9.1.2 余弦定理(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)

2025-04-08
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教辅
河北万卷文化有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教B版必修第四册
年级 高一
章节 9.1.2 余弦定理
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.40 MB
发布时间 2025-04-08
更新时间 2025-04-08
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-03-31
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51357050.html
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来源 学科网

内容正文:

    [误区警示]  解决与三角形有关的问题时,确定角的取值范围至关重要.有些题中,角的取值 范围隐含在所给的条件中,若不仔细审题,深入挖掘,往往会因为疏漏而导致错解. 〉 /CD1 4.设锐角三角形ABC的内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且a =2,B =2A,则b的取值范围为 (  )                                                A. 2槡2,2槡( )3 B.(2槡2,4) C.(2,2槡3) D.(0,4) XYZ[%\]^ 1.在△ABC中,A,B,C所对的边分别是a,b,c,若 A = 105°,B = 45°,b = 2槡2,则c = (  )                                 A.槡22 B. 1 C.槡2 D. 2 2.在△ABC中,若B = 45°,C = 60°,c = 1,则最短 边的长是 (  ) A.槡63 B.槡 6 2 C. 1 2 D. 槡3 2 3.已知在△ABC中,a = x,b = 2,B = 30°,若三角 形有两解,则x的取值范围是 (  ) A. x > 2    B. 0 < x < 2 C. 2 < x < 3    D. 2 < x < 4 4.设在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a, b,c,若bcos C + ccos B = asin A,则△ABC的形 状为          三角形. 5.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c. 若bsin A = asin C,c =1,则b =         ,△ABC 面积的最大值为        . 请同学们认真完成练案[2                   ] 9. 1. 2  余弦定理 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明方法. 2.会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题. 3.能利用余弦定理解决有关三角形的恒等化简,证明及 形状判断等问题. 1.借助余弦定理的推导,提升逻辑推 理的素养. 2.通过余弦定理的应用的学习,培养 数学运算的素养. )*+,%-.+ 知识点  余弦定理 文字语言三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和            这两边与它们的夹角的余弦的积的            倍 符号语言 在△ABC中,a2 =                     , b2 =                     , c2 =                     推论 在△ABC中, cos A =                         ,cos B =                   , cos C =                       $$!     提醒:1. Žg:0;;–NäHO-å•u®, ABC *V a2 < b2 + c20æ< A < 90æZa2 = b2 + c2 A = 90æZa2 > b2 + c290æ< A < 180æh 7 2. T sin 2A = sin 2B, Y A = B o A + B =ç2 . ●/012 1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在三角形中,已知两边及一边的对角,可用正弦定理解三角形,但不能用余弦定理去解. (  ) (2)余弦定理揭示了任意三角形边角之间的关系,因此,它适用于任何三角形. (  ) (3)利用余弦定理,可解决已知三角形三边求角问题. (  ) (4)在三角形中,勾股定理是余弦定理的一个特例. (  ) 2.在△ABC中,若a2 = b2 + bc + c2,则A =         . 3456%789 ●:;<%F+GKH<?L>?@ 1.(1)在△ABC中,已知b =60 cm,c =60槡3 cm,A = π6,则a =       cm; (2)在△ABC中,若AB =槡5,AC =5,且cos C = 910,则BC =         .     [分析]  (1)由余弦定理可直接求第三边;     (2)先由余弦定理建立方程,从中解出BC的长. [归纳提升] 〉 /CD1 1.(1)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a = 3槡3,c = 2,A + C = 5π 6 ,则b = (  )                                                A.槡13      B. 6 C. 7 D. 8 (2)(2024·杭州高一检测)在△ABC中,其内角A,B,C的对边分别为 a,b,c,已知b2 = ac且cos B = 34 .若 →BA·→BC = 3,则a + c的值为(  ) A. 2槡2 B. 3槡2    C. 4槡2 D. 6槡2 ●:;E%F+>KL>?@ 2.在△ABC中,abc = 357,求其最大内角. [分析]  由已知条件知角C为最大角,然后利用余弦定理求解. [归纳提升] 归纳提升:已知两边及 一角解三角形的方法 (1) ·LM\3èéê -ë0NVOì{gx _ly:3VƒOz{ gx]:0;/0]g x_d`|\0Víb ^dh (2) ·LM\3èi^ 3-20NVWOì{ gxîï^ðñÃ$ °Vd$°_ly: 3VòWOz{gx_ dVóôt Cd-q r-”•h«Oì{g x_d¶2õ%h 归纳提升:已知三边求 三角的基本方法 $^uŸßvwì{ gx-:.ö•_l :0h $ñu‡ˆì{g x-Ö?_lЊ31 2-0Vƒˆz{gx oì{gx_l`^. 0VÐ÷ˆ:0;- /0]gx_ly: .0h $#$ 〉 /CD1 2.(1)边长分别为1,槡5,2槡2的三角形的最大角与最小角的和是(  ) A. 90° B. 120° C. 135° D. 150° (2)若三角形三边长之比是1槡32,则其所对角之比是 (  ) A. 123 B. 1槡32 C. 1槡2槡3    D.槡2槡32 ●:;>%gh>?@P@i 3.在△ABC中,若b2sin2C + c2sin2B = 2bccos B cos C,试判断△ABC的 形状.     [分析]  思路一,利用正弦定理将已知等式化为角的关系.思路二, 利用余弦定理将已知等式化为边的关系. [归纳提升] 〉 /CD1 3.(1)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若cos A + cos C = a + c b ,则△ABC的形状是 (  ) A. C为直角的直角三角形 B. C为钝角的钝角三角形 C. B为直角的直角三角形 D. A为锐角的锐角三角形 (2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若槡3acos B = bsin A且 (b + c + a)(b + c - a)= 3bc,则△ABC的形状为 (  ) A.直角三角形 B.等腰非等边三角形 C.等边三角形 D.钝角三角形 归纳提升:正、余弦定理 判断三角形形状 (1) Oì{gx+Q? ¨©"3ÝÍ-RS ?Voøùz{gxV +LMQ?¨©"0- :0×ÀRS?V’\ ú$}Ž:0;; –-HOûüh (2)̂ ¼ýVK‰þÿ -?!¿0-ì{o} 3-ñÃ?Vt²"O ì{gxZ#ÝVTþ ÿ-?!¿0-z{o }3-^Ã?VYŠ$ Oz{gxZT}I„ ~»PÄÅVYt²" \.gxôbWkeO ÿh $## ●:;n%op&qr sp&qPtu0v 4.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长 的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3,已知S1 - S2 + S3 =槡32 , sin B = 13 . (1)求△ABC的面积; (2)若sin Asin C =槡23 ,求b. [归纳提升] 〉 /CD1 4.(2023·全国高考真题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已 知b 2 + c2 - a2 cos A = 2. (1)求bc; (2)若acos B - bcos Aacos B + bcos A - b c = 1,求△ABC的面积. 归纳提升:正、余弦定理 的综合应用的求解策略 znì{gx}d%: 0;ۘ-\.­t& ' , ’“˜™€€åA Ë(-:0(QÖ) , *N C:0;*-^ Ï­t+, , K/0] " 180 ænŠ32Š0 Q . $#% ●QRST%Uj>?@>K3wxlyR 5.设2a + 1,a,2a - 1为钝角三角形的三边,求实数a的取值范围. [错解]  ∵ 2a + 1,a,2a - 1是三角形的三边,     ∴ 2a + 1 > 0, a > 0, 2a - 1 > 0{ ,解得a > 12,     ∴ 2a + 1是三边长中最长的边,设其所对角为θ,     ∵ 2a + 1,a,2a - 1是钝角三角形的三边,     ∴ cos θ < 0,     即a 2 +(2a - 1)2 -(2a + 1)2 2a(2a - 1) = a(a - 8) 2a(2a - 1)< 0,     解得12 < a < 8,     ∴ a的取值范围是12,( )8 .     [错因分析]  解题时,易忽略三角形的三边满足两边之和大于第三边,而使某些字母的范围变 大,本题中a +(2a - 1)> 2a + 1,即a > 2,而不是a > 12 .     [正解]      [误区警示]  由于余弦定理及公式的变形较多,且涉及平方和开方等运算,可能会因不细心而 导致错误.在利用余弦定理求出三角形的三边时,还要判断一下三边能否构成三角形. 〉 /CD1 5.在钝角三角形ABC中,a = 1,b = 2,c = t,且C是最大角,求t的取值范围. $#& XYZ[%\]^ 1.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角之 和为 (  )                                A. 90°  B. 120° C. 135°  D. 150° 2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c, 已知a2 = b2 + c2 - bc,则A = (  ) A. π3 B. 2π 3 C. 3π4 D. 5π 6 3.(多选题)在△ABC中,已知A = 30°,3a =槡3b = 12,则c的值可能为 (  ) A. 4      B. 6      C. 8      D. 3槡2 4.在锐角三角形ABC中,a = 1,b = 2,则c的取值 范围是          . 5.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a, b,c.若cos A = 45,c = 5,a =槡10,则b =           . 请同学们认真完成练案[3                   ] !"% 正弦定理与余弦定理的应用 !"& 数学探究活动:得到不可达两点之间的距离 !"#$%&'( 学习目标 核心素养 1.能够用正、余弦定理求解与距离、高度、角度等有关的 实际应用问题. 2.能根据题意画出几何图形. 3.掌握运用正、余弦定理解决实际问题的方法. 4.能将实际问题转化为解三角形问题. 1.通过应用正、余弦定理求距离、高 度、角度问题,培养直观想象、数学 运算素养. 2.借助将实际问题转化为解三角形问 题,培养数学建模素养. )*+,%-.+ 知识点  测量中的相关术语 名称 定义 图示 基线 在测量上,根据测量需要适当确定的线段称为          . 仰角 在同一铅垂平面内,视线在水平线上方时与水平线的夹角称为           俯角 在同一铅垂平面内,视线在水平线下方时与水平线的夹角称为           $#' 所以tan(A -B)= tan A - tan B1 + tan A·tan B = 2tan B 1 +3tan2B = 21 tan B +3tan B . 因为tan A = 3tan B,可得tan B > 0, 所以1tan B + 3tan B≥ 2 1 tan B·3tan槡 B 槡= 2 3,当且仅当 tan B =槡33 ,即B = π 6 ,C = π 2 ,A = π 3时取“=”,所以tan(A - B)≤槡33 ,即tan(A - B)的最大值为槡 3 3 .     例3:方法一:在△ABC中,根据正弦定理: asin A = b sin B = c sin C =2R(R为△ABC外接圆的半径).     ∵ sin2A = sin2B + sin2C,     ∴ a2( )R 2 = b2( )R 2 + c2( )R 2 ,     即a2 = b2 + c2,     ∴ ∠A = 90°,∴ ∠B +∠C = 90°,     由sin A = 2sin B cos C,     得sin 90° = 2sin B cos (90° - B),     ∴ sin2B = 12 .     ∵ ∠B是锐角,∴ sin B =槡22 ,     ∴ ∠B = 45°,∠C = 45°,     ∴ △ABC是等腰直角三角形.     方法二:在△ABC中,根据正弦定理,得     sin A = a2R,sin B = b 2R,sin C = c 2R(R为△ABC外接圆的 半径).     ∵ sin2A = sin2B + sin2C,     ∴ a2 = b2 + c2,     ∴ △ABC是直角三角形且∠A = 90°.     ∵ ∠A = 180° -(∠B +∠C),sin A = 2sin Bcos C,     ∴ sin (B + C)= 2sin Bcos C.     ∴ sin B cos C - cos B sin C = 0,     即sin (B - C)= 0. ∴ ∠B -∠C = 0,即∠B =∠C.     ∴ △ABC是等腰直角三角形. 对点训练 3.(1)A  (2)C  (1)根据正弦定理,得asin A = b sin B. 又sin Aa = cos B b ,所以 b sin B = b cos B,则sin B = cos B,即tan B =1, 则B =45°. 同理可得C = 45°,所以A = 180° - C - B = 90°. 故△ABC为等腰直角三角形. (2)由正弦定理知b = 2Rsin B,a = 2Rsin A,则3b 槡= 2 3asin B 可化为3sin B 槡= 2 3sin Asin B. ∵ 0° <B <180°,∴ sin B≠0,∴ sin A =槡32 ,∴ A = 60°或A = 120°, 又cos A = cos C,∴ A = C,∴ A = 60°,∴ △ABC为等边三角形.     例4:以上同错解. ba =4cos 2A -1,∵ A + B + C =180°,B =3A, ∴ A +B =4A <180°,∴ 0° < A <45°,∴槡22 < cos A <1,∴ 1 <4cos 2A - 1 <3,∴ 1 < ba <3,即 b a的取值范围为(1,3). 对点训练 4. A  ∵在锐角三角形ABC中,B = 2A,∴ 0 < 2A < π2 ,且B + A = 3A,∴ C = π - 3A. ∵ 0 < π - 3A < π2 ,∴ π 6 < A < π 4 ,∴槡 2 2 < cos A < 槡3 2 . ∵ a = 2,B = 2A,∴由正弦定理得ba = sin 2A sin A = 2cos A, ∴ b = 4cos A, 槡∴ 2 2 < 4cos A 槡< 2 3,则b的取值范围 为槡2 2,槡( )2 3 . 课堂检测  固双基 1. D  在△ABC中,∵ A = 105°,B = 45°,b 槡= 2 2,∴ C = 180° - A - B = 30°,∴由正弦定理可得c = bsin Csin B = 槡2 2 × 12 槡2 2 = 2. 2. A  由已知得A = 75°,所以B最小,故最短边为b. 由csin C = b sin B,得b = csin B sin C = sin 45° sin 60° = 槡6 3 . 3. D  如图所示: 因为AC = b = 2,若三角形有两个解, 则以C为圆心,以2为半径的圆与BA有两个交点, 当∠A = 90°时,圆与BA相切,不合题意; 当∠A = 30°时,圆与BA交于B点,不合题意; 所以30° <∠A < 150°,且∠A≠90°, 所以12 < sin A < 1.由正弦定理得: sin A = asin Bb = 1 4 x,则 1 2 < 1 4 x < 1, 解得2 < x < 4,故选D. 4.直角  因为bcos C + ccos B = asin A, 所以由正弦定理可得sin Bcos C + sin Ccos B = sin2A, sin(B + C)= sin2Asin A = sin2A, 所以sin A = 1,A = π2 , 所以△ABC是直角三角形. 5. 1  12   因为bsin A = asin C,所以由正弦定理可得ba = ac,所 以b = c = 1;所以S△ABC = 12 bcsin A = 1 2 sin A≤ 1 2 ,当sin A = 1,即A = 90°时三角形面积最大. 9. 1. 2  余弦定理 必备知识  探新知 知识点  减去  两  b2 + c2 - 2bccos A  c2 + a2 - 2cacos B a2 + b2 - 2abcos C  b 2 + c2 - a2 2bc   a2 + c2 - b2 2ac   a2 + b2 - c2 2ab 对应练习 1.(1)×   (2)√  (3)√  (4)√ [提示]  (1)由正、余弦定理的特征可知在三角形中,已知两 边及一边的对角,既可以用正弦定理求解,也可以用余弦定理 求解. (2)余弦定理反映了任意三角形的边角关系,它适合于任何三 角形. (3)结合余弦定理公式及三角函数知识可知正确. (4)余弦定理可以看作勾股定理的推广. 2. 120°  因为a2 = b2 + bc + c2, 所以b2 + c2 - a2 = - bc, 所以cos A = b 2 + c2 - a2 2bc = - bc 2bc = - 1 2                                                                       , —183— 又因为0° < A < 180°,所以A = 120°. 关键能力  攻重难     例1:60  4或5  (1)由余弦定理得:     a = 602 +( 槡60 3)2 槡- 2 × 60 × 60 3 × cos π槡 6 = 4 × 602 - 3 × 60槡 2 = 60(cm).     (2)由余弦定理得:(槡5)2 = 52 + BC2 - 2 × 5 × BC × 910,     所以BC2 - 9BC + 20 = 0,解得BC = 4或BC = 5. 对点训练 1.(1)A  (2)B  (1)∵ A + C = 5π6 ,∴ B = π -(A + C)= π 6 . ∵ a 槡= 3 3,c = 2,∴由余弦定理可得b = a2 + c2 -2accos槡 B = (槡3 3)2 +22 槡-2 ×3 3 ×2 ×槡3槡 2 槡= 13.故选A. (2)因为→BA·→BC = 3,所以accos B = 3,因为cos B = 34 ,所以 b2 = ac = 4,由余弦定理b2 = a2 + c2 - 2accos B得:4 =(a + c)2 - 2ac - 2accos B, 所以(a + c)2 = 18,所以a + c 槡= 3 2.     例2:由于abc = 357,不妨设a = 3k,b = 5k,c = 7k (k > 0).因此c是最大边,其所对角C为最大内角.     由余弦定理推论得:     cos C = a 2 + b2 - c2 2ab = 9k2 + 25k2 - 49k2 2·3k·5k = - 1 2 ,     ∵ 0° < C < 180°,∴ C = 120°,即最大内角为120°. 对点训练 2.(1)C  (2)A  (1)由题意可得,边长为槡5的边对的角不是最 大角,也不是最小角,设此角为θ,则由余弦定理可得cos θ = 1 + 8 - 5 槡4 2 =槡22 . 又0° < θ < 180°,所以θ = 45°,故该三角形的最大角与最小角 的和是180° - 45° = 135°,故选C. (2)设三角形三边长分别为m,槡3m,2m(m > 0),最大角为A, 则cos A = m 2 +(槡3m)2 -(2m)2 2m·槡3m = 0,所以A = 90°.设最小角 为B,则cos B =(2m) 2 +(槡3m)2 - m2 2·2m·槡3m =槡32 ,所以B = 30°,所 以C = 60°. 故三角形三角之比为123.     例3:方法一:(化边为角)由正弦定理,已知条件可化为 sin2Csin2B + sin2Csin2B = 2sin Bsin Ccos Bcos C.     又sin Bsin C≠0,所以sinBsin C = cos Bcos C,即cos (B + C)= 0.     又因为0° < B + C < 180°,所以B + C = 90°,所以A = 90°.     所以△ABC是直角三角形.     方法二:(化角为边)将已知等式变形为b2(1 - cos2C)+ c2(1 - cos2B)= 2bccos Bcos C.     由余弦定理并整理,得b2 + c2 - b2 a 2 + b2 - c2 2( )ab 2 - c2 a 2 + c2 - b2 2( )ac 2 = 2bc·a 2 + c2 - b2 2ac · a2 + b2 - c2 2ab ,所以b 2 + c2 = [(a2 + b2 - c2)+(a2 + c2 - b2)]2 4a2 =4a 4 4a2 = a2 .     所以A = 90°.所以△ABC是直角三角形. 对点训练 3.(1)C  (2)C  (1)由cos A + cos C = a + cb 及余弦定理, 得b 2 + c2 - a2 2bc + a2 + b2 - c2 2ab = a + c b , 所以a(b2 + c2 - a2)+ c(a2 + b2 - c2)= 2ac(a + c), 所以b2(a + c)-(a3 + c3)= ac(a + c), 所以b2(a + c)-(a + c)(a2 - ac + c2)= ac(a + c). 因为a + c > 0,所以b2 -(a2 - ac + c2)= ac, 所以a2 + c2 = b2, 所以B为直角,即△ABC是B为直角的直角三角形.故选C. (2)因为槡3 acos B = bsin A,所以由正弦定理边角互化得, 槡3sin Acos B = sin Bsin A, 因为A∈(0,π),sin A≠0,所以槡3cos B = sin B,即槡3 = tan B, 因为B∈(0,π),所以B = π3 ,因为(b + c + a)(b + c - a)= 3bc,所以b2 + c2 - a2 = bc,所以cos A = b 2 + c2 - a2 2bc = 1 2 , 因为A∈(0,π),所以A = π3 ,所以A = B = C = π 3 ,故△ABC的 形状为等边三角形.     例4:(1)由题意得S1 = 12·a 2·槡32 =槡 3 4 a 2,S2 =槡34 b 2,S3 = 槡3 4 c 2,则S1 - S2 + S3 =槡34 a 2 -槡34 b 2 +槡34 c 2 =槡32 ,即a 2 + c2 - b2 = 2,     由余弦定理得cos B = a 2 + c2 - b2 2ac ,整理得accos B = 1,则 cos B > 0,     又sin B = 13 ,则cos B = 1 - ( )13槡 2 = 槡2 23 ,ac = 1cos B = 槡3 2 4 ,则S△ABC = 1 2 acsin B = 槡2 8 ;     (2)由正弦定理得: bsin B = a sin A = c sin C,则 b2 sin2B = asin A· c sin C = ac sin Asin C = 槡3 2 4 槡2 3 = 94 ,则 b sin B = 3 2 ,b = 3 2 sin B = 1 2 . 对点训练 4.(1)因为a2 = b2 + c2 - 2bccos A, 所以b 2 + c2 - a2 cos A = 2bccos A cos A = 2bc = 2,解得bc = 1. (2)由正弦定理可得acos B - bcos Aacos B + bcos A - b c = sin Acos B - sin Bcos Asin Acos B + sin Bcos A - sin B sin C = sin (A - B)sin (A + B)- sin B sin (A + B)= sin (A - B)- sin B sin (A + B) = 1, 变形可得:sin (A - B)- sin (A + B)= sin B, 即- 2cos Asin B = sin B, 而0 < sin B≤1,所以cos A = - 12 , 又0 < A < π,所以sin A =槡32 , 故△ABC的面积为S△ABC = 12 bcsin A = 1 2 × 1 × 槡3 2 = 槡3 4 .     例5:∵ 2a + 1,a,2a - 1是三角形的三边,     ∴ 2a + 1 > 0, a > 0, 2a - 1 > 0{ ,解得a > 12 ,此时2a + 1最大.     要使2a + 1,a,2a - 1表示三角形的三边,     还需a +(2a - 1)> 2a + 1,解得a > 2.     设最长边2a + 1所对的角为θ,     则cos θ = a 2 +(2a - 1)2 -(2a + 1)2 2a(2a - 1) = a(a - 8) 2a(2a - 1)< 0                                                                       , —184—     解得12 < a < 8.     ∴ a的取值范围是(2,8). 对点训练 5.因为a,b,c是△ABC的三边, 所以b - a < c < a + b, 所以2 - 1 < t < 1 + 2 = 3,所以1 < t < 3. 又△ABC是钝角三角形,且C是最大角, 所以90° < C < 180°. 所以cos C < 0,所以cos C = a 2 + b2 - c2 2ab = 5 - t2 4 < 0, 所以t2 > 5.又t > 0,所以t 槡> 5. 所以t的取值范围为(槡5,3). 课堂检测  固双基 1. B  设中间角为角B,由余弦定理,得cos B = 5 2 + 82 - 72 2 × 5 × 8 = 40 80 = 12 ,所以B = 60°,所以最大角与最小角的和为180° - B = 180° - 60° = 120°. 2. A  由余弦定理知:cos A = b 2 + c2 - a2 2bc ,而a 2 = b2 + c2 - bc, 所以cos A = 12 ,又0 < A < π,可得A = π 3 . 3. AC  由3a 槡= 3b = 12,得a = 4,b 槡= 4 3,利用余弦定理可得 a2 = b2 + c2 - 2bccos A,即16 = 48 + c2 - 12c,解得c = 4或c = 8. 4.(槡3,槡5)  在锐角三角形ABC中,0 < B < π2 ,0 < C < π 2 , ∴ 0 < cos B < 1,0 < cos C < 1.由余弦定理,得0 < a 2 + c2 - b2 2ac < 1,0 < a 2 + b2 - c2 2ab < 1,解得3 < c 2 < 5,槡∴ 3 < c 槡< 5. 5. 3或5  根据余弦定理a2 = b2 + c2 - 2bccos A,得(槡10)2 = b2 + 52 - 2 × 5 × 45 b, 即b2 - 8b + 15 = 0,所以b = 3或b = 5. 9. 2  正弦定理与余弦定理的应用 9.3  数学探究活动:得到不可达两点之间的距离 必备知识  探新知 知识点  基线  仰角  俯角  方向角  方位角  视角  水平面 对应练习 1.(1)×   (2)×   (3)×   (4)× [提示]  (1)因为要解三角形,至少要知道这个三角形的一条边. (2)两个不可到达的点之间的距离我们可以借助余弦定理 求得. (3)若P在Q的北偏东44°,则Q在P的南偏西44°. (4)题图中所标角应为方位角,可以说成点A的方位角 为110°. 2. A  在△ABC中,AC =BC = a km,∠ACB =90°,所以AB 槡= 2a km. 关键能力  攻重难     例1:(1)60  (2)槡5 km     [解析]  (1)tan 30° = CDAD,tan 75° = CD DB,又AD + DB = 120,     ∴ AD·tan 30° =(120 - AD)·tan 75°,     ∴ AD 槡= 60 3,故CD = 60.     (2)在△ACD中,∠ACD = 120°,∠CAD =∠ADC = 30°,     ∴ AC = CD 槡= 3 km.     在△BCD中,∠BCD =45°,∠BDC =75°,∠CBD =60°,     ∴ BC =槡3sin 75°sin 60° =槡槡 6 + 2 2 .在△ABC中,由余弦定理,得     AB2 = AC2 + BC2 - 2AC·BC·cos∠ACB = (槡3)2 + 槡槡6 + 2( )2 2 槡- 2 3·槡槡6 + 22 ·cos 75° = 5. ∴ AB 槡= 5(km).     故A、B之间的距离为槡5 km. 对点训练 1.(1)A  (2) 槡20 6 m  (1)在△BCD中,∠CBD = 180° - 30° - 105° = 45°, 由正弦定理得BCsin 30° = CD sin 45°,则BC = CDsin 30° sin 45° = 槡6 4 a, 在△ACD中,∠CAD = 180° - 60° - 60° = 60°, 所以△ACD为等边三角形.因为∠ADB =∠BDC, 所以BD为正△ACD的中垂线,所以AB =BC =槡64 a. (2)∠ABC = 180° - 75° - 45° = 60°,所以由正弦定理,得ABsin C = ACsin B,∴ AB = ACsin C sin B = 60 × sin 45° sin 60° 槡= 20 6 m.     例2:由于D点为C点到水平面的垂足,∠CAD = 45°,所以 CD =AD.     因此只需在△ABD中求出AD即可,     在△ABD中,∠BDA = 180° - 45° - 120° = 15°,     由正弦定理知ABsin 15° = AD sin 45°,     得AD = AB·sin 45°sin 15° = 800 ×槡22 槡槡6 - 2 4 = 800(槡3 + 1)(m).     即山高CD为800(槡3 + 1)m. 对点训练 2. D  由题意画出示意图,设塔高AB = h m, 在Rt△ABC中,由已知得BC = h m. 在Rt△ABD中,由已知得BD 槡= 3h m,在 △BCD中,由余弦定理得BD2 = BC2 + CD2 - 2BC·CDcos∠BCD,得3h2 = h2 + 5002 + 500h,解得h = 500(m),负值舍去.     例3:设所需时间为t小时,则AB = 槡10 3t,CB = 10t,     在△ABC中,根据余弦定理,得AB2 = AC2 + BC2 - 2AC· BCcos 120°,可得( 槡10 3t)2 = 102 +(10t)2 - 2 × 10 × 10tcos 120°,     整理得2t2 - t -1 =0,解得t =1或t = - 12 (舍去).     所以护航舰需要1小时靠近货船.     此时AB 槡= 10 3,BC = 10,     在△ABC中,由正弦定理得 BCsin∠CAB = AB sin 120°,     所以sin∠CAB = BCsin 120°AB = 10 ×槡32 槡10 3 = 12                                                                      , —185—

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9.1.2 余弦定理(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第四册同步学习指导(人教B版2019)
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