内容正文:
数学 必修第二册(苏教)
章末总结 (十一)解三角形
阶段过关检测卷(十一)
考点一 利用正、余弦定理解三角形
解三角形的一般方法
(1)已知两角和一边,如已知A,B和c,由A+B+C=π求C,由正弦定理求a,b.
(2)已知两边和这两边的夹角,如已知a,b和C,应先用余弦定理求c,再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C=π,求另一角.
(3)已知两边和其中一边的对角,如已知a,b和A,应先用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多种情况.
(4)已知三边a,b,c,可应用余弦定理求A,B,C.
例1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b+c=2a cos B.
(1)证明:A=2B;
(2)若△ABC的面积S= eq \f(a2,4) ,求角A的大小.
解:(1)证明:由正弦定理得sin B+sin C=2sin A cos B,
故2sin A cos B=sin B+sin (A+B)=sin B+sin A cos B+cos A sin B,
于是sin B=sin (A-B),
又A,B∈(0,π),故0<A-B<π,
所以B=π-(A-B)或B=A-B,
因此A=π(舍去)或A=2B,所以A=2B.
(2)由S= eq \f(a2,4) ,得 eq \f(1,2) ab sin C= eq \f(a2,4) ,根据正弦定理及(1)所求A=2B,
故有sin B sin C= eq \f(1,2) sin 2B=sin B cos B,
因为sin B≠0,所以sin C=cos B,
又B,C∈(0,π),所以C= eq \f(π,2) ±B.
当B+C= eq \f(π,2) 时,A= eq \f(π,2) ;
当C-B= eq \f(π,2) 时,A= eq \f(π,4) .
综上,A= eq \f(π,2) 或A= eq \f(π,4) .
【练一练】
1.在锐角△ABC中,设角A, B, C所对的边长分别为a, b, c,且b sin A= eq \f(\r(3),2) a.
(1)求B的大小;
(2)若AB=2,BC= eq \f(3,2) ,点D在边AC上,________,求BD的长.
请在①AD=DC; ②∠DBC=∠DBA; ③BD⊥AC这三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并完成解答.
解:(1)在△ABC中,由正弦定理 eq \f(a,sin A) = eq \f(b,sin B) 及b sin A= eq \f(\r(3),2) a,得sin B sin A= eq \f(\r(3),2) sin A,
因为△ABC为锐角三角形,所以A∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))) ,所以sin A>0,
所以sin B= eq \f(\r(3),2) ,
又因为B∈ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(0,\f(π,2))) ,所以B= eq \f(π,3) .
(2)若选①:在△ABC中,由余弦定理,得
AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=22+ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,2)))
eq \s\up12(2) -2×2× eq \f(3,2) ×cos eq \f(π,3) = eq \f(13,4) ,
所以AC= eq \f(\r(13),2) ,所以AD=DC= eq \f(\r(13),4) ,
在△ABD中,由余弦定理,得AB2=BD2+DA2-2BD·DA·cos ∠ADB,
即4=BD2+ eq \f(13,16) - eq \f(\r(13),2) BD cos ∠ADB,
在△BDC中,由余弦定理,得BC2=BD2+DC2-2BD·DC·cos ∠CDB,
即 eq \f(9,4) =BD2+ eq \f(13,16) - eq \f(\r(13),2) BD cos ∠CDB,
又∠ADB+∠CDB=π,
所以cos ∠ADB+cos ∠CDB=0,
所以4+ eq \f(9,4) =2BD2+ eq \f(13,8) ,所以BD= eq \f(\r(37),4) .
若选②:在△ABC中,S△ABC=S△ABD+S△CBD,
即 eq \f(1,2) BA·BC sin eq \f(π,3) = eq \f(1,2) BA·BD sin eq \f(π,6) + eq \f(1,2) BD·BC sin eq \f(π,6) ,
即 eq \f(1,2) ×2× eq \f(3,2) × eq \f(\r(3),2) = eq \f(1,2) ×2