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1、 精品資料
【金版學(xué)案】2015-2016學(xué)年高中數(shù)學(xué) 第1章 解三角形章末知識(shí)整合 蘇教版必修5
題型1 利用正、余弦定理解三角形
解答下列各題:
(1)在△ABC中,若A=30,a=,b=2,求B;
(2)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,若a=,b=2,sin B+cos B=,求A.
分析:已知三角形兩邊和其中一邊的對(duì)角,求另一邊的對(duì)角,根據(jù)問(wèn)題條件可能出現(xiàn)唯一解、兩解、無(wú)解的情況,解題時(shí)一定要根據(jù)問(wèn)題條件,準(zhǔn)確判定.
解析:(1)根據(jù)正弦定理,有=,
即sin B=,得sin B==.
∵
2、aA=30,B為銳角或鈍角.
即B=45或135.
(2)由sin B+cos B=得sin=1,∴B=.
由正弦定理=,得sin A=,
又a<b,∴A<B.∴A=.
?歸納拓展
已知兩邊和其中一邊的對(duì)角解三角形,一般用正弦定理,但此時(shí)三角形不能唯一確定,可能出現(xiàn)一解、兩解、無(wú)解的情況,這時(shí)應(yīng)結(jié)合“三角形中大邊對(duì)大角,A>B則sin A>sin B”等關(guān)系來(lái)判定,也可以結(jié)合幾何圖形幫助理解記憶.具體模式如圖所示,關(guān)鍵是比較bsin A與a和b的大?。?dāng)A為銳角,且bsin A=a時(shí),一解,bsin A>a,無(wú)解,bsin A<a,兩解,a≥b時(shí)一解,至于A=90,A>
3、90,情況較易.
?變式遷移
1.在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知A=,a=,b=1,則c為(B)
A.1 B.2
C.-1 D.
解析:由正弦定理=,
∴sin B===.
又∵a>b,∴A>B.∴B為銳角.
∴B=,于是C=.
∴△ABC為直角三角形.
∴c==2,故選B.
例2 (1)在△ABC中,a=m,b=n,c=,求C;
(2)在△ABC中,a=7,b=8,cos C=,求c及最大角的余弦值.
分析:(1)為△ABC中已知三邊求一角,直接用余弦定理cos C=求解即可.
4、
(2)為△ABC中已知兩邊及其夾角余弦求第三邊,用c=求最大角的余弦,不難想到“大邊對(duì)大角”.
解析:(1)由余弦定理得cos C=,
將a,b,c的值代入上式,
得cos C==-.
∵0a>c,∴在△ABC中,B最大.
∴cos B===-.
?歸納拓展
余弦定理有三個(gè)方面的應(yīng)用:一是已知三角形的兩邊和它們的夾角,可以由余弦定理求出第三邊,進(jìn)而求出其余兩角;二是已知三角形的三邊,利用余弦定理求出一個(gè)角,進(jìn)而求出其他兩角;三是正、余弦定理
5、的綜合應(yīng)用,如已知三角形的兩邊及其一邊的對(duì)角,除了能用正弦定理解三角形外,也可以用余弦定理來(lái)解三角形.
?變式遷移
2.(2013湖南卷)在銳角△ABC中,角A,B所對(duì)的邊長(zhǎng)分別為a,b,若2asin B=b,則角A等于(D)
A. B.
C. D.
解析:由正弦定理=和2asin B=b可得2sin Asin B=sin B,即sin A=,
又∵△ABC為銳角三角形,∴A=.
題型2 三角形形狀的判斷
例3 在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C的對(duì)邊,且2asin A=(2
6、b+c)sin B+(2c+b)sin C.
(1)求A的大?。?
(2)若sin B+sin C=1,試判斷△ABC的形狀.
分析:只要根據(jù)已知條件找到三角形的邊或角的關(guān)系,就可以確定三角形的形狀.
解析:(1)由已知,根據(jù)正弦定理,可得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc,
由余弦定理得cos A==-,∴A=120.
(2)方法一 由(1),B+C=60,B=60-C,由sin B+sin C=1,得sin(60-C)+sin C=1,
即sin 60cos C-cos 60sin C+sin C=1,
即sin(C+60)=1,而0<C<60,
7、∴C=30.
故B=30,∴△ABC為等腰鈍角三角形.
方法二 由(1)b2+c2+bc=a2得
sin2B+sin2C+sin Bsin C=sin2A,
即(sin B+sin C)2-sin Bsin C=,
∴sin Bsin C=.
與sin B+sin C=1聯(lián)立,解得sin B=sin C=,
而0<B,C<60,∴B=C.
∴△ABC為等腰鈍角三角形.
?歸納拓展
要注意正弦的多值性,否則可能漏解.另外,還要注意等腰三角形或直角三角形與等腰直角三角形的區(qū)別.
判斷三角形的形狀,一般有以下兩種途徑:將已知條件統(tǒng)一化成邊的關(guān)系,用代數(shù)方法求解;將已知條件統(tǒng)一化
8、成角的關(guān)系,用三角方法求解.在解三角形時(shí)的常用結(jié)論有:
(1)在△ABC中,A>B?a>b?sin A>sin B?cos A,a2+b2=c2?C=,a2+b2>c2?0
9、os2=,
∴=.∴cos A=.
∴cos A==.
∴sin Ccos A=sin B.
∴sin Ccos A=sin(A+C).
∴sin Acos C=0.
∵0
10、:(1)S=absin C
=34sin 60=6=3.
(2)∵S=bcsin A,
∴=2sin A,
∴sin A=.∴A=60或120.
?歸納拓展
三角形面積公式:S△=aha=bcsin A==pr=,其中A,B,C分別為△ABC的邊a,b,c的對(duì)角,R,r分別為△ABC的外接圓和內(nèi)切圓半徑,p=(a+b+c).
?變式遷移
4.已知△ABC的三邊長(zhǎng)分別為a-2,a,a+2,且最大角的正弦值為,求這個(gè)三角形的面積.
解析:設(shè)α是最大角,∵sin α=,而α>60,
∴α=120.
∴(a+2)2=a2+(a-2)2-2a(a-2)cos 120.
解得a
11、=5,∴三邊長(zhǎng)為3,5,7.
∴S△=35sin 120=.
5.在△ABC中,已知a=,cos A=,且b2-bc-2c2=0.
(1)求b,c的值;
(2)求△ABC的面積.
解析:(1)由b2-bc-2c2=0得(b+c)(b-2c)=0,
即b=2c,再由a2=b2+c2-2bccos A得3=(2c)2+c2-22c2,解得c=,b=2.
(2)∵cos A=,∴sin A==.
∴S△ABC=bcsin A=2=.
題型4 正、余弦定理的應(yīng)用
如右圖所示,A,B是海面上位于東西方向相距5(3+)海里的兩個(gè)觀測(cè)點(diǎn),現(xiàn)位于A點(diǎn)北偏東45,B點(diǎn)北偏西60的D點(diǎn)有一艘
12、輪船發(fā)出求救信號(hào),位于B點(diǎn)南偏西60且與B點(diǎn)相距20海里的C點(diǎn)的救援船立即前往營(yíng)救,其航行速度為30海里/時(shí),該救援船到達(dá)D點(diǎn)需要多長(zhǎng)時(shí)間?
分析:在△ABD中,由正弦定理可求出BD,再在△BCD中,用余弦定理求出CD,最后可求出時(shí)間t.
解析:由題意知AB=5(3+)(海里),∠DBA=90-60=30,∠DAB=90-45=45,
∴∠ADB=180-(45+30)=105.
在△DAB中,由正弦定理,得=,
∴BD=====10(海里).
又∵∠DBC=∠DBA+∠ABC=60,BC=20 (海里),
∴在△BCD中,由余弦定理得,
CD2=BD2+BC2-2BDBC
13、cos∠DBC=300+1 200-21020=900.
∴CD=30(海里),則需要的時(shí)間t==1(小時(shí)).
?歸納拓展
解三角形應(yīng)用題的關(guān)鍵是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為解三角形問(wèn)題.其基本思路是:首先分析本題屬于哪種問(wèn)題(如測(cè)量距離、高度、角度等),然后依題意畫(huà)出示意圖,把已知和未知的量標(biāo)在圖中,最后根據(jù)邊角關(guān)系選擇相應(yīng)的定理,同時(shí)注意近似計(jì)算的要求,解題后再還原為實(shí)際問(wèn)題.
?變式遷移
6.2009年國(guó)慶閱兵式上舉行升旗儀式,如圖,在坡度為15的觀禮臺(tái)上,某一列座位與旗桿在同一個(gè)垂直于地面的平面上,在該列第一排和最后一排測(cè)得旗桿頂端的仰角分別為60和30,且第一排和最后一排距離為10米,求旗桿的高度.
解析:設(shè)旗桿的高度為x米,∠ABC=105,∠CAB=45,∴∠ACB=30.根據(jù)正弦定理可知=,即BC=20.
∴旗桿高度x=BCsin 60=20=30(米).
故旗桿的高度為30米.