1、第7讲正弦定理与余弦定理,学生用书P68)1正弦定理和余弦定理定 理正弦定理余弦定理内 容2R(R为ABC外接圆半径)a2b2c22bccos_A;b2c2a22cacos_B;c2a2b22abcos_C变形a2Rsin_A,b2Rsin_B,cos A;形式c2Rsin_C;sin A,sin B,sin C;abcsin_Asin_Bsin_C;cos B;cos C2.三角形中常用的面积公式(1)Sah(h表示边a上的高);(2)Sbcsin Aacsin_Babsin_C;(3)Sr(abc)(r为三角形的内切圆半径)1辨明两个易误点(1)在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的
2、对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解或无解,所以要注意分类讨论(2)在判断三角形形状时,等式两边一般不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解2三角形解的判断A为锐角A为钝角或直角图 形关系式absin Absin Aab解的个数一解两解一解一解1在ABC中,a3,b5,sin A,则sin B()A.B.C. D1解析:选B.在ABC中,由正弦定理,得sin B.2(必修5 P8练习T2(1)改编)在ABC中,已知a5,b7,c8,则AC()A90 B120C135 D150解析:选B.cos B.所以B60,所以AC120.3在ABC中,若a18,b24,A4
3、5,则此三角形()A无解 B有两解C有一解 D解的个数不确定解析:选B.因为,所以sin Bsin Asin 45.又因为ab,所以B有两个4(2014高考天津卷)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知bca,2sin B3sin C,则cos A的值为_解析:由2sin B3sin C及正弦定理得2b3c,即bc.又bca,所以ca,即a2c.由余弦定理得cos A.答案:5(2015高考重庆卷)设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2,cos C,3sin A2sin B,则c_解析:因为 3sin A2sin B,所以 3a2b.又a2,所以 b3.由余弦
4、定理可知c2a2b22abcos C,所以 c2223222316,所以 c4.答案:4考点一利用正、余弦定理解三角形(高频考点)学生用书P69利用正、余弦定理解三角形是高考的热点,三种题型在高考中时有出现,其试题为中档题高考对正、余弦定理的考查有以下三个命题角度:(1)由已知求边和角;(2)解三角形与三角函数性质结合;(3)解三角形与三角恒等变换结合(1)(2015高考广东卷)设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a,sin B,C,则b_(2)(2015高考安徽卷)在ABC中,A,AB6,AC3,点D在BC边上,ADBD,求AD的长解(1)在ABC中,因为 sin B,0B,所
5、以B或B.又因为 BC,C,所以B,所以A.因为 ,所以b1.故填1.(2)设ABC的内角BAC,B,C所对边的长分别是a,b,c,由余弦定理得a2b2c22bccos BAC(3)262236cos1836(36)90.所以a3.又由正弦定理得sin B,由题设知0B,所以cos B .在ABD中,因为ADBD,所以ABDBAD,所以ADB2B,故由正弦定理得AD.利用正、余弦定理解三角形的应用(1)解三角形时,如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到(2)三角形解的个数的判
6、断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断. 1.(2014高考安徽卷)设ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b3,c1,A2B.(1)求a的值;(2)求sin的值解:(1)因为A2B,所以sin Asin 2B2sin Bcos B.由正、余弦定理得a2b.因为b3,c1,所以a212,a2.(2)由余弦定理得cos A.由于0A,所以sin A .故sinsin Acos cos Asin .考点二利用正弦、余弦定理判定三角形的形状学生用书P69在ABC中,a,b,c分别
7、为内角A,B,C的对边,且2asin A(2bc)sin B(2cb)sin C.(1)求角A的大小;(2)若sin Bsin C1,试判断ABC的形状解(1)由题意知,根据正弦定理得2a2(2bc)b(2cb)c,即a2b2c2bc.由余弦定理得a2b2c22bccos A,故cos A,A120.(2)由得sin2Asin2Bsin2Csin Bsin C.又sin Bsin C1,故sin Bsin C.因为0B90,0C90,故BC.所以ABC是等腰钝角三角形若本例的条件变为2asin A(2bc)sin B(2cb)sin C,且sin Bsin C,试判断ABC的形状解:因为2as
8、in A(2bc)sin B(2cb)sin C,得2a2(2bc)b(2cb)c,即bcb2c2a2,所以cos A,所以A60.因为ABC180,所以BC18060120.由sin Bsin C,得sin Bsin(120B),所以sin Bsin 120cos Bcos 120sin B.所以sin Bcos B,即sin(B30)1.又因为0B120,30B30150,所以B3090,即B60.所以ABC60,所以ABC为正三角形判断三角形形状的两种途径(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,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)利用正、余弦定理把已
9、知条件转化为内角三角函数间的关系,通过三角函数恒等变换,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用ABC这个结论,在两种解法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解. 2.(1)设ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos Cccos Basin A,则ABC的形状为()A直角三角形B锐角三角形C钝角三角形 D不确定(2)在ABC中,若basin C,cacos B,则ABC的形状为_解析:(1)依据题设条件的特点,边化角选用正弦定理,有sin Bcos Ccos Bsin Csin2A,则sin(BC)sin2A,由三角形内角和得sin(B
10、C)sin Asin2A,即sin A1,所以A.即ABC为直角三角形(2)由basin C可知sin C,由cacos B可知ca,整理得b2c2a2,即三角形一定是直角三角形,A90,所以sin Csin B,所以BC,即bc.故ABC为等腰直角三角形答案:(1)A(2)等腰直角三角形考点三与三角形面积有关的问题学生用书P70(2014高考浙江卷)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知ab,c,cos2Acos2Bsin Acos Asin Bcos B.(1)求角C的大小;(2)若sin A,求ABC的面积解(1)由题意得sin 2Asin 2B,即sin 2Acos
11、2Asin 2Bcos 2B,sinsin.由ab,得AB.又AB(0,),得2A2B,即AB,所以C.(2)由c,sin A,得a.由ac,得AC,从而cos A,故sin Bsin(AC)sin Acos Ccos Asin C,所以,ABC的面积为Sacsin B.与三角形面积有关问题的解题策略(1)求三角形的面积对于面积公式Sabsin Cacsin Bbcsin A,一般是已知哪一个角就使用含哪个角的公式(2)已知三角形的面积解三角形与面积有关的问题,一般要利用正弦定理或余弦定理进行边和角的互化(3)求有关三角形面积或周长的最值(范围)问题一般转化为一个角的一个三角函数,利用三角函数
12、的有界性求解,或利用余弦定理转化为边的关系,再应用基本不等式求解. 3.在ABC中,已知A45,cos B.(1)求sin C的值;(2)若BC10,求ABC的面积解:(1)因为cos B,且B(0,180),所以sin B.sin Csin(180AB)sin(135B)sin 135cos Bcos 135sin B.(2)由正弦定理,得,即,解得AB14,则ABC的面积SABBCsin B141042.,学生用书P71)交汇创新解三角形与数列的交汇(2014高考陕西卷)ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.(1)若a,b,c成等差数列,证明:sin Asin C2sin(AC)
13、;(2)若a,b,c成等比数列,求cos B的最小值解(1)证明:因为a,b,c成等差数列,所以ac2b.由正弦定理得sin Asin C2sin B.因为sin Bsin(AC)sin(AC),所以sin Asin C2sin(AC)(2)因为a,b,c成等比数列,所以b2ac.由余弦定理得cos B,当且仅当ac时等号成立所以cos B的最小值为.本题是解三角形问题和数列的交汇,其解题思路是由数列问题转化为边角的等式关系,再利用正、余弦定理即可求解本题体现了高考试题的设计理念和意图,在命题上追求知识间的交汇,有时也与不等式、直线、圆等知识交汇命题,注重考查知识应用能力(2016山西省四校联
14、考)在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,面积为S,已知acos2ccos2b.(1)求证:a、b、c成等差数列;(2)若B,S4,求b.解:(1)证明:由正弦定理得:sin Acos2sin Ccos2sin B,即sin Asin Csin B,所以sin Asin Csin Acos Ccos Asin C3sin B.即sin Asin Csin(AC)3sin B.因为sin(AC)sin B,所以sin Asin C2sin B,即ac2b,所以a、b、c成等差数列(2)因为Sacsin Bac4,所以ac16.又b2a2c22accos Ba2c2ac(ac)23ac,
15、由(1)得ac2b,所以b24b248,所以b216,即b4.1在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且bsin Bcsin Casin A,则ABC的形状是()A锐角三角形B钝角三角形C等腰三角形 D直角三角形解析:选B.由正弦定理得b2c2a2,由余弦定理可得cos A0,故ABC是钝角三角形2由下列条件解ABC,其中有两解的是()Ab20,A45,C80Ba30,c28,B60Ca14,c16,A45Da12,c15,A120解析:选C.对于A,由A45,C80,得B55,由正弦定理得,a,c,此时ABC仅有一解,A不符合条件;对于B,由a30,c28,B60,由余弦定理b2
16、a2c22accos B,得b2844,可得b2,此时ABC仅有一解,B不符合条件;对于D,由a12,c15,知ac,则A,又ca,故C45,由正弦函数的图象和性质知,此时ABC有两解,故选C.3(2016东北三校高三模拟)已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos A,sin C3sin B,且SABC,则b()A1 B2C3 D3解析:选A.因为cos A,所以sin A.又SABCbcsin A,所以bc3.又sin C3sin B,所以c3b,所以b1,c3,故选A.4(2016武汉调研)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b2a2bc,A,则角C()A.
17、 B.C. D.或解析:选B.在ABC中,由余弦定理得cos A,即,所以b2c2a2bc,又b2a2bc,所以c2bcbc,所以c(1)bb,ab,所以cos C,所以C.5(2016大连一模)在ABC中,AC,BC2,B60,则BC边上的高为()A. B.C. D.解析:选B.在ABC中,由余弦定理可得,AC2AB2BC22ABBCcos B,因为AC,BC2,B60,所以7AB244AB,所以AB22AB30,所以AB3,作ADBC,垂足为D,则在RtADB中,ADABsin 60,即BC边上的高为.6(2016哈尔滨一模)在ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若b1,a2c,
18、则当C取最大值时,ABC的面积为()A. B.C. D.解析:选B.当C取最大值时,cos C最小,由cos C,当且仅当c时取等号,且此时sin C,所以当C取最大值时,ABC的面积为absin C2c1.7在ABC中,若a2,bc7,cos B,则b_解析:在ABC中,由b2a2c22accos B及bc7知,b24(7b)222(7b),整理得15b600,所以b4.答案:48在ABC中,bccos Aasin C,则角C的大小为_解析:因为bccos Aasin C,由余弦定理得bcasin C.即b2a2c22absin C.所以2abcos C2absin C,即tan C.又0C
19、,所以C.答案:9(2015高考北京卷)在ABC中,a4,b5,c6,则_解析:由正弦定理得,由余弦定理得cos A,因为 a4,b5,c6,所以2cos A21.答案:110在ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,sin A,sin B,sin C成等差数列,且a2c,则cos A_解析:因为sin A,sin B,sin C成等差数列,所以2sin Bsin Asin C.因为,所以ac2b,又a2c,可得bc,所以cos A.答案:11(2015高考全国卷)已知a,b,c分别为ABC内角A,B,C的对边,sin2B2sin Asin C.(1)若ab,求cos B;(2)设B9
20、0,且a,求ABC的面积解:(1)由题设及正弦定理可得b22ac.又ab,可得b2c,a2c.由余弦定理可得cos B.(2)由(1)知b22ac.因为B90,由勾股定理得a2c2b2,故a2c22ac,进而可得ca.所以ABC的面积为1.12(2016洛阳统考)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,cos 2C2cos C20.(1)求角C的大小;(2)若ba,ABC的面积为sin Asin B,求sin A及c的值解:(1)因为cos 2C2cos C20,所以2cos2C2cos C10,即(cos C1)20,所以cos C.又C(0,),所以C.(2)因为c2a2b22a
21、bcos C3a22a25a2,所以ca,即sin Csin A,所以sin Asin C.因为SABCabsin C,且SABCsin Asin B,所以absin Csin Asin B,所以sin C,由正弦定理得:sin C,解得c1.1(2016河北省衡水中学调研)设锐角ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a1,B2A,则b的取值范围为()A(,)B(1,)C(,2) D(0,2)解析:选A.因为B2A,所以sin Bsin 2A,所以sin B2sin Acos A,所以b2acos A,又因为a1,所以b2cos A.因为ABC为锐角三角形,所以0A,0B,0C,即
22、 0A,02A,0A2A,所以A,所以cos A,所以2cos A,所以b(,)2(2014高考课标全国卷)已知a,b,c分别为ABC三个内角A,B,C的对边,a2,且(2b)(sin Asin B)(cb)sin C,则ABC面积的最大值为_解析:因为2R,a2,又(2b)(sin Asin B)(cb)sin C可化为(ab)(ab)(cb)c,所以a2b2c2bc,所以b2c2a2bc.所以cos A,所以A60.因为ABC中,4a2b2c22bccos 60b2c2bc2bcbcbc(“”当且仅当bc时取得),所以SABCbcsin A4.答案:3在ABC中,内角A,B,C所对的边长分
23、别是a,b,c.(1)若c2,C,且ABC的面积为,求a,b的值;(2)若sin Csin(BA)sin 2A,试判断ABC的形状解:(1)因为c2,C,所以由余弦定理c2a2b22abcos C,得a2b2ab4.又因为ABC的面积为,所以absin C,ab4.联立方程组解得a2,b2.(2)由sin Csin(BA)sin 2A,得sin(AB)sin(BA)2sin Acos A,即2sin Bcos A2sin Acos A,所以cos A(sin Asin B)0,所以cos A0或sin Asin B0,当cos A0时,因为0A,所以A,ABC为直角三角形;当sin Asin
24、B0时,得sin Bsin A,由正弦定理得ab,即ABC为等腰三角形所以ABC为等腰三角形或直角三角形4(2016杭州严州中学第一次月考)ABC的三内角的对边分别为a,b,c.已知3(cacos B)bsin A.(1)求A;(2)求sin Bsin C的范围;(3)若a2,求ABC周长的范围解:(1)由正弦定理得3sin C3sin Acos Bsin Bsin A,又sin Csin(AB)sin Acos Bcos Asin B,由得3cos A sin A,即tan A.又A(0,),所以A.(2)sin Bsin Csinsin Csin Ccos Csin2Csin 2Ccos 2Csin,因为0C,所以2C,所以sin1,所以0a2,则2bc4,所以ABC的周长的范围为(4,6