[考点自测]
1.判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)在△ABC中,A>B必有sinA>sinB.( )
(2)在△ABC中,若b2+c2>a2,则△ABC为锐角三角形.( )
(3)在△ABC中,=.( )
(4)在△ABC中,若acosB=bcosA,则△ABC是等腰三角形.( )
答案
(1)√
(2)× (3)√ (4)√
2.[课本改编]在△ABC中,若=,则B的值为( )
A.30°B.45°C.60°D.90°
答案 B
解析 由正弦定理知:
=,∴sinB=cosB,
∴B=45°.
3.[2018·长春质检]已知△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+c2-bc,bc=4,则△ABC的面积为( )
A.B.1C.D.2
答案 C
解析 ∵a2=b2+c2-bc,∴cosA=,∴A=,又bc=4,∴△ABC的面积为bcsinA=.
4.[课本改编]已知在△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7,那么这个三角形的最大内角的大小为________.
答案 120°
解析 由sinA∶sinB∶sinC=3∶5∶7知,三角形的三边之比a∶b∶c=3∶5∶7,最大的角为C.由余弦定理得cosC=-,∴C=120°.
5.[2017·全国卷Ⅲ]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知C=60°,b=,c=3,则A=________.
答案 75°
解析 如图,由正弦定理,得
=,
∴sinB=.
又c>b,∴B=45°,
∴A=180°-60°-45°=75°.
6.[2015·重庆高考]设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=2,cosC=-,3sinA=2sinB,则c=________.
答案 4
解析 由3sinA=2sinB及正弦定理,得3a=2b,所以b=a=3.由余弦定理的推论得cosC=,得-=,解得c=4.
板块二 典例探究·考向突破
考向 利用正、余弦定理解三角形
例 1
(1)[2018·浙江模拟]设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sinA=5sinB,则角C=________.
答案
解析 由3sinA=5sinB,得3a=5b,a=b,
又b+c=2a,所以c=b.
根据余弦定理的推论cosC=,
把a=b,c=b代入,化简得cosC=-,所以C=.
(2)[2017·全国卷Ⅱ]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2bcosB=acosC+ccosA,则B=________.
答案
解析 由2bcosB=acosC+ccosA及正弦定理,
得2sinBcosB=sinAcosC+sinCcosA.
∴2sinBcosB=sin(A+C).
又A+B+C=π,∴A+C=π-B.
∴2sinBcosB=sin(π-B)=sinB.
又sinB≠0,∴cosB=.∴B=.
∵在△ABC中,acosC+ccosA=b,
∴条件等式变为2bcosB=b,∴cosB=.
又0
触类旁通
解三角形问题的技巧
(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
(2)三角形解的个数的判断:
已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.
【变式训练1】
(1)[2018·河西五市联考]在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足(b-a)sinA=(b-c)·(sinB+sinC),则角C等于( )
A.B.C.D.
答案 A
解析 由题意,得(b-a)a=(b-c)(b+c),∴ab=a2+b2-c2,∴cosC==,∴C=.故选A.
(2)[2016·全国卷Ⅱ]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cosA=,cosC=,a=1,则b=________.
答案
解析 由条件可得sinA=,sinC=,从而有sinB=sin[π-(A+C)]=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC=.由正弦定理=,可知b==.
考向 利用正、余弦定理判断三角形形状
例 2 [2018·陕西模拟]设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcosC+ccosB=asinA,则△ABC的形状为( )
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.不确定
答案 B
解析 ∵bcosC+ccosB=asinA,由正弦定理得sinBcosC+sinCcosB=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sinA=sin2A.又sinA>0,∴sinA=1,∴A=,故△ABC为直角三角形.
本例条件变为若=,判断△ABC的形状.
解 由=,得=,
∴sinAcosA=cosBsinB,∴sin2A=sin2B.
∵A、B为△ABC的内角,∴2A=2B或2A=π-2B,
∴A=B或A+B=,
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
本例条件变为若a=2bcosC,判断△ABC的形状.
解 解法一:
因为a=2bcosC,所以由余弦定理得,a=2b·,整理得b2=c2,则此三角形一定是等腰三角形.
解法二:
∵sinA=2sinBcosC,∴sin(B+C)=2sinBcosC,∴sin(B-C)=0,∵-π
本例条件变为若解 依题意得所以sin(A+B)即sinBcosA+cosBsinA-sinBcosA<0.
所以cosBsinA<0.又sinA>0,于是有cosB<0,B为钝角,所以△ABC是钝角三角形.
触类旁通
判定三角形形状的两种常用途径
(1)通过正弦定理和余弦定理,化边为角,利用三角变换得出三角形内角之间的关系进行判断.
(2)利用正弦定理、余弦定理化角为边,通过代数恒等变换,求出边与边之间的关系进行判断.
提醒 在判断三角形形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A,B,C的范围对三角函数值的影响.
【变式训练2】 在△ABC中,角A,B,C所对的边的长分别为a,b,c,若asinA+bsinB<csinC,则△ABC的形状是( )
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.不确定
答案 C
解析 根据正弦定理可得a2+b2<c2.由余弦定理的推论得cosC=<0,故C是钝角.
考向 与三角形面积有关的问题
例 3 [2017·全国卷Ⅰ]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为.
(1)求sinBsinC;
(2)若6cosBcosC=1,a=3,求△ABC的周长.
解
(1)由题设得acsinB=,即csinB=.
由正弦定理得sinCsinB=.
故sinBsinC=.
(2)由题设及
(1)得cosBcosC-sinBsinC=-,
即cos(B+C)=-.所以B+C=,故A=.
由题意得bcsinA=,a=3,所以bc=8.
由余弦定理得b2+c2-bc=9,
即(b+c)2-3bc=9.由bc=8,得b+c=.
故△ABC的周长为3+.
触类旁通
三角形面积公式的应用原则
(1)对于面积公式S=absinC=acsinB=bcsinA,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.
(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.
【变式训练3】 [2017·全国卷Ⅲ]△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知sinA+cosA=0,a=2,b=2.
(1)求c;
(2)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.
解
(1)由已知可得tanA=-,所以A=.
在△ABC中,由余弦定理得28=4+c2-4ccos,
即c2+2c-24=0,
解得c=-6(舍去)或c=4.
(2)由题设可得∠CAD=,
所以∠BAD=∠BAC-∠CAD=.
故△ABD面积与△ACD面积的比值为
=1.
又△ABC的面积为×4×2sin∠BAC=2,
所以△ABD的面积为.
核心规律
1.在已知关系式中,若既含有边又含有角,通常的思路是:
将角都化成边或将边都化成角,再结合正弦定理、余弦定理即可求解.
2.在△ABC中,已知a,b和A,利用正弦定理时,会出现解的不确定性,一般可根据“大边对大角”来取舍.
满分策略
1.在解三角形中,三角形内角和定理起着重要作用,在解题中要注意根据这个定理确定角的范围,确定三角函数值的符号,防止出现增解等扩大范围的现象.
2.在判断三角形的形状时,等式两边一般不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.
板块三 启智培优·破译高考
题型技法系列6——利用均值不等式破解三角函数最值问题
[2016·山东高考]在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2(tanA+tanB)=+.
(1)证明:
a+b=2c;
(2)求cosC的最小值.
解题视点
(1)首先把切函数转化为弦函数,将分式化为整式,然后根据和角公式及三角形内角和定理化简,最后根据正弦定理即可证明;
(2)首先根据
(1)中的结论和余弦定理表示出cosC,然后利用基本不等式求解最值.
解
(1)证明:
由题意知2=+,化简得2(sinAcosB+sinBcosA)=sinA+sinB,
即2sin(A+B)=sinA+sinB.
因为A+B+C=π,所以sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,从而sinA+sinB=2sinC.