内容正文:
贵哥讲高中数学
第12讲 正弦定理及其应用
本讲义整体上难度中等偏上,题目有一定的分层,题量略大!
1正弦定理
内容
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
(其中是三角形外接圆半径)
变形
化边为角
③ 化角为边
2 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题
(1) 已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
(2) 已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边.
3 三角形解的个数问题
已知两边和其中一边的对角,不能确定三角形的形状,此时三角形解可能是无解、一解、两解,要分类讨论.
是锐角
是直角或钝角
一解
无解
一解
两解
一解
无解
【题型1】正弦定理解三角形
【知识点解读】
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
(其中是三角形外接圆半径)
证明 设的外接圆为,
① 当是直角三角形,,因为,所以,
同理,而,所以;
② 当是锐角三角形,过点作直径,连接,
则,同理,,所以;
③ 当是钝角三角形,令,优弧上取点,
与是锐角三角形时方法一样可得;
而,所以;
综上可得任意三角形中 (其中是三角形外接圆半径).
2 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题
(1) 已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
(2) 已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边.
【典题1】在中,已知下列条件,解三角形:
(1);
(2).
解析 (1)由正弦定理,得.
.
当时,,
.
当时,,
此时无解.
故.
(2)由正弦定理,得
又,.
当时,,;
当时,,,
.
【巩固练习】
1.(★)中,,则( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 因为,所以
由正弦定理得,
故选.
2. (★)在中,已知,则角为
A. B.或 C.或 D.
答案 C
解析 由正弦定理知,,
所以,
所以,经检验,均符合题意.
故选:.
3. (★★)在中,分别为内角的对边,若,则 .
答案
解析 因为,所以,
由正弦定理得.
4. (★★)记的内角的对边分别为,则的值为 .
答案
解析 由正弦定理得,所以,所以,
因为,所以,即可能为锐角,也可能为钝角,
所以.
【题型2】 三角形解个数
【知识点解读】
已知两边和其中一边的对角,不能确定三角形的形状,此时三角形解可能是无解、一解、两解,要分类讨论.
是锐角
是直角或钝角
一解
无解
一解
两解
一解
无解
【典题1】 求满足的三角形△ABC个数.
解析 方法1 利用正弦定理求解
由正弦定理可得:,则,
,且为锐角,有一解,故三角形只有一解;
方法2 图像法
先做出角过点作此时可知,以为圆心,5为半径画个圆弧,由于,显然圆弧与射线交于一个点,如图可知满足题意的三角形只有一个!
【巩固练习】
1. (★★)(多选)已知的内角所对的边分别为,根据下列条件解三角形,有两解的是( )
A. B.
C. D.
答案
解析 对于,:是钝角三角形,只有一解;
对于,由正弦定理得,解得,
又,且,所以有个值,三角形有两解;
对于,由正弦定理得,解得,
由,所以,所以,三角形只有一解;
对于,由正弦定理得,解得,
又,所以,所以有两个值,三角形有两解.
故选:BD.
2. (★★★)在中,角的对边分别是,若,且三角形有两解,则角的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案
解析 方法一:
由条件知,即,
,∴为锐角,∴.
方法二:
如图,,以为圆心为半径作,则上任一点(与直线交点除外)可为点构成,当AB与相切时,,∠BAC=,当AB与⊙C相交时,,因为三角形有两解,所以直线应相交,.
【题型3】 正弦定理与余弦定理的综合运用
【知识点解读】
1 正弦定理的变形
化边为角
化角为边
2 正弦定理的“齐次角边互换”
等式中含有三个式子(、、),每个式子中都有一个值,并且它们的次数都是,则可以把直接转化为对应的边、!
同理.
思考以下转化是否正确
(1) (错),
(2) (对)
【典题1】 在中,角的对边分别为,若,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
解析 ,
,
,
,
约掉可得,即,
由余弦定理可得,
,当且仅当时取等号,
的面积≤4
故选:.
【典题2】如图,在锐角中,角所对的边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)在的延长线