内容正文:
第九章 解三角形
9.1正弦定理与余弦定理
9.1.2余弦定理及其应用
知识梳理
1.余弦定理
(1)三角形任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角余弦的积的2倍.
即a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.
(2)应用余弦定理我们可以解决两类解三角形问题.
①已知三边,求三角.
②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.
2.余弦定理的变形
(1)余弦定理的变形:
cosA=;cosB=;cosC=.
(2)利用余弦定理的变形判定角:
在△ABC中,c2=a2+b2⇔C为直角;c2>a2+b2⇔C为钝角;c2<a2+b2⇔C为锐角.
常见考点
考点一 余弦定理解三角形
典例1.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,,则c等于( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
由余弦定理求解
【详解】
由余弦定理得,即,解得
故选:A
变式1-1.在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据余弦定理直接求解即可.
【详解】
解:因为中,,,,
所以,由余弦定理得,
即,故.
故选:B
变式1-2.已知中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,则的周长为( )
A.9 B.10 C.12 D.14
【答案】B
【解析】
【分析】
由余弦定理直接求出c,然后可得.
【详解】
由余弦定理得,所以
所以的周长为.
故选:B
变式1-3.在中,若,,,则c=( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】D
【解析】
【分析】
利用余弦定理即得.
【详解】
∵,,,
∴,
∴.
故选:D.
考点二 余弦定理的逆用
典例2.在中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B.或
C. D.或
【答案】C
【解析】
【分析】
化简得,再由余弦定理计算,即可求得答案.
【详解】
由得,,
由余弦定理得,
因为,所以.
故选:C
变式2-1.在中,所对的边分别为,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
根据已知等式,结合余弦定理求得,由此可得结果.
【详解】
由得:,即,
,.
故选:B.
变式2-2.在中,角A,,的对边分别是,,,且面积为,若,则角等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
结合余弦定理和三角形面积公式即可求角C.
【详解】
由题可知,,
由余弦定理可知,
,,
∵,﹒
故选:B﹒
变式2-3.已知中,内角A,B,C所对边分别为a,b,c,面积,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由余弦定理及三角形的面积公式得到,再两边平方,利用同角三角函数的基本关系即可求出.
【详解】
解:由余弦定理且,
所以,
,两边平方得,即,即,解得或(舍去).
故选:B.
考点三 余弦定理边角互化的应用
典例3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且,则b的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】A
【解析】
【分析】
利用正弦定理、正弦定理化简已知条件,由此求得.
【详解】
依题意,,
,
,
由正弦定理得,
由余弦定理得,或(舍去).
故选:A
变式3-1.在中,角的对边分别为,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
由余弦定理的角化边公式化简得出,再由得出.
【详解】
结合余弦定理得
即
即,即
因为三角形中,两边之和大于第三边,所以
即,是等腰三角形,结合,得到.
故选:D.
【点睛】
关键点睛:解决本题的关键在于利用余弦定理的角化边公式得出,进而得出.
变式3-2.的内角的对边分别为.已知,则的形状是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
【答案】A
【解析】
【分析】
首先利用降幂公式化简,再利用余弦定理化简即可.
【详解】
由
再由余弦定理得:
故三角形为直角三角形
故选:A
变式3-3.在中,,则此三角形必是( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.钝角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】
利用余弦定理的变形化角为边即可求解.
【详解】
由,
则,
即,
整理可得,
所以为直角三角形.
故选:B
考点四 余弦定理结合面积公式
典例4.已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,M是的中点,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
先整理得到,从而求出,再求出,最后求的面积即可.
【详解】
解:在中,M