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高一数学余弦定理公式

(3)射影定理:a=bcosC+ccosB;b=acosC+ccosA;c=acosB+bcosA
2.正弦定理:
证明:由三角形面积

画出三角形的外接圆及直径易得:
3.余弦定理:a2=b2+c2-2bccosA, ;
证明:如图ΔABC中,
当A、B是钝角时,类似可证。正弦、余弦定理可用向量方法证明。
要掌握正弦定理、余弦定理及其变形,结合三角公式,能解有关三角形中的问题.
剖析:因给出的是a、b、c之间的等量关系,要求∠A,需找∠A与三边的关系,故可用余弦定理.由b2=ac可变形为 =a,再用正弦定理可求 的值.
解法一:∵a、b、c成等比数列,∴b2=ac.
又a2-c2=ac-bc,∴b2+c2-a2=bc.
在△ABC中,由余弦定理得
cosA= = = ,∴∠A=60°.
解:由已知条件得
.即有 ,
又 ∴ .

当 时, .
◆思路方法:1.边角互化是解三角形问题常用的手段.一般有两种思路:一是边化角;二是角化边。
2.三角形中的三角变换,应灵活运用正、余弦定理.在求值时,要利用三角函数的有关性质.
【研讨.欣赏】
(2006江西)如图,已知△ 是边长为 的正三角形, 、 分别是边 、 上的点,线段 经过△ 的中心 .设 .
在△ABC中,由正弦定理得sinB= ,
∵b2=ac,∠A=60°,
∴ =sin60°= .
解法二:在△ABC中,
由面积公式得 bcsinA= acsinB.
∵b2=ac,∠A=60°,∴bcsinA=b2sinB.
∴ =sinA= .
评述:解三角形时,找三边一角之间的关系常用余弦定理,找两边两角之间的关系常用正弦定理.
6.熟练掌握实际问题向解斜三角形类型的转化,能在应用题中抽象或构造出三角形,标出已知量、未知量,确定解三角形的方法;提高运用所学知识解决实际问题的能力
双基题目练练手
1.(2006山东)在 中,角 的对边分别为 ,已知 ,则 ( )
B.2C. D.
2.在△ABC中,AB=3,BC= ,AC=4,则边AC上的高为( )
A. B. C. D.
5.(2006全国Ⅱ)已知 的三个内角A、B、C成等差数列,且AB=1,BC=4,则边BC上的中线AD的长为_________.
6.(2006春上海)在△ 中,已知 ,三角形面积为12,则
.
◆答案:;3.由2cosBsinA=sinC得 ×a=c,∴a=b.
4.组成边长6,7,7时面积最大; 5. ; 6.
4.利用正弦定理,可以解决以下两类问题:(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角;
有三种情况:bsinA<a<b时有两解;a=bsinA或a=b时有 解;a<bsinA时无解。
5.利用余弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知三边,求三角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角。
(2)设AB和与差的正弦公式,结合图形,以(1)为铺垫,解决(2).
(1)证明:∵sin(A+B)= ,sin(A-B)= ,

=2.
∴tanA=2tanB.
(2)解: <A+B<π,∴sin(A+B)= .
∴tan(A+B)=- ,
即 =- .将tanA=2tanB代入上式整理得2tan2B-4tanB-1=0,解得tanB= (负值舍去).得tanB= ,∴tanA=2tanB=2+ .
A. +
C. +
3..下列条件中,△ABC是锐角三角形的是 ( )
+cosA= B. · >0
+tanB+tanC>0=3,c=3 ,B=30°
4.(2006全国Ⅰ) 的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a、b、c成等比数列,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【填空题】
5.(2004春上海)在 中, 分别是 、 、 所对的边。若 , , , 则 __________
3.由tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC>0,A、B、C都为锐角.答案:C
; 6.若c最大,由cosC>0.得c< .又c>b-a=1,∴1<c< .
【解答题】
7.(2004春北京)在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边长,已知a、b、c成等比数列,且a2-c2=ac-bc,求∠A的大小及 的值.
四、经典例题做一做
【例1】(2006天津)如图,在 中, , , .
(1)求 的值;
(2)求 的值.
解(Ⅰ): 由余弦定理,

(Ⅱ)解:由 ,且 得
由正弦定理:
解得 。所以, 。由倍角公式

且 ,故
.
◆提炼方法:已知两边夹角,用余弦定理,由三角函数值求三角函数值时要注意“三角形内角”的限制.
【例2】在ΔABC中,已知a= ,b= ,B=45°,求A,C及边c.
可由三数的均值不等式结合cotA+cotB+cotC=cotAcotBcotC来证.
1.(2004浙江)在△ABC中,“A>30°”是“sinA> ”的 ( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
2.(2004全国Ⅳ)△ABC中,a、b、c分别为∠A、∠B、∠C的对边,如果a、b、c成等差数列,∠B=30°,△ABC的面积为 ,那么b等于 ( )
∴sinA=sin105°=sin(45°+60°)
=sin45°cos60°+cos45°sin60°= .
∴S△ABC= AC·ABsinA
= ·2·3·
= ( + ).
解法二:∵sinA+cosA= ,①
∴(sinA+cosA)2= .∴2sinAcosA=- .
∵0°<A<180°,∴sinA>0,cosA<0.
(2)求y的最小值.
解:(1)∵y=cotA+
=cotA+
=cotA+
=cotA+cotB+cotC,
∴任意交换两个角的位置,y的值不变化.
(2)∵cos(B-C)≤1,
∴y≥cotA+ = +2tan = (cot +3tan )≥ = .
故当A=B=C= 时,ymin= .
评述:本题的第(1)问是一道结论开放型题,y的表达式的表面不对称性显示了问题的有趣之处.第(2)问实际上是一道常见题:在△ABC中,求证:cotA+cotB+cotC≥ .
∴90°<A<180°.
∵(sinA-cosA)2=1-2sinAcosA= ,
∴sinA-cosA= .②
①+②得sinA= .
①-②得cosA= .
∴tanA= = · =-2- .
(以下同解法一)
9.(2004全国Ⅱ)已知锐角△ABC中,sin(A+B)= ,sin(A-B)= .
(1)求证:tanA=2tanB;
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边和角);3.利用余弦定理,可以解决以下两类问题:
(1)已知三边,求三角;(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角。
4.边角互化是解三角形的重要手段.
正弦、余弦定理解斜三角形
【选择题】
设AB边上的高为CD,则AB=AD+DB= + = .由AB=3得CD=2+ ,所以AB边上的高为2+ .
评述:本题主要考查三角函数概念,两角和与差的公式以及应用,分析和计算能力.
10.在△ABC中,sinA= ,判断这个三角形的形状.
分析:判断一个三角形的形状,可由三个内角的关系确定,亦可由三边的关系确定.采用后一种方法解答本题,就必须“化角为边”.
解:应用正弦定理、余弦定理,可得
a= ,所以
,
化简得a2=b2+c2.所以△ABC是直角三角形.
评述:恒等变形是学好数学的基本功,变形的方向是关键.若考虑三内角的关系,本题可以从已知条件推出cosA=0.
【探索题】已知A、B、C是△ABC的三个内角,y=cotA+ .
(1)若任意交换两个角的位置,y的值是否变化?试证明你的结论.
8.(2005春北京)在△ABC中,sinA+cosA= ,AC=2,AB=3,求tanA的值和△ABC的面积.
解法一:∵sinA+cosA= cos(A-45°)= ,
∴cos(A-45°)= .
又0°<A<180°,
∴A-45°=60°,A=105°.
∴tanA=tan(45°+60°)= =-2- .
正弦、余弦定理解斜三角形
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1.三角形基本公式:
(1)内角和定理:A+B+C=180°,sin(A+B)=sinC,cos(A+B)= -cosC,
cos =sin ,sin =cos
(2)面积公式:S= absinC= bcsinA= casinB
S=pr= (其中p= ,r为内切圆半径)
【例3】(2006上海)如图,当甲船位于A处时获悉,在其正东方向相距20海里的B处有一艘渔船遇险等待营救 甲船立即前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏西30 ,相距10海里C处的乙船,试问乙船应朝北偏东多少度的方向沿直线前往B处救援(角度精确到 )?
[解]连接BC,由余弦定理得
BC2=202+102-2×20×10COS120°=700
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