专题7:解三角形
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正弦定理与余弦定理解三角形5大题型“解三角形”是每年高考常考内容,在选择题、填空题中考查较多,有时也会出现在解答题中。
对于解答题,一是考查正弦定理、余弦定理的简单应用;而是考查两个定理的综合应用,多与三角变换、平面向量等知识综合命题。
以实际生活为背景(如测量、航海、几何天体运行和物理学上的应用等)考查解三角形问题,此类问题在近几年高考中虽未涉及,但深受高考命题者的青睐,应给予关注;在高考试题中出现有关解三角形的试题大多数为容易题、中档题。
一、解三角形中常用结论及公式1、解三角形所涉及的其它知识(1)三角形内角和定理:A+B+C=π.(2)三角形边角不等关系:B A B A B A b cos cos sin sin <⇔>⇔∠>∠⇔>.2、诱导公式在ABC ∆中的应用(1)()()C B A C B A C B A tan )tan(;cos cos ;sin sin -=+-=+=+;(2)2sin 2cos ,2cos 2sin C B A C B A =+=+;3、三角形中,最大的角不小于3π,最小的角不大于3π.二、已知三边(或三边之比,或三内角正弦之比)判定三角形的形状设a 是三角形中最长的边,则(1)若0222>-+a c b ,则ABC ∆是锐角三角形;(2)若0222=-+a c b ,则ABC ∆是直角三角形;(3)若0222<-+a c b ,则ABC ∆是钝角三角形;或(1)若0sin sin sin 222>-+A C B ,则ABC ∆是锐角三角形;(2)若0sin sin sin 222=-+A C B ,则ABC ∆是直角三角形;(3)若0sin sin sin 222<-+A C B ,则ABC ∆是钝角三角形;三、利用正、余弦定理求解三角形的边角问题,实质是实现边角的转化,解题的思路是:1、选定理.(1)已知两角及一边,求其余的边或角,利用正弦定理;(2)已知两边及其一边的对角,求另一边所对的角,利用正弦定理;(3)已知两边及其夹角,求第三边,利用余弦定理;(4)已知三边求角或角的余弦值,利用余弦定理的推论;(5)已知两边及其一边的对角,求另一边,利用余弦定理;2、巧转化:化边为角后一般要结合三角形的内角和定理与三角恒等变换进行转化;若将条件转化为边之间的关系,则式子一般比较复杂,要注意根据式子结构特征灵活化简.3、得结论:利用三角函数公式,结合三角形的有关性质(如大边对大角,三角形的内角取值范围等),并注意利用数形结合求出三角形的边、角或判断出三角形的形状等。
培优点七 解三角形1.解三角形中的要素例1:ABC △的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2c =,6b =,60B =o ,则C =_____. 【答案】30C =o【解析】(1)由已知B ,b ,c 求C 可联想到使用正弦定理:sin sin sin sin b c c BC B C b=⇒=, 代入可解得:1sin 2C =.由c b <可得:60C B <=o ,所以30C =o .2.恒等式背景例2:已知a ,b ,c 分别为ABC △三个内角A ,B ,C 的对边, 且有cos 3sin 0a C a C b c +--=. (1)求A ;(2)若2a =,且ABC △的面积为3,求b ,c . 【答案】(1)3π;(2)2,2. 【解析】(1)cos 3sin 0a C a C b c +--= sin cos 3sin sin sin sin 0A C A C B C ⇒+--=()sin cos 3sin sin sin sin 0A C A C A C C ⇒+-+-=sin cos 3sin sin sin cos sin cos sin 0A C A C A C C A C ⇒+---=,即13sin cos 12sin 1sin 662A A A A ππ⎛⎫⎛⎫-=⇒-=⇒-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∴66A ππ-=或566A ππ-=(舍),∴3A π=;(2)1sin 342ABC S bc A bc ==⇒=△,222222cos 4a b c bc A b c bc =+-⇒=+-,∴22224844b c bc b c bc bc ⎧⎧+-=+=⇒⎨⎨==⎩⎩,可解得22b c =⎧⎨=⎩.一、单选题1.在ABC △中,1a =,6A π∠=,4B π∠=,则c =( ) A .622+ B .622- C .62D .22【答案】A【解析】由正弦定理sin sin a bA B =可得1sinsin 42sin sin 6a Bb A π⨯===π,且()()62cos cos cos cos sin sin 4C A B A B A B -=-+=--=-, 由余弦定理可得:2262622cos 1221242c a b ab C -+=+-=++⨯⨯⨯=.故选A . 2.在ABC △中,三边长7AB =,5BC =,6AC =,则AB BC ⋅uu u v uu u v等于( )A .19B .19-C .18D .18-【答案】B【解析】∵三边长7AB =,5BC =,6AC =,∴22222275619cos 227535AB BC AC B AB BC +-+-===⋅⨯⨯, ()19cos 751935AB BC AB BC B ⎛⎫⋅=⋅π-=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭uu u v uu u v .故选B .3.在ABC △中,角A ,B ,C 所对应的边分别是a ,b ,c ,若2cos c a B =,则三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形【答案】C【解析】∵2cos c a B =,由正弦定理2sin c R C =,2sin a R A =,∴sin 2sin cos C A B =, ∵A ,B ,C 为ABC △的内角,∴()sin sin C A B =+,A ,()0,B ∈π,∴()sin 2sin cos A B A B +=,sin cos cos sin 2sin cos A B A B A B +=,整理得()sin 0A B -=, ∴0A B -=,即A B =.故ABC △一定是等腰三角形.故选C .对点增分集训4.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若3C π=,7c =,3b a =,则ABC △的面积为( ) A .334B .234- C .2 D .234+ 【答案】A 【解析】已知3C π=,7c =,3b a =, ∴由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,可得:2222227937a b ab a a a a =+-=+-=, 解得:1a =,3b =,∴11333sin 132224ABC S ab C ==⨯⨯⨯=V .故选A . 5.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若22a b bc -=,sin 23sin C B =,则A =( ) A .30︒ B .60︒ C .120︒ D .150︒【答案】A【解析】根据正弦定理由sin 23sin C B =得:23c b =, 所以2223323a b bc b =⋅=-,即227a b =, 则22222221273cos 2243b c a b b b A bc b +-+-===,又()0,A ∈π,所以6A π=.故选A . 6.设ABC △的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果()()3a b c b c a bc +++-=,且3a =,那么ABC △外接圆的半径为( ) A .1 B .2 C .2D .4【答案】A【解析】因为()()3a b c b c a bc +++-=,所以()223b c a bc +-=,化为222b c a bc +-=,所以2221cos 22b c a A bc +-==,又因为()0,A ∈π,所以3A π=, 由正弦定理可得322sin 32aR A===,所以1R =,故选A .7.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且222b c a bc +=+,若2sin sin sin B C A ⋅=,则ABC △的形状是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等边三角形 D .等腰直角三角形【答案】C【解析】因为2sin sin sin B C A ⋅=,所以2222b c a R R R ⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭, 也就是2a bc =,所以222b c bc +=,从而b c =, 故a b c ==,ABC △为等边三角形.故选C .8.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c 且满足cos cos a B b A c -=,则ABC △是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形【答案】B【解析】利用正弦定理sin sin sin a b cA B C==化简已知的等式得: sin cos sin cos sin A B B A C -=,即()sin sin A B C -=, ∵A ,B ,C 为三角形的内角,∴A B C -=,即2A B C π=+=, 则ABC △为直角三角形,故选B .9.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315,2b c -=,1cos 4A =-,则a 的值为( )A .8B .16C .32D .64【答案】A【解析】因为0A <<π,所以215sin 1cos 4A A =-=, 又115sin 31528ABC S bc A bc ===V ,∴24bc =,解方程组224b c bc -=⎧⎨=⎩得6b =,4c =, 由余弦定理得2222212cos 64264644a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,所以8a =.故选A .10.在ABC △中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边.若()sin cos 0b a C C +-=,则A =( ) A .4π B .3π C .34π D .23π 【答案】C【解析】()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,∵()sin cos 0b a C C +-=,可得:()sin sin sin cos 0B A CC +=﹣,∴sin cos cos sin sin sin sin cos 0A C A C A C A C ++-=,∴cos sin sin sin 0A C A C +=, ∵sin 0C ≠,∴cos sin A A =-,∴tan 1A =-, ∵2A π<<π,∴34A =π.故答案为C . 11.在ABC △中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若c o s c o s c o s ab c A B C==,则ABC△是( ) A .直角三角形 B .钝角三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形【答案】D 【解析】∵cos cos cos a b cA B C==,由正弦定理得:2sin a R A =⋅,2sin b R B =⋅,2sin c R C =⋅代入, 得sin sin sin cos cos cos A B CA B C==,∴进而可得tan tan tan A B C ==, ∴A B C ==,则ABC △是等边三角形.故选D .12.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知23a =,22c =,tan 21tan A cB b+=, 则C ∠=( ) A .6π B .4π C .4π或34π D .3π【答案】B【解析】利用正弦定理,同角三角函数关系,原式可化为:sin cos 2sin 1cos sin sin A B CA B B+=,去分母移项得:sin cos sin cos 2sin cos B A A B C A +=, 所以()sin sin 2sin cos A B C C A +==,所以1cos 2A =.由同角三角函数得3sin 2A =,由正弦定理sin sin a c A C =,解得2sin 2C =所以4C π∠=或34π(舍).故选B .二、填空题13.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,22c =,2216b a -=,则角C 的最大值为_____; 【答案】6π【解析】在ABC △中,由角C 的余弦定理可知222222222332cos 2242b a a b a bc a b C ab ab ab -+-+-+===≥, 又因为0C <<π,所以max 6C π=.当且仅当22a =,26b =时等号成立.14.已知ABC △的三边a ,b ,c 成等比数列,a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C ,则sin cos B B +的取值范围是_________. 【答案】(12⎤⎦,【解析】∵ABC △的三边a ,b ,c 成等比数列,∴2222cos 22cos ac b a c ac B ac ac B ==+-≥-,得1cos 2B ≥,又∵0B <<π,∴03B π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,,74412B πππ⎛⎤+∈ ⎥⎝⎦,,可得(sin cos 2sin 124B B B π⎛⎫⎤+=+∈ ⎪⎦⎝⎭,,故答案为(12⎤⎦,. 15.在ABC △中三个内角A ∠,B ∠,C ∠,所对的边分别是a ,b ,c ,若()2s i nc o s 2s i n c o s b C A A C +=-,且23a =,则ABC △面积的最大值是________【答案】3【解析】∵()2sin cos 2sin cos b C A A C +=-,∴()()cos 2sin cos sin cos 2sin 2sin b A C A A C A C B =-+=-+=-, 则2sin cos b B A -=,结合正弦定理得223cos sin sin a A A A-==,即tan 3A =-,23A ∠=π 由余弦定理得2221cos 22b c a A bc +-==-,化简得22122b c bc bc +=-≥, 故4bc ≤,113sin 43222ABC S bc A =≤⨯⨯=△,故答案为3.16.在锐角ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且A ,B ,C 成等差数列,3b =,则ABC △面积的取值范围是__________. 【答案】33324⎛⎤⎥ ⎝⎦,【解析】∵ABC △中A ,B ,C 成等差数列,∴3B π=.由正弦定理得32sin sin sin sin 3a c b A C B ====π,∴2sin a A =,2sin c C =, ∴132sin 3sin sin 3sin sin 243ABC S ac B ac A C A A π⎛⎫====- ⎪⎝⎭△ 23133331cos 23sin cos sin sin cos sin sin 22222422AA A A A A A A ⎛⎫-=+=+=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭ 33333sin 2cos 2sin 2444264A A A π⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭, ∵ABC △为锐角三角形,∴022032A A π⎧<<⎪⎪⎨ππ⎪<-<⎪⎩,解得62A ππ<<.∴52666A πππ<-<,∴1sin 2126A π⎛⎫<-≤ ⎪⎝⎭,∴33333sin 222644A π⎛⎫<-+≤ ⎪⎝⎭,故ABC △面积的取值范围是33324⎛⎤ ⎥ ⎝⎦,.三、解答题17.己知a ,b ,c 分别为ABC △三个内角A ,B ,C 的对边,且3cos 2sin a A c C+=. (1)求角A 的大小;(2)若5b c +=,且ABC △的面积为3,求a 的值. 【答案】(1)23π;(2)21. 【解析】(1)由正弦定理得,3sin cos 2sin sin A A C C+=, ∵sin 0C ≠,∴3sin cos 2A A -=,即sin 16A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.∵0A <<π∴666A ππ5π-<-<,∴62A ππ-=,∴23A π=.(2)由3ABC S =△可得1sin 32S bc A ==.∴4bc =,∵5b c +=,∴由余弦定理得:()22222cos 21a b c bc A b c bc =+-=+-=, ∴21a =.18.如图,在ABC △中,点D 在BC 边上,60ADC ∠=︒,27AB =,4BD =..(1)求ABD △的面积.(2)若120BAC ∠=o ,求AC 的长. 【答案】(1)23;(2)7. 【解析】(1)由题意,120BDA ∠=︒在ABD △中,由余弦定理可得2222cos120AB BD AD BD AD =+-⋅⋅︒ 即2281642AD AD AD =++⇒=或6AD =-(舍),∴ABD △的面积113sin 4223222S DB DA ADB =⋅⋅⋅∠=⨯⨯⨯=. (2)在ABD △中,由正弦定理得sin sin AD ABB BDA=∠, 代入得21sin 14B =,由B 为锐角,故57cos 14B =,所以()21sin sin 60sin 60cos cos60sin 7C B B B =︒-=︒-︒=, 在ADC △中,由正弦定理得sin sin AD ACC CDA=∠, ∴221372AC=,解得7AC =.。
第七节解三角形应用举例一、教材概念·结论·性质重现1.仰角和俯角意义图示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.2.方位角意义图示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.3.方向角意义图示相对于某一正方向的水平角(1)北偏东α,即由指北方向顺时针旋转α到达目标方向;(2)北偏西α,即由指北方向逆时针旋转α到达目标方向;(3)南偏西等其他方向角类似.4.坡角与坡度意义图示(1)坡角:坡面与水平面所成的二面角的度数(如图,角θ为坡角);(2)坡度:坡面的铅直高度与水平长度之比(如图,i为坡度).坡度又称为坡比.解三角形应用问题的步骤1.判断下列说法的正误,对的打“√”,错的打“×”.(1)若从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为α=β.(√) (2)俯角是铅垂线与视线所成的角,其范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.(×) (3)若点P 在点Q 的北偏东44°,则点Q 在点P 的东偏北46°. (×) (4)方位角大小的范围是[0,π),方向角大小的范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,π2.(×)2.如图,两座灯塔A 和B 与海岸观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站南偏西40°,灯塔B 在观察站南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的( )A .北偏东10°B .北偏西10°C .南偏东80°D .南偏西80°D 解析:由条件及图可知,∠A =∠CBA =40°,又∠BCD =60°,所以∠CBD =30°,所以∠DBA =10°,因此灯塔A 在灯塔B 的南偏西80°. 3.如图,为测量一棵树OP 的高度,在地面上选取A ,B 两点,从A ,B 两点分别测得树尖的仰角为30°,45°,且A ,B 两点间的距离为60 m ,则树的高度为________m.30+303解析:在△PAB中,∠PAB=30°,∠APB=15°,AB=60 m,sin 15°=sin(45°-30°)=sin 45°cos 30°-cos 45°·sin 30°=22×32-22×12=6-2 4.由正弦定理得PBsin 30°=ABsin 15°,所以PB=12×606-24=30(6+2),所以树的高度OP=PB sin 45°=30(6+2)×22=(30+303)(m).4.如图,A,B两点在河的同侧,且A,B两点均不可到达,要测出A,B的距离,测量者可以在河岸边选定两点C,D.若测得CD=32km,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,则A,B两点间的距离为________ km.64解析:因为∠ADC=∠ADB+∠CDB=60°,∠ACD=60°,所以∠DAC=60°,所以AC=CD=32km.在△BCD中,∠DBC=180°-∠CDB-∠ACD-∠ACB=45°,由正弦定理,得BC=CDsin∠DBC·sin∠BDC=32sin 45°·sin 30°=64(km).在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BC cos 45°=34+38-2×32×64×22=38.所以AB=64km.所以A,B两点间的距离为64km.5.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________.40 m解析:设电视塔的高度为x m,则BC=x,BD=3x.在△BCD中,由余弦定理得3x2=x2+402-2×40x×cos 120°,即x2-20x-800=0,解得x=40或x=-20(舍去).故电视塔的高度为40 m.考点1解三角形的实际应用——应用性考向1测量距离问题如图,某旅游景点有一座风景秀丽的山峰,山上有一条笔直的山路BC 和一条索道AC,小王和小李打算不坐索道,而是花2个小时的时间进行徒步攀登.已知∠ABC=120°,∠ADC=150°,BD=1 km,AC=3 km.假设小王和小李徒步攀登的速度为每小时1 250m,请问:两位登山爱好者能否在2个小时内徒步登上山峰.(即从B点出发到达C点)解:在△ABD中,由题意知,∠ADB=∠BAD=30°,所以AB=BD=1.因为∠ABD=120°,由正弦定理ABsin∠ADB=ADsin∠ABD,解得AD=3(km).在△ACD中,由AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos 150°,得9=3+CD2+23×32×CD.即CD2+3CD-6=0,解得CD=33-32(km),BC=BD+CD=33-12(km).两个小时小王和小李可徒步攀登1 250×2=2 500(m),即2.5km , 而33-12<36-12=52=2.5,所以两位登山爱好者可以在两个小时内徒步登上山峰.1.若将本例条件“BD =1 km ,AC =3 km ”变为“BD =200 m ,CD =300 m ”,其他条件不变,求这条索道AC 的长.解:在△ABD 中,BD =200,∠ABD =120°. 因为∠ADB =30°,所以∠DAB =30°. 由正弦定理,得BD sin ∠DAB =ADsin ∠ABD , 所以200sin 30°=ADsin 120°. 所以AD =200×sin 120°sin 30°=200 3 (m). 在△ABC 中,DC =300 m ,∠ADC =150°,所以AC 2=AD 2+DC 2-2AD ×DC ×cos ∠ADC =(2003)2+3002-2×2003×300×cos 150°=390 000,所以AC =10039 m.故这条索道AC 长为10039 m.2.若将本例条件“∠ABC =120°,∠ADC =150°,BD =1 km ,AC =3 km ”变为“∠ADC =135°,∠CAD =15°,AD =100 m ,作CO ⊥AB ,垂足为O ,延长AD 交CO 于点E ,且CE =50 m ,如图”,求角θ的余弦值.解:在△ACD 中,∠ADC =135°, ∠CAD =15°,所以∠ACD =30°. 由正弦定理可得AC =100×sin 135°sin 30°=100 2.在△ACE 中,由正弦定理可得sin ∠CEA =AC ·sin ∠CAE CE=3-1,所以cos θ=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫∠CEA -π2=sin ∠CEA =3-1.距离问题的解题思路这类实际应用题,实质就是解三角形问题,一般都离不开正弦定理和余弦定理,在解题中,首先要正确地画出符合题意的示意图,然后将问题转化为三角形问题去求解.提醒:①基线的选取要恰当准确;②选取的三角形及正弦、余弦定理要恰当. 考向2 测量高度问题如图,小明同学在山顶A 处观测到一辆汽车在一条水平的公路上沿直线匀速行驶,小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°,且∠BAC =135°.若山高AD =100 m ,汽车从B 点到C 点历时14 s ,则这辆汽车的速度约为________m/s(精确到0.1).参考数据:2≈1.414,5≈2.236.22.6 解析:因为小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°,45°, 所以∠BAD =60°,∠CAD =45°. 设这辆汽车的速度为v m/s ,则BC =14v . 在Rt △ABD 中,AB =AD cos ∠BAD =100cos 60°=200. 在Rt △ACD 中,AC =AD cos ∠CAD =100cos 45°=100 2. 在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB ·cos ∠BAC , 所以(14v )2=(1002)2+2002-2×1002×200×cos 135°,所以v =50107≈22.6,所以这辆汽车的速度约为22.6 m/s.解决高度问题的注意事项(1)在解决有关高度问题时,理解仰角、俯角是关键.(2)高度问题一般是把它转化成解三角形问题,要注意三角形中的边角关系的应用.若是空间的问题要注意空间图形向平面图形的转化.1.圭表(如图1)是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器,它包括一根直立的标杆(称为“表” )和一把呈南北方向水平固定摆放的与标杆垂直的长尺(称为“圭” ).当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,日影长度最短的那一天定为夏至.图2是一个根据北京的地理位置设计的圭表的示意图,已知北京冬至正午太阳高度角(即∠ABC)为26.5°,夏至正午太阳高度角(即∠ADC)为73.5°,圭面上冬至线与夏至线之间的距离(即BD的长)为a,则表高(即AC的长)为()A.a sin 53°2sin 47°B.2sin 47°a sin 53°C.a tan 26.5°tan 73.5°tan 47°D.a sin 26.5°sin 73.5°sin 47°D解析:由题意得,∠BAD=73.5°-26.5°=47°.在△ABD中,由正弦定理可得,BDsin∠BAD=ADsin∠ABD,即asin 47°=ADsin 26.5°,则AD=a sin 26.5°sin 47°.在△ACD中,ACAD=sin∠ADC=sin 73.5°,所以AC=a sin 26.5°·sin 73.5°sin 47°.故选D.2.如图是改革开放四十周年大型展览的展馆——国家博物馆.现欲测量博物馆正门柱楼顶部一点P 离地面的高度OP (点O 在柱楼底部).在地面上的A ,B 两点测得点P 的仰角分别为30°,45°,且∠ABO =60°,AB =50米,则OP 为( )A .15米B .25米C .35米D .45米B 解析:如图所示:由于∠OAP =30°,∠PBO =45°,∠ABO =60°,AB =50米,OP ⊥AO ,OP ⊥OB .设OP =x ,则OA =3x ,OB =x ,在△OAB 中,由余弦定理得OA 2=OB 2+AB 2-2OB ·AB ·cos ∠ABO , 即(3x )2=502+x 2-2×50x ×12,所以x 2+25x -1 250=0,解得x =25或x =-50(舍).3.海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”,我国拥有世界上最深的海洋蓝洞.若要测量如图所示的蓝洞的口径A ,B 两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点C ,D ,测得CD =80米,∠ADB =135°,∠BDC =∠DCA =15°,∠ACB =120°,则A ,B 两点间的距离为________米.805 解析:如图,在△ACD 中,∠DCA =15°,∠ADC =150°,所以∠DAC =15°.由正弦定理,得AC=80sin 150°sin 15°=406-24=40(6+2)(米).在△BCD中,∠BDC=15°,∠BCD=135°,所以∠CBD=30°.由正弦定理,得CDsin∠CBD=BCsin∠BDC,所以BC=CD·sin∠BDCsin∠CBD=80×sin 15°sin 30°=40(6-2)(米).在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cos∠ACB=1 600(8+43)+1 600(8-43)+2×1 600(6+2)×(6-2)×12=1 600×16+1 600×4=1 600×20,解得AB=805(米),则A,B两点间的距离为805米.考点2正余弦定理在平面几何中的应用(2020·青岛模拟)如图,在平面四边形ABCD中,AB⊥AD,AB=1,AD =3,BC= 2.(1)若CD=1+3,求四边形ABCD的面积;(2)若sin∠BCD=325,∠ADC∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求sin∠ADC.解:(1)如图,连接BD,在Rt△ABD中,由勾股定理可得,BD2=AB2+AD2=4,所以BD=2.在△BCD 中,由余弦定理可得,cos C =BC 2+CD 2-BD 22BC ·CD =2+(1+3)2-222×2×(1+3)=22. 因为C 为三角形的内角,故C =π4, 所以S △ABD =12AB ·AD =12×1×3=32, S △BCD =12BC ·CD sin C =12×2×(1+3)×22=1+32, 故四边形ABCD 的面积S =1+232.(2)在△BCD 中,由正弦定理可得BC sin ∠BDC =BDsin ∠BCD , 所以sin ∠BDC =BC ·sin ∠BCD BD=35. 因为∠ADC ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以∠BDC ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2, 所以cos ∠BDC =45,在Rt △ABD 中,tan ∠ADB =AB AD =33, 故∠ADB =π6,所以sin ∠ADC =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫∠BDC +π6=35×32+45×12=4+3310.正余弦定理解平面几何问题的注意点(1)图形中几何性质的挖掘往往是解题的切入点,或是问题求解的转折点. (2)根据条件或图形,找出已知,未知及求解中需要的三角形,用好三角恒等变换公式,运用正弦定理,余弦定理解题.(3)养成应用方程思想解题的意识.1.如图,为了测量A ,C 两点间的距离,选取同一平面上B ,D 两点,测出四边形ABCD 各边的长度(单位:km),AB =5,BC =8,CD =3,AD =5,且∠B 与∠D 互补,则AC 的长为( )A .7 kmB .8 kmC .9 kmD .6 kmA 解析:在△ACD 中,由余弦定理得cos D =AD 2+CD 2-AC 22AD ·CD =34-AC 230. 在△ABC 中,由余弦定理得cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=89-AC 280. 因为∠B +∠D =180°,所以cos B +cos D =0,即34-AC 230+89-AC 280=0,解得AC 2=49.所以AC =7.2.(2020·山师附中高三模拟)如图,在平面四边形ABCD 中,已知AB =26,AD =3,∠ADB =2∠ABD ,∠BCD =π3.(1)求BD ;(2)求△BCD 周长的最大值.解:在△ABD 中,设BD =x ,∠ABD =α,则∠ADB =2α, 因为AB sin 2α=AD sin α, 所以cos α=63.由余弦定理得cos α=x 2+24-946x =63. 整理得x 2-8x +15=0,解得x =5或x =3. 当x =3时,得∠ADB =2α=π2, 与AD 2+BD 2≠AB 2矛盾,故舍去, 所以BD =5.(2)在△BCD 中,设∠CBD =β, 所以BD sin π3=BC sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-β=CD sin β,所以BC =1033sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-β,CD =1033sin β,所以BC +CD =1033·⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin β+32cos β=10sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫β+π6≤10. 所以△BCD 周长的最大值为15.考点3 解三角形与三角函数的综合问题(2020·合肥模拟)已知函数f (x )=cos 2x +3sin(π-x )sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π2-12.(1)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间;(2)锐角△ABC 的内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,已知f (A )=-1,a =2,求△ABC 的面积的最大值.解:(1)f (x )=1+cos 2x 2-3sin x cos x -12=12cos 2x -32sin 2x =-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6. 令2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2, 得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z ),所以函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π3和⎣⎢⎡⎦⎥⎤5π6,π. (2)因为△ABC 为锐角三角形,所以0<A <π2,所以-π6<2A -π6<5π6. 又f (A )=-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6=-1, 所以2A -π6=π2,即A =π3.因为a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc ,当且仅当b =c =2时,等号成立.又a =2,所以bc ≤4, 所以S △ABC =12bc sin A ≤ 3. 即△ABC 的面积的最大值为 3.解三角形与三角函数综合问题的一般步骤已知函数f (x )=32sin 2x -cos 2x -12(x ∈R ),设△ABC 的内角A ,B ,C 的对应边分别为a ,b ,c ,且c =3,f (C )=0.(1)求角C ;(2)若向量m =(1,sin A )与向量n =(2,sin B )共线,求△ABC 的周长. 解:(1)f (x )=32sin 2x -cos 2x -12=32sin 2x -12cos 2x -1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6-1. 因为f (C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C -π6-1=0且C 为三角形内角,所以C =π3. (2)若向量m =(1,sin A )与向量n =(2,sin B )共线, 则sin B -2sin A =0. 由正弦定理得b =2a ,由余弦定理得cos π3=a2+4a2-3 2·a·2a=12,解得a=1,b=2,故△ABC的周长为3+ 3.。
解三角形专题高考题练习附答案Revised on July 13, 2021 at 16:25 pm解三角形专题1、在ABC ∆中;已知内角3A π=;边BC =设内角B x =;面积为y .1求函数()y f x =的解析式和定义域;2求y 的最大值.3、在△ABC 中;角A 、B 、C 所对的边分别是a ;b ;c ;且.21222ac b c a =-+ 1求B CA 2cos 2sin 2++的值;2若b =2;求△ABC 面积的最大值. 4、在ABC ∆中;已知内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c;向量(2sin ,m B =;2cos 2,2cos 12B n B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭;且//m n ..I 求锐角B 的大小;II 如果2b =;求ABC ∆的面积ABC S ∆的最大值.. 5、在△ABC 中;角A ;B ;C 的对边分别为a ;b ;c ;且.cos cos 3cos B c B a C b -= I 求cos B 的值;II 若2=⋅BC BA ;且22=b ;求c a 和b 的值.6、在ABC ∆中;cos 5A =;cos 10B =.Ⅰ求角C ;Ⅱ设AB =求ABC ∆的面积.7、在△ABC 中;A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c;已知向量(1,2sin )m A =;(sin ,1cos ),//,3.n A A m n b c a =++=满足I 求A 的大小;II 求)sin(6π+B 的值.8、△ABC 中;a ;b;c 分别是角A;B;C 的对边;且有sin2C+3cosA+B=0;.当13,4==c a ;求△ABC 的面积..9、在△ABC 中;角A 、B 、C 所对边分别为a ;b;c;已知11tan ,tan 23A B ==;且最长边的边长为l.求:I 角C 的大小;II △ABC 最短边的长.10、在△ABC 中;角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知a+b=5;c=7;且.272cos 2sin 42=-+C B A 1求角C 的大小;2求△ABC 的面积. 11、已知△ABC 中;AB=4;AC=2;23ABC S ∆=. 1求△ABC 外接圆面积.2求cos2B+3π的值. 12、在ABC ∆中;角A B C 、、的对边分别为a b c 、、;(2,)b c a =-m ;(cos ,cos )A C =-n ;且⊥m n ..⑴求角A 的大小;⑵当22sin sin(2)6y B B π=++取最大值时;求角B 的大小13、在△ABC 中;角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ;若).(R k k BC BA AC AB ∈=⋅=⋅ Ⅰ判断△ABC 的形状;Ⅱ若k c 求,2=的值.14、在△ABC 中;a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边;且c o s c o s B C ba c=-+2. I 求角B 的大小;II 若b a c =+=134,;求△ABC 的面积. 15、2009全国卷Ⅰ理在ABC ∆中;内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ;已知222a c b -=;且sin cos 3cos sin ,A C A C =求b16、2009浙江在ABC ∆中;角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ;且满足25cos2A =;3AB AC ⋅=. I 求ABC ∆的面积;II 若6b c +=;求a 的值.17、6.2009北京理在ABC ∆中;角,,A B C 的对边分别为,,,3a b c B π=;4cos ,35A b ==.. Ⅰ求sin C 的值;Ⅱ求ABC ∆的面积.18、2009全国卷Ⅱ文设△ABC 的内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c;23cos )cos(=+-B C A ;ac b =2;求B. 19、2009安徽卷理在∆ABC 中;sin()1C A -=;sinB=13.I 求sinA 的值;II 设AC=6;求∆ABC 的面积. 20、2009江西卷文在△ABC 中;,,A B C 所对的边分别为,,a b c ;6A π=;(13)2c b +=.1求C ;2若13CB CA ⋅=+;求a ;b ;c . 21、2009江西卷理△ABC 中;,,A B C 所对的边分别为,,a b c ;sin sin tan cos cos A BC A B+=+;sin()cos B A C -=.1求,A C ;2若33ABC S ∆=+;求,a c .21世纪教育网 22、2009天津卷文在ABC ∆中;A C AC BC sin 2sin ,3,5=== Ⅰ求AB 的值..Ⅱ求)42sin(π-A 的值..23、2010年高考天津卷理科7在△ABC 中;内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c;若223a b bc -=3sinB;则A=A30°B60°C120°D150°24.2010年高考全国2卷理数17本小题满分10分ABC ∆中;D 为边BC 上的一点;33BD =;5sin 13B =;3cos 5ADC ∠=;求AD 25.2010年高考浙江卷理科18在ABC 中;角A;B;C 所对的边分别为a;b;c;已知cos2C=-14.. Ⅰ求sinC 的值;Ⅱ当a=2;2sinA=sinC;求b 及c 的长.. 26、2010年高考广东卷理科16已知函数()sin(3)(0,(,),0f x A x A x ϕϕπ=+>∈-∞+∞<<在12x π=时取得最大值4.(1) 求()f x 的最小正周期;2 求()f x 的解析式; 3 若f23α +12π=125;求sin α. 27、2010年高考安徽卷理科16本小题满分12分设ABC ∆是锐角三角形;,,a b c 分别是内角,,A B C 所对边长;并且22sin sin() sin() sin 33A B B B ππ=+-+..Ⅰ求角A 的值;Ⅱ若12,AB AC a ==求,b c 其中b c <..答案:1.解:1ABC ∆的内角和A B C π++=2y =21sin()sin )32x x x x x π-=+当262x ππ-=即3x π=时;y 取得最大值2、解:1由正弦定理有:)60sin(||120sin 1sin ||00θθ-==AB BC ; ∴θsin 120sin 1||0=BC ;00120sin )60sin(||θ-=AB ; ∴→→•=BCAB f )(θ21)60sin(sin 340⋅-⋅=θθθθθsin )sin 21cos 23(32-=2由6562630ππθππθ<+<⇒<<;∴1)62sin(21≤+<πθ;∴)(θf ]61,0(∈ 3、解:1由余弦定理:conB=sin22A B++cos2B=-2由.415sin ,41cos ==B B 得∵b=2;a 2+c 2=ac+4≥2ac;得ac ≤38;S △ABC=acsinB ≤315a=c 时取等号故S △ABC 的最大值为3154、1解:m ∥n 2sinB2cos2-1=-cos2B5、 2sinBcosB =-cos2B tan2B =-∵0<2B <π;∴2B =;∴锐角B = 2由tan2B =- B =或①当B =时;已知b =2;由余弦定理;得:4=a2+c2-ac ≥2ac -ac =ac 当且仅当a =c =2时等号成立∵△ABC 的面积S △ABC =acsinB =ac ≤ ∴△ABC 的面积最大值为 ……1分 ②当B =时;已知b =2;由余弦定理;得:4=a2+c2+ac ≥2ac +ac =2+ac 当且仅当a =c =-时等号成立 ∴ac ≤42- ……1分∵△ABC 的面积S △ABC =acsinB =ac ≤2- ∴△ABC 的面积最大值为2- 注:没有指明等号成立条件的不扣分.5、解:I 由正弦定理得C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===;因此.31cos =B II 解:由2cos ,2==⋅B a BC BA 可得;所以a =c =6、Ⅰ解:由cos A =;cos B =;得02A B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭、,;所以sin sin A B ==因为cos cos[()]cos()cos cos sin sin C A B A B A B A B π=-+=-+=-+=且0C π<<故.4C π=Ⅱ解:根据正弦定理得sin sin sin sin AB AC AB B AC C BC ⋅=⇒==; 所以ABC ∆的面积为16sin .25AB AC A ⋅⋅= 7、解:1由m//n 得0cos 1sin 22=--A A ……2分即01cos cos 22=-+A A 1cos 21cos -==∴A A 或1cos ,-=∆A ABC A 的内角是 舍去3π=∴A2a c b 3=+由正弦定理;23sin 3sin sin ==+A C B8、解:由π=++=++C B A B A C 且0)cos(32sin有23sin 0cos ,0cos 3cos sin 2===-C C C C C 或所以由3,23sin ,,13,4π==<==C C a c c a 则所以只能有;由余弦定理31,034cos 22222===+-⋅-+=b b b b C ab b a c 或解得有 当.3sin 21,133sin 21,3=⋅===⋅==C ab S b C ab S b 时当时9、解:ItanC =tan π-A +B =-tanA +B 11tan tan 231111tan tan 123A B A B ++=-=-=---⨯∵0C π<<;∴34C π=II ∵0<tanB<tanA;∴A 、B 均为锐角;则B<A;又C 为钝角; ∴最短边为b ;最长边长为c由1tan 3B =;解得sin B =由sin sin b cB C =;∴1sin sin c Bb C⋅===10、解:1∵A+B+C=180°由272cos 2cos 4272cos 2sin 422=-=-+C C C B A 得∴27)1cos 2(2cos 142=--+⋅C C整理;得01cos 4cos 42=+-C C解得:21cos =C ……5分∵︒<<︒1800C ∴C=60°2解:由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcosC;即7=a2+b2-ab∴ab b a 3)(72-+= 由条件a+b=5得7=25-3ab∴23323621sin 21=⨯⨯==∆C ab S ABC11、解:依题意;11sin 42sin 22ABCSAB AC A A A =⨯=⨯⨯==;所以3A π=或23A π=1当3A π=时△ABC 是直角三角形;其外接圆半径为2;面积为224ππ=当23A π=时;由余弦定理得22222cos 1648283BC AB AC AB AC π=+-=++=;△ABC 外接圆半径为R=2sin 3BC A=; 面积为283π2由1知3A π=或23A π=;当3A π=时;△ABC 是直角三角形;∴6B π=;cos2B+3π=cos 2132π=-当23A π=时;由正弦定理得;2,sin sin 14B B =∴=;cos2B+3π=cos2Bcos 3π-sin2Bsin 3π=1-2sin2Bcos 3π-2sinBcosBsin 3π=222111(1)21427⨯-⨯-=-12、解:⑴由⊥m n ;得0=m n ;从而(2)cos cos 0b c A a C --= 由正弦定理得2sin cos sin cos sin cos 0B A C A A C --=,(0,)A B π∈;∴1sin 0,cos 2B A ≠=;∴3A π=6分⑵22sin sin(2)(1cos 2)sin 2cos cos 2sin666y B B B B B πππ=++=-++ 由(1)得;270,2,366662B B ππππππ<<-<-<=∴2B -时;即3B π=时;y 取最大值213、解:I B ca BC BA A cb AC AB cos ,cos =⋅=⋅ 即0cos sin cos sin =-A B B AABC ∆∴为等腰三角形.II 由I 知b a =14、解:I 解法一:由正弦定理a A b B cC R s i n s i n s i n ===2得将上式代入已知c o s c o s c o s c o s s i n s i n s i n B C b a c B C BA C =-+=-+22得即20s i n c o s s i n c o s c o s s i n A B C B C B ++= 即20s i n c o s s i n ()A B B C ++=∵A B C B C A A B A ++=+=+=π,∴,∴sin()sin sin cos sin 20∵s i n c o s A B ≠,∴,012=- ∵B 为三角形的内角;∴B =23π.解法二:由余弦定理得c o s c o s B a c b a c C a b ca b =+-=+-22222222, 将上式代入c o s c o s B C b a c a c b a c a b a b c ba c =-++-+-=-+2222222222得×整理得a c b a c 222+-=-∴c o s B a c b a c a c a c =+-=-=-2222212∵B 为三角形内角;∴B =23πII 将b a c B =+==13423,,π代入余弦定理b a c a c B 2222=+-c o s 得b ac a c a c B 2222=+--()c o s ;∴131621123=--=a c a c (),∴∴S a c B A B C △==12343s i n . 15、分析:此题事实上比较简单;但考生反应不知从何入手.对已知条件1222a c b -=左侧是二次的右侧是一次的;学生总感觉用余弦定理不好处理;而对已知条件2sin cos 3cos sin ,A C A C =过多的关注两角和与差的正弦公式;甚至有的学生还想用现在已经不再考的积化和差;导致找不到突破口而失分.解法一:在ABC ∆中sin cos 3cos sin ,A C A C =则由正弦定理及余弦定理有:2222223,22a b c b c a a c ab bc +-+-=化简并整理得:2222()a c b -=.又由已知222a c b -=24b b ∴=.解得40(b b ==或舍).解法二:由余弦定理得:2222cos a c b bc A -=-.又222a c b -=;0b ≠.. 所以2cos 2b c A =+…………………………………①又sin cos 3cos sin A C A C =;sin cos cos sin 4cos sin A C A C A C ∴+=sin()4cos sin A C A C +=;即sin 4cos sin B A C =由正弦定理得sin sin b B C c =;故4cos b c A =………………………②由①;②解得4b =..16、解析:I 因为25cos 25A =;234cos 2cos 1,sin 255A A A ∴=-==;又由3AB AC ⋅=;得cos 3,bc A =5bc ∴=;1sin 22ABC S bc A ∆∴==21世纪教育网II 对于5bc =;又6b c +=;5,1b c ∴==或1,5b c ==;由余弦定理得2222cos 20a b c bc A =+-=;25a ∴=21世纪教育网17、解析本题主要考查三角形中的三角函数变换及求值、诱导公式、三角形的面积公式等基础知识;主要考查基本运算能力.Ⅰ∵A 、B 、C 为△ABC 的内角;且4,cos 35B A π==; ∴23,sin 35C A A π=-=; ∴231343sin sin sin 32C A A A π+⎛⎫=-=+= ⎪⎝⎭. Ⅱ由Ⅰ知3343sin ,sin 5A C +==; 又∵,33B b π==;∴在△ABC 中;由正弦定理;得∴sin 6sin 5b A a B ==.∴△ABC 的面积1163433693sin 32251050S ab C ++==⨯=. 18、解析:本题考查三角函数化简及解三角形的能力;关键是注意角的范围对角的三角函数值的制约;并利用正弦定理得到sinB=23负值舍掉;从而求出B=3π..解:由cosA -C+cosB=32及B=π-A+C 得cosA -C -cosA+C=32;cosAcosC+sinAsinC -cosAcosC -sinAsinC=32;sinAsinC=34. 又由2b =ac 及正弦定理得21世纪教育网故23sin 4B =;3sin 2B =或3sin 2B =-舍去;于是B=3π或B=23π.又由2b ac =知a b ≤或c b ≤所以B=3π.. 19、本小题主要考查三角恒等变换、正弦定理、解三角形等有关知识;考查运算求解能力..本小题满分12分解:Ⅰ由2C A π-=;且C A B π+=-;∴42B A π=-;∴2sin sin()sin )42222B B B A π=-=-; ∴211sin (1sin )23A B =-=;又sin 0A >;∴3sin A = Ⅱ如图;由正弦定理得sin sin AC BC B A = A BC∴36sin 3321sin 3AC A BC B •===;又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+ ∴116sin 63232223ABC S AC BC C ∆=••=⨯⨯⨯=20、解:1由(13)2c b +=得13sin 2sin b B c C =+= 则有55sin()sin cos cos sin 666sin sin C C C C C ππππ---==1313cot 2222C +=+ 得cot 1C =即4C π=.2由13CB CA ⋅=cos 13ab C =+4C π=;即得2132ab =+则有2132(13)2sin sin ab c b a c A C =+⎪⎪+=⎨⎪⎪=⎪⎩解得2132a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩21、解:1因为sin sin tan cos cos A B C A B +=+;即sin sin sin cos cos cos C A B C A B +=+; 所以sin cos sin cos cos sin cos sin C A C B C A C B +=+;即sin cos cos sin cos sin sin cos C A C A C B C B -=-;得sin()sin()C A B C -=-.所以C A B C -=-;或()C A B C π-=--不成立.即2C A B =+;得3C π=;所以.23B A π+=又因为1sin()cos 2B A C -==;则6B A π-=;或56B A π-=舍去 得5,412A B ππ==2162sin 3328ABC S ac B ac ∆+===+;又sin sin a c A C =;即2322a c =;21世纪教育网 得22,2 3.a c ==22、解析1解:在ABC ∆中;根据正弦定理;A BC C AB sin sin =;于是522sin sin ===BC A BC C AB2解:在ABC ∆中;根据余弦定理;得AC AB BC AC AB A •-+=2cos 222于是A A 2cos 1sin -==55;从而53sin cos 2cos ,54cos sin 22sin 22=-===A A A A A A 23、解析由3sinB 结合正弦定理得:3c b =;所以由于余弦定理得: 2(23323223b b b b b =⨯32;所以A=30°;选A..。
高一数学教案解三角形5篇等腰三角形,看似简单平常,实则魅力无穷.许多关键问题三角问题与等腰三角形密切相关,形变解题中若能根据题意恰当构造,则可使一些三角问题别开生面地得以解决,更给人一种形象直观、流畅清晰、解法优美之感.今天在这里整理了一些,我们一起来呢吧!高一数学教案解三角形1[教学重、难点] 认识直角三角形、锐角三角形、钝角三角形、等腰三角形和等边三角形,体会每一类三角形的特点。
[教学准备] 学生、老师剪下附页2中的图2。
[教学过程] 一、画一画,说一说1、学生各自借助三角板或直尺分别画一个锐角、直角、钝角。
2、教师巡查练习境况。
3、学生展示练习,说一说为什么是锐角、直角、钝角?二、分一分 1、小组活动;把附页2中的图2中的三角形需要进行分类,动手前先观察这些三角形的特点,然后小组讨论怎样分后?2、汇报:进行分类的标准和方法。
可以按角来分,可以按边来分。
二、按角分类: 1、观察观察具体来说三角形有什么共同的特点,从而归纳出来三个角都是锐角的'三角形是锐角三角形。
2、观察共同第三类三角形有什么共同的特点,从而归纳出有一个角是直角的三角形是直角三角形3、观测观察第三类三角形有什么互助的特点,从而归纳出有一个角是钝角的三角形是钝角三角形。
三、按边分类: 1、观察这类三角形的边有什么共同的特点,引导学生发现每个三角形中都有两条边,这样三角形的三角形叫等腰三角形,并透露各部分的名称。
2、引导学生发现有的菱形三角形三条边都相等,这样的矩形是等边三角形。
讨论等边三角形是等腰三角形吗?四、填一填:24、25页让学生辨认各种三角形。
五、练一练:第1题:通过“猜三角形游戏”让学生体会到看到一个锐角,不能重新考虑是一个锐角三角形,必须三个角都是锐角总算是九个锐角三角形。
第2题:在点子图上画作三角形第3题:剪一剪。
六、完成26页实践活动。
[板书设计] 三角形的分类按角分类:按边分类:高一数学教案可解三角形2教学目标:1、通过观察、想象、推理、交流等活动,发展空间观念、推理能力和有条理地表达能力;2、了解三角形的高,并能在一般性的三角形中作出中均它们.教学重点:在具体的三角形中作出三角形的低.教学难点:画出钝角三角形的三条高.活动准备:学生预先剪好三种三角形,一副三角板.教学过程:过菱形的一个顶点A,你能画出它的对边BC的垂线吗?试试看,你准行!从而引出新课:1、三角形的高:三角形从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高线,简称三角形的高.如图,线段AM是BC边上的高.∵AM是BC边上的高,∴AM⊥BC.做一做:每人准备一个锐角三角形纸片:(1)你能画出这个三角形的高吗?你能用折纸的方法得到它吗?(2)这三条高之间有怎样的位置关系呢?小组讨论交流.结论:锐角三角形的'三条高在正三角形的内部且交于一点.3、议一议:每人画出一个直角三角形和一个钝角三角形.(1)画出直角三角形的三条高,并观察它们有怎样的位置关系?(2)你能折出高德帕伦三角形的三条高吗?你能画出它们吗?(3)钝角三角形的三条高交于假脉一点吗?它们所在的直线交于一点吗?小组讨论交流.结论:1、直角三角形的等腰三条高交于直角顶点处.2、钝角三角形的三条高所在直线交于一点,此点在四边形的外部.4、练习:如图,(1)共有___________个直角三角形;(2)高AD、BE、CF相对应的底分别是_______,_____,____;(3)AD=3,BC=6,AB=5,BE=4.则S△ABC=___________,CF=_________,AC=_____________.5、小结:(1)锐角三角形的三条高在三角形的内部且交于一点.(2)直角三角形的三条高交于直角顶点处.(3)钝角三角形的三条高所在直线交于一点,此点在三角形的中间层.作业:P127 1、2、3高一数学教案可解三角形3《三角形中位线》教案一、教学目标:1.使学生掌握三角形中位线概念,理解中位线定理,会运用它进行有关论证和计算2.掌握添加辅助线解题的技巧.3.提高中学生分析问题,解决问题的能力,增强学习兴趣.二、教学方法探究式自主学习:以学生的自主探究为主,教职员加以引导启发,在师生的共同探究活动中,完成本课的教学目标,提高学生的能力,使学生更好的适应新课程标准三、教学内容﹑教材重、难点分析:三角形中位线定理的学习是继学习-平行四边形与平行线等分线段定理后的一个新内容,教材首先给出了三角形中位线的定义,并与三角形中线加以区分,接着以同一法的思想探索出三角形中所位线定理,最后是利用中位线定理解答例一所给的环境问题.在今后的学习中要经常运用这个定理解决有关直线平行和也常线段倍分等问题.本节课的重点是三角形中位线定理,难点是定理的证明,关键在于如何添加辅助线,在今后的学习中要经常运用这个定理解决有关直线平行和也常线段倍分等问题.四、教学内容媒体的选择和设计通过多媒体课件,打开学生的思路,增加课堂的容量,提高课堂效率。
专题7解三角形一、解答题1.(2022·全国·高考真题(理))记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A .(1)证明:2222a b c ;(2)若255,cos 31a A ,求ABC 的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc ,从而可求得b c ,即可得解.(1)证明:因为 sin sin sin sin C A B B C A ,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C ,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab,即22222222222a c b a b c b c a ,所以2222a b c ;(2)解:因为255,cos 31a A,由(1)得2250b c ,由余弦定理可得2222cos a b c bc A ,则50502531bc ,所以312bc,故 2222503181b c b c bc ,所以9b c ,所以ABC 的周长为14a b c .2.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos 2A B A B.(1)若23C ,求B ;(2)求222a b c 的最小值.【答案】(1)π6;(2)5.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cos sin 21sin 1cos 2A B A B 化成 cos sin A B B ,再结合π02B ,即可求出;(2)由(1)知,π2C B ,π22A B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将222a b c 化成2224cos 5cos B B ,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为2cos sin 22sin cos sin 1sin 1cos 22cos cos A B B B B A B B B ,即 1sin cos cos sin sin cos cos 2B A B A B A BC ,而π02B ,所以π6B ;(2)由(1)知,sin cos 0BC ,所以πππ,022C B ,而πsin cos sin 2B C C,所以π2C B ,即有π22A B .所以222222222sin sin cos 21cos sin cos a b A B B B c C B2222222cos 11cos 24cos 555cos cos B B B BB .当且仅当22cos 2B 时取等号,所以222a b c的最小值为5.3.(2022·浙江·高考真题)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知34,cos 5a C .(1)求sin A 的值;(2)若11b ,求ABC 的面积.【答案】(2)22.【解析】【分析】(1)先由平方关系求出sin C ,再根据正弦定理即可解出;(2)根据余弦定理的推论222cos 2a b c C ab以及4a 可解出a ,即可由三角形面积公式in 12s S ab C 求出面积.(1)由于3cos 5C ,0πC ,则4sin 5C.因为4a ,由正弦定理知4sin A C,则sin 45A C .(2)因为4a ,由余弦定理,得2222221612111355cos 22225a a a abc C ab a a ,即26550a a ,解得5a ,而4sin 5C ,11b ,所以ABC 的面积114sin 51122225S ab C .4.(2022·北京·高考真题)在ABC 中,sin 2C C.(1)求C ;(2)若6b ,且ABC 的面积为ABC 的周长.【答案】(1)6 (2)6+【解析】【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cos C 的值,结合角C 的取值范围可求得角C 的值;(2)利用三角形的面积公式可求得a 的值,由余弦定理可求得c 的值,即可求得ABC 的周长.(1)解:因为 0,C ,则sin 0C2sin cos C C C ,可得cos 2C ,因此,6C .(2)解:由三角形的面积公式可得13sin 22ABC S ab C a,解得a .由余弦定理可得2222cos 48362612c a b ab C ,c所以,ABC 的周长为6a b c .5.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知12313S S S B.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C,求b .【答案】(2)12【解析】【分析】(1)先表示出123,,S S S ,再由123S S S2222a c b ,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得22sin sin sin b ac B A C,即可求解.(1)由题意得22221231,,2S a S S,则222123S S S a b c 即2222a c b ,由余弦定理得222cos 2a c b B ac ,整理得cos 1ac B ,则cos 0B ,又1sin 3B ,则22cos 3B ,1cos 4ac B ,则12sin 28ABC S ac B ;(2)由正弦定理得:sin sin sin b a c B A C,则229sin sin sin sin sin 423b a c ac B A C A C ,则3sin 2b B ,31sin 22b B .6.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知 sin sin sin sin C A B B C A .(1)若2A B ,求C ;(2)证明:2222a b c 【答案】(1)5π8;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得, sin sin C C A ,再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得 sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由2A B , sin sin sin sin C A B B C A 可得, sin sin sin sin C B B C A ,而π02B ,所以 sin 0,1B ,即有 sin sin 0C C A ,而0π,0πC C A ,显然C C A ,所以,πC C A ,而2A B ,πA B C ,所以5π8C.(2)由 sin sin sin sin C A B B C A 可得,sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C ,然后根据余弦定理可知,22222222222211112222a cb bc a b c a a b c ,化简得:2222a b c ,故原等式成立.7.(2022·上海·高考真题)如图,矩形ABCD 区域内,D 处有一棵古树,为保护古树,以D 为圆心,DA 为半径划定圆D 作为保护区域,已知30AB m ,15AD m ,点E 为AB 上的动点,点F 为CD 上的动点,满足EF 与圆D 相切.(1)若∠ADE 20 ,求EF 的长;(2)当点E 在AB 的什么位置时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大面积为多少?(长度精确到0.1m ,面积精确到0.01m²)【答案】(1)23.3m(2)当8.7AE 时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.14【解析】【分析】(1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ,15DH AD ,在直角HED △和直角FHD △中分别求出,EH HF ,从而得出答案.(2)先求出梯形AEFD 的面积的最小值,从而得出梯形FEBC 的面积的最大值.(1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ,15DH AD 则AE EH ,所以直角ADE 与直角HED △全等所以20ADE HDE在直角HED △中,tan 2015tan 20EH DH90250HDF ADE在直角FHD △中,tan 5015tan 50HF ADsin 20sin 5015tan 20tan 5015cos 20cos50EF EH HFsin 2050sin 20cos50cos 20sin 501515cos 20cos50cos 20cos50sin 70151523.3cos 20cos50cos50(2)设ADE ,902HDF ,则15tan AE ,15tan 902FH 115151515tan 15tan 90215tan 222tan 2EFD S EF DHV 11515tan 22ADE S AD AE V 所以梯形AEFD 的面积为215152251tan 30tan 2tan 2tan 222tan ADE DEF S S S22512253tan 4tan 42当且当13tan tan ,即tan 时取得等号,此时15tan 158.73AE即当tan 3 时,梯形AEFD 的面积取得最小值2则此时梯形FEBC 的面积有最大值1530255.142所以当8.7AE 时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.148.(2022·全国·模拟预测)在 ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其面积为S ,且 sin sin sin 6b a b c A B C S .(1)求角B 的大小;(2)若1a b ,2c b ,求cos A ,cos C 的值.【答案】(1)3(2)17,1114【解析】【分析】(1)由三角形的面积公式结合正弦余弦定理化简即可得到答案;(2)由余弦定理计算即可.(1)由in 12s S ab C ,又 sin sin sin 3sin b a b c A B C ab C ,由0b ,则 sin sin sin 3sin a b c A B C a C .由正弦定理得 3a b c a b c ac ,所以222a c b ac .由余弦定理得2221cos 222a cb ac B ac ac ,因为0B ,所以3B .(2)因为222a c b ac ,1a b ,2c b ,所以 2221212b b b b b ,解得7b ,所以8a ,5c .所以2222227581cos 2707b c a A bc ,22222287511cos 211214a b c C ab .9.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A B C ,,的对边长分别为a b c ,,,ABC 的面积为S ,且24cos cos tan S a B ab A B.(1)求角B 的大小;(2)若322AB BC ,,点D 在边AC 上,______,求BD 的长.请在①AD DC ;②DBC DBA ;③BD AC 这三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并完成解答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)π3B (2)答案不唯一,具体见解析【解析】【分析】(1)根据面积公式可得2cos cos cos c B a B b A ,利用正弦定理以及和角关系可得1cos 2B ,进而可求.(2)根据余弦定理可求出AC ,然后在ABD △和在DBC △中分别用余弦定理即可求①.根据面积公式即可求解②③.(1)因为24cos cos tan S a B ab A B ,所以214sin 2cos cos sin cos ac B a B ab A B B,所以22cos cos cos ac B a B ab A ,即2cos cos cos c B a B b A .由正弦定理,得2sin cos sin cos sin cos C B A B B A ,所以 2sin cos sin sin C B A B C .因为 0,πC ,所以sin 0C ,所以1cos 2B.又 0,πB ,所以π3B.(2)若选①.法一:在ABC 中,由余弦定理,得2222233π132cos 222cos 2234AC AB BC AB BC B ,所以ACAD DC 在ABD △中,由余弦定理,得2222cos AB BD DA BD DA ADB ,即2134cos 16BD BD ADB .在DBC △中,由余弦定理,得2222cos BC BD DC BD DC CDB ,即2913cos 416BD CDB .又πADB CDB ,所以cos cos 0ADB CDB .所以29134248BD ,所以374BD .法二:因为AD DC ,所以D 为AC 的中点,所以 12BD BA BC ,所以222124BD BA BC BA BC 19337422cos6044216.所以BD BD 若选②.在ABC 中,ABC ABD CBD S S S ,即1π1π1πsin sin sin 232626BA BC BA BD BD BC ,即1311131222222222BD BD ,解得BD 若选③.在ABC 中,由余弦定理,得2222cos AC AB BC AB BC B2233π13222cos 2234 ,所以AC .因为1sin 2ABC S BA BC B △12ABC S BD AC △,BD 10.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,cos 2cos tan sin C A B C ,a b .(1)求角B ;(2)若3a ,7b ,D 为AC 边的中点,求BCD △的面积.【答案】(1)23B (2)1538【解析】【分析】(1)根据同角三角函数的关系,结合两角和差的正余弦公式化简即可(2)由余弦定理可得5c ,再根据BCD △的面积为ABC 面积的一半,结合三角形的面积公式求解即可(1)由cos 2cos tan sin C A B C,有tan sin cos 2cos B C C A ,两边同乘cos B 得sin sin cos cos 2cos cos B C B C A B ,故 cos 2cos cos B C A B ,即cos 2cos cos A A B .因为a b ,所以A 为锐角,cos 0A ,所以1cos 2B .又因为 0,B ,所以23B .(2)在ABC 中,由余弦定理2221cos 22a c b B ac ,即2949162c c ,故23400c c ,解得5c 或8c 舍).故11235sin 223BCD ABC S S △△11.(2022·福建·三明一中模拟预测)已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且22cos c b a C .(1)求角A ;(2)若M 为BC 的中点,AM ABC 面积的最大值.【答案】(1)π3A 【解析】【分析】(1)解法一:根据正弦定理边化角求解即可;解法二:利用余弦定理将cos C 用边表示再化简即可;(2)解法一:根据基底向量的方法得1()2AM AB AC ,两边平方化简后可得2212b c bc ,再结合基本不等式与面积公式求面积最大值即可;解法二:设BM MC m ,再分别在ABM ,ACM △和ABC 中用余弦定理,结合cos cos 0AMB AMC 可得2212b c bc ,再结合基本不等式与面积公式求面积最大值即可(1)解法一:因为22cos c b a C ,由正弦定理得:sin 2sin 2sin cos C B A C ,所以sin 2sin()2sin cos C A C A C 2sin cos 2cos sin 2sin cos 2cos sin A C A C A C A C ,因为sin 0C ,所以12cos 1,cos 2A A,为0πA ,所以π3A .解法二:因为22cos c b a C ,由余弦定理得:222222a b c c b a ab,整理得222bc b c a ,即222a b c bc ,又由余弦定理得2222cos a b c bc A所以12cos 1,cos 2A A,因为0πA ,所以π3A .(2)解法一:因为M 为BC 的中点,所以1()2AM AB AC ,所以222124AM AB AB AC AC ,即22132cos 43c b bc ,即2212b c bc ,而222b c bc ,所以122bc bc 即4bc ,当且仅当2b c 时等号成立所以ABC 的面积为113sin 4222ABC S bc A △即ABC 解法二:设BM MC m ,在ABM 中,由余弦定理得2232cos c m AMB ,①在ACM △中,由余弦定理得2232cos b m AMC ,②因为πAMB AMC ,所以cos cos 0AMB AMC 所以①+②式得22262b c m .③在ABC 中,由余弦定理得22242cos m b c bc A ,而π3A ,所以2224m b c bc ,④联立③④得:22222212b c b c bc ,即2212b c bc ,而222b c bc ,所以122bc bc ,即4bc ,当且仅当2b c 时等号成立.所以ABC 的面积为11sin 4222ABC S bc A △ABC 12.(2022·北京市第十二中学三模)ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知cos sin a B A .(1)求角B 的大小;(2)从以下4个条件中选择2个作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求ABC 的面积.条件①:3a ;条件②:b ;条件③:2cos 3C ;条件④:2c .【答案】(1)6B(2)答案不唯一,见解析【解析】【分析】(1)由正弦定理化简可得出tan B 的值,结合角B 的取值范围可求得角B 的值;(2)选①②,利用余弦定理可判断ABC 不唯一;选①③或②③或③④,利用三角形的内角和定理可判断ABC 唯一,利用正弦定理结合三角形的面积可判断ABC 的面积;选①④,直接判断ABC 唯一,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积;选②④,利用余弦定理可判断ABC 唯一,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积.(1)解:由cos sin a B A 及正弦定理可得sin cos sin A B A B ,A ∵、 0,B ,则sin 0A ,cos 0 B B ,tanB 6B .(2)解:若选①②,由余弦定理可得2222cos b a c ac B ,即210c ,解得 c ,此时,ABC 不唯一;若选①③,已知3a ,6B,21cos 32C ,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,sin C, sin sin sin cos cos sin 66A C B C C由正弦定理sin sin b a B A 可得 92sin sin 11a B b A,所以, 9211sin 32211ABC S ab C △;若选①④,已知3a ,6B,2c ,此时ABC 唯一,1322sin ABC S ac B;若选②③,已知b 6B ,21cos 32C,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,sin C, sin sin sin cos cos sin 66A CBC C 由正弦定理sin sin b c B C 可得sin 410sin 3b C c B ,所以,120385sin 29ABC S bc A △;若选②④,已知b 6B,2c ,由余弦定理可得2222cos b a c ac B ,可得240a ,0a ∵,解得a ABC 唯一,1sin2ABC S ac B △若选③④,已知6B ,2c ,231cos 322C,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,5sin 3C, 152sin sin sin cos cos sin 666A CBC C ,由正弦定理sin sin b c B C 可得sin sin 5c B b C ,1sin 210ABC S bc A △.13.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测(文))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且sin cos (cos )sin .232B BC C (1)当π3B,求sin sin C A 的值(2)求B 的最大值.【答案】(1)sin C +sin A =1(2)2π3【解析】【分析】(1)代入π3B ,解得313sin cos 223C C ,对sin sin C A 变形得到1sin sin sin cos 12C A C C ,求出答案;(2)对题干条件两边同乘以2cos2B ,变形得到sin sin sin C A B ,利用正弦定理得到a c ,利用余弦定理和基本不等式求出B 的最大值.(1)由题意得:ππsin coscos )sin 66C C ,1cos 2C C则π31sin sin sin sin sin cos sin cos 1322C A C C C C C C(2)sin cos cos )sin 22B B C C ,两边同乘以2cos 2B 得:22sin cos cos )2sin cos 222B B B C C ,即 sin 1cos cos )sin C B C B ,整理得:sin sin sin C A B ,由正弦定理得:3a cb ,由余弦定理得: 2222222cos 1226ac b ac a c b b B ac ac ac,因为 22143a c acb ,当且仅当ac 时等号成立,此时21cos 162b B ac ,由于 0,πB ,而cos y x 在 0,π上单调递减,故B 的最大值为2π314.(2022·广东·大埔县虎山中学模拟预测)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且222ab a b c .(1)求角C ;(2)若△ABC 的面积534S ,且c △ABC 的周长.【答案】(1)π3(2)6【解析】【分析】(1)利用余弦定理求得cos C 的值,进而求得角C 的值;(2)依据题给条件得到关于a b ,的方程组,求得+a b 的值,进而求得△ABC 的周长.(1)因为222ab a b c ,由余弦定理,得到2221cos 22a b c C ab ,又0πC ,所以π3C ;(2)因为△ABC 的面积4S ,且c π3C所以有221sin 212S ab C ab a b ,联立22526ab a b ,则6a b ,所以△ABC 的周长为6a b c 15.(2022·四川·宜宾市叙州区第一中学校模拟预测(理))已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,tan tan tan 0B C B C .(1)求角A 的大小;(2)若2B D D C ,2AD ,且AD 平分BAC ,求ABC 的面积.【答案】(1)60A (2)332【解析】【分析】(1)由两角和的正切公式化简后求解(2)由AD 是角平分线得到2c b ,再利用面积公式求解(1)tan tantan tan tan tan 0tan()1tan tan B C B C B C B C B C故tan A 60A ;(2)设BC 边的高为h ,所以11sin 22ABD S AB AD BAD BD h ,11sin 22ABC S AC AD DAC CD h 又AD 是角平分线,所以BAD DAC所以AB BD AC DC,即2c b ,又ABC ABD ACD S S S ,则111sin 602sin 302sin 30222bc c b ,解得b c ,133sin 6022ABC S bc △.16.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,3a ,2b ,sin A m .(1)若ABC 唯一确定,求m 的值;(2)设I 是ABC 的内切圆圆心,r 是ABC 内切圆半径,证明:当21c r 时,IC IA IB .【答案】(1)1(2)证明见解析【解析】【分析】(1)若01m ,根据sin A m ,b a ,可知A 可以为锐角,也可以为钝角,ABC 有两种情况,若1m ,则三角形为直角三角形,ABC 有唯一解.(2)由21c r 可推导出ABC 为直角三角形,故可计算出,,IC IA IB 的值,即得证.(1)设AB 边上的高为c h ,则sin 20c h b A m .当1m 时,由勾股定理,若A 为锐角,则c A 为钝角,则c ABC 存在两种情况,不能被唯一确定.当1m 时,ABC 为直角三角形,其中A 为直角顶点,c 可以唯一确定,即ABC 唯一确定,故m 的值为1.(2)当21c r 时,由余弦定理,22223cos 23a b c r r C ab ,故由同角三角函数的关系可得sin C所以ABC 的面积1sin 2S ab C另一方面, 132S a b c r r r3r r ,两边平方可得 213r r r r ,解得r ,21c r ABC 是以A 为直角顶点的直角三角形.因此有222112922IC,IC22211322IA 2IA ;22211322IB ,IB 所以有IC IA IB 成立.17.(2022·上海市光明中学模拟预测)已知在三角形ABC 中,2a b ,三角形的面积12S .(1)若4b ,求 tan A B ;(2)若3sin 5C ,求sin sin A B ,.【答案】(1)(2)25sin 5A ,sin B 或6205sin 205A ,sin B 【解析】【分析】(1)根据面积公式及4b ,得到3sin 4C ,分C 为锐角和C 为钝角时,求出cos C ,进而求出tan C ,求出 tan A B ;(2)由面积公式求出b a ,分C 为锐角和C 为钝角,由余弦定理和正弦定理求出答案.(1)∵2113sin 2sin 16sin 12sin 224S ab C b C C C 而sin tan()tan(π)tan cos CA B C C C分情况讨论,当C 为锐角时,cos 0cos C C∴tan()A B当C 为钝角时,cos 0cos C Ctan()A B (2)22113sin 2sin 12225S ab C b C b ,因为0b ,所以b a分情况讨论,当C 为锐角时,4cos 0cos 5C C由余弦定理,222cos 366c a b ab C c由正弦定理,10sin sin sin sin sin sin 5a b c A A B C A B ,sin 5B当C 为钝角时,4cos 0cos 5C C ,由余弦定理,222cos 164c a b ab C c由正弦定理,sin sin sin sin a b c A A B C,sin B 18.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c,已知cos sin B b C .(1)求C 的大小;(2)若ABC为锐角三角形且c 22a b 的取值范围.【答案】(1)3C(2)(5,6]【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,再分析求解即可;(2)22224sin 4sin 3a b A A,再利用三角函数求值域即可.(1)cos sin B b C及正弦定理可得sin sin sin )B C B C A B Ccos sin B C B C ,所以sin sin cos B C B C ,因为B 、(0,)C ,则sin 0Bsin 0C C,则tan C 3C.(2)依题意,ABC为锐角三角形且c2sin sin sin a b c A B C ,所以2sin a A ,2sin 2sin()2sin 3b B A C A,所以222221cos 21cos 234sin 4sin 44322A A a b A A142cos 2222cos 222c 2cos 2222os 23A A A A A2c 42co os 242sin 246s 2cos 2sin 2A A A A A A,由于23A B ,所以022032A A,解得62A ,所以23A ,52666A ,所以푠� 2�∈12,1,所以2sin 2(1,2]6A ,所以2sin 24(5,6]6A.所以22a b 的取值范围是(5,6].19.(2022·辽宁实验中学模拟预测)在① sin sin sin sin A C a b c B C ,② 2222cos 2a b c a c B a,③ sin cos 6a B C B b这三个条件中选一个,补充在下面问题中,并解答.已知ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且__________.(1)求B(2)若b ABC 的平分线交AC 于点D ,且5BD,求ABC 的面积.【答案】(1)=3B【解析】【分析】(1)若选条件①,先用正弦定理将角转化为边的关系,再利用余弦定理即可;若选条件②,先用余弦定理将边转化为角的关系,再利用正弦定理即可;若选条件③,先用三角形的内角之和为 ,再利用正弦定理即可;(2)利用角平分线的性质得到ABC ABD BCD S S S △△△,结合余弦定理和三角形的面积公式即可(1)选择条件①:根据正弦定理,可得:a c abc b c 可得:222a c b ac 根据余弦定理,可得:2221cos 22a cb B ac 0,,=3B B 选择条件②:根据余弦定理,可得:2cos (2)cos =cos 2abC a c B b C a根据正弦定理,可得:(2sin sin )cos sin cos A C B B C整理可得:2sin cos sin()sin A B B C A可得:1cos 2B 0,,=3B B选择条件③:易知:A B C可得:sin cos()6a A B b根据正弦定理,可得:sin sin cos(sin 6A A B B可得:1sin cos()sin 62B B B B整理可得:tan B 0,,=3B B(2)根据题意,可得:ABC ABD BCDS S S △△△可得:1143143sin sin sin 23256256ac a 整理可得:54a c ac 根据余弦定理,可得:2222cosb ac ac ABC可得:2213=a c ac ,即2()313a c ac 可得:225()482080ac ac 解得:4ac 或5225ac (舍)故1=sin 23ABC S ac △20.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos 2B C B C A .(1)求角A 的大小;(2)若a 2bc 的最大值.【答案】(1)3A (2)【解析】【分析】(1)利用两角和的余弦公式、二倍角的余弦公式可得出关于cos A 的方程,结合1cos 1A 可求得cos A 的值,再结合角A 的取值范围可求得角A 的值;(2)由正弦定理结合三角恒等变换化简得出 2b c B ,结合正弦型函数的有界性可求得2b c 的最大值.(1)解:由已知可得 cos 25cos cos sin sin cos 25cos A B C B C A B C 2cos 25cos 2cos 5cos 13A A A A ,即22cos 5cos 20A A ,0A ∵,则1cos 1A ,解得1cos 2A ,因此,3A .(2)解:由正弦定理可得2sin sin sin b c aBC A,所以, 24sin 2sin 4sin 2sin 4sin 2sin 3b c B C B B A B B 4sin sin 5sin B B B B B B,其中 为锐角,且tan,因为3A ,则203B ,23B ,所以,当2B 时,即当2B 时,2b c 取得最大值。
高中数学竞赛讲义(七)──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,为半周长。
1.正弦定理:=2R(R为△ABC外接圆半径)。
推论1:△ABC的面积为S△ABC=推论2:在△ABC中,有bcosC+ccosB=a.推论3:在△ABC中,A+B=,解a满足,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=;再证推论2,因为B+C=-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,所以,即sinasin(-A)=sin(-a)sinA,等价于[cos(-A+a)-cos(-A-a)]= [cos(-a+A)-cos(-a-A)],等价于cos(-A+a)=cos(-a+A),因为0<-A+a,-a+A<. 所以只有-A+a=-a+A,所以a=A,得证。
2.余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,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AD2=(1)【证明】因为c2=AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos,所以c2=AD2+p2-2AD·pcos①同理b2=AD2+q2-2AD·qcos,②因为ADB+ADC=,所以cos ADB+cos ADC=0,所以q×①+p×②得qc2+pb2=(p+q)AD2+pq(p+q),即AD2=注:在(1)式中,若p=q,则为中线长公式(2)海伦公式:因为b2c2sin2A=b2c2(1-cos2A)= b2c2[(b+c)-a2][a2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c).这里所以S△ABC=二、方法与例题1.面积法。
专题12 解直角三角形在实际生活中的应用【专题综述】在现实生活中, 有许多和解直角三角形有关的实际问题,如航海航空、建桥修路、测量技术、图案设计等,解决这类问题其关键是把具体问题抽象成“直角三角形”模型,利用直角三角形的边角关系以及勾股定理来解决.【方法解读】一、航空问题例1:抢险队派一架直升飞机去A 、B 两个村庄抢险,飞机在距地面450米上空的P 点,测得A 村的俯角为30︒,B 村的俯角为60︒(如图).求A 、B 两个村庄间的距离.(结果精确到米,参考数据2 1.4143 1.732==,)【举一反三】(2016内蒙古巴彦淖尔市)如图,某日,正在我国南海海域作业的一艘大型渔船突然发生险情,相关部门接到求救信号后,立即调遣一架直升飞机和一艘正在南海巡航的渔政船前往救援,当飞机到达海面3000m 的高空C 处时,测得A 处渔政船的俯角为45°,测得B 处发生险情渔船的俯角为30°,此时渔政船和渔船的距离AB 是( )A .30003mB .3000(31)+mC .3000(31)-mD .15003m二、测量问题例2:如图所示,课外活动中,小明在离旗杆AB 10米的C 处,用测角仪测得旗杆顶部A 的仰角为40︒,已知测角仪器的高CD =1.5米,求旗杆AB 的高(精确到0.1米) .【举一反三】我侦察员在距敌方200米的地方发现敌人的一座建筑物,但不知其高度又不能靠近建筑物测量,机灵的侦察员食指竖直举在右眼前,闭上左眼,并将食指前后移动,使食指恰好将该建筑物遮住。
若此时眼睛到食指的距离约为40cm,食指的长约为8cm,你能根据上述条件计算出敌方建筑物的高度吗?请说出你的思路。
三、建桥问题例3:如图所示,A、B两地之间有一条河,原来从A地到B地需要经过DC,沿折线A→D→C→B到达,现在新建了桥EF,可直接沿直线AB从A地到达B地.一直BC=11km,∠A=45°,∠B=37°.桥DC和AB平行,2 ,sin37°≈0.60,则现在从A地到达B地可比原来少走多少路程?(结果精确到0.1km.参考数据: 1.41cos37°≈0.80).【举一反三】黄冈市为了改善市区交通状况,计划修建一座新大桥.如图,新大桥的两端位于A、B两点,小张为了测量A、B之间的河宽,在垂直于新大桥AB的直线型道路l上测得如下数据:∠BDA=76.1°,∠BCA=68.2°,CD=82米.求AB的长(精确到0.1米).参考数据:sin76.1°≈0.97,cos76.1°≈0. 24,tan76.1°≈4.0;sin68.2°≈0.93,cos68.2°≈0.37,tan68.2°≈2.5.四、图案设计问题例4. “创意设计”公司员工小王不慎将墨水泼在一张设计图纸上,导致其中部分图形和数据看不清楚(如图所示).已知图纸上的图形是某建筑物横断面的示意图,它是以圆O的半径OC所在的直线为对称轴的轴对称图形,A是OD与圆O的交点.由于图纸中圆O的半径r的值已看不清楚,根据上述信息(图纸中i 是坡面CE的坡度),求r的值.1:0.75【举一反三】如图,为了测量某电线杆(底部可到达)的高度,准备了如下的测量工具:①平面镜;②皮尺;③长为2米的标杆;④高为1.5m的测角仪(测量仰角、俯角的仪器),请根据你所设计的测量方案,回答下列问题:(1)画出你的测量方案示意图,并根据你的测量方案写出你所选用的测量工具;(2)结合你的示意图,写出求电线杆高度的思路.【强化训练】1.如图,一位同学想利用树影测量树高(AB),他在某一时刻测得高为1m的竹竿影长为0.9m,但当他马上测量树影时,因树靠近一幢建筑物,影子不全落在地面上,有一部分影子在墙上(CD),他先测得留在墙上的影高(CD)为1.2m,又测得地面部分的影长(BC)为2.7m,他测得的树高应为多少米?2.如图,某飞机于空中探测某座山的高度,在点A处飞机的飞行高度是AF=3700米,从飞机上观测山顶目标C的俯角是45°,飞机继续以相同的高度飞行300米到B处,此时观测目标C的俯角是50°,求这座山的高度CD. (参考数据:sin50°≈0.77,cos50°≈0.64,tan50°≈1.20).3.如图,在我市的上空一架飞机由A向B沿水平直线方向飞行,沿航线AB的正下方有两个景点水城明珠大剧院(记为点C),光岳楼(记为点D),飞机在A处时,测得景点C、D在飞机的前方,俯角分别为60°和30°.飞机飞行了3千米到B处时,往后测得景点C的俯角为30°.而景点D恰好在飞机的正下方,求水城明珠大剧院与光岳楼之间的距离(最后结果精确到0.1千米)4.某兴趣小组借助无人飞机航拍校园.如图,无人飞机从A处水平飞行至B处需8秒,在地面C处同一方向上分别测得A处的仰角为75°,B处的仰角为30°.已知无人飞机的飞行速度为4米/秒,求这架无人飞机的飞行高度.(结果保留根号)5.在某飞机场东西方向的地面l上有一长为1km的飞机跑道MN(如图),在跑道MN的正西端14.5千米处有一观察站A.某时刻测得二架匀速直线降落的飞机位于点A的北偏西30°,且与点A相距15千米的B处;经过1分钟,又测得该飞机位于点A的北偏东60°,且与点A相距5万千米的C处.⑴该飞机航行的速度是多少千米/小时?(结果保留根号)⑵如果该飞机不改变航向继续航行,那么飞机能否降落在跑道MN之间?请说明理由。
⾼中数学解三⾓形知识点总结 三⾓形⼀直是数学中较难的知识点之⼀,⾝为⾼三的同学该如何学号三⾓形知识呢。
以下是由店铺编辑为⼤家整理的“⾼中数学解三⾓形知识点总结”,仅供参考,欢迎⼤家阅读。
⾼中数学解三⾓形知识点总结 解斜三⾓形 1、解斜三⾓形的主要定理:正弦定理和余弦定理和余弦的射影公式和各种形式的⾯积的公式。
2、能解决的四类型的问题:(1)已知两⾓和⼀条边(2)已知两边和夹⾓(3)已知三边(4) 已知两边和其中⼀边的对⾓。
解直⾓三⾓形 1、解直⾓三⾓形的主要定理:在直⾓三⾓形ABC中,直⾓为⾓C,⾓A和⾓B是它的两锐⾓,所对的边A、B、C,(1) ⾓A和⾓B的和是90度;(2) 勾股定理:A的平⽅加上+B的平⽅=C的平⽅;(3) ⾓A的正弦等于A⽐上C,⾓A的余弦等于B⽐上C,⾓B的正弦等于B⽐上C,⾓B的余弦等于A⽐上C;(4)⾯积的公式S=AB/2;此外还有射影定理,内外切接圆的半径。
2、解直⾓三⾓形的四种类型:(1)已知两直⾓边:根据勾股定理先求出斜边,⽤三⾓函数求出两锐⾓中的⼀⾓,再⽤互余关系求出另⼀⾓或⽤三⾓函数求出两锐⾓中的两⾓;(2)已知⼀直⾓边和斜边,根据勾股定理先求出另⼀直⾓边,问题转化为(1);(3)已知⼀直⾓边和⼀锐⾓,可求出另⼀锐⾓,运⽤正弦或余弦,算出斜边,⽤勾股定理算出另⼀直⾓边;(4)已知斜边和⼀锐⾓,先算出已知⾓的对边,根据勾股定理先求出另⼀直⾓边,问题转化为(1)。
拓展阅读:⾼中数学快速提分的学习⽅法 ⼀、回归基础查缺漏 ⾼中数学快速提分考⽣应当结合数学课本,把⾼中数学知识点从整体上再理⼀遍,要特别重视新课程新增的内容,看看有⽆知识缺漏,若有就应围绕该知识点再做⼩范围的⾼考复习,消灭知识死⾓。
⼆、重点知识再强化 ⾼中数学以三⾓、概率、⽴体⼏何、数列、函数与导数、解析⼏何、解三⾓形、选做题为主,也是数学⼤题必考内容,这些板块应在⽼师指导下做⼀次⼩专题的强化训练,熟悉不同题型的解法。
专题7:解三角形
复习目标:
1、进一步掌握三角形的面积公式和正弦、余弦定理。
2、加强运用正弦、余弦定理等知识解斜三角形的能力。
3、熟悉运用三角形正弦、余弦定理解决实际生活问题。
例1(1)在ABC ∆中,已知:3=a ,23=c , 30=A ,求C ∠。
(2)已知ABC ∆,150,350,30===∠c b B ,求a 边的长
(3)在ABC ∆中,已知: 120=∠A ,7=a ,8=+c b ,)(c b >,求b ,c ,B ∠。
(4)在ABC ∆中,2=a ,1=c ,求C ∠的取值范围。
例2在ABC ∆中,根据下列条件判断三角形形状
(1)B b A a sin sin =;
(2)A b B a cos cos =;
(3)B b A a cos cos =;
(4)C ca B bc A ab cos cos cos 222==;
(5)C b a cos 2=;
(6)B c C b a cos cos +=。
例3在某海滨城市附近海面有一台风,据检测,当前台风中心位于城市O(如图)
的东偏南(cos 10
θθ=方向300 km 的海面P 处,并以20 km / h 的速度向西偏北 45的方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60 km ,并以
10 km / h 的速度不断增加,问几小时后该城
市开始受到台风的侵袭?持续多长时间?
课后练习
1、在△ABC 中,a =10,b =20,∠C=30︒,则ABC S ∆=_________。
2、在ABC ∆中,若a=2,b=3,c=4,则ABC S ∆=______。
3、在ABC ∆中,若(a+c)(a -c)=b(b -c),则∠A=_______。
4、在ABC ∆中,用三个角A 、B 、C 及外接圆半径R 表示三角形的面积,则
=∆S 。
5、在△ABC 中,ab=2,其面积为1,且sinA=sinB ,则这个三角形三个内角的度数的为______________。
6、在△ABC 中,AB=12,AC=6,∠A=120︒,则∠A 的平分线AD 的长为________。
7、等腰三角形中底角的正弦与余弦的和为2
6,则它的顶角大小是________。
8、在△ABC 中,已知a 2tanB=b 2tanA ,则△ABC 的形状为____________。
9、在△ABC 中,a(sinB -sinC)+b(sinC -sinA)+c(sinA -sinB)的值为_________。
10、在ABC ∆中,三条边满足c a b +=2,则tan tan 22
A C ⋅= 。
11、在△ABC 中,若∠B=2∠A ,则边长b 与2a 的大小是___________。
12、一直木棍长acm ,木棍与地面成α角,此时阳光与地面成β角,则木棍在地
面上的最大射影为___________。
13、在△ABC 中,sinB ·sinC=cosB ·cosC 是△ABC 为直角三角形的( )
(A)充分非必要条件(B)充要条件(C)必要非充分条件(D)既不充分又不必要条件
14、在△ABC 中,∠B=60︒,2b =ac ,则△ABC 一定是( )
(A)直角三角形(B)钝角三角形(C)等腰三角形(D)等边三角形
15、在△ABC 中,三边的长度分别是a 、b 、c ,若b +c =a ,
则△ABC 的形状是( )
(A)直角三角形(B)钝角三角形(C)锐角三角形(D)直角或锐角三角形
16、在△ABC 中,∠C=45︒,下列各式中成立的是( )
(A)(1+cotA)(1+cotB)=2 (B)(1-cotA)(1-cotB)=2
(C)(1-tanA)(1-tanB)=-2 (D)(1+tanA)(1+tanB)=2
17、在△ABC 中,求证:A b c C b a cos cos --=A
C sin sin
18、在△ABC 中,求证:∠A=120︒,AB=10,AC=6,求sinB ⨯sinC 的值。
19、已知正三角形ABC,点P、Q分别在AB和AC上,且线段PQ均分三角形
的面积,求|
|PQ的最小值。
20、如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB.小区的两个出入口设置在点A及点C处,且小区里有一条平等于BO的小路CD.已知某人从C沿CD走到D用B 10分钟,从D沿DA走到A用了6分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,求该扇形的半径OA的长(精确到1米)
21、如图,半圆O的直径为2,A为半圆直径延长线上的一点,C为半圆外异于
A的一点,且OA=2,B为半圆上任意一点,以AB为边作正三角形ABC,问B在什么位置时,四边形OACB的面积最大?求出这个最大面积。