高考数学正弦定理和余弦定理必考点梳理
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必考点:正弦定理和余弦定理必考点梳理(精编Word)
一、正弦定理、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
定理 正弦定理 余弦定理
内
容 asin A=bsin B=csin
C=2R a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
c2=a2+b2-2abcos C
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)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A cos A=b2+c2-a22bc
cos B=c2+a2-b22ac
cos C=a2+b2-c22ab
二、三角形中常用的面积公式
1.三角形中常用的面积公式
(1)S=12ah(h表示边a上的高);
(2)S=12bcsin A=12acsinB=12absin C;
(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
2.在△ABC中常用结论
(1)∠A+∠B+∠C=π.
(2)在三角形中大边对大角,大角对大边.
(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边
(4)sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC;sin A+B2=cos C2;cos A+B2=sinC2.
(5)tan A+tan B+tan C=tan A·tan B·tan C.
(6)∠A>∠B⇔a>b⇔sin A>sin B⇔cos A
(7)合比定理:asin A=a+b+csin A+sin B+sin C=2R.
(8)在锐角三角形中①A+B>π2;②若A=π3,则π6<B,C<π2
三、实际测量中的常见问题
求AB 图形 需要测量的元素 解法
求
竖
直
高
度 底部
可达 ∠ACB=α,
BC=a 解直角三角形AB=atan α
底部
不可达 ∠ACB=α,
∠ADB=β,
CD=a 解两个直角三角形AB=atan αtan βtan β-tan α
求
水
平
距
离 山
两
侧 ∠ACB=α,
AC=b,
BC=a 用余弦定理AB=
a2+b2-2abcos α
河
两
岸 ∠ACB=α,
∠ABC=β,
CB=a 用正弦定理
AB=asin αsinα+β
河
对
岸 ∠ADC=α,
∠BDC=β,
∠BCD=δ,
∠ACD=γ,
CD=a 在△ADC中,AC=asin αsinα+γ在△BDC中,BC=asin βsinβ+δ;
在△ABC中,应用余弦定理求AB
(一)仰角和俯角
在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方时叫仰角,目标视线在水平视线下方时叫俯角.(如图①).
(二)方位角和方向角
(1)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).
(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°等.
必考点1: 利用正弦定理解三角形
利用正弦定理可解决两类问题
基本类型 一般解法
已知两角及其中一角的对边,如A,B,a ①由A+B+C=180°,求出C;
②根据正弦定理,得asin A=bsin B及asin A=csin C,求出边b,c.
已知两边及其中一边所对的角,如a,b,A ①根据正弦定理,经讨论求B;
②求出B后,由A+B+C=180°,求出C;
③再根据正弦定理asin
A=csin
C,求出边c.
例题1: (2019·辽宁沈阳模拟)已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=π6,B=π4,a=1,则b=( )
A.2
B.1
C.3
D.2
【解析】由正弦定理得b=asin Bsin A=2212=2.选D
变式1: (2019·山东烟台模拟)在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b,若2asin B=3b,则角A=________.
【解析】∵2asin B=3b,∴2sin Asin B=3sin B,得sin A=32,∴A=π3或A=2π3,
∵△ABC为锐角三角形,∴A=π3.
必考点2: 利用余弦定理解三角形
利用余弦定理可解决两类问题
已知两边
和它们的
夹角,如
a,b,C ①根据余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,求出边c;
②根据cos A=b2+c2-a22bc,求出A;
③根据B=180°-(A+C),求出B.
已知三边 可以连续用余弦定理求出两角,常常是分别求较小两边所对的角,再由A+B+C=180°,求出第三个角;
由余弦定理求出一个角后,也可以根据正弦定理求出第二个角,但仍然是先求较小边所对的角.
例题2: (2019·山东济南期中)△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】由题意得,b2=ac=2a2,即b=2a,
∴cos C=a2+b2-c22ab=a2+2a2-4a22a×2a=-24.选B
变式2: (2017·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcos B=acos C+ccos A,则B=________.
方法一:由2bcos B=acos C+ccos A及正弦定理,
得2sin Bcos B=sin Acos C+sin Ccos A.
∴2sin Bcos B=sin(A+C).
又A+B+C=π,∴A+C=π-B.
∴2sin Bcos B=sin(π-B)=sin B.
又sin B≠0,∴cos B=12.∴B=π3.
方法二:∵在△ABC中,acos C+ccos A=b,
∴条件等式变为2bcos B=b,∴cos B=12.
又0
必考点3: 判断三角形的形状
判定三角形形状的2种常用途径
例题3: 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
【解析】由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=sin2A,
∴sin(B+C)=sin2A,即sin(π-A)=sin2A,sin A=sin2A. ∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A=1,即A=π2,∴△ABC为直角三角形.
变式3: 本题中,若将条件变为2sin Acos B=sin C,判断△ABC的形状.
【解析】∵2sin Acos B=sin C=sin(A+B),
∴2sin Acos B=sin Acos B+cos Asin B,
∴sin(A-B)=0.
又A,B为△ABC的内角.
∴A=B,∴△ABC为等腰三角形.
变式4: 本题中,若将条件变为a2+b2-c2=ab,且2cos Asin B=sin C,判断△ABC的形状.
【解析】∵a2+b2-c2=ab,∴cos C=a2+b2-c22ab=12,
又0
故△ABC为等边三角形.
必考点4: 求三角形的面积
例题4: (2017·全国卷Ⅲ)△ABC内角A,B,C对边分别为a,b,c,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.
【解析】 (1)由已知可得tan A=-3,所以A=2π3.
在△ABC中,由余弦定理得28=4+c2-4ccos 2π3,即c2+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面积与△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.
变式5: (2018·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bsin C+csin B=4asin Bsin C,b2+c2-a2=8,则△ABC的面积为________.
【解析】∵bsin C+csin B=4asin Bsin C,
∴由正弦定理得sin Bsin C+sin Csin B=4sin Asin Bsin C.又sin Bsin C>0,∴sin A=12.
由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=82bc=4bc>0,∴cos A=32,bc=4cos A=833,
∴S△ABC=12bcsin A=12×833×12=233