内容正文:
一、真题展示
(2024·新课标Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
解析 (1)由余弦定理得cos C==,
又0<C<π,∴C=.
∴cos B=sin C=,∴cos B=,
又0<B<π,∴B=.
(2)由(1)得A=π-B-C=,
由正弦定理=,得=,
∴a=c.
∴△ABC的面积S=acsin B=c2×=3+,
得c=2.
二、真题溯源
[教科书第54页习题6.4第22题]
已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且acos C+asin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,则△ABC的面积为,求b,c.
三、类法探究
解三角形依赖于内角和定理、正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等,在三角形三个角、三条边、三个心、三定理之间建立联系,挖掘关系,一旦对给定关系式的结构判断不准确,转化不到位,求解思维痛点就会产生,卡壳点增加.解三角形问题时需要对其进行以下分析:一是从“形”上分析;二是从“数”上分析.三角形中基本元素有六个(三边、三角),相关元素有四线 (中线、角平分线、中垂线、高) 及其性质有三定理(内角和定理、正弦定理、余弦定理),有多个公式(三角形面积公式、海伦公式等),还有多种三角变换(倍角公式等),它们之间有着千丝万缕的联系.
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且asin B=bsin .
(1) 求角A的大小;
(2) 若AB=3,AC=1,∠BAC的平分线交BC于点D,求AD的长.
[解析] (1)因为asin B=bsin ,由正弦定理得sin Asin B=sin Bsin .
因为sin B≠0,所以sin A=sin ,
所以sin A=sin A+cos A,
即sin A=cos A,
所以tan A=.
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)在△ABD中,由正弦定理得
=,
在△ADC中,由正弦定理得
=.
因为sin ∠BAD=sin ∠DAC,sin ∠ADB=sin ∠ADC,
所以==,
所以=+=+=+(-)=+,
所以||2=2=||2+||2+·=×9+×1+×3×1×=,
所以AD=.
应用正弦、余弦定理的解题技巧
(1)求边:利用正弦定理变形公式a=等或余弦定理a2=b2+c2-2bccos A等求解;
(2)求角:利用正弦定理变形公式sin A=等或余弦定理变形公式cos A=等求解;
(3)利用式子的特点转化:如出现a2+b2-c2=λab的形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.
(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.
[解析] (1)由余弦定理可得
BC2=a2=b2+c2-2bccos A=4+1-2×2×1×cos120°=7,
则BC=,
cos ∠ABC===,
sin ∠ABC===.
(2)由三角形面积公式可得==4,
则S△ACD=S△ABC=××2×1×sin120°=.
求三角形面积的方法
(1)若已知三角形的一个角(角的大小或该角的正、余弦值)及该角的两边长度,代入公式求面积;
(2)若已知三角形的三边,可先求其中一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,或直接代入海伦公式求面积.总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.
在△ABC中,sin 2A-sin 2B-sin 2C=sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
[解析] (1)由正弦定理和已知条件得BC2-AC2-AB2=AC·AB.①
由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·ABcos A.②
由①②得cos A=-.
因为0<A<π,所以A=.
(2)由正弦定理及(1)得===2,从而AC=2sin B,AB=2sin (π-A-B)=3cos B-sin B.
故BC+AC+AB=3+sin B+3cos B=3+2sin .
又0<B<,所以当B=时,△ABC周长取得最大值3+2.
先利用正弦定理化边为角,再利用三角形内角和定理和辅助角公式,将目标函数转化为只含一个角的三角函数,最后利用三角函数的性质求解.
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