正弦定理和余弦定理讲解文档格式.docx
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c2a2b22abcosC余弦定理还有另一种形式:
若令C90,则c2a2b2,这就是勾股定理
2)利用余弦定理,可以解决以下两类三角形的相关问题:
1已知三边,求三个角;
2已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角
3.在解三角形问题时,须掌握的三角关系式
在ABC中,以下的三角关系式,在解答有关的三角形问题时经常用到,同学们要记准、记熟,并能灵活地加以运用.
(1)ABC;
11
SabsinC,SbcsinA,
22
4.实际应用问题中的有关名词、术语
1)仰角和俯角:
与目标视线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标
视线在水平视线上方时叫仰角,目标视线在水平视线下方时叫俯角
(2)方向角:
从指定方向线到目标方向线的水平角.
(3)方位角:
从指定方向线顺时针到目标方向线的水平角
(4)坡度:
坡面与水平面所成的二面角的度数
5.须熟悉的三角形中的有关公式
比如:
解斜三角形时主要应用正弦定理和余弦定理,有时也会用到周长公式和面积公式,
Pabc(P为三角形的周长)
1
Saha(ha表示a边上的高)
2
111
SabsinCacsinBbcsinA
222
Sabc(可用正弦定理推得)
4R
Sr(abc)(r为内切圆半径)
此处还须熟悉两角和差的正弦、余弦、正切及二倍角的正弦、余弦、正切公式.
6.关于已知两边和其中一边的对角,解三角形的讨论
已知两边和其中一边的对角,不能唯一确定三角形的形状,解这类三角形问题的过程中
当A为直角或钝角时
知识点一:
正弦定理与余弦定理
abc
(1)定理的表示形式:
abckk0;
sinAsinBsinCsinAsinBsinC
或aksinA,bksinB,cksinC(k0)
(2)正弦定理的应用范围:
①已知三角形的两角和任一边,求其他两边及一角;
②已知三角形的两边和其中一边的对角,求另一边及角
例2:
在ABC中,已知a23,c62,B45,求b及A的值.思路分析:
本题的已知条件显然符合余弦定理求解的条件.
222
解题过程:
∵b2a2c22accosB
=(23)2(62)2223(62)cos45°
=12(62)243(31)=8
求A可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理:
a23
解法二:
∵sinAsinBsin45,又∵62>
2.4+1.4=3.8,
b22
23<
21.83.6,∴a<
c,即0<
A<
90∴A60
解题后反思:
使用解法二时应注意确定A的取值范围.
例3:
在△ABC中,已知a=3,b=2,B=45°
,求A、C及c.
可用正弦定理求解,但先要判
思路分析:
这是一道已知两边及一边的对角解三角形的问题,定△ABC是否有解,有几个解,亦可用余弦定理求解
∵B=45°
<
90°
,且b<
a,∴△ABC有两解:
由正弦定理得:
sinA=asinB3sin453,
∴A=60°
或120°
.
①当A=60°
时,C=75°
c=bsinC2sin7562.
sinBsin452
②当A=120°
时,C=15°
c=bsinC2sin1562.sinBsin452
故A=60°
,C=75°
,c=62或A=120°
,C=15°
,c=62.
22解题后反思:
因sinA=sin(π-A),故在解三角形中要考虑多种情况,灵活使用正、余弦定理,关键是将“条件”与情况对应.
知识点二:
三角形中的几何计算
例4:
已知△ABC中,22(sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,△ABC外接圆半径为2.
(1)求∠C;
(2)求△ABC面积的最大值.
利用正、余弦定理可以进行边角互化,解题时要注意有意识地进行边角关系的统
(1)由22(sinA-sinC)=(a-b)sinB得
又∵0°
C<
180°
,∴C=60°
113
2)SABC=absinC=×
ab=23sinAsinB=23sinAsin(120°
-A)ABC222
=23sinA(sin120°
cosA-cos120°
sinA)=3sinAcosA+3sin2A=3sin2A-3cos2A+3=3sin(2A-30°
)+3.
2222∴当2A=120°
,即A=60°
时,Smax=33.
求最值往往是先建立函数关系式,然后借助函数的方法去求解
BC7
例5:
在△ABC中,a、b、c分别为角A、B、C的对边,4sin2cos2A.22
(1)求角A的度数;
(2)若a=3,b+c=3,求b和c的值.
在三角形的求解中,会经常用到ABC,显然把BC转化成A可是解题过程更为简便.
(1)由4sin2cos2A及ABC180,得:
21cosBC2cos2A17,
41cosA4cos2A5
即4cos2A4cosA10,
cosA,0A180,A60
b2c2a2
2)由余弦定理得:
cosAbca
bc3
ba
得:
或
bc2
c2
由
此外,还须熟悉两角和差的正弦、余弦、正切及二倍角的正弦、余弦、正切公式
知识点三:
应用性问题
例6:
如图,A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内,B,D为两岛上的两座灯
塔的塔顶.测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为75,30,于水面C处测得B点和D点的仰角均为60,AC=0.1km.试探究图中B,D间距离与另外哪两点间距离相等,然后求B,D的距离(计算结果精确到0.01km,21.414,62.449)
解斜三角形的问题时,通常要根据题意,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得出所要求的量,从而得到实际问题的解.
在△ADC中,∠DAC=30°
,∠ADC=60°
-∠DAC=30,所以CD=AC=0.1又∠BCD=180°
-60°
=60°
,故CB是△CAD底边AD的中垂线,所以BD=BA,
即AB=ACsin60326sin1520
测量距离问题、测量高度问
故B,D的距离约为0.33km.
利用正弦定理和余弦定理解三角形的常见问题有:
题、测量角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等
解三角形的相关题目时应根据已知与未知条件,合理选择使用正、余弦定理,使解题过程简洁,并达到算法简炼,算式工整、计算准确.
解斜三角形应用题的步骤:
①准确理解题意,分清已知和未知条件,准确理解应用题中的有关名词、术语,如仰角、俯角、视角、方向角、方位角及坡度、经纬度等;
②根据题意画出图形;
3将要求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识建立数学模型,然后正确求解,最后作答.
1.
在△ABC中,
a=3,b=7,c=2,
那么B等于(
)
A.
30°
B.45°
C.
60°
D.
120
2.
a=10,B=60°
,C=45°
,则c等于
(
103
B.1031C.
31
3.
a=23,b=22,
B=45°
,则
A等于(
B.60°
或150°
4.
a=12,b=13,C=60°
,此三角形的解的情况是()
无解
B.一解C.
两解
不能确定
5.
已知a2b2c2bc,则角A为(
B.C.
3
6
6.
若acosAbcosB,
则△ABC的形状是(
等腰三角形
B.直角三角形C.
等腰直角三角形
等腰或直角三角形
二、填空题
7.在△ABC中,若∠A:
∠B:
∠C=1:
2:
3,则a:
b:
c.
8.在△ABC中,a33,c2,B150°
,则b=.
9.在△ABC中,A=60°
,B=45°
,ab12,则a=;
b=.
10.已知△ABC中,a181,b209,A121°
,则此三角形解的情况是.
11.已知三角形两边长分别为1和3,第三边上的中线长为1,则三角形的外接圆半径为.
12.在△ABC中,bc:
ca:
ab4:
5:
6,则△ABC的最大内角的度数是
三、解答题
13.在△ABC中,已知AB102,A=45°
,在BC边的长分别为20,203,5的3情况下,求相应角C的度数.
14.在△ABC中,
BC=a,AC=b,a,b是方程x223x20的两个根,且
2cosAB1.求:
(1)角C的度数;
(2)AB的长度.
15.在△ABC中,
cosAcosB11证明:
2222.
a2b2a2b2
16.在△ABC中,的最小值.
ab10,cosC是方程2x3x20的一个根,求△ABC周长
17.在△ABC中,若sinAsinBsinCcosAcosB.
(1)判断△ABC的形状;
(2)在上述△ABC中,若角C的对边c1,求该三角形内切圆半径的取值范围.
、选择题
题号
4
5
答案
C
B
D
、填空题
7.1:
3:
28.79.36126,12624
10.无解11.112.120°
ABsinA1013.解:
由正弦定理得sinC
BCBC
(1)当BC=20时,sinC=;
BCABACC30°
(2)当BC=203时,sinC=3;
32
ABsin45BCABC有两解C60或120°
(3)当BC=5时,sinC=2>
1;
C不存在
14.解:
(1)cosCcosABcosAB1C=120°
2)由题设:
ab2
AB2
2222
AC2BC22ACBCcosCa2b22abcos120
abab2ab232210
AB10
x12,x2
又cosC是方程2x23x20的一个根.
cosC
由余弦定理可得:
c2a2b22ab1ab2ab
则:
c2100a10aa5275
当a5时,c最小且c7553此时abc1053
△ABC周长的最小值为1053
17.解:
(1)由sinAsinBsinCcosAcosB
2C
可得2sin1cosC0即C=90°
△ABC是以C为直角顶点的直角三角形
2)内切圆半径rabcsinAsinB1
2sinA121
2422
内切圆半径的取值范围是