2017届新人教B版 正弦定理、余弦定理 课时作业
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课时作业 17一、选择题1.定义在R 上的函数f(x)对任意两个不相等的实数a ,b ,总有f a -f ba -b>0,则必有( )A .函数f(x)先增后减B .f(x)是R 上的增函数C .函数f(x)先减后增D .函数f(x)是R 上的减函数解析:由f a -f ba -b>0知,当a>b 时,f(a)>f(b);当a<b 时,f(a)<f(b),所以函数f(x)是R 上的增函数.答案:B2.下列函数中,在(0,2)上为增函数的是( )A .y =-3x +2B .y =3xC .y =x 2-4x +5D .y =3x 2+8x -10解析:显然A 、B 两项在(0,2)上为减函数,排除;对C 项,函数在(-∞,2)上为减函数,也不符合题意;对D 项,函数在⎝ ⎛⎭⎪⎫-43,+∞上为增函数,所以在(0,2)上也为增函数,故选D.答案:D3.函数f(x)在[-2,2]上的图像如图所示,则此函数的最小值、最大值分别是( )A .f(-2),0B .0,2C .f(-2),2D .f(2),2解析:由图像知点(1,2)是最高点,故y main =f(-2). 答案:C4.函数y =f()>f(-m +9),则实数m 的取值范围是( ) A .(-∞,-3) B .(0,+∞)调递增区间是____________.解析:由图像知单调递增区间为[-1.5,3]和[5,6].0],[2,4].答案:(-∞,0],[2,4]于是f(x 1)-f(x 2)<0, 即f(x 1)<f(x 2),∴f(x)=-1x+1在(0,+∞)上是增函数.9.作出函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x≤1,x -22+3,x>1的图像,并指出函数的单调区间.解析:f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧-x -3,x≤1,x -22+3,x>1的图像如图所示.由图像可知:函数的单调减区间为(-∞,1]和(1,2];单调递增区间为(2,+∞). [尖子生题库]10.已知函数f(x)=|x|(x +1),试画出函数f(x)的图像,并根据图像解决下列两个问题.(1)写出函数f(x)的单调区间;(2)求函数f(x)在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,12上的最大值.解析:f(x)=|x|(x +1)=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2-x ,x≤0,x 2+x ,x>0的图像如图所示.⎛⎤1。
课时跟踪检测(二十六) 正弦定理和余弦定理[达标综合练]1.在△ABC 中,若A =60°,C =45°,c =3,则a =( ) A .1 B.322 C.233D .2解析:选B 由正弦定理得,a =c sin A sin C =322.2.△ABC 中,已知面积4S =a 2+b 2-c 2,则角C 的度数为( ) A. 135° B. 45° C. 60°D. 120° 解析:选B 由4S =a 2+b 2-c 2,得4×12ab sin C =2ab cos C ,解得tan C =1,又角C为△ABC 的内角,所以C =45°.3.在△ABC 中,如果A =60°,c =4,23<a <4,则此三角形有( ) A .无解 B .一解 C .两解D .无穷多解解析:选C 根据正弦定理,可得a sin A =csin C ,所以sin C =c ·sin A a =23a , 因为23<a <4,所以sin C ∈⎝⎛⎭⎫32,1, 又由c >a ,则60°<C <120°,有两个C 满足条件,所以此三角形有两解. 4.在△ABC 中, cos 2B 2=a +c2c ,则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰或直角三角形D .等腰直角三角形解析:选B 因为cos 2B 2=1+cos B 2,所以1+cos B 2=a +c 2c ,有cos B =ac =a 2+c 2-b 22ac ,整理得a 2+b 2=c 2,故C =π2, △ABC 的形状为直角三角形.5.已知锐角三角形的三边长分别为1, 2, a ,则a 的取值范围是( ) A .(3,5) B .(3,5) C .(3,5)D .(5,3)解析:选A 要使锐角三角形的三边长分别为1, 2,a ,则保证2所对应的角和a 所对应的角均为锐角即可,即⎩⎪⎨⎪⎧1+a 2-42a>0,1+4-a24>0,a >0,解得3<a < 5.6.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos B +b cos A =4sin C ,则△ABC 的外接圆面积为( )A .16πB .8πC .4πD .2π解析:选C 设△ABC 的外接圆半径为R ,∵a cos B +b cos A =4sin C ,∴由余弦定理可得a ×a 2+c 2-b 22ac +b ×b 2+c 2-a 22bc =2c 22c =c =4sin C ,∴2R =csin C =4,解得R =2,故△ABC 的外接圆面积为S =πR 2=4π.7.如图,点D 是△ABC 的边BC 上一点,AB =7,AD =2,BD =1,∠ACB =45°,AC =________.解析:∵AB =7,AD =2,BD =1,∠ACB =45°, ∴由余弦定理可得cos ∠ADB =AD 2+BD 2-AB 22AD ·BD =4+1-72×2×1=-12,∵∠ADB ∈(0,π),∴∠ADB =120°, ∴∠ADC =180°-∠ADB =60°,∴由正弦定理可得AC =AD ·sin ∠ADC sin ∠ACB=2×3222= 6.答案: 68.在△ABC 中,给出下列5个命题:①若A <B ,则sin A <sin B ;②若sin A <sin B ,则A <B ;③若A >B ,则1tan 2A >1tan 2B ;④若A <B ,则cos 2A >cos 2B ;⑤若A <B ,则tan A 2<tan B 2.其中正确命题的序号是__________.解析:在△ABC 中,A <B ⇔a <b ⇔sin A <sin B ⇔sin 2A <sin 2B ⇔cos 2A >cos 2B ,故①②④正确;若A =75°,B =30°,则1tan 150°<1tan 60°,∴③错误;∵0<A <B <π,∴0<A 2<B 2<π2,∴tan A 2<tan B2,故⑤正确.答案:①②④⑤9.(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 =________.解析:如图,易知sin C =45,sin A =35,cos A =45.在△BDC 中,由正弦定理可得BD sin C =BC sin ∠BDC ,∴BD =BC ·sin Csin ∠BDC=3×4522=1225. ∴cos ∠ABD =cos(45°-A )=cos 45°cos A +sin 45°sin A =22×45+22×35=7210. 答案:1225 721010.已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos C (a cos C +c cos A )+b =0.(1)求角C 的大小;(2)若b =2,c =23,求△ABC 的面积. 解:(1)∵2cos C (a cos C +c cos A )+b =0,∴由正弦定理可得2cos C (sin A cos C +sin C cos A )+sin B =0, ∴2cos C sin(A +C )+sin B =0,即2cos C sin B +sin B =0, 又0°<B <180°,∴sin B ≠0,∴cos C =-12,又0°<C <180°,∴C =120°.(2)由余弦定理可得(23)2=a 2+22-2×2a cos 120°=a 2+2a +4,又a >0,∴解得a =2,∴S △ABC =12ab sin C =3,∴△ABC 的面积为 3.11.△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 =a 3sin A. 由正弦定理得12sin C sin B =sin A 3sin 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, 解得b +c =33.故△ABC 的周长为3+33.12.(2019·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a sin A +C2=b sin A .(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围. 解:(1)由题设及正弦定理得sin A sin A +C2=sin B sin A .因为sin A ≠0,所以sin A +C2=sin B .由A +B +C =180°, 可得sin A +C 2=cos B 2,故cos B 2=2sin B 2cos B2.因为cos B 2≠0,所以sin B 2=12,所以B =60°.(2)由题设及(1)知△ABC 的面积S △ABC =34a . 由(1)知A +C =120°,由正弦定理得a =c sin A sin C =sin (120°-C )sin C =32tan C +12.由于△ABC 为锐角三角形, 故0°<A <90°,0°<C <90°.结合A +C =120°,得30°<C <90°, 所以12<a <2,从而38<S △ABC < 32.因此△ABC 面积的取值范围是⎝⎛⎭⎫38,32. [素养强化练]1.[数学运算]已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,b cos ∠BCA =a ,点M 在线段AB 上,且∠ACM =∠BCM .若b =6CM =6,则cos ∠BCM =( )A.104B.34C.74D.64解析:选B 设∠ACM =∠BCM =θ,则∠BCA =2θ. 又a =b cos ∠BCA ,b =6CM =6, ∴a =6cos 2θ,CM =1.则由面积关系S △ACM +S △BCM =S △ABC , 得12×6×1×sin θ+12×1×6cos 2θ×sin θ =12×6×6cos 2θ×sin 2θ,∴sin θcos θ(4cos θ-3)(3cos θ+2)=0. ∵0<θ<π2,∴cos θ=34,故选B.2.[数学建模]线段的黄金分割点定义:若点C 在线段AB 上,且满足AC 2=BC ·AB ,则称点C 为线段AB 的黄金分割点.在△ABC 中,AB =AC ,A =36°,若角B 的平分线交边AC 于点D ,则点D 为边AC 的黄金分割点.利用上述结论,可以求出cos 36°=( )A.5-14B.5+14C.5-12 D.5+12解析:选B 设AB =2,AD =x , 又AB =AC ,所以CD =2-x .由黄金分割点的定义可得AD 2=AC ·CD , 即x 2=2·(2-x ),解得AD =5-1. 在△ABD 中,由余弦定理得cos 36°=AD 2+AB 2-BD 22·AD ·AB =(5-1)2+22-(5-1)22×(5-1)×2=5+14.故选B. 3.[数学运算]已知a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,且a cos C +12c=b .(1)求A ;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围. 解:(1)∵a cos C +12c =b ,由正弦定理得sin A cos C +12sin C =sin B .又∵sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C , ∴12sin C =cos A sin C , ∵sin C ≠0,∴cos A =12.又∵0<A <π,∴A =π3.(2)由正弦定理得b =a sin B sin A =2sin B 3,c =2sin C3,∴l =a +b +c =1+23(sin B +sin C ) =1+23[sin B +sin(A +B )] =1+2⎝⎛⎭⎫32sin B +12cos B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6.∵A =π3,∴B ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴B +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫B +π6∈⎝⎛⎦⎤12,1. 故△ABC 的周长l 的取值范围为(2,3].。
1.1.2 余弦定理课时过关·能力提升1已知在△ABC 中,a ∶b ∶c=1∶1∶√3,则cos C 的值为( ) A.23 B.-23C.12D.-122在△ABC 中,若2cos B sin A=sin C ,则△ABC 的形状一定是( ) A.等腰直角三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形D.等边三角形2cos B sin A=sin C ,得a 2+a 2-a 2aa·a=c , 所以a=b.所以△ABC 为等腰三角形.3已知在△ABC 中,AB=3,BC=√13,AC=4,则边AC 上的高是( ) A.3√22B.3√32C.32D.3√3,得cos A=aa 2+aa 2-aa 22aa ·aa =9+16-132×3×4=12.∴sin A=√32.∴S △ABC =12AB ·AC ·sin A=12×3×4×√32=3√3.设边AC 上的高为h ,则S △ABC =12AC ·h=12×4×h=3√3. ∴h=3√32.4已知在△ABC 中,∠ABC=π4,AB=√2,BC=3,则sin ∠BAC=( ) A.√1010 B.√105C.3√1010D.√55ABC中,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos∠ABC=2+9-2×√2×3×√22=5,即得AC=√5.由正弦定理aasin∠aaa =aasin∠aaa,即√5√22=3sin∠aaa,所以sin∠BAC=3√1010.5已知在△ABC中,∠B=60°,b2=ac,则△ABC一定是三角形.B=60°,b2=ac,由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B,得ac=a2+c2-ac,即(a-c)2=0,所以a=c.又∠B=60°,所以△ABC是等边三角形.6已知△ABC的内角∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且3b2+3c2-3a2=4√2bc,则sin A=.7设△ABC的内角∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且a=1,b=2,cos C=14,则sinB=.,得c2=a2+b2-2ab cos C=1+4-2×1×2×14=4,解得c=2,即b=c,故sin B=sin C=√1-(14)2=√154.8如图,在△ABC中,已知点D在BC边上,AD⊥AC,sin∠BAC=2√23,AB=3√2,AD=3,则BD的长为.AD⊥AC,∴∠DAC=π2.∵sin ∠BAC=2√23,∴sin (∠aaa +π2)=2√23,∴cos ∠BAD=2√23.由余弦定理,得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD ·cos∠BAD=(3√2)2+32-2×3√2×3×2√23=3.∴BD=√3. √3 9在△ABC 中,已知∠B=45°,D 是BC 边上的一点,AD=10,AC=14,DC=6,求AB 的长.ADC 中,AD=10,AC=14,DC=6,由余弦定理,得cos ∠ADC=aa 2+aa 2-aa 22aa ·aa=100+36-1962×10×6=-12,∴∠ADC=120°,∴∠ADB=60°.在△ABD 中,AD=10,∠B=45°,∠ADB=60°, 由正弦定理,得aa sin∠aaa=aasin a, ∴AB=aa ·sin∠aaasin a=10sin60°sin45°=10×√32√22=5√6.10在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足c=2b cos A. (1)求证:∠A=∠B ;(2)若△ABC 的面积S=152,cos C=45,求c 的值.c=2b cos A ,由正弦定理,得sin C=2sin B ·cos A ,所以sin(A+B )=2sin B ·cos A ,所以sin(A-B )=0.在△ABC 中,因为0<∠A<π,0<∠B<π, 所以-π<∠A-∠B<π,所以∠A=∠B.(1)知a=b.因为cos C=45,又0<∠C<π,所以sin C=35.又因为△ABC 的面积S=152, 所以S=12ab sin C=152,可得a=b=5. 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C=10. 所以c=√10. ★11设△ABC 是锐角三角形,a ,b ,c 分别是内角∠A ,∠B ,∠C 所对的边,并且sin 2A=sin (π3+a )sin (π3-a )+sin 2B.(1)求∠A 的值;(2)若aa ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·aa ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12,a=2√7,求b ,c (其中b<c ).因为sin 2A=(√32cos a +12sin a )·(√32cos a -12sin a )+sin 2B=34cos 2B-14sin 2B+sin 2B=34,所以sin A=√32.又∠A 为锐角, 所以∠A=π3.(2)由aa ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·aa ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12,可得bc cos A=12.① 由(1)知∠A=π3, 所以bc=24.②由余弦定理知a 2=c 2+b 2-2bc cos A , 将a=2√7及①代入上式,得c 2+b 2=52,③ 由③+②×2,得(b+c )2=100,所以b+c=10. 因此b ,c 是一元二次方程t 2-10t+24=0的两个根. 解此方程并由c>b 知c=6,b=4.。
课时作业(二)余弦定理一、选择题1.在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =13,b =3,A =60°,则c =()A .1B .2C .4D .62.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是()A .90°B .120°C .135°D .150°3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,如果A =60°,b =3,△ABC的面积S =323,那么a 等于()A .7B .7C .17D .174.(多选)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,对于△ABC ,有如下命题,其中正确的有()A .sin (B +C )=sin AB .cos (B +C )=cos AC .若a 2+b 2=c 2,则△ABC 为直角三角形D .若a 2+b 2<c 2,则△ABC 为锐角三角形二、填空题5.在△ABC 中,若a 2+c 2-b 2=3ac ,则∠B 的值为________.6.在△ABC 中,B =60°,a =1,c =2,则c sin C=________.7.若△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 sin B ,则B =________.三、解答题8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin A +sin B sin C =b -c b -a.(1)求角A ;(2)若a =6,△ABC 的面积为3,求△ABC 的周长.9.已知△ABC 中,(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,试判断△ABC 的形状.[尖子生题库]10.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a sin A+b sin B-c sin Csin B sin C-233a=0.(1)求角C;(2)若△ABC的中线CE的长为1,求△ABC的面积的最大值.参考答案1.解析:a2=c2+b2-2cb cos A⇒13=c2+9-2c×3×cos60°,即c2-3c-4=0,解得c=4或c=-1(舍去),故选C.答案:C2.解析:设中间角为θ,则θ为锐角,由余弦定理得cosθ=52+82-722×5×8=12,θ=60°,180°-60°=120°,所以三角形最大角与最小角的和是120°.答案:B3.解析:因为S=12bc sin A=33c4=332,所以c=2;又因为cos A=b2+c2-a22bc,所以12=9+4-a212,所以a=7,故选A.答案:A4.解析:依题意,△ABC 中,B +C =π-A ,sin (B +C )=sin (π-A )=sin A ,A 正确;cos (B +C )=cos (π-A )=-cos A ,B 不正确;因a 2+b 2=c 2,则由余弦定理得:cos C =a 2+b 2-c 22ab =0,而0<C <π,即有C =π2,△ABC 为直角三角形,C 正确;因a 2+b 2<c 2,则cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,而0<C <π,即有π2<C <π,△ABC 为钝角三角形,D 不正确.答案:AC5.解析:根据余弦定理,cos B =a 2+c 2-b 22ac =3ac 2ac =32,又∠B ∈(0,π),所以∠B =π6.答案:π66.解析:由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =3,所以b =3,由正弦定理得c sin C =b sin B =332=2.答案:27.解析: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.又因为B 为三角形的内角,所以B =45°.答案:45°8.解析:(1)因为sin A +sin B sin C =b -c b -a ,所以a +b c =b -c b -a,化简得c 2+b 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)因为△ABC 的面积为3,所以12bc sin A =34bc =3,得bc =4.因为A =π3,a =6,所以b 2+c 2-2bc cos π3=6,整理得(b +c )2=3bc +6=18,解得b +c =32.故△ABC 的周长为6+32.答案:(1)A =π3(2)6+329.解析:方法一(利用边的关系判断)由正弦定理,得sin C sin B =c b .∵2cos A sin B =sin C ,∴cos A =sin C 2sin B =c 2b .∵cos A =b 2+c 2-a 22bc ,∴b 2+c 2-a 22bc=c 2b ,∴c 2=b 2+c 2-a 2,∴a 2=b 2,∴a =b .∵(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,∴(a +b )2-c 2=3ab .∵a =b ,∴4b 2-c 2=3b 2,∴b 2=c 2,∴b =c ,∴△ABC 为等边三角形.方法二(利用角的关系判断)∵A +B +C =180°,∴sin C =sin (A +B ).∵2cos A sin B =sin C ,∴2cos A sin B =sin (A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,∴sin A cos B -cos A sin B =0,∴sin (A -B )=0.∵0°<A <180°,0°<B <180°,∴-180°<A -B <180°,∴A -B =0°,即A =B .∵(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,∴(a +b )2-c 2=3ab ,∴a 2+b 2-c 2=ab ,∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab=12,∴C =60°,∴△ABC 为等边三角形.10.解析:(1)由a sin A +b sin B -c sin C sin B sin C -233a =0,得a ·a +b ·b -c ·c b ·sin C =233a ,即a 2+b 2-c 22ab =33sin C ,由余弦定理得cos C =33sin C ,所以tan C =3,因为C ∈(0,π),所以C =π3.(2)由余弦定理b 2=1+c 24-2×1×c 2·cos ∠CEA ①,a 2=1+c 24-2×1×c 2·cos ∠CEB ②,①+②得,b 2+a 2=2+c 22,即2(b 2+a 2)=4+c 2,因为c 2=a 2+b 2-2ab ·cos C ,所以a 2+b 2=4-ab ≥2ab ,所以ab ≤43,当且仅当a =b 时取等号,所以S △ABC =12ab sin C ≤12×43×32=33,即△ABC 面积的最大值为33.。
第四章 三角函数、解三角形第六节 正弦定理和余弦定理A 级·基础过关 |固根基|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 ,∴tan B =1.∵0°<B <180°,∴B =45°.故选B .2.在△ABC 中,2a cos A +b cos C +c cos B =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,又A ∈(0,π),∴A =2π3.故选C .3.(2021届宝鸡一模)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知b =7,c =4,cos B =34,则△ABC 的面积等于( ) A .37 B .372C .9D .92解析:选B ∵b =7,c =4,cos B =34,∴sin B =1-cos 2B =74,∴由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,可得7=a 2+16-2×a ×4×34,整理可得a 2-6a +9=0,解得a =3,∴S △ABC =12ac sin B =12×3×4×74=372.故选B . 4.(2021届湘东六校联考)若△ABC 的三个内角满足6sin A =4sin B =3sin C ,则△ABC 是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .以上都有可能解析:选C 由题意,利用正弦定理可得6a =4b =3c ,则可设a =2k ,b =3k ,c =4k ,k >0,则cos C=4k 2+9k 2-16k 22×2k ×3k<0,所以C 是钝角,所以△ABC 是钝角三角形,故选C .5.(2021届昆明市高三诊断测试)在平面四边形ABCD 中,∠D =90°,∠BAD =120°,AD =1,AC =2,AB =3,则BC =( )A . 5B . 6C .7D .2 2解析:选C 如图,在△ACD 中,∠D =90°,AD =1,AC =2,所以∠CAD =60°.又∠BAD =120°,所以∠BAC =∠BAD -∠CAD =60°.在△ABC 中,由余弦定理得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos ∠BAC =7,所以BC =7.故选C .6.(2021届湖北部分重点中学联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,cos A a +cos Bb =sin C c ,若b 2+c 2-a 2=85bc ,则tan B 的值为( ) A .-13B .13C .-3D .3解析:选C 因为cos A a +cos B b =sin C c ,所以由正弦定理得cos A sin A +cos B sin B =sin C sin C =1,即1tan A +1tan B =1.又b 2+c 2-a 2=85bc ,所以由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得cos A =45,则sin A =1-cos 2A =35,则tan A =sin A cos A =34,解得tan B =-3,故选C .7.(2021届四川五校联考)在△ABC 中,角A 的平分线交BC 于点D ,BD =2CD =2,则△ABC 面积的最大值为( )A .3 2B .2 2C .3D .4解析:选C 如图,由BD =2CD =2,知BC =3,由角平分线定理,得AB AC =BDCD =2,设AC =x ,∠BAC =2α,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则AB =2x ,由余弦定理,得32=4x 2+x 2-2·2x ·x ·cos 2α,即x 2=95-4cos 2α.S △ABC =12·2x ·x ·sin 2α=x 2·sin 2α=9sin 2α5-4cos 2α=9×2sin αcos α5-4×(cos 2α-sin 2α)=9·2tan α1+tan 2α5-4·1-tan 2α1+tan 2α=18tan α1+9tan 2α=181tan α+9tan α≤1821tan α·9tan α=3,当且仅当1tan α=9tan α,即tan α=13时取等号,故△ABC 面积的最大值为3.8.(2021届合肥调研)在△ABC 中,A =2B ,AB =73,BC =4,CD 平分∠ACB 交AB 于点D ,则线段AD 的长为________.解析:解法一:因为A =2B ,BC =4,所以由正弦定理AC sin B =BC sin A ,得AC sin B =4sin 2B =42sin B cos B,所以cos B =2AC 且AC >2,由余弦定理AC 2=BC 2+AB 2-2BC ·AB cos B ,得AC 2=42+⎝⎛⎭⎫732-2×4×73×2AC ,即9AC 3-193AC +336=0,得(AC -3)(3AC -7)(3AC +16)=0,解得AC =73或AC =3.当AC =73时,△ABC为等腰三角形,且cos B =67,2B =2∠ACB =A ,由三角形内角和定理A +B +∠ACB =π,得B =π4,与cos B=67矛盾,舍去;当AC =3时,由三角形的角平分线定理,得AD BD =AC BC ,即AD 73-AD =34,解得AD =1.综上可得,AD =1.解法二:因为A =2B ,BC =4,所以由正弦定理AC sin B =BC sin A ,得AC sin B =4sin 2B =42sin B cos B ,所以cosB =2AC ,则cos A =cos 2B =2cos 2B -1=8AC2-1.在△ABC 中,sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,由正弦定理可得AC cos A +BC cos B =AB ,即AC ·⎝⎛⎭⎫8AC 2-1+4·2AC =73,解得AC =-163(舍去)或AC =3,由三角形的角平分线定理,得AD BD =AC BC ,即AD 73-AD =34,解得AD =1.答案:19.(年天津卷)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 ,又由3c sin B =4a sin C ,得3b sin C=4a sin C ,即3b =4a .又因为b +c =2a ,得到b =43a ,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sin 2B =2sin B cos B =-158,cos 2B =cos 2B -sin 2B =-78, 故sin ⎝⎛⎭⎫2B +π6=sin 2B cos π6+cos 2B sin π6=-158×32-78×12=-35+716. 10.(2021届石家庄摸底)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,b cos A +22a =c ,D 是BC 边上的点.(1)求角B ;(2)若AC =7,AD =5,DC =3,求AB 的长. 解:(1)由b cos A +22a =c 及正弦定理,得sin B cos A +22sin A =sin C ,即sin B cos A +22sin A =sin(A +B ),所以sin B cos A +22sin A =sin A cos B +cos A sin B ,即22sin A =sin A cos B .∵sin A ≠0,∴cos B =22,∴B =π4.(2)在△ADC 中,AC =7,AD =5,DC =3,∴cos ∠ADC =AD 2+DC 2-AC 22AD ·DC =52+32-722×5×3=-12,∴∠ADC =2π3.在△ABD 中,AD =5,B =π4,∠ADB =π3,由AB sin ∠ADB =ADsin B ,得AB =AD ·sin ∠ADB sin B =5×sin π3sin π4=5×3222=562. 11.(年江苏卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c . (1)若a =3c ,b =2,cos B =23,求c 的值;(2)若sin A a =cos B2b ,求sin ⎝⎛⎭⎫B +π2的值. 解:(1)因为a =3c ,b =2,cos B =23,由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac ,得23=(3c )2+c 2-(2)22×3c ×c,即c 2=13.所以c =33. (2)因为sin A a =cos B2b,由正弦定理a sin A =b sin B ,得cos B 2b =sin Bb ,所以cos B =2sin B ,从而cos 2B =(2sin B )2,即cos 2B =4(1-cos 2B ),故cos 2B =45.因为sin B >0,所以cos B =2sin B >0, 从而cos B =255.因此sin ⎝⎛⎭⎫B +π2=cos B =255. B 级·素养提升 |练能力|12.(2021届惠州调研)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且内角满足sin A -sin B +sin Csin C =sin Bsin A +sin B -sin C .(1)求角A ;(2)若△ABC 的外接圆半径为1,求△ABC 的面积S 的最大值. 解:(1)由题意及正弦定理可得a -b +c c =ba +b -c,化简得b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,∴cos A =bc 2bc =12.又0<A <π,∴A =π3. (2)记△ABC 外接圆的半径为R ,由正弦定理得a sin A =2R ,即a =2R sin A =2sin π3=3,由余弦定理得3=b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc , 即bc ≤3(当且仅当b =c 时取等号),故S =12bc sin A ≤12×3×32=334(当且仅当b =c 时取等号),即△ABC 的面积S 的最大值为334.13.(年全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a sin A +C2=b sin A . (1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围. 解:(1)由题设及正弦定理,得sin A sin A +C2=sin B sin A . 因为sin A ≠0,所以sin A +C 2=sin B .由A +B +C =180°,可得sinA +C 2=cosB 2,故cos B 2=2sin B 2cos B2.因为cos B 2≠0,故sin B 2=12,因此B =60°.(2)由题设及(1)知,△ABC 的面积S △ABC =12ac sin B =34a .由正弦定理得a =c sin A sin C =sin (120°-C )sin C =32tan C +12.由于△ABC 为锐角三角形,故0°<A <90°,0°<C <90°.由(1)知,A +C =120°, 所以30°<C <90°,故12<a <2,从而38<S △ABC <32.所以△ABC 面积的取值范围是⎝⎛⎭⎫38,32. 14.(2021届长春市第二次质量监测)如图,在△ABC 中,AB =3,∠ABC =30°,cos ∠ACB =74. (1)求AC 的长;(2)作CD ⊥BC ,连接AD ,若AD ∶CD =2∶3,求△ACD 的面积. 解:(1)因为cos ∠ACB =74,所以sin ∠ACB =34, 由正弦定理得AC =ABsin ∠ACB·sin ∠ABC =2.(2)因为CD ⊥BC ,所以∠ACD =90°-∠ACB ,所以cos ∠ACD =sin ∠ACB =34.设AD =2m ,则CD =3m .由余弦定理得AD 2=AC 2+CD 2-2×AC ×CD cos ∠ACD ,即4m 2=4+9m 2-2×2×3m ×34,解得m =1或m =45.当m =1时,CD =3,sin ∠ACD =74,S △ACD =12·AC ·CD ·sin ∠ACD =374; 当m =45时,CD =125,sin ∠ACD =74,S △ACD =12·AC ·CD sin ∠ACD =375.综上,△ACD 的面积为374或375.。
1.1正弦定理、余弦定理习题课【学习目标】1.能够应用正、余弦定理进行边角关系的相互转化;2.能够利用正、余弦定理判断三角形的形状;3.能够利用正、余弦定理证明三角形中的三角恒等式【自主检测】1.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A -π4的值.2.在锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且3a =2c sin A .(1)确定角C 的大小;(2)若c =7,且△ABC 的面积为332,求a +b 的值.【典型例题】例1.在四边形ABCD 中,已知AD ⊥CD ,AD =10,AB =14,∠BDA =60°,∠BCD =135°,求BC 的长.例2.设△ABC 的内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,cos(A -C )+cos B =32,b 2=ac ,求B .【目标检测】1.在△ABC 中,已知b =a sin B ,且cos B =cos C ,则△ABC 的形状是( )A .等边三角B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形2.根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是( )A .a =8 b =16 A =30°有两解B .b =18 c =20 B =60°有一解C.a=5 b=2 A=90°无解 D.a=30 b=25 A=120°有一解3.已知△ABC中,AB=3,AC=1,且B=30°,则△ABC的面积等于( )A.32B.34C.32或 3 D.34或324*.在△ABC中,若tan A-tan Btan A+tan B=c-bc,求角A【总结提升】1.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;2.三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。
课时练习(三) 正弦定理与余弦定理的应用数学探究活动:得到不可达两点之间的距离(建议用时:40分钟)一、选择题1.海上有A,B两个小岛相距10 n mile,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,则B,C之间的距离为()A.2 6 n mile B.3 6 n mileC.5 6 n mile D.6 6 n mileC[在△ABC中,∠A=60°,∠B=75°,∴∠C=45°.∵ABsin C=BCsin A,∴BC=AB·sin Asin C=10×3222=56(n mile).]2.某人向正东方向走x km后向右转150°,然后朝新方向走3 km,结果他离出发点恰好是 3 km,那么x的值是()A. 3 B.23C.23或 3 D.3C[如图所示,在△ABC中,AB=x,BC=3,AC=3,∠B=30°.由余弦定理,得(3)2=x2+32-2×3×x×32,所以x2-33x+6=0,解得x=3或x=2 3.]3.一艘船向正北方向航行,看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,船继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°方向,另一灯塔在船的南偏西75°方向,则这艘船的航行速度是()A.52海里/时B.5海里/时C.102海里/时D.10海里/时D[如图所示,依题意有∠BAC=60°,∠BAD=75°,所以∠CAD=∠CDA=15°,从而CD=CA=10海里,在直角三角形ABC中,可得AB=5海里,于是这艘船的航行速度是10海里/时.]4.有一条与两岸平行的河流,水速为1 m/s,小船的速度为 2 m/s,为使所走路程最短,小船应朝什么方向行驶()A.与水速成45°B.与水速成135°C.垂直于对岸D.不能确定B[如图所示,AB是水速,AD为船速,AC是船的实际速度,且AC⊥AB,在Rt△ABC中,cos∠ABC=ABBC=ABAD=22.∴∠ABC=45°,∴∠DAB=180°-45°=135°.则小船的方向应与水速成135°行驶.]5.在某个位置测得某山峰仰角为θ,对着山峰在地面上前进600 m后测得仰角为2θ,继续在地面上前进200 3 m以后测得山峰的仰角为4θ,则该山峰的高度为()A.200 m B.300 mC.400 m D.100 3 mB[如图,△BED,△BDC为等腰三角形,BD=ED=600(m),BC=DC=2003 (m).在△BCD中,由余弦定理可得cos 2θ=6002+(2003)2-(2003)22×600×2003=32,∵0°<2θ<90°,∴2θ=30°,4θ=60°.在Rt△ABC中,AB=BC·sin 4θ=2003×32=300(m),故选B.]二、填空题6.如图所示,为测量一棵树的高度,在地面上选取A,B两点,从A,B两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A,B两点之间的距离为60 m,则树的高度为________.(30+303)m[由正弦定理得60sin(45°-30°)=PBsin 30°,∴PB=30sin 15°,∴树的高度h=PB sin 45°=(30+303)(m).]7.如图所示,设A,B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,在A所在的河岸边选定一点C.测出AC的距离为50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B 两点的距离为________m.502[由题意知∠ABC=30°,由正弦定理,得ACsin∠ABC=ABsin∠ACB,∴AB=AC·sin∠ACBsin∠ABC=50×2212=502(m).]8.如图,某交警队为了了解山底一段水平公路上行驶车辆的车速情况,现派交警进行测量.交警小明在山顶A处观测到一辆汽车在这段水平公路上沿直线匀速行驶,交警小明在A处测得公路上B,C两点的俯角分别为30°,45°,且∠BAC =135°,若山高AD=100 m,汽车从B点到C点历时14 s,则这辆汽车的速度为________m/s.50107[分析知∠ABD=30°,∠ACD=45°,∴在△ABD和△ACD中,AB=200 m,AC=100 2 m,∴在△ABC中,BC2=AB2+AC2-2AB×AC cos∠BAC=100 000,即BC=10010 m,∴这辆汽车的速度为BC14=1001014=50107(m/s).]三、解答题9.如图,一人在C地看到建筑物A在正北方向,另一建筑物B在北偏西45°方向,此人向北偏西75°方向前进30 km到达D处,看到A在他的北偏东45°方向,B在北偏东75°方向,试求这两座建筑物之间的距离.[解]由题意可知CD=30,∠BDC=180°-75°-75°=30°,∠CBD=180°-30°-30°=120°,∠DAC=45°.在△BDC中,由正弦定理可得,BC=DC·sin∠BDCsin∠DBC=30·sin 30°sin 120°=10.在△ADC中,由正弦定理可得,AC=DC·sin∠ADCsin∠DAC=30·sin 60°sin 45°=3 5.在△ABC中,由余弦定理可得,AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos∠ACB=(35)2+(10)2-2×35×10×cos 45°=25,∴AB=5.故这两座建筑物之间的距离为5 km.10.如图所示,在海岸A处,发现北偏东45°方向,距A处(3-1) n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A处2 n mile的C处的缉私船奉命以10 3 n mile/h的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿着什么方向能最快追上走私船?[解]设缉私船用t h在D处追上走私船,则有CD=103t,BD=10t,在△ABC中,∵AB=3-1,AC=2,∠BAC=120°,∴由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC=(3-1)2+22-2×(3-1)×2cos 120°=6,∴BC=6,且sin∠ABC=ACBC·sin∠BAC=26·32=22.∴∠ABC=45°.∴BC与正北方向垂直.∵∠CBD=90°+30°=120°,在△BCD中,由正弦定理,得sin∠BCD=BD·sin∠CBDCD=10t sin 120°103t=12,∴∠BCD=30°.即缉私船沿北偏东60°方向能最快追上走私船.11.如图,为绘制海底地貌图,测量海底两点C,D间的距离,海底探测仪沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,C,D在同一个铅垂平面内.海底探测仪测得∠BAC=30°,∠DAC=45°,∠ABD=45°,∠DBC=75°,A,B两点的距离为3 km.则C,D间的距离是()A. 3 km B.3 kmC. 5 km D.5 kmC[在△ABD中,因为∠BAD=∠BAC+∠DAC=30°+45°=75°,所以∠ADB=180°-∠BAD-∠ABD=180°-75°-45°=60°.由ABsin∠ADB=ADsin∠ABD,得AD=3sin 45°sin 60°=2,因为∠ABC=∠ABD+∠DBC=45°+75°=120°,∠BAC=∠BCA=30°,所以BC=AB=3,所以AC=AB2+BC2-2AB×BC cos∠ABC=3.在△ACD中,由余弦定理,得CD2=AC2+AD2-2AC×AD cos∠DAC=5,即CD= 5.故C,D间的距离为 5 km.故选C.]12.如图所示,一条河的两岸平行,河的宽度d=0.6 km,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B.已知AB=1 km,水的流速为2 km/h,若客船从码头A驶到码头B所用的最短时间为6 min,则客船在静水中的速度为()A.8 km/h B.6 2 km/hC.234 km/h D.10 km/hB[设AB与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h,由题意知,sin θ=0.61=35,从而cos θ=45,所以由余弦定理得⎝⎛⎭⎪⎫110v2=⎝⎛⎭⎪⎫110×22+12-2×110×2×1×45,解得v=6 2.]13.(一题两空)如图,一艘轮船从A出发,沿南偏东70°的方向航行40海里后到达海岛B,然后从B出发,沿北偏东35°的方向航行了402海里到达海岛C.如果下次航行直接从A出发到C,则此船航行的方向为北偏东______度,航行路程为________海里.8020(6+2)[由题意,在△ABC中,∠ABC=70°+35°=105°,AB=40,BC=40 2.根据余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB×BC×cos∠ABC=402+(402)2-2×40×402×2-6 4=3 200+1 6003,∴AC=20(6+2).根据正弦定理得BCsin∠CAB=ACsin 105°,∴∠CAB=45°,∴此船航行的方向和路程分别为北偏东65°,20(6+2)海里.]14.如图所示,有一条笔直的山路BC,现在又新架设了一条索道AC.小明在山脚B处看索道AC,此时视角∠ABC=120°,从B处攀登200米到达D处,回头看索道AC,此时视角∠ADC=150°,从D处再攀登300米到达C处.则石竹山这条索道AC长为________米.10039[在△ABD中,BD=200米,∠ABD=120°.因为∠ADB=30°,所以∠DAB=30°.由正弦定理,得BDsin∠DAB=ADsin∠ABD,所以200sin 30°=ADsin 120°.所以AD=200×sin 120°sin 30°=2003(米).在△ADC中,DC=300米,∠ADC=150°,所以AC2=AD2+DC2-2AD×DC×cos∠ADC=(2003)2+3002-2×2003×300×cos 150°=390 000,所以AC=10039(米).故石竹山这条索道AC长为10039米.]15.如图所示,某军舰艇位于岛屿A的正西方C处,且与岛屿A相距120海里.经过侦察发现,国际海盗船以50海里/时的速度从岛屿A出发沿东偏北60°方向逃窜,同时,该军舰艇从C处出发沿东偏北α的方向匀速追赶国际海盗船,恰好用4小时追上.(1)求该军舰艇的速度;(2)求sin α的值.[解](1)依题意知,∠CAB=120°,AB=50×4=200,AC=120,∠ACB=α,在△ABC中,由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠CAB=2002+1202-2×200×120cos 120°=78 400,解得BC=280.所以该军舰艇的速度为BC4=70海里/时.(2)在△ABC中,由正弦定理,得ABsin α=BCsin 120°,即sin α=AB sin 120°BC=200×32280=5314.。
2017春高中数学 第1章 解三角形 1。
1 正弦定理和余弦定理 第1课时 正弦定理 课时作业 新人教B 版必修5基 础 巩 固一、选择题 1.在△ABC 中,AB =3,∠A =45°,∠C =75°,则BC 等于错误!( A )A .3- 3B . 2C .2D .3+错误![解析] 由正弦定理,得错误!=错误!,即错误!=错误!,∴BC =错误!=错误!=3-错误!.2.已知△ABC 的三个内角之比为A ︰B ︰C =3︰2︰1,那么对应的三边之比a ︰b ︰c 等于错误!( D )A .3︰2︰1B .错误!︰2︰1C .错误!︰错误!︰1D .2︰错误!︰1 [解析] ∵⎩⎨⎧ A ︰B ︰C =3︰2︰1A +B +C =180°,∴A =90°,B =60°,C =30°.∴a ︰b ︰c =sin A ︰sin B ︰sin C =1︰错误!︰错误!=2︰错误!︰1。
3.在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =错误!,则sin B =错误!( B )A .错误!B .错误!C .错误!D .1 [解析] 由正弦定理,得a sin A =错误!,∴错误!=错误!,即sin B =错误!,选B .4.在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若错误!=错误!,则角B 的大小为错误!( B )A .错误!B .错误!C.错误!D.错误![解析]由错误!=错误!及错误!=错误!,可得sin B=cos B,又0<B<π,∴B=错误!。
5.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量m=(3,-1),n=(cos A,sin A),若m⊥n,且a cos B+b cos A=c sin C,则角A、B的大小分别为错误!( C )A.错误!,错误!B.错误!,错误!C.π3,错误!D.错误!,错误![解析]∵m⊥n,∴错误!cos A-sin A=0,∴tan A=错误!,则A=错误!。
习题课 正弦定理和余弦定理基础过关1.在△ABC 中,若a =7,b =8,cos C =1314,则最大角的余弦值是( ) A.-15B.-16C.-17D.-18解析 ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =9,c =3,∴B 为最大角,cos B =a 2+c 2-b22ac=49+9-642×7×3=-17.答案 C2.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则C =( ) A.π3B.2π3C.3π4D.5π6解析 根据正弦定理可将3sin A =5sin B 化为3a =5b , 所以a =53b ,代入b +c =2a 可得c =73b , 由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12, 因为0<C <π,所以C =2π3. 答案 B3.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6.则AB →·BC →的值为( )A.19B.14C.-18D.-19解析 由余弦定理的推论知: cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =1935.所以AB→·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1935=-19,故选D.答案 D4.在△ABC 中,B =60°,a =1,S △ABC =32,则csin C =________. 解析 S △ABC =12ac sin B =12×1×c ×32=32, ∴c =2,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+4-2×1×2×12=3, ∴b =3,∴c sin C =b sin B =332=2.答案 25.在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos C ,则△ABC 是________三角形. 解析 ∵a cos A =bcos B ,∴a cos B -b cos A =0, ∴sin A cos B -sin B cos A =0,∴sin(A -B )=0. ∵A ,B ∈(0,π),∴A -B ∈(-π,π), ∴A -B =0,∴A =B .同理B =C ,∴A =B =C , ∴△ABC 为等边三角形. 答案 等边6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a sin A =4b sin B ,ac =5(a 2-b 2-c 2). (1)求cos A 的值; (2)求sin(2B -A )的值.解 (1)由a sin A =4b sin B 及a sin A =bsin B ,得a =2b .由ac =5(a 2-b 2-c 2)及余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-55ac ac =-55. (2)由(1),可得sin A =255,代入a sin A =4b sin B ,得sin B =a sin A 4b =55.由(1)知,A为钝角,所以cos B=1-sin2B=255.于是sin 2B=2sin B cos B=45,cos 2B=1-2sin2B=35,故sin(2B-A)=sin 2B cos A-cos 2B sin A=45×⎝⎛⎭⎪⎫-55-35×255=-255.7.在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2a sin B=3b.(1)求角A的大小;(2)若a=6,b+c=8,求△ABC的面积.解(1)由2a sin B=3b及正弦定理asin A=bsin B,得sin A=3 2.因为A是锐角,所以A=π3.(2)因为a=6,cos A=1 2,所以由余弦定理a2=b2+c2-2bc cos A,得b2+c2-bc=36.又因为b+c=8,所以bc=28 3.由三角形面积公式S=12bc sin A,得△ABC的面积为12×283×32=733.能力提升8.△ABC的两边长分别为2,3,其夹角的余弦值为13,则其外接圆半径为()A.922 B.924C.928 D.229解析不妨设c=2,b=3,则cos A=13,sin A=223.∵a2=b2+c2-2bc cos A,∴a2=32+22-2×3×2×13=9,∴a=3.∵asin A=2R,∴R=a2sin A=32×223=928.答案C9.已知△ABC中,三边与面积的关系为S△ABC=a2+b2-c243,则cos C的值为()A.12 B.22 C.32 D.0解析S△ABC =12ab sin C=a2+b2-c243=2ab cos C43,∴tan C=33,又C∈(0,π),∴C=π6,∴cos C=32.答案C10.在△ABC中,若a2-b2=3bc,sin C=23sin B,则A=________.解析由sin C=23sin B,根据正弦定理,得c=23b,代入a2-b2=3bc,得a2-b2=6b2,即a2=7b2.由余弦定理的推论得cos A=b2+c2-a22bc=b2+12b2-7b22b·23b=6b243b2=32.又∵0°<A<180°,∴A=30°.答案30°11.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知b-c=12a,2sin B=3sin C,则cos A的值为________.解析由2sin B=3sin C及正弦定理可得:2b=3c,由b-c=12a可得:a=c,b=32c,由余弦定理的推论可得cos A=b2+c2-a22bc=34.答案3 412.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b 2=ac ,且cos B =34.(1)求1tan A +1tan C 的值; (2)设BA→·BC →=32,求a +c 的值. 解 (1)由cos B =34及0<B <π,得sin B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫342=74,由b 2=ac 及正弦定理,得sin 2 B =sin A sin C , 于是1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C =sin C cos A +cos C sin A sin A sin C =sin (A +C )sin 2B=sin B sin 2B =1sin B =477.(2)由BA→·BC →=32得ca cos B =32, 由cos B =34, 可得ca =2,即b 2=2.由余弦定理得a 2+c 2=b 2+2ac cos B =5, ∴(a +c )2=a 2+c 2+2ac =5+4=9,∴a +c =3.创新突破13.在△ABC 中,a +b =11,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求: (1)a 的值;(2)sin C 和△ABC 的面积. 条件①:c =7,cos A =-17; 条件②:cos A =18,cos B =916.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分. 解 (从条件①②中任选一个即可)选条件①:c =7,cos A =-17,且a +b =11. (1)在△ABC 中,由余弦定理的推论,得 cos A =b 2+c 2-a 22bc =(11-a )2+72-a 22×(11-a )×7=-17,解得a =8.(2)∵cos A =-17,A ∈(0,π), ∴sin A =1-cos 2A =1-149=437.在△ABC 中,由正弦定理,得 sin C =c ·sin A a =7×4378=32.∵a +b =11,a =8,∴b =3,∴S △ABC =12ab sin C =12×8×3×32=6 3. 选条件②:cos A =18,cos B =916,且a +b =11. (1)∵A ∈(0,π),B ∈(0,π),cos A =18,cos B =916, ∴sin A =1-cos 2A =1-164=378, sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫9162=5716. 在△ABC 中,由正弦定理,可得 a b =sin A sin B =3785716=65. 又∵a +b =11,∴a =6,b =5. (2)sin C =sin[π-(A +B )]=sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B=378×916+18×5716=327128=74.∴S △ABC =12ab sin C =12×6×5×74=1574.。
第2课时 正弦定理和余弦定理一、选择题1.若三条线段的长分别为5,6,7,则用这三条线段( )A .能组成直角三角形B .能组成锐角三角形C .能组成钝角三角形D .不能组成三角形答案 B解析 设最大角为θ,则最大边对应的角的余弦值为cos θ=52+62-722×5×6=15>0,所以能组成锐角三角形. 2.已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b 2-2a 2=ac +2c 2,则sin B 等于( ) A.154 B.14 C.32 D.12 答案 A解析 由2b 2-2a 2=ac +2c 2,得2(a 2+c 2-b 2)+ac =0.由余弦定理,得a 2+c 2-b 2=2ac cos B ,∴4ac cos B +ac =0.∵ac ≠0,∴4cos B +1=0,cos B =-14, 又B ∈(0,π),∴sin B =1-cos 2B =154. 3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =13,b =3,A =60°,则边c 等于( )A .1B .2C .4D .6答案 C解析 ∵a 2=c 2+b 2-2cb cos A ,∴13=c 2+9-2c ×3×cos 60°,即c 2-3c -4=0,解得c =4或c =-1(舍去).4.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( ) A.43 B .8-4 3 C .1 D.23答案 A解析 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C=(a +b )2-2ab -2ab cos C ,∴(a +b )2-c 2=2ab (1+cos C )=2ab (1+cos 60°)=3ab =4,∴ab =43. 5.已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c 2-b 2=ab ,C =π3,则sin A sin B的值为( )A.12B .1C .2D .3 答案 C解析 由余弦定理得c 2-b 2=a 2-2ab cos C =a 2-ab =ab ,所以a =2b ,所以由正弦定理得sin A sin B=a b=2. 6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则C 等于( )A.π3B.3π4C.2π3D.5π6答案 C解析 由正弦定理a sin A =b sin B和3sin A =5sin B , 得3a =5b ,即b =35a , 又b +c =2a ,∴c =75a , 由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12, ∴C =2π3. 7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( ) A. 3 B.932 C.332 D .3 3 答案 C解析 由题意得c 2=a 2+b 2-2ab +6,由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ,∴-2ab +6=-ab ,即ab =6.∴S △ABC =12ab sin C =332. 8.在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC 等于( ) A.1010 B.105 C.31010 D.55答案 C解析 在△ABC 中,由余弦定理,得AC 2=BA 2+BC 2-2BA ·BC ·cos ∠ABC=(2)2+32-2×2×3×cos π4=5. ∴AC =5,由正弦定理BC sin ∠BAC =AC sin ∠ABC,得 sin ∠BAC =BC ·sin ∠ABC AC =3×sin π45=3×225=31010. 二、填空题9.若△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 sin B ,则B = .答案 45°解析 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. 又因为B 为三角形的内角,所以B =45°.10.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 满足b 2+c 2=a 2+bc ,且bc =8,则△ABC 的面积为 .答案 2 3解析 因为b 2+c 2=a 2+bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,所以A =π3, 三角形面积S =12bc sin A =12×8×32=2 3. 11.在△ABC 中,a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A = .答案 30°解析 由sin C =23sin B 及正弦定理,得c =23b ,把它代入a 2-b 2=3bc ,得a 2-b 2=6b 2,由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+12b 2-7b 22b ·23b =6b 243b 2=32, 又0°<A <180°,所以A =30°.三、解答题12.如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点且AB =AD ,2AB =3BD ,BC =2BD ,求sin C 的值.解 设AB =a ,则AD =a ,BD =2a 3,BC =2BD =4a 3, cos A =AB 2+AD 2-BD 22AB ·AD =2a 2-43a 22a 2=13, ∴A ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin A =1-cos 2A =223. 由正弦定理,得sin C =AB BC ·sin A =34×223=66. 13.已知在△ABC 中,BC =15,AB ∶AC =7∶8,sin B =437,求BC 边上的高AD 的长. 解 在△ABC 中,设AB =7x ,则AC =8x ,由正弦定理,得7x sin C =8x sin B, 则sin C =7x sin B 8x =78×437=32, 因为0<C <180°,AB <AC ,所以C =60°或C =120°(舍去).再由余弦定理,得(7x )2=(8x )2+152-2×8x ×15×cos 60°,即x 2-8x +15=0,解得x =3或x =5,所以AB =21或AB =35.当AB =21时,AC =24,当AB =35时,AC =40,均可与BC =15构成三角形.在△ABD 中,AD =AB sin B =437AB , 所以AD =123或AD =20 3.14.在△ABC 中,关于x 的方程(1+x 2)sin A +2x sin B +(1-x 2)sin C =0有两个不等的实根,A .锐角B .直角C .钝角D .不存在答案 A解析 由方程可得(sin A -sin C )x 2+2x sin B +sin A +sin C =0.∵方程有两个不等的实根,∴4sin 2B -4(sin 2A -sin 2C )>0.由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C, 代入不等式中得 b 2-a 2+c 2>0,再由余弦定理,有2bc cos A =b 2+c 2-a 2>0.∴ 0°<A <90°,A 为锐角.15.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)求角A 的大小;(2)若sin B +sin C =3,试判断△ABC 的形状.解 (1)∵2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C ,∴2a 2=(2b -c )b +(2c -b )c ,即bc =b 2+c 2-a 2,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12. ∵0°<A <180°,∴A =60°.(2)∵A +B +C =180°,∴B +C =180°-60°=120°,由sin B +sin C =3,得sin B +sin(120°-B )=3,∴sin B +sin 120°cos B -cos 120°sin B =3,∴32sin B +32cos B =3,即sin(B +30°)=1. 又∵0°<B <120°,∴30°<B +30°<150°,∴B +30°=90°,即B =60°,∴A =B =C =60°,∴△ABC 为正三角形.。
课时作业一、选择题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C [a〈b⇔A<B⇔cos A>cos B.]2.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边.若A=错误!,b=1,△ABC的面积为错误!,则a的值为() A.1 B.2C.错误!D.错误!D [由已知得错误!bc sin A=错误!×1×c×sin错误!=错误!,解得c=2,则由余弦定理可得a2=4+1-2×2×1×cos错误!=3⇒a=错误!。
]3.(2014·“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错误!,c=2错误!,1+错误!=错误!,则C=()A.30°B.45°C.45°或135°D.60°B [由1+错误!=错误!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=错误!,则A=60°.由正弦定理得错误!=错误!,则sin C=错误!,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a2+b2=2c2,则cos C的最小值为()A。
错误! B.错误!C.错误!D.-错误!C [由余弦定理得a2+b2-c2=2ab cos C,又c2=错误!(a2+b2),得2ab cos C=错误!(a2+b2),即cos C=错误!≥错误!=错误!.]5.(2012·上海高考)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,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C [由正弦定理得a2+b2<c2,所以cos C=错误!〈0,所以C是钝角,故△ABC是钝角三角形.]6.(2014·乌鲁木齐一诊)△ABC中,若(错误!+错误!)·错误!=错误!|错误!|2,则错误!的值为( ) A.2 B.4C.错误!D.2错误!B [设△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,由(错误!+错误!)·错误!=错误!|错误!|2得,错误!·错误!+错误!·错误!=错误!|错误!|2,即bc cos(π-A)+ac cos B=错误!c2,∴a cos B-b cos A=错误!c,由正弦定理得sin A cos B-cos A sin B=错误!sin C=35sin(A+B)=错误!(sin A cos B+cos A sin B),即sin A cos B=4cos A sin B,∴错误!=4。
《6.4.3 余弦定理、正弦定理》教案第3课时余弦定理、正弦定理应用举例【教材分析】三角形中的几何计算问题主要包括长度、角、面积等,常用的方法就是构造三角形,把所求的问题转化到三角形中,然后选择正弦定理、余弦定理加以解决,有的问题与三角函数联系比较密切,要熟练运用有关三角函数公式.【教学目标与核心素养】课程目标1、能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些有关测量距离的实际问题,了解常用的测量相关术语;2、激发学生学习数学的兴趣,并体会数学的应用价值;同时培养学生运用图形、数学符号表达题意和应用转化思想解决数学问题的能力.数学学科素养1.数学抽象:方位角、方向角等概念;2.逻辑推理:分清已知条件与所求,逐步求解问题的答案;3.数学运算:解三角形;4.数学建模:数形结合,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得到所求的量,从而得到实际问题的解.【教学重点和难点】重点:由实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后逐个解决三角形,得到实际问题的解;难点:根据题意建立数学模型,画出示意图.【教学过程】一、情景导入在古代,天文学家没有先进的仪器就已经估算出了两者的距离,是什么神奇的方法探索到这个奥秘的呢?我们知道,对于未知的距离、高度等,存在着许多可供选择的测量方案,但是没有足够的空间,不能用全等三角形的方法来测量,所以,有些方法会有局限性。
于是上面介绍的问题是用以前的方法所不能解决的。
那么运用正弦定理、余弦定理能否解决这些问题?又怎么解决?要求:让学生自由发言,教师不做判断。
而是引导学生进一步观察.研探.二、预习课本,引入新课阅读课本48-51页,思考并完成以下问题1、方向角和方位角各是什么样的角?2、怎样测量物体的高度?3、怎样测量物体所在的角度?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
三、新知探究1、实际测量中的有关名称、术语四、典例分析、举一反三题型一测量高度问题例1 济南泉城广场上的泉标是隶书“泉”字,其造型流畅别致,成了济南的标志和象征.李明同学想测量泉标的高度,于是他在广场的A 点测得泉标顶端的仰角为60°,他又沿着泉标底部方向前进15.2 m ,到达B 点,测得泉标顶部仰角为80°.你能帮李明同学求出泉标的高度吗?(精确到1 m)【答案】泉城广场上泉标的高约为38 m.【解析】如图所示,点C ,D 分别为泉标的底部和顶端.依题意,∠BAD =60°,∠CBD =80°,AB =15.2 m ,则∠ABD =100°,故∠ADB =180°-(60°+100°)=20°.在△ABD 中,根据正弦定理,BD sin 60°=AB sin ∠ADB . ∴BD =AB ·sin 60°sin 20°=15.2·sin 60°sin 20°≈38.5(m). 在Rt △BCD 中,CD =BD sin 80°=38.5·sin 80°≈38(m),即泉城广场上泉标的高约为38 m.解题技巧(测量高度技巧)(1)在测量高度时,要理解仰角、俯角的概念,仰角和俯角都是在同一铅垂面内,视线与水平线的夹角;(2)准确理解题意,分清已知条件与所求,画出示意图;(3)运用正、余弦定理,有序地解相关的三角形,逐步求解问题的答案,注意方程思想的运用.跟踪训练一1、乙两楼相距200 m ,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是多少?【答案】甲楼高为200 3 m ,乙楼高为40033m. 【解析】如图所示,AD 为乙楼高,BC 为甲楼高.在△ABC 中,BC =200×tan 60°=2003,AC =200÷sin 30°=400,由题意可知∠ACD =∠DAC =30°,∴△ACD 为等腰三角形.由余弦定理得AC 2=AD 2+CD 2-2AD ·CD ·cos 120°,4002=AD 2+AD 2-2AD 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=3AD 2,AD 2=40023,AD =40033.故甲楼高为200 3 m ,乙楼高为40033 m. 题型二 测量角度问题例2 如图所示,A ,B 是海面上位于东西方向相距5(3+3) n mile 的两个观测点.现位于A 点北偏东45°方向、B 点北偏西60°方向的D 点有一艘轮船发出求救信号,位于B 点南偏西60°且与B 点相距20 3 n mile 的C 点的救援船立即前往营救,其航行速度为30n mile/h ,则该救援船到达D 点需要多长时间?【答案】 救援船到达D 点需要的时间为1 h. 【解析】由题意,知AB =5(3+3)n mile ,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°.在△DAB 中,由正弦定理得BD sin ∠DAB =AB sin ∠ADB, 即BD =AB sin ∠DAB sin ∠ADB===10 3 n mile.又∠DBC =∠DBA +∠ABC =60°,BC =20 3 n mile , 3)sin 45sin1055(33)sin 4545cos 60cos 45sin 60++∴在△DBC 中,由余弦定理,得CD =BD 2+BC 2-2BD ·BC cos ∠DBC = 300+1 200-2×103×203×12=30 n mile , 则救援船到达D 点需要的时间为3030=1 h. 解题技巧: (测量角度技巧)测量角度问题的关键是根据题意和图形及有关概念,确定所求的角在哪个三角形中,该三角形中已知哪些量,需要求哪些量.通常是根据题意,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得到所求的量,从而得到实际问题的解.跟踪训练二1、在海岸A 处,发现北偏东45°方向,距离A 处(3-1)n mile 的B 处有一艘走私船,在A 处北偏西75°的方向,距离A 2 n mile 的C 处的缉私船奉命以10 3 n mile 的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h 的速度从B 处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?【答案】缉私船沿北偏东60°方向能最快追上走私船.【解析】 设缉私船用t h 在D 处追上走私船,画出示意图,则有CD =103t ,BD =10t ,在△ABC 中,∵AB =3-1,AC =2,∠BAC =120°,∴由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos∠BAC =(3-1)2+22-2·(3-1)·2·cos 120°=6,∴BC =6,且sin ∠ABC =ACBC ·sin∠BAC =26·32=22, ∴∠ABC =45°,∴BC 与正北方向成90°角.∴∠CBD =90°+30°=120°,在△BCD 中,由正弦定理,得sin ∠BCD =BD ·sin∠CBD CD =10t sin 120°103t=12,∴∠BCD =30°.即缉私船沿北偏东60°方向能最快追上走私船.题型三 测量距离问题例3 如图所示,要测量一水塘两侧A ,B 两点间的距离,其方法先选定适当的位置C ,用经纬仪测出角α,再分别测出AC ,BC 的长b ,a 则可求出A ,B 两点间的距离.若测得CA=400 m ,CB =600 m ,∠ACB =60°,试计算AB 的长.【答案】A ,B 两点间的距离为2007 m.【解析】在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos ∠ACB ,∴AB 2=4002+6002-2×400×600cos 60°=280 000.∴AB =2007 (m).即A ,B 两点间的距离为2007 m.例4 如图所示,A ,B 两点在一条河的两岸,测量者在A 的同侧,且B 点不可到达,要测出A ,B 的距离,其方法在A 所在的岸边选定一点C ,可以测出A ,C 的距离m ,再借助仪器,测出∠ACB =α,∠CAB =β,在△ABC 中,运用正弦定理就可以求出AB .若测出AC =60m ,∠BAC =75°,∠BCA =45°,则A ,B 两点间的距离为________ m.【答案】20 6 .【解析】∠ABC =180°-75°-45°=60°,所以由正弦定理得,AB sin C =AC sin B , ∴AB =AC ·sin C sin B =60×sin 45°sin 60°=206(m). 即A ,B 两点间的距离为20 6 m.解题技巧(测量距离技巧)当A,B两点之间的距离不能直接测量时,求AB的距离分为以下三类:(1)两点间不可通又不可视(如图①):可取某点C,使得A,B与C之间的距离可直接测量,测出AC=b,BC=a以及∠ACB=γ,利用余弦定理得:AB=a2+b2-2ab cos γ.(2)两点间可视但不可到达(如图②):可选取与B同侧的点C,测出BC=a以及∠ABC 和∠ACB,先使用内角和定理求出∠BAC,再利用正弦定理求出AB.(3)两点都不可到达(如图③):在河边测量对岸两个建筑物之间的距离,可先在一侧选取两点C,D,测出CD=m,∠ACB,∠BCD,∠ADC,∠ADB,再在△BCD中求出BC,在△ADC 中求出AC,最后在△ABC中,由余弦定理求出AB.跟踪训练三1.如图,A,B两点在河的同侧,且A,B两点均不可到达,测出A,B的距离,测量者可以在河岸边选定两点C,D,测得CD=a,同时在C,D两点分别测得∠BCA=α,∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA=δ.在△ADC和△BDC中,由正弦定理分别计算出AC和BC,再在△ABC中,应用余弦定理计算出AB.若测得CD=32km,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,求A,B两点间的距离.【答案】A,B两点间的距离为64km.【解析】∵∠ADC=∠ADB+∠CDB=60°,∠ACD=60°,∴∠DAC=60°,∴AC=DC=32.在△BCD中,∠DBC=45°,由正弦定理,得BC =DC sin ∠DBC ·sin∠BDC =32sin 45°·sin 30°=64. 在△ABC 中,由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos 45°=34+38-2×32×64×22=38. ∴AB =64(km).∴A ,B 两点间的距离为64km. 五、课堂小结让学生总结本节课所学主要知识及解题技巧六、板书设计七、作业课本51页练习,52页习题6.4中剩余题.【教学反思】对于平面图形的计算问题,首先要把所求的量转化到三角形中,然后选用正弦定理、余弦定理解决.构造三角形时,要注意使构造三角形含有尽量多个已知量,这样可以简化运算.学生在这里的数量关系比较模糊,需要强化,三角形相关知识点需要简单回顾。
1.1.2 余弦定理1.若三角形的三条边长分别为4,5,7,则这个三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .钝角或锐角三角形2.在△ABC 中,(a +b -c)(a +b +c)=ab ,则∠C 为( )A .60°B .90°C .120°D .150°3.如果将直角三角形的三边增加同样的长度,则新三角形的形状是__________.4.在△ABC 中,若sinA ∶sinB ∶sinC =5∶7∶8,则∠B 的大小为__________.答案:1.C 设长为7的边对应的角为α,则由余弦定理得72=42+52-2×4×5cos α,∴cos α=-15<0.∴角α为钝角.2.C 由已知,得(a +b)2-c2=ab ,∴c2=a2+b2+ab =a2+b2-2abcosC.∴cosC =-12.∵∠C ∈(0,π),∴∠C =120°.3.锐角三角形 设三边为a ,b ,c ,其中c 为斜边,各边增加的长度为x ,则三角形的最大内角的余弦cosC =(a +x)2+(b +x)2-(c +x)22(a +x)(b +x)=2(a +b -c)x +x22(a +x)(c +x)>0, ∴∠C 为锐角.∴新三角形为锐角三角形.4.π3 由sinA ∶sinB ∶sinC =5∶7∶8,得a ∶b ∶c =5∶7∶8.设a =5k ,b =7k ,c =8k ,由余弦定理可得∠B =π3.课堂巩固1.在△ABC 中,若2cosBsinA =sinC ,则△ABC 的形状是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形2.在不等边三角形中,a 是最大的边,若a2<b2+c2,则∠A 的取值范围是( )A .(π2,π)B .(π4,π2)C .(π3,π2)D .(0,π2)3.在△ABC 中,有一个内角为60°,它的对边长为7,面积为103,则另两边长分别为________.4.在△ABC 中,∠B =60°,b2=ac ,则△ABC 的形状是__________.5.在△ABC 中,已知∠A>∠B>∠C ,且∠A =2∠C ,b =4,a +c =8,求a ,c 的长.6.(2009全国高考卷Ⅰ,理17)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知a2-c2=2b ,且sinAcosC =3cosAsinC ,求b.答案:1.C 由正弦定理和余弦定理得2·a2+c2-b22ac·a =c ,整理,得a2-b2=0,即a =b.∴△ABC 为等腰三角形.2.C ∵a 是最大边,∴∠A>π3.又a2<b2+c2,由余弦定理,得cosA =b2+c2-a22bc>0, ∴∠A<π2.∴π3<∠A<π2.3.8和5 设两边长分别为a 、b ,则⎩⎨⎧a2+b2-722ab =12,12absin60°=10 3. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =5或⎩⎪⎨⎪⎧ a =5,b =8. 4.等边三角形 由余弦定理cosB =a2+c2-b22ac和∠B =60°,得a2+c2-b2=ac. 又b2=ac ,∴a2+c2-2ac =0,即(a -c)2=0.∴a =c.又∠B =60°,∴三角形为等边三角形.5.解:由正弦定理,得a sinA =c sinC .∵∠A =2∠C ,∴a sin2C =c sinC .∴a =2ccosC.又a +c =8,∴cosC =8-c 2c .①又由余弦定理及a +c =8,得cosC =a2+b2-c22ab =a2+42-c28a=(8-c)2+42-c28(8-c)=10-2c 8-c.② 由①②,知8-c 2c =10-2c 8-c, 整理得5c2-36c +64=0.∴c =165或c =4.∵∠A >∠B >∠C ,∴a >b >c.∴c ≠4.∴a =8-c =245.故a =245,c =165.6.解:由余弦定理得a2-c2=b2-2bccosA.又a2-c2=2b ,b ≠0,所以b =2ccosA +2.①又sinAcosC =3cosAsinC ,sinAcosC +cosAsinC =4cosAsinC.sin(A +C)=4cosAsinC ,sinB =4sinCcosA.由正弦定理得sinB =b c sinC.故b =4ccosA.②由①②解得b =4.1.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,设向量p =(a +c ,b),q =(b -a ,c -a),若p ∥q ,则角C 的大小为( )A.π3B.π6C.2π3D.5π61.答案:A 由p ∥q 可得(a +c)(c -a)-b(b -a)=0,即a2+b2-c2=ab ,∴cosC =a2+b2-c22ab=12. 又0<∠C<π,∴∠C =π3.2.在△ABC 中,∠A =120°,AB =5,BC =7,则sinB sinC 的值为( )A.85B.58C.53D.352.答案:D 由余弦定理BC2=AB2+AC2-2AB ·AC ·cosA 得49=25+AC2-2×5·AC ·cos120°,解得AC =3,由正弦定理得sinB sinC =AC AB =35.3.在△ABC 中,∠A =60°,且最大边长和最小边长是方程x2-7x +11=0的两个根,则第三边的长为( )A .2B .3C .4D .53.答案:C 设△ABC 的最大边长和最小边长分别为a ,b ,第三边长为c.∵a ,b 是方程x2-7x +11=0的两根,∴a +b =7,ab =11.由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos60°=a2+b2-ab =(a +b)2-3ab =72-3×11=16, ∴c =4.4.(江南十校联考)已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin2A -sin2C)=(2a -b)sinB(其中a 、b 分别是∠A 、∠B 的对边),那么∠C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°4.答案:B 根据正弦定理a sinA =b sinB =c sinC =2R ,得sinA =a 2R ,sinB =b 2R ,sinC =c 2R ,代入已知式,得2R[a2(2R)2-c2(2R)2]=(2a -b)·b 2R ,化简,得a2+b2-c2=2ab ,即a2+b2-c2ab = 2. 由余弦定理,得cosC =a2+b2-c22ab =22,∴∠C =45°.5.已知钝角三角形ABC 三边a =k ,b =k +2,c =k +4,则k 的取值范围为__________.5.答案:2<k<6 ∵c>b>a ,∴角C 为钝角.∴cosC =a2+b2-c22ab<0, 即a2+b2-c2<0.整理,得k2-4k -12<0,即-2<k<6.又k +(k +2)>k +4,∴k>2.∴2<k<6.6.在△ABC 中,tanB =1,tanC =2,b =100,则a =__________.6.答案:605 ∵tanB =1,∴sinB =22.∵tanC =2,∴sinC =255.由正弦定理c sinC =b sinB ,得c =10022·255=4010, 又cosA =-cos(B +C)=-cosBcosC +sinBsinC =1010,由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA =18 000,∴a =60 5.7.在△ABC 中,a +b =10,cosC 是方程2x2-3x -2=0的一个根,则△ABC 周长的最小值为__________.7.答案:10+53 ∵cosC 是方程2x2-3x -2=0的一个根,解得x =-12或2,∴cosC =-12.又c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2+ab =(a +b)2-ab=100-ab =100-a(10-a)=(a -5)2+75,∴当a =5时,c 最小为5 3.∴△ABC 周长的最小值为10+5 3.8.(2009浙江高考,文18)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,A B ·A C =3. (1)求△ABC 的面积;(2)若c =1,求a 的值.8.答案:解:(1)因为cos A 2=255, 所以cosA =2cos2A 2-1=35,sinA =45.又由A ·A =3,得bccosA =3,所以bc =5.因此S △ABC =12bcsinA =2.(2)由(1)知,bc =5,又c =1,所以b =5.由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA =20,所以a =2 5.9.已知△ABC 的周长为2+1,且sinA +sinB =2sinC.(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sinC ,求角C 的度数.9. 答案:解:(1)由题意及正弦定理,得AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1. (2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sinC =16sinC ,得BC ·AC =13,由余弦定理,得cosC =AC2+BC2-AB22AC ·BC =(AC +BC)2-2AC ·BC -AB22AC ·BC=12, 所以∠C =60°.10.(2009天津高考,文17)在△ABC 中,BC =5,AC =3,sinC =2sinA.(1)求AB 的值; (2)求sin(2A -π4)的值.10.答案:解:(1)在△ABC 中,根据正弦定理,AB sinC =BC sinA .于是AB =sinC sinA BC =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cosA =AB2+AC2-BC22AB ·AC =255. 于是sinA =1-cos2A =55.从而sin2A =2sinAcosA =45,cos2A =cos2A -sin2A =35.所以sin(2A -π4)=sin2Acos π4-cos2Asin π4=210.。
完整版)正弦定理与余弦定理练习题1.已知三角形ABC中,a=4,b=43,A=30°,求角B的大小。
解:根据正弦定理,有XXX,即sinB=43/4×sin30°=21.5/4.由此可知B的大小为30°或150°,故选B。
2.已知锐角三角形ABC的面积为33,BC=4,CA=3,求角C的大小。
解:根据面积公式,有33=1/2×4×3×sinC,即sinC=22/3.由此可知C的大小为arcsin(22/3)≈75°,故选A。
3.已知三角形ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,且(2a+c)cosB+bcosC=0,求角B的大小。
解:根据余弦定理,有c^2=a^2+b^2-2abcosC,即cosC=(a^2+b^2-c^2)/(2ab)。
代入已知式中,得(2a+c)cosB-b(a^2+b^2-c^2)/(2ab)=0,化简得(4a^2+2ac-b^2)cosB=2abc。
由此可知cosB=(2abc)/(4a^2+2ac-b^2)。
代入cosine double angle formula,得cos2B=(4a^2b^2c^2)/(4a^2b^2+2a^2c^2-2ab^3+2abc^2-2b^2c^2-b^4)。
由于cos2B≤1,可列出不等式4a^2b^2+2a^2c^2-2ab^3+2abc^2-2b^2c^2-b^4≥4a^2b^2c^2,即b^4-2ab^3+(2ac-2c^2-4a^2)b+6a^2c^2-5a^2b^2≤0.考虑b的取值,当b=0时,不等式显然成立;当b>0时,由于a,b,c均为正数,不等式两边同除以b^4后,得到一个关于x=ac/b^2的一元二次不等式6x^2-5x-2≤0.解得x∈[2/3,1],即ac/b^2∈[2/3,1]。
由此可知cosB的取值范围为[1/2,√3/2],故角B的大小为arccos(1/2)≈60°或arccos(√3/2)≈30°,故选B。
习题课 正弦定理和余弦定理一、基础达标1.在钝角△ABC 中,a =1,b =2,则最大边c 的取值范围是( ) A .1<c <3 B .2<c <3 C.5<c <3 D .22<c <3答案 C解析 在钝角△ABC 中,由于最大边为c ,所以角C 为钝角.所以c 2>a 2+b 2=1+4=5,即c >5,又因c <a +b =1+2=3,所以5<c <3.2.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,CA =6.则AB →·BC →的值为( ) A .19 B .14 C .-18 D .-19 答案 D解析 由余弦定理的推论知:cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=1935. 所以AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B ) =7×5×(-1935)=-19,故选D.3.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 因b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理,得sin B cos C +sin C cos B =sin A sin A . 即sin(B +C )=sin 2A ,所以sin A =sin A sin A ,所以sin A =1,A =π2.故选B.4.在△ABC 中,若a =7,b =8,cos C =1314,则最大角的余弦值是( )A .-15B .-16C .-17D .-18答案 C解析 c 2=a 2+b 2-2ab cos C =9,c =3,B 为最大角,cos B =a 2+c 2-b 22ac =49+9-642×7×3=-17.5.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c ,则△ABC 是( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形 答案 B 解析∵cos 2B 2=a +c 2c ,∴cos B +12=a +c 2c ,∴cos B =ac ,∴a 2+c 2-b 22ac =a c,∴a 2+c 2-b 2=2a 2,即a 2+b 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.6.已知锐角三角形的三边长分别为2,3,x ,则x 的取值范围是________. 答案 (5,13)解析 x 满足:⎩⎪⎨⎪⎧1<x <522+32-x 2>022+x 2-32>0,解得5<x <13.7.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若b =2a ,B =A +60°,求A 的值. 解 ∵B =A +60°,∴sin B =sin(A +60°). sin B =12sin A +32cos A ,又b =2a,2R sin B =4R sin A ,∴sin B =2sin A , ∴2sin A =12sin A +32cos A,3sin A =3cos A ,∴tan A =33,又∵0°<A <180°,∴A =30°. 8.如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,求sin C 的值.解 设BD =a ,则BC =2a ,AB =AD =32a .在△ABD 中,由余弦定理,得cos A =AB 2+AD 2-BD 22AB ·AD =⎝⎛⎭⎫32a 2+⎝⎛⎭⎫32a 2-a 22×32a ·32a=13.又∵A 为△ABC 的内角,∴sin A =223.在△ABC 中,由正弦定理得,BC sin A =ABsin C,∴sin C =AB BC ·sin A =32a2a ·223=66.二、能力提升9.在△ABC 中,a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则∠B 等于( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6 答案 A解析 由正弦定理,得sin A sin B cos C +sin C sin B cos A =12sin B ,因为sin B ≠0.即sin A cos C +sin C cos A =12,∴sin(A +C )=12,即sin B =12,∵a >b ,∴B =π6.10.在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC 等于( )A.1010 B.105 C.31010 D.55答案 C解析 由余弦定理,得AC 2=BA 2+BC 2-2BA ·BC cos ∠ABC =5.由正弦定理,得BCsin ∠BAC=AC sin ∠ABC,所以sin ∠BAC =31010.11.在△ABC 中,若lg a -lg c =lg sin A =-lg 2,并且A 为锐角,则△ABC 为________三角形. 答案 等腰直角解析 ∵lg a -lg c =lg sin A =-lg 2,∴a c =sin A =22,∵A 为锐角,∴A =45°,∵sin C =casin A =2×sin 45°=1,∴C =90°. 12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A +sin C =p sin B (p ∈R ),且ac =14b 2.(1)当p =54,b =1时,求a ,c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围.解 (1)由题设并由正弦定理,得a +c =pb ,所以a +c =54.由⎩⎨⎧a +c =54,ac =14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,c =14或⎩⎪⎨⎪⎧a =14,c =1.(2)由余弦定理,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =p 2b 2-12b 2-12b 2cos B ,即p 2=32+12cos B . 因为0<cos B <1,所以p 2∈⎝⎛⎭⎫32,2,由题设知p >0,所以62<p < 2. 三、探究与创新13.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知b 2=ac 且cos B =34.(1)求1tan A +1tan C的值; (2)设BA →·BC →=32,求a +c 的值.解 (1)由cos B =34,B ∈(0,π),得sin B =1-⎝⎛⎭⎫342=74.由b 2=ac 及正弦定理得sin 2B =sin A sin C . 于是1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C=sin C cos A +cos C sin A sin A sin C =sin (A +C )sin 2B=sin B sin 2B =1sin B =477. (2)由BA →·BC →=32得ca ·cos B =32,由cos B =34,可得ca =2,即b 2=2.由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B , 得a 2+c 2=b 2+2ac ·cos B =5,∴(a +c )2=a 2+c 2+2ac =5+4=9,∴a +c =3.。
一、选择题 1.在△ABC 中,A B =12,sin C =1,则abc 等于( )A .12 3B .321C .13 2D .231解析:由sin C =1,∴C =π2,由AB =12,故A +B =3A =π2,得A =π6,B =π3,由正弦定理得,a b c =sin A sin Bsin C =12321=132.答案:C2.在△ABC 中,若sin 2A +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:由正弦定理得a 2+b 2<c 2,所以cos C =a 2+b 2-c22ab<0,所以C是钝角,故△ABC 是钝角三角形.答案:C3.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: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. 答案:C4.(2014·新课标全国卷Ⅱ)钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( )A .5 C .2D .1解析:由题意知S △ABC =12AB ·BC ·sin B ,即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.当B =45°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×22=1. 此时AC 2+AB 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意; 当B =135°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×⎝⎛⎭⎪⎪⎫-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B. 答案:B5.(2014·江西卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3D .33解析:在△ABC 中,由已知条件及余弦定理可得c 2=(a -b )2+6=a 2+b 2-2ab cos π3,整理得ab =6,再由面积公式S =12ab sin C ,得S △ABC =12×6×sin π3=32 3.故选C.答案:C6.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .若△ABC 的面积为16sin C ,则角C 的大小为( )A .30°B .60°C .90°D .120°解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =2+1,a +b =2c ,∴c =1,a +b = 2.又12ab sin C =16sin C ,∴ab =13. ∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =a +b 2-2ab -c 22ab =12,∴C =60°. 答案:B 二、填空题7.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 =________.解析:由已知条件可得sin A =45,sin B =1213,而sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =5665,根据正弦定理b sin B =c sin C 得c =145.答案:1458.(2014·广东卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,已知b cos C +c cos B =2b ,则ab=________.解析:因为b cos C +c cos B =2b ,所以由正弦定理可得 sin B cos C +sin C cos B =2sin B , 即sin(B +C )=2sin B ,所以sin(π-A )=2sin B ,即sin A =2sin B .于是a =2b ,即ab=2.答案:29.在锐角三角形ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且3a =2c sin A ,c =7,△ABC 的面积为332,则a +b =________.解析:由3a =2c sin A 及正弦定理得a c =2sin A 3=sin Asin C ,∵sin A ≠0,∴sin C =32.∵△ABC 是锐角三角形,∴C =π3,∴S △ABC =12ab ·sin π3=332,即ab =6,∵c =7,由余弦定理得a 2+b 2-2ab cos π3=7,即a 2+b 2-ab =7,解得(a +b )2=25,∴a +b =5.答案:5 三、解答题10.(2014·安徽卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B .(1)求a 值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4的值.解:(1)因为A =2B ,所以sin A =sin2B =2sin B cos B .由正弦定理、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 22ac.因为b =3,c =1,所以a 2=12,a =2 3.(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-13.由于0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =1-19=223.故sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4=sin A cos π4+cos A sin π4=223×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×22=4-26.11.(2014·山西四校联考)已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,cos A =23,sin B =5cos C .(1)求tan C 的值;(2)若a =2,求△ABC 的面积.解:(1)∵cos A =23,∴sin A =1-cos 2A =53.∴5cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +sin C cos A =53cos C +23sin C . 整理得tan C = 5.(2)由(1)知sin C =56,cos C =16, 由a sin A =csin C知,c = 3. ∵sin B =5cos C =5·16, ∴△ABC 的面积S =12ac sin B =52.1.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -bc -a=sin Asin C +sin B,则B =( )解析:由sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R ,代入整理得:c -bc -a=ac +b ⇒c 2-b 2=ac -a 2,所以a 2+c 2-b 2=ac ,即cos B =12,所以B =π3. 答案:C2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且满足c sin A =3a cos C ,则sin A +sin B 的最大值是( )A .1D .3解析:由c sin A =3a cos C ,所以sin C sin A =3sin A cos C ,即sin C =3cos C ,所以tan C =3,C =π3,A =2π3-B ,所以sin A +sin B =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B +sin B =3sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π6,∵0<B <2π3,∴π6<B +π6<5π6,∴当B +π6=π2,即B =π3时,sin A +sin B 的最大值为 3.故选C.答案:C3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成等差数列,且A -C =90°,则cos B =________.解析:∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c , ∴2sin B =sin A +sin C ,∵A -C =90°, ∴2sin B =sin(90°+C )+sin C ,∴2sin B =cos C +sin C ,∴2sin B =2sin(C +45°). ∵A +B +C =180°,且A -C =90°,∴C =45°-B2代入上式中,2sin B =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫90°-B 2,∴2sin B =2cos B 2,∴4sin B 2cos B 2=2cos B2,∴sin B2=24,∴cos B =1-2sin 2B 2=1-14=34.答案:344.已知a =(2cos x +23sin x,1),b =(y ,cos x ),且a ∥b . (1)将y 表示成x 的函数f (x ),并求f (x )的最小正周期;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若f (B )=3,BA →·BC →=92,且a +c =3+3,求边长b . 解:(1)由a ∥b 得2cos 2x +23sin x cos x -y =0,即y =2cos 2x +23sin x cos x =cos2x +3sin2x +1=2sin(2x +π6)+1,所以f (x )=2sin(2x +π6)+1, 又T =2πω=2π2=π,所以函数f (x )的最小正周期为π.(2)由f (B )=3得2sin(2B +π6)+1=3,解得B =π6.又由BA →·BC →=92知ac cos B =92,所以ac =3 3.b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =(3+3)2-2×33-2×33×32=3,所以b = 3.。
1.1正弦定理和余弦定理(数学5必修)1.2应用举例1.3实习作业[基础训练A 组]一、选择题(六个小题,每题5分,共30分)1.在△ABC 中,若0030,6,90===B a C ,则b c -等于()A .1B .1-C .32D .32-2.若A 为△ABC 的内角,则下列函数中一定取正值的是()A .A sinB .A cosC .A tanD .Atan 1 3.在△ABC 中,角A 、B 均为锐角,且,sin cos B A >则△ABC 的形状是()A .直角三角形B .锐角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形4.等腰三角形一腰上的高是3,这条高与底边的夹角为060,则底边长=()A .2B .23C .3D .32 5.在△ABC 中,若B a b sin 2=,则A 等于()A .006030或B .006045或C .0060120或D .0015030或6.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是()A .090B .0120C .0135D .0150二、填空题(五个小题,每题6分,共30分)1. 在Rt △ABC 中,C=090,则B A sin sin 的最大值是_______________。
2.在△ABC 中,若=++=A c bc b a 则,222_________。
3.在△ABC 中,若====a C B b 则,135,30,200_________。
4.在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C=7∶8∶13,则C=_____________。
5.在△ABC 中,,26-=AB ∠C=300,则AC+BC 的最大值是________。
三、解答题(四个小题,每题10分,共40分)1. 在△ABC 中,若,cos cos cos C c B b A a =+则△ABC 的形状是什么?2.在△ABC 中,求证:)cos cos (aA bB c a b b a -=-3.在锐角△ABC 中,求证:C B A C B A cos cos cos sin sin sin ++>++。
课时作业24 正弦定理、余弦定理一、选择题1.在△ABC 中,A ∶B =1∶2,sin C =1,则a ∶b ∶c 等于( ) A .1∶2∶3 B .3∶2∶1 C .1∶3∶2D .2∶3∶1解析:由sin C =1,∴C =π2, 由A ∶B =1∶2,故A +B =3A =π2, 得A =π6,B =π3,由正弦定理得,a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =12∶32∶1=1∶3∶2. 答案:C2.在△ABC 中,若sin 2A +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:由正弦定理得a 2+b 2<c 2,所以cos C =a 2+b 2-c22ab <0,所以C 是钝角,故△ABC 是钝角三角形.答案:C3.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: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. 答案:C4.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( ) A .5 B. 5 C .2D .1解析:由题意知S △ABC =12AB ·BC ·sin B , 即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.当B =45°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×22=1.此时AC 2+AB 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不符合题意;当B =135°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×⎝⎛⎭⎪⎫-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B.答案:B5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932 C.332D .3 3解析:在△ABC 中,由已知条件及余弦定理可得c 2=(a -b )2+6=a 2+b 2-2ab cos π3,整理得ab =6,再由面积公式S =12ab sin C ,得S △ABC =12×6×sin π3=32 3.故选C. 答案:C6.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .若△ABC 的面积为16sin C ,则角C 的大小为( )A .30°B .60°C .90°D .120°解析:由已知可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =2+1,a +b =2c ,∴c =1,a +b = 2.又12ab sin C =16sin C ,∴ab =13.∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =(a +b )2-2ab -c 22ab =12, ∴C =60°. 答案:B 二、填空题7.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 =________.解析:由已知条件可得sin A =45,sin B =1213,而sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =5665,根据正弦定理b sin B =c sin C 得c =145.答案:1458.(2015·福建卷)若锐角△ABC 的面积为103,且AB =5,AC =8,则BC 等于________.解析:因为S =12×AB ×AC ×sin A =12×5×8×sin A =103,所以sin A =32,因为三角形是锐角三角形,所以A =π3,所以BC 2=25+64-2×5×8×12=49,BC =7.答案:79.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为315,b -c =2,cos A =-14,则a 的值为________.解析:因为cos A =-14,所以sin A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-142=154,S △ABC=12bc sin A =12bc ×154=315.所以,bc =24,则(b +c )2=(b -c )2+4bc =4+4×24=100,所以,b +c =10,又b -c =2,所以,b =6,c =4,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =64,所以a =8.答案:8 三、解答题10.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c ,且b =3,c =1,A =2B .(1)求a 值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4的值.解:(1)因为A =2B , 所以sin A =sin2B =2sin B cos B .由正弦定理、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 22ac . 因为b =3,c =1,所以a 2=12,a =2 3.(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-13.由于0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =1-19=223.故sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4=sin A cos π4+cos A sin π4=223×22+⎝ ⎛⎭⎪⎫-13×22=4-26. 11.(2015·山东卷)△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos B =33,sin(A +B )=69,ac =23,求sin A 和c 的值.解:在△ABC 中,由cos B =33,得sin B =63, 因为A +B +C =π,所以sin C =sin(A +B )=69. 因为sin C <sin B ,所以C <B ,可知C 为锐角, 所以cos C =539.因此sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =63×539+33×69=223. 由a sin A =csin C ,可得a =c sin Asin C =223c 69=23c ,又ac =23,所以c =1.12.(2015·江苏卷)在△ABC 中,已知AB =2,AC =3,A =60°. (1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值.解:(1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A =4+9-2×2×3×12=7,所以BC =7.(2)由正弦定理知,AB sin C =BCsin A , 所以sin C =AB BC ·sin A =2sin60°7=217.因为AB <BC ,所以C 为锐角. 则cos C =1-sin 2C =1-37=277.因为sin2C =2sin C ·cos C =2×217×277=437.1.(2016·陕西省第一次质量检测)在△ABC 中,sin A =sin B =-cos C .(1)求角A ,B ,C 的大小;(2)若BC 边上的中线AM 的长为7,求△ABC 的面积. 解:(1)由sin A =sin B 可知A =B ,从而有C =π-2A . 又sin A =-cos C =cos2A =1-2sin 2A ,∴2sin 2A +sin A -1=0, ∴sin A =-1(舍去),或sin A =12. 故A =B =π6,C =2π3.(2)设BC =2x ,则AC =2x ,在△ACM 中,AM 2=AC 2+MC 2-2AC ·MC cos C ,∴7=4x 2+x 2-2·2x ·x ·cos 2π3,∴x =1,∴△ABC 的面积S =12·CA ·CB ·sin C =12·2x ·2x ·sin 2π3= 3. 2.已知a =(2cos x +23sin x ,1),b =(y ,cos x ),且a ∥b . (1)将y 表示成x 的函数f (x ),并求f (x )的最小正周期;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若f (B )=3,BA ―→·BC ―→=92,且a +c =3+3,求边长b .解:(1)由a ∥b 得2cos 2x +23sin x cos x -y =0,即y =2cos 2x +23sin x cos x =cos2x +3sin2x +1=2sin(2x +π6)+1,所以f (x )=2sin(2x +π6)+1, 又T =2πω=2π2=π,所以函数f (x )的最小正周期为π. (2)由f (B )=3得2sin(2B +π6)+1=3,解得B =π6.又由BA ―→·BC ―→=92知ac cos B =92, 所以ac =3 3.b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =(3+3)2-2×33-2×33×32=3,所以b = 3.。