正弦定理基础知识及常见题型汇总
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正弦定理
一、考点、热点回顾
(一)正弦定理及其变形
1. 正弦定理:________=________=________=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径. 2. 正弦定理的常用变形
(1)a ∶b ∶c =________________;
(2)a =__________,b =__________,c =__________; (3)sin A =________,sin B =__________,sin C =________;
3. 三角形中边角的不等关系
在三角形中,A >B >C ⇔ a >b >c ⇔ sinA >sinB >sinC 。
(二)正弦定理的应用:解三角形 1、 解三角形的概念
2、 利用正弦定理解三角形
利用正弦定理可解决两类解三角形问题: (1)已知两角及一边解三角形
基本思路: 1)由三角形的内角和定理求出第三个角.
2)由正弦定理公式的变形,求另外的两条边.
(2)已知两边及其中一边的对角解三角形
基本思路:1)由正弦定理求出另一已知边所对的角.
2)由三角形的内角和定理求出第三个角. 3)由正弦定理公式的变形,求第三条边.
(3)解三角形的解的情况
在△ABC 中,已知a ,b 和A ,以点C 为圆心,以边长a 为半径画弧,此弧与射线AB 的公共点(除去顶点A )
A 为锐角 A 为钝角或直角 图形
关系式 a <b sin A a =b sin A b sin A <a <b
a ≥
b a >b a ≤b 解的个数
无解
一解
两解
一解
一解
无解
(三)三角形的面积公式
S △ABC =12ah =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =1
2
(a +b +c )·()()()p p a p b p c ---二、典型例题
考点一、正弦定理概念及变形
例1、已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =________.
变式训练1、(1)在△ ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3
,则a = .
(2)在△ABC 中,若A =60°,a =3,则a +b +c
sin A +sin B +sin C
=________.
考点二、已知两角及一边解三角形
例2、在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,求A,b,c.
变式训练2、(1)在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=32,则AC=() A.43B.2 3
C. 3
D.
3 2
(2)在△ABC中,A=45°,B=75°,c=2,则此三角形的最短边的长度是。
考点三、已知两边及其中一边的对角解三角形
例3、在△ABC中,a=3,b=2,B=45°,求A,C,c.
变式训练3、(1)在△ABC中,c=6,C=60°,a=2,求A,B,b.
(2)已知A,B,C为△ABC的三个内角,其所对的边分别为a,b,c,若a=2,b=cos A且b<c,则b=
考点四、利用正弦定理判断三角形的形状
例4、(1)在△ABC中,a cos
2A
π⎛⎫
-
⎪⎝⎭=b cos
2
B
π⎛⎫
-
⎪
⎝⎭
,判断△ABC的形状.
(2)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
变式训练4、(1)在△ABC中,sin2A=sin2B+sin2C,且sin A=2sin B·cos C.试判断△ABC的形状.
(2)在△ABC中,已知a2tanB=b2tanA,试判断三角形的形状。
考点五、利用正弦定理证明恒等式
例5、在△ABC中,求证:
222222
a b b c c a
cos A cos B cos B cos C cos C cos A ---
++= +++
变式训练5、在△ABC中,求证:
() 22
2
sin A B a b
c sinC
-
-
=
考点六、三角形解的个数
例6、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a=4,A=30°,b=x (x >0),判断此三角形解的个数。
变式训练6、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
考点七、三角形面积公式
例7、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a tan B =2b tan A . (1) 求B;
(2) 若A=512
π
,求△ABC 的面积。
变式训练7、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若tan A =3,cos C (1)求B;
(2)若c=4,求△ABC 的面积。
考点八、正弦定理的综合应用 例8、在△ABC 中,AC =6,cos B =45,C =4
π (1) 求AB 的长; (2) 求cos 6A π⎛
⎫
-
⎪⎝
⎭
的值。
变式训练8、在△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,BD=2DC. (1) 求
sin B
sinC
; (2) ∠BAC=60°,求∠B 。
三、课后练习
1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )
A.6
B. 2
C. 3 D .2 6
解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin B
sin A
= 6.
2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )
A .4 2
B .4 3
C .4 6 D.32
3
解析:选C.A =45°,由正弦定理得b =a sin B
sin A
=4 6.
3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )
A .45°或135°
B .135°
C .45°
D .以上答案都不对
解析:选C.由正弦定理a sin A =b sin B 得:sin B =b sin A a =2
2
,又∵a >b ,∴B <60°,∴B =45°.
4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )
A .1∶5∶6
B .6∶5∶1
C .6∶1∶5
D .不确定
解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6. 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )
A .1 B.12 C .2 D.1
4
解析:选A.C =180°-105°-45°=30°,由b sin B =c sin C 得c =2×sin 30°
sin45°
=1.
6.在△ABC 中,若cos A cos B =b
a
,则△ABC 是( )
A .等腰三角形
B .等边三角形
C .直角三角形
D .等腰三角形或直角三角形
解析:选D.∵b a =sin B sin A ,∴cos A cos B =sin B
sin A
,
sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B
即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B ,或A +B =π
2
.
7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )
A.32
B.34
C.32或 3
D.34或32
解析:选D.AB sin C =AC sin B ,求出sin C =3
2
,∵AB >AC ,
∴∠C 有两解,即∠C =60°或120°,∴∠A =90°或30°.
再由S △ABC =1
2
AB ·AC sin A 可求面积.
8.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )
A. 6 B .2 C. 3 D. 2
解析:选D.由正弦定理得6sin120°=2
sin C
,
∴sin C =1
2
.
又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c = 2.
9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π
3
,则A =________.
解析:由正弦定理得:a sin A =c
sin C
,
所以sin A =a ·sin C c =1
2
.
又∵a <c ,∴A <C =π3,∴A =π
6
.
答案:π6
10.在△ABC 中,已知a =43
3,b =4,A =30°,则sin B =________.
解析:由正弦定理得a sin A =b
sin B
⇒sin B =b sin A a =4×12433
=3
2
.
答案:3
2
11.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________.
解析:C =180°-120°-30°=30°,∴a =c ,
由a sin A =b sin B 得,a =12×sin30°sin120°=43, ∴a +c =8 3. 答案:8 3
12.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________.
解析:由正弦定理,得a =2R ·sin A ,b =2R ·sin B , 代入式子a =2b cos C ,得 2R sin A =2·2R ·sin B ·cos C , 所以sin A =2sin B ·cos C , 即sin B ·cos C +cos B ·sin C =2sin B ·cos C , 化简,整理,得sin(B -C )=0. ∵0°<B <180°,0°<C <180°, ∴-180°<B -C <180°, ∴B -C =0°,B =C . 答案:等腰三角形
13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +c
sin A +sin B +sin C
=________,c =________.
解析:由正弦定理得a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =63sin60°
=12,又S △ABC =12bc sin A ,∴1
2×12×sin60°×c =183,
∴c =6.
答案:12 6
14.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +c
sin A -2sin B +sin C
=________.
解析:由∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3得,∠A =30°,∠B =60°,∠C =90°,
∴2R =a sin A =1
sin30°
=2,
又∵a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,
∴a -2b +c sin A -2sin B +sin C =2R sin A -2sin B +sin C
sin A -2sin B +sin C =2R =2. 答案:2
15.在△ABC 中,已知a =32,cos C =1
3
,S △ABC =43,则b =________.
解析:依题意,sin C =223,S △ABC =1
2
ab sin C =43,
解得b =2 3. 答案:2 3
16.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.
解析:∵b sin C =43×1
2
=23且c =2,
∴c <b sin C ,∴此三角形无解. 答案:0 17.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少?
解:在△ABC 中,BC =40×1
2
=20,
∠ABC =140°-110°=30°, ∠ACB =(180°-140°)+65°=105°, 所以∠A =180°-(30°+105°)=45°, 由正弦定理得
AC =BC ·sin ∠ABC sin A
=20sin30°sin45°
=102(km).
即货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是10 2 km.
18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A
2
,求A 、B
及b 、c .
解:由sin C 2cos C 2=14,得sin C =1
2
,
又C ∈(0,π),所以C =π6或C =5π
6.
由sin B sin C =cos 2A
2,得
sin B sin C =1
2
[1-cos(B +C )],
即2sin B sin C =1-cos(B +C ),
即2sin B sin C +cos(B +C )=1,变形得 cos B cos C +sin B sin C =1,
即cos(B -C )=1,所以B =C =π6,B =C =5π
6
(舍去),
A =π-(
B +
C )=2π
3.
由正弦定理a sin A =b sin B =c
sin C
,得
b =
c =a sin B
sin A =23×123
2
=2.
故A =2π3,B =π
6
,b =c =2.
19.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =3
5
,sin
B =1010
.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值.
解:(1)∵A 、B 为锐角,sin B =10
10
,
∴cos B =1-sin 2B =310
10.
又cos 2A =1-2sin 2A =35,∴sin A =55,cos A =25
5
,
∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =255×31010-55×1010=22
.
又0<A +B <π,∴A +B =π
4
.
(2)由(1)知,C =3π4,∴sin C =2
2.
由正弦定理:a sin A =b sin B =c
sin C
得
5a =10b =2c ,即a =2b ,c =5b .
∵a -b =2-1,∴2b -b =2-1,∴b =1. ∴a =2,c = 5.
20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.
解:由S =12ab sin C 得,153=1
2×603×sin C ,
∴sin C =1
2
,∴∠C =30°或150°.
又sin B =sin C ,故∠B =∠C . 当∠C =30°时,∠B =30°,∠A =120°.
又∵ab =603,a sin A =b
sin B
,∴b =215.
当∠C =150°时,∠B =150°(舍去). 故边b 的长为215.。