第5章 第4节 正弦定理、余弦定理及应用举例(Word教参)-【优化指导】2024高考数学一轮复习高中总复习·第1轮(人教A版 浙江专用)
正弦定理、余弦定理及应用举例
1 借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系,掌握余弦定理、正弦定理.
2 能用余弦定理、正弦定理解决简单的实际问题.
知识梳理
1.正弦定理、余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理 | 正弦定理 | 余弦定理 |
内容 |
| a2=b2+c2-2bccos A; b2=c2+a2-2cacos B; c2=a2+b2-2abcos C |
变形 | a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C; sin A= a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C; asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A | cos A= cos B= cos C= |
若已知两边和其中一边的对角,解三角形时,可用正弦定理.在根据另一边所对角的正弦值,确定角的值时,要注意避免增根或漏解,常用的基本方法就是结合“大边对大角,大角对大边”及三角形内角和定理去考虑问题.
2.三角形的面积公式
(1)S=ah(h表示边a上的高).
(2)S=bcsin A=
acsin B=
absin C.
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形内切圆的半径).
学霸笔记
在△ABC中,常用以下结论:
(1)A+B+C=π.
(2)在三角形中,大边对大角,大角对大边.
(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(4)sin(A+B)=sin C;cos(A+B)=-cos C;tan(A+B)=-tan C;sin =cos
;cos
=sin
.
(5)tan A+tan B+tan C=tan A·tan B·tan C.
(6)A>B⇔a>b⇔sin A>sin B⇔cos A<cos B.
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进阶诊断
1.判断正误
(1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( × )
(2)当b2+c2-a2>0时,△ABC为锐角三角形.( × )
(3)在△ABC中,=
.( √ )
(4)在三角形中,已知两边和一角就能求三角形的面积.( √ )
2.(必修第二册·P44T1(2)改编)在△ABC中,已知a=5,b=2,C=,则c=( A )
A. B.19
C. D.39
3.在△ABC中,若sin 2A=sin 2C,则△ABC的形状是( D )
A.等边三角形
B.等腰三角形
C.直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
4.(必修第二册·P54T22改编)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且acos C+asin C-b-c=0.则A=60°;若a=2,且△ABC的面积为
,则b=2.
5.(必修第二册·P49例9改编)如图,A,B两点都在河的对岸,且A,B两点均不可到达,要测出A,B两点间的距离,测量者可以在河岸边选定两点C,D,若测得CD= km,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,则A,B两点间的距离为
km.
6.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sin A=5sin B,则C=.
利用正弦、余弦定理解三角形··································自主练通
1.(2021·全国甲卷)在△ABC中,已知B=120°,AC=,AB=2,则BC=( D )
A.1 B.
C. D.3
解析:由余弦定理,得cos 120°=.化简得BC2+2BC-15=0,解得BC=3或BC=-5(舍去).
2.(2019·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bsin A+acos B=0,则B=.
解析:∵bsin A+acos B=0,∴=
.
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由正弦定理=
,得-cos B=sin B,
∴tan B=-1.又B∈(0,π),∴B=.
3.(2021·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为,B=60°,a2+c2=3ac,则b=2
.
解析:由题意,得S△ABC=acsin B=
,
即ac·
=
,解得ac=4.
由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B=3ac-2ac·=8,
解得b=2(负值已舍去).
方 法 规 律
(1)正弦定理、余弦定理的一个作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素;
(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.
正弦定理、余弦定理的应用····································多维贯通
判断三角形的形状
(1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若asin A+bsin B<csin C,则△ABC的形状是( C )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos C+ccos B=asin A,则△ABC的形状为( B )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
解析:(1)由正弦定理得a2+b2<c2,再由余弦定理,得cos C=<0,∴C为钝角.故△ABC为钝角三角形.
(2)由正弦定理,得sin B cos C+cos B sin C=sin2A,
即sin(B+C)=sin A=sin2A,
∵A∈(0,π),且sinA≠0,
∴sin A=1,∴A=,
故△ABC为直角三角形.
变式 若将本例(1)中的条件“asin A+bsin B<csin C”改为“a2+b2-c2=ab且2cos Asin B=sin C”,则△ABC的形状如何?
解:由正弦定理,得=
,
由2cos Asin B=sin C,有cos A==
.
又由余弦定理,得cos A=,
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