正余弦定理题型总结(全)
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正余弦定理是三角学中的重要知识点,用于解决与三角形相关的问题。
下面是对正余弦定理的知识点及题型归纳:一、正弦定理1. 定义:在任意三角形ABC中,设角A、B、C所对应的边分别为a、b、c,那么有sinA/a = sinB/b = sinC/c。
2. 性质:-等式两边同时乘以任意非零常数,等式仍然成立;-等式两边同时除以相同的角,等式仍然成立;-等式两边同时取反函数,等式仍然成立。
3. 应用:-已知三个角的度数,求边长;-已知两个边的长度,求第三个边的长度;-已知一个角和一条边的长度,求另外两个角的度数;-已知一个角和两条边的长度,求第三个角的度数。
二、余弦定理1. 定义:在任意三角形ABC中,设角A、B、C所对应的边分别为a、b、c,那么有cosA = (b ²+ c²- a²) / (2bc)。
2. 性质:-等式两边同时乘以任意非零常数,等式仍然成立;-等式两边同时除以相同的角,等式仍然成立;-等式两边同时取反函数,等式仍然成立。
3. 应用:-已知三个角的度数,求边长;-已知两个边的长度,求第三个边的长度;-已知一个角和一条边的长度,求另外两个角的度数;-已知一个角和两条边的长度,求第三个角的度数。
三、题型归纳1. 已知三个角的度数,求边长:-根据正弦定理或余弦定理,将已知的角度代入公式中,求解边长;-如果已知的是弧度制的角度,需要将其转换为角度制。
2. 已知两个边的长度,求第三个边的长度:-根据正弦定理或余弦定理,将已知的两个边的长度代入公式中,求解第三个边的长度;-如果已知的是弧度制的角度,需要将其转换为角度制。
3. 已知一个角和一条边的长度,求另外两个角的度数:-根据正弦定理或余弦定理,将已知的角度和边的长度代入公式中,求解另外两个角的度数;-如果已知的是弧度制的角度,需要将其转换为角度制。
4. 已知一个角和两条边的长度,求第三个角的度数:-根据正弦定理或余弦定理,将已知的角度和两条边的长度代入公式中,求解第三个角的度数;-如果已知的是弧度制的角度,需要将其转换为角度制。
正余弦定理知识点总结及高考考试题型正余弦定理是初中数学中不可避免的知识点之一,也是高中数学中必须掌握的内容之一。
在实际应用中,正余弦定理有着广泛的应用,因此掌握正余弦定理在数学学习中是非常重要的。
本文将介绍正余弦定理的知识点及在高考考试中的应用。
一、正余弦定理的概念正余弦定理也叫余弦定理,是解题方法中的三角函数法。
它适用于求三角形的任意一边或角,无论是锐角三角形、直角三角形、钝角三角形都可以应用。
正余弦定理是指在一个三角形中,任意一边的平方等于另外两边的平方和与这两边对应的角的余弦值的积的两倍之差。
二、正余弦定理的公式设三角形ABC中,a、b、c是三角形的三边,A、B、C是三角形的三个内角,则正余弦定理的公式如下:①cosA=(b²+c²-a²)/2bc②cosB=(a²+c²-b²)/2ac③cosC=(a²+b²-c²)/2ab其中,a表示边BC对应的角,b表示边AC对应的角,c表示边AB对应的角。
三、正余弦定理的应用1、求任意三角形的边长求三角形的边长是初学者需要掌握的基本应用之一。
那么设一个三角形,已知除一边外的两边及夹角,用正余弦定理求另一边的长度。
例如:已知三角形ABC中,a=9,b=12,∠C=120°,求c。
解:根据正余弦定理中的公式③cosC=(a²+b²-c²)/2ab,可以推导出c²=a²+b²-2abcosC,代入数值:c²=9²+12²-2×9×12×cos120°。
cos120°=-0.5,所以c²=169,c=13。
因此,三角形ABC的边长c=13。
2、求三角形内的角度求出三角形的内角度量也是三角形解题的基本应用之一。
用正余弦定理解题时,需要掌握反三角函数的概念及应用。
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。
正余弦定理考点梳理:1.直角三角形中各元素间的关系:如图,在△ABC 中, C = 90°, AB =c , AC = b , BC = a 。
( 1)三边之间的关系: a 2+ b 2= c 2。
(勾股定理) A ( 2)锐角之间的关系: A + B = 90°; c( 3)边角之间的关系: (锐角三角函数定义)bsin A =cos B = a ,cos A = sin B = b , tan A = a。
CBcc b2.2.斜三角形中各元素间的关系:a如图 6-29 ,在△ ABC 中, A 、 B 、 C 为其内角, a 、 b 、c 分别表示 A 、 B 、C 的对边。
( 1)三角形内角和: A +B + C = _____( 2)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。
ab c2R 。
( R 为外接圆半径)sin A sin Bsin C3.正弦定理:a= b = c =2R 的常见变形:sin A sin B sin C(1)sinA ∶ sinB ∶ sinC = a ∶ b ∶ c ;(2)a= b c= a + b + csin=sin A + sin = 2R ;A sinBC sinB + sin C(3) a =2R sin_ A , b = 2R sin_ B , c = 2R sin_ C ;A = aB = bC = c(4)sin2R ,sin 2R , sin 2R .1114. 三角形面积公式: S = 2ab sin C = 2bc sin A = 2ca sin B .5.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。
cos A b2c 2 a 2a 22c 22bccos A2bcba2c 2b 2余弦定理的公式:b 2 a 2 c 22accosB 或cos B .c2b2a22ba cosC2accosCb2a2c22ab6. ( 1)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. ( 2)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 .7. 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 .8. 解题中利用ABC 中A B C,以及由此推得的一些基本关系式进行三角变换的运算,如: sin( A B) sin C, cos( A B) cosC, tan(A B)tan C,sin A BcosC,cosAB sinC, tanAB cotC. 2222229.解斜三角形的主要依据是:设△ ABC的三边为 a、 b、c,对应的三个角为A、 B、C。
正、余弦定理一、知识总结 (一)正弦定理1.正弦定理:2,sin sin sin a b cR A B C===其中R 是三角形外接圆半径. 2.变形公式:(1)化边为角:(2)化角为边:(3)(4).3、正弦定理可解决两类问题:(1)两角和任意一边,求其它两边和一角;(解唯一)(2)两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角. (解可能不唯一)在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下:a =b sin A b sin A <a <b a ≥b a >b 1.余弦定理: 2222cos a b c bc A =+-2222cos c a b ab C =+-2222cos b a c ac B =+-2.变形公式:222222222cos ,cos ,cos .222b c a a c b a b c A B C ab ac ab+-+-+-===.注:2a >22c b +⇒A 是钝角;2a =22c b +⇒A 是直角;2a <22c b +⇒A 是锐角;2sin ,2sin ,2sin ;a R A b R B c R C ===sin ,sin ,sin ;222a b cA B C R R R ===::sin :sin :sin a b c A B C =2sin sin sin sin sin sin a b c a b c RA B C A B C ++====++3.余弦定理可以解决的问题:(1)已知三边,求三个角;(解唯一)(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角;(解唯一):4.由余弦定理判断三角形的形状a2=b2+c2⇔A是直角⇔△ABC是直角三角形,a2>b2+c2⇔A是钝角⇔△ABC是钝角三角形,a2<b2+c⇔A是锐角/△ABC是锐角三角形。
(注意:A是锐角/ △ABC是锐角三角形,必须说明每个角都是锐角)(三) ΔABC的面积公式:(1)1() 2a aS a h h a= 表示边上的高;(2)111sin sin sin() 2224abcS ab C ac B bc A RR====为外接圆半径;(3)1()() 2S r a b c r=++为内切圆半径(四) 实际问题中的常用角1.仰角和俯角在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下文的叫俯角(如图①)2.方位角从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②)注:仰角、俯角、方位角的区别是:三者的参照不同。
正余弦定理题型总结(全)平面向量题型归纳(全)题型一:共线定理应用例一:平面向量→→b a ,共线的充要条件是()A.→→b a ,方向相同B. →→b a ,两向量中至少有一个为零向量 C.存在,R ∈λ→→=a b λ D 存在不全为零的实数0,,2121=+→→b a λλλλ变式一:对于非零向量→→b a ,,“→→→=+0b a ”是“→→b a //”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件变式二:设→→b a ,是两个非零向量()A.若→→→→=+b a b a _则→→⊥b aB. 若→→⊥b a ,则→→→→=+b a b a _ C. 若→→→→=+b a b a _,则存在实数λ,使得→→=a b λ D 若存在实数λ,使得→→=a b λ,则→→→→=+ba b a _例二:设两个非零向量→→21e e 与,不共线,(1)如果三点共线;求证:D C A e e e e e e ,,,28,23,212121--=+=-= (2)如果三点共线,且D C A e k e e e e e ,,,2,32,212121-=-=+=求实数k 的值。
变式一:设→→21e e 与两个不共线向量,,2,3,2212121e e CD e e CB e k e AB -=+=+=若三点A,B,D 共线,求实数k 的值。
变式二:已知向量→→b a ,,且,27,25,2b a CD b a BC b a AB +=+-=+=则一定共线的三点是() A.A,B,D B.A,B,C C.B,C,D D.A,C,D题型二:线段定比分点的向量形式在向量线性表示中的应用例一:设P 是三角形ABC 所在平面内的一点,,2+=则()A. +=B. +=C. +=D. ++=变式一:已知O 是三角形ABC 所在平面内一点,D 为BC 边的中点,且++=2,那么()A. A =变式二:在平行四边形ABCD 中=,=,3=,M 为BC 的中点,则= ( 用,表示)例二:在三角形ABC 中,=,=,若点D 满足2=,则=( )A. ,3132+B. ,3235-C. ,3132-D. ,3231+变式一:(高考题) 在三角形ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分角ACB,a CB =,b CA =21==,则=CD ( )A. ,3231+B. ,3132b a +C. ,5453+ D. ,5354b a +变式二:设D,E,F 分别是三角形ABC 的边BC,CA,AB 上的点,且,2BD DC =,2EA CE =,2FB AF =则++,与( )A.反向平行B. 同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直变式三:在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,若μλ+=,其,,R ∈μλ则μλ+=变式四:在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若,=,=则=( )A.,2141+ B. ,3132+ C. ,4121+ D. ,3231+题型三:三点共线定理及其应用例一:点P 在AB 上,求证:μλ+=且μλ+=1(,,R ∈μλ)变式:在三角形ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 和N,若,m =,n =则m+n=例二:在平行四边形ABCD 中,E,F 分别是BC,CD 的中点,DE 与AF 交于点H,设,a AB =,b BC =则= A. ,5452- B. ,5452+ C. ,5452+- D. ,5452--题型四:向量与三角形四心一、内心例一:O 是?ABC 所在平面内一定点,动点P满足),【∞+∈++=0λλ,则点P的轨迹一定通过?ABC 的()A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心变式一:已知非零向量与满足0=?+AC AB,且21=AC AB ,则?ABC 为() A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 等腰非等边三角形 D.三边均不相等的三角形变式二:?=?+?+?P 为?ABC 的内心二、重心例一:O 是?ABC 内一点,=++,则为?ABC 的()A.外心B.内心C .重心 D.垂心变式一:在?ABC 中,G 为平面上任意一点,证明:?++=)(31O 为?ABC 的重心变式二:在?ABC 中,G 为平面上任意一点,若?+=)(31AC AB AO O 为?ABC 的重心三垂心:例一:求证:在?ABC 中,??=?=? O 为?ABC 的垂心变式一:O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足,R ∈++=λλ则点P 的轨迹一定通过?ABC 的()A.外心B.内心C.重心 D .垂心四外心例一:若O 是?ABC 的外心,H 是?ABC 的垂心,则OH ++=变式一:已知点O ,N ,P 在?ABC 所在平面内,且==++=,题型五:向量的坐标运算例一:已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且CB CN CA CM 2,3==,试求点M,N 和的坐标。
正余弦定理考点梳理:1.直角三角形中各元素间的关系:如图,在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理) A(2)锐角之间的关系:A +B =90°; c (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) b sin A =cos B =,cos A =sin B =,tan A =。
C B c a c b ba2.2.斜三角形中各元素间的关系: a如图6-29,在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =_____(2)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。
(R 为外接圆半径)R CcB b A a 2sin sin sin ===3.正弦定理:===2R 的常见变形:asin A b sin B csin C (1)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c ;(2)====2R ;a sin Ab sin B csin C a +b +csin A +sin B +sin C (3)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(4)sin A =,sin B =,sin C =.a 2Rb 2R c2R 4.三角形面积公式:S =ab sin C =bc sin A =ca sin B .1212125.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。
余弦定理的公式: 或.2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c b a ba C ⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩222222222cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac b a c C ab ⎧+-=⎪⎪+-⎪=⎨⎪⎪+-=⎪⎩6.(1)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. (2)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.7.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.8.解题中利用中,以及由此推得的一些基本关系式进行三角变换ABC ∆A B C π++=的运算,如:sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=-.sincos ,cos sin ,tan cot222222A B C A B C AB C+++===9. 解斜三角形的主要依据是:设△ABC 的三边为a 、b 、c ,对应的三个角为A 、B 、C 。
正余弦定理知识点总结及高考考试题型一、正余弦定理的概念正余弦定理,又称余正定理、角-边-角定理,是指用三角形中的一个角和与它相对的两边的长度,来表示三角形中的另外两个角与其对应的两边之间的关系的公式。
二、正余弦定理的形式对于一个三角形ABC,设三个边分别为a、b、c,对应的角分别为A、B、C,将角A所对应的边称为边a,角B所对应的边称为边b,角C所对应的边称为边c。
(1)正弦定理:$\frac{a}{\sin A}=\frac{b}{\sinB}=\frac{c}{\sin C}$(2)余弦定理:$a^2=b^2+c^2-2bc\cos A$$b^2=a^2+c^2-2ac\cos B$$c^2=a^2+b^2-2ab\cos C$三、正余弦定理的应用正余弦定理是基本的三角函数之一,它们在高中数学教育中被广泛应用。
通常在三角形的求面积过程中被使用。
考生还需能够将它们应用在其他相关的三角形求解问题中。
例如,可以用正余弦定理解决以下问题:(1)求三角形的面积。
(2)判断三角形是否为等腰三角形,是否为等边三角形。
(3)确定三角形的内角度数。
(4)求解三角形的未知边和角。
四、正余弦定理在高考考试中的出现形式正余弦定理在高考考试中经常作为解决三角形问题的关键公式。
它们常表现为单独的选择题或解答题,也可能是复合型题目的一部分。
(1)选择题样例:已知三角形ABC的边长分别为11、12、13,若$\angle C$ 的角度等于$\frac{\pi}{2}$,则$\sin A+\cos B$ 等于()A. $\frac{24}{13}$B. $\frac{22}{13}$C. $\frac{20}{13}$D. $\frac{18}{13}$(2)解答题样例:已知$\triangle ABC$,且$AB=8, AC=6,BC=10$,则$\triangle ABC$的面积是多少?解:由余弦定理,$\cos A=\frac{b^2+c^2-a^2}{2bc}=\frac{100-36-64}{2×10×8}=-\frac{1}{8}$由正弦定理,$2S=\frac{1}{2}bc\sin A=24\sin A=24\sqrt{1-\cos^2 A}=24\sqrt{1-\frac{1}{64}}=\frac{48}{\sqrt{3}}$因此,$\triangle ABC$ 的面积为$\frac{24}{\sqrt{3}}$。
导数的概念及运算一、知识梳理1.正、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则2.S △ABC =2ab sin C =2bc sin A =2ac sin B =4R =2(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .3.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如下:4.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C2.5.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B . 3.在△ABC 中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边, A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .二、例题精讲 + 随堂练习1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( ) (2)在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B .( )(3)在△ABC 的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素.( )(4)当b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形;当b 2+c 2-a 2=0时,△ABC 为直角三角形;当b 2+c 2-a 2<0时,△ABC 为钝角三角形.( ) 解析 (1)三角形中三边之比等于相应的三个内角的正弦值之比. (3)已知三角时,不可求三边.(4)当b 2+c 2-a 2>0时,三角形ABC 不一定为锐角三角形. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×2.在△ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC =( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析 在△ABC 中,设AB =c =5,AC =b =3,BC =a =7,由余弦定理得cos ∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =9+25-4930=-12,由A ∈(0,π),得A =2π3,即∠BAC =23π. 答案 C3.在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则这个三角形的形状为________. 解析 由正弦定理,得sin A cos A =sin B cos B , 即sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形. 答案 等腰三角形或直角三角形4.(2018·烟台质检)已知△ABC 中,A =π6,B =π4,a =1,则b 等于( ) A.2B.1C. 3D.2解析 由正弦定理a sin A =b sin B ,得1sin π6=bsin π4,∴112=b22,∴b = 2.答案 D5.(2018·全国Ⅱ卷)在△ABC 中,cos C 2=55,BC =1,AC =5,则AB =( ) A.4 2B.30C.29D.25解析 由题意得cos C =2cos 2 C 2-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552-1=-35.在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ×BC ×cos C =52+12-2×5×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=32,所以AB =4 2.答案 A6.(2019·荆州一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =22,cos A =34,sin B =2sin C ,则△ABC 的面积是________. 解析 由sin B =2sin C ,cos A =34,A 为△ABC 一内角, 可得b =2c ,sin A =1-cos 2A =74, ∴由a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得8=4c 2+c 2-3c 2, 解得c =2(舍负),则b =4.∴S △ABC =12bc sin A =12×2×4×74=7. 答案 7考点一 利用正、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)(2019·枣庄二模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若 (a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则A =( ) A.π6 B.π3 C.5π6 D.2π3(3)(2018·全国Ⅲ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2B.π3C.π4D.π6解析 (1)由正弦定理,得sin B =b sin C c =6×323=22, 结合b <c 得B =45°,则A =180°-B -C =75°. (2)∵(a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,∴由正弦定理得(a +b )(a -b )=c (c -b ),即b 2+c 2-a 2=bc . 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又A ∈(0,π),所以A =π3.(3)因为a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,且S △ABC =a 2+b 2-c24,所以S △ABC =2ab cos C 4=12ab sin C ,所以tan C =1.又C ∈(0,π),故C =π4. 答案 (1)75° (2)B (3)C【训练1】 (1)(2017·全国Ⅰ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( ) A.π12B.π6C.π4D.π3(2)(2019·北京海淀区二模)在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2cos 2A +B2-cos 2C =1,4sin B =3sin A ,a -b =1,则c 的值为( )A.13B.7C.37D.6(3)在△ABC 中,已知a =2,b =6,A =45°,则满足条件的三角形有( ) A.1个 B.2个 C.0个 D.无法确定解析 (1)由题意得sin(A +C )+sin A (sin C -cos C )=0, ∴sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,则sin C (sin A +cos A )=2sin C sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=0,因为C ∈(0,π),所以sin C ≠0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=0,又因为A ∈(0,π),所以A +π4=π,所以A =3π4.由正弦定理a sin A =c sin C ,得2sin 3π4=2sin C ,则sin C =12,又C ∈(0,π),得C =π6.(2)由2cos 2A +B 2-cos 2C =1,可得2cos 2A +B 2-1-cos 2C =0,则有cos 2C +cos C =0,即2cos 2C +cos C -1=0,解得cos C =12或cos C =-1(舍),由4sin B =3sin A ,得4b =3a ,① 又a -b =1,②联立①,②得a =4,b =3, 所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C =16+9-12=13,则c =13.(3)∵b sin A =6×22=3,∴b sin A <a <b . ∴满足条件的三角形有2个. 答案 (1)B (2)A (3)B 考点二 判断三角形的形状【例2】 (1)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cb <cos A ,则△ABC 为( ) A.钝角三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形D.等边三角形(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.不确定解析(1)由cb<cos A,得sin Csin B<cos A,又B∈(0,π),所以sin B>0,所以sin C<sin B cos A,即sin(A+B)<sin B cos A,所以sin A cos B<0,因为在三角形中sin A>0,所以cos B<0,即B为钝角,所以△ABC为钝角三角形.(2)由正弦定理得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A=1,即A=π2,∴△ABC为直角三角形.答案(1)A(2)B【训练2】若将本例(2)中条件变为“c-a cos B=(2a-b)cos A”,判断△ABC的形状.解∵c-a cos B=(2a-b)cos A,C=π-(A+B),∴由正弦定理得sin C-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,∴sin A cos B+cos A sin B-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,∴cos A(sin B-sin A)=0,∴cos A=0或sin B=sin A,∴A=π2或B=A或B=π-A(舍去),∴△ABC为等腰或直角三角形.考点三 和三角形面积、周长有关的问题 角度1 与三角形面积有关的问题【例3-1】 (2017·全国Ⅲ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin A +3cos A =0,a =27,b =2. (1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. 解 (1)由sin A +3cos A =0及cos A ≠0, 得tan A =-3,又0<A <π,所以A =2π3.由余弦定理,得28=4+c 2-4c ·cos 2π3.即c 2+2c -24=0,解得c =-6(舍去),c =4.(2)由题设可得∠CAD =π2,所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6. 故△ABD 与△ACD 面积的比值为12AB ·AD sin π612AC ·AD=1.又△ABC 的面积为12×4×2sin ∠BAC =23,所以△ABD 的面积为 3. 角度2 与三角形周长有关的问题【例3-2】 (2018·上海嘉定区模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a sin B =3b cos A .若a =4,则△ABC 周长的最大值为________. 解析 由正弦定理a sin A =bsin B ,可将a sin B =3b cos A 转化为sin A sin B =3sin B cos A . 又在△ABC 中,sin B >0,∴sin A =3cos A , 即tan A = 3. ∵0<A <π,∴A =π3.由余弦定理得a 2=16=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-3bc ≥(b +c )2-3⎝⎛⎭⎪⎫b +c 22,则(b+c)2≤64,即b+c≤8(当且仅当b=c=4时等号成立),∴△ABC周长=a+b+c=4+b+c≤12,即最大值为12.答案12【训练3】(2019·潍坊一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(a+2c)cos B+b cos A=0.(1)求B;(2)若b=3,△ABC的周长为3+23,求△ABC的面积.解(1)由已知及正弦定理得(sin A+2sin C)cos B+sin B cos A=0,(sin A cos B+sin B cos A)+2sin C cos B=0,sin(A+B)+2sin C cos B=0,又sin(A+B)=sin C,且C∈(0,π),sin C≠0,∴cos B=-12,∵0<B<π,∴B=23π.(2)由余弦定理,得9=a2+c2-2ac cos B.∴a2+c2+ac=9,则(a+c)2-ac=9.∵a+b+c=3+23,b=3,∴a+c=23,∴ac=3,∴S△ABC =12a a c sin B=12×3×32=334.三、课后练习1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos C=223,b cos A+a cosB=2,则△ABC的外接圆面积为()A.4πB.8πC.9πD.36π解析由题意及正弦定理得2R sin B cos A+2R sin A cos B=2R sin(A+B)=2(R为△ABC的外接圆半径).即2R sin C=2.又cos C=223及C∈(0,π),知sin C=13.∴2R=2sin C=6,R=3.故△ABC 外接圆面积S =πR 2=9π. 答案 C2.(2019·武汉模拟)在△ABC 中,C =2π3,AB =3,则△ABC 的周长为( ) A.6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3 B.6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+3 C.23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3D.23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+3解析 设△ABC 的外接圆半径为R ,则2R =3sin 2π3=23,于是BC =2R sin A =23sin A ,AC =2R sin B =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-A .于是△ABC 的周长为23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-A +3=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3. 答案 C3.(2019·长春一模)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若⎝ ⎛⎭⎪⎫12b -sin C cos A =sin A cos C ,且a =23,则△ABC 面积的最大值为________. 解析 因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12b -sin C cos A =sin A cos C , 所以12b cos A -sin C cos A =sin A cosC ,所以12b cos A =sin(A +C ),所以12b cos A =sin B , 所以cos A 2=sin Bb , 又sin B b =sin A a ,a =23, 所以cos A 2=sin A 23,得tan A =3,又A ∈(0,π),则A =π3, 由余弦定理得(23)2=b 2+c 2-2bc ·12=b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc ,即bc ≤12(当且仅当b =c =23时取等号), 从而△ABC 面积的最大值为12×12×32=3 3. 答案 334.(2018·天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6.(1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B , 得b sin A =a sin B , 又由b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6, 得a sin B =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,即sin B =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,可得tan B = 3. 又因为B ∈(0,π),可得B =π3.(2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3, 有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7. 由b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,可得sin A =37. 因为a <c ,故cos A =27. 因此sin 2A =2sin A cos A =437, cos 2A =2cos 2A -1=17.所以,sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314.5.我国南宋著名数学家秦九韶发现了由三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,则“三斜求积”公式为S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222.若a 2sin C =4sin A ,(a +c )2=12+b 2,则用“三斜求积”公式求得△ABC 的面积为________. 解析 根据正弦定理及a 2sin C =4sin A ,可得ac =4, 由(a +c )2=12+b 2,可得a 2+c 2-b 2=4, 所以S △ABC =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222=14×(16-4)= 3. 答案3。
正余弦定理1.定理内容:(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2sin sin sin a b cR A B C=== (2)余弦定理:三角形中任意一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍。
即:2222cos a b c bc A =+- 2222cos b a c ac B =+- 2222cos c a b ab C =+-(3)面积定理:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ∆=== 2.利用正余弦定理解三角形: (1)已知一边和两角:(2)已知两边和其中一边的对角: (3)已知两边和它们所夹的角: (4)已知三边:正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )D .262.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 63.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对 4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定 解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6.5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )A .1 C .26.在△ABC 中,若cos A cos B =ba ,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形 7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )或 3 或328.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )B .29.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3,则A =________. 10.在△ABC 中,已知a =433,b =4,A =30°,则sin B =________.11.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________. 12.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________.13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +csin A +sin B +sin C =________,c =________.14.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.15.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________. 16.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.17.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正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°,航行半小时后船到达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18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 及b 、c .19.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .2 6C .3 6D .46 2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( )D .2 3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( )A .60°B .45°C .120°D .150°4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( )或5π6 或2π35.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( )A .aB .bC .cD .以上均不对6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度决定7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( )A .2B .-2C .4D .-4 8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( )B .2 3 或2 3 D .29.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________. 10.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________. 12.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________.13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.14.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.15.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 17.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值.20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )D .26解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin Bsin A = 6. 2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6解析:选=45°,由正弦定理得b =a sin Bsin A =4 6.3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对解析:选C.由正弦定理a sin A =b sin B 得:sin B =b sin A a =22,又∵a >b ,∴B <60°,∴B =45°. 4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6.5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )A .1 C .2解析:选=180°-105°-45°=30°,由b sin B =c sin C 得c =2×sin 30°sin45°=1.6.在△ABC 中,若cos A cos B =ba ,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D.∵b a =sin B sin A ,∴cos A cos B =sin Bsin A , sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B ,或A +B =π2.7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )或 3 或32解析:选=AC sin B ,求出sin C =32,∵AB >AC ,∴∠C 有两解,即∠C =60°或120°,∴∠A =90°或30°.再由S △ABC =12AB ·AC sin A 可求面积.8.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )B .2解析:选D.由正弦定理得6sin120°=2sin C ,∴sin C =12.又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c = 2.9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3,则A =________.解析:由正弦定理得:a sin A =csin C ,所以sin A =a ·sin C c =12.又∵a <c ,∴A <C =π3,∴A =π6.答案:π610.在△ABC 中,已知a =433,b =4,A =30°,则sin B =________.解析:由正弦定理得a sin A =bsin B⇒sin B =b sin A a =4×12433=32.答案:3211.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________.解析:C =180°-120°-30°=30°,∴a =c ,由a sin A =b sin B 得,a =12×sin30°sin120°=43,∴a +c =8 3. 答案:8312.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________.解析:由正弦定理,得a =2R ·sin A ,b =2R ·sin B , 代入式子a =2b cos C ,得 2R sin A =2·2R ·sin B ·cos C , 所以sin A =2sin B ·cos C , 即sin B ·cos C +cos B ·sin C =2sin B ·cos C , 化简,整理,得sin(B -C )=0. ∵0°<B <180°,0°<C <180°, ∴-180°<B -C <180°, ∴B -C =0°,B =C . 答案:等腰三角形13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,C=30°则a +b +csin A +sin B +sin C =________,c =________.解析:由正弦定理得a +b +c sin A +sin B +sin C=a sin A =63sin60°=12,又S △ABC =12bc sin A ,∴12×12×sin60°×c =183,∴c =6.答案:12 614.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.解析:由∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3得,∠A =30°,∠B =60°,∠C =90°,∴2R =a sin A =1sin30°=2,又∵a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,∴a -2b +c sin A -2sin B +sin C =2R sin A -2sin B +sin Csin A -2sin B +sin C =2R =2. 答案:215.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:依题意,sin C =223,S △ABC =12ab sin C =43,解得b =2 3. 答案:2316.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.解析:∵b sin C =43×12=23且c =2, ∴c <b sin C ,∴此三角形无解. 答案:0 17.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正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°,航行半小时后船到达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 的距离是多少解:在△ABC 中,BC =40×12=20, ∠ABC =140°-110°=30°,∠ACB =(180°-140°)+65°=105°, 所以∠A =180°-(30°+105°)=45°, 由正弦定理得AC =BC ·sin ∠ABC sin A =20sin30°sin45°=102(km).即货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是10 2 km.18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 及b 、c .解:由sin C 2cos C 2=14,得sin C =12,又C ∈(0,π),所以C =π6或C =5π6.由sin B sin C =cos 2A2,得sin B sin C =12[1-cos(B +C )], 即2sin B sin C =1-cos(B +C ),即2sin B sin C +cos(B +C )=1,变形得 cos B cos C +sin B sin C =1,即cos(B -C )=1,所以B =C =π6,B =C =5π6(舍去),A =π-(B +C )=2π3.由正弦定理a sin A =b sin B =csin C ,得b =c =a sin Bsin A =23×1232=2.故A =2π3,B =π6,b =c =2.19.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值. 解:(1)∵A 、B 为锐角,sin B =1010,∴cos B =1-sin 2B =31010.又cos 2A =1-2sin 2A =35,∴sin A =55,cos A =255, ∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =255×31010-55×1010=22.又0<A +B <π,∴A +B =π4.(2)由(1)知,C =3π4,∴sin C =22.由正弦定理:a sin A =b sin B =csin C 得5a =10b =2c ,即a =2b ,c =5b .∵a -b =2-1,∴2b -b =2-1,∴b =1. ∴a =2,c = 5.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.解:由S =12ab sin C 得,153=12×603×sin C ,∴sin C =12,∴∠C =30°或150°. 又sin B =sin C ,故∠B =∠C .当∠C =30°时,∠B =30°,∠A =120°.又∵ab =603,a sin A =bsin B ,∴b =215. 当∠C =150°时,∠B =150°(舍去). 故边b 的长为215.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .26C .3 6D .46 解析:选A.由余弦定理,得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B= 42+62-2×4×6×13=6.2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( ) D .2解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30° =2, ∴c = 2.3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( ) A .60° B .45° C .120° D .150°解析:选∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32, ∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°. 4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( ) 或5π6 或2π3解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos B sin B .显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3.5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( ) A .a B .b C .c D .以上均不对解析:选·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c =c .6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加的长度决定 解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2. 设增加的长度为m ,则c +m >a +m ,c +m >b +m ,又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2, ∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( ) A .2 B .-2 C .4 D .-4解析:选△ABC =3=12|AB →|·|AC →|·sin A =12×4×1×sin A ,∴sin A =32,又∵△ABC 为锐角三角形,∴cos A =12,∴AB →·AC →=4×1×12=2.8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( ) B .23 或2 3 D .2解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.9.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________.解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3. 在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B= 1+4-2×1×2×12= 3. 答案:310.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数. 解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10, ∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0), ∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12, 又C ∈(0°,180°),∴C =120°. 11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________.解析:S =12ab sin C ,sin C =32,∴C =60°或120°.∴cos C =±12,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=21或61,∴c =21或61. 答案:21或6112.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________. 解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, 设a =2k (k >0),则b =3k ,c =4k ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =2k 2+4k 2-3k 22×2k ×4k=1116, 同理可得:cos A =78,cos C =-14,∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4). 答案:14∶11∶(-4)13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:∵cos C =13,∴sin C =223.又S △ABC =12ab sin C =43,即12·b ·32·223=43,∴b =2 3.答案:2314.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=49+25-362×7×5=1935,∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×(-1935)=-19.答案:-1915.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2 =12ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°.答案:45°16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ),则⎩⎪⎨⎪⎧ k 2+k -12-k +12<0k +k -1>k +1⇒2<k <4,∴k =3,故三边长分别为2,3,4,∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78.答案:7817.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1,∴cos(π-C )=12,即cos C =-12.又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴a +b =23,ab =2. ∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=a 2+b 2-2ab (-12)=a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab=(23)2-2=10,∴AB =10. 18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.解:(1)由题意及正弦定理得 AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1.(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13,由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB 22AC ·BC=AC +BC 2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC=12, 所以C =60°.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值; (2)求sin(2A -π4)的值.解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BC sin A ,得AB =sin C sin A BC =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC=255, 于是sin A =1-cos 2A =55.从而sin 2A =2sin A cos A =45,cos 2A =cos 2 A -sin 2 A =35.所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.解:由正弦定理,得sin C sin B =c b .由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c 2b .又根据余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc ,即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2,所以b =c ,所以a =b =c ,因此△ABC 为等边三角形.。
平面向量题型归纳(全)题型一:共线定理应用例一:平面向量→→b a ,共线的充要条件是( )A.→→b a ,方向相 同 B. →→b a ,两向量中至少有一个为零向量 C.存在,R ∈λ→→=a b λ D 存在不全为零的实数0,,2121=+→→b a λλλλ变式一:对于非零向量→→b a ,,“→→→=+0b a ”是“→→b a //”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件变式二:设→→b a ,是两个非零向量( )A.若→→→→=+b a b a _则→→⊥b aB. 若→→⊥b a ,则→→→→=+b a b a _ C. 若→→→→=+b a b a _,则存在实数λ,使得→→=a b λ D 若存在实数λ,使得→→=a b λ,则→→→→=+ba b a _例二:设两个非零向量→→21e e 与,不共线,(1)如果三点共线;求证:D C A e e CD e e BC e e AB ,,,28,23,212121--=+=-= (2)如果三点共线,且D C A e k e CD e e BC e e AB ,,,2,32,212121-=-=+=求实数k 的值。
变式一:设→→21e e 与两个不共线向量,,2,3,2212121e e CD e e CB e k e AB -=+=+=若三点A,B,D 共线,求实数k 的值。
变式二:已知向量→→b a ,,且,27,25,2b a CD b a BC b a AB +=+-=+=则一定共线的三点是( ) A.A,B,D B.A,B,C C.B,C,D D.A,C,D题型二:线段定比分点的向量形式在向量线性表示中的应用例一:设P 是三角形ABC 所在平面内的一点,,2BA BC BP +=则( )A. PB PA +=0B. PA PC +=0C. PC PB +=0D. PB PA PC ++=0变式一:已知O 是三角形ABC 所在平面内一点,D 为BC 边的中点,且OC OB OA ++=20,那么( )A. OD A =0 B. OD A 20= C. OD A 30= D. OD A =02变式二:在平行四边形ABCD 中a AB =,b AD =,NC AN 3=,M 为BC 的中点,则=MN ( 用b a ,表示)例二:在三角形ABC 中,c AB =,b AC =,若点D 满足DC BD 2=,则=AD ( )A. ,3132c b +B. ,3235b c -C. ,3132c b -D. ,3231c b +变式一:(高考题) 在三角形ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分角ACB,a CB =,b CA =21==,则=CD ( )A. ,3231b a +B. ,3132b a +C. ,5453b a + D. ,5354b a +变式二:设D,E,F 分别是三角形ABC 的边BC,CA,AB 上的点,且,2BD DC =,2EA CE =,2FB AF =则CF BE AD ++,与BC ( )A.反向平行B. 同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直变式三:在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,若AF AE AC μλ+=,其,,R ∈μλ则μλ+=变式四:在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若,a AC =,b BD =则=AF ( )A.,2141b a + B. ,3132b a + C. ,4121b a + D. ,3231b a +题型三:三点共线定理及其应用例一:点P 在AB 上,求证:OB OA OP μλ+=且μλ+=1(,,R ∈μλ)变式:在三角形ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 和N,若,AM m AB =,AN n AC =则m+n=例二:在平行四边形ABCD 中,E,F 分别是BC,CD 的中点,DE 与AF 交于点H,设,a AB =,b BC =则=AH A. ,5452b a - B. ,5452b a + C. ,5452b a +- D. ,5452b a --变式:在三角形ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 是边AC 上一点且AN=2NC,AM 与BN 相交于点P,若,PM AP λ=求λ的值。
题型四: 向量与三角形四心 一、 内心例一:O 是∆ABC 所在平面内一定点,动点P满足),【∞+∈++=0λλAC AB OA OP ,则点P的轨迹一定通过∆ABC 的( )A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心变式一:已知非零向量AB 与AC满足0=⋅+BC AC AB,且21=⋅AC AB ,则∆ABC 为( ) A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 等腰非等边三角形 D.三边均不相等的三角形变式二:⇔=⋅+⋅+⋅0PB PA PC P 为∆ABC 的内心二、重心例一:O 是∆ABC 内一点,0=++OB OA OC ,则为∆ABC 的( )A.外心B.内心C .重心 D.垂心变式一:在∆ABC 中,G 为平面上任意一点,证明:⇔++=)(31GC GB GA GO O 为∆ABC 的重心变式二:在∆ABC 中,G 为平面上任意一点,若⇔+=)(31AC AB AO O 为∆ABC 的重心三垂心:例一:求证:在∆ABC 中,⇒⋅=⋅=⋅OA OC OC OB OBOA O 为∆ABC 的垂心变式一:O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足,R AC AB OA OP ∈++=λλ则点P 的轨迹一定通过∆ABC 的( )A.外心B.内心C.重心 D .垂心四外心例一:若O 是∆ABC 的外心,H 是∆ABC 的垂心,则OBOC OA OH ++=变式一:已知点O ,N ,P 在∆ABC 所在平面内,且==NCNB NA ++=0,PA PC PC PB PB PA ⋅=⋅=⋅,则O ,N ,P 依次是∆ABC 的( )A. 重心、外心 、垂心B. 重心、外心 、内心C. 外心 、重心、垂心 D . 外心 、重心、 内心题型五:向量的坐标运算例一:已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4),且CB CN CA CM 2,3==,试求点M,N 和MN的坐标。
变式一:已知平面向量向量),23,21(),1,3(=-=b a ,b 3)(-+=t a x ,b t a k y +-=其中t 和k 为不同时为零的实数,(1)若y x ⊥,求此时k 和t 满足的函数关系式k=f(t);(2)若y x //,求此时k 和t满足的函数关系式k=g(t).变式二:平面内给定3个向量)1,4(),2,1(),2,3(=-==c b a ,回答下列问题。
(1)求c b a 23-+;(2)求满足cn b m a +=的实数m,n;(3)若)2//()(a b c k a -+,求实数k ;(4)设)//()(),(b a c d y x d +-=满足且1=-,求d。
题型六:向量平行(共线)、垂直充要条件的坐标表示例一:已知两个向量)2,3(),21(-==b a ,,当实数k 取何值时,向量b a k 2+与b a 42-平行?变式一:设向量a,b 满足|a|=52,b=(2,1),且a 与b 反向,则a 坐标为_________例二:已知向量)10,(),5,4(),12,(k OC OB k OA -===→→→且A,B,C 三点共线,则k=( ) A:23 B:32 C:32- D:23-变式一:已知),31,(cos ),sin 23(αα==b a ,且a//b ,则锐角α为__________变式二:△ABC 的三内角A,B,C 所对边的长分别为a,b,c 设向量),,(),,(a c a b q b c a p --=+=若q p //,则∠C 的大小为( ) A:6π B:3π C:2πD:32π题型七:平面向量的数量积例一:(1)在Rt △ABC 中,∠C=90°,AC =4,则=⋅→→AC AB ( )A :-16 B:-8 C:8 D:16(2)(高)已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则→→⋅CB DE 的值为______;→→⋅CB DE 的最大值为_______ (3)在△ABC 中,M 是BC 中点,AM =1,点P 在AM 上满足→→=PM AP 2,则)(→→→+⋅PC PB PA 等于( ) A:94-B:34- C:34 D:94变式一:(高) 如图所示,平行四边形ABCD 中,AP ⊥BD ,垂足为P ,且AP =3,则→→⋅AC AP =_______变式二:在△ABC 中,AB=1,BC=2,AC=3,若O 为△ABC 的重心,则→→⋅AC AO 的值为________例二:(高)在矩形ABCD 中,AB=2,BC=2,点E 为BC 的中点,点F 在边CD 上,若2=⋅AF AB ,则BF AE ⋅的值是变式一:(高)在△ABC 中,090=∠A ,1=AB ,AC=2.设点P,Q 满足R AC AQ AB AP ∈-==λλλ,)1(,,若2-=⋅CP BQ ,则λ=( )A:31 B:32 C:34D:2例三:已知向量c b a ,,满足,2210====++c b a c b a 则=⋅+⋅+⋅a c c b b a变式一:在△ABC ,643===AC BC AB 则=⋅+⋅+⋅AB CA CA BC BC AB变式二:已知向量c b a ,,满足,21,0==⊥=++b a b a c b a 且=c变式三:已知向量c b a ,,满足,1,,),0=⊥⊥-=++a b a c b a c b a 若且([[=++2c b a题型八:平面向量的夹角例一:已知向量),0,2(),3,1(-==b a 则b a 与的夹角是例二:已知b a ,是非零向量且满足,)2(,)2b a b a b a ⊥-⊥-(则b a 与的夹角是变式一:已知向量c b a ,,,,,21c a b a c b a ⊥+===则b a 与的夹角是变式二:已知b a ,b a b a -==则b a a +与的夹角是变式三:若向量b a 与不共线,,)(,0b ba a cb a ⋅-=≠⋅且则c a 与的夹角是变式四:(高) 若向量βα与,11≤=且以向量βα与为邻边的平行四边形的面积为0.5,则βα与的夹角的取值范围是例二:1,2==,b a 与的夹角为045,求使向量b a λ+与b a +λ的夹角为锐角的λ的取值范围。