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1sin 2B =, 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-=-=. 2336A 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1sin 6C ,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13BC AC =g ,由余弦定理,得222cos 2AC BC AB C AC BC +-=g 22()2122AC 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 = 6π.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()2,3329c 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 . 612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】026sin sin 75sin(3045)sin 30cos 45sin 45cos304A +==+=+=由62a c ==+可知,075C ∠=,所以030B ∠=,1sin 2B =由正弦定理得sin 2sin a b B A =⋅=,例8.(2009湖南卷文)在锐角ABC ∆中,1,2,BC B A ==则cos ACA的值等于 2 ,AC 的取值范围为 (2,3) .解: 设,2.A B θθ∠=⇒=由正弦定理得,1 2.sin 2sin 2cos cos AC BC AC ACθθθθ=∴=⇒=由锐角ABC ∆得0290045θθ<<⇒<<o o o o,又01803903060θθ<-<⇒<<o o o o o,故233045cos 22θθ<<⇒<<o o , 2cos (2,3).AC θ∴=∈例9.(2009全国卷Ⅰ理)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知222a c b -=,且sin cos 3cos sin ,A C A C = 求b解法一:在ABC ∆中sin cos 3cos sin ,A C A C =Q 则由正弦定理及余弦定理有:2222223,22a b c b c a a c ab bc+-+-=g g 化简并整理得:2222()a c b -=.又由已知222a c b -=24b b ∴=.解得40(b b ==或舍).解法二:由余弦定理得: 2222cos a c b bc A -=-.又222a c b -=,0b ≠。
所以2cos 2b c A =+…………………………………①又sin cos 3cos sin A C A C =,sin cos cos sin 4cos sin A C A C A C ∴+= sin()4cos sin A C A C +=,即sin 4cos sin B A C =由正弦定理得sin sin bB C c=,故4cos b c A =………② 由①,②解得4b =。
10.设△ABC 的内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,23cos )cos(=+-B C A ,ac b =2,求B.解:由 cos (A -C )+cosB=32及B=π-(A+C )得 cos (A -C )-cos (A+C )=32,cosAcosC+sinAsinC -(cosAcosC -sinAsinC )=32, sinAsinC=34.又由2b =ac 及正弦定理得w.w.w.k.s.5.u.c.o.m 2sin sin sin ,B A C =故 23sin 4B =, 3sin B = 或 3sin B =(舍去),于是 B=3π 或 B=23π. 又由 2b ac =知a b ≤或c b ≤ 所以 B =3π。
例11.在ABC ∆中,A C AC BC sin 2sin ,3,5===(Ⅰ)求AB 的值。
(Ⅱ)求)42sin(π-A 的值。
【解析】(1)解:在ABC ∆ 中,根据正弦定理,A BC C AB sin sin =,于是522sin sin ===BC A BCC AB (2)解:在ABC ∆ 中,根据余弦定理,得ACAB BC AC AB A •-+=2cos 222于是A A 2cos 1sin -==55, 从而53sin cos 2cos ,54cos sin 22sin 22=-===A A A A A A1024sin2cos 4cos2sin )42sin(=-=-πππA A A 例12.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若223a b bc -=,sinC=23sinB ,则A= 【解析】由sinC=23sinB 结合正弦定理得:23c b =,所以由于余弦定理得:222cos 2b c a A bc+-==222(3)cos 2b c b bc A bc +-+==232c bc bc -= 2(23)323223b b bb b-⨯=⨯32,所以A=30°. 例13.(2010年高考广东卷理科11)已知a,b,c 分别是△ABC 的三个内角A,B,C 所对的边,若a=1,b=3,A+C=2B,则sinC= .【解析】由A +C =2B 及A + B+ C =180°知,B =60°.由正弦定理知,13sin A =,即1sin 2A =. 由a b <知,60AB <=o ,则30A =o ,18090C A B =--=o o ,sin sin901C ==o.例14.在△ABC 中,D 为边BC 上一点,BD=12DC ,∠ADB=120°,AD=2,若△ADC 的面积为33-,则∠BAC=_______.解析:设BD a =,则2DC a =,由已知条件有011sin 22sin 603333122ADC S AD DC ADC a a a ∆=⋅⋅∠=⨯⨯==-⇒=-,再由余弦定理分别得到226,24123AB AC ==-,再由余弦定理得1cos 2BAC ∠=,所以060BAC ∠=.例15.(2010年高考北京卷理科10)在△ABC 中,若b = 1,c =3,23C π∠=,则a = 。
【解】由正弦定理013sin sin120B =,解得1sin 2B =,又23C π∠=,所以6A π∠=,所以a = b = 1。
例16.在△ABC 中,a, b, c 分别为内角A, B, C 的对边,且2sin (2)sin (2)sin .a A a c B c b C =+++ (Ⅰ)求A 的大小;(Ⅱ)求sin sin B C +的最大值.解:(Ⅰ)由已知,根据正弦定理得22(2)(2)a b c b c b c =+++即 222a b c bc =++ 由余弦定理得 2222cos a b c bc A =+-故 1cos 2A =-,A=120°(Ⅱ)由(Ⅰ)得:sin sin sin sin(60)B C B B +=+︒-31cos sin sin(60)22B B B =+=︒+ 故当B=30°时,sinB+sinC 取得最大值1。
例17.(2010年高考浙江卷理科18)在ABC V 中,角A ,B,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos2C= -14。
(Ⅰ)求sinC 的值;(Ⅱ)当a=2,2sinA=sinC ,求b 及c 的长。
解:(Ⅰ)因为cos2C=1-2sin 2C=14-,及0<C <π 所以10(Ⅱ)解:当a=2,2sinA=sinC 时,由正弦定理a csin A sin C =,得 c=4 由cos2C=2cos 2C-1=14-,J 及0<C <π得cosC=±64由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC ,得b 2±6b-12=0解得 6或6 所以 6 c=4 或6 c=4。