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高三数学总复习 正弦定理和余弦定理教案教学目标：1、掌握正弦定理和余弦定理的推导，并能用它们解三角形.2、利用正、余弦定理求三角形中的边、角及其面积问题是高考考查的热点．3、常与三角恒等变换相结合，综合考查三角形中的边与角、三角形形状的判断等.教学重点：①能充分应用三角形的性质及有关的三角函数公式证明三角形的边角关系式． ②能合理地选用正弦定理余弦定理结合三角形的性质解斜三角形．③能解决与三角形有关的实际问题．教学难点：①根据已知条件判定解的情形，并正确求解．②将实际问题转化为解斜三角形．教学过程一、基础回顾1、正余弦定理正弦定理：a sinA ＝b sinB ＝c sinC＝2R(其中R 为△ABC 外接圆的半径)． 余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bccosA ，b 2＝a 2＋c 2－2accosB ；c 2＝a 2＋b 2－2abcosC2、变形式①a ＝2RsinA ，b ＝2RsinB ，c ＝2RsinC ；(其中R 是△ABC 外接圆半径)②a ∶b ∶c ＝sinA ：sinB ：sinB③cosA ＝b 2＋c 2－a 22bc ，cosB ＝a 2＋c 2－b 22ac ，cosC ＝a 2＋b 2－c 22ab. 3、三角形中的常见结论(1) A ＋B ＋C ＝π.(2) 在三角形中大边对大角，大角对大边：A>B a>b sinA>sinB.(3) 任意两边之和大于第三边，任意两边之差小于第三边．(4) △ABC 的面积公式① S ＝12a ·h(h 表示a 边上的高)； ② S ＝12absinC ＝12acsinB ＝12bcsinA ＝abc 4R； ③ S ＝12r(a ＋b ＋c)(r 为内切圆半径)； ④ S ＝P （P －a ）（P －b ）（P －c ），其中P ＝12(a ＋b ＋c)． 二、基础自测1、在△ABC 中，若∠A＝60°，∠B ＝45°，BC ＝32，则AC ＝________．2、在△ABC 中，a ＝3，b ＝1，c ＝2，则A ＝________．3、在△ABC 中，a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边，若a ＝2bcosC ，则此三角形一定是________三角形．4、已知△ABC 的三边长分别为a 、b 、c ，且a 2＋b 2－c 2＝ab ，则∠C＝________．5、在△ABC 中，a ＝32，b ＝23，cosC ＝13，则△ABC 的面积为________．三、典例分析例1 (2013·惠州模拟)△ABC 的三个内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，a sin A sin B ＋b cos 2A ＝2a .(1)求b a； (2)若c 2＝b 2＋3a 2，求B . 解：(1)由正弦定理，得asin B ＝bsin A ，又asin Asin B ＋bcos 2A ＝2a ，∴bsin 2A ＋bcos 2A ＝2a ，即b ＝2a ，因此b a ＝ 2. (2)由c 2＝b 2＋3a 2及余弦定理，得cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝（1＋3）a 2c， (*) 又由(1)知，b ＝2a ，∴b 2＝2a 2，因此c 2＝(2＋3)a 2，c ＝2＋3a ＝3＋12 a. 代入(*)式，得cos B ＝22， 又0＜B ＜π，所以B ＝π4. 规律方法：1．运用正弦定理和余弦定理求解三角形时，要分清条件和目标．若已知两边与夹角，则用余弦定理；若已知两角和一边，则用正弦定理．2．在已知三角形两边及其中一边的对角，求该三角形的其它边角的问题时，首先必须判断是否有解，如果有解，是一解还是两解，注意“大边对大角”在判定中的应用．例2、(2013·合肥模拟)已知△ABC 的三个内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，向量m ＝(4，－1)，n ＝(cos 2A 2，cos 2A)，且m ·n ＝72. (1)求角A 的大小； (2)若b ＋c ＝2a ＝23，试判断△ABC 的形状．解：(1)∵m ＝(4，－1)，n ＝(cos 2A2，cos 2A )， ∴m ·n ＝4cos 2A 2－cos 2A ＝4·1＋cos A 2－(2cos 2A －1)＝－2cos 2A ＋2cos A ＋3. 又∵m ·n ＝72， ∴－2cos 2A ＋2cos A ＋3＝72，解得cos A ＝12. ∵0＜A ＜π，∴A ＝π3.(2)在△ABC 中，a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，且a ＝3，∴(3)2＝b 2＋c 2－2bc ·12＝b 2＋c 2－bc . ① 又∵b ＋c ＝23，∴b ＝23－c ，代入①式整理得c 2－23c ＋3＝0，解得c ＝3，∴b ＝3， 于是a ＝b ＝c ＝3，即△ABC 为等边三角形．规律方法：判定三角形的形状，应围绕三角形的边角关系进行转化．无论使用哪种方法，不要随意约掉公因式；要移项提取公因式，否则会有漏掉一种形状的可能．例3、(2012·课标全国卷)已知a ，b ，c 分别为△ABC 三个内角A ，B ，C 的对边，acos C ＋3asin C －b －c ＝0.(1)求A ；(2)若a ＝2，△ABC 的面积为3，求b ，c.解：(1)由a cos C ＋3a sin C －b －c ＝0及正弦定理得sin A cos C ＋3sin A sin C －sin B －sin C ＝0.因为B ＝π－A －C ，则sin B ＝sin A cos C ＋cos A sin C . 所以3sin A sin C －cos A sin C －sin C ＝0.由于sin C ≠0，所以sin(A －π6)＝12. 又0<A <π，故A ＝π3. (2)△ABC 的面积S ＝12bc sin A ＝3，故bc ＝4. ① 又a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，故b 2＋c 2＝8.② 由①②联立，得b ＝c ＝2.四、练习 变式练习1：(2012·浙江高考)在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且bsin A ＝3acos B.(1)求角B 的大小；(2)若b ＝3，sin C ＝2sin A ，求a ，c 的值．变式练习2：在△ABC 中，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 的对边，且2asin A ＝(2b ＋c)sin B ＋(2c ＋b)sin C.(1)求A 的大小；(2)若sin B ＋sin C ＝1，试判断△ABC 的形状五、作业布置六、板书设计1、正余弦定理2、变形式3、三角形中常用结论典例分析七、教学反思。
余弦定理的应用与推导过程余弦定理是三角形中常用的定理，用于计算三边关系以及三角形的内角。
本文将介绍余弦定理的应用以及推导过程。
一、基本概念在开始介绍余弦定理之前，需要先了解一些基本概念。
对于一个三角形ABC，边a对应的顶点为A，边b对应的顶点为B，边c对应的顶点为C。
角A对应的边为a，角B对应的边为b，角C对应的边为c。
二、余弦定理的应用1. 计算两边夹角的余弦值余弦定理可以帮助我们计算两边夹角的余弦值。
假设已知三角形的三边长度为a、b、c，我们可以根据余弦定理计算出角A的余弦值。
公式如下：cosA = (b² + c² - a²) / (2bc)同样的方式可以计算角B和角C的余弦值。
2. 计算三角形的面积余弦定理还可以用于计算三角形的面积。
假设已知三角形的三边长度为a、b、c，可以利用余弦定理求得其中一个角的余弦值，然后应用三角形面积公式进行计算。
三角形的面积公式为：S = (1/2) * b * c * sinA其中，A为夹角的大小，sinA为A角的正弦值。
3. 判断三角形类型通过余弦定理可以判断三角形的类型。
当已知三边长度为a、b、c 时，若满足a² + b² > c²，则说明该三角形为锐角三角形；若满足a² + b² = c²，则说明该三角形为直角三角形；若满足a² + b² < c²，则说明该三角形为钝角三角形。
三、余弦定理的推导过程余弦定理的推导过程依据的是三角形中的角余弦定理。
假设三角形ABC的三边分别为a、b、c，夹角分别为A、B、C。
根据角余弦定理，我们有以下关系：cosA = (b² + c² - a²) / (2bc)cosB = (a² + c² - b²) / (2ac)cosC = (a² + b² - c²) / (2ab)这就是余弦定理的推导过程。
解斜三角形正弦定理、余弦定理与三角形面积公式【提纲挈领】主干知识归纳ABC 的6个基本元素： a,b,c,A,B,C .其中三内角 A,B,C 所对边边长分别为 a,b,c .1．正弦定理变式： a 2Rsin A,b2Rsin B,c 2RsinC2．余弦定理3. 三角形面积公式12ac sin B 2R sin A sin B sinC.2（ 2 ）秦九韶 —海伦公式： S ABC 方法规律总结1. 基本量观念： ABC 的 6个基本元素： a,b,c,A,B,C ．已知三个基本量（至少一个为边）确定一个 三角形，正余弦定理是“量化”依据，是初中全等三角形判定定理由定性向定量的转换 .2. 方程观念： 正余弦定理和面积公式是方程的粗坯， 是解三角形的依据， 从三角形 6 个基本元素来说是“知 三求三” .有两条主线：一是统一为边（消角）的关系，归结为边为元的代数方程；二是统一为角（消边） 的关系，归结为三角方程 . 解三角形时，有时可用正弦定理，有时也可用余弦定理，应注意用哪一个定理 更方便、简捷．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．3. 转化思想：利用正余弦定理实现边角间的相互转化 .4. 利用正弦定理解三角形主要是以下两类： （1）已知两边和一对角； （2）已知两角和一边 . 利用余弦定理解三角形主要是以下两类： （1）已知三边；（ 2）已知两边及其夹角 . 对于复杂问题需综合利用正余弦定理实现边角关系向统一转化 .【指点迷津】【类型一】定理的推导与证明【例 1】（2011 陕西理 18）叙述并证明余弦定理 .【解析】 : 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他们夹角的余弦之积 的两abc sin A sin B sinC2R （其中 R 是 ABC 的外接圆的半径）a 2b 2c 222bc cos A ，b 2c 2 a 22ca cos B ， c 2a 2b 22abcosC .变式：cosA2 2 2b c a,cosB2bc a 2 b 2,cosC2acb 22ab1 )S ABC11ab sin C bcsin A22p(p a)(p b)(p c),其中 pabc 2倍.或：在ABC 中，a,b,c 为A,B,C 的对边，有a 2b 2c 2 2bc cos A 2 2 2b ac 2ac cos B 2 2 2ca b2ab cosC证法一 如图uuuv uuuv BCuuuv uuuv uuuv uuuv(AC AB)?(AC AB)uuuv 2 uuuv uuuv uuuv 2 AC 2AC?AB ABI )证明： sinB cosA ；3(II) 若sinC sin A cosB ，且 B 为钝角，求 A,B,C .4 sinA sin A以 sinB cosA ；(II)解析】 :(I )由题根据正弦定理结合所给已知条件可得 ，所uuuv 2 ACuuu v ACuuuvAB COSA uuu v 2AB22b 22bc cos A c 22 2 2即 a b c 2bc cos A2 2 2同理可证 b a c 2ac cos B2 2 2c a b 2ab cosC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 C(bcosA,bsinA),B(c,0) ,2 2 2 2a 2 BC 2 (bcosA c)2 (bsin A)2b 2 cos 2 A 2bc cos A c 2 b 2 sin 2 A 2 2 2b ac 2ac cos B同理可证2 2 2 b c a 2ca cosB, c 2 a 2 b 2 2ab cosC.类型二】解三角形例 1】【 2015 湖南，文 17】设 ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,abtanA .cosA sinB43 2 3 根据两角和公式化简所给条件可得 sinC sin AcosB cosAsin B，可得 sin 2 B ，结合 44所给角 B 的范围可得角 B,进而可得角 A, 由三角形内角和可得角 C.答案】（I ）略； （II ） A 30o ,B 120o ,C 30.o例 2】［2014·辽宁卷］ 在△ ABC 中，内角 A ，B ，C 的对边分别为 a ，b ，c ，且 a>c.已知BA ·BC ＝2，cosB1 ＝31，b ＝ 3.求：(1)a 和 c 的值； (2)cos(B －C)的值． → →1 ［解析 ］： (1)由 BA ·BC ＝2 得 c ·a ·cos B ＝ 2，又 cos B ＝ 3，所以 ac ＝6.由余弦定理，得 a 2＋c 2＝b 2＋2accos B ，又 b ＝3，所以 a 2＋ c 2＝ 9＋2× 2＝ 13.ac ＝ 6， a ＝ 2 ， a ＝ 3，解2 2 得 或a 2＋ c 2＝ 13， c ＝ 3 c ＝ 2. 因为 a >c ，所以 a ＝ 3，c ＝ 2.sin B ＝ 1 － cos 2B＝sin C ＝c 2·2 2＝ 4 2sin C ＝b sin B ＝3· 3 ＝9因为 a ＝b >c ，所以 C 为锐角，求 AD 的长 .(2)在△ ABC中，由正弦定理，得 因此所以cos （B －C ）＝cos Bcos C ＋sin Bsin C ＝13×79＋ 2 2 4 2 23 × ＝.3 9 27.[答案 ](1)a ＝3，c ＝2.(2)23. 27.例3【】2015安徽，理16】在 ABC 中，A3,AB6,AC3 2 ,点 D 在 BC 边上， AD BD ，22 3cos C ＝ 1－sin 2C ＝ 4 2 2＝ 7.9＝9.3答案】 10 类型三】三角形的面积【例 1】（2013年课标Ⅱ卷（文））△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c, 已知 b=2,B= ,C= , 则△ ABC D ． -1的面积为A．() 2 +2B． +1C． 2 - 2【解析】： 由正弦定理有 2cc 2 2，又sin Asin[( )] 2 6 ，6 4 4sin sin6 4所以 S ABC 1 bcsin A 1 2 2 2 2 6 3 1. 2 2 4 答案： B例 2】【2015 天津，理 13】在 ABC 中，内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c ，已知 ABC 的面 积为 3 15 ， b c 2,cos A 1, 则 a 的值为4【答案】 8【例 3】［2014·新课标全国卷Ⅰ ］ 已知 a ，b ，c 分别为△ ABC 三个内角 A ，B ，C 的对边， a ＝2，且（2＋b ）·（sin A －sin B ）＝ （c － b ）sin C ，则△ ABC 面积的最大值为 ．［解析］: 根据正弦定理和 a ＝2可得（a ＋b ）（a －b ）＝（c －b ）c ，故得 b 2＋ c 2－ a 2＝ bc ，根据余弦定理得 cos A ＝ b 2＋ c 2－ a 2 1 π b2bc ＝12，所以A ＝3.根据b 2＋c 2－a 2＝bc 及基本不等式得 bc ≥2bc －a 2，即bc ≤4，所以△ ABC 面积 2bc 2 3 的最大值为 1× 4× 3＝ 3.22答案： 3 【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题b c ，则 b （ ）答案】的面积是 （答案： C13. 在△ABC 中，角 A 、B 、C 所对应的边为 a,b,c ，若 cosA,b 3c ，则sinC 的值为（）1设C 的内角 ， C 的对边分别为 a ， b ， c ．若2 ， c 23 ， cos3，且2解析】 由余弦定理得：B ．2C ．22 D ．3即b 26b 80 ，解得： b 2 c 22bc cos 2，所以b 2 2 3 2b 2 或b 4 ，因为 bc ，所以 b 2 ，故选 B ．2.[2014 江·西卷 ] 在△ABC 中， 内角 A ，B ， C 所对的边分别是 a ， b ，c.若 c 2＝（a －b ）2＋6， πC ＝ 3 ，则△ABCA ．3B.9 23C.3 3C. 2D ． 3 3解析】：由余弦定理得， cos C ＝a ＋b －c ＝2ab －6＝12，所以2ab2abab ＝6，所以 S △ ABC ＝ 21absin C ＝ 3 2 3312223 A ．BC ．D.33 33【解析】：由 cosA 1,b33c及a2 b2 c 22bccosA,得a 2 b 2 c 2故△ABC 答案： A 是直角三角形，且 B , 所以 sinC21 cosA . 34． [2014 ·新课标全国卷Ⅱ ] 钝角三角形 ABC 的面积是 12，AB ＝1，BC ＝ 2，则 AC ＝( )A ．5B. 5C ．2D ． 1【解析】：根据三角形面积公式， 得 21BA ·BC ·sin B ＝21，即12× 1× 2×sin B ＝ 12，得 sin B ＝ 22，其中C<A. 若 B 为锐角，则 B ＝ π4 ，所以 AC ＝ 1＋2－2×1× 2× 22＝1＝AB ，易知 A 为直角，此时△ ABC 为直角三角形，所以 B 为钝角，即 B ＝ 34π，所以 AC ＝ 1＋2－2×1× 2× － 22 ＝ 5. 答案： B的面积为答案： D 二、填空题【答案】 77．【 2015北京，理 12】在△ABC 中， a 4，答案】 1→ → π8． [2014·山东卷] 在△ABC 中，已知AB ·AC ＝tan A ，当 A ＝ 时，△ ABC 的面积为 ______ 65．在 OAB 中，OA (2cos,2sin ),OB (5cos ,5sin )，若 OAOB5，则 OAB3 B ．2C ． 5 353 D.2解析】：由条件知 OA2,OB5,cos AOB1,所以 2SOAB2553 26．【 2015福建，理 12】若锐角 ABC 的面积为 10 3 ，且 AB5,AC，则 BC 等于b 5，c 6，则 sin2A sinC→ → π → → 2解析】：因为AB ·AC ＝|AB |· |AC|cos A ＝tan A ，且A ＝6，所以|AB|·|AC|＝32，所以△ABC 的面积 S1 → → 12 π1 ＝2|AB|·|AC|sin A ＝2×3×sin 6＝6答案： 16三、解答题29．【 2015新课标 1，文17】已知 a, b, c 分别是 ABC 内角 A,B,C 的对边， sin 2B 2sin AsinC . I ）若 a b ，求 cosB; II ）若 B 90o ，且 a2, 求 ABC 的面积 .2【解析】 :（I ）先由正弦定理将 sin 2B 2sin AsinC 化为变得关系，结合条件 a b ，用其中一边把 另外两边表示出来，再用余弦定理即可求出角 B 的余弦值；（II ）由（ I ）知b 2 = 2ac ，根据勾股定理和 即可求出 c ，从而求出 ABC 的面积 .试题解析：（I ）由题设及正弦定理可得 b 2 =2ac . 又a=b ，可得 b=2c ,a=2c ,II ）由（1）知b 2 =2ac .2 2 2因为B = 90°，由勾股定理得 a 2+c 2 =b 2. 故a 2+c 2 = 2ac ，得 c=a= 2. 所以 D ABC 的面积为 1. 1 【答案】（I ） （II ）1410. 【2015浙江，文 16】在 ABC 中，内角 A ，B ，C 所对的边分别为 a, b,c .已知 tan （ A ） 2.4sin2A（ 1）求 2 的值； sin 2 A + cos 2A（2）利用正弦定理得到边 b 的值，根据三角形，两边一夹角的面积公式计算得到三角形的面积由余弦定理可得 cosB =a 2 +c 2 -b 22ac（2）若 B,a 3，求 ABC 的面积 . 4解析】 （1） 利用两角和与差的正切公式，得到tanA1，利用同角三角函数基本函数关系式得到结论；3答案： A 2． ［2014·重庆卷］ 已知△ ABC 的内角 A ，B ，C 满足 sin 2A ＋sin （A －B ＋C ）＝sin （C －A －B ）＋12，面积 S 满足 1≤S ≤2，记 a ，b ，c 分别为 A ，B ，C 所对的边，则下列不等式一定成立的是 （ ）A ．bc （b ＋c ）＞8B ．ab （a ＋b ）＞16 2C ． 6≤abc ≤12D ． 12≤ abc ≤ 24［解析 ］: 因为 A ＋B ＋ C ＝π，所以 A ＋C ＝π－ B ， C ＝π－ （A ＋ B ），所以由已知等式可得 sin 2A ＋sin （ π 11 －2B ）＝sin ［π－2（A ＋B ）］＋2，即 sin 2 A ＋ sin 2B ＝sin 2（A ＋B ）＋2，sin ［（ A ＋B ）＋（A －B ）］＋sin ［（A ＋B ）－（A －B ）］＝sin 2（A ＋B ）＋12， 2 sin （ A ＋ B ）cos （A －B ）＝2sin （A ＋ B ）cos （A ＋B ）＋12，112sin （ A ＋ B ）［cos （A － B ）－ cos （A ＋ B ）］＝ ，所以 sin Asin Bsin C ＝ .28 1由 1≤S ≤ 2，得1≤2bcsin A≤2.由正弦定理得 a ＝2Rsin A ，b ＝2Rsin B ，c ＝2Rsin C ，所以 1≤2R 2·sinAsin Bsin C ≤ 2，所以 1≤R 4 ≤2，即 2≤ R ≤22，所以 bc （b ＋c ）＞abc ＝8R 3sin Asin Bsin C ＝ R 3≥8.试题解析： （1） 由 tan （ 4 sin2A 2cos A 所以 sin2A 1A ） 2，得 tanA32sin AcosA 2 2sin AcosA cos A 2tanA （2）由tanA13可得， 2tanA 1sinA 10 ,cos A 3 10 10 10 a 3,B ，由正弦定理知： b 3 5 . 4又sinC sin （A B ） sin AcosB cos Asin B 2551 12 5 所以 S ABC ab sin C3 3 5229.答案】 （1） 2 ；（2）9 5 二级目标】能力提升题组 一、选择题 1．在△ ABC 中， 内角 A,B,C 的对边分别是b ,c ，若 a 2 b 2 3bc ， sin C 2 3sin B ，则 A= A ） 300 B ） 600 C ） 120 D ）1500 解析】 由由正弦定理得2R2 3b 2R2 3b ， 所以 22b +c -a cosA=2bcc 23bc 2 3bc 2bc2bc3，所以 A=3002所以所以所以13答案： A 二、填空题13．【 2015广东，理 11】设 ABC 的内角 A ， B ，C 的对边分别为 a ，b ，c ，若 a 3， sin B2πC ，则 b622 答案】 2 2 ,1. 3 ,1.高考链接】a=1 ，则 b=【答案】1．三、解答题4. 【 2015 山东，文 17】ABC 中，角 A ，B ，C 所对的边分别为 a,b,c .已知3cos B ,sin (A3 B) 6 ,ac 2 3 求sinA 和c9的值.解析】在ABC 中，由36 cosB ，得 sin B33因为 A BC ，所以 sinC sin(A B) 69因为 sinC sinB ，所以 C B ， C 为锐角， cosC539因此 sin A sin(B C) sin BcosC cosBsinC5 3 3 63922 3由asinAc, 可得 a sinCcsin A sinC22c 32 3c ，又 ac 6 92 3 ，所以 c1.1. （2016 年全国 II 理 13）△ ABC 的内角 A 、B 、C 的对边分别为 a 、 b 、 c ，若 cosA4,cosC54b2 2 c1【解析】：由余弦定理有52bc21，解得b21.51b2 2 c13132b21【答b132. 【2015 浙江，理16】在ABC 中，内角A，B ，C所对的边分别为a ，b，c，已知A1）求tanC 的值；2）若ABC的面积为7，求b的值.答案】（1）2；（2）b 3.3.【2015江苏，15】在ABC中，已知AB 2,AC 3,A 60 .1）求BC 的长；2）求sin2C的值.因此sin 2C 2sin CcosC 2 21 2 7 4 3 ．7 7 7【答案】（ 1） 7 ；（2） 4 374. 【2015新课标 2，理17】 ABC 中， D 是BC 上的点， AD 平分 BAC ， ABD 面积是 ADC 面积的 2 倍． sin B (Ⅰ ) 求 sin C答案】 (Ⅰ)1 ；(Ⅱ)BD2,AC 1． 2(Ⅱ )若 AD 1， DC2 2 求 BD 和 AC 的长．。
第2课时 正、余弦定理的综合问题与三角形面积有关的问题(多维探究) 角度一 计算三角形的面积(1)(2019·高考全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若b＝6，a ＝2c ，B ＝π3，则△ABC 的面积为．(2)(2020·某某五校第二次联考)在△ABC 中，A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知a 2＋b 2－c 2＝3ab ，且ac sin B ＝23sin C ，则△ABC 的面积为．【解析】 (1)法一：因为a ＝2c ，b ＝6，B ＝π3，所以由余弦定理b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，得62＝(2c )2＋c 2－2×2c ×c cos π3，得c ＝23，所以a ＝43，所以△ABC 的面积S ＝12ac sinB ＝12×43×23×sin π3＝6 3.法二：因为a ＝2c ，b ＝6，B ＝π3，所以由余弦定理b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，得62＝(2c )2＋c 2－2×2c ×c cos π3，得c ＝23，所以a ＝43，所以a 2＝b 2＋c 2，所以A ＝π2，所以△ABC的面积S ＝12×23×6＝6 3.(2)因为a 2＋b 2－c 2＝3ab ，所以由余弦定理得cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝3ab 2ab ＝32，又0＜C ＜π，所以C ＝π6.因为ac sin B ＝23sin C ，所以结合正弦定理可得abc ＝23c ，所以ab ＝2 3.故S △ABC ＝12ab sin C ＝12×23sin π6＝32. 【答案】 (1)6 3 (2)32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，可先求其中一个角的余弦值，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．角度二 已知三角形的面积解三角形(2020·某某五市十校共同体联考改编)已知a ，b ，c 分别为△ABC 的内角A ，B ，C 的对边，(3b －a )cos C ＝c cos A ，c 是a ，b 的等比中项，且△ABC 的面积为32，则ab＝，a ＋b ＝．【解析】 因为(3b －a )cos C ＝c cos A ，所以利用正弦定理可得3sin B cos C ＝sin A cosC ＋sin C cos A ＝sin(A ＋C )＝sinB ．又因为sin B ≠0，所以cosC ＝13，则C为锐角，所以sin C ＝223.由△ABC 的面积为32，可得12ab sin C ＝32，所以abc 是a ，b的等比中项可得c 2＝ab ，由余弦定理可得c 2＝a 2＋b 2－2ab cos C ，所以(a ＋b )2＝113ab ＝33，所以a ＋b ＝33.【答案】 933已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角，就寻求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． [注意] 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．1．(2020·某某市模拟考试)在△ABC 中，AC ＝5，BC ＝10，cos A ＝255，则△ABC的面积为( )A.52 B ．5C ．10D ．102解析：选A.由AC ＝5，BC ＝10，BC 2＝AB 2＋AC 2－2AC ·AB cos A ，得AB 2－4AB －5＝0，解得AB ＝5，而sin A ＝1－cos 2A ＝55，故S △ABC ＝12×5×5×55＝52.选A. 2．(2020·某某市统一模拟考试)已知△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且a sin(A ＋B )＝c sin B ＋C2.(1)求A ；(2)若△ABC 的面积为3，周长为8，求a . 解：(1)由题设得a sin C ＝c cos A2，由正弦定理得sin A sin C ＝sin C cos A2，所以sin A ＝cos A2，所以2sin A 2cos A 2＝cos A 2，所以sin A 2＝12，所以A ＝60°.(2)由题设得12bc sin A ＝3，从而bc ＝4.由余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，得a 2＝(b ＋c )2－12. 又a ＋b ＋c ＝8，所以a 2＝(8－a )2－12，解得a ＝134.三角形面积或周长的最值(X 围)问题(师生共研)(2019·高考全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .已知a sinA ＋C2＝b sin A .(1)求B ；(2)若△ABC 为锐角三角形，且c ＝1，求△ABC 面积的取值X 围． 【解】 (1)由题设及正弦定理得sin A sin A ＋C2＝sin B sin A .因为sin A ≠0，所以sinA ＋C2＝sin B .由A ＋B ＋C ＝180°，可得sinA ＋C2＝cos B 2，故cos B 2＝2sin B 2cos B2.因为cos B 2≠0，故sin B 2＝12，因此B ＝60°.(2)由题设及(1)知△ABC 的面积S △ABC ＝34a .由正弦定理得a ＝c sin A sin C ＝sin （120°－C ）sin C ＝32tan C ＋12. 由于△ABC 为锐角三角形，故0°<A <90°，0°<C <90°. 由(1)知A ＋C ＝120°，所以30°<C <90°，故12<a <2，从而38<S △ABC <32.因此，△ABC 面积的取值X 围是⎝⎛⎭⎪⎫38，32.求有关三角形面积或周长的最值(X 围)问题在解决求有关三角形面积或周长的最值(X 围)问题时，一般将其转化为一个角的一个三角函数，利用三角函数的有界性求解，或利用余弦定理转化为边的关系，再应用基本不等式求解．(一题多解)(2020·某某市质量检测)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .若角A ，B ，C 成等差数列，且b ＝32. (1)求△ABC 外接圆的直径； (2)求a ＋c 的取值X 围．解：(1)因为角A ，B ，C 成等差数列，所以2B ＝A ＋C ， 又因为A ＋B ＋C ＝π，所以B ＝π3.根据正弦定理得，△ABC 的外接圆直径2R ＝bsin B ＝32sinπ3＝1.(2)法一：由B ＝π3，知A ＋C ＝2π3，可得0＜A ＜2π3.由(1)知△ABC 的外接圆直径为1，根据正弦定理得， asin A ＝bsin B ＝csin C ＝1，所以a ＋c ＝sin A ＋sin C ＝sin A ＋sin ⎝⎛⎭⎪⎫2π3－A＝3⎝⎛⎭⎪⎫32sin A ＋12cos A＝3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π6. 因为0＜A ＜2π3，所以π6＜A ＋π6＜5π6.所以12＜sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A ＋π6≤1， 从而32＜3sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π6≤3，所以a ＋c 的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤32，3. 法二：由(1)知，B ＝π3，b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ＝(a ＋c )2－3ac≥(a ＋c )2－3⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋c 22＝14(a ＋c )2(当且仅当a ＝c 时，取等号)，因为b ＝32，所以(a ＋c )2≤3，即a ＋c ≤3，又三角形两边之和大于第三边，所以32＜a ＋c ≤3， 所以a ＋c 的取值X 围是⎝⎛⎦⎥⎤32，3.解三角形与三角函数的综合应用(师生共研)(2020·某某省五市十校联考)已知向量m ＝(cos x ，sin x )，n ＝(cos x ，3cos x )，x ∈R ，设函数f (x )＝m ·n ＋12.(1)求函数f (x )的解析式及单调递增区间；(2)设a ，b ，c 分别为△ABC 的内角A ，B ，C 的对边，若f (A )＝2，b ＋c ＝22，△ABC 的面积为12，求a 的值．【解】 (1)由题意知，f (x )＝cos 2x ＋3sin x cos x ＋12＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6＋1.令2x ＋π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π2＋2k π，π2＋2k π，k ∈Z ，解得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3＋k π，π6＋k π，k ∈Z ，所以函数f (x )的单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3＋k π，π6＋k π，k ∈Z . (2)因为f (A )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A ＋π6＋1＝2，所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A ＋π6＝1.因为0＜A ＜π，所以π6＜2A ＋π6＜13π6，所以2A ＋π6＝π2，即A ＝π6.由△ABC 的面积S ＝12bc sin A ＝12，得bc ＝2，又b ＋c ＝22，所以a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ＝(b ＋c )2－2bc (1＋cos A )， 解得a ＝3－1.标注条件，合理建模解决三角函数的应用问题，无论是实际应用问题还是三角函数与解三角形相结合的问题，关键是准确找出题中的条件并在三角形中进行准确标注，然后根据条件和所求建立相应的数学模型，转化为可利用正弦定理或余弦定理解决的问题．△ABC 中的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知b ＝2a －2c cos B .(1)求角C 的大小；(2)求3cos A ＋sin ⎝⎛⎭⎪⎫B ＋π3的最大值，并求出取得最大值时角A ，B 的值．解：(1)法一：在△ABC 中，由正弦定理可知sin B ＝2sin A －2sin C cos B ， 又A ＋B ＋C ＝π，则sin A ＝sin (π－(B ＋C ))＝sin(B ＋C )，于是有sin B ＝2sin(B ＋C )－2sin C cos B ＝2sin B cos C ＋2cos B sin C －2sin C cos B ，整理得sin B ＝2sin B cos C ，又sin B ≠0， 则cos C ＝12，因为0<C <π，则C ＝π3.法二：由题可得b ＝2a －2c ·a 2＋c 2－b 22ac，整理得a 2＋b 2－c 2＝ab ，即cos C ＝12，因为0<C <π，则C ＝π3.(2)由(1)知C ＝π3，则B ＋π3＝π－A ，于是3cos A ＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B ＋π3＝3cos A ＋sin (π－A )＝3cos A ＋sin A ＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π3，因为A ＝2π3－B ，所以0<A <2π3，所以π3<A ＋π3<π，故当A ＝π6时，2sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π3的最大值为2，此时B ＝π2.[基础题组练]1．△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知b ＝7，c ＝4，cos A ＝74，则△ABC 的面积等于( )A ．37B.372C ．9D ．92解析：选B.因为cos A ＝74，则sin A ＝34，所以S △ABC ＝12×bc sin A ＝372，故选B. 2．在△ABC 中，已知C ＝π3，b ＝4，△ABC 的面积为23，则c ＝( )A ．27 B.7 C ．2 2D ．2 3解析：选D.由S ＝12ab sin C ＝2a ×32＝23，解得a ＝2，由余弦定理得c 2＝a 2＋b 2－2ab cos C ＝12，故c ＝2 3.3．(2020·某某三市联考)已知a ，b ，c 分别为△ABC 三个内角A ，B ，C 的对边，sin A ∶sin B ＝1∶3，c ＝2cos C ＝3，则△ABC 的周长为( )A ．3＋3 3B ．2 3C ．3＋2 3D ．3＋ 3解析：选C.因为sin A ∶sin B ＝1∶3，所以b ＝3a ，由余弦定理得cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝a 2＋（3a ）2－c 22a ×3a＝32，又c ＝3，所以a ＝3，b ＝3，所以△ABC 的周长为3＋23，故选C.4．(2020·某某师大附中4月模拟)若△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且b ＝2，c ＝5，△ABC 的面积S ＝52cos A ，则a ＝( ) A ．1 B. 5 C.13D ．17解析：选A.因为b ＝2，c ＝5，S ＝52cos A ＝12bc sin A ＝5sin A ，所以sin A ＝12cos A .所以sin 2A ＋cos 2A ＝14cos 2A ＋cos 2A ＝54cos 2A cos A ＝255.所以a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ＝4＋5－2×2×5×255＝9－8＝1，所以a A.5．(2020·某某市定位考试)已知△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，△ABC 的面积为43，且2b cos A ＋a ＝2c ，a ＋c ＝8，则其周长为( )A ．10B ．12C ．8＋ 3D ．8＋2 3解析：选B.因为△ABC 的面积为43，所以12ac sin B ＝4 3.因为2b cos A ＋a ＝2c ，所以由正弦定理得2sin B cos A ＋sin A ＝2sin C ，又A ＋B ＋C ＝π，所以2sin B cos A ＋sin A ＝2sin A cos B ＋2cos A sin B ，所以sin A ＝2cos B ·sin A ，因为sin A ≠0，所以cos B ＝12，因为0＜B ＜π，所以B ＝π3，所以ac ＝16，又a ＋c ＝8，所以a ＝c ＝4，所以△ABC 为正三角形，所以△ABC B.6．在△ABC 中，A ＝π4，b 2sin C ＝42sin B ，则△ABC 的面积为．解析：因为b 2sin C ＝42sin B ，所以b 2c ＝42b ，所以bc ＝42，S △ABC ＝12bc sin A ＝12×42×22＝2. 答案：27．(2020·某某某某五校协作体期中改编)在△ABC 中，A ＝π3，b ＝4，a ＝23，则B ＝，△ABC 的面积等于．解析：△ABC 中，由正弦定理得sin B ＝b sin Aa ＝4×sinπ323B 为三角形的内角，所以B＝π2，所以c ＝b 2－a 2＝42－（23）2＝2， 所以S △ABC ＝12×2×23＝2 3.答案：π22 38．在△ABC 中，a ，b ，c 分别是内角A ，B ，C 的对边，且B 为锐角，若sin A sin B ＝5c2b，sinB ＝74，S △ABC ＝574，则b 的值为． 解析：由sin A sin B ＝5c 2b ⇒a b ＝5c 2b ⇒a ＝52c ，①由S △ABC ＝12ac sin B ＝574且sin B ＝74得12ac ＝5，②联立①，②得a ＝5，且c ＝2. 由sin B ＝74且B 为锐角知cos B ＝34， 由余弦定理知b 2＝25＋4－2×5×2×34＝14，b ＝14.答案：149．在△ABC 中，∠A ＝60°，c ＝37a .(1)求sin C 的值；(2)若a ＝7，求△ABC 的面积．解：(1)在△ABC 中，因为∠A ＝60°，c ＝37a ，所以由正弦定理得sin C ＝c sin A a ＝37×32＝3314. (2)因为a ＝7，所以c ＝37×7＝3.由余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A 得72＝b 2＋32－2b ×3×12，解得b ＝8或b ＝－5(舍)．所以△ABC 的面积S ＝12bc sin A ＝12×8×3×32＝6 3.10．(2020·某某五校第二次联考)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，且3a cos C ＝(2b －3c )cos A .(1)求角A 的大小；(2)若a ＝2，求△ABC 面积的最大值．解：(1)由正弦定理可得，3sin A cos C ＝2sin B cos A －3sin C cos A ， 从而3sin(A ＋C )＝2sin B cos A ， 即3sin B ＝2sin B cos A .又B 为三角形的内角，所以sin B ≠0，于是cos A ＝32， 又A 为三角形的内角，所以A ＝π6.(2)由余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，得4＝b 2＋c 2－2bc ×32≥2bc －3bc ， 所以bc ≤4(2＋3)，所以S △ABC ＝12bc sin A ≤2＋3，故△ABC 面积的最大值为2＋ 3.[综合题组练]1．(2020·某某市诊断测试)在平面四边形ABCD 中，∠D ＝90°，∠BAD ＝120°，AD ＝1，AC ＝2，AB ＝3，则BC ＝( )A. 5B. 6C.7D ．2 2解析：选C.如图，在△ACD 中，∠D ＝90°，AD ＝1，AC ＝2，所以∠CAD ＝60°.又∠BAD ＝120°，所以∠BAC ＝∠BAD －∠CAD ＝60°.在△ABC 中，由余弦定理得BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC cos ∠BAC ＝7，所以BC ＝7.故选C.2．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，a sin A ＋b sin B －c sin C sin B sin C ＝233a ，a ＝2 3.若b ∈[1，3]，则c 的最小值为．解析：由a sin A ＋b sin B －c sin C sin B sin C ＝233a ，得a 2＋b 2－c 22ab ＝33sin C ．由余弦定理可知cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ，即3cos C ＝3sin C ，所以tan C ＝3，故cos C ＝12，所以c 2＝b 2－23b ＋12＝(b －3)2＋9，因为b ∈[1，3]，所以当b ＝3时，c 取最小值3.答案：33．(2020·某某市学业质量调研)△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知△ABC 的面积为32ac cos B ，且sin A ＝3sin C . (1)求角B 的大小；(2)若c ＝2，AC 的中点为D ，求BD 的长． 解：(1)因为S △ABC ＝12ac sin B ＝32ac cos B ， 所以tan B ＝ 3.又0＜B ＜π，所以B ＝π3. (2)sin A ＝3sin C ，由正弦定理得，a ＝3c ，所以a ＝6. 由余弦定理得，b 2＝62＋22－2×2×6×cos 60°＝28，所以b ＝27. 所以cos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝（27）2＋22－622×2×27＝－714. 因为D 是AC 的中点，所以AD ＝7. 所以BD 2＝AB 2＋AD 2－2AB ·AD cos A ＝22＋(7)2－2×2×7×⎝ ⎛⎭⎪⎫－714＝13. 所以BD ＝13.4．(2020·原创题)在△ABC 中，sin A ∶cos B ∶tan A ＝12∶16∶15.(1)求sin C ；(2)若AB ＝8，点D 为△ABC 外接圆上的动点，求DA →·DC →的最大值．解：(1)由sin A ∶tan A ＝12∶15，得cos A ＝45，故sin A ＝35，所以由sin A ∶cos B ＝12∶16，得cos B ＝45，故sin B ＝35，于是sin C ＝sin(A ＋B )＝sin A cos B ＋cos A sin B ＝2425. (2)在△ABC 中，由AC sin B ＝ABsin C，解得AC ＝5，由A ，B ，C ，D 四点共圆及题干条件，可知∠ADC ＝∠ABC 时DA →·DC →取得最大值， 设DA ＝m ，DC ＝n ，在△DAC 中，由余弦定理的推论得cos ∠ADC ＝m 2＋n 2－522mn ＝45， 故85mn ＝m 2＋n 2－25≥2mn －25， 解得mn ≤1252， 故DA →·DC →＝45mn ≤45×1252＝50， 当且仅当m ＝n ＝5102时，等号成立， 故DA →·DC →的最大值为50.。
解斜三角形正弦定理、余弦定理与三角形面积公式【提纲挈领】主干知识归纳ABC ∆的6个基本元素：C B A c b a ,,,,,.其中三内角C B A ,,所对边边长分别为c b a ,,.1．正弦定理R CcB b A a 2sin sin sin ===（其中R 是ABC ∆的外接圆的半径）变式：C R c B R b A R asin 2,sin 2,sin 2===2．余弦定理A bc c b a cos 2222-+=，B ca a c b cos 2222-+=，C ab b a c cos 2222-+=. 变式：abc a b C ac b a c B bc a c b A 2cos ,2cos ,2cos 222222222-+=-+=-+=.3.三角形面积公式 （1）.sin sin sin 2sin 21sin 21sin 212C B A R B ac A bc C ab S ABC====∆ （2）秦九韶—海伦公式：,))()((c p b p a p p S ABC ---=∆其中2cb a p ++=. 方法规律总结1.基本量观念：ABC ∆的6个基本元素：C B A c b a ,,,,,．已知三个基本量（至少一个为边）确定一个三角形，正余弦定理是“量化”依据，是初中全等三角形判定定理由定性向定量的转换.2.方程观念：正余弦定理和面积公式是方程的粗坯，是解三角形的依据，从三角形6个基本元素来说是“知三求三”.有两条主线：一是统一为边（消角）的关系，归结为边为元的代数方程；二是统一为角（消边）的关系，归结为三角方程. 解三角形时，有时可用正弦定理，有时也可用余弦定理，应注意用哪一个定理更方便、简捷．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．3.转化思想：利用正余弦定理实现边角间的相互转化.4.利用正弦定理解三角形主要是以下两类：（1）已知两边和一对角；（2）已知两角和一边. 利用余弦定理解三角形主要是以下两类：（1）已知三边；（2）已知两边及其夹角. 对于复杂问题需综合利用正余弦定理实现边角关系向统一转化.【指点迷津】【类型一】定理的推导与证明 【例1】（2011陕西理18）叙述并证明余弦定理.【解析】: 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他们夹角的余弦之积的两倍.或：在∆ABC 中，a,b,c 为A,B,C 的对边，有2222cos a b c bc A =+- 2222cos b a c ac B =+- 2222cos c a b ab C =+-证法一 如图2a BC BC =•u u u v u u u v()()AC AB AC AB =-•-u u u v u u u v u u u v u u u v222AC AC AB AB =-•+u u u v u u u v u u u v u u u v222cos b bc A c =-+即2222cos ab c bc A =+-同理可证2222cos b a c ac B =+-2222cos c a b ab C =+-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 ,2222(cos )(sin )a BC b A c b A ∴==-+22222cos 2cos sin b A bc A c b A =-++ 2222cos b a c ac B =+-同理可证2222222cos ,2cos .b c a ca B c a b ab C =+-=+-【类型二】解三角形【例1】【2015湖南，文17】设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,,tan a b c a b A =.（I ）证明：sin cos B A =；(II) 若3sin sincos 4C A B -=，且B 为钝角，求,,A B C . 【解析】:（I ）由题根据正弦定理结合所给已知条件可得sin sin cos sin A AA B=，所以sin cos B A = ；(II)222AC AC AB COSA AB=-•+u u u v u u u v u u u v u u u v根据两角和公式化简所给条件可得3sin sin cos cos sin 4C A B A B -==，可得23sin 4B =，结合所给角B 的范围可得角B,进而可得角A,由三角形内角和可得角C.【答案】（I ）略；(II)30,120,30.A B C ===o o o【例2】[2014·辽宁卷] 在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且a >c .已知BA →·BC →＝2，cos B ＝13，b ＝3.求： (1)a 和c 的值； (2)cos(B －C )的值．[解析]：(1)由BA →·BC →＝2得c ·a ·cos B ＝2，又cos B ＝13，所以ac ＝6.由余弦定理，得a 2＋c 2＝b 2＋2ac cos B ，又b ＝3，所以a 2＋c 2＝9＋2×2＝13. 解⎩⎨⎧ac ＝6，a 2＋c 2＝13，得⎩⎨⎧a ＝2，c ＝3或⎩⎨⎧a ＝3，c ＝2. 因为a ＞c ，所以a ＝3，c ＝2.(2)在△ABC 中，sin B ＝1－cos 2B ＝1－()132＝223.由正弦定理，得sin C ＝c b sin B ＝23·2 23＝ 4 29.因为a ＝b ＞c ，所以C 为锐角，因此cos C ＝1－sin 2C ＝1－⎝⎛⎭⎫4 292＝79.所以cos(B －C )＝cos B cos C ＋sin B sin C ＝13×79＋2 23×4 29＝2327.[答案]（1）a ＝3，c ＝2.（2）2327. 【例3】【2015安徽，理16】在ABC ∆中，3,6,324A AB AC π===点D 在BC 边上，AD BD =，求AD 的长.【答案】10【类型三】三角形的面积【例1】（2013年课标Ⅱ卷（文））△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知b=2,B=,C=,则△ABC的面积为 （ ）A ．2+2B ．+1C ．2-2D ．-1【解析】：由正弦定理有224sin6sin2=⇒=c c ππ，又462)]46(sin[sin +=+-=πππA ，所以1346222221sin 21+=+⨯⨯⨯==∆A bc S ABC . 答案：B【例2】【2015天津，理13】在ABC ∆ 中，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，已知ABC ∆的面积为315 ，12,cos ,4b c A -==- 则a 的值为 .【答案】8【例3】[2014·新课标全国卷Ⅰ] 已知a ，b ，c 分别为△ABC 三个内角A ，B ，C 的对边，a ＝2，且(2＋b )·(sinA －sinB )＝(c －b )sinC ，则△ABC 面积的最大值为________．[解析]: 根据正弦定理和a ＝2可得(a ＋b )(a －b )＝(c －b )c ，故得b 2＋c 2－a 2＝bc ，根据余弦定理得cos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝12，所以A ＝π3.根据b 2＋c 2－a 2＝bc 及基本不等式得bc ≥2bc －a 2，即bc ≤4，所以△ABC 面积的最大值为12×4×32＝ 3.答案：3【同步训练】【一级目标】基础巩固组 一、选择题1设C ∆AB 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ．若2a =，23c =，3cos A =b c <，则b =（ ）A 3B ．2C ．22D ．3【解析】由余弦定理得：2222cos a b c bc =+-A ，所以(2223223223b b =+-⨯⨯即2680bb -+=，解得：2b =或4b =，因为bc <，所以2b =，故选B ．【答案】B2.[2014·江西卷] 在△ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c .若c 2＝(a －b )2＋6，C ＝π3，则△ABC的面积是( )A ．3 B.9 32 C.3 32D ．3 3【解析】：由余弦定理得，cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝2ab －62ab ＝12，所以ab ＝6，所以S △ABC ＝12ab sin C ＝3 32.答案：C3. 在△ABC 中，角A 、B 、C 所对应的边为c b a ,,，若c b A3,31cos ==，则C sin 的值为（ ）A ．31 B ．32C ．322 D.33【解析】：由.,cos 23,31cos 222222c b a A bc c b a c b A -=-+===得及 故△ABC 是直角三角形，且,2π=B 所以31cos sin ==A C .答案：A4．[2014·新课标全国卷Ⅱ] 钝角三角形ABC 的面积是12，AB ＝1，BC ＝2，则AC ＝( )A ．5 B. 5 C ．2 D ．1【解析】：根据三角形面积公式，得12BA ·BC ·sin B ＝12，即12×1×2×sin B ＝12，得sin B ＝22，其中C <A .若B 为锐角，则B ＝π4，所以AC ＝1＋2－2×1×2×22＝1＝AB ，易知A 为直角，此时△ABC 为直角三角形，所以B 为钝角，即B ＝3π4，所以AC ＝1＋2－2×1×2×⎝⎛⎭⎫－22＝ 5. 答案：B5．在OAB ∆中，)sin 5,cos 5(),sin 2,cos 2(ββαα==OB OA ，若5-=⋅OB OA ，则OAB∆的面积为（ ）A ．3 B ．23C ．35 D.235【解析】：由条件知,21cos ,5,2-=∠==AOB OB OA 所以235235221=⨯⨯⨯=∆OAB S .答案：D 二、填空题6．【2015福建，理12】若锐角ABC ∆的面积为103 ，且5,8AB AC == ，则BC 等于________．【答案】77．【2015北京，理12】在ABC △中，4a =，5b =，6c =，则sin 2sin AC= ．【答案】18．[2014·山东卷] 在△ABC 中，已知AB →·AC →＝tan A ，当A ＝π6时，△ABC 的面积为______．【解析】：因为AB ·AC ＝|AB →|·|AC →|cos A ＝tan A ，且A ＝π6，所以|AB →|·|AC →|＝23，所以△ABC 的面积S＝12|AB →|·|AC →|sin A ＝12×23×sin π6＝16. 答案：16三、解答题9．【2015新课标1，文17】已知,,a b c 分别是ABC ∆内角,,A B C 的对边，2sin 2sin sin B A C =.（I ）若ab =，求cos ;B（II ）若90B=o ，且a = 求ABC ∆的面积.【解析】:（I ）先由正弦定理将2sin 2sin sin B A C =化为变得关系，结合条件a b =，用其中一边把另外两边表示出来，再用余弦定理即可求出角B 的余弦值；（II ）由（I ）知22b ac =，根据勾股定理和即可求出c ，从而求出ABC ∆的面积. 试题解析：（I ）由题设及正弦定理可得22b ac =.又ab =，可得2bc =,2a c =,由余弦定理可得2221cos 24a cb B ac +-==. （II ）由(1)知22b ac =.因为B =90°，由勾股定理得222a c b +=.故222ac ac +=，得c a ==所以D ABC 的面积为1. 【答案】（I ）14（II ）1 10. 【2015浙江，文16】在ABC ∆中，内角A ，B ，C 所对的边分别为,,a b c .已知tan(A)24π+=.（1）求2sin 2sin 2cos AA A+的值； （2）若B ,34a π==，求ABC ∆的面积.【解析】(1)利用两角和与差的正切公式，得到1tan3A =，利用同角三角函数基本函数关系式得到结论；(2)利用正弦定理得到边b 的值，根据三角形，两边一夹角的面积公式计算得到三角形的面积.试题解析：(1)由tan(A)24π+=，得1tan 3A =， 所以22sin 22sin cos 2tan 2sin 2cos 2sin cos cos 2tan 15A A A A A A A A A A ===+++.(2)由1tan3A =可得，sin A A ==3,4a B π==，由正弦定理知：b =又sin sin()sin cos cos sin CA B A B A B =+=+=，所以11sin 3922ABCS ab C ∆==⨯⨯=. 【答案】(1)25；(2)9【二级目标】能力提升题组一、选择题1．在△ABC 中，内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ，若22ab -=，sin C B =，则A=（A ）030 （B ）060 （C ）0120 （D ）0150【解析】由由正弦定理得2c c R =⇒=，所以cosA=222+c -a 2b bc ==A=300答案：A2．[2014·重庆卷] 已知△ABC 的内角A ，B ，C 满足sin 2A ＋sin(A －B ＋C )＝sin(C －A －B )＋12，面积S 满足1≤S ≤2，记a ，b ，c 分别为A ，B ，C 所对的边，则下列不等式一定成立的是( )A ．bc (b ＋c )>8B ．ab (a ＋b )>16 2C ．6≤abc ≤12D ．12≤abc ≤24[解析]: 因为A ＋B ＋C ＝π，所以A ＋C ＝π－B ，C ＝π－(A ＋B )，所以由已知等式可得sin 2A ＋sin(π－2B )＝sin[π－2(A ＋B )]＋12，即sin 2A ＋sin 2B ＝sin 2(A ＋B )＋12，所以sin[(A ＋B )＋(A －B )]＋sin[(A ＋B )－(A －B )]＝sin 2(A ＋B )＋12，所以2 sin(A ＋B )cos(A －B )＝2sin(A ＋B )cos(A ＋B )＋12，所以2sin(A ＋B )[cos(A －B )－cos(A ＋B )]＝12，所以sin A sin B sin C ＝18.由1≤S ≤2，得1≤12bc sin A ≤2.由正弦定理得a ＝2R sin A ，b ＝2R sin B ，c ＝2R sin C ，所以1≤2R 2·sinA sinB sinC ≤2，所以1≤R 24≤2，即2≤R ≤2 2，所以bc (b ＋c )>abc ＝8R 3sin A sin B sin C ＝R 3≥8.答案：A 二、填空题3．【2015广东，理11】设ABC ∆的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若3a =，1sin 2B =，6C =π，则b = .【答案】1． 三、解答题4. 【2015山东，文17】ABC ∆中，角A B C ，，所对的边分别为,,a b c .已知36cos ()23B A B ac =+==求sin A 和c 的值. 【解析】在ABC ∆中，由3cos B =6sin B =因为A B C π++=，所以6sin sin()9C A B =+=，因为sin sin C B <，所以C B <，C 为锐角，3cos 9C =， 因此sin sin()sin cos cos sin A B C B C B C =+=+65336223=+=.由,sin sin a cA C =可得22sin 323sin 6cc A a c C ===，又23ac =1c =. 22【高考链接】1. （2016年全国II 理13）△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若135cos ,54cos ==C A ，a =1，则b = .【解析】：由余弦定理有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=-+=b c b bcc b 2113521542222，解得1321=b . 【答案】1321=b2. 【2015浙江，理16】在ABC ∆中，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知4A π=，22b a -=122c . （1）求tan C 的值；（2）若ABC ∆的面积为7，求b 的值.【答案】（1）2；（2）3b=.3.【2015江苏，15】在ABC ∆中，已知ο60,3,2===A AC AB.（1）求BC 的长； （2）求C 2sin 的值.因此212743sin 2C 2sin Ccos C 27==⨯⨯=． 【答案】（1）7；（2）43 4. 【2015新课标2，理17】ABC ∆中，D 是BC 上的点，AD 平分BAC ∠，ABD ∆面积是ADC ∆面积的2倍．(Ⅰ) 求sin sin B C∠∠； (Ⅱ)若1AD =，2DC =，求BD 和AC 的长．【答案】(Ⅰ)12；(Ⅱ)1,2==AC BD ．。
正余弦定理考点梳理：1.直角三角形中各元素间的关系：如图，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） A（2）锐角之间的关系：A ＋B ＝90°； c （3）边角之间的关系：（锐角三角函数定义） b sin A ＝cos B ＝，cos A ＝sin B ＝，tan A ＝。
C B c a c b ba2.2．斜三角形中各元素间的关系： a如图6-29，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 ＝_____（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 为外接圆半径）R CcB b A a 2sin sin sin ===3.正弦定理：＝＝＝2R 的常见变形：asin A b sin B csin C (1)sin A ∶sin B ∶sin C ＝a ∶b ∶c ；(2)＝＝＝＝2R ；a sin Ab sin B csin C a ＋b ＋csin A ＋sin B ＋sin C (3)a ＝2R sin_A ，b ＝2R sin_B ，c ＝2R sin_C ；(4)sin A ＝，sin B ＝，sin C ＝.a 2Rb 2R c2R 4.三角形面积公式：S ＝ab sin C ＝bc sin A ＝ca sin B .1212125.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。
余弦定理的公式： 或.2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c b a ba C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac b a c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩6.（1）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、已知两边和其中一边的对角，求其他边角. （2）两类余弦定理解三角形的问题：1、已知三边求三角.2、已知两边和他们的夹角，求第三边和其他两角.7.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.8.解题中利用中，以及由此推得的一些基本关系式进行三角变换ABC ∆A B C π++=的运算，如：sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=-.sincos ,cos sin ,tan cot222222A B C A B C AB C+++===9. 解斜三角形的主要依据是：设△ABC 的三边为a 、b 、c ，对应的三个角为A 、B 、C 。
余弦定理公式推导过程题目：余弦定理公式的推导及应用摘要：本文将详细介绍余弦定理的推导过程及其应用。
首先，我们将给出余弦定理的几何解释，并解释为什么需要推导这个公式。
接下来，我们将使用向量的概念及相关数学推导，推导出余弦定理的数学公式。
然后，我们将探讨余弦定理的应用，包括解三角形的边或角度、计算三角形的面积等。
最后，我们将总结余弦定理的重要性及应用前景。
1. 引言余弦定理是解决三角形相关问题的重要工具之一。
通过该定理，我们可以求解三角形的边或角度，判断三角形的形状等。
但为了更好地理解余弦定理的本质，我们首先要了解余弦定理的几何解释。
2. 几何解释考虑一个三角形ABC，假设AB=c，BC=a，AC=b。
余弦定理的几何解释如下：三角形的任意一边的平方等于另外两边的平方之和减去这两边的乘积与这两边及之间夹角的余弦函数的乘积。
具体地，（1）对于边AB，有AB^2 = AC^2 + BC^2 - 2 * AC * BC *cos(A)；（2）对于边BC，有BC^2 = AB^2 + AC^2 - 2 * AB * AC *cos(B)；（3）对于边AC，有AC^2 = AB^2 + BC^2 - 2 * AB * BC *cos(C)。
通过这个几何解释，我们可以看出余弦定理的本质是将三角形的边与夹角之间建立了一种关系，通过这种关系可以求解未知量。
3. 推导过程为了导出余弦定理的数学公式，我们将使用向量的概念。
假设向量AP=a，向量BP=b，向量CP=c，并且向量AB=c，向量BC=a，向量AC=b。
那么根据余弦定理的几何解释，有：（1）向量AB * 向量AC = c^2；（2）向量BA * 向量BC = a^2；（3）向量CA * 向量CB = b^2。
根据向量的定义及性质，有（4）向量AB = 向量AP + 向量BP；（5）向量BC = 向量BP + 向量CP；（6）向量AC = 向量AP + 向量CP。
