解
三 角 形
◆知识点梳理
(一)正弦定理:
R C
c
B b A a 2sin sin sin ===(其中R 表示三角形的外接圆半径) 适用情况:(1)已知两角和一边,求其他边或其他角; (2)已知两边和对角,求其他边或其他角。 变形:① 2sin a R A =,2sin b R B =,2sin c R
C =
②sin 2a A R =
,sin 2b B R =,sin 2c C R
= ③
sin sin sin a b c
A B C
++++=2R ④::sin :sin :sin a b c A B C =
(二)余弦定理:2
b =B a
c c a cos 22
2
-+(求边),cosB=ac
b c a 22
22-+(求角)
适用情况:(1)已知三边,求角;(2)已知两边和一角,求其他边或其他角。
(三)三角形的面积:① =?=
a h a S 21;② ==A bc S sin 2
1
;
(四)三角边角关系:
(1)在ABC ?中,A B C ++=π;sin()A B +=sin C ;cos()A B +=cos C -
cos
2A B +=sin 2C ; 2
cos 2sin C B A =+
(2)边关系:a + b > c ,b + c > a ,c + a > b ,a -b < c ,b -c < a ,c -a > b ;
(3)大边对大角:B A b a >?> (五)三角形形状判别
形状 锐角△ 钝角△ 直角△ 等腰△ 等腰Rt △ 等边△
(1)角判别:??
???>>>0cos 0cos 0cos C B A 0cos 45==B A C B A == (2)边判别: 少用 少用 2 22c b a =+ c b a ≠= ???==+b a c b a 222 c b a == ◆考点剖析 (一)考查正弦定理与余弦定理的混合使用 例1、在△ABC 中,已知A>B>C,且A=2C, 8,4=+=c a b ,求c a 、的长. 例2、如图所示,在等边三角形中,,AB a =O 为三角形的中心,过O 的直线交AB 于M ,交AC 于N ,求22 11 OM ON + 的最大值和最小值. 变式1、在△ABC 中,角A 、B 、C 对边分别为c b a ,,,已知bc ac c a ac b -=-=2 2 2 ,且, (1)求∠A的大小; (2)求c B b sin 的值 变式2、在ΔABC 中,已知6 6 cos ,364== B AB ,A C 边上的中线BD=5,求sinA 的值 变式3、在ABC ?中,A B 、为锐角,角A B C 、、所对的边分别为a b c 、、,且 510sin ,sin 510 A B = = (I )求A B +的值; (II )若21a b -=-,求a b c 、、的值。 (二)考查正弦定理与余弦定理在向量与面积上的运用 例3、如图,半圆O 的直径为2,A 为直径延长线上的一点,OA=2,B 为半圆上任意一点,以AB 为一边作等边三角形ABC 。问:点B 在什么位置时,四边形OACB 面积最大? 变式4、△ABC 中的三c b a ,,和面积S满足S=2 2 )(b a c --,且2=+b a ,求面积S的最大值。 例4、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c , 7,5,2 7 2cos 2sin 42 ==+=-+c b a C B A . (1)求角C 的大小; (2)求△ABC 的面积. 变式5、已知圆内接四边形ABCD的边长AB=2,BC=6,CD=DA=4,求四边形ABCD的面积 例5、(2009浙江)在ABC ?中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足cos 25 A =,3A B A C ?=. (I )求ABC ?的面积; (II )若6b c +=,求a 的值. 变式6、已知向量(,)m a c b =+,(,)n a c b a =--,且0m n ?=,其中,,A B C 是△ABC 的内角,,,a b c 分别是角,,A B C 的对边. (1) 求角C 的大小; (2)求sin sin A B +的取值范围. (三)考查三角形形状的判断 例6、在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c, b=acosC,且△ABC 的最大边长为12,最小角的正弦值为 3 1。 (1) 判断△ABC 的形状; (2) 求△ABC 的面积。 变式7、在△ABC 中,若()B A C B A cos cos sin sin sin +=+. (1)判断△ABC 的形状; (2)在上述△ABC 中,若角C 的对边1=c ,求该三角形内切圆半径的取值范围。 例7、在△ABC 中,已知2a b c =+, 2sin sin sin A B C =,试判断△ABC 的形状。 变式8、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 变式9、△ABC 中,若sinA=2sinBcosC ,sin 2A=sin 2B+sin 2C ,试判断△ABC 的形状。 (四)考查应用:求角度、求距离、求高度 例8、在湖面上高h 处,测得云彩仰角为α,而湖中云彩影的俯角为β,求云彩高. 变式12、如图,为了计算北江岸边两景点B 与C 的距离,由于地形的限制,需要在岸上选取 A 和D 两个测量点,现测得AD CD ⊥,10AD km =,14A B km =,60BDA ?∠= ,135BCD ?∠=,求两景点B 与 C 的距离(假设,,,A B C D 在同一平面内,测量结果保留整 数;参考数据:2 1.414, 3 1.732,5 2.236===) ◆课后强化 1.在△ABC 中,已知0 45,2,===B cm b xcm a ,如果利用正弦定理解三角形有两解,则x 的取值范围是 ( ) A.222<x< B.222≤<x C.2x > D.2x < 2.△ABC 中,若sinA :sinB :sinC=m :(m+1):2m, 则m 的取值范围是( ) A.(0,+∞) B.( 2 1 ,+∞) C.(1,+∞) D.(2,+∞) 3.在△ABC 中,A 为锐角,lg b +lg(c 1 )=lgsin A =-lg 2, 则△ABC 为( ) A. 等腰三角形 B. 等边三角形 C. 直角三角形 D. 等腰直角三角形 4.在△ABC 中,根据下列条件解三角形,则其中有两个解的是( ) A.0 075,45,10===C A b B.0 80,5,7===A b a C.0 60,48,60===C b a D.0 45,16,14===A b a 5、在△ABC 中,已知)(22 22444b a c c b a +=++则角C=( ) A.030 B.060 C.0013545或 D.0120 6、△ABC 的三内角,,A B C 所对边的长分别为,,a b c 设向量 (,)p a c b =+,(,)q b a c a =--,若//p q ,则角C 的大小为 (A)6π (B)3π (C) 2π (D) 23 π 8.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则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 9.已知△ABC 中,)sin()(2 2B A b a -+=(2 2b a -)C sin 成立的条件是( ) A.b a = B.090=∠C C.b a =且090=∠C D.b a =或090=∠C 10、甲船在岛B 的正南方A 处,AB =10千米,甲船以每小时4千米的速度向正北航行,同时乙船自B 出发以每小时6千米的速度向北偏东60°的方向驶去,当甲,乙两船相距最近时,它们所航行的时间是( ) A . 7 150 分钟 B . 7 15 分钟 C .21.5分钟 D .2.15分钟 11.已知D 、C 、B 三点在地面同一直线上,DC=a ,从C 、D 两点测得A 的点仰角分别为α、β(α>β)则A 点离地面的高AB 等于( ) A .)sin(sin sin βαβα-a B .) cos(sin sin βαβα-a C .)sin(cos cos βαβα-a D . )cos(cos cos βαβ α-a 12、已知△ABC 中,AB a =,AC b =,0a b ?<,15 4 ABC S ?= ,3,5a b ==,则BAC ∠=( ) A.. 30 B .150- C .0150 D . 30或0 150 13.在ABC ?中,:1:2A B =,C 的平分线CD 把三角形面积分成3:2两部分,则cos A = A 13 B 12 C 3 4 D 0 14、如果的三个内角的余弦值分别等于的三个内角的正弦值,则 A .和都是锐角三角形 B .和 都是钝角三角形 C .是钝角三角形, 是锐角三角形 D .是锐角三角形, 是钝角三角形 15. 在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则BC AB ?的值为( ) A .79 B .69 C .5 D .-5 16、如果 b a B A =--cos 1cos 1,那么△AB C 是 17.已知锐角三角形的边长为1、3、a ,则a 的取值范围是_________ 18、(2009湖南)在锐角ABC ?中,1,2,BC B A ==则 cos AC A 的值等于 , AC 的取值范围为 . 19.如图,在斜度一定的山坡上的一点A 测得山顶上一建筑物顶端C 对于山坡的斜度为15?,向山顶前进100m 后,又从点B 测得斜度为45?,假设建筑物高50m ,设山对于地平面的斜度θ,则cos θ= . 20、在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,若三角形的面积S = 4 1(a 2+b 2-c 2 ),则∠C 的度数是_______ 21.在△ABC 中,若AB=2,BC=5,面积S△ABC =4,求2 sin B 的值. 22.在△ABC 中,,,,c b a 分别为内角A,B,C的对边,若0 60,2+==A B a b ,求A的值. 23、在锐角三角形ABC 中,A=2B ,a 、b 、c 所对的角分别为A 、B 、C ,试求b a 的范围。 24、在△ABC 中,3 ,2π =-=+C A b c a ,求sinB 的值。 25、在45,5 ABC B AC C ?∠=?== 中,, (1)求BC (2)若点D AB 是的中点,求中线CD 的长度。 26.已知锐角三角形ABC 中,边b a 、为方程02322 =+-x x 的两根,角A 、B 满足 03)sin(2=-+B A ,求角C 、边c 及S△ABC 。 27.在ABC ?中,已知内角3 A π = ,边BC =.设内角B x =,周长为y . (1) 求函数()y f x =的解析式和定义域;(2)求y 的最大值. 28、ABC ?的三个内角为A B C 、、,求当A 为何值时,cos 2cos 2 B C A ++取得最大值,并求出这个最大值。 29、在ABC △中,内角A B C ,,对边的边长分别是a b c ,,,已知2c =,3 C π=. (Ⅰ)若ABC △,求a b ,; (Ⅱ)若sin sin()2sin 2C B A A +-=,求ABC △的面积. 30、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c, △ABC 的外接圆半径R=3,且满足 B C A B C sin sin sin 2cos cos -= . (1) 求角B 和边b 的大小; (2) 求△ABC 的面积的最大值。 31、(2005湖北)已知在△ABC 中,sinA (sinB +cosB )-sinC =0,sinB +cos2C =0,求角A 、B 、C 的大小. 32、已知△ABC 中,22(sin 2 A -sin 2 C )=(a -b )sin B ,外接圆半径为2. (1)求∠C ; (2)求△ABC 面积的最大值. 33、在△ABC 中,已知角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,边c=7 2 ,且tanA+tanB= 3 tanA ·tanB - 3 ,又△ABC 的面积为S △ABC =33 2 ,求a+b 的值。 ◆详细解析 例1、解:由正弦定理,得C c A a sin sin = ∵A=2C ∴C c C a sin 2sin = ∴C c a sin 2= 又8=+c a ∴ c c cocC 28-= ① 由余弦定理,得 C C c C ab b a c 2 22222cos 1616cos 4cos 2-+=-+= ② 入②,得 )(44 524516舍或???==?????? ?= =a c a c ∴5165 24= =c a , 例2、【解】由于O 为正三角形ABC 的中心,∴AO = , 6 MAO NAO π ∠=∠= ,设MOA α∠=,则 23 3π πα≤≤ , 在AOM ?中,由正弦定理得:sin sin[()] 6 OM OA MAO ππα= ∠-+, ∴6sin()6OM πα=+,在AON ? 中,由正弦定理得:6sin() 6 ON πα=-, ∴2211OM ON +222 12[sin ()sin ()]66 a ππαα=++-2 2121(sin )2a α=+, ∵233ππα≤≤,∴3 sin 14 α≤≤,故当2πα=时2211OM ON + 取得最大值218a , 所以,当α=2,33or ππ时23 sin 4 α=,此时2211OM ON + 取得最小值215a . 变式1、解(1)∵bc ac c a ac b -=-=2 22,∴bc a c b =-+222 在△ABC 中,由余弦定理得 2 1 22cos 222==-+=bc bc bc a c b A ∴∠A=060 (2)在△ABC 中,由正弦定理得a b B 0 60sin sin = ∵0 260,=∠=A ac b ∴2 360sin 60sin sin 002===ca b c B b 变式2、解:设E 为BC 的中点,连接DE ,则DE//AB ,且3 6 221== AB DE ,设BE=x 在ΔBDE 中利用余弦定理可得: BED ED BE ED BE BD cos 2222?-+=, x x 6636223852??++=,解得1=x ,3 7 -=x (舍去) 故BC=2,从而3 28cos 22 22=?-+=B BC AB BC AB AC ,即3212=AC 又630sin =B ,故6 30 321 2sin 2 =A ,1470sin = A 变式3、解(I )∵A B 、为锐角,510sin ,sin 510 A B == ∴ 2 225310 cos 1sin ,cos 1sin A A B B =-= =-= 253105102 cos()cos cos sin sin .A B A B A B +=-= ?-?= ∵ 0A B π<+< ∴ 4 A B π += (II )由(I )知34 C π =,∴ 2sin 2C = 由 sin sin sin a b c A B C ==得5102a b c ==,即2,5a b c b == 又∵ 21a b -=- ∴ 221b b -=- ∴ 1b = ∴ 2,5a c = = 例3、解:设AOB α∠=,在△AOB 中,由余弦定理得: 2222cos AB OA OB OA OB AOB =+-??∠ 2212212cos 54cos αα=+-???=- 于是,四边形OACB 的面积为 S=S △AOB + S △ABC 213sin 24 OA OB AB α=?+ 13 21sin (54cos )24 αα=???+ - 5353 sin 32sin()434πααα=+=-+ 因为0απ<<,所以当32ππα-=,56 π α=,即56AOB π∠=时, 四边形OACB 面积最大. 变式4、解∵ab b a c b a c 2)(22222+--=--)(22 22c b a ab -+-= 由余弦定理,得C ab c b a cos 2222=-+∴)cos 1(2)(2 2 C ab b a c -=-- B ac S sin 21 = ∴)cos 1(sin C C -= ∵1cos sin 22=+C C ∴015cos 32cos 172=+-C C 舍去) 或(1cos 1715 cos ==C C ∴178sin =C ∴)2(174 174sin 21a a ab C ac S -=== 17 4)1(1742+--=a ∵,2=+b a ∴0<a <2 ∴当2,1==b a 时,Smax = 174 例4、解:(1)由2 7 2cos 2cos 4,272cos 2sin 422C C C B A -=-+得 ∴ 4cos 2C -4cosC +1=0 解得 2 1 cos =C ∵0°<C <180°,∴C =60° ∴ C =60° (2)由余弦定理得C 2=a 2+b 2-2ab cos C 即 7=a 2+b 2-ab ① 又a +b =5 ∴a 2+b 2+2ab =25 ② 由①②得ab =6 ∴ S △ABC =2 3 3sin 21=C ab 变式5、解:如图,连结BD,则四边形面积 S=S△ABD +S△BCD = C C D BC A AD AB sin 2 1 sin 21??+?? ∵A+C=1800 ∴sin A= sin C ∴S= A CD BC AD A B sin )(2 1 ?+?=16 sin A 由余弦定理,知在△ABC 中, A A BD cos 1620cos 42242222-=??-+= 在△CD B 中, C B D cos 48522-=∴ C A cos 4852cos 1620-=- 又A C cos cos -=,2 1 cos -=A ∴A=1200 ∴S=16sin A=38 例5、解 (1)因为25cos 25A =,234cos 2cos 1,sin 255 A A A ∴=-==,又由3A B A C ?= 得cos 3,bc A =5bc ∴=,1 sin 22 ABC S bc A ?∴== (2)对于5bc =,又6b c +=,5,1b c ∴==或1,5b c ==,由余弦定理得 2222cos 20a b c bc A =+-=,25a ∴= 变式6、解:(1)由0m n ?=得()()()0a c a c b b a +-+-=2 2 2 a b c ab ?+-= 由余弦定理得2221 cos 222 a b c ab C ab ab +-= == ∵0C π<< ∴3 C π = (2)∵3 C π = ∴23 A B π += ∴sin sin A B +=2sin sin( )3A A π+-22sin sin cos cos sin 33 A A A ππ=+- 33sin 22A A =+313(cos )22A A =+ 3)6 A π =+ ∵203 A π << ∴5666A πππ<+< ∴1sin()126 A π <+≤ ∴33)326A π<+≤即3 sin sin 32 A B <+≤例6、解:(1) b=acosC ,∴由正弦定理,得sinB=sinAcosC, (#) B=)(C A +-π, ∴ sinB=sin(A+C),从而(#)式变为sin(A+C)= sinAcosC , ∴cosAsinC=0,又A ,C ),0(π∈∴cosA=0,A=2 π,∴△ABC 是直角三角形。 (2) △ABC 的最大边长为12,由(1)知斜边a =12,又 △ABC 最小角的正弦值为 31,∴Rt △ABC 的最短直角边为123 1 ?=4,另一条直角边为28 ∴S △ABC =2842 1??=162 变式7、解:(1)由()B A C B A cos cos sin sin sin +=+ 可得12 sin 22=C 0cos =∴C 即C =90° ∴△ABC 是以C 为直角顶点得直角三角形 (2)内切圆半径 ()c b a r -+= 21 ()1sin sin 2 1 -+=B A 2 1 221 4sin 22-≤ -??? ? ?+=πA ∴内切圆半径的取值范围是??? ? ??-212, 例7、解:由正弦定理2sin sin sin a b c R A B C ===得:sin 2a A R = ,sin 2b B R =, sin 2c C R =。 所以由2sin sin sin A B C =可得:2()222a b c R R R =?,即:2 a bc =。 又已知2a b c =+,所以224()a b c =+,所以24()bc b c =+,即2 ()0b c -=, 因而b c =。故由2a b c =+得:22a b b b =+=,a b =。 所以a b c ==,△ABC 为等边三角形。 变式8、变式 8、解析:∵cos 2 B 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:B 例8、解:C 、C '关于点B 对称,设云高CE = x 则CD = x - h ,C’D = x + h , 在Rt △ACD 中,α-= α= tan tan h x CD AD 在Rt △AC’D 中,β βtan tan 'h x D C AD +==, ∴β+=α-tan tan h x h x 解得 ) sin()sin(tan tan tan tan αβαβαβαβ-+?=-+?=h h x . 变式9、解:由正弦定理2sin sin sin a b c R A B C ===得:sin 2a A R =, sin 2b B R =, sin 2c C R = 。所以由2sin sin sin A B C =可得:2()222a b c R R R =?,即:2a bc =。 又已知2a b c =+,所以224()a b c =+,所以24()bc b c =+,即2 ()0b c -=, 因而b c =。故由2a b c =+得:22a b b b =+=,a b =。 所以a b c ==,△ABC 为等边三角形。 变式11、解法一:由已知可得在?ACD 中, AC=BC=30, AD=DC=103, ∠ADC =180?-4θ,∴θ2sin 3 10=) 4180sin(30θ-? 。 因为 sin4θ=2sin2θcos2θ ∴cos2θ= 2 3 ,得 2θ=30? ∴θ=15?, ∴在Rt ?ADE 中,AE=ADsin60?=15 答:所求角θ为15?,建筑物高度为15m 解法二:(设方程来求解)设DE= x ,AE=h 在 Rt ?ACE 中,(103+ x)2 + h 2=302 在 Rt ?ADE 中,x 2+h 2=(103)2 两式相减,得x=53,h=15 ∴在 Rt ?ACE 中,tan2θ= x h +310= 3 3 ∴2θ=30?,θ=15? 答:所求角θ为15?,建筑物高度为15m 例9、解:在ACD ?中,由已知可得,30CAD ∠= 所以,AC =……… 在BCD ?中,由已知可得,60CBD ∠= 6sin 75sin(4530)4 +=+= 由正弦定理,756sin 602 BC +== 6cos 75cos(4530)4-=+= 在ABC ?中,由余弦定理 222 cos AB AC BC AC BC BCA =+-?∠ 2(cos75522 +=+-?= 所以,AB = 施工单位应该准备电线长 答:施工单位应该准备电线长km . 变式12、解:在△ABD 中,设BD=x , 则BDA AD BD AD BD BA ∠??-+=cos 22 22, 即 60cos 1021014222??-+=x x 整理得:096102 =--x x 解之:161=x ,62-=x (舍去), 由正弦定理,得: BCD BD CDB BC ∠= ∠sin sin , ∴2830sin 135 sin 16 =?= BC ≈11(km). 答:两景点B 与C 的距离约为11.km. 例10、解 (1)在Rt △PAB 中,∠APB=60° PA=1 ∴AB=3 (千米) 在Rt △PAC 中,∠APC=30°,∴AC=3 3 (千米) 在△ACB 中,∠CAB=30°+60°=90° )/(3026 1 330330 )3()33(2222时千米=÷=+=+=∴AB AC BC (2)∠DAC=90°-60°=30° sinDCA=sin(180°-∠ACB)=sinACB= 1010 3 330 3==BC AB sinCDA=sin(∠ACB -30°)=sinACB·cos30°- cosACB·sin30° = 2010)133()10103(121232-=-?- 在△ACD 中,据正弦定理得 CDA AC DCA AD sin sin =∴133920 10 )133(1010333sin sin += -? =?=CDA DCA AC AD 答 此时船距岛A 为 13 3 9+千米 变式13、310,南偏东?30 1、A 2、B 3、D 4、D 5、C 6、解:222 //()()()p q a c c a b b a b a c ab ?+-=-?+-=,利用余弦定理可得 2cos 1C =,即1cos 23 C C π = ?=,故选择答案B 。 8、答案:A 解析:设增加同样的长度为x ,原三边长为a 、b 、c ,且c 2 =a 2 +b 2 ,a +b >c 新的三角形的三边长为a +x 、b +x 、c +x ,知c +x 为最大边,其对应角最大.而(a +x )2 +(b +x )2 -(c +x )2 =x 2 +2(a +b -c )x >0,由余弦定理知新的三角形的最大角的余弦为正,则为锐角,那么它为锐角三角形. 9、D 10、A 11、A 12、 C 13、解析:∵ C 的平分线CD 把三角形面积分成3:2两部分, ∴ :3:2AC BC =, ,sin sin sin 2BC AC AC A B A ==∴ 23,sin 2sin cos A A B =∴3 cos 4A = 14、解: 的三个内角的余弦值均大于0,则 是锐角三角形,若 是锐 角三角形,由,得 ,那么,, 矛盾.所以 是钝角三角形。故选D 。 15. D 16、等腰三角形 17、102 2<a< 18、答案 2 )3,2( 解析 设,2.A B θθ∠=?=由正弦定理得 ,1 2.sin 2sin 2cos cos AC BC AC AC θθθθ =∴=?= 由锐角ABC ?得0290045θθ<<<, 又01803903060θθ<-<<,故23 3045cos 22 θθ< <<, 2cos 2,3).AC θ∴=∈ 19、[解析] 在△ABC 中,AB = 100m , ∠CAB = 15?, ∠ACB = 45?-15? = 30? 由正弦定理: 15 sin 30sin 100BC = ∴BC = 200sin15? 在△DBC 中,CD = 50m , ∠CBD = 45?, ∠CDB = 90? + θ 由正弦定理:) 90sin(15sin 20045sin 50θ+= ?c os θ =13- . 20、答案:45° 解:由S = 41(a 2+b 2-c 2 )得21ab sin C =41·2ab cos C ∴tan C =1∴C 4 π 21、解:由条件,5,2==a c S△ABC = B ac sin 214sin 5sin 2521==??=B B ∴5 4sin =B 当B 为锐角时,5 3cos =B 由512cos 12sin 2=-=B B ∴552sin =B 当B 为钝角时,5 3 cos - =B 由542cos 12sin 2=-=B B ∴5522sin = B 22、解:∵B=A+060 ∴)60sin(sin 0+=A B A A B cos 2 3 sin 21sin + = 又A R B R a b sin 4sin 2,2== ∴A B sin 2sin = ∴A A A cos 23sin 21sin 2+= A A cos 3sin 3= ∴,33 tan =A 又∵001800<A< ∴030=A 23、【解】在锐角三角形ABC 中,A 、B 、C<900 ,即:000000453090318090290<?? ???<-< 由正弦定理知: ( ) 3,2cos 2sin 2sin sin sin ∈===B B B B A b a ,故所求的范围是: ( ) 3,2。 24、解:由正弦定理,得sinA+sinC=2sinB 由22;22C A C A C C A C A A -- +=-++= 得B C A C A sin 22 cos 2sin 2=-+ 即B C A sin 6 cos 2sin =+π 即2sin 23sin C A B += ∵A+B+C=π∴B=π-(A+C) 222C A B +-=π∴2 sin )22cos(2cos C A C A B +=+-=π ∴2 cos 232cos 2sin 2B B B = ∵02cos ≠B ∴ 432sin =B ∴4 13 )43(12cos 2= -=B ∴8 39 4134322cos 2sin 2sin =??==B B B 25、解:(1 )由cos sin C C = sin sin(18045)sin ) A C C C =--= + 由正弦定理知sin sin AC BC A B =?== (2 )sin 2sin 5 AC AB C B = ?==,1 12BD AB == 由余弦定理知 CD ==26、解:02322 =+-x x ,得 X 1=13-, X 2=13+ ∵C C B A sin )sin()sin(=-=+π∴2 3 sin =C 由于△ABC 为锐角三角形, ∴C=060 由余弦定理,得 C ab b a c cos 2222-+= 660cos )13)(13(2)13()13(cos 2022212 221=+--++-=-+=C x x x x ∴6=C S△ABC =060sin )13)(13(2 1 sin 21+-=C ac 23= 27、解:(1)ABC △的内角和A B C ++=π,由00A B C π =>>3 ,,得20B π<<3. 应用正弦定理,知sin sin 4sin sin sin BC AC B x x A = ==π3 , 2sin 4sin sin BC AB C x A π?? = =- ?3?? . 因为y AB BC AC =++, 所以224sin 4sin 03y x x x ππ???=+-+<< ??3???, (2 )因为1 4sin cos sin 2y x x x ??=+++ ? ?2?? 5x x ππππ? ??=+ +<+< ??6666??? , 所以,当x ππ + =62 ,即x π=3时,y 取得最大值 28、解:如图,连结11A B ,由已知22A B = 1220 60 A A ==, 1221A A A B ∴=,又12218012060A A B =-=∠, 122A A B ∴△ 是等边三角形,1212A B A A ∴== 1A 2A 120 105 解三角形题型分类解析 类型一:正弦定理 1、计算问题: 例1、(2013?北京)在△ ABC 中,a=3, b=5 , sinA=2,贝U sinB= ________ 3 a + b + c = sin A sin B sin C 例2、已知.'ABC中,.A =60 , 例3、在锐角△ ABC中,内角A, B, C的对边分别为a, b, c,且2asinB= 7b. 求角A的大小; 2、三角形形状问题 例3、在ABC中,已知a,b,c分别为角A, B, C的对边, a cos A 1)试确定-ABC形状。 b cosB 2)若—=c°s B,试确定=ABC形状。b cos A 4 )在.ABC中,已知a2 ta nB=b2ta nA,试判断三角形的形状。 5)已知在-ABC中,bsinB=csinC,且sin2 A =sin2 B sin2 C ,试判断三角形的形状。 例4、(2016年上海)已知MBC的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于 __________ 类型二:余弦定理 1、判断三角形形状:锐角、直角、钝角 在厶ABC中, 若a2b2c2,则角C是直角; 若a2b2 ::: c2,则角C是钝角; 若a2b2c2,则角C是锐角. 例1、在厶ABC中,若a=9,bT0,c=12,则厶ABC的形状是______________ , 2、求角或者边 例2、(2016 年天津高考)在△ABC 中,若AB= 13 ,BC=3, Z C =120’ 则AC=. 例3、在△ ABC中,已知三边长a=3 , b=4 , c=—37 ,求三角形的最大内角. 例4、在厶ABC中,已知a=7,b=3,c=5,求最大的角和sinC? 3、余弦公式直接应用 例5、:在也ABC中,若a2=b2+c2+bc ,求角A 例6、:(2013重庆理20)在厶ABC中,内角A B, C的对边分别是a,b,c, 且a2+ b2+、、2 ab= c2. (1)求C 例7、设厶ABC的内角A , B , C所对的边分别为 a , b , c .若(a- c)(a ? b ? c) =ab , 则角C二例8 (2016年北京高考) 在ABC中,a2c^b^ . 2ac (1)求/ B的大小; (2 )求、、.2 cosA - cosC 的最大值. 类型三:正弦、余弦定理基本应用 例1.【2015高考广东,理11】设ABC的内角A , B , C的对边分别为a , b , c ,若a = <::'3 , 1 n sin B = —,C = 一,则b =. 2 6 例 2. (a c) J=1,贝q B等于。 ac 例3.【2015高考天津,理13】在厶ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 MBC 的面积为3、'15 , b—c =2,cos A =-1,则a 的值为. 4 1 例 4.在厶ABC中,sin(C-A)=1 , sinB= ,求sinA=。 3 例5.【2015高考北京,理12】在厶ABC 中, c=6,则sin2A = sin C 《解三角形》知识点、题型与方法归纳 一、知识点归纳(★☆注重细节,熟记考点☆★) 1.正弦定理及其变形 2(sin sin sin a b c R R A B C ===为三角形外接圆半径) 变式:12sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===()(边化角公式) 2sin ,sin ,sin 222a b c A B C R R R ===()(角化边公式) 3::sin :sin :sin a b c A B C =() sin sin sin (4),,sin sin sin a A a A b B b B c C c C === 2.正弦定理适用情况: (1)已知两角及任一边; (2)已知两边和一边的对角(需要判断三角形解的情况). 3.余弦定理及其推论 2222222222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c a b ab C =+-=+-=+- 222 222 222 cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac a b c C ab +-= +-=+-= 4.余弦定理适用情况: (1)已知两边及夹角; (2)已知三边. 注.解三角形或判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化(这也是正余弦定理的作用),统一成边的形式或角的形式. 5.常用的三角形面积公式 (1)高底??= ?2 1ABC S ; (2)()111=sin sin sin 2224abc S ab C ac B bc A R ABC R ===?为外接圆半径 (两边夹一角); 6.三角形中常用结论 (1),,(a b c b c a a c b +>+>+>即两边之和大于第三边,两边之差小于第三边) (2)sin sin (ABC A B a b A B ?>?>?>在中,即大边对大角,大角对大边) (3)在ABC ?中,A B C π++=,所以 ①()sin sin A B C +=;②()cos cos A B C +=-; ③()tan tan A B C +=-;④sin cos ,22A B C +=⑤cos sin 22 A B C += 7.实际问题中的常用角 (1)仰角和俯角 【高中数学】数学《三角函数与解三角形》复习资料 一、选择题 1.函数()1sin cos 1sin cos 1tan 01sin cos 1sin cos 32x x x x f x x x x x x x π+-++? ?=++<< ?+++-? ?的最小值为 ( ) A B C D 【答案】B 【解析】 【分析】 利用二倍角公式化简函数()f x ,求导数,利用导数求函数的最小值即可. 【详解】 2 2222sin 2sin cos 2cos 2sin cos 1sin cos 1sin cos 2222221sin cos 1sin cos 2cos 2sin cos 2sin 2sin cos 222222 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x +++-+++= ++++-++ 2sin sin cos 2cos sin cos sin cos 222222222sin cos sin 2cos sin cos 2sin sin cos 22222222x x x x x x x x x x x x x x x x x ???? ++ ? ?????=+= +=???? ++ ? ? ???? , 则()21tan 0sin 32f x x x x π? ?= +<< ?? ?, 322222 21sin 2cos 16cos cos 1()sin 3cos sin 3cos 3sin cos x x x x f x x x x x x x ' ' ' --+????=+=-+= ? ????? . 令()cos 0,1t x =∈,() 32 61g t t t =--+为减函数,且102g ??= ??? , 所以当03 x π <<时, ()1 1,02 t g t <<<,从而()'0f x <; 当 3 2 x π π << 时,()1 0,02 t g t << >,从而()'0f x >. 故( )min 33f x f π??== ??? . 故选:A 【点睛】 本题主要考查了三角函数的恒等变换,利用导数求函数的最小值,换元法,属于中档题. 2.在ABC ?中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c 满足,222b c a bc +-=, 专题05 三角函数与解三角形大题部分 【训练目标】 1、掌握三角函数的定义,角的推广及三角函数的符号判断; 2、熟记同角三角函数的基本关系,诱导公式,两角和差公式,二倍角公式,降幂公式,辅助角公式,并能熟练的进行恒等变形; 3、掌握正弦函数和余弦函数的图像与性质,并能正确的迁移到正弦型函数和余弦型函数; 4、掌握三角函数的图像变换的规律,并能根据图像求函数解析式; 5、熟记正弦定理,余弦定理及三角形的面积公式; 6、能熟练,灵活的使用正弦定理与余弦定理来解三角形。 【温馨小提示】 此类问题在高考中属于必考题,难度中等,要想拿下,只能有一条路,多做多总结,熟能生巧。 【名校试题荟萃】 1、(浙江省诸暨中学2019届高三期中考试题文) 已知函数. (1).求 )(x f 的最小正周期和单调递增区间; (2).当 时,求函数)(x f 的最小值和最大值 【答案】(1)π, (2) 【解析】 (1) ,π=T , 单调递增区间为; (2) ∴当 时, ,∴ . 当时, ,∴ . 2、(河北省衡水中学2019届高三上学期三调考试数学文)试卷)已知 中,角 所对的边分别是 , 且,其中是的面积,. (1)求的值; (2)若,求的值. 【答案】 (1);(2). (2),所以,得①, 由(1)得,所以. 在中,由正弦定理,得,即②, 联立①②,解得,,则,所以. 3、(湖北省武汉市部分市级示范高中2019届高三十月联考文科数学试题)已知函数f(x)=sin(ωx+)- b(ω>0,0<<π的图象的两相邻对称轴之间的距离,若将f(x)的图象先向右平移个单位,再向上平移个单位,所得图象对应的函数为奇函数. (1)求f(x)的解析式并写出单增区间; (2)当x∈,f(x)+m-2<0恒成立,求m取值范围. 【答案】 (1),单调递增区间为; (2). 解三角形题型总结 题型一:正选定理的应用 1. ABC ?的三内角A 、B 、C 的对边边长分别为a b c 、、,若,2a A B ==, 则cos _____B = B. C. D. 2. 如果111A B C ?的三个内角的余弦值分别等于222A B C ?的三个内角的正弦值,则( ) A .111A B C ?和222A B C ?都是锐角三角形 B .111A B C ?和222A B C ?都是钝角三角形 C .111A B C ?是钝角三角形,222A B C ?是锐角三角形 D .111A B C ?是锐角三角形,222A B C ?是钝角三角形 3. 在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若 ( ) C a A c b cos cos 3=-,则 =A cos _________________。 4.△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 cos 2A =a 2,则=a b A . B . C D 5.ABC ?中,3 π = 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 6. 在ABC ?中,已知3,1,60===?ABC S b A o ,则=++++C B A c b a sin sin sin 7.设ABC ?的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且35 cos ,cos ,3,513 A B b = ==则c =______ 1.(10分) 我市某乡镇学校教学楼后面靠近一座山坡,坡面上是一块平地,如图所示,BC ∥AD ,斜坡AB=40米,坡角∠BAD=600 ,为防夏季因瀑雨引发山体滑坡,保障安全,学校决 定对山坡进行改造,经地质人员勘测,当坡角不超过450 时,可确保山体不滑坡,改造时保持坡脚A 不动,从坡顶B 沿BC 削进到E 处,问BE 至少是多少米(结果保留根号)? 2. 如图,山顶建有一座铁塔,塔高CD =20m ,某人在点A 处,测得塔底C 的仰角为45o ,塔顶D 的仰角为60o ,求山高BC (精确到1m ,参考数据:2 1.41,3 1.73≈≈) 3.(10分)如图,水坝的横断面是梯形,背水坡AB 的坡角∠BAD= 60,坡长AB=m 320,为加强水 坝强度,将坝底从A 处向后水平延伸到F 处,使新的背水坡的坡角∠F= 45,求AF 的长度(结果精确到1米,参考数据: 414.12≈,732.13≈). D A B C E F G (22题图) 4.(8分)某市为缓解城市交通压力,决定修建人行天桥,原设计天桥的楼梯长AB=6m , ∠ABC=45o ,后考虑到安全因素,将楼梯脚B 移到CB 延长线上点D 处,使0 30=∠ADC (如图所示). (1)求调整后楼梯AD 的长; (2)求BD 的长. (结果保留根号) 5.(8分)为促进我市经济快速发展,加快道路建设,某高速公路建设工程中,需修建隧道AB. 如图,在山外一点C 测得BC 距离为20m ,∠,540=CAB ∠,300=CBA 求隧道AB 的长.(参考 数据: ,73.13,38.154tan ,59.054cos ,81.054sin 000≈≈≈≈精确到个位) 6.(8分)(2013?恩施州)“一炷香”是闻名中外的恩施大峡谷著名的景点.某校综合实践活动小组先在峡谷对面的广场上的A 处测得“香顶”N 的仰角为45°,此时,他们刚好与“香底”D 在同一水平线上.然后沿着坡度为30°的斜坡正对着“一炷香”前行110米,到达B 处,测得“香顶”N 的仰角为60°.根据以上条件求出“一炷香”的高度.(测角器的高度忽略不计,结果精确到1米,参考数据:, ). 数学《三角函数与解三角形》复习知识要点(1) 一、选择题 1.已知sin α,sin()10 αβ-=-,,αβ均为锐角,则β=( ) A . 512 π B . 3 π C . 4 π D . 6 π 【答案】C 【解析】 【分析】 由题意,可得22 π π αβ- <-< ,利用三角函数的基本关系式,分别求得 cos ,cos()ααβ-的值,利用sin[(]sin )ααββ=--,化简运算,即可求解. 【详解】 由题意,可得α,β均为锐角,∴-2π <α-β<2 π. 又sin(α-β),∴cos(α-β). 又sin α= 5,∴cos α=5 , ∴sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β) =5×10 -5×10??- ? ??? =2.∴β=4π. 【点睛】 本题主要考查了三角函数的化简、求值问题,其中熟记三角函数的基本关系式和三角恒等变换的公式,合理构造sin[(]sin )ααββ=--,及化简与运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题. 2.将函数()()sin 0,π2f x x ?ω?ω? ?=+>< ?? ?的图象向右平移6π个单位长度后,所得图象关 于y 轴对称,且1π2f ω?? =- ??? ,则当ω取最小值时,函数()f x 的解析式为( ) A .()sin 26f x x π? ? =+ ?? ? B .()sin 2π6f x x ? ?=- ??? C .()sin 4π6f x x ? ?=+ ?? ? D .()sin 4π6f x x ? ?=- ?? ? 【答案】C 【解析】 三角求值与解三角形专项训练 1三角公式运用 【通俗原理】 1?三角函数的定义:设 P(x,y),记 xOP R , r |0P| ~y", 则sin y ,cos r x , ,ta n r 弘0) 2 .基本公式: 2 2 sin c os 1,tan sin cos 3 ?诱导公式: 其中 由tan -及点(a,b)所在象限确定 a ② asin bcos a cos b sin . a 2 b 2 cos( 4 ?两角和差公 式: si n( ) sin cos cos sin , cos( ) cos cos msin sin , tan( ) tan tan 1 mtan gtan 5.二倍角公式: si n2 2si n cos , cos2 cos 2 sin 2 2cos 2 1 1 2sin 2 1 tan 2 6 .辅助角公式:① asin bcos 、、a 2 b 2 sin( 其中由tan b及点(a , b)所在象限确定 a 【典型例题】 1.已知R,证明:sin(-) cos 4 ?求cos15o tan 15o的值. 、 3 5 ?证明:cos3 4cos 3cos 【跟踪练习】 1 ?已知sin( ) 3 ,求cos( )的值. 2 ?若(0,—), tan 2,求sin cos 的值. 2 3 ?已知sin()1 , sin() 2,求芽的值. 3 5 6 1 2?若sin2 2,求tan 的值. 三角求值与解三角形专项训练 2.解三角形 A, B, C 的对边分别为a,b,c ,①A B C ② cos2A cos2B A B . 7.解三角形的三种题型:①知三个条件 (知三个角除外),求其他(角、边、面积、周长等 ② 知两个条件,求某个特定元素或范围; ③ 知一边及其对角,求角、边、周长、面积的范围或最值 . 【典型例题】 1 .在△ ABC 中,若acosA bcosB ,试判断△ ABC 的形状. 2 a b 2 2 c 2bccosA 2 2 2 b 2 2 2 2accosB .变形: b c a a c cosA ,其他同理可得 2bc 2 c 2 a b 2 2abcosC 3 .余弦定理: 1 ?三角形边角关系:在 △ ABC 中, ②若a b c ,则a b c ;③等边对等角,大边对大角 2 .正弦定理: a b c sin A sinB sinC 变形:a 2RsinA , b 2Rsin B,c 2R ( R 是厶ABC 外接圆的半径). 2Rsi nC 1 4 .三角形面积公式: S A ABC absi nC 2 5.与三角形有关的三角方程:① si n2A bcsin A 2 acs in B . 2 sin2B A B 或 2A 2B ; 6 .与三角形有关的不等式:① a b si nA sin B cosA cosB . 解三角形题型总结 ABC ?中的常见结论和定理: 一、 内角和定理及诱导公式: 1.因为A B C π++=, 所以sin()sin ,cos()cos , tan()tan A B C A B C A B C +=+=-+=-; sin()sin ,cos()cos ,tan()tan A C B A C B A C B +=+=-+=-; sin()sin ,cos()cos ,tan()tan B C A B C A B C A +=+=-+=- 因为,22A B C π++= 所以sin cos 22A B C +=,cos sin 22 A B C +=,………… 2.大边对大角 3.在△ABC 中,熟记并会证明tanA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC; (2)A 、B 、C 成等差数列的充要条件是B=60°; (3)△ABC 是正三角形的充要条件是A 、B 、C 成等差数列且a 、b 、c 成等比数列. 四、面积公式: (1)12a S ah = (2)1()2 S r a b c =++(其中r 为三角形内切圆半径) (3)111sin sin sin 222 S ab C bc A ac B === 五、 常见三角形的基本类型及解法: (1)已知两角和一边(如已知,,A B 边c ) 解法:根据内角和求出角)(B A C +-=π; 根据正弦定理 R C c B b A a 2sin sin sin ===求出其余两边,a b (2)已知两边和夹角(如已知C b a ,,) 解法:根据余弦定理2 2 2 2cos c a b ab C =+-求出边c ; 根据余弦定理的变形bc a c b A 2cos 2 22-+=求A ; 根据内角和定理求角)(C A B +-=π. (3)已知三边(如:c b a ,,) 解法:根据余弦定理的变形bc a c b A 2cos 2 22-+=求A ; 根据余弦定理的变形ac b c a B 2cos 2 22-+=求角B ; 根据内角和定理求角)(B A C +-=π (4)已知两边和其中一边对角(如:A b a ,,)(注意讨论解的情况) 解法1:若只求第三边,用余弦定理:222 2cos c a b ab C =+-; 解法2:若不是只求第三边,先用正弦定理R C c B b A a 2sin sin sin ===求B (可能出现一解,两解或无解的情况,见题型一); 再根据内角和定理求角)(B A C +-=π;. 先看一道例题: 例:在ABC ?中,已知0 30,32,6===B c b ,求角C 。(答案:045=C 或0135) 三角函数与解三角形专项练习 1.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos 2c A b a =-. (1)求角C ; (2)若D 是边BC 的中点,11cos 14 B =,21AD =,求AB C 的面积S . 2.如图,四边形OACB 中,,,a b c 为ABC ?的内角,,A B C 的对边,且满足sin sin tan 2cos cos A B C B C =--+ (1)证明:2b c a +=; (2)若22OA OB ==,且b c =,设()0AOB θθπ∠=<<,当θ变化时,求四边形OACB 面积的最大值. 3.一个玩具盘由一个直径为2米的半圆O 和一个矩形ABCD 构成,1AB =米,如图所示.小球从A 点出发以8v 的速度沿半圆O 轨道滚到某点E 处后,以3v 的速度沿与点E 切线垂直的方向弹射到落袋区BC 内,落点记为F .记AOE θ∠=, (1)用θ表示小球从A 到F 所用的时间()f θ; (2)当小球从A 到F 所用的时间最短时,求cos θ的值. 4.在ABC 中,,,a b c 分别为角,,A B C 所对的边.在①(2)cos cos a c B b C -=;①3=2ABC BA BC S →→?△;①sin sin 33B B π? ?++= ??? 这三个条件中任选一个,作出解答. (1)求角B 的值; (2)若ABC 为锐角三角形,且1b =,求ABC 的面积的取值范围. 5.已知ABC 的面积为 (Ⅰ)b 和c 的值; (Ⅱ)sin()A B -的值. 条件①:6a =,1cos 3 =- C ;条件②:A C =,7cos 9B =-.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分. 6.在ABC 中,7cos 8 A =,3c =,且b c ≠,再从条件①、条件②中选择一个作为已知,求: (1)b 的值; 解三角形 一、选择题 1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若A=60°,c=2,b=1,则a=( ) A.1 B.3 C.2 D.3 2.设a,b,c分别是△ABC中角A,B,C所对的边,则直线l1:sin A·x+ay+c=0与l2:bx-sin B·y+sin C=0的位置关系是( ) A.平行B.重合 C.垂直D.相交但不垂直 3.在△ABC中,若2cos B sin A=sin C,则△ABC的形状一定是( ) A.等腰直角三角形B.直角三角形 C.等腰三角形D.等边三角形 4.在△ABC中,已知A∶B=1∶2,∠ACB的平分线CD把三角形分成面积为3∶2的两部分,则cos A等于( ) A.1 3 B. 1 2 C.3 4D.0 5.在△ABC中,AC=7,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( ) A. 3 2 B. 33 2 C.3+6 2 D. 3+39 4 6.已知锐角三角形三边长分别为3,4,a,则a的取值范围为( ) A.1解三角形题型总结
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