内容正文:
第六节
解三角形
课标要求
1.掌握正弦定理、余弦定理及其变形.
2.能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.
目录
01.再认再现——课前基础落实
02.互动课堂——解题思维建模
03.即练即评——课堂效果评价
3
再认再现——课前基础落实
01
系统主干知识
1.正弦定理与余弦定理
定理 正弦定理 余弦定理
内容 ===2R a2=_____________;b2=______________;
c2=______________
变形 (1)a=2Rsin A,b=________,
c=________;
(2)asin B=bsin A,bsin C
=csin B,asin C=csin A cos A=;cos B=;
cos C=
2Rsin B
2Rsin C
b2+c2-2bccos A
c2+a2-2cacos B
a2+b2-2abcos C
2.三角形中常用的面积公式
(1)S=aha(ha表示边a上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
1.(苏教必修②P114·T7)在△ABC中,若=1,则A=( )
A.150° B.120°
C.90° D.60°
解析:∵=1,∴=1,∴b2+c2=a2,∴A=90°.
细作教材小题
√
2.(北师大必修②P130·T1)在△ABC中,A=60°,b=1,S△ABC=,则的值为( )
A. B. C. D.2
解析:因为A=60°,b=1,S△ABC=,所以bcsin A=,解得c=4,由余弦定理得,a2=b2+c2-2bccos A=1+16-2×1×4×=13,则a=,所以==,故选C.
√
3.(人A必修②P54·T22改编)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面积为4,a=2,B=30°,则c等于 ( )
A.8 B.4
C. D.
解析:由S△ABC=acsin B=×2c×=4,得c=8.
√
4.(人A必修②P48·T2(2)改编)在△ABC中,已知b=2,A=45°,C=75°,则c= .
解析:B=180°-45°-75°=60°,由正弦定理,得=,得c=+.
+
正弦定理与余弦定理
第一课时
互动课堂——解题思维建模
02
√
逐点清(一) 利用正弦、余弦定理解三角形
[例1] (利用余弦定理解三角形)在△ABC中,已知B=120°,AC=,AB=2,则BC=( )
A.1 B.
C. D.3
解析:由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos B,得BC2+2BC-15=0,解得BC=3或BC=-5(舍去).
[例2] (利用正弦定理解三角形)[多选]在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,根据下列条件解三角形,其中有两解的是 ( )
A.b=10,A=45°,C=60° B.b=,c=4,B=60°
C.a=,b=2,A=45° D.a=8,b=4,A=80°
√
√
解析:对于A,因为b=10,A=45°,C=60°,所以B=75°,所以△ABC只有一解,故A错误;对于B,因为b=,c=4,B=60°,所以由正弦定理得sin C===<1,因为b<c,所以B<C,所以C>60°,所以△ABC有两解(60°<C<90°或90°<C<120°),故B正确;对于C,因为a=,b=2,A=45°,由正弦定理得sin B==
=,因为<<,a<b,所以△ABC有两解(45°<B<60°或120°<B<135°),故C正确;对于D,因为a=8,b=4,A=80°,所以b<a,B<80°,所以△ABC只有一解,故D错误.
[例3] (正、余弦定理的综合应用)(2024·全国甲卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=ac,则sin A+sin C
=( )
A. B.
C. D.
√
解析:因为B=,b2=ac,则由正弦定理得sin Asin C=sin2B=.由余弦定理得b2=a2+c2-ac=ac,即a2+c2=ac,根据正弦定理得sin2A+
sin2C=sin Asin C=,所以(sin A+sin C)2=sin2A+sin2C+2sin Asin C
=,因为A,C为三角形内角,则sin A+sin C>0,则sin A+sin C=.故选C.
1.用正、余弦定理求解三角形基本量的方法
点拨•建模
2.两个注意点
(1)使用正弦定理时易忘比值还等于2R,即===2R(R为△ABC外接圆半径).
(2)在已知两边和其中一边的对角利用正弦定理求解时,要注意检验解是否满足“大边对大角”,避免增解.
√
逐点清(二) 判断三角形形状
[例4] (2025·济南模拟)已知△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若sin C=2sin Bcos A,且(a+b-c)(b+c+a)=2ab,那么△ABC是 ( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
解析:由(a+b-c)(b+c+a)=2ab,得(a+b)2-c2=2ab,整理得c2=a2+b2,故C=90°,又sin C=2sin Bcos A,由正弦定理与余弦定理得c=2b·
,化简得a=b,所以△ABC为等腰直角三角形.
[例5] 在△ABC中,若= ,则该三角形的形状一定是( )
A.等腰三角形
B.等腰直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形
D.等边三角形
解析:∵=,∴acos A=bcos B,根据正弦定理可知sin Acos A
=sin Bcos B,∴sin 2A=sin 2B,∴在△ABC中,A=B,或2A+2B=π,即A+B=,即C=.∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
√
1.判定三角形形状的途径
(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;
(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.
2.判定三角形形状的注意点
无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.
点拨•建模
逐点清(三) 三角形的面积问题
[例6] (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,且a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
解:在△ABC中a2+b2-c2=ab,
由余弦定理可知cos C===.
因为C∈(0,π),所以C=.因为sin C=cos B,所以cos B=,
又B∈(0,π),所以B=.
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
解:由(1)可得B=,C=,则A=π--=,sin A=sin=sin
=×+×=,由正弦定理得==,
从而a=·c=c,b=·c=c,
由三角形面积公式,可知S△ABC=absin C=·c·c·=c2,
由已知△ABC的面积为3+,可得c2=3+,所以c=2.
1.与三角形面积有关问题的解题策略
(1)利用正弦、余弦定理解三角形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积.
(2)把面积作为已知条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量.
点拨•建模
2.在△ABC中,常有以下结论:
(1)A+B+C=π.
(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.
(3)a>b⇔A>B⇔sin A>sin B,cos A<cos B.
(4)sin(A+B)=sin C;cos(A+B)=-cos C;tan(A+B)=-tan C;sin =
cos ;cos =sin .
(5)三角形中的射影定理
在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B.
即练即评——课堂效果评价
03
逐点验收(一) 利用正弦、余弦定理解三角形
1.在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则sin C=( )
A. B. C. D.
解析:由a=4,b=5,c=6,得cos C==,
所以sin C===.
√
2.(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若acos B-bcos A=c,且C=,则B=( )
A. B.
C. D.
解析:因为acos B-bcos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-
sin Bcos A=sin C=sin(B+A),则2sin Bcos A=0.在△ABC中,sin B
≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π--=,故选C.
√
3.(2025·成都模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=,则A=( )
A. B. C. D.
解析:由=,结合正弦定理有=,所以a2-c2=
b2+bc,即b2+c2-a2=-bc,由余弦定理,得cos A==-,因为0<A<π,所以A=.
√
逐点验收(二) 判断三角形形状
4.在△ABC中,sin B=sin 2A,c=2a,则( )
A.∠B为直角 B.∠B为钝角
C.∠C为直角 D.∠C为钝角
解析:由sin B=sin 2A=2sin Acos A,即b=2acos A,cos A=.又c=2a,所以cos A===,化简得b=a,则a∶b∶c=1∶∶2,故在△ABC中,A=,B=,C=.故选C.
√
5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,则“sin2A+
sin2B+cos2C>1”是“△ABC是锐角三角形”的 ( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:由△ABC是锐角三角形,得0<C<,从而cos C>0,故a2+b2-c2>0,即sin2A+sin2B-sin2C>0,即sin2A+sin2B-(1-cos2C)>0,可得sin2A+sin2B+cos2C>1,即必要性成立;反之,若sin2A+sin2B+cos2C
>1,则sin2A+sin2B+cos2C-1>0,即sin2A+sin2B-sin2C>0,可得a2+b2-c2>0,可知cos C>0,但角A,B可能为钝角,所以充分性不成立.
√
逐点验收(三) 三角形的面积问题
6.已知△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b=1,C=,△ABC的面积S=2,则△ABC的外接圆的直径为( )
A.4 B.5 C.5 D.6
解析:由题意知S=absin =2,解得a=4.由余弦定理得c2=a2+
b2-2abcos =(4)2+1-2×4×1×,解得c=5,所以△ABC的外接圆的直径为2R==5.
√
7.(2025年1月·八省高考适应性演练)在△ABC中,BC=8,AC=10,cos∠BAC=,则△ABC的面积为( )
A.6 B.8 C.24 D.48
解析:设AB=x,根据余弦定理BC2=AC2+AB2-
2AC·AB·cos∠BAC,已知BC=8,AC=10,cos∠BAC
=,代入可得82=102+x2-2×10×x×,即x2-12x+36=
0,解得x=6.由于BC2+AB2=64+36=100=AC2,则△ABC为直角三角形,则S=×6×8=24. 故选C.
√
8.(2025·临沂期中)我国南宋著名数学家秦九韶(约1202—1261)独立推出了“三斜求积”公式,在他的著作《数书九章》中的求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实.一为从隅,开平方得积.”把以上这段文字写成从三条边长求三角形面积的公式,就是S=.现有△ABC满足sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶,且△ABC的面积是54,则△ABC的周长为 .
30+6
解析:因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶,由正弦定理得a∶b∶c=2∶3∶,设a=2k,b=3k,c=k,k>0,则c2a2=28k4,=k2,可得△ABC的面积是S△ABC==k2
=54,解得k=6,则a=12,b=18,c=6,所以△ABC的周长为a+b+c=30+6.
9.(2025·赣州质检)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 2cos C(acos B+bcos A)=c.
(1)求C;
解:在△ABC中,2cos C(acos B+bcos A)=c,
由正弦定理可得2cos C(sin Acos B+sin Bcos A)=sin C,
即2cos Csin C=sin C,
又0<C<π,sin C≠0,
∴cos C=,解得C=.
(2)若c=,△ABC的面积为 ,求△ABC的周长.
解:由△ABC的面积为,即absin C=,
∵C=,∴ab=6,
由c=,利用余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,可得a2+b2-ab=7,
即(a+b)2=7+3ab=25,
∴a+b=5,
即△ABC的周长为a+b+c=5+.
“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测(三十二)”
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