解三角形

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第一章 解三角形高中数学必修5 第一章 解三角形复习一、知识点总结【正弦定理】1.正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C=== (R 为三角形外接圆的半径). 2.正弦定理的一些变式:()sin sin sin i a b c A B C ::=::;()sin ,sin ,sin 22abii A B C R R ==2cR =;()2sin ,2sin ,2sin iii a R A b R B b R C ===;(4)R CB A cb a 2sin sin sin =++++3.两类正弦定理解三角形的问题:(1)已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.(2)已知两边和其中一边的对角,求其他边角.(可能有一解,两解,无解) 4.在ABC ∆中,已知a,b 及A 时,解得情况: 解法一:利用正弦定理计算【余弦定理】1.余弦定理: 2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c b a ba C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩2.推论:222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac b a c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩. 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 >.3.两类余弦定理解三角形的问题:(1)已知三边求三角.(2)已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角.【面积公式】已知三角形的三边为a,b,c,1.111sin ()222a S ah ab C r a bc ===++(其中r 为三角形内切圆半径)2.设)(21c b a p ++=,))()((c p b p a p p S ---=(海伦公式)【三角形中的常见结论】(1π=++C B A (2) sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=-2cos 2sinC B A =+,2sin 2cos CB A =+;A A A cos sin 22sin ⋅=, (3)若⇒>>C B A c b a >>⇒C B A sin sin sin >> 若C B A sin sin sin >>⇒c b a >>⇒C B A >> (大边对大角,小边对小角)(4)三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边 (5)三角形中最大角大于等于60,最小角小于等于60(6) 锐角三角形⇔三内角都是锐角⇔三内角的余弦值为正值⇔任两角和都是钝角⇔任意两边的平方和大于第三边的平方.钝角三角形⇔最大角是钝角⇔最大角的余弦值为负值 (7)ABC ∆中,A,B,C 成等差数列的充要条件是60=B .(8) ABC ∆为正三角形的充要条件是A,B,C 成等差数列,且a,b,c 成等比数列. 二、题型汇总题型1【判定三角形形状】判断三角形的类型(1)利用三角形的边角关系判断三角形的形状: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.(2)在ABC ∆中,由余弦定理可知:222222222是直角ABC 是直角三角形是钝角ABC 是钝角三角形是锐角a b c A a b c A a b c A =+⇔⇔∆>+⇔⇔∆<+⇔⇔ABC 是锐角三角形∆(注意:是锐角A ⇔ABC 是锐角三角形∆)(3) 若B A 2sin 2sin =,则A=B 或2π=+B A .例1.在ABC ∆中,A b c cos 2=,且ab c b a c b a 3))((=-+++,试判断ABC ∆形状.题型2【解三角形及求面积】一般地,把三角形的三个角A,B,C 和它们的对边a,b,c 叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.例2.在ABC ∆中,1=a ,3=b ,030=∠A ,求的值例3.在ABC ∆中,内角C B A ,,对边的边长分别是c b a ,,,已知2=c ,3π=C .(Ⅰ)若ABC ∆的面积等于3,求b a ,;(Ⅱ)若A A B C 2sin 2)(sinsin =-+,求ABC ∆的面积.题型3【证明等式成立】 证明等式成立的方法:(1)左⇒右,(2)右⇒左,(3)左右互相推.例4.已知ABC ∆中,角C B A ,,的对边分别为c b a ,,,求证:B c C b a cos cos +=.题型4【解三角形在实际中的应用】仰角 俯角 方向角 方位角 视角例5.如图所示,货轮在海上以40km/h 的速度沿着方位角(从指北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时到达C 点观测灯塔A 的方位角是65°,则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少?二、常考题型1、能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些简单三角形★例1、在∆ABC 中,根据下列条件,求三角形的面积S (精确到0.1cm 2)(1)已知a=14.8cm,c=23.5cm,B=148.5︒;(2)已知B=62.7︒,C=65.8︒,b=3.16cm;(3)已知三边的长分别为a=41.4cm,b=27.3cm,c=38.7cm分析:这是一道在不同已知条件下求三角形的面积的问题,与解三角形问题有密切的关系,我们可以应用解三角形面积的知识,观察已知什么,尚缺什么?求出需要的元素,就可以求出三角形的面积。

解:(1)应用S=21acsinB ,得 S=21⨯14.8⨯23.5⨯sin148.5︒≈90.9(cm 2) (2)根据正弦定理,Bb sin = Cc sinc = BC b sin sinS =21bcsin A = 21b 2BA C sin sin sin A = 180︒-(B + C)= 180︒-(62.7︒+ 65.8︒)=51.5︒S = 21⨯3.162⨯︒︒︒7.62sin 5.51sin 8.65sin ≈4.0(cm 2) (3)根据余弦定理的推论,得cosB =cab ac 2222-+=4.417.3823.274.417.38222⨯⨯-+≈0.7697sinB = B 2cos 1-≈27697.01-≈0.6384 应用S=21acsinB ,得 S ≈21⨯41.4⨯38.7⨯0.6384≈511.4(cm 2) ★★例2、在∆ABC 中,求证:(1);sin sin sin 222222CBA c b a +=+ (2)2a +2b +2c =2(bccosA+cacosB+abcosC )分析:这是一道关于三角形边角关系恒等式的证明问题,观察式子左右两边的特点,联想到用正弦定理来证明证明:(1)根据正弦定理,可设Aa sin = Bb sin = Cc sin = k显然 k ≠0,所以左边=C k Bk A k c b a 222222222sin sin sin +=+ =CBA 222sin sin sin +=右边(2)根据余弦定理的推论,右边=2(bc bc a c b 2222-++ca cab ac 2222-++ab ab c b a 2222-+)=(b 2+c 2- a 2)+(c 2+a 2-b 2)+(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2+c 2=左边2、利用正余弦定理测量和几何计算有关的实际问题.★★例1、如图,一艘海轮从A 出发,沿北偏东75︒的方向航行67.5 n mile 后到达海岛B,然后从B 出发,沿北偏东32︒的方向航行54.0 n mile 后达到海岛C.如果下次航行直接从A 出发到达C,此船应该沿怎样的方向航行,需要航行多少距离?(角度精确到0.1︒,距离精确到0.01n mile)解:在∆ABC 中,∠ABC=180︒- 75︒+ 32︒=137︒,根据余弦定理,AC=ABC BC AB BC AB ∠⨯⨯-+cos 222 =︒⨯⨯⨯-+137cos 0.545.6720.545.6722 ≈113.15根据正弦定理,CAB BC ∠sin = ABCAC ∠sinsin ∠CAB = ACABC BC ∠sin=15.113137sin 0.54︒≈0.3255, 所以 ∠CAB =19.0︒, 75︒- ∠CAB =56.0︒答:此船应该沿北偏东56.1︒的方向航行,需要航行113.15n mile★★例2、在某点B 处测得建筑物AE 的顶端A 的仰角为θ,沿BE 方向前进30m ,至点C 处测得顶端A 的仰角为2θ,再继续前进103m 至D 点,测得顶端A 的仰角为4θ,求θ的大小和建筑物AE 的高。

解法一:(用正弦定理求解)由已知可得在∆ACD 中, AC=BC=30, AD=DC=103,∠ADC =180︒-4θ, ∴θ2sin 310=)4180sin(30θ-︒ 。

因为 sin4θ=2sin2θcos2θ∴c os2θ=23,得 2θ=30︒ ∴θ=15︒, ∴在Rt ∆ADE 中,AE=ADsin60︒=15答:所求角θ为15︒,建筑物高度为15m 解法二:(设方程来求解)设DE= x ,AE=h 在 Rt ∆ACE 中,(103+ x)2 + h 2=302 在 Rt ∆ADE 中,x 2+h 2=(103)2 两式相减,得x=53,h=15∴在 Rt ∆ACE 中,tan2θ=xh +310=33 ∴2θ=30︒,θ=15︒答:所求角θ为15︒,建筑物高度为15m 基础达标 一、选择题1.在△ABC 中,a=1,b=3,A=30°,则B 等于( ) A.60° B.60°或120° C.30°或150° D.120° 解析:∵b=3>a=1,A=30°, ∴B 有两个解. ∵A a sin =Bbsin , ∴sinB=aAb sin =1213⨯=23.∴B=60°或120°.答案:B2.在△ABC 中,A=60°,C=45°,b=2,则此三角形的最小边长为( ) A.2 B.23-2 C.3-1 D.2(2-1) 解析:∵A=60°,C=45°,∴B=180°-60°-45°=75°,故c 边最小.∵C c sin =B b sin ,∴c=B C b sin sin =︒⨯75sin 222=︒︒+︒︒30sin 45cos 30cos 45sin 2=23-2. 答案:B3.△ABC 中,根据下列条件,确定△ABC 有两解的是( ) A.a=18,b=20,A=120° B.a=60,c=48,B=60° C.a=3,b=6,A=30° D.a=14,b=16,A=45°解析:三角形有两解,则已知角必为锐角,故排除A;B 是已知两边及夹角,只有一解;在C 中,sinB=a A b sin =330sin 6︒⨯=1,只有一解. 答案:D4.已知△ABC 中,a=3,b=1,B=30°,则其面积等于( )A.23或3 B.23 C.43或23 D.43 解析:∵A a sin =Bbsin ,∴sinA=b B a sin =1213⨯=23. ∴A=60°或120°.当A=60°时,C=90°,S △ABC =21ab=23; 当A=120°时,C=30°, S △ABC =21absinC=21×3×21=43. 答案:C 5.在△ABC 中,若a A sin =bBcos ,则B 的值为…( ) A.30° B.45° C.60° D.90°解析:∵a A sin =b B sin , ∴b B sin =bB cos .∴sinB=cosB.∴B=45°. 答案:B6.在△ABC 中,a(sinB-sinC)+b(sinC-sinA)+c(sinA-sinB)的值是( ) A.21B.0C.1D.π解析:a(sinB-sinC)+b(sinC-sinA)+c(sinA-sinB)=0. 答案:B7.已知△ABC 中,acosB=bcosA,则△ABC 为( ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰或直角三角形 D.钝角三角形 解析:∵a=2RsinA,b=2RsinB,∴sinAcosB=sinB ·cosA,即tanA=tanB. ∴A=B.∴△ABC 为等腰三角形. 答案:A8.在△ABC 中,C=2B,则BBsin 3sin 等于( ) A.b a B.a b C.c a D.a c 解析:B B sin 3sin =B B B sin )2sin(+=B B C sin )sin(+=B A sin sin =ba .答案:A9在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c,设S 为△ABC 的面积,满足222)S a b c =+-。