内容正文:
一、利用正、余弦定理解三角形
解三角形问题一般要先审查题设条件,进行归类,根据题目类型确定应用哪个定理解决.
解斜三角形通常有以下四种类型
已知条件
应用定理[来源:学*科*网Z*X*X*K]
一般解法
一边和两角(如a,∠B,∠C)
正弦定理
由∠A+∠B+∠C=180°求出∠A,由正弦定理求出b与c.
只有一解.
两边和夹角(如a,b,∠C)
余弦定理[来源:Z。xx。k.Com]
正弦定理
由余弦定理求出第三边c,由正弦定理求出小边所对的角,再由∠A+∠B+∠C=180°求出另一角.
只有一解.
三边(a,b,c)
余弦定理
由余弦定理求出∠A,∠B,再利用∠A+∠B+∠C=180°求出∠C.
在有解时只有一解.
两边和其中一边的对角(如a,b,∠A)
正弦定理
或余弦定理
由正弦定理求出∠B,由∠A+∠B+∠C=180°求出∠C,再利用正弦定理求出边c,可有两解、一解或无解.也可根据余弦定理,列出关于c的一元二次方程,解方程求边c,然后应用正弦定理或余弦定理求出其他元素.
[例1] △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,asin A+csin C-asin C=bsin B.
(1)求角B的大小;
(2)若∠A=75°,b=2,求a,c.
[解析] (1)由正弦定理得a2+c2-ac=b2.
∵b2=a2+c2-2accos B,
∴cos B=,∴∠B=45°.
(2)sin A=sin(30°+45°)
=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=.
∴a=b·=1+.
∵∠C=180°-45°-75°=60°,
∴c=b·=2·=.
1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=4,cos A=,sin B=,c>4.
(1)求b.
(2)求△ABC的周长.
解析 (1)因为a=4,cos A=,sin B=,
所以sin A==,
所以由正弦定理可得,b===5.
(2)因为由余弦定理可得:a2=b2+c2-2bccos A,
可得:16=25+c2-2×5·c·,
整理可得:2c2-15c+18=0,解得:c=6或(由c>4,舍去),
所以△ABC的周长=a+b+c=4+5+6=15.
二、三角形中的计算问题
三角形中计算问题主要涉及三角形的边长、角度及面积的计算和三角形形状的判断.在三角形的面积公式中,S=absin C=acsin B=bcsin A是最常用的,因为公式中既有边也有角,容易与正弦定理、余弦定理联系起来.
几何中的长度、角度的计算通常转化为三角形中边长和角的大小的计算,利用正、余弦定理解决问题.解决此类问题的关键是构造三角形,将已知量与待求量集中在同一个三角形中,依次解三角形求解.
角度1 判断三角形的形状[来源:Zxxk.Com]
[例2-1] △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足tan=acos,试判断三角形形状.
[解析] ∵sin=acoscos.
∴2bsincos=a.
∴bsin A=acos=acos=asin.
由正弦定理得sin Bsin A=sin Asin.
∵sin A≠0,∴2sincos=sin.
∵sin≠0,∴cos=.
∵0<B<π,∴B=,
故△ABC为钝角三角形.
角度2 三角形的面积及最值问题
[例2-2] 在锐角△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,已知c=2,a=2csin A.[来源:Z+xx+k.Com]
(1)求角C.
(2)若△ABC的面积等于,求a,b.
(3)求△ABC的面积最大值.
[解析] (1)因为a=2csin A,
所以sin A=2sin Csin A,
因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以sin C=,
因为△ABC为锐角三角形,所以C=.
(2)因为C=,c=2,由余弦定理及已知条件,
得a2+b2-ab=4,①
又因为△ABC的面积等于,
所以absin C=,得ab=4.②
联立①②,解得
(3)由①可得,4+ab≥2ab,
即ab≤4(当且仅当a=b=2时等号成立),
所以S△ABC=absin C≤×4×=,
即当a=b=2时,△ABC的面积的最大值等于.
2.a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边.已知a(sin A+4sin B)=8sin A.
(1)若b=1,A=,求sin B;
(2)已知C=,当△ABC的面积取得最大值时,求△ABC的周长.
解析 (1)由a(sin A+4sin B)=8sin A,
得a(a+4b)=8a,即a+4b=8.
因为b=1,所以a=4.
由=,得sin B=.
(2)因为a+4b=8≥2=4,
所以ab≤4,当且仅当a=4b=4时,等号成立.