内容正文:
——解三角形的综合问题
大题考法精研
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目
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题型一 利用正、余弦定理进行边角计算
题型二 与多边形有关的解三角形问题
题型三 解三角形中的范围、最值问题
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题型一 利用正、余弦定理进行边角计算
[解] (1)因为D为BC的中点,
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解得DC=2,所以BD=DC=2,a=4.
(2)因为D为BC的中点,所以BC=2BD.
[思维建模] 解三角形问题的解题关键
选定理 ①已知两角和一边,利用正弦定理求解.
②已知三边求三个角,利用余弦定理求解.
③已知两边和其中一边的对角,选择含有已知角的余弦定理求第三边.
④涉及几个三角形往往需要正弦定理与余弦定理联合,联立方程求解,条件中有角平分线时,往往需要利用三角形的角平分线定理,注意利用邻补角的余弦值互为相反数
巧转化 ①当条件是边的齐次式时可以利用正弦定理化边为角,然后利用三角恒等变换,结合三角形的内角和定理进行转化.
②当条件是角的正弦的齐次式,或者是角的余弦的式子时,可以将条件转化为边之间的关系,进一步转化往往需要因式分解,达到化简的目的
续表
[针对训练]
1.(2023·遂宁模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a,b,c成等差数列,且7sin A=3sin C.
(1)求cos B;
解:(1)因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c.
[例2] 在四边形ABCD中,AB=1,CD=DA=2,BC=3,再从条件①,条件②这两个条件中选择一个作为已知,解决下列问题.
(1)求BD的长;
(2)求四边形ABCD的面积.
题型二 与多边形有关的解三角形问题
、
因为∠DCB+∠DAB=π,
所以cos∠BAD+cos∠BCD=0,
[思维建模]
平面几何中解三角形问题的求解思路
(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解.
(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.
(2)因为∠ABC=120°,BD平分∠ABC,所以∠DBA=∠DBC=60°.
又∠ADC=150°,所以∠DAB+∠DCB=360°-120°-150°=90°.
(1)求角A的大小;
(2)若a=6,求b+c的取值范围.
[关键点拨]
题型三 解三角形中的范围、最值问题
切入点 利用诱导公式及正弦定理将边化角
迁移点 将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式
障碍点 在求b+c的范围时,易出现仅考虑B为锐角的情形
由正弦定理可得(2sin B-sin C)cos A=sin Acos C.
所以2sin Bcos A=sin Acos C+sin Ccos A=sin(A+C)=sin B.
因为B∈(0,π),所以sin B>0.
[思维建模]
三角形中的最值与范围问题的两种解决方法
(1)利用基本不等式求得最大值或最小值;
(2)将所求式转化为只含有三角形某一个角的三角函数形式,结合角的范围确定所求式的范围.
即cos Acos B=sin B+sin Asin B.
所以cos(A+B)=sin B,
(2)由(1)得cos(A+B)=sin B,
“第一板块 大题增分练 解三角形的综合问题”
[例1] (2023·新课标Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为,D为BC的中点,且AD=1.
(1)若∠ADC=,求tan B;
(2)若b2+c2=8,求b,c.
所以S△ABC=2S△ADC=2××AD×DCsin∠ADC=2××1×DC×=,
因为∠ADC=,所以∠ADB=.
在△ABD中,由余弦定理,得c2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠ADB=1+4+2=7,所以c=.
法一:在△ADC中,由余弦定理,得b2=AD2+DC2-2AD·DCcos∠ADC=1+4-2=3,所以b=.
在△ABC中,由余弦定理,得cos B===,
所以sin B==.
所以tan B==.
法二:在△ABD中,由正弦定理,得=,
所以sin B==,
所以cos B==.
在△ABD与△ABC中,由余弦定理,得cos B==,整理,得2BD2=b2+c2-2=6,得BD=,所以a=2.
在△ABC中,由余弦定理,得cos∠BAC===-,
所以S△ABC=bcsin∠BAC=bc=bc= =,解得bc=4.
则由解得b=c=2.
(2)若△ABC的面积为,求b.
又7sin A=3sin C,结合正弦定理=得7a=3c.联立得
从而cos B= = =.
(2)由(1)可得sin B= = =.又S△ABC=acsin B =××c× =,解得c=7.所以b==5.
条件①:cos∠DBC=