内容正文:
第六章
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第2课时
正弦定理
1.能借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系.
2.掌握正弦定理,并能利用正弦定理解三角形、判断三角形解的个数问题.(重难点)
学习目标
余弦定理及其推论分别给出了已知两边及其夹角、已知三边直接解三角形的公式.如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?本节课我们就来学习一下!
导 语
一、正弦定理的推导
二、已知两角及任意一边解三角形
课时对点练
三、已知两边及其中一边的对角解三角形
随堂演练
内容索引
四、三角形解的个数的判断
一
正弦定理的推导
如图,在Rt△ABC中,C=90°,边a,b,c与角A,B的关系是什么?
问题1
提示 sin A=,sin B=,可以变形写成c==,又sin C=1,则上式可写成==.
在锐角三角形和钝角三角形中,上述关系是否成立?你能用向量的方法证明吗?
问题2
则j与的夹角为-A,j与的夹角为-C.
因为+=,
所以j·(+)=j·.
由分配律,得j·+j·=j·,
即|j|||cos+|j|||cos
=|j|||cos,
提示 如图,在锐角△ABC中,过点A作与垂直的单位向量j,
也即asin C=csin A,所以=.
同理,过点C作与垂直的单位向量m,可得
=.因此==.
当△ABC是钝角三角形时,不妨设A为钝角(如图所示),
过点A作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为A-,j与的夹角为-C,
仿照上述方法,
同样可得==.
在△ABC中,==,那么这个比值与三角形的外接圆有什么关系?
问题3
提示 如图,圆O是△ABC的外接圆,直径为2R,B'为圆周上一点,满足∠B'CA=,连接AB',则AB'=2R.
根据圆的性质,∠AB'C=∠ABC,
在Rt△AB'C中,=2R,
所以==2R,
即在△ABC中,有=2R成立,
同理,过B作BC的垂线BA'交圆于A'点,连接A'C,
则有2R==成立,
过B作BA的垂线BC'交圆于C'点,连接AC',
则有2R==成立,
所以在△ABC中,===2R,2R为△ABC的外接圆直径.
正弦
1.正弦定理语言叙述:在一个三角形中,各边和它所对角的 的比相
等,即________________=2R(其中R为△ABC的外接圆半径).
==
知识梳理
2.正弦定理的变形
若R为△ABC外接圆的半径,则
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C.
(2)sin A=_____,sin B=_____,sin C=_____.
(3)a∶b∶c=____________________.
(4)=2R.
sin A∶sin B∶sin C
边角互化时,边与对角的正弦值不能直接互化,而应考虑式子中的“2R”能否约去.
注 意 点
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15
二
已知两角及任意一边解三角形
在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解这个三角形.
例 1
因为B=30°,C=105°,所以
A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°.
又因为b=4,则由正弦定理,
得==,
解得a==4,c==2+2.
17
反
思
感
悟
(1)已知两角及任意一边解三角形的步骤:①根据三角形的内角和为180°,求出第三个角;②代入正弦定理求其他边长.
(2)正弦定理实际上是三个等式:=,=,=,每个等式涉及四个元素,知道其中的三个就可以求另外一个.
在△ABC中,已知a=10,B=75°,C=60°,则c= .
跟踪训练 1
∵A+B+C=180°,∴A=180°-75°-60°=45°.由正弦定理=,
得c===5.
5
19
三
已知两边及其中一边的对角解三角形
在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形.
例 2
21
由正弦定理=,
得sin C===,
∵0°<C<180°,∴C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,
b===+1;
当C=120°时,B=15°,b===-1.
综上,b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
22
若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
延伸探究
23
由正弦定理=,
得sin A===.
∵c=>2=a,∴A< C=45°.
∴0°<A< 45°,且sin A=,这样的角A只有一个,即A只有1个值.
24
反
思
感
悟
(1)利用正弦定理解三角形的步骤
①用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角.
②用三角形内角和定理求出第三个角.
③根据正弦定理求出第三边.
其中进行①时要注意讨论该角是否可能有两个值.
(2)利用余弦定理解三角形的步骤
先利用余弦定理求出第三边,再应用其推论求出另外两个角.
已知两边及其中一边的对角,解三角形
(1)在△ABC中,角A,B,C分别对应边a,b,c,已知a=,b=,B=60°,则C= .
跟踪训练 2
由正弦定理=,
得=,
解得sin A=,
∵b>a,∴A为锐角,∴A=45°,
∴C=180°-B-A=180°-60°-45°=75°.
75°
26
(2)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=,b=2,A=60°.
①求sin B的值;
由正弦定理=,
可得=,所以sin B=.
27
②求c的值.
28
方法一 根据条件,b<a,∴B为锐角,
由①sin B=,所以cos B=,
所以sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B
=×+×=,
由正弦定理=可得c=3.
29
方法二 由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,
得()2=22+c2-2×2ccos 60°,
整理得c2-2c-3=0,
解得c=3或c=-1(舍去),
所以c=3.
30
四
三角形解的个数的判断
下列三角形是否有解?有解的作出解答.
(1)a=7,b=8,A=105°;
例 3
由a=7,b=8,可得a<b,所以A<B,
又由A=105°>90°,
所以这样的三角形无解.
32
(2)b=10,c=5,C=60°;
由b=10,c=5,
可得b<c,所以B<C,
又由C=60°<90°,所以这样的三角形只有一解.
由正弦定理,得sin B===,
所以B=45°,
所以A=180°-(B+C)=75°,所以a====5+5.
33
(3)a=2,b=6,A=30°.
34
由a=2,b=6,可得a<b,
又由A=30°<90°,且bsin A=6sin 30°=3,可得a>bsin A,
所以这样的三角形有两解.
由正弦定理,可得sin B===,
所以B=60°或B=120°,
当B=60°时,C=180°-(A+B)=90°,
c===4;
35
当B=120°时,C=180°-(A+B)=30°,
c===2,
所以B=60°,C=90°,c=4或B=120°,C=30°,c=2.
36
反
思
感
悟
(1)代数法:应用三角形中“大边对大角”的性质以及正弦函数的值域判断另一边对角的可能情况,进而判断三角形解的个数.
已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
反
思
感
悟
(2)几何法:在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为钝角 A为直角 A为锐角
a>b 一解 一解 一解
a=b 无解 无解 一解
a<b 无解 无解 a>bsin A 两解
a=bsin A 一解
a<bsin A 无解
不解三角形,判断下列三角形解的个数.
(1)a=5,b=4,A=120°;
跟踪训练 3
sin B=sin 120°=×<,所以三角形有一解.
39
(2)a=9,b=10,A=60°;
sin B=sin 60°=×=<<1.
所以当B为锐角时,满足sin B=的角B的取值范围是60°<B<90°.满足A+B<180°;
当B为钝角时,满足sin B=的角B的取值范围是90°<B<120°,也满足A+B<180°.故三角形有两解.
40
(3)b=72,c=50,C=135°.
sin B==sin C>sin C=.
所以B>45°,所以B+C>180°,故三角形无解.
41
1.知识清单:
(1)正弦定理及变形推论.
(2)利用正弦定理解三角形.
(3)三角形解的个数的判断.
2.方法归纳:转化化归、数形结合.
3.常见误区:已知两边及一边所对的角解三角形时易忽略分类讨论.
课堂小结
42
随堂演练
五
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3
4
1.在△ABC中,a=5,b=3,则的值是
A. B. C. D.
√
根据正弦定理,得==.
2.在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=3,则AC等于
A.4 B.2
C. D.
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√
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4
由正弦定理==,
所以AC=×=2.
3.已知在△ABC中,b=4,c=2,C=30°,那么此三角形
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.解的个数不确定
1
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3
4
√
由正弦定理和已知条件,得=,
∴sin B=>1,∴此三角形无解.
4.在△ABC中,D为BC边上一点.若AD=CD,B=60°,
BA=5,BC=8,则sin∠BAD= .
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设AD=CD=x,则BD=8-x,
在△ABD中,由余弦定理得AD2=AB2+BD2-2AB·BDcos B,
则x2=52+(8-x)2-2×5(8-x)cos 60°,
解得x=,
于是AD=,BD=8-=,
由正弦定理=,得sin∠BAD==.
课时对点练
六
答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C D ACD B 1
题号 11 12 13 14 15
答案 B A ABD (,2) ACD
对一对
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9.
由正弦定理=,
得a===10.
又∵B=180°-(A+C)
=180°-(45°+30°)=105°,
由正弦定理=,
得b===20sin 75°=20×=5(+).
答案
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10.
(1)由bsin A=acos B及正弦定理,
得sin Bsin A=sin Acos B.
在△ABC中,sin A≠0,
∴sin B=cos B,
∴tan B=.
∵0<B<π,∴B=.
答案
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10.
(2)由sin C=sin A及正弦定理,
得c=a, ①
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
得32=a2+c2-2accos ,
即a2+c2-ac=9, ②
联立①②,解得a=3,c=3(负值舍去).
答案
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16.
由正弦定理
==,
得===2,
∴b=2sin B,c=2sin C,
∴△ABC的周长L=a+b+c=+2sin B+2sin C
=+2sin B+2sin=+3sin B+cos B=+2sin,
答案
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16.
又B∈,
∴B+∈,
∴sin∈,
∴L∈(2,3].
即△ABC的周长的取值范围为(2,3].
答案
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1.在△ABC中,已知A=,a=,b=1,则c的值为
A.1 B.2 C.-1 D.l
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基础巩固
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由正弦定理=,
可得=,∴sin B=,
由a>b,得A>B,
∴B∈,
∴B=.故C=,由勾股定理得c=2.
答案
2.在△ABC中,已知AB=AC,B=30°,则C等于
A.45° B.15°
C.45°或135° D.15°或105°
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√
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由正弦定理=,
得=,解得sin C=,
由AB=AC可知AB>AC,所以C>B,
因为0°<C<180°,所以C=45°或C=135°.
答案
3.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=,sin B
=,c=7,则a等于
A.2 B.4 C.5 D.10
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由题意可知,在锐角△ABC中,sin B=,则cos B=,
故sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B
=×+×=,
则由正弦定理=得a===5.
答案
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4.在△ABC中,A∶B∶C=4∶1∶1,则a∶b∶c等于
A.∶1∶1 B.∶1∶1
C.∶1∶1 D.∶1∶1
√
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∵A+B+C=180°,A∶B∶C=4∶1∶1,
∴A=120°,B=30°,C=30°.
由正弦定理的变形公式,
得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
=sin 120°∶sin 30°∶sin 30°
=∶∶=∶1∶1.
答案
5.(多选)下列说法正确的是
A.在△ABC中,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
B.在△ABC中,若sin 2A=sin 2B,则A=B
C.在△ABC中,若sin A>sin B,则A>B;若A>B,则sin A>sin B
D.在△ABC中,=
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对于A,由正弦定理===2R,可得a∶b∶c=2Rsin A∶2Rsin B
∶2Rsin C=sin A∶sin B∶sin C,故A正确;
对于B,由sin 2A=sin 2B,可得2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=,故B错误;
对于C,在△ABC中,由正弦定理,可得sin A>sin B⇔a>b⇔A>B,因此A>B是sin A>sin B的充要条件,故C正确;
对于D,由正弦定理===2R,
可得右边==2R=左边,故D正确.
答案
6.在△ABC中,已知B=60°,最大边与最小边的比为,则三角形的最大角为
A.60° B.75° C.90° D.115°
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不妨设a为最大边,c为最小边,
由题意有==,
即=,
整理,得(3-)sin A=(3+)cos A.
所以tan A=2+,所以A=75°.
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7.在△ABC中,已知a∶b∶c=4∶3∶5,则= .
设a=4k,b=3k,c=5k(k>0),由正弦定理,
得===1.
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8.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos A=,cos C=,a=1,则sin B= ,b= .
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在△ABC中,由cos A=,cos C=,
可得sin A=,sin C=,
所以sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=,
又a=1,故由正弦定理,得b==.
答案
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9.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,c=10,A=45°,C=30°,求a,b和B的值.
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由正弦定理=,
得a===10.
又∵B=180°-(A+C)=180°-(45°+30°)=105°,
由正弦定理=,
得b===20sin 75°
=20×=5(+).
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10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsin A=acos B.
(1)求B;
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由bsin A=acos B及正弦定理,
得sin Bsin A=sin Acos B.
在△ABC中,sin A≠0,∴sin B=cos B,
∴tan B=.
∵0<B<π,∴B=.
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(2)若b=3,sin C=sin A,求a,c.
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由sin C=sin A及正弦定理,
得c=a, ①
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
得32=a2+c2-2accos ,
即a2+c2-ac=9, ②
联立①②,解得a=3,c=3(负值舍去).
答案
11.在△ABC中,若=,则角B的值为
A.30° B.45° C.60° D.90°
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综合运用
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因为=,
所以bsin A=acos B,
由正弦定理,可得sin Bsin A=sin Acos B,
又sin A>0,
所以sin B=cos B,
即tan B=1,又0°<B<180°,
所以B=45°.
答案
12.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知8b=5c,C=2B,则cos C等于
A. B.- C.± D.
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因为在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且8b=5c,C=2B,所以8sin B=5sin C=5sin 2B=10sin Bcos B,又sin B≠0,所以cos B=,所以cos C=cos 2B=2cos2B-1=.
答案
13.(多选)根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是
A.a=8,b=16,A=30°,有一解
B.b=18,c=20,B=60°,有两解
C.a=5,c=2,A=90°,无解
D.a=30,b=25,A=150°,有一解
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答案
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A中,∵=,∴sin B==1,∴B=90°,即只有一解,故A正确;
B中,∵=,∴sin C==,且c>b,∴C>B,即有两解,故B正确;
C中,∵A=90°,a=5,c=2,∴b===,有解,故C错误;
D中,∵=,∴sin B==,又b<a,∴角B只有一解,故D正确.
答案
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14.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且A=60°,a=,b=x.若满足条件的三角形有两个,则x的取值范围是 .
(,2)
16
在△ABC中,a=,b=x,A=60°.若满足条件的△ABC有两个,则bsin A<a<b,即x<<x,解得<x<2,则x的取值范围是(,2).
答案
15.(多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且(a+b)∶(a+c)∶(b+c)=9∶10∶11,则下列结论正确的是
A.sin A∶sin B∶sin C=4∶5∶6
B.△ABC是钝角三角形
C.△ABC的最大内角是最小内角的2倍
D.若c=6,则△ABC外接圆的半径为
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拓广探究
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√
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因为(a+b)∶(a+c)∶(b+c)=9∶10∶11,
所以可设(x>0),解得
所以sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c=4∶5∶6,
所以A正确;
由上可知,c最大,所以△ABC中角C最大,
又cos C===>0,所以C为锐角,所以B错误;
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由上可知,a最小,所以△ABC中角A最小,
又cos A===,所以cos 2A=2cos2A-1=,
所以cos 2A=cos C.
因为△ABC中角C最大且C为锐角,
所以2A∈(0,π),C∈,
所以2A=C,所以C正确;
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设△ABC的外接圆半径为R,由正弦定理得2R=,
又sin C==,
所以2R=,解得R=,所以D正确.
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16.在△ABC中,a=,A=,试求△ABC的周长的取值范围.
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由正弦定理==,
得===2,
∴b=2sin B,c=2sin C,
∴△ABC的周长L=a+b+c=+2sin B+2sin C
=+2sin B+2sin
=+3sin B+cos B=+2sin,
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又B∈,
∴B+∈,
∴sin∈,
∴L∈(2,3].
即△ABC的周长的取值范围为(2,3].
答案
第一章
<<<
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第2课时 正弦定理
[学习目标] 1.能借助向量的运算,探索三角形边长与角度的关系.2.掌握正弦定理,并能利用正弦定理解三角形、判断三角形解的个数问题.(重难点)
导语
余弦定理及其推论分别给出了已知两边及其夹角、已知三边直接解三角形的公式.如果已知两角和一边,是否也有相应的直接解三角形的公式呢?本节课我们就来学习一下!
一、正弦定理的推导
问题1 如图,在Rt△ABC中,C=90°,边a,b,c与角A,B的关系是什么?
提示 sin A=,sin B=,可以变形写成c==,又sin C=1,则上式可写成==.
问题2 在锐角三角形和钝角三角形中,上述关系是否成立?你能用向量的方法证明吗?
提示 如图,在锐角△ABC中,过点A作与垂直的单位向量j,
则j与的夹角为-A,j与的夹角为-C.
因为+=,
所以j·(+)=j·.
由分配律,得j·+j·=j·,
即|j|||cos+|j|||cos
=|j|||cos,
也即asin C=csin A,所以=.
同理,过点C作与垂直的单位向量m,可得
=.因此==.
当△ABC是钝角三角形时,不妨设A为钝角(如图所示),
过点A作与垂直的单位向量j,则j与的夹角为A-,j与的夹角为-C,
仿照上述方法,
同样可得==.
问题3 在△ABC中,==,那么这个比值与三角形的外接圆有什么关系?
提示 如图,圆O是△ABC的外接圆,直径为2R,B'为圆周上一点,满足∠B'CA=,连接AB',则AB'=2R.
根据圆的性质,∠AB'C=∠ABC,
在Rt△AB'C中,=2R,
所以==2R,
即在△ABC中,有=2R成立,
同理,过B作BC的垂线BA'交圆于A'点,连接A'C,
则有2R==成立,
过B作BA的垂线BC'交圆于C'点,连接AC',
则有2R==成立,
所以在△ABC中,===2R,2R为△ABC的外接圆直径.
知识梳理
1.正弦定理语言叙述:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即===2R(其中R为△ABC的外接圆半径).
2.正弦定理的变形
若R为△ABC外接圆的半径,则
(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.
(4)=2R.
注意点:边角互化时,边与对角的正弦值不能直接互化,而应考虑式子中的“2R”能否约去.
二、已知两角及任意一边解三角形
例1 在△ABC中,已知B=30°,C=105°,b=4,解这个三角形.
解 因为B=30°,C=105°,所以
A=180°-(B+C)=180°-(30°+105°)=45°.
又因为b=4,则由正弦定理,
得==,
解得a==4,c==2+2.
反思感悟 (1)已知两角及任意一边解三角形的步骤:①根据三角形的内角和为180°,求出第三个角;②代入正弦定理求其他边长.
(2)正弦定理实际上是三个等式:=,=,=,每个等式涉及四个元素,知道其中的三个就可以求另外一个.
跟踪训练1 在△ABC中,已知a=10,B=75°,C=60°,则c= .
答案 5
解析 ∵A+B+C=180°,∴A=180°-75°-60°=45°.由正弦定理=,
得c===5.
三、已知两边及其中一边的对角解三角形
例2 在△ABC中,已知c=,A=45°,a=2,解这个三角形.
解 由正弦定理=,
得sin C===,
∵0°<C<180°,∴C=60°或C=120°.
当C=60°时,B=75°,
b===+1;
当C=120°时,B=15°,
b===-1.
综上,b=+1,B=75°,C=60°或b=-1,B=15°,C=120°.
延伸探究 若把本例中的条件“A=45°”改为“C=45°”,则角A有几个值?
解 由正弦定理=,
得sin A===.
∵c=>2=a,∴A< C=45°.
∴0°<A< 45°,且sin A=,这样的角A只有一个,即A只有1个值.
反思感悟 已知两边及其中一边的对角,解三角形
(1)利用正弦定理解三角形的步骤
①用正弦定理求出另一边所对角的正弦值,进而求出这个角.
②用三角形内角和定理求出第三个角.
③根据正弦定理求出第三边.
其中进行①时要注意讨论该角是否可能有两个值.
(2)利用余弦定理解三角形的步骤
先利用余弦定理求出第三边,再应用其推论求出另外两个角.
跟踪训练2 (1)在△ABC中,角A,B,C分别对应边a,b,c,已知a=,b=,B=60°,则C= .
答案 75°
解析 由正弦定理=,
得=,
解得sin A=,
∵b>a,∴A为锐角,
∴A=45°,
∴C=180°-B-A=180°-60°-45°=75°.
(2)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=,b=2,A=60°.
①求sin B的值;
②求c的值.
解 ①由正弦定理=,
可得=,所以sin B=.
②方法一 根据条件,b<a,∴B为锐角,
由①sin B=,所以cos B=,
所以sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B
=×+×=,
由正弦定理=可得c=3.
方法二 由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,
得()2=22+c2-2×2ccos 60°,
整理得c2-2c-3=0,
解得c=3或c=-1(舍去),
所以c=3.
四、三角形解的个数的判断
例3 下列三角形是否有解?有解的作出解答.
(1)a=7,b=8,A=105°;
(2)b=10,c=5,C=60°;
(3)a=2,b=6,A=30°.
解 (1)由a=7,b=8,可得a<b,所以A<B,
又由A=105°>90°,
所以这样的三角形无解.
(2)由b=10,c=5,
可得b<c,所以B<C,
又由C=60°<90°,
所以这样的三角形只有一解.
由正弦定理,得sin B===,
所以B=45°,
所以A=180°-(B+C)=75°,
所以a====5+5.
(3)由a=2,b=6,可得a<b,
又由A=30°<90°,且bsin A=6sin 30°=3,可得a>bsin A,
所以这样的三角形有两解.
由正弦定理,可得sin B===,
所以B=60°或B=120°,
当B=60°时,C=180°-(A+B)=90°,
c===4;
当B=120°时,C=180°-(A+B)=30°,
c===2,
所以B=60°,C=90°,c=4或B=120°,C=30°,c=2.
反思感悟 已知两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)代数法:应用三角形中“大边对大角”的性质以及正弦函数的值域判断另一边对角的可能情况,进而判断三角形解的个数.
(2)几何法:在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为钝角
A为直角
A为锐角
a>b
一解
一解
一解
a=b
无解
无解
一解
a<b
无解
无解
a>bsin A
两解
a=bsin A
一解
a<bsin A
无解
跟踪训练3 不解三角形,判断下列三角形解的个数.
(1)a=5,b=4,A=120°;
(2)a=9,b=10,A=60°;
(3)b=72,c=50,C=135°.
解 (1)sin B=sin 120°=×<,所以三角形有一解.
(2)sin B=sin 60°=×=,而<<1.
所以当B为锐角时,满足sin B=的角B的取值范围是60°<B<90°.满足A+B<180°;
当B为钝角时,满足sin B=的角B的取值范围是90°<B<120°,也满足A+B<180°.故三角形有两解.
(3)sin B==sin C>sin C=.
所以B>45°,所以B+C>180°,故三角形无解.
1.知识清单:
(1)正弦定理及变形推论.
(2)利用正弦定理解三角形.
(3)三角形解的个数的判断.
2.方法归纳:转化化归、数形结合.
3.常见误区:已知两边及一边所对的角解三角形时易忽略分类讨论.
1.在△ABC中,a=5,b=3,则的值是( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 根据正弦定理,得==.
2.在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=3,则AC等于( )
A.4 B.2
C. D.
答案 B
解析 由正弦定理=,得=,
所以AC=×=2.
3.已知在△ABC中,b=4,c=2,C=30°,那么此三角形( )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.解的个数不确定
答案 C
解析 由正弦定理和已知条件,得=,
∴sin B=>1,∴此三角形无解.
4.在△ABC中,D为BC边上一点.若AD=CD,B=60°,BA=5,BC=8,则sin∠BAD= .
答案
解析 设AD=CD=x,则BD=8-x,
在△ABD中,由余弦定理得AD2=AB2+BD2-2AB·BDcos B,
则x2=52+(8-x)2-2×5(8-x)cos 60°,
解得x=,
于是AD=,BD=8-=,
由正弦定理=,
得sin∠BAD==.
课时对点练 [分值:100分]
单选题每小题5分,共35分;多选题每小题6分,共18分
1.在△ABC中,已知A=,a=,b=1,则c的值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.
答案 B
解析 由正弦定理=,
可得=,∴sin B=,
由a>b,得A>B,
∴B∈,
∴B=.故C=,由勾股定理得c=2.
2.在△ABC中,已知AB=AC,B=30°,则C等于( )
A.45° B.15°
C.45°或135° D.15°或105°
答案 C
解析 由正弦定理=,
得=,解得sin C=,
由AB=AC可知AB>AC,所以C>B,
因为0°<C<180°,所以C=45°或C=135°.
3.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知A=,sin B=,c=7,则a等于( )
A.2 B.4 C.5 D.10
答案 C
解析 由题意可知,在锐角△ABC中,sin B=,则cos B=,
故sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B
=×+×=,
则由正弦定理=得
a===5.
4.在△ABC中,A∶B∶C=4∶1∶1,则a∶b∶c等于( )
A.∶1∶1 B.∶1∶1
C.∶1∶1 D.∶1∶1
答案 D
解析 ∵A+B+C=180°,A∶B∶C=4∶1∶1,
∴A=120°,B=30°,C=30°.
由正弦定理的变形公式,
得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
=sin 120°∶sin 30°∶sin 30°
=∶∶=∶1∶1.
5.(多选)下列说法正确的是( )
A.在△ABC中,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
B.在△ABC中,若sin 2A=sin 2B,则A=B
C.在△ABC中,若sin A>sin B,则A>B;若A>B,则sin A>sin B
D.在△ABC中,=
答案 ACD
解析 对于A,由正弦定理===2R,可得a∶b∶c=2Rsin A∶2Rsin B∶2Rsin C=sin A∶sin B∶sin C,故A正确;
对于B,由sin 2A=sin 2B,可得2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=,故B错误;
对于C,在△ABC中,由正弦定理,可得sin A>sin B⇔a>b⇔A>B,因此A>B是sin A>sin B的充要条件,故C正确;
对于D,由正弦定理===2R,
可得右边==2R=左边,故D正确.
6.在△ABC中,已知B=60°,最大边与最小边的比为,则三角形的最大角为( )
A.60° B.75° C.90° D.115°
答案 B
解析 不妨设a为最大边,c为最小边,
由题意有==,
即=,
整理,得(3-)sin A=(3+)cos A.
所以tan A=2+,所以A=75°.
7.(5分)在△ABC中,已知a∶b∶c=4∶3∶5,则= .
答案 1
解析 设a=4k,b=3k,c=5k(k>0),由正弦定理,
得===1.
8.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos A=,cos C=,a=1,则sin B= ,b= .
答案
解析 在△ABC中,由cos A=,cos C=,
可得sin A=,sin C=,
所以sin B=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=,
又a=1,故由正弦定理,得b==.
9.(10分)已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,c=10,A=45°,C=30°,求a,b和B的值.
解 由正弦定理=,
得a===10.
又∵B=180°-(A+C)=180°-(45°+30°)=105°,
由正弦定理=,
得b===20sin 75°
=20×=5(+).
10.(10分) 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsin A=acos B.
(1)求B;(5分)
(2)若b=3,sin C=sin A,求a,c.(5分)
解 (1)由bsin A=acos B及正弦定理,
得sin Bsin A=sin Acos B.
在△ABC中,sin A≠0,∴sin B=cos B,
∴tan B=.
∵0<B<π,∴B=.
(2)由sin C=sin A及正弦定理,
得c=a, ①
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
得32=a2+c2-2accos ,
即a2+c2-ac=9, ②
联立①②,解得a=3,c=3(负值舍去).
11.在△ABC中,若=,则角B的值为( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
答案 B
解析 因为=,
所以bsin A=acos B,
由正弦定理,可得sin Bsin A=sin Acos B,
又sin A>0,
所以sin B=cos B,
即tan B=1,又0°<B<180°,
所以B=45°.
12.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知8b=5c,C=2B,则cos C等于( )
A. B.- C.± D.
答案 A
解析 因为在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且8b=5c,C=2B,所以8sin B=5sin C=5sin 2B=10sin Bcos B,又sin B≠0,所以cos B=,所以cos C=cos 2B=2cos2B-1=.
13.(多选)根据下列条件,判断三角形解的情况,其中正确的是( )
A.a=8,b=16,A=30°,有一解
B.b=18,c=20,B=60°,有两解
C.a=5,c=2,A=90°,无解
D.a=30,b=25,A=150°,有一解
答案 ABD
解析 A中,∵=,∴sin B==1,∴B=90°,即只有一解,故A正确;
B中,∵=,∴sin C==,且c>b,∴C>B,即有两解,故B正确;
C中,∵A=90°,a=5,c=2,∴b===,有解,故C错误;
D中,∵=,∴sin B==,又b<a,∴角B只有一解,故D正确.
14.(5分)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,且A=60°,a=,b=x.若满足条件的三角形有两个,则x的取值范围是 .
答案 (,2)
解析 在△ABC中,a=,b=x,A=60°.若满足条件的△ABC有两个,则bsin A<a<b,即x<<x,解得<x<2,则x的取值范围是(,2).
15.(多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且(a+b)∶(a+c)∶(b+c)=9∶10∶11,则下列结论正确的是( )
A.sin A∶sin B∶sin C=4∶5∶6
B.△ABC是钝角三角形
C.△ABC的最大内角是最小内角的2倍
D.若c=6,则△ABC外接圆的半径为
答案 ACD
解析 因为(a+b)∶(a+c)∶(b+c)=9∶10∶11,
所以可设(x>0),解得
所以sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c=4∶5∶6,
所以A正确;
由上可知,c最大,所以△ABC中角C最大,
又cos C===>0,所以C为锐角,所以B错误;
由上可知,a最小,所以△ABC中角A最小,
又cos A===,所以cos 2A=2cos2A-1=,
所以cos 2A=cos C.
因为△ABC中角C最大且C为锐角,
所以2A∈(0,π),C∈,
所以2A=C,所以C正确;
设△ABC的外接圆半径为R,由正弦定理得2R=,又sin C==,
所以2R=,解得R=,所以D正确.
16.(12分)在△ABC中,a=,A=,试求△ABC的周长的取值范围.
解 由正弦定理==,
得===2,
∴b=2sin B,c=2sin C,
∴△ABC的周长L=a+b+c=+2sin B+2sin C
=+2sin B+2sin
=+3sin B+cos B
=+2sin,
又B∈,
∴B+∈,
∴sin∈,
∴L∈(2,3].
即△ABC的周长的取值范围为(2,3].
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