内容正文:
第6节 正弦定理和余弦定理
课程标准解读
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
[知识梳理]
1.正弦定理
(1)定理:===2R,其中R是三角形外接圆的半径.
(2)正弦定理的变形
①a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C.
②a=2Rsin A,b=2Rsin_B,c=2Rsin_C.
③asin B=bsin A,bsin C=csin_B,
asin C=csin_A.
2.余弦定理
(1)定理:a2=b2+c2-2bccos_A,b2=a2+c2-2accos B,c2=a2+b2-2abcos_C.
(2)余弦定理的变形
cos A=,cos B=,
cos C=.
3.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
a≤b
解的
个数
一解
两解
一解
一解
无解
(1)△ABC的内角和A+B+C=π.
(2)在△ABC中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边.
4.三角形常用面积公式
(1)S=a·ha(ha表示a边上的高).
(2)S=absin C=acsin B=bcsin_A.
(3)S=r(a+b+c)(r为内切圆半径).
常用结论
1.三角形中的三角函数关系
(1)sin(A+B)=sin C;
(2)cos(A+B)=-cos C;
(3)sin =cos ;
(4)cos =sin .
2.三角形中的射影定理
在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B.
3.△ABC中,A>B⇔a>b⇔sin A>sin B⇔cos A<cos B.
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)在△ABC中,若A>B,则sin A>sin B.( )
(2)在△ABC中,若a2>b2+c2,则△ABC一定为钝角三角形.( )
(3)在△ABC中,已知两边和其夹角时,△ABC不唯一.( )
(4)在△ABC的六个元素(三个角和三条边)中,已知任意三个元素可求其他元素.( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)×
2.(教材改编)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c若c<bcos A,则△ABC为( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
解析:A 由c<bcos A,得sin C<sin Bcos A,
∴sin Bcos A+cos Bsin A<sin Bcos A,
则cos Bsin A<0,∴cos B<0,故B是钝角.
3.(易错自纠)在△ABC中,已知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是( )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.有解但解的个数不确定
解析:C 由正弦定理得=,
∴sin B===>1.
∴角B不存在,即满足条件的三角形不存在.
4.(教材改编)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为 a,b,c,且a=2,cos C=-,3sin A=2sin B,则c=________.
解析:由3sin A=2sin B及正弦定理,
得3a=2b,所以b=a=3.
由余弦定理cos C=,
得-=,解得c=4.
答案:4
5.(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=__________.
解析:因为acsin B=,所以ac=4.
因为b2=a2+c2-2accos B=12-2×4×=8,
所以b=2(负值舍去).
答案:2
考点一 利用正、余弦定理解三角形(综合性)
(2021·新高考Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC上,BDsin ∠ABC=asin C.
(1)证明:BD=b;
(2)若AD=2DC,求cos ∠ABC.
[解] (1)证明:因为BDsin ∠ABC=asin C,
所以由正弦定理得,BD·b=ac,
又b2=ac,所以BD·b=b2,
又b>0,所以BD=b.
(2)因为AD=2DC,AC=b,
所以AD=b,CD=b.
在△ABD中,由余弦定理得
cos A==
=.
在△ABC中,由余弦定理得cos A==.
∴=,整理得6a2+3c2-11b2=0.
又b2=ac,
所以6a2+3c2-11ac=0,解得c=3a或c=a.
当c=a时,cos ∠ABC=
==.
当c=3a时,cos ∠ABC===>1(舍).
综上,cos ∠ABC=.
1.正弦定理、余弦定理的作用是在已知三