一、知识结构要点:
三角形中的三角函数 → 解斜三角形 → 实际应用
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余弦
定理
正弦
定理
常用方法: (1)A+B+C=180° 可进行角的代换
(2) 可进行边角互换
(3) 可进行角转化为边
(4) 面积与边角联系。
1.正弦定理:=2R(R为△ABC外接圆半径)。
推论1:△ABC的面积为S△ABC=
推论2:在△ABC中,有bcosC+ccosB=a.
正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到,这里不再给出,下证推论。先证推论1,由正弦函数定义,BC边上的高为bsinC,所以S△ABC=;再证推论2,因为B+C=-A,所以sin(B+C)=sinA,即sinBcosC+cosBsinC=sinA,两边同乘以2R得bcosC+ccosB=a
2.余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA,下面用余弦定理证明几个常用的结论。
(1)斯特瓦特定理:在△ABC中,D是BC边上任意一点,BD=p,DC=q,则AD2= (1)
【证明】 因为c2=AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos,
所以c2=AD2+p2-2AD·pcos ①
同理b2=AD2+q2-2AD·qcos, ②
因为ADB+ADC=,
所以cosADB+cosADC=0,
所以q×①+p×②得
qc2+pb2=(p+q)AD2+pq(p+q),即AD2=
注:在(1)式中,若p=q,则为中线长公式
(2)海伦公式:因为b2c2sin2A=b2c2 (1-cos2A)= b2c2 [(b+c)-a2][a2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c).
这里
所以S△ABC=
二、方法与例题
1.面积法。
例1 (共线关系的张角公式)如图所示,从O点发出的三条射线满足,另外OP,OQ,OR的长分别为u, w, v,这里α,β,α+β∈(0, ),则P,Q,R的共线的充要条件是
【证明】P,Q,R共线
(α+β)=uwsinα+vwsinβ
,得证。
2、一个常用的代换:在△ABC中,记点A,B,C到内切圆的切线长分别为x, y, z,则a=y+z, b=z+x, c=x+y.
例2 在△ABC中,求证:a2(b+c-a)+b2(c+a-b)+c2(a+b-c) ≤3abc.
【证明】 令a=y+z, b=z+x, c=x+y,则
abc=(x+y)(y+z)(z+x)
=8xyz=(b+c-a)(a+c-b)(a+b-c)
=a2(b+c-a)+b2(c+a-b)+c2(a+b-c)-2abc.
所以a2(b+c-a)+b2(c+a-b)+c2(a+b-c) ≤3abc.
例3、在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程的两个根,且。求:(1)角C的度数; (2)AB的长度。
例4、
是( )
A、等腰三角形 B、直角三角形 C、等腰直角三角形D、等腰或直角三角形。
三、基础练习:
1、△ABC中,∠A、∠B的对边分别为a、b,,且∠A=60°,
那么满足条件的△ABC ( )
A.有一个解 B.有两个解 C.无解 D.不能确定
2、在△ABC中,有sinB=2cosCsinA,则此三角形是( )
(A)等边三角形 (B)等腰三角形 (C)等腰直角三角形 (D)直角三角形
3、△ABC中,已知sin2C-sin2A-sin2B=sinAsinB,则角C等于
4、△ABC中,若tanAtanB>1,则△ABC是
5、△ABC中,若sinC=,则△ABC为 .
6、在直角三角形、ABC中,分别表示它的斜边、内切圆半径和面积,则的最小值是 .
7、在△ABC中,三边a, b, c成等差数列,求证:B≤6
8、已知圆内接四边形ABCD的边长分别为AB=2,BC=6,CD=DA=4,求四边形ABCD的面积.
9、已知△ABC的三个内角A,B,C满足A+C=2B,的值.
10、在某海滨城市附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于城市O(如图)的东偏南方向300km的海面P处,并以20km/h的速度向西偏北45°方向移动,台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km,并以10km/h的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风的侵袭?受到台风的侵袭的时间有多少小时?
11、已知△ABC的三个内角成等差数列并且 tanA·tanC=2+⑴求A、B、C
的度数,⑵若AB边上的高CD= 求三边a、b、c 的长。
四、拔高练习
1.在△ABC中,b2=ac,则sinB+cosB的取值范围是____________.
2.在△ABC中,若,则△ABC 的形状为____________.
五、作业
1、ΔABC中,a=1,b= , ∠A=30°,则∠B等于 ( )
A.60° B.60°或120° C.30°或150° D.120°
2、符合下列条件的三角形有且只有一个的是 ( )
A.a=1,b=2 ,c=3 B.a=1,b= ,∠A=30°
C.a=1,b=2,∠A=100° C.b=c=1, ∠B=45°
3、在锐角三角形ABC中,有 ( )
A.cosA>sinB且cosB>sinA B.cosAsinB且cosBsinA
4、若(a+b+c)(b+c-a)=3abc,且sinA=2sinBcosC, 那么ΔABC是 ( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
5、设A、B、C为三角形的三内角,且方程(sinB-sinA)x2+(sinA-sinC)x +(sinC-sinB)=0有等根,那么角B ( )
A.B>60° B.B≥60° C.B<60° D.B ≤60°
6、满足A=45°,c= ,a=2的△ABC的个数记为m,则a m的值为 ( )
A.4 B.2 C.1 D.不定
7、两灯塔A,B与海洋观察站C的距离都等于a(km), 灯塔A在C北偏东30°,B在C南偏东60°,则A,B之间的相距 ( )
A.a (km) B. a(km) C. a(km) D.2a (km)
8、在中,已知内角,边.设内角,周长为.
(1)求函数的解析式和定义域;(2)求的最大值.
9、在中,角对应的边分别是,若,
求
10、在中分别为的对边,
若,
(1)求的大小;(2)若,求和的值。
解三角形
1.正弦定理:或变形:.
2.余弦定理: 或 .
3.(1)两类正弦定理解三角形的问题:1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.
2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角.
(2)两类余弦定理解三角形的问题:1、已知三边求三角.
2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角.
4.判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式.
5.解题中利用中,以及由此推得的一些基本关系式进行三角变换的运算,如:
.
高一数学测试题———正弦、余弦定理与解三角形
一、选择题:
1、ΔABC中,a=1,b=, ∠A=30°,则∠B等于 ( )
A.60° B.60°或120° C.30°或150° D.120°
2、符合下列条件的三角形有且只有一个的是 ( )
A.a=1,b=2 ,c=3 B.a=1,b= ,∠A=30°
C.a=1,b=2,∠A=100° C.b=c=1, ∠B=45°
3、在锐角三角形ABC中,有 ( )
A.cosA>sinB且cosB>sinA B.cosAsinB且cosBsinA
4、若(a+b+c)(b+c-a)=3abc,且sinA=2sinBcosC, 那么ΔABC是 ( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
5、设A、B、C为三角形的三内角,且方程(sinB-sinA)x2+(sinA-sinC)x +(sinC-sinB)=0有等根,那么角B ( )
A.B>60° B.B≥60° C.B<60° D.B ≤60°
6、满足A=45°,c= ,a=2的△ABC的个数记为m,则a m的值为 ( )
A.4 B.2 C.1 D.不定
A
B
7、如图:D,C,B三点在地面同一直线上,DC=a,从C,D两点测得A点仰角分别是β, α(α<β),则A点离地面的高度AB等于 ( )
A. B.
D C
C. D.
8、两灯塔A,B与海洋观察站C的距离都等于a(km), 灯塔A在C北偏东30°,B在C南偏东60°,则A,B之间的相距 ( )
A.a (km) B.a(km) C.a(km) D.2a (km)
二、填空题:
9、A为ΔABC的一个内角,且sinA+cosA=, 则ΔABC是______三角形.
10、在ΔABC中,A=60°, c:b=8:5,内切圆的面积为12π,则外接圆的半径为_____.
11、在ΔABC中,若SΔABC= (a2+b2-c2),那么角∠C=______.
12、在ΔABC中,a =5,b = 4,cos(A-B)=,则cosC=_______.
三、解答题:
13、在ΔABC中,求分别满足下列条件的三角形形状:
①B=60°,b2=ac; ②b2tanA=a2tanB;
③sinC=④ (a2-b2)sin(A+B)=(a2+b2)sin(A-B).
1、在中,已知内角,边.设内角,周长为.
(1)求函数的解析式和定义域;(2)求的最大值.
2、在中,角对应的边分别是,若,求
3、在中分别为的对边,若,
(1)求的大小;(2)若,求和的值。
4、如图,是半个单位圆上的动点,是等边三角形,求当等于多少时,四边形的面积最大,并求四边形面积的最大值.
5、在△OAB中,O为坐标原点,,则当△OAB的面积达最大值时,( )
A. B. C. D.
6. 在中,已知,给出以下四个论断,其中正确的是
① ②
③ ④
一、BDBBD AAC 二、(9)钝角 (10) (11) (12) 三、(13)分析:化简已知条件,找到边角之间的关系,就可判断三角形的形状. ①由余弦定理
,
. 由a=c及B=60°可知△ABC为等边三角形. ②由
∴A=B或A+B=90°,∴△ABC为等腰△或Rt△. ③,由正弦定理:再由余弦定理:
. ④由条件变形为
.
∴△ABC是等腰△或Rt△.
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