(2)由S =a 2
4,得12ab sin C =a
2
4,故有
sin B sin C =1
2sin 2B =sin B cos B ,
因为sin B ≠0,所以sin C =cos B , 又B ,C ∈(0,π),所以C =
π
2
±B .
当B+C=
π
2
时,A=
π
2
;
当C-B=
π
2
时,A=
π
4
.
综上,A=
π
2
或A=
π
4
.
解三角形的一般方法
(1)已知两角和一边,如已知A、B和c,由A+B+C=π求C,由正弦定理求a、b.
(2)已知两边和这两边的夹角,如已知a、b和C,应先用余弦定理求c,再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C=π,求另一角.
(3)已知两边和其中一边的对角,如已知a、b和A,应先用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多种情况.
(4)已知三边a、b、c,可应用余弦定理求A、B、C.
1.如图,在△ABC中,∠B=
π
3
,AB=8,点D在BC边上,CD=2,cos∠ADC=
1
7
.
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
[解](1)在△ADC中,
因为cos∠ADC=
1
7
,
所以sin∠ADC=
43
7
.
所以sin∠BAD=sin(∠ADC-∠B)
=sin∠ADC cos B-cos∠ADC sin B
=
43
7
×
1
2
-
1
7
×
3
2
=
33
14
.
(2)在△ABD中,由正弦定理,得
BD=
AB sin∠BAD
sin∠ADB
=
8×
33
14
43
7
=3.
在△ABC中,由余弦定理,得
AC2=AB2+BC2-2AB×BC×cos B
=82+5
2
-2×8×5×12=49.
所以AC =7.
判断三角形的形状
ABC B b a c ABC 思路探究:利用正弦定理将已知条件中边的关系,转化为角的关系求角或利用余弦定理,由三边之间的关系确定三角形的形状.
[解] 法一:(正弦定理边化角)由正弦定理, 得2sin B =sin A +sin C . ∵B =60°,∴A +C =120°.
∴2sin 60°=sin(120°-C )+sin C . 展开整理得
32sin C +1
2
cos C =1. ∴sin(C +30°)=1. ∵0°法二:(余弦定理法)由余弦定理,得b 2
=a 2
+c 2
-2ac cos B . ∵B =60°,b =
a +c
2
,
∴⎝
⎛⎭
⎪⎫a +c 22
=a 2+c 2-2ac cos 60°, 化简得(a -c )2
=0. ∴a =c . 又B =60°, ∴a =b =c .
∴△ABC 为等边三角形.
根据已知条件(通常是含有三角形的边和角的等式或不等式)判断三角形的形状时,需要灵活地应用正弦定理和余弦定理转化为边的关系或角的关系.判断三角形的形状是高考中考查能力的常见题型,此类题目要求准确地把握三角形的分类,三角形按边的关系分为等腰三角形和不等边三角形;三角形按角的关系分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.
判断三角形的形状,一般有以下两种途径:将已知条件统一化成边的关系,用代数方法
求解;将已知条件统一化成角的关系,用三角知识求解.
2.在△ABC 中,若
b cos C
c cos B =1+cos 2C
1+cos 2B
,试判断△ABC 的形状.
[解] 由已知1+cos 2C 1+cos 2B =2cos 2
C 2cos 2B =cos 2
C cos 2B =
b cos C
c cos B , 得
cos C cos B =b
c
. 可有以下两种解法.
法一:(利用正弦定理,将边化角)
由正弦定理得b c =sin B sin C ,∴cos C cos B =sin B
sin C
,
即sin C cos C =sin B cos B , 即sin 2C =sin 2B . ∵B ,C 均为△ABC 的内角, ∴2C =2B 或2C +2B =180°. 即B =C 或B +C =90°.
∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 法二:(利用余弦定理,将角化边)
∵b c =cos C
cos B
, ∴由余弦定理得a 2+b 2-c 2
2ab a 2+c 2-b 22ac
=b
c ,
即(a 2
+b 2
-c 2
)c 2
=b 2
(a 2
+c 2
-b 2
). ∴a 2c 2
-c 4
=a 2b 2
-b 4
, 即a 2b 2
-a 2c 2
+c 4
-b 4
=0.
∴a 2
(b 2
-c 2
)+(c 2
-b 2
)(c 2
+b 2
)=0, 即(b 2
-c 2
)(a 2
-b 2
-c 2
)=0. ∴b 2
=c 2
或a 2
-b 2
-c 2
=0, 即b =c 或a 2
=b 2
+c 2
.
∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.
正、余弦定理的实际应用