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章末总结 (十一)解三角形 ► 对应学生用书P62
高频考点聚焦
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=,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=,得ab sin C=,根据正弦定理及(1)所求A=2B,
故有sin B sin C=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=±B.
当B+C=时,A=;
当C-B=时,A=.
综上,A=或A=.
【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=a.
(1)求B的大小;
(2)若AB=2,BC=,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=及b sin A=a,得sin B sin A=sin A,
因为△ABC为锐角三角形,所以A∈,所以sin A>0,
所以sin B=,
又因为B∈,所以B=.
(2)若选①:在△ABC中,由余弦定理,得
AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=22+-2×2××cos =,
所以AC=,所以AD=DC=,
在△ABD中,由余弦定理,得AB2=BD2+DA2-2BD·DA·cos ∠ADB,
即4=BD2+-BD cos ∠ADB,
在△BDC中,由余弦定理,得BC2=BD2+DC2-2BD·DC·cos ∠CDB,
即=BD2+-BD cos ∠CDB,
又∠ADB+∠CDB=π,
所以cos ∠ADB+cos ∠CDB=0,
所以4+=2BD2+,所以BD=.
若选②:在△ABC中,S△ABC=S△ABD+S△CBD,
即BA·BC sin =BA·BD sin +BD·BC sin ,
即×2××=×2×BD×+×BD××,解得BD=.
若选③:在△ABC中,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos B=22+-2×2××cos =,
所以AC=,
因为S△ABC=BA·BC·sin B=,
又S△ABC=BD·AC=BD,
所以BD=,
解得BD=.
考点二 判断三角形的形状
根据已知条件(通常是含有三角形的边和角的等式或不等式)判断三角形的形状时,需要灵活地应用正弦定理和余弦定理转化为边的关系或角的关系.判断三角形的形状是高考中考查能力的常见题型,此类题目要求准确地把握三角形的分类,三角形按边的关系分为等腰三角形和等边三角形;三角形按角的关系分为锐角三角形、直角三角形和钝角三角形.
判断三角形的形状,一般有以下两种途径:将已知条件统一化成边的关系,用代数方法求解;将已知条件统一化成角的关系,用三角知识求解.
例2.在△ABC中,若B=60°,2b=a+c,试判断△ABC的形状.
[思维点拨] 利用正弦定理将已知条件中边的关系,转化为角的关系求角或利用余弦定理,由三边之间的关系确定三角形的形状.
解:法一(正弦定理边化角) 由正弦定理,
得2sin B=sin A+sin C,
∵B=60°,∴A+C=120°,
∴2sin 60°=sin (120°-C)+sin C,
展开整理得sin C+cos C=1,
∴sin (C+30°)=1,
∵0°<C<120°,
∴C+30°=90°,
∴C=60°,则A=60°,
∴△ABC为等边三角形.
法二(余弦定理法) 由余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B,
∵B=60°,b=,
∴=a2+c2-2ac cos 60°,
化简得(a-c)