第六節正弦定理和餘弦定理配套教師用書

2022-09-14 07:09:02 字數 4246 閱讀 7469

1.正弦定理和餘弦定理

2.在△abc中,已知a,b和a時,解的情況

3.三角形中常用的面積公式

(1)s=ah(h表示邊a上的高);

(2)s=bcsin a=acsin b=absin c;

(3)s=r(a+b+c)(r為△abc內切圓半徑).

1.(夯基釋疑)判斷下列結論的正誤.(正確的打「√」,錯誤的打「×」)

(1)在△abc中,∠a>∠b必有sin a>sin b.(  )

(2)在△abc中的六個量中,若已知三個量,則可求另外三個量.(  )

(3)在△abc中,若b2+c2>a2,則△abc為銳角三角形.(  )

(4)在△abc中,若a=60°,a=4,b=4,則∠b=45°或∠b=135°.(  )

[解析] (1)中,sin a>sin ba>b∠a>∠b,(1)正確.

在(2)中,已知三個量中至少有乙個邊,才可求另外三個量,(2)不正確.

在(3)中,a為銳角,△abc不一定是銳角三角形.(3)不正確.

在(4)中,a>b∠b<∠a,則∠b=45°,(4)不正確.

[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)×

2.(教材習題改編)在△abc中,a=15,b=10,a=60°,則cos b

[解析] 由正弦定理,知=,∴sin b===.

∵a>b且∠a=60°,∴∠b<∠a=60°,∴cos b>0,

∴cos b=.

[答案]

3.在△abc中,a=3,b=2,cos c=則△abc的面積為________.

[解析] 由cos c=得sin c===.

∴s△abc=absin c=×3×2×=4.

[答案] 4

4.(2014·廣東高考)在△abc中,角a,b,c所對應的邊分別為a,b,c,已知bcos c+ccos b=2b,則

[解析] 因為bcos c+ccos b=2b,

所以b·+c·=2b,

化簡可得=2.

[答案] 2

5.在△abc中,a=,b=,sin b=,則符合條件的三角形有________個.

[解析] ∵asin b(見學生用書第68頁)

考向1 判定三角形的形狀

【典例1】 在△abc中,a,b,c分別為內角a,b,c的對邊,且2asin a=(2b+c)sin b+(2c+b)sin c.

(1)求a的大小;

(2)若sin b+sin c=1,試判斷△abc的形狀.

[解] (1)由已知,根據正弦定理得

2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc.

由餘弦定理,a2=b2+c2-2bccos a,

∴bc=-2bccos a,cos a=-.

又0<a<π,∴a=π.

(2)由(1)知sin2a=sin2b+sin2c+sin bsin c,

∴sin2a=(sin b+sin c)2-sin bsin c.

又sin b+sin c=1,且sin a=,

∴sin bsin c=,因此sin b=sin c=.

又b、c∈,故b=c.

所以△abc是等腰的鈍角三角形.

【規律方法】

1.(1)先用正弦定理化邊角混合式為邊的關係式,再用餘弦定理求角.

(2)利用正弦定理把(1)中關係式a2=b2+c2+bc化為角的關係式.按角判斷三角形形狀.

2.(1)判定三角形形狀的途徑:(1)化邊為角,通過三角變換找出角之間的關係.(2)化角為邊,通過代數變形找出邊之間的關係.正(餘)弦定理是轉化的橋梁.

(2)無論使用哪種方法,都不要隨意約掉公因式;要移項提取公因式,否則會有漏掉一種形狀的可能.

【變式訓練1】 已知△abc的內角a,b,c成等差數列且a,b,c所對的邊分別為a,b,c,則下列命題中正確的有________(填所有正確命題序號).

①b=;

②若a,b,c成等比數列,則△abc為等邊三角形;

③若a=2c,則△abc為銳角三角形;

④若tan a+tan c+>0,則△abc為鈍角三角形.

[解析] 對於①,∵a,b,c成等差數列,∴a+c=2b,又a+b+c=π,∴b=,故①正確.

對於②由餘弦定理得b2=a2+c2-2accos b=a2+c2-ac,

又b2=ac,∴a2+c2-ac=ac即(a-c)2=0,∴a=c,又b=,∴△abc為等邊三角形,故②正確.

對於③,若a=2c,則

b2=a2+c2-2accos b=4c2+c2-2c2=3c2,∴b=c,此時滿足a2=b2+c2說明△abc是直角三角形,故③不正確.

對於④由b=得a+c=.∴tan a+tan c=tan (a+c)(1-tan atan c)=-(1-tan atan c)

=-+tan atan c.

∴tan a+tan c+=tan atan c.

若tan a+tan c+>0則tan atan c>0.

∴tan a,tan c同號,又在△abc中,a,c不能同為鈍角.

∴tan a,tan c只能同正,故a、c都是銳角.

∴△abc為銳角三角形,故④不正確.

[答案] ①②

考向2 與三角形面積有關的問題

【典例2】 (1)(2014·課標全國卷ⅱ改編)鈍角三角形abc的面積是,ab=1,bc=,則ac

(2)(2014·江西高考改編)在△abc中,內角a,b,c所對的邊分別為a,b,c,若c2=(a-b)2+6,c=,則△abc的面積是________.

[解析] (1)s△abc=ab·bcsin b=×1×

sin b=,

∴sin b=,若b=45°,則由餘弦定理得ac=1,∴△abc為直角三角形,不符合題意,因此b=135°,由餘弦定理得ac2=ab2+bc2-2ab·bccos b=1+2-2×1××=5,

∴ac=,符號題意.

(2)c2=(a-b)2+6,即c2=a2+b2-2ab+6,①

∵c=,由餘弦定理得c2=a2+b2-ab,②

由①②得ab=6,∴s△abc=absin c=×6×=.

[答案] (1) (2),

【規律方法】

1.(1)先利用面積公式求b,再由餘弦定理求ac,但要注意b為鈍角.(2)由已知條件及餘弦定理,先求出ab,進而利用面積公式求出面積.

2.(1)面積公式s=absin c涉及邊、角,容易和正、餘弦定理聯絡起來.(2)選擇餘弦定理和面積公式時,一般應選擇角確定的一組.

【變式訓練2】 (2013·課標全國卷ⅱ)△abc的內角a,b,c的對邊分別為a,b,c,已知a=bcos c+csin b.

(1)求b;

(2)若b=2,求△abc面積的最大值.

[解] (1)由已知及正弦定理得

sin a=sin bcos c+sin csin b.①

又a=π-(b+c),

故sin a=sin(b+c)=sin bcos c+cos bsin c.②

由①②和c∈(0,π)得sin b=cos b.

又b∈(0,π),所以b=.

(2)△abc的面積s=acsin b=ac.

由已知及餘弦定理得4=a2+c2-2accos.

又a2+c2≥2ac,

故ac≤,當且僅當a=c時,等號成立.

因此△abc面積的最大值為+1.

考向3 利用正弦、餘弦定理解三角形(高頻考點)

命題視角解三角形是高考考查的重要內容,主要命題角度有:(1)已知邊、角關係求邊或角;(2)與三角函式、平面向量綜合;(3)與數列、不等式綜合.

【典例3】 (1)(2014·江蘇高考)若△abc的內角滿足sin a+sin b=2sin c,則cos c的最小值是________.

(2)(2014·安徽高考)設△abc的內角a,b,c所對邊的長分別是a,b,c,且b=3,c=1,a=2b.

①求a的值;

②求sin的值.

[思路點撥]

(1)先用正弦定理化角的關係式為邊的關係式,結合餘弦定理用邊表示cos c,然後用基本不等式求最值.

(2)①用正、餘弦定理化角的關係式為邊的關係式,列出關於a的方程.

②用餘弦定理求cos a,進而利用平方關係求sin a.

[解析] (1)∵sin a+sin b=2sin c,

∴由正弦定理可得a+b=2c.

∴cos c==

==≥=,

當且僅當a=b時等號成立,故cos c的最小值為.

[答案]

(2)①因為a=2b,所以sin a=sin 2b=2sin bcos b.

由正、餘弦定理得a=2b·.

3 5正弦定理和餘弦定理

第3章第5節 一 選擇題 1 文 2010 泰安模考 在 abc中,若a 60 bc 4,ac 4,則角b的大小為 a 30b 45 c 135d 45 或135 答案 b 解析 ac sin60 4 2 4 4,故 abc只有一解,由正弦定理得,sinb 4 4,b 理 在 abc中,角a b c...

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