第1章解三角形复习(2)
2023届高三数学一轮复习专题 解三角形 讲义 (解析版)

单元(或主题)教学设计模板以下内容、形式均只供参考,参评者可自行设计。
教学过程既可以采用表格式描述,也可以采取叙事的方式。
如教学设计已经过实施,则应尽量采用写实的方式将教学过程的真实情景以及某些值得注意和思考的现象和事件描述清楚;如教学设计尚未经过实施,则应着重将教学中的关键环节以及教学过程中可能出现的问题及处理办法描述清楚。
表格中所列项目及格式仅供参考,应根据实际教学情况进行调整。
问题,体验数学在解决实际问题中的作用,提升学生数学抽象、数学建模、直观想象、数学运算的数学核心素养。
重点:掌握正弦定理、余弦定理及面积公式,并能正确应用定理解三角形难点:能应用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些测量与几何计算有关的实际问题。
3.单元(或主题)整体教学思路(教学结构图)第一课时,正弦定理及可以解决的问题第二课时,余弦定理及可以解决的问题第三课时,三角形内角和定理、正弦定理、余弦定理的选择第1课时教学设计课题正弦定理课型新授课□章/单元复习课□专题复习课√习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□1.教学内容分析本课时是解三角形复习课的起始课,由实际问题出发引起学生对定理及变形的回忆,提升学生数学建模、直观想象的核心素养;由几个典型的例题,归纳出正弦定理可以解决的类型,再由定理本身出发再次分析定理可以解决的类型,提升学生逻辑推理、数学运算的核心素养,提高学生对数学符号解读的能力。
再析定理,进而推出“三角形面积公式”,提升学生逻辑推理的核心素养。
3、你还有哪些收获?活动意图说明对于本节课的重点内容强化提问,既检测又强化重点。
“你还有哪些收获”,希望学生能够答出:三角形面积公式、SSA 的情况可能出现两解、取舍的方法、方程和数形结合的思想方法等。
环节六:课堂检测教的活动61、 在中,已知 45,30,10A C c cm ︒︒===,求a 边. 2、 在△ABC 中,π32,6,2===B b c ,求∠A 。
九年级数学下册第一章直角三角形的边角关系本章小结与复习教案(新版)北师大版

第一章直角三角形的边角关系一、本章知识要点:1、锐角三角函数的概念;2、解直角三角形。
二、本章教材分析:(一).使学生正确理解和掌握三角函数的定义,才能正确理解和掌握直角三角形中边与角的相互关系,进而才能利用直角三角形的边与角的相互关系去解直角三角形,因此三角形函数定义既是本章的重点又是理解本章知识的关键,而且也是本章知识的难点。
如何解决这一关键问题,教材采取了以下的教学步骤:1.从实际中提出问题,如修建扬水站的实例,这一实例可归结为已知RtΔ的一个锐角和斜边求已知角的对边的问题。
显然用勾股定理和直角三角形两个锐角互余中的边与边或角与角的关系无法解出了,因此需要进一步来研究直角三角形中边与角的相互关系。
2.教材又采取了从特殊到一般的研究方法利用学生的旧知识,以含30°、45°的直角三角形为例:揭示了直角三角形中一个锐角确定为30°时,那么这角的对边与斜边之比就确定比值为1:2,接着以等腰直角三角形为例,说明当一个锐角确定为45°时,其对边与斜边之比就确定为,同时也说明了锐角的度数变化了,由30°变为45°后,其对边与斜边的比值也随之变化了,由到。
这样就突出了直角三角形中边与角之间的相互关系。
3.从特殊角的例子得到的结论是否也适用于一般角度的情况呢?教材中应用了相似三角形的性质证明了:当直角三角形的一个锐角取任意一个固定值时,那么这个角的对边与斜边之比的值仍是一个固定的值,从而得出了正弦函数和余弦函数的定义,同理也可得出正切、余切函数的定义。
4.在最开始给出三角函数符号时,应该把正确的读法和写法加强练习,使学生熟练掌握。
同时要强调三角函数的实质是比值。
防止学生产生sinX=60°,sinX=等错误,要讲清sinA不是sin*A而是一个整体。
如果学生产生类似的错误,应引导学生重新复习三角函数定义。
5.在总结规律的基础上,要求学生对特殊角的函数值要记准、记牢,再通过有关的练习加以巩固。
高考数学(理)总复习:解三角形(解析版)

高考数学(理)总复习:解三角形题型一 利用正、余弦定理解三角形 【题型要点解析】关于解三角形问题,一般要用到三角形的内角和定理,正、余弦定理及有关三角形的性质,常见的三角变换方法和原则都适用,同时要注意“三统一”,即“统一角、统一函数、统一结构”,这是使问题获得解决的突破口.【例1】△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin(A +C )=8sin 2B2,(1)求cos B ;(2)若a +c =6,△ABC 的面积为2,求b .【解析】 (1)由题设及A +B +C =π,sin B =8sin 2B2,故sin B =4(1-cos B ).上式两边平方,整理得17cos 2B -32cos B +15=0, 解得cos B =1(舍去),cos B =1517.(2)由cos B =1517得sin B =817,故S △ABC =12ac sin B =417ac .又S △ABC =2,则ac =172.由余弦定理及a +c =6得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac (1+cos B )=36-2×172×⎪⎭⎫ ⎝⎛+17151 =4.所以b =2.题组训练一 利用正、余弦定理解三角形1.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =2,S △ABC=2,则b 的值为( )A.3B.322 C .2 2D .2 3【解析】 ∵在锐角△ABC 中,sin A =223,S △ABC =2,∴cos A =1-sin 2A =13,12bc sin A =12bc ·223=2,∴bc =3①,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴(b +c )2=a 2+2bc (1+cos A )=4+6×⎪⎭⎫⎝⎛+311=12, ∴b +c =23②.由①②得b =c =3,故选A. 【答案】 A2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin A sin B +sin B sin C +cos 2B =1.若C =2π3,则ab=________.【解析】 ∵sin A sin B +sin B sin C +cos 2B =1,∴sin A sin B +sin B sin C =2sin 2B . 由正弦定理可得ab +bc =2b 2,即a +c =2b ,∴c =2b -a ,∵C =2π3,由余弦定理可得(2b -a )2=a 2+b 2-2ab cos 2π3,可得5a =3b ,∴a b =35. 【答案】 353.已知△ABC 是斜三角形,内角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c .若c sin A =3a cos C .(1)求角C ;(2)若c =21,且sin C +sin(B -A )=5sin 2A ,求△ABC 的面积.【解析】 (1)根据a sin A =c sin C,可得c sin A =a sin C , 又∵c sin A =3a cos C ,∴a sin C =3a cos C , ∴sin C =3cos C ,∴tan C =sin Ccos C =3,∵C ∈(0,π),∴C =π3.(2)∵sin C +sin(B -A )=5sin 2A ,sin C =sin (A +B ), ∴sin (A +B )+sin (B -A )=5sin 2A , ∴2sin B cos A =2×5sin A cos A . ∵△ABC 为斜三角形, ∴cos A ≠0,∴sin B =5sin A . 由正弦定理可知b =5a ,① ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴21=a 2+b 2-2ab ×12=a 2+b 2-ab ,②由①②解得a =1,b =5,∴S △ABC =12ab sin C =12×1×5×32=534.题型二 正、余弦定理的实际应用 【题型要点解析】应用解三角形知识解决实际问题一般分为下列四步:(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词术语,如坡度、仰角、俯角、视角、方位角等;(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;(3)将所求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正确求解;(4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.【例2】某学校的平面示意图如图中的五边形区域ABCDE ,其中三角形区域ABE 为生活区,四边形区域BCDE 为教学区,AB ,BC ,CD ,DE ,EA ,BE .为学校的主要道路(不考虑宽度).∠BCD =∠CDE =2π3,∠BAE =π3,DE =3BC =3CD =910km.(1)求道路BE 的长度;(2)求生活区△ABE 面积的最大值.【解析】 (1)如图,连接BD ,在△BCD 中,BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos ∠BCD =27100,∴BD =3310km.∵BC =CD ,∴∠CDB =∠CBD =π-2π32=π6,又∠CDE =2π3,∴∠BDE =π2.∴在Rt △BDE 中, BE =BD 2+DE 2=335(km). 故道路BE 的长度为335km.(2)设∠ABE =α,∵∠BAE =π3,∴∠AEB =2π3-α.在△ABE 中,易得AB sin ∠AEB =BE sin ∠BAE =335sinπ3=65,∴AB =65sin ⎪⎭⎫⎝⎛-απ32,AE =65sin α.∴S △ABE =12AB ·AE sin π3=9325sin ⎪⎭⎫⎝⎛-απ32·sin α =9325⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-4162sin 21πα≤9325⎪⎭⎫ ⎝⎛+4121 =273100(km 2). ∵0<α<2π3,∴-π6<2α-π6<7π6.∴当2α-π6=π2,即α=π3时,S △ABE 取得最大值,最大值为273100km 2,故生活区△ABE面积的最大值为273100km 2题组训练二 正、余弦定理的实际应用1.如图,为了估测某塔的高度,在同一水平面的A ,B 两点处进行测量,在点A 处测得塔顶C 在西偏北20°的方向上,仰角为60°;在点B 处测得塔顶C 在东偏北40°的方向上,仰角为30°.若A ,B 两点相距130 m ,则塔的高度CD =________m.【解析】设CD =h ,则AD =h3,BD =3h ,在△ADB 中,∠ADB =180°-20°-40°=120°,∴由余弦定理AB 2=BD 2+AD 2-2BD ·AD ·cos 120°,可得1302=3h 2+h 23-2×3h ×h 3×⎪⎭⎫⎝⎛-21,解得h =1039,故塔的高度为1039 m.【答案】 10392.如图,在第一条海防警戒线上的点A ,B ,C 处各有一个水声监测点,B ,C 两点到A 的距离分别为20千米和50千米,某时刻,B 收到发自静止目标P 的一个声波信号,8秒后A ,C 同时接收到该声波信号,已知声波在水中的传播速度是1.5千米/秒.(1)设A 到P 的距离为x 千米,用x 表示B ,C 到P 的距离,并求x 的值;(2)求P 到海防警戒线AC 的距离. 【解析】 (1)依题意,有P A =PC =x , PB =x -1.5×8=x -12. 在△P AB 中,AB =20, cos ∠P AB =P A 2+AB 2-PB 22P A ·AB=x 2+202-(x -12)22x ·20=3x +325x ,同理,在△P AC 中,AC =50,cos ∠P AC =P A 2+AC 2-PC 22P A ·AC =x 2+502-x 22x ·50=25x .∵cos ∠P AB =cos ∠P AC , ∴3x +325x =25x,解得x =31. (2)作PD ⊥AC 于点D ,在△ADP 中,由cos ∠P AD =2531,得sin ∠P AD =1-cos 2∠P AD =42131, ∴PD =P A sin ∠P AD =31×42131=421.故静止目标P 到海防警戒线AC 的距离为421千米. 题型三 三角函数与解三角形问题 【题型要点】解三角形与三角函数的综合题,其中,解决与三角恒等变换有关的问题,优先考虑角与角之间的关系;解决与三角形有关的问题,优先考虑正弦、余弦定理.【例3】在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足sin A -sin C b =sin A -sin Ba +c .(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若cos A =17,求cos(2A -C )的值.【解析】 (Ⅰ)由sin A -sin C b =sin A -sin B a +c 及正弦定理得a -c b =a -ba +c ,∴a 2-c 2=ab -b 2,整理得a 2+b 2-c 2=ab ,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又0<C <π,所以C =π3.(Ⅱ)由cos A =17知A 为锐角,又sin 2A +cos 2A =1,所以sin A =1-cos 2A =437,故cos2A=2cos 2A -1=-4749,sin2A =2sin A cos A =2×437×17=8349,所以cos(2A -C )=cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-32πA =cos2A cos π3+sin2A sin π3=-4749×12+8349×32=-2398.题组训练三 三角函数与解三角形问题已知函数f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx +cos 2x . (1)求函数f (x )的单调递增区间;(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,已知f (A )=32,a =2,B =π3,求△ABC 的面积.【解析】 (1)f (x )=sin ⎪⎭⎫⎝⎛+62πx +cos 2x =sin 2x cos π6+cos 2x sin π6+cos 2x=32sin 2x +32cos 2x =3⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+x x 2cos 232sin 21 =3sin ⎪⎭⎫⎝⎛+32πx . 令-π2+2k π≤2x +π3≤π2+2k π⇒-5π12+k π≤x +π3≤π12+k π,k ∈Z .f (x )的单调递增区间为:⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-ππππk k 12,125,k ∈Z .(2)由f (A )=32,sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+32πA =12, 又0<A <2π3,π3<2A +π3<5π3,因为2A +π3=5π6,解得:A =π4.由正弦定理a sin A =bsin B ,得b =6,又由A =π4,B =π3可得:sin C =6+24.故S △ABC =12ab sin C =3+32.题型四 转化与化归思想在解三角形中的应用 【题型要点】利用正弦、余弦定理解三角形的模型示意图如下:【例4】 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b .(1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若∠B =60°,b =4,求△ABC 的面积. 【解析】 (1)证明:a cos 2C 2+c cos 2A2=a ·1+cos C 2+c ·1+cos A 2=32b ,即a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b . ①由正弦定理得:sin A +sin A cos C +sin C +cos A sin C =3sin B , ② 即sin A +sin C +sin(A +C )=3sin B , ∴sin A +sin C =2sinB.由正弦定理得,a +c =2b , ③ 故a ,b ,c 成等差数列.(2)由∠B =60°,b =4及余弦定理得: 42=a 2+c 2-2ac cos 60°,∴(a +c )2-3ac =16, 又由(1)知a +c =2b ,代入上式得4b 2-3ac =16. 又b =4,所以ac =16, ④∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12ac sin 60°=4 3.题组训练四 转化与化归思想在解三角形中的应用 如图,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =7.(1)求cos ∠CAD 的值;(2)若cos ∠BAD =-714,sin ∠CBA =216,求BC 的长.【解析】 (1)在△ADC 中,由余弦定理,得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD =7+1-427=277. (2)设∠BAC =α,则α=∠BAD -∠CAD . 因为cos ∠CAD =277,cos ∠BAD =-714,所以sin ∠CAD =1-cos 2∠CAD =217,sin ∠BAD =1-cos 2∠BAD =32114. 于是sin ∠BAC =sin (∠BAD -∠CAD )=sin ∠BAD cos ∠CAD -cos ∠BAD ·sin ∠CAD =32114×277-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-1417×217=32. 在△ABC 中,由正弦定理得,BC =AC ·sin ∠BACsin ∠CBA=7×32216=3. 【专题训练】 一、选择题1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且b 2=a 2+bc ,A =π6,则内角C 等于( )A.π6 B.π4 C.3π4D.π4或3π4【解析】 在△ABC 中,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即a 2-b 2=c 2-2bc cos A ,由已知,得a 2-b 2=-bc ,则c 2-2bc cos π6=-bc ,即c =(3-1)b ,由正弦定理,得sin C=(3-1)sin B =(3-1)sin ⎪⎭⎫⎝⎛-C 65π, 化简,得sin C -cos C =0,解得C =π4,故选B.【答案】 B2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =2,c =22,且C =π4,则△ABC 的面积为( )A.3+1B.3-1 C .4 D .2【解析】 法一 由余弦定理可得(22)2=22+a 2-2×2×a cos π4,即a 2-22a -4=0,解得a =2+6或a =2-6(舍去),△ABC 的面积S =12ab sin C =12×2×(2+6)sin π4=12×2×22×(6+2)=3+1,选A.法二 由正弦定理b sin B =c sin C ,得sin B =b sin C c =12,又c >b ,且B ∈(0,π),所以B =π6,所以A =7π12,所以△ABC 的面积S =12bc sin A =12×2×22sin 7π12=12×2×22×6+24=3+1.【答案】 A3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于( )A.34B.43C .-43D .-34【解析】 因为2S =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab ,则结合面积公式与余弦定理,得ab sin C =2ab cos C +2ab ,即sin C -2cos C =2,所以(sin C -2cos C )2=4,sin 2C -4sin C cos C +4cos 2C sin 2C +cos 2C =4,所以tan 2C -4tan C +4tan 2C +1=4,解得tan C =-43或tan C =0(舍去),故选C.【答案】 C4.如图,在△ABC 中,C =π3,BC =4,点D 在边AC 上,AD =DB ,DE ⊥AB ,E 为垂足.若DE =22,则cos A 等于( )A.223B.24 C.64D.63【解析】 依题意得:BD =AD =DE sin A =22sin A ,∠BDC =∠ABD +∠A =2∠A .在△BCD 中, BC sin ∠BDC =BD sin C ,则4sin 2A =22sin A ×23=423sin A ,即42sin A cos A =423sin A,由此解得cos A =64,选C.【答案】 C5.如图所示,为测一建筑物的高度,在地面上选取A ,B 两点,从A ,B 两点分别测得建筑物顶端的仰角为30°,45°,且A ,B 两点间的距离为60 m ,则该建筑物的高度为( )A .(30+303) mB .(30+153) mC .(15+303) mD .(15+153) m【解析】 设建筑物高度为h ,则h tan 30°-h tan 45°=60,即(3-1)h =60,所以建筑物的高度为h =(30+303)m.【答案】 A6.在三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若20aBC →+15bCA →+12cAB →=0,则三角形ABC 中最小角的正弦值等于( )A.45B.34C.35D.74【解析】 ∵20aBC →+15bCA →+12cAB →=0,∴20a (AC →-AB →)+15bCA →+12cAB →=0, ∴(20a -15b )AC →+(12c -20a )AB →=0.∵AC →与AB →不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧20a -15b =0,12c -20a =0⇒⎩⎨⎧b =43a ,c =53a ,∴三角形ABC 中最小角为角A , ∴cos A =b 2+c 2-a22bc =169a 2+259a 2-a 22×43×53a 2=45,∴sin A =35,故选C. 【答案】 C 二、填空题7.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若(a +b -c )(a +b +c )=ab ,c =3,当ab 取得最大值时,S △ABC =________.【解析】 因为(a +b -c )(a +b +c )=ab ,a 2+b 2-c 2=-ab ,所以cos C =-12,所以sinC =32,由余弦定理得(3)2=a 2+b 2+ab ≥3ab ,即ab ≤1,当且仅当a =b =1时等号成立.所以S △ABC =34. 【答案】348.已知△ABC 中,AB =1,sin A +sin B =2sin C ,S △ABC =316sin C ,则cos C =________. 【解析】 ∵sin A +sin B =2sin C ,由正弦定理可得a +b =2c .∵S △ABC =316sin C ,∴12ab sin C =316sin C ,sin C ≠0,化为ab =38.由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-2ab-2ab cos C ,∴1=(2)2-2×38(1+cos C ),解得cos C =13.【答案】139.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )·sin C ,则△ABC 面积的最大值为________.【解析】 由正弦定理得(2+b )(a -b )=(c -b )c , 即(a +b )·(a -b )=(c -b )c ,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,又b 2+c 2-a 2=bc ≥2bc -4,即bc ≤4,故S △ABC =12bc sin A ≤12×4×32=3,当且仅当b =c =2时,等号成立,则△ABC 面积的最大值为 3. 【答案】310.如图,△ABC 中,AB =4,BC =2,∠ABC =∠D =60°,若△ADC 是锐角三角形,则DA +DC 的取值范围是________.【解析】 在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =12,即AC =2 3.设∠ACD =θ(30°<θ<90°),则在△ADC 中,由正弦定理得23sin 60°=DA sin θ=DCsin (120°-θ),则DA +DC =4[sin θ+sin(120°-θ)]=4⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+θθcos 23sin 23=43sin(θ+30°),而60°<θ+30°<120°,43sin 60°<DA +DC ≤43sin 90°,即6<DA +DC ≤4 3.【答案】 (6,43] 三、解答题11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35. (1)求b 和sin A 的值;(2)求sin ⎪⎭⎫⎝⎛+42πA 的值. 【解析】 (1)在△ABC 中,因为a >b ,故由sin B =35,可得cos B =45.由已知及余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13,所以b =13.由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin A =a sin B b =31313.所以b 的值为13,sin A 的值为31313.(2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin 2A =2sin A cos A =1213,cos 2A =1-2sin 2A =-513.故sin ⎪⎭⎫⎝⎛+42πA =sin 2A cos π4+cos 2A sin π4=7226. 12.如图,在四边形ABCD 中,∠DAB =π3,AD ∶AB =2∶3,BD =7,AB ⊥BC .(1)求sin ∠ABD 的值;(2)若∠BCD =2π3,求CD 的长.【解析】(1)∵AD ∶AB =2∶3,∴可设AD =2k ,AB =3k .又BD =7,∠DAB =π3,∴由余弦定理,得(7)2=(3k )2+(2k )2-2×3k ×2k cos π3,解得k =1,∴AD =2,AB =3,sin ∠ABD =AD sin ∠DABBD=2×327=217.(2)∵AB ⊥BC ,∴cos ∠DBC =sin ∠ABD =217,∴sin ∠DBC =277,∴BD sin ∠BCD =CDsin ∠DBC,∴CD=7×27732=433.。
人教A版必修5_第一章_解三角形__课件1.2_解三角形应用举例(1)

求出BC的长;
第三步:在△ABC中,由余弦定理 第三步:
AB 2 = CA2 + CB 2 − 2CA CB cos C 求得AB的长。
形成结论
在测量上, 在测量上,根据测量需要适当确 定的线段叫做基线 如例1中的AC 基线, AC, 定的线段叫做基线,如例1中的AC, 中的CD.基线的选取不唯一, CD.基线的选取不唯一 例2中的CD.基线的选取不唯一, 一般基线越长 基线越长, 一般基线越长,测量的精确度越 高.
创设情境
解决实际测量问题的过程一般要充 分认真理解题意,正确做出图形,把实 际问题里的条件和所求转换成三角形中 的已知和未知的边、角,通过建立数学 模型来求解。
测量问题: 测量问题: 1、水平距离的测量 ①两点间不能到达, 又不能相互看到。 需要测量CB、CA的长和角C的大小,由余弦定理,
AB 2 = CA2 + CB 2 − 2CA CB cos C 可求得AB的长。
计算出AC和 后 再在⊿ 计算出 和BC后,再在⊿ABC中,应用余弦定理计 中 算出AB两点间的距离 算出 两点间的距离
A = A 2 + B 2 −2A ×B cosα B C C C C
例题2:要测量河对岸两地A、B之间的距离,在岸边 例题2:要测量河对岸两地A 之间的距离, 2:要测量河对岸两地 米的C 两地,并测得∠ADC=30° 选取相距 100 3 米的C、D两地,并测得∠ADC=30°、 ADB=45° ACB=75° BCD=45° ∠ADB=45°、∠ACB=75°、∠BCD=45°,A、B、C、 四点在同一平面上, 两地的距离。 D四点在同一平面上,求A、B两地的距离。 解:在△ACD中, ACD中 DAC=180 180° ACD+∠ADC) ∠DAC=180°-(∠ACD+∠ADC) 180° 75° 45° 30°)=30 30° =180°-(75°+45°+30°)=30° ∴AC=CD= 100 3 在△BCD中, BCD中 CBD=180°-(∠BCD+∠BDC) ∠CBD=180°-(∠BCD+∠BDC) =180°-(45 +45°+30° =60° 45° =180°-(45°+45°+30°)=60°
2021-2022学年浙教版九年级数学下册《第1章解直角三角形》期末综合复习训练(附答案)

2021-2022学年浙教版九年级数学下册《第1章解直角三角形》期末综合复习训练(附答案)1.某商场准备改善原有楼梯的安全性能,把坡角由37°减至30°,已知原楼梯长为5米,调整后的楼梯会加长()(参考数据:sin37°≈,cos37°≈,tan37°≈).A.6米B.3米C.2米D.1米2.如图,在一次数学实践活动中,小明同学要测量一座与地面垂直的古塔AB的高度,他从古塔底部点B处前行30m到达斜坡CE的底部点C处,然后沿斜坡CE前行20m到达最佳测量点D处,在点D处测得塔顶A的仰角为30°,已知斜坡的斜面坡度i=1:,且点A,B,C,D,E在同一平面内,小明同学测得古塔AB的高度是()A.(10+20)m B.(10+10)m C.20m D.40m3.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,点D在AB的延长线上,连接CD,若AB=2BD,tan∠BCD=,则的值为()A.1B.2C.D.4.如图,△ABC底边BC上的高为h1,△PQR底边QR上的高为h2,则有()A.h1=h2 B.h1<h2 C.h1>h2 D.以上都有可能5.如图,在△ABC中,点O是角平分线AD、BE的交点,若AB=AC=10,BC=12,则tan ∠OBD的值是()A.B.2C.D.6.如图,为了测量某建筑物BC的高度,小颖采用了如下的方法:先从与建筑物底端B在同一水平线上的A点出发,沿斜坡AD行走130米至坡顶D处,再从D处沿水平方向继续前行若干米后至点E处,在E点测得该建筑物顶端C的仰角为60°,建筑物底端B 的俯角为45°,点A、B、C、D、E在同一平面内,斜坡AD的坡度i=1:2.4.根据小颖的测量数据,计算出建筑物BC的高度约为(参考数据:≈1.732)()A.136.6米B.86.7米C.186.7米D.86.6米7.构建几何图形解决代数问题是“数形结合”思想的重要应用,在计算tan15°时,如图.在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=30°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=15°,所以tan15°====2﹣.类比这种方法,计算tan22.5°的值为()A.+1B.﹣1C.D.8.已知,在△ABC中,∠A=45°,AB=4,BC=5,则△ABC的面积为.9.数学活动小组为测量山顶电视塔的高度,在塔的椭圆平台遥控无人机.当无人机飞到点P处时,与平台中心O点的水平距离为15米,测得塔顶A点的仰角为30°,塔底B点的俯角为60°,则电视塔的高度为米.10.如图,一艘轮船位于灯塔P的南偏东60°方向,距离灯塔50海里的A处,它沿正北方向航行一段时间后,到达位于灯塔P的北偏东45°方向上的B处,此时B处与灯塔P 的距离为海里(结果保留根号).11.如图,某活动小组利用无人机航拍校园,已知无人机的飞行速度为3m/s,从A处沿水平方向飞行至B处需10s.同时在地面C处分别测得A处的仰角为75°,B处的仰角为30°,则这架无人机的飞行高度大约是m(≈1.732,结果保留整数).12.如图1是一台手机支架,图2是其侧面示意图,AB,BC可分别绕点A,B转动,测量知BC=8cm,AB=16cm.当AB,BC转动到∠BAE=60°,∠ABC=50°时,点C到AE的距离为cm.(结果保留小数点后一位,参考数据:sin70°≈0.94,≈1.73)13.如图,我国某海域有A,B两个港口,相距80海里,港口B在港口A的东北方向,点C处有一艘货船,该货船在港口A的北偏西30°方向,在港口B的北偏西75°方向,求货船与港口A之间的距离.(结果保留根号)14.2020年7月23日,我国首次火星探测“天问一号”探测器,由长征五号遥四运载火箭在中国文昌航天发射场发射成功,正式开启了中国的火星探测之旅.运载火箭从地面O 处发射,当火箭到达点A时,地面D处的雷达站测得AD=4000米,仰角为30°.3秒后,火箭直线上升到达点B处,此时地面C处的雷达站测得B处的仰角为45°.O,C,D 在同一直线上,已知C,D两处相距460米,求火箭从A到B处的平均速度.(结果保留整数,参考数据:≈1.732,≈1.414)15.小宸想利用测量知识测算湖中小山的高度.他站在湖边看台上,清晰地看到小山倒映在平静的湖水中,如图所示,他在点O处测得小山顶端的仰角为45°,小山顶端A在水中倒影A′的俯角为60°.已知:点O到湖面的距离OD=3m,OD⊥DB,AB⊥DB,A、B、A′三点共线,A'B=AB,求小山的高度AB.(光线的折射忽略不计;结果保留根号)16.某海域有一小岛P,在以P为圆心,半径r为10(3+)海里的圆形海域内有暗礁.一海监船自西向东航行,它在A处测得小岛P位于北偏东60°的方向上,当海监船行驶20海里后到达B处,此时观测小岛P位于B处北偏东45°方向上.(1)求A,P之间的距离AP;(2)若海监船由B处继续向东航行是否有触礁危险?请说明理由.如果有触礁危险,那么海监船由B处开始沿南偏东至多多少度的方向航行能安全通过这一海域?17.如图,莽山五指峰景区新建了一座垂直观光电梯.某测绘兴趣小组为测算电梯AC的高度,测得斜坡AB=105米,坡度i=1:2,在B处测得电梯顶端C的仰角α=45°,求观光电梯AC的高度.(参考数据:≈1.41,≈1.73,≈2.24.结果精确到0.1米)18.如图,在某小区内拐角处的一段道路上,有一儿童在C处玩耍,一辆汽车从被楼房遮挡的拐角另一侧的A处驶来,已知CM=3m,CO=5m,DO=3m,∠AOD=70°,汽车从A处前行多少米才能发现C处的儿童(结果保留整数)?(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37°≈0.75;sin70°≈0.94,cos70°≈0.34,tan70°≈2.75)19.王刚同学在学习了解直角三角形及其应用的知识后,尝试利用所学知识测量河对岸大树AB的高度,他在点C处测得大树顶端A的仰角为45°,再从C点出发沿斜坡走2米到达斜坡上D点,在点D处测得树顶端A的仰角为30°,若斜坡CF的坡比为i=1:3(点E、C、B在同一水平线上).(1)求王刚同学从点C到点D的过程中上升的高度;(2)求大树AB的高度(结果保留根号).20.一架无人机沿水平直线飞行进行测绘工作,在点P处测得正前方水平地面上某建筑物AB的顶端A的俯角为30°,面向AB方向继续飞行5米,测得该建筑物底端B的俯角为45°,已知建筑物AB的高为3米,求无人机飞行的高度(结果精确到1米,参考数据:≈1.414,≈1.732).21.小明和小华约定一同去公园游玩,公园有南北两个门,北门A在南门B的正北方向,小明自公园北门A处出发,沿南偏东30°方向前往游乐场D处;小华自南门B处出发,沿正东方向行走150m到达C处,再沿北偏东22.6°方向前往游乐场D处与小明汇合(如图所示),两人所走的路程相同.求公园北门A与南门B之间的距离.(结果取整数.参考数据:sin22.6°≈,cos22.6°≈,tan22.6°≈,≈1.732)22.小张早起在一条东西走向的笔直马路上晨跑,他在A处时,D处学校和E处图书馆都在他的东北方向,当小张沿正东方向跑了600m到达B处时,E处图书馆在他的北偏东15°方向,然后他由B处继续向正东方向跑600m到达C处,此时D处学校在他的北偏西63.4°方向,求D处学校和E处图书馆之间的距离.(结果保留整数)(参考数据:sin63.4°≈0.9,cos63.4°≈0.4,tan63.4°≈2.0,≈1.4,≈1.7,≈2.4)23.如图,已知△ABD中,AC⊥BD,BC=8,CD=4,cos∠ABC=,BF为AD边上的中线.(1)求AC的长;(2)求tan∠FBD的值.24.在全民健身运动中,骑行运动颇受市民青睐.一市民骑自行车由A地出发,途经B地去往C地,如图.当他由A地出发时,发现他的北偏东45°方向有一信号发射塔P.他由A地沿正东方向骑行4km到达B地,此时发现信号塔P在他的北偏东15°方向,然后他由B地沿北偏东75°方向骑行12km到达C地.(1)求A地与信号发射塔P之间的距离;(2)求C地与信号发射塔P之间的距离.(计算结果保留根号)25.某天,北海舰队在中国南海例行训练,位于A处的济南舰突然发现北偏西30°方向上的C处有一可疑舰艇,济南舰马上通知位于正东方向200海里B处的西安舰,西安舰测得C处位于其北偏西60°方向上,请问此时两舰距C处的距离分别是多少?26.如图,A,B是海面上位于东西方向的两个观测点,有一艘海轮在C点处遇险发出求救信号,此时测得C点位于观测点A的北偏东45°方向上,同时位于观测点B的北偏西60°方向上,且测得C点与观测点A的距离为25海里.(1)求观测点B与C点之间的距离;(2)有一艘救援船位于观测点B的正南方向且与观测点B相距30海里的D点处,在接到海轮的求救信号后立即前往营救,其航行速度为42海里/小时,求救援船到达C点需要的最少时间.参考答案1.解:在Rt△BAD中,AB=5米,∠BAD=37°,则BD=AB•sin∠BAD≈5×=3(米),在Rt△BCD中,∠C=30°,∴BC=2BD=6(米),则调整后的楼梯会加长:6﹣5=1(米),故选:D.2.解:过D作DF⊥BC于F,DH⊥AB于H,∴DH=BF,BH=DF,∵斜坡的斜面坡度i=1:,∴=1:,设DF=xm,CF=xm,∴CD==2x=20m,∴x=10,∴BH=DF=10m,CF=10m,∴DH=BF=(10+30)m,∵∠ADH=30°,∴AH=DH=×(10+30)=(10+10)m,∴AB=AH+BH=(20+10)m,故选:A.3.解:过点D作DM⊥BC,交CB的延长线于点M,∵∠ACB=∠DMB=90°,∠ABC=∠DBM,∴△ABC∽△DBM,∴==,∵AB=2BD,∴===,在Rt△CDM中,由于tan∠MCD==,设DM=2k,则CM=3k,又∵==,∴BC=2k,AC=4k,∴==2,故选:B.4.解:如图,分别作出△ABC底边BC上的高为AD即h1,△PQR底边QR上的高为PE 即h2,在Rt△ADC中,h1=AD=5×sin55°,在Rt△PER中,h2=PE=5×sin55°,∴h1=h2,故选:A.5.解:如图:作OF⊥AB于F,∵AB=AC,AD平分∠BAC.∴∠ODB=90°.BD=CD=6.∴根据勾股定理得:AD==8.∵BE平分∠ABC.∴OF=OD,BF=BD=6,AF=10﹣6=4.设OD=OF=x,则AO=8﹣x,在Rt△AOF中,根据勾股定理得:(8﹣x)2=x2+42.∴x=3.∴OD=3.在Rt△OBD中,tan∠OBD===.故选:A.6.解:如图作DH⊥AB于H,延长DE交BC于F.在Rt△ADH中,AD=130米,DH:AH=1:2.4,∴DH=50(米),∵四边形DHBF是矩形,∴BF=DH=50(米),在Rt△EFB中,∠BEF=45°,∴EF=BF=50(米),在Rt△EFC中,FC=EF•tan60°,∴CF=50×≈86.6(米),∴BC=BF+CF=136.6(米).故选:A.7.解:在Rt△ACB中,∠C=90°,∠ABC=45°,延长CB使BD=AB,连接AD,得∠D=22.5°,设AC=BC=1,则AB=BD=,∴tan22.5°===﹣1,故选:B.8.解:过点B作AC边的高BD,Rt△ABD中,∠A=45°,AB=4,∴BD=AD=4,在Rt△BDC中,BC=4,∴CD==5,①△ABC是钝角三角形时,AC=AD﹣CD=1,∴S△ABC=AC•BD==2;②△ABC是锐角三角形时,AC=AD+CD=7,∴S△ABC=AC•BD=×7×4=14,故答案为:2或14.9.解:在Rt△APO中,OP=15米,∠APO=30°,∴OA=OP•tan30°=(米),在Rt△POB中,OP=15米,∠OPB=60°,∴OB=(米),∴AB=OA+OB=20(米),故答案为:20.10.解:过P作PC⊥AB于C,如图所示:由题意得:∠APC=30°,∠BPC=45°,P A=50海里,在Rt△APC中,cos∠APC=,∴PC=P A•cos∠APC=50×=25(海里),在Rt△PCB中,cos∠BPC=,∴PB===25(海里),故答案为:25.11.解:过A点作AH⊥BC于H,过B点作BD垂直于过C点的水平线,垂足为D,如图,根据题意得∠ACD=75°,∠BCD=30°,AB=3×10=30m,∵AB∥CD,∴∠ABH=∠BCD=30°,在Rt△ABH中,AH=AB=15m,∵tan∠ABH=,∴BH===15,∵∠ACH=∠ACD﹣∠BCD=75°﹣30°=45°,∴CH=AH=15m,∴BC=BH+CH=(15+15)m,在Rt△BCD中,∵∠BCD=30°,∴BD=BC=≈20(m).答:这架无人机的飞行高度大约是20m.故答案为20.12.解:如图,过点B、C分别作AE的垂线,垂足分别为M、N,过点C作CD⊥BM,垂足为D,在Rt△ABM中,∵∠BAE=60°,AB=16,∴BM=sin60°•AB=×16=8(cm),∠ABM=90°﹣60°=30°,在Rt△BCD中,∵∠DBC=∠ABC﹣∠ABM=50°﹣30°=20°,∴∠BCD=90°﹣20°=70°,又∵BC=8,∴BD=sin70°×8≈0.94×8=7.52(cm),∴CN=DM=BM﹣BD=8﹣7.52≈6.3(cm),即点C到AE的距离约为6.3cm,故答案为:6.3.13.解:过点A作AD⊥BC于D,如图所示:由题意得:∠ABC=180°﹣75°﹣45°=60°,∵AD⊥BC,∴∠ADB=∠ADC=90°,在Rt△ABD中,∠DAB=90°﹣60°=30°,AD=AB•sin∠ABD=80×sin60°=80×=40(海里),∵∠CAB=30°+45°=75°,∴∠DAC=∠CAB﹣∠DAB=75°﹣30°=45°,∴△ADC是等腰直角三角形,∴AC=AD=×40=40(海里).答:货船与港口A之间的距离是40海里.14.解:由题意得,AD=4000米,∠ADO=30°,CD=460米,∠BCO=45°,在Rt△AOD中,∵AD=4000米,∠ADO=30°,∴OA=AD=2000(米),OD=AD=2000(米),在Rt△BOC中,∠BCO=45°,∴OB=OC=OD﹣CD=(2000﹣460)米,∴AB=OB﹣OA=2000﹣460﹣2000≈1004(米),∴火箭的速度为1004÷3≈335(米/秒),答:火箭的速度约为335米/秒.15.解:过点O作OE⊥AB于点E,则BE=OD=3m,设AE=xm,则AB=(x+3)m,A′E=(x+6)m,∵∠AOE=45°,∴OE=AE=xm,∵∠A′OE=60°,∴tan60°==,即=,解得x=3+3,∴AB=3+3+3=(6+3)m.16.解:(1)过点P作PC⊥AB,交AB的延长线于点C,由题意得,∠P AC=30°,∠PBC=45°,AB=20,设PC=x,则BC=x,在Rt△P AC中,∵tan30°===,∴x=10+10,∴P A=2x=20+20,答:A,P之间的距离AP为(20+20)海里;(2)因为PC﹣10(3+)=10+10﹣30﹣10=10(+1)(﹣)<0,所以有触礁的危险;设海监船无触礁危险的新航线为射线BD,作PE⊥BD,垂足为E,当P到BD的距离PE=10(3+)海里时,有sin∠PBE===,∴∠PBD=60°,∴∠CBD=60°﹣45°=15°,90°﹣15°=75°即海监船由B处开始沿南偏东至多75°的方向航行能安全通过这一海域.17.解:过B作BM⊥水平地面于M,BN⊥AC于N,如图所示:则四边形AMBN是矩形,∴AN=BM,BN=MA,∵斜坡AB=105米,坡度i=1:2=,∴设BM=x米,则AM=2x米,∴AB===x=105,∴x=21,∴AN=BM=21(米),BN=AM=42(米),在Rt△BCN中,∠CBN=α=45°,∴△BCN是等腰直角三角形,∴CN=BN=42(米),∴AC=AN+CN=21+42=63≈141.1(米),答:观光电梯AC的高度约为141.1米.18.解:∵CM=3m,OC=5m,∴OM==4(m),∵∠CMO=∠BDO=90°,∠COM=∠BOD,∴△COM∽△BOD,∴,即,∴BD==2.25(m),∴tan∠AOD=tan70°=,即≈2.75,解得:AB=6m,∴汽车从A处前行约6米才能发现C处的儿童.19.解:(1)过点D作DH⊥CE于点H,由题意知CD=2米,∵斜坡CF的坡比为i=1:3,∴,设DH=x米,CH=3x米,∵DH2+CH2=DC2,∴,∴x=2,∴DH=2(米),CH=6(米),答:王刚同学从点C到点D的过程中上升的高度为2米;(2)过点D作DG⊥AB于点G,设BC=a米,∵∠DHB=∠DGB=∠ABC=90°,∴四边形DHBG为矩形,∴DH=BG=2米,DG=BH=(a+6)米,∵∠ACB=45°,∴BC=AB=a(米),∴AG=(a﹣2)米,∵∠ADG=30°,∴,∴,∴a=6+4,∴AB=(6+4)(米).答:大树AB的高度是(6+4)米.20.解:过A作AC⊥PQ,交PQ的延长线于C,如图所示:设AC=x米,由题意得:PQ=5米,∠APC=30°,∠BQC=45°,在Rt△APC中,tan∠APC==tan30°=,∴PC=AC=x(米),在Rt△BCQ中,tan∠BQC==tan45°=1,∴QC=BC=AC+AB=(x+3)米,∵PC﹣QC=PQ=5米,∴x﹣(x+3)=5,解得:x=4(+1),∴BC=4(+1)+3=4+7≈14(米),答:无人机飞行的高度约为14米.21.解:作DE⊥AB于E,CF⊥DE于F,∵BC⊥AB,∴四边形BCFE是矩形,∴BE=CF,EF=BC=150 m,设DF=xm,则DE=(x+150)m,在Rt△ADE中,∠BAD=30°,∴AD=2DE=2(x+150)m,在Rt△DCF中,∠FCD=22.6°,∴CD=≈=xm,∵AD=CD+BC,∴2(x+150)=+150,解得x=250(m),∴DF=250 m,∴DE=250+150=400 m,∴AD=2DE=800 m,∴CD=800﹣150=650 m,由勾股定理得AE===400m,BE=CF===600 m,∴AB=AE+BE=400+600≈1293(m),答:公园北门A与南门B之间的距离约为1293 m.22.解:过D作DM⊥AC于M,设MD=x,在Rt△MAD中,∠MAD=45°,∴△ADM是等腰直角三角形,∴AM=MD=x,∴AD=x,在Rt△MCD中,∠MDC=63.4°,∴MC≈2MD=2x,∵AC=600+600=1200,∴x+2x=1200,解得:x=400,∴MD=400m,∴AD=MD=400,过B作BN⊥AE于N,∵∠EAB=45°,∠EBC=75°,∴∠E=30°,在Rt△ABN中,∠NAB=45°,AB=600,∴BN=AN=AB=300,∴DN=AD﹣AN=400﹣300=100,在Rt△NBE中,∠E=30°,∴NE=BN=×300=300,∴DE=NE﹣DN=300﹣100≈580(m),即D处学校和E处图书馆之间的距离约是580m.23.解:(1)∵AC⊥BD,cos∠ABC==,BC=8,∴AB=10,在Rt△ACB中,由勾股定理得,AC===6,即AC的长为6;(2)如图,连接CF,过F点作BD的垂线,垂足E,∵BF为AD边上的中线,即F为AD的中点,∴CF=AD=FD,在Rt△ACD中,由勾股定理得,AD===2,∵三角形CFD为等腰三角形,FE⊥CD,∴CE=CD=2,在Rt△EFC中,EF===3,∴tan∠FBD===.解法二:∵BF为AD边上的中线,∴F是AD中点,∵FE⊥BD,AC⊥BD,∴FE∥AC,∴FE是△ACD的中位线,∴FE=AC=3,CE=CD=2,∴在Rt△BFE中,tan∠FBD===.24.解:(1)依题意知:∠P AB=45°,∠PBG=15°,∠GBC=75°,过点B作BD⊥AP于D点,∵∠DAB=45°,,∴AD=BD=4,∵∠ABD=∠GBD=45°,∠GBP=15°,∴∠PBD=60°,∵BD=4,∴,∴P A=(4+4)(km);(2)∵∠PBD=60°,BD=4,∴PB=8,过点P作PE⊥BC于E,∵∠PBG=15°,∠GBC=75°,∴∠PBE=60°,∵PB=8,∴BE=4,,∵BC=12,∴CE=8,∴PC==4(km).25.解:过点C作CD⊥BA的延长线于点D,如图.由题意可得:∠CAD=60°,∠CBD=30°=∠DCA,∴∠BCA=∠CAD﹣∠CBD=60°﹣30°=30°.即∠BCA=∠CBD,∴AC=AB=200(海里).在Rt△CDA中,CD=sin∠CAD×AC==100(海里).在Rt△CDB中,CB=2CD=200(海里).故位于A处的济南舰距C处的距离200海里,位于B处的西安舰距C处的距离200海里.26.解:(1)如图,过点C作CE⊥AB于点E,根据题意可知:∠ACE=∠CAE=45°,AC=25海里,∴AE=CE=25(海里),∵∠CBE=30°,∴BE=25(海里),∴BC=2CE=50(海里).答:观测点B与C点之间的距离为50海里;(2)如图,作CF⊥DB于点F,∵CF⊥DB,FB⊥EB,CE⊥AB,∴四边形CEBF是矩形,∴FB=CE=25(海里),CF=BE=25(海里),∴DF=BD+BF=30+25=55(海里),在Rt△DCF中,根据勾股定理,得CD===70(海里),∴70÷42=(小时).答:救援船到达C点需要的最少时间是小时.。
八年级数学上学期《三角形》全章复习与巩固—知识讲解(提高)——含课后作业与答案

《三角形》全章复习与巩固(提高)知识讲解1.认识三角形并能用符号语言正确表示三角形,理解并会应用三角形三边之间的关系.2.理解三角形的高、中线、角平分线的概念,通过作三角形的三条高、中线、角平分线,提高学生的基本作图能力,并能运用图形解决问题.3.能够运用三角形内角和定理及三角形的外角性质进行相关的计算,证明问题.4.通过观察和实地操作知道三角形具有稳定性,知道四边形没有稳定性,了解稳定性与没有稳定性在生产、生活中的广泛应用.5.了解多边形、多边形的对角线、正多边形以及镶嵌等有关的概念;掌握多边形内角和及外角和,并能灵活运用公式解决有关问题,体验并掌握探索、归纳图形性质的推理方法,进一步培养说理和进行简单推理的能力.【知识网络】【要点梳理】要点一、三角形的有关概念和性质1.三角形三边的关系:定理:三角形任意两边之和大于第三边;三角形任意两边的之差小于第三边.要点诠释:(1)理论依据:两点之间线段最短.(2)三边关系的应用:判断三条线段能否组成三角形,若两条较短的线段长之和大于最长线段的长,则这三条线段可以组成三角形;反之,则不能组成三角形.当已知三角形两边长,可求第三边长的取值范围.2.三角形按“边”分类:⎧⎪⎧⎨⎨⎪⎩⎩不等边三角形三角形 底边和腰不相等的等腰三角形等腰三角形 等边三角形 3.三角形的重要线段:(1)三角形的高从三角形的一个顶点向它的对边所在直线作垂线,顶点和垂足之间的线段叫做三角形的高线,简称三角形的高.要点诠释:三角形的三条高所在的直线相交于一点的位置情况有三种:锐角三角形交点在三角形内;直角三角形交点在直角顶点;钝角三角形交点在三角形外.(2)三角形的中线三角形的一个顶点与它的对边中点的连线叫三角形的中线,要点诠释:一个三角形有三条中线,它们交于三角形内一点,叫做三角形的重心.中线把三角形分成面积相等的两个三角形.(3)三角形的角平分线三角形的一个内角的平分线与这个角的对边相交,这个角的顶点和交点之间的线段叫做三角形的角平分线.要点诠释:一个三角形有三条角平分线,它们交于三角形内一点,这一点叫做三角形的内心.要点二、三角形的稳定性如果三角形的三边固定,那么三角形的形状大小就完全固定了,这个性质叫做三角形的稳定性.要点诠释:(1)三角形的形状固定是指三角形的三个内角不会改变,大小固定指三条边长不改变.(2)三角形的稳定性在生产和生活中很有用.例如,房屋的人字梁具有三角形的结构,它就坚固而稳定;在栅栏门上斜着钉一条(或两条)木板,构成一个三角形,就可以使栅栏门不变形.大桥钢架、输电线支架都采用三角形结构,也是这个道理.(3)四边形没有稳定性,也就是说,四边形的四条边长确定后,不能确定它的形状,它的各个角的大小可以改变.四边形的不稳定性也有广泛应用,如活动挂架,伸缩尺.有时我们又要克服四边形的不稳定性,如在窗框未安好之前,先在窗框上斜着钉一根木板,使它不变形.要点三、三角形的内角和与外角和1.三角形内角和定理:三角形的内角和为180°.推论:1.直角三角形的两个锐角互余2.有两个角互余的三角形是直角三角形2.三角形外角性质:(1)三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和.(2)三角形的一个外角大于任意一个与它不相邻的内角.3.三角形的外角和:三角形的外角和等于360°.要点四、多边形及有关概念1. 多边形的定义:在平面内,由一些线段首尾顺次相接组成的图形叫做多边形.要点诠释:多边形通常还以边数命名,多边形有n条边就叫做n边形.三角形、四边形都属于多边形,其中三角形是边数最少的多边形.2.正多边形:各个角都相等、各个边都相等的多边形叫做正多边形.如正三角形、正方形、正五边形等.要点诠释:各角相等、各边也相等是正多边形的必备条件,二者缺一不可. 如四条边都相等的四边形不一定是正方形,四个角都相等的四边形也不一定是正方形,只有满足四边都相等且四个角也都相等的四边形才是正方形.3.多边形的对角线:连接多边形不相邻的两个顶点的线段,叫做多边形的对角线.要点诠释:(1)从n边形一个顶点可以引(n-3)条对角线,将多边形分成(n-2)个三角形;(2)n边形共有(3)2n n-条对角线.要点五、多边形的内角和及外角和公式1.内角和公式:n边形的内角和为(n-2)·180°(n≥3,n是正整数) .要点诠释:(1)一般把多边形问题转化为三角形问题来解决;(2)内角和定理的应用:①已知多边形的边数,求其内角和;②已知多边形内角和,求其边数.2.多边形外角和:n边形的外角和恒等于360°,它与边数的多少无关.要点诠释:(1)外角和公式的应用:①已知外角度数,求正多边形边数;②已知正多边形边数,求外角度数.(2)多边形的边数与内角和、外角和的关系:①n边形的内角和等于(n-2)·180°(n≥3,n是正整数),可见多边形内角和与边数n有关,每增加1条边,内角和增加180°.要点六、镶嵌的概念和特征1.定义:用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分完全覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌).这里的多边形可以形状相同,也可以形状不相同.要点诠释:(1)拼接在同一点的各个角的和恰好等于360°;相邻的多边形有公共边.(2)用正多边形实现镶嵌的条件:边长相等;顶点公用;在一个顶点处各正多边形的内角之和为360°.(3)只用一种正多边形镶嵌地面,当围绕一点拼在一起的几个正多边形的内角加在一起恰好组成一个周角360°时,就能铺成一个平面图形.事实上,只有正三角形、正方形、正六边形的地砖可以用.【典型例题】类型一、三角形的三边关系1.(2016•长沙模拟)一个三角形的三边长分别是3,2a-1,6,则整数a的值可能是( ).A.2,3 B.3,4 C.2,3,4 D.3,4,5【思路点拨】直接利用三角形三边关系,得出a的取值范围.【答案】B【解析】解:∵一个三角形的三条边长分别为3,2a-1,6,∴21 219 aa-⎧⎨-⎩>3<解得:2<a<5,则整数a的值可能是3,4,故选B.【总结升华】主要考察了三角形三边关系,正确得出a的取值范围是解题关键. 举一反三:【变式】(2014秋•孝感月考)已知a、b、c是三角形三边长,试化简:|b+c-a|+|b-c-a|+|c-a-b|﹣|a-b+c|.【答案】解:∵a、b、c是三角形三边长,∴b+c-a>0,b-c-a<0,c-a-b<0,a-b+c>0,∴|b+c-a|+|b-c-a|+|c-a-b|-|a-b+c|,=b+c-a-b+c+a-c+a+b-a+b-c=2b.2.如图,O是△ABC内一点,连接OB和OC.(1)你能说明OB+OC<AB+AC的理由吗?(2)若AB=5,AC=6,BC=7,你能写出OB+OC的取值范围吗?【答案与解析】解:(1)如图,延长BO交AC于点E,根据三角形的三边关系可以得到,在△ABE中,AB+AE>BE;在△EOC中,OE+EC>OC,两不等式相加,得AB+AE+OE+EC>BE+OC.由图可知,AE+EC=AC,BE=OB+OE.所以AB+AC+OE>OB+OC+OE,即OB+OC<AB+AC.(2)因为OB+OC>BC,所以OB+OC>7.又因为OB+OC<AB+AC,所以OB+OC<11,所以7<OB+OC<11.【总结升华】充分利用三角形三边关系的性质进行解题.【高清课堂:与三角形有关的线段例1】类型二、三角形中的重要线段3.在△ABC中,AB=AC,AC边上的中线BD把△ABC的周长分为12cm和15cm两部分,求三角形的各边长.【思路点拨】因为中线BD的端点D是AC边的中点,所以AD=CD,造成两部分不等的原因是BC边与AB、AC边不等,故应分类讨论.【答案与解析】解:如图(1),设AB=x,AD=CD=12 x.(1)若AB+AD=12,即1122x x+=,所以x=8,即AB=AC=8,则CD=4.故BC=15-4=11.此时AB+AC>BC,所以三边长为8,8,11.(2)如图(2),若AB+AD=15,即1152x x+=,所以x=10.即AB=AC=10,则CD=5.故BC=12-5=7.显然此时三角形存在,所以三边长为10,10,7.综上所述此三角形的三边长分别为8,8,11或10,10,7.【总结升华】BD把△ABC的周长分为12cm和15cm两部分,哪部分是12cm,哪部分是15cm,问题中没有交代,因此,必须进行分类讨论.【高清课堂:与三角形有关的线段例5、】举一反三:【变式】有一块三角形优良品种试验田,现引进四个品种进行对比试验,需将这块土地分成面积相等的四块,请你制定出两种以上的方案供选择.【答案】解:方案1:如图(1),在BC上取D、E、F,使BD=ED=EF=FC,连接AE、AD、AF.方案2:如图(2),分别取AB、BC、CA的中点D、E、F,连接DE、EF、DF.方案3:如图(3),取AB中点D,连接AD,再取AD的中点E,连接BE、CE.方案4:如图(4),在 AB取点 D,使DC=2BD,连接AD,再取AD的三等分点E、F,连接CE、CF.类型三、与三角形有关的角4.(2015春•石家庄期末)已知△ABC中,AE平分∠BAC(1)如图1,若AD⊥BC于点D,∠B=72°,∠C=36°,求∠DAE的度数;(2)如图2,P为AE上一个动点(P不与A、E重合,PF⊥BC于点F,若∠B>∠C,则∠EP F=是否成立,并说明理由.【思路点拨】(1)利用三角形内角和定理和已知条件直接计算即可;(2)成立,首先求出∠1的度数,进而得到∠3的度数,再根据∠EPF=180°﹣∠2﹣∠3计算即可.【答案与解析】证明:(1)如图1,∵∠B=72°,∠C=36°,∴∠A=180°﹣∠B﹣∠C=72°;又∵AE平分∠BAC,∴∠1==36°,∴∠3=∠1+∠C=72°,又∵AD⊥BC于D,∴∠2=90°,∴∠DAE=180°﹣∠2﹣∠3=18°.(2)成立.如图2,∵AE平分∠BAC,∴∠1===90°﹣,∴∠3=∠1+∠C=90°﹣+,又∵PF⊥BC于F,∴∠2=90°,∴∠EPF=180°﹣∠2﹣∠3=.【总结升华】本题考查了三角形的内角以及角平分线的性质,准确识别图形是解题的关键.举一反三:【高清课堂:与三角形有关的角练习(3)】【变式】如图,AC⊥BC,CD⊥AB,图中有对互余的角?有对相等的锐角?【答案】3,2.类型四、三角形的稳定性5. 如图是一种流行的衣帽架,它是用木条(四长四短)构成的几个连续的菱形(四条边都相等),每一个顶点处都有一个挂钩(连在轴上),不仅美观,而且实用,你知道它能收缩的原因和固定方法吗?【答案与解析】解:这种衣帽架能收缩是利用四边形的不稳定性,可以根据需要改变挂钩间的距离。
高考第一轮复习——解三角形(理)
年 级 高三 学 科 数学版 本通用版课程标题 高考第一轮复习——解三角形编稿老师 胡居化 一校黄楠二校李秀卿审核吴华斌一、学习目标:1. 熟练掌握正弦定理、余弦定理及其在实际问题中的简单应用。
2. 能利用正弦定理、余弦定理解三角形,并掌握其在几何中的运算。
3. 在正、余弦定理的应用过程中,体会利用函数与方程的数学思想处理已知量与未知量的关系及等价转化的数学思想、分类讨论的数学思想在解题中的应用。
二、重点、难点:重点:利用正弦定理、余弦定理解三角形及进行几何运算。
利用正弦、余弦定理解决简单的实际问题。
难点:等价转化的数学思想、分类讨论的数学思想、方程与函数的思想的应用。
三、考点分析:新课标高考在考察这部分内容时重点考查正弦定理、余弦定理的应用,题型有选择、填空、中等难度的大题等,以基础知识考查为主。
同时注重数学思想与方法的考查。
大题的考查常以三角形为载体结合向量的知识综合在一起,但题目的难度小,易得分。
因此第一轮复习要打好基础关。
1. 正弦定理的有关知识(设ABC ∆中的,,A B C ∠∠∠所对的边是a ,b ,c ,外接圆半径是R )正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C=== 由正弦定理得(i )2sin sin sin sin sin sin a b c a b cR A B C A B C++====++(ii )::sin :sin :sin a b c A B C =。
正弦定理的应用:(1)已知一边和两角求其余的边和角。
A 为锐角 A 为直角或钝角关系式 a =bsinA bsinA <a <ba b ≥a >b 解的个数 一解两解一解一解2. 三角形的面积公式(1)1,(2a a S a h h a =⋅是边上的高)(2)111S sin sin sin 222ab C bc A ac B ===。
(3)1(),(2S a b c r r =++⋅是内切圆半径)3. 余弦定理的有关知识。
高中数学 第1章 解三角形 1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.2 余弦定理课件 新人教A版必修5
高中数学 第1章 解三角形 1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.2 余弦定理课件 新人 教A版必修5
§1.1.2 余弦定理
[学习目标] 1.了解向量法证明余弦定理的推导过程. 2.掌握余弦定理并能用其解决一些简单的三角形度 量问题.(重点) 3.能够综合利用正、余弦定理解三角形.(难点)
所以 sin A=
答案 2
பைடு நூலகம்
15 8
1-782= 815.
类型二 已知三边解三角形
[例 2] (链接教材 P7 例 4)(1)在△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,若(a+c)(a-c)=b(b+c),则 A=
A.90°
B.60°
C.120°
D.150°
(2)(2016·山东)△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别是 a,
功的信念比成功本身更重要,相信人生有挫折没 有失败,相信生命的质量来自决不妥协的信念, 考试加油。
叙述 __去__这__两__边__与__它__们___的__夹__角__的__余__弦__的__积__的__两__倍__
b2+c2-a2 cos A=_____2_b_c________________
推论
a2+c2-b2
cos B=____2_a_c_________________
a2+b2-c2 cos C=_____2_a_b________________
[突破练 1] 在△ABC 中,a=1,b=2,cos C=14,则 c=________; sin A=________.
解析 根据余弦定理得 c2=a2+b2-2abcos C =12+22-2×1×2×14=4, 解得 c=2.由 a=1,b=2,c=2, 得 cos A=222+×222×-212=78,
数学专题复习_图形与几何2:解直角三角形(锐角三角函数)
图形与几何2::解直角三角形二.知识框图三.知识要点1.直角三角形边角关系.(1)三边关系:勾股定理:222a b c += ;勾股定理的逆定理:若三角形的两条边的平方和等于第三边的平方,则这个三角形为直角三角形. 若c 2=a 2+b 2,则△ABC 是以∠C 为直角的三角形。
(若c 2>a 2+b 2则△ABC 是以∠C 为钝角的三角形,若c 2<a 2+b 2则△ABC 是以∠C 为锐角三角形)(2)三角关系:∠A+∠B+∠C=180°,∠A+∠B =∠C=90°. (3)边角关系(锐角三角函数的概念)sin A A ∠=的对边斜边,叫做A ∠的正弦;cos A A ∠=的邻边斜边,叫做A ∠的余弦;tan A A A ∠=∠的对边的邻边,叫做A ∠的正切.2.特殊角的三角函数值3.三角函数常用公式互为余角的三角函数关系.sin(90°-A)=cosA, cos(90°-A)=sin A tanA×tan(90°-A)=1 同角的三角函数关系.①平方关系:sin2A+cos2A=l ②弦切互化:sin tancosAAA4. 测量中常用的概念:仰角、俯角、坡度、坡比、倾斜角、方位角等北东MNBA四.典型例题(考点)例1.计算ooo5sin302cos60tan 45-- o o oo2cos 45tan 30sin 45tan 60-+⋅例2.如图所示,已知:在△ABC 中,∠A=60°,∠B=45°,AB=4+,•求△ABC 的面积(结果可保留根号).例3.已知:如图所示,在△ABC 中,AD 是边BC 上的高,E•为边AC•的中点,BC=14,AD=12,sinB=45,求:(1)线段DC 的长;(2)tan ∠EDC 的值.例4.如图,MN 表示某隧道挖掘工程的一段设计路线,MN 的方向为南偏东30°.在M 的南偏东60°方向上有一个点A ,以点A 为圆心、600米为半径的圆形区域为土质疏松地带(危险区).取MN 上一点B ,测得BA 的方向为南偏东75°.已知MB =400米,请你通过计算回答,如果不改变方向,挖掘路线是否会通过这1.411.73)A图形与几何(2) (解直角三角形)一、填空题1.在ABC Rt △中,490tan 3C A ∠==,,则sin B 的值是( ) A.35B.45C.34 D.432.Rt ABC △中,90C ∠=,a b c ,,分别A B C ∠∠∠,,的对边,下列关系中错误的是( )A.cos b c B =B.tan b a B = C.sin b c B = D.tan a b A =3.如图,CD 是ABC Rt △斜边上的高,43AC BC ==,, 则cos BCD ∠的值是( )A.35 B.34 C.43 D.454.如图,已知一坡面的坡度i =α为( ) A.15B.60°C.30D.455.如图,△ABC 的顶点都是正方形网格中的格点,则sin ∠ABC 等于( ) A. 5 B.552 C. 55D.326.住宅小区有一块草坪如图所示,已知3AB =米,4BC =米,12CD =米,13DA =米,且AB BC ⊥,这块草坪的面积是( ) A.24米2B.36米2C.48米2 D.72米27.已知:如图8,梯形ABCD 中,451208AD BC B C AB ===∥,∠,∠,,则CD 的长为( )B.D.8.如图,PT 切⊙O 于T ,BP 为经过圆心O 的割线,如果 PT =4,PA =2那么cos∠BPT 等于( )A .45B .12C .38D .349.数学活动课上,小敏、小颖分别画了△ABC 和△DEF ,•数据如图,如果把小敏画的三角形面积记作S △ABC ,小颖画的三角形面积记作S △DEF ,那么你认为( )A .S △ABC >S △DEFB .S △ABC <S △DEF C .S △ABC =S △DEFD .不能确定小敏画的三角形 小颖画的三角形10.已知α为锐角,且αtan 为方程0322=--x x 的一个实数根,则αsin 的值为( )A.22 B. 1010 C. 10103 D. 3 二、填空题1.直角三角形的两边长分别为6、8,则第三边的长为 .2.锐角A 满足()2sin 15A -=A =∠___________.3.如图,小亮在操场上距离旗杆AB 的C 处,用测角仪测得旗杆顶端A 的仰角为30.已知9BC =米,测角仪的高CD 为1.2米,那么旗杆AB 的高为 米(结果保留根号).4.在△ABC 中,∠B =45°,∠C =60°则BC= ,S △ABC = 三、解答题:1.计算:tan 45cos60sin 30+t an 30°+cos 230°-sin 245°tan 45°2.在Rt △ABC 中,∠C=90°,a,b,c 分别是∠A,∠B, ∠C 的对边. (1)已知a=3,c=23,求∠A; (2)已知a=6,b=2,求c 及∠A; (3)已知c=104,∠A=45°,求a 及b3.已知,如图所示,折叠长方形的一边AD ,使点D 落在BC 边的点F•处,•如果AB=8cm ,BC=10cm ,(1)求EC 的长;(2)在线段BC 上还能找到点P 使∠APE=90°吗,求出此时的BP 长.4.如图,在梯形ABCD 中,AD BC ∥,90ABC ∠= ,45C ∠=,BE CD ⊥于点E ,1AD =,CD =BE 的长度.5.如图,一块四边形土地,其中120ABD AB AC BD CD AB ∠==,⊥,⊥,,CD =,求这块土地的面积6.阅读下列题目的解题过程:已知a 、b 、c 为∆ABC 的三边,且满足a c b c a b 222244-=-,试判断∆ABC 的形状。
高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案
第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A=45,cos C=513,a=1,则b= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【解析】因为cos A=45,cos C=513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A=35,sin C=1213,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。