9.1.1 第2课时 正弦定理的应用(习题课)(教用Word)-【优学精讲】2025-2026学年高中数学必修第四册(人教B版)
第二课时 正弦定理的应用(习题课)
题型一|三角形解的个数的判断
【例1】 根据下列条件,判断三角形是否有解,若有解,有几个解:
(1)a=,b=
,A=120°;
(2)a=60,b=48,B=60°.
解:法一 (1)∵A>90°且a>b,
∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
(2)∵asin B=60×=30
,b=48,
∴b<asin B,无解,即不存在这样的三角形.
法二 (1)∵A=120°,由=
,
得sin B==
=
,
∵A>B,∴B=45°.
∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
(2)由=
,
得sin A==
=
>1,
与0<sin A≤1矛盾,
∴无解,即不存在这样的三角形.
通性通法
已知任意两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)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解的个数;
(2)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为锐角 | A为钝角或直角 |
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图 形 | |||||
关系式 | ①a=bsin A ②a≥b | bsin A<a<b | a<bsin A | a>b | a≤b |
解的个数 | 一解 | 两解 | 无解 | 一解 | 无解 |
【跟踪训练】
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,其中有两个解的是( )
A.a=8,b=10,A=45°
B.a=60,b=81,B=60°
C.a=7,b=5,A=80°
D.a=14,b=20,A=45°
解析:A 对于A,若a=8,b=10,A=45°,由正弦定理可得=
,得
=
,得sin B=
>
=sin A,再根据b>a,可得B>A,得B可能是锐角也可能是钝角,即角B有2个值,故△ABC有两解;对于B,若a=60,b=81,B=60°,由正弦定理可得
=
,得
=
,得sin A=
<
=sin B,再根据b>a,可得B>A,A只能是锐角,故△ABC有一个解;对于C,若a=7,b=5,A=80°,由正弦定理可得
=
,得
=
,得sin B=
<1,再根据b<a,则B只能是锐角,故△ABC有一解;对于D,若a=14,b=20,A=45°,则由正弦定理可得
=
,得
=
,求得sin B=
>1,故B无解,得△ABC不存在.
题型二|判断三角形的形状
【例2】 在△ABC中,acos=bcos
,判断△ABC的形状.
解:法一(化角为边) ∵acos=bcos(
-B),∴asin A=bsin B.
由正弦定理可得a·=b·
(R为△ABC外接圆的半径),
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∴a2=b2,∴a=b,
∴△ABC为等腰三角形.
法二(化边为角) ∵acos=bcos
,
∴asin A=bsin B.
由正弦定理可得2Rsin2A=2Rsin2B(R为△ABC外接圆的半径),即sin A=sin B,
∴A=B(A+B=π不合题意舍去).
故△ABC为等腰三角形.
【母题探究】
(变条件)本例条件变为“在△ABC中,c-acos B=(2a-b)cos A”问题不变.
解:由c-acos B=(2a-b)cos A,得sin C-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,所以sin(A+B)-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,即2cos A(sin B-sin A)=0,所以cos A=0或sin B=sin A,又0<A<π,0<B<π,所以A=或A=B或A+B=π(舍去).所以△ABC是等腰三角形或直角三角形.
通性通法
利用正弦定理判断三角形形状的两条途径
(1)化角为边.将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.化角为边常利用的公式为:sin A=,sin B=
,sin C=
(R为△ABC外接圆的半径);
(2)化边为角.将题目中的所有条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.化边为角常利用的公式为:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(R为△ABC外接圆的半径).
【跟踪训练】
在△ABC中,已知b=asin C,c=asin B,试判断△ABC的形状.
解:法一 由b=asin C,c=asin B,得=
,
由正弦定理,得=
,所以b2=c2,
又因为b,c>0,所以b=c,
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