内容正文:
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第1课时 余弦定理
学习任务目标
1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理的向量方法,并会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.
2.利用向量的数量积推出余弦定理及其推论,并通过实践演算掌握运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.
(1)向量的减法:-=.
特征:相同起点,尾尾相连,指向被减向量.
(2)向量的数量积:a·b=|a||b|cos θ(θ为a,b的夹角).
(3)证明三角形全等的方法:ASA、AAS、SAS、SSS.
知识点一 余弦定理
在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,则有:
余弦
定理
语言
叙述
三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍
公式
表达
a2=b2+c2-2bccos A,
b2=a2+c2-2accos B,
c2=a2+b2-2abcos C
余弦
定理
推论
cos A=,
cos B=,
cos C=
[微训练]
1.在△ABC中,符合余弦定理的是( )
A.c2=a2+b2-2abcos C
B.c2=a2-b2-2bccos A
C.b2=a2-c2-2bccos A
D.cos C=
A 解析:由余弦定理及其推论知只有A正确.故选A.
2.在△ABC中,若a2-c2+b2=ab,则cos C=.
解析:∵a2-c2+b2=ab,∴c2=a2+b2-ab.
又∵c2=a2+b2-2abcos C,∴2cos C=1.∴cos C=.
知识点二 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.
[微训练]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)在△ABC的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素. (×)
(2)在△ABC中,已知两边及夹角时,△ABC不一定唯一. (×)
(3)当b2+c2-a2>0时,三角形ABC为锐角三角形. (×)
(4)若△ABC为锐角三角形,则b2+c2-a2>0. (√)
2.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=,c=2,cos A=,则b=( )
A. B.
C.2 D.3
D 解析:由余弦定理得5=b2+4-2×b×2×,解得b=3(负值舍去).
已知两边及一角解三角形
1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=4,b=4,C=30°,则c2=( )
A.32-16 B.32+16
C.32+16 D.48
A 解析:由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos C=42+42-2×4×4×=32-16.
2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,C=60°,a=4b,c=,则b=( )
A.1 B.2
C.3 D.
A 解析:由余弦定理知()2=a2+b2-2abcos 60°.
因为a=4b,所以13=16b2+b2-2×4b×b×,解得b=1(负值舍去).故选A.
3.在△ABC中,cos =,BC=1,AC=5,则AB=( )
A.4 B.
C. D.2
A 解析:因为cos C=2cos2-1=2×2-1=-,所以AB2=BC2+AC2-2BC·AC·cos C=1+25-2×1×5×=32,所以AB=4 .
4.△ABC中,已知a=2,b=4,C=60°,则A=30°.
解析:因为c2=a2+b2-2abcos C=22+42-2×2×4×cos 60°=12,所以c=2.
因为cos A===,所以A=30°.
已知三边关系解三角形
根据余弦定理及其推论,探究下面问题.
探究1:在△ABC中,已知a=2,b=6+2,c=4,求A,B,C.
提示:根据余弦定理,
得cos A==
=.
∵A∈(0,π),∴A=,
cos C==
=.
∵C∈(0,π),∴C=.
∴B=π-A-C=π--=,
∴A=,B=,C=.
探究2:在△ABC中,已知a∶b∶c=2∶∶(+1),求△ABC中各角的度数.
提示: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°.
【例1】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b2=ac,c=2a,则cos C=( )
A. B.-
C. D.-
B 解析:由题意得,b2=ac=2a2,即b=a,
∴cos C===-.
【例2】在△ABC中,a