1.1正弦定理和余弦定理
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§1.1.1 正弦定理【学习目标】1. 要求学生掌握正弦定理及其证明2. 会初步应用正弦定理解斜三角形,培养数学应用意识。
【重 点】正弦定理的探索和证明及其基本应用。
一、课前预习(独立、安静研读教材P 2—P 4,并思考下列问题)1.正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的_____的比相等,即_______.2.解三角形(1)三角形的元素有:三角形的三个角A ,B ,C 和______________. (2)解三角形:已知三角形的几个元素求_________的过程.二、课堂探究主题一 正弦定理的证明1、我们前面学习过直角三角形中的边角关系,在Rt ABC ∆中,设90C =︒,则sin a A c =, sin b B c =, s i n 1C =, 即:sin a c A =, sin b c B =, sin c c C=, sin sin sin a b c A B C==. 对于任意三角形,这个结论还成立吗?(试思考证明过程)主题二 利用正弦定理解三角形1.根据正弦定理的形式,可以解决哪几类三角形问题?2.讨论已知两边及其中一边的对角解三角形的解的情况.例1、在ABC ∆中,30A =︒,105C =︒,10a =,求b .例2、根据下列条件解三角形:(1)3,60,1b B c ==︒=;(2)6,45,2c A a ==︒=三、课堂练习1、若△ABC 中,a=4,A=45°,B=60°,解三角形.2、202a =,203b =,45A =︒,解三角形.3、在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )(A)b=10,A=45°,C=70° (B)a=30,b=25,A=150° (C)a=7,b=8,A=98° (D)a=14,b=16,A=45°四、课后作业1、在△ABC 中,已知a=8,B=60°,C=75°,解三角形.2、(1)106a =,203b =,45A =︒,解三角形.(2)4a =,1033b =,60A =︒,解三角形. 3、(选作)在ABC ∆中,若sin :sin :sin 4:5:6A B C =,且15a bc ++=,则a = , b = ,c = .4、(选作)在ABC ∆中,::4:1:1A B C =,则::a b c = ( )A .4:1:1B .2:1:1C .2:1:1D .3:1:1【课堂小结】 正弦定理能解决的三角形问题的类型有:①已知两角和一边,求其他两边和一角;②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,再求出其他的边和角.§1.1.2 余弦定理【学习目标】1. 掌握余弦定理的推导过程,能够从余弦定理得到它的推论;2. 会用余弦定理及推论解三角形 【重 点】余弦定理的发现和证明过程及其基本应用;一、课前预习(独立、安静研读教材P 5—P 7,并思考下列问题)1、 余弦定理三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和,减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍。
§1.1.1 正弦定理学习目标1. 掌握正弦定理的内容;2. 掌握正弦定理的证明方法;3. 会运用正弦定理解斜三角形的两类基本问题.学习过程一、课前准备试验:固定∆ABC 的边CB 及∠B ,使边AC 绕着顶点C 转动.思考:∠C 的大小与它的对边AB 的长度之间有怎样的数量关系?显然,边AB 的长度随着其对角∠C 的大小的增大而 .能否用一个等式把这种关系精确地表示出来?二、新课导学 ※ 学习探究探究1:在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就首先来探讨直角三角形中,角与边的等式关系. 如图,在Rt ∆ABC 中,设BC =a ,AC =b ,AB =c ,根据锐角三角函数中正弦函数的定义, 有sin a A c =,sin b B c =,又sin 1cC c==, 从而在直角三角形ABC 中,sin sin sin a b cA B C==.(探究2:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:当∆ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据任意角三角函数的定义,有CD =sin sin a B b A =,则sin sin a bA B=, 同理可得sin sin c bC B =, 从而sin sin a b A B =sin c C=.类似可推出,当∆ABC 是钝角三角形时,以上关系式仍然成立.请你试试导.新知:正弦定理在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相等,即sin sin a b A B =sin cC=. 试试:(1)在ABC ∆中,一定成立的等式是( ). A .sin sin a A b B = B .cos cos a A b B = C . sin sin a B b A = D .cos cos a B b A =(2)已知△ABC 中,a =4,b =8,∠A =30°,则∠B 等于 .[理解定理](1)正弦定理说明同一三角形中,边与其对角的正弦成正比,且比例系数为同一正数,即存在正数k 使sin a k A =, ,sin c k C =;(2)sin sin a b A B =sin c C =等价于 ,sin sin c b C B =,sin a A =sin cC . (3)正弦定理的基本作用为:①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如sin sin b Aa B=;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 aA B b=;sin C = .(4)一般地,已知三角形的某些边和角,求其它的边和角的过程叫作解三角形.※ 典型例题例1. 在ABC ∆中,已知45A = ,60B = ,42a =cm ,解三角形.变式:在ABC ∆中,已知45B = ,60C = ,12a =cm ,解三角形.例2. 在6,45,2,,ABC c A a b B C ∆=== 中,求和.变式:在3,60,1,,ABC b B c a A C ∆=== 中,求和.三、总结提升 ※ 学习小结1. 正弦定理:sin sin a b A B =sin cC= 2. 正弦定理的证明方法:①三角函数的定义, 还有 ②等积法,③外接圆法,④向量法. 3.应用正弦定理解三角形: ①已知两角和一边;②已知两边和其中一边的对角.※ 知识拓展 sin sin a b A B =2sin cR C==,其中2R 为外接圆直径. 学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 在ABC ∆中,若cos cos A bB a=,则ABC ∆是( ).A .等腰三角形B .等腰三角形或直角三角形C .直角三角形D .等边三角形 2. 已知△ABC 中,A ∶B ∶C =1∶1∶4, 则a ∶b ∶c 等于( ).A .1∶1∶4B .1∶1∶2C .1∶1∶3D .2∶2∶3 3. 在△ABC 中,若sin sin A B >,则A 与B 的大小关系为( ). A. A B > B. A B <C. A ≥BD. A 、B 的大小关系不能确定4. 已知∆ABC 中,sin :sin :sin 1:2:3A B C =,则::a b c = .5. 已知∆ABC 中,∠A 60=︒,3a =,则sin sin sin a b cA B C ++++= .课后作业1. 已知△ABC 中,AB =6,∠A =30°,∠B =120︒,解此三角形.2. 已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k (k ≠0),求实数k 的取值范围为.§1.1.2 余弦定理学习目标1. 掌握余弦定理的两种表示形式;2. 证明余弦定理的向量方法;3. 运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.学习过程一、课前准备复习1:在一个三角形中,各 和它所对角的 的 相等,即 = = .复习2:在△ABC 中,已知10c =,A =45︒,C =30︒,解此三角形.思考:已知两边及夹角,如何解此三角形呢?二、新课导学 ※ 探究新知 问题:在ABC ∆中,AB 、BC 、CA 的长分别为c 、a 、b .∵AC =, ∴AC AC ∙=同理可得: 2222c o s a b c b c A =+-, 2222cos c a b ab C =+-.新知:余弦定理:三角形中任何一边的 等于其他两边的 的和减去这两边与它们的夹角的 的积的两倍.思考:这个式子中有几个量?从方程的角度看已知其中三个量,可以求出第四个量,能否由三边求出一角? 从余弦定理,又可得到以下推论:222cos 2b c a A bc+-=, , . [理解定理](1)若C =90︒,则cos C = ,这时222c a b =+由此可知余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例. (2)余弦定理及其推论的基本作用为:①已知三角形的任意两边及它们的夹角就可以求出第三边;c a bA BC②已知三角形的三条边就可以求出其它角.试试:(1)△ABC 中,33a =,2c =,150B = ,求b .(2)△ABC 中,2a =,2b =,31c =+,求A .※ 典型例题例1. 在△ABC 中,已知3a =,2b =,45B = ,求,A C 和c .变式:在△ABC 中,若AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC =________.例2. 在△ABC 中,已知三边长3a =,4b =,37c =,大内角.变式:在∆ABC 中,若222a b c bc =++,求角A .三、总结提升 ※ 学习小结1. 余弦定理是任何三角形中边角之间存在的共同规律,勾股定理是余弦定理的特例;2. 余弦定理的应用范围: ① 已知三边,求三角;② 已知两边及它们的夹角,求第三边.※ 知识拓展 在△ABC 中,若222a b c +=,则角C 是直角; 若222a b c +<,则角C 是钝角; 若222a b c +>,则角C 是锐角.学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 已知a =3,c =2,B =150°,则边b 的长为( ).A. 342B. 34C. 222D. 222. 已知三角形的三边长分别为3、5、7,则最大角为( ). A .60 B .75 C .120 D .1503. 已知锐角三角形的边长分别为2、3、x ,则x 的取值范围是( ). A .513x << B .13<x <5 C . 2<x <5 D .5<x <54. 在△ABC 中,|AB |=3,|AC |=2,AB 与AC 的夹角为60°,则|AB -AC|=________. 5. 在△ABC 中,已知三边a 、b 、c 满足 222b a c ab +-=,则∠C 等于 .课后作业1. 在△ABC 中,已知a =7,b =8,cos C =1314,求最大角的余弦值.2. 在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,求AB BC ⋅的值.§1.1 正弦定理和余弦定理(练习)学习目标1. 进一步熟悉正、余弦定理内容;2. 掌握在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,有两解或一解或无解等情形.学习过程一、课前准备复习1:在解三角形时已知三边求角,用 定理;已知两边和夹角,求第三边,用 定理; 已知两角和一边,用 定理.复习2:在△ABC 中,已知 A =6π,a =252,b =502,解此三角形. 二、新课导学 ※ 学习探究探究:在△ABC 中,已知下列条件,解三角形.① A =6π,a =25,b =502;② A =6π,a =5063,b =502;③ A =6π,a =50,b =502.思考:解的个数情况为何会发生变化?新知:用如下图示分析解的情况(A 为锐角时).babab a baa 已知边a,b 和∠A仅有一个解有两个解仅有一个解无解a ≥b CH=bsinA<a<b a=CH=bsinA a<CH=bsinAAC BACB1ABACB2CHHH试试:1. 用图示分析(A 为直角时)解的情况?2.用图示分析(A 为钝角时)解的情况?※ 典型例题例1. 在∆ABC 中,已知80a =,100b =,45A ∠=︒,试判断此三角形的解的情况.变式:在∆ABC 中,若1a =,12c =,40C ∠=︒,则符合题意的b 的值有_____个.例2. 在∆ABC 中,60A =︒,1b =,2c =,求sin sin sin a b cA B C++++的值.变式:在∆ABC 中,若55a =,16b =,且1sin 22032ab C =,求角C .三、总结提升 ※ 学习小结1. 已知三角形两边及其夹角(用余弦定理解决);2. 已知三角形三边问题(用余弦定理解决);3. 已知三角形两角和一边问题(用正弦定理解决);4. 已知三角形两边和其中一边的对角问题(既可用正弦定理,也可用余弦定理,可能有一解、两解和无解三种情况).※ 知识拓展在∆ABC 中,已知,,a b A ,讨论三角形解的情况 :①当A 为钝角或直角时,必须a b >才能有且只有一解;否则无解; ②当A 为锐角时,如果a ≥b ,那么只有一解;如果a b <,那么可以分下面三种情况来讨论: (1)若sin a b A >,则有两解; (2)若sin a b A =,则只有一解; (3)若sin a b A <,则无解.学习评价※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ). A. 很好 B. 较好 C. 一般 D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1. 已知a 、b 为△ABC 的边,A 、B 分别是a 、b 的对角,且sin 2sin 3A B =,则a bb +的值=( ). A.13 B. 23 C. 43 D. 532. 已知在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7,那么这个三角形的最大角是( ). A .135° B .90° C .120° D .150°3. 如果将直角三角形三边增加同样的长度,则新三角形形状为( ). A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加长度决定4. 在△ABC 中,sin A :sin B :sin C =4:5:6,则cos B = .5. 已知△ABC 中,cos cos b C c B =,试判断△ABC 的形状 .课后作业1. 在∆ABC 中,a xcm =,2b cm =,45B ∠=︒,如果利用正弦定理解三角形有两解,求x 的取值范围.2. 在∆ABC 中,其三边分别为a 、b 、c ,且满足2221sin 24a b c ab C +-=,求角C .。
《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。
1.1正弦定理和余弦定理 1.1.1 正 弦 定 理[提出问题]如图,在Rt △ABC 中,A =30°,斜边c =2.问题1:求△ABC 的其他边和角. 提示:B =60°,C =90°,a =1,b = 3. 问题2:试计算a sin A ,b sin B ,c sin C的值,三者有何关系? 提示:a sin A =2,b sin B =3sin 60°=2,c sin C=2,三者的值相等. 问题3:对于任意的直角三角形是否也有类似的结论? 提示:是.如图,∵sin A =ac , ∴a sin A=c . ∵sin B =b c ,∴bsin B=c .∵sin C =1,∴a sin A =b sin B =csin C.问题4:在钝角△ABC 中,B =C =30°,b =3,试求其他边和角. 提示:如图,△ACD 为直角三角形,C =30°,AC =3,则AD =32,CD =32, BC =3·AB =3,∠BAC =120°.问题5:问题4中所得数字满足问题3中的结论吗? 提示:满足.问题6:若是锐角三角形,上述结论还成立吗? 提示:成立. [导入新知] 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,即a sin A =b sin B =csin C. 2.解三角形一般地,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.[化解疑难] 对正弦定理的理解(1)适用范围:正弦定理对任意的三角形都成立.(2)结构形式:分子为三角形的边长,分母为相应边所对角的正弦的连等式. (3)揭示规律:正弦定理指出的是三角形中三条边与对应角的正弦之间的一个关系式,它描述了三角形中边与角的一种数量关系.(4)主要功能:正弦定理的主要功能是实现三角形中边角关系的转化.[例1] b ,c . [解] A =180°-(B +C )=180°-(60°+75°)=45°. 由b sin B =a sin A 得b =a sin B sin A =8×sin 60°sin 45°=46,由a sin A =c sin C 得c =a sin C sin A =8×sin 75°sin 45°=8×2+6422=4(3+1). ∴A =45°,b =46,c =4(3+1). [类题通法]已知三角形任意两角和一边解三角形的基本思路 (1)由三角形的内角和定理求出第三个角; (2)由正弦定理公式的变形,求另外的两条边.注意:若已知角不是特殊角时,往往先求出其正弦值(这时应注意角的拆并,即将非特殊角转化为特殊角的和或差,如75°=45°+30°),再根据上述思路求解.[活学活用]在△ABC 中,已知c =10,A =45°,C =30°,解这个三角形. 解:∵A =45°,C =30°, ∴B =180°-(A +C )=105°. 由a sin A =c sin C 得a =c sin A sin C =10×sin 45°sin 30°=10 2. 由b sin B =c sin C 得b =c sin B sin C =10×sin 105°sin 30°=20sin 75°, ∵sin 75°=sin (30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45° =2+64,∴b =20×2+64=52+5 6.∴B =105°,a =102,b =52+5 6.[例2] 根据下列条件解三角形.(1)△ABC 中,已知b =3,B =60°,c =1; (2)△ABC 中,已知c =6,A =45°,a =2. [解] (1)由正弦定理知sin C =c sin B b =1×sin 60°3=12,故C =30°或C =150°.∵A +B +C =180°,∴C =150°不符合题意,舍去. ∴A =90°,a =b 2+c 2=2.故a =2,A =90°,C =30°.(2)由正弦定理得sin C =c sin A a =6sin 45°2=32.故C =60°或C =120°.当C =60°时,B =75°,b =c sin B sin C =6sin 75°sin 60°=3+1.当C =120°时,B =15°,b =c sin B sin C =6sin 15°sin 120°=3-1.故b =3+1,B =75°,C =60°或b =3-1,B =15°, C =120°. [类题通法]已知三角形两边和其中一边的对角解三角形时的方法 (1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值;(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大边对大角,大角对大边的法则能判断另一边所对的角为锐角,由正弦值可求锐角唯一;(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个角,要分类讨论.[活学活用]在△ABC 中,若c =6,C =π3,a =2,求A ,B ,b .解:由a sin A =c sin C ,得sin A =a sin C c =22.∴A =π4或A =3π4.又∵c >a , ∴C >A , ∴只能取A =π4,∴B =π-π3-π4=5π12,b =c sin Bsin C=6·sin5π12sinπ3=3+1.[例3] B cos C ,试判断△ABC 的形状.[解] 由正弦定理,得sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R .(R 为△ABC 外接圆半径)∵sin 2 A =sin 2 B +sin 2 C , ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2R 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2R 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2R 2, 即a 2=b 2+c 2,故A =90°. ∴C =90°-B ,cos C =sinB.∴2sin B cos C =2sin 2 B =sin A =1. ∴sin B =22.∴B =45°或B =135°(A +B =225°>180°,故舍去). ∴△ABC 是等腰直角三角形. [类题通法]1.判断三角形的形状,可以从考查三边的关系入手,也可以从三个内角的关系入手,从条件出发,利用正弦定理进行代换、转化,呈现出边与边的关系或求出角与角的关系或大小,从而作出准确判断.2.判断三角形的形状,主要看其是否是正三角形、等腰三角形、直角三角形、钝角三角形或锐角三角形,要特别注意“等腰直角三角形”与“等腰三角形或直角三角形”的区别.[活学活用]在△ABC 中,若b =a cos C ,试判断该三角形的形状. 解:∵b =a cos C ,a sin A =bsin B =2R ,(R 为△ABC 外接圆半径)∴sin B =sin A ·cos C . ∵B =π-(A +C ), ∴sin (A +C )=sin A ·cos C .即sin A cos C +cos A sin C =sin A ·cos C , ∴cos A sin C =0,∵A ,C ∈(0,π),∴cos A =0, ∴A =π2,∴△ABC 为直角三角形.1.警惕三角形中大边对大角[典例] 在△ABC 中,已知a =23,b =2,A =60°,则B =________.[解析] 由正弦定理,得sin B =b ×sin A a =2×sin 60°23=12.∵0°<B <180°,∴B =30°,或B =150°.∵b <a ,根据三角形中大边对大角可知B <A ,∴B =150°不符合条件,应舍去,∴B =30°.[答案] 30° [易错防范]1.由sin B =12得B =30°或150°,而忽视b =2<a =23,从而易出错.2.在求出角的正弦值后,要根据“大边对大角”和“内角和定理”讨论角的取舍.[成功破障]在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对应的边,且b =6,a =23,A =30°,求ac 的值.解:由正弦定理a sin A =bsin B 得sin B =b sin A a =6sin 30°23=32.由条件b =6,a =23,b >a 知B >A . ∴B =60°或120°.①当B =60°时,C =180°-A -B =180°-30°-60°=90°. 在Rt △ABC 中,C =90°,a =23,b =6,c =43, ∴ac =23×43=24.②当B =120°时,C =180°-A -B =180°-30°-120°=30°, ∴A =C ,则有a =c =2 3.∴ac =23×23=12.1.1.2 余 弦 定 理[提出问题]在△ABC 中,若AB =2,AC =3,A =60°. 问题1:这个三角形确定吗? 提示:确定.问题2:你能利用正弦定理求出BC 吗? 提示:不能. 问题3:能否利用平面向量求边BC ?如何求得? 提示:能. ∵BC ―→=AC ―→-AB ―→,∴|BC ―→|2=|AB ―→|2+|AC ―→|2-2AB ―→·AC ―→=|AB ―→|2+|AC ―→|2-2|AB ―→||AC ―→|cos A =4+9-2×2×3cos 60°=7. ∴|BC ―→|=7.问题4:利用问题3的推导方法,能否推导出用b ,c ,A 表示a? 提示:能. [导入新知] 余弦定理(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.[例1](1)a=3,b=4,c=37,求最大角;(2)a∶b∶c=1∶3∶2,求A,B,C的大小.[解](1)由c>b>a,知C最大,∵cos C=a2+b2-c22ab=32+42-372×3×4=-12,∴C=120°.(2)∵a∶b∶c=1∶3∶2,∴设a=x,则b=3x,c=2x(x>0).由余弦定理,得cos A=b2+c2-a22bc=3x2+4x2-x223x·2x=32,∴A=30°.同理cos B=12,cos C=0,∴B=60°,C=90°.[类题通法]已知三角形的三边解三角形的方法(1)先利用余弦定理求出一个角的余弦,从而求出第一个角;再利用余弦定理或由求得的第一个角,利用正弦定理求出第二个角;最后利用三角形的内角和定理求出第三个角.(2)利用余弦定理求三个角的余弦,进而求三个角.[活学活用]在△ABC 中,已知a =7,b =3,c =5,求最大角和另外两角的余弦值. 解:∵a >c >b ,∴A 为最大角,由余弦定理得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =32+52-722×3×5=-12,又∵0°<A <180°,∴A =120°. cos B =a 2+c 2-b 22ac =72+52-322×7×5=1314;cos C =b 2+a 2-c 22ab =32+72-522×7×3=1114.[ [解] 由余弦定理得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B =82+[4(3+1)]2-2×8×4(3+1)·cos 60° =64+16(4+23)-64(3+1)×12=96,∴b =4 6.法一:由cos A =b 2+c 2-a 22bc =96+16(3+1)2-642×46×4(3+1)=22,∵0°<A <180°,∴A =45°.故C =180°-A -B =180°-45°-60°=75°. 法二:由正弦定理a sin A =bsin B,∴8sin A =46sin 60°,∴sin A =22.∵b >a ,c >a , ∴a 最小,即A 为锐角. 因此A =45°.故C =180°-A -B =180°-45°-60°=75°. [类题通法]已知三角形的两边及其夹角解三角形的方法先利用余弦定理求出第三边,其余角的求解有两种思路:一是利用余弦定理的推论求出其余角;二是利用正弦定理(已知两边和一边的对角)求解.若用正弦定理求解,需对角的取值进行取舍,而用余弦定理就不存在这些问题[在(0,π)上,余弦值所对角的值是唯一的],故用余弦定理求解较好.[活学活用]在△ABC 中,已知a =22,b =23,C =15°,解此三角形. 解:c 2=a 2+b 2-2ab cos C=(22)2+(23)2-2×22×23×cos(45°-30°) =8-43=(6-2) 2, ∴c =6- 2.法一:由余弦定理的推论得cos A =b 2+c 2-a 22bc =(23)2+(6-2)2-(22)22×23×(6-2)=22.∵0°<A <180°,∴A =45°, 从而B =120°.法二:由正弦定理得sin A =a sin C c =22×6-246-2=22.∵a <b ,∴A <B , 又∵0°<A <180°, ∴A 必为锐角,∴A =45°,从而得B =120°.[解] 法一:由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得32=a 2+(33)2-2a ×33×cos 30°,∴a 2-9a +18=0,得a =3或6. 当a =3时,A =30°, ∴C =120°.当a =6时,由正弦定理得sin A =a sin Bb =6×123=1.∴A =90°, ∴C =60°.法二:由b <c ,B =30°,b >c sin 30°=33×12=332知本题有两解.由正弦定理得sin C =c sin Bb =33×123=32, ∴C =60°或120°,当C =60°时,A =90°,△ABC 为直角三角形. 由勾股定理得a =b 2+c 2=32+(33)2=6, 当C =120°时,A =30°,△ABC 为等腰三角形, ∴a =3. [类题通法]已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形的方法可根据余弦定理列一元二次方程求出第三边(注意边的取舍),再利用正弦定理求其他的两个角;也可以由正弦定理求出第二个角(注意角的取舍),再利用三角形内角和定理求出第三个角,最后再利用正弦定理求出第三边.[活学活用]已知在△ABC 中,cos A =35,a =4,b =3,则c =________.解析:A 为b ,c 的夹角,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴16=9+c 2-6×35c ,整理得5c 2-18c -35=0. 解得c =5或c =-75(舍).答案:5[例4] sin C =2sin B cos A ,试判断△ABC 的形状.[解] 由正弦定理,可得sin B =b 2R ,sin C =c 2R .由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc .代入sin C =2sin B cos A ,得c =2b ·b 2+c 2-a 22bc .整理得a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab , 所以a 2+b 2-c 2=ab , 即cos C =a 2+b 2-c 22ab =12.故C =π3.又因为a =b ,所以△ABC 为等边三角形. [类题通法]判断三角形的形状的方法判断三角形的形状应围绕三角形的边角关系进行思考,可用正、余弦定理将已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等方式得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;也可利用正、余弦定理将已知条件转化为角与角之间的关系,通过三角变换,得出三角形各内角之间的关系,从而判断三角形的形状.[活学活用]在△ABC 中,若cos A =sin Bsin C,试判断其形状. 解:由cos A =sin B sin C 得cos A =bc ,即b 2+c 2-a 22bc =b c ,∴b 2+c 2-a 2=2b 2,即a 2+b 2=c 2, 因此△ABC 是以C 为直角的直角三角形. 1.利用正、余弦定理求解平面图形中线段长[典例] 如图所示,在△ABC 中,已知B =45°,D 是BC 边上一点,AD =5,AC =7,DC =3,求AB 的长.解:在△ADC 中,cos C =AC 2+DC 2-AD 22·AC ·DC =72+32-522×7×3=1114.又∵0°<C <180°, ∴sin C =5314.在△ABC 中,AC sin B =ABsin C ,∴AB =sin C sin B ·AC =5314·2·7=562.。
第一章 解三角形§1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.1 正弦定理(一)课时目标1.熟记正弦定理的内容;2.能够初步运用正弦定理解斜三角形.1.在△ABC 中,A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2.2.在Rt △ABC 中,C =π2,则a c =sin_A ,bc=sin_B .3.一般地,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.4.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,即a sin A =b sin B =csin C,这个比值是三角形外接圆的直径2R .一、选择题1.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若A ∶B ∶C =1∶2∶3,则 a ∶b ∶c 等于( )A .1∶2∶3B .2∶3∶4C .3∶4∶5D .1∶3∶2 2.若△ABC 中,a =4,A =45°,B =60°,则边b 的值为( ) A.3+1 B .23+1 C .2 6 D .2+2 33.在△ABC 中,sin 2A =sin 2B +sin 2C ,则△ABC 为( ) A .直角三角形 B .等腰直角三角形 C .等边三角形 D .等腰三角形4.在△ABC 中,若sin A >sin B ,则角A 与角B 的大小关系为( ) A .A >B B .A <BC .A ≥BD .A ,B 的大小关系不能确定 5.在△ABC 中,A =60°,a =3,b =2,则B 等于( ) A .45°或135° B .60° C .45° D .135°6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果c =3a ,B =30°,那么角C 等于( )A .120°B .105°C .90°D .75° 二、填空题7.在△ABC 中,AC =6,BC =2,B =60°,则C =_________.8.在△ABC 中,若tan A =13,C =150°,BC =1,则AB =________.9.在△ABC 中,b =1,c =3,C =2π3,则a =________.10.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若b =2a ,B =A +60°,则A =______.三、解答题11.在△ABC 中,已知a =22,A =30°,B =45°,解三角形.12.在△ABC 中,已知a =23,b =6,A =30°,解三角形.能力提升13.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.14.在锐角三角形ABC 中,A =2B ,a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C ,求ab的取值范围.1.利用正弦定理可以解决两类有关三角形的问题: (1)已知两角和任一边,求其它两边和一角.(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和两角.2.已知两边和其中一边的对角,求第三边和其它两个角,这时三角形解的情况比较复杂,可能无解,可能一解或两解.例如:已知a 、b 和A ,用正弦定理求B 时的各种情况.A 为锐角a <b sin A a =b sin A b sin A<a <b a ≥b无解 一解(直角) 两解(一锐角, 一钝角)一解(锐角)A 为直角或钝角 a ≤b a >b 无解 一解(锐角)1.1.1 正弦定理(二)课时目标1.熟记正弦定理的有关变形公式;2.能够运用正弦定理进行简单的推理与证明.1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C=2R 的常见变形:(1)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c ;(2)a sin A =b sin B =csin C =a +b +c sin A +sin B +sin C =2R ; (3)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(4)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R.2.三角形面积公式:S =12ab sin C =12bc sin A =12ca sin B .一、选择题1.在△ABC 中,sin A =sin B ,则△ABC 是( ) A .直角三角形 B .锐角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形2.在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos C,则△ABC 是( )A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形3.在△ABC 中,sin A =34,a =10,则边长c 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫152,+∞ B .(10,+∞)C .(0,10) D.⎝⎛⎦⎤0,403 4.在△ABC 中,a =2b cos C ,则这个三角形一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形 5.在△ABC 中,已知(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( ) A .6∶5∶4 B .7∶5∶3C .3∶5∶7D .4∶5∶66.已知三角形面积为14,外接圆面积为π,则这个三角形的三边之积为( )A .1B .2 C.12D .4 二、填空题7.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A =60°,a =3,b =1,则c =________.9.在单位圆上有三点A ,B ,C ,设△ABC 三边长分别为a ,b ,c ,则a sin A +b 2sin B +2csin C=________.10.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +csin A +sin B +sin C=________,c =________.三、解答题11.在△ABC 中,求证:a -c cos B b -c cos A =sin Bsin A.12.在△ABC 中,已知a 2tan B =b 2tan A ,试判断△ABC 的形状.能力提升13.在△ABC 中,B =60°,最大边与最小边之比为(3+1)∶2,则最大角为( ) A .45° B .60° C .75° D .90°14.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是三个内角A ,B ,C 的对边,若a =2,C =π4,cos B 2=255,求△ABC 的面积S .1.在△ABC 中,有以下结论: (1)A +B +C =π;(2)sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C ; (3)A +B 2+C 2=π2;(4)sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2,tan A +B 2=1tanC2.2.借助正弦定理可以进行三角形中边角关系的互化,从而进行三角形形状的判断、三角恒等式的证明.1.1.2 余弦定理(一)课时目标1.熟记余弦定理及其推论;2.能够初步运用余弦定理解斜三角形.1.余弦定理三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=c 2+a 2-2ca cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C .2.余弦定理的推论cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ca ;cos C =a 2+b 2-c 22ab.3.在△ABC 中:(1)若a 2+b 2-c 2=0,则C =90°; (2)若c 2=a 2+b 2-ab ,则C =60°;(3)若c 2=a 2+b 2+2ab ,则C =135°.一、选择题1.在△ABC 中,已知a =1,b =2,C =60°,则c 等于( ) A. 3 B .3 C. 5 D .52.在△ABC 中,a =7,b =43,c =13,则△ABC 的最小角为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π123.在△ABC 中,已知a =2,则b cos C +c cos B 等于( ) A .1 B. 2 C .2 D .44.在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A.14 B.34 C.24 D.235.在△ABC 中,sin 2A 2=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6.在△ABC 中,已知面积S =14(a 2+b 2-c 2),则角C 的度数为( )A .135°B .45°C .60°D .120° 二、填空题7.在△ABC 中,若a 2-b 2-c 2=bc ,则A =________. 8.△ABC 中,已知a =2,b =4,C =60°,则A =________.9.三角形三边长为a ,b ,a 2+ab +b 2 (a >0,b >0),则最大角为________.10.在△ABC 中,BC =1,B =π3,当△ABC 的面积等于3时,tan C =________.三、解答题11.在△ABC 中,已知CB =7,AC =8,AB =9,试求AC 边上的中线长.12.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,且a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,2cos(A +B )=1.(1)求角C 的度数; (2)求AB 的长;(3)求△ABC 的面积.能力提升 13.(2010·潍坊一模)在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是________.14.在△ABC 中,a cos A +b cos B =c cos C ,试判断三角形的形状.1.利用余弦定理可以解决两类有关三角形的问题: (1)已知两边和夹角,解三角形. (2)已知三边求三角形的任意一角. 2.余弦定理与勾股定理余弦定理可以看作是勾股定理的推广,勾股定理可以看作是余弦定理的特例.1.1.2 余弦定理(二)课时目标1.熟练掌握正弦定理、余弦定理;2.会用正、余弦定理解三角形的有关问题.1.正弦定理及其变形(1)a sin A =b sin B =c sin C=2R . (2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C .(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R.(4)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c . 2.余弦定理及其推论 (1)a 2=b 2+c 2-2bc cos_A .(2)cos A =b 2+c 2-a 22bc.(3)在△ABC 中,c 2=a 2+b 2⇔C 为直角;c 2>a 2+b 2⇔C 为钝角;c 2<a 2+b 2⇔C 为锐角. 3.在△ABC 中,边a 、b 、c 所对的角分别为A 、B 、C ,则有:(1)A +B +C =π,A +B 2=π2-C2.(2)sin(A +B )=sin_C ,cos(A +B )=-cos_C ,tan(A +B )=-tan_C .(3)sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2.一、选择题1.已知a 、b 、c 为△ABC 的三边长,若满足(a +b -c )(a +b +c )=ab ,则∠C 的大小为( )A .60°B .90°C .120°D .150°2.在△ABC 中,若2cos B sin A =sin C ,则△ABC 的形状一定是 ( ) 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 3.在△ABC 中,已知sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7,则这个三角形的最小外角为 ( ) A .30° B .60° C .90° D .120°4.△ABC 的三边分别为a ,b ,c 且满足b 2=ac,2b =a +c ,则此三角形是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若C =120°, c =2a ,则( )A .a >bB .a <bC .a =bD .a 与b 的大小关系不能确定 6.如果将直角三角形的三边增加同样的长度,则新三角形的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度确定 二、填空题 7.在△ABC 中,边a ,b 的长是方程x 2-5x +2=0的两个根,C =60°,则边c =________. 8.设2a +1,a,2a -1为钝角三角形的三边,那么a 的取值范围是________. 9.已知△ABC 的面积为23,BC =5,A =60°,则△ABC 的周长是________. 10.在△ABC 中,A =60°,b =1,S △ABC =3,则△ABC 外接圆的面积是________. 三、解答题11.在△ABC 中,求证:a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C.12.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边的长,cosB =53, 且AB ·BC =-21. (1)求△ABC 的面积; (2)若a =7,求角C .能力提升13.已知△ABC 中,AB =1,BC =2,则角C 的取值范围是( )A .0<C ≤π6B .0<C <π2C.π6<C <π2D.π6<C ≤π314.△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知b 2=ac 且cos B =34.(1)求1tan A +1tan C 的值;(2)设BA ·BC = 23,求a+c 的值.1.解斜三角形的常见类型及解法在三角形的6个元素中要已知三个(至少有一边)才能求解,常见类型及其解法见下表:已知条件 应用定理 一般解法一边和两角 (如a ,B ,C ) 正弦定理由A +B +C =180°,求角A ;由正弦定理求出b 与c .在有解时只有一解.两边和夹角 (如a ,b ,C ) 余弦定理正弦定理由余弦定理求第三边c ;由正弦定理求出小边所对的角;再由A +B +C =180°求出另一 角.在有解时只有一解.三边(a ,b ,c )余弦定理 由余弦定理求出角A 、B ;再利用A +B +C =180°,求出角C .在有一解时只有一解. 两边和其中一边的对角如 (a ,b ,A ) 余弦定理 正弦定理 由正弦定理求出角B ;由A +B +C =180°,求出角C ;再利用正弦定理或余弦定理求c .可有两解、一解或无解.2.根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径 (1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.第一章 解三角形§1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.1 正弦定理(一)一、选择题 1答案 D 2答案 C 解析 由正弦定理a sin A =b sin B, 得4sin 45°=bsin 60°,∴b =2 6. 3答案 A解析 sin 2A =sin 2B +sin 2C ⇔(2R )2sin 2A =(2R )2sin 2B +(2R )2sin 2C ,即a 2=b 2+c 2,由勾股定理的逆定理得△ABC 为直角三角形.4答案 A解析 由sin A >sin B ⇔2R sin A >2R sin B ⇔a >b ⇔A >B . 5答案 C解析 由a sin A =b sin B 得sin B =b sin Aa=2sin 60°3=22.∵a >b ,∴A >B ,B <60° ∴B =45°. 6答案 A解析 ∵c =3a ,∴sin C =3sin A =3sin(180°-30°-C )=3sin(30°+C )=3⎝⎛⎭⎫32sin C +12cos C ,即sin C =-3cos C . ∴tan C =- 3. 又C ∈(0°,180°),∴C =120°. 二、填空题 7答案 75°解析 由正弦定理得2sin A =6sin 60°,∴sin A =22.∵BC =2<AC =6,∴A 为锐角.∴A =45°. ∴C =75°.8答案 102解析 ∵tan A =13,A ∈(0°,180°),∴sin A =1010.由正弦定理知BC sin A =ABsin C,∴AB =BC sin C sin A =1×sin 150°1010=102.9答案 1解析 由正弦定理,得 3sin 2π3=1sin B , ∴sin B =12.∵C 为钝角,∴B 必为锐角,∴B =π6,∴A =π6.∴a =b =1. 10答案 30°解析 ∵b =2a ∴sin B =2sin A ,又∵B =A +60°,∴sin(A +60°)=2sin A即sin A cos 60°+cos A sin 60°=2sin A ,化简得:sin A =33cos A ,∴tan A =33,∴A =30°. 三、解答题11解 ∵a sin A =b sin B =c sin C, ∴b =a sin B sin A =22sin 45°sin 30°=22×2212=4. ∵C =180°-(A +B )=180°-(30°+45°)=105°,∴c =a sin C sin A =22sin 105°sin 30°=22sin 75°12=2+2 3. 12解 a =23,b =6,a <b ,A =30°<90°.又因为b sin A =6sin 30°=3,a >b sin A ,所以本题有两解,由正弦定理得:sin B =b sin A a =6sin 30°23=32,故B =60°或120°. 当B =60°时,C =90°,c =a 2+b 2=43;当B =120°时,C =30°,c =a =2 3. 所以B =60°,C =90°,c =43或B =120°,C =30°,c =2 3.13答案 π6解析 ∵sin B +cos B =2sin(π4+B )= 2. ∴sin(π4+B )=1. 又0<B <π,∴B =π4. 由正弦定理,得sin A =a sin B b =2×222=12. 又a <b ,∴A <B ,∴A =π6. 1.1.1 正弦定理(二)一、选择题1答案 D2答案 B解析 由正弦定理知:sin A cos A =sin B cos B =sin C cos C, ∴tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C .3答案 D解析 ∵c sin C =a sin A =403,∴c =403sin C . ∴0<c ≤403. 4答案 A解析 由a =2b cos C 得,sin A =2sin B cos C ,∴sin(B +C )=2sin B cos C ,∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C ,∴sin(B -C )=0,∴B =C .5答案 B解析 ∵(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,∴b +c 4=c +a 5=a +b 6. 令b +c 4=c +a 5=a +b 6=k (k >0), 则⎩⎪⎨⎪⎧ b +c =4k c +a =5ka +b =6k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =72k b =52kc =32k .∴sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =7∶5∶3.6答案 A解析 设三角形外接圆半径为R ,则由πR 2=π,得R =1,由S △=12ab sin C =abc 4R =abc 4=14,∴abc =1. 二、填空题7答案 2 3解析 ∵cos C =13,∴sin C =223, ∴12ab sin C =43,∴b =2 3. 8答案 2 解析 由正弦定理a sin A =b sin B ,得3sin 60°=1sin B, ∴sin B =12,故B =30°或150°.由a >b , 得A >B ,∴B =30°,故C =90°,由勾股定理得c =2.9答案 7解析 ∵△ABC 的外接圆直径为2R =2,∴a sin A =b sin B =c sin C=2R =2, ∴a sin A +b 2sin B +2c sin C=2+1+4=7. 10答案 12 6解析 a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =6332=12.∵S △ABC =12ab sin C =12×63×12sin C =183, ∴sin C =12,∴c sin C =a sin A=12,∴c =6. 三、解答题11证明 因为在△ABC 中,a sin A =b sin B =c sin C=2R , 所以左边=2R sin A -2R sin C cos B 2R sin B -2R sin C cos A=sin (B +C )-sin C cos B sin (A +C )-sin C cos A =sin B cos C sin A cos C =sin B sin A=右边. 所以等式成立,即a -c cos B b -c cos A =sin B sin A. 12解 设三角形外接圆半径为R ,则a 2tan B =b 2tan A⇔a 2sin B cos B =b 2sin A cos A⇔4R 2sin 2 A sin B cos B =4R 2sin 2 B sin A cos A⇔sin A cos A =sin B cos B⇔sin 2A =sin 2B⇔2A =2B 或2A +2B =π⇔A =B 或A +B =π2. ∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.13答案 C解析 设C 为最大角,则A 为最小角,则A +C =120°,∴sin C sin A =sin ()120°-A sin A=sin 120° cos A -cos 120°sin A sin A=32tan A +12=3+12=32+12, ∴tan A =1,A =45°,C =75°.14解 cos B =2cos 2 B 2-1=35, 故B 为锐角,sin B =45. 所以sin A =sin(π-B -C )=sin ⎝⎛⎭⎫3π4-B =7210.由正弦定理得c =a sin C sin A =107, 所以S △ABC =12ac sin B =12×2×107×45=87. 1.1.2 余弦定理(一)一、选择题1答案 A2答案 B解析 ∵a >b >c ,∴C 为最小角,由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab=72+(43)2-(13)22×7×43=32.∴C =π6. 3答案 C解析 b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 22ac =2a 22a=a =2. 4答案 B解析 ∵b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2,b =2a ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 22a ·2a =34. 5答案 B解析 ∵sin 2A 2=1-cos A 2=c -b 2c, ∴cos A =b c =b 2+c 2-a 22bc ⇒a 2+b 2=c 2,符合勾股定理. 故△ABC 为直角三角形.6答案 B解析 ∵S =14(a 2+b 2-c 2)=12ab sin C , ∴a 2+b 2-c 2=2ab sin C ,∴c 2=a 2+b 2-2ab sin C .由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴C =45° .二、填空题7答案 120°8答案 30°解析 c 2=a 2+b 2-2ab cos C=22+42-2×2×4×cos 60°=12∴c =2 3.由正弦定理:a sin A =c sin C 得sin A =12. ∵a <c ,∴A <60°,A =30°.9答案 120°解析 易知:a 2+ab +b 2>a ,a 2+ab +b 2>b ,设最大角为θ,则cos θ=a 2+b 2-(a 2+ab +b 2)22ab =-12, ∴θ=120°. 10答案 -2 3解析 S △ABC =12ac sin B =3,∴c =4.由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13, ∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =-113,sin C =1213, ∴tan C =-12=-2 3.11解 由条件知: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 ⇒x =7.所以,所求中线长为7.12解 (1)cos C =cos [π-(A +B )]=-cos(A +B )=-12, 又∵C ∈(0°,180°),∴C =120°.(2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴⎩⎨⎧a +b =23,ab =2.∴AB 2=b 2+a 2-2ab cos 120°=(a +b )2-ab =10,∴AB =10.(3)S △ABC =12ab sin C =32. 1.1.2 余弦定理(二)一、选择题1答案 C解析 ∵(a +b -c )(a +b +c )=ab ,∴a 2+b 2-c 2=-ab ,即a 2+b 2-c 22ab =-12, ∴cos C =-12,∴∠C =120°. 2答案 C解析 ∵2cos B sin A =sin C =sin(A +B ),∴sin A cos B -cos A sin B =0,即sin(A -B )=0,∴A =B .3答案 B解析 ∵a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7,不妨设a =3,b =5,c =7,C 为最大内角,则cos C =32+52-722×3×5=-12. ∴C =120°.∴最小外角为60°.4答案 D解析 ∵2b =a +c ,∴4b 2=(a +c )2,即(a -c )2=0.∴a =c .∴2b =a +c =2a .∴b =a ,即a =b =c .5答案 A解析 在△ABC 中,由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos 120°=a 2+b 2+ab .∵c =2a ,∴2a 2=a 2+b 2+ab .∴a 2-b 2=ab >0,∴a 2>b 2,∴a >b .6答案 A解析 设直角三角形三边长为a ,b ,c ,且a 2+b 2=c 2,则(a +x )2+(b +x )2-(c +x )2=a 2+b 2+2x 2+2(a +b )x -c 2-2cx -x 2=2(a +b -c )x +x 2>0,∴c +x 所对的最大角变为锐角.二、填空题7答案 19解析 由题意:a +b =5,ab =2.由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C=a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab =52-3×2=19,∴c =19.8答案 2<a <8解析 ∵2a -1>0,∴a >12,最大边为2a +1. ∵三角形为钝角三角形,∴a 2+(2a -1)2<(2a +1)2,化简得:0<a <8.又∵a +2a -1>2a +1,∴a >2,∴2<a <8.9答案 12解析 S △ABC =12AB ·AC ·sin A =12AB ·AC ·sin 60°=23, ∴AB ·AC =8,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=AB 2+AC 2-AB ·AC =(AB +AC )2-3AB ·AC ,∴(AB +AC )2=BC 2+3AB ·AC =49,∴AB +AC =7,∴△ABC 的周长为12.10答案 13π3解析 S △ABC =12bc sin A =34c =3, ∴c =4,由余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A=12+42-2×1×4cos 60°=13,∴a =13.∴2R =a sin A =1332=2393, ∴R =393.∴S 外接圆=πR 2=13π3. 三、解答题11证明 右边=sin A cos B -cos A sin B sin C =sin A sin C ·cos B -sin B sin C ·cos A =a c ·a 2+c 2-b 22ac -b c ·b 2+c 2-a 22bc =a 2+c 2-b 22c 2-b 2+c 2-a 22c 2=a 2-b 2c2=左边. 所以a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C . 12解 (1)∵AB ·BC =-21,∴BA ·BC =21.∴BA ·BC = |BA |·|BC |·cosB = accosB = 21.∴ac=35,∵cosB =53,∴sinB = 54.∴S △ABC = 21acsinB = 21×35×54 = 14. (2)ac =35,a =7,∴c =5.由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =32,∴b =4 2.由正弦定理:c sin C =b sin 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°.13答案 A 解析 方法一 (应用正弦定理)∵AB sin C =BC sin A ,∴1sin C =2sin A∴sin C =12sin A ,∵0<sin A ≤1, ∴0<sin C ≤12. ∵AB <BC ,∴C <A ,∴C 为锐角,∴0<C ≤π6.方法二 (应用数形结合)如图所示,以B 为圆心,以1为半径画圆,则圆上除了直线BC 上的点外,都可作为A 点.从点C 向圆B 作切线,设切点为A 1和A 2,当A 与A 1、A 2重合时,角C 最大,易知此时:BC =2,AB =1,AC ⊥AB ,∴C =π6, ∴0<C ≤π6. 14解 (1)由cos B =34,得sin B =1-⎝⎛⎭⎫342=74. 由b 2=ac 及正弦定理得sin 2 B =sin A sin C .于是1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C=sin C cos A +cos C sin A sin A sin C =sin (A +C )sin 2 B=sin B sin 2 B =1sin B =477. (2)由BA ·BC = 23得ca ·cosB = 23 由cos B =34,可得ca =2,即b 2=2. 由余弦定理:b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B ,得a2+c2=b2+2ac·cos B=5,∴(a+c)2=a2+c2+2ac=5+4=9,∴a+c=3.。
1.1 正弦定理和余弦定理知识点归纳: 一.正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 为△ABC 外接圆的半径) (1)变形公式 :1.化边为角:2sin 2sin 2sin a R A b R B c R C ===,,;2.化角为边:Rc C R b B R a A 2sin ,2sin ,2sin === 3.::sin :sin :sin a b c A B C = 4.三角形的内切圆半径cb a S r ABC++=∆2二.余弦定理:A bc c b a cos 2222-+=;变形:(1)bc a c b A 2cos 222-+=;B ac c a b cos 2222-+=; ac b c a B 2cos 222-+=;C ab b a c cos 2222-+=. abc b a C 2cos 222-+=变形:(2)A C B C B A cos sin sin 2sin sin sin 222-+=B C A C A B cos sin sin 2sin sin sin 222-+= C B A B A C cos sin sin 2sin sin sin 222-+=三.三角形中的边角关系和性质:(1)π=++C B A2222π=++C B A 在Rt △中,222c b a =+,C=A+B=900.(2)-tanC B)+(A tan -cosC, B)+cos(A sinC,=B)+sin(A ==(3)2cos 2sinC B A =+ 2sin 2cos CB A =+ 2c o t 2t a nC B A =+ (4)tanA+tanB+tanC= tanA ·tanB ·tanC(5)b a >⇔B A >⇔B A sin sin >.⇔cosA<cosB (6)21sin 21==C ab S ×底×高Rabc 4=.)(2c b a r ++=(三角形的内切圆半径r ,外接圆半径R )(7)ma+nb=kc ⇔msinA+nsinB=ksinC (8)ma=nb ⇔ msinA=nsinB(9)若A 、B 、C 成等差数列,则B 060=.(10)若三角形中三内角成等差数列,三边成等比数列⇔三角形为正三角形(11)余弦定理是勾股定理的推广:判断C ∠为锐角222c b a >+⇔,C ∠为直角222c b a =+⇔, C ∠为钝角222c b a <+⇔.课堂训练 一、选择题1.已知△ABC 中,a =4,b =43,∠A =30°,则∠B 等于……………………....( ) A .30° B .30°或150° C .60° D .60°或120°2.已知△ABC 中,AB =6,∠A =30°,∠B =120°,则△ABC 的面积为…………..( ) A .9B .18C .93D .1833.已知△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶3∶2,则A ∶B ∶C 等于………………………..( )A .1∶2∶3B .2∶3∶1C .1∶3∶2D .3∶1∶2 4.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k (k≠0),则k 的取值范围为…..( ) A .(2,+∞) ] B .(-∞,0) C .(-21,0)D .(21,+∞)5. 在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有一解的是………………………..( ) A .b =7,c =3,C =30° B .b =5,c =42,B =45° C .a =6,b =63,B =60° D .a =20,b =30,A =30° * 6.在△ABC 中,A =60°,b =1,其面积为3,则sin sin sin a b cA B C++++等于….( )A .33B .3392C .338D .239二、填空题7.在△ABC 中,若∠B =30°,AB =23,AC =2,则△ABC 的面积是________. 8.设△ABC 的外接圆半径为R ,且已知AB =4,∠C =45°,则R =________.9.已知△ABC 的面积为23,且b =2,c =3,则∠A =________.10*.若三角形中有一个角为60°,夹这个角的两边的边长分别是8和5,则它的内切圆半径等于________,外接圆半径等于________. 三、解答题11.在△ABC 中,∠C =60°,BC =a ,AC =b ,a +b =16. (1)试写出△ABC 的面积S 与边长a 的函数关系式.(2)当a 等于多少时,S 有最大值?并求出这个最大值.12.在△ABC 中,已知a 2-a =2(b +c ),a +2b =2c -3,若sin C ∶sin A =4∶13,求a ,b ,c .13.在△ABC 中,求证2tan 2tanBA b a b a -=+-.14*.在一个三角形中,若有一个内角不小于120°,求证:最长边与最短边之比不小于3.同步提升 一、选择题:1、在△ABC 中,已知b =4 ,c =2 ,∠A=120°,则a 等于( )A .2B .6C .2 或6D .272、在△ABC 中,已知三边a 、b 、c 满足(a +b +c)(a +b -c)=3ab ,则∠C 等于 ( ) A .15° B .30° C .45° D .60°3、已知在△ABC 中:,sinA: sinB: sinC =3: 5 :7,那么这个三角形的最大角是 ( )A .135°B .90°C .120°D .150°4、在△ABC 中,若c 4-2(a 2+b 2)c 2+a 4+a 2b 2+b 4=0,则C 等于 ( )A .90°B .120°C .60°D .120°或60° 二、填空题:5、已知△ABC 中,A =60°,最大边和最小边是方程x 2-9x +8=0的两个正实数根,那么BC 边长______.6、△ABC 中,a 、b 分别是角A 和角B 所对的边,a =3,b =1,B 为30°,则角A 的值为______.7、在△ABC 中,cos A =135,sin B =53,则cos C 的值为______. 8、在△ABC 中,若sin A sin B =cos 22C ,则△ABC 为______.9、若三角形中有一个角为60°,夹这个角的两边的边长分别是8和5,外接圆半径等于_______. 三、解答题:10、在ABC ∆中,,15,8,2==+=+ac c a B C A 求b 的值。
1.1 正弦定理和余弦定理
例题1.(1)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若c=2,b=6,B=1200,则a 等于()
A 、6
B 、2
C 、3
D 、2
(2)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若()
C a A c b cos cos 3=-,则cosA=____ 例题2. △ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,如果a 2=b (b+c ),求证:A=2B 。
例题3.下列有关正弦定理的叙述正确的是( )
(1)正弦定理只适用于锐角三角形;(2)正弦定理不适用于直角三角形;(3)在某一确定的三角形中,各边与它所对角的正弦的比是一定值;(4)在△ABC 中,sinA :sinB :sinC=a :b :c
A 、1个
B 、2个
C 、3个
D 、4个
例题4.(1)在△ABC 中,已知A=450,B=300,c=10,求b 。
(2)在△ABC 中,已知A=450,a=2,b=2,求B
例题5. △ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,设a+c=2b ,A ﹣C=
3
π,求sinB 的值。
例题6.在△ABC 中,a :b :c=2:6:(13+),求△ABC 的各内角的度数。
例题7.在△ABC 中,已知a=7,b=10,c=6,判断△ABC 的形状。
例题8.(1)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2﹣b 2)tanB=3ac ,则角B 的值为( )
A 、6π
B 、3π
C 、6π或65π
D 、3
π或32π (2)如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么它的顶角的余弦值为( )
A 、185
B 、43
C 、23
D 、8
7 例题9.在△ABC 中,若B=300,AB=32,AC=2,则△ABC 的面积是_________。
例题10.在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且角A 为800,a 2=b (b+c ),求角C 的度数。
例题11.不解三角形,判断下列三角形解的个数。
(1)a=5,b=4,A=1200;(2)a=7,b=14,A=1500;(3)a=9,b=10,A=600;(4)c=50,b=72,C=1350
例题12.在△ABC 中,已知a=62,b=326+,c=34,求角A 、B 、C
例题13.在△ABC 中,c=22,a >b ,C=
4
π,且有tanA ·tanB=6,试求a 、b 及此时三角形的面积。
例题14.在△ABC 中,若b 2sin 2C+c 2sin 2B=2bc ·cosB ·cosC ,试判断三角形的形状。
例题15.在△ABC 中,(a+b+c )(a+b ﹣c )=3ab ,2cosAsinB=sinC ,试判断△ABC 的形状。
例题16.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的角分别为a 、b 、c ,证明:C
B A c b a sin )sin(22
2-=-
例题17.设△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且acosB ﹣bcosA=c 53
(1)求tanAcotB 的值
(2)求tan (A ﹣B )的最大值。
例题18.设△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且A=600,c=3b ,求:
(1)c a
的值;
(2)cotB+cotC 的值;
基础练习题
1.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,A=3
π,a=3,b=1,则c 等于( ) A 、1 B 、2 C 、13- D 、3
2.已知△ABC 中,a=1,b=3,A=300,则B 等于( )
A 、600
B 、600或1200
C 、300或1500
D 、1200
3.若△ABC 的三边满足a 2+b 2=c 2﹣3ab ,则此三角形的最大内角的度数为( )
A 、1500
B 、1350
C 、1200
D 、600
4.在△ABC 中,若sinA :sinB :sinC=3:2:4,则cosC 的值为( )
A 、32
B 、﹣32
C 、41
D 、﹣41
5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,且b 2+c 2+3bc=a 2,则A 等于________。
提升练习题
1.在△ABC 中,A=600,a=34,b=24,则B 等于( )
A 、450或1350
B 、1350
C 、450
D 、以上答案都不对
2.在△ABC 中,面积S=a 2﹣(b ﹣c )2,则cosA=( )
A 、178
B 、1715
C 、1513
D 、1713
3.在三角形ABC 中,已知B=600,最大边与最小边的比为21
3+,则三角形的最大角为(
)
A 、600
B 、750
C 、900
D 、1150
4.锐角△ABC 中,若A=2B ,则b a
的取值范围是( )
A 、(1,2)
B 、(1,3)
C 、(2,2)
D 、(2,3)
5.在△ABC 中,A=600,b=1,其面积为3,则C B A c
b a sin sin sin ++++等于( )
A 、33
B 、339
2 C 、33
26 D 、239
6.在△ABC 中,角A=600,AC=16面积为2203,那么BC 的长度为( )
A 、25
B 、51
C 、349
D 、49
7.在△ABC 中,2cosBsinA=sinC ,则△ABC 的形状一定是( )
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
8. △ABC 中,下列结论:(1)a 2>b 2+c 2,则△ABC 为钝角三角形;(2)a 2=b 2+c 2+bc ,则角A 为600;(3)a 2+b 2>c 2,则△ABC 为锐角三角形;(4)若A :B :C=1:2:3,则a :b :c=1:2:3,其中正确的个数为( )
A 、1
B 、2
C 、3
D 、4
9.在△ABC 中,若a=23,cosC=3
1,S △ABC =34,则b=__________。
10. △ABC 的周长是20,面积是310,A=600,则BC 边的长等于___________。
11. △ABC 中,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 的对边,若2b=a+c ,B=300,△ABC 的面积为2
3,则b=______ 12.在△ABC 中,三内角A 、B 、C 的对边长分别为a=3,b=4,c=6,则bc ·cosA+ca ·cosB+ab ·cosC 的值为_________
13.在△ABC 中求证:
(1)2tan 2tan
B A B
A b a b a +-=+-; (2))(212cos 2cos 22c b a A c C a ++=+
14.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,cosB=
5
3,且21-=∙BC AB 。
(1)求△ABC 的面积;(2)若a=7,求C 。
15.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,且满足b 2+c 2-a 2=bc ,
(1)求角A 的值;(2)若a=3,设角B 的大小为x ,△ABC 的周长为y ,求y=f (x )的最大值。
16.三角形的三内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,设向量m =(c ﹣a ,b ﹣a ),n =(a+b ,c ),若m ∥n ,(1)求角B 的大小;(2)求sinA+sinC 的取值范围。