内容正文:
7.10 正弦定理及余弦定理、正弦定理的应用举例
学生用书 P126
[知识点一] 正弦定理
条件
在△ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别
为a,b,c
结论 a
sinA=
b
sinB=
c
sinC
文字描述
在一个三角形中,各边和它所对角的正
弦的比相等
[知识点二] 正弦定理的变形
a=bsinAsinB =
csinA
sinC
,b=csinBsinC =
asinB
sinA
,c=asinCsinA
=bsinCsinB
;
sinA∶sinB∶sinC=a∶b∶c;
R 为△ABC 外接圆的半径: asinA=
b
sinB=
c
sinC
= a+b+csinA+sinB+sinC=2R
[知识点三] 实际测量中的有关名称、术语
名称 定义 图示
仰角
在同一铅垂平面内,
视线在水平线上方时
与水平线的夹角
俯角
在同一铅垂平面内,
视线在水平线下方时
与水平线的夹角
方向角
从指定方向线到目标
方向线的水平角(指
定方向线是指正北或
正南或正东或正西,
方向角小于90°)
方位角
从正北的方向线按顺
时针到目标方向线所
转过的水平角
[知识点四] 三角形的面积公式
三角形的面积公式为S=12absinC=
1
2acsinB=
1
2bcsinA
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)正弦定理不适用于直角三角形. ( )
(2)在一确定的三角形中,各边与它所对角的正弦的
比是一定值. ( )
(3)在△ABC中必有asinA=bsinB. ( )
(4)在△ABC中,若a>b,则必有sinA>sinB. ( )
(5)在△ABC中,若sinA=sinB,则必有A=B.
( )
(6)已知三角形的三个角,能够求其三条边. ( )
(7)两个不可能到达的点之间的距离无法求得. ( )
(8)若P 在Q 的北偏东44°,则Q 在P 的东偏北44°
方向. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√
(6)× (7)× (8)×
2.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 ( )
A.α>β B.α=β
C.α+β=90° D.α+β=180°
解析:B [根据题意和仰角、俯角的概念画出草图,
如图所示,因 为 两 直 线 平 行 内 错 角 相 等,所 以α
=β.]
3.在△ABC中,a=1,b= 3,B=60°,则A= ( )
A.30° B.30°或150°
C.60° D.60°或120°
解析:A [因为在△ABC中,a=1,b= 3,B=60°,
所以由正弦定理得, 1
sinA=
3
sin60°
,得sinA=12
,
因为a<b,所以A 为锐角,所以A=30°,故选 A.]
4.在△ABC中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,
若a=3 3,b=3,A=π3
,则C= ( )
A.π6 B.
π
4 C.
π
2 D.
2π
3
解析:C [在 △ABC中,因 为a=3 3,b=3,A
=π3
,
341
第七章 三角函数
由正弦定理 a
sinA=
b
sinB
,可得 3
sinB=
3 3
sinπ3
,解
得sinB=12
,又由A=π3
,可得0<B<2π3
,所以B
=π6
,所以C=π-(A+B)=π- π3+
π
6
æ
è
ç
ö
ø
÷=π2.
故
选C.]
5.在△ABC中,内角A、B、C 所对的边分别为a、b、c,
若A=45°,B=30°,a=3 2,则b= ( )
A.2 B.2 2 C.3 D.3
解析:D [由正弦定理 asinA=
b
sinB
得b=asinBsinA
=
3 2×12
2
2
=3.故选 D.]
6.在△ABC中,a=2,b= 3,C=30°,则△ABC的面积
是 ( )
A.32 B.
3
2 C.
1
2 D.3
解析:B [根据三角形的面积公式得S=12absinC
=12×2× 3×sin30°=
3
2.
故选B.]
7.如图,一艘船以每小时20km 的速度向东航行,船
在A 处观测灯塔C 在北偏东45°方向,行驶2h后,
船到达B 处,观测灯塔C 在北偏东15°方向,此时
船与灯塔C的距离为 km.
解析:由图知∠C=30°,AB=40,∠CAB=45°,
由正弦定理得BC=ABsin45°sin30° =
40× 22
1
2
=40 2.
答案:40 2
学生用书 P127
已知两角及一边解三角形
[例1] 在△ABC 中,已知A=15°,B=45°,c=3+
3,解这个三角形.
[解析] 由三角形内角和定理,得
C=180°-(A+B)=180°-(15°+45°)=120°
由正弦定理,得
a=csinAsinC =
(3+ 3)sin15°
sin120° =
(3+ 3)sin(45°-30°)
sin120°
=
(3+ 3)(sin45°cos30°-cos45°sin30°)
sin120°
=
(3+ 3) 2
2×
3
2-
2
2×
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
3
2
= 2
b=csinBsinC =
(3+2 3)sin45°
sin120° =
(3+ 3)× 22
3
2
= 6
+ 2.
(1)若所给边是已知角的对边时,可由正弦定理求
另一角所对的边,再由三角形内角和定理求出第
三个角.
(2)若所给边不是已知角的对边时,先由三角形内
角和定理求出第三个角,再由正弦定理求另外两
边.
1.在△ABC中,A=60°,sinB=12
,a=3,求三角形中
其他边与角的大小.
解析:因为sinB=12
,所以B=30°或150°.
当B=30°时,由A=60°得C=90°;
所以由正弦定理 b
sinB=
c
sinC=
a
sinA
,
得b=sinBsinA
a=sin30°sin60°×3= 3
,c=sinCsinA
a=
sin90°
sin60°×3=2 3.
当B=150°时,不合题意,舍去.
441
职教高考总复习 数学
已知两边及其中一边的对角解三角形
[例2] 在△ABC中,已知B=30°,b= 2,c=2,解这
个三角形.
[解析] 由正弦定理,得
sinC=csinBb =
2sin30°
2
= 22
因为c>b,B=30°,所以30°<C<180°.于是C=
45°,或C=135°.
(1)当C=45°时,A=105°
此时
a=bsinAsinB =
2sin105°
sin30° =
2sin(60°+45°)
sin30°
= 2
(sin60°cos45°+cos60°sin45°)
sin30°
=
2 3
2×
2
2+
1
2×
2
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
1
2
= 3+1
(2)当C=105°时,A=15°
此时
a = bsinAsinB =
2sin15°
sin30° =
2sin(45°-30°)
sin30° =
2(sin45°cos30°-cos45°sin30°)
sin30° =
2 2
2×
3
2-
2
2×
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
1
2
= 3-1.
(1)首先由正弦定理求出另一边对角的正弦值.
(2)如果已知的角为大边所对的角时,由三角形中大
边对大角,大角对大边的法则能判断另一边所对
的角为锐角,由正弦值可求锐角.
(3)如果已知的角为小边所对的角时,则不能判断另
一边所对的角为锐角,这时由正弦值可求两个
角,要分类讨论,由“三角形中大边对大角”来
判定.
设A 为锐角,若a≥b,则A≥B,从而B 为锐角,
有一解;若a<b,则A<B,由正弦定理得sinB=
bsinA
a
:①sinB>1,无解;②sinB=1,一解;③
sinB<1,两解.
2.在△ABC 中,若AB=3,BC=3 2,∠B=45°,则
△ABC的面积为 ( )
A.2 2 B.4 C.72 D.
9
2
解析:D [由题意,S△ABC=
1
2AB
BCsin∠B=
1
2×3×3 2×
2
2=
9
2
,故选 D.]
正弦定理的应用———判断三角形的形状
[例3] 已知a,b,c分别是△ABC 的内角A,B,C 所
对的边,满足 a
cosA=
b
cosB=
c
cosC
,则△ABC 的形
状是 ( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
[解析] C [由正弦定理得 asinA=
b
sinB=
c
sinC
,又
a
cosA=
b
cosB=
c
cosC
,得sinA
cosA=
sinB
cosB=
sinC
cosC
,即
tanA=tanB=tanC,所以 A=B=C,即△ABC 为
等边三角形.]
判断三角形的形状,可以从三边的关系入手,也
可以从三个内角的关系入手,从条件出发,利用正弦
定理进行代换、转化,呈现出边与边的关系或求出
角与角的关系,从而作出准确判断.要特别注意“等
腰直角三角形”与“等腰三角形或直角三角形”的区
别.
3.在△ABC中,已知a2tanB=b2tanA,则△ABC 的
形状是 ( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
解析:D [将a=2RsinA,b=2RsinB(R 为△ABC
外接 圆 的 半 径)代 入 已 知 条 件,得 sin2AtanB=
sin2BtanA,则sin
2AsinB
cosB =
sinAsin2B
cosA .
因为sinAsinB≠0,所以sinAcosB=
sinB
cosA
,
541
第七章 三角函数
所以 sin2A=sin2B,所 以 2A=2B 或 2A=π
-2B,
所以A=B 或A+B=π2
,故△ABC 为等腰三角形
或直角三角形.]
不能到达两点间的距离问题
[例4] 如图,A,B 两点都在河的对岸(不可到达),
设计一种测量A,B 两点间的距离的方法.并求出
A,B 间的距离.
[解析] 测量者可以在河岸边选定两点C,D,测得
CD=a,并 且 在 C,D 两 点 分 别 测 得 ∠BCA=α,
∠ACD=β,∠CDB=γ,∠BDA=δ,
在△ADC 和△BDC 中,应用正弦定理得
AC= asin
(γ+δ)
sin[180°-(β+γ+δ)]
= asin
(γ+δ)
sin(β+γ+δ)
;BC=
asinγ
sin(α+β+γ)
,于是,在△ABC 中,应用余弦定理可
得 A, B 两 点 间 的 距 离 AB =
AC2+BC2-2AC×BCcosα=
a2sin2(γ+δ)
sin2(β+γ+δ)
+ a
2sin2γ
sin2(α+β+γ)
- 2a
2sin(γ+δ)sinγcosα
sin(β+γ+δ)sin(α+β+γ)
.
求解测量距离问题的方法是:选择合适的辅
助测量点,构造三角形,将问题转化为求某个三角
形的边长问题,从而利用正、余弦定理求解.构造
数学模型时,尽量把已知元素放在同一个三角形
中.
4.北京大兴国际机场(如图所示)位于中国北京市大
兴区和河北省廊坊市交界处,为4F级国际机场、世
界级航空枢纽.如图,天安门在北京大兴国际机场
的正北方向46km处,北京首都国际机场在北京大
兴国际机场北偏东16.28°方向上,在天安门北偏东
47.43°的方向上,则北京大兴国际机场与北京首都
国际机场的距离约为 km.(结果精确到
整数)
(参考数据:sin16.28°≈0.28,sin47.43°≈0.74,
sin31.15°≈0.52)
解析:如图,由 题 意
可得 AC=46km,
∠ACB =16.28°,
∠BAC=132.57°,
由 正 弦 定 理 可 得
BC
sin∠BAC =
AC
sin∠ABC
,即 BC
sin132.57°=
46
sin31.15°
,解得BC=
46
sin31.15°
sin132.57°≈ 460.52×0.74≈65.
故答
案为65.
答案:65
测量高度问题
[例5] 如图,AB 是底部B 不可到达的一座建筑物,
A 为建筑物的最高点,设计一种测量建筑物高度
AB 的方法.并求出建筑物的高度.
[解析] 选择一条水平基线 HG,使 H、G、B 三点
在同一条直线上.由在 H,G 两点用测角仪器测得
A 的仰角分别是α,β,CD=a,测角仪器的高是h,
那 么,在 △ACD 中,根 据 正 弦 定 理 可 得 AC
= asinβsin(α-β)
所以,这 座 建 筑 物 的 高 度 为 AB =AE +h=
asinαsinβ
sin(α+β)
+h.
高度的测量主要是一些底部不能到达或者无法
直接测量的物体的高度问题.常用正弦定理或余弦
定理计算出物体的顶部或底部到一个可到达的点之
间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.
641
职教高考总复习 数学
5.如图,要在山坡上A,B 两处测量与地面垂直的铁
塔CD 的高,由A,B 两处测得塔顶C 的仰角分别
为60°和45°,AB 长为40m,斜坡与水平面成30°
角,则铁塔CD 的高为 m.
解析:如图,延长CD 交过A,B 的水平线于点E,
F,因为∠CAE=60°,∠CBF=45°,∠DBF=30°,
所以∠BCF=45°,∠ACE=30°,∠BDF=60°,
所以 ∠BCA=15°,∠ADC=120°,∠CBA=15°,
∠CAD=30°.
所以AC=AB=40,
在 △ACD 中, 由 正 弦 定 理 得, ACsin∠ADC
= CDsin∠CAD
,
即40
3
2
=CD1
2
,解得CD=40 33 .
答案:40 3
3
测量角度问题
[例6] 位于某海域A 处的甲船获悉,在其正东方向
相距20海里的B 处有一艘渔船遇险后抛锚等待营
救.甲船立即前往营救,同时把消息告知位于甲船
南偏西30°,且与甲船相距7海里的C 处的乙船,
那么乙船前往营救遇险渔船时的目标方向线(由观
测点看目标的视线)的方向是北偏东多少度(精确
到1°)? 需要航行的距离是多少海里(精确到1海
里)?
[解析] 根据题意,画出示意图,如图.
由余弦定理,得
BC2=AB2+AC2-2ABACcos120°=202+72
-2×20×7× -12
æ
è
ç
ö
ø
÷=589,BC≈24(nmile)
由正弦定理,得sinC
20 =
sin120°
24
于是sinC=
20× 32
24 =
5 3
12
由于0°<C<90°,所以C≈46°.
因此,乙船前往营救遇险渔船时的方向约是北偏东
46°+30°=76°,大约需要航行24nmile.
(1)测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,
画出表示实际问题的图形,在图形中标出相关的
角和距离.
(2)根据实际选择正弦定理或余弦定理解三角形,
然后将解得的结果转化为实际问题的解.
6.测绘人员在点A 测得某一目标参照物P 在他的北
偏东30°的方向,且距离为40 3m,之后该测绘人
员沿正北方向行走了40m,达到点B.试确定此时
目标参照物P 在他北偏东的度数以及他与目标参
照物P 的距离.
解析:如图,在△PAB 中,∠PAB=30°,
PA=40 3m,AB=40m.
由余弦定理,得
PB = AB2+PA2-2ABPAcos∠PAB =
402+(40 3)2-2×40×40 3cos30°=40(m).
因为 AB=40m,所 以 AB=PB,所 以 ∠APB=
∠PAB=30°,所以∠PBA=120°.因此测绘人员到
达点B 时,目标参照物 P 在他的北偏东60°方向
上,且目标参照物P 与他的距离为40m.
741
第七章 三角函数
学生用书 P129
[基础题组练]
1.在△ABC中,若 3a=2bsinA,则B= ( )
A.π3 B.
π
6
C.π3
或2π
3 D.
π
6
或5π
6
答案:C
2.在 △ABC中,角 A,B,C 的对边分别为a,b,c,
acosC+ccosA=c,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.等腰直角三角形
答案:C
3.某观察站C与两灯塔A,B 的距离分别为300米和
500米,测得灯塔A 在观察站C 的北偏东30°方向
上,灯塔B在观察站C的正西方向上,则两灯塔A,B
间的距离为 ( )
A.500米 B.600米
C.700米 D.800米
答案:C
4.在△ABC中,内角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,
已知a=7,c=5,则sinAsinC
的值是 ( )
A.75 B.
5
7 C.±
7
12 D.
5
12
解析:A [在△ABC中,因a=7,c=5,由正弦定理
a
sinA=
c
sinC
得:sinA
sinC=
a
c =
7
5
,所以sinA
sinC
的值是
7
5.
故选 A.]
5.(2020春招,20)在△ABC 中,内角A,B,C 的对
边分 别 是a,b,c,若 a2 +b2 =c2 +absinC,且
asinBcosC+csinBcosA= 22b
,则tanA 等于
( )
A.3 B.-13
C.3或-13 D.-3
或1
3
解析:A [∵a2+b2=c2+absinC,∴a2+b2-c2=
absinC,
∵cosC=a
2+b2-c2
2ab
,∴absinC2ab =cosC
,∴tanC
=sinCcosC=2
,∵asinBcosC+csinBcosA= 32
2
2b
,
∴sinAsinBcosC+sinCsinBcosA= 22sinB
,
即sinAcosC+sinCcosA= 22
,即sin(A+C)
= 22
,
即sinB= 22
,∴B=3π4
或π
4
,∴tanB=-1或tanB
=1,
当tanB=-1时,有tanA=-tan(B+C)=
-tanB+tanC1-tanBtanC=-
1
3
,∴A∈ π2
,πæ
è
ç
ö
ø
÷ 与B=3π4
矛盾,
故B=3π4
舍,
当tanB=1时,有tanA=3,综上可得tanA=3,故
选A.]
6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.
若a=2b,则2sin
2B-sin2A
sin2A
的值为 ( )
A.-12 B.
1
4 C.1 D.
1
2
解析:A [依 题 意 ba =
1
2
,由 正 弦 定 理 得
2sin2B-sin2A
sin2A
=2b
2-a2
a2
=2 ba
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-1=2×
1
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-1=-12.
故选 A.]
7.在△ABC中,AB= 6,∠A=75°,∠B=45°,则AC
= .
解析:由三角形内角和定理,得∠C=60°,根据正弦
定理,得 AB
sinC=
AC
sinB
,所以AC= 22×
6
3
2
=2.
答案:2
8.如图,要测出山上一座天文台BC 的高,从山脚A
处测得AC=60m,天文台最高处B 的仰角为45°,
天文台底部C的仰角为15°,则天文台BC的高为
m.
解析:由题图可得∠B=45°,∠BAC=30°,故BC=
ACsin∠BAC
sin∠B =
60sin30°
sin45° =30 2
(m).
答案:30 2
9.已知a,b,c分别为△ABC内角A,B,C 的对边,且
asinB- 3bcosA=0.
(1)求角A;
(2)若a= 13,b=3,求△ABC的面积.
解析:(1)∵asinB- 3bcosA=0
∴由正弦定理可得:sinAsinB= 3sinBcosA,
∵sinB≠0,∴sinA= 3cosA,即tanA= 3,
∵0<A<π,∴A=π3.
(2)∵a= 13,b=3,A=π3
,
841
职教高考总复习 数学
∴由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,
可得:13=9+c2-2×3×c×12
,可得:c2-3c-4
=0,
∴解得:c=4或c=-1(负值舍去),∴S△ABC =
1
2
bcsinA=12×3×4×
3
2=3 3.
[综合题组练]
1.在△ABC中,∠A=60°,b=1,△ABC的面积为 3,则
a
sinA
为 ( )
A.8 381 B.
2 39
3 C.
26 3
3 D.2 7
解析:B [在△ABC中,因为∠A=60°,b=1,△ABC
的面积为 3,
所以S△ABC=
1
2bcsinA=
1
2×1×c×
3
2= 3
,
所以c=4,
因为a2=b2+c2-2bccosA=12+42-2×1×4×
1
2=13
,所以a= 13,
所以 a
sinA=
13
3
2
=2 393 .
故选B.]
2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,(a-
b)(sinA+sinB)=(c-b)sinC,则A= ( )
A.π6 B.
π
3 C.
2π
3 D.
5π
6
解析:B [∵(a-b)(sinA+sinB)=(c-b)sinC,
由正弦定理可得(a-b)(a+b)=(c-b)c,整理可
得b2+c2-a2=bc,
由余弦定理得cosA=b
2+c2-a2
2bc =
1
2
,
∵A∈(0,π),∴A=π3.
故选B.]
3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
acosB(tanA+tanB)= 3c,则角 A 的 大 小 为
.
解析:由题设,sinAcosB(tanA+tanB)=
3sinC,
∴sinAcosB sinAcosA+
sinB
cosB
æ
è
ç
ö
ø
÷=sinAcosB
sinAcosB+sinBcosA
cosAcosB = sin Acos B
sin(A+B)
cosAcosB=
sinAcosB sinCcosAcosB= 3sinC
,又sinC≠0,
∴tanA= 3,又0<A<π,
∴A=π3.
答案:π
3
4.在△ABC中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且a
=4,cosA=34
,sinB=5 716
,c>4.
(1)求b;
(2)求△ABC的周长.
解:(1)因为a=4,cosA=34
,sinB=5 716
,
因为A∈(0,π),所以sinA>0,
所以sinA= 1-cos2A= 74
,所以由正弦定理可
得:b=asinBsinA =
4×5 716
7
4
=5.
(2)因为由余弦定理可得:a2=b2+c2-2bccosA,
可得:16=25+c2-2×5×c×34
,整理可得:2c2-
15c+18=0,解得:c=6或32
(由c>4,舍去),
所以△ABC的周长=a+b+c=4+5+6=15.
5.(2023春招,29)在△ABC 中,角A,B,C,的对边
分别为a,b,c,已知a=2 3,b=2,A=π3.
(1)求角B 的大小.
(2)若函数y=3sin(12x-B
),利用“五点法”作出
该函数在一个周期上的简图.
解:(1)△ABC 中,由 asinA=
b
sinB
,得 sinB=
bsinA
a =
2×sinπ3
2 3
=12.
因为0<B<π,所以B=π6
或B=5π6
,因为b<a,所
以B=π6.
(2)由(1)可知y=3sin 12x-
π
6
æ
è
ç
ö
ø
÷,列表如下,
x π3
4π
3
7π
3
10π
3
13π
3
1
2x-
π
6 0
π
2 π
3π
2 2π
3sin 12x-
π
6
æ
è
ç
ö
ø
÷ 0 3 0 -3 0
描点 作 图,得 该 函 数 在 π
3
,13π
3[ ] 上 的 图 像 如 图
所示.
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第七章 三角函数