课件38张PPT。 基础知识是形成学科能力的源头,本栏目根据课标要求,精准梳理,清晰呈现主要知识及内在关系。关键处合理挖空、易错处及时提醒,多策并举,夯实基础,要求学生动手填一填吧!【思考】【点拨】 核心要点是提升学科素养的关键。本栏目突破核心要点,讲练结合,提醒认知误区,点拨规律技巧,循序渐进,培养主动思考意识,提升自主探究能力,请引导学生进入探究空间吧! 正弦定理的基本应用
【名师指津】正弦定理主要用于解决下列两类解三角形的问题:
(1)已知两角与一边,用正弦定理,有解时,只有一解.
(2)已知两边及其中一边的对角,用正弦定理,可能有两解、一解或无解.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如表:【特别提醒】判断三角形解的个数也可由“三角形中大边
对大角”来判定(A为锐角):若a≥b,则A≥B,从而B为锐
角,有一解;若a
的值.①sinB>1,无解;②sinB=1,一解;
③sinB<1,两解.【例1】已知在△ABC中, B=45°,解这个三角形.
【审题指导】在△ABC中,已知两边和其中一边的对角,可运用正弦定理求解,但要注意解的个数的判定.【规范解答】由正弦定理及已知条件有 得
因为a>b,所以A>B,又 ∴A=60°或120°,
当A=60°时,C=180°-45°-60°=75°,
当A=120°时,C=180°-45°-120°=15°,
综上可知:A=60°,C=75°,
或A=120°,C=15°,【互动探究】若将本例中的条件 改为
其他条件不变,本例答案又如何?
【解题提示】由条件可知a 因为a∴A=30°,∴C=180°-45°-30°=105°, 判断三角形的形状
【名师指津】判断三角形形状的方法
已知三角形中的边角关系式,判断三角形的形状,可考虑使用正弦定理,把关系式中的边化为角,再进行三角恒等变换求出三个角之间的关系式,然后给予判定.在正弦定理的推广中,a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(R为三角形外接圆的半径)是化边为角的主要工具.
【特别提醒】正弦定理及三角函数知识是判断三角形形状的主要方法,要注意灵活运用正弦定理的变形.【例2】在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且
试判断△ABC的形状.
【审题指导】将式中的a、b、c分别用2RsinA、2RsinB、
2RsinC来代替是解决本题的关键.【规范解答】由正弦定理
(R为△ABC外接圆的半径)得
a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,
代入 中,可得
所以,tanA=tanB=tanC.
又因为A、B、C是△ABC的内角,
所以A=B=C,
所以△ABC是等边三角形.【变式训练】在△ABC中,A、B、C的对边分别是a、b、
c,且 试判断△ABC的形状.
【解题提示】结合正弦定理,将已知等式变形,寻找角B、C之间的关系,求出角B、C,从而判断三角形的形状.【解析】方法一:由
得
∴sinB=cosB,即 ∴B=45°,
同理,C=45°.
∴A=180°-B-C=90°.
所以△ABC为等腰直角三角形.方法二:由 得
(*)
把a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(R为△ABC外接圆的半径),代入(*),得
2R=2RtanB=2RtanC,∴tanB=tanC=1,
又0°<B,C<180°,∴B=C=45°,A=90°,
所以△ABC为等腰直角三角形. 利用正弦定理证明等式
【名师指津】利用正弦定理证明等式应注意:
观察等式的特点,有边有角,需把边、角统一,为此用正弦定理将a、b、c转化为sinA、sinB、sinC,此时题目完全转化成三角函数的运算了.可见,三角形中的三角函数问题也是解三角形过程中经常遇到的.
【特别提醒】要注意灵活应用正弦定理的变形公式.【例】在任意△ABC中,求证:a(sin B-sin C)+b(sin C-sin A)+c(sin A-sin B)=0.
【审题指导】本题要求证的式子中既有角也有边,可考虑把边统一化为角或把角统一化为边.【规范解答】方法一:设R为△ABC外接圆的半径,则左边=2RsinA·(sinB-sinC)+2RsinB·(sinC-sinA)+2RsinC(sinA-sinB)=2R(sinAsinB-sinAsinC+sinBsinC-sinAsinB+sinAsinC-sinBsinC)=0=右边,原等式得证.
方法二:设R为△ABC外接圆的半径,则左边=
bc-ab+ac-bc)=0=右边,原等式得证.【变式备选】在△ABC中,若
求证:a+c=2b.
【证明】∵
∴
即sinA+sinAcosC+sinC+sinCcosA=3sinB,
∴sinA+sinC+sin(A+C)=3sinB
即sinA+sinC=2sinB,∴a+c=2b. 规避误区、规范解答是提高数学成绩的有效途径。本栏目通过“见式得分,踩点得分”呈现得分点,点评失分点,帮助学生形成识错、纠错、避错能力,借以养成严谨的数学思维和良好的规范答题习惯。【典例】(12分)在△ABC中,已知 c=1,B=45°,求
a、A、C.
【审题指导】可利用正弦定理求解,但要注意判断三角形解的个数.【规范解答】由正弦定理得,
…………………………2分
由c∴A=180°-30°-45°=105°………………………7分
再由正弦定理得,
……………………10分
所以 A=105°,C=30°…………………12分 【误区警示】对解答本题时易犯的错误具体分析如下:【即时训练】在△ABC中,已知A=45°,a=2,
求B.
【解析】根据正弦定理 得
∵b是( )
(A) (B) (C) (D)
【解析】选A.sinA∶sinB=a∶b=5∶3.2.在△ABC中,已知 c=10,A=30°,则B=( )
(A)105° (B)60°
(C)15° (D)105°或15°
【解析】选D.
∵c>a,∴C>A,∴C=45°或135°,∴B=105°或15°.3.在△ABC中,若B=2A, 则A=_______.
【解析】∵
故A=30°.
答案:30°4.在△ABC中,A=30°,C=45°, 则边a=______.
【解析】在△ABC中,由正弦定理 得
答案:15.在△ABC中,B=135°,C=15°,a=5,则此三角形的最大边长为多少?
【解析】根据三角形中“大角对大边”可知,此三角形的最大边为b,
由B=135°,C=15°,可得A=30°,
根据正弦定理
所以
故此三角形的最大边长为课件42张PPT。【思考】【点拨】 余弦定理的简单运用
【名师指津】理解与应用余弦定理的关注点:
(1)余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特例.
(2)在应用余弦定理时,因为已知三边(求角)或已知两边及夹角(求第三边)时,三角形是惟一确定的,即此时的解是惟一的.
【特别提醒】在余弦定理的表达式中,含有三边和一边的对角这四个元素,可利用方程的思想,知三求一.【例1】在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的三边,a2-(b-c)2=bc,
(1)求A;
(2)若 B等于x,周长为y,求函数y=f(x)的取值
范围.
【审题指导】先对a2-(b-c)2=bc进行化简,再利用余弦定理求解;先写出y=f(x)的解析式,再利用三角函数知识求解.【规范解答】(1)由a2-(b-c)2=bc得:
a2-b2-c2=-bc,
∴
又∵0(2)故
∴y的取值范围为【变式训练】△ABC中,若a∶b∶c=3∶5∶7,则这个三角形中最大内角为( )
(A)60° (B)90° (C)120° (D)150°
【解题提示】先判断出最大边,再利用余弦定理计算最大角.
【解析】选C.令a=3x,b=5x,c=7x(x>0),则c为最大边,角C为三角形中最大内角,
由余弦定理
∴C=120°. 正、余弦定理的综合应用
【名师指津】正、余弦定理的综合应用
正弦定理和余弦定理揭示的都是三角形的边角关系,要解三角形,必须已知三角形的一边的长,对于两个定理,根据实际情况可以选择性地运用,也可以综合运用,要注意以下关系式的运用:【特别提醒】如何灵活地运用正弦定理、余弦定理呢?关键在于观察、分析已知条件的结构特征,并联想公式运用之.【例2】(2011·辽宁高考)△ABC的三个内角A、B、C所对
的边分别为a、b、c,且asinAsinB+bcos2A=
(1)求
(2)若 求B.
【审题指导】(1)利用正弦定理化简上式,从而求得
的值;(2)利用余弦定理求B.【规范解答】(1)由正弦定理,得sin2AsinB+sinBcos2A
即
sinB(sin2A+cos2A) 故sinB
所以
(2)由余弦定理得 又因为
所以
整理得又由(1)知b2=2a2,故
可得cos2B= 又cosB>0,故
所以B=45°.
【误区警示】不能正确利用余弦定理和(1)的结论,从而导致(2)无法求解.【变式训练】在△ABC中,AC=2,BC=1,
(1)求AB的值;
(2)求sin(2A+C)的值.
【解题提示】先由余弦定理解出AB,再结合正弦定理及倍角公式等解出sin2A、cos2A、sinC的值.【解析】(1)由余弦定理得
AB2=AC2+BC2-2AC·BCcosC
(2)由cosC= 且0得
由正弦定理得
解得又∵AB>BC,∴C>A, 判断三角形的形状
【名师指津】判断三角形形状的方法:
判断三角形的形状应围绕三角形的边角关系进行思考,可用正、余弦定理将已知条件转化为边与边之间的关系,通过因式分解、配方等方式得出边的相应关系,从而判断三角形的形状,也可利用正、余弦定理将已知条件转化为角与角之间的关系,通过三角变换,得出三角形各内角之间的关系,从而判断三角形的形状. 【例3】在△ABC中,若sinA-2sinBcosC=0,试判断△ABC的形状.
【审题指导】将角化为边或将边化为角来判断三角形的形状.【规范解答】方法一:∵sinA-2sinBcosC=0,∴由正弦定
理知a=2bcosC,再由余弦定理得
∴b2=c2,b=c,.故△ABC为等腰三角形.
方法二:由sinA=sin(B+C),∴有sinBcosC+cosBsinC-2sinBcosC=0,即sinCcosB-cosCsinB=0,sin(C-B)=0,∴C-B=0,即C=B.故△ABC为等腰三角形.【互动探究】本例中,将所给条件变为b2sin2C+c2sin2B
=2bccosBcosC,则三角形的形状又如何?
【解题提示】利用“角化边”或“边化角”来判断三角形的形状.【解析】方法一:由正弦定理 (R为△ABC外接圆的半径),将原式化为sin2Bsin2C=
sinBsinCcosBcosC.
∵sinBsinC≠0,
∴sinBsinC=cosBcosC,即cos(B+C)=0,
∴B+C=90°.∴A=90°.
∴△ABC为直角三角形.方法二:将已知等式变为
b2(1-cos2C)+c2(1-cos2B)=2bccosBcosC.
由余弦定理,可得
即
∴b2+c2=a2.
∴△ABC为直角三角形.【例】在△ABC中,a、b、c分别为内角A、B、C的对边,
求证:
【审题指导】利用正弦定理、余弦定理,把边化为角,再利用三角函数知识化简.【规范解答】由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,
b2=a2+c2-2accosB,
∴a2-b2=b2-a2-2bccosA+2accosB.
整理得:
由正弦定理得:
代入上式整理得:【变式备选】在△ABC中,求证:
【证明】由余弦定理得,【典例】(12分)在△ABC中,a、b、c分别为内角A、B、C的对边,且2asinA=(2b+c)sinB+(2c+b)sinC,
(1)求A的大小;
(2)若sinB+sinC=1,试判断△ABC的形状.
【审题指导】应用正、余弦定理及其变形化简即可.【规范解答】(1)由已知,根据正弦定理得
2a2=(2b+c)b+(2c+b)c ……………………………… 2分
即a2=b2+c2+bc …………………………………………3分
由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA
可求得cosA= ………………………………………5分
又∵A为△ABC内角,∴A=120°.…………………… 6分(2)由a2=b2+c2+bc得:
sin2A=sin2B+sin2C+sinBsinC ………………………8分
又∵A=120°,sinB+sinC=1,
∴sinB=sinC= ……………………………………10分
因为0°所以△ABC是等腰的钝角三角形.……………………12分【误区警示】对解答本题时易犯的错误具体分析如下:【即时训练】在△ABC中,若acosA+bcosB=ccosC,则△ABC的形状是什么?
【解析】方法一:acosA+bcosB=ccosC,
sinAcosA+sinBcosB=sinCcosC
sin2A+sin2B=sin2C,
2sin(A+B)cos(A-B)=2sinCcosC
cos(A-B)=-cos(A+B),2cosAcosB=0,
cosA=0或cosB=0,得
所以△ABC是直角三角形.方法二:由余弦定理得:
上式两边同乘以2abc得
a2(b2+c2-a2)+b2(a2+c2-b2)=c2(a2+b2-c2)
?a2b2+a2c2-a4+a2b2+b2c2-b4=a2c2+b2c2-c4
?a4+b4-2a2b2=c4? (a2-b2)2=c4
∴a2-b2=c2或a2-b2=-c2
∴a2=b2+c2或a2+c2=b2,
所以△ABC是直角三角形. 1.三角形的三边分别为4、6、8,则此三角形为( )
(A)锐角三角形 (B)直角三角形
(C)钝角三角形 (D)不存在
【解析】选C.∵42+62<82,∴此三角形为钝角三角形.2.在△ABC中,若a=c=2,B=120°,则边b=( )
(A) (B) (C) (D)
【解析】选B.由余弦定理可得
b2=a2+c2-2accosB=4+4-2×2×2×3.在△ABC中,a=12,b=13,C=60°,此三角形的解的情况
是( )
(A)无解 (B)一解
(C)两解 (D)不能确定
【解析】选B.已知两边及其夹角的三角形惟一确定.4.在△ABC中,B=60°,b2=ac,则△ABC的形状为____.
【解析】∵b2=ac,∴a2+c2-2accos60°=ac,∴(a-c)2=0.
∴a=c,∴△ABC为等腰三角形.
又∵B=60°,∴△ABC为正三角形.
答案:正三角形5.在△ABC中,若AB= AC=5且cosC= 则BC=______.
【解析】由余弦定理得
∴BC2-9BC+20=0,∴BC=4或5.
答案:4或56.在△ABC中,已知c4-2(a2+b2)c2+a4+a2b2+b4=0,求角C.
【解析】∵c4-2(a2+b2)c2+a4+a2b2+b4=0,
∴[c2-(a2+b2)]2-a2b2=0,∴c2-(a2+b2)=±ab,
∴C=120°或60°.课件37张PPT。【思考】【点拨】 可到达的两点的距离问题
【名师指津】解三角形应用问题的一般步骤:
(1)分析:理解题意,分清已知与未知,画出示意图;
(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个数学模型;
(3)求解:利用正弦定理和余弦定理有顺序地解出三角形,求得数学模型的解;
(4)检验:检验上述所求的三角形是否具有实际意义,从而得出实际问题的解.
【特别提醒】建立数学模型就是构造出三角形.【例1】如图,△ACD是等边三角形,△ABC是等腰直
角三角形,∠ACB=90°,BD交AC于E,
AB=2.
(1)求cos∠CBE的值;
(2)求AE.
【审题指导】由三角形的性质可求出∠CBE的度数,从而可解出cos∠CBE的值;求AE,可在△ABE中利用正弦定理求得.【规范解答】(1)因为∠BCD=90°+60°=150°,CB=AC=CD,所以∠CBE=15°,
∴cos∠CBE=cos(45°-30°)=
(2)在△ABE中,AB=2,故由正弦定理得【变式训练】在△ABC中,已知A=45°,
(1)求cosC的值;
(2)若BC=10,D为AB的中点,求CD的长.
【解析】(1)∵ 且0°<B<180°,
∴
cosC=cos(180°-A-B)=cos(135°-B)
=cos135°cosB+sin135°sinB(2)由(1)可得
由正弦定理得
即
解得AB=14,∴BD=7.
∴CD2=BD2+BC2-2BD·BCcosB
=72+102-2×7×10× =37,
所以【误区警示】(1)问中的符号容易出现错误从而导致第(2)问中的结果出现错误. 不可到达的两点的距离问题
【名师指津】测量不可到达的两点的距离要注意的问题:
测量两个不可到达的点之间的距离问题,一般是把求距离问题转化为求三角形的边长问题,首先是明确题意,根据条件和图形特点寻找可解的三角形,然后利用正弦定理或余弦定理求解,另外基线的选取要恰当.
【特别提醒】构造数学模型的时候,尽量把已知元素放在一个三角形中.【例2】如图,在河的对岸可以看到两个目
标物M,N,但不能到达,在河岸边选取相距
40米的两个目标物P,Q两点,测得∠MPN=
75°,∠NPQ=45°,∠MQP=30°,∠MQN=45°,试求两个目标物M,N之间的距离.
【审题指导】根据已知条件与求解目标,在相应三角形中,分别利用正弦定理和余弦定理求解.【规范解答】根据题意,知PQ=40,∠PMQ=30°,
∠PNQ=60°,在△MPQ中,由正弦定理,得
即
在△NPQ中,由正弦定理,得即
在△MQN中,由余弦定理,知
MN2=MQ2+NQ2-2MQ·NQcos∠MQN
故MN2=
从而
故两个目标物M,N之间的距离是 米.【互动探究】本题条件若改为:MP=PQ=40米,
米,∠MPQ=120°,∠NQP=75°,又如何求MN的距离呢?
【解题提示】可先由余弦定理求出MQ,再求出∠MQP,进而求出∠MQN,然后由余弦定理求得MN.【解析】∵MP=PQ=40,∠MPQ=120°,在△MPQ中,由余弦定理得
∴MQ2=MP2+PQ2-2MP·PQcos∠MPQ
=402+402-2×40×40cos120°=4 800,
∴
又∵MP=PQ,∠MPQ=120°,
∴∠MQP=30°,又∵∠NQP=75°,∴∠NQM=45°,在△MNQ中由余弦定理得
∴MN2=MQ2+NQ2-2MQ·NQcos∠NQM
∴ 即两个目标物M,N之间的距离为 米.【例】如图所示,a是海面上一条南
北方向的海防警戒线,在a上点A处
有一个水声监测点,另两个监测点
B,C分别在A的正东方20 km处和54 km处.某时刻,监测点B收到发自静止目标P的一个声波,8 s后监测点A、20 s后监测点C相继收到这一信号.在当时气象条件下,声波在水中的传播速度是1.5 km/s.(1)设A到P的距离为x km,用x表示B、C到P的距离,并求x的值;
(2)求静止目标P到海防警戒线a的距离.(结果精确到
0.01 km)
【审题指导】(1)PA、PB、PC长度之间的关系可以通过收到信号的先后时间建立起来;(2)作PD⊥a,垂足为D,要求PD的长,只需求出PA的长和cos∠APD即可.【规范解答】(1)依题意,PA-PB=1.5×8=12(km),PC-PB=1.5×20=30(km).因此
PB=(x-12) km,PC=(18+x) km,
在△PAB中,AB=20 km,
同理,在△PAC中可求得由于cos∠PAB=cos∠PAC,
即
解得
(2)作PD⊥a,垂足为D,在Rt△PDA中,
PD=PAcos∠APD=PAcos∠PAB
所以静止目标P到海防警戒线a的距离约为17.71 km.【变式备选】如图,为了解某海域海
底构造,在海平面内一条直线上的A,
B,C三点进行测量,已知AB=50 m,
BC=120 m,于A处测得水深AD=80 m,
于B处测得水深BE=200 m,于C处测得水深CF=110 m,求∠DEF的余弦值. 【解析】作DM∥AC交BE于点N,交CF于点M.
在△DEF中,由余弦定理得,
cos∠DEF【典例】(12分)如图,△OAB是等
边三角形,∠AOC=45°,
A、B、C三点共线,
(1)求sin∠BOC的值;
(2)求线段BC的长.
【审题指导】求sin∠BOC的值,可以利用两角和的正弦公式求得,再利用正弦定理求BC即可.【规范解答】 (1)∵△OAB是等边三角形,∠AOC=45°,∴∠BOC=45°+60°,
sin∠BOC=sin(45°+60°) …………………………4分
=sin45°cos60°+cos45°sin60°
= ……………………………………………6分
(2)在△OBC中,
……………………………8分
∴
…………………………12分 【误区警示】对解答本题时易犯的错误具体分析如下:【即时训练】在△ABC中,已知B=45°,
D是BC边上的一点,AD=10,AC=14,DC=6,
(1)求∠ADC的大小;
(2)求AB的长.
【解析】(1)在△ADC中,AD=10,AC=14,DC=6,
由余弦定理得
∴∠ADC=120°.(2)由(1)得∠ADB=60°,
在△ABD中,AD=10,∠B=45°,∠ADB=60°,
由正弦定理得1.已知A、B两地相距10 km,B、C两地相距20 km,且∠ABC=120°,则A、C两地相距( )
(A)10 km (B) km
(C) km (D) km
【解析】选D.AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos120°=700,
∴AC= (km).2.如图所示,在河岸AC测量河的宽度BC,测量下列四组数据中,较适宜的是( )
(A)c与a (B)c与b (C)c与β (D)b与α
【解析】选D.在a,b,c,α,β五个量中,a,c,β不易测量,故选D.3.江岸边有一炮台高30米,江中有两条船,由炮台顶部测得俯角分别为45°和30°,且两条船与炮台底部都在一条线上,则两船相距( )
(A) 米 (B)30米
(C) 米 (D) 米
【解析】选C.如图所示,由题意知
CO= 米,BO=30米,
∴CB= 米.4.一艘船以4 km/h的速度沿着与水流方向成120°的方向
航行,已知河水流速为2 km/h,则经过 h,该船实际
航程为_______.
【解析】如图所示,在△ACD中,
∠ACD=60°,
∴
∴AD=6,即该船实际航程为6 km.
答案:6 km5.如图,为了测量河的宽度,
在一岸边选定两点A、B,望对
岸的标记物C,测得∠CAB=45°,
∠CBA=75°,AB=120米,求河的宽度.【解析】在△ABC中,∵∠CAB=45°,∠CBA=75°,∴∠ACB=60°.
由正弦定理,可得,
设C到AB的距离为CD,
则
∴河的宽度为 米.课件43张PPT。【思考】【点拨】 测量高度问题
【名师指津】解决测量高度问题的步骤:【特别提醒】在解题中,要综合运用立体几何与平面几何知识,注意方程思想的运用.【例1】如图,测量河对岸的塔高AB时,
可以选与塔底B在同一水平面内的两个
测点C和D.现测得∠BCD=α,∠BDC=β,
CD=s,并在点C测得塔顶A的仰角为θ,
求塔高AB.
【审题指导】先利用三角形内角和定理求出∠CBD的度数,再利用正弦定理求出BC的长,然后在Rt△ABC中求出AB,即塔高.【规范解答】在△BCD中,∠BCD=α,∠BDC=β,
∴∠CBD=180°-(α+β),
在△ABC中,由于∠ABC=90°,【变式训练】如图,A,B是水平面上
两个点,相距800 m,在A点测得山顶
C的仰角是25°,∠BAD=110°,又在
点B测得∠ABD=40°,其中D点是点C在
水平面上的垂足.求山高CD(精确到1 m).
【解题提示】 【解析】在△ABD中,∠ADB=180°-110°-40°=30°,
由正弦定理得
≈1 028.5(m),
在Rt△ACD中,CD=ADtan25°≈480(m).
答:山高约为480 m. 测量角度问题
【名师指津】解决测量角度问题的注意点:
(1)注意作图的准确性,通过积累、归纳,学会根据题目已知的方向角、方位角、仰角、俯角等已知量顺利地作出图形.
(2)注意数学思想方法的应用:
①化归与转化思想,即将实际问题抽象概括,转化为解三角形的问题;②方程思想,即在三角形中应用正、余弦定理列方程(组)求解;
③函数思想,题目中涉及最值问题的往往需要考虑构建函数解析式求最值.
【特别提醒】当一些题目的图形是空间立体图形时,除要作好图外,还要发挥空间想象能力.【例2】某渔船在航行中不幸遇险,发出呼救信号,我海军舰艇在A处获悉后,立即测出该渔船在方位角为45°,距离A为10海里的C处,并测得渔船正沿方位角为105°的方向,以9海里/小时的速度向小岛靠拢,我海军舰艇立即以21海里/小时的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔船所需的时间.
【审题指导】解答本题的关键是设出相遇点,根据题意画出图形,标出有关数据并恰当选择有关定理解三角形.【规范解答】设舰艇与渔船在B点相遇.
如图,则AC=10海里,∠ACB=120°.设所需时间为t小时,则AB=21t海里,CB=9t海里,
在△ABC中,根据余弦定理,得AB2=AC2+
BC2-2AC·BCcos120°,
即(21t)2=102+81t2+2×10×9t×
整理得,36t2-9t-10=0,
解得 (舍去).所以舰艇需要 小时靠近渔船.
此时AB=14海里,CB=6海里,
由正弦定理,得
∴∠CAB≈21.8°,21.8°+45°=66.8°,
∴舰艇的航向是北偏东约66.8°.【变式训练】一货轮航行到M处,测得灯塔S在货轮的北偏东15°相距20海里处,随后货轮按北偏西30°的方向航行,半小时后,到达N处,又测得灯塔在货轮的北偏东45°,求货轮的速度.
【解题提示】解决此题,可以先求出∠NSM的度数,再利用正弦定理求解即可.【解析】如图所示,∠SMN=15°+30°=45°,
∠SNM=180°-45°-30°=105°,
∴∠NSM=180°-45°-105°=30°.
由正弦定理得
速度 海里/小时.【例】在海岛A上有一座海拔
1 km的山峰,山顶设有一个观
察站P.有一艘轮船按一固定方
向做匀速直线航行,上午11:00时,测得此船在岛北偏东15°,俯角为30°的B处,到11:10时,又测得该船在岛北偏西45°,俯角为60°的C处.
(1)求船的航行速度;
(2)求船从B到C行驶过程中与观察站P的最短距离. 【审题指导】解决此题,可根据题目中的已知角,在△ABC中,求出BC的长度,从而求出船的航行速度;作AD⊥BC于点D,船从B到C行驶过程中与观察站P的最短距离为PD.
【规范解答】(1)如图所示,在Rt△PAB中,∠PBA=30°,
∴
同理,Rt△PCA中,
在△ACB中,∠CAB=15°+45°=60°,∴由余弦定理得
∴ (km/h),
∴船的航行速度为 km/h.(2)方法一:作AD⊥BC于点D,∴当船行驶到点D时,AD最小,从而PD最小.
此时,
∴船在行驶过程中与观察站P的最短距离为 km.方法二:由(1)知在△ACB中,由正弦定理
作AD⊥BC于点D,∴当船行驶到点D时,AD最小,从而PD最小.
此时,
∴
∴船在行驶过程中与观察站P的最短距离为 km.【变式备选】为了测量两山顶M,N间
的距离,飞机沿水平方向在A,B两点
进行测量.A,B,M,N在同一个铅垂平
面内(如示意图),飞机能够测量的
数据有俯角和A,B间的距离.请设计一个方案,包括:①指出需要测量的数据(用字母表示,并在图中标出);②用文字和公式写出计算M,N间的距离的步骤. 【解析】方案一:
①需要测量的数据有:A点到M点,
N点的俯角α1,β1,B点到M点,N点
的俯角α2,β2;A,B的距离d(如图
所示).
②第一步:计算AM.由正弦定理得
第二步:计算AN.由正弦定理得
第三步:计算MN.
由余弦定理得方案二:①需要测量的数据有:
A点到M,N点的俯角α1,β1;B点到M,N点的俯角α2,β2;A,B的距离d(如图所示).
②第一步:计算BM.由正弦定理得
第二步:计算BN.由正弦定理得
第三步:计算MN.由余弦定理得【典例】(12分)某兴趣小组测
量电视塔AE的高度H(单位:m),
如示意图,垂直放置的标杆BC的
高度h=4 m,仰角∠ABE=α,
∠ADE=β.该小组已测得一组α,β的值,算出了tanα=1.24,tanβ=1.20,请据此算出H的值.
【审题指导】根据题中的直角三角形,利用正切三角函数的定义求解即可.【规范解答】 ………………2分
同理: …………………………4分
AD-AB=DB,故得 ………………… 6分
解得: ………………10分
因此,算出的电视塔的高度H是124 m.………………12分【误区警示】对解答本题时易犯的错误具体分析如下:【即时训练】已知D、C、B三点在地面
的同一直线上,DC=a,从C、D两点测
得A点的仰角分别为α、β(α>β),
则A点离地面的高AB等于( )
(A) (B)
(C) (D)【解析】选A.在△ADC中,∠DAC=α-β,∠ADC=β,DC=a,
∴在Rt△ABC中,1.从A处望B处的仰角为α,从B处望A处的俯角为β,则α,β的关系是( )
(A)α>β (B)α=β
(C)α+β=90° (D)α+β=180°
【解析】选B.作出示意图知α=β.2.如图所示,为测一树的高度,
在地面上选取A,B两点,从A、
B两点分别测得树尖的仰角为
30°,45°,且A,B两点间的距
离为60 m,则树的高度为( )
(A) (B)
(C) (D)【解析】选A.设树的高度为h,由题意可知 在
△ABP中,由正弦定理得,3.如图所示,海平面上的甲船
位于中心O的南偏西30°,与O
相距10海里的C处,现甲船以
30海里/小时的速度沿直线CB去营救位于中心O正东方向20海里的B处的乙船,甲船需要_______小时到达B处.【解析】在△OBC中,由余弦定理,得
CB2=CO2+OB2-2CO·OBcos120°
=100+400+200=700,
∴CB= (海里),
因此甲船到达B处需要的时间为 (小时).
答案:4.一艘轮船由海平面上的A地出发向南偏西40°的方向行驶40海里到达B地,再由B地向北偏西20°的方向行驶40海里到达C地,则A、C两地相距______海里.
【解析】画出示意图可知△ABC为等边三角形,所以A、C两地相距40海里.
答案:405.如图所示,港口A北偏东30°方向的点C处有一观测站,港口正东方向的B处有一轮船,测得BC为31海里. 该轮船从B处沿正西方向航行20海里后到达D处,测得CD为21海里. 问此时轮船离港口A还有多少海里?【解析】由已知得∠CAD=60°,在△BCD中,由余弦定理
得
故
从而sin∠ACD=sin(∠BDC-60°)
=sin∠BDCcos60°-cos∠BDCsin60°=
在△ACD中,由正弦定理得
于是 (海里),
即此时轮船离港口A还有15海里. 课件39张PPT。【思考】【点拨】 三角形的面积计算问题
【名师指津】运用三角形面积公式时的注意点:
(1)利用三角形面积公式解题时,常常要结合三角函数的有关公式;
(2)解与三角形面积有关的问题,常需要利用正弦定理、余弦定理,解题时要注意发现各元素之间的关系,灵活运用公式;
(3)对于求多边形的面积问题可通过分割转化为几个三角形面积的和.【特别提醒】特别要注意三个内角的取值范围,以避免由三角函数求角时出现增根错误.【例1】在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知
(1)求sinC的值;
(2)求△ABC的面积S.
【审题指导】(1)由三角形的内角和定理可知
再利用两角差的正弦公式解得;(2)△ABC的面积可由面积公式求得.【规范解答】(1)∵ ∴A<B,
∴
由A+B+C=π,
(2)据正弦定理得【变式训练】在△ABC中,BC=5,AC=4,
cos∠CAD= 且AD=BD,求△ABC的
面积.
【解题提示】由∠CAD的余弦,
我们想到在△CAD中利用余弦定理,求出CD的长,然后再利用正弦定理求出角C的正弦值,根据三角形面积公式求出即可.【解析】设CD=x,则AD=BD=5-x,
在△CAD中,由余弦定理可知,
解得x=1.
∴CD=1,AD=BD=4.
在△CAD中,由正弦定理可知即△ABC的面积为【误区警示】在计算CD和sinC的值时,很容易出现计算错误. 证明三角恒等式
【名师指津】证明三角恒等式需要注意的问题:
解决本类问题,既要用到三角形中特有的恒等变形公式,又要用到任意角三角函数的恒等变形公式,两者要结合,灵活运用.三角形边和角的相互转换公式,主要是正弦定理、余弦定理这两个定理,因此这类题型都可用不同的途径求解.
【特别提醒】证明三角恒等式一定要正确利用变形公式,不能随便臆造.【例2】在△ABC中,求证:
【审题指导】从左边证右边,化角为边.
【规范解答】左边=
=
=右边,其中R为△ABC外接圆的半径.【互动探究】上述证明方法是化角为边,若证明方法改为化边为角该怎么证明?
【证明】左边= 三角形中的综合问题
【名师指津】解决三角形中的综合问题需要注意:
解三角形与三角函数结合的题目是最近几年高考的一个趋势,解决此类问题常以三角形为载体,以正、余弦定理和三角函数公式为工具来综合考查,因此掌握正、余弦定理、三角函数的公式和性质是解题关键.
【特别提醒】利用正弦定理求角时,要注意角的取值范围;要正确利用三角函数的公式和性质.【例3】在△ABC中, AC=3,sinC=2sinA,
(1)求AB的长;
(2)求sin(2A- )的值.
【审题指导】在△ABC中,运用正弦定理可直接求得AB的
长;再运用余弦定理求得cosA,进而求得sinA,sin2A,
cos2A,最后利用两角差的正弦公式求得【规范解答】(1)在△ABC中,根据正弦定理,得
(2)在△ABC中,根据余弦定理,得
于是
从而
cos2A=cos2A-sin2A=【变式训练】(2011·天津高考)在△ABC中,内角A,
B,C的对边分别为a,b,c,已知B=C,
(1)求cosA的值;
(2)求 的值.
【解题提示】运用余弦定理求得cosA,进而求得sinA,
sin2A,cos2A,最后利用两角和的余弦公式求得【解析】(1)由B=C, 可得
所以,由余弦定理,可得,
(2)∵cosA= A∈(0,π),
∴
cos2A=2cos2A-1=【例】在△ABC中,AB=5,AC=4,D为BC的中点,且AD=4,求BC边的长.
【审题指导】此题所给题设条件只有边长,应考虑在假设BC长为x后,建立关于x的方程. 【规范解答】设BC=x,则由D为BC的中点,可得
在△ADB中,
在△ADC中,
又∠ADB+∠ADC=180°,所以
cos∠ADB=cos(180°-∠ADC)=-cos∠ADC,
解得 即BC的边长为 【变式备选】在△ABC中,若c=4,b=7,BC边上的中线AD的
长为 求边长a.
【解析】∵AD是BC边上的中线,
∴可设CD=DB=x,则CB=a=2x,
∵c=4,b=7,AD=
∴在△ACD中,在△ABC中,
解得x= ∴a=2x=9. 【典例】(12分)在△ABC中,若B=30°, AC=2,
求△ABC的面积.
【审题指导】先由正弦定理求得C的度数,从而得到A的度数,利用三角形面积公式求得三角形面积.【规范解答】∵ AC=2,B=30°,
∴根据正弦定理,有 ……2分
又∵AB>AC,∴C>B,则C有两解,…………………… 3分
(1)当C为锐角时,C=60°,A=90°
………………………… 7分
(2)当C为钝角时,C=120°,A=30°
……………………………11分
综上可知,△ABC的面积为 …………………12分【误区警示】对解答本题时易犯的错误具体分析如下:【即时训练】设在△ABC中, b=1,A=60°,求角B,边c及△ABC的面积S△ABC.
【解析】在△ABC中, b=1,A=60°,
由正弦定理,得
∵0°<B<180°,且b∴C=90°.
由正弦定理,得
△ABC的面积1.在△ABC中, A=45°,则△ABC外接圆的半径R等
于( )
(A)1 (B)2 (C)4 (D)无法确定
【解析】选A.∵ ∴R=1.2.在△ABC中,若C=60°, 则BC边上的高等于( )
(A) (B) (C) (D)6
【解析】选D.BC边上的高等于bsinC=6.3.△ABC的周长为20,面积为 A=60°,则BC的边长等
于( )
(A)5 (B)6 (C)7 (D)8
【解析】选C.由题知a+b+c=20,
∴bc=40,
a2=b2+c2-2bccos60°=(b+c)2-3bc=(20-a)2-120,
解得a=7.4.在△ABC中,a=4,b=2,C=45°,则S△ABC=_______.
【解析】S△ABC=
=
答案:5.若△ABC的面积为 c=2,A=60°,求a,b的值.
【解析】∵
∴b=1,由余弦定理,得
a2=b2+c2-2bccosA
=12+22-2×1×2× =3,