新人教A版版高考数学一轮复习三角函数解三角形正弦定理余弦定理及其应用教学案理解析版

第八节 正弦定理和余弦定理的应用解三角形及其应用能够运用正弦定理、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．知识点 实际应用中的常用术语 术语名称 术语意义图形表示仰角与俯角在目标视线与水平视线所成的角中，目标视线在水平视线上方的叫作仰角，目标视线在水平视线下方的叫作俯角方位角从某点的指北方向线起按顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角叫作方位角．方位角的范围是(0°，360°)正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角，通常表达为北(南)偏东(西)××度例：(1)北偏东m °： (2)南偏西n °：坡角 坡面与水平面的夹角设坡角为α，坡度为i ，则i ＝hl＝tan_α坡度 坡面的垂直高度h 和水平宽度l 的比易误提醒 易混淆方位角与方向角概念：方位角是指北方向与目标方向线按顺时针之间的夹角，而方向角是正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角．[自测练习]1．若点A 在点C 的北偏东30°，点B 在点C 的南偏东60°，且AC ＝BC ，则点A 在点B 的( )A ．北偏东15°B ．北偏西15°C ．北偏东10°D ．北偏西10°解析：如图所示，∠ACB ＝90°， 又AC ＝BC ，∴∠CBA ＝45°， 而β＝30°，∴α＝90°－45°－30°＝15°. ∴点A 在点B 的北偏西15°. 答案：B2．江岸边有一炮台高30 m ，江中有两条船，船与炮台底部在同一水平面上，由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°，而且两条船与炮台底部连线成30°角，则两条船相距________m.解析：如图，OM ＝AO tan 45°＝30(m)， ON ＝AO tan 30°＝33×30＝103(m)， 在△MON 中，由余弦定理得， MN ＝900＋300－2×30×103×32＝300＝103(m)． 答案：10 33．如图，一艘船上午9：30在A 处测得灯塔S 在它的北偏东30°的方向，之后它继续沿正北方向匀速航行，上午10：00到达B 处，此时又测得灯塔S 在它的北偏东75°的方向，且与它相距82n mile.此船的航速是________n mile/h.解析：设航速为v n mile/h ，在△ABS 中AB ＝12v ，BS ＝82，∠BSA ＝45°，由正弦定理得82sin 30°＝12v sin 45°，则v ＝32.答案：32考点一 测量距离问题|(2014·济南调研)如图所示，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 3 海里的C 点的救援船立即前往营救，其航行速度为30海里/小时，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°， ∴∠ADB ＝180°－(45°＋30°)＝105°， 在△DAB 中，由正弦定理， 得DB sin ∠DAB ＝ABsin ∠ADB，∴DB ＝AB ·sin ∠DAB sin ∠ADB ＝5(3＋3)·sin 45°sin 105°＝5(3＋3)·sin 45°sin 45°cos 60°＋cos 45°sin 60°＝53(3＋1)3＋12 ＝103(海里)，又∠DBC ＝∠DBA ＋∠ABC ＝60°，BC ＝203(海里)． 在△DBC 中，由余弦定理得 CD 2＝BD 2＋BC 2－2BD ·BC ·cos ∠DBC ＝300＋1 200－2×103×203×12＝900.∴CD ＝30(海里)．则需要的时间t ＝3030＝1(小时)．求距离问题的两个注意点(1)选定或确定要求解的三角形，即所求量所在的三角形，若其他量已知则直接解；若有未知量，则把未知量放在另一确定三角形中求解．(2)确定用正弦定理还是余弦定理，如果都可用，就选择更便于计算的定理．1．如图，A 、C 两岛之间有一片暗礁，一艘小船于某日上午8时从A 岛出发，以10海里/小时的速度沿北偏东75°方向直线航行，下午1时到达B 处．然后以同样的速度沿北偏东15°方向直线航行，下午4时到达C 岛．(1)求A 、C 两岛之间的距离； (2)求∠BAC 的正弦值． 解：(1)在△ABC 中，由已知，得AB ＝10×5＝50(海里)，BC ＝10×3＝30(海里)， ∠ABC ＝180°－75°＋15°＝120°，由余弦定理，得AC 2＝502＋302－2×50×30cos 120°＝4 900， 所以AC ＝70(海里)．故A 、C 两岛之间的距离是70海里． (2)在△ABC 中，由正弦定理，得BC sin ∠BAC ＝ACsin ∠ABC，所以sin ∠BAC ＝BC ·sin ∠ABC AC ＝30sin 120°70＝3314.故∠BAC 的正弦值是3314.考点二 测量高度问题|如图，为测量山高MN ，选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点．从A 点测得M 点的仰角∠MAN ＝60°，C 点的仰角∠CAB ＝45°以及∠MAC ＝75°；从C 点测得∠MCA ＝60°，已知山高BC ＝100 m ，则山高MN ＝________________m.[解析] 在Rt △ABC 中，AC ＝100 2 m ， 在△MAC 中，由正弦定理得MA sin 60°＝ACsin 45°， 解得MA ＝100 3 m ，在Rt △MNA 中，MN ＝MA ·sin 60°＝150 m. 即山高MN 为150 m.[答案]150求解高度问题应注意(1)在测量高度时，要理解仰角、俯角的概念，仰角和俯角都是在同一铅垂面内，视线与水平线的夹角．(2)准确理解题意，分清已知条件与所求，画出示意图．(3)运用正、余弦定理，有序地解相关的三角形，逐步求解问题的答案，注意方程思想的运用．2.要测量底部不能到达的电视塔AB的高度，在C点测得塔顶A的仰角是45°，在D点测得塔顶A的仰角是30°，并测得水平面上的∠BCD＝120°，CD＝40 m，则电视塔的高度为()A．10 2 m B．20 mC．20 3 m D．40 m解析：设电视塔的高度为x m，则BC＝x，BD＝3x.在△BCD中，根据余弦定理得3x2＝x2＋402－2×40x×cos 120°，即x2－20x－800＝0，解得x＝－20(舍去)或x＝40.故电视塔的高度为40 m.答案：D考点三测量角度问题|在海岸A处，发现北偏东45°方向、距离A处(3－1)海里的B处有一艘走私船；在A处北偏西75°方向、距离A处2海里的C处的缉私船奉命以103海里/小时的速度追截走私船．同时，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能最快追上走私船？最少要花多少时间？[解]如图，设缉私船t小时后在D处追上走私船，则有CD＝103t，BD＝10t.在△ABC中，AB＝3－1，AC＝2，∠BAC＝120°.利用余弦定理可得BC＝ 6.由正弦定理，得sin ∠ABC ＝AC BC sin ∠BAC ＝26×32＝22， ∴∠ABC ＝45°，因此BC 与正北方向垂直． 于是∠CBD ＝120°.在△BCD 中，由正弦定理，得sin ∠BCD ＝BD sin ∠CBD CD ＝10t ·sin 120°103t ＝12，得∠BCD ＝30°， 又CD sin 120°＝BC sin 30°，即103t 3＝6，得t ＝610.所以当缉私船沿东偏北30°的方向能最快追上走私船，最少要花610小时． 解决测量角度问题的三个注意点(1)明确方位角的含义．(2)分析题意，分清已知与所求，再根据题意正确画出示意图，这是最关键、最重要的一步．(3)将实际问题转化为可用数学方法解决的问题后，注意正、余弦定理的“联袂”使用．3.如图，位于A 处的信息中心获悉：在其正东方向相距40海里的B 处有一艘渔船遇险，在原地等待营救．信息中心立即把消息告知在其南偏西30°、相距20海里的C 处的乙船，现乙船朝北偏东θ的方向沿直线CB 前往B 处救援，求cos θ的值．解：在△ABC 中，AB ＝40，AC ＝20，∠BAC ＝120°，由余弦定理得，BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC ·cos 120°＝2 800⇒BC ＝207.由正弦定理，得AB sin ∠ACB ＝BC sin ∠BAC⇒sin ∠ACB ＝AB BC ·sin ∠BAC ＝217.由∠BAC ＝120°，知∠ACB 为锐角，则cos ∠ACB ＝277.由θ＝∠ACB ＋30°，得cos θ＝cos(∠ACB ＋30°)＝cos ∠ACB cos 30°－sin ∠ACB sin 30°＝2114. 12.函数思想在解三角形中的应用【典例】 某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上．在小艇出发时，轮船位于港口O 北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处，并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶．假设该小艇沿直线方向以v 海里/小时的航行速度匀速行驶，经过t 小时与轮船相遇．(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小，则小艇航行速度的大小应为多少？(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时，试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小)，使得小艇能以最短时间与轮船相遇，并说明理由．[思路点拨] (1)利用三角形中的余弦定理，将航行距离表示为时间t 的函数，将原题转化为函数最值问题．(2)注意t 的取值范围．[规范解答] (1)设相遇时小艇航行的距离为S 海里，则 S ＝900t 2＋400－2·30t ·20·cos (90°－30°) ＝900t 2－600t ＋400＝900⎝⎛⎭⎫t －132＋300. 故当t ＝13时，S min ＝103，v ＝10313＝30 3.即小艇以303海里/小时的速度航行，相遇时小艇的航行距离最小．(2)如图，设小艇与轮船在B 处相遇． 则v 2t 2＝400＋900t 2－2·20·30t ·cos(90°－30°)， 故v 2＝900－600t ＋400t 2.∵0<v ≤30，∴900－600t ＋400t 2≤900，即2t 2－3t ≤0，解得t ≥23.又t ＝23时，v ＝30，故v ＝30时，t 取得最小值，且最小值等于23.此时，在△OAB 中，有OA ＝OB ＝AB ＝20. 故可设计航行方案如下：航行方向为北偏东30°，航行速度为30海里/小时．[思想点评] (1)三角形中的最值问题，可利用正、余弦定理建立函数模型(或三角函数模型)，转化为函数最值问题．(2)求最值时要注意自变量的范围，要考虑问题的实际意义.A 组 考点能力演练1．如图，设A ，B 两点在河的两岸，一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ，测出AC 的距离为50 m ，∠ACB ＝45°，∠CAB ＝105°后，就可以计算出A ，B 两点的距离为( )A ．50 2 mB ．50 3 mC ．25 2 mD.2522m解析：本题考查正弦定理．依题意与正弦定理得AC sin B ＝AB sin C ，AB ＝AC ·sin Csin B＝50×sin 45°sin (180°－45°－105°)＝50 2 m ，故选A.答案：A 2．在一条东西走向的水平公路的北侧远处有一座高塔，塔底与这条公路在同一水平平面上．为测量该塔的高度，测量人员在公路上选择了A ，B 两个观测点，在A 处测得该塔底部C 在西偏北α的方向上；在B 处测得该塔底部C 在西偏北β的方向上，并测得塔顶D 的仰角为γ.已知AB ＝a,0<γ<β<α<π2，则此塔的高CD 为( )A.a sin (α－β)sin αtan γB.a sin αsin (α－β)tan γC.a sin (α－β)sin βsin αtan γD.a sin αsin βsin (α－β)tan γ 解析：本题考查正弦定理．依题意得，在△ABC 中，∠CAB ＝π－α，∠ACB ＝α－β，由正弦定理得AB sin (α－β)＝BC sin (π－α)，BC ＝a sin αsin (α－β)；在△BCD 中，∠CBD ＝γ，CD ＝BC tan γ＝a sin αsin (α－β)tan γ，故选B.答案：B3．如图，从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ，C 的俯角分别为75°，30°，此时气球的高是60 m ，则河流的宽度BC 等于( )A ．240(3－1) mB ．180(2－1) mC ．120(3－1) mD ．30(3＋1) m解析：∵tan 15°＝tan(60°－45°)＝tan 60°－tan 45°1＋tan 60°tan 45°＝2－3，∴BC ＝60tan 60°－60tan 15°＝120(3－1)(m)，故选C.答案：C4.如图，一条河的两岸平行，河的宽度d ＝0.6 km ，一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB ＝1 km ，水的流速为2 km/h ，若客船从码头A 驶到码头B 所用的最短时间为6 min ，则客船在静水中的速度为( )A ．8 km/hB ．6 2 km/hC ．234 km /hD ．10 km/h 解析：设AB 与河岸线所成的角为θ，客船在静水中的速度为v km/h ，由题意知，sin θ＝0.61＝35，从而cos θ＝45，所以由余弦定理得⎝⎛⎭⎫110v 2＝⎝⎛⎭⎫110×22＋12－2×110×2×1×45，解得v ＝6 2.选B.答案：B5.(2015·南昌模拟)如图所示，当甲船位于A 处时获悉，在其正东方向相距20海里的B 处有一艘渔船遇险等待营救，甲船立即前往营救，同时把消息告知在甲船的南偏西30°相距10海里C 处的乙船，乙船立即朝北偏东θ＋30°角的方向沿直线前往B 处营救，sin θ的值为( )A.217 B.22C.32D.5714解析：连接BC .在△ABC 中，AC ＝10，AB ＝20，∠BAC ＝120°，由余弦定理，得BC 2＝AC 2＋AB 2－2AB ·AC ·cos 120°＝700，∴BC ＝107，再由正弦定理，得BC sin ∠BAC ＝AB sin θ，∴sin θ＝217. 答案：A6．(2016·潍坊调研)为测得河对岸塔AB 的高，先在河岸上选一点C ，使C 在塔底B 的正东方向上，测得点A 的仰角为60°，再由点C 沿北偏东15°方向走10米到位置D ，测得∠BDC ＝45°，则塔AB 的高是________米．解析：在△BCD 中，由正弦定理，得BC sin ∠BDC ＝CD sin ∠DBC ，解得BC ＝102米，∴在Rt △ABC中，塔AB 的高是106米．答案：10 67．如图，位于东海某岛的雷达观测站A ，发现其北偏东45°，与观测站A 距离202海里的B 处有一货船正匀速直线行驶，半小时后，又测得该货船位于观测站A 东偏北θ(0°<θ<45°)的C 处，且cos θ＝45.已知A ，C 两处的距离为10海里，则该货船的船速为________海里/小时．解析：本题考查解三角形知识在实际问题中的应用．利用余弦定理求解．在△ABC 中，AB ＝202，AC ＝10，∠BAC ＝45°－θ，又cos(45°－θ)＝22×45＋22×35＝7210，由余弦定理可得BC 2＝(202)2＋102－2×202×10×7210＝340，所以BC ＝285.又行驶时间是12小时，所以该货船的速度为28512＝485海里/小时．答案：4858．如图，为了测量河对岸A 、B 两点之间的距离，观察者找到一个点C ，从点C 可以观察到点A 、B ；找到一个点D ，从点D 可以观察到点A 、C ；找到一个点E ，从点E 可以观察到点B 、C .并测量得到一些数据：CD ＝2，CE ＝23，∠D ＝45°，∠ACD ＝105°，∠ACB ＝48.19°，∠BCE ＝75°，∠E ＝60°，则A 、B 两点之间的距离为________.⎝⎛⎭⎫其中cos 48.19°取近似值23解析：依题意知，在△ACD 中，∠A ＝30°，由正弦定理得AC ＝CD sin 45°sin 30°＝2 2.在△BCE 中，∠CBE ＝45°，由正弦定理得BC ＝CE sin 60°sin 45°＝3 2. 在△ABC 中，由余弦定理AB 2＝AC 2＋BC 2－2AC ×BC cos ∠ACB ＝10，所以AB ＝10. 答案：109.某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直弹射高度：A ，B ，C 三地位于同一水平面上，在C 处进行该仪器的垂直弹射，观测点A ，B 两地相距100米，∠BAC ＝60°，在A 地听到弹射声音的时间比B 地晚217秒．在A 地测得该仪器至最高点H 时的仰角为30°，求该仪器的垂直弹射高度CH .(声音在空气中的传播速度为340米/秒)解：由题意，设AC ＝x ，则BC ＝x －217×340＝x －40， 在△ABC 中，由余弦定理得BC 2＝AB 2＋AC 2－2AB ·AC ·cos ∠BAC ，即(x －40)2＝10 000＋x 2－100x ，解得x ＝420.在△ACH 中，AC ＝420，∠CAH ＝30°，∠ACH ＝90°，所以CH ＝AC ·tan ∠CAH ＝1403(米)．故该仪器的垂直弹射高度CH 为1403米．10.某航模兴趣小组的同学，为了测定在湖面上航模航行的速度，采用如下方法：在岸边设置两个观察点A ，B ，且AB 长为80米，当航模在C 处时，测得∠ABC ＝105°和∠BAC ＝30°，经过20秒后，航模直线航行到D 处，测得∠BAD ＝90°和∠ABD ＝45°.请你根据以上条件求出航模的速度．(答案保留根号)解：在△ABD 中，∵∠BAD ＝90°，∠ABD ＝45°，∴∠ADB ＝45°，∴AD ＝AB ＝80，∴BD ＝80 2.在△ABC 中，BC sin 30°＝AB sin 45°， ∴BC ＝AB sin 30°sin 45°＝80×1222＝40 2. 在△DBC 中，DC 2＝DB 2＋BC 2－2DB ·BC cos 60°＝(802)2＋(402)2－2×802×402×12＝9 600. ∴DC ＝406，航模的速度v ＝40620＝26米/秒． B 组 高考题型专练1.(2015·高考福建卷)如图，在△ABC 中，已知点D 在BC 边上，AD ⊥AC ，sin ∠BAC ＝223，AB ＝32，AD ＝3，则BD 的长为________． 解析：因为sin ∠BAC ＝223，且AD ⊥AC ， 所以sin ⎝⎛⎭⎫π2＋∠BAD ＝223，所以cos ∠BAD ＝223，在△BAD 中，由余弦定理得， BD ＝AB 2＋AD 2－2AB ·AD cos ∠BAD ＝(32)2＋32－2×32×3×223＝ 3. 答案： 32．(2014·高考重庆卷)在△ABC 中，B ＝120°，AB ＝2，A 的角平分线AD ＝3，则AC ＝________.解析：如图，在△ABD 中，由正弦定理，得sin ∠ADB ＝AB sin ∠B AD ＝2×323＝22.由题意知0°<∠ADB <60°，所以∠ADB ＝45°，则∠BAD ＝180°－∠B －∠ADB ＝15°，所以∠BAC ＝2∠BAD ＝30°，所以∠C ＝180°－∠BAC －∠B ＝30°，所以BC ＝AB ＝2，于是由余弦定理，得AC ＝AB 2＋BC 2－2AB ×BC cos 120° ＝(2)2＋(2)2－22×2×⎝⎛⎭⎫－12＝ 6. 答案： 63．(2015·高考湖北卷)如图，一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶，到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30°的方向上，行驶600 m 后到达B 处，测得此山顶在西偏北75°的方向上，仰角为30°，则此山的高度CD ＝________________m.解析：依题意，∠BAC ＝30°，∠ABC ＝105°.在△ABC 中，由∠ABC ＋∠BAC ＋∠ACB ＝180°，所以∠ACB ＝45°，因为AB ＝600 m ．由正弦定理可得600sin 45°＝BC sin 30°，即BC ＝300 2 m ．在Rt △BCD 中，因为∠CBD ＝30°，BC ＝300 2 m ，所以tan 30°＝CD BC ＝CD 3002，所以CD ＝100 6 m.答案：100 64.(2015·高考四川卷)如图，A ，B ，C ，D 为平面四边形ABCD 的四个内角．(1)证明：tan A 2＝1－cos A sin A； (2)若A ＋C ＝180°，AB ＝6，BC ＝3，CD ＝4，AD ＝5，求tan A 2＋tan B 2＋tan C 2＋tan D 2的值． 解：(1)证明：tan A 2＝sinA 2cos A 2＝2sin 2A 22sin A 2cos A 2＝1－cos A sin A . (2)由A ＋C ＝180°，得C ＝180°－A ，D ＝180°－B .由(1)，有tan A 2＋tan B 2＋tan C 2＋tan D 2＝1－cos A sin A ＋1－cos B sin B ＋1－cos (180°－A )sin (180°－A )＋1－cos (180°－B )sin (180°－B )＝2sin A ＋2sin B . 连接BD (图略)．在△ABD 中，有BD 2＝AB 2＋AD 2－2AB ·AD cos A ， 在△BCD 中，有BD 2＝BC 2＋CD 2－2BC ·CD cos C ， 所以AB 2＋AD 2－2AB ·AD cos A ＝BC 2＋CD 2＋2BC ·CD cos A .则cos A ＝AB 2＋AD 2－BC 2－CD 22(AB ·AD ＋BC ·CD )＝62＋52－32－422(6×5＋3×4)＝37. 于是sin A ＝1－cos 2A ＝ 1－⎝⎛⎭⎫372＝2107. 连接AC .同理可得cos B ＝AB 2＋BC 2－AD 2－CD 22(AB ·BC ＋AD ·CD )＝62＋32－52－422(6×3＋5×4)＝119， 于是sin B ＝1－cos 2B ＝1－⎝⎛⎭⎫1192＝61019. 所以tan A 2＋tan B 2＋tan C 2＋tan D 2＝2sin A ＋2sin B ＝2×7210＋2×19610＝4103.。

第十九教时教材：正弦定理和余弦定理的复习《教学与测试》76、77课目的：通过复习、小结要求学生对两个定理的掌握更加牢固，应用更自如。

过程：一、复习正弦定理、余弦定理及解斜三角形二、例一 证明在△ABC 中A a sin =B b sin =Ccsin =2R ，其中R 是三角形外接圆半径证略 见P159注意：1．这是正弦定理的又一种证法(现在共用三种方法证明)2.正弦定理的三种表示方法(P159)例二 在任一△ABC 中求证：0)sin (sin )sin (sin )sin (sin =-+-+-B A c A C b C B a 证：左边=)sin (sin sin 2)sin (sin sin 2)sin (sin sin 2B A C R A C B R C B A R -+-+-=]sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin [sin 2B C A C A B C B C A B A R -+-+-=0=右边例三 在△ABC 中，已知3=a ，2=b ，B=45︒ 求A 、C 及c解一：由正弦定理得：23245sin 3sin sin === b B a A ∵B=45︒<90︒ 即b <a ∴A=60︒或120︒当A=60︒时C=75︒ 22645sin 75sin 2sin sin +===B C b c 当A=120︒时C=15︒ 22645sin 15sin 2sin sin -===B C b c 解二：设c =x 由余弦定理 B ac c a b cos 2222-+= 将已知条件代入，整理：0162=+-x x 解之：226±=x 当226+=c 时2)13(231226223)226(22cos 22221=++=+⋅⋅-++=-+=bc a c b A 从而A=60︒ C=75︒当226-=c 时同理可求得：A=120︒ C=15︒ 例四 试用坐标法证明余弦定理证略见P161例五 在△ABC 中，BC=a , AC=b , a, b 是方程02322=+-x x 的两个根，且 2cos(A+B)=1 求 1︒角C 的度数 2︒AB 的长度 3︒△ABC 的面积 解：1︒cosC=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-21∴C=120︒ 2︒由题设：⎩⎨⎧=-=+232b a b a∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC •BC •osC120cos 222ab b a -+=ab b a ++=22102)32()(22=-=-+=ab b a 即AB=103︒S △ABC =2323221120sin 21sin 21=⋅⋅== ab C ab 例六 如图，在四边形ABCD 中，已知AD ⊥CD, AD=10, AB=14, ∠BDA=60︒, ∠BCD=135︒ 求BC的长解：在△ABD 中，设BD=x则BDA AD BD AD BD BA ∠⋅⋅-+=cos 2222即60cos 1021014222⋅⋅-+=x x 整理得：096102=--x x解之：161=x 62-=x （舍去） 由余弦定理：BCD BD CDB BC ∠=∠sin sin ∴2830sin 135sin 16=⋅=BC 例七 （备用）△ABC 中，若已知三边为连续正整数，最大角为钝角，1︒求最大角 2︒求以此最大角为内角，夹此角两边之和为4的平行四边形的最大面积。

高中数学 《解三角形》教案（高考回归课本系列）新人教A版第七章 解三角形一、基础知识在本章中约定用A ，B ，C 分别表示△ABC 的三个内角，a, b, c 分别表示它们所对的各边长，2cb a p ++=为半周长。

1．正弦定理：CcB b A a sin sin sin ===2R （R 为△ABC 外接圆半径）。

推论1：△ABC 的面积为S △ABC =.sin 21sin 21sin 21B ca A bc C ab ==推论2：在△ABC 中，有bcosC+ccosB=a. 推论3：在△ABC 中，A+B=θ，解a 满足)sin(sin a ba a -=θ，则a=A. 正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到，这里不再给出，下证推论。

先证推论1，由正弦函数定义，BC 边上的高为bsinC ，所以S △ABC =C ab sin 21；再证推论2，因为B+C=π-A ，所以sin(B+C)=sinA ，即sinBcosC+cosBsinC=sinA ，两边同乘以2R 得bcosC+ccosB=a ；再证推论3，由正弦定理BbA a sin sin =，所以)sin()sin(sin sin A a A a --=θθ，即sinasin(θ-A)=sin(θ-a)sinA ，等价于21-[cos(θ-A+a)-cos(θ-A-a)]= 21-[cos(θ-a+A)-cos(θ-a-A)]，等价于cos(θ-A+a)=cos(θ-a+A)，因为0<θ-A+a ，θ-a+A<π. 所以只有θ-A+a=θ-a+A ，所以a=A ，得证。

2．余弦定理：a 2=b 2+c 2-2bccosA bca cb A 2cos 222-+=⇔，下面用余弦定理证明几个常用的结论。

（1）斯特瓦特定理：在△ABC 中，D 是BC 边上任意一点，BD=p ，DC=q ，则AD 2=.22pq qp qc p b -++ （1） 【证明】 因为c 2=AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BDcos ADB ∠，所以c 2=AD 2+p 2-2AD ·pcos .ADB ∠ ①同理b 2=AD 2+q 2-2AD ·qcos ADC ∠， ② 因为∠ADB+∠ADC=π，所以cos ∠ADB+cos ∠ADC=0， 所以q ×①+p ×②得qc 2+pb 2=(p+q)AD 2+pq(p+q)，即AD 2=.22pq qp qc p b -++ 注：在（1）式中，若p=q ，则为中线长公式.222222a c b AD -+=（2）海伦公式：因为412=∆ ABC S b 2c 2sin 2A=41b 2c 2 (1-cos 2A)= 41b 2c 2 1614)(1222222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-c b a c b [(b+c)2-a 2][a 2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c). 这里.2cb a p ++=所以S △ABC =).)()((c p b p a p p ---二、方法与例题1．面积法。

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《正弦定理和余弦定理》复习课ｃos B =ac b c a 2222-+；ｃos C =。

ac b c a 2222-+利用余弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题：(1）已知三边，求三个角；(2）已知两边和它们的夹角，求第三边和其他两个角.3．三角形面积公式：(三） 自主检测、知识巩固１.______,,,====∆︒C c a A ABC 则中，3101030；２． ；则中，_____,::::==∆B c b a ABC 8753. ______,sin sin sin sin sin ==--∆A C B C B A ABC 则中，222(四） 典例导航、知识拓展【例1】 △ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ，如果a 2=ｂ（b +c ），求证:A =2B .剖析:研究三角形问题一般有两种思路．一是边化角,二是角化边.证明：用正弦定理,a ＝2R sin A ,ｂ=2R ｓｉn B ,c ＝２R si ｎC ,代入ａ2=b (ｂ+ｃ)中,得s ｉn 2A =ｓｉn B (sin B +si ｎＣ)si ｎ2A -sin ２B =s ｉn B ｓｉn C因为A 、B 、C 为三角形的三内角，所以ｓin （A +B ）≠0.所以s ｉn(Ａ-B ）=si ｎＢ.所以只能有A -B ＝B ,即A ＝2B 。

4.6 正、余弦定理及其应用举例考纲要求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．1．正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容__________＝2R.(R为△ABC外接圆半径)a2＝__________；b2＝__________；c2＝__________变形形式①a＝____，b＝______，c＝____；②sin A＝____，sin B＝__________，sin C＝__________；③a∶b∶c＝__________；④a＋b＋csin A＋sin B＋sin C＝asin A.cos A＝__________；cos B＝__________；cos C＝__________.解决的问题①已知两角和任一边，求另一角和其他两条边．②已知两边和其中一边的对角，求另一边和其他两个角.①已知三边，求各角；②已知两边和它们的夹角，求第三边和其他两个角.2.仰角和俯角在视线和水平线所成的角中，视线在水平线__________的角叫仰角，在水平线______的角叫俯角(如图①)．3．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)．4．方向角相对于某一方向的水平角(如图③)．图③(1)北偏东α°：指北方向向东旋转α°到达目标方向．(2)东北方向：指北偏东45°或东偏北45°.(3)其他方向角类似．5．坡角和坡比坡角：坡面与水平面的夹角(如图④，角θ为坡角)．图④坡比：坡面的铅直高度与水平长度之比(如图④，i为坡比)．1．(广东高考)在△ABC中，若∠A＝60°，∠B＝45°，BC＝32，则AC＝( )．A．4 3 B．2 3 C. 3 D.322．在△ABC中，cos2B2＝a＋c2c(a，b，c分别为角A，B，C的对边)，则△ABC的形状为( )．A．等边三角形B．直角三角形C．等腰三角形或直角三角形D．等腰直角三角形3．一船向正北航行，看见正西方向有相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上，继续航行半小时后，看见一灯塔在船的南偏西60°，另一灯塔在船的南偏西75°，则这艘船的速度是( )．A．5海里/时B．5 3 海里/时C．10海里/时D．10 3 海里/时4．如图，为了测量隧道AB的长度，给定下列四组数据，无法求出AB长度的是( )．A．α，a，b B．α，β，aC．a，b，γD．α，β，γ5．△ABC中，若a＝32，cos C＝13，S△ABC＝43，则b＝__________.一、利用正弦、余弦定理解三角形【例1－1】 (辽宁高考)在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c.角A，B，C成等差数列．(1)求cos B的值；(2)边a，b，c成等比数列，求sin A sin C的值．【例1－2】△ABC中，A，B，C所对的边分别为a，b，c，tan C＝sin A＋sin Bcos A＋cos B，sin(B－A)＝cos C.(1)求A，C；(2)若S△ABC＝3＋3，求a，c.方法提炼应熟练掌握正、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．A为锐角A为钝角或直角图形关系式a＜b sin A a＝b sin A b sin A＜a＜b a≥b a＞b a≤b解的个数 无解 一解 两解 一解 一解 无解请做演练巩固提升1 二、三角形形状的判定【例2－1】 △ABC 满足sin B ＝cos A sin C ，则△ABC 的形状是( )． A ．直角三角形 B ．等腰三角形C ．等腰直角三角形D ．等腰三角形或直角三角形【例2－2】 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． 方法提炼判断三角形的形状的基本思想是：利用正、余弦定理进行边角的统一．即将条件化为只含角的三角函数关系式，然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式；或将条件化为只含有边的关系式，然后利用常见的化简变形得出三边的关系．结论一般为特殊的三角形．如等边三角形、等腰三角形、直角三角形、等腰直角三角形等．另外，在变形过程中要注意A ，B ，C 的范围对三角函数值的影响．提醒：1.在△ABC 中有如下结论sin A ＞sin B a ＞b .2．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；3．当b 2＋c 2－a 2＜0时，角A 为钝角，三角形为钝角三角形． 请做演练巩固提升2三、与三角形面积有关的问题【例3】 在△ABC 中，内角A ，B ，C 对边的边长分别是a ，b ，c ，已知c ＝2，C ＝π3.(1)若△ABC 的面积等于3，求a ，b ；(2)若sin C ＋sin(B －A )＝2sin 2A ，求△ABC 的面积． 方法提炼1．正弦定理和余弦定理并不是孤立的，解题时要根据具体题目合理选用，有时还需要交替使用；在解决三角形问题中，面积公式S ＝12ab sin C ＝12bc sin A ＝12ac sin B 最常用，因为公式中既有边也有角，容易和正弦定理、余弦定理联系起来．2．解三角形过程中，要注意三角恒等变换公式的应用． 请做演练巩固提升5四、应用举例、生活中的解三角形问题【例4－1】 某人在塔的正东沿着南偏西60° 的方向前进40米后，望见塔在东北方向，若沿途测得塔的最大仰角为30°，求塔高．【例4－2】 如图，为了解某海域海底构造，在海平面内一条直线上的A ，B ，C 三点进行测量．已知AB ＝50 m ，BC ＝120 m ，于A 处测得水深AD ＝80 m ，于B 处测得水深BE ＝200 m ，于C 处测得水深CF ＝110 m ，求∠DEF 的余弦值．方法提炼1．测量距离问题，需注意以下几点：(1)利用示意图把已知量和待求量尽量集中在有关的三角形中，建立一个解三角形的模型； (2)利用正、余弦定理解出所需要的边和角，求得该数学模型的解； (3)应用题要注意作答．2．测量高度时，需注意：(1) 要准确理解仰、俯角的概念；(2)分清已知和待求，分析(画出)示意图，明确在哪个三角形内应用正、余弦定理； (3)注意铅垂线垂直于地面构成的直角三角形．3．测量角度时，要准确理解方位角、方向角的概念，准确画出示意图是关键． 请做演练巩固提升6忽视三角形中的边角条件而致误【典例】 在△ABC 中，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 所对的边长，a ＝3，b ＝2，1＋2cos(B ＋C )＝0，求边BC 上的高．错解：由1＋2cos(B ＋C )＝0，知cos A ＝12，∴A ＝π3.根据正弦定理a sin A ＝b sin B 得：sin B ＝b sin A a ＝22，∴B ＝π4或3π4.以下解答过程略．错因：忽视三角形中“大边对大角”的定理，产生了增根． 正解：∵在△ABC 中，cos(B ＋C )＝－cos A ，又∵1＋2cos(B ＋C )＝0，∴1－2cos A ＝0，∴A ＝π3.在△ABC 中，根据正弦定理a sin A ＝bsin B，得sin B ＝b sin A a ＝22. ∴B ＝π4或3π4.∵a ＞b ，∴B ＝π4.∴C ＝π－(A ＋B )＝512π.∴sin C ＝sin(B ＋A )＝sin B cos A ＋cos B sin A ＝22×12＋22×32＝6＋24. ∴BC 边上的高为b sin C ＝2×6＋24＝3＋12. 答题指导：1．考查解三角形的题在高考中一般难度不大，但稍不注意，会出现“会而不对，对而不全”的情况，其主要原因就是忽视三角形中的边角条件．2．解三角函数的求值问题时，估算是一个重要步骤，估算时应考虑三角形中的边角条件． 1．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c .若a cos A ＝b sin B ，则sin A cos A ＋cos 2B ＝( )．A ．－12B ．12C ．－1D ．12．在△ABC 中，(a ＋b ＋c )(a ＋b －c )＝3ab ，且a cos B ＝b cos A ，则△ABC 的形状为__________． 3．(福建高考)在△ABC 中，已知∠BAC ＝60°，∠ABC ＝45°，BC ＝3，则AC ＝__________.4．(陕西高考)在△ABC 中，角A ，B ，C 所对边的长分别为a ，b ，c .若a ＝2，B ＝π6，c ＝23，则b ＝______.5．(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 tanC.(1)求证：a，b，c成等比数列；(2)若a＝1，c＝2，求△ABC的面积S.6．某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上，在小艇出发时，轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处，并正以30海里/时的航行速度沿正东方向匀速行驶．假设该小艇沿直线方向以v海里/时的航行速度匀速行驶，经过t小时与轮船相遇．(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小，则小艇航行速度的大小应为多少？(2)为保证小艇在30分钟内(含30分钟)能与轮船相遇，试确定小艇航行速度的最小值．参考答案基础梳理自测知识梳理1.asin A＝bsin B＝csin Cb2＋c2－2bc·cos A c2＋a2－2ca·cos B a2＋b2－2ab·cos C①2R sin A2R sin B2R sin C②a2R b2Rc2R③sin A∶sin B∶sin Cb2＋c2－a22bcc2＋a2－b22caa2＋b2－c22ab2．上方下方基础自测1．B 解析：由正弦定理得BCsin A＝ACsin B，即32sin 60°＝ACsin 45°，解得AC＝2 3.2．B 解析：∵cos2B2＝a＋c2c，∴2cos2B2－1＝a＋cc－1，∴cos B＝ac，∴a2＋c2－b22ac＝ac，∴c2＝a2＋b2.3．C 解析：如图，A，B为灯塔，船从O航行到O′，OO′BO＝tan 30°，OO′AO＝tan 15°，∴BO＝3OO′，AO＝(2＋3)OO′.∵AO－BO＝AB＝10，∴OO′·[(2＋3)－3]＝10，∴OO′＝5，∴船的速度为512＝10海里/时．4．D 解析：利用余弦定理，可由a，b，γ或α，a，b求出AB；利用正弦定理，可由a，α，β求出AB，当只知α，β，γ时，无法计算AB.5．2 3 解析：由cos C＝13，得sin C＝223，∴S△ABC＝12ab sin C＝12×32×b×223＝43.∴b＝2 3.考点探究突破【例1－1】解：(1)由已知2B＝A＋C，A＋B＋C＝180°，解得B＝60°，所以cos B＝12.(2)方法一：由已知b2＝ac，及cos B＝12，根据正弦定理得sin2B＝sin A sin C，所以sin A sin C＝1－cos2B＝34.方法二：由已知b2＝ac，及cos B＝12，根据余弦定理得cos B＝a2＋c2－ac2ac，解得a＝c，所以B＝A＝C＝60°，故sin A sin C＝34.【例1－2】解：(1)因为tan C＝sin A＋sin Bcos A＋cos B，即sin Ccos C＝sin A＋sin Bcos A＋cos B，所以sin C cos A＋sin C cos B＝cos C sin A＋cos C sin B，即sin C cos A－cos C sin A＝cos C sin B－sin C cos B，得sin(C－A)＝sin(B－C)．所以C－A＝B－C，或C－A＝π－(B－C)(不成立)，即2C＝A＋B，得C＝π3，所以B＋A＝2π3.又因为sin(B－A)＝cos C＝12，则B－A＝π6或B－A＝5π6(舍去)，得A＝π4，B＝5π12.(2)S△ABC＝12ac sin B＝6＋28ac＝3＋3，又asin A＝csin C，即a22＝c32，得a＝22，c＝2 3.【例2－1】 A 解析：∵sin B＝cos A·sin C，∴b＝b2＋c2－a22bc·c.∴b2＋a2＝c2.∴△ABC为直角三角形，选A.【例2－2】解：(1)由已知，根据正弦定理得2a2＝(2b＋c)b＋(2c＋b)c，即a2＝b2＋c2＋bc.①由余弦定理得a2＝b2＋c2－2bc cos A，故cos A＝－12，A＝120°.(2)由①得，sin2A＝sin2B＋sin2C＋sin B sin C.又sin B＋sin C＝1，故sin B＝sin C＝12.因为0°＜B＜90°，0°＜C＜90°，故B＝C.所以△ABC是等腰钝角三角形．【例3】解：(1)由余弦定理及已知条件，得a2＋b2－ab＝4，又因为△ABC的面积等于3，所以12ab sin C＝3，得ab＝4.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋b 2－ab ＝4，ab ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝2.(2)由题意得sin(B ＋A )＋sin(B －A)＝4sin A co s A ，即sin B cos A ＝2sin A cos A .当cos A ＝0时，A ＝π2，B ＝π6，a ＝433，b ＝233.所以△ABC 的面积 S ＝12ab sin C ＝12×433×233×32＝233； 当cos A ≠0时，得sin B ＝2sin A ， 由正弦定理得b ＝2a ，联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2＋b 2－ab ＝4，b ＝2a .解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝233，b ＝433.所以△ABC 的面积S ＝12ab sin C ＝12×233×433×32＝233.综上知，△ABC 的面积为233.【例4－1】 解：依题意画出图，某人在C 处，AB 为塔高，他沿CD 前进，CD ＝40米，此时∠DBF ＝45°，从C 到D 沿途测塔的仰角，只有B 到测试点的距离最短，即BE ⊥CD 时，仰角才最大，这是因为tan∠AEB ＝ABBE，AB 为定值，BE 最小时，仰角最大．在△BCD 中，CD ＝40，∠BCD ＝30°，∠DBC ＝135°. 由正弦定理，得CDsin∠DBC ＝BDsin∠BCD，∴BD ＝40sin 30°sin 135°＝20 2.在Rt△BED 中，∠BDE ＝180°－135°－30°＝15°，BE ＝BD sin 15°＝202×6－24＝10(3－1)．在Rt△ABE 中，∠AEB ＝30°，∴AB ＝BE tan 30°＝103(3－3)(米)．∴所求的塔高为103(3－3)米．【例4－2】 解：作DM ∥AC 交BE 于N ，交CF 于M .DF ＝MF 2＋DM 2＝302＋1702＝10298， DE ＝DN 2＋EN 2＝502＋1202＝130，EF ＝(BE －FC )2＋BC 2＝902＋1202＝150. 在△DEF 中，由余弦定理，cos∠DEF ＝DE 2＋EF 2－DF 22DE ×EF＝1302＋1502－102×2982×130×150＝1665.演练巩固提升1．D 解析：根据正弦定理a sin A ＝bsin B＝2R 得，a ＝2R sin A ，b ＝2R sin B ，∴a cos A ＝b sin B 可化为sin A cos A ＝sin 2B .∴sin A cos A ＋cos 2B ＝sin 2B ＋cos 2B ＝1.2．等边三角形 解析：∵(a ＋b ＋c )(a ＋b －c )＝3ab ，∴(a ＋b )2－c 2＝3ab . ∴a 2＋b 2－c 2＝ab .∴cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝12.∴C ＝π3.∵a cos B ＝b cos A ，∴sin A cos B ＝sin B cos A . ∴sin(A －B )＝0. ∴A ＝B .故△ABC 为等边三角形． 3. 2 解析：如图：由正弦定理得ACsin B ＝BCsin A ，即ACsin 45°＝3sin 60°，即AC 22＝332，故AC ＝ 2.4．2 解析：∵b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ＝4＋12－2×2×23×32＝4， ∴b ＝2.5．(1)证明：在△ABC 中，由于sin B (tan A ＋tan C )＝tan A tan C ，所以sinB ⎝⎛⎭⎪⎫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 sinC .由正弦定理得b 2＝ac ， 即a ，b ，c 成等比数列． (2)解：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－(2)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＝74.6．解：(1)解法一：设相遇时小艇的航行距离为s 海里，则s ＝900t 2＋400－2·30t ·20·cos (90°－30°)＝900t 2－600t ＋400＝900⎝ ⎛⎭⎪⎫t －132＋300.故当t ＝13时，s min ＝103，v ＝10313＝30 3.即小艇以303海里/时的速度航行，相遇时小艇的航行距离最小．解法二：若相遇时小艇的航行距离最小，又轮船沿正东方向匀速行驶，则小艇航行方向为正北方向，如图，设小艇与轮船在C 处相遇．在Rt△OAC 中，OC ＝20cos 30°＝103，AC ＝20sin 30°＝10. 又AC ＝30t ，OC ＝vt ，此时，轮船航行时间t ＝1030＝13，v ＝10313＝30 3.即小艇以303海里/时的速度航行，相遇时小艇的航行距离最小．(2)如图，设小艇与轮船在B 处相遇，由题意，可得(vt )2＝202＋(30t )2－2·20·30t ·cos(90°－30°)．化简，得v 2＝400t 2－600t ＋900＝400⎝ ⎛⎭⎪⎫1t －342＋675. 由于0＜t ≤12，即1t ≥2，所以当1t＝2时，v 取得最小值1013，即小艇航行速度的最小值为1013海里/时．。

正弦定理、余弦定理的应用教学设计一、教材分析：（一）教材的地位和作用本课内容为人教A 版本必修5，§1.1.1正弦定理、§1.1.2余弦定理后的一节复习课.正弦定理、余弦定理是必修四第一章《三角函数》和第三章《三角恒等变换》的后续学习，是对三角形边角关系的探索和运用，具有较强的应用性．本节课是在学生初步掌握两个定理的基础上，对知识的综合运用，从解三角形的角度认识两个定理，根据三角形的已知元素运用方程思想判断应用哪个定理求解，从宏观角度把握两个定理，起到总结、提升作用的同时也为§1.2应用举例（正弦定理、余弦定理的实际应用）奠定了一定的基础．（二）教学目标：1．掌握正弦、余弦定理的结构，能根据实际问题合理选择定理，能正确判断三角形两解问题，体会数形结合思想.2．通过解三角形的一些应用，总结解三角形的一般方法，体会两个定理在解任意三角形问题时的应用特点，提高分析、归纳能力.3．能够利用正弦、余弦定理解决解三角形的综合问题，增强运用定理解决实际问题的能力和数学建模意识.（三）教学重点、难点：重点：掌握正、余弦定理的适用范围；根据题设会选择利用正弦定理、余弦定理来解三角形.难点：根据题设会选择利用正弦定理、余弦定理来化解三角形，在应用过程中体会、总结正、余弦定理的应用价值. 二、学情分析学生具备了一定的解三角形的知识，知道正弦定理和余弦定理的内容，并能简单应用.但是对于复杂的解三角形问题，还不能准确判断如何选择定理.从学生的思维特点和认知水平来看，具有一定的等式变换的基础但是方程思想的运用还有待提高. 三、教学导图四、教学过程： （一）问题情境休渔期内，在海岸A 处发现北偏东︒45方向，距A 处13-海里的B 处，有一艘偷捕船.在A 处北偏西︒75方向，距A 处2海里的C 处有一搜执法船奉命以310海里/小时的速度追截偷捕船.此时偷捕船正以10海里/小时的速度从B 处向北偏东︒30的方向逃窜，问执问题情境方法探究小结反思三 边两边及一边对角 两边及夹角一边两角总结提升问题情境解决 }法船沿什么方向能最快追上偷捕船，并求出所需时间.动画演示后提出问题：问题1：如何在几何图形中表示“执法船追上走私船”你能否根据题目情境描述画出船航行的方位示意图？问题2：你判断应该用什么知识解决这个问题？ 【设计意图】引出课题：正弦定理、余弦定理的应用 （二）方法探究 1.知识回顾 （1）正弦定理R CcB b A a 2sin sin sin ===（R 为ABC ∆外接圆半径） （2）余弦定理及推论A bc c b a cos 2222-+= bca cb A 2cos 222-+=B ac c a b cos 2222-+= acb c a B 2cos 222-+=⇒C ab b a c cos 2222-+= abc b a C 2cos 222-+=问题3：用正弦定理和余弦定理解决情境中的问题，需要构造怎样的图形？问题4：在上面图形中的两个三角形，哪一个可以直接求解？ 生：ABC ∆.DD师：我们把这个问题抽象为一个数学问题.例1：在ABC ∆中，C B A ∠∠∠,,的对边分别为c b a ,,，已知132-==c b ,，︒=∠120A ，解这个三角形.问题5：本题已知怎样的边、角？满足条件的三角形是唯一的吗？依据是什么？ 根据已知条件可知此三角形已知两边及夹角，有三角形全等的判定方法可知此三角形是确定的.问题6：你选择用哪个定理解这个三角形？ 已知两边及夹角，应用余弦定理.问题7：已知哪些元素，三角形是唯一确定的？问题8：需要构造怎样的条件，才能应用两个定理解三角形？【设计意图】引发学生对三角形中元素进行思考，从定性角度思考确定三角形的条件. 下面我们变化已知条件，继续研究.变式1：在ABC ∆中，C B A ∠∠∠,,的对边分别为c b a ,,，若︒=∠==4523B b a ,,，求.A ∠【设计意图】学生展示解答过程，能够通过大边对大角判断三角形两解问题.变式2：在ABC ∆中，若.,,,c b a B 求2326===π【设计意图】通过两种解法的对比，感受已知两边及一边的对角解三角形时既可以应用正弦定理也可以应用余弦定理.体会方程思想在解三角形中的应用.变式3：在ABC ∆中，若.,2,4,127a b B C 求===ππ 【设计意图】利用三角形内角和解出角A ，再应用正弦定理建立方程，强化三角形边角关系.（三）总结提升问题9：已知哪些元素三角形可解？选择哪个定理求解？你还能补充吗？ 请同桌之间互相讨论，补充、总结.【设计意图】通过小组讨论，总结正弦定理和余弦定理可以解决哪几类解三角形问题，学会选择定理，提升对两个定理的认识，提高总结概括能力.(1) 已知三边A bc c b a cos 2222-+=CcB b A a sin sin sin == ABC13-2︒120通过方程结构发现：应用正弦定理无法求解.根据余弦定理已知三边可以建立任意一角的方程，所以此种情况选择应用余弦定理求解.(2) 已知两边及夹角A bc c b a cos 2222-+=结合三角形内角和为π，再应用正弦定理虽然可求解，但是运算繁琐，直接应用余弦定理建立方程可求得第三边.此种类型选择余弦定理求解.(3) 已知两边及一边的对角A bc c b a cos 2222-+=应用正弦定理可以直接求角，应用余弦定理可以直接建立关于第三边的一元二次方程求边.但此种情况三角形不唯一，涉及到两解问题，应用正弦定理可以通过“大边对大角”的结论判定，应用余弦定理求边，可以通过“两边之和大于第三边”求解.（4）已知一边两角A bc c ba cos 2222-+=无论是两角及一角的对边还是两角及第三边都可以通过正弦定理直接建立方程求解，而无法应用余弦定理建立可求解的方程，此种类型选择正弦定理求解.余弦定理至少需要已知两边，正弦定理至少需要已知一角. （四）解决情境问题问题10：通过前面的学习，你能继续解决本课开始时的问题吗？我们还要构造哪些条件才能继续解三角形？【设计意图】应用定理解决实际问题，提升两个定理的应用意识.CcB b A a sin sin sin ==CcB b A a sin sin sin ==C cB b A a sin sin sin ==CcB b A a sin sin sin == D的求解，可解出执法船行驶的方向和时间.通过对BCD(五) 小结反思1．本节课学习了哪些主要内容？（两个定理的应用）2．你如何来判别使用哪个定理？（能否建立方程）3．如何应用两个定理来解决实际的距离、角度问题？（分析实际问题，建立数学模型→解决数学问题→检验、解释实际问题）(六) 作业布置习题1.1A组1、2。

第6讲 正弦定理和余弦定理一、知识梳理1．正弦定理和余弦定理定理正弦定理余弦定理内容a sin A ＝b sin B ＝csin C ＝2R (R 为△ABC 外接圆半径)a 2＝b 2＋c 2－2bc cos_A ； b 2＝c 2＋a 2－2ca cos_B ； c 2＝a 2＋b 2－2ab cos_C变形形式a ＝2R sin_A ，b ＝2R sin_B ，c ＝2R sin_C ；sin A ＝a 2R ，sin B ＝b2R，sin C ＝c2R； a ∶b ∶c ＝sin_A ∶sin_B ∶sin_C ； a ＋b ＋c sin A ＋sin B ＋sin C ＝asin Acos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ；cos B ＝c 2＋a 2－b 22ca ；cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab2.三角形解的判断A 为锐角 A 为钝角或直角图形关系式 a ＝b sin Ab sin A <a <ba ≥ba >b解的个数一解两解一解一解(1)S ＝12ah (h 表示边a 上的高)．(2)S ＝12bc sin A ＝12ac sin_B ＝12ab sin C .(3)S ＝12r (a ＋b ＋c )(r 为三角形的内切圆半径)．常用结论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)sinA ＋B2＝cos C 2；(4)cosA ＋B2＝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 cosB ．二、教材衍化1．在△ABC 中，AB ＝5，AC ＝3，BC ＝7，则∠BAC ＝( ) A.π6 B ．π3C.2π3D ．5π6解析：选C.因为在△ABC 中，设AB ＝c ＝5，AC ＝b ＝3，BC ＝a＝7，所以由余弦定理得cos ∠BAC ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝9＋25－4930＝－12，因为∠BAC 为△ABC 的内角，所以∠BAC ＝23π.2．在△ABC 中，A ＝60°，AC ＝4，BC ＝23，则△ABC 的面积等于________．解析：因为23sin 60°＝4sin B ，所以sin B ＝1，所以B ＝90°，所以AB ＝2，所以S △ABC ＝12×2×23＝2 3.答案：23 一、思考辨析判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)在△ABC 中，已知a ，b 和角B ，能用正弦定理求角A ；已知a ，b 和角C ，能用余弦定理求边c .( )(2)在三角形中，已知两角和一边或已知两边和一角都能解三角形．( )(3)在△ABC 中，sin A >sin B 的充分不必要条件是A >B .( ) (4)在△ABC 中，a 2＋b 2<c 2是△ABC 为钝角三角形的充分不必要条件．( )(5)在△ABC 的角A ，B ，C ，边长a ，b ，c 中，已知任意三个可求其他三个．( )答案：(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)×二、易错纠偏常见误区|Ｋ(1)利用正弦定理求角时解的个数弄错； (2)在△ABC 中角与角的正弦关系弄错； (3)判断三角形形状时弄错．1．在△ABC 中，已知b ＝40，c ＝20，C ＝60°，则此三角形的解的情况是( )A ．有一解B ．有两解C ．无解D ．有解但解的个数不确定解析：选C.由正弦定理得b sin B ＝csin C ，所以sin B ＝b sin Cc ＝40×3220＝3>1.所以角B 不存在，即满足条件的三角形不存在．2．在△ABC 中，若sin A ＝sin B ，则A ，B 的关系为________；若sin A >sin B ，则A ，B 的关系为________．解析：sin A ＝sin B ⇔a ＝b ⇔A ＝B ； sin A >sin B ⇔a >b ⇔A >B . 答案：A ＝B A >B3．在△ABC 中，a cos A ＝b cos B ，则这个三角形的形状为________．解析：由正弦定理，得sin A cos A ＝sin B cos B ， 即sin 2A ＝sin 2B ，所以2A ＝2B 或2A ＝π－2B ， 即A ＝B 或A ＋B ＝π2，所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形． 答案：等腰三角形或直角三角形利用正、余弦定理求解三角形(多维探究) 角度一 求边长(一题多解)在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边a ，b ，c成公差为2的等差数列，C ＝120°.(1)求边长a ；(2)求AB 边上的高CD 的长．【解】 (1)由题意得b ＝a ＋2，c ＝a ＋4，由余弦定理cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab 得cos 120°＝a 2＋（a ＋2）2－（a ＋4）22a （a ＋2），即a 2－a －6＝0，所以a ＝3或a ＝－2(舍去)，所以a ＝3.(2)法一：由(1)知a ＝3，b ＝5，c ＝7， 由三角形的面积公式得 12ab sin ∠ACB ＝12c ×CD ，所以CD ＝ab sin ∠ACBc ＝3×5×327＝15314，即AB 边上的高CD ＝15314.法二：由(1)知a ＝3，b ＝5，c ＝7，由正弦定理得3sin A ＝7sin ∠ACB ＝7sin 120°，即sin A ＝3314，在Rt △ACD 中，CD ＝AC sin A ＝5×3314＝15314，即AB 边上的高CD ＝15314.角度二 求角度(2019·高考全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，设(sin B －sin C )2＝sin 2A －sinB sinC ．(1)求A ；(2)若2a ＋b ＝2c ，求sin C .【解】 (1)由已知得sin 2B ＋sin 2C －sin 2A ＝sinB sinC ，故由正弦定理得b 2＋c 2－a 2＝bc .由余弦定理得cos A ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝12.因为0°＜A ＜180°，所以A ＝60°.(2)由(1)知B ＝120°－C ，由题设及正弦定理得2sin A ＋sin(120°－C )＝2sin C ，即62＋32cos C ＋12sin C ＝2sin C ，可得cos(C ＋60°)＝－22.由于0°＜C ＜120°，所以sin(C ＋60°)＝22，故sin C ＝sin(C ＋60°－60°)＝sin(C ＋60°)cos 60°－cos(C ＋60°)sin 60° ＝6＋24.(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素，基本思想是方程思想，即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程，通过解方程求得未知元素．(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化，解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系，也可以把已知条件化为三角形边的关系．(3)涉及最值问题时，常利用基本不等式或表示为三角形的某一内角的三角函数形式求解．1．(2020·安徽安庆二模)若△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知b sin 2A ＝a sin B ，且c ＝2b ，则ab等于 ( )A.32 B ．43C. 2 D ．3解析：选D.由b sin 2A ＝a sin B ，及正弦定理得2sin B sin A cos A ＝sin A sin B ，得cos A ＝12.又c ＝2b ，所以由余弦定理得a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ＝b 2＋4b 2－4b 2×12＝3b 2，得a b＝ 3.故选D.2．(2020·河南郑州一模)在△ABC 中，三内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且b 2＋c 2－3bc ＝a 2，bc ＝3a 2，则角C 的大小是( )A.π6或2π3 B ．π3C.2π3D ．π6解析：选A.由b 2＋c 2－3bc ＝a 2，得b 2＋c 2－a 2＝3bc ，则cosA ＝b 2＋c 2－a 22bc ＝3bc 2bc ＝32，则A ＝π6，由bc ＝3a 2，得sin B sin C ＝3sin 2A ＝3×14＝34，即4sin(π－C －A )sin C ＝3，即4sin(C ＋A )sin C ＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C ＋π6sin C ＝3，即4⎝⎛⎭⎪⎪⎫32sin C ＋12cos C sin C ＝23sin 2C ＋2sin C cos C ＝3，即3(1－cos 2C )＋sin 2C ＝3－3cos 2C ＋sin 2C ＝3，则－ 3 cos 2C ＋sin 2C ＝0，则3cos 2C ＝sin 2C ，则tan 2C ＝3， 即2C ＝π3或4π3，即C ＝π6或2π3，故选A.判断三角形的形状(典例迁移)(2020·重庆六校联考)在△ABC 中，cos 2B 2＝a ＋c 2c(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】 已知等式变形得cos B ＋1＝a c ＋1，即cos B ＝a c①.由余弦定理得cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ，代入①得a 2＋c 2－b 22ac ＝ac ，整理得b 2＋a 2＝c 2，即C 为直角，则△ABC 为直角三角形．【答案】 A【迁移探究1】 (变条件)将“cos 2B 2＝a ＋c2c”改为“c －a cos B＝(2a －b )cos A ”，试判断△ABC 的形状．解：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 cosA ，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．【迁移探究2】 (变条件)将“cos 2B 2＝a ＋c 2c ”改为“sin Asin B＝ac，(b ＋c ＋a )(b ＋c －a )＝3bc ”，试判断△ABC 的形状． 解：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．(1)判定三角形形状的2种常用途径 (2)判定三角形形状的3个注意点①“角化边”后要注意用因式分解、配方等方法得出边的相应关系；②“边化角”后要注意用三角恒等变换公式、三角形内角和定理及诱导公式推出角的关系；③还要特别注意“等腰直角三角形”与“等腰三角形或直角三角形”的区别．(2020·河南洛阳一模)在△ABC 中，已知2a cos B＝c, sin A sin B (2－cos C )＝sin 2C 2＋12，则△ABC 为( )A ．等边三角形B ．等腰直角三角形C ．锐角非等边三角形D ．钝角三角形解析：选B.将已知等式2a cos B ＝c 利用正弦定理化简得2sinA cosB ＝sinC ，因为sin C ＝sin ()A ＋B ＝sin A cos B ＋cos A sin B ， 所以2sin A cos B ＝sin A cos B ＋cos A sin B ， 即sin A cos B －cos A sin B ＝sin(A －B )＝0， 因为A 与B 都为△ABC 的内角， 所以A －B ＝0，即A ＝B .因为sin A sin B (2－cos C )＝sin 2C 2＋12，所以sin A sin B (2－cos C )＝12(1－cos C )＋12＝1－12cos C ，所以－12[]cos ()A ＋B －cos （A －B ）(2－cos C )＝1－12cos C ，所以－12(－cos C －1)(2－cos C )＝1－12cos C ，即(cos C ＋1)(2－cos C )＝2－cos C ，整理得cos 2C －2cos C ＝0，即cos C (cos C －2)＝0，所以cosC ＝0或cos C ＝2(舍去)，所以C ＝90°，则△ABC 为等腰直角三角形，故选B.与三角形面积有关的问题(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 面积的取值范围．【解】 (1)由题设及正弦定理得 sin A sinA ＋C2＝sin B sin A .因为sin A ≠0，所以sin A ＋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面积的取值范围是⎝⎛⎭⎪⎪⎫38，32.求解三角形面积问题的基本思维(1)若已知一个角(角的大小或该角的正弦值，余弦值)，一般结合题意求这个角的两边或两边之积，再代入公式求解；(2)若已知三边，可先求一个角的余弦值，再求正弦值，最后代入公式得面积；(3)若求面积的最值，一般表示为一个内角的三角函数，利用三角函数的性质求解，也可结合基本不等式求解．1．(2020·福建厦门一模)在△ABC 中，cos B ＝14，b ＝2，sinC ＝2sin A ，则△ABC 的面积等于( )A.14 B ．12C.32D ．154解析：选D.在△ABC 中，cos B ＝14，b ＝2，sin C ＝2sin A ，由正弦定理得c ＝2a ；由余弦定理得b 2＝a 2＋c 2－2ac ·cos B ＝a2＋4a 2－2a ·2a ·14＝4a 2＝4，解得a ＝1，可得c ＝2，所以△ABC 的面积为S ＝12ac sin B ＝12×1×2×1－⎝ ⎛⎭⎪⎫142＝154.故选D. 2．(2020·陕西汉中一模)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，3b sin A ＝a ·(2－cos B )．(1)求角B 的大小；(2)D 为边AB 上一点，且满足CD ＝2，AC ＝4，锐角三角形△ACD 的面积为15，求BC 的长．解：(1)由正弦定理得3sin B sin A ＝sin A (2－cos B )， 因为A ∈(0，π)，则sin A >0，所以3sin B ＝2－cos B ， 所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B ＋π6＝2，所以sin ⎝⎛⎭⎪⎫B ＋π6＝1，因为B ∈(0，π)，所以B ＋π6＝π2，解得B ＝π3.(2)由题意，可得S △ACD ＝12CD ·CA sin ∠ACD＝12×2×4sin ∠ACD ＝15，解得sin ∠ACD ＝154.又因为△ACD 为锐角三角形，所以cos ∠ACD ＝1－sin 2∠ACD ＝14，在△ACD 中，由余弦定理得AD 2＝CA 2＋CD 2－2CA ·CD ·cos ∠ACD ＝42＋22－2×2×4×14＝16，所以AD ＝4，在△ACD 中，由正弦定理得CD sin A ＝ADsin ∠ACD，则sin A ＝CD AD ·sin ∠ACD ＝158，在△ABC 中，由正弦定理得BC sin A ＝ACsin B，所以BC ＝AC sin Asin B＝ 5.三角形中最值问题一、求角的三角函数的最值若△ABC 的内角满足sin A ＋2sin B ＝2sin C ，则cos C 的最小值是________．【解析】 由sin A ＋2sin B ＝2sin C ，结合正弦定理可得a ＋2b ＝2c ，所以cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝3a 2＋2b 28ab －24≥6－24( 3a ＝ 2b 时取等号)，故cos C 的最小值是6－24.【答案】6－24在△ABC 中，a 2＋c 2＝b 2＋2ac . (1)求B 的大小；(2)求2cos A ＋cos C 的最大值． 【解】 (1)由余弦定理和已知条件可得cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝2ac 2ac ＝22，又因为0<B <π，所以B ＝π4.(2)由(1)知A ＋C ＝3π4，所以2cos A ＋cos C ＝2cos A ＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4－A＝2cos A －22cos A ＋22sin A＝22cos A ＋22sin A ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫A －π4.因为0<A <3π4，所以当A ＝π4时，2cos A ＋cos C 取得最大值1.此类问题主要考查余弦定理、三角形内角和定理、辅助角公式以及三角函数的最值和基本不等式；解此类问题的关键是熟练地运用余弦定理、两角差的正余弦公式以及辅助角公式．二、求边的最值(1)在△ABC 中，B ＝60°，AC ＝3，则AB ＋2BC 的最大值为________．(2)如图，四边形ABCD 的对角线交点位于四边形的内部，AB ＝BC ＝1，AC ＝CD ，AC ⊥CD ，当∠ABC 变化时，BD 的最大值为________．【解析】 (1)因为BC sin A ＝AB sin C ＝ACsin B ＝3sin 60°，所以AB ＝2sin C ，BC ＝2sin A ，因此AB ＋2BC ＝2sin C ＋4sin A ＝2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－A ＋4sin A ＝5sin A ＋3cos A ＝27sin(A ＋φ)，因为φ∈(0，2π)，A ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，2π3，所以AB ＋2BC 的最大值为27.(2)设∠ACB ＝θ⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2，则∠ABC ＝π－2θ，∠DCB ＝θ＋π2，由余弦定理可知，AC 2＝AB 2＋BC 2－2AB ·BC cos ∠ABC ，即AC ＝DC ＝2＋2cos 2θ＝2cos θ⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2，由余弦定理知，BD 2＝BC2＋DC 2－2BC ·DC cos ∠DCB ，即BD 2＝4cos 2θ＋1－2×1×2cosθ·cos ⎝⎛⎭⎪⎫θ＋π2＝2cos 2θ＋2sin 2θ＋3＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ＋π4＋3.由0<θ<π2，可得π4<2θ＋π4<5π4，则()BD 2max ＝22＋3，此时θ＝π8，因此(BD )max ＝2＋1.【答案】 (1)27 (2)2＋1边的最值一般通过三角形中的正、余弦定理将边转化为角的三角函数值，再结合角的范围求解．有时也可利用均值不等式求解．三、求三角形面积的最值在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且2c cosB ＝2a ＋b ，若△ABC 的面积S ＝3c ，则ab 的最小值为________．【解析】 在△ABC 中，2c cos B ＝2a ＋b ，由正弦定理，得2sinC cos B ＝2sin A ＋sinB ．又A ＝π－(B ＋C )，所以sin A ＝sin [π－(B ＋C )]＝sin(B ＋C )，所以2sin C cos B ＝2sin(B ＋C )＋sin B ＝2sin B cos C ＋2cos B sin C ＋sin B ，得2sin B cos C ＋sin B ＝0，因为sin B ≠0，所以cos C ＝－12，又0<C <π，所以C ＝23π.由S ＝3c ＝12ab sin C ＝12ab ×32，得c ＝ab4.由余弦定理得，c 2＝a 2＋b 2－2ab cos C ＝a 2＋b 2＋ab ≥2ab ＋ab ＝3ab (当且仅当a ＝b时取等号)，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫ab 42≥3ab ，得ab ≥48，所以ab 的最小值为48.【答案】 48利用三角函数的有关公式，结合三角形的面积公式及正、余弦定理，将问题转化为边或角的关系，利用函数或不等式是解决此类问题的一种常规方法．[基础题组练]1．(2020·湖北武汉调研测试)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c .已知a ＝3b ，A －B ＝π2，则角C ＝( )A.π12 B ．π6 C.π4D ．π3解析：选B.因为在△ABC 中，A －B ＝π2，所以A ＝B ＋π2，所以sin A ＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫B ＋π2＝cos B ，因为a ＝3b ，所以由正弦定理得sin A ＝3sin B ，所以cos B ＝3sin B ，所以tan B ＝33，因为B ∈(0，π)，所以B ＝π6，所以C ＝π－⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＋π2－π6＝π6，故选B.2．(2020·江西上饶一模)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，△ABC 的面积为S ，若2S ＝(a ＋b )2－c 2，则tan C 的值是( )A.43 B ．34C ．－43D ．－34解析：选C.因为S ＝12ab sin C ，c 2＝a 2＋b 2－2ab cos C ，所以由2S ＝(a ＋b )2－c 2，可得ab sin C ＝(a ＋b )2－(a 2＋b 2－2ab ·cos C )，整理得sin C －2cos C ＝2，所以(sin C －2cos C )2＝4， 所以（sin C －2cos C ）2sin 2C ＋cos 2C ＝4，sin 2C ＋4cos 2C －4sin C cos C sin 2C ＋cos 2C ＝4，化简得3tan 2C ＋4tan C ＝0，因为C ∈(0，π)，所以tan C ＝－43，故选C.3．设△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若b cosC ＋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 ．不确定解析：选B.因为b cos C ＋c cos B ＝a sin A ，所以由正弦定理得sin B cos C ＋sin C cos B ＝sin 2A ，所以sin(B ＋C )＝sin 2A .又sin(B ＋C )＝sin A 且sin A ≠0，所以sin A ＝1，所以A ＝π2，所以△ABC 为直角三角形，故选B.4．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对应的边分别为a ，b ，c .若角A ，B ，C 依次成等差数列，且a ＝1，b ＝3，则S △ABC ＝( )A. 2 B ．3 C.32D ．2解析：选C.因为A ，B ，C 依次成等差数列，所以B ＝60°，所以由余弦定理得b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，得c ＝2，所以由正弦定理得S △ABC ＝12ac sin B ＝32，故选C.5．在△ABC 中，已知a ，b ，c 分别为角A ，B ，C 的对边且∠A ＝60°，若S △ABC ＝332且2sin B ＝3sin C ，则△ABC 的周长等于( )A ．5＋7B ．12C ．10＋7D ．5＋27解析：选A.在△ABC 中，∠A ＝60°.因为2sin B ＝3sin C ，故由正弦定理可得2b ＝3c ，再由S △ABC ＝332＝12bc ·sin A ，可得bc ＝6，所以b ＝3，c ＝2.由余弦定理可得a 2＝b 2＋c 2－2bc ·cos A＝7，所以a ＝7，故△ABC 的周长为a ＋b ＋c ＝5＋7，故选A.6．(2020·河北衡水模拟)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c 且有a ＝1，3sin A cos C ＋(3sin C ＋b )cos A ＝0，则A ＝________．解析：由3sin A cos C ＋(3sin C ＋b )cos A ＝0，得3sin A cosC ＋3sin C cos A ＝－b cos A ，所以3sin (A ＋C )＝－b cos A ，即3sin B ＝－b cos A ，又a sin A ＝bsin B ，所以3cos A ＝－b sin B ＝－asin A ，从而sin A cos A ＝－13⇒tan A ＝－33，又因为0<A <π，所以A ＝5π6.答案：5π67．(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________．解析：法一：因为a ＝2c ，b ＝6，B ＝π3，所以由余弦定理b2＝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 sin B ＝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＋c2－2ac 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.答案：638．在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且a cos B －c －b2＝0，a 2＝72bc ，b >c ，则bc＝________．解析：由a cos B －c －b2＝0及正弦定理可得sin A cos B －sin C－sin B 2＝0.因为sin C ＝sin(A ＋B )＝sin A cos B ＋cos A sin B ，所以－sin B 2－cos A sin B ＝0，所以cos A ＝－12，即A ＝2π3.由余弦定理得a 2＝72bc ＝b 2＋c 2＋bc ，即2b 2－5bc ＋2c 2＝0，又b >c ，所以bc＝2. 答案：29．(2020·河南郑州一模)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知△ABC 的面积为S ，且满足sin B ＝b 24S.(1)求sin A sin C ；(2)若4cos A cos C ＝3，b ＝15，求△ABC 的周长． 解：(1)因为△ABC 的面积为S ＝12ac sin B ，sin B ＝b24S，所以4×⎝ ⎛⎭⎪⎫12ac sin B ×sin B ＝b 2，所以ac ＝b 22sin 2B，所以由正弦定理可得sin A sin C ＝sin 2B 2sin 2B ＝12.(2)因为4cos A cos C ＝3，sin A sin C ＝12，所以cos B ＝－cos(A ＋C )＝sin A sin C －cos A cos C ＝12－34＝－14， 因为b ＝15，所以ac ＝b 22sin 2B ＝b 22（1－cos 2B ）＝（15）22×⎝ ⎛⎭⎪⎫1－116＝8，所以由余弦定理可得15＝a 2＋c 2＋12ac ＝(a ＋c )2－32ac ＝()a ＋c 2－12，解得a ＋c ＝33，所以△ABC 的周长为a ＋b ＋c ＝33＋15. 10．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c 且a 2＋c 2－b 2＝ab cos A ＋a 2cosB ．(1)求角B ；(2)若b ＝27，tan C ＝32，求△ABC 的面积． 解：(1)因为a 2＋c 2－b 2＝ab cos A ＋a 2cos B ，所以由余弦定理，得2ac cos B ＝ab cos A ＋a 2cos B ，又a ≠0，所以2c cos B ＝b cos A ＋a cos B ．由正弦定理，得2sin C cos B ＝sin B cos A ＋sin A cos B ＝sin(A ＋B )＝sin C ，又C ∈(0，π)，sin C >0，所以cos B ＝12.因为B ∈()0，π，所以B ＝π3.(2)由tan C ＝32，C ∈(0，π)，得sin C ＝217，cos C ＝277，所以sin A ＝sin(B ＋C )＝sin B cos C ＋cos B sin C ＝32×277＋12×217＝32114.由正弦定理a sin A ＝b sin B ，得a ＝b sin Asin B ＝27×3211432＝6，所以△ABC 的面积为12ab sin C ＝12×6×27×217＝6 3.[综合题组练]1．(2020·安徽六安模拟)在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若2a －c b ＝cos Ccos B ，b ＝4，则△ABC 的面积的最大值为( )A ．4 3B ．23C ．2D ．3解析：选A.因为在△ABC 中，2a －c b ＝cos Ccos B ，所以(2a －c )cos B ＝b cos C ，所以(2sin A －sin C )cos B ＝sin B cos C ，所以2sin A cos B ＝sin C cos B ＋sin B cos C ＝sin(B ＋C )＝sin A ，所以cos B ＝12，即B ＝π3，由余弦定理可得16＝a 2＋c 2－2ac cosB ＝a 2＋c 2－ac ≥2ac －ac ，所以ac ≤16，当且仅当a ＝c 时取等号，所以△ABC 的面积S ＝12ac sin B ＝34ac ≤4 3.故选A.2．(2020·江西抚州二模)△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，已知3a cos A ＝b cos C ＋c cos B ，b ＋c ＝3，则a 的最小值为( )A ．1B ．3C ．2D ．3解析：选B.在△ABC 中，因为3a cos A ＝b cos C ＋c cos B ， 所以3sin A cos A ＝sin B cos C ＋sin C cos B ＝sin(B ＋C )＝sin A ，即3sin A cos A ＝sin A ，又A ∈(0，π)，所以sin A ≠0，所以cos A ＝13.因为b ＋c ＝3，所以两边平方可得b 2＋c 2＋2bc ＝9，由b 2＋c2≥2bc ，可得9≥2bc ＋2bc ＝4bc ，解得bc ≤94，当且仅当b ＝c 时等号成立，所以由a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，可得a 2＝b 2＋c 2－23bc ＝(b＋c )2－8bc 3≥9－83×94＝3，当且仅当b ＝c 时等号成立，所以a 的最小值为 3.故选B.3．(2020·湖北恩施2月质检)在锐角△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若cos B ＝13，b ＝4，S △ABC ＝42，则△ABC的周长为________．解析：由cos B ＝13，得sin B ＝223，由三角形面积公式可得12ac sin B ＝12ac ·223＝42，则ac ＝12①，由b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，可得16＝a 2＋c 2－2×12×13，则a 2＋c 2＝24②，联立①②可得a＝c ＝23，所以△ABC 的周长为43＋4.答案：43＋44．已知△ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，且(a2＋b 2－c 2)(a cos B ＋b cos A )＝abc .若a ＋b ＝2，则c 的取值范围为________．解析：在△ABC 中，因为(a 2＋b 2－c 2)(a cos B ＋b cos A )＝abc ，所以a 2＋b 2－c 2ab(a cos B ＋b cos A )＝c ，由正、余弦定理可得2cos C (sin A cos B ＋sin B cos A )＝sinC ，所以2cos C sin(A ＋B )＝sin C ，即2cos C sin C ＝sin C ，又sin C ≠0，所以cos C ＝12，因为C ∈(0，π)，所以C ＝π3，B ＝2π3－A ，所以由正弦定理a sin A ＝b sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－A ＝c 32，可得a ＝c sin A32，b ＝c sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－A 32，因为a ＋b ＝2，所以c sin A32＋c sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－A 32＝2，整理得c ＝3sin A ＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3－A ＝332sin A ＋32cos A ＝1sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π6，因为A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，2π3，所以A ＋π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6，5π6，可得sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12，1，所以c ＝1sin ⎝⎛⎭⎪⎫A ＋π6∈[1，2)．答案：[1，2)5．在△ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c .已知b sin A ＝a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B －π6.(1)求角B 的大小；(2)设a ＝2，c ＝3，求b 和sin(2A －B )的值．解：(1)在△ABC 中，由正弦定理a sin A ＝bsin B，可得b sin A＝a sin B ，又由b sin A ＝a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B －π6，得a sin B ＝a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B －π6，即sin B ＝cos ⎝⎛⎭⎪⎫B －π6，可得tan B ＝ 3.又因为B ∈(0，π)，可得B ＝π3.(2)在△ABC 中，由余弦定理及a ＝2，c ＝3，B ＝π3，有b 2＝a2＋c 2－2ac cos B ＝7，故b ＝7.由b sin A ＝a cos ⎝⎛⎭⎪⎫B －π6，可得sin A ＝37.因为a <c ，故cos A ＝27.因此sin 2A ＝2sin A cos A ＝437，cos 2A ＝2cos 2A －1＝17，所以sin(2A －B )＝sin 2A cos B －cos 2A sin B ＝437×12－17×32＝3314.6．在△ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别是a ，b ，c ，A ＝60°. (1)若△ABC 的面积为33，a ＝13，求b －c ；(2)若△ABC 是锐角三角形，求sin B sin C 的取值范围． 解：(1)由S △ABC ＝33，得12bc sin A ＝33，即12bc sin 60°＝33，得bc ＝12. 由余弦定理，得a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，即b 2＋c 2－bc ＝13， 所以(b －c )2＝13－bc ＝1，所以b －c ＝1或b －c ＝－1. (2)因为A ＝60°，所以B ＋C ＝120°，所以C ＝120°－B . 所以sin B sin C ＝sin B sin(120°－B )＝sin B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫32cos B ＋12sin B ＝34sin 2B ＋1－cos 2B 4 ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫32sin 2B －12cos 2B ＋12＝12sin ()2B －30°＋14.因为△ABC 是锐角三角形，所以C ＝120°－B <90°，得B >30°， 所以30°<B <90°，则30°<2B －30°<150°， 所以12<sin(2B －30°)≤1，14<12sin(2B －30°)≤12，所以12<12sin(2B －30°)＋14≤34，所以sin B sin C 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤12，34.。

【考纲解读】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． 【考点预测】高考对此部分内容考查的热点与命题趋势为:1.解三角形是历年来高考重点内容之一,正余弦定理的考查，选择题、填空题与解答题都有可能出现,在考查正余弦定理知识的同时，又考查函数思想、转化思想等解决问题的能力.2.2013年的高考将会继续保持稳定,坚持考查正余弦定理及变形公式,命题形式会更加灵活.【要点梳理】 1.正弦定理：2sin sin sin a b cR A B C===(R 为ABC ∆的外接圆半径), 即三角形的各边长与它所对角的正弦的比相等,等于该三角形的外接圆直径. 2.正弦定理的变形公式：(1)2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===;(2)sin ,2R a A =sin ,2R b B =sin 2R cC =;(3)::sin :sin :sinC a b c A B =; (4)sin sin sin sin sin a b a b c A B A B C +++=+++2sin aR A==.3.余弦定理:在∆ABC 中, 2222cos c a b ab C =+-;2222cos b a c ac B =+-; 2222cos a b c bc A =+-即三角形任何一边的平方等于其它两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍. 4．余弦定理的变形公式:222cos 2b c a A bc +-=;222cos 2a c b B ac +-=;222cos 2a b c C ab+-=.5.解三角形的类型:(1)已知两角一边,解三角形,用------定理,有解时,只有一解.(2)已知两边及其一边的对角,解三角形,用-----------定理,有解的情况可分别为几种情况.在∆ABC 中,已知a 、b 和解A 、B,解的情况如下:A 为锐角A 为钝角或直角图形关系式a=bsinA bsinA<a<b a≥b a≥b解个数一解两解一解一解上图中A为锐角时,若a<bsinA,无解;A为钝角或直角时,若a=b,a<b,均无解.(3)已知三边,解三角形,用余弦定理,有解时,只有一解.(4)已知两边及夹角,解三角形,用余弦定理,必有一解.5.三角形的面积公式：(1)111sin sin sin222ABCS ab C bc A ac B∆===(经常用);(2)1()2ABCS a b c r∆=++⋅ (其中r是ABC∆的内切圆半径).【例题精析】考点一解三角形例1.(2012年高考北京卷文科11)在△ABC中，若a=3，b=3，∠A=3π，则∠C的大小为_________.【变式训练】1.(2012年高考陕西卷理科9)在ABC∆中，角,,A B C所对边的长分别为,,a b c，若2222a b c+=，则cos C的最小值为（）（A）3（B）2（C）12（D）12-【答案】C【解析】2122cos 2222222=+-≥-+=b ac c ab c b a C ，故选C. 考点二 判断三角形的形状例2. (2012年高考上海卷文科17)在△ABC 中，若222sin sin sin A B C +<，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【变式训练】2.在△ABC 中，若cos cos ,a A b B =试判断这个三角形的形状.考点三 正余弦定理的综合应用例3.(2012年高考山东卷文科17) 在△ABC 中，内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，已知sin (tan tan )tan tan B A C A C +=.(Ⅰ)求证：,,a b c 成等比数列； (Ⅱ)若1,2a c ==，求△ABC 的面积S . 【解析】(I)由已知得：sin (sin cos cos sin )sin sin B A C A C A C +=， sin sin()sin sin B A C A C +=，【变式训练】3. （2011年高考山东卷文科17)在ABC 中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c.已知cos A-2cosC 2c-a=cos B b. （I ） 求sin sin CA的值；（II ） 若cosB=14，5b ABC 的周长为，求的长.【易错专区】 问题：解三角形例.在ABC ∆中，若30,23,2B AB AC ===，求ABC ∆的面积.【课时作业】1. (2012年高考天津卷理科6)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cosC=( )（A ）725（Ｂ）725- （Ｃ）725± （Ｄ）24252.（2011年高考浙江卷文科5)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) 12(C) -1 (D) 13．(湖北省襄阳市2012年3月高三调研文理科)如图，设A 、B 两点在河的两岸，一测量者在A 的同侧，在所在的河岸边洗定一点C ，测出AC 的距离为50m ，45ACB ∠=︒， 105CAB ∠=︒后，就可以计算出A 、B 两点的距离为 （ ）A ．502mB ．503mC ．252mD ．2522m 【答案】 A【解析】由图可容易计算出A 、B 两点的距离为502m ,故选A.4. （2011年高考四川卷文科8)在△ABC 中，sin 2A ≤ sin 2B+ sin 2C-sinBsinC,则A 的取值范围是( )（A ）(0,]6π （B ）[,)6ππ (C) (0,]3π（D ）[,)3ππ5. （2011年高考福建卷文科14)若△ABC 的面积为3，BC =2，C=︒60，则边AB 的长度等于_____________.6．(湖北省荆门、天门等八市2012年3月高三联考理科)如图：已知树顶A 离地面212米，树上另一点B 离地面112米，某人在离地面32米的C 处看此树，则该人离此树 米时，看A 、B 的视角最大．7. （2011年高考江西卷文科17)在ABC ∆中，C B A ,,的对边分别是c b a ,,，已知C b B c A a cos cos cos 3+=.（1）求A cos 的值； (2)若332cos cos ,1=+=C B a ，求边c 的值．【考题回放】1. (2012年高考广东卷文科6)在△ABC中，若∠A＝60°，∠B＝45°，BC＝32，则AC ＝( )3A. 43B. 23C. 3D.2. (2012年高考湖北卷文科8)设△ABC的内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，若三边的长为连续的三个正整数，且A＞B＞C，3b=20acosA，则s inA∶sinB∶sinC为( ) A.4∶3∶2 B.5∶6∶7 C.5∶4∶3 D.6∶5∶43. (2012年高考湖南卷文科8)在△ABC中，7，BC=2，B =60°，则BC边上的高等于A ．32 B.332C.362+D.3394+4.(2012年高考重庆卷文科13)设△ABC 的内角A B C 、、 的对边分别为a b c 、、，且1cos 4a b C ==1，=2，，则sin B = 【答案】155. (2012年高考湖北卷理科11)设△ABC 的内角A ，B ，C ，所对的边分别是a ，b ，c.若（a+b-c ）（a+b+c ）=ab ，则角C=______________.6.(2012年高考福建卷文科13)在△ABC 中，已知∠BAC=60°，∠ABC=45°，，则AC=_______。