《三角形中的几何计算》课件
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§2 三角形中的几何计算双基达标(限时20分钟)1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( ).A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析 因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得:a =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,整理得b 2=c 2,则此三角形一定是等腰三角形. 答案 C2.在△ABC 中,已知C =60°,b =43,则BC 边上的高等于 ( ). A. 3 B .2 3 C .4 3 D .6 解析 BC 边上的高等于b sin C =43sin 60°=6, 答案 D3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A = ( ). A .30° B .60° C .120° D .150° 解析 由sin C =23sin B 可得c =23b ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc=32,所以A =30°,故选A. 答案 A4.在△ABC 中,若AB =3,∠ABC =75°,∠ACB =60°,则BC 等于________. 解析 ∠BAC =180°-60°-75°=45°,由正弦定理得 BC sin ∠BAC =ABsin ∠BCA ,∴BC =3×sin 45°sin 60°=3×2232= 6.答案65.如图,若圆内接四边形的边长依次为25,39,52和60,则这个圆的直径长度为________.解析 由余弦定理得BD 2=392+522-2×39×52cos C , BD 2=252+602-2×25×60cos A ,∵A +C =180°,∴cos C =-cos A ,∵(392-252)-(602-522)+2×39×52cos A +2×25×60cos A =0,∴cos A =0.∵0°<A <180°,∴A =90°,∵BD 2=392 +522=652,∴BD =65. 答案 656.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,cos A =45,B =60°,b = 3.(1)求sin C 的值; (2)求△ABC 的面积.解 (1)∵角A ,B ,C 为三角形内角,且B =60°,cos A =45.∴C =120°-A ,sin A =35.∴sin C =sin(120°-A )=32cos A +12sin A =3+4310. (2)由(1)知,sin A =35,sin C =3+4310.又∵B =60°,b =3,∴由正弦定理,得a =b sin A sin B =65∴S △ABC =12ab sin C =12×65×3×3+4310=36+9350.综合提高(限时25分钟)7.在△ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2c 2=2a 2+2b 2+ab ,则△ABC 是 ( ). A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .等边三角形解析 ∵2c 2=2a 2+2b 2+ab ,∴a 2+b 2-c 2=-12ab ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =-14<0.∴△ABC 是钝角三角形.故选A. 答案 A8.在△ABC 中,a =2,A =30°,C =45°,则△ABC 的面积S 是 ( ). A. 2 B.3+1 C.12(3+1) D .2 2解析 由正弦定理a sin A =c sin C ,得2sin 30°=c sin 45°,∴c =22,∴S △ABC =12ac ·sin B =12×2×22·sin 105°=3+1. 答案 B9.△ABC 中,a (sin B -sin C )+b (sin C -sin A )+c (sin A -sin B )=________. 解析 在△ABC 中,a sin A =b sin B =csin C =2R ,所以sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R .所以,原式=ab -ac 2R +bc -ab 2R +ac -bc2R =0.答案 010.如图,已知在四边形ABCD 中,AD ⊥CD ,AD =10,AB=14,∠BDA =60°,∠BCD =135°,则BC 的长为________.解 设BD =x ,在△ABD 中,由余弦定理有AB 2=AD 2+ BD 2-2AD ·BD ·cos ∠ADB ,即142=x 2+102-20x cos 60°,∴x 2-10x -96=0.∴x =16(x =-6舍去),即BD =16.在△BCD 中,由正弦定理BC sin ∠CDB =BD sin ∠BCD,∴BC =16sin 30°sin 135°=8 2.答案 8 211.已知圆内接四边形ABCD 的边长分别为AB =2,BC =6,CD =DA =4,求四边形ABCD 的面积.解 如图所示,连结BD ,则有四边形ABCD 的面积 S =S △ABD +S △CDB =12 AB ·AD sin A +12 BC ·CD sin C .∵A +C =180°,∴sin A =sin C . ∴S =12(AB ·AD +BC ·CD )sin A=12(2×4+6×4)sin A =16sin A . 在△ABD 中,由余弦定理得: BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos A=22+42-2×2×4cos A =20-16cos A , 在△CDB 中,BD 2=CB 2+CD 2-2CB ·CD cos C =62+42-2×6×4cos C=52-48 cos C ,∴20-16cos A =52-48cos C ,∵cos C =-cos A ,∴64 cos A =-32,cos A =-12,∴A =120°,∴S =16sin 120°=8 3.12.(创新拓展)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,cos B =35,且A B →·B C →=-21.(1)求△ABC 的面积; (2)若a =7,求角C .解 (1)∵A B →·B C →=-21,∴B A →·B C →=21. ∴B A →·B C →=|B A →| |B C →| cos B =ac cos B =21. ∴ac =35,∵cos B =35,∴sin B =45,∴S △ABC =12ac sin B =12×35×45=14.(2)ac =35,a =7,∴c =5.由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B =32, ∴b =4 2.由正弦定理:c sin C =bsin B. ∴sin C =c b sin B =542×45=22.∵c <b 且B 为锐角,∴C 一定是锐角.∴C =45°.。
三角形中的几何计算、解三角形的实质应用举例1.仰角和俯角在视野和水平线所成的角中,视野在水平线的角叫仰角,在水平线的角叫俯角 (如图① ).2.方向角从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如 B 点的方向角为α(如图② ).3.方向角相关于某一正方向的水平角(如图③ )(1)北偏东α°即由指北方向顺时针旋转α°抵达目标方向.(2)北偏西α°即由指北方向逆时针旋转α°抵达目标方向.(3)南偏西等其余方向角近似.【思虑研究】 1.仰角、俯角、方向角有什么差别?以平面几何图形为背景,求解相关长度、角度、面积、最值和优化等问题,往常是转变到三角形中,利用正、余弦定理加以解决.在解决某些详细问题时,常先引入变量 (如边长、角度等 ),而后把要解的三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之.以平面几何图形为背景,求解相关长度、角度、面积、最值和优化等问题,往常是转变到三角形中,利用正、余弦定理加以解决.在解决某些详细问题时,常先引入变量 (如边长、角度等 ),而后把要解的三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之.如右图, D 是直角△ ABC 斜边 BC 上一点, AB=AD,记∠ CAD=,∠ ABC=β.(1)证明: sin+cos 2β=0;(2)若 AC= 3 DC,求β的值.【变式训练】 1.如图,在四边形ABCD 中,已知 AD⊥ CD,AD =10,AB=14,∠ BDA= 60°,∠ BCD= 135°,则 BC 的长为________.求距离问题要注意:(1)选定或确立要创立的三角形,要第一确立所求量所在的三角形,若其余量已知则直接解;如有未知量,则把未知量放在另一确立三角形中求解.(2)确立用正弦定理仍是余弦定理,假如都可用,就选择更便于计算的定理.例题 2.如下图,甲船由A岛出发向北偏东45°的方向作匀速直线航行,速度为15 2海里 /小时,在甲船从 A 岛出发的同时,乙船从 A 岛正南 40 海里处的 B 岛1出发,朝北偏东θtanθ=2的方向作匀速直线航行,速度为10 5海里 /小时.(1)求出发后 3 小时两船相距多少海里?(2)求两船出发后多长时间距离近来?近来距离为多少海里?丈量高度问题一般是利用地面上的观察点,经过丈量仰角、俯角等数据计算物体的高度,这种问题一般用到立体几何知识,先把立体几何问题转变为平面几何问题,再经过解三角形加以解决.例题 3,如图,丈量河对岸的塔形建筑 AB,A 为塔的顶端, B 为塔的底端,河两岸的地面上随意一点与塔底端 B 处在同一海拔水平面上,现给你一架测角仪 (能够丈量仰角、俯角和视角 ),再给你一把尺子 (能够丈量地面上两点间距离 ),图中给出的是在一侧河岸地面 C 点测得仰角∠ ACB=,请设计一种丈量塔建筑高度 AB 的方法 (此中测角仪支架高度忽视不计,计算结果可用丈量数据所设字母表示 ).【变式训练】3. A、B 是海平面上的两个点,相距800 m,在A 点测得山顶C 的仰角为 45°,∠ BAD=120°,又在 B 点测得∠ ABD=45°,此中 D 是点 C 到水平面的垂足,求山高 CD.丈量角度问题也就是经过解三角形求角问题,求角问题能够转变为求该角的函数值.假如是用余弦定理求得该角的余弦,该角简单确立,假如用正弦定理求得该角的正弦,就需要议论解的状况了.例题 4,在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A处(3-1) n mile的 B 处有一艘走私船,在 A 处北偏西 75°的方向,距离 A 处 2 n mile 的 C 处的缉私船受命以 10 3 n mile/h 的速度追截走私船.此时,走私船正以 10 nmile/h 的速度从 B 处向北偏东 30°方向逃跑,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?【变式训练】 4.如下图,甲船以每小时302海里的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A1处时,乙船位于甲船的北偏西 105°方向的 B1处,此时两船相距20海里.当甲船航行20分钟抵达 2 处时,A乙船航行到甲船的北偏西120°方向的 B2处,此时两船相距 10 2海里,问乙船每小时航行多少海里?1.解三角形的一般步骤(1)剖析题意,正确理解题意分清已知与所求,特别要理解应用题中的相关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、方向角等.(2)依据题意画出表示图.(3)将需求解的问题归纳到一个或几个三角形中,经过合理运用正弦定理、余弦定理等相关知识正确求解.演算过程中,要算法精练,计算正确,并作答.(4)查验解出的答案能否拥有实质意义,对解进行弃取.2.解斜三角形实质应用举例(1)常有几种题型丈量距离问题、丈量高度问题、丈量角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.(2)解题时需注意的几个问题①要注意仰角、俯角、方向角等名词,并能正确地找出这些角;②要注意将平面几何中的性质、定理与正、余弦定理联合起来,发现题目中的隐含条件,才能顺利解决.从近两年的高考试题来看,利用正弦定理、余弦定理解决与丈量、几何计算相关的实质问题是高考的热门,一般以解答题的形式考察,主要考察计算能力和剖析问题、解决实质问题的能力,常与解三角形的知识及三角恒等变换综合考察.1.(2012 ·江西卷 )E,F 是等腰直角△ ABC 斜边 AB 上的三平分点,则tan∠ECF= ()16233A.27B.3C. 3D.42.(2012 ·陕西卷 )如图, A,B 是海面上位于东西方向相距5(3+ 3 )海里的两个观察点,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点的营救船立刻前去营救,其航行速度为 30 海里 / 时,该营救船抵达 D 点需要多长时间?。