内容正文:
习题课——正弦定理与余弦定理的综合
课程标准
学科素养
1.掌握三角形的面积公式及其应用.
2.熟练掌握利用正、余弦定理判断三角形形状的方法.
3.能够运用正、余弦定理解决三角形中的一些综合问题.
通过学习正、余弦定理的应用,提升直观想象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
[对应学生用书P6]
知识点1 正、余弦定理
1.正弦定理:设R是△ABC外接圆的半径,则= = = 2R .
2.余弦定理:在△ABC中,a2= b2+c2-2bccos A ,
b2= a2+c2-2accos B ,c2= a2+b2-2abcos C .
[微体验]
1.在△ABC中,已知AB=AC,∠B=30°,则∠C= ( )
A.45° B.15°
C.45°或135° D.15°或105°
C [∵AB=AC,由正弦定理得=,又∵∠B=30°,∴sin C=,又∵AB>AC,∴∠C=45°或∠C=135°.]
2.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b2=ac,且c=2a,则cos B等于 ( )
A. B.
C. D.
B [因为b2=ac,且c=2a,由余弦定理得cos B===.]
知识点2 三角形的面积
1.若记△ABC的面积为S,则S= absin C = acsin B = bcsin A .
2.三角形面积公式的其他形式:
(1)S△ABC=,其中R为△ABC的外接圆半径;
(2)S△ABC=2R2sin Asin Bsin C,其中R为△ABC的外接圆半径;
(3)S△ABC=(a+b+c)r,其中r为△ABC内切圆的半径;
(4)S△ABC=,其中p=.
[微体验]
1.在△ABC中,c=2,A=30°,B=120°,则△ABC的面积为 ( )
A. B.
C.3 D.3
B [C=180°-30°-120°=30°,∴a=c=2,
∴面积S=acsin B=×2×2×sin 120°=.]
2.已知三角形的面积为,其外接圆的面积为π,则这个三角形的三边之积为 ( )
A.1 B.2
C. D.4
A [由题意得,外接圆的半径R=1,
S=absin C=ab·==.
∴abc=1.]
知识点3 三角形中有关边和角的常用性质
(1)三角形内角和定理:在△ABC中,A+B+C= π ;
(2)在△ABC中,a>b⇔ A>B ⇔ sin A>sin B ;
(3)在△ABC中,a+b > c,b+c > a,c+a > b;
(4)在△ABC中,A为锐角⇔cos A>0⇔a2 < b2+c2;
A为直角⇔cos A=0⇔a2 = b2+c2;
A为钝角⇔cos A<0⇔a2 > b2+c2.
[微体验]
1.在△ABC中,A=30°,B=60°,C=90°,那么三边之比a∶b∶c等于 ( )
A.1∶2∶3 B.3∶2∶1
C.1∶∶2 D.2∶∶1
C [由正弦定理得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=∶∶1=1∶∶2.]
2.已知锐角三角形的三边长分别为2,3,x,则实数x的取值范围为 .
(,) [由题意,得解得<x<.]
[对应学生用书P7]
探究一 利用正余弦定理解三角形
在△ABC中,A=60°,a=,b=2,求c.
[分析] 已知两边及其中一边的对角,法一利用余弦定理a2=b2+c2-2bccos A建立关于c的一元二次方程,解方程即可.法二利用正弦定理求出角B,C,再求c.
解 法一:在△ABC中,由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A,化简得c2-2c+1=0,∴c=1.
法二:由正弦定理=,得sin B==1,
∴B=90°,C=30°.由勾股定理,得c2=b2-a2=4-3=1,
∴c=1.
[方法总结]已知三角形的两边和其中一边的对角解三角形,基本解法有两种:方法一,先利用正弦定理求出另一条边所对角,再利用内角和定理求出第三个角,最后用正弦定理求出第三边;方法二,先利用余弦定理列一元二次方程,求出第三边(注意边的取舍),再利用余弦或正弦定理求其他的两个角.
[跟踪训练1] 在△ABC中,cos A=,a=4,b=3,则c= .
5 [由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A,即16=9+c2-6×c,整理得5c2-18c-35=0,解得c=5或c=-(舍去),故c=5.]
探究二 利用正余弦定理判断三角形的形状
已知(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且2cos Asin B=sin C,试判断此三角形的形状.
[分析] 本题考查正、余弦定理的应用,可以利用正、余弦定理化边为角或化角为边来判断.
解 解法一:(利用边的关系判断)
由正弦定理,得=.
∵2cos Asin B=si