内容正文:
§6.4.3 余弦定理、正弦定理
第1课时 余弦定理
学业标准
学科素养
1.掌握余弦定理及其推论.
2.能应用余弦定理判断三角形的形状.
1.通过余弦定理的推导,培养数学抽象等核心素养.
2.借助余弦定理解三角形,提升数学运算、逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学1 余弦定理
在△ABC中,若AB=2,AC=3,A=60°.
这个三角形确定吗?
[提示] 确定.
能否利用平面向量求边BC?如何求得?
[提示] 能.
∵=-,
∴||2=||2+||2-2·
=||2+||2-2||||cos A
=4+9-2×2×3cos 60°=7.
∴||=.
在△ABC中,三个角A,B,C所对的边分别是a,b,c,利用问题2的推导方法,能否推导出用b,c,A表示a?
[提示] 能.
◎结论形成
余弦定理
公式
表达
a2=__b2+c2-2bccos_A__,
b2=__a2+c2-2accos_B__,
c2=__a2+b2-2abcos_C__
语言
叙述
三角形中任何一边的平方,等于__其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍__
推论
cos A= ,
cos B= ,
cos C=
导学2 解三角形
一般地,三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的__元素__ .已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做__解三角形__ .
[基础自测]
1.在△ABC中,已知a=4,b=6,C=120°,则边c=( )
A.8 B.2
C.6 D.2
解析 ∵c2=a2+b2-2abcos C
=16+36-2×4×6×
=76,
∴c==2.
答案 D
2.在△ABC中,a=5,b=7,c=8,则角B=( )
A.90° B.120°
C.60° D.30°
解析 由余弦定理,得
cos B===,
又∵0°<B<180°,
∴B=60°.
答案 C
3.在△ABC中,已知a2=b2+c2+bc,则角A=( )
A.60° B.45°
C.120° D.30°
解析 由cos A==-,∴A=120°.
答案 C
4.在△ABC中,已知a=2,b=2,C=15°,则A=________ .
解析 由余弦定理,得
c2=a2+b2-2abcos C=8-4,
所以c=-.
由余弦定理,得cos A==,
又A为△ABC的内角,所以A=.
答案
题型一 已知两边及一角解三角形
[例1] (1)在△ABC中,cos =,BC=1,AC=5,则AB=( )
A.4 B.
C. D.2
(2)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=,c=2,cos A=,则b=( )
A. B.
C.2 D.3
[自主解答] (1)因为cos C=2cos2-1=2×-1=-,所以由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos C=25+1-2×5×1×=32,所以AB=4,故选A.
(2)由余弦定理得5=22+b2-2×2bcos A,
因为cos A=,所以3b2-8b-3=0,
所以b=3.故选D.
[答案] (1)A (2)D
[规律方法]
解决“已知两边及一角”解三角形问题的步骤
(1)用余弦定理列出关于第三边的等量关系建立方程,运用解方程的方法求出此边长.
(2)再用余弦定理和三角形内角和定理求出其他两角.
[触类旁通]
1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=3,b=2,cos(A+B)=,则c=( )
A.4 B.
C.3 D.
解析 cos C=-cos (A+B)=-.
又由余弦定理,得
c2=a2+b2-2abcos C
=9+4-2×3×2×=17,
所以c=.
答案 D
题型二 已知三角形的三边解三角形(一题多变)
[例2] 在△ABC中,已知a=2,b=6+2,c=4,求A,B,C.
[自主解答] 根据余弦定理,得
cos A=
==.
∵A∈(0,π),∴A=,
cos C===,
∵C∈(0,π),∴C=.
∴B=π-A-C=π--=π,
∴A=,B=π,C=.
[母题变式]
已知△ABC中,a∶b∶c=2∶∶(+1),求△ABC中各角的度数.
解析 已知a∶b∶c=2∶∶(+1),令a=2k,b=k,c=(+1)k(k>0),
由余弦定理的推论,得
cos A===,
∵0°<A<180°,∴A=45°.
cos B===,
∵0°<B<180°,∴B=60°.
∴C=180°-A-B=180°-45°-60°=75°.
[规律方法]
已知三角形的三边解三角形的方法
(1)先利用余弦定理求出一