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时间:2020-06-23
《2018版高中数学 第一章 解三角形 1.1.2 余弦定理(二)学案 新人教A版必修5.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、1.1.2 余弦定理(二)[学习目标] 1.熟练掌握余弦定理及其变形形式,能用余弦定理解三角形.2.能应用余弦定理判断三角形形状.3.能利用正弦、余弦定理解决解三角形的有关问题.知识点一 余弦定理及其推论1.a2=b2+c2-2bccos__A,b2=c2+a2-2cacos__B,c2=a2+b2-2abcos__C.2.cosA=,cosB=,cosC=.3.在△ABC中,c2=a2+b2⇔C为直角,c2>a2+b2⇔C为钝角;c22、边的对角,解三角形;(2)已知两角和一边,解三角形;(3)已知一个三角形的两条边及其夹角,解三角形;(4)已知一个三角形的三条边,解三角形.答案 (2)题型一 利用余弦定理判断三角形的形状例1 在△ABC中,cos2=,其中a,b,c分别是角A,B,C的对边,则△ABC的形状为( )A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形C.等腰直角三角形D.正三角形答案 A解析 方法一 在△ABC中,由已知得=+,∴cosB==,化简得c2=a2+b2.故△ABC为直角三角形.方法二 原式化为cosB==,∴cosBsinC=sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosB3、sinC,∴sinBcosC=0,∵B∈(0,π),sinB≠0,∴cosC=0,又∵C∈(0,π),∴C=,即△ABC为直角三角形.反思与感悟 一般地,如果遇到的式子含角的余弦或是边的二次式,要考虑用余弦定理;反之,若遇到的式子含角的正弦或是边的一次式,则大多用正弦定理;若是以上特征不明显,则要考虑两个定理都有可能用.跟踪训练1 在△ABC中,B=60°,b2=ac,则三角形一定是( )A.直角三角形B.等边三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形答案 B解析 由余弦定理cosB=,代入得=,∴a2+c2-2ac=0,即(a-c)2=0,∴a=c.又∵B=60°,∴4、△ABC是等边三角形.题型二 正弦、余弦定理的综合应用例2 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(1)证明:sinAsinB=sinC;(2)若b2+c2-a2=bc,求tanB.(1)证明 根据正弦定理,可设===k(k>0).则a=ksinA,b=ksinB,c=ksinC.代入+=中,有+=,变形可得:sinAsinB=sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B).在△ABC中,由A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,所以sinAsinB=sinC.(2)解 由已知,b2+c2-a2=bc,根据余弦定理,5、有cosA==.所以sinA==.由(1)知,sinAsinB=sinAcosB+cosAsinB,所以sinB=cosB+sinB,故tanB==4.反思与感悟 (1)余弦定理和正弦定理一样,都是围绕着三角形进行边角互换的.在有关三角形的题目中注意选择是应用正弦定理,还是余弦定理,必要时也可列方程(组)求解.同时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能利用某个定理的信息.(2)解题时,还应注意,当把条件转化为角之间的关系时,还应注意三角恒等变换公式的应用.跟踪训练2 在△ABC中,内角A,B,C对边分别为a,b,c,且bsinA=acosB.(6、1)求角B;(2)若b=3,sinC=2sinA,求a,c的值.解 (1)由bsinA=acosB及正弦定理,得sinB=cosB,即tanB=,因为B是三角形的内角,所以B=.(2)由sinC=2sinA及正弦定理得,c=2a.由余弦定理及b=3,得9=a2+c2-2accos,即9=a2+4a2-2a2,所以a=,c=2.题型三 利用正弦、余弦定理证明边角恒等式例3 在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,求证:=.证明 在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,∴a2-b2=b2-a2-2bccosA+7、2accosB,∴2(a2-b2)=2accosB-2bccosA,即a2-b2=accosB-bccosA,∴=.由正弦定理得=,=,∴==,故等式成立.反思与感悟 (1)证明三角恒等式,关键是消除等号两端三角函数式的差异.形式上一般有:左⇒右;右⇒左或左⇒中⇐右三种.(2)利用正弦、余弦定理证明三角形中的恒等式的途径有两种:一是把角的关系通过正弦、余弦定理转化为边的关系;二是把边的关系转化为角的关系.跟踪训练3 在△ABC中,若acos2+ccos2=,求证:a+c=2b.解 由题a(1+cosC)+c(1+cosA)=3b,即a+a·+c+c·
2、边的对角,解三角形;(2)已知两角和一边,解三角形;(3)已知一个三角形的两条边及其夹角,解三角形;(4)已知一个三角形的三条边,解三角形.答案 (2)题型一 利用余弦定理判断三角形的形状例1 在△ABC中,cos2=,其中a,b,c分别是角A,B,C的对边,则△ABC的形状为( )A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形C.等腰直角三角形D.正三角形答案 A解析 方法一 在△ABC中,由已知得=+,∴cosB==,化简得c2=a2+b2.故△ABC为直角三角形.方法二 原式化为cosB==,∴cosBsinC=sinA=sin(B+C)=sinBcosC+cosB
3、sinC,∴sinBcosC=0,∵B∈(0,π),sinB≠0,∴cosC=0,又∵C∈(0,π),∴C=,即△ABC为直角三角形.反思与感悟 一般地,如果遇到的式子含角的余弦或是边的二次式,要考虑用余弦定理;反之,若遇到的式子含角的正弦或是边的一次式,则大多用正弦定理;若是以上特征不明显,则要考虑两个定理都有可能用.跟踪训练1 在△ABC中,B=60°,b2=ac,则三角形一定是( )A.直角三角形B.等边三角形C.等腰直角三角形D.钝角三角形答案 B解析 由余弦定理cosB=,代入得=,∴a2+c2-2ac=0,即(a-c)2=0,∴a=c.又∵B=60°,∴
4、△ABC是等边三角形.题型二 正弦、余弦定理的综合应用例2 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且+=.(1)证明:sinAsinB=sinC;(2)若b2+c2-a2=bc,求tanB.(1)证明 根据正弦定理,可设===k(k>0).则a=ksinA,b=ksinB,c=ksinC.代入+=中,有+=,变形可得:sinAsinB=sinAcosB+cosAsinB=sin(A+B).在△ABC中,由A+B+C=π,有sin(A+B)=sin(π-C)=sinC,所以sinAsinB=sinC.(2)解 由已知,b2+c2-a2=bc,根据余弦定理,
5、有cosA==.所以sinA==.由(1)知,sinAsinB=sinAcosB+cosAsinB,所以sinB=cosB+sinB,故tanB==4.反思与感悟 (1)余弦定理和正弦定理一样,都是围绕着三角形进行边角互换的.在有关三角形的题目中注意选择是应用正弦定理,还是余弦定理,必要时也可列方程(组)求解.同时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能利用某个定理的信息.(2)解题时,还应注意,当把条件转化为角之间的关系时,还应注意三角恒等变换公式的应用.跟踪训练2 在△ABC中,内角A,B,C对边分别为a,b,c,且bsinA=acosB.(
6、1)求角B;(2)若b=3,sinC=2sinA,求a,c的值.解 (1)由bsinA=acosB及正弦定理,得sinB=cosB,即tanB=,因为B是三角形的内角,所以B=.(2)由sinC=2sinA及正弦定理得,c=2a.由余弦定理及b=3,得9=a2+c2-2accos,即9=a2+4a2-2a2,所以a=,c=2.题型三 利用正弦、余弦定理证明边角恒等式例3 在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,求证:=.证明 在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,∴a2-b2=b2-a2-2bccosA+
7、2accosB,∴2(a2-b2)=2accosB-2bccosA,即a2-b2=accosB-bccosA,∴=.由正弦定理得=,=,∴==,故等式成立.反思与感悟 (1)证明三角恒等式,关键是消除等号两端三角函数式的差异.形式上一般有:左⇒右;右⇒左或左⇒中⇐右三种.(2)利用正弦、余弦定理证明三角形中的恒等式的途径有两种:一是把角的关系通过正弦、余弦定理转化为边的关系;二是把边的关系转化为角的关系.跟踪训练3 在△ABC中,若acos2+ccos2=,求证:a+c=2b.解 由题a(1+cosC)+c(1+cosA)=3b,即a+a·+c+c·
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