内容正文:
第5讲 正弦定理和余弦定理
知识点1 正弦定理
正弦定理内容及公式:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等.
在任意△ABC中,都有===2R(R为△ABC外接圆的半径)
(1)化边为角:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(R为△ABC外接圆的半径).
(2)化角为边sin A=,sin B=,sin C=(R为△ABC外接圆的半径).
(3)三角形的边长之比等于对应角的正弦比,即a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C.
(4)===.
(5)asin B=bsin A,asin C=csin A,bsin C=csinB.
(6)在△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B
知识点2 正弦定理之齐次式结构
结构特点:每一项中都有边或sin角且次数一致,即可实现边和对应sin角的互化
结构示例:
(1)整式齐次式:
①边的齐次式
②sin角的齐次式
(2)分式齐次式:
注:在等式(不等式)或分式中出现边或内角的正弦同次,利用正弦定理可以实现边、内角的正弦转化。如果在等式(不等式)或分式中出现边或内角的正弦同次且为一次(求角)时,一般情况要化为角的正弦,如出现二次,一般情况要化为边,再利用余弦定理。
知识点3 余弦定理
余弦定理:
变形:
知识点4 三角形面积公式
(1)S=aha=bhb=chc;
(2)S=absin C =bcsin A=casin B.
(3)海伦公式:其中
(4),其中,为的内切圆半径
(5)其中
解题技巧:
1、化简后的式子同时含有三个角时,解题思路是减少角的个数,方法主要有以下两种
①合角
如:
②拆角——拆单角(“单身狗角”)
如:
注:(1)
,,
(2),
(3)中 ① ②(舍去)
① ②
,则或
(4) 射影定理
考点一 齐次式
(一)齐1次式
1、设的内角,,的对边分别为,,,且
(1)求角的大小;
(2)若,求的最大值.
【解析】(1)∵,由正弦定理可得
又,,∴,∵,∴.
(2)∵,∴,
∴,当且仅当时取等号,∴的最大值为2.
2、设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)设D是AB边上靠近A的三等分点,,求的面积.
【解析】(1)在中,由得:,由正弦定理得,
而,即,则,又,
所以.
(2)依题意,,在中,由余弦定理得:,
即,解得,
所以的面积.
3、记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知的周长为9,,边上的高.(备注对任意角,)
(1)求的值;
(2)若,求b的值.
【解析】(1)由题意得,,
两式相减,得,即.
所以.
(2)因为,所以,则C为锐角,.
由,得,
由(1)可得,即,
所以,得.
(二)齐2次式
4、设的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角C;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)由正弦定理及,
所以.
所以由余弦定理得,
又,所以.
(2)因为,,由余弦定理可得,
可得,所以,,
可得,当且仅当时取等号,
又由三角形三边关系得,
所以的取值范围是.
5、在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
【解析】(1)因为,所以由正弦定理得,整理得,由余弦定理得.因为,所以.
(2)由正弦定理得.
因为为锐角三角形,所以
解得,所以,
所以,
故的取值范围为.
6、记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求C;
(2)若a,b为方程的两个实数根,且C的角平分线交AB于点D,求CD.
【解析】(1)依题意,,即,
在中,由正弦定理得:,由余弦定理得:,
因,解得,
所以.
(2)依题意,,,而是的角平分线,则,
即,整理得,解得,
所以.
7、已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角A;
(2)若是的中线,且,求的最大值.
【解析】(1)由及二倍角的余弦公式,得,
即,于是有,及正弦定理,得,
由余弦定理,得,
.
(2)因为是的中线,所以,两边平方,得
,由(1)知,,,
所以,
所以
即,所以,
当且仅当时,等号成立,
所以的最大值为.
(三)非齐次式
8、在锐角中,角所对的边分别为,已知,
(1)求角A的大小;
(2)求的面积.
【解析】(1)由正弦定理,又,所以,所以,
又,所以,即,
又,所以;
(2)由(1)可得,又,所以,
所以
,
所以;
(4) 分式齐次式
9、在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B;
(2)已知,求的面积.
【解析】(1),
由正弦定理可得,,即,
化简可得,,又.
(2)在中,由余弦定理可得,,
,
.
10、在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若,,求a,