1.在△ABC中,a=1,b=,c=2,则∠B=________.
【解析】 cosB===,∠B=60°.
【答案】 60°
2.在△ABC中,若a2=b2+bc+c2,则∠A=________.
【解析】 ∵a2=b2+bc+c2,
∴b2+c2-a2=-bc,
∴cosA===-,
又∵0°<∠A<180°,
∴∠A=120°.
【答案】 120°
[小组合作型]
已知两边及一角解三角形
在△ABC中,已知b=3,c=3,角B=30°,求角A,角C和边a.
【精彩点拨】 解答本题可先由正弦定理求出角C,然后再求其他的边和角.也可以由余弦定理列出关于边长a的方程,首先求出边长a,再由正弦定理求角A,角C.
【自主解答】 法一:
由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,
得32=a2+(3)2-2a×3×cos30°,
∴a2-9a+18=0,得a=3或6.
当a=3时,∠A=30°,
∴∠C=120°.
当a=6时,由正弦定理sinA===1.
∴∠A=90°,∴∠C=60°.
法二:
由bcsin30°=3×=知本题有两解.
由正弦定理sinC===,
∴∠C=60°或120°,当∠C=60°时,∠A=90°,
由勾股定理a===6,
当∠C=120°时,∠A=30°,△ABC为等腰三角形,
∴a=3.
已知三角形的两边与一角解三角形,必须先判断该角是给出两边中一边的对角,还是给出两边的夹角.若是给出两边的夹角,可以由余弦定理求第三边;若是给出两边中一边的对角,可以应用余弦定理建立一元二次方程,解方程求出第三边也可以两次应用正弦定理求出第三边).
[再练一题]
1.在△ABC中,边a,b的长是方程x2-5x+2=0的两个根,∠C=60°,求边c.
【导学号:
18082003】
【解】 由题意:
a+b=5,ab=2.
由余弦定理得
c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab
=(a+b)2-3ab=52-3×2=19,
∴c=.
已知三边解三角形
在△ABC中,已知a=7,b=3,c=5,求最大角和sinC.
【精彩点拨】
(1)如何判断哪个角是最大角?
(2)求sinC能否应用余弦定理?
【自主解答】 ∵a>c>b,
∴∠A为最大角,
由余弦定理的推论,得:
cosA===-,
∴∠A=120°,
∴sinA=sin120°=.
由正弦定理=,得:
sinC===,
∴最大角∠A为120°,sinC=.
1.本题已知的是三条边,根据大边对大角,找到最大角是解题的关键.
2.已知三边解三角形的方法:
先用余弦定理求出一个角,再用正弦定理或余弦定理求出另一角,最后用三角形的内角和定理求第三角.
[再练一题]
2.在△ABC中,a2-c2+b2=ab,求角C.
【解】 ∵c2=a2+b2-2abcosC,
∴a2-c2+b2=2abcosC.
∴ab=2abcosC.
∴cosC=,∴∠C=60°.
[探究共研型]
正、余弦定理的综合应用
探究1 在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a2=b2+c2,则sin2A=sin2B+sin2C成立吗?
反之说法正确吗?
为什么?
【提示】 设△ABC的外接圆半径为R.
由正弦定理的变形,将a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,代入a2=b2+c2可得sin2A=sin2B+sin2C.反之将sinA=,sinB=,sinC=代入sin2A=sin2B+sin2C可得a2=b2+c2.因此,这两种说法均正确.
探究2 在△ABC中,若c2=a2+b2,则∠C=成立吗?
反之若∠C=,则c2=a2+b2成立吗?
为什么?
【提示】 因为c2=a2+b2,所以a2+b2-c2=0,由余弦定理的变形cosC==0,即cosC=0,所以∠C=,反之若C=,则cosC=0,即=0,所以a2+b2-c2=0,即c2=a2+b2.
在△ABC中,若(a-c·cosB)·sinB=(b-c·cosA)·sinA,判断△ABC的形状.
【精彩点拨】
【自主解答】 法一:
∵(a-c·cosB)·sinB=(b-c·cosA)·sinA,
∴由正、余弦定理可得:
·b=·a,
整理得:
(a2+b2-c2)b2=(a2+b2-c2)a2,
即(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,
∴a2+b2-c2=0或a2=b2.
∴a2+b2=c2或a=b.
故△ABC为直角三角形或等腰三角形.
法二:
根据正弦定理,原等式可化为:
(sinA-sinCcosB)sinB=(sinB-sinCcosA)sinA,
即sinCcosBsinB=sinCcosAsinA.
∵sinC≠0,∴sinBcosB=sinAcosA,
∴sin2B=sin2A.
∴2∠B=2∠A或2∠B+2∠A=π,
即∠A=∠B或∠A+∠B=.
故△ABC是等腰三角形或直角三角形.
1.判断三角形的形状应围绕三角形的边角关系进行思考,可用正、余弦定理将已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等方式得出边的相应关系,从而判断三角形的形状,也可利用正、余弦定理将已知条件转化为角与角之间的关系,通过三角变换,得出三角形各内角之间的关系,从而判断三角形形状.
2.在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用正弦定理,出现边的二次式一般采用余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.
[再练一题]
3.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知=.
【导学号:
18082004】
(1)求的值;
(2)若cosB=,△ABC的周长为5,求b的长.
【解】
(1)由正弦定理得a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,(其中R为△ABC外接圆半径)
所以==,
所以sinBcosA-2sinBcosC=2sinCcosB-sinAcosB,
sinAcosB+sinBcosA=2sinBcosC+2sinCcosB,
所以sin(A+B)=2sin(B+C).
又∠A+∠B+∠C=π,所以sinC=2sinA,
所以=2.
(2)由
(1)知=2,由正弦定理得==2,
即c=2a.
又因为△ABC的周长为5,
所以b=5-3a.
由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB,
即(5-3a)2=a2+(2a)2-4a2×,
解得a=1,a=5(舍去),
所以b=5-3×1=2.
1.已知a,b,c是△ABC的三边长,若满足等式(a+b-c)·(a+b+c)=ab,则角C的大小为( )
A.60°B.90°C.120°D.150°
【解析】 由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得(a+b)2-c2=ab,∴c2=a2+b2+ab=a2+b2-2abcosC,
∴cosC=-,∴∠C=120°.
【答案】 C
2.在△ABC中,a=7,b=4,c=,则△ABC的最小角为( )
A.B.C.D.
【解析】 由三角形边角关系可知,角C为△ABC的最小角,则cosC===,所以∠C=,故选B.
【答案】 B
3.在△ABC中,若a=2bcosC,则△ABC的形状为________.
【解析】 法一:
∵a=2bcosC=2b·=.
∴a2=a2+b2-c2,即b2=c2,b=c,
∴△ABC为等腰三角形.
法二:
∵a=2bcosC,∴sinA=2sinBcosC,
而sinA=sin(B+C)
=sinBcosC+cosBsinC,
∴cosBsinC=sinBcosC,
即sinBcosC-cosBsinC=0,
∴sin(B-C)=0.
又-180°<∠B-∠C<180°,
∴∠B-∠C=0,即∠B=∠C.
∴△ABC为等腰三角形.
【答案】 等腰三角形
4.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知∠B=∠C,2b=a,则cosA=________.
【解析】 由∠B=∠C,2b=a,
可得b=c=a,
所以cosA=
==.
【答案】
5.在△ABC中,已知a=5,b=3,角C的余弦值是方程5x2+7x-6=0的根,求第三边c的长.
【导学号:
18082005】
【解】 5x2+7x-6=0可化为(5x-3)·(x+2)=0.
∴x1=,x2=-2(舍去).
∴cosC=.
根据余弦定理,
c2=a2+b2-2abcosC
=52+32-2×5×3×=16.
∴c=4,即第三边长为4.
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