第七讲 解三角形
第7讲│ 命题立意追溯
命题立意追溯
应用意识——通过解三角形进行数学建模 示例 某城市有一块不规则的绿地如图2-7-2所示,城建 部门欲在该地上建造一个底座为三角形的环境标志,
图2-7-2
第7讲│ 命题立意追溯
小李、小王设计的底座形状分别为△ABC、△ABD, 经测量AD=BD=14,BC=10,AC=16,∠C=∠D. (1)求AB的长度; (2)若建造环境标志的费用与用地面积成正比,不考虑 其他因素,小李、小王谁的设计使建造费用最低,请说明 理由.
第7讲 │ 二轮复习建议
预计2013年对该部分的考查会延续前几年的命题方向, 并有适度的创新,如把平面向量、三角恒等变换等结合起来 进行考查. 复习建议:该部分的知识点不多,但可以与三角函数、 平面向量、实际应用题等问题相互交汇,具有较为广阔的命 题背景.从五年来课程标准卷的考查情况看,该部分出现过 一个实际应用题、一个解三角形与三角变换交汇的解答题, 出现过两个难度为C级的解三角形的试题,因此复习该部分 时要重在引导学生提高使用正弦定理、余弦定理解一般的斜 三角形的能力(实际应用题也是解一般的斜三角形).
第7讲│ 要点热点探究
[思考流程] (1)(分析)欲求cosC只要求出cos2B ⇨ (推理)只 需求出cosB ⇨ (结论)在8b=5c,C=2B下使用正弦定理即得. (2)(分析)欲求cosC的最小值,建立cosC关于边a,b,c的 关系式 ⇨ (推理)代入a2+b2=2c2消去c得关于a,b的关系式 ⇨ (结论)使用基本不等式a2+b2≥2ab即得.
第7讲 │ 主干知识整合
3.面积公式 1 abc 1 S= absinC.导出公式:S= (R为外接圆半径),S= (a 2 4R 2 +b+c)r(r为内切圆半径). 4.常用技巧 (1)利用正弦定理实现边角互化; π (2)若三角形ABC为锐角三角形,则A+B> ,sinA>cosB, 2 cosA<sinB,a2+b2>c2.类比三角形ABC为钝角三角形可得相 应结论.
第7讲 │ 主干知识整合
主干知识整合
第7讲 │ 主干知识整合
1.正弦定理 a b c = = =2R(R为外接圆半径), sinA sinB sinC 变形:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC. 2.余弦定理 a2=b2+c2-2bccosA, 变形: b2+c2-a2 b+c2-a2 cosA= = -1. 2bc 2bc
第7讲│ 要点热点探究
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探究点二
三角形的面积问题
例2 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b, c,已知向量m=(cosA,cosB),n=(2c+b,a),且m⊥n. (1)求角A的大小; (2)若a=4,求△ABC面积的最大值.
第7讲│ 要点热点探究
[思考流程] (1)(条件)m⊥n,即已知三角形的边角的一个 方程 ⇨ (目标)求角A ⇨ (方法)根据正弦定理把边的关系转化 为角的三角函数方程即可得出; (2)(条件)a=4和第一问求出的角A ⇨ (目标)求三角形面 积的最大值 ⇨ (方法)根据余弦定理和不等式的知识得出bc的 最大值即可.
第7讲│ 要点热点探究
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(2)设A,B,C对边分别为a,b,c,由已知等式利用正 a2+c2-b2 a2+b2-c2 弦、余弦定理得b+c=a + , 2ac 2ab 2 2 2 b +c -a =0. 整理得(b+c) ∴b2+c2=a2,∴△ABC为直角三角形,且∠A=90° .
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正弦定理与余弦定理的几种问题
[答案] (1)A
(2)C
[解析] (1)本题考查三角函数的倍角公式及正弦定理, 考查运算求解能力,属中档题. 4 由正弦定理得8sinB=5sinC,∵C=2B,∴cosB= ,∴ 5 4 7 2 2 cosC=cos2B=2cos B-1=25 -1= . 25 a2+b2-c2 a2+b2 2ab 1 (2)由余弦定理知cosC= = ≥ = .故选 2ab 4ab 4ab 2 C.
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三角形的面积问题 解:(1)∵m⊥n, ∴m· n=(cosA,cosB)· (2c+b,a)=(2c+b)cosA+acosB =0.(2分) 由正弦定理可得(2sinC+sinB)cosA+sinAcosB=0, 即2sinCcosA+(sinBcosA+sinAcosB)=0, 整理可得sinC+2sinCcosA=0. 1 2π ∵0<C<π,∴sinC>0,∴cosA=- ,∴A= .(5分) 2 3
第7讲│ 要点热点探究
(2)由余弦定理可得,a2=b2+c2-2bccosA,即16=b2+ 16 2 c +bc≥3bc(当且仅当b=c时取等号),故bc≤ .(8分) 3 1 3 4 3 故△ABC的面积为S= bcsinA= bc≤ ,当且仅当b 2 4 3 4 3 4 3 =c= 时,△ABC的面积取得最大值 .(12分) 3 3
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[规范评析] 在含有边角混合等式的问题中,如何进行转 化是问题的关键.当等式中含有角的余弦、正弦时首先要考 虑使用正弦定理把边的关系转化为角的三角函数关系,以便 于问题的解决.在解三角形问题中要注意方程思想的应用, 正弦定理、余弦定理本身就是一个方程,当已知三角形面积 时得边角的一个方程,就把求解的元素纳入到方程中,通过 方程解三角形.
•规律 当已知三角形的两边和其中一个边的对角求解第三边时, 可以使用正弦定理,也可以使用余弦定理.使用余弦定理就是根 据余弦定理本身是一个方程,这个方程联系着三角形的三个边和 其中的一个内角,在这类试题中要注意方程思想的运用. 1 •技巧 在与三角形面积S= absinC有关的问题中,注意使用不等 2 a+b2 . 式ab≤ 2 •易错 当已知两边及一边的对角,而使用正弦定理解三角形时, 可能有一解、两解,注意讨论;在求与三角形内角有关的三角函 数取值范围、最值时忽视角的范围.
第7讲│ 要点热点探究
变式题 (1)在△ABC 中,B=60° ,AC= 3,则 AB+2BC 的最大值为________. (2)在△ABC 中,已知 sinB+sinC=sinA(cosB+cosC),则 △ABC 的形状为________.
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[答案] (1)2 7 (2)直角三角形
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► 例3 探究点三 解三角形的实际应用
如图2-7-1,某测量人员,为了测量西江北岸不能到达的两 点A,B之间的距离,她在西江南岸找到一个点C,从C点可以观察 到点A,B;找到一个点D,从D点可以观察到点A,C;找到一个点 E,从E点可以观察到点B,C;并测量得到数据:∠ACD=90° ,∠ ADC=60° ,∠ACB=15° ,∠BCE=105° ,∠CEB=45° ,DC=CE =1 km. (1)求△CDE的面积;(2)求A,B之间的距离.
第7讲│ 要点热点探究
[规范评析] 解三角形就是根据正弦定理和余弦定理得出 方程进行的.当已知三角形边长的比时使用正弦定理可以转 化为边的对角的正弦的比值,本例第一题就是在这种思想指 导下求解的;当已知三角形三边之间的关系式,特别是边的 二次关系式时要考虑根据余弦定理把边的关系转化为角的余 弦关系式,再考虑问题的下一步解决方法.
第7讲│ 命题立意追溯
[思考流程] (1)(条件)AD=BD=14,BC=10,AC= 16,∠C=∠D ⇨ (目标)求AB的长度 ⇨ (方法)在△ABC, △ABD中分别使用余弦定理得关于cosC,cosD的方程,得 出cosC,在△ABC中再次使用余弦定理可得; (2)(条件)AD=BD=14,BC=10,AC=16,∠C=∠D ⇨ (目标)比较两个三角形面积的大小 ⇨ (方法)使用三角形面 积公式可得所求面积.
题型(频率)
第7讲 │ 二轮复习建议
二轮复习建议
命题角度:该部分的命题围绕三点展开.第一点是围绕利 用正弦定理定理解三角形展开,目的是考查使用这两个定理解 一般的斜三角形,通常是选择题或者填空题;第二点是围绕解 三角形在实际问题中的应用展开,考查使用正弦定理、余弦定 理以及三角函数的知识解决实际应用问题的能力,一般以解答 题的方式进行考查;第三点是三角函数、三角恒等变换和解三 角形的交汇,目的是考查综合运用知识解决问题的能力,一般 以解答题的方式进行考查.解三角形是高考中的一个重要命题 点.
[解析] (1)A+C=120° ⇒C=120° -A,A∈(0° ,120° ),由 BC AC = =2得BC=2sinA, sinA sinB AB AC = =2⇒AB=2sinC=2sin(120° -A)= 3 cosA+ sinC sinB sinA, ∴AB+2BC= 3cosA+5sinA= 28sin(A+φ)=2 7 sin(A +φ),故最大值是2 7.
第7讲│ 要点热点探究
要点热点探究
► 探究点一 正弦定理与余弦定理的应用 例1 (1)[2012· 天津卷] 在△ABC中,内角A,B,C所对 的边分别是a,b,c.已知8b=5c,C=2B,则cosC=( ) 7 7 7 24 A. B.- C.± D. 25 25 25 25 (2)[2012· 陕西卷] 在△ABC中,角A,B,C所对边的长分 别为a,b,c,若a2+b2=2c2,则cosC的最小值为( ) 3 2 1 1 A. B. C. D.- 2 2 2 2
第7讲│ 命题立意追溯
[命题阐释] 本题立意是考查利用解三角形的知识进行 数学建模,解决实际问题的能力.首先需要把实际问题涉 及的三角形的元素确定下来,确定“谁的设计建造费用最 低”这个问题的数学模型,即“谁设计的三角形面积较 小,谁的设计使建造费用最低”,体现了使用解三角形知 识建立数学模型的过程,考查了应用意识.
第7讲│ 要点热点探究
[规范评析] 解三角形的实际应用问题就是把求解的量纳 入到一个可以使用正弦定理、余弦定理求解的三角形中,这 个三角形的一些元素如果不完全具备就要借助于其他的三角 形求解,如本题中就是先根据两个可解三角形求出了我们需 要求解的三角形的两边长度.