高三数学高考一轮复习资料: 正弦定理和余弦定理
正弦定理和余弦定理
[最新考纲]
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
知识梳理
1.正弦定理和余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则
(1)S=1
2ah(h表示边a上的高).
(2)S=1
2bc sin A=
1
2ab sin C=
1
2ac sin B.
(3)S=1
2r(a+b+c)(r为△ABC内切圆半径).
辨析感悟
1.三角形中关系的判断
(1)在△ABC中,sin A>sin B的充分不必要条件是A>B. (×)
(2)(教材练习改编)在△ABC中,a=3,b=2,B=45°,则A=60°或120°.
(√) 2.解三角形
(3)在△ABC中,a=3,b=5,sin A=1
3,则sin B=
5
9. (√)
(4)(教材习题改编)在△ABC中,a=5,c=4,cos A=9
16,则b=6.
(√)
3.三角形形状的判断
(5)在△ABC中,若sin A sin B<cos A cos B,则此三角形是钝角三角形.
(√) (6)在△ABC中,若b2+c2>a2,则此三角形是锐角三角形.
(×) [感悟·提升]
1.一条规律在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC中,A>B?a>b?sin A>sin B,如(1).2.判断三角形形状的两种途径一是化边为角;二是化角为边,并常用正弦(余
弦)定理实施边、角转换.
考点一 利用正弦、余弦定理解三角形
【例1】 (1)(·湖南卷)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b .若2a sin B =3b ,则角A 等于 ( ). A.π3 B.π4 C.π6 D.π12
(2)(·杭州模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =1,c =42,B =45°,则sin C =______.
解析 (1)在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A ·sin B =3sin B , ∵B 为△ABC 的内角,∴sin B ≠0. ∴sin A =3
2.又∵△ABC 为锐角三角形, ∴A ∈? ?
?
??0,π2,∴A =π3.
(2)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+32-82×2
2=25,即b =5. 所以sin C =c ·sin B b =42×2
2
5=
4
5. 答案 (1)A (2)4
5
规律方法 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.
【训练1】 (1)在△ABC 中,a =23,c =22,A =60°,则C =
( ).
A .30°
B .45°
C .45°或135°
D .60°
(2)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A =
( ). A .30°
B .60°
C .120°
D .150°
解析 (1)由正弦定理,得23sin 60°=22
sin C ,
解得:sin C =2
2,又c <a ,所以C <60°,所以C =45°. (2)∵sin C =23sin B ,由正弦定理,得c =23b , ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =
32, 又A 为三角形的内角,∴A =30°. 答案 (1)B (2)A
考点二 判断三角形的形状
【例2】 (·临沂一模)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C . (1)求角A 的大小;
(2)若sin B +sin C =3,试判断△ABC 的形状. 解 (1)由2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C , 得2a 2=(2b -c )b +(2c -b )c ,即bc =b 2+c 2-a 2, ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =1
2,∴A =60°.
(2)∵A +B +C =180°,∴B +C =180°-60°=120°. 由sin B +sin C =3,得sin B +sin(120°-B )=3, ∴sin B +sin 120°cos B -cos 120°sin B = 3. ∴32sin B +3
2cos B =3,即sin(B +30°)=1. ∵0°
∴A =B =C =60°,△ABC 为等边三角形.
规律方法 解决判断三角形的形状问题,一般将条件化为只含角的三角函数的关系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条件化为只含有边的关系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系.另外,在变形过程中要注意
A ,
B ,
C 的范围对三角函数值的影响.
【训练2】 (1)(·山东省实验中学诊断)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2c 2=2a 2+2b 2+ab ,则△ABC 是
( ). A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形
D .等边三角形
(2)在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C ,则△ABC 的形状是
( ). A .锐角三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形
D .等腰或直角三角形
解析 (1)由2c 2=2a 2+2b 2+ab ,得a 2+b 2-c 2=-1
2ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 2
2ab =
-12ab 2ab =-14<0,所以90°<C <180°,即△ABC 为钝角三角形. (2)由已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin C , 得b 2[sin(A -B )+sin C ]=a 2[sin C -sin(A -B )], 即b 2sin A cos B =a 2cos A sin B , 即sin 2 B sin A cos B =sin 2 A cos A sin B ,
所以sin 2B =sin 2A ,由于A ,B 是三角形的内角, 故0<2A <2π,0<2B <2π. 故只可能2A =2B 或2A =π-2B , 即A =B 或A +B =π2.
故△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 答案 (1)A (2)D
考点三 与三角形面积有关的问题
【例3】 (·新课标全国Ⅱ卷)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已
知a =b cos C +c sin B . (1)求B ;
(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值.
审题路线 (1)a =b cos C +c sin B ――→正弦定理
边化角sin A =…?sin(B +C )=…?求出角B .
(2)由?????
S =12ac sin B ,
b 2=a 2+
c 2-2ac cos B ?得出a 2与c 2的关系式?利用基本不等式求ac 的
最大值即可.
解 (1)由已知及正弦定理, 得sin A =sin B cos C +sin C sin B .① 又A =π-(B +C ),
故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.
(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =2
4ac . 由已知及余弦定理,得
4=a 2+c 2-2ac cos π
4.又a 2+c 2≥2ac ,
故ac ≤4
2-2,当且仅当a =c 时,等号成立.
因此△ABC 面积的最大值为2+1.
规律方法 在解决三角形问题中,面积公式S =12ab sin C =12bc sin A =1
2ac sin B 最常用,因为公式中既有边又有角,容易和正弦定理、余弦定理联系起来.
【训练3】 (·湖北卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c .已知cos 2A -3cos(B +C )=1. (1)求角A 的大小;
(2)若△ABC 的面积S =53,b =5,求sin B sin C 的值. 解 (1)由cos 2A -3cos(B +C )=1,
得2cos 2A +3cos A -2=0,
即(2cos A -1)(cos A +2)=0,解得cos A =1
2或cos A =-2(舍去).因为0<A <π,所以A =π
3.
(2)由S =12 bc sin A =12bc ·32=3
4bc =53,得bc =20. 又b =5,所以c =4.
由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =25+16-20=21, 故a =21.
又由正弦定理,得sin B sin C =b a sin A ·
c
a sin A =bc a 2sin 2A =2021×34=57.
1.在解三角形的问题中,三角形内角和定理起着重要作用,在解题时要注意根据这个定理确定角的范围及三角函数值的符号,防止出现增解或漏解. 2.正、余弦定理在应用时,应注意灵活性,尤其是其变形应用时可相互转化.如a 2=b 2+c 2-2bc cos A 可以转化为sin 2 A =sin 2 B +sin 2 C -2sin B sin C cos A ,利用这些变形可进行等式的化简与证明.
答题模板6——解三角形问题
【典例】 (12分)(·山东卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a +c =6,b =2,cos B =79. (1)求a ,c 的值; (2)求sin(A -B )的值.
[规范解答] (1)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 得b 2=(a +c )2-2ac (1+cos B ), 又b =2,a +c =6,cos B =7
9, 所
以ac =9,解得
a =3,c =3,
(6分)
(2)在△ABC中,
sin B=1-cos2B=42
9,
(7
分)
由正弦定理得sin A=a sin B
b=
22
3.
(9分)
因为a=c,所以A为锐角,
所以cos A=1-sin2A=1 3.
(10分)
因此sin(A-B)=sin A cos B-cos A sin B=102 27.
(12分)
[反思感悟] (1)在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.
(2)在本题第(2)问中,不会判断角A为锐角,易造成求错cos A,导致sin(A-B)的结果出错.
答题模板第一步:定已知.即梳理已知条件,确定三角形中已知的边与角;第二步:选定理.即根据已知的边角关系灵活地选用定
理和公式;
第三步:代入求值.
【自主体验】
已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,c=3a sin C-c cos A.
(1)求A;
(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c . 解 (1)由c =3a sin C -c cos A 及正弦定理,得 3sin A sin C -cos A ·sin C -sin C =0, 由于sin C ≠0,所以sin ? ?
???A -π6=12,
又0 3. (2)△ABC 的面积S =1 2bc sin A =3,故bc =4. 而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8,解得b =c =2. 基础巩固题组 (建议用时:40分钟) 一、选择题 1.(·绍兴模拟)在△ABC 中,若a 2-c 2+b 2=3ab ,则C =( ). A .30° B .45° C .60° D .120° 解析 由a 2-c 2+b 2 =3ab ,得cos C =a 2+b 2-c 2 2ab =3ab 2ab =32,所以C =30°. 答案 A 2.(·合肥模拟)在△ABC 中,A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为32,则BC 的长为( ). A.3 2 B. 3 C .2 3 D .2 解析 S =12×AB ·AC sin 60°=12×2×32AC =3 2,所以AC =1,所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3,所以BC = 3. 答案 B 3.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( ). A .23+2 B.3+1 C .23-2 D.3-1 解析 由正弦定理b sin B =c sin C 及已知条件得c =22, 又sin A =sin(B +C )=12×22+32×2 2=2+64. 从而S △ABC =12bc sin A =1 2×2×22×2+64=3+1. 答案 B 4.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若B =2A ,a =1,b =3,则c =( ). A .2 3 B .2 C. 2 D .1 解析 由a sin A =b sin B ,得a sin A =b sin 2A ,所以1sin A =32sin A cos A ,故cos A =3 2,又A ∈(0,π),所以A =π6,B =π3,C =π 2,c =a 2+b 2=12+(3)2=2. 答案 B 5.(·陕西卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin 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 解析 由正弦定理及已知条件可知sin B cos C +cos B sin C =sin 2 A ,即sin(B +C )=sin 2 A ,而B +C =π-A ,所以sin(B +C )=sin A ,所以sin 2 A =sin A ,又0<A <π,sin A >0,∴sin A =1,即A =π2. 答案 A 二、填空题 6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________. 解析 由题意知,sin B +cos B =2,所以2sin ? ? ???B +π4=2,所以B =π4,根据 正弦定理可知a sin A =b sin B ,可得2sin A =2sin π4 ,所以sin A =12,又a <b ,故A =π 6. 答案π6 7.(·惠州模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若(a2+c2-b2)tan B=3ac,则角B的值为________. 解析由余弦定理,得a2+c2-b2 2ac=cos B,结合已知等式得cos B·tan B= 3 2,∴ sin B= 3 2,∴B= π 3或 2π 3. 答案π 3或 2π 3 8.(·烟台一模)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=1,b=2, cos C=1 4,则sin B等于________. 解析由余弦定理,得c2=a2+b2-2ab cos C=4,即c=2.由cos C=1 4得sin C= 15 4.由正弦定理 b sin B= c sin C,得sin B= b sin C c= 2 2× 15 4= 15 4(或者因为c=2, 所以b=c=2,即三角形为等腰三角形,所以sin B=sin C=15 4). 答案15 4 三、解答题 9.(·宜山质检)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C所对的边,且a=1 2c+ b cos C. (1)求角B的大小; (2)若S△ABC=3,b=13,求a+c的值. 解(1)由正弦定理,得sin A=1 2sin C+sin B cos C, 又因为A=π-(B+C),所以sin A=sin(B+C), 可得sin B cos C+cos B sin C=1 2sin C+sin B cos C, 即cos B=1 2,又B∈(0,π),所以B= π 3. (2)因为S △ABC =3,所以12ac sin π 3=3,所以ac =4, 由余弦定理可知b 2=a 2+c 2-ac , 所以(a +c )2=b 2+3ac =13+12=25,即a +c =5. 10.(·北京卷)在△ABC 中,a =3,b =26,∠B =2∠A . (1)求cos A 的值; (2)求c 的值. 解 (1)因为a =3,b =26,∠B =2∠A ,所以在△ABC 中,由正弦定理,得3sin A =26sin 2A , 所以2sin A cos A sin A =263,故cos A =63. (2)由(1)知cos A =63,所以sin A =1-cos 2A =3 3. 又因为∠B =2∠A , 所以cos B =2cos 2A -1=13,所以sin B =1-cos 2B =22 3. 在△ABC 中,sin C =sin(A +B ) =sin A cos B +cos A sin B =53 9. 所以c =a sin C sin A =5. 能力提升题组 (建议用时:25分钟) 一、选择题 1.(·温岭中学模拟)在锐角△ABC 中,若BC =2,sin A =22 3,则AB →·AC →的最大值为( ). A.13 B.4 5 C .1 D .3 解析 由余弦定理,得a 2 =b 2 +c 2 -2bc ×13=4,由基本不等式可得4≥4 3bc ,即 bc ≤3,所以AB →·AC →=bc cos A =1 3bc ≤1. 答案 C 2.(·青岛一中调研)在△ABC 中,三边长a ,b ,c 满足a 3+b 3=c 3,那么△ABC 的形状为( ). A .锐角三角形 B .钝角三角形 C .直角三角形 D .以上均有可能 解析 由题意可知c >a ,c >b ,即角C 最大, 所以a 3+b 3=a ·a 2+b ·b 2<ca 2+cb 2,即 c 3 <ca 2 +cb 2 ,所以c 2 <a 2 +b 2 .根据余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 2 2ab >0,所以0 <C <π 2,即三角形为锐角三角形. 答案 A 二、填空题 3.(·浙江卷)在△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点.若sin ∠BAM =1 3,则sin ∠BAC =________. 解析 如图,令∠BAM =β,∠BAC =α,故|CM |=|AM |sin(α-β), ∵M 为BC 的中点,∴|BM |=|AM |sin(α-β).在△AMB 中,由正弦定理知, |AM |sin B =|BM |sin β, 即|AM | sin ? ???? π2-α=|AM |·sin (α-β)sin β, ∵sin β=13,∴cos β=223, ∴13=cos α·? ????223sin α-1 3cos α =223sin αcos α-1 3cos 2α, 整理得1=22sin αcos α-cos 2α, 所以22tan α-1tan 2 α+1=1, 解得tan α=2,故sin α=6 3. 答案 6 3 三、解答题 4.(·长沙模拟)在△ABC 中,边a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且满足b cos C =(3a -c )cos B . (1)求cos B ; (2)若BC →·BA →=4,b =42,求边a ,c 的值. 解 (1)由正弦定理和b cos C =(3a -c )cos B , 得sin B cos C =(3sin A -sin C )cos B , 化简,得sin B cos C +sin C cos B =3sin A cos B , 即sin(B +C )=3sin A cos B , 故sin A =3sin A cos B ,所以cos B =13. (2)因为BC →·BA →=4,所以BC →·BA →=|BC →|·|BA → |· cos B =4,所以|BC →|·|BA →|=12,即ac =12.① 又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac =13,整理得,a 2+c 2=40.② 联立①②??? a 2+c 2 =40,ac =12,解得??? a =2,c =6或? ?? a =6, c =2. 余弦定理 余弦定理:三角形中任意一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍。即: 2222cos a b c bc A =+- 2222cos b a c ac B =+- 2222cos c a b ab C =+- 2.利用余弦定理解三角形: (1)已知两边和它们所夹的角: (2)已知三边: 余弦定理 1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =1 3 ,那么AC 等于( )A .6 B .2 6 C .3 6 D .4 6 3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( ) A .60° B .45° C .120° D .150° 4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B = 3ac , 则∠B 的值为( ) A.π6 B.π3 C.π6或5π6 D.π3或2π3 5.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加的长度决定 6.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( ) A .2 B .-2 C .4 D .-4 7.在△ABC中,b=3,c=3,B=30°,则a为( ) A. 3 B.2 3 C.3或2 3 D.2 8.已知△ABC的三个内角满足2B=A+C,且AB=1,BC=4,则边BC上的中线AD的长为________. 9.△ABC中,sin A∶sin B∶sin C=(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.10.已知a、b、c是△ABC的三边,S是△ABC的面积,若a=4,b=5,S=53,则边c 的值为________. 11.在△ABC中,a=32,cos C=1 3 ,S△ABC=43,则b=________. 12.已知△ABC的三边长分别为AB=7,BC=5,AC=6,则AB→·BC→的值为________. 13.已知△ABC的三边长分别是a、b、c,且面积S=a2+b2-c2 4 ,则角C=________. 14.(2015年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 15.在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程x2-23x+2=0的两根,且2cos(A+B)=1,求AB的长. 正弦定理练习题 1.在△ABC 中,A =45°,B =60°,a =2,则b 等于( ) A.6 B. 2 C. 3 D .2 6 2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( ) A .4 2 B .4 3 C .4 6 D.323 3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( ) A .1 B.12 C .2 D.14 4.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( ) A .45°或135° B .135° C .45° D .以上答案都不对 5.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( ) A. 6 B .2 C. 3 D. 2 6.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( ) A .1∶5∶6 B .6∶5∶1 C .6∶1∶5 D .不确定 7.在△ABC 中,若cos A cos B =b a ,则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .等边三角形 C .直角三角形 D .等腰三角形或直角三角形 8.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3 ,则A =________. 9.在△ABC 中,已知a =433 ,b =4,A =30°,则sin B =________. 10.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________. 11.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解. 12 . 判断满足下列条件的三角形个数 (1)b=39,c=54,? =120C 有________组解 (2)a=20,b=11,?=30B 有________组解 (3)b=26,c=15,?=30C 有________组解 (4)a=2,b=6,?=30A 有________组解 正弦定理 1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( ) A.6 B. 2 C. 3 D .2 6 解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin B sin A = 6. 2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( ) A .4 2 B .4 3 C .4 6 D.323 解析:选C.A =45°,由正弦定理得b =a sin B sin A =4 6. 3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( ) 《正弦定理和余弦定理》典型例题透析 类型一:正弦定理的应用: 例1.已知在ABC ?中,10c =,45A = ,30C = ,解三角形. 思路点拨:先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出边a ,然后用三角形内角和求出角B ,最后用正弦定理求出边b . 解析:sin sin a c A C = , ∴sin 10sin 45sin sin 30c A a C ?=== ∴ 180()105B A C =-+= , 又sin sin b c B C =, ∴sin 10sin10520sin 7520sin sin 304 c B b C ?====?= 总结升华: 1. 正弦定理可以用于解决已知两角和一边求另两边和一角的问题; 2. 数形结合将已知条件表示在示意图形上,可以清楚地看出已知与求之间的关系,从而恰当地选择解答方式. 举一反三: 【变式1】在?ABC 中,已知032.0=A ,081.8=B ,42.9a cm =,解三角形。 【答案】根据三角形内角和定理,0180()=-+C A B 000180(32.081.8)=-+066.2=; 根据正弦定理,0 sin 42.9sin81.880.1()sin sin32.0==≈a B b cm A ; 根据正弦定理,0 sin 42.9sin66.274.1().sin sin32.0==≈a C c cm A 【变式2】在?ABC 中,已知075B =,0 60C =,5c =,求a 、A . 【答案】00000180()180(7560)45A B C =-+=-+=, 根据正弦定理5sin 45sin 60o o a =,∴a =【变式3】在?ABC 中,已知sin :sin :sin 1:2:3A B C =,求::a b c 【答案】根据正弦定理sin sin sin a b c A B C ==,得::sin :sin :sin 1:2:3a b c A B C ==. 例2.在60,1ABC b B c ?=== 中,,求:a 和A ,C . 思路点拨: 先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出角C ,然后用三角形内角和求出角A ,最后用正弦定理求出边a . 二项式定理(第1课时) 一、内容和内容解析 内容:二项式定理的发现与证明. 内容解析:本节是高中数学人教A版选修2-3第一章第3节的内容.二项式定理是多项式乘法的特例,是初中所学多项式乘法的延伸,此内容安排在组合计数模型之后,随机变量及其分布之前,既是组合计数模型的一个应用,也是为学习二项分布作准备.由于二项式定理的发现,可以通过从特殊到一般进行归纳概括,在归纳概括过程中还可以用到组合计数模型,因此,这部分内容对于培养学生数学抽象与数学建模素养有着不可忽略的价值.教学中应当引起充分重视. 二、目标和目标解析 目标: (1)能通过多项式乘法,归纳概括出二项式定理内容,并会用组合计数模型证明二项式定理. (2)能从数列的角度认识二项式的展开式及其通项的规律,并能通过特例体会二项式定理的简单应用. (3)通过二项式定理的发现过程培养学生的数学抽象素养,以及用二项式定理这个模型培养学生数学建模素养. 目标解析: (1)二项式展开式是依多项式乘法获得的特殊形式,因此从多项式乘法出发去发现二项式定理符合学生的认知规律.但归纳概括的结论,如果不加以严格的证明不符合数学的基本要求.因此,在归纳概括的过程中,用好组合模型不仅可以更自然地得到结论,还能为证明二项式定理提供方法. (2)由于二项展开式是一个复杂的多项式.如果不把其看成一个数列的和,引进数列的通项帮助理解与应用,学生很难短期内对定理有深入的认识.因此,通过一些特例,建立二项式展开式与数列及数列和的联系,是达成教学目标的一个重要途径.(3)数学核心素养是数学教学的重要目标,但数学核心素养需要在每一堂课中寻找机会去落实.在二项式定理的教学中,从特殊的二项式展开式的特征归纳概括一般二项式展开式的规律是进行数学抽象教学的很好机会;同时利用组合计数模型证明二项式定理,以及利 《解三角形》 一、 正弦定理:sin sin sin a b c A B C ===2R 推论:(1) ::sin :sin :sin a b c A B C = (2) a=2RsinA b=2RsinB c=2RsinC (3) sin =,sin =,sin = 222a b c A B C R R R 1. 在△中,若,则= 2. 在△中,a =b=6, A=300 ,则B= 3. 【2013山东文】在中,若满足,,,则 4.【2010山东高考填空15题】在△ABC 中a ,b=2,sinB+cosB ,则A=? 5.【2017全国文11】△ABC 中,sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,c ,则C =? 6. 在△ABC 中, C =90o , 角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c.则 a b c +的取值范围是? 二、余弦定理:222222 2222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c b a ba C ?=+-?=+-??=+-? 推论 222 222222 cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac b a c C ab ?+-=?? +-?=???+-= ?? 1. 在△ABC 中,如果sin :sin :sin 2:3:4A B C =,求cos C 的值 2. 在△ABC 中,若则A= 3. 【2012上海高考】在中,若,则的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .不能确定 4.【2016山东文科】ABC △中角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,,b c = 22 2(1sin )a b A =-, 则A =? (A )3π4 (B )π3 (C )π4 (D )π6 学科数学版本人教版大开本、3+x 期数2339 年级高一编稿老师梁文莉审稿教师 【同步教育信息】 一. 本周教学内容: §5.9正弦定理、余弦定理 目标:使学生理解正弦定理、余弦定理的证明和推导过程,初步运用它们解斜三角形。并会利用计算器解决解斜三角形的计算问题。培养学生观察、分析、归纳等思维能力、运算能力、逻辑推理能力,渗透数形结合思想、分类思想、化归思想,以及从特殊到一般、类比等方法,进一步提高学生分析问题和解决问题的能力。 二. 重点、难点: 重点: 正弦定理、余弦定理的推导及运用。 难点: (1)正弦定理、余弦定理的推导过程; (2)应用正弦定理、余弦定理解斜三角形。 [学法指导] 学习本节知识时可采用向量法、等积法(面积相等)等不同方法来推导正弦定理,以加深对定理的理解和记忆,由于已知两边及其中一边的对角,不能唯一确定三角形,此时三角形可能出现两解、一解、无解三种情况,因此解此类三角形时,要注意讨论。 深刻领会向量的三角形法则及平面向量的数量积是用向量法推导余弦定理的关键。注意余弦定理的每一个等式中都包含四个不同的量,它们分别是三角形的三边和一个角,知道其中的三个量,便可求得第四个量。当有一个角为90°时,即为勾股定理。因此,勾股定理可看作是余弦定理的特例。 正弦定理和余弦定理是解斜三角形和判定三角形类型的重要工具,其主要作用是将已知条件中的边、角关系转化为角的关系或边的关系。一般地,利用公式a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(R 为ΔABC外接圆半径),可将边转化为角的三角函数关系,然后利用三角函数知识进行化简,其中往往用到三角形内角和定理A+B+C=π。 可将有关三角形中的角的余弦转化为边的关系,然后充分利用代数知识来解决问题。在三角形中,有一个角的余弦值为负值,该三角形为钝角三角形;有一个角的余弦值为零,便是直角三角形;三个角的余弦值都为正值,便是锐角三角形。 【例题分析】 正弦定理、余弦定理综合应用 例1.设锐角三角形ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,2sin a b A =. (Ⅰ)求B 的大小;(Ⅱ)求cos sin A C +的取值范围. 解:(Ⅰ)由2sin a b A =,根据正弦定理得sin 2sin sin A B A =,所以1 sin 2 B = , 由ABC △为锐角三角形得π6B = . (Ⅱ)cos sin cos sin A C A A π?? +=+π-- ?6?? cos sin 6A A π??=++ ???1cos cos 2A A A =++ 3A π? ?=+ ???. 由ABC △为锐角三角形知,22A B ππ->-,2263B ππππ-=-=. 2336 A πππ <+<, 所以1sin 23A π??+< ???. 3A π??<+< ?? ? 所以,cos sin A C +的取值范围为322?? ? ?? ?,. 例2.已知ABC △1,且sin sin A B C +=. (I )求边AB 的长; (II )若ABC △的面积为1 sin 6 C ,求角C 的度数. 解:(I )由题意及正弦定理,得1AB BC AC ++=, BC AC +=, 两式相减,得1AB =. (II )由ABC △的面积11sin sin 26BC AC C C =g g ,得1 3 BC AC =g , 由余弦定理,得222cos 2AC BC AB C AC BC +-=g 22()21 22 AC BC AC BC AB AC BC +--= =g g , 所以60C =o . 例3.已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(1,3-),n =(cos A ,sin A ).若m ⊥n , 且a cos B +b cos A =c sin C ,则角B = 6 π . 例4.设ABC ?的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A =60o ,c =3b.求a c 的值; 解:由余弦定理得2222cos a b c b A =+-=2221117 ()2,3329 c c c c c +-=g g g 故3a c = 例5.在△ABC 中,三个角,,A B C 的对边边长分别为3,4,6a b c ===, 则cos cos cos bc A ca B ab C ++的值为 . 61 2 例6.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若() C a A c b cos cos 3=-, 则=A cos _________________. 3 例7.(2009年广东卷文)已知ABC ?中, C B A ∠∠∠,,的对边分别为,,a b c 若a c ==75A ∠=o ,则b = 【解析】0000000 sin sin 75sin(3045)sin 30cos 45sin 45cos30A ==+=+= 正弦定理 教学重点:正弦定理 教学难点:正弦定理的正确理解和熟练运用,边角转化。多解问题 1.正弦定理:在任一个三角形中,各边和它所对角的正弦比相等, 即 A a s i n = B b sin =C c sin 2. 三角形面积公式 在任意斜△ABC 当中S △ABC =A bc B ac C ab sin 2 1sin 2 1sin 2 1== 3.正弦定理的推论: A a sin = B b sin =C c sin =2R (R 为△ABC 外接圆半径) 4.正弦定理解三角形 1)已知两角和任意一边,求其它两边和一角; 2)已知两边和其中一边对角,求另一边的对角,进而可求其它的边和角。 3)已知a, b 和A, 用正弦定理求B 时的各种情况:(多解情况) ○ 1若A 为锐角时: ??? ?? ? ?≥<<=<)( b a ) ,( b a bsinA )( bsinA a sin 锐角一解一钝一锐二解直角一解无解A b a 已知边a,b 和∠A 有两个解 仅有一个解无解 CH=bsinA≤) ( b a 锐角一解无解 b a 1、已知中,,,则角等于 ( D) A . B . C . D . 2、ΔABC的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若sin A=,b=sin B,则a等于 ( D ) A.3B.C. D. 1. 在ABC ?中,若sin 2sin 2A B =,则ABC ?一定是( ) 3.在Rt △ABC 中,C= 2 π ,则B A sin sin 的最大值是_______________. [解析] ∵在Rt △ABC 中,C= 2 π ,∴sin sin sin sin( )2 A B A A π =-sin cos A A = 1sin 22A = ,∵0,2A π<<∴02,A π<<∴4A π=时,B A sin sin 取得最大值12 。 4. 若ABC ?中,10 10 3B cos ,21A tan == ,则角C 的大小是__________ 解析 11 tan ,cos ,sin tan 23A B O B B B π==<<∴=∴= tan tan 3tan tan()tan()1,tan tan 14 A B C A B A B O C C A B π ππ+∴=--=-+= =-<<∴=- 7.在△ABC 中,已知2a b c =+,2 sin sin sin A B C =,试判断△ABC 的形状。 解:由正弦定理 2sin sin sin a b c R A B C ===得:sin 2a A R =,sin 2b B R =, sin 2c C R = 。 所以由2sin sin sin A B C =可得:2()222a b c R R R =?,即:2 a bc =。 又已知2a b c =+,所以224()a b c =+,所以24()bc b c =+,即2()0b c -=, 因而b c =。故由2a b c =+得:22a b b b =+=,a b =。所以a b c ==,△ABC 为等边三角形。 6.在ABC ?中, b A a B sin sin <是B A >成立的 ( C ) A.必要不充分条件 B.充分不必要条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 1.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若c =2,b =6,B =120°,则 a 等于 ( ) A.6 B.2 C.3 D.2 答案 D 3.下列判断中正确的是 ( ) 二项式定理 一.二项式定理 1.右边的多项式叫做()n a b +的二项展开式 2.各项的系数r n C 叫做二项式系数 3.式中的r n r r n C a b -叫做二项展开式的通项,它是二项展开式的第1r +项,即 1(0,1,2, ,).r n r r r n T C a b r n -+== 4.二项展开式特点:共1r +项;按字母a 的降幂排列,次数从n 到0递减;二项式系数r n C 中r 从0到 n 递增,与b 的次数相同;每项的次数都是.n 二.二项式系数的性质 性质1 ()n a b +的二项展开式中,与首末两端“等距离”的两项的二项式系数相等,即m n m n n C C -= 性质2 二项式系数表中,除两端以外其余位置的数都等于它肩上两个数之和,即11m m m n n n C C C -++= 性质3 ()n a b +的二项展开式中,所有二项式系数的和等于2n ,即012.n n n n n C C C ++ += (令1a b ==即得,或用集合的子集个数的两种计算方法结果相等来解释) 性质4 ()n a b +的二项展开式中,奇数项的二项式系数的和等于偶数项 的二项式系数的和,即 02 213 21 12.r r n n n n n n n C C C C C C +-++ ++ =++ ++ = (令1,1a b ==-即得) 性质5 ()n a b +的二项展开式中,当n 为偶数时,中间一项的二项式系数2n n C 取得最大值;当n 为奇数时,中间两项的二项式系数1 2,n n C -1 2n n C +相等,且同时取得最大值.(即中间项的二项式系数最大) 正弦定理 【基础知识点】 1. 三角形常用公式:A +B +C =π;S =21ab sin C =21bc sin A ==2 1ca sin B ; sin(A+B)=sinC, cos(A+B)=-cosC, sin(A+B)/2=cosC/2, cos(A+B)/2=sinC/2 2.三角形中的边角不等关系: A>B ?a>b,a+b>c,a-b余弦定理知识点+经典题(有答案)
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