角的概念的推广讲义
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第七章三角形本章小结小结1 本章概述三角形是几何知识中的重要内容,也是几何学的基础.本章从三角形出发,先学习与三角形有关的线段和角再到多边形,其中包括三角形的内角和、外角和及多边形的内角和等知识,最后到多边形的实际应用.小结2 本章学习重难点【本章重点】了解三角形的有关概念(内角、外角、中线、高、角平分线);会画出任意三角形的角平分线、中线和高.【本章难点】通过探索平面图形的镶嵌,知道任意一个三角形、四边形或六边形可以镶嵌平面,并能运用这几种图形进行简单的镶嵌设计.【学习本章应注意的问题】正确理解三角形的有关概念,掌握有关性质.在学习中,要注意观察,搜集资料,多交流,注重新旧知识的联系,学会将新知识转化到已学的知识上去,再进行归纳、整理、分析,要深刻理解并掌握归纳、类比的方法.学习中,还要多注意结合图形,理解用多边形镶嵌图案的道理,欣赏丰富多彩的图案,体验数学美,提高审美情趣.小结3 中考透视本章知识在中考中所占比重较大,一方面以填空题、选择题形式出现,以考查对基本概念、基本定理的理解为主;另一方面以综合题形式出现,主要考查对知识的灵活运用及综合运用的能力,利用本章知识解决实际问题的题目也越来越多地出现在中考试题中,还有平面图形的镶嵌内容也是近年来的热点考题,备受关注.由于镶嵌问题具有较强的实用性,对知识的运用要求灵活性较高,所以要得到这类问题的分数也不是太容易的,分值占3~4分.知识网络结构图专题总结及应用一、知识性专题专题1 三角形的三条重要线段【专题解读】三角形的中线、角平分线和高是三角形的三条重要线段,它们具有十分重要的性质,三角形的高构造了垂直的条件,三角形的中线隐含线段相等,通过三角形的中线可以把三角形的面积分成相等的两部分,三角形的角平分线提供了角相等的条件.掌握这些概念,对解与三角形有关的问题十分重要.例1 如图7-64所示,D为△ABC中AC边上一点,AD=1,DC=2,AB=4,E是AB上一点,且△DEC的面积等于△ABC的面积的一半,求EB.分析已知△DEC的面积等于△ABC的面积的一半,在图形中, △DEC与△ABC既不同底也不等高,因此需寻找桥梁△AEC来建立二者之间的关系,因为△AEC既与△DEC等高也与△ABC等高.解:作EF⊥AC于F,则122132DECAECDC EFS DCS ACAC EF===,作CG⊥AB于点G,则12142AECABCAE CGS AE AES ABAB CG===,∴234DEC AECAEC ABCS S AES S=⨯,即6DECABCS AES=.又∵12DECABCSS=,∴162AE=,∴AE=3,∴BE=AB-AE=1,即BE的长为1.【解题策略】等高的两个三角形的面积比等于底边长的比,它是面积问题中常用的解题策略.专题2 多边形的内角和及外角和【专题解读】用三角形的内角和定理可以推出多边形的内角和定理及外角和定理,在推导的过程中体现了转化思想,在解有关多边形的问题时,如求多边形的内角、外角、边数及对角线等问题,这两个定理都很重要.例2 已知一个多边形的内角和与某个外角的度数的总和为1350°,求这个多边形的边数.分析应充分利用多边形每个外角在0°~180°间和等式的性质巧解此题.解:设这个多边形的这个外角为x,它的边数为n,则(n-2)·180°+x=1350°, ∴(n-2) ·180°=8×180°-(90°+x),由此可得90°+x是180°的倍数. ∵0°<x<180°,∴x=180°-90°=90°,∴(n-2) ·180°=7×180°,∴n=9.【解题策略】灵活运用多边形的内角和定理及外角和定理是解决此类问题的关键.二、规律方法专题专题3 用公式法解有关对角线的条数问题【专题解读】用n边形的对角线有(3)2n n-条来解决相关问题.例3 若一个多边形有77条对角线,求它的内角和.分析由(3)2n n-=77,求n.解:设这个多边形的边数为n,由题意,得(3)2n n-=77.解得n=14,即这个多边形是十四边形,十四边形的内角和为(14-2) ×180°=2160°,即内角和为2160°.【解题策略】根据对角线条数的公式(3)2n n -,即已知边数可求对角线的条数,反之已知对角线的条数,可求出边数.三、思想方法专题 专题4 转化思想 【专题解读】转化思想在本章中有很多的应用,主要体现在探索有关多边形的问题时经常转化为三角形的问题进行解决.例4 填表.分析 先由三角形的内角和为180°及外角和为360°逐一推广,将4,5,…,n 边形分割成若干个三角形,易得答案.解:填表如下.2011中考真题精选(2011陕西,12,3分)如图,AC ∥BD ,AE 平分∠BAC 交BD 于点E ,若︒=∠641, 则=∠2 .考点:平行线的性质。
第1讲 正弦、余弦、正切、余切知识梳理1.角的概念的推广(1)正角,负角和零角.用旋转的观点定义角,并规定了旋转的正方向,就出现了正角,负角和零角,这样角的大小就不再限于00到3600的范围.(2)象限角和轴线角.象限角的前提是角的顶点与直角坐标系中的坐标原点重合,始边与x 轴的非负半轴重合,这样当角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限的角,若角的终边与坐标轴重合,这个角不属于任一象限,这时也称该角为轴线角.(3)终边相同的角,具有共同的绐边和终边的角叫终边相同的角,所有与角α终边相同的角(包含角α在内)的集合为{}Z k k ∈⋅+=,360 αββ.(4)角α在“0到 360”范围内,指 3600<≤α.2.弧度制:弧长等于半径的弧所对的圆心角叫做1弧度的角.用“弧度”作为单位来度量 角的单位制称为弧度制.弧度:长度等于半径的弧所对的圆心角的大小(1) 角度制与弧度制换算关系:180π︒=弧度 ,rad 1801π= ,30.571801≈⎪⎭⎫ ⎝⎛=πrad3.扇形弧长与面积:记扇形的半径为r ,圆心角为α弧度,弧长为l ,面积为s ,则有 由定义,在弧度制中,半径为r ,弧度数为rad α的弧长r l α=.在角度制中,半径为r 、圆心角为n 的弧长r n r n l 1802360ππ=⋅=. 在弧度制中,半径为r ,弧度数为rad α的扇形面积r l r r S 2121222==⋅=αππα. 在角度制中,半径为r ,圆心角为n 的扇形面积22360360r n r n S ππ=⋅=4.单位圆:单位圆泛指半径为1个单位的圆.本章中,在平面直角坐标系中,特指出以还要熟悉每个象限各个三角函数的符号.第Ⅰ象限:全正;第Ⅱ象限:仅αsin ,αcsc 为正,其余为负;第Ⅲ象限:仅αtan ,αcot 为正,其余为负;第Ⅳ象限:仅αcos ,αsec 为正,其余为负.一、 角概念的推广例题解析例1.(2020·上海市七宝中学高一期中)已知k ∈Z ,下列各组角中,终边相同的是( ) A .2k π与k π B .2k ππ+与4k ππ±C .6k ππ+与26k ππ±D .2k π与2k ππ± 例2.(2020·上海市建平中学高一期中)已知α是第二象限角,则2α是( ) A .锐角 B .第一象限角C .第一、三象限角D .第二、四象限角例3.(2020·上海市奉贤区奉城高级中学高一期末)下列各组角中,两个角终边不相同的一组是( )A .43-与677B .900与1260-C .120-与960D .150与630例4.(2020·上海浦东新区·华师大二附中高一月考)已知2020θ=︒,则θ的终边在第________象限例5.(2020·上海市莘庄中学高一月考)终边在y 轴负半轴上的角的集合为___________________例6.(2020·上海市金山中学高一期中)2019角是第_______象限角.例7(2020·上海浦东新区·高一期中)与4π角终边重合的角的集合是________ 巩固练习1.(2020·上海浦东新区·高一期中)若α是第一象限的角,则2α是第________象限的角.2.(2020·上海黄浦区·高一期末)大于360-︒且终边与角75︒重合的负角是________.3.(2021·上海市行知中学高一期末)如果α是第三象限角,则3α的终边一定不在第_________象限.4.若3601575,k k Z α=⋅-∈,试判断角α所在象限。
高考复习指导讲义 第二章 三角、反三角函数一、考纲要求1.理解任意角的概念、弧度的意义,能正确进行弧度和角度的互换。
2.掌握任意角的正弦、余弦、正切的定义,了解余切、正割、余割的定义,掌握同角三角函数的基本关系式,掌握正弦、余弦的诱导公式,理解周期函数与最小正周期的意义。
3.掌握两角和与两角差的正弦、余弦、正切公式,掌握二倍角的正弦、余弦、正切公式。
4.能正确运用三角公式,进行简单三角函数式的化简,求值和恒等式的证明。
5.了解正弦函数、余弦函数,正切函数的图像和性质,会用“五点法”画正弦函数,余弦函数和函数y=Asin(wx+ϕ)的简图,理解A 、w 、ϕ的物理意义。
6.会由已知三角函数值求角,并会用符号a r csi n x 、arcco s x 、arcot x 表示。
7.掌握正弦定理、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形,能利用计算器解决三角形的计算问题。
8.理解反三角函数的概念,能由反三角函数的图像得出反三角函数的性质,能运用反三角函数的定义、性质解决一些简单问题。
9.能够熟练地写出最简单的三角方程的解集。
二、知识结构1.角的概念的推广: (1)定义:一条射线O A 由原来的位置OA ,绕着它的端点O 按一定方向旋转到另一位置O B ,就形成了角α。
其中射线O A 叫角α的始边,射线OB 叫角α的终边,O 叫角α的顶点。
(2)正角、零角、负角:由始边的旋转方向而定。
(3)象限角:由角的终边所在位置确定。
第一象限角:2k π<α<2k π+2π,k ∈Z 第二象限角:2k π+2π<α<2k π+π,k ∈Z 第三象限角:2k π+π<α<2k π+23π,k ∈Z第四象限角:2k π+23π<α<2k π+2π,k ∈Z(4)终边相同的角:一般地,所有与α角终边相同的角,连同α角在内(而且只有这样的角),可以表示为k ²360°+α,k ∈Z 。
【学生版】微专题:任意角和角的度量1、角的概念的推广(1)定义:角可以看成平面内的一条射线绕着它的端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形; (2)任意角的分类:①按旋转方向不同分为正角、负角、零角;②按终边位置不同分为象限角和非象限角; (3)终边相同的角及其集合表示:所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合 S ={β|β=k ·360°+α,k ∈Z }或S ={β|β=2kπ+α,k ∈Z } 【注意】两种度量制度不要混用; 2、角度制、弧度制的定义和相关公式 (1)定义:①把长度等于半径的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角,弧度记作rad ;②规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零,|α|=lr ,l 是以角α作为圆心角时所对圆弧的长,r 为半径.③用“弧度”做单位来度量角的制度叫做弧度制.比值lr与所取的r 的大小无关,仅与角的大小有关.【说明】角度制:规定周角的360分之一为1度的角,用度作为单位来度量角的单位制叫做角度制。
注意“度”是单位,而非“1度”,因为单位的定义是计量事物标准量的名称。
(2)弧度与角度的换算:360°=2π弧度;180°=π弧度.(3)扇形弧长与面积:记扇形的半径为r ,圆心角为α弧度,弧长为l ,面积为S ,则有 由定义,在弧度制中,半径为r ,弧度数为rad α的弧长r l α=;在角度制中,半径为r 、圆心角为n 的弧长r n r n l 1802360ππ=⋅=; 在弧度制中,半径为r ,弧度数为rad α的扇形面积r l r r S 2121222==⋅=αππα;扇形中弦长公式2sin 2r α; 在角度制中,半径为r ,圆心角为n 的扇形面积22360360r n r n S ππ=⋅=; 【典例】考点1、对任意角概念的理解例1、下列说法正确的是( )(均指在平面直角坐标系中,角的始边在x 轴正半轴上)A .第一象限角一定是锐角B .终边相同的角一定相等C .小于90°的角一定是锐角D .钝角的终边在第二象限 【提示】【答案】 【解析】 【说明】考点2、象限角的判定例2、若角α是第二象限角,则α2是第________象限角考点3、区域角的表示 例3、集合{|,}42a k k k Z πππαπ+≤≤+∈中的角所表示的范围(阴影部分)是( )考点4、角度制与弧度制的运算例4、(1)把1480-写成2,k k Z απ+∈的形式,其中02απ≤≤;(2)若[]4,0βπ∈-,且β与(1)中α的终边相同,求:β;考点5、扇形面积、弧长公式的应用例5、【一题多变】(1)一扇形的圆心角α=π3,半径R =10 cm ,求该扇形的面积;(2)若(1)条件不变,求扇形的弧长及该弧所在弓形的面积;(3)若将(1)已知条件改为:“扇形周长为20 cm”,当扇形的圆心角α为多少弧度时,这个扇形的面积最大?考点6、对称性问题例6、已知角α的终边与120︒角的终边关于x 轴对称,求:α。
三角函数一、知识点 (一)角的概念的推广1、角:一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的图形。
其中顶点,始边,终边称为角的三要素。
角可以是任意大小的。
(1)角按其旋转方向可分为:正角,零角,负角。
①正角:习惯上规定,按照逆时针方向旋转而成的角叫做正角; ②负角:按照顺时针方向旋转而成的角叫做负角;③零角:当射线没有旋转时,我们也把它看成一个角,叫做零角。
(2)在直角坐标系中讨论角:①角的顶点在原点,始边在x 轴的非负半轴上,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角。
②若角的终边在坐标轴上,就说这个角不属于任何象限,它叫轴线角。
(3)终边相同的角的集合:设α表示任意角,所有与α终边相同的角,包括α本身构成一个集合,这个集合可记为},360|{Z n n S ∈⋅+α=ββ= 。
集合S 的每一个元素都与α的终边相同,当0=k 时,对应元素为α。
2、弧度制和弧度制与角度制的换算(1)角度制:把圆周360等分,其中1份所对的圆心角是1度,用度作单位来度量角的制度叫做角度制。
(2)1弧度的角:长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角。
规定:正角的弧度数为正数,负角的弧度数为负数,零角的弧度数为零。
任一已知角α的弧度数的绝对值rl =α||,这种以“弧度”作为单位来度量角的制度叫做弧度制。
(3)角度制与弧度制的互化:π=2360,π=180;815730.571801'≈≈π= rad ; rad 01745.01801≈π= 。
3、特殊角的三角函数值0 3045 60 90 120 135 150 1800 6π4π 3π 2π 32π 43π 65ππ sin 0 2122 23 1 232221 0 cos 1 232221 0 21- 22- 23- 1- tan 0 331 3 ⨯3- 1- 33- 0210 225 240 270 300 315 330 36067π 45π 34π 23π 35π 47π 611ππ2sin21- 22- 23- 1- 23- 22- 21- 04、平面直角坐标系中特殊线表示的角的集合:其中:Z n ∈,Z k ∈;x 轴正半轴 360⋅nπk 2 第一象限角平分线36045⋅+nπ+πk 24 x 轴负半轴 360180⋅+n π+πk 2 第二象限角平分线 360135⋅+nπ+πk 243 x 轴 180⋅n πk 第三象限角平分线 360225⋅+nπ+πk 245 y 轴正半轴 36090⋅+n π+πk 22第四象限角平分线 360315⋅+nπ+πk 247 y 轴负半轴 360270⋅+n π+πk 223 第一、三象限角平分线 18045⋅+n π+πk 4y 轴 18090⋅+nπ+πk 2 第二、四象限角平分线 180135⋅+n π+πk 43 坐标轴 90⋅n 2πk 象限角平分线 9045⋅+n 24π+πk 5、弧长及扇形面积公式:弧长公式:r l ⋅α=||扇形弧长,扇形面积公式:lr r S 21||212=⋅α=扇形,α是圆心角且为弧度制,r 是扇形半径。
6.4.3 余弦定理、正弦定理 第1课时 余弦定理(教师独具内容)课程标准:借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系,掌握余弦定理. 教学重点:用向量的方法推导余弦定理,用余弦定理求解三角形的边、角. 教学难点:余弦定理在解三角形中的应用.核心素养:1.通过余弦定理的推导过程培养逻辑推理素养.2.通过余弦定理的应用培养数学运算素养.1.对余弦定理的理解(1)适用范围:余弦定理对任意的三角形都成立. (2)结构特征:“平方”“夹角”“余弦”.(3)揭示的规律:余弦定理指的是三角形中三条边与其中一个角的余弦之间的关系式,它描述了任意三角形中边与角的一种数量关系.(4)主要功能:余弦定理的主要功能是实现三角形中边角关系的互化. 2.判定三角形的形状(1)有关三角形边角关系解三角形问题,就是从“统一”入手,体现转化思想.判断三角形的形状有两条思路:①化边为角,再进行三角恒等变换,求出三角之间的数量关系式. ②化角为边,再进行代数恒等变换,求出三边之间的数量关系式. (2)判定三角形形状时经常用到下列结论:①在△ABC 中,若a 2<b 2+c 2,则0°<A <90°;反之,若0°<A <90°,则a 2<b2+c 2.例如:在不等边△ABC 中,a 是最大的边,若a 2<b 2+c 2,可得角A 的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2. ②在△ABC 中,若a 2=b 2+c 2,则A =90°;反之,若A =90°,则a 2=b 2+c 2. ③在△ABC 中,若a 2>b 2+c 2,则90°<A <180°;反之,若90°<A <180°,则a 2>b 2+c 2.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)余弦定理只适用于已知三边和已知两边及其夹角的情况.( )(2)勾股定理是余弦定理的特例,余弦定理是勾股定理的推广.( )(3)已知△ABC中的三边,可结合余弦定理判断三角形的形状.( )2.做一做(1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=1,b=7,c =3,则B=____.(2)已知△ABC的三边分别为2,3,4,则此三角形是____三角形.(3)在△ABC中,若a2+b2-c2=ab,则角C的大小为____.(4)在△ABC中,AB=4,BC=3,B=60°,则AC等于____.题型一已知两边及一角解三角形例1 在△ABC中,a=23,c=6+2,B=45°,解这个三角形.[跟踪训练1] (1)在△ABC中,已知a=4,b=6,C=120°,则边c的值是( )A.8 B.217C.6 2 D.219(2)在△ABC中,已知b=3,c=33,B=30°,求角A,C和边a.题型二已知三边(三边关系)解三角形例2 (1)在△ABC中,若a=7,b=43,c=13,则△ABC的最小角为( )A.π3B.π6C.π4D.π12(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a-b=4,a+c=2b,且最大角为120°,求此三角形的最大边长.题型三判断三角形的形状例3 在△ABC中,已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且2cos A sin B=sin C,试确定△ABC的形状.[跟踪训练3] 在△ABC中,若B=60°,2b=a+c,试判断△ABC的形状.1.在△ABC中,已知b2=ac且c=2a,则cos B等于( )A.14B.34C.24D.232.在△ABC中,已知a=2,则b cos C+c cos B等于( )A.1 B. 2C.2 D.43.在△ABC中,若a=3+1,b=3-1,c=10,则△ABC的最大角的度数为____.4.在△ABC中,a,b,c分别为∠A,∠B,∠C的对边,b=2,c=1+3,且a2=b2+c2-2bc sin A,则边a=____.5.在△ABC中,b=a sin C,c=a cos B,试判断△ABC的形状.一、选择题1.在△ABC中,已知a=5,b=15,A=30°,则c等于( )A.2 5 B. 5C.25或 5 D.以上都不对2.在△ABC中,sin2A2=c-b2c(a,b,c分别为角A,B,C的对应边),则△ABC的形状为( )A.正三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2+b2+2ab=c2,则角C为( )A.π4B.3π4C.π3D.2π34.(多选)钝角三角形的三边分别为a,a+1,a+2,其最大角不超过120°,则a的值可能为( )A.1 B.3 2C.2 D.35.已知△ABC的三边长分别是x2+x+1,x2-1和2x+1(x>1),则△ABC的最大角为( )A.150° B.120°C.60° D.75°二、填空题6.若|AB→|=2,|AC→|=3,AB→·AC→=-3,则△ABC的周长为____.7.在△ABC中,BD为∠ABC的平分线,AB=3,BC=2,AC=7,则sin∠ABD =____.8.如图,在△ABC中,点D在AC上,AB⊥BD,BC=33,BD=5,sin∠ABC=235,则CD的长度等于____.三、解答题9.在△ABC中,A+C=2B,a+c=8,ac=15,求b.10.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(a-c)2=b2-34 ac.(1)求cos B的值;(2)若b=13,且a+c=2b,求ac的值.1.在△ABC中,a=3,b-c=2,cos B=-1 2 .(1)求b,c的值;(2)求sin(B+C)的值.2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2-(b-c)2=(2-3)bc,sin A sin B=cos2C2,BC边上的中线AM的长为7.(1)求角A和角B的大小;(2)求△ABC的周长.6.4.3 余弦定理、正弦定理第1课时余弦定理(教师独具内容)课程标准:借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系,掌握余弦定理.教学重点:用向量的方法推导余弦定理,用余弦定理求解三角形的边、角.教学难点:余弦定理在解三角形中的应用.核心素养:1.通过余弦定理的推导过程培养逻辑推理素养.2.通过余弦定理的应用培养数学运算素养.1.对余弦定理的理解(1)适用范围:余弦定理对任意的三角形都成立.(2)结构特征:“平方”“夹角”“余弦”.(3)揭示的规律:余弦定理指的是三角形中三条边与其中一个角的余弦之间的关系式,它描述了任意三角形中边与角的一种数量关系.(4)主要功能:余弦定理的主要功能是实现三角形中边角关系的互化. 2.判定三角形的形状(1)有关三角形边角关系解三角形问题,就是从“统一”入手,体现转化思想.判断三角形的形状有两条思路:①化边为角,再进行三角恒等变换,求出三角之间的数量关系式. ②化角为边,再进行代数恒等变换,求出三边之间的数量关系式. (2)判定三角形形状时经常用到下列结论:①在△ABC 中,若a 2<b 2+c 2,则0°<A <90°;反之,若0°<A <90°,则a 2<b 2+c 2.例如:在不等边△ABC 中,a 是最大的边,若a 2<b 2+c 2,可得角A 的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,π2. ②在△ABC 中,若a 2=b 2+c 2,则A =90°;反之,若A =90°,则a 2=b 2+c 2. ③在△ABC 中,若a 2>b 2+c 2,则90°<A <180°;反之,若90°<A <180°,则a 2>b 2+c 2.1.判一判(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)余弦定理只适用于已知三边和已知两边及其夹角的情况.( ) (2)勾股定理是余弦定理的特例,余弦定理是勾股定理的推广.( ) (3)已知△ABC 中的三边,可结合余弦定理判断三角形的形状.( ) 答案 (1)× (2)√ (3)√ 2.做一做(1)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =1,b =7,c =3,则B =____.(2)已知△ABC 的三边分别为2,3,4,则此三角形是____三角形. (3)在△ABC 中,若a 2+b 2-c 2=ab ,则角C 的大小为____. (4)在△ABC 中,AB =4,BC =3,B =60°,则AC 等于____. 答案 (1)5π6 (2)钝角 (3)π3(4)13题型一已知两边及一角解三角形例1 在△ABC中,a=23,c=6+2,B=45°,解这个三角形.[解]由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B=(23)2+(6+2)2-2×23×(6+2)×cos45°=8,∴b=22,又cos A=b2+c2-a22bc=8+6+22-2322×22×6+2=12,∴A=60°,C=180°-(A+B)=75°.已知两边及一角解三角形的两种情况(1)已知两边和两边夹角,直接应用余弦定理求出第三边,然后根据边角关系应用余弦定理求解其他角.(2)三角形中已知两边和一边的对角,解法如下:利用余弦定理列出关于第三边的等量关系建立方程,运用解方程的方法求出第三边的长.[跟踪训练1] (1)在△ABC中,已知a=4,b=6,C=120°,则边c的值是( )A.8 B.217C.6 2 D.219(2)在△ABC中,已知b=3,c=33,B=30°,求角A,C和边a.答案(1)D (2)见解析解析(1)根据余弦定理,c2=a2+b2-2ab cos C=16+36-2×4×6×cos120°=76,∴c=219.(2)由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B,∴32=a2+(33)2-2a×33×cos30°,∴a2-9a+18=0,解得a=3或6.当a=3时,A=30°,∴C=120°.当a=6时,由余弦定理,得cos A=b2+c2-a22bc=9+27-362×3×33=0.∴A=90°,∴C=60°.题型二已知三边(三边关系)解三角形例2 (1)在△ABC中,若a=7,b=43,c=13,则△ABC的最小角为( )A.π3B.π6C.π4D.π12(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a-b=4,a+c=2b,且最大角为120°,求此三角形的最大边长.[解析](1)因为c<b<a,所以最小角为角C.所以cos C=a2+b2-c22ab=49+48-13 2×7×43=32,所以C=π6,故选B.(2)已知a-b=4,则a>b,且a=b+4,又a+c=2b,则b+4+c=2b,所以b=c+4,则b>c,从而a>b>c,所以a为最大边,A=120°,b=a-4,c=a -8.由余弦定理,得a2=b2+c2-2bc cos A=(a-4)2+(a-8)2+(a-4)(a-8),即a2-18a+56=0,解得a=4或a=14.又b=a-4>0,所以a=14.即此三角形的最大边长为14.[答案](1)B (2)见解析[条件探究] 若本例(1)中条件不变,如何求最大角的余弦值呢?解因为c<b<a,所以最大角为角A,所以由余弦定理可得cos A=b2+c2-a22bc=432+132-72 2×43×13=48+13-49839=3926.故△ABC 的最大角的余弦值为3926.已知三边求解三角形的方法(1)已知三角形的三边求角时,可先利用余弦定理求解出各角的大小. (2)若已知三角形三边的比例关系,常根据比例的性质引入k ,从而转化为已知三边求解.在已知三边求三个角时,一般先求小角后求大角.[跟踪训练2] (1)在△ABC 中,(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,则此三角形的最大内角为____.(2)在△ABC 中,已知BC =7,AC =8,AB =9,试求AC 边上的中线长. 答案 (1)120° (2)见解析解析 (1)由(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,得a ∶b ∶c =7∶5∶3,∴边a 最大.又cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,∴A =120°.(2)解法一:由余弦定理的推论,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22×AB ×AC =92+82-722×9×8=23,设中线长为x ,由余弦定理知,x 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫AC 22+AB 2-2×AC 2×AB cos A =42+92-2×4×9×23=49,则x =7.∴所求中线长为7.解法二:在△ABC 中,设AC 边上的中线长为x ,如图,以AB ,BC 为邻边作▱ABCD .由余弦定理可得,在△ABC 中,有AC 2=AB 2+BC 2-2AB ×BC ×cos∠ABC ,① 在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD 2-2AB ×AD ×cos∠BAD ,② ①+②可得(2x )2+AC 2=2(AB 2+BC 2), 即(2x )2+82=2×(92+72),∴x =7, ∴所求中线长为7.题型三判断三角形的形状例3 在△ABC中,已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且2cos A sin B=sin C,试确定△ABC的形状.[解]由2cos A sin B=sin C,得2cos A sin B=sin A cos B+cos A sin B,∴sin(A-B)=0,又A与B均为△ABC的内角,∴A=B.由(a+b+c)(a+b-c)=3ab,得(a+b)2-c2=3ab,∴a2+b2-c2=ab,∴由余弦定理,得cos C=12,C=60°,∴△ABC为等边三角形.利用余弦定理判断三角形形状的方法及注意事项(1)利用余弦定理(有时还要结合三角恒等变换等知识)把已知条件转化为边的关系,通过因式分解、配方等方法得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.(2)统一成边的关系后,注意等式两边不要轻易约分,否则可能会出现漏解.[跟踪训练3] 在△ABC中,若B=60°,2b=a+c,试判断△ABC的形状.解由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B,∵B=60°,b=a+c2,∴⎝⎛⎭⎪⎫a+c22=a2+c2-2ac cos60°.∴(a-c)2=0,a=c,又B=60°,∴△ABC为等边三角形.1.在△ABC中,已知b2=ac且c=2a,则cos B等于( )A.14B.34C.24D.23答案 B解析∵b2=ac,c=2a,∴b2=2a2,b=2a,∴cos B=a2+c2-b22ac=a2+4a2-2a2 2a·2a =3 4.2.在△ABC中,已知a=2,则b cos C+c cos B等于( ) A.1 B. 2C.2 D.4答案 C解析b cos C+c cos B=b·a2+b2-c22ab+c·c2+a2-b22ac=2a22a=a=2.3.在△ABC中,若a=3+1,b=3-1,c=10,则△ABC的最大角的度数为____.答案120°解析由c>a>b,知角C为最大角,则cos C=a2+b2-c22ab=-12,∴C=120°,即此三角形的最大角为120°.4.在△ABC中,a,b,c分别为∠A,∠B,∠C的对边,b=2,c=1+3,且a2=b2+c2-2bc sin A,则边a=____.答案 2解析由已知及余弦定理,得sin A=b2+c2-a22bc=cos A,∴A=45°,∴a2=b2+c2-2bc cos45°=4,a=2.5.在△ABC中,b=a sin C,c=a cos B,试判断△ABC的形状.解由余弦定理知cos B=a2+c2-b22ac,代入c=a cos B,得c=a·a2+c2-b22ac,∴c2+b2=a2,∴△ABC是以A为直角的直角三角形.又b=a sin C,∴b=a·ca,∴b=c,∴△ABC也是等腰三角形.综上所述,△ABC是等腰直角三角形.一、选择题1.在△ABC中,已知a=5,b=15,A=30°,则c等于( ) A.2 5 B. 5C.25或 5 D.以上都不对答案 C解析∵a2=b2+c2-2bc cos A,∴5=15+c2-215×c×32.化简,得c2-35c+10=0,即(c-25)(c-5)=0,∴c=25或c= 5.2.在△ABC中,sin2A2=c-b2c(a,b,c分别为角A,B,C的对应边),则△ABC的形状为( )A.正三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形答案 B解析∵sin2A2=1-cos A2=c-b2c,∴cos A=bc=b2+c2-a22bc⇒a2+b2=c2,符合勾股定理.故△ABC为直角三角形.3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2+b2+2ab=c2,则角C为( )A.π4B.3π4C.π3D.2π3答案 B解析∵a2+b2+2ab=c2,∴a2+b2-c2=-2ab,cos C=a2+b2-c22ab=-2ab 2ab =-22,∵C∈(0,π),∴C=3π4.4.(多选)钝角三角形的三边分别为a,a+1,a+2,其最大角不超过120°,则a的值可能为( )A.1 B.3 2C.2 D.3答案BC解析设钝角三角形的最大角为α,则依题意90°<α≤120°,于是由余弦定理得cosα=a2+a+12-a+222a a+1=a-32a,所以-12≤a-32a<0,解得32≤a<3.故选BC.5.已知△ABC的三边长分别是x2+x+1,x2-1和2x+1(x>1),则△ABC的最大角为( )A.150° B.120°C.60° D.75°答案 B解析令x=2,得x2+x+1=7,x2-1=3,2x+1=5,∴最大边x2+x+1应对最大角,设最大角为α,∴cosα=x2-12+2x+12-x2+x+12 2x2-12x+1=-12,∴最大角为120°.二、填空题6.若|AB→|=2,|AC→|=3,AB→·AC→=-3,则△ABC的周长为____. 答案5+19解析 由AB →·AC →=|AB →||AC →|cos A 及条件,可得cos A =-12,∴A =120°,再由余弦定理求得BC 2=19,∴周长为5+19.7.在△ABC 中,BD 为∠ABC 的平分线,AB =3,BC =2,AC =7,则sin ∠ABD =____.答案12解析 因为BD 为∠ABC 的平分线,所以∠ABD =12∠ABC .由余弦定理,得cos∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22×AB ×BC =32+22-722×3×2=12.又cos ∠ABC =1-2sin 2∠ABD =12,所以sin ∠ABD =12.8.如图,在△ABC 中,点D 在AC 上,AB ⊥BD ,BC =33,BD =5,sin ∠ABC =235,则CD 的长度等于____.答案 4解析 由题意,知sin ∠ABC =235=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+∠CBD =cos ∠CBD ,由余弦定理可得CD 2=BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos∠CBD =27+25-2×33×5×235=16.∴CD =4.三、解答题9.在△ABC 中,A +C =2B ,a +c =8,ac =15,求b . 解 在△ABC 中,因为A +C =2B ,A +B +C =180°, 所以B =60°.由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =82-2×15-2×15×12=19.所以b=19.10.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(a-c)2=b2-34 ac.(1)求cos B的值;(2)若b=13,且a+c=2b,求ac的值.解(1)由(a-c)2=b2-34 ac,可得a2+c2-b2=54 ac.所以a2+c2-b22ac=58,即cos B=58.(2)因为b=13,cos B=5 8,由余弦定理,得b2=13=a2+c2-54ac=(a+c)2-134ac,又a+c=2b=213,所以13=52-134ac,解得ac=12.1.在△ABC中,a=3,b-c=2,cos B=-1 2 .(1)求b,c的值;(2)求sin(B+C)的值.解(1)由已知及余弦定理,得cos B=c2+a2-b22ca=9+c+b c-b6c=9-2c+b6c=-12,即9-2b+c=0,又b-c=2,所以b=7,c=5.(2)由(1)及余弦定理,cos C=a2+b2-c22ab=32+72-522×3×7=1114,又sin2C+cos2C=1,0<C<π,所以sin C=5314,同理sin B=32,所以sin(B +C )=sin B cos C +sin C cos B =32×1114+5314×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=3314. 2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,sin A sin B =cos 2C2,BC 边上的中线AM 的长为7.(1)求角A 和角B 的大小; (2)求△ABC 的周长.解 (1)由a 2-(b -c )2=(2-3)bc , 得a 2-b 2-c 2=-3bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =32.又0<A <π,所以A =π6.由sin A sin B =cos 2C2,得12sin B =1+cos C2,即sin B =1+cos C ,则cos C <0,即C 为钝角.所以B 为锐角,且B +C =5π6,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-C =1+cos C , 化简得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3=-1,解得C =2π3,所以B =π6.(2)由(1)知,a =b ,在△ACM 中,由余弦定理得AM 2=b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22-2b ·a 2·cos C=b 2+b 24+b 22=(7)2,解得b =2,所以a =2.在△ABC 中,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+22-2×2×2×cos 2π3=12, 所以c =2 3.所以△ABC 的周长为4+2 3.。
姓名,年级:时间:§1周期现象§2角的概念的推广1.周期现象我们把以相同间隔重复出现的现象叫作周期现象.2.任意角(1)角的概念角可以看成平面内一条射线绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所形成的图形.(2)角的分类按旋转方向,角可以分为三类:名称定义图形正角按逆时针方向旋转形成的角负角按顺时针方向旋转形成的角零角一条射线从起始位置没有作任何旋转形成的角3.(1)在平面直角坐标系中研究角时,如果角的顶点与原点重合,角的始边与x轴的非负半轴重合,那么,角的终边(除端点外)在第几象限,我们就说这个角是第几象限角.若角的终边落在坐标轴上,则称这个角为轴线角或象限界角.(2)象限角的集合表示象限角角的集合表示第一象限角{α|k·360°<α<k·360°+90°,k∈Z}第二象限角{α|k·360°+90°<α<k·360°+180°,k∈Z}第三象限角{α|k·360°+180°〈α<k·360°+270°,k∈Z}第四象限角{α|k·360°+270°〈α〈k·360°+360°,k∈Z}(3轴线角角的集合表示终边落在x轴的非负半轴上的角{α|α=k·360°,k∈Z}终边落在x轴的非正半轴上的角{α|α=k·360°+180°,k∈Z}终边落在x轴上的角{α|α=k·180°,k∈Z}终边落在y轴的非负半轴上的角{α|α=k·360°+90°,k∈Z}终边落在y轴的非正半轴上的角{α|α=k·360°-90°,k∈Z}终边落在y轴上的角{α|α=k·180°+90°,k∈Z}终边落在坐标轴上的角{α|α=k·90°,k∈Z}(4)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,可构成一个集合S={β|β=α+k×360°,k∈Z},即任何一个与角α终边相同的角,都可以表示成角α与周角的整数倍的和.1.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×")(1)钟表的秒针的运动是周期现象.( )(2)某交通路口每次绿灯通过的车辆数是周期现象.()(3)钝角是第二象限的角.( )(4)第二象限的角一定比第一象限的角大.()(5)终边相同的角不一定相等.( )解析:(1)正确.秒针每分钟转一圈,它的运动是周期现象.(2)错误.虽然每次绿灯经过相同的时间间隔重复变化,但每次绿灯经过的车辆数不一定相同,故不是周期现象.(3)正确.大于90°而小于180°的角称为钝角,它是第二象限角.(4)错误.100°是第二象限角,361°是第一象限角,但100°<361°.(5)正确.终边相同的角可以相差360°的整数倍.答案:(1)√(2)×(3)√(4)×(5)√2.已知下列各角:①-120°;②-240°;③180°;④495°。