浙江省台州市临海市第六中学高三数学第一轮复习讲解 正弦定理和余弦定理
1.正弦定理和余弦定理 定理 正弦定理 abc===2R(R为△ABCsin Asin Bsin C内容 外接圆半径) a=2Rsin_A,b=2Rsin_B, c=2Rsin_C; absin A=,sin B=, 2R2Rc变形形式 sin C=; 2Ra∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C; a+b+ca=. sin A+sin B+sin Csin A2.正弦定理解决的问题有哪两类? 提示:(1)已知两角和任一边,求其他边和角; (2)已知两边和其中一边的对角,求其他边和角. 3.余弦定理解决的问题有哪三类? 提示:(1)已知三边,求各角;
余弦定理 a2=b2+c2-2bccos_A; b2=c2+a2-2cacos_B; c2=a2+b2-2abcos_C. b2+c2-a2cos A=; 2bcc2+a2-b2cos B=; 2caa2+b2-c2cos C=. 2ab(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角; (3)已知两边和其中一边的对角,求其他角和边. 温馨提示:解斜三角形的类型:
(1)已知两角一边,用正弦定理,有解时,只有一解.
(2)已知两边及其一边的对角,用正弦定理,有解的情况可分为以下情况,在△ABC中,已知a、b和角A时,解的情况如下:
A为锐角 A为钝角 图形 关系式 解个数 a=bsin A 一解 bsin A<a<b 两解 a≥b 一解 a>b 一解 上表中A为锐角时,a<bsin A时,无解;A为钝角时,a=b,a<b均无解. (3)已知三边,用余弦定理有解时,只有一解. (4)已知两边及夹角,用余弦定理,必有一解.
4.三角形面积
设△ABC的三边分别为a、b、c,所对的三个角分别为A、B、C,其面积为S.
1
(1)S=ah(h为BC边上的高);
21
(2)S=absin C.
2
1
1.(2013·高考北京卷)在△ABC中,a=3,b=5,sin A=,则sin B=( )
3
15A. B. 595C. D.1 3
ab
解析:选B.在△ABC中,由正弦定理=,
sin Asin B
15×35bsin A
得sin B===.
a39
2.在△ABC中,若a=18,b=24,A=45°,则此三角形有( ) A.无解 B.两解 C.一解 D.解的个数不确定 解析:选B.∵bsin A=122<a<b. ∴三角形的个数有两个.
13.(2014·兰州调研)在△ABC中,a=32,b=23,cos C=,则△ABC的面积为( )
3
A.33 B.23 C.43 D.3
122
解析:选C.∵cos C=,∴sin C=,
33
1122∴S△ABC=absin C=×32×23×=43. 223
4.在△ABC中,B=60°,b2=ac,则△ABC的形状为________. 解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2accos 60°=ac, 即a2-2ac+c2=0,∴a=c.
又B=60°,∴△ABC为等边三角形. 答案:等边三角形 5.(2013·高考安徽卷)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sin A=5sin B,则角C=________.
解析:由3sin A=5sin B,得3a=5b.又因为b+c=2a,
57
所以a=b,c=b,
33
52272
222?b?+b-?b?a+b-c33
所以cos C== 2ab5
2×b×b3
1=-. 2
2π
因为C∈(0,π),所以C=.
3
2π答案: 3
利用正、余弦定理解三角形
(2013·高考山东卷)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a+c
7
=6,b=2,cos B=.
9
(1)求a,c的值;
(2)求sin(A-B)的值.
[解] (1)由余弦定理b2=a2+c2-2accos B, 得b2=(a+c)2-2ac(1+cos B),
7
又b=2,a+c=6,cos B=,
9所以ac=9,解得a=3,c=3. (2)在△ABC中,sin B=
1-cos2B=
42
, 9
asin B22
由正弦定理得sin A==.
b3因为a=c,所以A为锐角. 1
所以cos A=1-sin2A=.
3
102
因此sin(A-B)=sin Acos B-cos Asin B=.
27
在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两
个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.一般地,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,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.
1.(2012·高考浙江卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsin A=3acos B.
(1)求角B的大小;
(2)若b=3,sin C=2sin A,求a,c的值.
ab
解:(1)由bsin A=3acos B及正弦定理=,
sin Asin B
得sin B=3cos B.
π
所以tan B=3,所以B=.
3ac
(2)由sin C=2sin A及=,得c=2a.
sin Asin C由b=3及余弦定理b2=a2+c2-2accos B, 得9=a2+c2-ac. 所以a=3,c=23.
利用正、余弦定理判定三角形的形状
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A的大小;
(2)若sin B+sin C=1,试判断△ABC的形状.
[解] (1)由已知,
根据正弦定理得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c, 即a2=b2+c2+bc.①
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
1
故cos A=-,A=120°.
2(2)由①得sin2A=sin2B+sin2C+sin Bsin C.
1
又sin B+sin C=1,故sin B=sin C=.
2因为0°
判断三角形的形状,主要有如下两种途径:
(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,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)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角三角函数间的关系,通过三角函数恒等变换,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B+C=π这个结论,在两种解法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. Ac-b2.(1)在△ABC中,sin2=(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状
22c
为________;
(2)在△ABC中,若b=asin C,c=acos B,则△ABC的形状为________.
c-b
解析:(1)∵sin=,
22c
2A
1-cos Ac-bb
∴=,∴cos A=. 22cc
222
bb+c-a
由余弦定理=,
c2bc
∴a2+b2=c2,∴△ABC为直角三角形.
a2+c2-b2bsin B
(2)由b=asin C可知=sin C=,由c=acos B可知c=a·,整理得b2+c2
asin A2ac=a2,即三角形一定是直角三角形,A=90°,∴sin C=sin B,∴B=C,
故△ABC为等腰直角三角形.
答案:(1)直角三角形 (2)等腰直角三角形
与三角形面积有关的问题
(2013·高考湖北卷)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;
(2)若△ABC的面积S=53,b=5,求sin Bsin C的值.
[解] (1)由cos 2A-3cos(B+C)=1,得
2cos2A+3cos A-2=0,即(2cos A-1)(cos A+2)=0.
1
解得cos A=或cos A=-2(舍去).
2
π
因为0
3
1133
(2)由S=bcsin A=bc·=bc=53,得bc=20.
2224又b=5,所以c=4.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=25+16-20=21,所以a=21.
bc
从而由正弦定理得sin Bsin C=sin A·sin A
aa
bc2035=2sin2A=×=. a2147
三角形面积公式的应用原则
111
(1)对于面积公式S=absin C=acsin B=bcsin A,一般是已知哪一个角就使用哪一个
222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.
CA3
3.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若acos2 +ccos2 =b.
222
(1)求证:a,b,c成等差数列; (2)若B=60°,b=4,求△ABC的面积. 1+cos C1+cos A3解:(1)证明:acos+ccos=a·+c·=b,则a(1+cos C)+c(1+cos
22222
2C
2A
A)=3b.
由正弦定理,得
sin A+sin Acos C+sin C+cos Asin C=3sin B, 即sin A+sin C+sin(A+C)=3sin B, ∴sin A+sin C=2sin B.
由正弦定理得,a+c=2b,故a,b,c成等差数列. (2)由B=60°,b=4及余弦定理, 得42=a2+c2-2accos 60°. ∴(a+c)2-3ac=16, 又由(1)知a+c=2b, 代入上式得4b2-3ac=16, 解得ac=16,
11
∴△ABC的面积S=acsin B=acsin 60°=43.
22
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