新高考数学一轮复习课件 第4章 §4.7 正弦定理、余弦定理
展开§4.7 正弦定理、余弦定理
1.掌握正弦定理、余弦定理及其变形.2.能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.
LUOSHIZHUGANZHISHI
1.正弦定理与余弦定理
b2+c2-2bccs A
c2+a2-2cacs B
a2+b2-2abcs C
2.三角形中常用的面积公式
在△ABC中,常有以下结论:(1)∠A+∠B+∠C=π.(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.(3)a>b⇔A>B⇔sin A>sin B,cs A
判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( )(2)在△ABC中,若sin A>sin B,则A>B.( )(3)在△ABC的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素.( )(4)当b2+c2-a2>0时,△ABC为锐角三角形.( )
1.在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,则∠BAC等于
因为在△ABC中,设AB=c=5,AC=b=3,BC=a=7,所以由余弦定理得
因为∠BAC为△ABC的内角,
又a>b,则A>B,所以B为锐角,故B=45°.
3.在△ABC中,a=2,b=3,C=60°,则c= ,△ABC的面积= .
TANJIUHEXINTIXING
例1 (12分)(2021·新高考全国Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC上,BD·sin∠ABC=asin C.(1)证明:BD=b;[切入点:角转化为边](2)若AD=2DC,求cs∠ABC. [关键点:∠BDA和∠BDC互补]
利用正弦定理、余弦定理解三角形
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bsin C+asin A=bsin B+csin C.(1)求A;
根据正弦定理,由bsin C+asin A=bsin B+csin C,可得bc+a2=b2+c2,即bc=b2+c2-a2,
所以∠ADB+∠ADC=π,则cs∠ADB+cs∠ADC=0,
整理得a2=2b2-44,又a2=b2+c2-2bccs A=b2+4-2b,所以b2+4-2b=2b2-44,解得b=6或b=-8(舍),因此a2=2b2-44=28,
解三角形问题的技巧(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.(2)三角形解的个数的判断: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.
跟踪训练1 (2021·北京)已知在△ABC中,c=2bcs B,C=(1)求B的大小;
∵c=2bcs B,则由正弦定理可得sin C=2sin Bcs B,
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使△ABC存在且唯一确定,并求出BC边上的中线的长度.
若选择①:由正弦定理结合(1)可得
设△ABC的外接圆半径为R,
由余弦定理可得BC边上的中线的长度为
则由余弦定理可得BC边上的中线的长度为
例2 在△ABC中, (a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为A.直角三角形B.等边三角形C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形
正弦定理、余弦定理的简单应用
命题点1 三角形形状判断
即a2+c2-b2=2a2,所以a2+b2=c2.所以△ABC为直角三角形,无法判断两直角边是否相等.
又sin A=sin(B+C)=sin Bcs C+cs Bsin C,所以cs Bsin C=sin Bcs C+cs Bsin C,即sin Bcs C=0,又sin B≠0,所以cs C=0,又角C为三角形的内角,
又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,所以b2+c2-a2=bc,
所以△ABC是等边三角形.
判断三角形形状的两种思路(1)化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.(2)化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A+B+C=π这个结论.
命题点2 三角形的面积
例3 (2022·沧州模拟)在①sin A,sin C,sin B成等差数列;②a∶b∶c=4∶3∶2;③bcs A=1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,求该三角形面积的值;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a(sin A-sin B)+bsin B =csin C,c=1, ?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
因为a(sin A-sin B)+bsin B=csin C,由正弦定理得a(a-b)+b2=c2,即a2+b2-c2=ab,
选择①:因为sin A,sin C,sin B成等差数列,所以sin A+sin B=2sin C,即a+b=2c=2,由a2+b2-c2=a2+b2-1=ab,得(a+b)2-3ab=1,所以ab=1,故存在满足题意的△ABC,
选择②:因为a∶b∶c=4∶3∶2,
这与A+B+C=π矛盾,所以△ABC不存在.选择③:因为bcs A=1,
得b2=1+a2=c2+a2,
三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S= 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.
命题点3 与平面几何有关的问题
例4 如图,在平面四边形ABCD中,已知A= AB=6.在AB边上(1)求sin∠BCE的值;
在△BEC中,由正弦定理,
∴△AED为直角三角形,又AE=5,
在△CED中,CD2=CE2+DE2-2CE·DE·cs∠CED
1.在△ABC中,已知a2+b2-c2=ab,且2cs Asin B=sin C,则该三角形的形状是A.直角三角形 B.等腰三角形C.等边三角形 D.钝角三角形
∵a2+b2-c2=ab,
由2cs Asin B=sin C,
故三角形为等边三角形.
2.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且acs C-(1)求tan C;
平面几何图形中研究或求与角有关的长度、角度、面积的最值、优化设计等问题,通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理通过运算的方法加以解决.在解决某些具体问题时,常先引入变量,如边长、角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函数思想.
跟踪训练2 (1)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若c-acs B=(2a-b)cs A,则△ABC的形状为A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
因为c-acs B=(2a-b)cs A,C=π-(A+B),所以由正弦定理得sin C-sin Acs B=2sin Acs A-sin Bcs A,所以sin Acs B+cs Asin B-sin Acs B=2sin Acs A-sin Bcs A,所以cs A(sin B-sin A)=0,所以cs A=0或sin B=sin A,
所以△ABC为等腰或直角三角形.
(2)(2022·郑州模拟)如图,在△ABC中,AB=9,cs B= ,点D在BC边上,AD=7,∠ADB为锐角.①求BD;
在△ABD中,由余弦定理得AB2+BD2-2AB·BD·cs B=AD2,整理得BD2-12BD+32=0,所以BD=8或BD=4.
②若∠BAD=∠DAC,求sin C的值及CD的长.
所以sin C=sin(∠ADB-∠CAD)=sin(∠ADB-∠BAD)=sin∠ADBcs∠BAD -cs∠ADBsin∠BAD
KESHIJINGLIAN
1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为则C等于
根据题意及三角形的面积公式知
2.(2022·北京西城区模拟)在△ABC中,C=60°,a+2b=8,sin A=6sin B,则c等于
因为sin A=6sin B,由正弦定理可得a=6b,又a+2b=8,所以a=6,b=1,因为C=60°,所以c2=a2+b2-2abcs C,
3.(2022·济南质检)已知△ABC的内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,
4.(2022·河南九师联盟联考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若c=2b,sin2A-3sin2B= sin Asin C,则角C等于
5.(多选)(2022·山东多校联考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,2bsin A= D为BC的中点,E为AC上的点,且BE为∠ABC的平分线,下列结论正确的是
又sin2B+cs2B=1,
在△ABC中,AC2=AB2+BC2-2AB·BCcs B,得BC=6.A项,
D项,在△ABD中,AD2=AB2+BD2-2AB·BDcs B
6.(多选)(2022·张家口质检)下列命题中,正确的是A.在△ABC中,A>B,则sin A>sin BB.在锐角△ABC中,不等式sin A>cs B恒成立C.在△ABC中,若acs A=bcs B,则△ABC必是等腰直角三角形D.在△ABC中,若B=60°,b2=ac,则△ABC必是等边三角形
对于A,由A>B,可得a>b,利用正弦定理可得sin A>sin B,正确;
∴不等式sin A>cs B恒成立,正确;对于C,在△ABC中,由acs A=bcs B,利用正弦定理可得sin Acs A=sin Bcs B,∴sin 2A=sin 2B,∵A,B∈(0,π),∴2A=2B或2A=π-2B,
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形,∴是假命题,错误;对于D,由于B=60°,b2=ac,由余弦定理可得b2=ac=a2+c2-ac,可得(a-c)2=0,解得a=c,可得A=C=B=60°,故正确.
7.(2022·潍坊质检)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b=3,a-c=2,A= .则△ABC的面积为 .
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccs A,
解得c=5,则△ABC的面积为
8.(2021·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为 ,B=60°,a2+c2=3ac,则b= .
所以a2+c2=3ac=3×4=12,
9.(2022·南平模拟)在①2ccs B=2a-b,②△ABC的面积为 (a2+b2-c2),③cs2A-cs2C=sin2B-sin Asin B,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.(如果选择多个条件作答,则按所选的第一个条件给分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且 .(1)求角C的大小;
若选条件①2ccs B=2a-b,
即a2+b2-c2=ab,
又因为C∈(0,π),
若选条件③cs2A-cs2C=sin2B-sin Asin B,则(1-sin2A)-(1-sin2C)=sin2B-sin Asin B,
即sin2A+sin2B-sin2C=sin Asin B,即a2+b2-c2=ab,
(2)若c=2且4sin Asin B=3,求△ABC的面积.
又因为4sin Asin B=3,所以ab=4,
10.(2022·湘豫联盟联考)如图,在△ABC中,∠B=60°,AB=8,AD=7,点D在BC上,且cs∠ADC=(1)求BD;
在△ABD中,由余弦定理得82=BD2+72-2·BD·7·cs∠ADB,解得BD=3或BD=-5(舍).
11.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面
所以2S=absin C,a2+b2-c2=2abcs C.又4S=(a+b)2-c2=a2+b2-c2+2ab,所以2absin C=2abcs C+2ab.因为ab≠0,所以sin C=cs C+1.
因为sin2C+cs2C=1,所以(cs C+1)2+cs2 C=1,解得cs C=-1(舍去)或cs C=0,所以sin C=1,
12.(2022·焦作模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c依次成等差数列,△ABC的周长为15,且(sin A+sin B)2+cs2C=1+sin Asin B,则cs B等于
因为(sin A+sin B)2+cs2C=1+sin Asin B,所以sin2A+sin2B+2sin A·sin B+1-sin2C=1+sin A·sin B,所以由正弦定理得a2+b2-c2=-ab,又a,b,c依次成等差数列,△ABC的周长为15,即a+c=2b,a+b+c=15,
又BC⊥CD,所以∠ACB与∠ACD互余,
所以CD2-6CD+5=0,解得CD=1或CD=5.
14.(2022·大连模拟)托勒密(Ptlemy)是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名,该定理指出:圆的内接凸四边形两组对边乘积的和等于两条对角线的乘积.已知凸四边形ABCD的四个顶点在同一个圆的圆周上,AC,BD是其两条对角线,AB=AD,∠BAD=120°,AC=6,则四边形ABCD的面积为 .
又∠ABD=∠ACD=30°,所以四边形ABCD的面积
在△ABD中,设AB=a,由余弦定理得
15.(多选)中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S= (S为三角形的面积,a,b,c为三角形的三边).现有△ABC满足sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶ ,且△ABC的面积S△ABC=6 ,则下列结论正确的是A.△ABC的周长为10+2B.△ABC的三个内角满足A+B=2CC.△ABC的外接圆半径为D.△ABC的中线CD的长为3
A项,设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
16.(2021·新高考全国Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=a+1,c=a+2.(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面积;
因为2sin C=3sin A,则2c=2(a+2)=3a,则a=4,
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
新高考数学一轮复习讲练课件4.7 第1课时 系统知识牢基础——正弦定理、余弦定理及应用举例(含解析): 这是一份新高考数学一轮复习讲练课件4.7 第1课时 系统知识牢基础——正弦定理、余弦定理及应用举例(含解析),共13页。
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