【文档说明】高三北师大版数学(文)一轮复习教师文档:第三章第七节 正弦定理和余弦定理 含解析【高考】.doc,共(8)页,181.500 KB,由小赞的店铺上传
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-1-第七节正弦定理和余弦定理授课提示:对应学生用书第68页[基础梳理]1.正弦定理asinA=bsinB=csinC=2R,其中R是△ABC的外接圆半径.正弦定理的常用变形(1)a=2RsinA,b=2RsinB
,c=2RsinC.(2)sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R.(3)a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC.2.余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,cosA=b2+c2-a22bc;b2=a2+c2-2accosB
,cosB=a2+c2-b22ac;c2=a2+b2-2abcosC,cosC=a2+b2-c22ab.3.勾股定理在△ABC中,∠C=90°⇔a2+b2=c2.4.三角形的面积公式S△ABC=12aha=12bhb=12
chc=12absinC=12bcsinA=12acsinB.1.射影定理:bcosC+ccosB=a,bcosA+acosB=c,acosC+ccosA=b.2.三个角A、B、C与诱导公式的“消角”关系sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,sinA+B2=
cosC2,cosA+B2=sinC2.3.特殊的面积公式(1)S=12r(a+b+c)(r为三角形内切圆半径),(2)S=P(P-a)(P-b)(P-c),P=12(a+b+c),(3)S=abc4R=2R2sinA·sinB·sinC(R为△A
BC外接圆半径).-2-[四基自测]1.(基础点:正弦定理)在△ABC中,若A=60°,B=45°,BC=32,则AC=()A.43B.23C.3D.32答案:B2.(基础点:正、余弦定理)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,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.不能确定答案:C3.(基础点:正弦定理)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知bsinA+acosB=0,则B=________.解析:∵bsinA+acosB=0,∴asinA=b-cosB.由正弦定
理,得-cosB=sinB,∴tanB=-1.又B∈(0,π),∴B=3π4.答案:3π44.(基础点:余弦定理与面积)若△ABC中,A=π6,b2+c2-a2=8,则△ABC的面积为________.答案:233授课提示:对
应学生用书第68页考点一正、余弦定理的简单应用挖掘1正弦定理及其应用/自主练透[例1](1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若c=1,B=45°,cosA=35,则b等于()A.53B.107C.57D.5214
[解析]因为cosA=35,所以sinA=1-cos2A=1-352=45,所以sinC=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=45cos45°+35sin45°=
7210.由正弦定理bsinB=csinC,得b=17210×sin45°=57.[答案]C(2)已知锐角△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=2A,则asinAb-3-的取值范围是()A.(36,32)B.(34,32)C.(12,3
2)D.(36,12)[解析]因为B=2A,所以sinB=sin2A=2sinAcosA,由正弦定理得b=asinBsinA=2acosA,所以ab=12cosA,所以asinAb=sinA2cosA=12t
anA.因为△ABC是锐角三角形,所以0<A<π2,0<B=2A<π2,0<C=π-3A<π2,解得π6<A<π4,所以33<tanA<1,所以36<12tanA<12.即asinAb的取值范围是(36,12).故选D.[答案]D挖掘2余弦定理及其应用/互动探
究[例2](1)已知△ABC中,角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+23C.4-23D.6-2[解析]在△ABC中,易知B=30°,由余弦定理b2=a2+c2-2accos30°=4.∴b=2.[答
案]A(2)在△ABC中,已知AB=3,A=120°,且△ABC的面积为1534,则BC边的长为________.[解析]由S△ABC=1534得12×3×ACsin120°=1534,所以AC=5,因此BC2=A
B2+AC2-2AB·AC·cos120°=9+25+2×3×5×12=49,解得BC=7.[答案]7挖掘3正、余弦定理混合应用/互动探究[例3]已知△ABC满足sin2A+sinAsinB+sin2B=sin2C,则角C的大小是______
__.[解析]因为sin2A+sinAsinB+sin2B=sin2C,所以a2+ab+b2=c2,即a2+b2-c2=-ab,故cosC=a2+b2-c22ab=-12(0<C<π),所以C=23π.-4-[答案]23π[破题技
法]1.求解三角形的一般方法方法解读题型正弦定理法直接利用正弦定理(变式)求边、角(1)已知两角及一边(2)已知两边及一边对角余弦定理法直接用余弦定理(变式)求边、角(1)已知两边及夹角(2)已知三边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
=bsinAbsinA<a<ba≥ba>ba≤b解的个数12110考点二有关三角形的周长、面积及正、余弦定理的综合应用挖掘1已知边角混合关系解三角形/自主练透[例1](2020·河南省最后一次模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且asinA+bsinB+2bsinA=csin
C.(1)求C;(2)若a=2,b=22,线段BC的垂直平分线交AB于点D,求CD的长.[解析](1)因为asinA+bsinB+2bsinA=csinC,所以由正弦定理可得a2+b2+2ab=c2.由余弦定理得cosC=a2+b2-c22ab=-22,又0<C<π,所
以C=3π4.(2)由(1)知C=3π4,根据余弦定理可得c2=a2+b2-2abcosC=22+(22)2-2×2×22×(-22)=20,所以c=25.由正弦定理csinC=bsinB,得2522=22sinB,解得sinB=55,从而cosB=255.设BC的中
垂线交BC于点E,因为在Rt△BDE中,cosB=BEBD,所以BD=BEcosB=1255=52,因为点D在线段BC的中垂线上,所以CD=BD=52.-5-挖掘2有关三角形的面积计算/互动探究[例2](
1)(2019·高考全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=π3,则△ABC的面积为________.[解析]由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB.又∵b=6,
a=2c,B=π3,∴36=4c2+c2-2×2c2×12,∴c=23,a=43,∴S△ABC=12acsinB=12×43×23×32=63.[答案]63(2)(2019·高考全国卷Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知asinA+C2=bsinA.①求B;②
若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.[解析]①由题设及正弦定理得sinAsinA+C2=sinBsinA.因为sinA≠0,所以sinA+C2=sinB.由A+B+C=180°,可得sin
A+C2=cosB2,故cosB2=2sinB2cosB2.因为cosB2≠0,所以sinB2=12,所以B=60°.②由题设及①知△ABC的面积S△ABC=34a.由①知A+C=120°,由正弦定理得a=csinAsinC=sin(120°-C)sinC=32tanC
+12.由于△ABC为锐角三角形,故0°<A<90°,0°<C<90°.结合A+C=120°,得30°<C<90°,所以12<a<2,从而38<S△ABC<32.因此,△ABC面积的取值范围是38
,32.[破题技法]1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积,总之,结合图形恰当选
择面积公式是解题的关键.-6-2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解.(2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.提醒:正弦定理、余弦定理与三角函数性质的综合应用中,要注意三角函
数公式的工具性作用.挖掘3有关三角形的周长及最值计算/互动探究[例3](1)在△ABC中,B=60°,AC=3,则AB+2BC的最大值为________.[解析]因为BCsinA=ABsinC=ACsinB=3sin60°
,所以AB=2sinC,BC=2sinA,因此AB+2BC=2sinC+4sinA=2sin2π3-A+4sinA=5sinA+3cosA=27sin(A+φ),因为φ∈(0,2π),A∈(0,2π3),所以AB+2B
C的最大值为27.[答案]27(2)若△ABC的面积为34(a2+c2-b2),且C为钝角,则B=________;ca的取值范围是________.[解析]由余弦定理得cosB=a2+c2-b22ac,∴a2+c2-b2=2accosB.又∵S=34(a2+c2-b2)
,∴12acsinB=34×2accosB,∴tanB=3,∴B=π3.又∵C为钝角,∴C=2π3-A>π2,∴0<A<π6.由正弦定理得ca=sin2π3-AsinA=32cosA+12sinAsinA=12+
32·1tanA.∵0<tanA<33,∴1tanA>3,∴ca>12+32×3=2,即ca>2.[答案]π3(2,+∞)(3)在△ABC中,cosC是方程2x2-3x-2=0的一根.①求角C;②当a
+b=10时,求△ABC周长的最小值.[解析]①由2x2-3x-2=0得x1=2,x2=-12,又cosC是方程2x2-3x-2=0的-7-一个根,所以cosC=-12,因此C=2π3.②由C=2π3和余弦定理可得c2=a2+b2-2ab·(-12)=(a+b)2-ab,所以c2=100-a(1
0-a)=(a-5)2+75,当a=5时,c最小且c=75=53,此时a+b+c=10+53.所以,△ABC的周长的最小值为10+53.[破题技法]三角函数和三角形的结合,一般可以利用正弦定理、余弦定理先确定三角形的边角,再代入到三角函数中,三角函数和
差公式的灵活运用是解决此类问题的关键.考点三判断三角形的形状[例](1)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcosC+ccosB=asinA,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]法一:因为bcosC+ccosB
=b·a2+b2-c22ab+c·a2+c2-b22ac=2a22a=a,所以asinA=a,即sinA=1,故A=π2,因此△ABC是直角三角形.法二:因为bcosC+ccosB=asinA,所以sinBcosC+sin
CcosB=sin2A,即sin(B+C)=sin2A,所以sinA=sin2A,故sinA=1,即A=π2,因此△ABC是直角三角形.法三:由射影定理可得bcosC+ccosB=a,所以a=asinA,所以s
inA=1,A=π2,为直角三角形.[答案]B(2)在△ABC中,若2sinAcosB=sinC,那么△ABC的形状为________.[解析]法一:由已知得2sinAcosB=sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,即sin(A-B)
=0,因为-π<A-B<π,所以A=B.所以△ABC为等腰三角形.法二:由正弦定理得2acosB=c,再由余弦定理得2a·a2+c2-b22ac=c⇒a2=b2⇒a=b.所以△ABC为等腰三角形.[答案]等腰三角形[破题技法]判断三角形形状的两种思路(1)化边: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)化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A+B+C=π这个结论.边角互边化角:用角的三角函数表示边等式两边是边的齐次形式-8-化法角化边:将表达式中的角用边的形式表示等式两边是角的齐次形
式或a2+b2-c2=λab