新教材2020人教B版数学必修第四册教师用书:第9章 9.1 9.1.2 余弦定理

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9.1.2余弦定理

1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明1.借助余弦定理的推导,提升学生的逻余弦定理的方法.(重点
辑推理的素养.
2.会运用余弦定理解决两类基本的解三2.通过余弦定理的应用的学习,培养学角形.(重点、难点
生的数学运算的素养.


1余弦定理
(1三角形任何一边的平方,等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角余弦的积的2倍.
a2b2c22bccos_Ab2a2c22accos_Bc2a2b22abcos_C.
(2应用余弦定理我们可以解决两类解三角形问题.①已知三边,求三角.
②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.思考:利用余弦定理只能解决以上两类问题吗?[提示]是.2余弦定理的变形(1余弦定理的变形:b2c2a2
cosA2bca2c2b2cosB2aca2b2c2cosC2ab.
(2利用余弦定理的变形判定角:
在△ABC中,c2a2b2C为直角;c2>a2b2C为钝角;c2<a2b2C为锐角.

1


3
1.一个三角形的两边长分别为53,它们夹角的余弦值是-5,则三角形的第三边长为(
A52C16
B213D4
3
532×5×3×5

2
2
B[由余弦定理可知,三角形的第三边长为52213.]
2.在△ABC中,sinAsinBsinC323,则cosC的值为(1111
A3B.-2C.4D.-4
A[根据正弦定理,abcsinAsinBsinC323,设a3kb2kc3k(k>0
9k24k29k21
则有cosC3.]
2×3k×2k
1
3.在△ABC中,a32b23cosC3,则c2________.
1
3046[由余弦定理可得c(32(232×32×23×318
2
2
2
12463046.]
4.在△ABC中,若a2b2bcc2,则A________.120°[a2b2bcc2b2c2a2=-bc
b2c2a2bc1cosA2bc2bc=-2A180°A120°.]
2



1
2cos(AB3,则c________.
(2已知△ABC,根据下列条件解三角形:a3b2B45°.
1
17[(1由三角形内角和定理可知cosC=-cos(AB=-,又由余弦定
3理得
1
c2a2b22abcosC942×3×2×317,所以c17.]
(2[]由余弦定理知b2a2c22accosB.2
23c223×2c.
6262
c6c10,解得c2c2.
2
已知两边及一角解三角形
【例1(1在△ABC中,角ABC的对边分别为abc,若a3b
622
32
62b2c2a22
c2时,由余弦定理,得cosA
2bc62
2×2×212.
<A<180°A60°C75°.
622
32
62b2c2a22
c2时,由余弦定理,得cosA
2bc62
2×2×212.
<A<180°A120°C15°.

3

6262
c2A60°C75°c2A120°C15°.

已知两边及一角解三角形的解题思路
1.若已知角是两边的夹角.则直接运用余弦定理求出另外一边,然后根据边角关系利用正弦定理求解或者直接利用余弦定理求角.
2若已知角是其中一边的对角,有两种解法,一种方法是利用正弦定理先求角,再求边;另一种方法是用余弦定理列出关于另一边的一元二次方程求解.


1.在△ABC中,已知a5b3C的余弦值是方程5x27x60的根,求第三边长c.
[]5x27x60可化为(5x3(x20.3
x15x2=-2(舍去3
cosC5.根据余弦定理,
3
cab2abcosC532×5×3×516.
2
2
2
2
2
c4,即第三边长为4.

已知三边或三边关系解三角形
【例2(1已知△ABC的三边长为a23b22c62求△ABC的各角度数;
(2已知△ABC的三边长为a3b4c37,求△ABC的最大内角.[](1由余弦定理得:
b2c2a22226222321cosA2bc2
2×22×62

4

A60°.
a2c2b22326222222cosB2ac2
2×23×62B45°C180°AB75°.
(2c>ac>bC最大.由余弦定理,得c2a2b22abcosC3791624cosC1cosC=-
2<C<180°C120°.
∴△ABC的最大内角为120°.

已知三角形的三边解三角形的方法
1.先利用余弦定理求出一个角的余弦,从而求出第一个角;再利用余弦定理或由求得的第一个角,利用正弦定理求出第二个角;最后利用三角形的内角和定理求出第三个角.
2利用余弦定理求三个角的余弦,进而求三个角.


2.在△ABC中,已知(abc(bca3bc,则角A等于(A30°C120°
B60°D150°
B[(bc2a2b2c22bca23bcb2c2a2bc
b2c2a21cosA2bc2A60°.]

5


[探究问题]
正、余弦定理的综合应用
1ABC中,ABC的对边分别为abc,若a2b2c2,则sin2Asin2Bsin2C成立吗?反之,说法正确吗?为什么?
[提示]ABC的外接圆半径为R.
由正弦定理的变形,将a2RsinAb2RsinBc2RsinC,代入a2b2c2可得sin2Asin2Bsin2C.反之,sinA
abc
sinBsinC代入sin2A2R2R2R
sin2Bsin2C可得a2b2c2.因此,这两种说法均正确.
ππ
2.在△ABC中,若c2a2b2,则C2成立吗?反之,若C2,则c2a2b2成立吗?为什么?
[提示]因为c2a2b2,所以a2b2c20,由余弦定理的变形cosCa2b2c2a2b2c2ππ
cosC0所以C2反之,C2cosC02ab
2ab00,所以a2b2c20,即c2a2b2.
【例3在△ABC中,(ac·cosBsinB(bc·cosAsinA判断△ABC的形状.
[思路探究]角边转化.
[]法一:∵(ac·cosBsinB(bc·cosA·sinA由正、余弦定理可得:
a2c2b2b2c2a2ac···bbc·a
2ac2bc整理得:(a2b2c2b2(a2b2c2a2(a2b2(a2b2c20a2b2c20a2b2.
6

a2b2c2ab.
ABC为直角三角形、等腰三角形或等腰直角三角形.法二:根据正弦定理,原等式可化为:
(sinAsinCcosBsinB(sinBsinCcosAsinAsinCcosBsinBsinCcosAsinAsinC0sinBcosBsinAcosAsin2Bsin2A2B2A2B2Aππ
ABAB2.
ABC是等腰三角形、直角三角形或等腰直角三角形.

正、余弦定理判断三角形形状
1.法一是用余弦定理将等式转化为边之间的关系式,法二是借助于正弦定理,将已知等式转化为角的三角函数关系式.这两种方法是判断三角形形状的常用手段.
2一般地,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.


3.在△ABC中,若2BACb2ac,试判断△ABC的形状为________等边三角形[2BACABC180°B60°.
7

b2ac,由余弦定理可得b2a2c22accosBa2c22accos60°a2c2ac
a2c2acac,从而(ac20ac,可知ABC为等边三角形.]

1.利用余弦定理可以解决两类有关三角形的问题(1已知两边和夹角,解三角形.(2已知三边求三角形的任意一角.
2.已知两边及其中一边的对角解三角形,一般情况下,利用正弦定理求出另一边所对的角,再求其他的边或角,要注意进行讨论.如果采用余弦定理来解,只需解一个一元二次方程,即可求出边来,比较两种方法,采用余弦定理较简单.
3.对所给条件进行变形,主要有两种途径(1化边为角.
(2化角为边,并常用正弦(余弦定理进行边、角转换.

1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”
(1在三角形中,已知两边及一边的对角,可用正弦定理解三角形,但不能用余弦定理去解.

(
(2余弦定理揭示了任意三角形边角之间的关系,因此,它适用于任何三角形.

(((
(3利用余弦定理,可解决已知三角形三边求角问题.(4在三角形中,勾股定理是余弦定理的一个特例.
[详细分析](1×.由正、余弦定理的特征可知在三角形中,已知两边及一边的对角,既可以用正弦定理,也可以用余弦定理求解.
(2.余弦定理反映了任意三角形的边角关系,它适合于任何三角形.(3.结合余弦定理公式及三角函数知识可知正确.
8

(4.余弦定理可以看作勾股定理的推广.[答案](1×(2(3(4
2.在△ABC中,若2cosBsinAsinC,则△ABC的形状一定是(A.等腰直角三角形C.等腰三角形
C[2cosBsinAsinCa2c2b2
2×ac
2ac·
ab.ABC为等腰三角形.]
3.在△ABC中,已知a4b6C120°,则边c________.219[根据余弦定理c2a2b22abcosC16362×4×6cos120°76c219.]
4.在△ABC中,已知a8B60°c4(31,解此三角形.[]由余弦定理得,
b2a2c22accosB82[4(31]22×8×4(3cos60°1
6416(42364(31×296b46.
b2c2a2
法一:由cosA2bc
9616312642
2
2×46×431
B.直角三角形D.等边三角形
<A<180°A45°.
C180°AB180°45°60°75°.ab
法二:由正弦定理sinAsinB
9

8462sinAsin60°sinA2b>ac>aa最小,A为锐角.因此A45°.
C180°AB180°45°60°75°.

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本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/cdf14a6fd05abe23482fb4daa58da0116d171f79.html

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