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)

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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]page number 0

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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】 3page number 1

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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a2-3a+6=0,page number 2

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