三角函数之正余弦定理
正、余弦定理及三角函数的综合应用
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,进而求得其他边、角;
(3)已知三边,求三个角;
(4)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.
在△ABC中,已知a、b和A时,解的情况如下:
考点一:利用正、余弦定理解三角形
8.(2010?宝鸡质检一)如右图,为了计算渭河岸边两景点B与C的距离,由于地形的限制,需要在岸上选取A和D两个测量点,现测得AD⊥CD,AD=100 m,AB=140 m,∠BDA=60°,∠BCD=135°,求两景点B与C之间的距离(假设A,B,C,D在同一平面内,测量结果保留整数;参数数据:2=1.414,3=1.732,5=2.236).
针对性练习:
已知△ABC中,sinC=sinA+sinBcosA+cosB,试判断△ABC的形状.考点三:三角形面积公式的应用
典型例题
已知△ABC中,cosA=63,a,b,c分别是角A、B、C的对边.
(1)求tan2A; (2)若sin(π2+B)=223,c=22,求△ABC的面积.知识概括、方法总结与易错点分析
(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运用,有时还需要交替使用.
(2)条件中出现平方关系多考虑余弦定理,出现一次式,一般要考虑正弦定理.
针对性练习:
1、在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足cosA2=255,AB→?AC→=3.
(1)求△ABC的面积; (2)若b+c=6,求a的值.
(2)若sinB+sinC=1,试判断△BC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cos2C=-14.
高中数学正弦余弦公式大全
正弦定理和余弦定理一:基础知识理解1 .正弦定理分类内容定理===2 R ( R 是△ ABC 外接圆的半径 )变形公式① a = 2 R sin _ A , b = 2 R sin _ B , c = 2 R sin _ C ,② sin A ∶ sin B ∶ sin C =a ∶ b ∶ c ,③ sin A =,sin B =,sin C =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 -2 bc cos _ A ;b 2 = a 2 +c 2 -2 ac cos _ B ; c 2 = a 2 + b 2 -2 ab cos _ C 变形公式cos A =;cos B =;cos C =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 = ah ( h 表示边 a 上的高 );( 2 ) S = bc sin A = ac sin B = ab sin C ;( 3 ) S = r ( a + b + c )( r 为三角形的内切圆半径 ).二:基础知识应用演练1 .( 2012·广东高考 ) 在△ ABC 中,若∠ A = 60°,∠ B = 45°, BC = 3 ,则 AC =()A . 4B . 22 .在△ ABC 中, a =, b = 1 , c = 2 ,则 A 等于 ()A . 30°B . 45°C . 60°D . 75°3 .( 教材习题改编 ) 在△ ABC 中,若 a = 18 , b = 24 , A = 45°,则此三角形有 ()A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定4 .( 2012·陕西高考 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 所对边的长分别为 a , b , c .若 a = 2 , B =, c = 2 ,则 b = ________.5 .△ ABC 中, B = 120°, AC = 7 , AB = 5 ,则△ ABC 的面积为________ .解析:1 选B 由正弦定理得:=,即=,所以 AC = × =2 .2 选C ∵ cos A ===,又∵ 0°< A <180°,∴ A =60°.3 选B ∵ =,∴ sin B = sin A = sin 45°,∴ sinB = .又∵ a < b ,∴ B 有两个.4 由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B =4+12-2×2×2 × =4,所以 b =2.答案:25、解析:设 BC = x ,由余弦定理得49=25+ x 2 -10 x cos 120°,整理得 x 2+5 x -24=0,即 x =3.因此 S △ ABC = AB × BC ×sin B = ×3×5× = . 答案:小结: ( 1 ) 在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ ABC 中,A > B ⇔ a > b ⇔ sin A >sin B .( 2 ) 在△ ABC 中,已知 a 、 b 和 A 时,解的情况如下:A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a = b sin A b sin A < a < b a ≥ b a > b解的个数一解两解一解一解三、典型题型精讲(1)利用正弦、余弦定理解三角形[例1] ( 2012·浙江高考 ) 在△ ABC 中,内角 A , B , C 的对边分别为 a , b ,c ,且 b sin A = a 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 = a cos B 及正弦定理=,得sinB = cos B ,所以tan B =,所以 B = .(2) 由 sin C =2sin A 及=,得 c = 2 a . 由 b =3 及余弦定理 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,得 9= a 2 + c 2 - ac . 所以 a =, c =2 .思考一下:在本例 ( 2 ) 的条件下,试求角 A 的大小.方法小结:1 .应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2 .已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.试题变式演练 1 .△ ABC 的三个内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c , a sin A sin B + b cos 2 A = a .( 1 ) 求;( 2 ) 若 c 2 = b 2 + a 2 ,求 B .解: ( 1 ) 由正弦定理得,sin 2 A sin B +sin B cos 2 A = sin A ,即 sin B ( sin 2 A +cos 2 A ) = sin A .故 sin B = sin A ,所以= .( 2 ) 由余弦定理和 c 2 = b 2 + a 2 ,得 cos B = .由 (1) 知 b 2 = 2 a 2 ,故 c 2 =(2+ ) a 2 . 可得 cos 2 B =,又 cos B >0,故 cos B =,所以 B =45°.(2)利用正弦、余弦定理判定三角形的形状[例2] 在△ ABC 中 a , b , c 分别为内角 A , B , C 的对边,且2 a sin A =( 2 b + c ) sin B +( 2 c + b ) sin C .( 1 ) 求 A 的大小;( 2 ) 若sin B + sin C = 1 ,试判断△ ABC 的形状.[ 解析 ] ( 1 ) 由已知,根据正弦定理得 2 a 2 = ( 2 b + c ) · b + ( 2 c + b ) c ,即a 2 = b 2 + c 2 + bc .由余弦定理得 a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,故 cos A =-,∵ 0< A <180°,∴ A =120°.(2) 由 (1) 得 sin 2 A =sin 2 B +sin 2 C +sin B sin C =又 sin B +sin C =1,解得 sin B =sin C = .∵ 0°< B <60°,0°< C <60°,故 B = C ,∴△ ABC 是等腰的钝角三角形.方法小结:依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:( 1 ) 利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;( 2 ) 利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用 A + B + C =π这个结论.[注意] 在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.试题变式演练 ( 2012·安徽名校模拟 ) 已知△ ABC 的三个内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,向量 m =( 4 ,- 1 ), n =,且m · n = .( 1 ) 求角 A 的大小;( 2 ) 若 b + c = 2 a = 2 ,试判断△ ABC 的形状.解:( 1 ) ∵ m = ( 4,-1 ) , n =,∴ m · n =4cos 2 -cos 2 A =4·- ( 2cos 2 A -1 ) =-2cos 2 A +2cos A +3.又∵ m · n =,∴ -2cos 2 A +2cos A +3=,解得 cos A =. ∵ 0< A < π ,∴ A = .(2) 在△ ABC 中, a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,且 a =,∴ ( ) 2 =b 2 +c 2 -2 bc ·= b 2 + c 2 -bc . ①又∵ b + c =2 ,∴ b =2 - c ,代入① 式整理得 c 2 - 2 c +3=0,解得 c =,∴ b =,于是 a = b = c =,即△ ABC 为等边三角形.(3)与三角形面积有关的问题[例3] ( 2012·新课标全国卷 ) 已知 a , b , c 分别为△ ABC 三个内角 A , B ,C 的对边, a cos C + a sin C - b - c = 0.( 1 ) 求 A ;( 2 ) 若 a = 2 ,△ ABC 的面积为,求 b , c .[ 解 ] ( 1 ) 由 a cos C + a sin C - b - c =0及正弦定理得sin A cos C + sin A sin C -sin B -sin C =0.因为 B =π- A - C ,所以 sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin = . 又0< A <π,故 A = .( 2 ) △ ABC 的面积 S = bc sin A =,故 bc =4.而 a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A ,故 b 2 + c 2 =8. 解得 b = c =2.方法小结:1 .正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用.2 .在解决三角形问题中,面积公式 S = ab sin C = bc sin A = ac sin B 最常用,因为公式中既有边也有角,容易和正弦定理、余弦定理结合应用.试题变式演练 ( 2012·江西重点中学联考 ) 在△ ABC 中, cos 2 A = cos 2 A -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 ( 2cos 2 A -1 ) =cos 2 A -cos A ,则cos A = .因为0< A <π,所以 A = .( 2 ) 由=,可得==2,即 b = 2 c .所以cos A ===,解得 c =, b =2 ,所以 S △ ABC = bc sin A = ×2 × × = .课后强化与提高练习(基础篇-必会题)1 .在△ ABC 中, a 、 b 分别是角 A 、 B 所对的边,条件“ a < b ”是使“cosA >cosB ”成立的 ()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件2 .( 2012·泉州模拟 ) 在△ ABC 中, a , b , c 分别是角 A , B , C 所对的边.若 A =, b = 1 ,△ ABC 的面积为,则 a 的值为 ()A . 1B . 23 .( 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 = 2 , c = 2 , 1 +=,则 C =()A . 30°B . 45°C . 45°或135°D . 60°4 .( 2012·陕西高考 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 所对边的长分别为 a , b , c ,若 a 2 + b 2 = 2 c 2 ,则cos C 的最小值为 ()D .-5 .( 2012·上海高考 ) 在△ ABC 中,若sin 2 A + sin 2 B <sin 2 C ,则△ ABC 的形状是 ()A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定6 .在△ ABC 中,角 A 、 B 、 C 所对的边分别是 a 、 b 、 c .若 b = 2 a sin B ,则角 A 的大小为________ .解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,∵ sin B ≠0,7 .在△ ABC 中,若 a = 3 , b =, A =,则 C 的大小为________ .8 .( 2012·北京西城期末 ) 在△ ABC 中,三个内角 A , B , C 的对边分别为 a ,b ,c .若 b = 2 , B =, sin C =,则 c = ________ ; a = ________.9 .( 2012·北京高考 ) 在△ ABC 中,若 a = 2 , b + c = 7 , cos B =-,则 b = ________.10 .△ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c , a sin A + c sin C -a sin C =b sin B .( 1 ) 求 B ;( 2 ) 若 A = 75°, b = 2 ,求 a , c .11 .( 2013·北京朝阳统考 ) 在锐角三角形 ABC 中, a , b , c 分别为内角 A , B ,C 所对的边,且满足 a - 2 b sin A = 0.( 1 ) 求角 B 的大小;( 2 ) 若 a + c = 5 ,且 a > c , b =,求 ·的值.12 .( 2012·山东高考 ) 在△ ABC 中,内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b ,c ,已知sin B ( tan A + tan C )= tan A tan C .( 1 ) 求证: a , b , c 成等比数列;( 2 ) 若 a = 1 , c = 2 ,求△ ABC 的面积 S .课后强化与提高练习(提高篇-选做题)1 .( 2012·湖北高考 ) 设△ ABC 的内角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c .若三边的长为连续的三个正整数,且 A > B > C , 3 b = 20 a cos A ,则sin A ∶ sin B ∶ sin C 为 ()A .4 ∶ 3 ∶ 2B .5 ∶ 6 ∶ 7C .5 ∶ 4 ∶ 3D .6 ∶ 5 ∶ 42 .( 2012·长春调研 ) 在△ ABC 中,角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,已知4sin 2 - cos 2 C =,且 a + b = 5 , c =,则△ ABC 的面积为________ .3 .在△ ABC 中,角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,且满足 ( 2 b - c ) cos A - a cos C = 0.( 1 ) 求角 A 的大小;( 2 ) 若 a =, S △ ABC =,试判断△ ABC 的形状,并说明理由.选做题1 .已知 a , b , c 分别是△ ABC 的三个内角 A , B , C 所对的边.若 a = 1 ,b =, A + C = 2 B ,则sin C = ________.2 .在△ ABC 中, a = 2 b cos C ,则这个三角形一定是 ()A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形3 .在△ ABC 中,角 A , B , C 所对的边分别为 a , b , c ,已知cos 2 C =- .( 1 ) 求sin C 的值;( 2 ) 当 a = 2 , 2sin A = sin C 时,求 b 及 c 的长.4 .设△ ABC 的内角 A , B , C 所对的边长分别为 a , b , c ,且cos B =, b = 2.( 1 ) 当 A = 30°时,求 a 的值;( 2 ) 当△ ABC 的面积为3时,求 a + c 的值.课后强化与提高练习(基础篇-必会题)解析1 解析:选C a < b ⇔ A < B ⇔ cos A >cos B .2 解析:选D 由已知得 bc sin A = ×1× c ×sin =,解得 c = 2 ,则由余弦定理可得 a 2 = 4 + 1 - 2×2×1×cos =3 ⇒ a = .3 解析:选B 由1 +=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 =,则 A =60°. 由正弦定理得=,则 sin C =,又 c < a ,则 C <60°,故 C =45°.4 解析:选 C 由余弦定理得 a 2 + b 2 - c 2 =2 ab cos C ,又 c 2 =( a 2 + b 2 ),得 2 ab cos C = ( a 2 + b 2 ),即 cos C =≥ = .6 解析:选 C 由正弦定理得 a 2 + b 2 < c 2 ,所以 cos C =<0,所以 C 是钝角,故△ ABC 是钝角三角形.∴ sin A =,∴ A =30°或 A =150°. 答案:30°或 150°7 解析:由正弦定理可知 sin B ===,所以 B =或 ( 舍去 ),所以 C =π - A - B =π --= . 答案:8 解析:根据正弦定理得=,则 c ==2 ,再由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,即 a 2 - 4 a -12=0,( a +2)( a -6)=0,解得 a =6 或 a =-2( 舍去 ).答案:2 69 解析:根据余弦定理代入 b 2 =4+(7- b ) 2 -2×2×(7- b )× ,解得b =4. 答案:410 解:(1) 由正弦定理得 a 2 + c 2 - ac = b 2 . 由余弦定理得 b 2 = a 2 +c 2 -2 ac cos B .故cos B =,因此 B =45°.(2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°= .故 a = b × ==1+, c = b × =2×= .1 1 解:(1) 因为 a -2 b sin A =0,所以 sin A -2sin B sin A =0,因为sin A ≠0,所以 sin B = . 又 B 为锐角,所以 B = .( 2 ) 由 ( 1 ) 可知, B = .因为 b = .根据余弦定理,得7= a 2 + c 2 -2 ac cos ,整理,得 ( a + c ) 2 - 3 ac =7.由已知 a + c =5,得 ac =6.又 a > c ,故 a =3, c =2.于是cos A ===,所以 ·=| |·| |cos A = cb cos A=2× × =1.12 解: ( 1 ) 证明:在△ ABC 中,由于sin B ( tan A +tan C ) =tan A tan C ,所以sin B = ·,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 2 B =sin A sin C .由正弦定理得 b 2 = ac ,即 a , b , c 成等比数列.( 2 ) 因为 a =1, c =2,所以 b =,由余弦定理得cos B ===,因为0< B <π,所以sin B ==,故△ ABC 的面积 S = ac sin B = ×1×2× = .课后强化与提高练习(提高篇-选做题)解析1 解析:选D 由题意可得 a > b > c ,且为连续正整数,设 c = n , b = n +1,a = n +2 ( n >1,且n ∈ N * ) ,则由余弦定理可得3 ( n +1 ) =20 ( n +2 ) ·,化简得7 n 2 -13 n -60=0,n ∈ N * ,解得 n =4,由正弦定理可得sin A ∶ sin B ∶ sin C =a ∶ b ∶ c =6 ∶ 5 ∶ 4.2 解析:因为4sin 2 -cos 2 C =,所以2[1-cos( A + B )]-2cos 2 C +1=,2+2cos C -2cos 2 C +1=,cos 2 C -cos C +=0,解得cos C = .根据余弦定理有cos C ==,ab = a 2 + b 2 -7 , 3 ab = a 2 + b 2 +2 ab -7= ( a + b ) 2 -7=25-7=18,ab =6,所以△ ABC 的面积 S △ ABC = ab sin C = ×6× =.答案:3 解: ( 1 ) 法一:由 ( 2 b - 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 =. ∵ 0< A < π ,∴ A= .法二:由 (2 b - c )cos A - a cos C =0,及余弦定理,得 (2 b - c )·- a ·=0,整理,得 b 2 + c 2 - a 2 = bc ,∴ cos A ==,∵ 0<A < π ,∴ A = .(2) ∵ S △ ABC = bc sin A =,即 bc sin =,∴ bc =3,①∵ a 2 = b 2 + c 2 -2 bc cos A , a =, A =,∴ b 2 + c 2 =6,② 由①② 得 b = c =,∴△ ABC 为等边三角形.选择题解析1 解析:在△ ABC 中, A + C =2 B ,∴ B =60°. 又∵ sin A ==,∴ A =30°或 150°( 舍 ),∴ C =90°,∴ sin C =1.答案:12 解析:选A 法一: ( 化边为角 ) 由正弦定理知:sin A =2sin B cos C ,又 A =π -( B + C ),∴ sin A =sin( B + C )=2sin B cos C .∴ sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C ,∴ sin B cos C -cos B sin C =0,∴ sin ( B - C ) =0.又∵ B 、 C 为三角形内角,∴ B = C .法二: ( 化角为边 ) 由余弦定理知cos C =,∴ a =2 b ·=,∴ a 2 = a 2 + b 2 - c 2 ,∴ b 2 = c 2 ,∴ b = c .3 解: ( 1 ) 因为cos 2 C =1-2sin 2 C =-,且0< C <π,所以sin C = .( 2 ) 当 a =2 , 2sin A =sin C 时,由正弦定理=,得 c =4.由cos 2 C =2cos 2 C -1=-,及0< C <π得cos C =± .由余弦定理 c 2 = a 2 + b 2 -2 ab cos C ,得 b 2 ± b -12=0,解得 b =或2 ,所以或4 解: ( 1 ) 因为cos B =,所以sin B = .由正弦定理=,可得=,所以 a = .( 2 ) 因为△ ABC 的面积 S = ac ·sin B ,sin B =,所以 ac =3, ac =10.由余弦定理得 b 2 = a 2 + c 2 -2 ac cos B ,得4= a 2 + c 2 - ac = a 2 + c 2 -16,即 a 2 + c 2 =20.所以 ( a + c ) 2 - 2 ac =20, ( a + c ) 2 =40.所以 a + c =2 .。
第4章第6讲 正弦定理和余弦定理
第6讲 正弦定理和余弦定理基础知识整合1.正弦定理a sin A =01b sin B =02csin C =2R , 其中2R 为△ABC 外接圆的直径.变式:a =032R sin A ,b =042R sin B ,c =052R sin C . a ∶b ∶c =06sin A ∶07sin B ∶08sin C . 2.余弦定理a 2=09b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=10a 2+c 2-2ac cos B ; c 2=11a 2+b 2-2ab cos C .变式:cos A =12b 2+c 2-a 22bc ;cos B =13a 2+c 2-b 22ac ;cos C =14a 2+b 2-c 22ab . sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B sin C cos A .3.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,三角形解的情况图形关系式 解的个数 A 为锐角a <b sin A15无解a =b sin A16一解b sin A <a <b 17两解a ≥b18一解 A 为钝角a >b19一解或直角a ≤b 20无解4.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高).(2)S =12bc sin A =2112ac sin B =2212ab sin C .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).1.三角形内角和定理 在△ABC 中,A +B +C =π; 变形:A +B 2=π2-C2. 2.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C 2. 3.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ; b =a cos C +c cos A ; c =b cos A +a cos B .1.(2019·北京西城模拟)已知△ABC 中,a =1,b =2,B =45°,则A 等于( ) A .150° B .90° C .60° D .30°答案 D解析 由正弦定理,得1sin A =2sin45°,得sin A =12.又a <b ,∴A <B =45°.∴A =30°.故选D.2.(2019·安徽马鞍山一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=3,b=2,A=60°,则c=()A.12B.1C. 3 D.2答案 B解析∵a=3,b=2,A=60°,∴由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,得3=4+c2-2×2×c×12,整理得c2-2c+1=0,解得c=1.故选B.3.(2019·安徽合肥模拟)在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积为3 2,则BC的长为()A.32B. 3C.2 3 D.2 答案 B解析因为S=12AB·AC sin A=12×2×32AC=32,所以AC=1,所以BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos60°=3.所以BC= 3.4.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a sin A-b sin B=4c sin C,cos A=-14,则bc=()A.6 B.5C.4 D.3答案 A解析∵a sin A-b sin B=4c sin C,∴由正弦定理,得a2-b2=4c2,即a2=4c2+b2.由余弦定理,得cos A=b 2+c2-a22bc=b2+c2-(4c2+b2)2bc=-3c22bc=-14,∴bc=6.故选A.5.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=2,cos C=-1 4,3sin A =2sin B ,则c =________.答案 4解析 由3sin A =2sin B 及正弦定理,得3a =2b ,所以b =32a =3.由cos C =a 2+b 2-c 22ab ,得-14=22+32-c22×2×3,解得c =4.6.在△ABC 中,AB =6,∠A =75°,∠B =45°,则AC =________. 答案 2解析 因为∠A =75°,∠B =45°,所以∠C =60°,由正弦定理可得AC sin45°=6sin60°,解得AC =2.核心考向突破考向一 利用正、余弦定理解三角形 例1 (1)(2018·全国卷Ⅱ)在△ABC 中,cos C 2=55,BC =1,AC =5,则AB =( )A .4 2B .30 C.29 D .2 5答案 A解析 因为cos C =2cos 2C 2-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552-1=-35,所以AB 2=BC 2+AC 2-2BC ·AC ·cos C =1+25-2×1×5×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=32,所以AB =4 2.选A.(2)(2019·沧州七校联考)已知在△ABC 中,a =5,b =15,∠A =30°,则c =( )A .2 5B . 5C .25或 5D .均不正确 答案 C解析 ∵a sin A =bsin B ,∴sin B =b sin A a =155·sin30°=32.∵b >a ,∴B =60°或120°.若B =60°,则C =90°,∴c =a 2+b 2=2 5. 若B =120°,则C =30°,∴a =c = 5.解三角形问题的技巧(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.①应用正弦定理求角时容易出现增解或漏解的错误,要根据条件和三角形的限制条件合理取舍.②求角时易忽略角的范围而导致错误,因此需要根据大边对大角,大角对大边的规则,画图进行判断.(2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角规则进行判断.[即时训练] 1.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( )A .有一解B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定 答案 C解析 由正弦定理,得b sin B =csin C , ∴sin B =b sin Cc =40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.2.(2019·浙江高考)在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,点D 在线段AC 上.若∠BDC =45°,则BD =________,cos ∠ABD =________.答案1225 7210解析 如图, 易知sin ∠C =45, cos ∠C =35.在△BDC 中,由正弦定理可得 BD sin ∠C =BCsin ∠BDC, ∴BD =BC ·sin ∠C sin ∠BDC =3×4522=1225.由∠ABC =∠ABD +∠CBD =90°,可得cos ∠ABD =cos(90°-∠CBD )=sin ∠CBD =sin[π-(∠C +∠BDC )] =sin(∠C +∠BDC )=sin ∠C ·cos ∠BDC +cos ∠C ·sin ∠BDC =45×22+35×22=7210.考向二 利用正、余弦定理判断三角形形状例2(1)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a2+b2-c2=ab,且2cos A sin B=sin C,则△ABC的形状为()A.等边三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 A解析∵a2+b2-c2=ab,∴cos C=a 2+b2-c22ab=12,又0<C<π,∴C=π3,又由2cos A sin B=sin C,得sin(B-A)=0,∴A=B,故△ABC为等边三角形.(2)在△ABC中,a,b,c分别表示三个内角A,B,C的对边,如果(a2+b2)sin(A -B)=(a2-b2)sin(A+B),则该三角形的形状为()A.直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形答案 C解析∵(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B),∴(a2+b2)(sin A cos B-cos A sin B)=(a2-b2)(sin A cos B+cos A sin B),∴a2cos A sin B=b2sin A cos B,∴sin2A cos A sin B=sin2B sin A cos B,∴sin A cos A=sin B cos B,∴sin2A=sin2B,∴A=B或A+B=π2,即△ABC是等腰三角形或直角三角形.三角形形状的判定方法(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角(如a=2R sin A,a2+b2-c2=2ab cos C等),利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.此时注意一些常见的三角等式所体现的内角关系,如sin A=sin B⇔A=B;sin(A-B)=0⇔A=B;sin2A=sin2B⇔A=B或A+B=π2等.(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,如sin A=a2R,cos A=b2+c2-a22bc等,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.提醒:(1)注意无论是化边还是化角,在化简过程中出现公因式不要约掉,否则会有漏掉一种形状的可能.(2)在判断三角形形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A,B,C的范围对三角函数值的影响.[即时训练] 3.(2019·陕西安康模拟)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定答案 B解析∵b cos C+c cos B=a sin A,∴由正弦定理,得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.又sin A>0,∴sin A=1,又A∈(0,π),∴A=π2,故△ABC为直角三角形.4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若cb<cos A,则△ABC 为()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等边三角形答案 A解析根据正弦定理得cb =sin Csin B<cos A,即sin C<sin B cos A,∵A+B+C=π,∴sin C=sin(A+B)<sin B cos A,整理得sin A cos B<0,又三角形中sin A>0,∴cos B<0,∴π2<B<π.∴△ABC为钝角三角形.精准设计考向,多角度探究突破考向三正、余弦定理的综合应用角度1三角形面积问题例3(1)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若sin A=223,a=3,S△ABC=22,则b的值为()A.6 B.4C.2 D.2或3答案 D解析因为S△ABC=22=12bc sin A,sin A=223,且A∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以bc=6,cos A=13,又因为a=3,由余弦定理,得9=b2+c2-2bc cos A=b2+c2-4,所以b2+c2=13,可得b=2或b=3.(2)(2019·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a =2c,B=π3,则△ABC的面积为________.答案6 3解析由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B.又b=6,a=2c,B=π3,∴36=4c2+c2-2×2c2×12,∴c=23,∴a=43,∴S△ABC=12ac sin B=12×43×23×32=6 3.(3)(2020·合肥八中模拟)在古希腊数学家海伦的著作《测地术》中记载了著名的海伦公式,利用三角形的三条边长求三角形面积,若三角形的三边长分别为a,b ,c ,则其面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ),这里p =12(a +b +c ).已知在△ABC 中,BC =6,AB =2AC ,则其面积取最大值时,sin A =________.答案 35解析 已知在△ABC 中,BC =6,AB =2AC , 所以a =6,c =2b ,所以p =12(6+b +2b )=3+3b2, △ABC 的面积S =p (p -a )(p -b )(p -c ) =⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2-3⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2+3-b ⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2-2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫3+3b 2⎝ ⎛⎭⎪⎫3b 2-3⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2+3⎝ ⎛⎭⎪⎫3-b 2 =⎝ ⎛⎭⎪⎫9b 24-9⎝ ⎛⎭⎪⎫9-b 24 =3-116(b 2-20)2+16.故当b 2=20时,S 有最大值, 所以b =25,c =45, cos A =b 2+c 2-a 22bc =45, 所以sin A =35.三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.[即时训练] 5.(2018·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b sin C+c sin B=4a sin B sin C,b2+c2-a2=8,则△ABC的面积为________.答案233解析根据题意,结合正弦定理可得sin B sin C+sin C sin B=4sin A sin B sin C,所以sin A=12,结合余弦定理可得2bc cos A=8,所以A为锐角,所以cos A=32,所以bc=833,所以△ABC的面积为S=12bc sin A=12×833×12=233.6.(2020·福建三明质量检查)△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且b=3(a cos B+b cos A),b+c=8.(1)求b,c;(2)若BC边上的中线AD=72,求△ABC的面积.解(1)由正弦定理,得sin B=3(sin A cos B+sin B cos A),所以sin B=3sin(A+B),因为A+B+C=π,所以sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,所以sin B=3sin C,所以b=3c,又b+c=8,所以b=6,c=2.(2)在△ABD和△ACD中,由余弦定理,得c2=AD2+BD2-2AD·BD·cos∠ADB,b2=AD2+CD2-2AD·CD·cos∠ADC.因为∠ADB+∠ADC=π,所以cos∠ADB=-cos∠ADC,又因为b=6,c=2,BD=DC=a2,AD=72,所以a2=31,所以cos ∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =38,又因为∠BAC ∈(0,π),所以sin ∠BAC =558. 所以△ABC 的面积S △ABC =12bc sin ∠BAC =3554. 角度2 三角形中的范围问题例4 (1)(2019·江西赣州模拟)在锐角△ABC 中,若B =2A ,则ba 的取值范围是( )A .(2,6)B .(1,2)C .(2,3)D .(3,6)答案 C解析 ∵B =2A ,∴b a =sin Bsin A =2cos A . 又△ABC 为锐角三角形,∴A +B =3A >π2,B =2A <π2,∴π6<A <π4,∴22<cos A <32,∴2<ba < 3.故选C.(2)(2018·北京高考)若△ABC 的面积为34(a 2+c 2-b 2),且∠C 为钝角,则∠B =________;ca 的取值范围是________.答案 π3 (2,+∞)解析 依题意有12ac sin B =34(a 2+c 2-b 2)=34×2ac cos B ,则tan B =3, ∵0<∠B <π,∴∠B =π3.c a =sin C sin A =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A sin A =12+3cos A 2sin A =12+32·1tan A , ∵∠C 为钝角,∴2π3-∠A >π2,又∠A >0,∴0<∠A <π6,则0<tan A <33, ∴1tan A >3,故c a >12+32×3=2. ∴ca 的取值范围为(2,+∞).解三角形问题中,求解某个量(式子)的取值范围是命题的热点,其主要解决思路是:要建立所求量(式子)与已知角或边的关系,然后把角或边作为自变量,所求量(式子)的值作为函数值,转化为函数关系,将原问题转化为求函数的值域问题.这里要利用条件中的范围限制,以及三角形自身范围限制,尽量把角或边的范围(也就是函数的定义域)找完善,避免结果的范围过大.[即时训练] 7.(2019·山东实验中学等四校联考)如图所示,边长为1的正三角形ABC 中,点M ,N 分别在线段AB ,AC 上,将△AMN 沿线段MN 进行翻折,得到右图所示的图形,翻折后的点A 在线段BC 上,则线段AM 的最小值为________.答案 23-3解析 设AM =x ,∠AMN =α,则BM =1-x , ∠AMB =180°-2α,∴∠BAM =2α-60°, 在△ABM 中,由正弦定理可得AM sin ∠ABM =BM sin ∠BAM ,即x32=1-x sin (2α-60°),∴x =3232+sin (2α-60°),∴当2α-60°=90°,即α=75°时,x 取得最小值为3232+1=23-3,即线段AM 的最小值为23-3.8.(2019·陕西第三次教学质量检测)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且(a +b +c )(a +b -c )=3ab .(1)求角C 的值;(2)若c =2,且△ABC 为锐角三角形,求a +b 的取值范围. 解 (1)由题意知(a +b +c )(a +b -c )=3ab , ∴a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理可知, cos C =a 2+b 2-c 22ab =12, 又C ∈(0,π),∴C =π3. (2)由正弦定理可知, a sin A =b sin B =2sin π3=433,即a =433sin A ,b =433sin B , ∴a +b =433(sin A +sin B ) =433⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A=23sin A +2cos A =4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6,又△ABC 为锐角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧0<A <π2,0<B =2π3-A <π2,即π6<A <π2,则π3<A +π6<2π3,∴23<4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6≤4,综上a +b 的取值范围为(23,4]. 角度3 正、余弦定理解决平面几何问题例5 (2019·南宁模拟)如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.解 (1)由cos ∠ADC =17知sin ∠ADC =437, 于是sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B ) =sin ∠ADC ·cos π3-cos ∠ADC ·sin π3 =437×12-17×32=3314. (2)在△ABD 中,由正弦定理,得BD =AB ·sin ∠BAD sin ∠ADB =AB ·sin ∠BAD sin (π-∠ADC )=8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理,得 AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49.所以AC =7.平面几何图形中研究或求与角有关的长度、角度、面积的最值、优化设计等问题,通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理通过运算的方法加以解决.在解决某些具体问题时,常先引入变量,如边长、角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函数思想.[即时训练]9.(2020·河北唐山期末)如图,在梯形ABCD中,∠A=∠D=90°,M为AD上一点,AM=2MD=2,∠BMC=60°.(1)若∠AMB=60°,求BC的长;(2)设∠DCM=θ,若MB=4MC,求tanθ.解(1)由∠BMC=60°,∠AMB=60°,得∠CMD=60°.在Rt△ABM中,MB=2AM=4;在Rt△CDM中,MC=2MD=2.在△MBC中,由余弦定理,得BC2=MB2+MC2-2MB·MC·cos∠BMC=12,所以BC=2 3.(2)因为∠DCM=θ,所以∠ABM=60°-θ,0°<θ<60°.在Rt△MCD中,MC=1,sinθ,在Rt△MAB中,MB=2sin(60°-θ)由MB =4MC ,得2sin(60°-θ)=sin θ, 所以3cos θ-sin θ=sin θ,即2sin θ=3cos θ, 整理可得tan θ=32.学科素养培优(八) 利用基本不等式破解三角形中的最值问题(2018·江苏高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =1,则4a +c 的最小值为________.答案 9解析 依题意画出图形,如图所示. 易知S △ABD +S △BCD =S △ABC , 即12c sin60°+12a sin60°=12ac sin120°, ∴c +a =ac ,∴1a +1c =1,∴4a +c =(4a +c )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1c =5+c a +4a c ≥9,当且仅当c a =4a c ,即a =32,c =3时取“=”.答题启示利用基本不等式破解三角形中的最值问题时,当所求最值的代数式中的变量比较多时,通常是考虑利用已知条件消去部分变量后,凑出“和为常数”或“积为常数”,最后利用基本不等式求最值.对点训练(2019·山东烟台模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan Bcos A .(1)证明:a +b =2c ; (2)求cos C 的最小值.解 (1)证明:由题意知2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B +sin B cos A cos B ,化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B .因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,从而sin A +sin B =2sin C .由正弦定理,得a +b =2c .(2)由(1)知c =a +b2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝⎛⎭⎪⎫a +b 222ab=38⎝ ⎛⎭⎪⎫a b +b a -14≥34-14=12,当且仅当a =b 时,等号成立. 故cos C 的最小值为12.课时作业1.(2020·广东广雅中学模拟)已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若3b cos C =c (1-3cos B ),则sin C ∶sin A =( )A .2∶3B .4∶3C .3∶1D .3∶2答案 C解析 由正弦定理得3sin B cos C =sin C -3sin C cos B,3sin(B +C )=sin C ,因为A +B +C =π,所以B +C =π-A ,所以3sin A =sin C ,所以sin C ∶sin A =3∶1,故选C.2.(2019·南昌模拟)在△ABC 中,已知C =π3,b =4,△ABC 的面积为23,则c =( )A .27B .7C .2 2D .2 3答案 D解析 由S =12ab sin C =2a ×32=23,解得a =2,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =12,故c =2 3.3.(2019·兰州市实战考试)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac ,c =2a ,则cos C =( )A.24 B .-24 C.34 D .-34答案 B解析 由题意得,b 2=ac =2a 2,所以b =2a ,所以cos C =a 2+b 2-c22ab=a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24,故选B.4.(2019·广西南宁模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ac =3,且a =3b sin A ,则△ABC 的面积等于( )A.12 B .32C .1D .34答案 A解析 ∵a =3b sin A ,∴由正弦定理得sin A =3sin B sin A ,∴sin B =13.∵ac =3,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12×3×13=12.故选A.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c ,若a sin A +b sin B <c sin C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定答案 C解析 根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c22ab <0,故C 是钝角.6.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b c -a =sin Asin C +sin B,则B =( )A.π6 B .π4 C.π3 D .3π4答案 C解析 因为c -b c -a =sin A sin C +sin B ,所以c -b c -a =ac +b ,即(c -b )(c +b )=a (c -a ),所以a 2+c 2-b 2=ac ,所以cos B =12,又B ∈(0,π),所以B =π3.7.(2019·大连双基测试)△ABC 中,AB =2,AC =3,B =60°,则cos C =( ) A.33 B .±63 C .-63 D .63 答案 D解析 由正弦定理得AC sin B =AB sin C ,∴sin C =AB ·sin B AC =2×sin60°3=33,又AB <AC ,∴0<C <B =60°,∴cos C =1-sin 2C =63.故选D.8.(2018·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2 B .π3 C.π4 D .π6 答案 C解析 由题可知S △ABC =12ab sin C =a 2+b 2-c 24,所以a 2+b 2-c 2=2ab sin C .由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,∴sin C =cos C .∵C ∈(0,π),∴C =π4.故选C.9.(2019·江西新八校第二次联考)我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,面积为S ,则“三斜求积”公式为S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222,若a 2sin C =2sin A ,(a +c )2=6+b 2,则用“三斜求积”公式求得△ABC 的面积为( )A.32 B .3 C.12 D .1答案 A解析 因为a 2sin C =2sin A ,所以a 2c =2a ,所以ac =2, 因为(a +c )2=6+b 2,所以a 2+c 2+2ac =6+b 2, 所以a 2+c 2-b 2=6-2ac =6-4=2, 从而△ABC 的面积为S △ABC =14×⎣⎢⎡⎦⎥⎤22-⎝ ⎛⎭⎪⎫222=32,故选A. 10.(2019·南阳模拟)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则C =( )A.π3 B .3π4 C.5π6 D .2π3答案 D解析 因为3sin A =5sin B ,所以由正弦定理可得:3a =5b ,所以a =5b3. 又b +c =2a ,所以c =2a -b =7b3, 不妨取b =3,则a =5,c =7,所以cos C=a 2+b2-c22ab=52+32-722×5×3=-12.因为C∈(0,π),所以C=2π3.11.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2b cos B=a cos C +c cos A,b=2,则△ABC的面积的最大值是()A.1 B. 3C.2 D.4答案 B解析∵2b cos B=a cos C+c cos A,∴2sin B cos B=sin A cos C+sin C cos A=sin(A+C)=sin B.∵0<B<π,∴cos B=12,∴B=π3.∵cos B=a 2+c2-b22ac=12,b=2,∴a2+c2-4=ac.∵a2+c2≥2ac,∴2ac-4≤ac,即ac≤4,当且仅当a=c时等号成立,∴S△ABC =12ac sin B≤12×4×32=3,故△ABC的面积的最大值为 3.12.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2(b cos A+a cos B)=c2,b=3,3cos A=1,则a=()A. 5 B.3C.10 D.4答案 B解析由正弦定理可得2(sin B cos A+sin A cos B)=c sin C,∵2(sin B cos A+sin A cos B)=2sin(A+B)=2sin C,∴2sin C=c sin C,∵sin C>0,∴c=2,由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A=32+22-2×3×2×13=9,∴a=3.故选B.13.(2020·北京海淀模拟)在△ABC中,A=2π3,a=3c,则bc=________.答案 1解析由题意知sin2π3=3sin C,∴sin C=12,又0<C<π3,∴C=π6,从而B=π6,∴b=c,故bc=1.14.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2b cos B=a cos C+c cos A,则B=________.答案π3解析解法一:由2b cos B=a cos C+c cos A及正弦定理,得2sin B cos B=sin A cos C+sin C cos A.∴2sin B cos B=sin(A+C).又A+B+C=π,∴A+C=π-B.∴2sin B cos B=sin(π-B)=sin B.又sin B≠0,∴cos B=12.∴B=π3.解法二:∵在△ABC中,a cos C+c cos A=b,∴条件等式变为2b cos B=b,∴cos B=12.又0<B<π,∴B=π3.15.(2019·杭州模拟)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)·sin C,则△ABC的面积的最大值为________.答案 3解析因为a=2,(2+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,所以根据正弦定理,得(a +b)(a-b)=(c-b)c,所以a2-b2=c2-bc,所以b2+c2-a2=bc,根据余弦定理,得cos A=b 2+c2-a22bc=12,因为A∈(0,π),故A=π3.因为b2+c2-bc=4,所以4=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc(当且仅当b=c=2时取等号),所以△ABC的面积S△ABC =12bc sin A=34bc≤34×4=3,所以△ABC的面积的最大值为 3.16.已知在△ABC 中,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连接CD ,则△BDC 的面积是________,cos ∠BDC =________.答案152104解析 依题意作出图形,如图所示, 则sin ∠DBC =sin ∠ABC .由题意知AB =AC =4,BC =BD =2, 则sin ∠ABC =154,cos ∠ABC =14. 所以S △BDC =12BC ·BD ·sin ∠DBC =12×2×2×154=152.因为cos ∠DBC =-cos ∠ABC =-14=BD 2+BC 2-CD 22BD ·BC =8-CD 28,所以CD =10.由余弦定理,得cos ∠BDC =4+10-42×2×10=104.17.(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sin C .(1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .解 (1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sin B sin C , 故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc . 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12. 因为0°<A <180°,所以A =60°. (2)由(1)知B =120°-C ,由题设及正弦定理,得2sin A +sin(120°-C )=2sin C ,即62+32cos C +12sin C =2sin C , 可得cos(C +60°)=-22.因为0°<C <120°,所以sin(C +60°)=22, 故sin C =sin(C +60°-60°)=sin(C +60°)cos60°-cos(C +60°)sin60°=6+24.18.(2019·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b +c =2a,3c sin B =4a sin C .(1)求cos B 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理b sin B =csin C , 得b sin C =c sin B .由3c sin B =4a sin C , 得3b sin C =4a sin C ,即3b =4a ,所以b =43a . 因为b +c =2a ,所以c =23a .由余弦定理可得 cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+49a 2-169a 22·a ·23a=-14. (2)由(1)可得sin B =1-cos 2B =154, 从而sin2B =2sin B cos B =-158, cos2B =cos 2B -sin 2B =-78,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B +π6=sin2B cos π6+cos2B sin π6=-158×32-78×12=-35+716.19.(2019·河南安阳一模)如图,在圆内接四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,3BC =3BD cos α+CD sin β.(1)求角β的大小;(2)求四边形ABCD 周长的取值范围. 解 (1)∵3BC =3BD cos α+CD sin β, ∴3sin ∠BDC =3sin βcos α+sin αsin β, ∴3sin(α+β)=3sin βcos α+sin αsin β, ∴3(sin αcos β+sin βcos α) =3sin βcos α+sin αsin β,∴3sin αcos β=sin αsin β,∴tan β=3, 又β∈(0,π),∴β=π3.(2)根据题意,得∠BAD =2π3,由余弦定理,得 BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos ∠BAD =4+1-2×2×1×cos 2π3=7, 又BD 2=CB 2+CD 2-2CB ·CD cos β =(CB +CD )2-3CB ·CD≥(CB +CD )2-3(CB +CD )24=(CB +CD )24,∴CB +CD ≤27,又CB +CD >7,∴四边形ABCD 的周长AB +BC +CD +DA 的取值范围为(3+7,3+27]. 20.(2019·河南联考)如图,在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,已知c=4,b=2,2c cos C=b,D,E分别为线段BC上的点,且BD=CD,∠BAE=∠CAE.(1)求线段AD的长;(2)求△ADE的面积.解(1)因为c=4,b=2,2c cos C=b,所以cos C=b2c=14.由余弦定理得cos C=a2+b2-c22ab=a2+4-164a=14,所以a=4,即BC=4.在△ACD中,CD=2,AC=2,所以AD2=AC2+CD2-2AC·CD·cos∠ACD=6,所以AD= 6.(2)因为AE是∠BAC的平分线,所以S△ABES△ACE=12AB·AE·sin∠BAE12AC·AE·sin∠CAE=ABAC=2,又S△ABES△ACE=BEEC,所以BEEC=2,所以EC=13BC=43,DE=2-43=23.又cos C=14,所以sin C=1-cos2C=154.所以S△ADE=12DE·AC·sin C=156.。
三角函数正余弦定理公式大全
三角函数正余弦定理公式大全三角函数是数学中的一项重要内容,其常用到的公式有正弦定理和余弦定理。
这两个定理在解决三角形问题时起着非常关键的作用,可以帮助我们求解三角形的各个边长和角度。
下面将详细介绍三角函数的正弦定理和余弦定理的公式及其应用。
1.正弦定理:在任意三角形ABC中,边长分别为a,b,c,对应的角度为A,B,C,则有以下公式成立:sinA / a = sinB / b = sinC / c其中,a,b,c为三角形ABC的边长,A,B,C为对应的角度。
正弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,只要已知任意两个角或边长即可。
应用1:已知三角形两边和夹角的情况下,可以利用正弦定理求解第三边的长度。
例如:已知三角形ABC中,边AB = 5 cm,边AC = 7 cm,∠BAC = 60°,求边BC的长度。
解:根据正弦定理可得:sin∠BAC / 5 = sin∠ABC / BC将∠BAC=60°代入,可得:sin60° / 5 = sin∠ABC / BC√3 / 2 / 5 = sin∠ABC / BC√3 / 10 = sin∠ABC / BC再将sin∠ABC的值代入,求得BC的值。
2.余弦定理:在任意三角形ABC中,边长分别为a,b,c,对应的角度为A,B,C,则有以下公式成立:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cosC其中,a,b,c为三角形ABC的边长,A,B,C为对应的角度。
余弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,只要已知任意一个角的两边长度即可。
应用2:已知三角形两边和夹角的情况下,可以利用余弦定理求解第三边的长度。
例如:已知三角形ABC中,边AB = 5 cm,边AC = 7 cm,∠BAC = 60°,求边BC的长度。
解:根据余弦定理可得:BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 * AB * AC * cos∠BAC将已知数值代入,可得:BC^2 = 5^2 + 7^2 - 2 * 5 * 7 * cos60°BC^2=25+49-70*0.5BC^2=25+49-35BC^2=39BC=√39求得边BC的长度。
正弦,余弦定理
正弦,余弦定理正弦和余弦定理是三角函数中的重要概念,它们在解决三角形相关问题时起到了关键作用。
本文将分别介绍正弦和余弦定理的含义、推导过程以及应用场景。
一、正弦定理正弦定理是指在任意三角形中,三边的长度与其对应的角的正弦值之间存在一定的关系。
设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角为A、B、C,则正弦定理可以表示为:a/sinA = b/sinB = c/sinC正弦定理的推导过程如下:假设有一个三角形ABC,分别连接AB、AC的垂线,垂足分别为D、E。
根据几何性质,可以得到以下关系:AD = b * sinCAE = c * sinB再根据三角形的内角和等于180°的性质,可以得到:∠B + ∠C + ∠AED = 180°∠B + ∠C + ∠ADE = 180°将上述两个等式代入,得到:∠ADE + ∠AED = 180°∠ADE + ∠ABC = 180°由此可以得出∠ABC = ∠AED,进而得到以下等式:sinA/sinB = AD/AE = b/c通过类似的推导过程,可以得到其他两个等式:sinA/sinC = c/asinB/sinC = a/b由此可以看出,正弦定理实际上是三个比例关系的等式,可以用来求解未知边长或角度的问题。
例如,已知一个三角形的两边和夹角,可以利用正弦定理求解第三边的长度或另外两个角的大小。
二、余弦定理余弦定理是指在任意三角形中,三边的长度与其对应的角的余弦值之间存在一定的关系。
设三角形的三边分别为a、b、c,对应的角为A、B、C,则余弦定理可以表示为:c² = a² + b² - 2abcosCb² = a² + c² - 2accosBa² = b² + c² - 2bccosA余弦定理的推导过程如下:假设有一个三角形ABC,分别连接AC、BC的垂线,垂足分别为D、E。
正弦定理和余弦定理总结
cot A/2 sinA/ 1 cosA 1 cosA /sinA.
sin2 1 cos2 2 2
cos2 1 cos2 2 2
正弦定理
• • • • • 正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等。 即a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R (2R是此三角形外接圆的半径的两倍) 方法一 证明:在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c 作CH⊥AB垂足为点H
余弦定理
• 两式相加
a2 b2 accos bccos abcos abcos
• 整理得:
a2 b2 c2 2abcos
a2 b2 2ab cos c2
tan(3π/2-α)= cotα
cos(3π/2-α)= -sinα
cot(3π/2-α)= tanα
诱导公式记背诀窍:奇变偶不变,符号看象限
以上k∈Z
两角和公式
• sin(α+β)=sinαcosβ+cosαsinβ
• sin(α-β)=sinαcosβ –cosαsinβ • cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ • cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβ
三角函数
锐角三角函数公式
正弦:sin 的对边 的斜边 余弦:cos 的邻边 的斜边
正切:tan 的对边 的邻边
余切:cot 的邻边 的对边
简单的三角函数
• 定义
cot 1 tan
csc 1 sin
1 sec cos
• • • • •
CH=a· sinB CH=b· sinA
(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、余弦定理知识点
正弦定理、余弦定理1. 三角形常用公式:A +B +C =π;S =21ab sin C =21bc sin A ==21ca sin B ;2.三角形中的边角不等关系:A>B ⇔a>b,a+b>c,a-b<c ;; 3.正弦定理:A asin =Bb sin =Ccsin =2R (外接圆直径);正弦定理的变式:⎪⎩⎪⎨⎧===C R c B R b AR a sin 2sin 2sin 2;a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sinC .4.正弦定理应用范围:①已知两角和任一边,求其他两边及一角. ②已知两边和其中一边对角,求另一边的对角.③几何作图时,存在多种情况.如已知a 、b 及A ,求作三角形时,要分类讨论,确定解的个数.已知两边和其中一边的对角解三角形,有如下的情况: (1)A 为锐角a=bsin A bsin A<a<b a b ≥ 一解 两解 一解(2)A 为锐角或钝角 当a>b 时有一解.5.余弦定理 a 2=b 2+c 2-2bccosA .c 2=a 2+b 2-2abcosC .b 2=a 2+c 2-2accosB . 若用三边表示角,余弦定理可以写为、6.余弦定理应用范围:(1)已知三角形的三条边长,可求出三个内角; (2)已知三角形的两边及夹角,可求出第三边.知识点1 运用判断三角形形状例题1在△ABC 中已知acosB=bcosA,试判断△ABC 的形状.【分析】利用正弦定理或余弦定理判断三角形形状,可以将三角形中的边用角表示,也可将角用边来表示.从中找到三角形中的边角关系,判断出三角形的形状. 【答案】解法1:由扩充的正弦定理:代入已知式 2RsinAcosB=2RsinBcosAsinAcosB-cosAsinB=0 , sin(A-B)=0A-B=0 ∴A=B 即△ABC 为等腰三角形解法2:由余弦定理: 22222222bca cb b ac b c a a -+⋅=-+⋅ 22b a = ∴ b a = 即△ABC 为等腰三角形.巩固练习1.在中,若2222sin sin 2cos cos b C c B b B C +=,试判断三角形的形状.2.在ABC ∆中,已知a 2tanB=b 2tanA,试判断这个三角形的形状.3.已知ABC ∆中,有cos 2cos sin cos 2cos sin A C BA B C+=+,判断三角形形状.知识点2 运用正、余弦定理解三角形解三角形问题中正、余弦定理的选择:(1)在下述情况下应首先使用余弦定理:①已知三条边(边边边),求三个角;②已知两边和它们的夹角(边角边),求其它一边和两角;(2)在下述情况下应首先使用正弦定理:①已知两边和一边的对角(边边角),求其它一边和两角;②已知两角和任一边(角角边、角边角),求其它两边和一角. 例题2 在△ABC 中,已知3=a ,2=b ,B=45︒ 求A 、C 及c .【分析】在解斜三角形应用过程中,注意要灵活地选择正弦定和余弦定理,解得其它的边和角【答案】解法1:由正弦定理得:23245sin 3sin sin === b B a A ∵B=45︒<90︒ 即b <a ∴A=60︒或120︒当A=60︒时C=75︒ 22645sin 75sin 2sin sin +===BC b c 当A=120︒时C=15︒ 22645sin 15sin 2sin sin -===B C b c 解法2:设c =x 由余弦定理 B ac c a b cos 2222-+=将已知条件代入,整理:0162=+-x x 解之:226±=x当226+=c 时2)13(231226223)226(22cos 22221=++=+⋅⋅-++=-+=bc a c b A 从而A=60︒ ,C=75︒ 当226-=c 时同理可求得:A=120︒ 巩固练习1.已知在ABC ∆中,2,6,45==︒=∠BC AB A在ABC ∆中,213,2tan tan +=-=c b bb c B A ,求三内角2.在ABC ∆中,已知B C A 2=+,32tan tan +=⋅C A ,求A 、B 、C 的大小,又知顶点C 的对边C 上的高等于34,求三角形各边a 、b 、c 的长.知识点3 解决与三角形在关的证明、计算问题例题3 已知A 、B 、C 为锐角,tanA=1,tanB=2,tanC=3,求A+B+C 的值.【分析】本题是要求角,要求角先要求出这个角的某一个三角函数值,再根据角的范围确定角.本题应先求出A+B 和C 的正切值,再一次运用两角和的正切公式求出A+B+C .【答案】 A B C 、、为锐角 ∴<++<0270°°A B C 又,,由公式可得tan tan A B ==12tan()tan tan tan tan A B A B A B +=+-⋅=+-=-112123[]tan()tan ()A B C A B C ++=++=++-+⋅tan()tan tan()tan A B C A B C 1 =-+--⨯33133() =0所以A+B+C=πsin sin sin sin cos cos cos cos 2222221336ααββααββ-++-+=221336-+=(cos cos sin sin )αβαβ --=-25936cos()αβ∴-=cos()αβ5972巩固练习1.在∆ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,设a+c=2b,A-C=3π,求sinB 的值.2.在中,a ,b ,c 分别是的对边长,已知a ,b ,c 成等比数列,且,求的大小及的值.3.在ABC ∆中,若4,5==b a且3231)cos(=-B A ,求这个三角形的面积.例题4 在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,证明:C B A cb a sin )sin(222-=-.【分析】在用三角式的恒等变形证明三角形中的三角等式时,其解题的一般规律是:二项化积、倍角公式,提取公因式,再化积.遇有三角式的平方项,则利用半角公式降次.【答案】证法一:由正弦定理得C A B C B A c b a 2222222sin 22cos 2cos sin sin sin -=-=-=C A B A B 2sin 2)sin()sin(2-+-=CB AC 2sin )sin(sin -=C B A sin )sin(-.证法二:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccosA,则222c b a -=22cos 2cA bc c -=1-c b 2∙cosA,又由正弦定理得c b =C Bsin sin ,∴222cb a -=1-C B sin sin 2∙cosA=C A B C sin cos sin 2sin -=C A B B A sin cos sin 2)sin(-+=C A B B A sin cos sin cos sin -=C B A sin )sin(-. 证法三:C B A sin )sin(-=CAB B A sin cos sin cos sin -. 由正弦定理得cbC B c a C A ==sin sin ,sin sin ,∴CB A sin )sin(-=cAb B a cos cos -,又由余弦定理得C B A sin )sin(-=cbc a c b b ac b c a a 22222222-+⋅--+⋅=22222222)()(c a c b b c a -+--+=222c b a -.巩固练习1.已知锐角三角形ABC 中,3sin()5A B +=,1sin()5A B -=. (1)求证tan 2tan A B =;(2)设3AB =,求AB 边上的高.参考答案课堂互动例题1 巩固练习1.【答案】[解法1]:由正弦定理2sin sin sin a b cR A B C===,R 为外接圆的半径,将原式化为22228sin sin 8sin sin cos cos R B C R B C B C =,sin sin 0B C ≠,sin sin cos cos B C B C ∴=. 即cos()0B C +=,90B C ∴+=,90A =.故为直角三角形[解法2]:将已知等式变为2222(1cos )(1cos )2cos cos b C c B b B C -+-=,由余弦定理可得22222222222222a b c a c b b c b c ab ac ⎛⎫⎛⎫+-+-+-⋅-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭222222222a c b a b c bc ac ab+-+-=⋅⋅,即22b c +22222222()()4a b c a c b a ⎡⎤+-++-⎣⎦=也即222b c a +=,故为直角三角形.2.【答案】解法1:由已知得A A b B B a cos sin cos sin 22=,由正弦定理得AAB B B A cos sin sin cos sin sin 22=,∵sinAsinB ≠0,∴sinAcosA=sinBcosB,即sin2A=sin2B,∴2A=2B 或2A=1800-2B,即A=B 或A+B=900.∴ABC ∆是等腰三角形或直角三角形.解法2: 由已知得A A bB B a cos sin cos sin 22=,由正弦定理得A a b b a cos cosB 22=,即Ab a cos cosB =,又由余弦定理得bcac b b a 22ac b -c a 222222-+=+,整理得(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0,∴a=b,或a 2+b 2=c 2, ∴ABC ∆是等腰三角形或直角三角形. 3.解:由已知得例题2 巩固练习1.【答案】解法1:由正弦定理,得2345sin 26sin =︒=C 因3226sin =⨯=⋅A AB 6,2==AB BC 由623<<,则有二解,即︒=∠60C 或︒=∠120C︒=︒-︒-︒=∠754560180B 或︒=︒-︒-︒=∠1545120180B故13sin sin +=⇒⋅=AC B ABC AC 或13-=AC ,︒=∠︒=∠15,120B C ︒=∠︒=∠75,60B C 解法2:令AC=b ,则由余弦定理222245cos 62)6(=︒-+b b 1302322±=⇒=+-b b b又C b b cos 222)6(222⋅-+=︒=∠±=⇒60,21cos C C 或︒=∠120C ︒=︒+︒-︒=∠⇒75)6045(180B 或︒=︒+︒-︒=∠15)12045(180B . 2【答案】由已知有bc B A 21tan tan =+,化简并利用正弦定理:B C B A B A B A sin sin 2sin cos sin cos cos sin =+ BCB A B A sin sin 2sin cos )sin(=+0cos sin 2sin =-A C C由0sin ≠,故︒=⇒=6021cos A A 由213+=cb,可设k c k b 2,)13(=+=,由余弦定理,得 k a k k k a 6)13(24)13(22222=⇒+-++=由正弦定理Cc A a sin sin =得 226232sin sin =⋅==kk a A c C 由b c <则C 是锐角,故︒=--︒=︒=75180,45C A B C3.【答案】由已知,得2C A B +=,又由︒=++180C B A ︒=⇒60B 故4160cos sin sin 2=︒=C A ①又由B c a S ABC sin 2134⋅⋅==∆164334=⇒=⇒ac ac ② 故64)sin ()sin (sin sin 22===C c A a C A ac 8sin sin ==⇒Cc A a由3460sin 8sin 8sin sin =︒⋅=⋅==B AB a b 则21260cos cos 222=-+=︒=ac b c a B即964848)(3)(222=+=+⇒=-+c a ac b c a 64=+⇒c a ③ 把③与②联立,得)26(2),26(2-=+=c a 或)26(2),26(2+=-=c a4.【答案】由已知B C A 2=+,及︒=+︒=⇒︒=++120,60180C A B C B A由CA C A C A tan tan 1tan tan )tan(-+=+及32tan tan ,3)tan(+=⋅-=+C A C A得33tan tan +=+C A ,以C A tan ,tan 为一元二次方程032)33(2=+++-x x 的两个根,解方程,得⎩⎨⎧+==32tan 1tan C A 或⎩⎨⎧=+=1tan 32tan C A ⎩⎨⎧︒=︒=⇒7545C A 或⎩⎨⎧︒=︒=4575C A 若︒=︒=75,45C A ,则860sin 34=︒=a ,6445sin 34=︒=b ,)13(445sin 75sin 8sin sin +=︒︒==A C a c 若︒=︒=45,75C A ,则︒=60sin 34a ︒==75sin 34,8b )13(64-=)623(4-=)13(8sin sin -==B C b c 例题3 巩固练习1.【答案】由正弦定理和已知条件a+c=2b,得sinA+sinC=2sinB.由和差化积公式,得2sin 2C A +cos 2C A -=2sinB. 由A+B+C=π得sin2C A +=cos 2B .又A-C=3π,得2cos 23B =sinB.∴2cos 23B=2sin 2B cos 2B ,∵0<2B <2π,∴cos 2B ≠0,∴sin 2B =43.∴cos 2B =2sin 12B -=413,∴sinB=2sin 2B cos 2B =2∙43∙413=839. 2.【答案】(I )成等比数列 又 在中,由余弦定理得(II )在中,由正弦定理得 .3.【答案】解法1:由余弦定理得c c bc a c b A 892cos 2222-=-+= cc ac b c a B 1092cos 2222+=-+= 由正弦定理得:B A B A sin 45sin sin 4sin 5=⇒= 3231)cos 1(4510989222=-++⋅-⇒B c c c c 3231])109(1[4580812224=+-+-c c c c 63632318016282222=⇒=⇒=-⇒c c cc 故1694893689cos 2=-=-=c c A 7165sin =A 4715sin 21=⋅⋅=∆A c b S ABC解法2:如图,作B A CAD -=∠,AD 交BC 于D ,令x CD =则由5=a 知,x AD x BD -=-=5,5,在CAD ∆中 由余弦定理3231)5(84)5()cos(222=--+-=-x x x B A 化简得199=⇒=x x ,在CAD ∆中由正弦定理)sin(4)sin(sin )sin(sin B A B A CD AD C B A CD C AD -=-⋅=⇒-=783)(cos 142=--=B A 74158735421sin 21=⨯⨯⨯=⋅⋅=∆C BC AC S ABC例题4 巩固练习1.【答案】(1)证明:因为3sin()5A B +=,1sin()5A B -=, 所以3sin cos cos sin 51sin cos cos sin 5A B A B A B A B ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,2sin cos 51cos sin 5A B A B ⎧=⎪⎪⇒⎨⎪=⎪⎩,tan 2tan A B ⇒=.所以tan 2tan A B =(2)因为2A B ππ<+<,3sin()5A B +=, 所以3tan()4A B +=-,即tan tan 31tan tan 4A B A B +=--, 将tan 2tan A B =代入上式并整理得 22tan 4tan 10B B --=.解得2tan 2B =,舍去负值得2tan 2B +=,从而tan 2tan 2A B ==. 设AB 边上的高为CD.则tan tan CD CD AB AD DB A B =+=+=AB=3,得CD= 2AB 边上的高等于2。
正弦定理和余弦定理
正弦定理和余弦定理1.正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容a sin A =b sin B =c sin C =2R (R 为△ABC 外接圆半径)a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; b 2=c 2+a 2-2ac cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C 常见变形a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ; sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; a +b +c sin A +sin B +sin C =asin Acos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高);(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).3.三角形解的判断A 为锐角A 为钝角或直角 图形关系式 a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b 解的个数 一解两解一解一解| 微 点 提 醒 |1.三角形中的三角函数关系 (1)sin(A +B )=sin C ; (2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C 2.2.三角形中的射影定理 在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ; b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B .3.利用正、余弦定理解三角形时,要注意三角形内角和定理对角的范围的限制.‖易错辨析‖判断下列结论是否正确(请在括号中打”√”或“×”)(1)在△ABC 中,已知a ,b 和角B ,能用正弦定理求角A ;已知a ,b 和角C ,能用余弦定理求边c .(√)(2)在三角形中,已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形.(√) (3)在△ABC 中,sin A >sin B 的充分不必要条件是A >B .(×)(4)在△ABC 中,“a 2+b 2<c 2”是“△ABC 为钝角三角形”的充分不必要条件.(√) (5)在△ABC 的角A ,B ,C ,边长a ,b ,c 中,已知任意三个可求其他三个.(×)‖自主测评‖1.(教材改编题)在△ABC 中,已知a =5,b =7,c =8,则A +C =( ) A .90° B .120° C .135°D .150°解析:选B cos B =a 2+c 2-b 22ac =25+64-492×5×8=12.所以B =60°,所以A +C =120°.2.(教材改编题)在非钝角△ABC 中,2b sin A =3a ,则角B 为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.π2解析:选C 由正弦定理得b sin A =a sin B , 所以2a sin B =3a ,即sin B =32,又B 为非钝角,所以B =π3,故选C. 3.在△ABC 中,若a =18,b =24,A =45°,则此三角形( ) A .无解 B .有两解C .有一解D .解的个数不确定解析:选B 因为a sin A =b sin B,所以sin B =b a ·sin A =2418×sin45°=223.又因为a <b ,所以B 有两解.4.(教材改编题)已知△ABC 的三边之比为3∶5∶7,则最大角为( ) A.2π3 B.3π4C.5π6D.7π12解析:选A 由三边之比为a ∶b ∶c =3∶5∶7,可设a =3k ,b =5k ,c =7k (k >0),由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =(3k 2)+(5k )2-(7k )22×3k ×5k=-12,又0<C <π,所以C =2π3.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos2A =sin A ,bc =2,则△ABC 的面积为________.解析:由cos2A =sin A ,得1-2sin 2A =sin A ,解得sin A =12(负值舍去),由bc =2,可得△ABC的面积S =12bc sin A =12×2×12=12.答案:12………………考点一 利用正、余弦定理解三角形……|多维探究型|……………|多角探明|角度一 求三角形的边长【例1】 (2018届贵阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成公差为2的等差数列,C =120°. (1)求边长a ;(2)(一题多解)求AB 边上的高CD 的长. [解] (1)由题意得b =a +2,c =a +4,由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab 得cos120°=a 2+(a +2)2-(a +4)22a (a +2),即a 2-a -6=0,∴a =3或a =-2(舍去),∴a =3.(2)解法一:由(1)知a =3,b =5,c =7,由三角形的面积公式得12ab sin ∠ACB =12c ×CD ,∴CD =ab sin ∠ACBc=3×5×327=15314,即AB 边上的高CD =15314. 解法二:由(1)知a =3,b =5,c =7,由正弦定理得3sin A =7sin ∠ACB =7sin120°,即sin A =3314,在Rt △ACD 中,CD =AC sin A =5×3314=15314,即AB 边上的高CD =15314.角度二 求三角形的角或角的三角函数值【例2】 (1)在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则cos A =( )A.31010B.1010C .-1010D .-31010(2)(2018届河北“五个一名校联盟”模拟)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且c =2,C =π3,若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,则A =________.[解析] (1)设△ABC 中角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,由题意可得13a =c sin π4=22c ,则a =322c .在△ABC 中,由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac =92c 2+c 2-3c 2=52c 2,则b =102c .由余弦定理,可得cos A =b 2+c 2-a 22bc=52c 2+c 2-92c 22×102c ×c=-1010,故选C.(2)在△ABC 中,由sin C +sin(B -A )=2sin2A 可得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin2A ,即sin A cos B +cos A sin B +cos A sin B -sin A cos B =4sin A cos A ,∴cos A sin B =2sin A cos A ,即cos A (sin B -2sin A )=0,即cos A =0或sin B =2sin A , ①当cos A =0时,A =π2;②当sin B =2sin A 时,根据正弦定理得b =2a ,由余弦定理c 2=b 2+a 2-2ab cos C ,结合c =2,C =π3,得a 2+b 2-ab =4,∴a =233,b =433,∴b 2=a 2+c 2,∴B =π2,∴A =π6.综上可得,A =π2或π6.[答案] (1)C (2)π2或π6『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|应用正弦、余弦定理的解题技巧(1)求边:利用公式a =b sin A sin B ,b =a sin B sin A ,c =a sin Csin A或其他相应变形公式求解.(2)求角:先求出正弦值,再求角,即利用公式sin A =a sin B b ,sin B =b sin A a ,sin C =c sin Aa 或其他相应变形公式求解.(3)已知两边和夹角或已知三边可利用余弦定理求解.(4)灵活利用式子的特点转化;如出现a 2+b 2-c 2=λab 形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.|变式训练|1.(2018届福建莆田联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:选A ∵a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,∴根据正弦定理可得sin A sin B cos C +sin C sin B cos A=12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B .∵sin B ≠0,∴sin(A +C )=12,即sin B =12.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6,故选A.2.(2019届黄冈模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若23cos 2A +cos2A =0,且△ABC 为锐角三角形,a =7,c =6,求b 的值; (2)若a =3,A =π3,求b +c 的取值范围.解:(1)∵23cos 2A +cos2A =23cos 2A +2cos 2A -1=0, ∴cos 2A =125,又A 为锐角,∴cos A =15,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即b 2-125b -13=0, 得b =5(负值舍去),∴b =5.(2)解法一:由正弦定理可得b +c =2(sin B +sin C )=2⎣⎡⎦⎤sin B +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =23sin ⎝⎛⎭⎫B +π6, 又0<B <2π3,∴π6<B +π6<5π6,∴12<sin ⎝⎛⎭⎫B +π6≤1,∴b +c ∈(3,23]. 解法二:由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A 可得b 2+c 2-3=bc , ∴(b +c )2-3=3bc ≤34(b +c )2,当且仅当b =c 时取等号,∴b +c ≤23,又由两边之和大于第三边可得b +c >3, ∴b +c ∈ (3,23].………………考点二 判断三角形的形状…………|重点保分型|……………|研透典例|【典例】 (一题多解)在△ABC 中,若a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,试判断△ABC 的形状.[解] 解法一:利用边的关系来判断 由正弦定理得sin C sin B =cb,由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c2b .又由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc,即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a 2=b 2,所以a =b . 又因为a 2+b 2-c 2=ab .所以2b 2-c 2=b 2,所以b 2=c 2, 所以b =c ,所以a =b =c . 所以△ABC 为等边三角形. 解法二:利用角的关系来判断 因为A +B +C =180°, 所以sin C =sin(A +B ), 又因为2cos A sin B =sin C ,所以2cos A sin B =sin A cos B +cos A sin B , 所以sin(A -B )=0.又因为A 与B 均为△ABC 的内角,所以A =B , 又由a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12,又0°<C <180°, 所以C =60°,所以△ABC 为等边三角形.『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|判定三角形形状的两种常用途径[提醒]“角化边”后要注意用因式分解、配方等方法得出边的相应关系;“边化角”后要注意用三角恒等变换公式、三角形内角和定理及诱导公式推出角的关系.|变式训练|在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),则△ABC 的形状是( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形 解析:选D 因为(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),所以b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]=a 2[sin(A +B )-sin(A -B )], 所以2sin A cos B ·b 2=2cos A sin B ·a 2, 即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .解法一:由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B , 所以sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B , 又sin A ·sin B ≠0,所以sin A cos A =sin B cos B ,所以sin2A =sin2B . 在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π,所以2A =2B 或2A =π-2B .所以A =B 或A +B =π2.所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形,故选D. 解法二:由正弦定理、余弦定理得: a 2bb 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac, 所以a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2),所以(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, 所以a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0, 即a =b 或a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.故选D.………………考点三 三角形面积的计算………………|多维探究型|……………|多角探明|角度一 求三角形的面积【例1】 (2018届武汉调研)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且2b cos C =2a +c . (1)求B ;(2)若b =2,a +c =5,求△ABC 的面积. [解] (1)由正弦定理,知2sin B cos C =2sin A +sin C , 由A +B +C =π,得2sin B cos C =2sin(B +C )+sin C , 化简,得2sin B cos C =2(sin B cos C +cos B sin C )+sin C , 即2cos B sin C +sin C =0. 因为sin C ≠0,所以cos B =-12.因为0<B <π,所以B =2π3.(2)由余弦正理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,可知b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B , 因为b =2,a +c =5,所以22=(5)2-2ac -2ac cos 2π3,得ac =1.所以S △ABC =12ac sin B =12×1×32=34.角度二 已知三角形的面积解三角形【例2】 (2018届沈阳教学质量监测(一))在△ABC 中,已知内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且2c cos B =2a +b . (1)求C ;(2)若a +b =6,△ABC 的面积为23,求c . [解] (1)由正弦定理得2sin C cos B =2sin A +sin B , 又sin A =sin(B +C ),∴2sin C cos B =2sin(B +C )+sin B ,∴2sin C cos B =2sin B cos C +2cos B sin C +sin B , ∴2sin B cos C +sin B =0, ∵sin B ≠0,∴cos C =-12.又C ∈(0,π),∴C =2π3.(2)∵S △ABC =12ab sin C =23,∴ab =8,由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+ab +b 2=(a +b )2-ab =28, ∴c =27.角度三 求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题【例3】 (2018届沈阳市教学质量检测(一)) 已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足4S =a 2-(b -c )2,b +c =8,则S 的最大值为________. [解析] 由题意得:4×12bc sin A =a 2-b 2-c 2+2bc ,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,代入上式得:2bc sin A =-2bc cos A +2bc ,即sin A +cos A =1,2sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=1,又0<A <π,所以π4<A +π4<5π4,所以A +π4=3π4,所以A =π2,S =12bc sin A =12bc ,又b +c =8≥2bc ,当且仅当b =c 时取“=”,所以bc ≤16,所以S 的最大值为8. [答案] 8『名师点津』………………………………………………|品名师指点迷津|与三角形面积有关问题的解题策略(1)求三角形的面积.对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用含哪个角的公式.(2)已知三角形的面积解三角形.与面积有关的问题,一般要利用正弦定理或余弦定理进行边和角的互化.(3)求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题.一般转化为一个角的一个三角函数,利用三角函数的有界性求解,或利用余弦定理转化为边的关系,再应用基本不等式求解.|变式训练|1.(2018年全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2B.π3C.π4D.π6解析:选C 根据题意及三角形的面积公式知12ab sin C =a 2+b 2-c 24,所以sin C =a 2+b 2-c 22ab =cos C ,所以在△ABC 中,C =π4.2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 解:(1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a3sin A .由正弦定理得12sin C sin B =sin A3sin A .故sin B sin C =23.(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3.由题设得12bc sin A =a 23sin A,即bc =8.由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9,得b +c =33. 故△ABC 的周长为3+33.。
正弦定理和余弦定理ppt课件
正弦定理和余弦定理在物理学中有着 广泛的应用。
详细描述
在物理学中,许多现象可以用三角函数来描 述,如重力、弹力等。通过正弦定理和余弦 定理,我们可以更准确地计算这些力的作用 效果,从而更好地理解和分析物理现象。
06 总结与展望
总结正弦a、b、c与对应的角A、B、C 的正弦值之比都相等,即$frac{a}{sin A} = frac{b}{sin B} = frac{c}{sin C}$。
表达式形式
正弦定理的表达式形式简洁,易于理解和记 忆。相比之下,余弦定理的表达式较为复杂
,需要更多的数学基础才能理解和应用。
定理间的互补性
要点一
解决问题时的互补性
在解决三角形问题时,正弦定理和余弦定理常常是互补使 用的。对于一些问题,使用正弦定理可能更方便;而对于 另一些问题,使用余弦定理可能更合适。通过结合使用两 种定理,可以更全面地理解三角形的性质和关系,从而更 好地解决各种问题。
深入研究正弦定理和余弦定理的性质
可以进一步研究正弦定理和余弦定理的性质,如推广到多边形、高维空间等。
开发基于正弦定理和余弦定理的算法和软件
可以开发基于正弦定理和余弦定理的算法和软件,用于解决实际问题。
如何进一步深化理解与应用
深入理解正弦定理和余弦定理的证明过程
01
理解证明过程有助于更好地理解和应用正弦定理和余弦定理。
02 正弦定理
正弦定理的定义
总结词
正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的正弦值 之间的关系。
详细描述
正弦定理是指在一个三角形中,任意一边与其相对角的正弦值的比值都相等,即 $frac{a}{sin A} = frac{b}{sin B} = frac{c}{sin C}$,其中$a, b, c$分别代表三角形 的三边长度,$A, B, C$分别代表与三边相对应的角。
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。
第28讲 正弦定理、余弦定理
[解析]由余弦定理得cos B====,∵0<B<π,∴B=.
题组二 常错题
4. 在△ABC中,若sin A=sin B,则A,B的大小关系为 ;若sin A>sin B,则A,B的大小关系为 .
课前双基巩固
[解析] 根据正弦定理知,在△ABC中,sin A=sin B⇔a=b⇔A=B,sin A>sin B⇔a>b⇔A>B.
B
课堂考点探究
练习1 [2021·河南新乡模拟] 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin(B+C)=sin .(1)求A的大小;(2)若b+c=6,△ABC的面积为2,求a.
解:(1)∵A+B+C=π,∴sin(B+C)=sin A,∴sin A=2sin cos =sin ,又A∈(0,π),∴∈(0,),∴cos =,∴=,∴A=.(2)∵△ABC的面积为bcsin A=2,∴bc=8,又b+c=6,∴根据余弦定理可知a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2+bc=(b+c)2-bc=28,∴a=2.
课前双基巩固
(续表)
课前双基巩固
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
图形
关系式
解的个数
A为锐角
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
A为钝角或直角
a>b
课前双基巩固
3.三角形面积公式
(1)S=ah(h表示边a上的高);(2)S=bcsin A=acsin B=absin C;(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
三角函数定理公式大全
三角函数定理公式大全在数学中,三角函数是一组基本的函数,用于描述角度和边长之间的关系。
三角函数定理是描述三角形中角度和边长之间的关系的公式集合。
三角函数定理被广泛应用于三角形的计算和解决各种实际问题。
在本篇文章中,我们将介绍三角函数的各种定理公式。
1. 正弦定理(Sine Rule):在任意三角形ABC中,边长a,b,c与对应的角A,B,C之间满足以下关系:a/sinA = b/sinB = c/sinC这意味着一个三角形的任意一边的长度与它所对应的角的正弦值成比例。
2. 余弦定理(Cosine Rule):在任意三角形ABC中,边长a,b,c与对应的角A,B,C之间满足以下关系:c² = a² + b² - 2ab*cosCb² = a² + c² - 2ac*cosBa² = b² + c² - 2bc*cosA这意味着一个三角形的任意一边的平方与其他两边的平方以及其夹角的余弦值有关。
3. 正切定理(Tangent Rule):在任意三角形ABC中,边长a,b,c与对应的角A,B,C之间满足以下关系:tanA = a/btanB = b/atanC = c/a这意味着一个三角形的任意一边的长度与其他两边的长度之间的比率与对应的角的正切值成比例。
4. 正割定理(Secant Rule):在任意三角形ABC中,边长a,b,c与对应的角A,B,C之间满足以下关系:secA = 1/cosAsecB = 1/cosBsecC = 1/cosC这意味着一个三角形的任意一边的长度与对应的角的余弦值的倒数成比例。
5. 余割定理(Cosecant Rule):在任意三角形ABC中,边长a,b,c与对应的角A,B,C之间满足以下关系:cosecA = 1/sinAcosecB = 1/sinBcosecC = 1/sinC这意味着一个三角形的任意一边的长度与对应的角的正弦值的倒数成比例。
三角函数正余弦定理
二解还是无解.
课堂互动讲 练
互动探究
若例 1 的要求不变,条件为(1)a=7, b=8,A=105°;
(2)b=10,c=5 6,C=60°.
课堂互动讲
练 解:(1)a=7,b=8,a<b,∴B>A=105°>90°.
∴本题无解.
(2)b=10,c=5 6,b<c, ∴B<C=60°<90°.∴本题有一解.
解得a=2 3 3,
b=4
3
3 .
10 分
课堂互动讲
练
所以△ABC 的面积
S=
12absinC=
1× 2
2 3
3×4 3
3×
3 2
=23
3 .
12 分
易误点评 在第 2 题中容易犯约分的错误而不分cosA=0
和cosA≠0去讨论.
课堂互动讲 练
高考检阅
(本题满分 12 分)(2009 年高考湖北 卷)在锐角 ABC 中,a、b、c 分别为角 A、 B、C 所对的边,且 3a=2csinA.
∵B 为三角形的内角,∴B=23π.
课堂互动讲 练
法二:ccoossBC=-2sinsAin+BsinC ∴2sinAcosB+cosBsinC=-sinBcosC ∴2sinAcosB+sin(B+C)=0 ∴2sinAcosB+sinA=0. ∴cosB=-12,∴B=23π.
课堂互动讲 练
A.60° C.135° 答案:B
B.120° D.150°
三基能力强
化
2.在 ABC 中,A=60°,a=4 3,b =4 2,则 B 等于( )
A.45°或135° B.135°
C.45°
高中三角函数八大定理
高中三角函数八大定理一、正弦定理(Sine Rule)设∠A、∠B、∠C分别为三角形ABC的内角,a、b、c分别为AC、BC、AB对应的边长,则有以下关系式:a/sin∠A = b/sin∠B = c/sin∠C二、余弦定理(Cosine Rule)设∠A、∠B、∠C分别为三角形ABC的内角,a、b、c分别为AC、BC、AB对应的边长,则有以下关系式:a² = b² + c² - 2bc*cos∠Ab² = a² + c² - 2ac*cos∠Bc² = a² + b² - 2ab*cos∠C三、正切定理(Tangent Rule)设∠A、∠B、∠C分别为三角形ABC的内角,a、b、c分别为AC、BC、AB对应的边长,则有以下关系式:tan∠A = (b*sin∠A)/(a - b*cos∠A)tan∠B = (a*sin∠B)/(b - a*cos∠B)tan∠C = (a*sin∠C)/(c - a*cos∠C)四、正弦余弦关系(Sine-Cosine Relationship)对于任意角θ,有以下关系式:sin²θ + cos²θ = 1五、正切关系(Tangent Relationship)对于任意角θ,有以下关系式:tanθ = sinθ/cosθ六、余切关系(Cotangent Relationship)对于任意角θ,有以下关系式:cotθ = cosθ/sinθ七、和差化积公式(Sum-Difference To Product Formulas)对于任意角θ和φ,有以下关系式:sin(θ+φ) = sinθ*cosφ + cosθ*sinφsin(θ-φ) = sinθ*cosφ - cosθ*sinφcos(θ+φ) = cosθ*cosφ - sinθ*sinφcos(θ-φ) = cosθ*cosφ + sinθ*sinφ八、倍角公式(Double Angle Formulas)对于任意角θ,有以下关系式:sin(2θ) = 2*sinθ*cosθcos(2θ) = cos²θ - sin²θ = 2*cos²θ - 1 = 1 - 2*sin²θtan(2θ) = (2*tanθ)/(1 - tan²θ)以上就是高中三角函数的八大定理,它们在解决三角形问题、证明三角函数性质等方面具有重要作用。
正弦定理和余弦定理1正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦
一、正弦定理和余弦定理 1、正弦定理和余弦定理 定理 正弦定理余弦定理内容2sin sin sin a b c RABC===2222222222cos ,2cos ,2cos .a b c bc A b c a ac B c a b ab C =+-=+-=+-变形形式①a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC;②sinA=2a R ,sinB=2b R ,sinC=2cR ;③a:b:c=sinA: sinB: sinC;④sin sin sin sin a b c aA B C A ++=++222222222cos ;2cos ;2cos .2b c a A bc a c b B ca a b c C ab +-=+-=+-=解决的问题已知两角和任一边,求另一角和其他两条边; 已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角。
已知三边,求各角;已知两角和它们的夹角,求第三边和其他两个角。
注:在ΔABC 中,sinA>sinB 是A>B 的充要条件。
(∵sinA>sinB ⇔22a b R R >⇔a>b ⇔A>B )2、在在ΔABC 中,已知a,b 和A 时,解的情况如下:3、三角形中的一些常用结论在⊿ABC 中,设角A 、B 、C 的对边长度分别为(1)三角形内角和定理 A+B+C=π(2)三角形中的诱导公式Sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,tan(A+B)=-tanC,(3)三角形中的边角关系三角形中等边对等角,大边对大角,反之亦然;三角形中任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边。
(4)三个重要结论①A>B>C⇔sinA>sinB>sinC;②sinA:sinB:sinC=a:b:c.③二、应用举例1、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,在水平线下文的叫俯角(如图①)(2)方位角从指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)注:仰角、俯角、方位角的区别是:三者的参照不同。
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.。
正弦定理和余弦定理
解析 1 5×3 a b 5 2 根据正弦定理sin A=sin B,得 a= = 3 . 2 2
3.△ABC 的内角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c. 若 a、b、c 成等比数列,且 c=2a,则 cosB 等于( 1 A. 4 2 C. 4
答案 B
)
3 B. 4 2 D. 3
b2+c2-a2 -bc 1 【解析】 (1)∵cosA= = =- , 2bc 2bc 2 ∴A=120° . (2)由 a= 3,得 b2+c2=3-bc, 又∵b2+c2≥2bc(当且仅当 c=b 时取等号), ∴3-bc≥2bc(当且仅当 c=b 时取等号). 即当且仅当 c=b=1 时,bc 取得最大值为 1.
【思路】 (1)由 b2+c2-a2+bc=0 的结构形式,可 联想余弦定理,求出 cosA,从而求出 A 的值. (2)由 a= 3及 b2+c2-a2+bc=0,可求出关于 b,c 的关系式,利用不等式,即可求出 bc 的最大值,进而求 出 S△ABC 的最大值. (3)由正弦定理可实现将边化为角的功能,从而达到 化简求值的目的.
思考题 1 (2012· 山东师大附中)在△ABC 中,a,b, cosB b c 分别是角 A、B、C 对边的长,且满足 =- . cosC 2a+c (1)求角 B 的值; (2)若 b= 19,a+c=5,求 a,c 的值.
【解析】 (1)由正弦定理得 a b c sinA=sinB=sinC=2R ∴a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC. cosB -b cosB sinB 代入cosC= 得cosC=- . 2a+c 2sinA+sinC 即 2sinAcosB+sinCcosB+sinBcosC=0. 2sinAcosB+sin(B+C)=0.
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