2016年秋季学期新人教A版高中必修五1.1.2 余弦定理试卷(二)
- 格式:docx
- 大小:235.13 KB
- 文档页数:5
1.1~1.2正弦定理、余弦定理要点解读一、正弦定理1.正弦定理及其证明在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即sin sin sin a b c A B C==. 课本利用三角形中的正弦函数的定义和向量的数量积两种方法证明了正弦定理,同学们可以思考一下有没有别的方法呢?答案是肯定的.证明如下:当ABC △为锐角三角形时(如图所示),过点A 作单位向量i 垂直于AB ,因为AC AB BC =+,所以()AC AB BC AB BC =+=+····i i i i ,cos(90)0cos(90)b A a B -=+-°°,即sin sin b A a B =,得sin sin a b A B=. 当ABC △为钝角或直角三角形时也可类似证明.2.正弦定理常见变形公式(1)sin sin sin sin b A c A a B C ==,sin sin sin sin c B a B b C A ==,sin sin sin sin a C b C c A B==; (2)::sin :sin :sin a b c A B C =;(3)2sin 2sin a R A b R B ==,,2sin c R C =(R 为ABC △外接圆的半径);(4)sin 2a A R =,sin 2b B R =,sin 2c C R =; (5)sin sin sin sin sin sin a b c a b c A B C A B C++===++. 注:这些常见的变形公式应熟练掌握,在具体解题时,可根据不同的题设条件选择不同的变形公式.3.正弦定理的运用利用正弦定理,可以解决以下两类有关解三角形的问题:①已知两角和任意一边,求其他两边和另一角;②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角.二、余弦定理1.余弦定理及表达式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.2222c o s a b c b c A=+-;2222o s b c a c a B =+-; 2222c o s c a b a b C=+-. 注:余弦定理反映了a b c A B C ,,,,,元素间的动态结构,揭示了任意三角形的边、角关系.2.余弦定理的另一种表达形式222c o s 2b c a A bc+-=; 222c o s 2c a b B ac+-=; 222c o s 2a b c C ab +-=;注:若已知三边求角时,应用余弦定理的此表达形式简单易行.3.余弦定理的运用利用余弦定理,可以解决以下两类有关解三角形的问题:(1)已知三边,求三个角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.注:这两类问题在有解时都只有一个解.4.勾股定理和余弦定理的区别与联系勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系,余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系.由余弦定理及余弦函数的性质可知,如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么第三边所对的角是直角;如果小于第三边的平方,那么第三边所对的角是钝角;如果大于第三边的平方,那么第三边所对的角是锐角.因此,勾股定理可以看作是余弦定理的特殊情况,余弦定理可以看作是勾股定理的推广.。
最新人教版数学精品教学资料1.1.2 余弦定理(二)[学习目标] 1.熟练掌握余弦定理及变形形式,能用余弦定理解三角形.2.能应用余弦定理判断三角形形状.3.能利用正弦、余弦定理解决解三角形的有关问题.知识点一 正弦定理及其变形 1.a sin A =b sin B =csin C=2R . 2.a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C . 知识点二 余弦定理及其推论1.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.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,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. 知识点三 正弦、余弦定理解决的问题 思考 以下问题不能用余弦定理求解的是.(1)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,进而可求其他的边和角; (2)已知两角和一边,求其他角和边;(3)已知一个三角形的两条边及其夹角,求其他的边和角; (4)已知一个三角形的三条边,解三角形. 答案 (2)题型一 利用余弦定理判断三角形的形状例1 在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c ,其中a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,则△ABC 的形状为( ) A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形C.等腰直角三角形D.正三角形答案 A解析 方法一 在△ABC 中,由已知得 1+cos B 2=12+a2c, ∴cos B =a c =a 2+c 2-b22ac,化简得c 2=a 2+b 2. 故△ABC 为直角三角形.方法二 原式化为cos B =a c =sin Asin C ,∴cos B sin C =sin A =sin(B +C ) =sin B cos C +cos B sin C , ∴sin B cos C =0,∵B ∈(0,π),sin B ≠0,∴cos C =0, 又∵C ∈(0,π),∴C =90°, 即△ABC 为直角三角形.反思与感悟 一般地,如果遇到的式子含角的余弦或是边的二次式,要考虑用余弦定理;反之,若遇到的式子含角的正弦或是边的一次式,则大多用正弦定理;若是以上特征不明显,则要考虑两个定理都有可能用.跟踪训练1 在△ABC 中,B =60°,b 2=ac ,则三角形一定是( ) A.直角三角形 B.等边三角形 C.等腰直角三角形 D.钝角三角形 答案 B解析 由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac,代入得12=a 2+c 2-ac 2ac,∴a 2+c 2-2ac =0, 即(a -c )2=0,∴a =c .又∵B =60°,∴△ABC 是等边三角形. 题型二 正弦、余弦定理的综合应用例2 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 (1)由BA →·BC →=2得,ca cos B =2, 又cos B =13.所以ca =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+2×6×13=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,B ∈(0,π), sin B =1-cos 2B =1-(13)2=223.由正弦定理得,sin C =c b sin B =23×223=429.因为a =b >c ,所以C 为锐角, 因此cos C =1-sin 2C =1-(429)2=79.于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327.反思与感悟 (1)余弦定理和正弦定理一样,都是围绕着三角形进行边角互换的.在有关三角形的题目中注意选择是应用正弦定理,还是余弦定理,必要时也可列方程(组)求解.同时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能利用某个定理的信息. (2)解题时,还应注意,当把条件转化为角之间的关系时,还应注意三角恒等变换公式的应用. 跟踪训练2 在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边分别为a ,b ,c ,且b sin A =3a cos B . (1)求角B ;(2)若b =3,sin C =2sin A ,求a ,c 的值. 解 (1)由b sin A =3a cos B 及正弦定理, 得sin B =3cos B ,即tan B =3,因为B 是三角形的内角,所以B =π3.(2)由sin C =2 sin A 及正弦定理得,c =2a . 由余弦定理及b =3,得9=a 2+c 2-2ac cos π3,即9=a 2+4a 2-2a 2,所以a =3,c =2 3.题型三 利用正弦、余弦定理证明边角恒等式例3 在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,求证:a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C .证明 在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,∴a 2-b 2=b 2-a 2-2bc cos A +2ac cos B , ∴2(a 2-b 2)=2ac cos B -2bc cos A , 即a 2-b 2=ac cos B -bc cos A , ∴a 2-b 2c 2=a cos B -b cos Ac .由正弦定理得a c =sin A sin C ,b c =sin B sin C,∴a 2-b 2c 2=sin A cos B -cos A sin B sin C =sin (A -B )sin C ,故等式成立.反思与感悟 (1)证明三角恒等式,关键是消除等号两端三角函数式的差异.形式上一般有:左⇒右;右⇒左或左⇒中⇐右三种.(2)利用正弦、余弦定理证明三角形中的恒等式的途径有两种:一是把角的关系通过正弦、余弦定理转化为边的关系;二是把边的关系转化为角的关系,一般是通过正弦定理转化. 跟踪训练3 在△ABC 中,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=3b2,求证:a +c =2b .解 由题a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b , 即a +a ·a 2+b 2-c 22ab +c +c ·b 2+c 2-a 22bc =3b ,∴2ab +a 2+b 2-c 2+2bc +b 2+c 2-a 2=6b 2, 整理得ab +bc =2b 2,同除b 得a +c =2b , 故等式成立.忽略三角形中任意两边之和大于第三边例4 已知钝角三角形的三边BC =a =k ,AC =b =k +2,AB =c =k +4,求k 的取值范围. 错解 ∵c >b >a ,且△ABC 为钝角三角形, ∴C 为钝角.由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =k 2-4k -122k (k +2)<0.∴k 2-4k -12<0,解得-2<k <6,① ∵k 为三角形的一边长,∴k >0,② 由①②知0<k <6.错因分析 忽略隐含条件k +k +2>k +4,即k >2. 正解 ∵c >b >a ,且△ABC 为钝角三角形, ∴C 为钝角.由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =k 2-4k -122k (k +2)<0,∴k 2-4k -12<0,解得-2<k <6,① 由两边之和大于第三边得k +(k +2)>k +4, ∴k >2,② 由①②可知2<k <6.误区警示 在解与三角形的边有关的问题时,一定要注意三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.跟踪训练4 若△ABC 为钝角三角形,三边长分别为2,3,x ,则x 的取值范围是( ) A.(1,5) B.(13,5)C.(5,13)D.(1,5)∪(13,5)答案 D解析 (1)若x >3,则x 对角的余弦值22+32-x 22×2×3<0且2+3>x ,解得13<x <5.(2)若x <3,则3对角的余弦值22+x 2-322×2×x <0且x +2>3,解得1<x < 5.故x 的取值范围是(1,5)∪(13,5).1.在△ABC 中,b cos A =a cos B ,则△ABC 是( ) A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形答案 B解析 由题b ·b 2+c 2-a 22bc =a ·a 2+c 2-b 22ac ,整理得a 2=b 2,∴a =b .2.在△ABC 中,sin 2A -sin 2C -sin 2B =sin C sin B ,则A 等于( )A.60°B.45°C.120°D.30° 答案 C解析 由正弦定理得a 2-c 2-b 2=bc , 结合余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-12,又A ∈(0,π),∴A =120°.3.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin Bsin C 的值为( )A.85B.58C.53D.35 答案 D解析 由余弦定理BC 2=AB 2+AC 2-2·AB ·AC ·cos A 得72=52+AC 2-2·5·AC ·(-12),∴AC =3或-8(舍).∴sin B sin C =AC AB =35.4.已知锐角三角形的边长分别为1,3,a ,则a 的范围是( ) A.(8,10) B.(22,10) C.(22,10) D.(10,8)答案 B解析 只需让3和a 所对的边均为锐角即可.故⎩⎪⎨⎪⎧12+32-a 22·1·3>012+a 2-322·1·a>01+3>a 1+a >3,解得22<a <10.5.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a =.答案 1解析 由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴a 2+1+a =3,即a 2+a -2=0, 解得a =1或a =-2(舍).6.已知△ABC 的三边长分别为2,3,4,则此三角形是三角形. 答案 钝角解析 4所对的角的余弦为22+32-422×2×3=-14<0,故该角为钝角,故该三角形为钝角三角形.1.判断三角形形状的基本思想是:用正弦定理或余弦定理将所给条件统一为角之间的关系或边之间的关系.若统一为角之间的关系,再利用三角恒等变形化简找到角之间的关系;若统一为边之间的关系,再利用代数方法进行恒等变形、化简,找到边之间的关系.2.解决综合问题时应考虑以下两点(1)正弦定理、余弦定理是解决三角形问题的主要工具,正确选择适合试题特点的公式极为重要,当使用一个定理无法解决问题时,要及时考虑另外一个定理.(2)三角函数中的公式在解决三角形问题时是不可或缺的,应该养成应用三角公式列式化简的习惯.一、选择题1.在△ABC 中,有下列结论①若a 2>b 2+c 2,则△ABC 为钝角三角形; ②若a 2=b 2+c 2+bc ,则A 为60°; ③若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 答案 A解析 结合余弦定理可知:①中A 为钝角,正确;②中A =120°;③中C 为锐角,但另两个角未必是锐角;④中A 、B 、C 分别为30°、60°、90°,∴a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =12∶32∶1,故正确的结论为①.2.在△ABC 中,已知a =2,则b cos C +c cos B 等于( ) A.1 B. 2 C.2 D.4 答案 C解析 b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac=a 2+b 2-c 2+a 2+c 2-b 22a=a =2.3.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.518 B.34C.32D.78 答案 D解析 设顶角为α,底边长为a ,周长为5a ,故腰长为2a ,由余弦定理可得cos α=(2a )2+(2a )2-a 22(2a )(2a )=78. 4.已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,23cos 2A +cos 2A =0,a =7,c =6,则b 等于( ) A.10 B.9 C.8 D.5 答案 D解析 由23cos 2A +cos 2A =0得23cos 2A +2cos 2A -1=0 ∴cos A =±15,∵A 为锐角,∴cos A =15,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A , ∴49=b 2+36-2·b ·6×15,∴b =5或b =-135(舍).5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且b 2=ac ,则B 的取值范围是( ) A.(0,π3]B.[π3,π) C.(0,π6]D.[π6,π) 答案 A解析 由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac =(a -c )2+ac 2ac =(a -c )22ac +12≥12,∵B ∈(0,π),∴B ∈(0,π3].6.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( ) A.8-4 3 B.1 C.43 D.23 答案 C解析 ∵C =60°,∴c 2=a 2+b 2-2ab cos 60°=a 2+b 2-ab . 又(a +b )2-c 2=4,∴c 2=a 2+b 2+2ab -4, 故-ab =2ab -4,∴ab =43.7.在△ABC 中,AB =7,AC =6,M 是BC 的中点,AM =4,则BC 等于( ) A.21 B.106 C.69D.154解析 设BC =a ,则BM =MC =a2.在△ABM 中,AB 2=BM 2+AM 2-2BM ·AM ·cos ∠AMB , 即72=14a 2+42-2×a2×4·cos ∠AMB ,①在△ACM 中,AC 2=AM 2+MC 2-2AM ·MC ·cos ∠AMC , 即62=42+14a 2+2×4×a2·cos ∠AMB ,②①+②,得72+62=42+42+12a 2,解得a =106.8.如图,在△ABC 中,∠BAC =120°,AB =2,AC =1,D 是边BC 上一点,DC =2BD ,则AD →·BC →等于( )A.-212B.-83C.-75D.-27答案 B解析 由余弦定理得cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC ,解得BC =7,又cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =AB 2+BD 2-AD 22AB ·BD ,解得AD =133, 又AD →,BC →的夹角大小为∠ADB , cos ∠ADB =BD 2+AD 2-AB 22BD ·AD=(73)2+(133)2-222×73×133=-891,所以AD →·BC →=|AD →|·|BC →|·cos ∠ADB =-83.二、填空题9.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知b -c =12a,2sin B =3sin C ,则cos答案 34解析 由2sin B =3sin C 及正弦定理可得2b =3c , 由b -c =12a 可得a =c ,b =32c ,由余弦定理可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =34.10.△ABC 为钝角三角形,a =3,b =4,c =x ,则x 的取值范围是. 答案 (1,7)∪(5,7)解析 ①若x >4,则x 所对的角为钝角, ∴32+42-x 22·3·4<0且x <3+4=7,∴5<x <7.②若x <4,则4对的角为钝角, ∴32+x 2-422·3·x <0且3+x >4,∴1<x <7.∴x 的取值范围是(1,7)∪(5,7). 11.在△ABC 中,C =3B ,则cb 的范围是.答案 (1,3)解析 由正弦定理可得c b =sin C sin B =sin 3Bsin B=sin (B +2B )sin B =sin B cos 2B +cos B sin 2Bsin B=cos 2B +2cos 2B =4cos 2B -1. ∵A +B +C =180°,C =3B , ∴0°<B <45°, ∴22<cos B <1, ∴1<4cos 2B -1<3, ∴1<c b <3.三、解答题12.在△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 →=32,求a +c 的值.解 (1)由cos B =34,B =(0,π2),得 sin B =1-(34)2=74, 由b 2=ac 及正弦定理得sin 2B =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 2B =sin B sin 2B =1sin B =477. (2)由BA →·BC →=32得ca ·cos B =32, 由cos B =34,可得ca =2,即b 2=2, 由余弦定理得a 2+c 2=b 2+2ac ·cos B =5,∴(a +c )2=a 2+c 2+2ac =5+4=9,∴a +c =3.13.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,求证: cos C cos B =b -c cos A c -b cos A证明 左边=a 2+b 2-c 22ab a 2+c 2-b 22ac=c (a 2+b 2-c 2)b (a 2+c 2-b 2), 右边=b -c ·b 2+c 2-a 22bc c -b ·b 2+c 2-a 22bc=c (a 2+b 2-c 2)b (a 2+c 2-b 2)=左边, 得证.。
余弦定理余弦定理(第二余弦定理)余弦定理是揭示三角形边角关系的重要定理,直接运用它可解决一类已知三角形两边及夹角求第三边或者是已知三个边求角的问题,若对余弦定理加以变形并适当移于其他知识,则使用起来更为方便、灵活. 直角三角形的一个锐角的邻边和斜边的比值叫做这个锐角的余弦值.余弦定理性质三角形中,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,若三角形三边分别为a ,b ,c ,三角分别为A ,B ,C ,则满足性质:a 2=b 2+c 2-2bccosA ,b 2=c 2+ a 2-2cacosB ,c 2= a 2+b 2-2abcosC ,推论: 2222cos b c a bc A +-= 2222cos c a b ca B +-= 2222cos a b c abC +-= (物理力学方面的平行四边形定则中也会用到).第一余弦定理(任意三角形射影定理).设△ABC 的三边是a ,b ,c ,它们所对的角分别是A ,B ,C ,则有a=b·cos C+c·cos B, b=c·cos A+a·cos C, c=a·cos B+b·cos A .余弦定理证明平面向量证法∵如图,有a +b =c (平行四边形定则:两个邻边之间的对角线代表两个邻边大小).∴|c 2|=(a +b )·(a +b ),∴|c 2|=a ·a +2a ·b +b ·b.∴c 2=a 2+b 2+2|a ||b |cos(π-θ).(以上粗体字符表示向量)又∵cos(π-θ)=-cos θ,∴c 2=a 2+b 2-2|a ||b |cos θ,(注意:这里用到了三角函数公式)再拆开,得c 2=a 2+b 2-2·a ·b ·cosC ,即222cos 2+-=a b c C ab同理可证其他.平面几何证法在任意△ABC 中,∠C 所对的边为c ,∠B 所对的边为b ,∠A 所对的边为a ,作AD ⊥BC.则有BD=cosB ·c ,AD=sinB ·c ,DC=BC-BD=a-cosB ·c ,根据勾股定理可得:AC 2=AD 2+DC 2b 2=(sinB ·c)2+(a-cosB ·c)2,b 2=(sinB ·c)2+a 2-2ac ·cosB+(cosB)2·c 2,b 2=(sin 2B+cos 2B)·c 2-2ac ·cosB+a 2,b 2=c 2+a 2-2ac ·cosB ,222cos 2+-=c a b B ca作用(1)已知三角形的三条边长,可求出三个内角.(2)已知三角形的两边及夹角,可求出第三边.(3)已知三角形两边及其一边对角,可求其他的角和第三条边.(见解三角形公式,推导过程略) 判定定理一(两根判别法):若记m(c 1,c 2)为c 的值为正根的个数,c 1为c 的表达式中根号前取加号的值,c 2为c 的表达式中根号前取减号的值,①若m(c 1,c 2)=2,则有两解;②若m(c 1,c 2)=1,则有一解;③若m(c 1,c 2)=0,则有零解(即无解).注意:若c 1等于c 2且c 1或c 2大于0,此种情况算第二种情况,即有一解.判定定理二(角边判别法):(1)当a>bsinA 时,①当b>a 且cosA>0(即A 为锐角)时,则有两解;②当b>a 且cosA ≤0(即A 为直角或钝角)时,则有零解(即无解);③当b=a 且cosA>0(即A 为锐角)时,则有一解;④当b=a 且cosA ≤0(即A 为直角或钝角)时,则有零解(即无解);⑤当b<a 时,则有一解.(2)当a=bsinA 时,①当cosA>0(即A 为锐角)时,则有一解;②当cosA≤0(即A为直角或钝角)时,则有零解(即无解).(3)当a<bsinA时,则有零解(即无解),其他从余弦定理和余弦函数的性质可以看出,如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么第三边所对的角一定是直角;如果小于第三边的平方,那么第三边所对的角是钝角;如果大于第三边的平方,那么第三边所对的角是锐角.即,利用余弦定理,可以判断三角形的形状.同时,还可以用余弦定理求三角形边长的取值范围.解三角形时,除了用到余弦定理外还常用到正弦定理.。
人教A版高中数学必修5全册导学案目录1.1.1正弦定理(2)1.1.2余弦定理(2)1.2.1解三角形应用举例(一)1.2.2解三角形应用举例(二)1.2.3解三角形应用举例(三)1.2.3解三角形应用举例(四)2.1.1数列的概念与简单表示法(一)2.1.2数列的概念与简单表示法(二)2.2.1等差数列(一)2.2.2等差数列(二)2.3.1等差数列的前n项和(一)2.3.2等差数列的前项和(二)2.4.1等比数列(一)2.4.2等比数列(二)2.5.1等比数列的前n项和(一)2.5.2等比数列的前n项和(二)3.1.1不等关系与不等式(一)3.1.2不等关系与不等式(二)3.2.1 一元二次不等式及其解法(一)3.2.2一元二次不等式及其解法(二)3.2.3一元二次不等式及其及解法(三)3.3.1.1二元一次不等式(组)与平面区域(一)3.3.2.1简单的线性规划问题(一)3.3.2.2简单的线性规划问题(二)3.3.2.3简单的线性规划问题(三)3.3.2二元一次不等式(组)与平面区域(二)3.4.1基本不等式(一)3.4.2基本不等式(二)3.4.3基本不等式(三)学案序号: 1 \2 课型: 新授课 时间: 2018/8/ 禄丰一中高 二年级标题 §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. 【重难点】1、会运用正弦定理解斜三角形的两类基本问题.2、掌握正弦定理的证明方法 【自主学习指导】阅读教材第1页-第4页,思考下列问题: 1、 正弦定理还可以怎样推导? 2、 正弦定理用途有哪些?【学习过程】一、 新知:1、 正弦定理文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相等, 符号语言:sin sin a bA B =sin c C =. 2、 解三角形一般地,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.注意:(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 bC B =,sin a A =sin c C . 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 = .二、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45,2,,ABC c A a b B C ∆===中,求和.变式:在60,1,,ABC b B c a A C ∆==中,求和.三、总结提升1. 正弦定理:sin sin a bA B =sin c C = 知识拓展sin sin a b A B =2sin cR C==,其中2R 为外接圆直径.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. 【当堂检测】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∶1D .2∶23. 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=︒,a sin sin sin a b cA B C++++= .6. 已知△ABC 中,AB =6,∠A =30°,∠B =120︒,解此三角形.【知识构建】学案序号: 3\4课型: 新授课 时间:2018/8 禄丰一中高 二年级 班标题§1.1.2余弦定理【学习目标】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. 【重难点】1、运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题. 【自主学习指导】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.【学习过程】 一、新知阅读教材第5—7页内容,然后回答问题(余弦定理)<1>余弦定理及其推导过程?<2>余弦定理及余弦定理的应用?思考:已知两边及夹角,如何解此三角形呢?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 =+-. 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 ab =+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; ②已知三角形的三条边就可以求出其它角. 二、典型例题例1. 在△ABC 中,已知a =b =45B =,求,A C 和c变式:在△ABC 中,若AB,AC =5,且cos C =910,则BC =________.例2. 在△ABC 中,已知三边长3a =,4b =,c =,求三角形的最大内角.变式:在∆ABC 中,若222a b c bc =++,求角A .三、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. 【当堂检测】(1)△ABC中,a =2c =,150B =,求b . (2)△ABC 中,2a =,b =,1c ,求A . 1. 已知ac =2,B =150°,则边b 的长为( ).A.B.C.D. 2. 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( ). A13x << B .13x <5 C . 2<x <5 D <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 .6、在△ABC 中,已知a =7,b =8,cos C =1314,求最大角的余弦值.7、在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,求AB BC ⋅的值.【知识构建】学案序号: 5课型: 习题课 时间:2018/8 禄丰一中高 二年级 班 标题正余弦定理【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. 【自主学习指导】 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. 二、典型例题探究:在△ABC 中,已知下列条件,解三角形.① A =6π,a =25,b =② A =6π,a,b =A =6π,a =50,b =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).已知边a,b 和∠A有两个解仅有一个解无解CH=bsinA<a<b a=CH=bsinA a<CH=bsinA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?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.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sina b A>,则有两解;(2)若sina b A=,则只有一解;(3)若sina b A<,则无解.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sin2sin3AB=,则a bb+的值=().A. 13B.23C.43D.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 cosb Cc B=,试判断△ABC的形状.一、选择题1.在中,已知角则角A的值是()A.15°B.75°C.105°D.75°或15°2.中,则此三角形有()A.一解 B.两解 C.无解 D.不确定3.若是()A.等边三角形B.有一内角是30°C.等腰直角三角形D.有一内角是30°的等腰三角形4.在中,已知则AD长为()A.B. C.D.5.在,面积,则BC长为()A.B.75 C.51 D.496.钝角的三边长为连续自然数,则这三边长为()A.1、2、3、B.2、3、4 C.3、4、5 D.4、5、67.在中,,则A等于()A.60°B.45° C.120°D.30°8.在中,,则三角形的形状为()A.直角三角形B.锐角三角形C.等腰三角形 D.等边三角形9.在中,,则等于()A.B.C.D.10.在中,,则的值为()A.B.C.D.11.在中,三边与面积S的关系式为则角C为()A.30°B.45°C.60°D.90°12.在中,是的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件二、填空题13.在中,,则14.若的三个内角成等差数列,且最大边为最小边的2倍,则三内角之比为________。
《创新设计》图书 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)asin A=bsin B=csin C=2R. (2)a=2Rsin_A,b=2Rsin_B,c=2Rsin_C. (3)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R. (4)sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c. 2.余弦定理及其推论 (1)a2=b2+c2-2bccos_A.
(2)cos A=b2+c2-a22bc. (3)在△ABC中,c2=a2+b2⇔C为直角;c2>a2+b2⇔C为钝角;c23.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+B2=π2-C2. (2)sin(A+B)=sin_C,cos(A+B)=-cos_C,tan(A+B)=-tan_C. (3)sin A+B2=cos C2,cos A+B2=sin C2.
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° 答案 C 解析 ∵(a+b-c)(a+b+c)=ab, ∴a2+b2-c2=-ab,
即a2+b2-c22ab=-12,
∴cos C=-12,∴∠C=120°. 2.在△ABC中,若2cos Bsin 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 答案 C 解析 ∵2cos Bsin A=sin C=sin(A+B), ∴sin Acos B-cos Asin B=0, 即sin(A-B)=0,∴A=B. 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° 《创新设计》图书 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.△ABC的三边分别为a,b,c且满足b2=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 答案 D 解析 ∵2b=a+c,∴4b2=(a+c)2,即(a-c)2=0. ∴a=c.∴2b=a+c=2a.∴b=a,即a=b=c. 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.aC.a=bD.a与b的大小关系不能确定 答案 A 解析 在△ABC中,由余弦定理得, c2=a2+b2-2abcos 120° =a2+b2+ab. ∵c=2a,∴2a2=a2+b2+ab. ∴a2-b2=ab>0,∴a2>b2,∴a>b. 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 答案 A 解析 设直角三角形三边长为a,b,c,且a2+b2=c2, 则(a+x)2+(b+x)2-(c+x)2 =a2+b2+2x2+2(a+b)x-c2-2cx-x2=2(a+b-c)x+x2>0, ∴c+x所对的最大角变为锐角. 二、填空题 7.在△ABC中,边a,b的长是方程x2-5x+2=0的两个根,C=60°,则边c=________. 答案 19 解析 由题意:a+b=5,ab=2. 由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcos C =a2+b2-ab=(a+b)2-3ab=52-3×2=19, ∴c=19. 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________. 答案 2
解析 ∵2a-1>0,∴a>12,最大边为2a+1. ∵三角形为钝角三角形,∴a2+(2a-1)2<(2a+1)2, 化简得:02a+1, ∴a>2,∴29.已知△ABC的面积为23,BC=5,A=60°,则△ABC的周长是________. 答案 12
解析 S△ABC=12AB·AC·sin A
=12AB·AC·sin 60°=23, 《创新设计》图书 ∴AB·AC=8,BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos A =AB2+AC2-AB·AC=(AB+AC)2-3AB·AC, ∴(AB+AC)2=BC2+3AB·AC=49, ∴AB+AC=7,∴△ABC的周长为12. 10.在△ABC中,A=60°,b=1,S△ABC=3,则△ABC外接圆的面积是________.
答案 13π3
解析 S△ABC=12bcsin A=34c=3, ∴c=4, 由余弦定理:a2=b2+c2-2bccos A =12+42-2×1×4cos 60°=13, ∴a=13.
∴2R=asin A=1332=2393,
∴R=393.∴S外接圆=πR2=13π3. 三、解答题 11.在△ABC中,求证:a2-b2c2=sinA-Bsin C.
证明 右边=sin Acos B-cos Asin Bsin C=sin Asin C·cos B-sin Bsin C·cos A =ac·a2+c2-b22ac-bc·b2+c2-a22bc=a2+c2-b22c2-b2+c2-a22c2=a2-b2c2=左边. 所以a2-b2c2=sinA-Bsin 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.
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,b2=a2+c2-2accos B=32,
∴b=42.由正弦定理:csin C=bsin B.
∴sin C=cbsin B=542×45=22. ∵c∴C=45°. 能力提升 13.已知△ABC中,AB=1,BC=2,则角C的取值范围是( ) 《创新设计》图书 A.0C.π6答案 A 解析 方法一 (应用正弦定理)
∵ABsin C=BCsin A,∴1sin C=2sin A
∴sin C=12sin A,∵0∴0∵AB∴0
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A1和
A2,当A与A1、A2重合时,角C最大,易知此时:BC=2,AB=1,AC⊥AB,∴C=π6,
∴014.△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知b2=ac且cos B=34. (1)求1tan A+1tan C的值; (2)设BA·BC = 23,求a+c的值. 解 (1)由cos B=34,得sin B=1-342=74. 由b2=ac及正弦定理得sin2B=sin Asin C. 于是1tan A+1tan C=cos Asin A+cos Csin C
=sin Ccos A+cos Csin Asin Asin C=sinA+Csin2B =sin Bsin2B=1sin B=477. (2)由BA·BC = 23得ca·cosB = 23 由cos B=34,可得ca=2,即b2=2. 由余弦定理:b2=a2+c2-2ac·cos B, 得a2+c2=b2+2ac·cos B=5, ∴(a+c)2=a2+c2+2ac=5+4=9,∴a+c=3.
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 《创新设计》图书 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.