2021届步步高数学大一轮复习讲义(文科)第四章4.6解三角形

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§4-6解三角形
最新考纲
1.掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.
考情考向分析
以利用正弦、余弦定理解三角形为主,常三角恒等变换、三角形中的几何计算交汇考,加强数形结合思想的应用意识.型多样,中档难度.
i.正弦定理、余弦定理
AABC中,若角A,B,。所对的边分别是小〃,c,R/MBC外接圆半径,则
定理正弦定理余弦定理


(1
sinAsinB
/?]=d+/-2c“cosB:
_2/?
-
(2a2=?+=-2ccosA
内容
-
sinC
2=42+按―2^加05C
(3a=2RsinA,b=2RsinB,c=2/?sinC
lr+(rcr
(7cosA-2hc
ahc
变形sinA=乐,sin"乐,sin=
c2-¥a2b2
cos8-2ac:ar^brc2
C0S
C-2ab
(5a:h:c=sin八:sinB:sinC
(6asinB=bsinA,inC=csinB,

“sinC=cs\nA
2三角形常用面积公式
(1S=2(儿表示边a上的高.(2S=2^sinC=2«csinB=\bcsinA.(3S=(J+b+c(r为三角形内切圆半径.3.测量中的有关几个术语
术语名称
术语意义

图形表示
在目标视线与水平视线(两者在同一铅垂
仰角与俯角
而内所成的角中,目标视线在水平视线上方的叫做仰角,目标视线在水平视线下方的叫做俯角



从某点的指北方向线起按顺时针方向到目
方位角
方向线之间的夹角叫做方位角.方位角6的范围是0°W6v360。
例:(1)北偏东a
方向角
正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角,通常表达为北(南)偏东(西)a
2)南偏西a

坡而与水平而所成的锐二面角叫坡角,e
坡角与坡比坡角:坡而的垂直高度与水平长度之比叫坡
比(坡度),即i==tane


1.若角a,1在第一象限,«>£能否推出sina>sin£?在八48。中,A>B是否可推出sinA>sinB?
提示第一象限的角a>B不能推出sina>sin£,在△ABC中,由A>B可推出sinA>sinB.2.在△ABC中,已知a,b和锐角A,讨论a,b,sinA满足什么条件时,三角形无解,有解,有两解.提示



图形
关系式aAsinAa=bsinA。沁

解的个数

无解两解一解
题组一思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“
或“X”
(1三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.(X(2当〃+c?—时,ZVIBC为锐角三角形.(X(3在△ABC中,-7=--—―—―(J
v
sinAsinA4-sinBsinC

(4在三角形中,已知两边和一角就能求三角形的而积.(J题组二教材改编
2.在△A3C中,acosA=bcos8,则这个三角形的形状为.答案等腰三角形或直角三角形
解析由正弦定理,得sinAcosA=sin8cosB,sin2A=sin2B,所以24=2824二兀-28,4BA8二百,
所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形.
3.在△ABC中,A=60。,AC=4,3c=25,则aABC的面积为答案2
解析‘si烹。=sin8-f
sinB=1
»=,
/.AB=2,S,UBC,1X2X2=25.

4.已知△ABC的三边之比为357,则其最大的内角为.答案y
解析由三边之比为“:〃:C=357,可设u=3k,h=5k,c=7k(k>0,C为最大内角,
a2+12-c2
由余弦定理得cosC=--瓦一(3k2+(5k2-(74]=-2X3kX5k-=~2l
OvCv兀,所以C=y.
题组三易错自纠
5.在△ABC中,己知b=40,c=20,C=60°,则此三角形的解的情况是(
A.有一解B.有两解
C.无解D.有解但解的个数不确定
答案C
bc
解析由正弦定理得而不二而7sinDsinc
40X
~20~二小,L
,角8不存在,即满足条件的三角形不存在.
6.设△A8C的内角A,B,C所对边的长分别为小b,。若b+c=2a,3sinA=5sinB,则。套案
解析3sinA=5sinB及正弦定理,得3a=5b.57
又因为h+c=2a,所以4二手,c-jh,展十3-/(耕十尻-GA1
所以cosC二一57A=-----s-------二■9
2X^hXb因为Ce(o,,所以。二

1(1(2017.全国HIZ\A3C的内角A,c=3,A=.答案75
解析如图,由正弦定理,/3#.A/2彳嗝而二sinB'-sinB-2.
c>b,8=45。,
=180°-60°-45°=75°.
利用正弦、余弦定理解三角形
B,C的对边分别为a,b,c已知C=60。,b=g
(2汝口图所示,在答案解析设=“
zM3C中,。是边AC上的点,^AB=AD.2AB=y[3BD.BC=2BD,sinC的值为.
=AD2A8=8,BC=2BD,.AD=a,BD=,BC二张在AABD



.sin/ADB二幸,sin/BDC=坐在△8OC中,;
cosZADB=
BC
sinZBDC1
BD-sinZBDC
BC
思维升华(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素.
⑵正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.
c
跟踪训练11)(2018全国II)在△ABC中,cosBC=\,AC=5,则月8等于(
A.4

B.A/30
D.2
C.y/29
答案A
解析COS5二号,
cosC=2cos-1=2X(坐>-1=-1.
在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AG+BC-2ABCcosC=5+I-2X5X1xf-|=32,
44.故选A.
2)设△A3C的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.『小,sinB=g,=也则b=答案1
解析因为sill8;860,TT,所以8二煮或B二普,
2
2
2
又。二方,所以8二卷,A=n-B-C=y,又,,二小,由正弦定理久%二焉,即当二号,解
得匕二1.

正弦定理、余弦定理的应用
命题点1判断三角形的形状
2(1AABC中,”,〃,。分别为角A,B,。所对的边,若“=2osC,则此三角形一定是(
A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形
D.等腰三角形或直角三角形答案C
a2+b2-c2
解析方法一由余弦定理可得“二2》一一,
因此cr-a1
+b2
-c2
,得及二c2
,于是b=c,从而△A5C为等腰三角形.
方法二由正弦定理可得sinA=2sinBcosC,
因此sin(B+C=2sin8cosC,sinBcosC+cosBsinC=2sin8cosC,

于是sin(B-C=0,因此8-C=0,8C,zMBC为等腰三角形.
(2设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为小b,c,若从osC+ccosB=asinA,则△ABC的形状为(

A.锐角三角形
C.钝角三角形答案B
B.直角三角形D.不确定
解析由正弦定理得sinBcosCsinCeosB=sin,,/.sin(B+C=sinAz
sin(7t-A=sin2ArsinA=sin2A.
VAG(0,,,sinA>0,/.sinA=1,A二§,,AABC为直角三角形.
2
本例(1中,若将条件变为“二〃cosC,判断
△ABC的形状.
:a=bcosC■:.sinA=sinBcosCf/.sin(B+C=sinBcosC,cosBsinC=0,VsinC>0,/.cosB=0.
VSG(0,7i,3ZXABC为直角三角形.

本例⑵中,若将条件变为屏十〃/=ab,
2cosAsinB=sinC,判断ZiABC的形状.
a2+b2-c21
22
Wr+b-c=ahrcosC=----------=,
0rC=,
又由2cosAsinB=sinCsin(B-A=0,=B,zMBC为等边三角形.
命题点2三角形面积的计算
3(2020四川联合诊断考试A4BC的内角4,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+CcosB=-\/3cosfi—且8为锐角.⑴求以
(2若〃=1,求△ABC而积的最大值.
⑴因为sin(A+CcosB=cos-乎,所以2sin(A+CcosB=5(2cos-1fA+8+C二兀z
所以sin2B=cos2Brtan2B=yj3t
因为B为锐角,所以2BG(0,

2

所以28专所以B*JyJ
⑵由(1)知8二,由余弦定理得
cosB=a2+c2-b2,a2+c2
-yl3ac-1=0,
因为。2^2224c,
所以acW2+|当且仅当“二0
#;求时取等号|,
所以S3ABe=1]“csinBW2—(当且仅当/a=c=J6+J2\---取等号).ZM8C面积的最大值是1―,2+
命题点3求解平面图形问题
42020成都外国语学校检测)如图,△ABC的内角A,B,。的对边分别为小b,c,2+2=%+水机.b=,E为线段A3上一点,BE=BC,/XACE的而积为华.求:
AE的长:
(2sinZACE
sinZ的值.
BCE
⑴由2(b2
+c2
=2n2
+be,可知cosA=
VAG(0,,,sinA
yio4
b2


SA4CE=gxAEXX^,
.,.AE=1.
(2./BCE=NBEC,
.sinNBCE=sinNBEC=sinZAEC,.sinZACEsinZACEAE1__"sinZBCE~sinZAEC~AC~61
思维升华(1三角形面积计算问题要适当选用公式,可以根据正弦定理和余弦定理进行边角互化.(2判断三角形形状的方法
①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系.
②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,此时要注意应用A+8+C=兀这个结论.⑶求解几何计算问题要注意
①根据已知的边角画出图形并在图中标示.②困早在某个三角形中运用正弦定理或余弦定理.
D(1-c
跟踪训练2(1在△ABC中,8$2=为一("bc分别为角A,B,C的对边,则△ABC形状(A.等边三角形B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形答案B
g1+cosB,B2
cos^=--5---cos'=
A+C
解析,
a2+c2-b2
/.(I+cosBc-a+c,a=cosBe-------,2ii2=u2+c2-Z>2,a2+b2=c2,/\ABC为直角三角形.
//-+E-c?
(2(2018.全国IHZ\A8C的内角A,B,C的对边分别为小b,c.若△ABC的面积为一一,


C等于()A”之琮D.1答案c
…12
fib022,osCo-]asinC-解析
:.sinC=cosC,tanC=1.
yvceo,冗),AC=^.
3)(2020,贵阳一中适应性考试)如图,在平面四边形ABC。中,①若NABC=30。,CD=0D,8。的长:②若AC=2,NAO8=30。,求sin/CAO的值.角*①在RtZ\A8C中,AC=ABtanZABC=2.
CD
RtAACD中,tanNC4£=赤二小,所以NCA=60。,所以AO=ACcosNCAD=1.在中,
由余弦定理彳导BO?A¥A。?-2XABXADXcosZBAD=\9,ADA.CD.ABA.AC,AB=2所以8。二四.
.

②设NG4=e,NA8=60-6,A=2cos0,zMBD中,由正弦定理得

2cos6
sinsin(60°-
30°
化简得cos6-gsin3,
4代入sin^+cos^=1,彳导sin^=",
8为锐角,所以sin”¥sinNCA=2
2
2
2
一、测量距离问题
1(1如图,A,8两点在河的同侧,且A,8两点均不可到达,要测出A,B的距离,测量者可以在河岸边选定两点C.D,若测得。。=km,NAQB=NCQB=30。,ZACD=60°,NAC8=45。,则A,8两点间的距离为km.

套案逅口京4
解析,:ZADC=ZADB/CDB=60。,ZACD60。,.ZDAC=60,.AC=DC=^-km.
在△BCD中,NDBC=1800-/CDB-ZACD-ZACB=45°,

1C
由正弦定理,得8。二—,-sinZBDC=~so-sin30。二堂(km.
olllZLJDC>111>■
ZXABC,由余弦定理,得A"=AC+BO?-24CBCcos45°=^+1-2X^X^X^=1.
2
Q
.AB二坐km.
.A,8两点间的距离为乎km.
(2如图,为了测量两座山峰上P,。两点之间的距离,选择山坡上一段长度为300m且和P
Q两点在同一平面内的路段AB的两个端点作为观测点,现测得N8=90。,^PAQ=NP84=
NPBQ=60。,贝ljP,。两点间的距离为m.

答案900
解析由已知,得N0A8=ZPAB-ZPAQ=30.
/PBA=/PBQ=60..ZAQB=30Qr.AB=BQ.
P8为公共边,,△用B/ZXPQB,P。二%.RtAPAB中,AP=AB-tan600=900(m,故尸。二900m,.P,Q两点间的距离为900m.二、测量高度问题
2如图所示,为测量一树的高度,在地而上选取A,8两点,从A,8角为30,45。,且A,3两点间的距离为60m,则树的高度为m.
两点分别测得树尖的仰
答案30+30
解析在△如8中,ZPAB=30。,/APB=15°,AB=60m,sin150=sin(45°-30°=sin450cos300-cos45°sin300
工田/A8由正弦XE理行而而-sin15°,5X6O
所以PB==30(+A/O-72
-4-
所以树的高度为PBsin45°=30(+业又坐二(30+3(>V3(m.三、测量角度问题
3已知岛A南偏西38。方向,距岛A3海里的B处有一艘缉私艇.岛月处的一艘走私船正以10海里/小时的速度向岛北偏西22。方向行驶,问缉私艇朝何方向以多大速度行驶,恰好0.5小时能截住该走私船?
(参考数据:sin38*誓,sin22。生哈
如图设缉私艇在C处截住走私船,D为岛A正南方向上一点,缉私艇的速度为A-海里/,结合题意知BC=0.5x,AC=5,ZBAC=180°-38°-22=120°.
由余弦定理可得BC=AB+AC-TABACcos1200,所以BC=49,所以BC=0.5x=7,14.
又由正弦定理得
2222
SX
.八”AC-sinZBAC,255sinZABC=--------二一—=~,所以NA8C=38。,

NBA=38。,所以8CAQ,
故缉私艇以14海里/小时的速度向正北方向行驶,恰好用0.5小时截住该走私船.
素养提升数学抽象是指舍去事物的一切物理属性,得到数学研究对象的思维过程,主要包括:从数量与数量关系、图形与图形关系中抽象出数学概念及概念之间的关系,从事物的具体背景中抽象出一般规律和结构,并且用数学符号或数学术语予以表征.从实际问题中抽象出距离、高度、角度等数学问题,然后利用正弦定理、余弦定理求解,很好地体现了数学抽象的数学素养.

1.在△A3C中,若BC=3,C=120°,则AC等于(
A.1B.2C,3D.4答案A
解析设在八48。中,角A,8,C的对边分别为“,〃,c,则“二3,c二行,余弦定理得139+廿十3b,解得。=1或。=-4(舍去),即AC=1.2.2019沧州七校联考)己知△ABC,a=Sb=g,A=30。,则c等于(A.2#B.#C.2小或小D.均不正确
答案c
阱恤.sinA-sinB,
120°,由
C=
bsinAy[\5,-J5sinB==f=--sin30°=.
h>a,860。或120°.
860。,则C=90。,.c=y]a+b=2yl5.3=120,贝(JC=30。,,〃c二十.
3.aABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,cos2A=sin/l,bc=2fAAB。的面积为()
A.zB.7C.1D.2答案A
解析cos2A=sinA,1-2sinA=sinA,解得sinA=(负值舍去,由be=2可得S.SBC
=csinA=^X2X^=y.
4.,A,B,4的对边分别为小b,0已知6="2=2按(1$4,A等于(
ccc
BCD346
答案
解析由余弦定理得a=b+c-2bccosA=2b-2b2cosA,所以2/^(1-sinA=2b(\-A,
所以sinA=cosA,tanA=1,0
2
2
2
2
2
2
22
梧州、贵港、玉林、崇左、北海联合调研)已知△ABC的内角A,B,C5.2020广西桂林、的对边分别为b,

c,3sinA=2sinC,=5,cosC=—则a等于(D.8

A.3B.4C,6
答案C解析V3sinA=2sinC.
a=2kg0,则c=3k.

a2+b2-c225-5
由余弦定理得cosC=--

20k

k=3(=-箝去,,从而a=6.
6.(2019全国IAABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知“sinA-inB=4csinC,cosA=一贝ig等于(A.6B.5c.4D,3答案A
解析VasinA-inB=4csinCt由正弦定理得“2-/=4/,a=4c+b.
b+c-abr+c-(4c+b
由余弦定理得cosA=-H---------7-----
2
2
222
2122


7.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=2,cosC=3sinA=2sinB,C=.
答案4解析3sinA=2sinB及正弦定理,得3a=2b,
a2+b2-c2
所以b=-a=3.由余弦定理cosC2"
312+3-c彳导一彳=2X2X3
2
2
2
解得c=4.
8.2019全国IIZ\A3C的内角A,B,C的对边分别为a,b,c若〃=6,a=2c,8=小则△ABC的面积为.答案673
解析方法一因为a=2c,%=6,8二全,所以由余弦定理b=a+c-2r/ccosB,6=(2c+c-2X2cXrcos々,得c=2y[3,所以a4w所以△ABC的面积S=y/csinB1x4X2Xsin^=6^/5.
2
2
222
2

方法二因为a=2c,b=6,B=W,所以由余弦定理b=a+c-2B,
6=2c+c-2X2cXccos1,c=2y/3,J所以a=4小,所以“2=分十合,所以A=5,所以s,“8c;x2y/3X6=6.
9.如图所示,为测量山高MM选择A和另一座山的山顶。为测量观测点,从A点测得M点的仰/M4N=60。,C点的仰角NCA8=45。以及NM4C=75。,从。点测得NMCA=60。,已知山高BC=100m,则山高MN=m.
2
2
222
2
答案150
解析在RtAAfiC中,AC=100\仅,
在△MAC中,古而二百市,解得M4=10QV3,
MN
RtZXMNA中,]()(照二sin60°二牛,MN=150,即山高MN150m.


10.2018北京)若△ABC的面积为坐(4+c2y,c为钝角,则8=范围是:司勺取值答案|(2,+oo
a2+c2一扭
解析由余弦定理得cosB=--------a2+c2-b2=2B.
・・・S=卓(屏十/-分),・•.%csinB=
26/ccos

/.tanB=y[3,B£(0,n,
・・・c为钝角,:.C二竽
-A
由正弦定理得拉A

1.
-A十尹nA]V31sinA2+2tanA
TOctanA,

2
2
2
J的取值范围是(2,十8.a
11.(2019全国IZ\A5C的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(sinB-sinC=sin/1sinBsinC.⑴求A⑵若地a+b=2c
sinC.
2
2
⑴由已知得sin+sin2c-sin2A=sinBsinCf故由正弦定理得b+c-/=be,Z?+c-ai
由余弦定理得cosA=一——=5,因为0。<4180,所以4=60.⑵由⑴知B=120°-C,
2
2
2

由题设及正弦定理得,5sinA+sin(120°-C=2sinC,即坐+cosC十;sinC=2sinC,可得cos(C+60°=-.
由于0。<。<120。,所以sin(C+60二坐,
^sinC=sin(C+600-60°=sin(C+60°cos600-cos(C+60°sin600加十也4--
12.(2018北京在△ABC中,4=7,1=8,cosB=-1.(1求角A(247边上的高.
解⑴在△A8C中,因为cos5=,
所以sinB=yj1-cos^由正弦定理得sinA二竺/.由题设丸或<8n,所以04©,所以A/.(2AABC中,
因为sinC=sin(A+B=sinAcosB+cosAsinB=,
2

所以AC边上的高为“sinC=7X^
13.在△A3C中,角A,8,C的对边分别为”,从c,已知三个向量m=4,p=1c,cos

,则△ABC的形状为()
A.等边三角形
B.等腰三角形C.直角三角形
D.等腰直角三角形
答案A解析,,向量m-(〃,cos^,ii二(〃,cos亨)共线,B
A
由正弦定理得sinAcos2=sinBcos,
A2sin^os^cosf=2sinfcosfcos
ABsin2=siny.
4B
,9^2=2,即A=5.
同理可得B=C..AABC的形状为等边三角形.故选A.
14.在△ABC中,角A,B,C的对边”,b,c成等差数列,且A-C=90。,贝
3-4
解析at〃,c成等差数列f.\2b=a+c.
2'
iJcosB=






/.2sinB=sinA+sinC.
A-C=90°,,2sinB=sin(90°+C+sinC.:.2sinB=cosC+sinC.2sin8.sin(C45.
D
9
A+B+C=180。且A-C=90。,,C=450-5,代入①式中,2sinB.sin190-
B
BBB
2sinB=cosy.4sin5cos5=cosy./.sin,二坐,.cosB=1-2sin岑二1-/
15.在△ABC中,C=60。,且高=2,则△ABC而积S的最大值为MHZl
竺案
a4
RZ
解析由。=60。及品力二就^2,可得c=
由余弦定理得3=/-必洛〃(当且仅当〃二b时取等号),
/.S=*inCWX3X坐二,
・•AABC的面积S的最大值为手.
16.在△A8C中,角A,B,C的对边分别为a,b,ct2bcosC-c=2a.(18的大小;
(2若”=3,且AC边上的中线长为华,求c的值.(1:2Zx:osC-c=2a,

a2+b2-c2
,由余弦定理得2b./-------c=Z/,
a2+c2-b2i
化简彳导cr+c2-Z>2
=-ac,cosB=----5BS(0,,
4.
(2由⑴可得b2
=a2
+c2
+ac=c2
+3c+9.①
a2+h2-c2
cosC二一2^,②
,lr]9
BC2+CD2-BD24T“WAC的中点。,连接8。,在△C8。中,cosC=2BGCD一二一7一,③由②©2c2
-b2
=\.®
由①④得”-3c-10=0,解得c=5c=-2(舍去c=5.


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《2021届步步高数学大一轮复习讲义(文科)第四章4.6解三角形.doc》
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