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专题22正弦定理、余弦定理--2022年(新高考)数学高频考点+重点题型
一、关键能力
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
二、教学建议
从近三年高考情况来看,本讲是高考的必考内容.预计2022年会以对正、余弦定理的考查为主,利用两定理解三角形(求三角形边或角),解与三角形面积有关的最值问题.此外,判断三角形的形状及三角形内三角函数的计算也不容忽视.题型既可以是客观题也可以是解答题,属中档题型.
三、自主梳理
1. 正弦定理
===2R(其中R为△ABC外接圆的半径).
常用变形:
① a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
② sin A=,sin B=,sin C=;
③ a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC;
④ asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A.
2. 余弦定理
a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB;c2=a2+b2-2abcosC
cosA=,cosB=,cosC=.
3. 三角形中的常见结论
(1) A+B+C=π.
(2) 在三角形中大边对大角,大角对大边:A>Ba>bsinA>sinB.
(3) 任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(4) △ABC的面积公式
① S=a·h(h表示a边上的高);
② S=absinC=acsinB=bcsinA=;
③ S=r(a+b+c)(r为内切圆半径);
④ S=,其中P=(a+b+c).
四、高频考点+重点题型
考点一、三角形中求边、求角、求周长、求面积
例1-1(求角)
(1)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知C=60°,b=,c=3,则A=________.
(2)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若(a+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,则A=
(3)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面积为,则C=
【解析】 (1)由正弦定理,得sin B===,
结合b<c得B=45°,则A=180°-B-C=75°.
(2)∵(a+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,
∴由正弦定理得(a+b)(a-b)=c(c-b),即b2+c2-a2=bc.
所以cos A==,
又A∈(0,π),所以A=.
(3)因为a2+b2-c2=2abcos C,且S△ABC=,
所以S△ABC==absin C,所以tan C=1.
又C∈(0,π),故C=.
例1-2(求边)
(1)已知△ABC中,A=,B=,a=1,则b等于( )
A.2 B.1 C. D.
(2)△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知a=3,b=2,cos(A+C)=-,则c=( )
A. B.5 C. D.
【答案】(1)D (2)A
【解析】(1)由正弦定理=⇒b==.
【解析】(2)因为cos(A+C)=-,所以cos B=,又因为a=3,b=2,所以b2=c2+a2-2cacos B,即4=c2+9-2c,即c2-2c+5=0,解得c=.
例1-3(求面积)
在△ABC中,cos B=,b=2,sin C=2sin A,则△ABC的面积等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】在△ABC中,cos B=,b=2,sin C=2sin A,由正弦定理得c=2a;由余弦定理得b2=a2+c2-2ac·cos B=a2+4a2-2a·2a·=4a2=4,解得a=1,可得c=2,所以△ABC的面积为S=acsin B=×1×2×=.故选D.
对点训练1.(2020·新高考全国卷Ⅰ)在①ac=,②csin A=3,③c=b这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求c的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin A=sin B,C=,________?
【解析】方案一:选条件①.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c.
由①ac=,解得a=,b=c=1.
因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c=1.
方案二:选条件②.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c,B=C=,A=.
由②csin A=3,所以c=b=2,a=6.
因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c=2.
方案三:选条