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第6讲 正弦定理和余弦定理
最新考纲 考向预测
以利用正弦、余弦定理解三角
形为主,常与三角函数的图象
命题趋 和性质、三角恒等变换、三角
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一 势 形中的几何计算交汇考查,加
些简单的三角形度量问题. 强数形结合思想的应用意识.
题型多样,中档难度.
核心素
逻辑推理、数学运算
养
1.正弦定理和余弦定理
定理 正弦定理 余弦定理
a2= b 2 + c 2 - 2 bc cos __A;
===2R
内容 b2= c 2 + a 2 - 2 ca cos __B;
(R为△ABC外接圆半径)
c2= a 2 + b 2 - 2 ab cos __C
(1)a=2Rsin A,b= 2 R sin __B,c= 2 R sin __C;
cos A=;
(2)a∶b∶c=sin__ A ∶ sin __ B ∶ sin __C;
变形 cos B=;
(3)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=
cos C=
csin A
2.△ABC的面积公式
(1)S =a·h(h表示边a上的高).
△ABC
(2)S =absin C=acsin B=bcsin A.
△ABC
(3)S =r(a+b+c)(r为△ABC内切圆半径).
△ABC
3.三角形解的判断
A为钝角
A为锐角
或直角
图形
关系式 a=bsin A bsin Ab解的
一解 两解 一解 一解
个数
[注意] 上表中A为锐角时,aB a>b sin
A>sin B cos A1.
所以角B不存在,即满足条件的三角形不存在.
2.(2020·广东省七校联考)若△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
已知2bsin 2A=3asin B,且c=2b,则=( )
A. B.
C. D.
解析:选B.由2bsin 2A=3asin B,及正弦定理可得4sin Bsin Acos A=3sin Asin
B.由于sin A≠0,sin B≠0,所以cos A=,又c=2b,所以a2=b2+c2-2bccos A=b2
+4b2-2b×2b×=2b2,所以=,故选B.
3.(2019·高考全国卷Ⅰ改编)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设
(sin B-sin C)2=sin2A-sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若a+b=2c,求C.
解:(1)由已知得sin2B+sin2C-sin2A=sin Bsin C,故由正弦定理得b2+c2-a2
=bc.
由余弦定理得cos A==.
因为0°<A<180°,所以A=60°.
(2)由(1)知B=120°-C,由题设及正弦定理得sin A+sin(120°-C)=2sin C,
即+cos C+sin C=2sin C,可得cos(C+60°)=-.
由于0°<C<120°,所以C+60°=135°,
即C=75°.判断三角形的形状
(1)(一题多解)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.直角三角形 B.锐角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
(2)在△ABC中,若c-acos B=(2a-b)cos A,则△ABC的形状为________.
【解析】 (1)方法一:因为bcos C+ccos B=b·+c·==a,所以asin A=a即
sin A=1,故A=,因此△ABC是直角三角形.
方法二:因为bcos C+ccos B=asin A,
所以sin Bcos C+sin Ccos B=sin2 A,
即sin(B+C)=sin2 A,所以sin A=sin2 A,
故sin A=1,即A=,因此△ABC是直角三角形.
(2)因为c-acos B=(2a-b)cos A,所以由正弦定理得sin C-sin Acos B=2sin
Acos A-sin Bcos A,
所以sin(A+B)-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,
故cos A(sin B-sin A)=0,
所以cos A=0或sin A=sin B,
即A=或A=B,
故△ABC为等腰三角形或直角三角形.
【答案】 (1)A (2)等腰三角形或直角三角形
【引申探究】 (变条件)若将本例(1)条件改为“2sin Acos B=sin C”,试判断
△ABC的形状.
解:方法一:由已知得2sin Acos B=sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin
B,即sin(A-B)=0,因为-π0,
所以cos A-sin A=0,即tan A=,
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)因为△ABC的面积为,所以bcsin A=,得bc=4.
由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得a2=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc=(b+c)2
-12,
因为△ABC的周长为6,即a+b+c=6,
所以a2=(6-a)2-12,
所以a=2.
已知三角形面积求边、角的方法
(1)若求角,就寻求这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解;(2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.
[注意] 正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函数
公式的工具性作用.
1.(2020·福州市质量检测)在钝角△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,
b,c.已知c=,b=1,若△ABC的面积为,则a的长为________.
解析:因为△ABC的面积S=bcsin A,所以=×1×sin A,所以sin A=,所以
cos A=±,当cos A=时,由a2=b2+c2-2bccos A得a=,此时△ABC为直角三角
形(舍去);
当cos A=-时,由a2=b2+c2-2bccos A得a=,经检验,a=符合题意.
综上,a=.
答案:
2.(2020·合肥第一次教学检测)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,
b,c,若a=2,acos C+ccos A+bcos B=0.
(1)求B;
(2)若BC边的中线AM长为,求△ABC的面积.
解:(1)在△ABC中,==,且acos C+ccos A+bcos B=0,
所以sin Acos C+sin Ccos A+sin Bcos B=0,
所以sin B·(1+cos B)=0,
又sin B≠0,所以cos B=-.
因为B是三角形的内角,所以B=.
(2)在△ABM中,BM=1,AM=,B=,AB=c,
由余弦定理AM2=c2+BM2-2c·BM·cos B,得c2+c-4=0,
因为c>0,所以c=.
在△ABC中,a=2,c=,B=,
所以△ABC的面积S=acsin B=1.
高考新声音系列4 解三角形中的结构不良型开放型问题
新高考卷Ⅰ第17题别具匠心地设计了开放性试题,设问方式追求创新,补充
已知条件(三选一)并解答,条件不同,结论不同,不同的选择会有不同的结论,难
度也会有区别.(2020·新高考卷Ⅰ)在①ac=,②csin A=3,③c=b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c的值;若问题中的三角形不
存在,说明理由.
问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin A=sin
B,C=,________________?
【解】 方案一:选条件①.
由C=和余弦定理得=.
由sin A =sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c.
由①ac=,解得a=,b=c=1.
因此,选条件①时问题中的三角形存在,此时c=1.
方案二:选条件②.
由C=和余弦定理得=.
由sin A =sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c,B=C=,A=.
由②csin A=3,所以c=b=2,a=6.
因此,选条件②时问题中的三角形存在,此时c=2.
方案三:选条件③.
由C=和余弦定理得=.
由sin A=sin B及正弦定理得a=b.
于是=,由此可得b=c.
由③c=b,与b=c矛盾.
因此,选条件③时问题中的三角形不存在.
本题以解三角形为背景命制,给定了若干条件(在这些条件下三角形并不能
随之确定),在此基础上让学生在另外给出的几个条件中自主选择,在所选条件下
若问题中的三角形存在,求解三角形;若问题中的三角形不存在,说明理由.
在①sin B=,②cos B=,③cos C=-这三个条件中选择一个,
补充在下面的问题中,并判断三角形是否有解.若有解,求出a的值;若无解,请
说明理由.
在△ABC中,已知a,b,c分别是角A,B,C的对边,且满足C=2B,b+c=10,
________.解:若选择①sin B=,则B=60°或B=120°,
因为C=2B,所以C=120°或C=240°,显然矛盾,
此时三角形无解.
若选择②cos B=,
则由正弦定理可得====2cos B=2×=,
又b+c=10,所以c=6,b=4.
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,可得16=a2+36-9a,
解得a=4或a=5.
若a=4,则由b=4知A=B,
又C=2B,所以B+B+2B=180°,解得B=45°,
这与cos B=矛盾,舍去.
经检验知,当a=5时适合题意.故a的值为5.
若选择③cos C=-,
因为C=2B,所以cos 2B=-,
即2cos2 B-1=-,得cos B=,
此时===2cos B=<1,所以c<b,
这与C=2B矛盾,
此时三角形无解.
[A级 基础练]
1.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=2,c=2,cos A=且
b