正弦、余弦定理习题精选精讲
正余弦定理(精讲)(解析版)

考法二 正弦定理
【例 2】(1)(2020·辽宁锦州市·高一期末)在 ABC 中,内角 A ,B ,C 的对边分别为 a ,b ,c ,a 2 ,
c 2 3 , A 30 ,则角 C 为( )
A.60°
B.60°或 120°
C.45°
D.45°或 135°
3 / 11
(2)(2020·湖北黄冈市·高一期末)在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a ,b,c,已知 cos A 3 , 5
A. 3
B. 2 2
C. 2 3
D. 5
(3)(2020·全国高一课时练习)已知钝角三角形的三边长分别为 k, k 2, k 4 ,则 k 的取值范围是( )
A.(-2,6)
B.(0,2)
C.(0,6)
D.(2,6)
【答案】(1)A(2)D(3)D
【解析】(1)在 ABC 中, a 1, b 2 , C 60 ,由余弦定理得 c2 12 22 2 1 2 cos 60 3 ,
2 / 11
(3)由题:钝角三角形的三边长分别为 k、k 2、k 4,
k k
k
2
k
2k4
22 k
4 2
解得:
k
2, 6
.故选:D
【一隅三反】
1.(2020·全国高一)在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,右 a=1,c=2,∠B=600,则 b=( )
A.1
,所以
B
6
.故选:B.
b c a 3 (3)A=60°,a 3 ,由正弦定理可得, sinB sinC sinA 3 2,
2 ∴b=2sinB,c=2sinC,则 b c 2.故选:D.
第04讲 正弦定理和余弦定理 (精讲)-2(含答案解析)

第04讲正弦定理和余弦定理(精讲)-2第04讲正弦定理和余弦定理(精讲)角度4:正余弦定理综合应用例题(2022·山西·高一阶段练习)1.在ABC 中,已知cosA =1tan 2B =,若ABC 边长为()A BC D .(2022·四川省内江市第六中学高一期中(文))2.已知在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且A =60°,BC =4,则△ABC 的周长的取值范围为()A .(4,12⎤⎦B .(]8,12C .)4,12⎡⎣D .(]10,12(2022·山东菏泽·高一期中)3.在△ABC 中,2cos 3C =,AC =4,BC =3,则sin B =()A .19B C .1D .3(2022·河南·南阳中学高三阶段练习(理))4.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足222533a b c +=,则sin A 的最大值是__________.(2022·山东·临沭县教育和体育局高一期中)5.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则ABC 的面积S 根据此公式,若()cos 2cos 0a B b c A +-=,且2224b c a +-=,则ABC 的面积为______.题型归类练(2022·江苏·高一课时练习)6.如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,此时气球的高度是60m ,则河流的宽度BC 等于()A .)2401m B .)1801mC .)1201mD .)301m(2022·天津河北·高一期中)7.在 ABC 中,120B ∠= ,AB =∠A 的角平分线AD则|AC |=()A .2B .3C D(2022·四川绵阳·高一期中)8.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若ABC )222a b c +-,则角C =()A .6πB .4πC .3πD .23π(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)9.为了测量一个不规则公园,C D 两点之间的距离,如图,在东西方向上选取相距1km 的,A B 两点,点B 在点A 的正东方向上,且,,,A B C D 四点在同一水平面上.从点A 处观测得点C 在它的东北方向上,点D 在它的西北方向上;从点B 处观测得点C 在它的北偏东15︒方向上,点D 在它的北偏西75 方向上,则,C D 之间的距离为______km.(2022·江西萍乡·三模(理))10.已知,,a b c分别为锐角ABC 的内角,,A B C 的对边,若in 2s c a A ==,则ABC 面积的最大值为_________.高频考点二:判断三角形的形状例题(2022·辽宁·铁岭市清河高级中学高一期中)11.在ABC 中,已知()sin 2sin cos C B C B =+,那么ABC 一定是()A .等腰直角三角形B .等腰三角形C .等腰或直角三角形D .等边三角形(2022·河南·安阳一中高一阶段练习)12.若在,2cos ABC a B c ⋅=△中,则三角形的形状一定是()A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形(2022·江苏南通·模拟预测)13.小强计划制作一个三角形,使得它的三条边中线的长度分别为1则()A .能制作一个锐角三角形B .能制作一个直角三角形C .能制作一个钝角三角形D .不能制作这样的三角形题型归类练(2022·全国·高一单元测试)14.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若cos cos a bA B=,222c a b ab =+-,则ABC ∆是()A .钝角三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形(2022·江苏南通·高一期中)15.在ABC 中,若22cos a b c B -=,cos cos 1A B +=,则ABC 一定是()A .等边三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .无法确定(2022·天津市第二十一中学高一期中)16.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且222b c a bc +=+,若2sin sin sin B C A =,则△ABC 的形状是()A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形(2022·安徽·安庆一中高一期中)17.已知在ABC 中,22cos sin sin cos a A B b A B =,则ABC 的形状为()A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形(2022·江苏徐州·高一期中)18.在ABC 中,角A B C ,,所对的边分别为a b c ,,.若1111sin sin tan tan c A c B b A a B-=-,则ABC 为()A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形参考答案:1.A【分析】由题意求得sin ,sin A B ,判断a b <,求出cos C ,判断出最短边和最长边,利用正弦定理求得答案.【详解】在ABC中,因为cos A =sin A =因为1tan 2B =,所以sin B =,因为sin sin A B <,所以a b <,所以()()cos cos πcos 052C A B A B ⎛⎫=--=-+=--=-<,即C 为最大角,sinC 2=,故最短边为a ,最长边为c,所以a =由正弦定理得12=c =,故选:A 2.A【分析】利用正弦定理将周长表达为关于B 的函数,然后利用△ABC 为锐角三角形求出定义域,再算值域即可.【详解】由正弦定理sin sin sin a b cA B C==,又A =60°,BC =4所以)()4sin sin 4sin sin a b c B C B A B ++=++=+++148cos 48sin 26B B B p 骣琪=++=++琪桫桫因为△ABC 为锐角三角形,所以0,2,620,2B B C ππππ⎧⎛⎫∈ ⎪⎪⎪⎝⎭⎛⎫⇒∈⎨⎪⎝⎭⎛⎫⎪∈ ⎪⎪⎝⎭⎩所以2,633B πππ⎛⎫⎛⎫+∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以sin 6B π⎤⎛⎫+∈⎥ ⎪⎝⎭⎝⎦所以周长的取值范围是(4,12⎤⎦.故选:A.3.B【分析】利用余弦定理求出边AB ,再利用正弦定理计算作答.【详解】在ABC中,3AB =,而sin C,由正弦定理得:4sin 3sin 3AC C B AB ===所以sin 9B =.故选:B4.35##0.6【分析】由余弦定理结合基本不等式可得4cos 15A ≤<,从而得到sin A 的最大值.【详解】由222533a b c +=得:222335c b a -=故22222222233445cos 22555c b b c b c a c b A bc bc bc bc -+-+-+===≥=,当且仅当2c b =时取等号,由于()0,A π∈,故4cos 15A ≤<,则229sin 1cos 0,25A A ⎛⎤=-∈ ⎥⎝⎦,则3sin 0,5A ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦,即sin A 的最大值是35故答案为:355【分析】首先根据正弦定理化简已知,求得1cos 2A =,再根据余弦定理求bc ,最后代入面积公式求解.【详解】解:由正弦定理边角互化可知cos (2)cos 0a B b c A +-=化简为()sin cos sin 2sin cos 0A B B C A +-=,sin cos sin cos 2sin cos A B B A C A+=即()sin sin 2sin cos A B C C A+==sin 0C ≠ ,1cos 2A ∴=,∴222141cos 2222b c a A bc bc +-==⇔=,解得:4bc =,根据面积公式可知S =6.C【分析】根据题目所给俯角,求出ABC 内角,利用正弦定理求解即可.【详解】从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,气球的高度是60m ,所以105,30,45ABC ACB CAB ∠=︒∠=︒∠=︒所以260120AC =⨯=,由正弦定理可得,60sin 75AB =,sin 30sin 45AB BC = ,所以sin 45601)sin 30sin(3045)AB BC ===+ .故选:C.7.C【分析】在 ABD 中,利用正弦定理求得45ADB ∠= ,进而得到 ABC 是等腰三角形,再利用余弦定理求解.【详解】解:在 ABD 中,120B ∠= ,AB =A 的角平分线AD由正弦定理得sin sin 120ADABADB=∠,则sin 2ADB ∠=,所以45,15ADB DAB ∠=∠= ,则30A = ,所以 ABC 是等腰三角形,即==AB BC 所以2222cos 1206ACABBCAB BC =+-⋅⋅= ,故AC =,故选:C 8.A【分析】化简已知得1sin cos 26ab C C =,解方程即得解.【详解】解:1sin 2ABC S ab C = ,由余弦定理得2222cos b a c ab C +-=,∴结合)22212ABC S b a c =+-△,得1sin cos 26ab C C =,sin C C ∴=,()0,πC ∈ ,所以cos 0C ≠,∴tan C =6C π∴=.故选:A .9.2【分析】由题意确定相应的各角的度数,在ABC 中,由正弦定理求得BC ,同理再求出DB ,解DBC △,求得答案.【详解】由题意可知,904545,9045135,9015105CAB DAB CBA ∠=-=∠=+=∠=+= ,157590,15CDB DBA ∠=+=∠= ,故在ABC 中,1804510530ACB ∠=--= ,故sin sin BD AB DAB ADB =∠∠,1sin 45sin 30BC ⨯==,在ABD △中,1801513530ADB ∠=--= ,故sin sin BC AB CAB ACB =∠∠,1sin135sin 30BD ⨯=所以在DBC △中,90CBD ∠= ,则2CD =,故答案为:210.4【分析】先由正弦定理求得3C π=,再由余弦定理求出23ab c ≤=,即可求出ABC 面积的最大值.【详解】因为in 2s c a A =,由正弦定理可得:2sin sin c a C A ==,所以sin 2c C ==又ABC 为锐角三角形,所以3C π=.由余弦定理得:2222cos 2c a b ab C ab ab ab =+-≥-=(当且仅当a =b 时等号成立)即23ab c ≤=,所以11sin 322ABC S ab C =≤⨯=△a =b ,即ABC 为等边三角形时等号成立).所以ABC故答案为:4.11.B【分析】由两角和的正弦公式结合正弦定理和余弦定理可求出a b =,即可判断ABC 的形状.【详解】因为()sin 2sin cos C B C B =+,sin()sin B C A +=,所以sin 2sin cos C A B =,所以由正余弦定理得22222a c b c a ac+-=⋅,化简得22a b =,所以a b =,所以ABC 为等腰三角形.故选:B.12.B【分析】根据余弦定理角化边可得结果.【详解】由2cos a B c ⋅=以及余弦定理得22222a c b a c ac+-⋅=,化简得a b =,所以三角形的形状一定是等腰三角形.故选:B 13.C【分析】由向量关系与余弦定理列方程求解三条边长后判断【详解】设三角形的三条边为a ,b ,c ,设BC 中点为D ,1()2AD AB AC =+,则()222124AD AB AC AB AC=++⋅ ()2222222211222424b c a c b bc b c a bc ⎛⎫+-=++⋅=+- ⎪⎝⎭,∴2222228b c a +-=同理,2222222228,224a b c a c b +-=+-=∴2222831003283a b c ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩,∴3a b c ⎧=⎪⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎪⎩,33a c +=>,∴可以构成三角形2225610044333a cb +-=-=-,∴cos 0B <,∴ABC 为钝角三角形,故选:C 14.B【分析】利用正余弦定理可确定边角关系,进而可判定三角形形状.【详解】在ABC ∆中,由正弦定理得sin sin a bA B =,而cos cos a b A B=,∴sin sin cos cos A BA B=,即tan tan A B =,又∵A 、B 为ABC ∆的内角,∴A B =,又∵222c a b ab =+-,∴222ab a b c =+-,∴由余弦定理得:2221cos 22a b c C ab +-==,∴3C π=,∴ABC ∆为等边三角形.故选:B.15.A【分析】由22cos a b c B -=,利用余弦定理可求C ,再利用三角形内角的关系结合两角和与差的三角函数可求A ,进而可得三角形的形状.【详解】解:由22cos a b c B -=,根据余弦定理,故222222a c b a b c ac+--=,所以222a b c ab +-=,所以1cos 2C =,()0C π∈,,所以3C π=,所以23A B π+=,因为cos cos 1A B +=,所以2221cos cos cos cos cos sin sin cos cos sin 133322πππ⎛⎫+-=++=-+= ⎪⎝⎭A A A A A A A A ,即1cos 122A A +=,所以sin 16A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为()0A π∈,,所以62A ππ+=,所以3A π=,从而3B AC ππ=--=.所以三角形为等边三角形,故选:.A 16.C【分析】先依据条件222b c a bc +=+求得π3A =,再利用2sin sin sinBC A =可以求得b c =,从而判断△ABC 的形状是等边三角形【详解】△ABC 中,222b c a bc +=+,则2221cos 222b c a bc A bc bc +-===又0πA <<,则π3A =由2sin sin sinBC A =,可得2a bc =,代入222b c a bc+=+则有222b c bc bc bc +=+=,则()20b c -=,则b c =又π3A =,则△ABC 的形状是等边三角形故选:C17.D【分析】利用正弦定理与二倍角公式化简,再根据三角形的内角范围分析即可【详解】由正弦定理有22sin cos sin sin sin cos A A B B A B =,因为sin ,sin 0A B ≠,故sin cos sin cos A A B B =,故2sin cos 2sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =,又(),0,A B π∈,故22A B =或22A B π+=,即A B =或2A B π+=,故ABC 的形状为等腰三角形或直角三角形故选:D18.D【分析】利用正弦定理,化简得sin cos sin cos 0A C B C -=,进而对cos C 进行分类讨论,分为①cos 0C =;②cos 0C ≠两种情况进行求解,即可得到答案.【详解】1111sin sin tan tan c A c B b A a B -=-,利用正弦定理,可得,1111sin sin sin sin sin tan sin tan C A C B B A A B-=-,11cos cos sin sin sin sin sin sin A B C A C B B A--=,sin sin sin cos sin cos B A C A C B -=-,sin()sin()sin cos sin cos A C B C C A C B +-+=-,sin cos sin cos 0A C B C -=,①cos 0C =时,有等式成立,此时2C π=;②cos 0C ≠时,有sin sin A B =,因为0,0A B ππ<<<<,所以,A B =.故ABC 为等腰或直角三角形.故选:D。
正弦定理和余弦定理(含解析)

弦定理和余弦定理(含解析)第七节正弦定理和余弦定理[知识能否忆起]1.正弦定理分类内容定理asin A=bsin B=csin C=2R(R是△ABC 外接圆的半径)变形公式①a=2R sin_A,b=2R sin_B,c=2R sin_C,②sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c,③sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R解决的问题①已知两角和任一边,求其他两边和另一角,②已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角 2.余弦定理 分类内容定理在△ABC 中,有a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ;b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos_C变形 公式cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab解决的 问题 ①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角3.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah (h 表示边a 上的高);(2)S =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C ;(3)S=12r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).[小题能否全取]1.(2012·广东高考)在△ABC中,若∠A=60°,∠B=45°,BC=32,则AC=() A.43B.2 3C. 3D.3 2解析:选B由正弦定理得:BCsin A=AC sin B,即32sin 60°=ACsin 45°,所以AC=3232×22=2 3.2.在△ABC中,a=3,b=1,c=2,则A 等于()A.30°B.45°C.60°D.75°解析:选C∵cos A=b2+c2-a22bc=1+4-32×1×2=12, 又∵0°<A <180°,∴A =60°.3.(教材习题改编)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 ∵a sin A =b sin B ,∴sin B =b a sin A =2418sin 45°,∴sin B =223.又∵a <b ,∴B 有两个.4.(2012·陕西高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若a =2,B =π6,c=23,则b =________.解析:由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B=4+12-2×2×23×32=4,所以b=2.答案:25.△ABC中,B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC的面积为________.解析:设BC=x,由余弦定理得49=25+x2-10x cos 120°,整理得x2+5x-24=0,即x=3.因此S△ABC =12AB×BC×sin B=12×3×5×32=1534.答案:153 4(1)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.(2)在△ABC中,已知a、b和A时,解的情况如下:A为锐角A为钝角或直角图形关系式a=b sinAb sinA<a<ba≥b a>b解的个数一解两解一解一解利用正弦、余弦定理解三角形典题导入[例1](2012·浙江高考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b sin A=3a cos B.(1)求角B的大小;(2)若b=3,sin C=2sin A,求a,c的值.[自主解答](1)由b sin A=3a cos B及正弦定理asin A=bsin B,得sin B=3cos B,所以tan B=3,所以B=π3.(2)由sin C=2sin A及asin A=csin C,得c=2a.由b=3及余弦定理b2=a2+c2-2ac cos B,得9=a2+c2-ac.所以a=3,c=23.在本例(2)的条件下,试求角A的大小.解:∵asin A=bsin B,∴sin A=a sin Bb=3·sinπ33=12.∴A=π6.由题悟法1.应熟练掌握正、余弦定理及其变形.解三角形时,有时可用正弦定理,有时也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷.2.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.以题试法1.△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a sin A sin B+b cos2A=2a.(1)求ba;(2)若c2=b2+3a2,求B.解:(1)由正弦定理得,sin2A sin B+sin B cos2A=2sin A,即sin B(sin2A+cos2A)=2sin A.故sin B=2sin A,所以ba= 2.(2)由余弦定理和c2=b2+3a2,得cos B=(1+3)a2c.由(1)知b2=2a2,故c2=(2+3)a2.可得cos2B=1 2,又cos B>0,故cos B=22,所以B=45°.利用正弦、余弦定理判定三角形的形状典题导入[例2] 在△ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin 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.[自主解答] (1)由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )·b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc . 由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =-12,∵0<A <180°,∴A =120°. (2)由(1)得sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C =34.又sin B+sin C=1,解得sin B=sin C=1 2.∵0°<B<60°,0°<C<60°,故B=C,∴△ABC是等腰的钝角三角形.由题悟法依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:(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的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,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.[注意]在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.以题试法2.(2012·安徽名校模拟)已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量m=(4,-1),n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫cos 2A 2,cos 2A ,且m ·n =72. (1)求角A 的大小;(2)若b +c =2a =23,试判断△ABC 的形状.解:(1)∵m =(4,-1),n =⎝⎛⎭⎪⎪⎫cos 2A 2,cos 2A , ∴m ·n =4cos 2A 2-cos 2A =4·1+cos A 2-(2cos 2A -1)=-2cos 2A +2cos A +3.又∵m ·n =72, ∴-2cos 2A +2cos A +3=72, 解得cos A =12. ∵0<A <π,∴A =π3.(2)在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,且a =3, ∴(3)2=b 2+c 2-2bc ·12=b 2+c 2-bc .① 又∵b +c =23,∴b =23-c ,代入①式整理得c 2-23c +3=0,解得c =3,∴b = 3,于是a =b =c = 3,即△ABC 为等边三角形.与三角形面积有关的问题典题导入[例3] (2012·新课标全国卷)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.(1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .[自主解答] (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎪⎪⎫A -π6=12. 又0<A <π,故A =π3. (2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.由题悟法1.正弦定理和余弦定理并不是孤立的.解题时要根据具体题目合理选用,有时还需要交替使用.2.在解决三角形问题中,面积公式S =12ab sin C=12bc sin A=12ac sin B最常用,因为公式中既有边也有角,容易和正弦定理、余弦定理结合应用.以题试法3.(2012·江西重点中学联考)在△ABC中,12cos 2A=cos2A-cos A.(1)求角A的大小;(2)若a=3,sin B=2sin C,求S△ABC.解:(1)由已知得12(2cos2A-1)=cos2A-cosA,则cos A=12.因为0<A<π,所以A=π3.(2)由bsin B=csin C,可得sin Bsin C=bc=2,即b=2c.所以cos A=b2+c2-a22bc=4c2+c2-94c2=12,解得c =3,b =23, 所以S △ABC =12bc sin A =12×23×3×32=332.1.在△ABC 中,a 、b 分别是角A 、B 所对的边,条件“a <b ”是使“cos A >cos B ”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选C a <b ⇔A <B ⇔cos A >cos B .2.(2012·泉州模拟)在△ABC 中,a ,b ,c分别是角A ,B ,C 所对的边.若A =π3,b =1,△ABC 的面积为2,则a 的值为( ) A .1 B .2 C.32D. 3 解析:选D 由已知得12bc sin A =12×1×c ×sin π3=32,解得c =2,则由余弦定理可得a 2=4+1-2×2×1×cos π3=3⇒a = 3. 3.(2013·“江南十校”联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =23,c =22,1+tan A tan B=2c b ,则C =( ) A .30° B .45°C .45°或135°D .60°解析:选B 由1+tan A tan B=2c b 和正弦定理得 cos A sin B +sin A cos B =2sin C cos A , 即sin C =2sin C cos A ,所以cos A =2,则A =60°. 由正弦定理得23sin A =22sin C, 则sin C =22, 又c <a ,则C <60°,故C =45°.4.(2012·陕西高考)在△ABC 中 ,角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2=2c 2,则cos C 的最小值为( )A.32B.22C.12 D .-12解析:选C 由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,又c 2=12(a 2+b 2),得2ab cos C =12(a 2+b 2),即cos C =a 2+b 24ab ≥2ab 4ab =12. 5.(2012·上海高考)在△ABC 中,若sin 2 A +sin 2B <sin 2C ,则△ABC 的形状是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不能确定解析:选C由正弦定理得a2+b2<c2,所以cos C=a2+b2-c22ab<0,所以C是钝角,故△ABC是钝角三角形.6.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c.若b=2a sin B,则角A的大小为________.解析:由正弦定理得sin B=2sin A sin B,∵sin B≠0,∴sin A=12,∴A=30°或A=150°.答案:30°或150°7.在△ABC中,若a=3,b=3,A=π3,则C的大小为________.解析:由正弦定理可知sin B=b sin A a=3sin π33=12,所以B =π6或5π6(舍去),所以C =π-A -B =π-π3-π6=π2. 答案:π28.(2012·北京西城期末)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =25,B =π4,sinC =55,则c =________;a =________. 解析:根据正弦定理得b sin B =c sin C,则c =b sin C sin B =22,再由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即a 2-4a -12=0,(a +2)(a -6)=0,解得a =6或a =-2(舍去). 答案:22 69.(2012·北京高考)在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:根据余弦定理代入b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝⎛⎭⎪⎪⎫-14,解得b =4. 答案:410.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a sin A +c sin C -2a sin C =b sin B .(1)求B ;(2)若A =75°,b =2,求a ,c .解:(1)由正弦定理得a 2+c 2-2ac =b 2. 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B .故cos B =22,因此B =45°. (2)sin A =sin(30°+45°)=sin 30°cos 45°+cos 30°sin 45°=2+64. 故a =b ×sin A sin B =2+62=1+3, c =b ×sin C sin B =2×sin 60°sin 45°= 6. 11.(2013·北京朝阳统考)在锐角三角形ABC中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足3a -2b sin A =0.(1)求角B 的大小;(2)若a +c =5,且a >c ,b =7,求AB ·AC 的值.解:(1)因为3a -2b sin A =0,所以 3sin A -2sin B sin A =0,因为sin A ≠0,所以sin B =32. 又B 为锐角,所以B =π3. (2)由(1)可知,B =π3.因为b = 7. 根据余弦定理,得7=a 2+c 2-2ac cos π3, 整理,得(a +c )2-3ac =7.由已知a +c =5,得ac =6.又a >c ,故a =3,c =2.于是cos A =b 2+c 2-a 22bc =7+4-947=714,所以AB ·AC =|AB |·|AC |cos A =cb cos A=2×7×714=1. 12.(2012·山东高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin B (tan A +tan C )=tan A tan C .(1)求证:a ,b ,c 成等比数列;(2)若a =1,c =2,求△ABC 的面积S . 解:(1)证明:在△ABC 中,由于sin B (tan A +tan C )=tan A tan C ,所以sin B ⎝⎛⎭⎪⎪⎫sin A cos A +sin C cos C =sin A cos A ·sin C cos C , 因此sin B (sin A cos C +cos A sin C )=sin A sin C ,所以sin B sin(A +C )=sin A sin C .又A +B +C =π,所以sin(A +C )=sin B ,因此sin 2B =sin A sin C .由正弦定理得b 2=ac ,即a ,b ,c 成等比数列.(2)因为a =1,c =2,所以b =2, 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac=12+22-22×1×2=34, 因为0<B <π,所以sin B =1-cos 2B =74, 故△ABC 的面积S =12ac sin B =12×1×2×74=74.1.(2012·湖北高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若三边的长为连续的三个正整数,且A >B >C ,3b =20a cos A ,则sin A ∶sin B ∶sin C 为( )A .4∶3∶2B .5∶6∶7C .5∶4∶3D .6∶5∶4解析:选D 由题意可得a >b >c ,且为连续正整数,设c =n ,b =n +1,a =n +2(n >1,且n ∈N *),则由余弦定理可得3(n +1)=20(n +2)·(n +1)2+n 2-(n +2)22n (n +1),化简得7n 2-13n -60=0,n ∈N *,解得n =4,由正弦定理可得sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =6∶5∶4.2.(2012·长春调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知4sin 2A +B 2-cos 2C =72,且a +b =5,c =7,则△ABC 的面积为________.解析:因为4sin 2A +B 2-cos 2C =72, 所以2[1-cos(A +B )]-2cos 2C +1=72, 2+2cos C -2cos 2C +1=72,cos 2C -cos C +14=0,解得cos C=12.根据余弦定理有cos C=1 2=a2+b2-72ab,ab=a2+b2-7,3ab=a2+b2+2ab-7=(a+b)2-7=25-7=18,ab=6,所以△ABC的面积S△ABC=12ab sin C=12×6×32=332.答案:33 23.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足(2b-c)cos A-a cos C=0.(1)求角A的大小;(2)若a=3,S△ABC=334,试判断△ABC的形状,并说明理由.解:(1)法一:由(2b-c)cos A-a cos C=0及正弦定理,得(2sin B-sin C)cos A-sin A cos C=0,∴2sin B cos A-sin(A+C)=0,sin B (2cos A -1)=0.∵0<B <π,∴sin B ≠0,∴cos A =12. ∵0<A <π,∴A =π3. 法二:由(2b -c )cos A -a cos C =0,及余弦定理,得(2b -c )·b 2+c 2-a 22bc-a ·a 2+b 2-c 22ab=0, 整理,得b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12, ∵0<A <π,∴A =π3. (2)∵S △ABC =12bc sin A =334, 即12bc sin π3=334, ∴bc =3,①∵a2=b2+c2-2bc cos A,a=3,A=π3,∴b2+c2=6,②由①②得b=c=3,∴△ABC为等边三角形.1.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边.若a=1,b=3,A+C=2B,则sin C=________.解析:在△ABC中,A+C=2B,∴B=60°.又∵sin A=a sin Bb=12,∴A=30°或150°(舍),∴C=90°,∴sin C=1.答案:12.在△ABC中,a=2b cos C,则这个三角形一定是()A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形解析:选A 法一:(化边为角)由正弦定理知:sin A =2sin B cos C ,又A =π-(B +C ), ∴sin A =sin(B +C )=2sin B cos C .∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C , ∴sin B cos C -cos B sin C =0,∴sin(B -C )=0.又∵B 、C 为三角形内角,∴B =C .法二:(化角为边)由余弦定理知cos C =a 2+b 2-c 22ab, ∴a =2b ·a 2+b 2-c 22ab=a 2+b 2-c 2a , ∴a 2=a 2+b 2-c 2,∴b 2=c 2,∴b =c .3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos 2C =-14.(1)求sin C 的值;(2)当a =2,2sin A =sin C 时,求b 及c 的长.解:(1)因为cos 2C =1-2sin 2C =-14,且0<C <π,所以sin C =104. (2)当a =2,2sin A =sin C 时,由正弦定理a sin A =c sin C,得c =4.由cos 2C =2cos 2C -1=-14,及0<C <π得cos C =±64. 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得b 2±6b -12=0,解得b =6或26,所以⎩⎨⎧ b =6,c =4或⎩⎨⎧b =26,c =4. 4.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且cos B =45,b =2.(1)当A =30°时,求a 的值;(2)当△ABC 的面积为3时,求a +c 的值.解:(1)因为cos B =45,所以sin B =35. 由正弦定理a sin A =b sin B ,可得a sin 30°=103,所以a =53. (2)因为△ABC 的面积S =12ac ·sin B ,sin B =35, 所以310ac =3,ac =10. 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得4=a 2+c 2-85ac =a 2+c 2-16, 即a 2+c 2=20.所以(a +c )2-2ac =20,(a +c )2=40. 所以a +c =210.。
正弦定理和余弦定理 (含详解)

第三章第七节正弦定理和余弦定理1.(2009·广东高考)已知△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c .若a =c =6+2,且∠A =75°,则b = ( )A .2B .4+2 3C .4-2 3 D.6- 2解析:如图所示.在△ABC 中,由正弦定理得sin 30b == =4, ∴b=2. 答案:A2.在锐角△ABC 中,BC =1,B =2A ,则AC cos A的值等于______,AC 的取值范围为________. 解析:由正弦定理得AC sin2A =BC sin A. 即AC 2sin A cos A =1sin A .∴AC cos A =2. ∵△ABC 是锐角三角形,∴0<A <π2,0<2A <π2,0<π-3A <π2,解得π6<A <π4. 由AC =2cos A 得AC 的取值范围为(2,3).答案:2 (2,3)3.(2009·全国卷Ⅰ)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c .已知a 2-c 2=2b ,且sin A cos C =3cos A sin C ,求b .解:由余弦定理得a 2-c 2=b 2-2bc cos A .又a 2-c 2=2b ,b ≠0,所以b =2c cos A +2.①又sin A cos C =3cos A sin C ,sin A cos C +cos A sin C =4cos A sin C ,sin(A +C )=4cos A sin C ,sin B =4sin C cos A .由正弦定理得sin B =b c sin C ,故b =4c cos A .②由①、②解得b =4.4.(2010·天津模拟)在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c,(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为 ( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形解析:∵cos 2B 2=a +c 2c ,∴cos B +12=a +c 2c,∴cos B =a c , ∴a 2+c 2-b 22ac=a c , ∴a 2+c 2-b 2=2a 2,即a 2+b 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.答案:B5.在△ABC 中,已知2sin A cos B =sin C ,那么△ABC 一定是 ( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .正三角形解析:法一:因为在△ABC 中,A +B +C =π,即C =π-(A +B ),所以sin C =sin(A +B ).由2sin A cos B =sin C ,得2sin A cos B =sin A cos B +cos A sin B ,即sin A cos B -cos A sin B =0,即sin(A -B )=0.又因为-π<A -B <π,所以A -B =0,即A =B .所以△ABC 是等腰三角形.法二:利用正弦定理和余弦定理2sin A cos B =sin C 可化为2a ·a 2+c 2-b 22ac=c ,即a 2+c 2-b 2=c 2,即a 2-b 2=0, 即a 2=b 2,故a =b .所以△ABC 是等腰三角形.答案:B6.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =π6,则△ABC 的面积等于 ( ) A.32 B.34 C.32或 3 D.32或34解析:由正弦定理知AB sin C =AC sin B ,∴sin C =AB sin B AC =32, ∴C =π3或2π3,A =π2或π6,∴S =32或34. 答案:D7.在△ABC 中,面积S =a 2-(b -c )2,则cos A = ( )A.817B.1517C.1315D.1317解析:S =a 2-(b -c )2=a 2-b 2-c 2+2bc =2bc -2bc cos A =12bc sin A ,∴sin A =4(1-cos A ),16(1-cos A )2+cos 2A =1,∴cos A =1517. 答案:B8.(2009·浙江高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,AB ·AC =3. (1)求△ABC 的面积;(2)若c =1,求a 的值.解:(1)因为cos A 2=255, 所以cos A =2cos 2A 2-1=35,sin A =45. 又由AB ·AC =3,得bc cos A =3,所以bc =5. 因此S △ABC =12bc sin A =2. (2)由(1)知,bc =5,又c =1,所以b =5,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =20,所以a =2 5.9.若△ABC ( )A .5B .6C .7D .8解析:依题意及面积公式S =12bc sin A , 得103=12bc sin60°,得bc =40. 又周长为20,故a +b +c =20,b +c =20-a ,由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-2bc cos60°=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ,故a 2=(20-a )2-120,解得a =7.答案:C10.(文)在三角形ABC 中,已知∠B =60°,最大边与最小边的比为3+12,则三角形的最大角为 ( )A .60°B .75°C .90°D .115°解析:不妨设a 为最大边.由题意,a c =sin A sin C =3+12, 即sin A sin(120°-A )=3+12, ∴sin A 32cos A +12sin A =3+12, (3-3)sin A =(3+3)cos A ,∴tan A =2+3,∴A =75°.答案:B(理)锐角△ABC 中,若A =2B ,则a b的取值范围是 ( ) A .(1,2) B .(1,3) C .(2,2) D .(2,3)解析:∵△ABC 为锐角三角形,且A =2B ,∴⎩⎨⎧0<2B <π2,0<π-3B <π2,∴π6<B <π4, ∴sin A =sin2B =2sin B cos B ,a b =sin Asin B =2cos B ∈(2,3).答案:D11.已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(3,-1),n =(cos A ,sin A ),若m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,则角B =________.解析:∵m ⊥n ,∴3cos A -sin A =0,∴tan A =3,∴A =π3. ∵a cos B +b cos A =c sin C ,∴sin A cos B +sin B cos A =sin C sin C ,∴sin(A +B )=sin 2C ,∴sin C =sin 2C ,∵sin C ≠0,∴sin C =1.∴C =π2,∴B =π6. 答案:π612.(文)(2010·长郡模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,π3<C <π2且b a -b =sin2C sin A -sin2C(1)判断△ABC 的性状;(2)若|BA +BC |=2,求BA ·BC 的取值范围.解:(1)由b a -b =sin2C sin A -sin2C及正弦定理得sin B =sin2C , ∴B =2C ,且B +2C =π,若B =2C ,π3<C <π2, ∴23π<B <π,B +C >π(舍); ∴B +2C =π,则A =C ,∴△ABC 为等腰三角形.(2)∵|BA +BC |=2,∴a 2+c 2+2ac ·cos B =4,∴cos B =2-a 2a 2(∵a =c ), 而cos B =-cos2C ,π3<C <π2, ∴12<cos B <1, ∴1<a 2<43, 又BA ·BC =ac cos B =2-a 2,∴BA ·BC ∈(23,1).(理)(2010·广州模拟)在△ABC 中,A ,B ,C 分别是三边a ,b ,c 的对角.设m =(cos C 2,sin C 2),n =(cos C 2,-sin C 2),m ,n 的夹角为π3. (1)求C 的大小;(2)已知c =72,三角形的面积S =332,求a +b 的值. 解:(1)m ·n =cos 2C 2-sin 2C 2=cos C , 又m ·n =|m ||n |cos π3=12, 故cos C =12,∵0<C <π,∴C =π3. (2)S =12ab sin C =12ab sin π3=34ab , 又已知S =332,故34ab =332,∴ab =6. ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,c =72, ∴494=a 2+b 2-2ab ×12=(a +b )2-3ab . ∴(a +b )2=494+3ab =494+18=1214, ∴a +b =112.。
正弦定理和余弦定理知识点讲解+例题讲解(含解析)

导数的概念及运算一、知识梳理1.正、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则2.S △ABC =2ab sin C =2bc sin A =2ac sin B =4R =2(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .3.在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如下:4.三角形中的三角函数关系(1)sin(A +B )=sin C ;(2)cos(A +B )=-cos C ; (3)sin A +B 2=cos C 2;(4)cos A +B 2=sin C2.5.三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B . 3.在△ABC 中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边, A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B ⇔cos A <cos B .二、例题精讲 + 随堂练习1.判断下列结论正误(在括号内打“√”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b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形;当b 2+c 2-a 2=0时,△ABC 为直角三角形;当b 2+c 2-a 2<0时,△ABC 为钝角三角形.( ) 解析 (1)三角形中三边之比等于相应的三个内角的正弦值之比. (3)已知三角时,不可求三边.(4)当b 2+c 2-a 2>0时,三角形ABC 不一定为锐角三角形. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×2.在△ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC =( ) A.π6B.π3C.2π3D.5π6解析 在△ABC 中,设AB =c =5,AC =b =3,BC =a =7,由余弦定理得cos ∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =9+25-4930=-12,由A ∈(0,π),得A =2π3,即∠BAC =23π. 答案 C3.在△ABC 中,a cos A =b cos B ,则这个三角形的形状为________. 解析 由正弦定理,得sin A cos A =sin B cos B , 即sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形. 答案 等腰三角形或直角三角形4.(2018·烟台质检)已知△ABC 中,A =π6,B =π4,a =1,则b 等于( ) A.2B.1C. 3D.2解析 由正弦定理a sin A =b sin B ,得1sin π6=bsin π4,∴112=b22,∴b = 2.答案 D5.(2018·全国Ⅱ卷)在△ABC 中,cos C 2=55,BC =1,AC =5,则AB =( ) A.4 2B.30C.29D.25解析 由题意得cos C =2cos 2 C 2-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫552-1=-35.在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ×BC ×cos C =52+12-2×5×1×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35=32,所以AB =4 2.答案 A6.(2019·荆州一模)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =22,cos A =34,sin B =2sin C ,则△ABC 的面积是________. 解析 由sin B =2sin C ,cos A =34,A 为△ABC 一内角, 可得b =2c ,sin A =1-cos 2A =74, ∴由a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 可得8=4c 2+c 2-3c 2, 解得c =2(舍负),则b =4.∴S △ABC =12bc sin A =12×2×4×74=7. 答案 7考点一 利用正、余弦定理解三角形【例1】 (1)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b =6,c =3,则A =________.(2)(2019·枣庄二模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若 (a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则A =( ) A.π6 B.π3 C.5π6 D.2π3(3)(2018·全国Ⅲ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 24,则C =( )A.π2B.π3C.π4D.π6解析 (1)由正弦定理,得sin B =b sin C c =6×323=22, 结合b <c 得B =45°,则A =180°-B -C =75°. (2)∵(a +b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,∴由正弦定理得(a +b )(a -b )=c (c -b ),即b 2+c 2-a 2=bc . 所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又A ∈(0,π),所以A =π3.(3)因为a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,且S △ABC =a 2+b 2-c24,所以S △ABC =2ab cos C 4=12ab sin C ,所以tan C =1.又C ∈(0,π),故C =π4. 答案 (1)75° (2)B (3)C【训练1】 (1)(2017·全国Ⅰ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( ) A.π12B.π6C.π4D.π3(2)(2019·北京海淀区二模)在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若2cos 2A +B2-cos 2C =1,4sin B =3sin A ,a -b =1,则c 的值为( )A.13B.7C.37D.6(3)在△ABC 中,已知a =2,b =6,A =45°,则满足条件的三角形有( ) A.1个 B.2个 C.0个 D.无法确定解析 (1)由题意得sin(A +C )+sin A (sin C -cos C )=0, ∴sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,则sin C (sin A +cos A )=2sin C sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=0,因为C ∈(0,π),所以sin C ≠0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4=0,又因为A ∈(0,π),所以A +π4=π,所以A =3π4.由正弦定理a sin A =c sin C ,得2sin 3π4=2sin C ,则sin C =12,又C ∈(0,π),得C =π6.(2)由2cos 2A +B 2-cos 2C =1,可得2cos 2A +B 2-1-cos 2C =0,则有cos 2C +cos C =0,即2cos 2C +cos C -1=0,解得cos C =12或cos C =-1(舍),由4sin B =3sin A ,得4b =3a ,① 又a -b =1,②联立①,②得a =4,b =3, 所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C =16+9-12=13,则c =13.(3)∵b sin A =6×22=3,∴b sin A <a <b . ∴满足条件的三角形有2个. 答案 (1)B (2)A (3)B 考点二 判断三角形的形状【例2】 (1)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cb <cos A ,则△ABC 为( ) A.钝角三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形D.等边三角形(2)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定解析(1)由cb<cos A,得sin Csin B<cos A,又B∈(0,π),所以sin B>0,所以sin C<sin B cos A,即sin(A+B)<sin B cos A,所以sin A cos B<0,因为在三角形中sin A>0,所以cos B<0,即B为钝角,所以△ABC为钝角三角形.(2)由正弦定理得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin A=sin2A.∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A=1,即A=π2,∴△ABC为直角三角形.答案(1)A(2)B【训练2】若将本例(2)中条件变为“c-a cos B=(2a-b)cos A”,判断△ABC的形状.解∵c-a cos B=(2a-b)cos A,C=π-(A+B),∴由正弦定理得sin C-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,∴sin A cos B+cos A sin B-sin A cos B=2sin A cos A-sin B cos A,∴cos A(sin B-sin A)=0,∴cos A=0或sin B=sin A,∴A=π2或B=A或B=π-A(舍去),∴△ABC为等腰或直角三角形.考点三 和三角形面积、周长有关的问题 角度1 与三角形面积有关的问题【例3-1】 (2017·全国Ⅲ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin A +3cos A =0,a =27,b =2. (1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. 解 (1)由sin A +3cos A =0及cos A ≠0, 得tan A =-3,又0<A <π,所以A =2π3.由余弦定理,得28=4+c 2-4c ·cos 2π3.即c 2+2c -24=0,解得c =-6(舍去),c =4.(2)由题设可得∠CAD =π2,所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6. 故△ABD 与△ACD 面积的比值为12AB ·AD sin π612AC ·AD=1.又△ABC 的面积为12×4×2sin ∠BAC =23,所以△ABD 的面积为 3. 角度2 与三角形周长有关的问题【例3-2】 (2018·上海嘉定区模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a sin B =3b cos A .若a =4,则△ABC 周长的最大值为________. 解析 由正弦定理a sin A =bsin B ,可将a sin B =3b cos A 转化为sin A sin B =3sin B cos A . 又在△ABC 中,sin B >0,∴sin A =3cos A , 即tan A = 3. ∵0<A <π,∴A =π3.由余弦定理得a 2=16=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-3bc ≥(b +c )2-3⎝⎛⎭⎪⎫b +c 22,则(b+c)2≤64,即b+c≤8(当且仅当b=c=4时等号成立),∴△ABC周长=a+b+c=4+b+c≤12,即最大值为12.答案12【训练3】(2019·潍坊一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(a+2c)cos B+b cos A=0.(1)求B;(2)若b=3,△ABC的周长为3+23,求△ABC的面积.解(1)由已知及正弦定理得(sin A+2sin C)cos B+sin B cos A=0,(sin A cos B+sin B cos A)+2sin C cos B=0,sin(A+B)+2sin C cos B=0,又sin(A+B)=sin C,且C∈(0,π),sin C≠0,∴cos B=-12,∵0<B<π,∴B=23π.(2)由余弦定理,得9=a2+c2-2ac cos B.∴a2+c2+ac=9,则(a+c)2-ac=9.∵a+b+c=3+23,b=3,∴a+c=23,∴ac=3,∴S△ABC =12a a c sin B=12×3×32=334.三、课后练习1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos C=223,b cos A+a cosB=2,则△ABC的外接圆面积为()A.4πB.8πC.9πD.36π解析由题意及正弦定理得2R sin B cos A+2R sin A cos B=2R sin(A+B)=2(R为△ABC的外接圆半径).即2R sin C=2.又cos C=223及C∈(0,π),知sin C=13.∴2R=2sin C=6,R=3.故△ABC 外接圆面积S =πR 2=9π. 答案 C2.(2019·武汉模拟)在△ABC 中,C =2π3,AB =3,则△ABC 的周长为( ) A.6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3 B.6sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+3 C.23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3D.23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π6+3解析 设△ABC 的外接圆半径为R ,则2R =3sin 2π3=23,于是BC =2R sin A =23sin A ,AC =2R sin B =23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-A .于是△ABC 的周长为23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin A +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-A +3=23sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3+3. 答案 C3.(2019·长春一模)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若⎝ ⎛⎭⎪⎫12b -sin C cos A =sin A cos C ,且a =23,则△ABC 面积的最大值为________. 解析 因为⎝ ⎛⎭⎪⎫12b -sin C cos A =sin A cos C , 所以12b cos A -sin C cos A =sin A cosC ,所以12b cos A =sin(A +C ),所以12b cos A =sin B , 所以cos A 2=sin Bb , 又sin B b =sin A a ,a =23, 所以cos A 2=sin A 23,得tan A =3,又A ∈(0,π),则A =π3, 由余弦定理得(23)2=b 2+c 2-2bc ·12=b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc ,即bc ≤12(当且仅当b =c =23时取等号), 从而△ABC 面积的最大值为12×12×32=3 3. 答案 334.(2018·天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6.(1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和sin(2A -B )的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理a sin A =bsin B , 得b sin A =a sin B , 又由b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6, 得a sin B =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,即sin B =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,可得tan B = 3. 又因为B ∈(0,π),可得B =π3.(2)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3, 有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =7,故b =7. 由b sin A =a cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫B -π6,可得sin A =37. 因为a <c ,故cos A =27. 因此sin 2A =2sin A cos A =437, cos 2A =2cos 2A -1=17.所以,sin(2A -B )=sin 2A cos B -cos 2A sin B =437×12-17×32=3314.5.我国南宋著名数学家秦九韶发现了由三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,面积为S ,则“三斜求积”公式为S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222.若a 2sin C =4sin A ,(a +c )2=12+b 2,则用“三斜求积”公式求得△ABC 的面积为________. 解析 根据正弦定理及a 2sin C =4sin A ,可得ac =4, 由(a +c )2=12+b 2,可得a 2+c 2-b 2=4, 所以S △ABC =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 2c 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+c 2-b 222=14×(16-4)= 3. 答案3。
《正弦定理和余弦定理》典型例题

《正弦定理和余弦定理》典型例题【1】透析类型一:正弦定理的应用:例1.已知在ABC ∆中,10c =,45A =,30C =,解三角形.思路点拨:先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出边a ,然后用三角形内角和求出角B ,最后用正弦定理求出边b .解析:sin sin a cA C =,∴sin 10sin 45102sin sin 30c A a C ⨯===,∴180()105B A C =-+=,又sin sin b c B C =, ∴sin 10sin1056220sin 75205652sin sin 304c B b C ⨯+====⨯=+.总结升华:1. 正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题;2. 数形结合将已知条件表示在示意图形上,可以清楚地看出已知与求之间的关系,从而恰当地选择解答方式.举一反三:【变式1】在∆ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9a cm =,解三角形。
【答案】根据三角形内角和定理,0180()=-+C A B 000180(32.081.8)=-+066.2=; 根据正弦定理,0sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,00sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A【变式2】在∆ABC 中,已知075B =,060C =,5c =,求a 、A .【答案】00000180()180(7560)45A B C =-+=-+=,根据正弦定理5sin 45sin 60oo a =,∴563a =.【变式3】在∆ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c【答案】根据正弦定理sin sin sin a b cA B C ==,得::sin :sin :sin 1:2:3a b c A B C ==.例2.在3,60,1ABC b B c ∆===中,,求:a 和A ,C .思路点拨: 先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出角C ,然后用三角形内角和求出角A ,最后用正弦定理求出边a .解析:由正弦定理得:sin sin b cB C =, ∴sin 1sin 601sin 23c B C b ⨯===, (方法一)∵0180C <<, ∴30C =或150C =, 当150C =时,210180B C +=>,(舍去); 当30C =时,90A =,∴222a b c =+=. (方法二)∵b c >,60B =, ∴C B <, ∴60C <即C 为锐角,∴30C =,90A =∴222a b c =+=. 总结升华:1. 正弦定理也可用于解决已知两边及一边的对角,求其他边和角的问题。
正余弦定理知识点+经典题(有问题详解)

正余弦定理1.定理容:〔1〕正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即2sin sin sin a b cR A B C=== 〔2〕余弦定理:三角形中任意一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍。
即:2222cos a b c bc A =+- 2222cos b a c ac B =+-2222cos c a b ab C =+-〔3〕面积定理:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ∆=== 2.利用正余弦定理解三角形: 〔1〕一边和两角:〔2〕两边和其中一边的对角: 〔3〕两边和它们所夹的角: 〔4〕三边:正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,如此b 等于( )A.6B. 2C. 3 D .2 6 2.在△ABC 中,a =8,B =60°,C =75°,如此b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.3233.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,如此角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对 4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,如此sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定 解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6. 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,假如A =105°,B =45°,b =2,如此c =( )A .1 B.12C .2 D.146.在△ABC 中,假如cos A cos B =ba,如此△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形 7.△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,如此△ABC 的面积为( )A.32B.34C.32或3D.34或328.△ABC 的角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .假如c =2,b =6,B =120°,如此a 等于( )A.6B .2C.3D. 29.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,假如a =1,c =3,C =π3,如此A =________.10.在△ABC 中,a =433,b =4,A =30°,如此sin B =________.11.在△ABC 中,∠A =30°,∠B =120°,b =12,如此a +c =________. 12.在△ABC 中,a =2b cos C ,如此△ABC 的形状为________.13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,如此a +b +csin A +sin B +sin C =________,c =________.14.△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,如此a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.15.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,如此b =________.16.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,如此此三角形有________组解.17.如下列图,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,如此货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少?18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,假如a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 与b 、c .19.(2009年高考卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)假如a -b =2-1,求a ,b ,c 的值.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于()A .6B .26C .36D .4 62.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,如此c 等于()A. 3B.2C. 5 D .23.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,如此∠A 等于()A .60°B .45°C .120°D .150°4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,假如(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,如此∠B 的值为()A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π35.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,如此a cos B +b cos A 等于()A .aB .bC .cD .以上均不对6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,如此这个新的三角形的形状为()A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度决定7.锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,如此AB →·AC →的值为()A .2B .-2C .4D .-48.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,如此a 为()A.3B .23C.3或23D .29.△ABC 的三个角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,如此边BC 上的中线AD 的长为________. 10.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.11.a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,假如a =4,b =5,S =53,如此边c 的值为________. 12.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,如此cos A ∶cos B ∶cos C =________.13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,如此b =________.14.△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,如此AB →·BC →的值为________.15.△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,如此角C =________.16.(2011年调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,如此最小角的余弦值为________. 17.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.18.△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)假如△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值.20.在△ABC 中,(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,如此b 等于( )A.6B. 2C. 3 D .2 6解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin Bsin A= 6.2.在△ABC 中,a =8,B =60°,C =75°,如此b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323解析:选C.A =45°,由正弦定理得b =a sin Bsin A=4 6.3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,如此角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对解析:选C.由正弦定理a sin A =b sin B 得:sin B =b sin A a =22,又∵a >b ,∴B <60°,∴B =45°.4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,如此sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6. 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,假如A =105°,B =45°,b =2,如此c =( )A .1 B.12C .2 D.14解析:选A.C =180°-105°-45°=30°,由b sin B =c sin C 得c =2×sin 30°sin45°=1.6.在△ABC 中,假如cos A cos B =ba,如此△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D.∵b a =sin B sin A ,∴cos A cos B =sin Bsin A,sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B ,或A +B =π2.7.△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,如此△ABC 的面积为( )A.32B.34C.32或 3D.34或32解析:选D.AB sin C =AC sin B ,求出sin C =32,∵AB >AC ,∴∠C 有两解,即∠C =60°或120°,∴∠A =90°或30°.再由S △ABC =12AB ·AC sin A 可求面积.8.△ABC 的角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .假如c =2,b =6,B =120°,如此a 等于( )A. 6 B .2 C. 3 D. 2解析:选D.由正弦定理得6sin120°=2sin C,∴sin C =12.又∵C 为锐角,如此C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c = 2.9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,假如a =1,c =3,C =π3,如此A =________.解析:由正弦定理得:a sin A =csin C,所以sin A =a ·sin C c =12.又∵a <c ,∴A <C =π3,∴A =π6.答案:π610.在△ABC 中,a =433,b =4,A =30°,如此sin B =________.解析:由正弦定理得a sin A =bsin B⇒sin B =b sin A a =4×12433=32.答案:3211.在△ABC 中,∠A =30°,∠B =120°,b =12,如此a +c =________.解析:C =180°-120°-30°=30°,∴a =c ,由a sin A =b sin B 得,a =12×sin30°sin120°=43, ∴a +c =8 3. 答案:8 312.在△ABC 中,a =2b cos C ,如此△ABC 的形状为________.解析:由正弦定理,得a =2R ·sin A ,b =2R ·sin B , 代入式子a =2b cos C ,得 2R sin A =2·2R ·sin B ·cos C , 所以sin A =2sin B ·cos C , 即sin B ·cos C +cos B ·sin C =2sin B ·cos C , 化简,整理,得sin(B -C )=0. ∵0°<B <180°,0°<C <180°, ∴-180°<B -C <180°, ∴B -C =0°,B =C . 答案:等腰三角形13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,C=30°如此a +b +csin A +sin B +sin C=________,c =________.解析:由正弦定理得a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =63sin60°=12,又S △ABC =12bc sin A ,∴12×12×sin60°×c =183,∴c =6.答案:12 614.△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,如此a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.解析:由∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3得,∠A =30°,∠B =60°,∠C =90°,∴2R =a sin A =1sin30°=2,又∵a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,∴a -2b +c sin A -2sin B +sin C =2R sin A -2sin B +sin Csin A -2sin B +sin C =2R =2. 答案:215.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,如此b =________.解析:依题意,sin C =223,S △ABC =12ab sin C =43,解得b =2 3. 答案:2 316.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,如此此三角形有________组解.解析:∵b sin C =43×12=23且c =2,∴c <b sin C ,∴此三角形无解. 答案:0 17.如下列图,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,如此货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少?解:在△ABC 中,BC =40×12=20,∠ABC =140°-110°=30°, ∠ACB =(180°-140°)+65°=105°, 所以∠A =180°-(30°+105°)=45°, 由正弦定理得AC =BC ·sin ∠ABC sin A=20sin30°sin45°=102(km). 即货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是10 2 km.18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,假如a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 与b 、c .解:由sin C 2cos C 2=14,得sin C =12,又C ∈(0,π),所以C =π6或C =5π6.由sin B sin C =cos 2A2,得sin B sin C =12[1-cos(B +C )],即2sin B sin C =1-cos(B +C ),即2sin B sin C +cos(B +C )=1,变形得 cos B cos C +sin B sin C =1,即cos(B -C )=1,所以B =C =π6,B =C =5π6(舍去),A =π-(B +C )=2π3.由正弦定理a sin A =b sin B =csin C,得b =c =a sin Bsin A =23×1232=2.故A =2π3,B =π6,b =c =2.19.(2009年高考卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)假如a -b =2-1,求a ,b ,c 的值. 解:(1)∵A 、B 为锐角,sin B =1010,∴cos B =1-sin 2B =31010.又cos 2A =1-2sin 2A =35,∴sin A =55,cos A =255,∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =255×31010-55×1010=22.又0<A +B <π,∴A +B =π4.(2)由(1)知,C =3π4,∴sin C =22.由正弦定理:a sin A =b sin B =csin C得5a =10b =2c ,即a =2b ,c =5b .∵a -b =2-1,∴2b -b =2-1,∴b =1. ∴a =2,c = 5.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.解:由S =12ab sin C 得,153=12×603×sin C ,∴sin C =12,∴∠C =30°或150°.又sin B =sin C ,故∠B =∠C . 当∠C =30°时,∠B =30°,∠A =120°.又∵ab =603,a sin A =bsin B,∴b =215.当∠C =150°时,∠B =150°(舍去). 故边b 的长为215.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于()A .6B .2 6C .3 6D .4 6 解析:选A.由余弦定理,得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B=42+62-2×4×6×13=6.2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,如此c 等于() A. 3 B. 2 C. 5 D .2解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30° =2, ∴c = 2.3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,如此∠A 等于() A .60° B .45° C .120° D .150°解析:选D.cos ∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32,∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°.4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,假如(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,如此∠B 的值为()A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π3解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos B sin B .显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3.5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,如此a cos B +b cos A 等于() A .a B .b C .c D .以上均不对解析:选C.a ·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c=c .6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,如此这个新的三角形的形状为() A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加的长度决定 解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2. 设增加的长度为m ,如此c +m >a +m ,c +m >b +m ,又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2, ∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.7.锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,如此AB →·AC →的值为() A .2 B .-2 C .4 D .-4解析:选A.S △ABC =3=12|AB →|·|AC →|·sin A=12×4×1×sin A , ∴sin A =32,又∵△ABC 为锐角三角形,∴cos A =12,∴AB →·AC →=4×1×12=2.8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,如此a 为() A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .2解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.9.△ABC 的三个角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,如此边BC 上的中线AD 的长为________.解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3.在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B=1+4-2×1×2×12= 3.答案: 310.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数. 解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10, ∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0), ∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12,又C ∈(0°,180°),∴C =120°. 11.a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,假如a =4,b =5,S =53,如此边c 的值为________.解析:S =12ab sin C ,sin C =32,∴C =60°或120°.∴cos C =±12,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=21或61,∴c =21或61. 答案:21或6112.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,如此cos A ∶cos B ∶cos C =________. 解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, 设a =2k (k >0),如此b =3k ,c =4k ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =2k 2+4k 2-3k 22×2k ×4k =1116,同理可得:cos A =78,cos C =-14,∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4). 答案:14∶11∶(-4)13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,如此b =________.解析:∵cos C =13,∴sin C =223. 又S △ABC =12ab sin C =43, 即12·b ·32·223=43, ∴b =2 3.答案:2 314.△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,如此AB →·BC →的值为________.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=49+25-362×7×5=1935, ∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×(-1935) =-19. 答案:-1915.△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,如此角C =________. 解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2=12ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°. 答案:45°16.(2011年调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,如此最小角的余弦值为________. 解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ),如此⎩⎪⎨⎪⎧k 2+k -12-k +12<0k +k -1>k +1⇒2<k <4, ∴k =3,故三边长分别为2,3,4,∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78. 答案:7817.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1,∴cos(π-C )=12,即cos C =-12. 又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴a +b =23,ab =2.∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=a 2+b 2-2ab (-12) =a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab=(23)2-2=10,∴AB =10.18.△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)假如△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数. 解:(1)由题意与正弦定理得AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1.(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13, 由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB 22AC ·BC=AC +BC 2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC =12, 所以C =60°.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A . (1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值. 解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BC sin A, 得AB =sin C sin ABC =2BC =2 5. (2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =255, 于是sin A =1-cos 2A =55. 从而sin 2A =2sin A cos A =45, cos 2A =cos 2A -sin 2A =35. 所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.20.在△ABC 中,(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.解:由正弦定理,得sin C sin B =c b. 由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c 2b. 又根据余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc, 即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2,所以b =c ,所以a =b =c ,因此△ABC 为等边三角形.。
高考复习 第4篇 第6讲 正弦定理和余弦定理知识点+例题+练习 含答案

第6讲正弦定理和余弦定理知识梳理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,则正弦定理余弦定理内容asin A=bsin B=csin C=2R(R为△ABC外接圆半径)a2=b2+c2-2bc cos Ab2=a2+c2-2ac cos Bc2=a2+b2-2ab cos C常见变形(1)a=2R sin A,b=2R sinB,c=2R sin C;(2)sin A=a2R,sin B=b2R,sin C=c2R;(3)a∶b∶c=sin A∶sinB∶sin Ccos A=b2+c2-a22bc;cos B=a2+c2-b22ac;cos C=a2+b2-c22ab解决的问题(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角(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为钝角或直角图形关系式a=b sin A b sin A<a<b a≥b a>b解的个数一解两解一解一解(1)S=12ah(h表示边a上的高).(2)S=12bc sin A=12ab sin C=12ac sin B.(3)S=12r(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(3)(2013·北京卷改编)在△ABC中,a=3,b=5,sin A=13,则sin B=59.(√)(4)(教材习题改编)在△ABC中,a=5,c=4,cos A=916,则b=6.(√)3.三角形形状的判断(5)在△ABC中,若sin A sin B<cos A cos B,则此三角形是钝角三角形.(√)(6)在△ABC中,若b2+c2>a2,则此三角形是锐角三角形.(×)[感悟·提升]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).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·湖南卷改编)在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若2a sin B=3b,则角A等于______.(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,c=42,B=45°,则sin C=________.解析(1)在△ABC中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B,∵B 为△ABC 的内角,∴sin B ≠0. ∴sin A =32.又∵△ABC 为锐角三角形, ∴A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴A =π3.(2)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+32-82×22=25,即b =5. ∴sin C =C sin B b =42×225=45. 答案 (1)π3 (2)45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 =________. (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 =________.解析 (1)由正弦定理,得23sin 60°=22sin C ,解得:sin C =22,又c <a ,所以C <60°,所以C =45°. (2)∵sin C =23sin B ,由正弦定理,得c =23b ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =32,又A 为三角形的内角,∴A =30°.答案 (1)45° (2)30°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2a sin 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. 解 (1)由2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C , 得2a 2=(2b -c )b +(2c -b )c ,即bc =b 2+c 2-a 2, ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,∴A =60°.(2)∵A +B +C =180°,∴B +C =180°-60°=120°. 由sin B +sin C =3,得sin B +sin(120°-B )=3, ∴sin B +sin 120°cos B -cos 120°sin B = 3. ∴32sin B +32cos B =3,即sin(B +30°)=1. ∵0°<B <120°,∴30°<B +30°<150°. ∴B +30°=90°,B =60°.∴A =B =C =60°,△ABC 为等边三角形.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 的形状是________三角形.(填“直角”、“钝角”或“锐角”等)(2)在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,则△ABC 的形状是________三角形.(填“锐角”、“直角”、“等腰”或“等腰或直角”)解析 (1)由2c 2=2a 2+2b 2+ab ,得a 2+b 2-c 2=-12ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12ab2ab =-14<0,所以90°<C <180°,即△ABC 为钝角三角形. (2)由已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,得b 2[sin(A -B )+sin C ]=a 2[sin C -sin(A -B )], 即b 2sin A cos B =a 2cos A sin B , 即sin 2 B sin A cos B =sin 2 A cos A sin B ,所以sin 2B =sin 2A ,由于A ,B 是三角形的内角, 故0<2A <2π,0<2B <2π. 故只可能2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2.故△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 答案 (1)钝角 (2)等腰或直角考点三 与三角形面积有关的问题【例3】 (2013·浙江卷)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2a sin B =3b . (1)求角A 的大小;(2)若a =6,b +c =8,求△ABC 的面积.审题路线 (1)把2a sin B =3b 变形为2a =3b sin B ⇒利用正弦定理a sin A =bsin B ⇒得到sin A =?⇒A 为锐角,得出A =?(2)由(1)知cos A 的值⇒利用余弦定理⇒又b +c =8,求bc 的值⇒利用三角形面积公式S =12bc sin A 求得.解 (1)由2a sin B =3b ,得2a =3bsin B ,又由正弦定理a sin A =b sin B ,得a sin A =2a 3,所以sin A =32,因为A 为锐角,所以A =π3.(2)由(1)及a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =36,又b +c =8,所以bc =283,由S =12bc sin A ,得△ABC 的面积为733.规律方法 在解决三角形问题中,面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin 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;(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值. 解 (1)由cos 2A -3cos(B +C )=1, 得2cos 2A +3cos A -2=0,即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =12或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π3.(2)由S =12 bc sin A =12bc ·32=34bc =53,得bc =20. 又b =5,所以c =4.由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =25+16-20=21, 故a =21.又由正弦定理,得sin B sin C =b a sin A ·ca sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57.1.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 2-2bc cos A 可以转化为sin 2 A =sin 2 B +sin 2 C -2sin B sin C cos A ,利用这些变形可进行等式的化简与证明.答题模板6——解三角形问题【典例】 (13分)(2013·重庆卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2=b 2+c 2+3bc . (1)求A ;(2)设a =3,S 为△ABC 的面积,求S +3cos B cos C 的最大值,并指出此时B 的值.[规范解答] (1)由余弦定理, 得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32. 又因为0<A <π,所以A =5π6.(4分) (2)由(1)得sin A =12, 又由正弦定理及a =3,得S =12bc sin A =12·a sin B sin A ·a sin C =3sin B sin C ,(6分) 因此,S +3cos B cos C =3(sin B sin C +cos B cos C )= 3cos(B -C ).(9分)所以,当B =C ,即B =π-A 2=π12时, S +3cos B cos C 取最大值3.(13分)[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,不会结合正弦定理表达S 的角的形式是失分的主要原因.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 =3a sin C -c cos A . (1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c . 解 (1)由c =3a sin C -c cos A 及正弦定理,得 3sin A sin C -cos A ·sin C -sin C =0, 由于sin C ≠0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A -π6=12,又0<A <π,所以-π6<A -π6<5π6,故A =π3. (2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4. 而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8,解得b =c =2.基础巩固题组 (建议用时:40分钟)一、填空题1.(2013·盐城模拟)在△ABC 中,若a 2-c 2+b 2=3ab ,则C =________. 解析 由a 2-c 2+b 2=3ab ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =3ab 2ab =32,所以C =30°. 答案 30°2.(2014·合肥模拟)在△ABC 中,A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为32,则BC 的长为________.解析 S =12×AB ·AC sin 60°=12×2×32AC =32,所以AC =1,所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3,所以BC = 3. 答案33.(2013·新课标全国Ⅱ卷改编)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为________. 解析 由正弦定理b sin B =csin C 及已知条件得c =22, 又sin A =sin(B +C )=12×22+32×22=2+64. 从而S △ABC =12bc sin A =12×2×22×2+64=3+1. 答案3+14.(2013·山东卷改编)△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 =________.解析 由a sin A =b sin B ,得a sin A =b sin 2A ,所以1sin A =32sin A cos A ,故cos A =32,又A ∈(0,π),所以A =π6,B =π3,C =π2,c =a 2+b 2=12+(3)2=2.答案 25.(2013·陕西卷改编)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为________三角形(填“直角”、“锐角”或“钝角”).解析 由正弦定理及已知条件可知sin B cos C +cos B sin C =sin 2 A ,即sin(B +C )=sin 2 A ,而B +C =π-A ,所以sin(B +C )=sin A ,所以sin 2 A =sin A ,又0<A <π,sin A >0,∴sin A =1,即A =π2. 答案 直角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________.解析 由题意知,sin B +cos B =2,所以2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,所以B =π4,根据正弦定理可知a sin A =b sin B ,可得2sin A =2sin π4,所以sin A =12,又a <b ,故A =π6.答案 π67.(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-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为________.解析 由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac =cos B ,结合已知等式得cos B ·tan B =32,∴sin B =32,∴B =π3或2π3. 答案π3或2π38.(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,b =2,cos C =14,则sin B 等于________.解析 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =4,即c =2.由cos C =14得sin C =154.由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =22×154=154(或者因为c =2,所以b =c =2,即三角形为等腰三角形,所以sin B =sin C =154). 答案154二、解答题9.(2014·扬州质检)在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,且a =12c +b cos C . (1)求角B 的大小;(2)若S △ABC =3,b =13,求a +c 的值. 解 (1)由正弦定理,得sin A =12sin C +sin B cos C , 又因为A =π-(B +C ),所以sin A =sin(B +C ), 可得sin B cos C +cos B sin C =12sin C +sin B cos C , 即cos B =12,又B ∈(0,π),所以B =π3.(2)因为S △ABC =3,所以12ac sin π3=3,所以ac =4,由余弦定理可知b 2=a 2+c 2-ac ,所以(a +c )2=b 2+3ac =13+12=25,即a +c =5.10.(2013·深圳二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =3,b =5,c =7.(1)求角C 的大小;(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3的值. 解 (1)由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =32+52-722×3×5=-12.∵0<C <π,∴C =2π3.(2)由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =5sin 2π37=5314,∵C =2π3,∴B 为锐角, ∴cos B =1-sin 2 B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫53142=1114. ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π3=sin B cos π3+cos B sin π3 =5314×12+1114×32=437.能力提升题组(建议用时:25分钟)一、填空题1.(2014·温岭中学模拟)在锐角△ABC 中,若BC =2,sin A =223,则A B →·A C →的最大值为________.解析 由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc ×13=4,由基本不等式可得4≥43bc ,即bc≤3,又∵sin A=223,∴cos A=13,所以A B→·A C→=bc cos A=13bc≤1.答案 12.(2013·青岛一中调研)在△ABC中,三边长a,b,c满足a3+b3=c3,那么△ABC的形状为________三角形.(填“锐角”、“钝角”或“直角”).解析由题意可知c>a,c>b,即角C最大,所以a3+b3=a·a2+b·b2<ca2+cb2,即c3<ca2+cb2,所以c2<a2+b2.根据余弦定理,得cos C=a2+b2-c22ab>0,所以0<C<π2,即三角形为锐角三角形.答案锐角3.在△ABC中,B=60°,AC=3,则AB+2BC的最大值为________ .解析由正弦定理知ABsin C=3sin 60°=BCsin A,∴AB=2sin C,BC=2sin A.又A+C=120°,∴AB+2BC=2sin C+4sin(120°-C)=2(sin C+2sin 120°cos C-2cos 120°sin C)=2(sin C+3cos C+sin C)=2(2sin C+3cos C)=27sin(C+α),其中tan α=32,α是第一象限角,由于0°<C<120°,且α是第一象限角,因此AB+2BC有最大值27.答案27二、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b cos C=(3a-c)cos B.(1)求cos B;(2)若B C →·B A →=4,b =42,求边a ,c 的值. 解 (1)由正弦定理和b cos C =(3a -c )cos B , 得sin B cos C =(3sin A -sin C )cos B ,化简,得sin B cos C +sin C cos B =3sin A cos B , 即sin(B +C )=3sin A cos B ,故sin A =3sin A cos B ,所以cos B =13.(2)因为B C →·B A →=4,所以B C →·B A →=|B C →|·|B A →|· cos B =4,所以|B C →|·|B A →|=12,即ac =12.①又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac =13,整理得,a 2+c 2=40.②联立①②⎩⎨⎧ a 2+c 2=40,ac =12,解得⎩⎨⎧ a =2,c =6或⎩⎨⎧ a =6,c =2.。
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正、余弦定理的五大命题热点知识点:1、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b cR C===A B . 2、正弦定理的变形公式:①2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =; ②sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R =; ③::sin :sin :sin a b c C =A B ; ④sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B . 3、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B .4、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-.5、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac+-B =,222cos 2a b c C ab +-=.6、设a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若222a b c +=,则90C =;②若222a b c +>,则90C <;③若222a b c +<,则90C >.正弦定理和余弦定理是解斜三角形和判定三角形类型的重要工具,其主要作用是将已知条件中的边、角关系转化为角的关系或边的关系。
主要有以下五大命题热点:一、求解斜三角形中的基本元素指已知两边一角(或二角一边或三边),求其它三个元素问题,进而求出三角形的三线(高线、角平分线、中线)及周长等基本问题. 1、ABC ∆中,3π=A ,BC =3,则ABC ∆的周长为( )A .33sin 34+⎪⎭⎫⎝⎛+πB B .36sin 34+⎪⎭⎫ ⎝⎛+πB C .33sin 6+⎪⎭⎫ ⎝⎛+πB D .36sin 6+⎪⎭⎫ ⎝⎛+πB 2、 在ΔABC 中,已知66cos ,364==B AB ,AC 边上的中线BD =5,求sin A 的值.3、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若∠C=120°,a ,则 A.a >b B.a <b C. a =b D.a 与b 的大小关系不能确定4、在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ,若22a b -=,sin C B =,则A= (A )030 (B )060 (C )0120 (D )0150 5、在ABC ∆中,a=15,b=10,A=60°,则cos B =A -3 B 3 C -336、在△ABC 中,若b = 1, c =3,23C π∠=,则a = 。
7、 在△ABC 中,已知B=45°,D 是BC 边上的一点, AD=10,AC=14,DC=6,求AB 的长.8、在锐角ABC ∆中,1,2,BC B A ==则cos ACA的值等于 ,AC 的取值范围为 . 9、△ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,sin sin tan cos cos A BC A B+=+,sin()cos B A C -=.(1)求,A C ; (2)若33ABC S ∆=+,求,a c .二、判断三角形的形状:给出三角形中的三角关系式,判断此三角形的形状. 1、在ABC ∆中,已知C B A sin cos sin 2=,那么ABC ∆一定是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形 D .正三角形 2、18.若△ABC 的三个内角满足sin :sin :sin 5:11:13A B C =,则△ABC (A )一定是锐角三角形. (B )一定是直角三角形.(C )一定是钝角三角形. (D)可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形. 三、 解决与面积有关问题:主要是利用正、余弦定理,并结合三角形的面积公式来解题. 1、在ABC ∆中,若120A ∠=,5AB =,7BC =,则ABC ∆的面积S =_________四、求值问题1、在ABC ∆中,C B A ∠∠∠、、所对的边长分别为c b a 、、,设c b a 、、满足条件222a bc cb =-+和321+=b c ,求A ∠和B tan 的值. 2、在锐角三角形ABC ,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,6cos b a C a b +=,则tan tan tan tan C CA B+=_________。
3、 在△ABC 中,a, b, c 分别为内角A, B, C 的对边,且2sin (2)sin (2)sin .a A a c B c b C =+++ (Ⅰ)求A 的大小;(Ⅱ)求sin sin B C +的最大值.五、正余弦定理解三角形的实际应用利用正余弦定理解斜三角形,在实际应用中有着广泛的应用,如测量、航海、几何等方面都要用到解三角形的知识,例析如下: (一.)测量问题 1、如图1所示,为了测河的宽度,在一岸边选定A 、B 两点,望对岸标记物C ,测得∠CAB=30°,∠CBA=75°,AB=120cm ,求河的宽度。
(二.)遇险问题2、某舰艇测得灯塔在它的东15°北的方向,此舰艇以30海里/小时的速度向正东前进,30分钟后又测得灯塔在它的东30°北。
若此灯塔周围10海里内有暗礁,问此舰艇继续向东航行有无触礁的危险?西北 南东 A BC30° 15° 图2图1 A B CD(三.)追击问题 3、 如图3,甲船在A 处,乙船在A 处的南偏东45°方向,距A 有9n mile 并以20n mile/h 的速度沿南偏西15°方向航行,若甲船以28n mile/h 的速度航行,应沿什么方向,用多少h 能尽快追上乙船?五、交汇问题是指正余弦定理与其它知识的交汇,如与不等式、数列、立体几何(特别是求角与距离)、解析几何、实际问题等知识交汇. 1、△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a ,b ,c 成等比数列,.43cos =B (Ⅰ)求cot A +cot C 的值; (Ⅱ)设32BA BC ⋅=,求a +c 的值.易错题解析例题1 在不等边△ABC 中,a 为最大边,如果a b c 222<+,求A 的取值范围。
错解:∵a b c b c a 2222220<++->,∴。
则cos A b c a bc=+->22220,由于cosA 在(0°,180°)上为减函数且cos90090°,∴°=<A又∵A 为△ABC 的内角,∴0°<A <90°。
辨析:错因是审题不细,已知条件弱用。
题设是a 为最大边,而错解中只把a 看做是三角形的普通一条边,造成解题错误。
正解:由上面的解法,可得A <90°。
又∵a 为最大边,∴A >60°。
因此得A 的取值范围是(60°,90°)。
例题2 在△ABC 中,若a bA B 22=tan tan ,试判断△ABC 的形状。
错解:由正弦定理,得sin sin tan tan 22A B A B = 即sin sin sin cos cos sin sin sin 2200A BA AB B A B =>>·,∵, ∴,即sin cos sin cos sin sin A A B B A B ==22。
∴2A =2B ,即A =B 。
故△ABC 是等腰三角形。
辨析:由sin sin 22A B =,得2A =2B 。
这是三角变换中常见的错误,原因是不熟悉三角函数的性质,三角变换生疏。
正解:同上得sin sin 22A B =,∴2A =22k B π+或222A k B k Z =+-∈ππ()。
∵000<<<<==A b k A B ππ,,∴,则或A B =-π2。
故△ABC 为等腰三角形或直角三角形。
例题3 在△ABC 中,A =60°,b =1,S ABC △=3,求a b cA B C++++sin sin sin 的值。
错解:∵A =60°,b =1,S ABC △=3,又S ABC △=12bc A sin , 图3C°∴312=c sin 60°,解得c =4。
由余弦定理,得a b c bc A =+-=+-222116860cos cos °=13又由正弦定理,得sin sin C B ==6393239,。
∴a b c A B C ++++=++++sin sin sin 1314323239639。
辨析:如此复杂的算式,计算困难。
其原因是公式不熟、方法不当造成的。
正解:由已知可得c a ==413,。
由正弦定理,得213602393R a A ===sin sin °。
∴a b c A B C R ++++==sin sin sin 22393。
例题4 在△ABC 中,c =+62,C =30°,求a +b 的最大值。
错解:∵C =30°,∴A +B =150°,B =150°-A 。
由正弦定理,得a Ab A sin sin()sin =-=+1506230°°∴a A =+262()sin , b A =+-262150()sin()°又∵sin sin()A A ≤-≤11501,°∴a b +≤+++=+262262462()()()。
故a b +的最大值为462()+。
辨析:错因是未弄清A 与150°-A 之间的关系。
这里A 与150°-A 是相互制约的,不是相互独立的两个量,sinA与sin(150°-A)不能同时取最大值1,因此所得的结果也是错误的。
正解:∵C =30°,∴A +B =150°,B =150°-A 。
由正弦定理,得a Ab A sin sin()sin =-=+1506230°°因此a b A A +=++-262150()[sin sin()]°sin 75cos(75)cos(75)(875)8A A A =-=-=+-≤+°°°° ∴a +b 的最大值为843+。