内容正文:
解三角形总复习
学习新知
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,比值为其外接圆的直径,即:
正弦定理的几何意义
常用变形:
, ,
, , ,
探索新知
探究:三角形的面积公式
如图,的三边分别所对的内角为
过点作的垂线,垂足为,
则
同理,
三角形面积等于任意两边与它们夹角正弦值乘积的二分之一
三角形的面积公式
学习新知
例1. 在中,角所对的边分别为.若,,,
求: 角;
的面积.
解: (1)由正弦定理, 得,
因为在中,且,
所以.
(2)因为,
所以.
所以.
典型例题
题型一:已知两角及一边解三角形
(1)若所给边是已知角的对边时 ,可由正弦定理求另一边,再由三角
形内角和定理求出第三个角,最后由正弦定理求第三边.
(2)若所给边不是已知角的对边时,先由三角形内角和定理求第三个
角,再由正弦定理求另外两边。
技巧总结:已知两角及一边解三角形的一般步骤
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典型例题
题型二:已知两边及一边的对角解三角形
例2.在△中,已知,,,解这个三角形.
解:由正弦定理 ,得:
因为,所以
于是或
分析:这是已知三角形两边及其一边的对角求解三角形的问题,
可以利用正弦定理
(1)当 时,
典型例题
题型二:已知两边及一边的对角解三角形
例2.在△中,已知,,,解这个三角形.
解:(2)当时,
思考:为什么角有两个值?
由三角函数的性质可知,
在区间内,余弦函数单调递减,所以利用余弦定理求角,只有一解;
正弦函数在区间内单调递增,在区间内单调递减,所以利用正弦定理求角,可能有两解.
典型例题
题型二:已知两边及一边的对角解三角形
A
为
锐
角 图形
关系
解的个数 0 1 2 1
A
为
钝
角
或
直
角 图形
关系
解的个数 0 0 1 1
典型例题
题型三:三角形形状的判断
推 论
学习新知
三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与他们夹角的余弦的积的两倍。即
余弦定理
应用
已知两边和一个夹角,求第三边。
应用
已知三角形的三边,解三角形的三个角。
从余弦定理及其推论可以看出,三角函数把几何中关于三角形的定性结论变成了可定量计算的公式!
理解新知
探究3:勾股定理与余弦定理有什么关系?
,
余弦定理是勾股定理的推广,而勾股定理是余弦定理的特例
为直角
为钝角
为锐角
学习目标一 有关三角形面积的计算
例1 (1)已知在△ABC中,AB=4,AC=3,cos A=,则△ABC的面积为( )
A.3 B.3 C.6 D.6
答案:B
解析:因为cos A=,A为三角形内角,所以sin A=,所以S△ABC=AB·AC·sinA=.故选B.
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(2)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=30°,a=4,且△ABC的面积为,则b=________.
解析:由题意知S△ABC=ac sin 30°=,则c=,由余弦定理得a2+c2-2ac cos 30°=b2,即16+3-12=b2,则b=.
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学霸笔记:求三角形的面积,要充分挖掘题目中的条件,转化为求两边及其夹角的正弦问题,要注意方程思想在解题中的应用.
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跟踪训练1 (1)在△ABC中,已知AB=1,AC=2,∠BAC=,则△ABC的面积为( )
A. B. C.1 D.2
答案:A
解析:S△ABC=·AB·AC·sin A=×1×2×sin .故选A.
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(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,b=2,A=120°,△ABC的面积为,则c的值为( )
A.2 B. C.2 D.4
答案:A
解析:因为在△ABC中,b=2,A=120°,△ABC的面积为,
所以S△ABC=bc sin A=×2c×sin 120°=,解得c=2.故选A.
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学习目标二 求解平面几何问题
例2 在平面四边形ABCD中,∠ABC=,∠BAC=∠DAC,CD=4,AB=2.
(1)若BC=,求sin ∠ADC;
(2)若∠ADC=,求AC.
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解析:(1)在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos ∠ABC,即AC2=4+2-2×2×,所以AC=,
由正弦定理得,即,
所以sin ∠CAB=,sin ∠DAC=.
在△ADC中,由正弦定理得=,
即,所以sin ∠ADC=.
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(2)因为∠ADC=,
所以由正弦定理得, ①
, ②
联立①②得,BC=2.
由余弦定理得AC2=AB2+BC2+=++=20,
所以AC=2.
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题后师说
(1)正确挖掘图形中的几何条件,简化运算是解题要点,还要善于应用正弦定理、余弦定理.只需通过解三角形,一般问题便能很快解决.
(2)解决此类问题的关键是仔细观察,发现图形中较隐蔽的几何条件.
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跟踪训练2 如图,在△ABC中,已知B=30°,D是边BC上一点,AD=5,AC=7,DC=3,求:
(1)cos ∠ADC;(2)AB的长.
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解析:(1)在△ADC中,AD=5,AC=7,DC=3,
由余弦定理得cos ∠ADC=.
(2)∵cos ∠ADC=-,∴∠ADC=120°,∠ADB=60°,
在△ABD中,AD=5,∠B=30°,∠ADB=60°,
由正弦定理得,∴AB====.
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学习目标三 正、余弦定理的综合应用
例3 (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,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
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解析:(1)已知a2+b2-c2=ab,
则有cos C=.
又C∈(0,π),所以C=.
又sin C=cos B,所以cos B=.
又B∈(0,π),所以B=.
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(2)由(1)可得C=,由正弦定理,不妨令=k(k>0),则有c=k.
又S△ABC=3+,所以S△ABC=bc sin A==k(sin B cos C+cos B sin C)=k2=,解得k=4(负值舍去),故c=.
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题后师说
利用正弦定理、余弦定理求解综合问题
(1)三角形中的综合应用问题常常把正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、三角恒等变换等知识联系在一起,解答此类题目,首先要正确应用所学知识“翻译”题目条件,寻找三角形中的边角关系.
(2)抓住两个定理的特点:正弦定理“边对角”,余弦定理“边夹角”,正确选择定理是解决此类题目的关键.
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跟踪训练3 在△ABC中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a sin A+c sin C-b sin B=c sin A.
(1)求B的值;
(2)若△ABC外接圆的面积为8π,且a+c=6,求△ABC的面积.
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解析:(1)因为a sin A+c sin C-b sin B=c sin A,
由正弦定理得a2+c2-b2=ac,所以cos B=,
又0<B<π,所以B=.
(2)设△ABC外接圆的半径为R,由8π=πR2,得R=2,
由正弦定理得=2R,所以b=2R sin B=2,
由(1)知a2+c2-b2=ac,所以(a+c)2-3ac=b2,
因为a+c=6,所以62-3ac=2,所以ac=4,
所以S△ABC=ac sin B=.
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导练·随堂检测——举一反三 强化实战性
1.(2025·辽宁沈阳期中)在△ABC中,其内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=1,b=3,C=,则△ABC的面积为( )
A. B.
C. D.
答案:D
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解析:因为在△ABC中,a=1,b=3,C=,所以△ABC的面积为ab sin C=×1×3×sin .故选D.
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2.(2025·河北邯郸月考)在△ABC中,BC=4,BA=5,且△ABC的面积为5,则角B的大小为( )
A.30° B.60°或120°
C.30°或150° D.60°
答案:B
解析:△ABC的面积S=BC·BA sin B=×4×5sin B=5,解得sin B=,因为0°<B<180°,所以角B的大小为60°或120°.故选B.
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3.(2025·江苏宿迁期中)在△ABC中,D是边BC上的点,DC=5,AB=,∠ABC=45°,∠ADB=60°,则AC的长为( )
A.5 B.7
C.9 D.11
答案:B
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解析:如图所示,在△ABD中,由正弦定理得,即AD==3,因为∠ADB=60°,可得∠ADC=120°,且DC=5,在△ACD中,由余弦定理得AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos 120°=9+25-2×3×5×=49,所以AC=7.故选B.
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4.(2025·河南开封期末)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为,若sin A sin B=cos A cos B=,则边AB=______.
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解析:因为sin A sin B=cos A cos B,可得cos A cos B-sin A sin B=cos (A+B)=0,又因为A+B+C=π,所以cos C=0,可得C=,即△ABC为直角三角形,因为△ABC的面积为,可得,解得ab=,又因为a=c sin A,b=c sin B,且sin A sin B=,可得c2sin A sin B=ab,即c2×,可得c2=2,所以c=.
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