内容正文:
第四节 解三角形
第一课时 余弦定理、正弦定理
1.正弦定理
(1)定理:在△ABC中,===2R,
其中R为△ABC的外接圆半径.
(2)变形:a=2Rsin A,sin A=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
2.余弦定理
(1)定理:在△ABC中,
a2=b2+c2-2bccos A,b2=c2+a2-2accos B,
c2=a2+b2-2abcos_C.
(2)变形:cos A=,
b2+c2-a2=2bccos A等.
3.三角形面积公式
(1)正弦定理推论:
S△ABC=absin C=bcsin A=acsin B.
(2)其他常用公式方法
S=底×高;S=absin C;S=×C×r,(C为周长,r为内切圆半径)等.
考点一
(2021·济南市学习质量评估)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2c+a=2bcos A.
(1)求角B的大小;
(2)若a=5,c=3,边AC的中点为D,求BD的长.
【解】 (1)由2c+a=2bcos A及正弦定理,
得2sin C+sin A=2sin Bcos A,
又sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
所以2sin Acos B+sin A=0,
因为sin A≠0,所以cos B=-,
因为0<B<π,所以B=.
(2)由余弦定理得b2=a2+c2-2a·ccos∠ABC=52+32+5×3=49,所以b=7,所以AD=.
因为cos∠BAC===,
所以BD2=AB2+AD2-2·AB·ADcos∠BAC=9+-2×3××=,所以BD=.
【规律方法】
应用正弦、余弦定理的解题技巧
(1)求边:利用公式a=,b=,c=或其他相应变形公式求解.
(2)求角:先求出正弦值,再求角,即利用公式sin A=,sin B=,sin C=或其他相应变形公式求解.
(3)已知两边和夹角或已知三边可利用余弦定理求解.
(4)利用式子的特点转化:如出现a2+b2-c2=λab的形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.
[针对训练]
1.(一题多解)(2021·广西五市联考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=1,b=,A=30°,B为锐角,那么A∶B∶C为( )
A.1∶1∶3 B.1∶2∶3
C.1∶3∶2 D.1∶4∶1
【解析】 选B.法一:由正弦定理=,
得sin B==.
因为B为锐角,所以B=60°,
则C=90°,故A∶B∶C=1∶2∶3,选B.
法二:由a2=b2+c2-2bccos A,
得c2-3c+2=0,
解得c=1或c=2.
当c=1时,△ABC为等腰三角形,B=120°,与已知矛盾,
当c=2时,a<b<c,则A<B<C,排除选项A,C,D,故选B.
考点二 利用正、余弦定理判断三角形形状
(1)(一题多解)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos C+ccos B=asin A,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.锐角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
(2)在△ABC中,若c-acos B=(2a-b)cos A,则△ABC的形状为________.
【解析】 (1)法一:因为bcos C+ccos B=b·+c·==a,所以asin A=a即sin A=1,故A=,因此△ABC是直角三角形.
法二:因为bcos C+ccos B=asin A,
所以sin Bcos C+sin Ccos B=sin2 A,
即sin(B+C)=sin2 A,所以sin A=sin2 A,
故sin A=1,即A=,因此△ABC是直角三角形.
(2)因为c-acos B=(2a-b)cos A,所以由正弦定理得sin C-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,
所以sin(A+B)-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,
故cos A(sin B-sin A)=0,
所以cos A=0或sin A=sin B,
即A=或A=B,
故△ABC为等腰或直角三角形.
【答案】 (1)A (2)等腰或直角三角形
[针对训练]
2.(2021·广西桂林阳朔三校调研)在△ABC中,a∶b∶c=3∶5∶7,那么△ABC是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.非钝角三角形
【解析】 选B.因为a∶b∶c=3∶5∶7,所以可设a=3t,b=5t,c=7t,由余弦定理可得cos C==-,所以C=120°,△ABC是钝角三角形,故选B.
3.(2021·河北衡水中学三调)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且