《【創(chuàng)新方案】年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四篇 三角函數(shù)、解三角形 第6講 正弦定理和余弦定理教案 理 新人教版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【創(chuàng)新方案】年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四篇 三角函數(shù)、解三角形 第6講 正弦定理和余弦定理教案 理 新人教版(9頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第6講 正弦定理和余弦定理
【2013年高考會這樣考】
1.考查正、余弦定理的推導(dǎo)過程.
2.考查利用正、余弦定理判斷三角形的形狀.
3.考查利用正、余弦定理解任意三角形的方法.
【復(fù)習(xí)指導(dǎo)】
1.掌握正弦定理和余弦定理的推導(dǎo)方法.
2.通過正、余定理變形技巧實現(xiàn)三角形中的邊角轉(zhuǎn)換,解題過程中做到正余弦定理的優(yōu)化選擇.
基礎(chǔ)梳理
1.正弦定理:===2R,其中R是三角形外接圓的半徑.由正弦定理可以變形為:
(1)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C;
(2)a=2Rsin_A,b=2Rsin_B,c=2Rsin_C;
(3)sin A=,sin B
2、=,sin C=等形式,以解決不同的三角形問題.
2.余弦定理:a2=b2+c2-2bccos_A,b2=a2+c2-2accos_B,c2=a2+b2-2abcos_C.余弦定理可以變形為:cos A=,cos B=,cos C=.
3.S△ABC=absin C=bcsin A=acsin B==(a+b+c)r(R是三角形外接圓半徑,r是三角形內(nèi)切圓的半徑),并可由此計算R,r.
4.已知兩邊和其中一邊的對角,解三角形時,注意解的情況.如已知a,b,A,則
A為銳角
A為鈍角或直角
圖形
關(guān)系
式
a<bsin A
a=bsin A
3、
bsin A<a<b
a≥b
a>b
a≤b
解的
個數(shù)
無解
一解
兩解
一解
一解
無解
一條規(guī)律
在三角形中,大角對大邊,大邊對大角;大角的正弦值也較大,正弦值較大的角也較大,即在△ABC中,A>B?a>b?sin A>sin B.
兩類問題
在解三角形時,正弦定理可解決兩類問題:(1)已知兩角及任一邊,求其它邊或角;(2)已知兩邊及一邊的對角,求其它邊或角.情況(2)中結(jié)果可能有一解、兩解、無解,應(yīng)注意區(qū)分.余弦定理可解決兩類問題:(1)已知兩邊及夾角求第三邊和其他兩角;(2)已知三邊,求各角.
兩種途徑
根據(jù)所給條件確定三角形的形狀,主要有兩
4、種途徑:
(1)化邊為角;(2)化角為邊,并常用正弦(余弦)定理實施邊、角轉(zhuǎn)換.
雙基自測
1.(人教A版教材習(xí)題改編)在△ABC中,A=60,B=75,a=10,則c等于( ).
A.5 B.10
C. D.5
解析 由A+B+C=180,知C=45,
由正弦定理得:=,
即=.∴c=.
答案 C
2.在△ABC中,若=,則B的值為( ).
A.30 B.45 C.60 D.90
解析 由正弦定理知:
=,∴sin B=cos B,∴B=45.
答案 B
3.(2011鄭州聯(lián)考)在△ABC中,a=,b=1,c=2,
5、則A等于( ).
A.30 B.45 C.60 D.75
解析 由余弦定理得:cos A===,
∵0<A<π,∴A=60.
答案 C
4.在△ABC中,a=3,b=2,cos C=,則△ABC的面積為( ).
A.3 B.2 C.4 D.
解析 ∵cos C=,0<C<π,
∴sin C=,
∴S△ABC=absin C
=32=4.
答案 C
5.已知△ABC三邊滿足a2+b2=c2-ab,則此三角形的最大內(nèi)角為________.
解析 ∵a2+b2-c2=-ab,
∴cos C==-,
故C=1
6、50為三角形的最大內(nèi)角.
答案 150
考向一 利用正弦定理解三角形
【例1】?在△ABC中,a=,b=,B=45.求角A,C和邊c.
[審題視點] 已知兩邊及一邊對角或已知兩角及一邊,可利用正弦定理解這個三角形,但要注意解的判斷.
解 由正弦定理得=,=,
∴sin A=.
∵a>b,∴A=60或A=120.
當(dāng)A=60時,C=180-45-60=75,
c==;
當(dāng)A=120時,C=180-45-120=15,
c==.
(1)已知兩角一邊可求第三角,解這樣的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.
(2)已知兩邊和一邊對角,解三角形時,利用正弦定理求另一
7、邊的對角時要注意討論該角,這是解題的難點,應(yīng)引起注意.
【訓(xùn)練1】 (2011北京)在△ABC中,若b=5,∠B=,tan A=2,則sin A=________;a=________.
解析 因為△ABC中,tan A=2,所以A是銳角,
且=2,sin2A+cos2A=1,
聯(lián)立解得sin A=,
再由正弦定理得=,
代入數(shù)據(jù)解得a=2.
答案 2
考向二 利用余弦定理解三角形
【例2】?在△ABC中,a、b、c分別是角A、B、C的對邊,且=-.
(1)求角B的大?。?
(2)若b=,a+c=4,求△ABC的面積.
[審題視點] 由=-,利用余弦定理轉(zhuǎn)化為邊的關(guān)系求
8、解.
解 (1)由余弦定理知:cos B=,
cos C=.
將上式代入=-得:
=-,
整理得:a2+c2-b2=-ac.
∴cos B===-.
∵B為三角形的內(nèi)角,∴B=π.
(2)將b=,a+c=4,
B=π代入b2=a2+c2-2accos B,
得b2=(a+c)2-2ac-2accos B,
∴13=16-2ac,∴ac=3.
∴S△ABC=acsin B=.
(1)根據(jù)所給等式的結(jié)構(gòu)特點利用余弦定理將角化邊進(jìn)行變形是迅速解答本題的關(guān)鍵.
(2)熟練運用余弦定理及其推論,同時還要注意整體思想、方程思想在解題過程中的運用.
【訓(xùn)練2】 (2011桂林
9、模擬)已知A,B,C為△ABC的三個內(nèi)角,其所對的邊分別為a,b,c,且2cos2 +cos A=0.
(1)求角A的值;
(2)若a=2,b+c=4,求△ABC的面積.
解 (1)由2cos2 +cos A=0,
得1+cos A+cos A=0,
即cos A=-,
∵0<A<π,∴A=.
(2)由余弦定理得,
a2=b2+c2-2bccos A,A=,
則a2=(b+c)2-bc,
又a=2,b+c=4,
有12=42-bc,則bc=4,
故S△ABC=bcsin A=.
考向三 利用正、余弦定理判斷三角形形狀
【例3】?在△ABC中,若(a2+b2)sin(
10、A-B)=(a2-b2)sin C,試判斷△ABC的形狀.
[審題視點] 首先邊化角或角化邊,再整理化簡即可判斷.
解 由已知(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin C,
得b2[sin(A-B)+sin C]=a2[sin C-sin(A-B)],
即b2sin Acos B=a2cos Asin B,
即sin2Bsin Acos B=sin2Acos Bsin B,所以sin 2B=sin 2A,
由于A,B是三角形的內(nèi)角.
故0<2A<2π,0<2B<2π.
故只可能2A=2B或2A=π-2B,
即A=B或A+B=.
故△ABC為等腰三角形或直角三角形
11、.
判斷三角形的形狀的基本思想是;利用正、余弦定理進(jìn)行邊角的統(tǒng)一.即將條件化為只含角的三角函數(shù)關(guān)系式,然后利用三角恒等變換得出內(nèi)角之間的關(guān)系式;或?qū)l件化為只含有邊的關(guān)系式,然后利用常見的化簡變形得出三邊的關(guān)系.
【訓(xùn)練3】 在△ABC中,若==;則△ABC是( ).
A.直角三角形 B.等邊三角形
C.鈍角三角形 D.等腰直角三角形
解析 由正弦定理得a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(R為△ABC外接圓半徑).
∴==.
即tan A=tan B=tan C,∴A=B=C.
答案 B
考向三 正、余弦定理的綜合應(yīng)用
【例3】?在△AB
12、C中,內(nèi)角A,B,C對邊的邊長分別是a,b,c,已知c=2,C=.
(1)若△ABC的面積等于,求a,b;
(2)若sin C+sin(B-A)=2sin 2A,求△ABC的面積.
[審題視點] 第(1)問根據(jù)三角形的面積公式和余弦定理列出關(guān)于a,b的方程,通過方程組求解;第(2)問根據(jù)sin C+sin(B-A)=2sin 2A進(jìn)行三角恒等變換,將角的關(guān)系轉(zhuǎn)換為邊的關(guān)系,求出邊a,b的值即可解決問題.
解 (1)由余弦定理及已知條件,得a2+b2-ab=4.
又因為△ABC的面積等于,所以absin C=,得ab=4,聯(lián)立方程組解得
(2)由題意,得sin(B+A)+sin(B-
13、A)=4sin Acos A,
即sin Bcos A=2sin Acos A.
當(dāng)cos A=0,即A=時,B=,
a=,b=;
當(dāng)cos A≠0時,得sin B=2sin A,
由正弦定理,得b=2a.
聯(lián)立方程組
解得
所以△ABC的面積S=a bsin C=.
正弦定理、余弦定理、三角形面積公式對任意三角形都成立,通過這些等式就可以把有限的條件納入到方程中,通過解方程組獲得更多的元素,再通過這些新的條件解決問題.
【訓(xùn)練3】 (2011北京西城一模)設(shè)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊長分別為a,b,c,且cos B=,b=2.
(1)當(dāng)A=30時,求a的值;
14、(2)當(dāng)△ABC的面積為3時,求a+c的值.
解 (1)因為cos B=,所以sin B=.
由正弦定理=,可得=,
所以a=.
(2)因為△ABC的面積S=acsin B,sin B=,
所以ac=3,ac=10.
由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B,
得4=a2+c2-ac=a2+c2-16,即a2+c2=20.
所以(a+c)2-2ac=20,(a+c)2=40.
所以a+c=2.
閱卷報告4——忽視三角形中的邊角條件致錯
【問題診斷】 考查解三角形的題在高考中一般難度不大,但稍不注意,會出現(xiàn)“會而不對,對而不全”的情況,其主要原因就是忽視三角形
15、中的邊角條件.,
【防范措施】 解三角函數(shù)的求值問題時,估算是一個重要步驟,估算時應(yīng)考慮三角形中的邊角條件.
【示例】?(2011安徽)在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C所對的邊長,a=,b=,1+2cos(B+C)=0,求邊BC上的高.
錯因 忽視三角形中“大邊對大角”的定理,產(chǎn)生了增根.
實錄 由1+2cos(B+C)=0,
知cos A=,∴A=,
根據(jù)正弦定理=得:
sin B==,∴B=或.
以下解答過程略.
正解 ∵在△ABC中,cos(B+C)=-cos A,
∴1+2cos(B+C)=1-2cos A=0,∴A=.
在△ABC中,根據(jù)正弦定理=,
16、
∴sin B==.
∵a>b,∴B=,∴C=π-(A+B)=π.
∴sin C=sin(B+A)=sin Bcos A+cos Bsin A
=+=.
∴BC邊上的高為bsin C==.
【試一試】 (2011遼寧)△ABC的三個內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,asin Asin B+bcos2 A=a.
(1)求;
(2)若c2=b2+a2,求B.
[嘗試解答] (1)由正弦定理得,
sin2Asin B+sin Bcos2A=sin A,即
sin B(sin2A+cos2A)=sin A.
故sin B=sin A,所以=.
(2)由余弦定理和c2=b2+a2,得cos B=.
由(1)知b2=2a2,故c2=(2+)a2.
可得cos2B=,又cos B>0,故cos B=,所以B=45.
9