9.1.2 第1课时 余弦定理(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中数学必修第四册(人教B版)
9.1.2 余弦定理
第1课时 余弦定理
新课导入 | 学习目标 |
千岛湖位于我国浙江省淳安县境内,因湖内有星罗棋布的一千多个岛屿而得名,现有三个岛屿A,B,C,岛屿A与B之间距离因A,B之间有另一小岛而无法直接测量,但可测得AC,BC的距离分别为6km和4 km,且AC,BC的夹角为120°,那么岛屿A,B间的距离如何计算呢? | 1.了解用向量法推导余弦定理的过程. 2.掌握余弦定理及其推论,会利用它们求解三角形中的边角问题. 3.能运用余弦定理判断三角形的形状. |
思考1 在△ABC中,三个角A,B,C所对的边分别是a,b,c,怎样用a,b和C表示c?
提示 如图,设=a,
=b,
=c,
那么c=a-b,①
由①得|c|2=c·c=(a-b)·(a-b)=a·a+b·b-2a·b=a2+b2-2|a||b|cos C.所以c2=a2+b2-2ab cos C.
思考2 在思考1得到的结果中,若C=90°,公式会变成什么?是初中所学的什么定理?
提示 c2=a2+b2,即勾股定理.
[知识梳理]
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文字语言 | 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余弦的积的2倍 |
符号语言 | a2=b2+c2-2bc_cos_A b2=c2+a2-2ca_cos_B c2=a2+b2-2ab_cos_C |
[例1] (对接教材例1)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.
C. D.
【解析】 因为a=1,b=2,C=60°,所以c==
=
.
【答案】 B
母题探究 将本例中的条件“a=1,b=2,C=60°”变为“若a,b,c是三个连续奇数,最大角为120°”,则△ABC的周长为( )
A.13 B.15
C.17 D.19
解析:选B.不妨设a<b<c,则C=120°,且b=a+2,c=a+4.所以(a+4)2=a2+(a+2)2-2a(a+2)cos 120°,
即a2-a-6=0,所以a=3或a=-2(舍去).
因此,△ABC的周长为a+a+2+a+4=3a+6=3×3+6=15.故选B.
[例2] 已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=,c=2,cos A=
,则b=________.
【解析】 由余弦定理得5=22+b2-2×2b×,
即3b2-8b-3=0,所以b=3.
【答案】 3
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母题探究 将本例中的条件“a=,c=2,cos A=
”改为“a=2,c=2
,cos A=
”,求b的值.
解:由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A,
所以22=b2+(2)2-2×b×2
×
,
即b2-6b+8=0,解得b=2或b=4.
所以b的值为2或4.
已知两边及一角解三角形的两种思路
(1)若已知角是其中一边的对角,可用余弦定理列出关于第三边的一元二次方程求解.
(2)若已知角是两边的夹角,则直接运用余弦定理求出另外一边,再用余弦定理和三角形内角和定理求其他角.
[跟踪训练1] (1)(2025·辽阳期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若ac=8,a+c=7,B=,则b=( )
A.25 B.5
C.4 D.
解析:选B.在△ABC中,由余弦定理知b2=a2+c2-2ac cos B=(a+c)2-2ac-2ac cos B=49-2×8-2×8×=25,所以b=5.
(2)(多选)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=,c=3,B=30°,则a的值可以为( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:选AB.由余弦定理及已知得3=a2+9-2a×3×,即a2-3
a+6=0,
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