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第 27 讲 正弦定理、余弦定理
【基础知识网络图】
【基础知识全通关】
一、正弦定理
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦比相等,即:
【微点拨】(1)正弦定理适合于任何三角形,且 ( 为
的外接圆半径);
(2)应用正弦定理解决的题型:①已知两角和一边,求其它②已知两边和一边的对角,求
其它.
(3)在已知两边和一边的对角,求其它的类型中,可能出现无解、一解或两解,应结合
“三角形中大边对大角”定理及几何作图来帮助理解.
二、余弦定理
在△ABC中,
a2 =b2 +c2 −2bccosA
,
b2 =a2 +c2 −2accosB
,
c2 =a2 +b2 −2abcosC
变形为:
b2 +c2 −a2 a2 +c2 −b2 a2 +b2 −c2
cosA= cosB= cosC=
2bc 2ac 2ab
, ,【微点拨】(1)应用余弦定理解决的题型:①已知三边,求各角②已知两边和一边的对
角,求其它③已知两边和夹角,求其它;
(2)正、余弦定理的实质是一样的,从而正弦定理能解的问题余弦定理也一定能解,反之
亦然;只是方便程度有别;
(3)正、余弦定理可以结合使用.
三、三角形的面积公式
(1) ,其中 为 边上的高
1 1 1
S= absinC= bcsinA= acsinB
2 2 2
(2)
(3) ,其中
四、三角形形状的判定方法
设△ABC的三边为a、b、c,对应的三个角为A、B、C,
解斜三角形的主要依据是:
(1)角与角关系:由于A+B+C = π,所以sin(A+B)=sinC;cos(A+B)=-cosC;tan(A+B)=
A+B C A+B C
sin =cos ,cos =sin
2 2 2 2
-tanC; ;
(2)边与边关系:a + b > c,b + c > a,c + a > b,a-b < c,b-c < a,c-a >
b;
(3)边与角关系:正弦定理、余弦定理
常用两种途径:
(1)由正余弦定理将边转化为角;
(2)由正余弦定理将角转化为边.
【微点拨】①化简中将三角形内角和、三角同角基本关系式、诱导公式、两角和与差的三
角公式等综合结合起来.②在△ABC中,熟记并会证明:∠A,∠B,∠C成等差数列的充分
必要条件是∠B=60°;△ABC是正三角形的充分必要条件是∠A,∠B,∠C成等差数列且
a,b,c成等比数列.
五、解三角形应用的分类(1)距离问题:一点可到达另一点不可到达;两点都不可到达;
(2)高度问题(最后都转化为解直角三角形);
(3)角度问题;
(4)面积问题.
【考点研习一点通】
考点01运用正余弦定理解三角形
例1、在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , .已知 ,
, .
(1)求 , 的值:
(2)求 的值.
【变式1-1】在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为 ,若
, ,则 ______.
【变式1-2】在 中,若 ,则 =( )
A.1 B.2 C.3 D.4
考点02利用正余弦定理判定三角形形状
例2、△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2asinA=(2b+c)sinB+(2c+b)sinC.
(1)求A的大小;
(2)若sinB+sinC=1,试判断△ABC的形状.
【变式】(1)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos C+ccos B=asin
A,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
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若=,(b+c+a)(b+c-a)=3bc,则
△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
考点03 运用正余弦定理解决三角形的面积
例3、在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bcosC+ccosB=2acosA.
(1) 求角A的大小;
(2) 若AB·AC=,求△ABC的面积.
【变式】在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a≠b,c=,cos2A-
cos2B=sin Acos A-sin Bcos B.
(1) 求角C的大小;
(2) 若sin A=,求△ABC的面积.考点04 利用正弦、余弦定理解决距离及角度问题
例4、某市电力部门需要在A,B两地之间架设高压电线,因地理条件限制,不能直接测量
A,B两地距离. 现测量人员在相距 km的C,D两地(假设A,B,C,D在同一平面
上),测得∠ACB=75°,∠BCD=45°,∠ADC=30°,∠ADB=45°(如图),假如考虑到电
线的自然下垂和施工损耗等原因,实际所须电线长度大约应该是A,B距离的倍,问施工
单位至少应该准备多长的电线?
【变式4-1】在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A为(-1) nmile的B处有一艘走私
船,在A处北偏西75°的方向,距离A为2 nmile的C处的缉私船奉命以10 nmile/h的速度
追截走私船.此时,走私船正以10 nmile/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私
船沿什么方向能最快追上走私船?
考点05 正余弦定理在三角形中的运用
例 5 、 如 图 , 在 中 , 已 知 点 在 边 上 , , ,
, .
(1)求 的值;
B
(2)求 的长.
D
A C【变式 5-1】如图,在梯形 ABCD 中,已知 AD∥BC,AD=1,BD=2,∠CAD=,
tan∠ADC=-2.
(1) 求CD的长;
(2) 求△BCD的面积.
【变式5-2】如图,在四边形ABCD中,已知AB=13,AC=10,AD=5,CD=,AB·AC
=50.
(1) 求cos∠BAC的值;
(2) 求sin∠CAD的值;
(3) 求△BAD的面积.【考点易错】
π
3
1. 如图,在△ABC中,∠B= ,AB=8,点D在边BC上,且CD=2,cos∠ADC=
1
7
.
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
2.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,A+C=2B.
(1)求cos B的值;(2)若b2=ac,求sin A sin C的值.
3.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,已知 .
(1)求sinC的值;
(2)当a=2,2sinA=sinC时,求b及c的长.
→ →
BA·BC
4. 在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,且a>c,已知 =2,cosB
1
3
= ,b=3,求:(Ⅰ)a和c的值;(Ⅱ)cos(B-C)的值.
5. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
(I)求C;(II)若 的面积为 ,求 的周长.
6.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知 .
(1)求证:
a= 2
(2)若 ,求△ABC的面积.
7.设锐角三角形 的内角 的对边分别为 , .
(1)求 的大小;(2)求 的取值范围.【巩固提升】
1、在△ABC中,cosC= ,AC=4,BC=3,则cosB=
A. B.
C. D.
2. 的内角 的对边分别为 , , ,若 的面积为 ,
则A. B.
C. D.
3.泉城广场上矗立着的“泉标”,成为泉城济南的标志和象征.为了测量“泉标”高度,
某同学在“泉标”的正西方向的点A处测得“泉标”顶端的仰角为 ,沿点A向北偏东
前进100 m到达点B,在点B处测得“泉标”顶端的仰角为 ,则“泉标”的高度为
( )
A.50 m B.100 m C.120 m D.150 m
4. 的内角 的对边分别为 .若 ,则 的面积
为_________.
5、某小区有一个四边形草坪ABCD,∠B=∠C=120°,AB=40 m,BC=CD=20 m,则
该四边形ABCD的面积等于__________m2.
6、 如图,一栋建筑物的高为(30-10)m,在该建筑物的正东方向有一个通信塔CD.在它
们之间的地面点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,塔顶C的仰角分别为15°和60°,在
楼顶A处测得塔顶C的仰角为30°,则通信塔CD的高为________ m.
7、 的内角A,B,C的对边分别为 ,已知 .
(I)求B;
(II)若 的周长为 的面积.8、如图,甲船从A处以每小时30海里的速度沿正北方向航行,乙船在B处沿固定方向匀
速航行,B在A北偏西105°方向且与A相距10海里处.当甲船航行20分钟到达C处时,
乙船航行到甲船的北偏西120°方向的D处,此时两船相距10海里.
(1) 求乙船每小时航行多少海里?
(2) 在C处北偏西30°方向且与C相距海里处有一个暗礁E,暗礁E周围海里范围内为航行
危险区域.问:甲、乙两船按原航向和速度航行有无危险?如有危险,从有危险开始多少
小时后能脱离危险;如无危险,请说明理由.
9、在① ,② ,③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,
若问题中的三角形存在,求 的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在 ,它的内角 的对边分别为 ,且 ,
,________?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 .(1)求 的值;
(2)在边BC上取一点D,使得 ,求 的值.