2023年高中数学解三角形知识点汇总及典型例题.doc

解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备：1直角三角形中各元素间的关系：在ABC中，C90，ABc，ACb，BCa。（1）三边之间的关系：a2b2c2。（勾股定理）（2）锐角之间的关系：AB90；（3）边角之间的关系：（锐角三角函数定义）sinAcosB，cosAsinB，tanA。2斜三角形中各元素间的关系：在ABC中，A、B、C为其内角，a、b、c分别表达A、B、C的对边。（1）三角形内角和：ABC。（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（R为外接圆半径）（3）余弦定理：三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍a2b2c22bccosA； b2c2a22cacosB； c2a2b22abcosC。 3三角形的面积公式：（1）ahabhbchc（ha、hb、hc分别表达a、b、c上的高）；（2）absinCbcsinAacsinB；4解三角形：由三角形的六个元素（即三条边和三个内角）中的三个元素（其中至少有一个是边）求其他未知元素的问题叫做解三角形广义地，这里所说的元素还可以涉及三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等重要类型：（1）两类正弦定理解三角形的问题：第1、已知两角和任意一边，求其他的两边及一角. 第2、已知两角和其中一边的对角，求其他边角.（2）两类余弦定理解三角形的问题：第1、已知三边求三角.第2、已知两边和他们的夹角，求第三边和其他两角.5三角形中的三角变换三角形中的三角变换，除了应用上述公式和上述变换方法外，还要注意三角形自身的特点。（1）角的变换由于在ABC中，A+B+C=，所以sin(A+B)=sinC；cos(A+B)=cosC；tan(A+B)=tanC。；（2）鉴定三角形形状时，可运用正余弦定理实现边角转化，统一成边的形式或角的形式.6求解三角形应用题的一般环节：（1）分析：分析题意，弄清已知和所求；（2）建模：将实际问题转化为数学问题，写出已知与所求，并画出示意图；（3）求解：对的运用正、余弦定理求解；（4）检查：检查上述所求是否符合实际意义。二、典例解析题型1：正、余弦定理例1（1）在中，已知，cm，解三角形； （2）在中，已知cm，cm，解三角形（角度精确到，边长精确到1cm）。解：（1）根据三角形内角和定理，；根据正弦定理， ；根据正弦定理，（2）根据正弦定理，由于，所以，或当时， ，当时， ，点评：应用正弦定理时（1）应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时，也许有两解的情形；（2）对于解三角形中的复杂运算可使用计算器题型2：三角形面积例2在中，求的值和的面积。解法一：先解三角方程，求出角A的值。 又, , 。 解法二：由计算它的对偶关系式的值。 , +得。 得。从而。以下解法略去。点评：本小题重要考察三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识，着重数学考察运算能力，是一道三角的基础试题。两种解法比较起来，你认为哪一种解法比较简朴呢？题型3：三角形中的三角恒等变换问题例3在ABC中，a、b、c分别是A、B、C的对边长，已知a、b、c成等比数列，且a2c2=acbc，求A的大小及的值。分析：因给出的是a、b、c之间的等量关系，规定A，需找A与三边的关系，故可用余弦定理。由b2=ac可变形为=a，再用正弦定理可求的值。解法一：a、b、c成等比数列，b2=ac。又a2c2=acbc，b2+c2a2=bc。在ABC中，由余弦定理得：cosA=，A=60。在ABC中，由正弦定理得sinB=，b2=ac，A=60，=sin60=。解法二：在ABC中，由面积公式得bcsinA=acsinB。b2=ac，A=60，bcsinA=b2sinB。=sinA=。评述：解三角形时，找三边一角之间的关系常用余弦定理，找两边两角之间的关系常用正弦定理。题型4：正、余弦定理判断三角形形状例4在ABC中，若2cosBsinAsinC，则ABC的形状一定是（ ）A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形答案：C解析：2sinAcosBsinC =sin（AB）=sinAcosB+cosAsinBsin（AB）0，AB另解：角化边点评：本题考察了三角形的基本性质，规定通过观测、分析、判断明确解题思绪和变形方向，通畅解题途径题型5：三角形中求值问题例5的三个内角为，求当A为什么值时，取得最大值，并求出这个最大值。解析：由A+B+C=，得=，所以有cos =sin。cosA+2cos =cosA+2sin =12sin2 + 2sin=2(sin )2+ ；当sin = ，即A=时, cosA+2cos取得最大值为。点评：运用三角恒等式简化三角因式最终转化为关于一个角的三角函数的形式，通过三角函数的性质求得结果。题型6：正余弦定理的实际应用例6（2023辽宁卷文，理）如图，A,B,C,D都在同一个与水平面垂直的平面内，B，D为两岛上的两座灯塔的塔顶。测量船于水面A处测得B点和D点的仰角分别为，于水面C处测得B点和D点的仰角均为，AC=0.1km。试探究图中B，D间距离与此外哪两点间距离相等，然后求B，D的距离（计算结果精确到0.01km，1.414，2.449） 解:在ABC中，DAC=30, ADC=60DAC=30,所以CD=AC=0.1 又BCD=1806060=60，故CB是CAD底边AD的中垂线，所以BD=BA， 在ABC中，即AB=因此，BD=故B，D的距离约为0.33km。 点评：解三角形等内容提到高中来学习，又近年加强数形结合思想的考察和对三角变换规定的减少，对三角的综合考察将向三角形中问题伸展，但也不可太难，只要掌握基本知识、概念，深刻理解其中基本的数量关系即可过关。三、思维总结1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 = 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，然后运用A+B+C = ，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 = 求C，再由正弦定理或余弦定理求c边，要注意解也许有多种情况；（4）已知三边a、b、c，应余弦定理求A、B，再由A+B+C = ，求角C。2三角学中的射影定理：在ABC 中，3两内角与其正弦值：在ABC 中，4解三角形问题也许出现一解、两解或无解的情况，这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何作图来帮助理解”。三、课后跟踪训练1.（2023上海文数18.）若的三个内角满足，则 （ ）（A）一定是锐角三角形. （B）一定是直角三角形.（C）一定是钝角三角形. (D)也许是锐角三角形，也也许是钝角三角形.解析：由及正弦定理得a:b:c=5:11:13 由余弦定理得，所以角C为钝角2.（2023天津理数7）在ABC中，内角A,B,C的对边分别是a,b,c，若，则A=( )（A） （B） （C） （D）【答案】A【解析】本题重要考察正弦定理与余弦定理的基本应用，属于中档题。由正弦定理得，所以cosA=，所以A=300【温馨提醒】解三角形的基本思绪是运用正弦、余弦定理将边化为角运算或将角化为边运算。3.（2023湖北理数）3.在中，a=15,b=10,A=60，则=A B C D 【答案】D【解析】根据正弦定理可得解得，又由于，则，故B为锐角，所以，故D对的.4.（2023广东理数）11.已知a,b,c分别是ABC的三个内角A,B,C所对的边，若a=1,b=, A+C=2B,则sinC= .解：由A+C=2B及A+ B+ C=180知，B =60由正弦定理知，即由知，则，5（2023湖南卷文）在锐角中，则的值等于 ， 的取值范围为 . 解析 设由正弦定理得由锐角得，又，故，6.（2023全国卷理）在中，内角A、B、C的对边长分别为、，已知，且 求b 分析：:此题事实上比较简朴,但考生反映不知从何入手.对已知条件(1)左侧是二次的右侧是一次的,学生总感觉用余弦定理不好解决,而对已知条件(2) 过多的关注两角和与差的正弦公式,甚至有的学生还想用现在已经不再考的积化和差,导致找不到突破口而失分.解法：在中则由正弦定理及余弦定理有:（角化边） 化简并整理得：.又由已知.解得. 7在ABC中，已知A、B、C成等差数列，求的值。解析：由于A、B、C成等差数列，又ABC180，所以AC120，从而60，故tan.由两角和的正切公式，得。所以。点评：在三角函数求值问题中的解题思绪，一般是运用基本公式，将未知角变换为已知角求解，同时结合三角变换公式的逆用。8.（2023四川卷文）在中，为锐角，角所对的边分别为，且（I）求的值；（II）若，求的值。 解（I）为锐角， , （II）由（I）知， 由得，即又 9.（2023陕西文数17）（本小题满分12分）在ABC中，已知B=45,D是BC边上的一点，AD=10,AC=14,DC=6，求AB的长.解在ADC中，AD=10,AC=14,DC=6,由余弦定理得cos=,ADC=120, ADB=60在ABD中，AD=10, B=45, ADB=60，由正弦定理得,AB=10.（2023辽宁文数17）（本小题满分12分）在中，分别为内角的对边，且（）求的大小；（）若，试判断的形状.解：（）由已知，根据正弦定理得即由余弦定理得故 （）由（）得又，得由于，故所以是等腰的钝角三角形。11.（2023辽宁理数）（17）（本小题满分12分） 在ABC中，a, b, c分别为内角A, B, C的对边，且 （）求A的大小；（）求的最大值.解：（）由已知，根据正弦定理得即 由余弦定理得 故 ，A=120 6分（）由（）得： 故当B=30时，sinB+sinC取得最大值1。 补充：海伦公式：有一个三角形，边长分别为a、b、c，三角形的面积S可由以下公式求得：而公式里的p为半周长（周长的一半）：基本关系转化：倒数关系：；商的关系： 平方关系：；和差角公式和差化积口诀：正加正，正在前，余加余，余并肩正减正，余在前，余减余，负正弦积化和差倍角公式二倍角三倍角三倍角公式推导sin（3a)3sina-4sin3a=sin(a+2a)=sin2acosa+cos2asina=2sina（1-sin2a)+（1-2sin2a)sina=3sina-4sin3acos3a4cos3a-3cosa=cos（2a+a)=cos2acosa-sin2asina=（2cos2a-1）cosa-2（1-cos2a)cosa=4cos3a-3cosasin3a4sinasin（60+a)sin（60-a)=3sina-4sin3a=4sina（3/4-sin2a)=4sina（3/2）-sina（3/2）+sina=4sina(sin60+sina)(sin60-sina)=4sina*2sin（60+a)/2cos（60-a)/2*2sin（60-a)/2cos（60+a)/2=4sinasin（60+a)sin（60-a)cos3a4cosacos（60-a)cos（60+a)=4cos3a-3cosa=4cosa(cos2a-3/4）=4cosacos2a-（3/2）2=4cosa(cosa-cos30）(cosa+cos30）=4cosa*2cos(a+30）/2cos(a-30）/2*-2sin(a+30）/2sin(a-30）/2=-4cosasin(a+30）sin(a-30）=-4cosasin90-（60-a)sin-90+（60+a)=-4cosacos（60-a)-cos（60+a)=4cosacos（60-a)cos（60+a)tan3atanatan（60-a)tan（60+a)上述两式相比可得tan3a=tanatan（60-a)tan（60+a)三倍角sin3=3sin-4sin3 =4sinsin（/3+）sin（/3-）cos3=4cos3 -3cos=4coscos（/3+）cos（/3-）tan3=tan（）*(-3+tan（）2）/(-1+3*tan（）2）=tan a tan（/3+a） tan（/3-a)半角公式（正负由所在的象限决定）万能公式