正弦定理和余弦定理_知识点及典型例题
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正弦定理和余弦定理典型例题《正弦定理和余弦定理》典型例题透析 类型一:正弦定理的应用:例1.已知在ABC ∆中,10c =,45A =,30C =,解三角形. 思路点拨:先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出边a ,然后用三角形内角和求出角B ,最后用正弦定理求出边b .解析:sin sin a cA C=,∴sin 10sin 45102sin sin 30c A a C ⨯===∴ 180()105B A C =-+=,又sin sin b c B C=, ∴sin 10sin1056220sin 75205652sin sin 30c B b C ⨯+=====总结升华:1. 正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题;2. 数形结合将已知条件表示在示意图形上,可以清楚地看出已知与求之间的关系,从而恰当地选择解答方式.举一反三:【变式1】在∆ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9a cm =,解三角形。
【答案】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,00sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,00sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A【变式2】在∆ABC 中,已知075B =,060C =,5c =,求a 、A .【答案】00000180()180(7560)45A B C =-+=-+=,根据正弦定理5sin 45sin 60ooa =,∴563a =.【变式3】在∆ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c 【答案】根据正弦定理sin sin sin a b cA B C==,得::sin :sin :sin 1:2:3a b c A B C ==.例2.在3,60,1ABC b B c ∆==中,,求:a 和A ,C .思路点拨: 先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出角C ,然后用三角形内角和求出角A ,最后用正弦定理求出边a .解析:由正弦定理得:sin sin b cB C=, ∴sin 1sin 23c B C b===,(方法一)∵0180C <<, ∴30C =或150C =, 当150C =时,210180B C +=>,(舍去);当30C =时,90A =,∴222a b c +=.(方法二)∵b c >,60B =, ∴C B <,∴60C <即C 为锐角, ∴30C =,90A = ∴2a .总结升华:1. 正弦定理也可用于解决已知两边及一边的对角,求其他边和角的问题。
正弦定理和余弦定理考点与提醒归纳一、基础知识1.正弦定理a sin A =b sin B =c sin C=2R (R 为△ABC 外接圆的半径).正弦定理的常见变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;(2)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R; (3)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (4)a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A. 2.余弦定理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 △ABC =12ah a (h a 为边a 上的高);(2)S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).二、常用结论汇总——规律多一点 1.三角形内角和定理在△ABC 中,A +B +C =π;变形:A +B 2=π2-C2.2.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C2.3.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B . 4.用余弦定理判断三角形的形状在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,当b 2+c 2-a 2>0时,可知A 为锐角;当b 2+c 2-a 2=0时,可知A 为直角;当b 2+c 2-a 2<0时,可知A 为钝角.第一课时 正弦定理和余弦定理(一) 考点一 利用正、余弦定理解三角形考法(一) 正弦定理解三角形[典例] (1)(2019·江西重点中学联考)在△ABC 中,a =3,b =2,A =30°,则cos B =________.(2)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.[解析] (1)由正弦定理可得sin B =b sin A a =2×sin 30°3=13,∵a =3>b =2,∴B <A ,即B 为锐角,∴cos B =1-sin 2B =223. (2)∵sin B =12且B ∈(0,π),∴B =π6或B =5π6,又∵C =π6,∴B =π6,A =π-B -C =2π3.又a =3,由正弦定理得a sin A =bsin B ,即3sin 2π3=b sinπ6,解得b =1. [答案] (1)223 (2)1考法(二) 余弦定理解三角形[典例] (1)(2019·山西五校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos A +a cos B =c 2,a =b =2,则△ABC 的周长为( )A .7.5B .7C .6D .5(2)(2018·泰安二模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b2c -a=sin Asin B +sin C,则角B =________.[解析] (1)∵b cos A +a cos B =c 2,∴由余弦定理可得b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac =c 2,整理可得2c 2=2c 3,解得c =1,则△ABC 的周长为a +b +c =2+2+1=5.(2)由正弦定理可得c -b2c -a =sin A sin B +sin C =a b +c, ∴c 2-b 2=2ac -a 2,∴c 2+a 2-b 2=2ac , ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =22,∵0<B <π,∴B =π4.[答案] (1)D (2)π4[题组训练]1.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b 2=ac ,c =2a ,则cos C =( ) A.24B .-24C.34D .-34解析:选B 由题意得,b 2=ac =2a 2,即b =2a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 22a ×2a=-24.2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12 B.π6C.π4D.π3解析:选B 因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0, 所以sin(A +C )+sin A sin C -sin A cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0.因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以t a n A =-1, 因为A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin Aa =2×222=12, 又0<C <π4,所以C =π6.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2B +sin 2C =sin 2A +sin B sin C .(1)求角A 的大小;(2)若cos B =13,a =3,求c 的值.解:(1)由正弦定理可得b 2+c 2=a 2+bc , 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由(1)可知sin A =32, 因为cos B =13,B 为△ABC 的内角,所以sin B =223,故sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =32×13+12×223=3+226. 由正弦定理a sin A =c sin C得c =a sin C sin A =3×(3+22)32×6=1+263.考点二 判定三角形的形状[典例] (1)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(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰非等边三角形C .等边三角形D .钝角三角形[解析] (1)法一:因为b cos C +c cos B =a sin A ,由正弦定理知sin B cos C +sin C cos B =sin A sin A , 得sin(B +C )=sin A sin A .又sin(B +C )=sin A ,得sin A =1, 即A =π2,因此△ABC 是直角三角形.法二:因为b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =2a 22a =a ,所以a sin A =a ,即sin A =1,故A =π2,因此△ABC 是直角三角形.(2)因为sin A sin B =a c ,所以a b =ac,所以b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,所以b 2+c 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,所以△ABC 是等边三角形.[答案] (1)B (2)C[变透练清]1.(变条件)若本例(1)条件改为“a sin A +b sin B <c sin C ”,那么△ABC 的形状为________. 解析:根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,故C 是钝角,所以△ABC 是钝角三角形. 答案:钝角三角形2.(变条件)若本例(1)条件改为“c -a cos B =(2a -b )cos A ”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为c -a cos B =(2a -b )cos A , C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0,所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =π2或B =A 或B =π-A (舍去),所以△ABC 为等腰或直角三角形. 答案:等腰或直角三角形3.(变条件)若本例(2)条件改为“cos A cos B =ba =2”,那么△ABC 的形状为________.解析:因为cos A cos B =b a ,由正弦定理得cos A cos B =sin B sin A ,所以sin 2A =sin 2B .由ba =2,可知a ≠b ,所以A ≠B .又因为A ,B ∈(0,π),所以2A =π-2B ,即A +B =π2,所以C =π2,于是△ABC 是直角三角形.答案:直角三角形[课时跟踪检测]A 级1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若sin A a =cos Bb ,则B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理知,sin A sin A =cos Bsin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°.2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( )A .有一解B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定解析:选C 由正弦定理得b sin B =c sin C, ∴sin B =b sin Cc=40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.(2018·重庆六校联考)在△ABC 中,cos B =ac (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选A 因为cos B =ac ,由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =a c ,整理得b 2+a 2=c 2,即C 为直角,则△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3, cos B =23,则b =( )A .14B .6 C.14D.6解析:选D ∵b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,∴b = 6.5.(2019·莆田调研)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:选A ∵a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,∴根据正弦定理可得sin A sin B cos C +sinC sin B cos A =12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sin B .∵sin B ≠0,∴sin(A +C )=12,即sin B =12.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6.6.(2019·山西大同联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2(b cos A +a cos B )=c 2,b =3,3cos A =1,则a =( )A.5 B .3 C.10D .4解析:选B 由正弦定理可得2(sin B cos A +sin A cos B )=c sin C , ∵2(sin B cos A +sin A cos B )=2sin(A +B )=2sin C ,∴2sin C =c sin C ,∵sin C >0,∴c =2,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =32+22-2×3×2×13=9,∴a =3.7.在△ABC 中,AB =6,A =75°,B =45°,则AC =________. 解析:C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=AC sin 45°,解得AC =2. 答案:28.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又∵a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=22+32-2×2×3×⎝⎛⎭⎫-14=16,∴c =4. 答案:49.(2018·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =7,b =2,A =60°,则sin B =________,c =________.解析:由正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =b a ·sin A =27×32=217.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 得7=4+c 2-4c ×cos 60°,即c 2-2c -3=0,解得c =3或c =-1(舍去). 答案:2173 10.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,且a =2c ,则cos A =________.解析:因为sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,所以2sin B =sin A +sin C .由正弦定理得a +c =2b ,又因为a =2c ,可得b =32c ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =94c 2+c 2-4c 22×32c 2=-14.答案:-1411.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A =2B . (1)求证:a =2b cos B ; (2)若b =2,c =4,求B 的值.解:(1)证明:因为A =2B ,所以由正弦定理a sin A =b sin B ,得a sin 2B =bsin B ,所以a =2b cos B .(2)由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 因为b =2,c =4,A =2B ,所以16c os 2B =4+16-16cos 2B ,所以c os 2B =34,因为A +B =2B +B <π,所以B <π3,所以cos B =32,所以B =π6.12.(2019·绵阳模拟)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C .(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.解:(1)由已知,结合正弦定理,得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc . 又由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 所以bc =-2bc cos A ,即cos A =-12.由于A 为△ABC 的内角,所以A =2π3.(2)由已知2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C ,结合正弦定理,得2sin 2A =(2sin B +sin C )sin B +(2sin C +sin B )sin C , 即sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =sin 22π3=34.又由sin B +sin C =1,得sin 2B +sin 2C +2sin B sin C =1,所以sin B sin C =14,结合sin B +sin C =1,解得sin B =sin C =12.因为B +C =π-A =π3,所以B =C =π6,所以△ABC 是等腰三角形.B 级1.(2019·郑州质量预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2c os 2A +B2-cos 2C =1,4sin B =3sin A ,a -b =1,则c 的值为( )A.13B.7C.37D .6解析:选A 由2c os 2A +B2-cos 2C =1,得1+c os(A +B )-(2c os 2C -1)=2-2c os 2C -cos C =1,即2c os 2C +cos C -1=0,解得cos C =12或cos C =-1(舍去).由4sin B =3sin A及正弦定理,得4b =3a ,结合a -b =1,得a =4,b =3.由余弦定理,知c 2=a 2+b 2-2ab cos C =42+32-2×4×3×12=13,所以c =13.2.(2019·长春模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =3,2sin A a =t a n Cc,若sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,则a +b =________. 解析:∵2sin A a =t a n C c =sin C c cos C ,且由正弦定理可得a =2R sin A ,c =2R sin C (R 为△ABC的外接圆的半径),∴cos C =12.∵C ∈(0,π),∴C =π3.∵sin(A -B )+sin C =2sin 2B ,sin C =sin(A+B ),∴2sin A cos B =4sin B cos B .当cos B =0时,B =π2,则A =π6,∵c =3, ∴a =1,b =2,则a +b =3.当cos B ≠0时,sin A =2sin B ,即a =2b .∵cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,∴b 2=1,即b =1,∴a =2,则a +b =3.综上,a +b =3.答案:33.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2a cos C -c =2b .(1)求角A 的大小;(2)若c =2,角B 的平分线BD =3,求a .解:(1)2a cos C -c =2b ⇒2sin A cos C -sin C =2sin B ⇒2sin A cos C -sin C =2sin(A +C )=2sin A cos C +2cos A sin C ,∴-sin C =2cos A sin C ,∵sin C ≠0,∴cos A =-12, 又A ∈(0,π),∴A =2π3. (2)在△ABD 中,由正弦定理得,AB sin ∠ADB =BD sin A, ∴sin ∠ADB =AB sin A BD =22. 又∠ADB ∈(0,π),A =2π3, ∴∠ADB =π4,∴∠ABC =π6,∠ACB =π6,b =c =2, 由余弦定理,得a 2=c 2+b 2-2c ·b ·cos A =(2)2+(2)2-2×2×2c os 2π3=6,∴a = 6.。
正弦定理和余弦定理教学目标掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.知识梳理1.正弦、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理公式错误!=错误!=错误!=2Ra2=b2+c2-2bc cos A;b2=c2+a2-2ca cos B;c2=a2+b2-2ab cos C常见变形(1)a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C;(2)sin A=错误!,sin B=错误!,sin C=错误!;(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;(4)a sin B=b sin A,b sin C=c sin B,a sin C=c sin Acos A=错误!;cos B=错误!;cos C=错误!2。
S△ABC=错误!ab sin C=错误!bc sin A=错误!ac sin B=错误!=错误!(a+b+c)·r(r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.3。
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:A为锐角A为钝角或直角图形诊断自测1.判断正误(在括号内打“√”或“×”)(1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( )(2)在△ABC中,若sin A>sin B,则A〉B。
()(3)在△ABC的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素。
( )(4)当b2+c2-a2〉0时,△ABC为锐角三角形;当b2+c2-a2=0时,△ABC为直角三角形;当b2+c2-a2<0时,△ABC为钝角三角形。
( )(5)在三角形中,已知两边和一角就能求三角形的面积.( )解析(1)三角形中三边之比等于相应的三个内角的正弦值之比.(3)已知三角时,不可求三边.(4)当b2+c2-a2>0时,三角形ABC不一定为锐角三角形.答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√2。
《正弦定理和余弦定理》典型例题透析类型一:正弦定理的应用:例1.已知在ABC ∆中,10c =,45A =o ,30C =o ,解三角形.思路点拨:先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出边a ,然后用三角形内角和求出角B ,最后用正弦定理求出边b . 解析:sin sin a c A C=Q , ∴sin 10sin 45102sin sin 30c A a C ⨯===oo∴ 180()105B A C =-+=o o , 又sin sin b c B C=, ∴sin 10sin1056220sin 75205652sin sin 304c B b C ⨯====⨯=o o o 总结升华:1. 正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题;2. 数形结合将已知条件表示在示意图形上,可以清楚地看出已知与求之间的关系,从而恰当地选择解答方式.举一反三:【变式1】在∆ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9a cm =,解三角形。
【答案】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 【变式2】在∆ABC 中,已知075B =,060C =,5c =,求a 、A .【答案】00000180()180(7560)45A B C =-+=-+=, 根据正弦定理5sin 45sin 60o o a =,∴56a =【变式3】在∆ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c 【答案】根据正弦定理sin sin sin a b c A B C==,得::sin :sin :sin 1:2:3a b c A B C ==. 例2.在3,60,1ABC b B c ∆===o 中,,求:a 和A ,C . 思路点拨: 先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出角C ,然后用三角形内角和求出角A ,最后用正弦定理求出边a .解析:由正弦定理得:sin sin b c B C=, ∴sin 1sin 23c B C b ===o , (方法一)∵0180C <<o o , ∴30C =o 或150C =o ,当150C =o 时,210180B C +=>o o ,(舍去);当30C =o 时,90A =o ,∴222a b c =+=.(方法二)∵b c >,60B =o , ∴C B <,∴60C <o 即C 为锐角, ∴30C =o ,90A =o ∴222a b c =+=.总结升华:1. 正弦定理也可用于解决已知两边及一边的对角,求其他边和角的问题。
第一章 解三角形正弦定理知识点 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Cc B b A a sin sin sin ==。
另一种表述:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于三角形外接圆的直径,即R Cc B b A a 2sin sin sin ===,其中R 为△ABC 外接圆的半径。
正弦定理的常见变形:1、C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===,其中R 为△ABC 外接圆的半径。
2、。
外接圆的半径为)(2sin ,2sin ,2sin ABC R Rc C R b B R a A ∆===3、三角形的边长之比等于对应角的正弦比,即C B A c b a sin :sin :sin ::=。
4、C B A c b a C c B b A a sin sin sin sin sin sin ++++===5、A c C a B c C b A b B a sin sin ,sin sin ,sin sin ===6、在△ABC 中,三角形的面积公式可以为C ab S sin 21=(其中a,b,C 分别为△ABC 两边一角)。
解三角形知识点一般地,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。
应用1、 已知两角和任一边,求其他两边和一角,其解唯一。
2、 已知两边及其一边的对角解三角形,其解不一定唯一,情况如下:3、 三角形内角和等于 180,即180=∠+∠+∠C B A ,(已知两角求另一角)4、 两角和与差的三角函数公式。
(A C B ∠-=∠+∠ 180,同时主要用于证明方面及判断三角形形状。
)5、在利用正弦定理证明时,常利用把所有的边化角或是角化边加以证明。
6、大边对应的角比小边对应的角大,主要用于判断是否有两个解的情况。
余弦定理知识点1、余弦定理: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的夹角的余弦的积的两倍。
●高考明方向掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.★备考知考情1.利用正、余弦定理求三角形中的边、角问题是高考考查的热点.2.常与三角恒等变换、平面向量相结合出现在解答题中,综合考查三角形中的边角关系、三角形形状的判断等问题.3.三种题型都有可能出现,属中低档题. 一、知识梳理名师一号P62知识点一 正弦定理其中R 为△ABC 外接圆的半径变形1:2sin ,2sin ,2sin ,===a R A b R B c R C 变形2:sin ,sin ,sin ,222===a b c A B C R R R变形3:∶∶∶∶sinA sinB sinC=a b c 注意:补充关于边的齐次式或关于角的正弦的齐次式均可利用正弦定理进行边角互化;知识点二 余弦定理222222222222222222cos ,22cos ,2cos ,cos ,22cos .cos .2⎧+-=⎪⎧=+-⎪+-⎪⎪=+-⇔=⎨⎨=+-⎪⎪⎩+-⎪=⎪⎩b 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 注意:补充1关于边的二次式或关于角的余弦均可考虑利用余弦定理进行边角互化;2勾股定理是余弦定理的特例3在∆ABC 中,222090︒︒<+⇔<<a b c A用于判断三角形形状名师一号P63问题探究 问题3判断三角形形状有什么办法判断三角形形状的两种途径:一是化边为角;二是化角为边, 并常用正弦余弦定理实施边、角转换.知识点三 三角形中常见的结论△ABC 的面积公式有:①S =错误!a ·hh 表示a 边上的高;②S =错误!ab sin C =错误!ac sin B =错误!bc sin A =错误!;--知两边或两边的积及其夹角可求面积③S =错误!ra +b +cr 为内切圆半径.补充1++=A B C π2在三角形中大边对大角,大角对大边.3任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.4有关三角形内角的常用三角函数关系式sin()sin ,cos()cos ,tan()tan sin cos ,cos sin 2222+=+=-+=-++==B C A B C A B C A B C A B C A 利用++=A B C π及诱导公式可得之5在△ABC 中的几个充要条件:名师一号P63问题探究 问题4sin A >sin B 错误!>错误! a >b A >B .补充 cos cos A B A B >⇔<若R ∈、αβ或2k απβπ=-+k Z ∈或2k αβπ=-+k Z ∈45套之7--196锐角△ABC 中的常用结论 ∆ABC 为锐角三角形⇔02<<、、A B C π4.解斜三角形的类型名师一号P63问题探究 问题1利用正、余弦定理可解决哪几类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:1已知两角及任一边,求其它边或角;2已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况2中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:1已知两边及夹角或两边及一边对角的问题;2已知三边问题.a b A补充已知两边和其中一边的对角如,,用正弦定理或余弦定理均可名师一号P63问题探究问题2选用正、余弦定理的原则是什么若式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;若遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.补充:一、正弦定理推导必修5证明思路:转化到特殊情形----直角三角形中二、余弦定理推导必修52011年陕西高考考查余弦定理的证明18.本小题满分12分叙述并证明余弦定理;2222cos a b c bc A =+-, 2222cos b c a ca B =+-,2222cos c a b ab C =+-.证明:证法一 如图,2c BC = ()()AC AB AC AB =-•-即2222cos a b c bc A =+-同理可证 2222cos b c a ca B =+-,证法二 已知ABC ∆中,,,A B C 所对边分别为,,,a b c ,以A 为原点,AB 所在直线为x 轴建立直角坐标系,则(cos ,sin ),(,0)C b A b A B c ,∴222222222||(cos )(sin )cos 2cos sin a BC b A c b A b A bc A c b A ==-+=-++222cos b c bc A =+-,即 2222cos a b c bc A =+-同理可证 2222cos b c a ca B =+-,二、例题分析:一利用正、余弦定理解三角形例1.1名师一号P62 对点自测1在△ABC 中,A =60°,B =75°,a =10,则c 等于A .5错误!B .10错误! D .5错误!解析 由A +B +C =180°,知C =45°,由正弦定理得:错误!=错误!.即错误!=错误!. ∴c =错误!.注意:已知两角及任一边,求其它边或角----正弦定理,解唯一例1.2名师一号P62 对点自测2在△ABC 中,若a =3,b =错误!,A =错误!,则C 的大小为________.解析 由正弦定理可知sin B =错误!=错误!=错误!,所以B =错误!或错误!舍去,因为a >b 即A =错误!> B 所以B =错误!所以C =π-A -B =π-错误!-错误!=错误!.一解变式1: 在△ABC 中,若b =3,a =错误!,A =错误!, 则C 的大小为________.答案: sin B >1无解变式2:在ABC ∆中,已知45︒===a b B , 解ABC ∆.答案:60,75,︒︒+===A C c或120,15,2︒︒-===A C c两解变式3:求边c注意:知道两边和其中一边的对角如,,a b A 解三角形 可用正弦定理先求出角B 也可用余弦定理先求出边c 再求解;两种方法均须注意解的个数可能有一解、二解、无解,应注意区分.练习:补充2009山东文17已知函数x x x x f sin sin cos 2cossin 2)(2-+=ϕϕ ππϕ=<<x 在)0(处取最小值; I 求ϕ的值;Ⅱ在ABC ∆中,c b a ,,分别是角A,B,C 的对边,已知,23)(,2,1===A f b a 求角C; 解析 Ⅰfx =2sinx 1cos cos sin sin 2x x ϕϕ++- =sinx+ϕ.因为 fx 在x =π时取最小值,所以 sin π+ϕ=-1,故 sin ϕ=1.又 0<ϕ<π,所以ϕ=2π, Ⅱ由Ⅰ知fx=sinx+2π=cosx. 因为fA=cosA=3,且A 为△ABC 的角, 所以A =6π. 由正弦定理得 sinB =sin b A a =22, 又b >a, 当4π=B 时,,12746πππππ=--=--=B A C 当43π=B 时,.12436πππππ=--=--=B A C 综上所述,12127ππ==C C 或例2. 补充若满足条件060=C ,a BC AB ==,3的ABC ∆有两个,求a 的取值范围. 32<<a注意:判断三角形解的个数常用方法:1在ABC ∆中,已知,,A a b ;构造直角三角形判断 2利用余弦定理判断一元二次方程正根个数 勿忘大边对大角判断已知两边及其中一边对角,判断三角形解的个数的方法:①应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数.②在△ABC 中,已知a 、b 和A ,以点C 为圆心,以边长a 为半径画弧,此弧与除去顶点A 的射线AB 的公共点的个数 即为三角形的个数,解的个数见下表:图示已知a 、b 、A ,△ABC 解的情况.ⅰA 为钝角或直角时解的情况如下:ⅱA 为锐角时,解的情况如下:③运用余弦定理转化为关于一元二次方程 正根个数问题练习:已知ABC ∆中,若22,2==b a ,且三角形有两解,求角A 的取值范围;答案:由条件知b sin A <a ,即2错误!sin A <2, ∴sin A <错误!,∵a <b ,∴A <B ,∴A 为锐角,∴0<A <错误!.例3.1名师一号P62 对点自测3在△ABC 中,a =错误!,b =1,c =2,则A 等于A .30°B .45°C .60°D .75° 解析 由余弦定理得:cos A =错误!=错误!=错误!,∵0<A <π,∴A =60°.注意:已知三边,求其它边或角---余弦定理例3.2名师一号P63 高频考点例122014·新课标全国卷Ⅱ钝角三角形ABC的面积是错误!,AB=1,BC=错误!,则AC=A.5 C.2 D.1解:由题意知S=错误!AB·BC·sin B,△ABC即错误!=错误!×1×错误!sin B,解得sin B=错误!,∴B=45°或B=135°.当B=45°时,AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=12+错误!2-2×1×错误!×错误!=1.此时AC2+AB2=BC2,△ABC为直角三角形,不符合题意;当B=135°时,AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=12+错误!2-2×1×错误!×错误!=5,解得AC=错误!.符合题意.故选B.注意:已知两边夹角,求其它边或角---余弦定理小结:已知与待求涉及三边和一角的关系---余弦定理例4.1名师一号P63 高频考点例112014·江西卷在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若3a=2b,则错误!的值为A.-错误!C.1解:∵3a=2b,∴由正弦定理得错误!=错误!=错误!.∴错误!=错误!,∴错误!=2×错误!-1=2×错误!-1=错误!-1=错误!.例4.2名师一号P62 对点自测已知△ABC三边满足a2+b2=c2-错误!ab,则此三角形的最大内角为__________.解析∵a2+b2-c2=-错误!ab,∴cos C=错误!=-错误!,故C=150°为三角形的最大内角.注意:1关于边的齐次式或关于角的正弦的齐次式均可利用正弦定理进行边角互化;2关于边的二次式或关于角的余弦均可考虑利用余弦定理进行边角互化.注意等价转换练习:2010·天津理在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2-b2=错误!bc,sin C=2错误!sin B,则A=A.30°B.60°C.120°D.150°解:由余弦定理得:cos A=错误!,由题知b2-a2=-错误!bc,c2=2错误!bc,则cos A=错误!, 又A∈0°,180°,∴A=30°,故选A.注意:已知三边比例关系---余弦定理二三角形的面积例1.1名师一号P62 对点自测62014·福建卷在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2错误!,则△ABC的面积等于________.解析由题意及余弦定理得cos A=错误!=错误!=错误!,解得c=2.所以S=错误!bc sin A=错误!×4×2×sin60°=2错误!.故答案为2错误!.注意:a b A解三角形可用正知道两边和其中一边的对角如,,弦定理先求出角B也可用余弦定理先求出边c再求解;两种方法均须注意解的个数本例用余弦求边更快捷.例1.2名师一号P63 高频考点例32014·浙江卷在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a≠b,c=错误!,cos2A-cos2B=错误!sin A cos A-错误! sin B cos B.1求角C的大小;2若sin A=错误!,求△ABC的面积.解:1由题意得错误!-错误!=错误!sin2A-错误!sin2B,即错误!sin2A-错误!cos2A=错误!sin2B-错误! cos2B,sin错误!=sin错误!.由a≠b,得A≠B,又A+B∈0,π.得2A-错误!+2B-错误!=π,即A+B=错误!,所以C=错误!.2由c=错误!,sin A=错误!,错误!=错误!,得a=错误!.由a<c,得A<C,从而cos A=错误!,故sin B=sin A+C=sin A cos C+cos A sin C=错误!.所以△ABC的面积为S=错误!ac sin B=错误!.规律方法三角形面积公式的应用原则1对于面积公式S=错误!ab sin C=错误!ac sin B=错误! bc sin A,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.2与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.三三角形形状的判定例1.1名师一号P63 高频考点例2在△ABC中a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2a sin A =2b+c sin B+2c+b sin C.1求A的大小;2若sin B+sin C=1,试判断△ABC的形状.解:1由已知,根据正弦定理得2a2=2b+c·b+2c+bc,即a2=b2+c2+bc.由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A,故cos A=-错误!,∵0<A<180°,∴A=120°.2由1得sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =错误!.又sin B +sin C =1,解得sin B =sin C =错误!.∵0°<B <60°,0°<C <60°,故B =C =30°,A =120°.∴△ABC 是等腰钝角三角形.法二:因为A =120°,且A +B +C=180°所以sin B +sin C =1即sin60°-C +sin C =1 可求得C=30°例1.2补充根据所给条件,判断△ABC 的形状.1若a cos A =b cos B ,则△ABC 形状为________. 2若错误!=错误!=错误!,则△ABC 形状为________. 解析:1 解法一: 由正弦定理得sinA cos A =sinB cos B 即sin2A =sin2B22A B ∴= 或 22A B π=-A B ∴= 或 2A B π+= ∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形.解法二:由余弦定理得a cos A =b cos Ba ·错误!=b ·错误!a 2c 2-a 4-b 2c 2+b 4=0,∴a 2-b 2c 2-a 2-b 2=0∴a 2-b 2=0或c 2-a 2-b 2=0∴a =b 或c 2=a 2+b 2∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.2由正弦定理得错误!=错误!=错误!即tan A=tan B=tan C,∵A、B、C∈0,π,∴A=B=C,∴△ABC为等边三角形.注意:利用正、余弦定理进行边角互化1关于边的齐次式或关于角的正弦的齐次式均可利用正弦定理进行边角互化;2关于边的二次式或关于角的余弦均可考虑利用余弦定理进行边角互化;规律方法依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:1利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.2利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B+C=π这个结论.加加练P9 第6题∆中,已知ABC∆为则ABCA.等边三角形B.等腰直角三角形C.锐角三角形D.钝角三角形答案:B计时双基练P252 第2题四三角形的综合问题例1.补充 在△ABC 中,sinC-A=1,sinB=31. Ⅰ求sinA 的值;Ⅱ设AC=错误!,求△ABC 的面积.解:Ⅰ由2C A π-=,且C A B π+=-,∴42B A π=-,∴sin sin()sin )42222B B B A π=-=-, ∴211sin (1sin )23A B =-=,又sin 0A >,∴sin A = Ⅱ如图,由正弦定理得sin sin AC BC B A=∴sin 31sin 3AC A BC B ===, 又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+∴11sin 223ABC S AC BC C ∆=••==注意:关注三角形内角和、特殊角、三角恒等变换公式、 知两边夹角求面积公式的选择;例2.补充已知ABC ∆中,角A B C 、、所对的边 A BC分别为a b c 、、,3B π∠=,b =求a c +的取值范围解法一:正弦定理结合三角最值 当且仅当62A ππ+=即3A π=时等号成立 法二:余弦定理结合不等式 由2222cos b a c ac B =+-得2228a c ac =+-即()2283a c ac =+-a c ∴+≤当且仅当a c =时等号成立 又三角形两边之和大于第三边注:这是一道好题,刚好都能运用“正余弦定理求解最值问题”的两种主要方法解决; 小结:借助正弦定理,转化为角的正弦值,利用三角函数最值求解借助余弦定理,转化为边的关系,利用均值不等式求解余弦定理注意两数和差与这两数的平方和、两数的积 的关系的运用练习:加加练P11 第11题已知△ABC 中,外接圆半径是1,且满足()()222sin sin sin sin A C A B b -=-,则△ABC 面积的最大值为答案:4计时双基练P251 第6题补充已知向量(sin ,1)2A m =-,()2,cos()nBC =+, ,,A B C 为锐角..ABC ∆的内角,其对应边为a ,b ,c . Ⅰ当m n ⋅取得最大值时,求角A 的大小;Ⅱ在Ⅰ成立的条件下,当a =,求22b c +的取值范围. 解:Ⅰ2(sin 212sin 22sin 2cos 2sin2)cos(sin 22--=++-=+=+-=⋅A A A A A C B A nm 0,0,0sin 2242A A A ππ<<∴<<∴<<,1sinA ∴=时,即A π=时,m n ⋅取得最大值,∴A π=正弦定理:2sin sin sin ===a b c R A B C其中R 为△ABC 外接圆的半径 22442cos 22cos(2)3sin 2cos 242sin(23b c B B B B B π+=---=-+=-ABC ∆为锐角三角形★注意:∆ABC 为锐角三角形⇔02<<、、A B C π讲评:1、计时双基练 P252 基础11---多个三角形问题2014·湖南卷如图,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =错误!.1求cos ∠CAD 的值;2若cos ∠BAD =-错误!,sin ∠CBA =错误!,求BC 的长.解 1由余弦定理可得cos ∠CAD =错误!=错误!=错误!,∴cos ∠CAD =错误!.2∵∠BAD 为四边形内角,∴sin ∠BAD >0且sin ∠CAD >0,则由正余弦的关系可得sin ∠BAD =错误!=错误!,且sin ∠CAD =错误!=错误!,由正弦的和差角公式可得sin ∠BAC =sin ∠BAD -∠CAD=sin ∠BAD cos ∠CAD -sin ∠CAD cos ∠BAD=错误!×错误!-错误!×错误!=错误!+错误!=错误!, 再由△ABC 的正弦定理可得错误!=错误!BC =错误!×错误!=3.2、45套之7--192---方程的思想课后作业一、计时双基练P251基础1-6;课本P63变式思考1、3补充练习1、2、3二、计时双基练P251基础7-11;培优1-4课本P63变式思考2三、课本P64典例、※对应训练补充练习4、5预习 第七节补充练习:1、2009山东文17已知函数x x x x f sin sin cos 2cos sin 2)(2-+=ϕϕ ππϕ=<<x 在)0(处取最小值; I 求ϕ的值;Ⅱ在ABC ∆中,c b a ,,分别是角A,B,C 的对边,已知,23)(,2,1===A f b a 求角C;解析Ⅰfx =2sinx 1cos cos sin sin 2x x ϕϕ++- =sinx+ϕ.因为 fx 在x =π时取最小值,所以 sin π+ϕ=-1,故 sin ϕ=1. 又 0<ϕ<π,所以ϕ=2π, Ⅱ由Ⅰ知fx=sinx+2π=cosx. 因为fA=cosA=3,且A 为△ABC 的角, 所以A =6π. 由正弦定理得 sinB =sin b A a =22, 又b >a,当4π=B 时,,12746πππππ=--=--=B A C 当43π=B 时,.12436πππππ=--=--=B A C 综上所述,12127ππ==C C 或 2、 已知ABC ∆中,若22,2==b a ,且三角形有两解,求角A 的取值范围;答案:由条件知b sin A <a ,即2错误!sin A <2,∴sin A <错误!,∵a <b ,∴A <B ,∴A 为锐角,∴0<A <错误!.3、已知△ABC 中,∠A =60°,BC=2错误!,则其外接圆面积为__________.答案:4π★注意:勿忘正弦定理中三角形各边与对角正弦的比为外接圆直径sin sin in 2s a b c A B R C=== R 为三角形外接圆半径 4、在四边形ABCD 中,∠B =∠D =90°,∠A =60°, AB =4,AD =5,则AC 的长为B .2错误!解析 如图,连结AC ,设∠BAC =α,则AC ·cos α=4,AC ·cos60°-α=5,两式相除得,错误!=错误!,展开解得,tan α=错误!∵α为锐角,∴cos α=错误!∴AC =错误!=2错误!解法二:补充△ABD 中,由余弦定理得21BD =由∠B =∠D =90°知AC 为△ABD 的外接圆直径由正弦定理得2127sin sin 620BD AC R A ︒====5、已知向量(sin ,1)2A m =-,()2,cos()nBC =+, ,,A B C 为锐角..ABC ∆的内角,其对应边为a ,b ,c .Ⅰ当m n ⋅取得最大值时,求角A 的大小; Ⅱ在Ⅰ成立的条件下,当a =, 求22b c +的取值范围. 解:Ⅰ2(sin 212sin 22sin 2cos 2sin2)cos(sin 22--=++-=+=+-=⋅A A A A A C B A nm 0,0,0sin 2242A A A ππ<<∴<<∴<<,1sinA ∴=时,即A π=时,m n ⋅取得最大值,∴A π=正弦定理:2sin sin sin ===a b c R A B C其中R 为△ABC 外接圆的半径 22442cos 22cos(2)2cos 242sin(23b c B B B B B π+=---=-+=-∆ABC 为锐角三角形⇔02<<、、A B C π6、2013年广州二模文数 第17题某单位有A 、B 、C 三个工作点,需要建立一个公共无线网络发射点O ,使得发射点到三个工作点的距离相等.已知这三个工作点之间的距离分别为80AB =m ,70BC =m ,50CA =m .假定A 、B 、C 、O 四点在同一平面上.1求BAC ∠的大小;2求点O 到直线BC 的距离.答案13BAC π∠=23m 课后作业三、计时双基练P251基础1-6;课本P63变式思考1补充练习1、3、例2四、计时双基练P251基础7-11;培优1-4课本P63变式思考3补充练习2三、课本P63变式思考2课本P64典例、※对应训练补充练习4、5预习 第七节。
解三角形【考纲说明】1、掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题。
2、能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题【知识梳理】一、正弦定理1、正弦定理:在△ABC 中,R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 为△ABC 外接圆半径)。
2、变形公式:(1)化边为角:2sin ,2sin ,2sin ;a R A b R B c R C === (2)化角为边:sin ,sin ,sin ;222a b cA B C R R R=== (3)::sin :sin :sin a b c A B C = (4)2sin sin sin sin sin sin a b c a b c R A B C A B C++====++.3、三角形面积公式:21111sin sin sin 2sin sin sin 22224ABCabc S ah ab C ac B bc A R A B C R∆====== 4、正弦定理可解决两类问题:(1)两角和任意一边,求其它两边和一角;(解唯一)(2)两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角. (解可能不唯一) 二、余弦定理1、余弦定理:A bc c b a cos 2222-+=⇔bcac b A 2cos 222-+=B ac a c b cos 2222-+=⇔cab ac B 2cos 222-+=C ab b a c cos 2222-+=⇔abc b a C 2cos 222-+=2、余弦定理可以解决的问题:α北东h i l=θ(1)已知三边,求三个角;(解唯一)(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角;(解唯一):(3)两边和其中一边对角,求另一边,进而可求其它的边和角.(解可能不唯一) 三、正、余弦定理的应用 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,在水平线下方的角叫俯角(如图1).图1 图2 图3 图42、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). 3、方向角相对于某一正方向的水平角(如图3).4、坡角:坡面与水平面所成的锐二面角叫坡角(如图4). 坡度:坡面的铅直高度与水平宽度之比叫做坡度(或坡比)【经典例题】1、(2012天津理)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别是,,a b c ,已知8=5b c ,=2C B ,则cos C =( )A .725B .725-C .725±D .2425【答案】A 【解析】85,b c =由正弦定理得8sin 5sin B C =,又2C B =,8sin 5sin 2B B ∴=,所以8sin 10sin cos B B B =,易知247sin 0,cos ,cos cos 22cos 1525B BC B B ≠∴===-=. 2、(2009广东文)已知ABC ∆中,C B A ∠∠∠,,的对边分别为,,a b c 若62a c ==75A ∠=,则b =α 北东南西 B目标lh( )A .2B .4+ C .4— D【答案】 A【解析】0sin sin 75sin(3045)sin 30cos 45sin 45cos304A ==+=+=由a c ==可知,075C ∠=,所以030B ∠=,1sin 2B =由正弦定理得1sin 2sin 2ab B A=⋅==,故选A3、(2011浙江)在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分,,a b c .若cos sin a A b B =,则2sin cos cos A A B +=( )A .-12 B .12C . -1D . 1 【答案】D【解析】∵B b A a sin cos =,∴B A A 2sin cos sin =,∴1cos sin cos cos sin 222=+=+B B B A A .4、(2012福建文)在ABC ∆中,已知60,45,BAC ABC BC ∠=︒∠=︒=则AC =_______.【解析】由正弦定理得sin 45AC AC =⇒=︒5、(2011北京)在ABC 中,若15,,sin 43b B A π=∠==,则a = . 【答案】325 【解析】:由正弦定理得sin sin a b A B =又15,,sin 43b B A π=∠==所以5,13sin 34a a π==6、(2012重庆理)设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,abc ,且35cos ,cos ,3,513A B b ===则c =______ 【答案】145c =【解析】由35412cos ,cos sin ,sin 513513A B A B ==⇒==, 由正弦定理sin sin a b A B=得43sin 13512sin 513b A a B ⨯===, 由余弦定理2222142cos 25905605a cb bc A c c c =+-⇒-+=⇒=7、(2011全国)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.己知sin csin sin sin a A C C b B +=. (I )求B ; (Ⅱ)若075,2,A b ==a c 求,. 【解析】(I)由正弦定理得222a cb +=由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-.故cos 2B =,因此45B = (II )sin sin(3045)A =+sin30cos 45cos30sin 45=+4=故sin 1sin A a b B =⨯==+ sin sin 6026sin sin 45C c b B =⨯=⨯=8、(2012江西文)△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知3cos(B-C)-1=6cosBcosC.(1)求cosA;(2)若a=3,△ABC 的面积为求b,c.【解析】(1) 3(cos cos sin sin )16cos cos 3cos cos 3sin sin 13cos()11cos()3B C B C B C B C B C B C A π+-=⎧⎪-=-⎪⎪+=-⎨⎪⎪-=-⎪⎩则1cos 3A =. (2)由(1)得sin A =,由面积可得bc=6①,则根据余弦定理 2222291cos 2123b c a b c A bc +-+-===则2213b c +=②,①②两式联立可得32b a =⎧⎪⎨=⎪⎩或32a b =⎧⎪⎨=⎪⎩.9、(2011安徽)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边长,a=3,b=2,12cos()0B C ++=,求边BC 上的高.【解析】:∵A +B +C =180°,所以B +C =A , 又12cos()0B C ++=,∴12cos(180)0A +-=, 即12cos 0A -=,1cos 2A =, 又0°<A<180°,所以A =60°.在△ABC 中,由正弦定理sin sin a b A B=得sin 2sin 602sin 3b A B a ===,又∵b a <,所以B <A ,B =45°,C =75°, ∴BC 边上的高AD =AC·sinC 2752sin(4530)=+2(sin 45cos30cos 45sin 30)=+2321312()2+==10、(2012辽宁理)在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c .角A ,B ,C 成等差数列.(I )求cos B 的值;(Ⅱ)边a ,b ,c 成等比数列,求sin sin A C 的值. 【解析】(I )由已知12,,,cos 32B AC A B C B B ππ=+++=∴==(Ⅱ)解法一:2b ac =,由正弦定理得23sin sin sin 4A CB ==, 解法二:2222221,cos 222a c b a c ac b ac B ac ac+-+-====,由此得22a b ac ac +-=,得a c =所以3,sin sin 34A B C A C π====【课堂练习】1、(2012广东文)在ABC ∆中,若60A ∠=︒,45B ∠=︒,BC =,则AC =( )A .B .CD 2、(2011四川)在△ABC 中,222sin sin sin sin sin A B C B C ≤+-,则A 的取值范围是( )A .(0,]6πB .[,)6ππC .(0,]3πD .[,)3ππ3、(2012陕西理)在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A B C .12 D .12- 4、(2012陕西)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若2222c b a =+,则C cos 的最小值为( ) A .23B .22 C .21D .21-5、(2011天津)如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且,2,2AB CD AB BC BD ===则sin C 的值为( )A .3 B .6 C .3 D .66、(2011辽宁)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =a 2,则=ab( )A .B .CD 7、(2012湖北文)设ABC ∆的内角,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若三边的长为连续的三个正整数,且A B C >>,320cos b a A =,则sin :sin :sin A B C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶48、(2011上海)在相距2千米的A .B 两点处测量目标C ,若075,60CAB CBA ∠=∠=,则A C 两点之间的距离是 千米。
1、一艘轮船按照北偏西30度,的方向以每小时45海里的速度航行,一个灯塔M原来在轮船的北偏东10度的方向,经过20分钟后,灯塔在轮船的北偏东70度方向上,求灯塔和轮船原来的距离.现在这样可以用余弦定理了cos60°=(AB^2+BC^2-AC^2)/2AB*BCBC=2a,AC=15,这样肯定能用含有a的式子表示AB然后在左边那个三角形里就能根据勾股定理求出a。
但是我这种算法特别不好算,你再等等,我想一想还有什么办法。
【同步教育信息】一. 本周教学内容:1. 正弦定理和余弦定理应用举例2. 解三角形全章总结教学目的:1. 能够正确运用正弦定理、余弦定理等知识、方法解决一些与测量以及几何计算有关的实际问题。
2. 通过对全章知识的总结提高,帮助学生系统深入地掌握本章知识及典型问题的解决方法。
二. 重点、难点:重点:解斜三角形问题的实际应用;全章知识点的总结归纳。
难点:如何在理解题意的基础上将实际问题数学化。
知识分析:一. 正弦定理和余弦定理应用举例 1. 解三角形应用题的基本思路 (1)建模思想解三角形应用问题时,通常都要根据题意,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,得出三角形的边角的大小,从而得出实际问题的解。
这种数学建模思想,从实际问题出发,经过抽象概括,把它转化为具体问题中的数学模型,然后通过推理演算,得出数学模型的解,再还原成实际问题的解,用流程图可表示为:(2)解三角形应用题的基本思路:−−−→−−−−→−−−−→画图解三角形检验、结论实际问题数学问题(解三角形)数学问题的解实际问题的解2. 解三角形应用题常见的几种情况:(1)实际问题经抽象概括,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理或余弦定理求解。
(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及到两个(或两个以上)三角形,这时需作出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求出其他三角形中的解,有时需设出未知量,从几个三角形中列出方程,解方程得出所要求的解。
正弦定理、余弦定理精讲精析点点突破热门考点01 正弦定理正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C=2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为: a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ;a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R 等形式,以解决不同的三角形问题.面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B【典例1】(2019·全国高考真题(文))ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________. 【答案】34π. 【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π,sin 0,A ∴≠得sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=故选D . 【典例2】(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3,2,45a c B ===︒.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)5sin C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】(1)由余弦定理得22222cos 9223252b ac ac B =+-=+-⨯⨯⨯=,所以5b =. 由正弦定理得sin 5sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==. (2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以23sin 1cos 5ADC ADC ∠=-∠=.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以225cos 1sin C C =-=. 所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C =∠⋅+∠⋅325452555⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭. 由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以2115cos 1sin DAC DAC ∠=-∠=. 所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.【总结提升】已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a <b sin Aa =b sin Ab sin A <a<ba ≥ba >ba ≤b解的个数无解一解两解一解一解无解热门考点02 余弦定理余弦定理:2222cos a b c ab C +-= , 2222cos b c a ac A +-= , 2222cos c a b ac B +-=.变形公式cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,os C =a 2+b 2-c 22ab【典例3】(2020·全国高考真题(理))如图,在三棱锥P –ABC 的平面展开图中,AC =1,3AB AD ==,AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =______________.【答案】14- 【解析】AB AC ⊥,3AB =1AC =,由勾股定理得2BC ==,同理得BD =BF BD ∴==在ACE △中,1AC =,AE AD ==,30CAE ∠=,由余弦定理得2222cos3013211CE AC AE AC AE =+-⋅=+-⨯=, 1CF CE ∴==,在BCF 中,2BC =,BF =1CF =,由余弦定理得2221461cos 22124CF BC BF FCB CF BC +-+-∠===-⋅⨯⨯.故答案为:14-. 【典例4】(2019·北京高考真题(文))在△ABC 中,a =3,–2b c =,cos B =12-.(Ⅰ)求b ,c 的值; (Ⅱ)求sin (B +C )的值. 【答案】(Ⅰ)7,5b c ==;. 【解析】(Ⅰ)由余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==-,因为3a =,所以22390c b c -++=;因为2b c -=,所以解得75b c =⎧⎨=⎩.(Ⅱ)由(Ⅰ)知3,7,5a b c ===,所以22213cos 214b c a A bc +-==;因为A 为ABC ∆的内角,所以sin A ==.因为sin()sin()sin B C A A +=π-==. 【总结提升】应用余弦定理解答两类问题:热门考点03正弦定理与余弦定理的综合运用【典例5】(2020·北京高考真题)在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为己知,求:(Ⅰ)a的值:(Ⅱ)和的面积.条件①:;条件②:.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .【解析】选择条件①(Ⅰ)(Ⅱ)由正弦定理得:选择条件②(Ⅰ)由正弦定理得:(Ⅱ)【典例6】(2019·全国高考真题(理))ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设22-=-.(sin sin)sin sin sinB C A B C(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C =. 【解析】(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,πA ∈3Aπ(2)22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 2C C C +=整理可得:3sin C C =22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:sin C =因为sin 2sin 2sin 0B C A C ==>所以sin C >,故sin C =(2)法二:22a b c +=sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin 63cos C C -=,即3sin 3cos 23sin 66C C C π⎛⎫-=-= ⎪⎝⎭2sin 62C π⎛⎫∴-=⎪⎝⎭ 由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+ 62sin sin()46C ππ+=+=. 【总结提升】应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷就用哪一个定理.热门考点04 应用正弦定理、余弦定理判定三角形形状【典例7】在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形【答案】D 【解析】因为c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B ·cos A , 所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A , 所以cos A (sin B -sin A )=0, 所以cos A =0或sin B =sin A , 所以A =2π或B =A 或B =π-A (舍去), 所以△ABC 为等腰或直角三角形. 【规律方法】1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范对三角函数值的限制.热门考点05 与三角形面积有关的问题【典例8】(2018·全国高考真题(文))△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.. 【解析】因为sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,结合正弦定理可得sin sin sin sin 4sin sin sin B C C B A B C +=, 可得1sin 2A =,因为2228b c a +-=, 结合余弦定理2222a b c bccosA =+-,可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos A =,从而求得bc =,所以ABC ∆的面积为111sin 222S bc A ===.【典例9】(2017·上海高考真题)已知函数()221cos sin 2f x x x =-+,()0,x π∈. (1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC ∆为锐角三角形,角A 所对边a =,角B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC ∆的面积.【答案】(1)[,)2ππ;(2 【解析】(1)函数2211()cos sin cos 2,(0,)22f x x x x x π=-+=+∈ 由222,k x k k Z πππ-≤≤∈,解得,2k x k k Z πππ-≤≤∈1k =时,12x ππ≤≤,可得()f x 的增区间为[,)2ππ(2)设△ABC 为锐角三角形,角A 所对边a =B 所对边b=5, 若()0f A =,即有1cos 202A += 解得223A π=,即3A π= 由余弦定理可得a 2=b 2+c 2﹣2bc cos A , 化为c 2﹣5c +6=0, 解得c =2或3, 若c =2,则cos 0B =<即有B 为钝角,c =2不成立, 则c =3,△ABC 的面积为11sin 532224S bc A ==⨯⨯⨯=【总结提升】1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键. 2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.提醒:正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数公式的工具性作用.热门考点06 与三角形周长有关的问题【典例10】(2017课标1,理17)△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 B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【答案】 【解析】【典例11】(2019·江西洪都中学高二月考(理))在ABC △中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且cos 4c A =,sin 5a C =.(1)求边长c ;(2)若ABC △的面积20S =.求ABC △的周长. 【答案】(141(2)8241+【解析】(1)由正弦定理可得:2sin sin sin a b cR A B C===,可得sin sin a C c A =, 因为sin 5a C =,可得sin 5c A =,所以5sin A c=, 又由cos 4c A =,可得4cos A c=,又因为22222516sin cos 1A A c c+=+=,解得c = (2)由题意,ABC ∆的面积1sin 202S ab C ==,sin 5a C =,解得8b =,由余弦定理,可得2222cos 64412841a b c bc A =+-=+-=,解得a =,所以ABC ∆的周长88L a b c =++=+=+【总结提升】应用正弦定理、余弦定理,建立边长的方程,是解答此类问题的基本方法,解答过程中,要注意整体代换思想的应用,如果遇到确定最值问题,往往要结合均值定理求解.热门考点07 三角形中的最值与范围问题【典例12】(2018·江苏高考真题)在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________. 【答案】9 【解析】由题意可知,ABC ABD BCD S S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c=++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c +的最小值为9.【典例13】(2020·全国高考真题(理))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+【解析】(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+【典例14】(2019·全国高考真题(文))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). 【解析】 (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)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 3sin sin sin 222sin 4sin ABCC a A Sac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=22sin cos cos sin 2123133(sin cos )sin 3tan 38tan C C C C C ππππ-==-=又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABCS <<. 故ABCS的取值范围是 【总结提升】三角形中的最值范围问题,往往有三种情况,一是转化成三角函数的值域问题,利用三角函数的图象和性质;二是利用基本不等式求最值,要特别注意“拆、拼、凑”等技巧,使其满足基本不等式中“正”(即条件要求中字母为正数)、“定”(不等式的另一边必须为定值)、“等”(等号取得的条件)的条件才能应用,否则会出现错误;三是利用函数的单调性.热门考点08 应用正弦定理、余弦定理解决实际问题【典例15】(2019·上海市金山中学高一月考)如图,在笔直的海岸线l 上有两个观测点A 和B ,点A 在点B 的正西方向,2AB km =.若从点A 测得船C 在北偏东60°的方向,从点B 测得船C 在北偏东45°的方向,则船C 离海岸线l 的距离为______km .(结果保留根号)【答案】13+ 【解析】如图所示,过点C 作CD AB ⊥,交AB 的延长线与点D ,设CD x =,45CBD BCD ∴∠=∠=, 设BD CD x ==, 又2AB =,2AD AB BD x ∴=+=+,30,tan CDCAD CAD AD︒∠=∠=, 323x x ∴=+, 解得:13x =+所以船C 离海岸线l 的距离为(13)km , 故答案为:13+【典例16】(2018届山东、湖北部分重点中学高考冲刺(二))我国古代著名的数学家刘徽著有《海岛算经》.内有一篇:“今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行百二十三步,人目著地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目著地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表各几何?”请你计算出海岛高度为__________步.(参考译文:假设测量海岛,立两根标杆,高均为5步,前后相距1000步,令前后两根标杆和岛在同一直线上,从前标杆退行123 步, 人的视线从地面(人的高度忽略不计)过标杆顶恰好观测到岛峰,从后标杆退行127步, 人的视线从地面过标杆顶恰好观测到岛峰,问岛高多少? 岛与前标杆相距多远?)(丈、步为古时计量单位,当时是“三丈=5步”) 【答案】1255步【解析】如图所示,设岛高步,与前标杆相距步,由相似三角形的性质有,解得:,则海岛高度为1255步.【典例17】(2019·海南高一期中)在海岸A 处发现北偏东45︒方向,距A 处()31-海里的B 处有一艘走私船.在A 处北偏西75︒方向,距A 处2海里的C 处的我方缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东30方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.【答案】缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟. 【解析】如图,设缉私船应沿CD 方向行驶t 小时,才能最快截获走私船(在D 点),则3CD t =海里,10BD t =海里, 在ABC ∆中,由余弦定理,得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅))2212212cos1206=+-⋅⋅⋅︒=,解得=BC 又sin sin BC ACBAC ABC=∠∠,sin sin2AC BAC ABC BC ⋅∠∴∠===45ABC ∴∠=︒,故B 点在C 点的正东方向上,9030120CBD ∴∠=︒+︒=︒,在BCD ∆中,由正弦定理,得sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,sin sin BD CBDBCD CD⋅∠∴∠=12==. 30BCD ∴∠=︒,∴缉私船沿北偏东60︒的方向行驶.又在BCD ∆中,120CBD ∠=︒,30BCD ∠=︒,30D ∴∠=︒,BD BC ∴=,即10t =解得t =15≈分钟. ∴缉私船应沿北偏东60︒的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.【总结提升】1.测量距离问题,归纳起来常见的命题角度有: (1)两点都不可到达; (2)两点不相通的距离;(3)两点间可视但有一点不可到达. 2. 求解高度问题的三个关注点(1)在处理有关高度问题时,要理解仰角、俯角(在铅垂面上所成的角)、方向(位)角(在水平面上所成的角)是关键.(2)在实际问题中,可能会遇到空间与平面(地面)同时研究的问题,这时最好画两个图形,一个空间图形,一个平面图形,这样处理起来既清楚又不容易搞错.(3)注意山或塔垂直于地面或海平面,把空间问题转化为平面问题. 3. (1)测量角度问题的基本思路测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.提醒:方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角. (2)解决角度问题的注意事项①测量角度时,首先应明确方位角及方向角的含义. ②求角的大小时,先在三角形中求出其正弦或余弦值.③在解应用题时,要根据题意正确画出示意图,通过这一步可将实际问题转化为可用数学方法解决的问题,解题中也要注意体会正、余弦定理“联袂”使用的优点.巩固提升1.(2020·全国高考真题(文))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A B .C .D .【答案】C 【解析】设,,AB c BC a CA b ===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=2221cos sin tan 29a c b B B B ac +-==∴===故选:C2.(2020·全国高考真题(理))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B =( ) A .19B .13C .12 D .23【答案】A 【解析】在ABC 中,2cos 3C =,4AC =,3BC =根据余弦定理:2222cos AB AC BC AC BC C =+-⋅⋅2224322433AB =+-⨯⨯⨯可得29AB = ,即3AB = 由22299161cos22339AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯故1cos 9B =. 故选:A.3. (2019·上海市金山中学高一月考)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,则“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既非充分也非必要条件【答案】B 【解析】cos cos a A b B =,根据正弦定理得到:sin cos sin cos sin 2sin 2A A B B A B =∴=故22A B A B =∴=或222A B A B ππ=-∴+=,ABC ∆为等腰或者直角三角形.所以“cos cos a A b B =”是“ABC ∆是以A 、B 为底角的等腰三角形”的必要非充分条件 故选:B4.(2016·全国高考真题(文))△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知5a =,2c =,2cos 3A =,则b=( ) A .2 B .3C .2D .3【答案】D 【解析】 由余弦定理得,解得(舍去),故选D.5.(2018·全国高考真题(理))在ABC ∆中,cos 2C =,则AB=( )A .BCD .【答案】A 【解析】因为223cos 2cos 121,25C C =-=⨯-=-所以22232cos 125215()325c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯-=∴= A.6.(2012·陕西高考真题(理))在ABC ∆中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若2222a b c +=,则cos C 的最小值为( )A B C .12D .12-【答案】C 【解析】2221()2c a b =+,由余弦定理得,222221cos 242a b c a b C ab ab +-+==≥当且仅当a b =时取“=”,cos C ∴的最小值为12,选C.7.(2019·吴起高级中学高二期中(文))在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边为a,b,c ,60B =,b =则ABC ∆外接圆的面积是( ) A .2π B .πC .34πD .2π 【答案】B 【解析】设ABC △外接圆的半径r ,则22sin sin 60b r B ===,解得1r =, ∴ABC △外接圆的面积21ππ=⨯=,8.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))在ΔABC 中,4a =,5b =,A =45°,则此三角形解的情况是( ) A .两解 B .一解C .一解或两解D .无解【答案】A 【解析】因为4a =,5b =,A =45°,所以由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,所以290c -+=,解得2c =或2c =, 所以此三角形解有两解. 故选:A .9.(2019·榆林市第二中学高二期中(文))已知△ABC 中,sin sin sin c b Ac a C B-=-+,则B =( ) A .6πB .4π C .3π D .34π 【答案】C 【解析】 因为sin sin sin c b Ac a C B -=-+,利用正弦定理角化边得c b a c a c b-=-+,所以()()()c b c b a c a -+=-, 所以222c b ac a -=-, 所以222a c b ac +-=,所以222122a cb ac +-=,根据余弦定理可得2221cos 22a cb B ac +-==,因为0B π<<,所以3B π=.10.(2019·陕西高三(理))在ABC △中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,且cos cos sin A B Ca b c+=,若22285b c a bc +-=,则tan B 的值为( ) A .13- B .13C .3-D .3【答案】C 【解析】ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,由cos cos sin A B C a b c +=,得:cos cos sin 1sin sin sin A B CA B C +==, 故111tan tan A B+=, 若22285b c a bc +-=,则222425b c a bc +-=,即4cos 5A =.3sin 5A ∴=,故3tan 4A =, 代入111tan tan A B+=,解得tan 3B =-. 故选:C .11.(2019·四川高三月考(理))已知ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,若ABC △的面积为ABC △的周长的最小值为( )A .B .3+C .D .3+【答案】C 【解析】()sin sin sin a b A c C b B -⋅=-,∴222a ab c b -=-,∴222a b c ab +-=,∴222cos 122a b c C ab +-==,∴3C π=, 1sin2S ab C ==∴12ab =,222212c a b ab ab ab =+-≥-=(当且仅当c =时取等号),∴c ≥∴222()3()36c a b ab a b =+-=+-,∴a b +=,∴a b c c ++=设()f c c =()f c 单调递增,c ≥,∴a b c ++≥=故选:C.12.(2019·全国高考真题(文))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A -b sin B =4c sin C ,cos A =-14,则bc =( )A .6B .5C .4D .3【答案】A 【解析】详解:由已知及正弦定理可得2224a b c -=,由余弦定理推论可得22222141313cos ,,,464224242b c a c c c b A bc bc b c +---==∴=-∴=∴=⨯=,故选A . 13.(2018·全国高考真题(文))ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C 【解析】 由题可知222124ABCa b c SabsinC +-==所以2222absinC a b c +-= 由余弦定理2222a b c abcosC +-=所以sinC cosC =()C 0,π∈C 4π∴=故选C.14.(2020·江苏省高考真题)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】∵,,A D P 三点共线, ∴可设()0PA PD λλ=>, ∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线, ∴321m m λλ⎛⎫-⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒, ∴5BC =,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.15.(2019·江苏高考真题)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 cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值. 【答案】(1)3c =;(2)25. 【解析】(1)因为23,2,cos 3a cb B ===, 由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)(2)3c c +-=,即213c =.所以3c =. (2)因为sin cos 2A Ba b=, 由正弦定理sin sin a b A B=,得cos sin 2B Bb b =,所以cos 2sin B B =. 从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而25cos B =. 因此π25sin cos 25B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭. 16.(2020·山东海南省高考真题)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在,它的内角的对边分别为,且,,________?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】详见解析【解析】解法一:由可得:,不妨设,则:,即.选择条件①的解析:据此可得:,,此时.选择条件②的解析:据此可得:,则:,此时:,则:.选择条件③的解析:可得,,与条件矛盾,则问题中的三角形不存在.解法二:∵,∴,,∴,∴,∴,∴, 若选①,,∵,∴,∴c=1; 若选②,,则,;若选③,与条件矛盾.。
正弦定理与余弦定理知识点与题型分类讲解[归纳·知识整合]1.正弦定理和余弦定理[探究] 1.在三角形ABC中,“A>B”是“sin A>sin B”的什么条件?“A>B”是“cos A<cos B”的什么条件?提示:“A>B”是“sin A>sin B”的充要条件,“A>B”是“cos A<cos B”的充要条件.2.在△ABC中,已知a、b和A时,解的情况[探究] 2.如何利用余弦定理判定三角形的形状?(以角A为例)提示:∵cos A与b2+c2-a2同号,∴当b 2+c 2-a 2>0时,角A 为锐角,若可判定其他两角也为锐角,则三角形为锐角三角形;当b 2+c 2-a 2=0时,角A 为直角,三角形为直角三角形; 当b 2+c 2-a 2<0时,角A 为钝角,三角形为钝角三角形.[自测·牛刀小试]1.(教材习题改编)在△ABC 中,若a =2,c =4,B =60°,则b 等于( ) A .23 B .12 C .27D .28解析:选A 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即b 2=4+16-8=12,所以b =2 3.2.(教材习题改编)在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B 等于( ) A .-223B.223 C .-63D.63解析:选D ∵a sin A =b sin B ,∴15sin 60°=10sin B ,∴sin B =23×32=33.又∵a >b ,A =60°, ∴B <60°,∴cos B =1-sin 2B =63. 3.△ABC 中,a =5,b =3,sin B =22,则符合条件的三角形有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .0个解析:选B ∵a sin B =102,∴a sin B <b =3<a =5, ∴符合条件的三角形有2个.4.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则△ABC 的面积为________.解析:∵cos C =13,∴sin C =223,∴S △ABC =12ab sin C =12×32×23×223=4 3.答案:4 35.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c .若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,∵sin B ≠0, ∴sin A =12,∴A =30°或A =150°.答案:30°或150°[例1] (2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B .(1)求角B 的大小;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. [自主解答] (1)由b sin A =3a cos B 及正弦定理 a sin A =bsin B,得sin B =3cos B , 所以tan B =3,所以B =π3.(2)由sin C =2sin A 及a sin A =csin C ,得c =2a .由b =3及余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得9=a 2+c 2-ac . 所以a =3,c =2 3. ———————————————————正、余弦定理的选用原则解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.在解题时,还要根据所给的条件,利用正弦定理或余弦定理合理地实施边和角的相互转化.1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos A -2cos C cos B =2c -a b .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,△ABC 的周长为5,求b 的长.解:(1)由正弦定理,设a sin A =b sin B =c sin C=k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B, 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B,即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又因为A +B +C =π,所以sin C =2sin A . 因此sin Csin A =2.(2)由sin Csin A=2得c =2a . 由余弦定理及cos B =14得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+4a 2-4a 2×14=4a 2.所以b =2a .又a +b +c =5,从而a =1.因此b =2.[例2] 在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断△ABC 的形状. [自主解答] ∵(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ), ∴b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]= a 2[sin(A +B )-sin(A -B )], ∴2sin A cos B ·b 2=2cos A sin B ·a 2, 即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .法一:由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B , ∴sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B , 又sin A ·sin B ≠0,∴sin A cos A =sin B cos B , ∴sin 2A =sin 2B .在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π, ∴2A =2B 或2A =π-2B ,∴A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰或直角三角形. 法二:由正弦定理、余弦定理得: a 2b b 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac,∴a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2),∴(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, ∴a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0. 即a =b 或a 2+b 2=c 2.∴△ABC 为等腰或直角三角形.若将条件改为“sin B =cos A sin C ”,试判断△ABC 的形状. 解:∵sin B =cos A ·sin C , ∴b =b 2+c 2-a 22bc ·c ,即b 2+a 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.———————————————————1.三角形形状的判断思路判断三角形的形状,就是利用正、余弦定理等进行代换、转化,寻求边与边或角与角之间的数量关系,从而作出正确判断.(1)边与边的关系主要看是否有等边,是否符合勾股定理等; (2)角与角的关系主要是看是否有等角,有无直角或钝角等. 2.判定三角形形状的两种常用途径①通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断;②利用正弦定理、余弦定理,化角为边,通过代数恒等变换,求出三条边之间的关系进行判断.2.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C .(1)求角A 的大小;(2)若sin B +sin C =3,试判断△ABC 的形状. 解:∵2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C , 得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,∴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.[例3] (2012·山东高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin B (tan A +tan C )=tan A tan C .(1)求证:a ,b ,c 成等比数列; (2)若a =1,c =2,求△ABC 的面积S .[自主解答] (1)证明:在△ABC 中,由于sin B (tan A +tan C )=tan A tan C , 所以sin B ⎝⎛⎭⎫sin A cos A +sin C cos C =sin A cos A ·sin C cos C , 因此sin B (sin A cos C +cos A sin C )=sin A sin C , 所以sin B sin(A +C )=sin A sin C . 又A +B +C =π,所以sin(A +C )=sin B ,因此sin 2B =sin A sin C . 由正弦定理得b 2=ac , 即a ,b ,c 成等比数列.(2)因为a =1,c =2,所以b =2,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12+22-22×1×2=34,因为0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =74, 故△ABC 的面积S =12ac sin B =12×1×2×74=74.———————————————————三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.3.(2012·新课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .解:(1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得 sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0. 因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0. 由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12. 又0<A <π,故A =π3.(2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.1条规律——三角形中的边角关系在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .2个原则——选用正弦定理或余弦定理的原则在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.2种途径——判断三角形形状的途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换. 2个防范——解三角形应注意的问题(1)在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解或无解,所以要进行分类讨论.(2)在判断三角形形状时,等式两边一般不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.答题模板——利用正、余弦定理解三角形[典例] (2012·江西高考)(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =π4,b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a . (1)求证:B -C =π2;(2)若a =2,求△ABC 的面积.[快速规范审题]第(1)问1.审条件,挖解题信息观察条件:A =π4,b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a ――――――――→数式中既有边又有角,应统一sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A . 2.审结论,明确解题方向 观察所求结论:求证:B -C =π2――――――――――→应求角B -C 的某一个三角函数值sin(B -C )=1或cos(B -C )=0.3.建联系,找解题突破口考虑到所求的结论只含有B ,C ,因此应消掉sin B ·sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A 中的角A =4π借助−−−−→A sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =22――――――――――→利用两角和与差的三角函数公式sin(B -C )=1―――――――――――→要求角的值,还应确定角的取值范围由0<B ,C <3π4,解得B -C =π2. 第(2)问1.审条件,挖解题信息观察条件:a =2,A =π4,B -C =π2―――――――→可求B ,C 的值 B =5π8,C =π8. 2.审结论,明确解题方向观察所求结论:求△ABC 的面积――――――→应具有两边及其夹角由a sin A =b sin B =c sin C ,得b =2sin 5π8,c =2sin π8.3.建联系,找解题突破口△ABC 的边角都具备―――――→利用面积公式求结论S =12bc sin A = 2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=12. [准确规范答题](1)证明:由b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a ,应用正弦定理,得sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A ,sin B ⎝⎛⎭⎫22sin C +22cos C -sin C 22sin B +22cos B =22,⇨(3分) 整理得sin B cos C -cos B sin C =1, 即sin(B -C )=1,⇨(5分) 由于0<B ,C <34π,从而B -C =π2.⇨(6分)(2)B +C =π-A =3π4,因此B =5π8,C =π8.⇨(8分)由a =2,A =π4,得b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8,⇨(10分)所以△ABC 的面积S =12bc sin A =2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=12.⇨(12分)[答题模板速成]解决解三角形问题一般可用以下几步解答:⇒⇒一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2012·上海高考)在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形D .不能确定解析:选A 由正弦定理得a 2+b 2<c 2,故cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,所以C 为钝角.2.(2012·广东高考)在△ABC 中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =32,则AC =( ) A .4 3 B .2 3 C. 3D.32解析:选B 由正弦定理得:BC sin A =AC sin B ,即32sin 60°=AC sin 45°,所以AC =3232×22=2 3.3.在△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于( ) A.32 B.332 C.3+62D.3+394解析:选B 由余弦定理得:(7)2=22+AB 2-2×2AB ·cos 60°,即AB 2-2AB -3=0,得AB =3,故BC 边上的高是AB sin 60°=332. 4.在△ABC 中 ,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( )A.32B.22C.12 D .-12解析:选C 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,又c 2=12(a 2+b 2),得2ab cos C =12(a 2+b 2),即cos C =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12.5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知8b =5c ,C =2B ,则cos C =( )A.725 B .-725C .±725D.2425解析:选A 由C =2B 得sin C =sin 2B =2sin B cos B ,由正弦定理及8b =5c 得cos B =sin C 2 sin B =c 2b =45,所以cos C =cos 2B =2cos 2 B -1=2×⎝⎛⎭⎫452-1=725. 6.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,则△ABC 的面积等于( ) A.32B.34C.32或 3 D.32或34解析:选D 依题意与正弦定理得AB sin C =AC sin B ,sin C =AB ·sin B AC =32,C =60°或C =120°.当C =60°时,A =90°,△ABC 的面积等于12AB ·AC =32;当C =120°时,A =30°,△ABC 的面积等于12AB ·AC ·sin A =34.因此,△ABC 的面积等于32或34.二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.(2012·福建高考)已知△ABC 的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________.解析:依题意得,△ABC 的三边长分别为a ,2a,2a (a >0),则最大边2a 所对的角的余弦值为a 2+(2a )2-(2a )22a ·2a=-24.答案:-248.(2013·佛山模拟)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =35,cosB =513,b =3,则c =________.解析:由题意知sin A =45,sin B =1213,则sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =5665,所以c =b sin C sin B =145.答案:1459.在△ABC 中,D 为边BC 的中点,AB =2,AC =1,∠BAD =30°,则AD 的长度为________.解析:延长AD 到M ,使得DM =AD ,连接BM 、MC ,则四边形ABMC 是平行四边形.在△ABM 中,由余弦定理得BM 2=AB 2+AM 2-2AB ·AM ·cos ∠BAM ,即12=22+AM 2-2·2·AM ·cos 30°,解得AM =3,所以AD =32. 答案:32三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分)10.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知cos(A -C )+cos B =1,a =2c ,求C .解:由B =π-(A +C ),得cos B =-cos(A +C ).于是cos(A -C )+cos B =cos(A -C )-cos(A +C )=2sin A sin C , 由已知得sin A sin C =12.①由a =2c 及正弦定理得sin A =2sin C .② 由①②得sin 2C =14,于是sin C =-12(舍去),或sin C =12.又a =2c ,所以C =π6.11.(2012·江苏高考)在△ABC 中,已知AB ·AC =3BA ·BC . (1)求证:tan B =3tan A ; (2)若cos C =55,求A 的值. 解:(1)因为AB ·AC =3BA ·BC ,所以AB ·AC ·cos A =3BA ·BC ·cos B ,即AC ·cos A =3BC ·cos B ,由正弦定理知AC sin B =BCsin A,从而sin B cos A =3sin A cos B ,又因为0<A +B <π,所以cos A >0,cos B >0, 所以tan B =3tan A . (2)因为cos C =55,0<C <π, 所以sin C =1-cos 2C =255,从而tan C =2,于是tan[π-(A +B )]=2, 即tan(A +B )=-2,亦即tan A +tan B 1-tan A tan B =-2.由(1)得4tan A 1-3tan 2A =-2,解得tan A =1或-13,因为cos A >0,故tan A =1,所以A =π4.12.(2012·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C .(1)求tan C 的值;(2)若a =2,求△ABC 的面积.解:(1)因为0<A <π,cos A =23,得sin A =1-cos 2A =53.又5cos C =sin B =sin (A +C ) =sin A cos C +cos A sin C =53cos C +23sin C . 所以tan C = 5.(2)由tan C =5,得sin C =56,cos C =16. 于是sin B =5cos C =56. 由a =2及正弦定理a sin A =csin C ,得c = 3.设△ABC 的面积为S ,则S =12ac sin B =52.1.若△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边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 .1D.23解析:选A 由(a +b )2-c 2=4, 得a 2+b 2-c 2+2ab =4.① 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C =2ab cos 60°=ab ,② 将②代入①得ab +2ab =4,即ab =43.2.若△ABC 的内角A ,B ,C 满足6sin A =4sin B =3sin C ,则cos B =( ) A.154B.34C.31516D.1116 解析:选D 依题意,结合正弦定理得6a =4b =3c ,设3c =12k (k >0),则有a =2k ,b =3k ,c =4k ,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =(2k )2+(4k )2-(3k )22×2k ×4k=1116.3.在△ABC 中,sin 2A ≤sin 2B +sin 2C -sin B ·sin C ,则A 的取值范围是( )A.⎝⎛⎦⎤0,π6B.⎣⎡⎭⎫π6,π C.⎝⎛⎦⎤0,π3 D.⎣⎡⎭⎫π3,π解析:选C 由已知及正弦定理,有a 2≤b 2+c 2-bc .而由余弦定理可知,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,于是b 2+c 2-2bc cos A ≤b 2+c 2-bc ,可得cos A ≥12.注意到在△ABC 中,0<A <π,故A ∈⎝⎛⎦⎤0,π3. 4.已知A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos 2A2+cos A=0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.解:(1)由2cos 2A2+cos A =0,得1+cos A +cos A =0,即cos A =-12,∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc ,又a =23,b +c =4, 有12=42-bc ,则bc =4, 故S △ABC =12bc sin A = 3.。
正弦定理和余弦定理要点梳理
1.正弦定理
其中R 是 三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:
(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (2)a =2Rsin A ,b =2Rsin B ,c =2Rsin C ;
(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c 2R
等形式,以解决不同的三角形问题. 2.三角形面积公式
S △ABC =12absin C =12bcsin A =12acsin B =abc 4R =12
(a +b +c)·r(r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r.
3.余弦定理:
222222222a b c 2bccos A b a c 2accos B c a b 2abcos C =+-,=+-,=+-.
余弦定理可以变形为:
cos A =222
b c a 2bc
+-,cos B =222a c b 2ac +-,cos C =222
a b c 2ab +-. 4.在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:
(1)已知两角及任一边,求其它边或角; (2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.
情况(2)中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分.
余弦定理可解决两类问题:
(1)已知两边及夹角或两边及一边对角的问题; (2)已知三边问题.
基础自测
1.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a = . 2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =________.
3.在△ABC 中,若AB =5,AC =5,且cos C =910
,则BC =________ . 4.已知圆的半径为4,a 、b 、c 为该圆的内接三角形的三边,若abc =162,则三角形的面积为( )
A .2 2
B .8 2 C. 2 D.
22
题型分类 深度剖析
题型一 利用正弦定理求解三角形
例1 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c .
2sin sin sin a b c R A B C ===
变式训练1 已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,A +C =2B ,则A = 题型二 利用余弦定理求解三角形
例2 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =b 2a c
-+. (1)求角B 的大小; (2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.
变式训练2已知A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a 、b 、c ,且2A 2cos +cos A=02
. (1)求角A 的值; (2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积.
题型三 正、余弦定理的综合应用
例3. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边2222(sin sin )()sin ,A C a b B -=-已知
△ABC 外接圆半径为2.
(1)求角C 的大小; (2)求△ABC 面积的最大值.
变式训练3在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .
(1)若c =2,C =π3
,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值; (2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状.
例4设△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且a cos C +12
c =b . (1)求角A 的大小; (2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.
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