内容正文:
解三角形
1.解三角形:一般地,把三角形的三个角和它们的对边叫做三角形的元素。已知三角形的几个元素求
其他元素的过程叫作解三角形。
以下若无特殊说明,均设的三个内角的对边分别为,则有以下关系成立:
(1)边的关系:,,(或满足:两条较短的边长之和大于较长边)
(2)角的关系:,,,,
, ,,
(3)边角关系:正弦定理、余弦定理以及它们的变形
板块一:正弦定理及其应用
1.正弦定理:,其中为的外接圆半径
2.正弦定理适用于两类解三角形问题:
(1)已知三角形的任意两角和一边,先求第三个角,再根据正弦定理求出另外两边;
(2)已知三角形的两边与其中一边所对的角,先求另一边所对的角(注意此角有两解、一解、无解
的可能),再计算第三角,最后根据正弦定理求出第三边
【例1】考查正弦定理的应用
(1)中,若,,,则_____;
(2)中,若,,,则____;
(3)中,若,,,则____;
(4)中,若,则的最大值为_____。
总结:若已知三角形的两边和其中一边所对的角,解这类三角形时,要注意有两解、一解和无解的可能
如图,在中,已知、、
(1)若为钝角或直角,则当时,有唯一解;否则无解。
(2)若为锐角,则当时,三角形无解;
当时,三角形有唯一解;
当时,三角形有两解;
当时,三角形有唯一解
实际上在解这类三角形时,我们一般根据三角形中“大角对大边”理论判定三角形是否有两解的可能。
板块二:余弦定理及面积公式
1.余弦定理:在中,角的对边分别为,则有
余弦定理: , 其变式为:
2.余弦定理及其变式可用来解决以下两类三角形问题:
(1)已知三角形的两边及其夹角,先由余弦定理求出第三边,再由正弦定理求较短边所对的角(或由余弦定理求第二个角),最后根据“内角和定理”求得第三个角;
(2)已知三角形的三条边,先由余弦定理求出一个角,再由正弦定理求较短边所对的角(或由余弦定理求第二个角),最后根据“内角和定理”求得第三个角;
说明:为了减少运算量,能用正弦定理就尽量用正弦定理解决
3.三角形的面积公式
(1) (、、分别表示、、上的高);
(2)
(3) (为外接圆半径)
(4);
(5) 其中
(6)(是内切圆的半径,是三角形的周长)
【例】考查余弦定理的基本应用
(1)在中,若,,,求;
(2)在中,若,,,求边上的高;
(3)在中,若,,,求
【例】(1)在中,若,,,则中最大角的余弦值为________
(2)(10上海理)某人要制作一个三角形,要求它的三条高的长度分别为,则( )
A.不能作出这样的三角形 B.作出一个锐角三角形
C.作出一个直角三角形 D.作出一个钝角三角形
(3)以为三边组成一个锐角三角形,则的取值范围为__________
【例】考查正余弦定理的灵活使用
(1)在中,若,其面积,则_____
(2)在中,若,则_____
(3)(07天津理)在中,若,,则_____
(4)(10江苏)在锐角中,若,则_________
【例】判断满足下列条件的三角形形状
(1); (2); (3);
(4); (5),
板块三:解三角形综合问题
【例】(09全国2)
在中,角的对边分别为、、,,,求
【例】(11西城一模)在中,角的对边分别为,且,
(1)当时,求角的度数; (2)求面积的最大值
【例】在中,,,,求的值和的面积
【例】在中,角的对边分别为,已知,
(1)若的面积等于,求;
(2)若,求的面积
【例5】(09江西理)在中,角的对边分别为,且,
(1)求 (2)若,求
【例】(09安徽理)在中,,
(1)求的值; (2)设,求的面积
【例】(10辽宁理)在中,角的对边分别为,
且
(1)求的大小; (2)求的最大值
【例】在中,角的对边分别为,,
(1)求的大小; (2)求的范围
【例】(11全国2)设的内角的对边分别为,已知,
,求
【江西理】在中,角的对边分别是,已知
(1)求的值; (2)若,求边的值
【11江西文】在中,角的对边分别是,已知
(1)求的值; (2)若,,求边的值
正弦定理
专题:公式的直接应用
1、已知中,,,,那么角等于( )
A. B. C. D.
2、在△ABC中,a=,b=,B=45°,则A等于( C )
A.30° B.60° C.60°或120° D. 30°或150°
3、的内角的对边分别为,若,则等于( )
A. B.2 C. D.
4、已知△ABC中,,,,则a等于( B )
A. B. C. D.
5、在△ABC中,=10,B=60°,C=45°,则等于 ( B )
A. B. C. D.
6、已知的内角,,所对的边分别为,,,若,,则等于 . ()
7、△ABC中,,,,则最短边的边长等于( A )
A . B. C . D .
8、△ABC中,,的平分线把三角形面积分成两部分,则( C )
A . B . C . D .
9、在△ABC中,证明:。
证明:
由正弦定理得:
专题:两边之和
1、在△ABC中,A=60°,B=45°,,则a= ;b= .
(,)
2、已知的周长为,且.
(1)求边的长;
(2)若的面积为,求角的度数.
专题:三角形个数
1、△ABC中,∠A=60°, a=, b=4, 那么满足条件的△ABC ( C )
A.有 一个解 B.有两个解 C.无解 D.不能确定
2、ΔABC中,a=1,b=, ∠A=30°,则∠B等于 ( B )
A.60° B.60°或120° C.30°或150° D.120°
3、在△ABC中,根据下列条件解三角形,则其中有两个解的是 ( D )
A.b = 10,A = 45°,B = 70° B.a = 60,c = 48,B = 100°
C.a = 7,b = 5,A = 80° D.a = 14,b = 16,A = 45°
4、符合下列条件的三角形有且只有一个的是 ( D )
A.a=1,b=2 ,c=3 B.a=1,b= ,∠A=30°
C.a=1,b=2,∠A=100° C.b=c=1, ∠B=45°
5、在△ABC中,a=12,b=13,C=60°,此三角形的解的情况是( B )
A.无解 B.一解 C. 二解 D.不能确定
6、满足A=45°,c= ,a=2的△ABC的个数记为m,则a m的值为( A )
A.4 B.2 C.1 D.不定
7、已知△ABC中,121°,则此三角形解的情况是 无解
8、在△ABC中,已知,,,则边长 。或
专题:等比叠加
1、△ABC中,若,,则等于( A )
A .2 B . C . D.
2、在△ABC中,A=60°, b=1, 面积为,则= .
专题:变式应用
1、在△ABC中,若∠A:∠B:∠C=1:2:3,则
2、已知△ABC中,a∶b∶c=1∶∶2,则A∶B∶C等于( A )
A.1∶2∶3 B.2∶3∶1
C.1:3:2 D.3:1:2
3、在△ABC中,周长为7.5cm,且sinA:sinB:sinC=4:5:6,下列结论:① ② ③ ④ 其中成立的个数是 ( C )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
4、在△ABC中,已知边, ,求边a、b 的长。
解:由,,可得 ,
变形为sinAcosA=sinBcosB,∴sin2A=sin2B,
又∵a≠b, ∴2A=π-2B, ∴A+B=. ∴△ABC为直角三角形.
由a2+b2=102和,解得a=6, b=8。
5、在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为、b、c ,若,则_________________。
6、设锐角三角形的内角的对边分别为,.
(1)求的大小;
(2)求的取值范围.
专题:求取值范围
1、△ABC中,已知 60°,如果△ABC 两组解,则x的取值范围( C)
A. B. C. D.
2、已知锐角三角形的边长分别为2、3、x,则x的取值范围是( B )
A. B. C. D.
3、在锐角中,则的值等于 ,的取值范围为 . 2
答案 :设由正弦定理得
由锐角得,
又,故,所以
余弦定理
专题:公式应用
1、在△ABC中,a=3,b=,c=2,那么B等于( C )
A. 30° B.45° C.60° D.120°
2、在三角形中,,则的大小为( )
A. B. C. D.
3、长为5、7、8的三角形的最大角与最小角之和为 ( B )
A. 90° B. 120° C. 135° D. 150°
4、在△ABC中,150°,则b= 7
5、在△ABC中,若,则( C )
A. B. C. D.
6、在△中,三边长分别为,则的值为( D )
A.38 B.37 C.36 D.35
7、在△ABC中,已知,则角A为(C )
A. B. C. D. 或
8、在钝角△ABC中,已知,,则最大边的取值范围是 。
9、设a、b、c是的三边长,对任意实数x,有( B )
A. B. C. D.
9、三角形的两边分别为5和3,它们夹角的余弦是方程的根,则三角形的另一边长为( B )
A.52 B. C.16 D.4
10、在△ABC中,已知AB=4,AC=7,BC边的中线,那么BC= 9
11、设A、B、C为三角形的三内角,且方程(sinB-sinA)x2+(sinA-sinC)x +(sinC-sinB)=0有等根,那么角B ( D )
A.B>60° B.B≥60° C.B<60° D.B ≤60°
(sinA-sinC)²-4(sinB-sinA)(sinC-sinB) =sin²A-2sinAsinC+sin²C-4(sinBsinC-sinAsinC-sin²B+sinAsinB)
=(sinA+sinC)²-4sinB(sinA+sinC)+4sin²B=(sinA+sinC-2sinB)²
专题:判断三角形
1、若,则△( A )
A. 一定是锐角三角形 B. 可能是钝角三角形
C. 一定是等腰三角形 D. 可能是直角三角形
2、 在△ABC中,角均为锐角,且则△ABC的形状是( C )
A. 直角三角形 B. 锐角三角形 C. 钝角三角形 D. 等腰三角形
3、△ABC中,,,则△ABC一定是 ( D )
A. 锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 等腰三角形 D. 等边三角形
4、如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为 ( A )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形 C. 钝角三角形 D. 由增加的长度决定
5、△ABC中,,则△ABC一定是 ( D )
A. 直角三角形 B. 钝角三角形 C. 等腰三角形 D. 等边三角形
6、在△ABC中,若,则△ABC是( B )
A.有一内角为30°的直角三角形 B.等腰直角三角形
C.有一内角为30°的等腰三角形 D.等边三角形
7、 若的内角的对边分别为,且则( )
A.为等腰三角形 B.为直角三角形
C.为等腰直角三角形 D.为等腰三角形或直角三角形
8、的内角的对边分别为,根据下列条件判断三角形形状:
9、若(a+b+c)(b+c-a)=3abc,且sinA=2sinBcosC, 那么ΔABC是 ( B )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
10、在△ABC中,已知,那么△ABC一定是 ( B )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.正三角形
11、在△ABC中,若,则△ABC的形状是(D )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
12在中,,,分别为角,,所对边,若,则此三角形一定是( C )
A.等腰直角三角形 B. 直角三角形 C. 等腰三角形 D. 等腰或直角三角形
13、在△ABC中,若,则△ABC的形状是( B )
A. 直角三角形 B. 等腰或直角三角形 C. 不能确定 D. 等腰三角形
14、已知锐角三角形的边长分别为1,3,a,则a的范围是( B )
A. B. C. D.
15、A为ΔABC的一个内角,且sinA+cosA=, 则ΔABC是______三角形. 钝角
16、在△ABC中,已知,,试判断△ABC的形状。
解:由正弦定理得:,,。
所以由可得:,即:。
又已知,所以,所以,即,
因而。故由得:,。所以,△ABC
为等边三角形。
17、已知的三个内角A、B、C所对的边分别为,向量
,且 .
(1)求角A的大小;
(2)若,试求当取得最大值时的形状.
9.解:(1)由
又因为
解得分
(Ⅱ)在,
. ,
即,
又由(Ⅰ)知所以,为正三角形
18、在ΔABC中,求分别满足下列条件的三角形形状:
①B=60°,b2=ac;
①由余弦定理
,
. 由a=c及B=60°可知△ABC为等边三角形.
②b2tanA=a2tanB;②由
∴A=B或A+B=90°,∴△ABC为等腰△或Rt△.
③sinC=③,由正弦定理:再由余弦定理:
.
④ (a2-b2)sin(A+B)=(a2+b2)sin(A-B).④由条件变形为
.
∴△ABC是等腰△或Rt△.
专题:
1、在△ABC中,如果,那么等于 。
2、在中,已知,则___________
3、在△ABC中,,则△ABC的最大内角的度数是 120
4、在△ABC中,,cosC是方程的一个根,求△ABC周长的最小值。
解: 又是方程的一个根 由余弦定理可得:
则: 当时,c最小且 此时 △ABC周长的最小值为
5、在中,角所对的边分别为,且满足,.
(I)求的面积; (II)若,求的值.
解 (1)因为,,又由
得,
(2)对于,又,或,由余弦定理得
,
专题:已知面积
1、已知△ABC的面积为,且,则∠A等于 ( D )
A.30° B.30°或150° C.60° D.60°或120°
2、在中,已知角、、所对的边分别是、、,边,且,又的面积为,则____________
3、已知△中,,,,,,则( )
A. B . C. D. 或
4、若△ABC的周长等于20,面积是,A=60°,则BC边的长是( C )
A. 5 B.6 C.7 D.8
5、在ΔABC中,若SΔABC= (a2+b2-c2),那么角∠C=______.
6、在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程的两个根,且。求:(1)角C的度数; (2)AB的长度。
解:(1) C=120°
(2)由题设:
7、在中,内角A、B、C的对边长分别为、、,已知,且 求b
解法一:在中则由正弦定理及余弦定理有:化简并整理得:.又由已知.解得.
解法二:由余弦定理得: .又,.
所以 ①
又,
,即
由正弦定理得,故 ②
由①,②解得.
专题:求三角形面积
1、在△ABC中,,,∠A=30°,则△ABC面积为 ( B )
A. B. C.或 D. 或
2、已知△ABC的三边长,则△ABC的面积为 ( B )
(
A
C
B
30米
20米
)A. B. C. D.
3、三角形的一边长为14,这条边所对的角为,另两边之比为8:5,则这个三角形的面积为 。
4、在△ABC中,°,°,∠C=70°,那么△ABC的面积为( C )
A. B. C. D.
5、 △ABC中,,,,则等于 ( C )
A B C 或 D 或
6、在ABC中,, sinB=.(I)求sinA的值; (II)设AC=,求ABC的面积.
7、、、为的三内角,对边分别为、、,若.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)若,求的面积.
解:(Ⅰ)
又, ,
(Ⅱ)由余弦定理得
即:, ∴
8、在锐角三角形中,边a、b是方程x2-2x+2=0的两根,角A、B满足:2sin(A+B)-=0,求角C的度数,边c的长度及△ABC的面积。
解:由2sin(A+B)-=0,得sin(A+B)=, ∵△ABC为锐角三角形
∴A+B=120°, C=60°, 又∵a、b是方程x2-2x+2=0的两根,∴a+b=2,
∴c=, =×2×= 。
a·b=2, ∴c2=a2+b2-2a·bcosC=(a+b)2-3ab=12-6=6,
∴c=, =×2×= 。
9、已知△的内角的对边分别为,其中,又向量m,n,m·n=1.
(1)若,求的值;
(2)若,求△的面积.
解:(1)∵mn
∴ ∴
由正弦定理得,, ∴,
(2)∵,, ,∴, 又∵,∴,∴, ∴.
10、在中,.
(Ⅰ)求的值; (Ⅱ)设,求的面积.
10.解:(Ⅰ)由,得.----2分
∵,∴-----4分
.-----6分
(Ⅱ)由,得,------8分
由正弦定理得.-----10分
所以的面积.----12分
11、在中,角所对的边分别为,且满足,.
(I)求的面积; (II)若,求的值.
解(Ⅰ)
又,,而,所以,所以的面积为:
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,而,所以
所以
定理应用
1、在200米高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底的俯角分别为30°、60°,则塔高为( )
A. 米 B. 米 C. 200米 D. 200米
2 、海上有A、B两个小岛相距10海里,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,则B、C间的距离是 ( C )
A.10 海里 B.5海里 C. 5 海里 D.5 海里
3、某市在“旧城改造”中计划内一块如图所示的三角形空地上种植草皮以美化环境,已知这种草皮每平方米a元,则购买这种草皮至少要( D )
A. 450a元 B.225a元 C. 150a元 D. 300a元
4、甲船在岛B的正南方A处,AB=10千米,甲船以每小时4千米的速度向正北航行,同时乙船自B出发以每小时6千米的速度向北偏东60°的方向驶去,当甲,乙两船相距最近时,它们所航行的时间是( A )
A. 分钟 B.分钟 C.21.5分钟 D.2.15分钟
5、飞机沿水平方向飞行,在A处测得正前下方地面目标C得俯角为30°,向前飞行10000米,到达B处,此时测得目标C的俯角为75°,这时飞机与地面目标的水平距离为( A )
A. 5000米 B.5000 米 C.4000米 D. 米
(
A
B
)6、如图:D,C,B三点在地面同一直线上,DC=a,从C,D两点测得A点仰角分别是β,α(α<β),则A点离地面的高度AB等于 ( A )
A. B.
(
D C
) C. D.
7、在奥运会垒球比赛前,C国教练布置战术时,要求击球手以与连结本垒及游击手的直线成15°的方向把球击出,根据经验及测速仪的显示,通常情况下球速为游击手最大跑速的4倍,问按这样的布置,游击手能不能接着球?(如图所示)
解: 设游击手能接着球,接球点为B,而游击手从点A跑出,本垒为O点(如图所示).设从击出球到接着球的时间为t,球速为v,则∠AOB=15°,OB=vt,。
在△AOB中,由正弦定理,得,
∴
而,即sin∠OAB>1,∴这样的∠OAB不存在,因此,游击手不能接着球.
4
学科网(北京)股份有限公司
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