第6讲 正弦定理和余弦定理 (《金版教程》2021高考科学复习创新方案-理数).ppt
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1、金版教程金版教程20212021高考科学复习创新方案高考科学复习创新方案- -理数理数 (创新版)(创新版) 【精品课件精品课件】 第三章 三角函数、解三角形 第 6 讲 正弦定理和余弦定理 考纲解读 1.熟练掌握正弦定理及余弦定理,并能解决简单的三 角形度量问题(重点) 2能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和 几何计算有关的实际问题(难点) 考向预测 从近三年高考情况来看,本讲是高考的必考内容预 计 2021 年会以对正、 余弦定理的考查为主, 利用两定理解三角形(求 三角形边或角),解与三角形面积有关的最值问题此外,判断三 角形的形状及三角形内三角函数的计算也不容忽视题型
2、既可以是 客观题也可以是解答题,属中档题型. 1 基础知识过关基础知识过关 PART ONE 1.正弦定理、余弦定理 在ABC 中,若角 A,B,C 所对的边分别是 a,b,c,R 为ABC 外 接圆的半径,则 正弦定理 余弦定理 内容 01 2R a2b2c22bccosA; b202 ; c203 a sinA b sinB c sinC a2c22accosB a2b22abcosC 续表 正弦定理 余弦定理 变形 形式 a2RsinA,b 04 , c05 (其中 R 是ABC 外接圆的半径); abc06 cosAb 2c2a2 2bc ; cosB07 _; cosC08 _ 2R
3、sinB 2RsinC sinAsinBsinC a2c2b2 2ac a2b2c2 2ab 2在ABC 中,已知 a,b 和 A 时,三角形解的情况 A 为锐角 A 为钝角或直角 图形 关系式 absinA bsinAab ab 解的 个数 01 _ 02 _ 03 _ 04 _ 05 _ 一解 两解 一解 一解 无解 3三角形中常用的面积公式 (1)S1 2ah(h 表示边 a 上的高) (2)S1 2bcsinA01 02 . (3)S1 2r(abc)(r 为三角形的内切圆半径) 1 2acsinB 1 2absinC 1概念辨析 (1)正弦定理和余弦定理对任意三角形都成立( ) (2
4、)在ABC 中,若 sinAsinB,则 AB.( ) (3)在ABC 的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素( ) (4)当 b2c2a20 时,ABC 为锐角三角形( ) 答案 (1) (2) (3) (4) 答案答案 2小题热身 (1)ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 a 5,c2, cosA2 3,则 b( ) A. 2 B. 3 C2 D3 解析 由余弦定理得 5b242b22 3,解得 b3 或 b 1 3(舍 去),故选 D. 解析解析 答案答案 (2)在ABC 中,已知 b40,c20,C60 ,则此三角形的解的情况 是( ) A有一解 B有两解
5、C无解 D有解但解的个数不确定 解析 由正弦定理得 b sinB c sinC, sinB bsinC c 40 3 2 20 31. 角 B 不存在,即满足条件的三角形不存在 解析解析 答案答案 (3)在ABC 中,内角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,B75 ,C 45 ,a3,则ABC 中最短边的长等于_ 解析解析 6 解析 因为 A180 BC180 75 45 60 ,所以ABC 中 角 C 最小,最短边是 c, 由正弦定理得 casinC sinA 3 2 2 3 2 6. (4)在ABC 中,a3 2,b2 3,cosC1 3,则ABC 的面积为 _ 解析 cosC1 3
6、,0CAC,所以 CB, 所以 B 0, 2 ,所以 B45 ,又 C60 , 所以 A180 BC180 45 60 75 . 解析解析 角度 2 用余弦定理解三角形 3在ABC 中,若 AB 13,BC3,C120 ,则 AC( ) A1 B2 C3 D4 答案答案 解析 设 ACx,由余弦定理得,cos120 x 2913 2x3 1 2, x 24 3x,即 x23x40. x1 或4(舍去) AC1,选 A. 解析解析 4(2018 全国卷)在ABC 中,cosC 2 5 5 ,BC1,AC5,则 AB ( ) A4 2 B. 30 C. 29 D2 5 答案答案 解析 因为 cos
7、C2cos2C 2 12 5 5 213 5,所以 AB 2BC2 AC22BC ACcosC125215 3 5 32,所以 AB4 2,选 A. 解析解析 5(2019 贵阳模拟)平行四边形 ABCD 中,AB2,AD3,AC4, 则 BD( ) A4 B. 10 C. 19 D. 7 答案答案 解析 如图所示,在ABC 中,AB2,BCAD 3,AC4,由余弦定理得 cos ABC AB2BC2AC2 2AB BC 4916 223 1 4, 所以 cos DABcos ABC1 4, 在ABD 中,由余弦定理得 BD2AD2AB22AD AB cos DAB32 222321 410.
8、所以 BD 10. 解析解析 角度 3 综合利用正、余弦定理解三角形 6(2019 北京高考)在ABC 中,a3,bc2,cosB1 2. (1)求 b,c 的值; (2)求 sin(BC)的值 解 (1)由余弦定理 b2a2c22accosB,得 b232c223c 1 2 . 因为 bc2,所以(c2)232c223c 1 2 , 解得 c5,所以 b7. (2)由 cosB1 2,得 sinB 3 2 . 由正弦定理,得 sinCc bsinB 5 3 14 . 解解 在ABC 中,B 是钝角,所以 C 为锐角, 所以 cosC1sin2C11 14. 所以 sin(BC)sinBcos
9、CcosBsinC4 3 7 . 解解 用正弦、余弦定理解三角形的基本题型及解题方法 (1)已知两角和一边(如举例说明 1) 用三角形内角和定理求第三个角 用正弦定理求另外两条边 (2)已知两边及其中一边所对的角 用正弦定理(适用于优先求角的题,如举例说明 2) 以知 a,b,A 解三角形为例: a根据正弦定理,经讨论求 B; b求出 B 后,由 ABC180 ,求出 C; c再根据正弦定理 a sinA c sinC,求出边 c. 用余弦定理(适用于优先求边的题) 以知 a,b,A 解三角形为例: 列出以边 c为元的一元二次方程 c2(2bcosA)c(b2a2)0,根据一元 二次方程的解法
10、,求边 c,然后应用正弦定理或余弦定理,求出 B,C.(如 举例说明 3) (3)已知两边和它们的夹角(如举例说明 4) 用余弦定理求第三边 用余弦定理的变形或正弦定理求另外两角 (4)已知三边 可以连续用余弦定理求出两角,常常是分别求较小两边所对的 角,再由 ABC180 ,求出第三个角(如举例说明 5) 1在ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,若 a 6 2 b,A 2B,则 cosB 等于( ) A. 6 6 B. 6 5 C. 6 4 D. 6 3 答案答案 解析 因为 a 6 2 b,A2B,所以由正弦定理可得 6 2 b sin2B b sinB,所 以 6 2
11、2sinBcosB 1 sinB,所以 cosB 6 4 . 解析解析 2在ABC 中,若 b1,c 3,A 6,则 cos5B( ) A 3 2 B.1 2 C.1 2或1 D 3 2 或 0 答案答案 解析 因为 b1,c 3,A 6, 所以由余弦定理,得 a2b2c22bccosA1321 3 3 2 1, 所以 a1. 由 ab1,得 BA 6, 所以 cos5Bcos5 6 cos 6 3 2 . 解析解析 3如图,在ABC 中,B45 ,D 是 BC 边上一点,AD5,AC7, DC3,则 AB_. 5 6 2 解析解析 解析 在ACD 中,由余弦定理可得 cosC49925 27
12、3 11 14, 则 sinC5 3 14 . 在ABC 中,由正弦定理可得 AB sinC AC sinB, 则 ABACsinC sinB 75 3 14 2 2 5 6 2 . 1(2019 武汉调研)在ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c, 若c bcosA,则ABC 为( ) A钝角三角形 B直角三角形 C锐角三角形 D等边三角形 答案答案 题型题型 二二 利用正、余弦定理边角互化利用正、余弦定理边角互化 解析 因为 c bcosA,所以 cbcosA, 由正弦定理得 sinCsinBcosA, 又 ABC,所以 sinCsin(AB) 所以 sinAcosBcos
13、AsinBsinBcosA, 所以 sinAcosB0, 所以 cosB0,B 为钝角,所以ABC 是钝角三角形 解析解析 解析 因为 cos2B 2 ac 2c ,所以1 2(1cosB) ac 2c , 在ABC 中,由余弦定理得 1 2 1 2 a2c2b2 2ac ac 2c . 化简得 2aca2c2b22a(ac),则 c2a2b2, 所以ABC 为直角三角形 解析解析 条件探究 将本例中ABC满足的条件改为“cos2B 2 ac 2c ”, 则ABC 的形状为_ 直角三角形 2 (2019 全国卷)ABC 的内角 A, B, C 的对边分别为 a, b, c.设(sinB sin
14、C)2sin2AsinBsinC. (1)求 A; (2)若 2ab2c,求 sinC. 解解 解 (1)由已知得 sin2Bsin2Csin2AsinBsinC, 故由正弦定理得 b2c2a2bc. 由余弦定理得 cosAb 2c2a2 2bc 1 2. 因为 0 A180 ,所以 A60 . (2)由(1)知 B120 C, 由题设及正弦定理得 2sinAsin(120 C)2sinC, 即 6 2 3 2 cosC1 2sinC2sinC,可得 cos(C60 ) 2 2 . 解解 因为 0 C0),则 cosCa 2b2c2 2ab 5t 211t213t2 25t11t 0,所以 C
15、是钝 角,ABC 是钝角三角形 解析解析 2(2019 全国卷)ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已 知 asinAbsinB4csinC,cosA1 4,则 b c( ) A6 B5 C4 D3 答案答案 解析 asinAbsinB4csinC, 由正弦定理得 a2b24c2,即 a24c2 b2.由余弦定理得 cosAb 2c2a2 2bc b 2c24c2b2 2bc 3c 2 2bc 1 4, b c6.故选 A. 解析解析 3(2019 黄冈模拟)在ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c 且 满足 2acosAccosBbcosC. (1)求角 A;
16、 (2)若 a 13,AB AC6,求ABC 的周长 解 (1)因为 2acosAbcosCccosB, 在ABC 中,由正弦定理 a sinA b sinB c sinC2R, 得 a2RsinA,b2RsinB,c2RsinC, 所以 2sinAcosAsinBcosCcosBsinC, 即 2sinAcosAsin(BC)sinA, 因为 0A,所以 sinA0, 所以 2cosA1,即 cosA1 2,所以 A 3. 解解 (2)由余弦定理 a2b2c22bc cosA, 得 13b2c22bc 1 2. 得(bc)23bc13,由AB AC6,得 bccosA6,所以 bc12. 所
17、以(bc)23613,得 bc7,所以ABC 的周长为 abc7 13. 解解 1(2019 银川模拟)在锐角三角形 ABC 中,a,b,c 分别为角 A,B,C 所对的边,且 3a2csinA,c 7,且ABC 的面积为3 3 2 ,ab 的值为 _ 题型题型 三三 与三角形面积有关的问题与三角形面积有关的问题 5 解析 因为 3a2csinA,所以由正弦定理得 3sinA2sinCsinA,由 0A0,所以 sinC 3 2 ,又 0C 2,所以 C 3,所以 SABC 1 2 absinC 3 4 ab3 3 2 ,所以 ab6. 由余弦定理得 c2a2b22abcosC,又 c 7,
18、所以 7(ab)22abab,所以(ab)225,ab5. 解析解析 2(2019 全国卷)ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已 知 asinAC 2 bsinA. (1)求 B; (2)若ABC 为锐角三角形,且 c1,求ABC 面积的取值范围 解 (1)由题设及正弦定理得 sinAsinAC 2 sinBsinA. 因为 sinA0,所以 sinAC 2 sinB. 由 ABC180 ,可得 sinAC 2 cosB 2, 故 cosB 2sinB2sin B 2cos B 2. 因为 cosB 20,所以 sin B 2 1 2,所以 B 230 , 所以 B60 .
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