6、類題·通】
解三角形的一般方法
(1)已知兩角和一邊,如已知A、B和c,由A+B+C=π求C,由正弦定理求a、b.
(2)已知兩邊和這兩邊的夾角,如已知a、b和C,應(yīng)先用余弦定理求c,再應(yīng)用正弦定理先求較短邊所對的角,然后利用A+B+C=π,求另一角.
(3)已知兩邊和其中一邊的對角,如已知a、b和A,應(yīng)先用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多種情況.
(4)已知三邊a、b、c,可應(yīng)用余弦定理求A、B、C.
【加練·固】
在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,B=45°,b=,cos C=.
(1)求邊長a.
7、
(2)設(shè)AB中點為D,求中線CD的長.
【解析】(1)由cos C= 得:
sin C= ==,
sin A=sin(B+C)=sin Bcos C+cos Bsin C
=×+×=,
由正弦定理得a===3.
(2)由余弦定理得c2= (3)2+()2-2×3××=4,
所以c=2,又因為D為AB的中點,所以BD=1.
在△BCD中,由余弦定理得
CD2=BD2+BC2-2×BD×BC×cos B
= 12+(3)2-2×1×3×=13,所以CD=.
角度3 計算三角形的面積
【典例3】在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C的對邊,且asin B=-bsin.
8、
(1)求A.
(2)若△ABC的面積S=c2, 求sin C的值.
【解析】(1)因為asin B=-bsin(A+) ,所以由正弦定理得sin A=-sin(A+) ,
即sin A=-sin A-cos A,化簡得tan A=-,
因為A∈(0,π),所以A=.
(2)因為A=,所以sin A=,
由S=c2=bcsin A=bc,得b=c,
所以a2=b2+c2-2bccos A=7c2,
則a=c,由正弦定理得sin C= =.
【延伸·練】
將本例條件“asin B=-bsin”改為“bsin B+(c-b)sin C=asin A”,“S=c2”改為
9、“sin Bsin C=,S=2”,求角A和a.
【解析】因為bsin B+(c-b)sin C=asin A,
由正弦定理得b2+(c-b)c=a2,即b2+c2-a2=bc,
所以cos A==,又A∈,
所以A=.由正弦定理得b=,c=,
所以S△ABC=bcsin A
=···sin A
==2.又sin Bsin C=,
sin A=,所以a2=2,解得a=4.
【類題·通】
與三角形的面積有關(guān)的兩類題型
對于此類問題,一般用公式S=absin C=bcsin A=acsin B進(jìn)行求解,可分為以下兩種情況:
(1)若所求面積為不規(guī)則圖形,可通過作輔助線或
10、其他途徑構(gòu)造三角形,轉(zhuǎn)化為求三角形的面積.
(2)若所給條件為邊角關(guān)系,則需要運用正、余弦定理求出某兩邊及夾角,再利用三角形面積公式進(jìn)行求解.
【加練·固】
(2019·常州高一檢測)在△ABC中,∠BAC=,AB=6,AC=3,點D在BC邊上,AD=BD.
(1)求BC的長度及sin B的值.
(2)求AD的長度及△ADC的面積.
【解析】(1) 在△ABC中,由余弦定理得:
BC=
==3.
在△ABC中,由正弦定理得: =,
所以sin B===.
(2)因為B∈,cos B=,
記AD=BD=x,在△ABD中,
cos B===,得x=.
所以AD=.
11、S△ADC=S△ABC-S△ABD=AB·(BC-BD)sin B=×6×2×=6.
角度4 解三角形與三角函數(shù)向量的綜合應(yīng)用
【典例4】(2019·嘉興高一檢測)已知在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c, 滿足sin2A+sin2B-sin2C=-sin Asin B.
(1)求角C大小.
(2)若c=2,求a+b的取值范圍.
【解析】(1)因為sin2A+sin2B-sin2C=-sin Asin B,
所以由正弦定理得a2+b2-c2=-ab,
所以cos C===-,
因為C∈,所以C=.
(2)由正弦定理得2R==4,
所以a+b=2R
=4[sin
12、 A+sin]
=4
=4sin,因為A∈,
所以A+∈,所以sin(A+)∈,
所以a+b的取值范圍是.
【類題·通】
正、余弦定理綜合應(yīng)用的兩類題型
正、余弦定理將三角形中的邊和角關(guān)系進(jìn)行了量化,為我們解三角形或求三角形的面積提供了依據(jù),主要題型有以下兩類
(1)解三角形與向量的交匯問題,可以結(jié)合向量的平行、垂直、夾角、模等知識轉(zhuǎn)化求解.
(2)解三角形與其他知識的交匯問題,可以運用三角形的基礎(chǔ)知識、正余弦定理、三角形面積公式與三角恒等變換,通過等價轉(zhuǎn)化或構(gòu)造方程及函數(shù)求解.
【加練·固】
在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且a>c,已知·=2,
13、
cos B=,b=3.求:
(1)a和c的值.
(2)cos(B-C)的值.
【解析】(1)由·=2得cacos B=2.
又cos B=,所以ac=6.
由余弦定理,得a2+c2=b2+2accos B.
又b=3,所以a2+c2=9+2×6×=13.
解 得或
因為a>c,所以a=3,c=2.
(2)在△ABC中,sin B===,
由正弦定理,得sin C=sin B=×=.
因為a=b>c,所以C為銳角,
因此cos C===.
于是cos(B-C)=cos Bcos C+sin Bsin C
=×+×=.
素養(yǎng)二 直觀想象
角度 平面向量在解三角形
14、中的應(yīng)用
【典例5】已知點O是△ABC內(nèi)部一點,并且滿足+2+3=0,△BOC的面積為S1,△ABC的面積為S2,則= ( )
A. B. C. D.
【解析】選A.因為+2+3=0,
所以+=-2,
分別取AC,BC的中點D,E,則
+=2,+=2,
所以=-2,即O,D,E三點共線且
=2,如圖所示,
則S△OBC=S△DBC,
由于D為AC中點,
所以S△DBC=S△ABC,
所以S△OBC=S△ABC,即=.
【類題·通】
數(shù)形結(jié)合思想在平面向量中的應(yīng)用
(1)向量的線性運算中,三角形、平行四邊形法則、數(shù)乘向量都讓向量具備形的特征,解
15、此類問題的關(guān)鍵往往是利用圖形直觀地進(jìn)行分析,如典例5中,通過對已知向量表達(dá)式的變形,推出△BOC與△ABC的面積之間的關(guān)系.
(2)向量的數(shù)量積運算中,首先要注意向量投影的應(yīng)用,其次向量的數(shù)量積可處理線段的長度、兩直線夾角問題.
【加練·固】
如圖,已知AB為圓C的一條弦,且·=2,則=________.?
【解析】過點C作CD⊥AB于D,則D為弦AB的中點,
在Rt△ACD中,AD=AB,
cos∠CAB==,
·=cos∠CAB==2,
所以=2.
答案:2
素養(yǎng)三 邏輯推理
角度1 平面向量在平面幾何中的應(yīng)用
【典例6】已知△ABC,點H,O為△AB
16、C 所在平面內(nèi)的點,且·=·,·=·,++=,則點O為△ABC 的 ( )
A.內(nèi)心 B.外心 C.重心 D.垂心
【解析】選B.因為·=·,
所以·=0,即·=0,
又++=,
所以+=-,即=+,
所以·=0,
即·=0,
所以=,所以O(shè)B=OC,
同理OA=OC,所以O(shè)是△ABC 的外心.
【類題·通】
向量在平面幾何中的應(yīng)用
平面向量在平面幾何中的應(yīng)用主要是用向量的線性運算及數(shù)量積解決平面幾何中的平行、垂直、平移、全等、相似、長度、夾角等問題.
設(shè)a=(x1,y1),b=(x2,y2),λ為實數(shù).
(1)證明線段平行或點共線問題,包括相似問
17、題,常用共線向量定理:
a∥b?a=λb(b≠0)?x1y2-x2y1=0.
(2)證明垂直問題,常用數(shù)量積的運算性質(zhì):
a⊥b? a·b=0? x1x2+y1y2=0.
(3)求夾角問題,利用夾角公式:
cos θ==(θ為a與b的夾角).
【加練·固】
若O為△ABC 所在平面內(nèi)一點,·=0 ,則△ABC 的形狀是 ( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.正三角形 D.以上答案均錯
【解析】選A.·=·=0,
設(shè)D為AB的中點,則+=2,
所以·2=0,所以⊥,
所以△ABC的中線與底邊垂直,
所以△ABC是等腰三角形.
角度2 利用正
18、弦、余弦定理判斷三角形的形狀
【典例7】已知△ABC的三個內(nèi)角A、B、C的對邊分別為a、b、c,若a+c=2b,2cos 2B-8cos B+5=0,求角B的大小并判斷△ABC的形狀.
【解析】因為2cos 2B-8cos B+5=0,所以2(2cos2B-1)-8cos B+5=0.所以4cos2B-8cos B+3=0,
即(2cos B-1)(2cos B-3)=0.
解得cos B=或cos B=(舍去).
因為0
19、os A-cossin A=.
化簡得sin A+cos A=,所以sin=1.
因為00?A為銳角,b2+c2-a2=0?A為直角,b2+c2-a2<0?A為鈍角.
【加練·固】
在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C的對邊,且2asin A=(2b+c)
20、sin B+(2c+
b)sin C.
(1)求A的大小.
(2)若sin B+sin C=1,試判斷△ABC的形狀.
【解析】(1)由已知和正弦定理得
2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,故cos A=-,
又0°
21、 B+sin C=1,故sin B=sin C=.
因為0°
22、°cos γ-cos 60°sin γ=.
在△PBC中,∠BPC=60°-γ,∠PCB=γ,
BC=12-3.由正弦定理可得,
PB===6.
在△PAB中,∠PAB=45°,∠APB=75°,
PB=6.由正弦定理可得,
AB===9+3,
即DE=AB-AD-EB=9
所以,隧道DE的長度為9.
【類題·通】
1.幾種常見題型
測量距離問題、測量高度問題、測量角度問題、計算面積問題等.
2.解題時需注意的幾個問題
(1)要注意仰角、俯角、方位角、方向角等概念,并能準(zhǔn)確地找出(或作出)這些角;
(2)要注意將平面幾何中的性質(zhì)、定理與正、余弦定理結(jié)合起來,發(fā)現(xiàn)題
23、目中的隱含條件,才能順利解決.
【加練·固】
如圖,A,C兩島之間有一片暗礁,一艘小船于某日上午8時從A島出發(fā),以10海里/小時的速度,沿北偏東75°方向直線航行,下午1時到達(dá)B處.然后以同樣的速度,沿北偏東15°方向直線航行,下午4時到達(dá)C島.
(1)求A,C兩島之間的直線距離.
(2)求∠BAC的正弦值.
【解析】(1)在△ABC中,由已知,AB=10×5=50,BC=10×3=30,
∠ABC=180°-75°+15°=120°.
根據(jù)余弦定理,得AC2=502+302-2×50×30cos 120°=4 900,所以AC=70.故A,C兩島之間的直線距離是70海里.
(2)在△ABC中,據(jù)正弦定理,得=,所以
sin∠BAC===.故∠BAC的正弦值是.
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