解三角形(正弦定理,余弦定理,三角形面积定律)
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《必修五》解三角形知识点归纳一、正弦定理 正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C=== 文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等. 符号语言:2sin sin sin a b cR A B C=== 特点:对称美、和谐美 (一)理解定理1、正弦定理:在△ABC 中,2sin sin sin sin sin sin a b c a b cR A B C A B C++====++【在这个式子当中,已知两边和一角或已知两角和一边,可以求出其它所有的边和角,从而知正弦定理的基本作用是进行三角形中的边角互化】2、正弦定理的基本作用:①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如角化边sin sin b Aa B=②已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值,如sin sin a BA b= 3、常用公式及其结论⑴正弦定理包含三个等式sin sin a b A B =,sin sin b c B C =,sin sin a c A C=每一个等式中都包含四个量,可以“知三求一” (2)三内角和为180︒即180A B C ︒++=,222A B C π+=- (3)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,,;,,.a b c a c b b c a a b c b c a a c b +>+>+>-<-<-< (4)面积公式:2111sin sin sin 2sin sin sin 2224abcS ab C bc A ac B R A B C R===== ⑸三角函数的恒等变形:sin()sin A B C +=,cos()cos A B C +=- ,()tan tan A B C +=-,sincos 22A B C +=,cos sin 22A B C+=,tan tan 22A B C +=,tan tan +tan tan tan tan A B C A B C +=⋅⋅ ⑹C B A c b a sin :sin :sin ::= ⑺角化边: C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2===⑻边化角:RcC Rb B Ra A 2sin 2sin 2sin ===⑼在△ABC 中,①若B b A a cos cos =,则△ABC 是等腰三角形或直角三角形; ②若B a A b cos cos =,则△ABC 是等腰三角形;③若222cos cos +cos 1A B C +=或cos cos cos a A b B c C +=,则△ABC 是直角三角形.⑽在△ABC 中,sin sin sin A B C a b c A B C >>⇔>>⇔>>(二)题型:使用正弦定理解三角形共有三种题型题型1: 利用正弦定理公式原型解三角形题型2: 利用正弦定理公式的变形(边角互化)解三角形:关于边或角的齐次式可以直接边角互化.例如:222222sin 3sin 2sin 32A B C a b c +=⇒+=题型3: 三角形解的个数的讨论 方法一:画图看方法二:通过正弦定理解三角形,利用三角形内角和与三边的不等关系检验解出的结果是否符合实际意义,从而确定解的个数.(三)三角形内角平分线定理:△ABC 中,AD 是A ∠的角平分线,则DCBDAC AB = 我们知道,当一个三角形已知任意两角和一边时,根据全等三角形的判定定理可以得知这个三角形就是唯一确定的,也就是可解的.先由三角形内角和定理求出第三个角,再由正弦定理计算另两边.另外,一个三角形的三边之间必须满足:任意两边之和大于第三步且任意两边之差小于第三边.当已知一个三角形的三边时,已知的三条边必须满足上面的条件才能够作出三角形.否则作不出三角形,当然也无法解三角形.从上面的探讨可以得知,已知三角形的三边要解三角形时,必须满足三边关系,解三角形才有意义.当已知三边时,连续利用余弦定理的推论求出较小边的对角,再用三角形内角和求出第三个角. 如果已知三角形的两边及其夹角,那么根据三角形的判定定理我们知道这个三角形是唯一确定的,也就是可解的.我们可以利用余弦定理计算第三边,用余弦定理的推论或正弦定理计算其余两个角. 如果已知任意两边及其中一边的对角如何来解三角形呢?我们先看下面的例题: 例题:已知:在△ABC 中,22,25,133,a cm b cm A ︒===解三角形. 解:22,25,133a cm b cm A ︒===∴根据正弦定理,得sin 25sin133sin 0.831122b A B a ︒==≈ 0180B ︒︒<< ∴56.21B ︒≈,或123.79B ︒≈ 180A B C ︒++= ∴9.21C ︒=-或76.79C ︒=-【师】:问题出在哪里呢?【生】:分析已知条件,我们注意到,133a b A ︒<=,是一个钝角,根据三角形的性质应该有A B <,因而B 也是一个钝角.而在一个三角形中是不可能存在两个钝角的.【师】:从上面的分析我们发现,在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,在某些条件下会出现无解的情形.如:①已知32,2,60===O b a A ,求B (有一个解);②已知32,2,60===O a b A ,求B (有两个解)二、余弦定理(一)知识与工具:余弦定理:222222222222222222cos 22cos 2cos cos 22cos cos 2b c a A bc a b c bc A a c b b a c ac B B ac c a b ab C a b c C ab ⎧+-=⎪⎧=+-⎪+-⎪⎪=+-⇒=⎨⎨=+-⎪⎪⎩+-⎪=⎪⎩(二)题型:使用余弦定理解三角形共有三种现象的题型题型1:利用余弦定理公式的原型解三角形题型2:利用余弦定理公式的变形(边角互换)解三角形:凡在同一式子中既有角又有边的题,要将所有角转化成边或所有边转化成角,在转化过程中需要构造公式形式。
《解三角形》常见题型总结1.1正弦定理和余弦定理1.1.1正弦定理【典型题剖析】考察点1:利用正弦定理解三角形例1 在ABC 中,已知A:B:C=1:2:3,求a :b :c.【点拨】 本题考查利用正弦定理实现三角形中边与角的互化,利用三角形内角和定理及正弦定理的变形形式 a :b :c=sinA: sinB: sinC 求解。
解:::1:2:3,A .,,,6321::sin :sin :sin sin:sin:sin:1 2.6322A B C B C A B C a b A B C πππππππ=++=∴===∴====而【解题策略】要牢记正弦定理极其变形形式,要做到灵活应用。
例2在ABC 中,已知C=30°,求a+b 的取值范围。
【点拨】 此题可先运用正弦定理将a+b 表示为某个角的三角函数,然后再求解。
解:∵C=30°,sin sin sin sin 30a b c A B C ===︒∴(150°-A ).∴°·2sin75°·cos(75°-A)=2cos(75°-A)① 当75°-A=0°,即A=75°时,a+b取得最大值2② ∵A=180°-(C+B)=150°-B,∴A <150°,∴0°<A <150°,∴-75°<75°-A <75°,∴cos75°<cos(75°-A)≤1,∴>2cos75°=2×4综合①②可得a+b 的取值范围为考察点2:利用正弦定理判断三角形形状例3在△ABC 中,2a ·tanB=2b ·tanA ,判断三角形ABC 的形状。
【点拨】通过正弦定理把边的关系转化为角的关系,利用角的关系判断△ABC 的形状。
解三角形正弦定理余弦定理三角形面积公式三角形是平面几何中的一个基本图形,研究三角形的性质与定理在数学中具有重要地位。
本文将介绍三角形中的三个重要定理,正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式。
一、正弦定理:正弦定理是研究三角形中角度和边长之间关系的重要定理。
给定一个三角形,设其三个内角分别为A、B、C,对应的边长为a、b、c。
那么,正弦定理可以表述为:sin(A) / a = sin(B) / b = sin(C) / c其中,sin(A)表示A角的正弦值,a表示边a的长度。
正弦定理可以从三角形的面积公式推导得出。
二、余弦定理:余弦定理是研究三角形中角度和边长之间关系的另一个重要定理。
给定一个三角形,设其三个内角分别为A、B、C,对应的边长为a、b、c。
那么,余弦定理可以表述为:c^2 = a^2 + b^2 - 2ab * cos(C)其中,cos(C)表示C角的余弦值,c表示边c的长度。
余弦定理可以用来求解三角形的边长或角度,进而计算三角形的面积。
三、三角形的面积公式:给定一个三角形,设其底边长度为b,对应的高为h。
那么,三角形的面积可以通过以下公式来计算:S=1/2*b*h其中,S表示三角形的面积。
在计算三角形的面积时,还可以使用海伦公式。
海伦公式可以通过三角形的三边长来计算三角形的面积,其公式如下:S=√(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))其中,p表示三角形的半周长,计算公式为:p=(a+b+c)/2在使用海伦公式计算三角形面积时,需确保三条边长满足三角不等式,即任意两边之和大于第三边的长度。
总结:通过正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式,可以解决三角形相关的问题。
正弦定理和余弦定理给出了通过角度和边长计算三角形的方法,而三角形的面积公式提供了计算三角形面积的途径。
这些定理在三角形等应用中具有重要的价值,对于解题和扩展应用都非常有帮助。
正弦定理与余弦定理教学目标掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形正余弦定理及三角形面积公式.教学重难点掌握正弦定理和余弦定理的推导,并能用它们解三角形.知识点清单一. 正弦定理:1. 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,并且都等于外接圆的直径,即a b c2R( 其中R 是三角形外接圆的半径)sin A sinB sinC2. 变形:1)a b c a b csin sin sinC sin sin sinC 2)化边为角:a:b:c sin A:sin B:sinC;a sin A;b sin B a sin Ab sinBc sinC c sin C3)化边为角:a 2Rsin A, b 2Rsin B, c 2RsinC4)化角为边:sin A a;sin B b ; sin A asin B b sinC c sinC c5)化角为边:sin A a sinB b,sinC c2R2R2R3. 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题:①已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;例:已知角B,C,a ,解法:由A+B+C=18o0 ,求角A,由正弦定理 a sinA; b sinB; b sin B c sin C a sin A; 求出 b 与cc sinC ②已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边。
例:已知边a,b,A,解法:由正弦定理 a sin A求出角B,由A+B+C=18o0 求出角C,再使用正 b sin B 弦定理 a sin A求出c边c sinC4. △ABC中,已知锐角A,边b,则① a bsin A 时,B 无解;② a bsin A 或 a b 时, B 有一个解;③ bsinA a b 时, B 有两个解。
如:①已知 A 60 ,a 2,b 2 3,求 B (有一个解 )②已知 A 60 ,b 2,a 2 3,求 B (有两个解 ) 注意:由正弦定理求角时,注意解的个数。
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 .。
解三角形及其应用1.正弦定理、余弦定理在△ABC2.三角形常用面积公式(1)S =12a ·h a (h a 表示边a 上的高).(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A .(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形内切圆半径).3.图形表示例:(1)北偏东α:(2)南偏西α:概念方法微思考1.若角α,β在第一象限,α>β能否推出sin α>sin β?在△ABC中,A>B是否可推出sin A>sin B?提示第一象限的角α>β不能推出sin α>sin β.在△ABC中,由A>B可推出sin A>sin B.2.在△ABC中,已知a,b和锐角A,讨论a,b,sin A满足什么条件时,三角形无解,有一解,有两解.提示a<b sin A b sin A<a<b a=b sin A或a≥b利用正弦、余弦定理解三角形例1 (1)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=6,c=3,则A=.(2)如图所示,在△ABC中,D是边AC上的点,且AB=AD,2AB=3BD,BC=2BD,则sin C的值为.跟踪训练1 (1)(全国Ⅱ)在△ABC中,cos C2=55,BC=1,AC=5,则AB等于()A.4 2B.30C.29D.25(2)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=3,sin B=12,C=π6,则b=.正弦定理、余弦定理的应用命题点1判断三角形的形状例2 (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(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定本例(1)中,若将条件变为a=b cos C,判断△ABC的形状.本例(2)中,若将条件变为a2+b2-c2=ab,且2cos A sin B=sin C,判断△ABC的形状.命题点2三角形面积的计算例3 (淄博模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c且满足(2b-c)cos A=a cos C.(1)求角A;(2)若a=13,△ABC的面积为33,求△ABC的周长.命题点3求解平面图形问题例4 如图,在四边形ABCD中,∠DAB=π3,AD∶AB=2∶3,BD=7,AB⊥BC.(1)求sin∠ABD的值;(2)若∠BCD=2π3,求CD的长.跟踪训练2 (1)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(2)(全国Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b sin C+c sin B=4a sin B sin C,b2+c2-a2=8,则△ABC的面积为.(3)(山东平度一中质检)如图,在△ABC中,D是AB边上的点,且满足AD=3BD,AD+AC=BD+BC=2,CD =2,则cos A=.一、测量距离问题例1 (1)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.(2)如图,为了测量两座山峰上P,Q两点之间的距离,选择山坡上一段长度为300 3 m且和P,Q两点在同一平面内的路段AB的两个端点作为观测点,现测得∠P AB=90°,∠P AQ=∠PBA=∠PBQ=60°,则P,Q两点间的距离为m.二、测量高度问题例2 如图所示,为测量一树的高度,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.(2019·黄山模拟)如图所示,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.三、测量角度问题例3 已知岛A 南偏西38°方向,距岛A 3海里的B 处有一艘缉私艇.岛A 处的一艘走私船正以10海里/小时的速度向岛北偏西22°方向行驶,问缉私艇朝何方向以多大速度行驶,恰好用0.5小时能截住该走私船? ⎝⎛⎭⎫参考数据:sin 38°≈5314,sin 22°≈3314三角形中的建模问题 典例 如图,A ,B ,C 三地有直道相通,AB =5 千米,AC =3千米,BC =4 千米.现甲、乙两警员同时从A 地出发匀速前往B 地,经过t 小时,他们之间的距离为f (t )(单位:千米).甲的路线是AB ,速度为5千米/时,乙的路线是ACB ,速度为8千米/时.乙到达B 地后原地等待.设t =t 1时乙到达C 地.(1)求t 1与f (t 1)的值;(2)已知警员的对讲机的有效通话距离是3千米.当t 1≤t ≤1时,求f (t )的表达式,并判断f (t )在[t 1,1]上的最大值是否超过3.说明理由.1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =13,b =3,A =60°,则边c 等于( ) A.1 B.2 C.4 D.62.(沧州七校联考)已知△ABC ,a =5,b =15,A =30°,则c 等于( ) A.2 5 B.5 C.25或 5 D.均不正确3.(合肥模拟)在△ABC 中,A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为32,则BC 的长为( )A.32B.3C.2 3D.24.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A 等于( ) A.3π4 B.π3 C.π4 D.π65.(江西七校联考)在△ABC 中,若sin(A -B )=1+2cos(B +C )sin(A +C ),则△ABC 的形状一定是( ) A.等边三角形 B.不含60°角的等腰三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形6.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac=2cos C ,则c 等于( )A.27B.4C.2 3D.337.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c = .8.(全国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 .9.如图所示,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.10.(·北京)若△ABC 的面积为34(a 2+c 2-b 2),且C 为钝角,则B = ;ca的取值范围是 .11.(·全国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 -sin B sin C . (1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .12.(北京)在△ABC 中,a =7,b =8,cos B =-17.(1)求角A ;(2)求AC 边上的高.13.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知三个向量m =⎝⎛⎭⎫a ,cos A 2,n =⎝⎛⎭⎫b ,cos B 2,p =⎝⎛⎭⎫c ,cos C 2共线,则△ABC 的形状为( )A.等边三角形B.等腰三角形C.直角三角形D.等腰直角三角形14.已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,a =3,则△ABC 的周长的最大值为 .15.在△ABC 中,C =60°,且asin A=2,则△ABC 面积S 的最大值为 .16.如图,在一条海防警戒线上的点A ,B ,C 处各有一个水声监测点,B ,C 两点到A 的距离分别为20千米和50千米,某时刻,B 收到发自静止目标P 的一个声波信号,8秒后,A ,C 同时接到该声波信号,已知声波在水中的传播速度为1.5千米/秒.(1)设A 到P 的距离为x 千米,用x 表示B ,C 到P 的距离,并求x 的值; (2)求P 到海防警戒线AC 的距离.。
高中数学必修五 第一章 解三角形知识点归纳1、三角形三角关系:A+B+C=180°;C=180°—(A+B);2、三角形三边关系:a+b>c; a-b<c3、三角形中的基本关系:sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=-4、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b cR C===A B . 5、正弦定理的变形公式:①化角为边:2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =;②化边为角:sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B ;④sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B . 6、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已知两角和其中一边的对角,求其他边角.(对于已知两边和其中一边所对的角的题型要注意解的情况(一解、两解、三解))7、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A 等,变形: 222cos 2b c a bc+-A =等,8、余弦定理主要解决的问题:①已知两边和夹角,求其余的量。
②已知三边求角) 9、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B .=2R 2sinAsinBsinC=R abc 4=2)(c b a r ++=))()((c p b p a p p ---10、如何判断三角形的形状: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设a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若222a b c +=,则90C =;②若222a b c +>,则90C <;③若222a b c +<,则90C >.11、三角形的四心:垂心——三角形的三边上的高相交于一点重心——三角形三条中线的相交于一点(重心到顶点距离与到对边距离之比为2:1) 外心——三角形三边垂直平分线相交于一点(外心到三顶点距离相等) 内心——三角形三内角的平分线相交于一点(内心到三边距离相等) 12同角的三角函数之间的关系(1)平方关系:sin²α+cos²α=1 (2)倒数关系:tanα·cotα=1 (3)商的关系:ααααααsin cos cot ,cos sin tan ==特殊角的三角函数值三角函数值0 111不存在三角函数诱导公式:“ (2k πα+)”记忆口诀: “奇变偶不变,符号看象限”,是指(2kπα+),k ∈Z 的三角函数值,当k 为奇数时,正弦变余弦,余弦变正弦(正切,余切;正割、余割也同样);当k 为偶数时,函数名不变。