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正余弦定理和解三角形
一、知识要点
1、引理 三角形面积公式:
2、正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,并且都等于该三角形外接圆的直径,即。
3、正弦定理有如下的变形公式:
(1);
(2);
(3)
4、余弦定理:在△ABC中,有
c2 = a2+b2-2bccosC,b2 = a2+c2-2accosB,a2 = b2+c2-2bccosA.
变形公式:
5、在三角形中,我们把三条边(a,b,c)和三个内角(A,B,C)称为六个基本元素,只要已知其中的三个元素(至少一个是边),便可以求出其余的三个元素(可能有两解、一解、无解),这个过程叫做解三角形。正余弦定理的主要作用是解斜三角形。
6、三角形中的各种关系
设△ABC的三边为a、b、c,对应的三个角为A、B、C.
1.角与角关系:A+B+C = π,
2.边与边关系:a + b c,b + c a,c + a b,
a-b c,b-c a,c-a b.
3.边与角关系: 1)正弦定理 2)余弦定理及它们的变形形式
4.三角形内角定理的变形
由A+B+C=π,知A=π-(B+C)可得出:
sinA=sin(B+C),cosA=-cos(B+C).
而.有:,.
7、解斜三角形的常规思维方法是:
(1)已知两角和一边(如A、B、C),由A+B+C = π求C,由正弦定理求a、b.
(2)已知两边和夹角(如a、b、c),应用余弦定理求c边;再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C = π,求另一角.
(3)已知两边和其中一边的对角(如a、b、A),应用正弦定理求B,由A+B+C = π求C,再由正弦定理或余弦定理求c边,要注意解可能有多种情况.
(4)已知三边a、b、c,应余弦定理求A、B,再由A+B+C = π,求角C.
二、典型例题
例1、在△ABC中,已知,,B=45? 求A、C及c.
变式1、
变式2、 在
例2、在中,AB=2,AC=1,AD为BC边上的中线,,求BC。
变式3、已知△ABC的三个内角A、B、C成等差数列,且AB=1,BC=4,则边AC上的中线BD的长为 。
变式4、在△ABC中,已知角B=45°,D是BC边上一点,AD=5,AC=7,DC=3,求AB
例3、在△ABC中已知a=2bcosC,求证:△ABC为等腰三角形
变式5、在中,若下列等式成立,分别判断的形状:
(1)acosA=bcosB (2)sinC=2cosAsinB (3)
例4、在△ABC中,AB=5,AC=3,D为BC中点,且AD=4,求BC边长。
变式6、已知圆内接四边形ABCD的边长AB=2,BC=6,CD=DA=4.求四边形ABCD的面积.
例5、如图,平面上有四个点A、B、P、Q,A、B为定点,且AB=,P、Q为动点满足关系AP=PQ=QB=1,又△APB和△PQB的面积分别为S、T。
(1)求S2+T2的取值范围;
(2)当S2+T2取得最大值时,判断△APB的形状。
A
Q
P
B
S
T
θ
变式7、如图所示,已知半圆的直径AB=2,点C在AB的延长线上,BC=1,点P为半圆上的一个动点,以DC为边作等边△PCD,且点D与圆心O分别在PC的两侧,求四边形OPDC面积的最大值。
O
P
东
北
在某海滨城市附近有一台风,据监测,当台风位于城市O(如图)的东偏南方向的海面处,并以的速度向西偏北方向移动。台风侵袭范围为圆形区域,当前半径为,并以的速度不断增大,问几小时后该城市开始受到台风的侵袭?并会持续多长时间?
变式8、据气象台预报,距S岛300 km的A处有一台风中心形成,并以每小时30 km的速度向北偏西30°的方向移动,在距台风中心270 km以内的地区将受到台风的影响。
问:S岛是否受其影响?若受到影响,从现在起经过多少小时S岛开始受到台风的影响?持续时间多久?说明理由.
例7、化工厂的主控制表盘高1米,表盘底边距地面2米,问值班人员坐在什么位置上表盘看得最清楚?(设值班人员坐在椅子上时,眼睛距地面1.2米).
D
C
B
A
1.2 m
2 m
1 m
三、巩固练习
(A基础夯实)
1、中,A、B的对边分别是,且,那么满足条件的
A、 有一个解 B、有两个解 C、无解 D、不能确定 ( )
2、已知的面积为,则角C的度数为( )
A、1350 B、1200 C、600 D、450
3、在中
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