内容正文:
二、填空题
9.已知△ABC 的内角A,B,C 所对的边分别为a,
b,c,若a=2,b=1,B=30°,则A= .
10.在△ABC中,A,B,C分别是三边a,b,c所对的
角,a=15,b=10,A=π3
,sinB= .
11.△ABC中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,
满足a=2 3,B=45°,C=75°,则b= .
12.在△ABC中,若A=60°,BC=3 6,AC=6,则
角B的大小为 .
三、解答题
13.在△ABC中,角A、B、C 的对边分别为a、b、c,
已知a=4,c=6,cosC=18
,求sinA 的值.
14.在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,
c,且bsinA= 3acosB.
(1)求角B的大小;
(2)b=3,c=2 3,求边a,角C.
15.在△ABC 中,C=120°,c=4 3,cosAcosB=
a
b
,求
a,b及A,B.
6.4.3 余弦定理
1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理
的向量方法,培养数学抽象的核心素养.
2.会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题,
培养数学运算的核心素养.
知识点1:余弦定理
三角形任何一边的平方等于其他两边的平方和
减去这两边与它们夹角的余弦乘积的两倍.
任意三角形,都有c2=a2+b2-2abcosC.
a2=b2+c2-2bccosA
b2=a2+c2-2accosB
【名师指导】 适用范围:任何三角形
结构特点:轮换对称:平方,夹角,余弦
作用:解三角形,边角互化
知识点2:公式变形
将余弦定理中的三个公式变形为
cosA=b
2+c2-a2
2bc
,cosB=a
2+c2-b2
2ac
,
cosC=a
2+b2-c2
2ab .
(知三边,求三角)
可以看出,利用余弦定理能解决下列两类问题:
(1)已知三角形的两边及其夹角,求第三边和其
他两角.
(2)己知三角形的三边,求三个角.
题型1:已知两边及一角解三角形
【例1】 在△ABC 中,a=3 3,b=3,B=30°,解这
个三角形.
【解】 由余弦定理得b2=c2+a2-2cacosB,即
c2-9c+18=0,解得c=3或c=6.
当c=3时,cosA=b
2+c2-a2
2bc =-
1
2
,
∵0°<A<180°,∴A=120°,
故C=180°-120°-30°=30°;
当c=6时,cosA=b
2+c2-a2
2bc =
1
2
,
∵0°<A<180°,∴A=60°,故C=180°-60°-
30°=90°.
—32—
综上所述,A=60°,C=90°,c=6或A=120°,C=
30°,c=3.
【方法总结】 本题已知两边及一边的对角,也
可以利用正弦定理求解.∵在△ABC 中,b=3,
c=3 3,B=30°,
∴根据 正 弦 定 理 bsinB=
c
sinC
,可 得sinC=
c·sinB
b =
3 3×sin30°
3 =
3
2.
结合C 为三角形的内角,且b<c,可得C=60°
或120°.
①当C=60°时,A=180°-B-C=90°,
∴△ABC是以A 为直角顶点的直角三角形,可
得a= b2+c2=6.
②当C=120°时,A=180°-B-C=30°,
∴△ABC中A=B,可得a=b=3.
综上所述,可得 A=90°、C=60°、a=6或 A=
30°、C=120°、a=3.
[巩固训练]
在△ABC中,若b=3,c=6,B=π3
,则a=( )
A.6+3 22 B.
3 2- 6
2
C.3 2 D.2 6
题型2:已知三边解三角形
【例2】 在△ABC中,a∶b∶c=3∶5∶7,求其最
大内角.
【解】 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:cosC =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°.
【方法总结】 根据大边对大角定理可知∠C 最
大角,再利用余弦定理直接求得.
[巩固训练]
1.已知△ABC的三边长为a=3,b=4,c= 37,则
△ABC的最大内角为 ( )
A.120° B.90°
C.150° D.60°
2.已知△ABC的角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
a∶b∶c=2∶3∶4,则△ABC的面积为 ( )
A.1512a
2 B.1512b
2
C.a
2
12 D.
b2
12
题型3:判断三角形形状
【例3】 已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边
分别为a,b,c,(a+b+c)(b+c-a)=3bc.
(1)求角A 的大小;
(2)若b+c=2a=2 3,试判断△ABC的形状.
【解】 (1)∵(a+b+c)(b+c-a)=3bc,
∴a2=b2+c2-bc,
而a2=b2+c2-2bccosA,∴2cosA=1,
∴cosA=12.∵A∈
(0,π),∴A=π3.
(2)在△ABC 中,a2=b2+c2-2bccosA,且a
= 3,
∴(3)2=b2+c2-2bc·12=b
2+c2-bc.①
又∵b+c=2 3,与①联立,解得bc=3,
∴ b+c=2 3
,
bc=3, ∴b=c= 3,
于是a=b=c= 3,即△ABC 为等边三角形.
【方法总结】 利用正、余弦定理判断三角形的
形状时处理方式通常有两种
(1)将边转化为角,都统一为角.
(2)将角转化为边,都统一为边.
[巩固训练]
1.若三角形的三边长度分别为5,6,7,则该三角形
的形状是 ( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.不能确定的
2.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,
bcosA=acosB,试判断△ABC三角形的形状.
1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若
a=2,b= 3,C=30°,则c的值为 ( )
A.1 B.2
C.3 D.2 3
—42—
2.在△ABC中,cosC=-35
,BC=1,AB=4 2,则
AC= ( )
A.315 B.5
C.254 D.6
3.在ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
若a=1,c=2,A=30°,则b= ( )
A.13 B.
1
2
C.1 D.3
4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
若a=1,b= 7,c= 3,则B= ( )
A.π6 B.
5π
6
C.5π6
或π
6 D.
π
3
5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
a2-c2+b2=ab,则sinC的值为 ( )
A.12 B.
2
2
C.32 D.
3
3
6.在△ABC中,a=2,b=1,cosA=14
,则c=
.
7.设锐角△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,
b,c,a=2bsinA.
(1)求角B的大小;
(2)若a=3 3,c=5,求B.
一、选择题
1.在△ABC 中,BC=3,AC=6,C=120°,则边长
AB为 ( )
A.3 7 B.3 3
C.3 5+2 3 D.3 5-2 3
2.已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,
且a= 2,b= 6,A=30°,则c= ( )
A.2 B.2 2
C.2或2 2 D.2或 3
3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
已知b2+c2-a2= 2bc,则角A 为 ( )
A.π6 B.
π
4
C.π3 D.
π
2
4.△ABC的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.若
b=6,a=2c,B=π3
,则△ABC的面积为 ( )
A.3 3 B.6 3
C.6 2 D.4 3
5.△ABC的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已
知a= 6,c=2,cosA=14
,则b= ( )
A.2 B.1
C.2 D.3
6.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
若a=1,b=2,C=60°,则c= ( )
A.3 B.3
C.7 D.5-2 3
7.在△ABC中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,b2
-c2=2a2,c=2a,则cosB= ( )
A.-12 B.-
1
4
C.12 D.
3
2
8.在△ABC 中,sinC2=
2 5
5
,BC=2,AC=5,则
AB= ( )
A.4 2 B.41
C.29 D.17
二、填空题
9.△ABC中,∠A=120°,BC=7,AB=3,则AC=
.
10.在△ABC中,B+C=π3
,AB=2,AC=3,则BC
= .
11.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
面积为4 3,B=120°,a2+c2=3ac,则b=
.
12.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
△ABC的面积为b
2+c2-a2
4
,则角A= .
—52—
三、解答题
13.已知a,b,c分别为△ABC 三个内角A、B、C 的
对边,且a2+b2-c2= 3ab,则:
(1)求角C;
(2)若a=b=2,求△ABC的面积.
14.在△ABC中,a、b、c分别是∠A,∠B,∠C 的对
边长,已知b2=ac,且a2-c2=ac-bc,求∠A
的大小及bsinB
c
的值.
15.如图,在△ABC 中,∠BAC=120°,AB=AC=
3,点D 在线段BC 上,且BD=12DC.
求:
(1)AD 的长;
(2)∠DAC的大小.
16.在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,
c,且满足a-b+cc =
b
a+b-c
,求A.
6.5 三角计算的应用
1.根据对应的数学知识,分析问题,准确的计算求
解问题答案.
2.根据情境问题的表述,根据初始条件,选择合适
的数学知识.
知识点1:三角函数模型的简单应用
三角函数作为描述现实世界中周期现象的一种
数学模型,可以用来研究很多问题,在刻画周期
变化规律、预测等方面发挥着十分重要的作用.
知识点2:三角函数模型应用的步骤
三角函数模型应用即建模问题,根据题意建立三
角函数模型,再求出相应的三角函数在某点处的
函数值,进而使实际问题得到解决.
步骤可记为:审读题意→建立三角函数式→根据
题意求出某点的三角函数值→解决实际问题.
这里的关键是建立数学模型,一般先根据题意设
出代表函数,再利用数据求出待定系数,然后写
出具体的三角函数解析式.
知识点3:三角函数模型的拟合应用
我们可以利用搜集到的数据,作出相应的“散点
图”,通过观察散点图并进行数据拟合,从而获得
具体的函数模型,最后利用这个函数模型来解决
相应的实际问题.
题型1:引入角参数建立函数关系求最值
【例1】 有一块半径为2,圆心角为45°的扇形钢
板,准备从这个扇形中切割出一个矩形(矩形的
各个顶点都在扇形的半径或弧上,且矩形的一边
在扇形的半径上),则这个内接矩形的面积最大
值为 ( )
A.2 2-2 B.2- 2
C.2+ 2 D.2+1
【思路分析】 设∠COB=α,以α为参数表示矩
形ABCD 的面积,求以α为自变量的三角函数
的最值即可.
【解析】 如图,在Rt△OCB 中,设∠COB=α,
则OB=2cosα,BC=2sinα.
—62—
利用正弦定理:a
sinA=
b
sinB
,整理得b=5.
故选:C.
3.A 由b=2sinB,得 bsinB=2
,又sinA=13
,则 a
sinA=
a
1
3
=
b
sinB=2
,
可得a=23.
故选:A.
4.D 在△ABC中,∵bcosC+ccosB=asinA,
∴sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C)=sinA=sin2A,
∵sinA≠0,∴sinA=1,∵A∈(0,π),∴A=π2.
故选:D.
5.B 因为△ABC中,三边之比a∶b:∶c=2∶3∶4,设a,b,c
分别为2k,3k,4k,k>0,由 正 弦 定 理 可 得sinA-2sinB2sinC =
a-2b
2c =
2k-6k
8k =-
1
2.
故选:B.
6.C 因为acosB+bcosA=12bc
,所以sinAcosB+sinBcosA=
1
2bsinC
,
所以sin(A+B)=12bsinC
,所以sinC=12bsinC.
因为sinC≠0,所以b=2.
故选:C.
7.C 由a>b,可得A>B,有正弦定理可知,asinA=
b
sinB
,即
3
sinA=
1
sin30°
,
∴sinA= 32
,A∈(30°,150°),∴A=60°或A=120°.
故选:C.
8.B 由题意得A=75°,故B 为最小角,b为最小边,
由正弦定理可得 b
sinB=
c
sinC=
1
3
2
,所以b= 63.
故选:B.
9.解析:由正弦定理可得 asinA=
b
sinB
,
所以sinA=a
·sinB
b =
2×sin30°
1 =1
,
又0°<A<180°,
所以A=90°.
故答案为:90°.
答案:90°
10.解析:∵a=15,b=10,A=π3
,
∴ asinA=
b
sinB
,即sinB=bsinAa =
10× 32
15 =
3
3.
故答案为:3
3.
答案:3
3
11.解析:由于B=45°,C=75°,则A=60°,
由正弦定理:a
sinA=
b
sinB
,
于是b= asinA
·sinB=2 3
3
2
× 22=2 2.
故答案为:2 2.
答案:2 2
12.解析:∵AC<BC,A=60°,
∴0<B<60°,
∴ ACsinB=
BC
sinA
,即sinB=AC
·sinA
BC =
6× 32
3 6
= 22
,
∴B=45°.
故答案为:45°.
答案:45°
13.解:因为cosC=18
,C∈(0,π),所以sinC= 1-cos2C
=3 78
,
由正弦定理知,a
sinA=
c
sinC
,
所以 4
sinA=
6
3 7
8
,所以sinA= 74.
14.解:(1)由正弦定理,可将bsinA= 3acosB 化为sinBsinA
= 3sinAcosB,sinA≠0,
则sinB= 3cosB,即tanB= 3,
所以B=π3.
(2)由正弦定理可得,sinCc =
sinB
b
,
则sinC=1,所以C=π2
,则A=π6
,因此a=csinA= 3.
15.解:∵cosAcosB=
a
b =
sinA
sinB
,
∴sinBcosA-sinAcosB=0,
∴sin(B-A)=0即B=A,
∵C=120°,c=4 3,
∴A=B=30°,
由正弦定理可得,4 3
3
2
= asin30°=
b
sin30°
,
∴a=b=4.
6.4.3 余弦定理
知识运用
题型1
巩固训练
A 在△ABC中,若b=3,c= 6,B=π3
,
利用余弦定理:b2=a2+c2-2accosB,整理得a2- 6a-3
=0,
解得a= 6±3 22
,(负值舍去).
故a= 6+3 22 .
故选:A.
题型2
巩固训练
1.A 因为c>b>a,故C 为 最 大 角,由 余 弦 定 理 得cosC=
a2+b2-c2
2ab =
9+16-37
2×3×4 =-
1
2
,
由C为三角形内角得C=120°.
故选:A.
2.B 因为a∶b∶c=2∶3∶4,设a=2x,则b=3x,c=4x,
x>0,
所以cosC=a
2+b2-c2
2ab =
4x2+9x2-16x2
2×2x×3x =-
1
4
,可 得
sinC= 1-cos2C= 154
,
—671—
所以△ABC的面积S=12absinC=
1
2×2x×3x×
15
4 =
3 15
4 x
2=3 1516 a
2= 1512b
2.
故选:B.
题型3
巩固训练
1.C 设最大角为θ,
由余弦定理可得cosθ=5
2+62-72
2×5×6 >0
,
故θ为锐角,即该三角形为锐角三角形.
故选:C.
2.解:方法一:利用余弦定理将角化为边.
∵bcosA=acosB
∴b·b
2+c2-a2
2bc =a
·a
2+c2-b2
2ac
∴b2+c2-a2=a2+c2-b2
∴a2=b2
∴a=b
故此三角形是等腰三角形.
方法二:利用正弦定理将边转化为角.
∵bcosA=acosB 又b=2RsinB,a=2RsinA
∴2RsinBcosA=2RsinAcosB
∴sinAcosB-cosAsinB=0
∴sin(A-B)=0
∵0<A,B<π,
∴-π<A-B<π
∴A-B=0,
即A=B 故三角形是等腰三角形.
随堂训练
1.A 在△ABC中,已知a=2,b= 3,C=30°,
由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcosC=22+(3)2-2×2×
3× 32=1.
所以c=1.
故选:A.
2.B 由余弦定理知,AB2=AC2+BC2-2AC·BCcosC,
所以32=AC2+1-2AC·1· -35 ,即5AC2+6AC-31
=0,
所以(5AC+31)(AC-5)=0,解得AC=5或-315
(舍负),
所以AC=5.
故选:B.
3.D 已知:a=1,c=2,A=30°,利用余弦定理a2=b2+c2-
2bccosA,整理得b2-2 3b+3=0,解得b= 3.
故选:D.
4.B 由于在△ABC中,a=1,b= 7,c= 3,
利用余弦定理:cosB=a
2+c2-b2
2ac =
1+3-7
2×1× 3
=- 32
,由于
0<B<π,所以B=5π6.
故选:B.
5.C 由余弦定理,得cosC=a
2+b2-c2
2ab =
1
2.
因为C∈(0,π),
所以C=π3
,sinC= 32.
故选:C.
6.解析:因为a=2,b=1,cosA=14
,所以由余弦定理a2=b2
+c2-2bccosA,
可得4=1+c2-2×1×c×14
,整理可得2c2-c-6=0,解得
c=2,或-32
(舍去).
故答案为:2.
答案:2
7.解:(1)∵a=2bsinA,
又∵由正弦定理可得,asinA=
b
sinB
∴sinB=12
,
∵B 为锐角,
∴B=30°.
(2)由余弦定理:b2=a2+c2-2ac·cosB=27+25-45=7,
则b= 7.
课后提升
1.A 由余弦定理知,AB2=AC2+BC2-2AC·BCcosC=36
+9-2×6×3× -12 =63,
所以AB=3 7.
故选:A.
2.C 已知a= 2,b= 6,A=30°,
则由余弦 定 理a2=b2+c2-2bccosA 可 得:c2-3 2c+4
=0,
解得:c= 2或c=2 2.
故选:C.
3.B 在△ABC中,由于b2+c2-a2= 2bc,
所以cosA=b
2+c2-a2
2bc =
2
2
,
由于0<A<π,
故A=π4.
故选:B.
4.B 因为b=6,a=2c,B=π3
,
所以由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,可得62=(2c)2+c2
-2×(2c)×c×12=3c
2,
解得c2=12,可得c=2 3,a=4 3,
则△ABC的面积S=12acsinB=
1
2×4 3×2 3×
3
2=
6 3.
故选:B.
5.C ∵a= 6,c=2,cosA=14
,
∴由余弦定理得(6)2=b2+22-2b×2×14
,
即b2-b-2=0,解得b=2,或b=-1(舍去).
故选:C.
6.B 因为a=1,b=2,C=60°,
所以由余弦定理可得
c= a2+b2-2abcosC= 12+22-2×1×2cos60°= 3.
故选:B.
7.B 由题意可知:b2-c2=2a2,c=2a,则-a2=a2+c2-b2,
由余弦定理可得:cosB=a
2+c2-b2
2ac =
-a2
2ac=
-a
2c=-
1
4.
故选:B.
8.B ∵sinC2=
2 5
5
,
∴cosC=1-2sin2C2=1-2×
4
5=-
3
5
,
∴根据余弦定理,AB2=BC2+AC2-2BC·AC·cosC=4
+25-2×2×5× -35 =41,
∴AB= 41.
故选:B.
—771—
9.解析:AC=x,由余弦定理得
BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cosA,
即72=32+x2-2×3x· -12 ,
整理得x2+3x-40=0,
由于x>0,解得x=5,即AC=5.
故答案为:5.
答案:5
10.解析:∵B+C=π3
,∴A=2π3
,又AB=2,AC=3,
∴由余弦定理可得
BC= 4+9-2×2×3×cos2π3= 19.
故答案为: 19.
答案: 19
11.解析:B=120°,由余弦定理可得a2+c2+ac=b2,结合a2+
c2=3ac可知,b2=4ac,
又S△ABC=
1
2acsinB=4 3
,则ac=16,
故b2=4ac=64,解得b=8.
故答案为:8.
答案:8
12.解析:由题意,△ABC的面积为12bcsinA=
b2+c2-a2
4
,
即sinA=b
2+c2-a2
2bc =cosA
,
∴tanA=1,
又0<A<π,则角A=π4.
故答案为:π
4.
答案:π
4
13.解:(1)由余弦定理知,cosC=a
2+b2-c2
2ab =
3ab
2ab=
3
2
,
∵C∈(0,π),
∴C=π6.
(2)∵a=b=2,
∴△ABC的面积S=12absinC=
1
2×2×2×
1
2=1.
14.解:∵a2-c2=ac-bc,b2=ac,
∴b2+c2-a2=bc.
在△ABC 中,由 余 弦 定 理 得:cosA=b
2+c2-a2
2bc =
bc
2bc
=12
,
∴∠A=60°.
∴在△ABC中,由正弦定理得sinB=bsinAa
,
∵b2=ac,∠A=60°,
∴bsinBc =sin60°=
3
2.
15.解:(1)在△ABC中,因为∠BAC=120°,AB=AC=3,所以
∠ABC=∠ACB=30°,BC=3 3.
所以BD= 3,CD=2 3.
在△ABD 中,由余弦定理有AD2=BA2+BD2-2·BD·
BA·cosB=3,所以AD= 3.
(2)由(1)知,AD=BD,所以∠DAB=∠DBA=30°,所以
∠DAC=∠BAC-∠BAD=90°.
16.解:因为a-b+cc =
b
a+b-c
,化简可得:b2+c2-a2=bc,
又由余弦定理得cosA=b
2+c2-a2
2bc =
bc
2bc=
1
2
,
因为A∈(0,π),
所以A=π3.
6.5 三角计算的应用
知识运用
题型1
巩固训练
C 连 接 OP,OC 交PN 于 点E,设∠POB=θ,∵ 四 边 形
MNPQ 为矩形,并且 MN∥OC,∴∠PEO=90°,又∵C 为弧
AB 的中点,OB=OC=OA=20m,∴∠COB=45°,∠COP
=45°-θ,在直角三角形 POE 中,PE20=sin
(45°-θ),∴PN
=2PE=40sin(45°-θ),在△OPQ 中,∠PQO=45°+90°=
135°,由正弦定理 OPsin135°=
PQ
sinθ
得,PQ=20 2sinθ.矩 形
MNPQ 的面积S=PQ·PN=20 2sinθ·40sin(45°-θ)=
800 2 sinθ 2
2cosθ-
2
2sinθ =400 2sin 2θ+π4 -
400,由题意可得0<θ<π4
,π
4<2θ+
π
4<
3π
4
,∴当2θ+π4
=π2
时,矩形 MNPQ 面积最大为400(2-1).
故选:C.
题型2
巩固训练
解析:若以1月份为最低气温,8月份为最高气温,则可得
A=27-152 =6
,T=(8-1)×2=14,ω=2πT =
π
7
,φ=-
9π
14
,
b=21,所以函数解析式为y=6sin π7x-
9π
14 +21,x=1,
2,…,12.
故答案为:y=6sin π7x-
9π
14 +21.
答案:y=6sin π7x-
9π
14 +21
题型3
巩固训练
解:如图:设1小时后,汽车A 在A 点,汽车
B 在B 点,
由已 知:在△AOB 中,OA=48,AB=43,
∠AOB=60°,
∴由余弦定理得AB2=OA2+OB2-2OA·
OBcos∠AOB,
即432=482+OB2-2×48×OB×12
,
化简得OB2-48×OB+455=0,
解得OB=35或13.
所以汽车B 的速度是35km/h,或13km/h时,两辆汽车在
出发1h后相距43km.
随堂训练
1.D 在△CDA 中,AD=CDtan∠DCA=256tan45°=256,
在△ABD 中,DB=ADtan∠BAD=256tan60°=256 3,
所以BC=BD-CD=256(3-1).
故选:D.
2.D 如图,
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