a sin sin sin ==. 3.向量法证明正弦定理(1)△ABC 为锐角三角形,过点A 作单位向量j 垂直于AC ,则j 与AB 的夹角为90°-A ,j 与CB 的夹角为90°-C由向量的加法原则可得ABCB AC =+为了与图中有关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与向量ab DABCAB CDbaD C BAj 的数量积运算,得到AB j CB AC j ∙=+∙)( 由分配律可得ABj CB j AC ∙=∙+B∴|j |AC Co s90°+|j |CB Co s(90°-C )=|j |AB Co s(90°-Aj∴asinC=c∴CcA a sin sin =A另外,过点C 作与CB 垂直的单位向量j ,则j 与AC 的夹角为90°+C ,j 与AB 的夹角为90°+B ,可得BbC c sin sin =(此处应强调学生注意两向量夹角是以同起点为前提,防止误解为j 与AC 的夹角为90°-C ,j 与AB 的夹角为90°-B∴CcB b A a sin sin sin ==(2)△ABC 为钝角三角形,不妨设A >90°,过点A 作与AC 垂直的单位向量j ,则j与AB 的夹角为A -90°,j 与CB 的夹角为90°-C由AB CB AC=+,得j ·ACj ·CB =j ·AB j 即a·Cos(90°-C)=c·Cos(A-∴asinC=c∴CcA a sin sin =另外,过点C 作与CB 垂直的单位向量j ,则j 与AC 的夹角为90°+C ,j 与AB 夹角为B .同理,可得C cB b sin sin =.∴ Cc B b simA a sin sin == 4.外接圆证明正弦定理在△ABC 中,已知BC=a,AC=b,AB=c,作△ABC 的外接圆,O 为圆心,连结BO 并延长交圆于B′,设BB′=2R.则根据直径所对的圆周角是直角以及同弧所对的圆周角相等可以得到∠BAB′=90°,∠C =∠B′,∴sin C =sin B′=R c B C 2sin sin ='=∴R Cc2sin = 同理,可得R B b R A a 2sin ,2sin ==∴R CcB b A a 2sin sin sin === 这就是说,对于任意的三角形,我们得到等式ACCBACcB b A a sin sin sin ==法一(平面几何):在△ABC 中,已知,,AC b BC a C ==∠及,求c 。
过A 作sin sin AD BC D AD AC C BC C ⊥=于,是=,cos cos ,CD AC b c ==在Rt ABD ∆中,2222222(sin )(cos )2cos AB AD BD b c a b c a b ab c =+=+-=+-,法二(平面向量):222()()22||||AB AB AC BC AC BC AC AC BC BC AC AC BC ⋅=+⋅+=⋅⋅+=+⋅ 222cos(180)2cos B BC b ab B a -+=-+,即:2222cos c a b ab c =+-法三(解析几何):把顶点C 置于原点,CA 落在x 轴的正半轴上,由于△ABC 的AC=b ,CB=a ,AB=c ,则A ,B ,C 点的坐标分别为A(b ,0),B(acosC ,asinC),C(0,0).|AB|2=(acosC -b)2+(asinC -0)2 =a 2cos2C -2abcosC+b 2+a 2sin2C =a 2+b 2-2abcosC , 即c 2=a 2+b 2-2abcosC ..法五(用相交弦定理证明余弦定理):如图,在三角形ABC 中,∠A=α,AB=a ,BC=b ,AC=c 。
现在以B 为圆心,以长边AB 为半径做圆,这里要用长边的道理在于,这样能保证C 点在圆内。
BC 的延长线交圆B 于点D 和E这样以来,DC=a-b ,CE=a+b ,AC=c 。
因为AG=2acos α,所以CG=2acos α-c 。
根据相交弦定理有:DC×CE=AC×CG ,带入以后就是 (a-b)(a+b)=c(2acos α-c)化简以后就得b 2=a 2+c 2+2accos α。
也就是我们的余弦定理。
如图,在△ABC 中,AB =4 cm ,AC =3 cm ,角平分线AD =2 cm ,求此三角形面积.分析:由于题设条件中已知两边长,故而联想面积公式S △ABC =12AB ·AC ·sin A ,需求出ACBsin A ,而△ABC 面积可以转化为S △ADC +S △ADB ,而S △ADC =12 AC ·AD sin A 2 ,S △ADB =12AB ·AD ·sin A 2 ,因此通过S △ABC =S △ADC +S △ADB 建立关于含有sin A ,sin A2 的方程,而sin A =2sin A 2 cos A 2 ,sin 2A 2 +cos 2A2=1,故sin A 可求,从而三角形面积可求.解:在△ABC 中,S △ABC =S △ADB +S △ADC , ∴12 AB ·AC sin A =12 ·AC ·AD ·sin A 2 +12 ·AB ·AD sin A 2 ∴12 ·4·3sin A =12 ·3·2sin A 2 ,∴6sin A =7sin A 2 ∴12sin A 2 cos A 2 =7sin A 2∵sin A 2 ≠0,∴cos A 2 =712 ,又0<A <π,∴0<A 2 <π2∴sin A 2=1-cos 2A 2 =9512,∴sin A =2sin A 2 cos A 2 =79572,∴S △ABC =12 ·4·3sin A =79512(cm 2).在△ABC 中,AB =5,AC =3,D 为BC 中点,且AD =4,求BC 边长. 解:设BC 边为x ,则由D 为BC 中点,可得BD =DC =x2 ,在△ADB 中,cos ADB =AD 2+BD 2-AB22AD ·BD =42+(x2 )2-522×4×x2在△ADC 中,cos ADC =AD 2+DC 2-AC22AD ·DC =42+(x2 )2-322×4×x2又∠ADB +∠ADC =180° ∴cos ADB =cos (180°-∠ADC )=-cos ADC . ∴42+(x 2 )2-522×4×x 2 =-42+(x 2)2-322×4×x 2解得,x =2所以,BC 边长为2.2.在△ABC 中,已知角B =45°,D 是BC 边上一点,AD =5,AC =7,DC =3,求AB . 解:在△ADC 中,cos C =AC 2+DC 2-AD 22AC ·DC =72+32-522×7×3 =1114,又0<C <180°,∴sin C =5314在△ABC 中,AC sin B =ABsin C∴AB =sin C sin B AC =5314· 2 ·7=562.3.在△ABC 中,已知cos A =35 ,sin B =513 ,求cos C 的值.解:∵cos A =35 <22=cos45°,0<A <π∴45°<A <90°,∴sin A =45∵sin B =513 <12 =sin30°,0<B <π∴0°<B <30°或150°<B <180° 若B >150°,则B +A >180°与题意不符. ∴0°<B <30° cos B =1213∴cos (A +B )=cos A ·cos B -sin A ·sin B =35 ·1213 -45 · 513 =1665又C =180°-(A +B ).∴cos C =cos [180°-(A +B )]=-cos (A +B )=-1665 .。