内容正文:
第19课 解三角形
普查与练习19 解三角形
1.利用正、余弦定理解三角形
a.利用正弦定理解三角形
(1)(2023汇编,20分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.
①若A=60°,a=4,b=4,则B=__30°__.
②若sinB+sinA(sinC-cosC)=0,a=2,c=,则C=____.
③若cosA=,cosC=,a=1,则b=____.
④若bsinA+acosB=0,则B=____.(2019全国Ⅱ)
解析:①A=60°,a=4,b=4,则由正弦定理,
得sinB===.
∵a>b,∴B<60°,∴B=30°.
②∵sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,且sinB+sinA(sinC-cosC)=0,
∴sinAcosC+cosAsinC+sinAsinC-sinAcosC=0,
∴cosAsinC+sinAsinC=0.
∵sinC≠0,
∴cosA=-sinA,∴cosA≠0,tanA=-1.
∵0<A<π,∴A=.
由正弦定理可得=,∴sinC=.
∵a=2,c=,∴sinC===.
∵a>c,∴C=.
③∵cosA=,cosC=,且A,C为三角形内角,
∴sinA=,sinC=,∴sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=.
由正弦定理=,得b==.
④已知bsinA+acosB=0,则由正弦定理可得sinBsinA+sinAcosB=0,即sinA(sinB+cosB)=0.∵A∈(0,π),∴sinA≠0,∴sinB+cosB=0.易得cosB≠0,化弦为切得tanB+1=0,∴tanB=-1.又∵B∈(0,π),∴B=.
(2)(2019浙江,6分)在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D在线段AC上,若∠BDC=45°,则BD=____,cos∠ABD=____.
解析:在△ABC中,由∠ABC=90°,AB=4,BC=3,得AC=5,sinC=,cosC=.在△BCD中,由正弦定理得=,
则BD===,cos∠ABD=sin∠DBC=sin(∠BDC+∠C)=sin∠BDCcosC+cos∠BDCsinC=×+×=.
b.利用余弦定理解三角形
(3)(2021浙江,6分)在△ABC中,B=60°,AB=2,M是BC的中点,AM=2,则AC=__2__,cos∠MAC=____.
解析:(法一)由题意作出图形,如图,
在△ABM中,由余弦定理得AM2=AB2+BM2-2BM·AB·cosB,即12=4+BM2-2BM×2×,解得BM=4(负值舍去),所以BC=2BM=8.
在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cosB=4+64-2×2×8×=52,所以AC=2.
在△AMC中,已知AM=2,AC=2,CM=4,由余弦定理的推论得cos∠MAC===.故答案为2;.
(法二)过点A作BC的垂线,垂足为H,如图所示.
已知AB=2,∠B=60°,所以AH=ABsin60°=2×=,BH=ABcos60°=2×=1.
因为AM=2,所以由勾股定理可得HM===3,所以BM=BH+HM=4.
又因为M为BC中点,
所以CM=BM=4,CH=CM+MH=7,所以由勾股定理可得AC====2.
因为sin∠MAH==,cos∠MAH==,
sin∠CAH==,cos∠CAH==,
所以cos∠MAC=cos(∠CAH-∠MAH)
=cos∠CAHcos∠MAH+sin∠CAHsin∠MAH
=×+×==.
故答案为2;.
(4)(2020全国Ⅲ,5分)在△ABC中,cosC=,AC=4,BC=3,则cosB=( A )
A. B. C. D.
解析:根据题意,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BC·cosC=42+32-2×4×3×=9,解得AB=3,
所以cosB===.故选A.
(5)(2020河南模拟,5分)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,=,则角A的大小为( A )
A. B. C. D.
解析:因为cosA=,所以b2+c2-a2=2bccosA,所以==,即sinA=.
又△ABC为锐角三角形,所以A=.故选A.
(6)(2021广东东莞期末,5分)在△ABC中,B=,BC边上的高等于BC,则tan∠BAC=( D )
A. B.- C.2 D.-2
解析:如图,过A作AD⊥BC,垂足为D,
(法一)由题意知AD=BD=BC,不妨设BC=4,则AD=BD=1,DC=3,
所以AB==,AC==.
在△ABC中,由余弦定理的推论,得
cos∠BAC===-,
所以sin∠BAC==,
所以tan