2025届高考数学一轮复习-正弦定理和余弦定理导学案
2024-11-01
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内容正文:
新高考数学一轮复习
第四章 三角函数
第六节 正弦定理和余弦定理
一、课标要求
1.掌握正弦定理、余弦定理,并能理解一些简单的三角形度量问题.
2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.
二、 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较中等,分值为13-15分
【备考策略】1掌握正弦定理、余弦定理及其相关变形应用
2会用三角形的面积公式解决与面积有关的计算问题.
3会用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决三角形中的综合问题
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般给以大题来命题、考查正余弦定理和三角形面积公式在解三角形中的应用,同时也结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,需重点复习。
以利用正弦、余弦定理解三角形为主,常与三角函数的图象和性质、三角恒等变换、三角形中的几何计算交汇考查,加强数形结合思想的应用意识.题型多样,中档难度.
三、知识梳理
1.正弦定理、余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
===2R
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
c2=a2+b2-2abcos C
变形
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
(2)sin A=,sin B=,sin C=;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos A=;
cos B=;
cos C=
2.三角形解的判断
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
解的个数
一解
两解
一解
一解
3.三角形中常用的面积公式
(1)S=aha(ha表示边a上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
常用结论
在△ABC中,常有以下结论:
(1)∠A+∠B+∠C=π.
(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(3)a>b⇔A>B⇔sin A>sin B,cos A<cos B.
(4)sin(A+B)=sin C;cos(A+B)=-cos C;tan(A+B)=-tan C;sin =cos ;cos =sin .
(5)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.
(6)三角形中的面积S=.
四、课堂考点突破
考点一 利用正、余弦定理解三角形
[例1] (1)(2024·甘肃兰州模拟)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=4,b=5,cos A=,则B=( )
A. B.或
C. D.或
(2)(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),则C=( )
A. B.
C. D.
(3)(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c.若acos B-bcos A=c,且C=,则B=( )
A. B.
C. D.
[答案] (1)A (2)B (3)C
[解析] (1)根据题意,在△ABC中,cos A=,
则sin A=,且A为锐角.
又由=,可得sin B==.
因为a=4>b=5,所以B<A,故B=.
(2)由正弦定理===2R(R为三角形外接圆半径)可得:
sin A=,sin B=,sin C=,
∴(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B)可化为(a+c)(a-c)=b(a-b),
即a2+b2-c2=ab,
∴cos C===.
又C∈(0,π),∴C=.
(3)法一:∵acos B-bcos A=c,
∴sin Acos B-sin Bcos A=sin C,
∴sin(A-B)=sin C,
∴A-B=C(A-B+C=π舍去).
又C=,∴A-B=.
又A+B=,
∴B=.
法二:由acos B-bcos A=c,得sin Acos B-sin Bcos A=sin C,
即sin Acos B-sin Bcos A=sin Acos B+cos Asin B,
∴cos Asin B=0.又知sin B≠0,
∴cos A=0.又∵A∈(0,π),
∴A=,
∴B=-C=-=.
变式训练
1.(2024·北京模拟)在△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若a=,b=1,B=,则A=( )
A. B.
C.或 D.或
答案:D
解析:因为a=,b=1,B=,则a>b,所以A>B,
由正弦定理得=,
所以sin A==,所以A=或.
2.(2024·上海模拟)在△ABC中,AB=1,BC=2,cos B=,则AC= .
答案:2
解析:AC==2.
3.(2024·河南南阳模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=8,c=3,A=60°,则此三角形的外接圆的半径R= .
答案:
解析:因为b=8,c=3,A=60°,所以a2=b2+c2-2bccos A=64+9-2×8×3×=49,所以a=7,所以此三角形外接圆的直径2R===,所以R=.
考点二 判断三角形形状
[例2] (1)(2024·河北秦皇岛模拟)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若acos B+acos C=b+c,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形
B.锐角非等边三角形
C.钝角三角形
D.直角三角形
(2)在△ABC中,若sin Asin B=cos2 ,则△ABC是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.等腰直角三角形
[答案] (1)D (2)A
[解析] (1)法一:由余弦定理及已知得a×+a×=b+c,所以a2b+c2b-b3+a2c+b2c-c3=2b2c+2bc2,得b2+c2=a2,故A=,所以△ABC为直角三角形.
法二:因为acos B+acos C=b+c,由正弦定理得sin Acos B+sin Acos C=sin B+sin C,即sin Acos B+sin Acos C=sin(A+C)+sin(A+B),化简得cos A·(sin B+sin C)=0,在△ABC中,sin B+sin C≠0,则cos A=0,又A∈(0,π),所以A=,所以△ABC为直角三角形.
(2)因为cos2 =+cos C,A+B+C=π,
所以cos2 =+cos C=+cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-cos Acos B+sin Asin B,
即sin Asin B=-cos Acos B+sin Asin B,
所以cos(A-B)=1.因为0<A<π,0<B<π,
所以A-B=0⇒A=B.
变式训练
4.(多选)已知a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C的对边,下列四个命题中正确的是( )
A.若tan A+tan B+tan C>0,则△ABC是锐角三角形
B.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形
C.若bcos C+ccos B=b,则△ABC是等腰三角形
D.若==,则△ABC是等边三角形
答案:ACD
解析:因为tan A+tan B+tan C=tan Atan Btan C>0,
所以A,B,C均为锐角,所以选项A正确;
由acos A=bcos B及正弦定理,可得sin 2A=sin 2B,
所以A=B或A+B=,
所以△ABC是等腰三角形或直角三角形,所以选项B错误;
由bcos C+ccos B=b及正弦定理,
可知sin Bcos C+sin Ccos B=sin B,
所以sin A=sin B,
所以A=B,所以选项C正确;
由已知和正弦定理,易知tan A=tan B=tan C,
所以选项D正确.
考点三 三角形的面积问题
[例3] (2023·全国甲卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若-=1,求△ABC面积.
[解] (1)由==2bc=2,得bc=1.
(2)由正弦定理得-=-
==1,
即sin Acos B-cos Asin B-sin B=sin C=sin(A+B),
化简得-sin B=2cos Asin B.
∵sin B≠0,∴cos A=-.
又∵A∈(0,π),∴sin A=,
∴S△ABC=bcsin A=×1×=.
变式训练
5.(2023·全国乙卷)在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
(1)求sin∠ABC;
(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.
解:(1)在△ABC中,由余弦定理,得BC2=22+12-2×2×1×cos 120°=7,则BC=.
由正弦定理,得=,
则sin∠ABC===.
(2)法一:在Rt△ABD中,由(1)知sin∠ABD=,且∠ABD为锐角,所以tan∠ABD=.
在Rt△ABD中,AB=2,则AD=AB·tan∠ABD=2×=.
在△ADC中,∠DAC=30°,AC=1,
∴△ADC的面积S=××1×sin 30°=.
法二:在△ABC中,AB=2,AC=1,∠BAC=120°,
∴S△ABC=×2×1×sin 120°=.
又===,
∴S△ACD=S△ABC=.
考点四 三角形中的射影定理
设△ABC的三边是a,b,c,它们所对的角分别是A,B,C,则有a=bcos C+ccos B;b=ccos A+acos C;
c=acos B+bcos A.
注:以“a=bcos C+ccos B”为例,b,c在a上的射影分别为bcos C,ccos B,故名射影定理.
[例4] 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC为锐角三角形,且满足sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,则下列等式成立的是( )
A.a=2b B.b=2a
C.A=2B D.B=2A
[答案] A
[解析] 法一:因为sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,
所以sin B+2sin Bcos C=sin Acos C+sin(A+C),
所以sin B+2sin Bcos C=sin Acos C+sin B,
即cos C(2sin B-sin A)=0.
又△ABC为锐角三角形,
所以2sin B=sin A,故2b=a.
法二:由正弦和余弦定理得b
=2a×+c×,
所以2b2=a2+3b2-c2,
即(a2+b2-c2)=a2+b2-c2,
即(a2+b2-c2)=0,
所以a2+b2=c2或2b=a.
又△ABC为锐角三角形,
所以a2+b2>c2,故2b=a.
法三:由正弦定理及sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,
得b+2bcos C=2acos C+ccos A=acos C+(acos C+ccos A)=acos C+b,
即2bcos C=acos C.
又因为△ABC为锐角三角形,
所以cos C≠0,所以2b=a.
变式训练
6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若2acos C+b=2ccos A,c=a,则A=( )
A. B.
C. D.
答案:A
解析:法一:由射影定理,得b=acos C+ccos A,
代入2acos C+b=2ccos A,
得3acos C=ccos A.
又c=a,所以cos A=cos C,①
由c=a及正弦定理得sin A=sin C,②
①2+②2,可得cos2A+3sin2A=1,
即sin A=,
又由①得A∈,故A=.
法二:已知c=a,
由正弦定理得sin C=sin A,
所以sin2C=3sin2A,
所以cos2C=1-sin2C=1-3sin2A.
由2acos C+b=2ccos A,
得2sin Acos C+sin B=2sin Ccos A,
2sin Acos C+sin(A+C)=2sin Ccos A,
3sin Acos C=sin Ccos A,
9sin2Acos2C=sin2Ccos2A,
9sin2A(1-3sin2A)=3sin2A(1-sin2A),
由sin A≠0,解得sin A=±.
又0<A<π,所以A=.
五、课后作业
一、单项选择题
1.在△ABC中,C=60°,a+2b=8,sin A=6sin B,则c等于( )
A. B. C.6 D.5
答案 B
解析 因为sin A=6sin B,
则由正弦定理得a=6b,
又a+2b=8,所以a=6,b=1,
因为C=60°,
所以由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,
得c2=62+12-2×6×1×,解得c=.
2.在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c依次成等差数列,且B=,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形
B.直角边不相等的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.钝角三角形
答案 A
解析 因为a,b,c依次成等差数列,
所以b=.
由余弦定理可得cos B==,
将b=代入上式整理得(a-c)2=0,
所以a=c.
又B=,所以△ABC为等边三角形.
3.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为b(bsin B-asin A-csin C),则B等于( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由题知,△ABC的面积为b(bsin B-asin A-csin C),
所以absin C=b(bsin B-asin A-csin C),即asin C=bsin B-asin A-csin C,
所以由正弦定理得ac=b2-a2-c2,
即a2+c2-b2=-ac,
所以cos B==-,
因为B∈(0,π),所以B=.
4.如图,在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.点D为BC的中点,AD=1,B=,且△ABC的面积为,则c等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析 ∵B=,
∴在△ABD中,由余弦定理得
c2+2-2c×cos =1,
即a2+4c2-2ac=4,
又S△ABC=acsin B=ac=,
解得ac=2,①
∴a2+4c2-2ac=4=2ac,
即4c2-4ac+a2=0,
∴(2c-a)2=0,即a=2c,②
将②代入①得2c2=2,
解得c=1或c=-1(舍去).
5.如图,平面四边形ABCD的内角B+D=π,AB=6,DA=2,BC=CD,且AC=2.则角B等于( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 设BC=CD=x>0,
在△ABC中,由余弦定理,得
AC2=36+x2-2×6xcos B=28,
即x2+8=12xcos B,①
又在△ACD中,由余弦定理,得
AC2=4+x2-2×2xcos D=28,
即x2-24=4xcos D,②
因为B+D=π,
则cos D=cos(π-B)=-cos B,
联立①②可得x=4,cos B=,
因为B∈(0,π),所以B=.
6.已知△ABC中,·=-3,AB=2,cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,D是边BC上一点,∠CAD=3∠BAD.则AD等于( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 设△ABC中,角A,B,C的对边为a,b,c,
∵cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,
即sin2B+sin2C+sin Bsin C=sin2A,
∴b2+c2+bc=a2,
∴cos A==-,
又A∈(0,π),∴A=,
又·=-3,AB=2,
∴·=2bcos A=2b×=-3,
即b=3,
∴a2=b2+c2+bc=32+22+3×2=19,
故a=,
∴cos C===,
sin C=,tan C=,
又∠CAD=3∠BAD,A=,
∴∠CAD=,AD=ACtan C=3×=.
二、多项选择题
7.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若(a2+c2-b2)tan B=ac,则B的值为( )
A. B. C. D.
答案 BD
解析 根据余弦定理可知a2+c2-b2=2accos B,
代入(a2+c2-b2)tan B=ac,
可得2accos B·=ac,
即sin B=,
因为0<B<π,所以B=或B=.
8.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列四个命题中正确的是( )
A.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形
B.若bcos C+ccos B=b,则△ABC是等腰三角形
C.若==,则△ABC是等边三角形
D.若B=60°,b2=ac,则△ABC是直角三角形
答案 BC
解析 对于A,若acos A=bcos B,则由正弦定理得sin Acos A=sin Bcos B,
∴sin 2A=sin 2B,则2A=2B或2A+2B=180°,即A=B或A+B=90°,则△ABC为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
对于B,若bcos C+ccos B=b,则由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=sin(B+C)=sin A=sin B,即A=B,则△ABC是等腰三角形,故B正确;
对于C,若==,则由正弦定理得==,则tan A=tan B=tan C,即A=B=C,即△ABC是等边三角形,故C正确;
对于D,由于B=60°,b2=ac,由余弦定理可得b2=ac=a2+c2-ac,可得(a-c)2=0,解得a=c,故△ABC是等边三角形,故D错误.
三、填空题
9.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,=+,则A= .
答案
解析 因为=+,
所以2a·cos A=c·cos B+b·cos C,
由正弦定理得2sin Acos A=sin Ccos B+sin Bcos C,
即2sin Acos A=sin(B+C)=sin A,
因为sin A>0,
所以cos A=,
因为A为三角形内角,则A=.
10.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五的“田域类”中写道:问有沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.意思是已知三角形沙田的三边长分别为13里、14里、15里,求三角形沙田的面积.则该沙田的面积为 平方里.
答案 84
解析 由题意画出△ABC(图略),且AB=13里,BC=14里,AC=15里,
在△ABC中,由余弦定理得,cos B===,
所以sin B==,
则该沙田的面积S=AB·BC·sin B=×13×14×=84(平方里).
11.已知△ABC的面积为S=(b2+c2)(其中b,c为△ABC的边长),则△ABC的形状为 .
答案 等腰直角三角形
解析 依题意,△ABC的面积为S=(b2+c2),
则bcsin A=(b2+c2),即2bcsin A=b2+c2,
由于0<A<π,所以0<sin A≤1,
所以0<2bcsin A≤2bc,
由基本不等式可知b2+c2≥2bc,
当且仅当b=c时等号成立,
所以sin A=1,A=,△ABC是等腰直角三角形.
12.在△ABC中,∠BAC=120°,D在BC上,AD⊥AC,AD=1,则+= .
答案
解析 在△ADC中,AD⊥AC,AD=1,
所以==tan C,
因为B=180°-∠BAC-C=60°-C,在△ABC中,
由正弦定理得,=,
则AB===,
所以=-·=-tan C,
所以+=tan C+(-tan C)=.
四、解答题
13.记△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知bsin C=csin .
(1)求角B的大小;
(2)若点D在边AC上,BD平分∠ABC,a=2,b=,求线段BD的长.
解 (1)已知bsin C=csin ,
由正弦定理,得sin Bsin C=sin Csin ,
因为C∈(0,π),所以sin C≠0,
故sin B=sin ,
即2sin cos =sin ,
因为∈,所以sin ≠0,则cos =,
所以=,则B=.
(2)依题意,得a·BD·sin +c·BD·sin =acsin ,即a·BD+c·BD=ac,
即2BD+c·BD=2c,所以BD=.
在△ABC中,由余弦定理,
得b2=a2+c2-2accos =a2+c2+ac,
即7=4+c2+2c,
解得c=1或c=-3(舍去),
所以BD==.
14.(2023·新高考全国Ⅱ)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.
解 (1)方法一 在△ABC中,因为D为BC的中点,∠ADC=,AD=1,
则S△ADC=AD·DCsin∠ADC=×1×a×=a=S△ABC=,解得a=4.
在△ABD中,∠ADB=,
由余弦定理得
c2=BD2+AD2-2BD·ADcos∠ADB,
即c2=4+1-2×2×1×=7,
解得c=.
在△ABD中,则cos B===,
sin B===,
所以tan B==.
方法二 在△ABC中,因为D为BC的中点,∠ADC=,AD=1,
则S△ADC=AD·DCsin∠ADC=×1×a×=a=S△ABC=,解得a=4.
在△ACD中,由余弦定理得b2=CD2+AD2-2CD·ADcos∠ADC,
即b2=4+1-2×2×1×=3,解得b=,
又AC2+AD2=4=CD2,则∠CAD=,
C=,过A作AE⊥BC于点E,如图所示,
于是CE=ACcos C=,AE=ACsin C=,BE=,
所以在Rt△AEB中,tan B==.
(2)方法一 在△ABD与△ACD中,由余弦定理得
整理得a2+2=b2+c2,
而b2+c2=8,则a=2,
又S△ADC=××1×sin∠ADC=,
解得sin∠ADC=1,而0<∠ADC<π,
于是∠ADC=,
所以b=c==2.
方法二 在△ABC中,因为D为BC的中点,
则2=+,
又=-,
于是42+2=(+)2+(-)2=2(b2+c2)=16,
即4+a2=16,解得a=2,
又S△ADC=××1×sin∠ADC=,
解得sin∠ADC=1,而0<∠ADC<π,
于是∠ADC=,
所以b=c==2.
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第四章 三角函数
第六节 正弦定理和余弦定理
一、课标要求
1.掌握正弦定理、余弦定理,并能理解一些简单的三角形度量问题.
2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.
二、 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较中等,分值为13-15分
【备考策略】1掌握正弦定理、余弦定理及其相关变形应用
2会用三角形的面积公式解决与面积有关的计算问题.
3会用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决三角形中的综合问题
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般给以大题来命题、考查正余弦定理和三角形面积公式在解三角形中的应用,同时也结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,需重点复习。
以利用正弦、余弦定理解三角形为主,常与三角函数的图象和性质、三角恒等变换、三角形中的几何计算交汇考查,加强数形结合思想的应用意识.题型多样,中档难度.
三、知识梳理
1.正弦定理、余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
===2R
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
c2=a2+b2-2abcos C
变形
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
(2)sin A=,sin B=,sin C=;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos A=;
cos B=;
cos C=
2.三角形解的判断
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
解的个数
一解
两解
一解
一解
3.三角形中常用的面积公式
(1)S=aha(ha表示边a上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
常用结论
在△ABC中,常有以下结论:
(1)∠A+∠B+∠C=π.
(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(3)a>b⇔A>B⇔sin A>sin B,cos A<cos B.
(4)sin(A+B)=sin C;cos(A+B)=-cos C;tan(A+B)=-tan C;sin =cos ;cos =sin .
(5)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.
(6)三角形中的面积S=.
四、课堂考点突破
考点一 利用正、余弦定理解三角形
[例1] (1)(2024·甘肃兰州模拟)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=4,b=5,cos A=,则B=( )
A. B.或 C. D.或
(2)(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),则C=( )
A. B. C. D.
(3)(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c.若acos B-bcos A=c,且C=,则B=( )
A. B. C. D.
变式训练
1.(2024·北京模拟)在△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若a=,b=1,B=,则A=( )
A. B. C.或 D.或
2.(2024·上海模拟)在△ABC中,AB=1,BC=2,cos B=,则AC= .
3.(2024·河南南阳模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=8,c=3,A=60°,则此三角形的外接圆的半径R= .
考点二 判断三角形形状
[例2] (1)(2024·河北秦皇岛模拟)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若acos B+acos C=b+c,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形
B.锐角非等边三角形
C.钝角三角形
D.直角三角形
(2)在△ABC中,若sin Asin B=cos2 ,则△ABC是( )
A.等腰三角形
B.等边三角形
C.直角三角形
D.等腰直角三角形
变式训练
4.(多选)已知a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C的对边,下列四个命题中正确的是( )
A.若tan A+tan B+tan C>0,则△ABC是锐角三角形
B.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形
C.若bcos C+ccos B=b,则△ABC是等腰三角形
D.若==,则△ABC是等边三角形
考点三 三角形的面积问题
[例3] (2023·全国甲卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若-=1,求△ABC面积.
变式训练
5.(2023·全国乙卷)在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
(1)求sin∠ABC;
(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.
考点四 三角形中的射影定理
设△ABC的三边是a,b,c,它们所对的角分别是A,B,C,则有a=bcos C+ccos B;b=ccos A+acos C;
c=acos B+bcos A.
注:以“a=bcos C+ccos B”为例,b,c在a上的射影分别为bcos C,ccos B,故名射影定理.
[例4] 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC为锐角三角形,且满足sin B(1+2cos C)=2sin Acos C+cos Asin C,则下列等式成立的是( )
A.a=2b B.b=2a C.A=2B D.B=2A
变式训练
6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若2acos C+b=2ccos A,c=a,则A=( )
A. B.
C. D.
五、课后作业
一、单项选择题
1.在△ABC中,C=60°,a+2b=8,sin A=6sin B,则c等于( )
A. B. C.6 D.5
2.在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c依次成等差数列,且B=,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形
B.直角边不相等的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.钝角三角形
3.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为b(bsin B-asin A-csin C),则B等于( )
A. B. C. D.
4.如图,在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.点D为BC的中点,AD=1,B=,且△ABC的面积为,则c等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.如图,平面四边形ABCD的内角B+D=π,AB=6,DA=2,BC=CD,且AC=2.则角B等于( )
A. B.
C. D.
6.已知△ABC中,·=-3,AB=2,cos2A+sin2B+sin2C+sin Bsin C=1,D是边BC上一点,∠CAD=3∠BAD.则AD等于( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
7.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若(a2+c2-b2)tan B=ac,则B的值为( )
A. B. C. D.
8.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列四个命题中正确的是( )
A.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形
B.若bcos C+ccos B=b,则△ABC是等腰三角形
C.若==,则△ABC是等边三角形
D.若B=60°,b2=ac,则△ABC是直角三角形
三、填空题
9.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,=+,则A= .
10.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五的“田域类”中写道:问有沙田一段,有三斜,其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.意思是已知三角形沙田的三边长分别为13里、14里、15里,求三角形沙田的面积.则该沙田的面积为 平方里.
11.已知△ABC的面积为S=(b2+c2)(其中b,c为△ABC的边长),则△ABC的形状为 .
12.在△ABC中,∠BAC=120°,D在BC上,AD⊥AC,AD=1,则+= .
四、解答题
13.记△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知bsin C=csin .
(1)求角B的大小;
(2)若点D在边AC上,BD平分∠ABC,a=2,b=,求线段BD的长.
14.(2023·新高考全国Ⅱ)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.
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