解三角形讲义

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解三角形 一、基础知识 1.正弦定理 asin A=bsin B=csin C=2R(R为△ABC外接圆的半径).

正弦定理的常见变形 (1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C; (2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R; (3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C; (4)a+b+csin A+sin B+sin C=asin A. 2.余弦定理 a2=b2+c2-2bccos A;b2=c2+a2-2cacos B;c2=a2+b2-2abcos C. 3.三角形的面积公式

(1)S△ABC=12aha(ha为边a上的高);(2)S△ABC=12absin C=12bcsin A=12acsin B;

(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径). 二、常用结论汇总——规律多一点 1.三角形内角和定理在△ABC中,A+B+C=π;变形:A+B2=π2-C2. 2.三角形中的三角函数关系 (1)sin(A+B)=sin C;(2)cos(A+B)=-cos C;(3)sinA+B2=cosC2;(4)cosA+B2=sinC2. 3.三角形中的射影定理 在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B. 4.用余弦定理判断三角形的形状 在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,当b2+c2-a2>0时,可知A为锐角;当b2+c2-a2=0时,可知A为直角;当b2+c2-a2<0时,可知A为钝角.

第一课时 正弦定理和余弦定理(一) 考点一 利用正、余弦定理解三角形 考法(一) 正弦定理解三角形 [典例] (1)在△ABC中,a=3,b=2,A=30°,则cos B=________.

(2)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=3,sin B=12,C=π6,则b=________. [解析] (1)由正弦定理可得sin B=bsin Aa=2×sin 30°3=13,∵a=3>b=2,∴B1-sin2B=223. (2)∵sin B=12且B∈(0,π),∴B=π6或B=5π6,又∵C=π6,∴B=π6,A=π-B-C=2π3. 又a=3,由正弦定理得asin A=bsin B,即3sin 2π3=bsin π6,解得b=1. 考法(二) 余弦定理解三角形 [典例] (1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos A+acos B=c2,a=b=2,则△ABC

的周长为( ) A.7.5 B.7 C.6 D.5

(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且c-b2c-a=sin Asin B+sin C,则角B=________. [解析] (1)∵bcos A+acos B=c2,∴由余弦定理可得b·b2+c2-a22bc+a·a2+c2-b22ac=c2,整理可得2c2=2c3,

解得c=1,则△ABC的周长为a+b+c=2+2+1=5. (2)由正弦定理可得c-b2c-a=sin Asin B+sin C=ab+c,∴c2-b2=2ac-a2,∴c2+a2-b2=2ac,

∴cos B=a2+c2-b22ac=22,∵0[题组训练] 1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b2=ac,c=2a,则cos C=( )

A.24 B.-24 C.34 D.-34 解析:选B 由题意得,b2=ac=2a2,即b=2a,∴cos C=a2+b2-c22ab=a2+2a2-4a22a×2a=-24. 2.△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.π12 B.π6 C.π4 D.π3 解析:选B 因为sin B+sin A(sin C-cos C)=0,所以sin(A+C)+sin Asin C-sin Acos C=0, 所以sin Acos C+cos Asin C+sin Asin C-sin Acos C=0,整理得sin C(sin A+cos A)=0.因为sin C≠0,

所以sin A+cos A=0,所以tan A=-1,因为A∈(0,π),所以A=3π4,

由正弦定理得sin C=c·sin Aa=2×222=12,又0<C<π4,所以C=π6. 3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知sin2B+sin2C=sin2A+sin Bsin C. (1)求角A的大小;(2)若cos B=13,a=3,求c的值.

解:(1)由正弦定理可得b2+c2=a2+bc,由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=12,因为A∈(0,π),所以A=π3. (2)由(1)可知sin A=32,因为cos B=13,B为△ABC的内角,所以sin B=223, 故sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=32×13+12×223=3+226. 由正弦定理asin A=csin C得c=asin Csin A=3×3+2232×6=1+263.

考点二 判定三角形的形状 [典例] (1)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos C+ccos B=asin 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

(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若sin Asin B=ac,(b+c+a)(b+c-a)=3bc,则△ABC的形状为( ) A.直角三角形 B.等腰非等边三角形 C.等边三角形 D.钝角三角形 [解析] (1)法一:因为bcos C+ccos B=asin A,

由正弦定理知sin Bcos C+sin Ccos B=sin Asin A,得sin(B+C)=sin Asin A. 又sin(B+C)=sin A,得sin A=1,即A=π2,因此△ABC是直角三角形.

法二:因为bcos C+ccos B=b·a2+b2-c22ab+c·a2+c2-b22ac=2a22a=a,所以asin A=a,即sin A=1,故A=π2,因此△ABC是直角三角形. (2)因为sin Asin B=ac,所以ab=ac,所以b=c.又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,所以b2+c2-a2=bc,

所以cos A=b2+c2-a22bc=bc2bc=12.因为A∈(0,π),所以A=π3,所以△ABC是等边三角形. [变透练清] 1.变条件若本例(1)条件改为“asin A+bsin B解析:根据正弦定理可得a2+b2所以△ABC是钝角三角形. 2.变条件若本例(1)条件改为“c-acos B=(2a-b)cos A”,那么△ABC的形状为________. 解析:因为c-acos B=(2a-b)cos A,C=π-(A+B), 所以由正弦定理得sin C-sin Acos B=2sin Acos A-sin B·cos A, 所以sin Acos B+cos Asin B-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A, 所以cos A(sin B-sin A)=0,所以cos A=0或sin B=sin A,

所以A=π2或B=A或B=π-A(舍去),所以△ABC为等腰或直角三角形. 3.变条件若本例(2)条件改为“cos Acos B=ba=2”,那么△ABC的形状为________. 解析:因为cos Acos B=ba,由正弦定理得cos Acos B=sin Bsin A,所以sin 2A=sin 2B.由ba=2,可知a≠b,所以A≠B.又因为A,B∈(0,π),所以2A=π-2B,即A+B=π2,所以C=π2,于是△ABC是直角三角形. 答案:直角三角形

[课时跟踪检测] A级 1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若sin Aa=cos Bb,则B的大小为( ) A.30° B.45° C.60° D.90° 解析:选B 由正弦定理知,sin Asin A=cos Bsin B,∴sin B=cos B,∴B=45°. 2.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是( ) A.有一解 B.有两解 C.无解 D.有解但解的个数不确定

解析:选C 由正弦定理得bsin B=csin C,∴sin B=bsin Cc=40×3220=3>1. ∴角B不存在,即满足条件的三角形不存在. 3.在△ABC中,cos B=ac(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为( ) A.直角三角形 B.等边三角形C.等腰三角形 D.等腰三角形或直角三角形 解析:选A 因为cos B=ac,由余弦定理得a2+c2-b22ac=ac,整理得b2+a2=c2,即C为直角,则△ABC为直角三角形. 4.在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边.若bsin A=3csin B,a=3, cos B=23,则b=( ) A.14 B.6 C.14 D.6

解析:∵bsin A=3csin B⇒ab=3bc⇒a=3c⇒c=1,∴b2=a2+c2-2accos B=9+1-2×3×1×23=6,∴b=6.

5.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若asin Bcos C+csin Bcos A=12b,且a>b,则B=( ) A.π6 B.π3C.2π3 D.5π6 解析: ∵asin Bcos C+csin Bcos A=12b,∴根据正弦定理可得sin Asin Bcos C+sin Csin Bcos A=12sin B,即sin B(sin Acos C+sin Ccos A)=12sin B.∵sin B≠0,∴sin(A+C)=12,即sin B=12.∵a>b,∴A>B,即B为锐角,∴B=π6.