内容正文:
专题05 解三角形
一、知识必备:
1.直角三角形中各元素间的关系:
在△ABC中,C=90°,AB=c,AC=b,BC=a。
(1)三边之间的关系:a2+b2=c2。(勾股定理)
(2)锐角之间的关系:A+B=90°;
(3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义)
sinA=cosB=,cosA=sinB=,tanA=。
2.斜三角形中各元素间的关系:
在△ABC中,A、B、C为其内角,a、b、c分别表示A、B、C的对边。
(1)三角形内角和:A+B+C=π。
(2)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等
(R为外接圆半径)
(3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍
a2=b2+c2-2bccosA; b2=c2+a2-2cacosB; c2=a2+b2-2abcosC。
3.三角形的面积公式:
(1)=aha=bhb=chc(ha、hb、hc分别表示a、b、c上的高);
(2)=absinC=bcsinA=acsinB;
4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型:
(1)两类正弦定理解三角形的问题:
第1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.
第2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角.
(2)两类余弦定理解三角形的问题:
第1、已知三边求三角.
第2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角.
5.三角形中的三角变换
三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
(1)角的变换
因为在△ABC中,A+B+C=π,所以sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=-tanC。
;
(2)判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式.
6.求解三角形应用题的一般步骤:
(1)分析:分析题意,弄清已知和所求;
(2)建模:将实际问题转化为数学问题,写出已知与所求,并画出示意图;
(3)求解:正确运用正、余弦定理求解;
(4)检验:检验上述所求是否符合实际意义。
二、思维总结
1.解斜三角形的常规思维方法是:
(1)已知两角和一边(如A、B、C),由A+B+C = π求C,由正弦定理求a、b;
(2)已知两边和夹角(如a、b、c),应用余弦定理求c边;再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C = π,求另一角;
(3)已知两边和其中一边的对角(如a、b、A),应用正弦定理求B,由A+B+C = π求C,再由正弦定理或余弦定理求c边,要注意解可能有多种情况;
(4)已知三边a、b、c,应余弦定理求A、B,再由A+B+C = π,求角C。
2.三角学中的射影定理:在△ABC 中,,…
3.两内角与其正弦值:在△ABC 中,,…
4.解三角形问题可能出现一解、两解或无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何作图来帮助理解”。
补充:
海伦公式:
有一个三角形,边长分别为a、b、c,三角形的面积S可由以下公式求得:
而公式里的p为半周长(周长的一半):
基本关系转化:
商的关系:
平方关系:
; ;
和差角公式
和差化积
口诀:正加正,正在前,余加余,余并肩 正减正,余在前,余减余,负正弦
积化和差
倍角公式
二倍角
三倍角
三倍角公式推导
sin(3a)→3sina-4sin^3a
=sin(a+2a)
=sin2acosa+cos2asina
=2sina(1-sin^2a)+(1-2sin^2a)sina
=3sina-4sin^3a
cos3a→4cos^3a-3cosa
=cos(2a+a)
=cos2acosa-sin2asina
=(2cos^2a-1)cosa-2(1-cos^2a)cosa
=4cos^3a-3cosa
sin3a→4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
=3sina-4sin^3a
=4sina(3/4-sin^2a)
=4sina[(√3/2)-sina][(√3/2)+sina]
=4sina(sin60°+sina)(sin60°-sina)
=4sina*2sin[(60+a)/2]cos[(60°-a)/2]*2sin[(60°-a)/2]cos[(60°+a)/2]
=4sinasin(60°+a)sin(60°-a)
cos3a→4cosacos(60°-a)cos(60°+a)
=4cos^3a-3cosa
=4cosa(cos^2a-3/4)
=4cosa[