高三数学总复习 正弦定理和余弦定理教案
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§4.6 正弦定理和余弦定理2014高考会这样考 1.考查正弦定理、余弦定理的推导;2.利用正、余弦定理判断三角形的形状和解三角形;3.在解答题中对正弦定理、余弦定理、面积公式以及三角函数中恒等变换、诱导公式等知识点进行综合考查. 复习备考要这样做 1.理解正弦定理、余弦定理的意义和作用;2.通过正弦、余弦定理实现三角形中的边角转换,和三角函数性质相结合.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:(1)a ∶b ∶c =sin_A ∶sin _B ∶sin _C ;(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R 等形式,以解决不同的三角形问题.2. 余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C .余弦定理可以变形: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 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r .4. 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. 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.1. 在△ABC 中,若A =60°,a =3,则a +b +c sin A +sin B +sin C=________.答案 2解析 由正弦定理及等比性质知a sin A =b sin B =csin C =a +b +c sin A +sin B +sin C =2R , 而由A =60°,a =3, 得a +b +c sin A +sin B +sin C =2R =a sin A =3sin 60°=2. 2. (2012·福建)已知△ABC 的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________.答案 -24解析 设三角形的三边长从小到大依次为a ,b ,c ,由题意得b =2a ,c =2a .在△ABC 中,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22×a ×2a=-24. 3. (2012·重庆)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =35,cos B =513,b =3,则c =________. 答案 145解析 在△ABC 中,∵cos A =35>0,∴sin A =45. ∵cos B =513>0,∴sin B =1213. ∴sin C =sin[π-(A +B )]=sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B=45×513+35×1213=5665. 由正弦定理知b sin B =csin C, ∴c =b sin C sin B =3×56651213=145. 4. (2011·课标全国)在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.答案 27解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BC sin A , ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,∴AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C ) =2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C )=2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α),其中tan α=32,α是第一象限角, 由于0°<C <120°,且α是第一象限角,因此AB +2BC 有最大值27.5. 已知圆的半径为4,a 、b 、c 为该圆的内接三角形的三边,若abc =162,则三角形的面积为( )A .2 2B .8 2 C. 2 D.22 答案 C解析 ∵a sin A =b sin B =c sin C =2R =8,∴sin C =c8, ∴S △ABC =12ab sin C =116abc =116×162= 2. 题型一 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 . 思维启迪: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,但要注意解的个数的判断.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. 探究提高 (1)已知两角及一边可求第三角,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.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 ,则角A 的大小为___________.答案 π6解析 ∵A +C =2B 且A +B +C =π,∴B =π3. 由正弦定理知:sin A =a sin B b =12, 又a <b ,∴A <B ,∴A =π6. 题型二 利用余弦定理求解三角形例2 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C=-b 2a +c. (1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.思维启迪:由cos B cos C =-b 2a +c,利用余弦定理转化为边的关系求解.解 (1)由余弦定理知:cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab. 将上式代入cos B cos C =-b 2a +c得: a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b 2a +c, 整理得:a 2+c 2-b 2=-ac . ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12. ∵0<B <π,∴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.探究提高 (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.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 2A 2+cos A =0. (1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.解 (1)由2cos 2A 2+cos A =0, 得1+cos A +cos A =0,即cos A =-12, ∵0<A <π,∴A =2π3. (2)由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc ,又a =23,b +c =4, 有12=42-bc ,则bc =4,故S △ABC =12bc sin A = 3. 题型三 正弦定理、余弦定理的综合应用例3 (2012·课标全国)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .思维启迪:利用正弦定理将边转化为角,再利用和差公式可求出A ;面积公式和余弦定理相结合,可求出b ,c .解 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =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.探究提高 在已知关系式中,若既含有边又含有角.通常的思路是将角都化成边或将边都化成角,再结合正、余弦定理即可求角.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .(1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值; (2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状.解 (1)∵c =2,C =π3, ∴由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得a 2+b 2-ab =4.又∵△ABC 的面积为3,∴12ab sin C =3,ab =4. 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2.(2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A ,得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A ,即2sin B cos A =2sin A cos A ,∴cos A ·(sin A -sin B )=0,∴cos A =0或sin A -sin B =0,当cos A =0时,∵0<A <π,∴A =π2,△ABC 为直角三角形; 当sin A -sin B =0时,得sin B =sin A ,由正弦定理得a =b ,即△ABC 为等腰三角形.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.高考中的解三角形问题典例:(12分)(2012·辽宁)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .角A ,B ,C 成等差数列.(1)求cos B 的值;(2)边a ,b ,c 成等比数列,求sin A sin C 的值.考点分析 本题考查三角形的性质和正弦定理、余弦定理,考查转化能力和运算求解能力.解题策略 根据三角形内角和定理可直接求得B ;利用正弦定理或余弦定理转化到只含角或只含边的式子,然后求解.规范解答解 (1)由已知2B =A +C ,A +B +C =180°,解得B =60°,所以cos B =12.[4分] (2)方法一 由已知b 2=ac ,及cos B =12, 根据正弦定理得sin 2B =sin A sinC ,[8分]所以sin A sin C =1-cos 2B =34.[12分] 方法二 由已知b 2=ac ,及cos B =12, 根据余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac =12, 解得a =c ,[8分]所以A =C =B =60°,故sin A sin C =34.[12分] 解后反思 (1)在解三角形的有关问题中,对所给的边角关系式一般要先化为只含边之间的关系或只含角之间的关系,再进行判断.(2)在求解时要根据式子的结构特征判断使用哪个定理以及变形的方向.方法与技巧1. 应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.2. 正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明. 失误与防范1. 在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解,所以要进行分类讨论.2. 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.A 组 专项基础训练(时间:35分钟,满分:57分)一、选择题(每小题5分,共20分)1. (2012·广东)在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC 等于 ( )A .4 3B .2 3 C. 3 D.32答案 B解析 在△ABC 中,AC sin B =BCsin A,∴AC =BC ·sin Bsin A =32×2232=2 3.2. (2011·浙江)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a cos A =b sin B ,则sin A cos A +cos 2B 等于( )A .-12 B.12 C .-1 D .1答案 D解析 ∵a cos A =b sin B ,∴sin A cos A =sin B sin B , 即sin A cos A -sin 2B =0,∴sin A cos A -(1-cos 2B )=0, ∴si n A cos A +cos 2B =1.3. 在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是 ( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形 答案 C解析 因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得:a =2b ·a 2+b 2-c 22ab,整理得b 2=c 2,因此三角形一定是等腰三角形.4. (2012·湖南)△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于 ( )A.32 B.332C.3+62D.3+394答案 B解析 设AB =a ,则由AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B 知7=a 2+4-2a ,即a 2-2a -3=0,∴a =3(负值舍去). ∴BC 边上的高为AB ·sin B =3×32=332.二、填空题(每小题5分,共15分)5. (2011·北京)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,sin A =13,则a =________.答案 523解析 根据正弦定理应有a sin A =bsin B,∴a =b sin Asin B =5×1322=523.6. (2011·福建)若△ABC 的面积为3,BC =2,C =60°,则边AB 的长度等于________.答案 2解析 由于S △ABC =3,BC =2,C =60°,∴3=12×2·AC ·32,∴AC =2,∴△ABC 为正三角形.∴AB =2.7. 在△ABC 中,若AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC =________.答案 4或5解析 设BC =x ,则由余弦定理AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C 得5=25+x 2-2·5·x ·910,即x 2-9x +20=0,解得x =4或x =5.三、解答题(共22分)8. (10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC →=3.(1)求△ABC 的面积;(2)若b +c =6,求a 的值.解 (1)∵cos A 2=255,∴cos A =2cos 2A2-1=35,∴sin A =45.又AB →·AC →=3,∴bc cos A =3,∴bc =5.∴S △ABC =12bc sin A =12×5×45=2.(2)由(1)知,bc =5,又b +c =6, 根据余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-2bc -2bc cos A=36-10-10×35=20,∴a =2 5.9. (12分)在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,4sin 2B +C2-cos 2A =72.(1)求A 的度数;(2)若a =3,b +c =3,求b 、c 的值. 解 (1)∵B +C =π-A ,即B +C 2=π2-A2, 由4sin2B +C2-cos 2A =72, 得4cos 2A 2-cos 2A =72,即2(1+cos A )-(2cos 2A -1)=72,整理得4cos 2A -4cos A +1=0,即(2cos A -1)2=0. ∴cos A =12,又0°<A <180°,∴A =60°.(2)由A =60°,根据余弦定理cos A =b 2+c 2-a 22bc ,即b 2+c 2-a 22bc =12,∴b 2+c 2-bc =3,①又b +c =3,② ∴b 2+c 2+2bc =9.③ ①-③整理得:bc =2.④解②④联立方程组得⎩⎪⎨⎪⎧b =1,c =2,或⎩⎪⎨⎪⎧b =2,c =1.B 组 专项能力提升(时间:25分钟,满分:43分)一、选择题(每小题5分,共15分)1. (2012·上海)在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是 ( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .不能确定 答案 A解析 由正弦定理知a sin A =b sin B =csin C=2R ,∴sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R.∵sin 2A +sin 2B <sin 2C ,∴a 24R 2+b 24R 2<c 24R2,∴a 2+b 2<c 2, ∴cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,∴C 为钝角,∴△ABC 为钝角三角形.2. (2011·辽宁)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba等于( )A .2 3B .2 2 C. 3 D.2 答案 D解析 ∵a sin A sin B +b cos 2A =2a ,∴sin A sin A sin B +sin B cos 2A =2sin A ,∴sin B =2sin A ,∴b a =sin B sin A= 2.3. (2012·湖北)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∶2 B .5∶6∶7 C .5∶4∶3 D .6∶5∶4 答案 D解析 ∵A >B >C ,∴a >b >c .设a =b +1,c =b -1,由3b =20a cos A 得3b =20(b +1)×b 2+b -12-b +122b b -1.化简,得7b 2-27b -40=0.解得b =5或b =-87(舍去),∴a =6,c =4.∴sin A ∶sin B ∶sin C =6∶5∶4. 二、填空题(每小题5分,共15分)4. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a ,b ,c 成等比数列,且a 2-c 2=ac -bc ,则∠A =________,△ABC的形状为__________. 答案 60° 正三角形解析 ∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 又a 2-c 2=ac -bc ,∴b 2+c 2-a 2=bc .在△ABC 中,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,∴∠A =60°.由b 2=ac ,即a =b 2c,代入a 2-c 2=ac -bc ,整理得(b -c )(b 3+c 3+cb 2)=0, ∴b =c .∴△ABC 为正三角形.5. 在△ABC 中,若∠A =60°,b =1,S △ABC =3,则a +b +csin A +sin B +sin C的值为________.答案 2393解析 ∵S △ABC =3,即12bc sin A =3,∴c =4.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A =13,∴a =13,∴a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =2133=2393. 6. 在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若b a +a b=6cos C ,则tan C tan A +tan Ctan B 的值是______.答案 4解析 由b a +a b=6cos C ,得b 2+a 2=6ab cos C .化简整理得2(a 2+b 2)=3c 2, 将tan C tan A +tan C tan B切化弦, 得sin C cos C ·(cos A sin A +cos B sin B )=sin C cos C ·sin A +B sin A sin B=sin C cos C ·sin C sin A sin B =sin 2C cos C sin A sin B . 根据正、余弦定理得 sin 2Ccos C sin A sin B=c 2ab ·a 2+b 2-c 22ab=2c 2a 2+b 2-c 2=2c 232c 2-c 2=4. 三、解答题7. (13分)(2012·浙江)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C .(1)求tan C 的值;(2)若a =2,求△ABC 的面积. 解 (1)因为0<A <π,cos A =23,得sin A =1-cos 2A =53.又5cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =53cos C +23sin C ,所以tan C = 5.(2)由tan C =5,得sin C =56,cos C =16.于是sin B =5cos C =56,由a =2及正弦定理a sin A =csin C,得c = 3.设△ABC 的面积为S ,则S =12ac sin B =52.。
正弦定理与余弦定理 教案教学目标 正弦定理与余弦定理重点难点理解定理证明过程,能够灵活运用【命题规律】1.考查本节内容时多数与其他三角函数知识相结合,题目多为容易题,主要考查正余弦定理、三角形面积公式及利用三角公式进行恒等变形的技能、运算,以化简、求值或判断三角形的形状为主;2.从能力要求上看,主要考查有关定理的应用、三角恒等变换的能力、运算能力及转化思想的应用能力;3. 在未来的高考中会以正弦定理、余弦定理为框架,以三角形为主要依据,来综合考查三角知识,同时我们也要关注应用两定理解决实际问题.【要点回顾】1、内角和定理:在ABC ∆中,A B C ++= ;sin()A B += ;cos()A B += cos2A B +=2.正弦定理:形式一: (解三角形的重要工具)形式二:(边角转化的重要工具)4.余弦定理:形式一: ; ; (解三角形的重要工具)形式二:cos A = ; cos B = ; cos C = 注:①C B A c b a sin :sin :sin ::=;②CB A c b a Cc Bb Aa sin sin sin sin sin sin ++++===。
Ⅱ。
几个公式:⑴三角形面积公式:))(21(,))()((sin 2121c b a p c p b p a p p C ab ah S ABC ++=---===∆;⑵内切圆半径r=cb a S ABC ++∆2;外接圆直径2R=;sin sin sin Cc Bb Aa ==⑶在使用正弦定理时判断一解或二解的方法:⊿ABC 中,sin sin A B A B >⇔> Ⅲ.已知A b a ,,时三角形解的个数的判定: 其中h=bsinA, ⑴A 为锐角时:①a<h 时,无解;②a=h 时,一解(直角);③h<a<b 时,两解(一锐角,一钝角);④a ≥ b 时,一解(一锐角)。
⑵A 为直角或钝角时:①a ≤ b 时,无解;②a>b 时,一解(锐角)。
高三数学一轮复习学案:正弦定理、余弦定理一、考试要求:了解利用向量知识推导正弦定理和余弦定理;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二、知识梳理: 1. 正弦定理: ____________________.强调几个问题:(1)正弦定理适合于任何三角形;(2)可以证明R Aa__sin =(R 为ABC ∆的外接圆半径);(3)每个等式可视为一个方程:知三求一; (4)公式的变形:①2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===;②sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R ===;③sin sin sin ::::A B C a b c =.(5)三角形面积公式:=∆ABC S ____ ____=______ ___=_____ ___. (6)正弦定理的应用范围: ①已知两角和任一边,求其它两边和一角。
②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角。
2. 余弦定理: =2a _____________________;=2b ____________________; =2c _____________________.强调几个问题:(1)熟悉定理的结构,注意“平方”“夹角”“余弦”等;(2)知三求一;(3)当夹角为90 时,即三角形为直角三角形时即为勾股定理(特例);(4)变形:bc a c b A 2cos 222-+= acb c a B 2cos 222-+=ac c b a C 2cos 222-+=.(5)余弦定理的应用范围:①已知三边,求三个角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.3. 解斜三角形(1).两角和任意一边,求其它两边和一角;(2).两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角。
(见图示)已知a, b 和A, 用正弦定理求B 时的各种情况: ①若A 为锐角时:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<<=<)( b a ) ,( b a bsinA )( bsinA a sin 锐角一解一钝一锐二解直角一解无解A b a已知边a,b 和∠A有两个解仅有一个解无解CH=bsinA<a<b a=CH=bsinA a<CH=bsinA②若A 为直角或钝角时:⎩⎨⎧>≤)( b a 锐角一解无解b a三、基础检测:1. 在 中, ,则 等于( )A .B .C .D .2. 若 是 ( )A .等边三角形B .有一内角是30°C .等腰直角三角形D .有一内角是30°的等腰三角形 3. 在,面积,则BC 长为( )A .B .75C .51D .494.在 中,已知角 则角A 的值是( )A .15°B .75°C .105°D .75°或15°5. 中,sinB=23sin ,21=C ,则a :b :c 为( )A.1:3:2B.1:1:3C.1:2:3D.2:1:3或1:1:36. 如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且,2,2AB CD AB BC BD ===,则sin C 的值为A .3B .6C .3D .67.若的三个内角成等差数列,且最大边为最小边的2倍,则三内角之比为________。
3、正弦定理和余弦定理复习总结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 2-2ca cos B c 2=a 2+b 2-2ab cos C 变形形式(边角转化)a =2R sin A ,b =2R sinB ,c =2R sin C ;sin A =a 2R ,sinB =b 2R ,sin C =c2R ;a ∶b ∶c =sin_A ∶sin_B ∶sin_Ccos A =b 2+c 2-a 22bc ;cosB =c 2+a 2-b 22ca ;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 sinB =12ab sin C ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).考点一 利用正、余弦定理解三角形1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2=b 2+c 2+3bc ,则A=___________解:(1)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32.又因为0<A <π,所以A =5π6.2.(2015·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =6,∠A =2π3,则∠B =________.解析:由正弦定理,得a sin A =bsin B ,即332=6sin B,所以sin B =22,所以∠B =π4.答案:π43.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B 等于( )A .-223 B.223 C .-63 D.63解析:利用正弦定理:a sin A =b sin B ,1532=10sin B,所以sin B =33,因为大边对大角(三角形中),所以B 为锐角,所以cos B =1-sin 2 B =63.答案:D4.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =62b ,A =2B ,则cos B 等于( ) A.66 B.65 C.64 D.63解析:选C 因为a =62b ,A =2B ,所以由正弦定理可得62b sin 2B =b sin B ,所以622sin B cos B =1sin B ,所以cosB =64. 5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sinBcos C +c sinBcos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3 C.2π3D.5π6解析:选A 由正弦定理得,sin A sin Bcos C +sin C sin Bcos A =12sin B ,所以sin A cos C +sin C cos A =12,即sin(A +C )=12,所以sin B =12.已知a >b ,所以B 不是最大角,所以B =π6.6.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.解析:因为sin B =12且B ∈(0,π),所以B =π6或B =5π6,又C =π6,所以B =π6,A =π-B -C =2π3,又a =3,由正弦定理得a sin A =b sin B ,即3sin 2π3=b sinπ6,解得b =1. 答案:17.△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.24B .-24C.34 D .-34解析:选B 由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24.8.在△ABC 中,AB =3,BC =13,AC =4,则边AC 上的高为( )A.322B.332C.32D .3 3解析:选B 由题意得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =32+42-(13)22×3×4=12,∴sin A =1-⎝⎛⎭⎫122=32,∴边AC 上的高h =AB sin A =332.9.(2017·全国卷Ⅱ)△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 =________.解析:由2b cosB =a cos C +c cos A 及余弦定理,得 2b ·a 2+c 2-b 22ac =a ·a 2+b 2-c 22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc ,整理得,a 2+c 2-b 2=ac , 所以2ac cosB =ac >0,cosB =12.又0<B <π,所以B =π3.答案:π3考点二 利用正弦、余弦定理判定三角形的形状1.在△ABC 中,已知三边a =3,b =5,c =7,则三角形ABC 是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .无法确定解析:何种三角形取决于最大的角.最长的边所对的角最大,由余弦定理知: cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12<0,所以C 为钝角.答案:C2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形解析:选C ∵sin A sin B =a c ,∴a b =ac ,∴b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,∴b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.∵A ∈(0,π),∴A =π3,∴△ABC 是等边三角形.3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cosB =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:选D 因为c -a cosB =(2a -b )cos A , C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin Bcos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =π2或B =A 或B =π-A (舍去),所以△ABC 为等腰或直角三角形. 考点三 与三角形面积有关的问题1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A 、B 、C 的对边,a =5,b =4,cos C =45,则△ABC 的面积是( )A .8B .6C .4D .2 解析:因为cos C =45,C ∈(0,π),所以sin C =35,所以S △ABC =12ab sin C =12×5×4×35=6.答案:B2.已知△ABC 的面积为32,且b =2,c =3,则( )A .A =30°B .A =60°C .A =30°或150°D .A =60°或120° 解析:因为S =12bc sin A =32,所以12×2×3 sin A =32,所以sin A =32, 所以A =60°或120°. 答案:D3.(2018·云南第一次统一检测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若B =π2,a =6,sin 2B =2sinA sin C ,则△ABC 的面积S =( )A.32 B .3 C. 6D .6解析:选B 由sin 2B =2sin A sin C 及正弦定理,得b 2=2ac ,① 又B =π2,所以a 2+c 2=b 2.②联立①②解得a =c =6,所以S =12×6×6=3.4.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( )A .23+2B .3+1C .23-2D .3-1B [∵b =2,B =π6,C =π4.由正弦定理b sin B =c sin C ,得c =b sin Csin B =2×2212=22, A =π-⎝⎛⎭⎫π6+π4=712π,∴sin A =sin ⎝⎛⎭⎫π4+π3=sin π4cos π3+cos π4sin π3=6+24. 则S △ABC =12bc ·sin A =12×2×22×6+24=3+1.]课后演练1.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90° 解析:选B 由正弦定理知,sin A sin A =cos Bsin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°.2.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解析:选C 由正弦定理得b sin B =c sin 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.3.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 ,∴sinB =b a sin A =2418sin 45°=223.又∵a <b ,∴B 有两个解, 即此三角形有两解.4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若c =2a ,b sinB -a sin A =12a sin C ,则cosB 为( )A.74 B.34 C.73 D.13解析:选B ∵b sin B -a sin A =12a sin C ,且c =2a ,∴b =2a ,∴cosB =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a 2=34.5.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 .6B .3C .2D .2或3解析:选D 因为S △ABC =12bc sin A =22,所以bc =6, 又因为sin A =223,所以cos A =13,又a =3,由余弦定理得9=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-4,b 2+c 2=13,可得b =2或b =3. 6.在△ABC 中,2a cos A +b cos C +c cosB =0,则角A 的大小为( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:选C 由余弦定理得2a cos A +b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =0,即2a cos A +a =0,∴cos A =-12,A =2π3.7.(2017·山东高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若△ABC 为锐角三角形,且满足sinB(1+2cos C )=2sin A cos C +cos A sin C ,则下列等式成立的是( )A .a =2bB .b =2aC .A =2BD .B =2A 解析:选A 由题意可知sin B +2sinBcos C =sin A cos C +sin(A +C ),即2sin Bcos C =sinA cos C ,又cos C ≠0,故2sinB =sin A ,由正弦定理可知a =2b .8.在△ABC 中,AB =6,A =75°,B =45°,则AC =________.解析:C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=AC sin 45°,解得AC =2. 答案:29.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,A =π4,b 2sin C =42sinB ,则△ABC 的面积为____.解析:因为b 2sin C =42sin B , 所以b 2c =42b ,所以bc =42, S △ABC =12bc sin A =12×42×22=2.答案:210.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=22+32-2×2×3×⎝⎛⎭⎫-14=16, ∴c =4. 答案:411.已知△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若cos A =78,c -a =2,b =3,则a =________.解析:由余弦定理可知,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ⇒a 2=9+(a +2)2-2·3·(a +2)·78⇒a =2.答案:212.(2017·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b =6,c =3,则A =________.解析:由正弦定理,得sin B =b sin C c =6sin 60°3=22,因为0°<B <180°, 所以B =45°或135°.因为b <c ,所以B <C ,故B =45°, 所以A =180°-60°-45°=75°. 答案:75°13.在△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,则△ABC 的面积为________.解析:由余弦定理知72=52+BC 2-2×5×BC ×cos 120°, 即49=25+BC 2+5BC ,解得BC =3.故S △ABC =12AB ·Bc sin B =12×5×3×32=1534.答案:153414.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选C 法一:由余弦定理可得a =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,因此a 2=a 2+b 2-c 2,得b 2=c 2,于是b =c , 从而△ABC 为等腰三角形.法二:由正弦定理可得sin A =2sin Bcos C , 因此sin(B +C )=2sin Bcos C ,即sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bcos C , 于是sin(B -C )=0,因此B -C =0,即B =C , 故△ABC 为等腰三角形.15.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,sin A ,sinB ,sin C 成等差数列,且a =2c ,则cos A =________.解析:因为sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,所以2sin B =sin A +sin C .由正弦定理得a +c =2b ,又a =2c ,可得b =32c ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =94c 2+c 2-4c 22×32c 2=-14.答案:-1416.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =2,cos B =35.(1)若b =4,求sin A 的值;(2)若△ABC 的面积S △ABC =4,求b 、c 的值. [解] (1)∵cos B =35>0,0<B <π,∴sin B =1-cos 2B =45.由正弦定理,得a sin A =bsin B ,∴sin A =a b sin B =25.(2)∵S △ABC =12ac sin B =45c =4,∴c =5.由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+52-2×2×5×35=17,∴b =17.17、在ABC ∆中,角C B A ,,所对的边为c b a ,,,已知b c A b a 3,sin 2==(1)求B 的值;(2)若ABC ∆的面积为32,求b a ,的值答案:解:(1)A b a sin 2=,⇒=A B A sin sin 2sin 21sin =B , 30=B 或 150,b c >,所以 30=B ……………………6分(2)由 30cos 2222ac c a b -+=解得⇒=+-03222a ab b b a =或b a 2=…………① …………9分又⇒==∆3230sin 21ac S ABC 38=ac …………② b c 3=…………③由①②③⎩⎨⎧==24b a 或22==b a …………14分。
正弦定理、余弦定理教案 ●教学目标(一)知识目标1.三角形形状的判断依据;2.利用正、余弦定理进行边角互换.(二)能力目标1.进一步熟悉正、余弦定理内容;2.能够应用正、余弦定理进行边角关系的相互转化;3.能够利用正、余弦定理判断三角形的形状;4.能够利用正、余弦定理证明三角形中的三角恒等式.(三)德育目标通过正、余弦定理在边角互换时所发挥的桥梁作用来反映事物之间的内在联系;通过三角恒等式的证明来反映事物外在形式可以相互转化而内在实质的不变性. ●教学重点利用正、余弦定理进行边角互换. ●教学难点1.利用正、余弦定理进行边角互换时的转化方向;2.三角恒等式证明中结论与条件之间的内在联系的寻求. ●教学方法 启发引导式1.启发学生在证明三角形问题或者三角恒等式时,要注意正弦定理、余弦定理的适用题型与所证结论的联系,并注意特殊正、余弦关系的应用,比如互补角的正弦值相等,互补角的余弦值互为相反数等;2.引导学生总结三角恒等式的证明或者三角形形状的判断,重在发挥正、余弦定理的边角互换作用. ●教具准备 投影仪、幻灯片 正弦定理:R Cc B b A a 2sin sin sin === 余弦定理:,cos 2222A bc c b a -+=abc b a C cab ac B bca cb A Cab b a c B ca a c b 2cos 2cos 2cos cos 2,cos 2222222222222222-+=-+=-+=-+=-+=第二张:例题1、2(记作§5.9.3 B) [例1]已知△ABC ,B D为B 的平分线,求证:AB ∶BC =A D∶DC[例2]在△ABC 中,求证:a 2sin2B +b 2sin2A =2ab sin C第三张:例3、例4(记作§5.9.3 C)[例3]已知A 、B 、C 是△ABC 的三个内角,且满足(sin A +sin B )2-sin 2C=3sin A sin B 求证:A +B =120°[例4]在△ABC 中,b cos A =a cos B 试判断三角形的形状●教学过程Ⅰ.复习回顾师:前面两节课,我们一起学习了正弦定理、余弦定理的内容,并且接触了利用正、余弦定理解三角形的有关题型.下面,我们先来回顾一下正、余弦定理的内容(给出投影片§5.9.3 A ).从投影片大家可以看出,正弦定理、余弦定理实质上反映了三角形内的边角关系,运用定理可以进行边与角之间的转换,这一节,我们将通过例题分析来学习正、余弦定理的边角转换功能在证明三角恒等式及判断三角形形状时的应用.Ⅱ.讲授新课师:下面,我们来看投影片上的例题.(给出投影片§5.9.3 B).[例1]分析:前面大家所接触的解三角形问题是在一个三角形内研究问题,而B 的平分线BD 将△ABC 分成了两个三角形:△ABD 与△CBD ,故要证结论成立,可证明它的等价形式:AB ∶AD =BC ∶DC ,从而把问题转化到两个三角形内,而在三角形内边的比等于所对角的正弦值的比,故可利用正弦定理将所证继续转化为DBCDC BDC BC ABD AD ABD AB sin sin ,sin sin ==,再根据相等角正弦值相等,互补角正弦值也相等即可证明结论.证明:在△ABD 内,利用正弦定理得:ABDADB AD AB ABD AD ADB AB sin sin sin sin ==即 在△BCD 内,利用正弦定理得:.sin sin ,sin sin DBCBDC DC BC DBC DC BDC BC ==即 ∵BD 是B 的平分线.∴∠ABD =∠DBC ∴sin ABD =sin DBC .∵∠ADB +∠BDC =180°∴sin ADB =sin (180°-∠BDC )=sin BDC∴CD BC DBC BDC ABD ADB AD AB ===sin sin sin sin ∴DCAD BC AB = 评述:此题可以启发学生利用正弦定理将边的关系转化为角的关系,并且注意互补角的正弦值相等这一特殊关系式的应用.[例2]分析:此题所证结论包含关于△ABC 的边角关系,证明时可以考虑两种途径:一是把角的关系通过正弦定理转化为边的关系,若是余弦形式则通过余弦定理;二是把边的关系转化为角的关系,一般是通过正弦定理.另外,此题要求学生熟悉相关的三角函数的有关公式,如sin2B =2sin B ·cos B 等,以便在化为角的关系时进行三角函数式的恒等变形.证明一: (化为三角函数)a 2sin2B +b 2sin2A=(2Rsin A )2·2sin B ·cos B +(2Rsin B )2·2sin A ·cos A=8R2sin A ·sin B (sin A cos B +cos A sin B )=8R2sin A sin B sin C=2·2Rsin A ·2Rsin B ·sin C=2ab sin C所以原式得证.证明二: (化为边的式子)左边=a 2·2sin B cos B +b 2·2sin A ·cos A =a 2·bc a c b R a b ac b c a R b 2222222222222-+⋅⋅+-+⋅ =)(2222222a c b b c a Rcab -++-+ =C ab Rc ab c RC ab sin 222222=⋅=⋅ 评述:由边向角转化,通常利用正弦定理的变形式:a =2Rsin A ,b =2Rsin B ,c =2Rsin C ,在转化为角的关系式后,要注意三角函数公式的运用,在此题用到了正弦二倍角公式sin2A =2sin A ·cos A ,正弦两角和公式sin (A +B )=sin A ·cos B +cos A ·sin B ;由角向边转化,要结合正弦定理变形式以及余弦定理形式二.三角形的有关证明问题,主要围绕三角形的边和角的三角函数展开,从某种意义上来看,这类问题就是有了目标的含边和角的式子的化简问题.(给出幻灯片§5.9.3 C )[例3]分析:要证A +B =120°,由于A +B +C =180°,只要证明C =60°,而已知条件为三角函数关系,故应考虑向三角函数的转化,又在0°~180°之间,余弦值所对应角惟一,故可证明cos C =21,而由余弦定理cos C =ab c b a 2222-+,所以应考虑把已知的角的关系式转化为边的关系.证明:由(sin A +sin B )2-sin 2C =3sin A ·sin B可得sin 2A +sin 2B -sin 2C =sin A ·sin B又∵sin A =R a 2,sin B =R b 2,sin C =Rc 2, ∴R b R a R c R b R a 22444222222⋅=-+ 整理得a 2+b 2-c 2=ab∴cos C =212222=-+ab c b a 又0°<C <180° ∴C =60°∴A +B =180°-C =120°评述: (1)有关三角形内角的证明,选择余弦值与正弦值相比较,要省去取舍的麻烦.但注意在根据三角函数值求角时,应先确定角的范围; (2)在将已知条件中角的关系转化为边的关系时,运用了正弦定理的变形式:a =2R ·sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,这一转化技巧,要求学生熟练掌握.[例4]分析:三角形形状的判断,可以根据角的关系,也可根据边的关系,所以在已知条件的运用上,可以考虑两种途径:将边转化为角,将角转化为边,下面,我们从这两个角度进行分析.解法一:利用余弦定理将角化为边.∵b cos A =a cos B∴b ·acb c a a bc a c b 22222222-+⋅=-+ ∴b 2+c 2-a 2=a 2+c 2-b 2∴a 2=b 2∴a =b故此三角形是等腰三角形.解法二:利用正弦定理将边转化为角.∵b cos A =a cos B又b =2Rsin B ,a =2Rsin A∴2Rsin B cos A =2Rsin A cos B∴sin A cos B -cos A sin B =0∴sin (A -B )=0∵0<A ,B <π,∴-π<A -B <π∴A -B =0 即A =B故此三角形是等腰三角形.评述: (1)在判定三角形形状时,一般考虑两个方向进行变形,一个方向是边,走代数变形之路,通常是正、余弦定理结合使用;另一个方向是角,走三角变形之路.通常是运用正弦定理.要求学生要注重边角转化的桥梁——正、余弦定理;(2)解法二中用到了三角函数中两角差的正弦公式,但应注意在根据三角函数值求角时,一定要先确定角的范围.另外,也可运用同角三角函数的商数关系,在等式sin B cos A =sin A cos B 两端同除以sin A sin B 得cot A =cot B ,再由0<A ,B <π,而得A =B .师:为巩固本节所学的解题方法,下面我们进行课堂练习.Ⅲ.课堂练习1.在△ABC 中,证明下列各式:(1)(a 2-b 2-c 2)tan A +(a 2-b 2+c 2)tan B =0 (2) .112cos 2cos 2222b a b B a A -=- 证明:(1)左边=(a 2-b 2-c 2)BB c b a A A cos sin )(cos sin 222+-+ 右边==+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-++-+-+-=-+⋅⋅+-+-+⋅⋅--=0)11()(2222)(22)(222222222222222222222222Rabc b c a b c a a c b a c b R abc b c a ac R b c b a a c b bc R a c b a 故原命题得证.右边左边=-=+--=+--=---=22222222222222222211)2(2)2(211sin )2(sin 2sin )2(sin 2)11(sin 21sin 21)2(b a R R b a BR B A R A b a b B a A 故原命题得证.评述:(1)在(1)题证明时应注意两点:一是切化弦的思路,二是结合正、余弦定理将角的关系转化为边的关系;(2)(2)题证明过程中用到了余弦二倍角的公式,而此公式有三种形式cos2A =cos 2A -sin 2A =2cos 2A -1=1-2sin 2A ,由于考虑到等式右端为边的关系,故选用第三种形式,在转化为边的关系时较为简便.2.在△ABC 中,已知sin B ·sin C =cos 22A ,试判断此三角形的类型. 解:∵sinB ·sinC =cos 22A ∴sinB ·sinC =2cos 1A + ∴2sin B ·sin C =1+cos [180°-(B +C )]将cos (B +C )=cos B cos C -sin B sin C 代入上式得cos B cos C +sin B sin C =1∴cos (B -C )=1又0<B ,C <π,∴-π<B -C <π∴B -C =0 ∴B =C故此三角形是等腰三角形.评述: (1)此题在证明过程中,要用到余弦二倍角公式cos A =2cos 22A -1的逆用,要求学生注意.(2)由于已知条件就是三角函数关系式,故无需向边的关系转化,而是进行三角函数式的恒等变形.Ⅳ.课时小结师:通过本节学习,我们熟悉了正、余弦定理在进行边角关系转换时的桥梁作用,并利用正、余弦定理对三角恒等式进行证明以及对三角形形状进行判断.其中,要求大家重点体会正、余弦定理的边角转换功能.Ⅴ.课后作业(一)补充作业1.在△ABC 中,已知)sin()sin(sin sin C B B A C A --=,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明:由已知得sin (B +C )sin (B -C )=sin (A +B )·sin (A -B )cos2B -cos2C =cos2A -cos2B2cos2B =cos2A +cos2C22cos 122cos 122cos 12B A B -+-=-⋅ ∴2sin 2B =sin 2A +sin 2C由正弦定理可得2b 2=a 2+c 2即a 2,b 2,c 2成等差数列.2.在△ABC 中,A =30°,cos B =2sin B -3sin C . (1)求证:△ABC 为等腰三角形;(提示B =C =75°)(2)设D 为△ABC 外接圆的直径BE 与AC 的交点,且AB =2,求AD ∶DC 的值. 答案:(1)略 (2)1∶3(二)1.预习内容课本5.9 正弦定理、余弦定理2.预习提纲(1)复习正、余弦定理内容(2)总结正、余弦定理适用题型●板书设计§5.9.3 正弦定理、余弦定理(三)一、三角形问题证明思路 二、三角形形状判定依据三、学生练习1.向边转化 1.等腰三角形:a =b 或A =B四、补充作业利用正、余弦定理 2.直角三角形:a 2+b 2=c 22.向角转化 或C =90°利用正弦定理 3.钝角三角形:C >90°●备课资料1.正余弦定理的边角互换功能对于正、余弦定理,同学们已经开始熟悉,在解三角形的问题中常会用到它.其实,在涉及到三角形的其他问题中,也常会用到它们.两个定理的特殊功能是边角互换,即利用它们可以把边的关系转化为角的关系,也可以把角的关系转化为边的关系,从而使许多问题得以解决.[例1]已知a 、b 为△ABC 的边,A 、B 分别是a 、b 的对角,且32sin sin =B A ,求B B A +的值. 解:∵23sin sin ,sin sin ,sin sin ==∴=B A b a B A B b A a 又(这是角的关系),∴23=b a (这是边的关系).于是,由合比定理得.25223=+=+b b a [例2]已知△ABC 中,三边a 、b 、c 所对的角分别是A 、B 、C ,且a 、b 、c 成等差数列.求证:sin A +sin C =2sin B证明:∵a 、b 、c 成等差数列,∴a +c =2b (这是边的关系)①又BA b a C cB b A a sin sin ,sin sin sin =∴==② BC b c sin sin =③ 将②、③代入①,得b BC b B A b 2sin sin sin sin =+整理得sin A +sin C =2sin B (这是角的关系).2.正、余弦定理的巧用某些三角习题的化简和求解,若能巧用正、余弦定理,则可避免许多繁杂的运算,从而使问题较轻松地获得解决,现举例说明如下:[例3]求sin 220°+cos 280°+3sin20°cos80°的值.解:原式=sin 220°+sin 210°-2sin20°sin10°cos150°∵20°+10°+150°=180°,∴20°、10°、150°可看作一个三角形的三个内角.设这三个内角所对的边依次是a 、b 、c ,由余弦定理得:a 2+b 2-2ab cos150°=c 2(※)而由正弦定理知:a =2Rsin20°,b =2Rsin10°,c =2Rsin150°,代入(※)式得:sin 220°+sin 210°-2sin20°sin10°cos150°=sin 2150°=41 ∴原式=41. ●教学后记。
高中《正弦和余弦定理》数学教案课题名称:正弦和余弦定理课型:理论课授课对象:高中学生课时:1课时教学目标:1. 理解正弦定理和余弦定理的概念;2. 掌握正弦定理和余弦定理的计算方法;3. 能够应用正弦定理和余弦定理解决相关问题。
教学准备:1. 准备白板、黑板笔和多媒体教学设备;2. 准备教学PPT,包含相关理论知识和例题。
教学过程:Step 1:导入新知(5分钟)利用多媒体教学设备播放一段有关三角形定理的动画视频,引发学生的兴趣和思考,使学生了解正弦定理和余弦定理的存在和应用。
Step 2:正弦定理的讲解(10分钟)1. 通过示意图,引导学生理解正弦定理的概念:“在一个三角形中,三条边的长度和三个对应的正弦值之间存在着特定的关系”。
公式:$\\frac{a}{\\sinA}=\\frac{b}{\\sin B}=\\frac{c}{\\sin C}$。
2. 通过具体的示例,讲解如何利用正弦定理求解三角形中的未知边长、角度等。
Step 3:余弦定理的讲解(10分钟)1. 通过示意图,引导学生理解余弦定理的概念:“在一个三角形中,一个角的余弦值等于其对边平方和另外两边平方之差的商”。
公式:$a^2=b^2+c^2-2bc\\cos A$。
2. 通过具体的示例,讲解如何利用余弦定理求解三角形中的未知边长、角度等。
Step 4:综合应用(15分钟)通过板书或PPT上的应用题,引导学生灵活运用正弦定理和余弦定理解决具体问题。
可以包括求解未知边长或角度、判断三角形类型、求解三角形的面积等。
Step 5:梳理知识点(5分钟)对正弦定理和余弦定理的概念、公式和应用进行小结,并指出需要注意的事项。
Step 6:课堂练习(10分钟)布置课堂练习题,要求学生独立完成,并在限定时间内收卷,然后进行答案讲解和讨论。
Step 7:课堂总结(5分钟)对本节课的学习内容进行总结,并提醒学生复习和巩固所学知识。
教学反思:1. 通过观看动画视频引发学生的兴趣和主动思考,利用多媒体教学设备使教学更加生动;2. 通过具体的示例引导学生理解和掌握正弦定理和余弦定理的计算方法;3. 提供充足的课堂练习,巩固学生掌握的知识,帮助学生灵活运用所学知识解决实际问题;4. 在课堂教学中加强与学生的互动,及时纠正错误和解答疑惑,提高学生学习效果。
讲义一 正弦定理和余弦定理以及其应用一、知识与技能:掌握正弦定理和余弦定理,并能加以灵活运用。
二、知识引入与讲解:Ⅰ、正弦定理的探索和证明及其基本应用: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sin sin abA B =sin cC ==2R例1.(1)、已知∆ABC 中,∠A 060=,a =求sin sin sin a b c A B C++++ (=2) (2)、已知∆ABC 中,sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c (答案:1:2:3)Ⅱ、余弦定理的发现和证明过程及其基本应用:例2.(1)、在∆ABC 中,已知=ac 060=B ,求b 及A (=b 060.=A ) (2)、在∆ABC 中,已知80a =,100b =,045A ∠=,试判断此三角形的解的情况。
例3.在∆ABC 中,已知7a =,5b =,3c =,判断∆ABC 的类型。
分析:由余弦定理可知 222222222是直角ABC 是直角三角形是钝角ABC 是钝角三角形是锐角a b c A a b c A a b c A =+⇔⇔∆>+⇔⇔∆<+⇔⇔ABC 是锐角三角形∆(注意:是锐角A ⇔ABC 是锐角三角形∆)解:222753>+Q ,即222a b c >+, ∴ABC 是钝角三角形∆。
练习: (1)在∆ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,判断∆ABC 的类型。
(2)已知∆ABC 满足条件cos cos a A b B =,判断∆ABC 的类型。
(答案:(1)ABC 是钝角三角形∆;(2)∆ABC 是等腰或直角三角形)例4在∆ABC 中,060A =,1b =,面积为32,求sin sin sin a b c A B C++++的值 分析:可利用三角形面积定理111sin sin sin 222S ab C ac B bc A ===以及正弦定理sin sin ab A B =sin cC ==sin sin sin a b c A B C++++ 解:由1sin 2S bc A ==2c =,则2222cos a b c bc A =+-=3,即a 从而sin sin sin a b c A B C ++++2sin a A== 例题5、某人在M 汽车站的北偏西20︒的方向上的A 处,观察到点C 处有一辆汽车沿公路向M 站行驶。
第七节 正弦定理和余弦定理1.正弦定理和余弦定理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 =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).[小题体验]1.已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若A =π6,B =π4,a =1,则b=( )A .2B .1 C. 3D . 2解析:选D 由正弦定理,得b =a sin B sin A =2212= 2.2.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c .若2a sin B =3b ,则角A 等于( )A.π3B.π4C.π6D.π12答案:A3.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为________.答案:431.由正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角时易忽视解的判断.2.在判断三角形形状时,等式两边一般不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.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. [小题纠偏]1.在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若A =120°,a =2,b =233,则B 等于( )A .60°B .150°C .30°或150°D .30°解析:选D ∵A =120°,a =2,b =233,∴由正弦定理a sin A =b sin B 可得,sin B =b a sin A =2332×32=12.∵A =120°,∴B =30°.2.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2,c =2 3,cos A =32且b <c ,则b =( )A .3B .2 2C .2D . 3解析:选C 由a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得4=b 2+12-6b ,解得b =2或4. 又b<c ,∴b =2.考点一 利用正、余弦定理解三角形重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2018·兰州实战考试) △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 .24B .-24C .34D .-34解析:选B 由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24,故选B.2.(2018·“超级全能生”联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知c =2b .若sin C =34,则sin B =________;若b 2+bc =2a 2,则cos B =________.解析:因为c =2b ,所以sin C =2sin B =34,所以sin B =38.因为c =2b ,所以b 2+bc=3b 2=2a 2,所以a =62b . 所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =32b 2+4b 2-b 226b2=368. 答案:38 368[由题悟法](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.(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定理进行判断.[即时应用]设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B . (1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. 解:(1)∵b sin A =3a cos B ,由正弦定理得sin B sin A =3sin A cos 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b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即9=a 2+4a 2-2a ·2a cos π3,解得a =3, ∴c =2a =2 3.考点二 利用正弦、余弦定理判定三角形的形状重点保分型考点——师生共研[典例引领]1.(2018·贵阳监测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边分别是a ,b ,c ,若sin 2 B 2=c -a 2c,则△ABC 的形状一定是________.解析:由题意,得1-cos B 2=c -a 2c ,即cos B =a c ,又由余弦定理,得a c =a 2+c 2-b22ac ,整理得a 2+b 2=c 2,所以△ABC 为直角三角形.答案:直角三角形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.解:(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,又A ∈(0,π),所以A =2π3.(2)由(1)得,sin B +sin C =sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-B =sin B +32cos B -12sin B =32cos B +12sin B =sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π3=1,因为0<B <π3,所以B +π3=π2,即B =π6,C =π6,所以△ABC 是等腰钝角三角形.[类题通法]判定三角形形状的2种常用途径[提醒] 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.[即时应用]1.(2019·平湖模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a sin A +b sinB <c sinC ,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 .正三角形解析:选C 因为a sin A +b sin B <c sin C ,由正弦定理可得a 2+b 2<c 2,由余弦定理可得cos C <0,所以C >π2.所以△ABC 是钝角三角形.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形解析:选C ∵sin A sin B =ac ,∴a b =a c,∴b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc , ∴b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.∵A ∈(0,π),∴A =π3,∴△ABC 是等边三角形.考点三 与三角形面积有关的问题重点保分型考点——师生共研[典例引领](2018·“七彩阳光”联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知c =2,且c cos A +b cos C =b .(1)判断△ABC 的形状; (2)若C =π6,求△ABC 的面积.解:(1)因为c cos A +b cos C =b ,由正弦定理可得sin C cos A +sin B cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C , 所以sin B cos C =sin A cos C , 故有cos C =0或sin A =sin B .当cos C =0时,C =π2,所以△ABC 是直角三角形;当sin A =sin B 时,a =b ,所以△ABC 是等腰三角形. (2)由(1)知,c =2,a =b ,因为C =π6,所以由余弦定理可得4=a 2+a 2-2a 2cos π6,解得a 2=8+4 3.所以△ABC 的面积S =12a 2sin π6=2+ 3.[由题悟法]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.[即时应用](2018·金华十校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知B ≠π2,sin A =sin(B -C )+2sin 2B .(1)求证:c =2b ;(2)若△ABC 的面积为S =5b 2-a 2,求tan A 的值. 解:(1)证明:由sin A =sin(B -C )+2sin 2B , 得sin(B +C )=sin(B -C )+4sin B cos B , 化简可得cos B sin C =2sin B cos B . 因为B ≠π2,所以sin C =2sin B .所以c =2b .(2)因为△ABC 的面积为S =5b 2-a 2, 所以12bc sin A =5b 2-a 2.因为c =2b ,所以b 2sin A =5b 2-a 2.因为a 2=b 2+c 2-2bc cos A =5b 2-4b 2cos A , 所以b 2sin A =4b 2cos A , 解得tan A =4.一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(2019·绍兴模拟)在△ABC 中,已知内角C 为钝角,sin C =35,AC =5,AB =35,则BC =( )A .2B .3C .5D .10解析:选A 由题意知,cos C =-45.由余弦定理,得-45=25+BC 2-4510BC ,解得BC =2(负值舍去).2.(2019·台州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积S =25cos C ,a =1,b =25,则c =( )A.15B.17C.19D.21解析:选B 由题意得,S =12ab sin C =25cos C ,所以tan C =2,所以cos C =55,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =17,所以c =17.3.在△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于( ) A.32B.332 C.3+62D.3+394解析:选B 由余弦定理得(7)2=22+AB 2-2×2AB ·cos 60°,即AB 2-2AB -3=0,解得AB =3(负值舍去),故BC 边上的高为AB sin 60°=332.4.(2018·杭州二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A ∶sinB ∶sinC =2∶3∶4,则cos C =________;当a =1时,△ABC 的面积S =________.解析:由正弦定理可知,a ∶b ∶c =2∶3∶4,设a =2t ,b =3t ,c =4t ,由余弦定理可得cos C =4t 2+9t 2-16t 212t 2=-14,所以sin C =154.因为a =1,所以b =32,所以S =12ab sin C =31516. 答案:-14 315165.在△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点,若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________.解析:在△ABM 中,由正弦定理得BM sin ∠BAM =AB sin ∠BMA =ABcos ∠MAC,设角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,所以32a =c a 2+4b 22b ,整理得(3a 2-2c 2)2=0,a 2c 2=23,故sin ∠BAC =a c =63. 答案:63二保高考,全练题型做到高考达标1.(2019·温州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a sin A =b sinB +(c -b )sinC ,则角A 的大小为( )A.π6 B.π4 C.π3D.2π3解析:选C ∵a sin A =b sin B +(c -b )sin C ,∴由正弦定理可得a 2=b 2+c 2-bc .由余弦定理可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,∴A =π3.2.在△ABC 中,若lg sin A -lg cos B -lg sin C =lg 2,则△ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等腰直角三角形 C .等边三角形 D .等腰三角形解析:选 D 由条件得sin Acos B sin C=2,即2cos B sin C =sin A .由正、余弦定理得2·a 2+c 2-b 22ac·c =a ,整理得c =b ,故△ABC 为等腰三角形.3.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若B =2A ,a =1,b =3,则c =( )A .2 3B .2 C. 2D .1解析:选B 由已知及正弦定理得1sin A =3sin B =3sin 2A =32sin A cos A,所以cos A =32,A =30°.由余弦定理得12=(3)2+c 2-2c ×3×32,整理得c 2-3c +2=0,解得c =1或c =2.当c =1时,△ABC 为等腰三角形,A =C =30°,B =2A =60°,不满足内角和定理,故c =2.4.(2018·浙江三地市联考)设锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若A =2B ,则ab的取值范围是( )A .(0,1)B .(1,3)C .(2,3)D .(0,2)解析:选C 因为A =2B ,所以π6<B <π4.由正弦定理,得a b =sin A sin B =sin 2Bsin B =2cos B∈(2,3).5.(2019·天台模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos A =13,3sin B =2sin C ,且△ABC 的面积为22,则a =( )A .2 3B .3C .2D . 3解析:选B 因为cos A =13,所以sin A =223.因为3sin B =2sin C ,所以3b =2c .所以S △ABC =22=12bc sin A =34b 2×223,解得b =2,所以c =3.由余弦定理,得a 2=b 2+c2-2bc cos A =4+9-2×2×3×13=9,解得a =3.6.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=22+32-2×2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16,∴c =4.答案:47.(2019·余姚中学模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若2cosA (b cos C +c cosB )=a =13,△ABC 的面积为33,则A =________,b +c =________.解析:由正弦定理可得,2cos A (sin B cos C +sin C cos B )=2cos A sin A =sin A ,所以cos A =12,解得A =π3.因为S △ABC =33=12bc sin A =34bc ,所以bc =12.由余弦定理可得,13=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,所以(b +c )2=49,解得b +c =7.答案:π378.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则△ABC 的周长的最大值为________. 解析:由正弦定理得BC sin A =ABsin C =AC sin B =3sin 60°,即BC sin A =AB sin C=2,则BC =2sin A ,AB =2sin C ,又△ABC 的周长l =BC +AB +AC =2sin A +2sin C +3=2sin(120°-C )+2sin C +3=2sin 120°cos C -2cos 120°sin C +2sin C +3= 3 cos C +3sinC +3=23⎝⎛⎭⎪⎫32sin C +12cos C +3=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π6+3,故△ABC 的周长的最大值为3 3.答案:3 39.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(a -3b )·cos C =c (3cos B -cos A ).(1)求sin Bsin A的值;(2)若c =7a ,求角C 的大小.解:(1)由正弦定理得,(sin A -3sin B )cos C =sin C (3cos B -cos A ), ∴sin A cos C +cos A sin C =3sin C cos B +3cos C sin B , 即sin(A +C )=3sin(C +B ),即sin B =3sin A ,∴sin Bsin A =3.(2)由(1)知b =3a ,∵c =7a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-7a 22×a ×3a =3a 26a 2=12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.10.(2019·湖州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知(sin A +sin B +sin C )(sin B +sin C -sin A )=3sin B sin C .(1)求角A 的值;(2)求3sin B -cos C 的最大值.解:(1)因为(sin A +sin B +sin C )(sin B +sin C -sin A )=3sin B sin C , 由正弦定理,得(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,所以b 2+c 2-a 2=bc , 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12, 因为A ∈(0,π),所以A =π3. (2)由A =π3,得B +C =2π3, 所以3sin B -cos C =3sin B -cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-B =3sin B -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12cos B +32sin B =sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6. 因为0<B <2π3,所以π6<B +π6<5π6, 当B +π6=π2,即B =π3时,3sin B -cos C 的最大值为1. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2019·嘉兴模拟)已知△ABC 的三边a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C .若a 2+2b2=c 2,则tan C tan A=________,tan B 的最大值为________. 解析:因为a 2+2b 2=c 2>a 2+b 2,所以C 为钝角. 所以tan C tan A =sin C cos A cos C sin A =c ·b 2+c 2-a 22bc a ·a 2+b 2-c 22ab=b 2+c 2-a 2a 2+b 2-c 2=3b 2-b 2=-3. 所以tan C =-3tan A ,则tan B =-tan(A +C )=tan A +tan C tan A tan C -1=2tan A 1+3tan 2A=21tan A +3tan A ≤223=33, 当且仅当tan A =33时取等号,故tan B 的最大值为33. 答案:-3 33 2.(2019·杭州名校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的所对的边分别为a ,b ,c .已知2c cos B=2a -b .(1)求角C 的大小;(2)若⎪⎪⎪⎪⎪⎪CA ―→-12CB ―→ =2,求△ABC 面积的最大值.解:(1)因为2c cos B =2a -b ,所以2sin C cos B =2sin A -sin B =2sin(B +C )-sin B ,化简得sin B =2sin B cos C ,因为sin B ≠0,所以cos C =12.因为0<C <π,所以C =π3.(2)取BC 的中点D ,则⎪⎪⎪⎪⎪⎪CA ―→-12CB ―→=|DA ―→|=2.在△ADC 中,AD 2=AC 2+CD 2-2AC ·CD cos C ,即有4=b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22-ab 2≥2 a 2b 24-ab 2=ab2,所以ab ≤8,当且仅当a =4,b =2时取等号.所以S △ABC =12ab sin C =34ab ≤23,所以△ABC 面积的最大值为2 3.。
高中《正弦和余弦定理》数学教案教学目标:1. 理解正弦定理和余弦定理的概念和原理;2. 掌握正弦定理和余弦定理的运用方法;3. 能够应用正弦定理和余弦定理解决实际问题。
教学重点:1. 正弦定理和余弦定理的概念和原理;2. 正弦定理和余弦定理的运用方法。
教学难点:1. 正弦定理和余弦定理的应用;2. 能够灵活运用正弦定理和余弦定理解决实际问题。
教学准备:1. 教材和课件;2. 板书工具;3. 黑板或白板;4. 直尺和量角器。
教学过程:Step 1:引入新知识(5分钟)1. 回顾三角函数的基本概念和计算方法;2. 引导学生思考:在什么情况下可以使用正弦定理和余弦定理?Step 2:正弦定理的介绍和推导(10分钟)1. 讲解正弦定理的概念和原理;2. 推导正弦定理的公式:$\\frac{a}{\\sin A} = \\frac{b}{\\sin B} = \\frac{c}{\\sin C}$。
Step 3:正弦定理的应用(10分钟)1. 解决已知三边求角度的问题;2. 解决已知两边和夹角求第三边的问题;3. 解决已知两边和一个对角度求另一对角度的问题。
Step 4:余弦定理的介绍和推导(10分钟)1. 讲解余弦定理的概念和原理;2. 推导余弦定理的公式:$c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \\cos C$。
Step 5:余弦定理的应用(10分钟)1. 解决已知三边求角度的问题;2. 解决已知两边和夹角求第三边的问题;3. 解决已知三边求面积的问题。
Step 6:综合应用练习(15分钟)在实际问题中综合运用正弦定理和余弦定理解决复杂的三角形问题。
Step 7:总结与拓展(5分钟)1. 小结正弦定理和余弦定理的应用方法;2. 引导学生应用所学知识解决更复杂的问题。
Step 8:作业布置(5分钟)完成教材上相关的练习题,巩固所学知识。
教学反思:在教学过程中,将正弦定理和余弦定理的概念、原理和应用结合起来,既有助于学生了解两者之间的联系,又能帮助学生更好地掌握其应用方法。
高三数学总复习 正弦定理和余弦定理教案
教学目标:
1、掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.
2、利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积问题是高考考查的热点.
3、常与三角恒等变换相结合,综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等.
教学重点:①能充分应用三角形的性质及有关的三角函数公式证明三角形的边角关系式. ②能合理地选用正弦定理余弦定理结合三角形的性质解斜三角形.
③能解决与三角形有关的实际问题.
教学难点:①根据已知条件判定解的情形,并正确求解.
②将实际问题转化为解斜三角形.
教学过程
一、基础回顾
1、正余弦定理
正弦定理:a sinA =b sinB =c sinC
=2R(其中R 为△ABC 外接圆的半径). 余弦定理
a 2=
b 2+
c 2-2bccosA ,
b 2=a 2+
c 2-2accosB ;
c 2=a 2+b 2-2abcosC
2、变形式
①a =2RsinA ,b =2RsinB ,c =2RsinC ;(其中R 是△ABC 外接圆半径)
②a ∶b ∶c =sinA :sinB :sinB
③cosA =b 2+c 2-a 22bc ,cosB =a 2+c 2-b 22ac ,cosC =a 2+b 2-c 22ab
. 3、三角形中的常见结论
(1) A +B +C =π.
(2) 在三角形中大边对大角,大角对大边:A>B a>b sinA>sinB.
(3) 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(4) △ABC 的面积公式
① S =12
a ·h(h 表示a 边上的高); ② S =12absinC =12acsinB =12bcsinA =abc 4R
; ③ S =12
r(a +b +c)(r 为内切圆半径); ④ S =P (P -a )(P -b )(P -c ),其中P =12
(a +b +c). 二、基础自测
1、在△ABC 中,若∠A=60°,∠B =45°,BC =32,则AC =________.
2、在△ABC 中,a =3,b =1,c =2,则A =________.
3、在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,若a =2bcosC ,则此三角形一定是________三角形.
4、已知△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ,且a 2+b 2-c 2=ab ,则∠C=________.
5、在△ABC 中,a =32,b =23,cosC =13
,则△ABC 的面积为________.
三、典例分析
例1 (2013·惠州模拟)△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asin B =bsin A ,
又asin Asin B +bcos 2A =2a ,
∴bsin 2A +bcos 2A =2a ,即b =2a ,因此b a = 2. (2)由c 2=b 2+3a 2及余弦定理,得
cos B =a 2+c 2-b 22ac =(1+3)a 2c
, (*) 又由(1)知,b =2a ,∴b 2=2a 2,
因此c 2=(2+3)a 2,c =2+3a =
3+12 a. 代入(*)式,得cos B =
22, 又0<B <π,所以B =π4
. 规律方法:1.运用正弦定理和余弦定理求解三角形时,要分清条件和目标.若已知两边与夹角,则用余弦定理;若已知两角和一边,则用正弦定理.
2.在已知三角形两边及其中一边的对角,求该三角形的其它边角的问题时,首先必须判断是否有解,如果有解,是一解还是两解,注意“大边对大角”在判定中的应用.
例2、(2013·合肥模拟)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 2A
2
,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.
规律方法:判定三角形的形状,应围绕三角形的边角关系进行转化.无论使用哪种方法,不要随意约掉公因式;要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.
例3、(2012·课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,acos C +3asin C -b -c =0.
(1)求A ;
(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c.
解:(1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.
因为B =π-A -C ,则sin B =sin A cos C +cos A sin 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 =12
bc sin A =3,故bc =4. ① 又a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8.
② 由①②联立,得b =c =2.
四、练习 变式练习1:(2012·浙江高考)在△ABC 中,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.
变式练习2:在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2asin 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
五、作业布置
六、板书设计
1、正余弦定理
2、变形式
3、三角形中常用结论
典例分析
七、教学反思。