
1.掌握正弦定理、余弦定理及其變形.2.能利用正弦定理、余弦定理解決一些簡(jiǎn)單的三角形度量問題.
LUOSHIZHUGANZHISHI
1.正弦定理與余弦定理
b2+c2-2bccs A
c2+a2-2cacs B
a2+b2-2abcs C
2.三角形中常用的面積公式
在△ABC中,常有以下結(jié)論:(1)∠A+∠B+∠C=π.(2)任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊.(3)a>b?A>B?sin A>sin B,cs Asin B,則A>B.( )(3)在△ABC的六個(gè)元素中,已知任意三個(gè)元素可求其他元素.( )(4)當(dāng)b2+c2-a2>0時(shí),△ABC為銳角三角形.( )
1.在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,則∠BAC等于
因?yàn)樵凇鰽BC中,設(shè)AB=c=5,AC=b=3,BC=a=7,所以由余弦定理得
因?yàn)椤螧AC為△ABC的內(nèi)角,
又a>b,則A>B,所以B為銳角,故B=45°.
3.在△ABC中,a=2,b=3,C=60°,則c= ,△ABC的面積= .
TANJIUHEXINTIXING
例1 (12分)(2021·新高考全國(guó)Ⅰ)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c.已知b2=ac,點(diǎn)D在邊AC上,BD·sin∠ABC=asin C.(1)證明:BD=b;[切入點(diǎn):角轉(zhuǎn)化為邊](2)若AD=2DC,求cs∠ABC. [關(guān)鍵點(diǎn):∠BDA和∠BDC互補(bǔ)]
利用正弦定理、余弦定理解三角形
在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知bsin C+asin A=bsin B+csin C.(1)求A;
根據(jù)正弦定理,由bsin C+asin A=bsin B+csin C,可得bc+a2=b2+c2,即bc=b2+c2-a2,
所以∠ADB+∠ADC=π,則cs∠ADB+cs∠ADC=0,
整理得a2=2b2-44,又a2=b2+c2-2bccs A=b2+4-2b,所以b2+4-2b=2b2-44,解得b=6或b=-8(舍),因此a2=2b2-44=28,
解三角形問題的技巧(1)解三角形時(shí),如果式子中含有角的余弦或邊的二次式,要考慮用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或邊的一次式時(shí),則考慮用正弦定理,以上特征都不明顯時(shí),則要考慮兩個(gè)定理都有可能用到.(2)三角形解的個(gè)數(shù)的判斷:已知兩角和一邊,該三角形是確定的,其解是唯一的;已知兩邊和一邊的對(duì)角,該三角形具有不唯一性,通常根據(jù)三角函數(shù)值的有界性和大邊對(duì)大角定理進(jìn)行判斷.
跟蹤訓(xùn)練1 (2021·北京)已知在△ABC中,c=2bcs B,C=(1)求B的大?。?br/>∵c=2bcs B,則由正弦定理可得sin C=2sin Bcs B,
(2)在下列三個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,使△ABC存在且唯一確定,并求出BC邊上的中線的長(zhǎng)度.
若選擇①:由正弦定理結(jié)合(1)可得
設(shè)△ABC的外接圓半徑為R,
由余弦定理可得BC邊上的中線的長(zhǎng)度為
則由余弦定理可得BC邊上的中線的長(zhǎng)度為
例2 在△ABC中, (a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)邊),則△ABC的形狀為A.直角三角形B.等邊三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形
正弦定理、余弦定理的簡(jiǎn)單應(yīng)用
命題點(diǎn)1 三角形形狀判斷
即a2+c2-b2=2a2,所以a2+b2=c2.所以△ABC為直角三角形,無法判斷兩直角邊是否相等.
又sin A=sin(B+C)=sin Bcs C+cs Bsin C,所以cs Bsin C=sin Bcs C+cs Bsin C,即sin Bcs C=0,又sin B≠0,所以cs C=0,又角C為三角形的內(nèi)角,
又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,所以b2+c2-a2=bc,
所以△ABC是等邊三角形.
判斷三角形形狀的兩種思路(1)化邊:通過因式分解、配方等得出邊的相應(yīng)關(guān)系,從而判斷三角形的形狀.(2)化角:通過三角恒等變形,得出內(nèi)角的關(guān)系,從而判斷三角形的形狀.此時(shí)要注意應(yīng)用A+B+C=π這個(gè)結(jié)論.
命題點(diǎn)2 三角形的面積
例3 (2022·滄州模擬)在①sin A,sin C,sin B成等差數(shù)列;②a∶b∶c=4∶3∶2;③bcs A=1這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問題中.若問題中的三角形存在,求該三角形面積的值;若問題中的三角形不存在,說明理由.問題:是否存在△ABC,它的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且a(sin A-sin B)+bsin B =csin C,c=1, ?注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
因?yàn)閍(sin A-sin B)+bsin B=csin C,由正弦定理得a(a-b)+b2=c2,即a2+b2-c2=ab,
選擇①:因?yàn)閟in A,sin C,sin B成等差數(shù)列,所以sin A+sin B=2sin C,即a+b=2c=2,由a2+b2-c2=a2+b2-1=ab,得(a+b)2-3ab=1,所以ab=1,故存在滿足題意的△ABC,
選擇②:因?yàn)閍∶b∶c=4∶3∶2,
這與A+B+C=π矛盾,所以△ABC不存在.選擇③:因?yàn)閎cs A=1,
得b2=1+a2=c2+a2,
三角形面積公式的應(yīng)用原則(1)對(duì)于面積公式S= 一般是已知哪一個(gè)角就使用哪一個(gè)公式.(2)與面積有關(guān)的問題,一般要用到正弦定理或余弦定理進(jìn)行邊和角的轉(zhuǎn)化.
命題點(diǎn)3 與平面幾何有關(guān)的問題
例4 如圖,在平面四邊形ABCD中,已知A= AB=6.在AB邊上(1)求sin∠BCE的值;
在△BEC中,由正弦定理,
∴△AED為直角三角形,又AE=5,
在△CED中,CD2=CE2+DE2-2CE·DE·cs∠CED
1.在△ABC中,已知a2+b2-c2=ab,且2cs Asin B=sin C,則該三角形的形狀是A.直角三角形 B.等腰三角形C.等邊三角形 D.鈍角三角形
∵a2+b2-c2=ab,
由2cs Asin B=sin C,
故三角形為等邊三角形.
2.已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,且acs C-(1)求tan C;
平面幾何圖形中研究或求與角有關(guān)的長(zhǎng)度、角度、面積的最值、優(yōu)化設(shè)計(jì)等問題,通常是轉(zhuǎn)化到三角形中,利用正、余弦定理通過運(yùn)算的方法加以解決.在解決某些具體問題時(shí),常先引入變量,如邊長(zhǎng)、角度等,然后把要解三角形的邊或角用所設(shè)變量表示出來,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函數(shù)思想.
跟蹤訓(xùn)練2 (1)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,若c-acs B=(2a-b)cs A,則△ABC的形狀為A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
因?yàn)閏-acs B=(2a-b)cs A,C=π-(A+B),所以由正弦定理得sin C-sin Acs B=2sin Acs A-sin Bcs A,所以sin Acs B+cs Asin B-sin Acs B=2sin Acs A-sin Bcs A,所以cs A(sin B-sin A)=0,所以cs A=0或sin B=sin A,
所以△ABC為等腰或直角三角形.
(2)(2022·鄭州模擬)如圖,在△ABC中,AB=9,cs B= ,點(diǎn)D在BC邊上,AD=7,∠ADB為銳角.①求BD;
在△ABD中,由余弦定理得AB2+BD2-2AB·BD·cs B=AD2,整理得BD2-12BD+32=0,所以BD=8或BD=4.
②若∠BAD=∠DAC,求sin C的值及CD的長(zhǎng).
所以sin C=sin(∠ADB-∠CAD)=sin(∠ADB-∠BAD)=sin∠ADBcs∠BAD -cs∠ADBsin∠BAD
KESHIJINGLIAN
1.△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c.若△ABC的面積為則C等于
根據(jù)題意及三角形的面積公式知
2.(2022·北京西城區(qū)模擬)在△ABC中,C=60°,a+2b=8,sin A=6sin B,則c等于
因?yàn)閟in A=6sin B,由正弦定理可得a=6b,又a+2b=8,所以a=6,b=1,因?yàn)镃=60°,所以c2=a2+b2-2abcs C,
3.(2022·濟(jì)南質(zhì)檢)已知△ABC的內(nèi)角A,B,C對(duì)應(yīng)的邊分別為a,b,c,
4.(2022·河南九師聯(lián)盟聯(lián)考)在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若c=2b,sin2A-3sin2B= sin Asin C,則角C等于
5.(多選)(2022·山東多校聯(lián)考)在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,2bsin A= D為BC的中點(diǎn),E為AC上的點(diǎn),且BE為∠ABC的平分線,下列結(jié)論正確的是
又sin2B+cs2B=1,
在△ABC中,AC2=AB2+BC2-2AB·BCcs B,得BC=6.A項(xiàng),
D項(xiàng),在△ABD中,AD2=AB2+BD2-2AB·BDcs B
6.(多選)(2022·張家口質(zhì)檢)下列命題中,正確的是A.在△ABC中,A>B,則sin A>sin BB.在銳角△ABC中,不等式sin A>cs B恒成立C.在△ABC中,若acs A=bcs B,則△ABC必是等腰直角三角形D.在△ABC中,若B=60°,b2=ac,則△ABC必是等邊三角形
對(duì)于A,由A>B,可得a>b,利用正弦定理可得sin A>sin B,正確;
∴不等式sin A>cs B恒成立,正確;對(duì)于C,在△ABC中,由acs A=bcs B,利用正弦定理可得sin Acs A=sin Bcs B,∴sin 2A=sin 2B,∵A,B∈(0,π),∴2A=2B或2A=π-2B,
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形,∴是假命題,錯(cuò)誤;對(duì)于D,由于B=60°,b2=ac,由余弦定理可得b2=ac=a2+c2-ac,可得(a-c)2=0,解得a=c,可得A=C=B=60°,故正確.
7.(2022·濰坊質(zhì)檢)已知△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,且b=3,a-c=2,A= .則△ABC的面積為 .
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccs A,
解得c=5,則△ABC的面積為
8.(2021·全國(guó)乙卷)記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,面積為 ,B=60°,a2+c2=3ac,則b= .
所以a2+c2=3ac=3×4=12,
9.(2022·南平模擬)在①2ccs B=2a-b,②△ABC的面積為 (a2+b2-c2),③cs2A-cs2C=sin2B-sin Asin B,這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面的問題中,并加以解答.(如果選擇多個(gè)條件作答,則按所選的第一個(gè)條件給分)已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,且 .(1)求角C的大小;
若選條件①2ccs B=2a-b,
即a2+b2-c2=ab,
又因?yàn)镃∈(0,π),
若選條件③cs2A-cs2C=sin2B-sin Asin B,則(1-sin2A)-(1-sin2C)=sin2B-sin Asin B,
即sin2A+sin2B-sin2C=sin Asin B,即a2+b2-c2=ab,
(2)若c=2且4sin Asin B=3,求△ABC的面積.
又因?yàn)?sin Asin B=3,所以ab=4,
10.(2022·湘豫聯(lián)盟聯(lián)考)如圖,在△ABC中,∠B=60°,AB=8,AD=7,點(diǎn)D在BC上,且cs∠ADC=(1)求BD;
在△ABD中,由余弦定理得82=BD2+72-2·BD·7·cs∠ADB,解得BD=3或BD=-5(舍).
11.在△ABC中,三個(gè)內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若△ABC的面
所以2S=absin C,a2+b2-c2=2abcs C.又4S=(a+b)2-c2=a2+b2-c2+2ab,所以2absin C=2abcs C+2ab.因?yàn)閍b≠0,所以sin C=cs C+1.
因?yàn)閟in2C+cs2C=1,所以(cs C+1)2+cs2 C=1,解得cs C=-1(舍去)或cs C=0,所以sin C=1,
12.(2022·焦作模擬)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊a,b,c依次成等差數(shù)列,△ABC的周長(zhǎng)為15,且(sin A+sin B)2+cs2C=1+sin Asin B,則cs B等于
因?yàn)?sin A+sin B)2+cs2C=1+sin Asin B,所以sin2A+sin2B+2sin A·sin B+1-sin2C=1+sin A·sin B,所以由正弦定理得a2+b2-c2=-ab,又a,b,c依次成等差數(shù)列,△ABC的周長(zhǎng)為15,即a+c=2b,a+b+c=15,
又BC⊥CD,所以∠ACB與∠ACD互余,
所以CD2-6CD+5=0,解得CD=1或CD=5.
14.(2022·大連模擬)托勒密(Ptlemy)是古希臘天文學(xué)家、地理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,托勒密定理就是由其名字命名,該定理指出:圓的內(nèi)接凸四邊形兩組對(duì)邊乘積的和等于兩條對(duì)角線的乘積.已知凸四邊形ABCD的四個(gè)頂點(diǎn)在同一個(gè)圓的圓周上,AC,BD是其兩條對(duì)角線,AB=AD,∠BAD=120°,AC=6,則四邊形ABCD的面積為 .
又∠ABD=∠ACD=30°,所以四邊形ABCD的面積
在△ABD中,設(shè)AB=a,由余弦定理得
15.(多選)中國(guó)南宋時(shí)期杰出數(shù)學(xué)家秦九韶在《數(shù)書九章》中提出了“三斜求積術(shù)”,即以小斜冪,并大斜冪,減中斜冪,余半之,自乘于上;以小斜冪乘大斜冪,減上,余四約之,為實(shí);一為從隅,開平方得積.把以上文字寫成公式,即S= (S為三角形的面積,a,b,c為三角形的三邊).現(xiàn)有△ABC滿足sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶ ,且△ABC的面積S△ABC=6 ,則下列結(jié)論正確的是A.△ABC的周長(zhǎng)為10+2B.△ABC的三個(gè)內(nèi)角滿足A+B=2CC.△ABC的外接圓半徑為D.△ABC的中線CD的長(zhǎng)為3
A項(xiàng),設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,
16.(2021·新高考全國(guó)Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,b=a+1,c=a+2.(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面積;
因?yàn)?sin C=3sin A,則2c=2(a+2)=3a,則a=4,
(2)是否存在正整數(shù)a,使得△ABC為鈍角三角形?若存在,求出a的值;若不存在,說明理由.
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