2020版高考數(shù)學(xué)新設(shè)計(jì)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 三角函數(shù)、解三角形 第6節(jié) 正弦定理和余弦定理習(xí)題 理(含解析)新人教A版
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1、第6節(jié) 正弦定理和余弦定理 最新考綱 掌握正弦定理、余弦定理,并能解決一些簡單的三角形度量問題. 知 識 梳 理 1.正、余弦定理 在△ABC中,若角A,B,C所對的邊分別是a,b,c,R為△ABC外接圓半徑,則 定理 正弦定理 余弦定理 公式 ===2R a2=b2+c2-2bccos__A;b2=c2+a2-2cacos__B; c2=a2+b2-2abcos__C 常見 變形 (1)a=2Rsin A,b=2Rsin__B,c=2Rsin__C; (2)sin A=,sin B=,sin C=; (3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__
2、C; (4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A cos A=; cos B=; cos C= 2.S△ABC=absin C=bcsin A=acsin B==(a+b+c)·r(r是三角形內(nèi)切圓的半徑),并可由此計(jì)算R,r. 3.在△ABC中,已知a,b和A時(shí),解的情況如下: A為銳角 A為鈍角或直角 圖形 關(guān)系式 a=bsin A bsin Ab a≤b 解的個(gè)數(shù) 一解 兩解 一解 一解 無解 [微點(diǎn)提醒] 1.三角形中的三角函數(shù)關(guān)系 (1)sin(A
3、+B)=sin C;(2)cos(A+B)=-cos C;
(3)sin=cos;(4)cos=sin.
2.三角形中的射影定理
在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B.
3.在△ABC中,兩邊之和大于第三邊,兩邊之差小于第三邊,A>B?a>b?sin A>
sin B?cos A
4、個(gè)元素中,已知任意三個(gè)元素可求其他元素.( ) (4)當(dāng)b2+c2-a2>0時(shí),△ABC為銳角三角形;當(dāng)b2+c2-a2=0時(shí),△ABC為直角三角形;當(dāng)b2+c2-a2<0時(shí),△ABC為鈍角三角形.( ) 解析 (1)三角形中三邊之比等于相應(yīng)的三個(gè)內(nèi)角的正弦值之比. (3)已知三角時(shí),不可求三邊. (4)當(dāng)b2+c2-a2>0時(shí),三角形ABC不一定為銳角三角形. 答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 2.(必修5P10A4改編)在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,則∠BAC=( ) A. B. C. D. 解析 在△ABC中,設(shè)AB=c=5
5、,AC=b=3,BC=a=7,由余弦定理得cos∠BAC===-, 由A∈(0,π),得A=,即∠BAC=. 答案 C 3.(必修5P10B2改編)在△ABC中,acos A=bcos B,則這個(gè)三角形的形狀為________. 解析 由正弦定理,得sin Acos A=sin Bcos B, 即sin 2A=sin 2B,所以2A=2B或2A=π-2B, 即A=B或A+B=, 所以這個(gè)三角形為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·沈陽質(zhì)檢)已知△ABC中,A=,B=,a=1,則b等于( ) A.2 B.1 C. D.
6、解析 由正弦定理=,得=, ∴=,∴b=. 答案 D 5.(2018·全國Ⅱ卷)在△ABC中,cos =,BC=1,AC=5,則AB=( ) A.4 B. C. D.2 解析 由題意得cos C=2cos2 -1=2×-1=-. 在△ABC中,由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos C=52+12-2×5×1×=32, 所以AB=4. 答案 A 6.(2019·荊州一模)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知a=2,cos A=,sin B=2sin C,則△ABC的面積是________. 解析 由sin B=2sin C,co
7、s A=,A為△ABC一內(nèi)角 可得b=2c,sin A==, ∴由a2=b2+c2-2bccos A,可得8=4c2+c2-3c2, 解得c=2(舍負(fù)),則b=4. ∴S△ABC=bcsin A=×2×4×=. 答案 考點(diǎn)一 利用正、余弦定理解三角形 【例1】 (1)(2017·全國Ⅲ卷)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知C=60°,b=,c=3,則A=________. (2)(2019·棗莊二模)已知△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若(a+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,則A=( ) A. B. C.
8、 D.
(3)(2018·全國Ⅲ卷)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若△ABC的面積為,則C=( )
A. B. C. D.
解析 (1)由正弦定理,得sin B===,
結(jié)合b 9、.
又C∈(0,π),故C=.
答案 (1)75° (2)B (3)C
規(guī)律方法 1.三角形解的個(gè)數(shù)的判斷:已知兩角和一邊,該三角形是確定的,其解是唯一的;已知兩邊和一邊的對角,該三角形具有不唯一性,通常根據(jù)三角函數(shù)值的有界性和大邊對大角定理進(jìn)行判斷.
2.已知三角形的兩邊和其中一邊的對角解三角形.可用正弦定理,也可用余弦定理.用正弦定理時(shí),需判斷其解的個(gè)數(shù),用余弦定理時(shí),可根據(jù)一元二次方程根的情況判斷解的個(gè)數(shù).
【訓(xùn)練1】 (1)(2017·全國Ⅰ卷)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知sin B+sin A(sin C-cos C)=0,a=2,c=,則C=( 10、)
A. B. C. D.
(2)(2019·鄭州二模)在△ABC中,A,B,C的對邊分別為a,b,c.若2cos2-cos 2C=1,4sin B=3sin A,a-b=1,則c的值為( )
A. B. C. D.6
(3)在△ABC中,已知a=2,b=,A=45°,則滿足條件的三角形有( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.0個(gè) D.無法確定
解析 (1)由題意得sin(A+C)+sin A(sin C-cos C)=0,
∴sin Acos C+cos Asin C+sin Asin C-sin Acos C=0,
則sin C(sin A 11、+cos A)=sin Csin=0,
因?yàn)镃∈(0,π),所以sin C≠0,所以sin=0,
又因?yàn)锳∈(0,π),所以A+=π,所以A=.
由正弦定理=,得=,
則sin C=,又C∈(0,π),得C=.
(2)由2cos2-cos 2C=1,
可得2cos2-1-cos 2C=0,
則有cos 2C+cos C=0,即2cos2C+cos C-1=0,
解得cos C=或cos C=-1(舍),
由4sin B=3sin A,得4b=3a,①
又a-b=1,②
聯(lián)立①,②得a=4,b=3,
所以c2=a2+b2-2abcos C=16+9-12=13,則c=.
12、
(3)∵bsin A=×=,∴bsin A
13、B∈(0,π),所以sin B>0,
所以sin C 14、;(2)化角為邊,通過代數(shù)變形找出邊之間的關(guān)系,正(余)弦定理是轉(zhuǎn)化的橋梁.
2.無論使用哪種方法,都不要隨意約掉公因式,要移項(xiàng)提取公因式,否則會(huì)有漏掉一種形狀的可能.注意挖掘隱含條件,重視角的范圍對三角函數(shù)值的限制.
【訓(xùn)練2】 若將本例(2)中條件變?yōu)椤癱-acos B=(2a-b)cos A”,判斷△ABC的形狀.
解 ∵c-acos B=(2a-b)cos A,C=π-(A+B),
∴由正弦定理得sin C-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,
∴sin Acos B+cos Asin B-sin Acos B=2sin Acos A-sin 15、Bcos A,
∴cos A(sin B-sin A)=0,
∴cos A=0或sin B=sin A,
∴A=或B=A或B=π-A(舍去),
∴△ABC為等腰或直角三角形.
考點(diǎn)三 和三角形面積、周長有關(guān)的問題多維探究
角度1 與三角形面積有關(guān)的問題
【例3-1】 (2017·全國Ⅲ卷)△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知sin A+cos A=0,a=2,b=2.
(1)求c;
(2)設(shè)D為BC邊上一點(diǎn),且AD⊥AC,求△ABD的面積.
解 (1)由sin A+cos A=0及cos A≠0,
得tan A=-,又0
16、理,得28=4+c2-4c·cos .
即c2+2c-24=0,解得c=-6(舍去),c=4.
(2)由題設(shè)可得∠CAD=,所以∠BAD=∠BAC-∠CAD=.
故△ABD與△ACD面積的比值為=1.
又△ABC的面積為×4×2sin∠BAC=2,
所以△ABD的面積為.
角度2 與三角形周長有關(guān)的問題
【例3-2】 (2018·大理模擬)在△ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,且滿足asin B=bcos A.若a=4,則△ABC周長的最大值為________.
解析 由正弦定理=,
可將asin B=bcos A轉(zhuǎn)化為sin Asin B=sin Bcos A
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