正弦定理、余弦定理练习题
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正弦定理和余弦定理专题训练一、选择题1. 在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,△ABC 的面积为32,则C =( ) A.30°B.45°C.60°D.75° 2.在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若A =2π3,a =2,b =233,则B 等于( )A.π3B.5π6C.π6或5π6D.π63. 在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形4.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则“a >b ”是“cos 2A < cos 2B ”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5.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A =( ) A.3π4B.π3C.π4D.π6二、填空题6. 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.7. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若角A ,B ,C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC =________. 8. 在△ABC 中,A =2π3,a =3c ,则bc =________. 三、解答题9. 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为315,b -c =2,cos A =-14.(1)求a 和sin C 的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6的值.10.在△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,BD =2DC . (1)求sin B sin C;(2)若∠BAC =60°,求∠B .11.已知锐角三角形的边长分别为1,3,x ,则x 的取值范围是( ) A.(8,10) B.(22,10) C.(22,10)D.(10,8)12.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac=2cos C ,则c =( )A.27B.4C.2 3D.3 313.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB的取值范围是________.14.设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)求f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.正弦定理和余弦定理专题训练答案一、选择题1. 在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =30°,△ABC 的面积为32,则C =( ) A.30°B.45°C.60°D.75°解析 法一 ∵S △ABC =12·AB ·AC ·sin A =32,即12×3×1×sin A =32,∴sin A =1,由A ∈(0°,180°),∴A =90°,∴C =60°.故选C.法二 由正弦定理,得sin B AC =sin C AB ,即12=sin C 3,sin C =32,又C ∈(0°,180°),∴C =60°或C =120°. 当C =120°时,A =30°,S △ABC =34≠32(舍去).而当C =60°时,A =90°, S △ABC =32,符合条件,故C =60°.故选C.答案 C2.在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,若A =2π3,a =2,b =233,则B 等于( ) A.π3B.5π6C.π6或5π6D.π6解析 ∵A =2π3,a =2,b =233,∴由正弦定理a sin A =bsin B可得,sin B =b a sin A =2332×32=12.∵A =2π3,∴B =π6.答案 D4. 在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC的形状为( )A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形 解析 因为cos 2B 2=a +c2c,所以2cos 2B 2-1=a +c c -1,所以cos B =ac ,所以a 2+c 2-b 22ac =a c ,所以c 2=a 2+b 2.所以△ABC 为直角三角形. 答案 B4.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则“a >b ”是“cos 2A < cos 2B ”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解析 因为在△ABC 中,a >b ⇔sin A >sin B ⇔sin 2A >sin 2B ⇔2sin 2A >2sin 2B ⇔1-2sin 2A <1-2sin 2B ⇔cos 2A <cos 2B .所以“a >b ”是“cos 2A <cos 2B ”的充分必要条件. 答案 C5.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A =( )A.3π4B.π3C.π4D.π6 解析 在△ABC 中,由b =c ,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =2b 2-a 22b2,又a 2=2b 2(1-sin A ),所以cos A =sin A ,即tan A =1,又知A ∈(0,π),所以A =π4,故选C. 答案 C 二、填空题6. 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析 由3sin A =2sin B 及正弦定理,得3a =2b ,又a =2,所以b =3,故c 2=a 2+b 2-2ab cos C =4+9-2×2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16,所以c =4.答案 49. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若角A ,B ,C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC =________.解析 因为角A ,B ,C 依次成等差数列,所以B =60°.由正弦定理,得1sin A=3sin 60°,解得sin A =12,因为0°<A <180°,所以A =30°或150°(舍去),此时C =90°,所以S △ABC =12ab =32.答案 3210. 在△ABC 中,A =2π3,a =3c ,则bc =________.解析 在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc ·cos A , 将A =2π3,a =3c 代入,可得(3c )2=b 2+c 2-2bc ·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,整理得2c 2=b 2+bc .∵c ≠0,∴等式两边同时除以c 2,得2=⎝ ⎛⎭⎪⎫b c 2+bc ,可解得b c =1.答案 1 三、解答题9. 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为315,b -c =2,cos A =-14.(1)求a 和sin C 的值; (2)求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6的值. 解 (1)在△ABC 中,由cos A =-14,可得sin A =154.由S △ABC =12bc sin A =315,得bc =24,又由b -c =2,解得b =6,c =4. 由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可得a =8. 由a sin A =c sin C ,得sin C =158. (2)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π6=cos 2A ·cos π6-sin 2A ·sin π6 =32(2cos 2A -1)-12×2sin A ·cos A =15-7316.10.在△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,BD =2DC . (1)求sin Bsin C; (2)若∠BAC =60°,求∠B . 解 (1)由正弦定理得AD sin B =BD sin ∠BAD ,AD sin C =DCsin ∠CAD . 因为AD 平分∠BAC ,BD =2DC ,所以sin B sin C =DC BD =12. (2)因为∠C =180°-(∠BAC +∠B ),∠BAC =60°, 所以sin C =sin(∠BAC +∠B )=32cos B +12sin B . 由(1)知2sin B =sin C ,所以tan B =33,即∠B =30°.11. 已知锐角三角形的边长分别为1,3,x ,则x 的取值范围是( ) A.(8,10) B.(22,10) C.(22,10)D.(10,8)解析 因为3>1,所以只需使边长为3及x 的对角都为锐角即可,故⎩⎨⎧12+x 2>32,12+32>x 2,即8<x 2<10.又因为x >0,所以22<x <10. 答案 B12.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac =2cos C ,则c =( )A.27B.4C.2 3D.3 3解析 ∵a cos B +b cos Ac=2cos C ,由正弦定理,得sin A cos B +cos A sin B =2sin C cos C , ∴sin(A +B )=sin C =2sin C cos C ,由于0<C <π,sin C ≠0,∴cos C =12,∴C =π3.∵S △ABC =23=12ab sin C =34ab ,∴ab =8,又a +b =6,⎩⎨⎧a =2,b =4或⎩⎨⎧a =4,b =2,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =4+16-8=12, ∴c =23,故选C. 答案 C13.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =75°,BC =2,则AB 的取值范围是________.解析 如图所示,延长BA 与CD 相交于点E ,过点C 作CF ∥AD 交AB 于点F ,则BF <AB <BE .在等腰三角形CBF 中,∠FCB =30°,CF =BC =2, ∴BF =22+22-2×2×2cos 30°=6- 2.在等腰三角形ECB 中,∠CEB =30°,∠ECB =75°, BE =CE ,BC =2,BE sin 75°=2sin 30°, ∴BE = 212×6+24=6+ 2.∴6-2<AB <6+ 2. 答案 (6-2,6+2) 14.设f (x )=sin x cos x -cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4.(1)求f (x )的单调区间;(2)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=0,a =1,求△ABC 面积的最大值.解 (1)由题意知f (x )=sin 2x2-1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π22=sin 2x 2-1-sin 2x 2=sin 2x -12.由-π2+2k π≤2x ≤π2+2k π,k ∈Z,可得-π4+k π≤x ≤π4+k π,k ∈Z ;由π2+2k π≤2x ≤3π2+2k π,k ∈Z, 可得π4+k π≤x ≤3π4+k π,k ∈Z.所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π4+k π,π4+k π(k ∈Z);单调递减区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4+k π,3π4+k π(k ∈Z). (2)由f ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2=sin A -12=0,得sin A =12,由题意知A 为锐角,所以cos A =32.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得1+3bc =b 2+c 2≥2bc , 即bc ≤2+3,且当b =c 时等号成立.因此12bc sin A ≤2+34.所以△ABC 面积的最大值为2+34.。
在“ABC 中,0, b, c 分別是角4 8. C 所对的边,若^ = 105% 8=45% 则c=(A. 1C. 2在茲 ABC 中,已知 a=3y[2. cosC=j, Sg=4品 则 b= ____________. 在茲ABC 中,b=4{i, C=30。
,c=2,则此三角形有 ________组解. 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,观测灯塔人的方位角是65。
・则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少18. ii :A ABC 中,0、b 、c 分別为角 A 、8. C 的对边•若 a=2晶 sin|cos|=^r sin Bsin C=cos^.求 A 、 6 及 b 、c.19. (2009年高考四川卷)^A ABC 中,久B 为锐角•角久B 、C 所对应的边分別为6 b 、c,且cos 2A= sin ⑴求 A+B 的值:(2)若 o —/?=匹一1,求 a, b, c 的值.20. 'ABC 中,0b=65/5,sin fi=sinC △ ABC 的面枳为 15 羽,求边 b 的长.在AAfiC 中,Z&=45°, ZB=60°, a=2.2. 3. 已知 0=8, S=60°, C=75°, B ・ 45/3 C. 角A 、B 、C 的对边分別为a 、 B ・ 135" 正弦定理练习题则b 等于()D. 2& 则b 等于()4& b. G &=60。
,0=4羽,b=4品则角 5为( D.以上答案都不对 4. 在△ ABC 中, A. 4迈在△ ABC 中, A. 45°或 135° B ・ 135" C・ 45° 在 A ABC 中,o: b : c=i: 5 : 6.贝 IJsiM: sinB : sinC 等于( ) A. 1:5:6 B. 6:5:1 C. 6:1:5解析J 选 A.由正弦定理知 siM : 5in8 : sinC=o : b : c=l : 5 : 6.D-不确泄5. 6. 8.9.10. 在^ ABC 中,若签?=夕,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 己知A ABC 中,AB=E AC=1, Z 8 = 30% 则A ABC 的面积为()或或誓'ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b. c •若c=迈,b=E S=120\则o 等于( B ・ 2 c"在4 ABC 中,角久B 、C 所对的边分別为6 b 、G 若0=1, c=Ql C 岭 则A=_ 已知 a=響,fa=4,4 = 30% 则 sin8= _____________________________________ .li:A ABC 中,11. 12. 在茲ABC 中, 在4 ABC 中, 已知ZA=30°, Z S = 120\ 6=12,贝I] o+c=o=2facosC,贝ijA^fiC 的形状为 ________ • 13.14- 在△AB C 中,人= 60°, O = 6A /3, 6=12, S“8c=18 羽,则;;活三篇行花a — 2b + cc —已知"阮中,ZA :ZB :Z C=l: 2:3. a-1,则 sM_2sinB+sinC15. 16. 17.2.3. 4. 5. 6- 1. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14- IS 16. 17. 余弦定理练习题在“ABC 中,如果BC=6, AB=4, cosB=p 那么AC 等于( A. 6 B. 2& C ・ 3yf6 在A ABC 中,0=2, C=30\ 则 c 等于( D. 2 在AAfiC 中,Q2=b2+s+羽be.则ZA 等于( ) A. 60° B ・ 45° C ・ 120° 在4 ABC 中,厶A 、Z 8、ZC 的对边分别为6 b 、c, T 、5n 2n riv tfV 以6 以3 在A ABC 中,0、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cosB+bcosA 等于( A. o B. b C ・c D.以上均不对D. 150" 若(a^+c^—b2)tanB=dlac,则Z B 的值为( 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;4^ 已知锐角三角形A3C 中,I 為1=4, I 為1=1., A- 2 B. -2 C. 4在4 ABC 中,b=y[3, c=3, 0=30。
第6讲正弦定理和余弦定理一、选择题1.在△ABC中,C=60°,AB=错误!,BC=错误!,那么A等于().A.135° B.105° C.45° D.75°解析由正弦定理知错误!=错误!,即错误!=错误!,所以sin A=错误!,又由题知,BC<AB,∴A=45°。
答案C2.已知a,b,c是△ABC三边之长,若满足等式(a+b-c)(a+b+c)=ab,则角C的大小为( ).A.60° B.90° C.120° D.150°解析由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得(a+b)2-c2=ab,∴c2=a2+b2+ab=a2+b2-2ab cos C,∴cos C=-错误!,∴C=120°。
答案C3.在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若角A,B,C依次成等差数列,且a=1,b=错误!,则S△ABC=( ).A。
错误! B.错误!C。
错误!D.2解析∵A,B,C成等差数列,∴A+C=2B,∴B=60°.又a=1,b=3,∴错误!=错误!,∴sin A=a sin Bb=错误!×错误!=错误!,∴A=30°,∴C=90°.∴S△ABC=错误!×1×错误!=错误!。
答案C4.在△ABC中,AC=错误!,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于().A。
错误!B。
错误!C。
错误! D.错误!解析设AB=c,BC边上的高为h.由余弦定理,得AC2=c2+BC2-2BC·c cos 60°,即7=c2+4-4c cos 60°,即c2-2c-3=0,∴c=3(负值舍去).又h=c·sin 60°=3×错误!=错误!,故选B.答案B5.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且a=λ,b=错误!λ(λ〉0),A=45°,则满足此条件的三角形个数是()A.0 B.1C.2 D.无数个解析直接根据正弦定理可得错误!=错误!,可得sin B=错误!=错误!=错误!〉1,没有意义,故满足条件的三角形的个数为0。
§4.6 正弦定理、余弦定理及解三角形1. 正弦、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 =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(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. 实际问题中的常用角(1)仰角和俯角与目标线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叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图①).(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等. (3)方位角指从正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). (4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的正切值.1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在△ABC 中,A >B 必有sin A >sin B .( √ )(2)若满足条件C =60°,AB =3,BC =a 的△ABC 有两个,那么a 的取值范围是(3,2).( √ ) (3)若△ABC 中,a cos B =b cos A ,则△ABC 是等腰三角形.( √ ) (4)在△ABC 中,tan A =a 2,tan B =b 2,那么△ABC 是等腰三角形.( × )(5)从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为α+β=180°.( × )2. (2013·湖南)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b ,若2a sin B =3b ,则角A 等于( )A.π12B.π6C.π4D.π3答案 D解析 在△ABC 中,利用正弦定理得 2sin A sin B =3sin B ,∴sin A =32. 又A 为锐角,∴A =π3.3. (2013·陕西)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 sinA ,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 .不确定答案 B解析 由b cos C +c cos B =a sin A ,得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,即sin(B +C )=sin 2A ,所以sin A =1,由0<A <π,得A =π2,所以△ABC 为直角三角形.4. 在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.答案 27解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BCsin A, ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,∴AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C ) =2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C ) =2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α), 其中tan α=32,α是第一象限角, 由于0°<C <120°,且α是第一象限角, 因此AB +2BC 有最大值27.5. 一船以每小时15 km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔M 在北偏东60°方向,行驶4 h 后,船到B 处,看到这个灯塔在北偏东15°方向,这时船与灯塔的距离为______ km. 答案 30 2解析 如图所示,依题意有AB =15×4=60,∠MAB =30°,∠AMB =45°, 在△AMB 中,由正弦定理得60sin 45°=BM sin 30°,解得BM =30 2 (km).题型一 正、余弦定理的简单应用例1 (1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A 等于( )A .30°B .60°C .120°D .150°(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C ,则sin B +sin C 的最大值为( )A .0B .1C.12D. 2思维启迪 (1)由sin C =23sin B 利用正弦定理得b 、c 的关系,再利用余弦定理求A . (2)要求sin B +sin C 的最大值,显然要将角B ,C 统一成一个角,故需先求角A ,而题目给出了边角之间的关系,可对其进行化边处理,然后结合余弦定理求角A . 答案 (1)A (2)B解析 (1)∵sin C =23sin B ,由正弦定理得c =23b , ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =32,又A 为三角形的内角,∴A =30°.(2)已知2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C , 根据正弦定理,得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c , 即a 2=b 2+c 2+bc .由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =-12,又A 为三角形的内角,∴A =120°.故sin B +sin C =sin B +sin(60°-B )=32cos B +12sin B =sin(60°+B ), 故当B =30°时,sin B +sin C 取得最大值1.思维升华 (1)在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. (2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制.(1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知8b =5c ,C =2B ,则cos C 等于( )A.725B .-725C .±725D.2425(2)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,A +C =2B ,则角A 的大小为________. 答案 (1)A (2)π6解析 (1)由正弦定理b sin B =csin C ,将8b =5c 及C =2B 代入得bsin B =85b sin 2B ,化简得1sin B =852sin B cos B ,则cos B =45,所以cos C =cos 2B =2cos 2B -1=2×(45)2-1=725,故选A.(2)∵A +C =2B 且A +B +C =π,∴B =π3.由正弦定理知:sin A =a sin B b =12,又a <b ,∴A <B ,∴A =π6.题型二 正弦定理、余弦定理的综合应用例2 (2012·课标全国)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sinC -b -c =0. (1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .思维启迪 利用正弦定理将边转化为角,再利用和差公式可求出A ;面积公式和余弦定理相结合,可求出b ,c .解 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0. 由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12. 又0<A <π,故A =π3.(2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.思维升华 有关三角形面积问题的求解方法: (1)灵活运用正、余弦定理实现边角转化.(2)合理运用三角函数公式,如同角三角函数的基本关系、二倍角公式等.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .(1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 解 (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得a 2+b 2-ab =4. 又∵△ABC 的面积为3,∴12ab sin C =3,ab =4.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2.(2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A , 得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A ,即2sin B cos A =2sin A cos A ,∴cos A ·(sin A -sin B )=0, ∴cos A =0或sin A -sin B =0, 当cos A =0时,∵0<A <π, ∴A =π2,△ABC 为直角三角形;当sin A -sin B =0时,得sin B =sin A , 由正弦定理得a =b , 即△ABC 为等腰三角形.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 题型三 解三角形的实际应用例3 某渔轮在航行中不幸遇险,发出呼救信号,我海军舰艇在A 处获悉后,立即测出该渔轮在方位角为45°,距离为10 n mile 的C 处,并测得渔轮正沿方位角为105°的方向,以9 n mile/h 的速度向某小岛靠拢,我海军舰艇立即以21 n mile/h 的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔轮所需的时间.思维启迪 本题中所涉及的路程在不断变化,但舰艇和渔轮相遇时所用时间相等,先设出所用时间t ,找出等量关系,然后解三角形.解 如图所示,根据题意可知AC =10,∠ACB =120°,设舰艇靠近渔轮所需的时间为t h ,并在B 处与渔轮相遇,则AB =21t ,BC =9t ,在△ABC 中,根据余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 120°,所以212t 2=102+92t 2+2×10×9t ×12,即360t 2-90t -100=0,解得t =23或t =-512(舍去).所以舰艇靠近渔轮所需的时间为23 h .此时AB =14,BC =6.在△ABC 中,根据正弦定理得BC sin ∠CAB =ABsin 120°,所以sin ∠CAB =6×3214=3314,即∠CAB ≈21.8°或∠CAB ≈158.2°(舍去). 即舰艇航行的方位角为45°+21.8°=66.8°.所以舰艇以66.8°的方位角航行,需23h 才能靠近渔轮.思维升华 求解测量问题的关键是把测量目标纳入到一个可解三角形中,三角形可解,则至少要知道这个三角形的一条边长.解题中注意各个角的含义,根据这些角把需要的三角形的内角表示出来,注意不要把角的含义弄错,不要把这些角与要求解的三角形的内角之间的关系弄错.在斜度一定的山坡上的一点A 测得山顶上一建筑物顶端对于山坡的斜度为15°,如图所示,向山顶前进100 m 后,又从B 点测得斜度为45°,设建筑物的高为50 m .求此山对于地平面的斜度θ的余弦值.解 在△ABC 中,∠BAC =15°,∠CBA =180°-45°=135°,AB =100 m , 所以∠ACB =30°.由正弦定理,得100sin 30°=BC sin 15°,即BC =100sin 15°sin 30°.在△BCD 中,因为CD =50,BC =100sin 15°sin 30°,∠CBD =45°,∠CDB =90°+θ,由正弦定理,得50sin 45°=100sin 15°sin 30°sin (90°+θ),解得cos θ=3-1.因此,山对地面的斜度的余弦值为3-1.代数式化简或三角运算不当致误典例:(12分)在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断△ABC 的形状.易错分析 (1)从两个角的正弦值相等直接得到两角相等,忽略两角互补情形; (2)代数运算中两边同除一个可能为0的式子,导致漏解; (3)结论表述不规范. 规范解答解 ∵(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),∴b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]=a 2[sin(A +B )-sin(A -B )], ∴2sin A cos B ·b 2=2cos A sin B ·a 2, 即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .[4分]方法一 由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B , ∴sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B , 又sin A ·sin B ≠0,∴sin A cos A =sin B cos B , ∴sin 2A =sin 2B .[8分]在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π,∴2A =2B 或2A =π-2B ,∴A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰或直角三角形.[12分] 方法二 由正弦定理、余弦定理得: a 2b b 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac,∴a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2), ∴(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, ∴a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0. 即a =b 或a 2+b 2=c 2.∴△ABC 为等腰或直角三角形.[12分]温馨提醒 (1)判断三角形形状要对所给的边角关系式进行转化,使之变为只含边或只含角的式子然后判断;注意不要轻易两边同除以一个式子.(2)在判断三角形形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响.方法与技巧1. 应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.2. 正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明. 3. 合理利用换元法、代入法解决实际问题. 失误与防范1. 在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解,所以要进行分类讨论.2. 利用正、余弦定理解三角形时,要注意三角形内角和定理对角的范围的限制.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题1. 在△ABC ,已知∠A =45°,AB =2,BC =2,则∠C 等于( )A .30°B .60°C .120°D .30°或150°答案 A解析 在△ABC 中,AB sin C =BC sin A ,∴2sin C =2sin 45°,∴sin C =12,又AB <BC ,∴∠C <∠A ,故∠C =30°.2. △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 .等边三角形答案 A解析 依题意得sin Csin B <cos A ,sin C <sin B cos A ,所以sin(A +B )<sin B cos A ,即sin B cos A +cos B sin A -sin B cos A <0,所以cos B sin A <0.又sin A >0,于是有cos B <0,B 为钝角,△ABC 是钝角三角形.3. (2012·湖南)△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于( )A.32B.332C.3+62D.3+394答案 B解析 设AB =a ,则由AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B 知7=a 2+4-2a ,即a 2-2a -3=0,∴a =3(负值舍去). ∴BC 边上的高为AB ·sin B =3×32=332. 4. (2013·辽宁)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cosA =12b ,且a >b ,则∠B 等于( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6答案 A解析 由条件得a b sin B cos C +c b sin B cos A =12,依正弦定理,得sin A cos C +sin C cos A =12,∴sin(A +C )=12,从而sin B =12,又a >b ,且B ∈(0,π),因此B =π6.5. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,已知b 2=c (b +2c ),若a =6,cos A=78,则△ABC 的面积等于 ( )A.17B.15C.152D .3答案 C解析 ∵b 2=c (b +2c ),∴b 2-bc -2c 2=0, 即(b +c )·(b -2c )=0,∴b =2c .又a =6,cos A =b 2+c 2-a 22bc =78,解得c =2,b =4.∴S △ABC =12bc sin A =12×4×2×1-(78)2=152.二、填空题6. (2013·安徽)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sinB ,则角C =________. 答案2π3解析 由已知条件和正弦定理得:3a =5b ,且b +c =2a , 则a =5b 3,c =2a -b =7b 3cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12,又0<C <π,因此角C =2π3.7. 在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则a =________.答案 210解析 由tan A =2得sin A =2cos A . 又sin 2A +cos 2A =1得sin A =255. ∵b =5,∠B =π4,根据正弦定理,有a sin A =bsin B ,∴a =b sin A sin B =2522=210.8. 如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在点A 的同侧的河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°,则A ,B 两点的距离为________. 答案 50 2 m 解析 由正弦定理得AB sin ∠ACB =ACsin B,所以AB =AC ·sin ∠ACBsin B =50×2212=50 2.三、解答题9. (2013·北京)在△ABC 中,a =3,b =26,∠B =2∠A .(1)求cos A 的值; (2)求c 的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理 a sin A =b sin B ⇒3sin A =26sin 2A =262sin A cos A,∴cos A =63. (2)由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ⇒32=(26)2+c 2-2×26c ×63则c 2-8c +15=0. ∴c =5或c =3.当c =3时,a =c ,∴A =C .由A +B +C =π,知B =π2,与a 2+c 2≠b 2矛盾.∴c =3舍去.故c 的值为5.10.(2013·江西)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知cos C +(cos A -3sin A )cos B =0. (1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.解 (1)由已知得-cos(A +B )+cos A cos B -3sin A cos B =0 即有sin A sin B -3sin A cos B =0, 因为sin A ≠0,所以sin B -3cos B =0, 即3cos B =sin B . 因为0<B <π, 所以sin B >0, 所以cos B >0, 所以tan B =3, 即B =π3.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 因为a +c =1,cos B =12,所以b 2=(a +c )2-3ac ≥(a +c )2-3⎝⎛⎭⎫a +c 22=14(a +c )2=14, ∴b ≥12.又a +c >b ,∴b <1,∴12≤b <1.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟,满分:43分)1. △ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba等于( )A .2 3B .2 2C. 3D. 2答案 D解析 ∵a sin A sin B +b cos 2A =2a , ∴sin A sin A sin B +sin B cos 2A =2sin A , ∴sin B =2sin A ,∴b a =sin Bsin A= 2.2. 有一长为1的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾斜角改为10°,则斜坡长为( )A .1B .2sin 10°C .2cos 10°D .cos 20°答案 C解析 如图,∠ABC =20°,AB =1,∠ADC =10°, ∴∠ABD =160°.在△ABD 中,由正弦定理得AD sin 160°=ABsin 10°,∴AD =AB ·sin 160°sin 10°=sin 20°sin 10°=2cos 10°.3. (2013·浙江)在△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点.若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________. 答案63解析 因为sin ∠BAM =13,所以cos ∠BAM =223.如图,在△ABM 中,利用正弦定理,得BM sin ∠BAM =AM sin B ,所以BM AM =sin ∠BAM sin B =13sin B =13cos ∠BAC .在Rt △ACM 中,有CMAM =sin ∠CAM =sin(∠BAC -∠BAM ).由题意知BM =CM ,所以13cos ∠BAC=sin(∠BAC -∠BAM ).化简,得22sin ∠BAC cos ∠BAC -cos 2∠BAC =1. 所以22tan ∠BAC -1tan 2∠BAC +1=1,解得tan ∠BAC = 2.再结合sin 2∠BAC +cos 2∠BAC =1,∠BAC 为锐角可解得sin ∠BAC =63.4. (2012·江西)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =π4,b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a . (1)求证:B -C =π2;(2)若a =2,求△ABC 的面积.(1)证明 由b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a ,应用正弦定理,得sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A , sin B ⎝⎛⎭⎫22sin C +22cos C -sin C⎝⎛⎭⎫22sin B +22cos B =22, 整理得sin B cos C -cos B sin C =1, 即sin(B -C )=1.由于0<B ,C <34π,从而B -C =π2.(2)解 B +C =π-A =3π4,因此B =5π8,C =π8.由a =2,A =π4,得b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8,所以△ABC 的面积S =12bc sin A =2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=12.5. 已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列,角B 所对的边b =3,且函数f (x )=23sin 2x+2sin x cos x -3在x =A 处取得最大值. (1)求f (x )的值域及周期; (2)求△ABC 的面积.解 (1)因为A ,B ,C 成等差数列, 所以2B =A +C ,又A +B +C =π, 所以B =π3,即A +C =2π3.因为f (x )=23sin 2x +2sin x cos x - 3 =3(2sin 2x -1)+sin 2x =sin 2x -3cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 所以T =2π2=π.又因为sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈[-1,1], 所以f (x )的值域为[-2,2]. (2)因为f (x )在x =A 处取得最大值, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2A -π3=1. 因为0<A <23π,所以-π3<2A -π3<π,故当2A -π3=π2时,f (x )取到最大值,所以A =512π,所以C =π4.由正弦定理,知3sin π3=csinπ4⇒c = 2. 又因为sin A =sin ⎝⎛⎭⎫π4+π6=2+64, 所以S △ABC =12bc sin A =3+34.。