外接球 高中数学吧-江西省高中数学竞赛复赛决赛试题及答案
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第6讲 正弦定理和余弦定理
[考纲]
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
知 识 梳 理
1.正弦定理和余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则
正弦定理
abc
==
sin Asin Bsin
C
=2R
(R为△ABC外接圆半径)
余弦定理
a
2
=b
2
+c
2
-2bccos A
b
2
=a
2
+c
2
-2accos B
c
2
=a
2
+b
2
-2abcos C
b
2
+c
2
-a
2
cos
A=
2bc
;
a
2
+c
2
-b
2
cos
B=
2ac
;
a
2
+b
2
-c
2
cos
C=
2ab
内容
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin
B,c=2Rsin C;
常见变形
abc
(2)sin
A=
2R
,sin B=
2R
,sin C=
2R
;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角; (1)已知三边,求三个角;
解决的问题
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和(2)已知两边和它们的夹角,求第三
其他两角
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况
A为锐角 A为钝角或直角
边和其他两角
图形
关系式
解的个数
a=bsin
A
一解
bsin A<a<b
两解
a≥b
一解
a>b
一解
3.三角形中常用的面积公式
1
(1)S=
2
ah(h表示边a上的高).
- 1
-
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111
(2)S=
2
bcsin A=
2
absin
C=
2
acsin B.
1
(3)S=
2
r(a+b+c)(r为△ABC内切圆半径).
辨 析 感 悟
1.三角形中关系的判断
(1)在△ABC中,sin
A>sin B的充分不必要条件是A>B.
( )
(2)(教材练习改编)在△ABC中,a=3,b=2,B=45°,则A=60°或120°.
2.解三角形
15
(3)在△ABC中,a=3,b=5,sin
A=
3
,则sin B=
9
.
9
(4)(教材习题改编)在△ABC中,a=5,c=4,cos
A=
16
,则b=6.
3.三角形形状的判断
(5)在△ABC中,若sin Asin B<cos Acos B,则此三角形是钝角三角形.
( )
(6)在△ABC中,若b
2
+c
2
>a
2,则此三角形是锐角三角形.
[感悟·提升]
1.一条规律 在
三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,
正弦值较大的角也较大,即在△ABC中,
A>B?a>b?sin A>sin B,如(1).
2.判断三角形形状的两种途径
一是化边为角;二是化角为边,并常用正弦(余
弦)定理实施边、角转换.
考点一
利用正弦、余弦定理解三角形
【例1】
(1)(2013·湖南卷)在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若
2asin
B=3b,则角A等于 ( ).
ππππ
A.
3
B.
4
C.
6
D.
12
(2)(2014·杭
州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=1,
- 2 -
( )
( )
( )
( )
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c=42,B=45°,则sin
C=______.
规律方法 已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯
一的;已知两边和一
边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.
【训练1】 (1)在△ABC中,a=23,c=22,A=60°,则C=(
).
A.30° B.45° C.45°或135°
D.60°
(2)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a
2
-b
2
=3bc,sin C
=23sin B,则A= ( ).
A.30° B.60° C.120° D.150°
考点二 判断三角形的形状
【例2】
(2014·临沂一模)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,
且2asin
A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C.
(1)求角A的大小;
(2)若sin B+sin C=3,试判断△ABC的形状.
规律方法 解决判断三角形的形状问
题,一般将条件化为只含角的三角函数的关
系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条
件化为只含有边的
- 3 -
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关
系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系.另外,在变形过程中要注意
A,B,C的范围对三角函
数值的影响.
【训练2】 (1)(2013·山东省实验中学诊断)在△ABC中,内角A,B,C
的对边分
别为a,b,c,且2c
2
=2a
2
+2b
2+ab,则△ABC是 ( ).
A.钝角三角形
C.锐角三角形
B.直角三角形
D.等边三角形
(2)在△ABC中,若(a
2
+b
2
)sin(A-B)=(a
2
-b
2
)sin
C,则△ABC的形状是 ( ).
A.锐角三角形
C.等腰三角形
B.直角三角形
D.等腰或直角三角形
考点三 与三角形面积有关的问题
【例3】
(2013·新课标全国Ⅱ卷)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
已知a=bcos
C+csin B.
(1)求B;
(2)若b=2,求△ABC面积的最大值.
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规律方法
在解决三角形问题中,面积公式S=
2
absin C=
2
bcsin
A=
2
acsin
B最常
用,因为公式中既有边又有角,容易和正弦定理、余弦定理联系起来.
【训练3】
(2013·湖北卷)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c.已
知cos
2A-3cos(B+C)=1.
(1)求角A的大小;
- 4 -
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(2)若△ABC的面积S=53,b=5,求sin
Bsin C的值.
1.在解三角形的问题中,三角形内角和定理起着重要作用,在解题时要注意根
据这个定理确定
角的范围及三角函数值的符号,防止出现增解或漏解.
2.正、余弦定理在应用时,应注意灵活性,尤
其是其变形应用时可相互转化.如
a
2
=b
2
+c
2
-2bccos A可以转化为sin
2
A=sin
2
B+sin
2
C-2sin Bsin Ccos
A,利用
这些变形可进行等式的化简与证明.
营养餐
解三角形问题
【典例】 (12分)(2013·山东卷)设△ABC的内
角A,B,C所对的边分别为a,b,
7
c,且a+c=6,b=2,cos
B=
9
.
(1)求a,c的值;
(2)求sin(A-B)的值.
[反思感悟] (1)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到正弦定理,出现边的二次式
一般
采用到余弦定理.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.
(2)在本题第(2)问中,不会判断角A为锐角,易造成求错cos
A,导致sin(A-B)
- 5 -
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的结果出错.
答题模板 第一步:定已知.即梳理已知条件,确定三角形中已知的边与角;
第二步:选定理.即根据已知的边角关系灵活地选用定
理和公式;
第三步:代入求值.
【自主体验】
已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,c=3asin C-ccos A.
(1)求A;
(2)若a=2,△ABC的面积为3,求b,c.
自助餐
基础巩固题组
一、选择题
1.
(2013·绍兴模拟)在△ABC中,若a
2
-c
2
+b
2
=3ab,则C=( ).
A.30° B.45° C.60° D.120°
3
2.(2014·合肥模拟)在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积为
2
,则BC
- 6 -
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的长为( ).
3
A.
2
B.3
C.23 D.2
ππ
3.△ABC的内角A,B,C的对边分别为
a,b,c,已知b=2,B=
6
,C=
4
,
则△ABC的面积为(
).
A.23+2 B.3+1 C.23-2 D.3-1
4
.△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若B=2A,a=1,b=3,
则c=(
).
A.23 B.2 C.2 D.1
5.(2013·陕西卷)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
二、填空题
6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=2,b=2,sin
B
+cos B=2,则角A的大小为________.
7.(2014·惠州模拟)在△
ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若(a
2
+c
2
-b2
)tan B=3ac,则角B的值为________.
8.(2013·烟台一模
)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=1,
1
b=2,cos
C=
4
,则sin B等于________.
三、解答题
1
9.(2014·宜山质检)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,且a
=
2
c+bcos C.
(1)求角B的大小;
(2)若S
△
ABC
=3,b=13,求a+c的值.
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10.(2013·北京卷)在△ABC中,a=3,b=26,∠B=2∠A.
(1)求cos A的值;
(2)求c的值.
能力提升题组
一、选择题
→→
22
1.(2014·温岭中学模拟)在锐角△ABC中,若BC=2,sin
A=
3
,则AB·AC的最
大值为( ).
14
A.
3
B.
5
C.1
D.3
2.(2013·青岛一中调研)在△ABC中,三边长a,b,c满足a
3
+b
3
=c
3
,那么△
ABC的形状为( ).
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.以上均有可能
二、填空题
1
3.(2013·浙江卷)在△ABC中,∠C=90°,M是BC的
中点.若sin∠BAM=
3
,
- 8 -
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则sin∠BAC=________.
三、解答题
4.(2013·长沙模拟)在△ABC中,边a,b,c分别是角A,B,C的
对边,且满足
bcos C=(3a-c)cos B.
(1)求cos B;
→→
(2)若BC·BA=4,b=42,求边a,c的值.
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