1、正弦定理和余弦定理2021年新高考数学总复习第四章三角函数、解三角形正弦定理和余弦定理1正弦定理、余弦定理在ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为ABC外接圆半径,则定理正弦定理余弦定理内容(1)2R(2)a2b2c22bccos A;b2c2a22cacos B;c2a2b22abcos C变形(3)a2Rsin A,b2Rsin B,c2Rsin C;(4)sin A,sin B,sin C;(5)abcsin Asin Bsin C;(6)asin Bbsin A,bsin Ccsin B,asin Ccsin A(7)cos A;cos B;cos C2在ABC中,已知
2、a,b和A时,解的情况A为锐角A为钝角或直角图形关系式absin Absin Aab解的个数一解两解一解一解3.三角形常用面积公式(1)Saha(ha表示边a上的高);(2)Sabsin Cacsin Bbcsin A;(3)Sr(abc)(r为三角形内切圆半径)概念方法微思考1在ABC中,AB是否可推出sin Asin B?提示在ABC中,由AB可推出sin Asin B.2如图,在ABC中,有如下结论:bcos Cccos Ba.试类比写出另外两个式子提示acos Bbcos Ac;acos Cccos Ab.题组一思考辨析1判断下列结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)三角形中三边
3、之比等于相应的三个内角之比()(2)当b2c2a20时,三角形ABC为锐角三角形()(3)在ABC中,.()(4)在三角形中,已知两边和一角就能求三角形的面积()题组二教材改编2在ABC中,acos Abcos B,则这个三角形的形状为 答案等腰三角形或直角三角形解析由正弦定理,得sin Acos Asin Bcos B,即sin 2Asin 2B,所以2A2B或2A2B,即AB或AB,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形3在ABC中,A60,AC4,BC2,则ABC的面积为 答案2解析,sin B1,B90,AB2,SABC222.题组三易错自纠4在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,
4、b,c,若cbcos A,则ABC为()A钝角三角形 B直角三角形C锐角三角形 D等边三角形答案A解析由已知及正弦定理得sin Csin Bcos A,sin(AB)sin Bcos A,sin Acos Bcos Asin B0,cos B1.角B不存在,即满足条件的三角形不存在6(2018包头模拟)设ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c.若bc2a,3sin A5sin B,则C .答案解析由3sin A5sin B及正弦定理,得3a5b.又因为bc2a,所以ab,cb,所以cos C.因为C(0,),所以C.题型一利用正弦、余弦定理解三角形例1 (2018天津)在ABC中,内
5、角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知bsin Aacos.(1)求角B的大小;(2)设a2,c3,求b和sin(2AB)的值解(1)在ABC中,由正弦定理,可得bsin Aasin B.又由bsin Aacos,得asin Bacos,即sin Bcos,所以tan B.又因为B(0,),所以B.(2)在ABC中,由余弦定理及a2,c3,B,得b2a2c22accos B7,故b.由bsin Aacos,可得sin A.因为ac,所以cos A.因此sin 2A2sin Acos A,cos 2A2cos2A1.所以sin(2AB)sin 2Acos Bcos 2Asin B.思维升华
6、(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素.(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系跟踪训练1(1)(2018天津河西区模拟)在ABC中,三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若sin2Bsin2Csin2Asin Asin C,则B的大小为()A30 B60 C120 D150答案D解析因为sin2Bsin2Csin2Asin Asin C,所以b2c2a2ac,即a
7、2c2b2ac,则cos B,又0B180,则B150.(2)如图所示,在ABC中,D是边AC上的点,且ABAD,2ABBD,BC2BD,则sin C的值为 答案解析设ABa,ABAD,2ABBD,BC2BD,ADa,BD,BC.在ABD中,cosADB,sinADB,sinBDC.在BDC中,sin C.题型二和三角形面积有关的问题例2(2018济南模拟)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且bcos Aacos B2c.(1)证明:tan B3tan A;(2)若b2c2a2bc,且ABC的面积为,求a.(1)证明根据正弦定理,由已知得sin Bcos Acos Bsin
8、A2sin C2sin(AB),展开得sin Bcos Acos Bsin A2(sin Bcos Acos Bsin A),整理得sin Bcos A3cos Bsin A,所以tan B3tan A.(2)解由已知得b2c2a2bc,所以cos A,由0A,得A,tan A,tan B,由0B,得B,所以C,ac,由Sacsin a2,得a2.思维升华 (1)对于面积公式Sabsin Cacsin Bbcsin A,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跟踪训练2 (1)(2018承德质检)若AB2,ACBC,则SABC的最大
9、值为()A2 B. C. D3答案A解析设BCx,则ACx.根据三角形的面积公式,得SABCABBCsin Bx.根据余弦定理,得cos B.将代入,得SABCx.由三角形的三边关系,得解得22x0,sin A1,即A,ABC为直角三角形引申探究1本例(2)中,若将条件变为2sin Acos Bsin C,判断ABC的形状解2sin Acos Bsin Csin(AB),2sin Acos Bsin Acos Bcos Asin B,sin(AB)0.又A,B为ABC的内角AB,ABC为等腰三角形2本例(2)中,若将条件变为a2b2c2ab,且2cos Asin Bsin C,判断ABC的形状
10、解a2b2c2ab,cos C,又0C,C,又由2cos Asin Bsin C得sin(BA)0,AB,故ABC为等边三角形命题点2求解几何计算问题例4 (2018云南11校跨区调研)如图,在四边形ABCD中,DAB,ADAB23,BD,ABBC.(1)求sinABD的值;(2)若BCD,求CD的长解(1)因为ADAB23,所以可设AD2k,AB3k.又BD,DAB,所以由余弦定理,得()2(3k)2(2k)223k2kcos ,解得k1,所以AD2,AB3,sinABD.(2)因为ABBC,所以cosDBCsinABD,所以sinDBC,所以,所以CD.思维升华 (1)判断三角形形状的方法化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,此时要注意应用ABC这个结论(2)求解几何计算问题要注意:根据已知的边角画出图形并在图中标示;选择在某个三角形中运用正弦定理或余弦定理跟踪训练3(1)(2018安徽六校联考)在ABC中,cos2(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则ABC的形状为()A等边三角形B直角三角形C等腰三角形
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