解三角形知识点汇总和典型例题
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《必修五》解三角形知识点归纳一、正弦定理 正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C=== 文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等. 符号语言:2sin sin sin a b cR A B C=== 特点:对称美、和谐美 (一)理解定理1、正弦定理:在△ABC 中,2sin sin sin sin sin sin a b c a b cR A B C A B C++====++【在这个式子当中,已知两边和一角或已知两角和一边,可以求出其它所有的边和角,从而知正弦定理的基本作用是进行三角形中的边角互化】2、正弦定理的基本作用:①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如角化边sin sin b Aa B=②已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值,如sin sin a BA b= 3、常用公式及其结论⑴正弦定理包含三个等式sin sin a b A B =,sin sin b c B C =,sin sin a c A C=每一个等式中都包含四个量,可以“知三求一” (2)三内角和为180︒即180A B C ︒++=,222A B C π+=- (3)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,,;,,.a b c a c b b c a a b c b c a a c b +>+>+>-<-<-< (4)面积公式:2111sin sin sin 2sin sin sin 2224abcS ab C bc A ac B R A B C R===== ⑸三角函数的恒等变形:sin()sin A B C +=,cos()cos A B C +=- ,()tan tan A B C +=-,sincos 22A B C +=,cos sin 22A B C+=,tan tan 22A B C +=,tan tan +tan tan tan tan A B C A B C +=⋅⋅ ⑹C B A c b a sin :sin :sin ::= ⑺角化边: C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2===⑻边化角:RcC Rb B Ra A 2sin 2sin 2sin ===⑼在△ABC 中,①若B b A a cos cos =,则△ABC 是等腰三角形或直角三角形; ②若B a A b cos cos =,则△ABC 是等腰三角形;③若222cos cos +cos 1A B C +=或cos cos cos a A b B c C +=,则△ABC 是直角三角形.⑽在△ABC 中,sin sin sin A B C a b c A B C >>⇔>>⇔>>(二)题型:使用正弦定理解三角形共有三种题型题型1: 利用正弦定理公式原型解三角形题型2: 利用正弦定理公式的变形(边角互化)解三角形:关于边或角的齐次式可以直接边角互化.例如:222222sin 3sin 2sin 32A B C a b c +=⇒+=题型3: 三角形解的个数的讨论 方法一:画图看方法二:通过正弦定理解三角形,利用三角形内角和与三边的不等关系检验解出的结果是否符合实际意义,从而确定解的个数.(三)三角形内角平分线定理:△ABC 中,AD 是A ∠的角平分线,则DCBDAC AB = 我们知道,当一个三角形已知任意两角和一边时,根据全等三角形的判定定理可以得知这个三角形就是唯一确定的,也就是可解的.先由三角形内角和定理求出第三个角,再由正弦定理计算另两边.另外,一个三角形的三边之间必须满足:任意两边之和大于第三步且任意两边之差小于第三边.当已知一个三角形的三边时,已知的三条边必须满足上面的条件才能够作出三角形.否则作不出三角形,当然也无法解三角形.从上面的探讨可以得知,已知三角形的三边要解三角形时,必须满足三边关系,解三角形才有意义.当已知三边时,连续利用余弦定理的推论求出较小边的对角,再用三角形内角和求出第三个角. 如果已知三角形的两边及其夹角,那么根据三角形的判定定理我们知道这个三角形是唯一确定的,也就是可解的.我们可以利用余弦定理计算第三边,用余弦定理的推论或正弦定理计算其余两个角. 如果已知任意两边及其中一边的对角如何来解三角形呢?我们先看下面的例题: 例题:已知:在△ABC 中,22,25,133,a cm b cm A ︒===解三角形. 解:22,25,133a cm b cm A ︒===∴根据正弦定理,得sin 25sin133sin 0.831122b A B a ︒==≈ 0180B ︒︒<< ∴56.21B ︒≈,或123.79B ︒≈ 180A B C ︒++= ∴9.21C ︒=-或76.79C ︒=-【师】:问题出在哪里呢?【生】:分析已知条件,我们注意到,133a b A ︒<=,是一个钝角,根据三角形的性质应该有A B <,因而B 也是一个钝角.而在一个三角形中是不可能存在两个钝角的.【师】:从上面的分析我们发现,在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,在某些条件下会出现无解的情形.如:①已知32,2,60===O b a A ,求B (有一个解);②已知32,2,60===O a b A ,求B (有两个解)二、余弦定理(一)知识与工具:余弦定理:222222222222222222cos 22cos 2cos cos 22cos cos 2b c a A bc a b c bc A a c b b a c ac B B ac c a b ab C a b c C ab ⎧+-=⎪⎧=+-⎪+-⎪⎪=+-⇒=⎨⎨=+-⎪⎪⎩+-⎪=⎪⎩(二)题型:使用余弦定理解三角形共有三种现象的题型题型1:利用余弦定理公式的原型解三角形题型2:利用余弦定理公式的变形(边角互换)解三角形:凡在同一式子中既有角又有边的题,要将所有角转化成边或所有边转化成角,在转化过程中需要构造公式形式。
《解三角形》知识点、题型与方法归纳一、知识点归纳(★☆注重细节,熟记考点☆★)1.正弦定理及其变形 2(sin sin sin a b c R R A B C ===为三角形外接圆半径)变式:12sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===()(边化角公式) 2sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R===()(角化边公式) 3::sin :sin :sin a b c A B C =()sin sin sin (4),,sin sin sin a A a A b B b B c C c C=== 2.正弦定理适用情况:(1)已知两角及任一边;(2)已知两边和一边的对角(需要判断三角形解的情况).3.余弦定理及其推论2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c a b ab C =+-=+-=+-222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac a b c C ab+-=+-=+-= 4.余弦定理适用情况:(1)已知两边及夹角; (2)已知三边.注.解三角形或判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化(这也是正余弦定理的作用),统一成边的形式或角的形式.5.常用的三角形面积公式(1)高底⨯⨯=∆21ABC S ; (2)()111=sin sin sin 2224abc S ab C ac B bc A R ABC R===∆为外接圆半径 (两边夹一角); 6.三角形中常用结论 (1),,(a b c b c a a c b +>+>+>即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边)(2)sin sin (ABC A B a b A B ∆>⇔>⇔>在中,即大边对大角,大角对大边)(3)在ABC ∆中,A B C π++=,所以 ①()sin sin A B C +=;②()cos cos A B C +=-; ③()tan tan A B C +=-;④sin cos ,22A B C +=⑤cos sin 22A B C += 7.实际问题中的常用角(1)仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下文的叫俯角(如图①)(2)方位角从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B 点的方位角为α(如图②)注:仰角、俯角、方位角的区别是:三者的参照不同。
第12讲解三角形解答题十大题型总结【题型目录】题型一:利用正余弦定理面积公式解题题型二:解三角形与三角恒等变换结合题型三:三角形面积最大值,及取值范围问题题型四:三角形周长最大值,及取值范围问题题型五:角平分线相关的定理题型六:有关三角形中线问题题型七:有关内切圆问题(等面积法)题型八:与向量结合问题题型九:几何图形问题题型十:三角函数与解三角形结合【典例例题】题型一:利用正余弦定理面积公式解题【例1】△ABC 的内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,已知△ABC 的面积为23sin a A(1)求sin sin B C ;(2)若6cos cos 1,3,B C a ==求△ABC 的周长.【答案】(1)2sin sin 3B C =(2)3+.【详解】:(1)由题设得21sin 23sin a ac B A=,即1sin 23sin a c B A =.由正弦定理得1sin sin sin 23sin A C B A =.故2sin sin 3B C =.(2)由题设及(1)得1cos cos sin sin ,2B C B C -=-,即()1cos 2B C +=-.所以23B C π+=,故3A π=.由题设得21sin 23sin a bc A A=,即8bc =.由余弦定理得229b c bc +-=,即()239b c bc +-=,得b c +=.故ABC 的周长为3【例2】的内角的对边分别为,,a b c ,已知2sin()8sin 2B AC +=.(1)求cos B ;(2)若6a c +=,ABC ∆面积为2,求b .【答案】(1)1517;(2)2.【详解】:(1)()2sin 8sin 2B A C +=,∴()sin 41cos B B =-,∵22sin cos 1B B +=,∴()22161cos cos 1B B -+=,∴()()17cos 15cos 10B B --=,∴15cos 17B =;(2)由(1)可知8sin 17B =,∵1sin 22ABC S ac B =⋅=,∴172ac =,∴()2222222217152cos 2152153617154217b ac ac B a c a c a c ac =+-=+-⨯⨯=+-=+--=--=,∴2b =.【例3】ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2cos (cos cos )C a B b A c +=.(1)求角C ;(2)若c =332ABC S ∆=,求ABC ∆的周长.【答案】(1)3C π=(2)5+【详解】:(1)由已知可得2cos (sin cos sin cos )sin C A B B A C +=12cos sin()sin cos 23π∴+=⇒=⇒=C A B C C C(2)11sin 6222∆=⇒=⋅⇒=ABC S ab C ab ab 又2222cos +-= a b ab C c 2213a b ∴+=,2()255∴+=⇒+=a b a b ABC ∆∴的周长为5+【例4】已知a ,b ,c 分别为ABC ∆三个内角A ,B ,C 的对边,c ccosA =-.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2,ABC ∆,求b ,c .【答案】(1)3A π=(2)b c ==2【详解】(Ⅰ)由sin cos c C c A =-及正弦定理得sin cos sin sin A C A C C-=由于sin 0C ≠,所以1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,又0A π<<,故3A π=.(Ⅱ)ABC ∆的面积S =1sin 2bc A ,故bc =4,而2222cos a b c bc A =+-故22c b +=8,解得b c ==2【例5】(2022·陕西·安康市教学研究室高三阶段练习(文))在ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边.sin sin 2A C c b C +=.(1)求角B 的大小;(2)若112,2tan tan tan b A C B+==,求ABC 的面积.【题型专练】1.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,(1)求角A (2)若2a =,ABC ∆的面积为;求,b c .【答案】(1)(2)b=c=2【解析】:(1)由及正弦定理得sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=,因为B A C π=--sin cos sin sin 0A C A C C --=.由于sin 0C ≠,所以1sin(62A π-=.又0A π<<,故3A π=.(2)ABC ∆的面积1sin 2S bc A ==4bc =,而2222cos a b c bc A =+-,故228b c +=.解得2b c ==.2.已知,,a b c 分别是ABC ∆内角,,A B C 的对边,2sin 2sin sin B A C =.(1)若a b =,求cos ;B(2)若90B = ,且a =求ABC ∆的面积.【答案】(1)14;(2)1【解析】:(1)由题设及正弦定理可得22b ac=又a b =,可得2,2b c a c==由余弦定理可得2221cos 24a cb B ac +-==(2)由(1)知22b ac=因为90B = ,由勾股定理得222a cb +=故222a c ac +=,得c a ==所以的面积为13.(2021新高考2卷)在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+..(1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.【详解】(1)因为2sin 3sin C A =,则()2223c a a =+=,则4a =,故5b =,6c =,2221cos 28a b c C ab +-==,所以,C 为锐角,则37sin 8C ==,因此,11sin 452284ABC S ab C ==⨯⨯⨯=△;(2)显然c b a >>,若ABC 为钝角三角形,则C 为钝角,由余弦定理可得()()()()22222221223cos 022121a a a a b c a a C ab a a a a ++-++---===++,解得13a -<<,则0<<3a ,由三角形三边关系可得12a a a ++>+,可得1a >,a Z ∈ ,故2a =.4.(2022·广东佛山·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos sin B a B =+.(1)求角A 的大小;(2)若2sin a B C ==,求ABC 的面积.5.(2022·安徽省宿松中学高二开学考试)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,,tan sin a b c B A C B ==.(1)求角C 的大小;(2)若ABC 的面积为196,求ABC 外接圆的半径.题型二解三角形与三角恒等变换结合【例1】ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知B =150°.(1)若a ,b ,求ABC 的面积;(2)若sin A C =22,求C .【答案】(1;(2)15︒.【分析】(1)由余弦定理可得2222282cos1507b a c ac c ==+-⋅︒=,2,c a ABC ∴==∴△的面积1sin 2S ac B ==;(2)30A C +=︒ ,sin sin(30)A C C C∴=︒-+1cos sin(30)222C C C =+=+︒=,030,303060C C ︒<<︒∴︒<+︒<︒ ,3045,15C C ∴+︒=︒∴=︒.【例2】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ;(2)若33b c a -=,证明:△ABC 是直角三角形.【答案】(1)3A π=;(2)证明见解析【分析】(1)因为25cos cos 24A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭,所以25sin cos 4A A +=,即251cos cos 4A A -+=,解得1cos 2A =,又0A π<<,所以3A π=;(2)因为3A π=,所以2221cos 22b c a A bc +-==,即222b c a bc +-=①,又33b c a -=②,将②代入①得,()2223b c b c bc +--=,即222250b c bc +-=,而b c >,解得2b c =,所以a =,故222b a c =+,即ABC 是直角三角形.【例3】在ABC ∆中,满足222sin cos sin cos A B A B C -+=-.(1)求C ;(2)设()()2cos cos cos cos 5cos 5A B A B ααα++==,,求tan α的值.【详解】(1)∵221cos B sin B =-,221cos C sin C =-,∴222sin A cos B cos C -=-变形为22211sin A sin B sin C --+=--()(),即222sin A sin B sin C ++=,利用正弦定理可得:222a b c ++=,由余弦定理可得cosC=22-,即C=34π.(2)由(1)可得cos (A+B )=2,A+B=4π,又cosAcosB=cos()cos 3225A B A B ++-=(),可得72cos(A B)10-=,同时cos (αA +)cos (αB +)=72cos(2α)cos(2αA B)cos A B 41022π+++++-=(),∴22272272cos(2α)sin2αcos(αA)cos(αB)410210222cos cos cos πααα++-+++===222222722sinαcosα2102cos sin cos sin cos ααααα--++()=222622552cos sin cos ααα+-=2510tan α+- 2tan α=5,∴2tan 5tan 62αα-+=,∴ 1tan α=或4.【题型专练】1.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C +=.【分析】【详解】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C-=-+=-即:222sin sin sin sin sin B C A B C+-=由正弦定理可得:222b c a bc +-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,A π∈ 3A π∴=(2)2b c +=,由正弦定理得:sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin222C C C ++=整理可得:3sin C C22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:62sin 4C =或624因为sin 2sin 2sin 02B C A C ==->所以sin 4C >,故62sin 4C +=.(2)法二:2b c += sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin222C C C ++=整理可得:3sin C C ,即3sin 6C C C π⎛⎫=- ⎪⎝⎭sin 62C π⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+62sin sin()464C ππ=+=.2.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知在锐角ABC 中,sin tan 1cos B A B =+.(1)证明:2B A =;(2)求tan tan 1tan tan B A A B-的取值范围.3.在ABC 中,已知223sin cos sin cos sin 222A CB +=.(1)求证:2a c b +=;(2)求角B 的取值范围.【详解】证明:(1)223sin cossin cos sin 222C A A C B += 1cosC 1cos 3sin sin sin 222A A C B++∴+=()()sin 1cosC sin 1cos 3sin A C A B ∴+++=sin sin sin cosC sin cos 3sin A C A C A B∴+++=()sin sin sin C 3sin A C A B ∴+++=C A B π++= A C B π∴+=-()sin sin A C B∴+=sin sin 2sin A C B∴+=根据正弦定理得:2a c b +=,得证.(2)由(1)知在ABC 中,2a c b+=又222cos 2a c b B ac +-=消去b 化简得:()2231611cos 84842a c ac B ac ac +=-≥-=当且仅当a c =时取等号,又B 为三角形的内角,0,3B π⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦题型三:三角形面积最大值,及取值范围问题【例1】在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若()tan tan 2AB C +=,且2a =,则ABC 的面积的最大值为A .33B .32CD.【答案】A【解析】:因为()tan tan2AB C +=,且B C A +=π-,所以()22tan2tan tan 1tan 2A B C A A +=-=--tan 02A =>,所以tan 2A =,则2π3A =.由于2a =为定值,由余弦定理得222π42cos 3b c bc =+-,即224b c bc =++.根据基本不等式得22423b c bc bc bc bc =++≥+=,即43bc ≤,当且仅当b c =时,等号成立.所以11433sin 22323ABC S bc A =≤⨯⨯=.故选:A【例2】ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=.(1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.【答案】(1)3B π=;(2)33(,)82.【分析】(1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=.0<B π<,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B π=,所以3B π=.(2)解法一:因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =,由三角形面积公式有:222sin()111sin 33sin sin sin 222sin 4sin ABC C a A S ac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅==⋅22sin cos cos sin 2123133(sin cos )4sin 43tan 38tan 8C C C C C ππππ-=⋅=⋅-=+.又因3,tan 623C C ππ<<>,故3313388tan 82C <+<,故3382ABC S <<.故ABC S 的取值范围是33,82解法二:若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,由余弦定理可得b ==,由三角形ABC 为锐角三角形,可得2211a a a +-+>且2211a a a +-+>,且2211a a a +>-+,解得122a <<,可得ABC ∆面积1sin 23S a π==∈.【例3】在ABC △中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若4a c +=,2sin sin sin B A C =+,则ABC △的面积的最大值为()AB .2C.D .4【答案】A 【解析】因为2sin sin sin B A C =+,所以2b a c =+,因4a c +=,所以2=b ,由余弦定理得()acacac ac ac b ac c a ac b c a B 221224216222cos 22222-=--=--+=-+=所以ac B ac 212cos 2-=,所以acacB -=6cos ,所以()()()()acac ac ac ac B B 22222661cos 1sin --=--=-=因11sin 22ABCa c ac a c Sac B ac ac ∆==⋅==因为ac c a 2≥+,所以()442=+≤c a ac,ABC S ∆=≤=注:此题也可用椭圆轨迹方程做【例4】在ABC △中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C的对边,若2a =,b =,则ABC △的面积的最大值为()A B.2C .D .4【答案】A 【解析】因为2a =,b =,由余弦定理得()2222222324432432cos c c cc cc bcac b A -=⋅-+=-+=所以()()2244244222223216324121632161232441cos 1sin c c c c c c c cc A A -+-=-+-=--=-=因21sin 2ABCS bc A ∆===设t c =2,则ABCS∆==≤注:此题也可用圆轨迹方程做【题型专练】1.已知分别为三个内角的对边,,且,则面积的最大值为____________.【解析】:由,且,故()()()a b sinA sinB c b sinC +-=-,又根据正弦定理,得()()()a b a b c b c +-=-,化简得,222b c a bc +-=,故222122b c a cosA bc +-==,所以060A =,又224b c bc bc +-=≥,故12BAC S bcsinA ∆=≤2.已知,,分别为△ABC 角,,的对边,cos 2−cos 2−cos 2=cosvos +cos −cos2,且=3,则下列结论中正确的是()A.=3B.=23C.△ABC D.△ABC 【答案】B【解答】解∵cos 2−cos 2−cos 2=cosvos +cos −cos2,∴(1−sin 2p −(1−sin 2p −(1−sin 2p =cosvos −cos(+p −(1−2sin 2p ,∴sinLin +sin 2+sin 2−sin 2=0,由正弦定理可得B +2+2−2=0,∴cos =2+2−22B=−12,又0<<,∴=23,即2=3=2+2−23=2+2+B⩾2B +B =3B ,当且仅当==1时取等号,∴B⩽1,∴=12Bsin 故选:B .3.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知B c C b a sin cos +=.(Ⅰ)求B ;(Ⅱ)若2=b ,求ABC 面积的最大值.【详解】(1)∵Bc C b a sin cos +=∴由正弦定理知B C C B A sin sin cos sin sin +=①在三角形ABC 中,()C B A +-=π∴()B C C B C B A sin sin cos sin sin sin +=+=②由①和②得C B C B sin cos sin sin =而()π,0∈C ,∴0sin ≠C ,∴B B cos sin =又()π,0∈B ,∴4π=B (2)ac B ac S ABC 42sin 21==∆,由已知及余弦定理得:4=a 2+c 2﹣2ac cos 4π≥2ac ﹣2ac 22⨯,整理得:ac≤,当且仅当a =c 时,等号成立,则△ABC 面积的最大值为(1212222⨯=+1=+4.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin A cos B =sin B (2﹣cos A ).(1)若b +c =3a ,求A ;(2)若a =2,求△ABC 的面积的最大值.【解析】(1)∵sin A cos B =sin B (2﹣cos A ),结合正、余弦定理,可得a •2+2−22B=b •(2−2+2−22B),化简得,c =2b ,代入b +c =3a ,得a =3b ,由余弦定理知,cos A =2+2−22B =2+42−322δ2=12,∵A ∈(0,π),∴A =3.(2)由(1)知,c =2b ,由余弦定理知,cos A =2+2−22B =52−442=5412,∴△ABC 的面积S =12bc sin A =b 21−c 22=b 2=16=当b 2=209时,S 取得最大值,为43.5.在ABC ∆中,内角、、A B C 所对的边分别为,,a b c ,D 是AB 的中点,若1CD =且1()sin ()(sin sin )2a b A c b C B -=+-,则ABC ∆面积的最大值是___【答案】5如图,设CDA θ∠=,则CDB πθ∠=-,在CDA ∆和C D B ∆中,分别由余弦定理可得22221144cos ,cos()c c b a c cθπθ+-+-=-=,两式相加,整理得2222()02c a b +-+=,∴2222()4c a b =+-.①由()()1sin sin sin 2a b A c b C B ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭及正弦定理得()()1c b 2a b a c b ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,整理得2222aba b c +-=,②由余弦定理的推论可得2221cos 24a b c C ab +-==,所以sin 4C =.把①代入②整理得2242aba b ++=,又222a b ab +≥,当且仅当a b =时等号成立,所以54222ab ab ab ≥+=,故得85ab ≤.所以118sin 22545ABCab C S ∆=≤⨯=.即ABC ∆面积的最大值是5.故答案为5.6.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c,且cos sin a b C B -=.(1)求B ;(2)若2a =,且ABC 为锐角三角形,求ABC 的面积S 的取值范围.题型四:三角形周长最大值,及取值范围问题【例1】在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若ABC 的面积为()2224a b c +-,且4c =,则ABC 的周长的取值范围是________.【答案】4,12]+【解析】因为ABC 的面积为()2224a b c +-,所以()2221sin 42a b c ab C +-=,所以222sin 2a b c C ab +-=.由余弦定理可得222cos 2a b c C ab +-=,sin C C =,即tan C ,所以3Cπ=.由正弦定理可得sin sin sin 3a b c A B C ===,所以83832(sin sin )sin sin 8sin 3336a b AB A A A ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.因为ABC 为锐角三角形,所以62A ππ<<,所以sin 126A π⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,则ssin()86A π<+,即8a b <+≤.故ABC 的周长的取值范围是4,12]+.【例2】在锐角ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c sin sin cos sin B CC C A++=(1)求A ;(2)若ABC 的外接圆的半径为1,求22b c +的取值范围.【例3】(2022·重庆八中高三阶段练习)在锐角ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sinsin ,2A Ca b A b +==(1)求角B 的大小;(2)求2a c -的取值范围.【例4】(2022·四川省仁寿县文宫中学高三阶段练习(文))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()sin sin 2B Ca A B c ++=.(1)求角A 的大小;(2)若角B 为钝角,求b的取值范围.【题型专练】1.在ABC ∆中,设角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知222cos sin cossin sin A B C A B =++.(1)求角C 的大小;(2)若c ,求ABC ∆周长的取值范围.【答案】(1)23π;(2)(2+(1)由题意知2221sin sin 1sin sin sin A B C A B -=+-+,即222sin sin sin sin sin A B C A B +-=-,由正弦定理得222a b c ab+-=-由余弦定理得2221cos 222a b c ab C ab ab +--===-,又20,3C C ππ<<∴=.(2)2,2sin ,2sin 2sin sin sin sin3a b c a A b BA B C π====∴==,则ABC ∆的周长()2sin sin 2sin sin 2sin 33L a b c A B A A A ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=++++++ ⎪ ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦230,,sin 1333323A A A πππππ⎛⎫<<∴<+<<+≤ ⎪⎝⎭ ,2sin 23A π⎛⎫∴<++≤ ⎪⎝⎭,ABC ∴∆周长的取值范围是(2+.2.ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C .(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【分析】【详解】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈ ,23A π∴=.(2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=,即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号),()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴ 周长的最大值为3+.3.已知a ,b ,c 分别为ABC △三个内角A ,B ,C 的对边,(cos )a C C b c +=+.(1)求角A ;(2)若5a =,求ABC △的周长的最大值.【详解】(1)由题意知()(cos )sin cos sin sin a C C b c A C C B C =+⇒+=+,所以()()sin cos sin sin A C C A C C +=++,即sin cos sin sin cos cos sin sin A C A C A C A C C+=++sin cos sin sin A C A C C =+,因0sin ≠C cos 1A A -=,即2sin 16A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭又50,,666A A ππππ⎛⎫<<∴-∈- ⎪⎝⎭ ,所以66A ππ-=,所以3π=A (2)由余弦定理得:222222cos 25a b c b c A b c bc =+-⋅=+-=,即()2325b c b c +-⋅=.22b c b c +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭ (当且仅当b c =时取等号),()()()22221253324b c b c b c b c b c +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:10b c +≤(当且仅当b c =时取等号),ABC ∴ 周长51015L a b c =++≤+=,ABC ∴ 周长的最大值为15.题型五:角平分线相关的定理【例1】在中ABC △,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,120ABC ∠=︒,BD BC ⊥交AC 于点D ,且1BD =,则2a c +的最小值为.【详解】由题意知ABC ABD BCD S S S ∆∆∆=+ ,所以111sin sin sin 222ac B cBD ABD aBD CBD ∴=∠+∠,即1311111122222ac c a ∴⨯=⨯⨯+⨯⨯即2c a =+,所以12a c =+,所以))12422224333a c a c a c a c c a ⎛⎫⎫+++=+++≥+=⎪⎪⎝⎭⎝⎭【例2】△ABC 中D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC,BD=2DC .(Ⅰ)求sin sin BC∠∠;(Ⅱ)若60BAC ∠= ,求B ∠.【详解】(Ⅰ)由正弦定理得,,sin sin sin sin AD BD AD DCB BADC CAD==∠∠∠∠因为AD 平分∠BAC,BD=2DC,所以sin 1.sin 2B DC C BD ∠==∠.(Ⅱ)因为()180,60,C BAC B BAC∠=-∠+∠∠=所以()31sin sin cos sin .22C BAC B B B ∠=∠+∠=∠+∠由(I )知2sin sin B C ∠=∠,所以3tan ,30.3B B ∠=∠= 【例3】(河南省豫北名校普高联考2022-2023学年高三上学期测评(一)文科数学试卷)在ABC 中,内角,,A B C的对边分别为,,a b c ,且______.在①cos cos 2b C B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭;②2ABC S BC =⋅△ ;③tan tan tan A C A C +-这三个条件中任选一个,补充在上面的问题中,并进行解答.(1)求角B 的大小;(2)若角B 的内角平分线交AC 于D ,且1BD =,求4a c +的最小值.ABC ABD BCD S S S =+ ,12π1sin 232ac c ∴=⋅即333444ac c a =+,a c ac ∴+=,a ac +∴()11444552a c a c a c ac c a ⎛⎫∴+=++=++≥+ ⎪⎝⎭【题型专练】1.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,23BAC π∠=,BAC ∠的平分线交BC 于点D ,1AD =,则b c +的最小值为.【详解】ABC ABD BCD S S S ∆∆∆=+ ,所以111sin sin sin 222bc A cAD BAD bAD CAD ∴=∠+∠,即11111222222bc c ∴⨯=⨯⨯+⨯⨯,即bc b c =+,所以111b c ∴=+,所以()111124b cb c b c b c c b ⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪⎝⎭2.ABC ∆中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,ABD ∆面积是ADC ∆面积的2倍.(1)求sin sin BC;(2)若AD =1,DC =22,求BD 和AC 的长.【详解】,1sin 2ACD S AC AD CAD ∆=⋅⋅∠,∵2ABD ACD S S ∆∆=,BAD CAD ∠=∠,∴2AB AC =.由正弦定理可知sin 1sin 2B AC C AB ∠==∠.(2)∵::2:1ABD ACD BD DC S S ∆∆==,22DC =,∴BD =.设AC x =,则2AB x =,在△ABD 与△ACD中,由余弦定理可知,2222cos 2AD BD AB ADB AD BD +-∠==⋅222232cos 2x AD CD AC ADC AD CD -+-∠==⋅∵ADB ADC π∠+∠=,∴cos cos ADB ADC ∠=-∠,2232x -=,解得1x =,即1AC =.题型六:有关三角形中线问题遇到角平分线问题一般有两种思路:思路一:中线倍长法思路二:利用平面向量【例1】在ABC ∆中,,,a b c 分别是内角,,A B C 所对的边,且满足cos 0cos 2B bC a c+=+,(1)求角B 的值;(2)若2c =,AC 边上的中线32BD =,求ABC ∆的面积.【详解】(1)cos cos sin 00cos 2cos 2sin sin B b B BC a c C A C+=⇔+=++,()cos 2sin sin sin cos 0B A C B C ⇒++=2sin cos cos sin sin cos 0A B B C B C ⇒++=()2sin cos sin 0A B B C ⇒++=.()1sin 2cos 10,sin 0,cos 2A B A B ⇒+=≠∴=-.所以23B π=,(2)解法一:中线倍长法:延长BD 到E ,使BD=DE ,易知四边形AECD 为平行四边形,在BEC ∆中,EC=2,,因为23ABC π∠=,所以3BCE π∠=,由余弦定理2222cos BE EC BC EC BC BCE =+-⋅⋅∠,即223222cos3a a π=+-⋅⋅,2210a a -+=,解得1a =,所以1133sin 122222ABC S ac B ∆==⋅⋅⋅=解法二:BC BA BD +=,所以()22BC BA BD +=B+=即︒++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛120cos 223222ac a c ,即⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯++=21424432a a ,2210a a -+=,解得1a =,所以1133sin 122222ABC S ac B ∆==⋅⋅⋅=【例2】(2022·广东佛山·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2π3A =.(1)若6a =,ABC的面积为D 为边BC 的中点,求AD 的长度;(2)若E 为边BC上一点,且AE =,:2:BE EC c b =,求2b c +的最小值.【题型专练】1.(2022·广东广州·一模)在ABC 中,内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,且满足cos sin 2B Cb a B +=.(1)求A ;(2)若a =,3BA AC ⋅=,AD 是ABC 的中线,求AD 的长.2.(2022·黑龙江·哈师大附中高三阶段练习)在①()()()()sin sin sin a c A B a b A B -+=-+;②2S BC =⋅;③cos sin b C a c B =;这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答问题.问题:在ABC 中,角、、A B C 的对边分别为,,a b c ,且______.(1)求角B 的大小;(2)AC 边上的中线2BD =,求ABC 的面积的最大值.题型七:有关内切圆问题(等面积法)【例1】在▵B中,sin2=B=1,B=5,则A.B=25B.▵B 的面积为32C.▵BD.▵B【答案】B【解答】解:∵sin2=∴cos=1−2sin22=1−2×2=35,又B=1,B=5,∴由余弦定理,B2=B2+B2−2B⋅B⋅cos=52+12−2×5×1×(35)=20,∴B=25,故A正确;∵cos=35且为三角形内角,∴sin=1−cos2=45,所以△B的面积为=1=12×1×5×45=2,故B错误;根据正弦定理B sin=2o其中表示外接圆的半径)得:2=45=即△B C正确;如图,设△B内切圆圆心为,半径为,连接B,B,B,因为内切圆与边B ,B ,B 相切,故设切点分别为,,,连接B ,B ,B ,可知:B =B =B =,且B ⊥B ,B ⊥B ,,根据题意:△B =12B ⋅B ⋅sin =12×5×1×45=2,利用等面积可得:△B +△B +△B =△B ,即:12B ⋅+12B ⋅+12=2,∴=4B+B+B==D 正确.故选ACD .【例2】(2022·四川·绵阳中学高二开学考试(理))已知在ABC 中,()254cos 4sin A B C ++=.(1)求角C 的大小;(2)若ABC 的内切圆圆心为O ,ABC 的外接圆半径为4,求ABO 面积的最大值.【题型专练】1.三角形有一个角是︒60,夹在这个角的两边长分别为8和5,则()A.三角形另一边长为6B.三角形的周长为20C.三角形内切圆面积为3D.【答案】B【解答】解:因为三角形有一个角是︒60,夹在这个角的两边长分别为8和5,A .由余弦定理得:三角形另一边长为82+52−2×8×5×cos60°=7,故A 错误;B .三角形的周长为8+5+7=20,故B 正确;C .设三角形内切圆的半径为,由面积法得到:12×8×5×sin60°=12×20×,解得=3,所以内切圆的面积为,故C 正确;D .设三角形外接圆的半径为,则由正弦定理得到7sin60°=2,解得=,故D 错误.故选BC .2.(2022·全国·清华附中朝阳学校模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos a cC Cb-=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,记r 为ABC 的内切圆半径,求r 的最大值.题型八:与向量结合问题【例1】锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量()m a =与(cos ,sin )n A B = 平行.(1)求角A ;(2)若a =ABC ∆周长的取值范围.【解析】解:(1)因为://m n,所以:sin cos 0a B A =,由正弦定理,得:sin sin cos 0A B B A -=,又因为:sin 0B ≠,从而可得:tan A =,由于:0A π<<,所以:3A π=.(2)因为:由正弦定理知sin sin sin 3b c aB C A====,可得:三角形周长sin )3l a b c B C =++=+,又因为:23C B π=-,所以:2sin sin sin sin()36B C B B B ππ+=+-=+,因为:ABC ∆为锐角三角形,所以:62B ππ<<,2(,)633B πππ+∈,3sin sin (2B C +∈,所以:l ∈.【例2】(2022·河北沧州·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知(2)cos cos ,3b c A a C a -==.(1)求角A ;(2)若点D 满足1233BD BA BC =+,求BCD △面积的最大值.【题型专练】1.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a c >.已知2BA BC = ,1cos 3B =,3b =.求:(1)a 和c 的值;(2)cos()B C -的值.【解析】解:(1)2BA BC =,1cos 3B =,3b =,可得cos 2ca B =,即为6ac =;2222cos b a c ac B =+-,即为2213a c +=,解得2a =,3c =或3a =,2c =,由a c >,可得3a =,2c =;(2)由余弦定理可得2229947cos 22339a b c C ab +-+-===⨯⨯,sin C ==,sin B ==,则17224223cos()cos cos sin sin 393927B C B C B C -=+=⨯+⨯.2.ABC ∆中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,若1AB AC BA BC ==.解答下列问题:(1)求证:A B =;(2)求c 的值;(3)若||AB AC +=ABC ∆的面积.【解析】证明:(1)因AB AC BA BC =,故cos cos bc A ac B =,即cos cos b A a B =.由正弦定理,得sin cos sin cos B A A B =,故sin()0A B -=,因为A B ππ-<-<,故0A B -=,故A B =.⋯(4分)(2)因1AB AC = ,故cos 1bc A =,由余弦定理得22212b c a bc bc+-=,即2222b c a +-=;又由(1)得a b =,故22c =,故c =.⋯(10分)(3)由||AB AC += 22||||2||6AB AC AB AC ++=,即2226c b ++=,故224c b +=,因22c =,故b =,故ABC ∆是正三角形,故面积23342ABC S ∆=⨯=.⋯(16分)题型九:几何图形问题【例1】在ABC ∆中,3B π∠=,15AB =,点D 在边BC 上,1CD =,1cos 26ADC ∠=.(1)求sin BAD ∠;(2)求ABC ∆的面积.【解析】解:(1)由1cos 26ADC ∠=,可得153sin 26ADC ∠==,则11sin sin()sin cos cos sin 333226BAD ADC ADC ADC πππ∠=∠-=∠-∠=-⨯.(2)在ABD ∆中,由正弦定理可得sin sin BD AB BAD ADB =∠∠=,解得7BD =,所以718BC =+=,所以ABC ∆的面积11sin 158sin 223S AB BC ABD π=⋅⋅∠=⨯⨯⨯=【例2】如图,在ABC ∆中,6B π∠=,AB =,点D 在BC 边上,且2CD =,1cos 7ADC ∠=.(1)求sin BAD ∠;(2)求BD ,AC 的长.【解析】解:(1)在ADC ∆中,因为1cos 7ADC ∠=,所以43sin 7ADC ∠=,所以sin sin()BAD ADC B ∠=∠-∠sin cos cos sin ADC B ADC B=∠-∠433117272=-⨯1114=.(2)在ABD ∆中,由正弦定理得1183sin 1411sin 437AB BADBD ADB⋅∠===∠,在ABC ∆中,由余弦定理得:2222232cos 3)132313492AC AB BC AB BC B =+-⋅⋅=+-⨯⨯⨯.所以7AC =.【例3】如图,在ABC ∆中,2AB =,1cos 3B =,点D 在线段BC 上.(1)若34ADC π∠=,求AD 的长;(2)若2BD DC =,ACD ∆423sin sin BADCAD∠∠的值.【解析】解:(1)ABC ∆ 中,1cos 3B =,22sin 3B ∴=.34ADC π∠= ,4ADB π∴∠=.ABD ∆222232=,83AD ∴=;(2)设DC a =,则2BD a =,2BD DC = ,ACD ∆,1222323a ∴=⨯⨯⨯,2a ∴=AC ∴==由正弦定理可得42sin sin BAD ADB=∠∠,sin 2sin BAD ADB ∴∠=∠.242sin sin CAD ADC =∠∠,2sin 4CAD ADC ∴∠=∠,sin sin ADB ADC ∠=∠ ,∴sin sin BADCAD∠=∠【例4】如图,在平面四边形ABCD 中,45A ∠=︒,90ADC ∠=︒,2AB =,5BD =.(1)求sin ADB ∠;(2)若DC =,求BC .【解析】解:(1)ABD ∆中,45A ∠=︒,2AB =,5BD =,由正弦定理得sin sin AB BDADB A=∠,即25sin sin 45ADB =∠︒,解得2sin 5ADB ∠=;(2)由90ADC ∠=︒,所以2cos sin 5BDC ADB ∠=∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得:222222cos 52525BC BD DC BD DC BDC =+-⋅⋅∠=+-⨯⨯,解得5BC =.【例5】在平面四边形ABCD 中,90ADC ∠= ,45A ∠= ,2AB =,5BD =.(1)求cos ADB ∠;(2)若DC =,求BC .【答案】(1)5;(2)5.【分析】(1)在ABD ∆中,由正弦定理得sin sin BD ABA ADB=∠∠.由题设知,52sin45sin ADB =∠o,所以2sin 5ADB ∠=.由题设知,90ADB ∠<o ,所以cos 5ADB ∠==;(2)由题设及(1)知,2cos sin 5BDC ADB ∠=∠=.在BCD ∆中,由余弦定理得22222cos 25825255BC BD DC BD DC BDC =+-⋅⋅⋅∠=+-⨯⨯=.所以5BC =.【题型专练】1.如图,在平面四边形ABCD 中,1AD =,2CD =,AC =(1)求cos CAD ∠的值;(2)若cos BAD ∠=21sin 6CBA ∠=,求BC 的长.【解析】解:1AD =,2CD =,AC =(1)在ADC ∆中,由余弦定理,得222cos 2AC AD CD CAD AC AD+-∠= .∴cos CAD ∠=;(2)设BAC α∠=,则BAD CAD α=∠-∠,cos 21sin 7321sin 143sin 2CAD BAD CAD BAD α∠=∠=-∴∠=∠=∴=,在ABC ∆中,由正弦定理,sin sin BC ACCBAα=∠,解得:3BC =.即BC 的长为3.2.在平面四边形ABCD中,,2,2,AB BC AB BD BCD ABD ABD ⊥==∠=∠∆的面积为2.(1)求AD 的长;(2)求CBD ∆的面积.【解析】解:(1)由已知11sin 2sin 222ABD S AB BD ABD ABD ∆=∠=⨯∠= ,所以sin ABD ∠=(0,2ABD π∠∈,所以cos ABD ∠=在ABD ∆中,由余弦定理得:2222cos 5AD AB BD AB BD ABD =+-∠= ,所以AD =.(2)由AB BC⊥,得2ABD CBD π∠+∠=,所以5sin cos 5CBD ABD ∠=∠=,又42,sin 2sin cos 5BCD ABD BCD ABD ABD ∠=∠∠=∠∠=,()222BDC CBD BCD ABD ABD ABD CBD ππππ∠=-∠-∠=--∠-∠=-∠=∠,所以CBD ∆为等腰三角形,即CB CD =,在CBD ∆中,由正弦定理得:sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,所以sin 51155455,sin 4sin 42244585CBDBD CBDCD S CB CD BCD BCD∆∠====∠=⨯⨯⨯=∠.3.如图,在平面四边形ABCD 中,2AB =,6BC =,4AD CD ==.(1)当四边形ABCD 内接于圆O 时,求四边形ABCD 的面积S ;(2)当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线BD的长.【解析】(本题满分为14分)解:(1)连接BD ,由余弦定理可得:222222cos 24224cos BD AB AD AB AD A A =+-=+-⨯⨯⨯ ,222222cos 46246cos BD BC CD BC CD C C =+-=+-⨯⨯⨯ ,可得:2016cos 5248cos A C -=-,2⋯分又四边形ABCD 内接于圆O ,则又A C π+=,所以:2016cos 5248cos()A A π-=--,化简可得:1cos 2A =-,又(0,)A π∈,所以23A π=,3C π=,4⋯分所以12124sin 46sin 2323ABD BCD S S S ππ∆∆=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=,6⋯分(2)设四边形ABCD 的面积为S ,则11sin sin 22ABD BCD S S S AB AD A BC CD C ∆∆=+=+ ,可得:222222cos 2cos BD AB AD AB AD A BC CD BC CD C =+-=+- ,8⋯分可得:22221124sin 46sin 2224224cos 46246cos S A C A C ⎧=⨯⨯+⨯⨯⎪⎨⎪+-⨯⨯=+-⨯⨯⎩,可得:sin 3sin 423cos cos S A CC A⎧=+⎪⎨⎪=-⎩,平方后相加,可得:24106sin sin 6cos cos 16S A C A C +=+-,即:266cos()16S A C =-+,10⋯分又(0,2)A C π+∈,当A C π+=时,216S 有最大值,即S 有最大值.此时,A C π=-,代入23cos cos C A =-,可得:1cos 2C =,又(0,)C π∈,可得:3C π=,12⋯分在BCD ∆中,可得:222222cos 46246cos 283BD BC CD BC CD C π=+-=+-⨯⨯⨯= ,可得BD =.14⋯分4.如图所示,已知圆内接四边形ABCD ,记tan tan tan tan 2222A B C D T =+++.(1)求证:22sin sin T A B=+;(2)若6AB =,3BC =,4CD =,5AD =,求T 的值及四边形ABCD 的面积S.【解析】解:(1)sincos sin cos222222tan tan tan tan tan cot tan cot 22222222sin sin cos sin cos sin 2222A AB BA B A B A A B B T A A B B A Bππ--=+++=+++=+++=+.(2)由于:6AB =,3BC =,4CD =,5AD =,由题知:cos cos 0BAD BCD ∠+∠=,可得:22222222470227AB AD BD BC CD BD BD AB AD BC CD +-+-+=⇒= ,则3cos 7A =,sin A =则1()sin 2S AD AB CD BC A =+= ,则1610()sin sin 219S AB BC AD CD ABC ABC =+∠=∠=,22sin sin T A B =+==5.如图,角A ,B ,C ,D 为平面四边形ABCD 的四个内角,6AB =,3BC =,4CD =.(1)若60B =︒,30DAC ∠=︒,求sin D ;(2)若180BAD BCD ∠+∠=︒,5AD =,求cos BAD ∠.【解析】解:(1)在ABC ∆中,222361cos 2362AC B +-==⨯⨯,222363627AC ∴=+-⨯=,AC ∴=ACD ∆中,由正弦定理sin sin DAC D CD AC∠=,sin sin sin 30AC D DAC CD ∴=⋅∠=︒=.(2)在ABD ∆中,22256cos 256BD BAD +-∠=⨯⨯,在BCD ∆中,22234cos 234BD BCD +-∠=⨯⨯,180BAD BCD ∠+∠=︒ ,cos cos 0BAD BCD ∴∠+∠=,∴22222256340256234BD BD +-+-+=⇒⨯⨯⨯⨯可得:222(2536)5(916)0120BD BD +-++-=,可得:22261252550BD BD ⨯-+⨯-=,可得27247BD =,则BD =22224725365637cos 256607BDBAD +-+-∴∠===⨯⨯.6.某市欲建一个圆形公园,规划设立A ,B ,C ,D 四个出入口(在圆周上),并以直路顺次连通,其中A ,B ,C 的位置已确定,2AB =,6BC =(单位:百米),记ABC θ∠=,且已知圆的内接四边形对角互补,如图,请你为规划部门解决以下问题.(1)如果4DC DA ==,求四边形ABCD 的区域面积;(2)如果圆形公园的面积为283π万平方米,求cos θ的值.【解析】解:(1)连结BD ,可得四边形ABCD 的面积为:11sin sin 22ABD CBD S S S AB AD A BC CD C ∆∆=+=+ , 四边形ABCD 内接于圆,180A C ∴+=︒,可得sin sin A C =.11sin sin 22S AB AD A BC CD C =+ 1()sin 2AB AD BC CD A =+1(2464)sin 2A =⨯+⨯16sin A =.(*)⋯在ABD ∆中,由余弦定理可得:222222cos 24224cos 2016cos BD AB AD AB AD A A A =+-=+-⨯⨯=- ,同理可得:在CDB ∆中,222222cos 64264cos 5248cos BD CB CD CB CD C C C =+-=+-⨯⨯=- ,2016cos 5248cos A C ∴-=-,结合cos cos(180)cos C A A =︒-=-,得64cos 32A =-,解得1cos 2A =-,(0,180)A ∈︒︒ ,120A ∴=︒,代入(*)式,可得四边形ABCD 面积16sin12083S =︒=.(2) 设圆形公园的半径为R ,则面积为283π万平方米,可得:2283R ππ=,可得:2213R =,∴由正弦定理4212sin AC R B ==3sin 4214213θ== 由余弦定理可得:2226226cos 4024cos AC θθ=+-⨯⨯⨯=-334024cos sin 421421θθ-∴==214sin 159cos θθ=-,22sin cos 1θθ+= ,∴2159cos cos 114θθ-+=,整理可得:2214cos 9cos 10θθ-+=,∴解得:1cos 7θ=,或12.7.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 已知sin 30,27,2A A a b +===.(1)求角A 和边长c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD AC ⊥,求ABD ∆的面积.【答案】(1)23π,4;(2)3.【解析】(1)sin 3cos 0,tan 3A A A +=∴=- ,20,3A A ππ<<∴=,由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-,即21284222c c ⎛⎫=+-⨯⨯- ⎪⎝⎭,即22240c c +-=,解得6c =-(舍去)或4c =,故4c =.(2)2222cos c b a ab C =+- ,162842272cos C ∴=+-⨯⨯⨯,22cos ,72cos 77AC C CD C∴=∴===,12CD BC ∴=,1134223222ABC S AB AC sin BAC ∆∴=⋅⋅∠=⨯⨯⨯=,132ABD ABC S S ∆∆∴==.8.四边形的内角与互补,.(1)求和;(2)求四边形的面积.【答案】(1)60C =︒,7BD =;(2)23.【详解】:(1)连接BD .在ABD ∆和CBD ∆中,利用余弦定理列等式2222BD BC CD BC=+-cos CD C ⋅和2222cos BD AB DA AB DA A =+-⋅,且cos cos C A =-,代入数据得54cosC +,求cos C 的值,进而求C 和的值;(2)由(1)知ABD ∆和CBD ∆的面积可求,故四边形等于ABD ∆和CBD ∆的面积.(1)由题设及余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD C=+-⋅.①2222cos BD AB DA AB DA A =+-⋅54cosC =+.②。
文成教育学科辅导教案讲义授课对象授课教师徐老师 授课时间 3月11日 授课题目 解三角形复习总结 课 型 复习课使用教具人教版教材教学目标 熟练掌握三角形六元素之间的关系,会解三角形教学重点和难点 灵活解斜三角形 参考教材人教版必修5第一章教学流程及授课详案解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A +B =90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba。
2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)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R Cc B b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径) (3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍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 。
3.三角形的面积公式: (1)∆S =21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高);根据正弦定理, 0sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,0sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A(2)根据正弦定理, 0sin 28sin40sin 0.8999.20==≈b A B a 因为00<B <0180,所以064≈B ,或0116.≈B①当064≈B 时, 00000180()180(4064)76=-+≈-+=C A B ,②当0116≈B 时,180()180(40116)24=-+≈-+=C A B ,0sin 20sin2413().sin sin40==≈a C c cm A 点评:应用正弦定理时(1)应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形;(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器 题型2:三角形面积例2.在∆ABC 中,sin cos A A +=22,AC =2,3=AB ,求A tan 的值和∆ABC 的面积。
333绵阳市开元中学高 2014 级高三一轮复习③ tan (A + B )= - tan C ;④sinA + BC = cos , ⑤cosA +B = sinC 《解三角形》知识点、题型与方法归纳制卷:王小凤学生姓名:7.实际问题中的常用角 (1)仰角和俯角2 22 2 一、知识点归纳(★☆注重细节,熟记考点☆★)1. 正弦定理及其变形在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下文的叫俯角(如图①)asin A = b sin B = c sin C= 2R (R 为三角形外接圆半径) 变式:(1) a = 2R sin A , b = 2R sin B , c = 2R sin C (边化角公式)(2)sin A = a ,sin B =2Rb , sin C =c 2R 2R (角化边公式) (2) 方位角(3)a : b : c = sin A : sin B : sin C(4) a = sin A , a = sin A , b =sin B b sin B c sin C c sin C2. 正弦定理适用情况: (1) 已知两角及任一边;(2) 已知两边和一边的对角(需要判断三角形解的情况). 3. 余弦定理及其推论从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如 B 点的方位角为 α(如图②)注:仰角、俯角、方位角的区别是:三者的参照不同。
仰角与俯角是相对于水平线而言的, 而方位角是相对于正北方向而言的。
(3) 方向角:相对于某一正方向的水平角(如图③)如: ①北偏东 即由指北方向顺时针旋转到达目标方向;a 2 =b 2 +c 2 - 2bc cos Acos A =b 2 +c 2 - a 22bc②“东北方向”表示北偏东(或东偏北) 45︒ .(4) 坡度:坡面与水平面所成的二面角的度数(如图④,角 θ 为坡角)b 2 = a 2 +c 2 - 2ac cos B c 2 = a 2 + b 2 - 2ab cos Ccos B =a 2 + c 2 -b 22ac a 2 + b 2 - c 2二、题型示例(★☆注重基础,熟记方法☆★)4. 余弦定理适用情况:cos C =2ab1.在V ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =3 2,则 AC = ()(1)已知两边及夹角;(2)已知三边.注.解三角形或判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化(这也是正余弦定理的作用),统一成边的形式或角的形式.5. 常用的三角形面积公式A.4B .2C .D . 2 2.在V ABC 中, a 2 = b 2 + c 2 + 3bc ,则∠A 等于()A .60°B .45°C .120°D .150°(1) S ∆ABC = 1 ⨯ 底⨯高;2 (2) 1 1 1 abcS = ab sin C = ac sin B = bc sin A = (R 为∆A 接BC 圆半径 )(两边夹一角);2 2 2 4R6. 三角形中常用结论(1) a + b > c , b + c > a , a + c > b (即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边) (2) 在∆A ,BC 即大边A 对> 大B ⇔角,a >大b 角⇔对s 大in 边A >)sin B ( (3) 在∆ABC 中, A + B + C = ,所以①sin (A + B )= sin C ;② cos (A + B )= -cos C ;3. 设V 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V 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4. 若△ABC 的三个内角满足sin A : sin B : sin C = 3 : 5 : 7 ,则△ABC ()3考点一:正弦定理、余弦定理的简单应用 考点二:利用正弦定理、余弦定理判断三角形的形状3 3 33 3 14 15 3 14 15考点四:利用正余弦定理求角2 考点三:利用正余弦定理求三角形的面积A. 一定是锐角三角形 B .一定是直角三角形 C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形∴∠ADB =180°-(45°+30°)=105°.DBAB在△DAB 中,由正弦定理,得sin ∠DAB =sin ∠ADB ,cos A bAB ·sin ∠DAB 5(3+\r(3))·sin 45°5. 在∆ABC 中,若cos B =a ,则△ABC 是()A. 等腰三角形 B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形6. 在∆ABC 中, AB =, AC = 1 , ∠A = 30︒ ,则∆ABC 面积为() ∴DB =sin ∠ADB = sin 105°5(3+\r(3))·sin 45°=sin 45°cos 60°+cos 45°sin 60°=2=10 3(海里).又∠DBC =∠DBA +∠ABC =30°+(90°-60°)=60°,BC =20 3(海里), 在△DBC 中,由余弦定理,得 CD 2=BD 2+BC 2-2BD ·BC ·cos ∠DBCA.B.C.或 D .或 12424 2=300+1 200-2×10 3×20 3×2=900, 7. 已知∆ABC 的三边长a = 3, b = 5, c = 6 ,则∆ABC 的面积为() ∴CD =30(海里),A .B . 2C .D . 2 30∴需要的时间 t =30=1(小时).故救援船到达 D 点需要 1 小时.8. 在锐角中∆ABC ,角 A , B 所对的边长分别为a , b .若2a sin B = 3b ,则角等于 ()三、高考真题赏析A.B.C.D.1.(2016 年ft 东)在△ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a ,b ,c ,已知tan A tan B126 4 3 2(tan A + tan B ) = + cos B .cos A9.在△ABC 中,若 a =18,b =24,A =45°,则此三角形有 ( )(Ⅰ)证明:a +b =2c ;(Ⅱ)求 cos C 的最小值.A .无解B .两解C .一解D .解的个数不确定1【解析】(Ⅰ)由2(tanA + tanB) = tanA tanB+ 得10. 在∆ABC ,内角 A , B , C 所对的边长分别为a , b , c . a sin B cos C + c sin B cos A = ∠B = ()b , 且a > b ,则2 2 ⨯ sinC =sinA cosB+ sinB cosA, A.B.C. 2D. 5cosAcosB cosAcosB cosAcosB 2sin C = sin B + sin C a + b = 2c633 6所以,由正弦定理,得.a 2 +b 2 -c 2 (a + b )2 - 2ab - c32c 3c 23 1(Ⅱ)由cos C == = - 1 ≥ - 1 = - 1 = .11. 如图:A ,B 是海面上位于东西方向相距5(3 + 3 )海里的两个观测点,现位于 A 点北偏东45︒ ,B 点2ab2ab2ab 2( a + b )2 2 2 2北偏西60︒ 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 船立即前往营救,其航行速度为每小时 30 海里,该救援船到达 D 点需要多长时间?解 由题意知 AB =5(3+ 3)海里,∠DBA =90°-60°=30°,∠DAB =90°-45°=45°,1海里的 C 点的救援所以cos C 的最小值为 .22.(2016 年四川)在△ABC 中,角 A ,B ,C 所对的边分别是 a ,b ,c ,且cos A + cos B = sin C. a b c3 3 5 3(\r(3)+1)3+1 考点五:正余弦定理实际应用问题(I)证明:sin A sin B sin C ;3 3 Ctan tan tan 5(II )若b 2 + c 2 - a 2 = 6bc ,求tan B .5∆ABC 中, D 是 BC 上的点, AD 平分∠BAC , ∆ABD 面积是∆ADC 面积的 2 倍.a =b =c (Ⅰ) 求sin ∠B ;(Ⅱ)若 AD = 1 , DC =2 ,求 BD 和 AC 的长.【解析】(I )证明:由正弦定理 sin A sin Bsin C 可知sin ∠C2cos A + cos B = sin C = 1原式可以化解为 sin A sin B sin C∵ A 和 B 为三角形s i 内n A 角sin , B ∴sin A sin B ≠ 0 则,两边同时乘以,可得sin B cos A + sin A cos B = sin A sin B 由和角公式可知, sin B cos A + sin A cos B = sin (A + B )= sin (- C )= sin C原式得证。
实用标准解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中, C=90°,AB= c, AC= b , BC= a。
(1)三边之间的关系:a2+b2=c2。
(勾股定理)(2)锐角之间的关系:A+B= 90 °;(3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义)sin A= cos B=a, cos A=sin=b, tan A=a。
c bc2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中, A、 B、 C 为其内角, a、b、 c 分别表示 A、 B、C 的对边。
(1)三角形内角和:A+B+C=π。
(2 )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a b c2R (R为外接圆半径)sin A sin B sin C( 3 )余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍a 2 =b2+2- 2bccosA;b2 = 2 +a2- 2cacosB;c2= 2 +b2-2abcos。
c c a C3.三角形的面积公式:1ah a=11(1)S=bh b=ch c( h a、 h b、 h c分别表示 a、b、 c 上的高);22211bc sin A=1(2)S=ab sin C=ac sin B;222求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型:(1 )两类正弦定理解三角形的问题:第 1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.第 2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角.(2 )两类余弦定理解三角形的问题:第 1、已知三边求三角 .第 2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角.5.三角形中的三角变换三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
( 1)角的变换因为在△ABC 中, A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC。
实用标准解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A +B =90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba。
2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)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R Cc B b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径) (3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍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 。
3.三角形的面积公式:(1)∆S =21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高); (2)∆S =21ab sin C =21bc sin A =21ac sin B ;4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)例1.(1)在∆ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9=a cm ,解三角形;(2)在∆ABC 中,已知20=a cm ,28=b cm ,040=A ,解三角形(角度精确到01,边长精确到1cm )。
解:(1)根据三角形内角和定理,0180()=-+C A B 000180(32.081.8)=-+066.2=;根据正弦定理, 0sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,0sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A(2)根据正弦定理, 0sin 28sin40sin 0.8999.20==≈b A B a 因为00<B <0180,所以064≈B ,或0116.≈B①当064≈B 时,00000180()180(4064)76=-+≈-+=C A B ,sin 20sin7630().sin sin40==≈a C c cm A ②当0116≈B 时,180()180(40116)24=-+≈-+=C A B ,0sin 20sin2413().sin sin40==≈a C c cm A 点评:应用正弦定理时(1)应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形;(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器 题型2:三角形面积例2.在∆ABC 中,sin cos A A +=22,AC =2,3=AB ,求A tan 的值和∆ABC 的面积。
专题一正余弦定理知识梳理1.正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即:2sin sin sin a b cR A B C===(R 为△ABC 外接圆的半径)常见的变形有:①::sin :sin :sin a b c A B C =;②sin sin a A b B =,sin sin a A c C =,sin sin b Bc C=;③sin sin sin sin sin sin a b c a b cA B C A B C++===++;④边化角公式:2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R C =;⑤角化边公式:sin 2a A R =,sin 2b B R =,sin 2c C R=;⑥sin sin sin sin sin sin A B a b A BA B a b A B A B a b A B <⇔<⇔<⎧⎪=⇔=⇔=⎨⎪>⇔>⇔>⎩;2.解三角形:一般地,把三角形的三个角A,B,C 和它们的对边a,b,c 叫做三角形的元素,已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形。
利用正弦定理可以解两类三角形:①已知三角形的任意两个角与一边,求其他两边和另一角。
②已知三角形的两边与其中一边的对角,计算另一边的对角,进而计算出其他的边和角。
剖析:已知两角与一边,用正弦定理,有解时,只有一解。
已知两边及其中一边的对角,用正弦定理,可能有两解、一解、或无解,一般常用的方法是利用大边对大角,小边对小角定理来验证。
3.在△ABC 中常见的公式:(如图)①111sin sin sin 222S ab C ac B bc A===②111222a b c S ah bh ch ===AcbaBCh aAcbaBC③4abcS R=(R 表示三角形外接圆的半径)④22sin sin sin S R A B C =⑤1()2S r a b c =++(r 表示三角形内切圆的半径)⑥海伦公式:S =,其中1()2p a b c =++.4.余弦定理定理:三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。
解三角形常用知识点归纳与题型总结1、①三角形三角关系:A+B+C=180°;C=180°—(A+B);②.角平分线性质定理:角平分线分对边所得两段线段的比等于角两边之比. ③.锐角三角形性质:若A>B>C 则6090,060A C ︒≤<︒︒<≤︒. 2、三角形三边关系:a+b>c; a-b<c3、三角形中的基本关系:sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=- sincos ,cos sin ,tan cot 222222A B C A B C A B C+++=== (1)和角与差角公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.(2) 二倍角公式 sin2α = 2cosαsinα.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-221tan 1tan αα-=+. 221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+==(3)辅助角公式(化一公式))sin(cos sin 22ϕ±+=±=x b a x b x a y 其中ab =ϕtan 4、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b cR C===A B . 5、正弦定理的变形公式:①化角为边:2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =;②化边为角:sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B ;④sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B =2R 6、两类正弦定理解三角形的问题:①已知两角和任意一边,求其他的两边及一角. ②已知两角和其中一边的对角,求其他边角.(对于已知两边和其中一边所对的角的题型要注意解的情况(一解、两解、三解)) 7、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B .=2R 2sinAsinBsinC=R abc 4=2)(c b a r ++=))()((c p b p a p p ---(海伦公式)8、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-.9、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac +-B =,222cos 2a b c C ab+-=.注明:余弦定理的作用是进行三角形中的边角互化,当题中含有二次项时,常使用余弦定理。
解三角形知识点总结及题型分类讲解一、 知识点复习 1、正弦定理及其变形2(sin sin sin a b cR R A B C===为三角形外接圆半径)12sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===()(边化角公式)2sin ,sin ,sin 222a b cA B C R R R===()(角化边公式) 3::sin :sin :sin a b c A B C =() sin sin sin (4),,sin sin sin a A a A b Bb Bc C c C===2、正弦定理适用情况: (1)已知两角及任一边(2)已知两边和一边的对角(需要判断三角形解的情况) 已知a ,b 和A ,求B 时的解的情况:如果B A sin sin ≥,则B 有唯一解;如果1sin sin <<B A ,则B 有两解; 如果1sin =B ,则B 有唯一解;如果1sin >B ,则B 无解. 3、余弦定理及其推论2222222222cos 2cos 2cos a b c bc Ab ac ac B c a b ab C=+-=+-=+-222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B aca b c C ab+-=+-=+-=4、余弦定理适用情况:(1)已知两边及夹角;(2)已知三边. 5、常用的三角形面积公式(1)高底⨯⨯=∆21ABC S ; (2)B ca A bc C ab S ABC sin 21sin 21sin 21===∆(两边夹一角).6、三角形中常用结论(1),,(a b c b c a a c b +>+>+>即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边); (2)sin sin (ABC A B a b A B ∆>⇔>⇔>在中,即大边对大角,大角对大边). (3)在△ABC 中,π=++C B A ,所以C B A sin )sin(=+;C B A cos )cos(-=+;C B A tan )tan(-=+.(4)2sin 2cos ,2cos 2sinCB AC B A =+=+. 二、典型例题题型1、计算问题(边角互换)例1、在ABC ∆中,若7:5:3sin :sin :sin =C B A ,则角C 的度数为 答案:=C 23π 例2、已知∆ABC 中,∠A 60=︒,3a =,则sin sin sin a b cA B C++++=.答案:2例3、在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2asinB=b .求角A 的大小; 答案:π3题型2、三角形解的个数例1.在△ABC 中,已知b=40,c=20,C=60。
中小学1对1课外辅导专家武汉龙文教育学科辅导教案讲义授课对象 杨文、黄银 授课教师 程锐 授课时间 3月11日 授课题目 解三角形复习总结 课 型 复习课使用教具人教版教材教学目标 熟练掌握三角形六元素之间的关系,会解三角形教学重点和难点灵活解斜三角形 参考教材人教版必修5第一章教学流程及授课详案解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A +B =90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba。
2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)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R Cc B b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径) (3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍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 。
3.三角形的面积公式:(1)∆S =21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高); (2)∆S =21ab sin C =21bc sin A =21ac sin B ;4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型: (1)两类正弦定理解三角形的问题:第1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角. 第2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角. (2)两类余弦定理解三角形的问题:第1、已知三边求三角.第2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角. 5.三角形中的三角变换三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
(1)角的变换因为在△ABC 中,A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC ;cos(A+B)=-cosC ;tan(A+B)=-tanC 。
2sin 2cos ,2cos 2sinCB AC B A =+=+; (2)判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式.6.求解三角形应用题的一般步骤:(1)分析:分析题意,弄清已知和所求;(2)建模:将实际问题转化为数学问题,写出已知与所求,并画出示意图; (3)求解:正确运用正、余弦定理求解; (4)检验:检验上述所求是否符合实际意义。
二、典例解析 题型1:正、余弦定理 例1.(1)在∆ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9=a cm ,解三角形;(2)在∆ABC 中,已知20=a cm ,28=b cm ,040=A ,解三角形(角度精确到01,边长精确到1cm )。
解:(1)根据三角形内角和定理,0180()=-+C A B 000180(32.081.8)=-+066.2=;根据正弦定理, 0sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,0sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A(2)根据正弦定理, 0sin 28sin40sin 0.8999.20==≈b A B a 因为00<B <0180,所以064≈B ,或0116.≈B①当064≈B 时, 00000180()180(4064)76=-+≈-+=C A B ,sin 20sin7630().sin sin40==≈a C c cm A ②当0116≈B 时,180()180(40116)24=-+≈-+=C A B ,0sin 20sin2413().sin sin40==≈a C c cm A 点评:应用正弦定理时(1)应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时,可能有两解的情形;(2)对于解三角形中的复杂运算可使用计算器 题型2:三角形面积例2.在∆ABC 中,sin cos A A +=22,AC =2,3=AB ,求A tan 的值和∆ABC 的面积。
解法一:先解三角方程,求出角A 的值。
.21)45cos(,22)45cos(2cos sin =-∴=-=+ A A A A又0180<<A , 4560,105.A A ∴-==13tan tan(4560)2313A +∴=+==--- , .46260sin 45cos 60cos 45sin )6045sin(105sin sin +=+=+==A S AC AB A ABC ∆=⨯=⨯⨯⨯+=+1212232643426sin ()。
解法二:由sin cos A A +计算它的对偶关系式sin cos A A +的值。
sin cos A A +=22①21(sin cos )212sin cos 20180,sin 0,cos 0.1(sin 2)2A A A A A A A A ∴+=∴=-<<∴><=- 另解23cos sin 21)cos (sin 2=-=-A A A A , ∴-=sin cos A A 62② ①+②得sin A =+264。
①-②得cos A =-264。
从而sin 264tan 23cos 426A A A +==⨯=---。
以下解法略去。
点评:本小题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识,着重数学考查运算能力,是一道三角的基础试题。
两种解法比较起来,你认为哪一种解法比较简单呢? 题型3:三角形中的三角恒等变换问题例3.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知a 、b 、c 成等比数列,且a2-c 2=ac -bc ,求∠A 的大小及cBb sin 的值。
分析:因给出的是a 、b 、c 之间的等量关系,要求∠A ,需找∠A 与三边的关系,故可用余弦定理。
由b 2=ac 可变形为c b 2=a ,再用正弦定理可求cB b sin 的值。
解法一:∵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 =bc a c b 2222-+=bc bc 2=21,∴∠A =60°。
在△ABC 中,由正弦定理得sin B =aA b sin ,∵b 2=ac , ∠A =60°,∴ac b c B b ︒=60sin sin 2=sin60°=23。
解法二:在△ABC 中, 由面积公式得21bc sin A =21ac sin B 。
∵b 2=ac ,∠A =60°,∴bc sin A =b 2sin B 。
∴cB b sin =sin A =23。
评述:解三角形时,找三边一角之间的关系常用余弦定理,找两边两角之间的关系常用正弦定理。
题型4:正、余弦定理判断三角形形状例4.在△ABC 中,若2cos B sin A =sinC ,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.等边三角形答案:C解析:2sin A cos B =sin C =sin (A +B )=sinAcosB+cosAsinB ∴sin (A -B )=0,∴A =B 另解:角化边点评:本题考查了三角形的基本性质,要求通过观察、分析、判断明确解题思路和变形方向,通畅解题途径题型5:三角形中求值问题例5.ABC ∆的三个内角为A B C 、、,求当A 为何值时,cos 2cos 2B CA ++取得最大值,并求出这个最大值。
解析:由A+B+C=π,得B+C 2=π2 -A 2,所以有cos B+C 2 =sin A2。
cosA+2cos B+C 2 =cosA+2sin A 2 =1-2sin 2A2 + 2sin A 2=-2(sin A 2 - 12)2+ 32;当sin A 2 = 12,即A=π3 时, cosA+2cos B+C 2取得最大值为32。
点评:运用三角恒等式简化三角因式最终转化为关于一个角的三角函数的形式,通过三角函数的性质求得结果。
题型6:正余弦定理的实际应用例6.(2009辽宁卷文,理)如图,A,B,C,D 都在同一个与水平面垂直的平面内,B ,D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。
测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为075,030,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为060,AC=0.1km 。
试探究图中B ,D 间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B ,D 的距离(计算结果精确到0.01km ,2≈1.414,6≈2.449)解:在△ABC 中,∠DAC=30°, ∠ADC=60°-∠DAC=30, 所以CD=AC=0.1 又∠BCD=180°-60°-60°=60°,故CB 是△CAD 底边AD 的中垂线,所以BD=BA , 在△ABC 中,,AB Csin CB C A sin ∠=∠A AB 即AB=,2062315sin ACsin60+= 因此,BD=。
km 33.020623≈+ 故B ,D 的距离约为0.33km 。
点评:解三角形等内容提到高中来学习,又近年加强数形结合思想的考查和对三角变换要求的降低,对三角的综合考查将向三角形中问题伸展,但也不可太难,只要掌握基本知识、概念,深刻理解其中基本的数量关系即可过关。
三、思维总结1.解斜三角形的常规思维方法是:(1)已知两角和一边(如A 、B 、C ),由A +B +C = π求C ,由正弦定理求a 、b ;(2)已知两边和夹角(如a 、b 、c ),应用余弦定理求c 边;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a 、b 、A ),应用正弦定理求B ,由A +B +C = π求C ,再由正弦定理或余弦定理求c 边,要注意解可能有多种情况;(4)已知三边a 、b 、c ,应余弦定理求A 、B ,再由A +B +C = π,求角C 。