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.cos A=,cos B=,cos C=.
3.在△ABC中,c2=a2+b2⇔C为直角,c2>a2+b2⇔C为钝角;c2 2、已知两边和其中一边的对角,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
=+,
∴cos B==,
化简得c2=a2+b2.
故△ABC为直角三角形.
方法二 原式化为cos B==,
∴c 3、os Bsin C=sin A=sin(B+C)
=sin Bcos C+cos Bsin C,
∴sin Bcos C=0,
∵B∈(0,π),sin B≠0,∴cos C=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 4、B
解析 由余弦定理cos B=,
代入得=,
∴a2+c2-2ac=0,
即(a-c)2=0,∴a=c.
又∵B=60°,∴△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:sin Asin B=sin C;
(2)若b2+c2-a2=bc,求tan B.
(1)证明 根据正弦定理,可设===k(k>0).
则a=ksin A,b=ksin B,c=ksin C.
代入+=中,有
+=,变形可得:
sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B 5、).
在△ABC中,由A+B+C=π,
有sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,
所以sin Asin B=sin C.
(2)解 由已知,b2+c2-a2=bc,
根据余弦定理,有cos A==.所以sin A==.
由(1)知,sin Asin B=sin Acos B+cos Asin B,
所以sin B=cos B+sin B,
故tan B==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 6、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bsin A=acos B.
(1)求角B;
(2)若b=3,sin C=2sin A,求a,c的值.
解 (1)由bsin A=acos B及正弦定理,
得sin B=cos B,
即tan B=,因为B是三角形的内角,所以B=.
(2)由sin C=2 sin A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 7、=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+c2-2bccos A,
b2=a2+c2-2accos B,
∴a2-b2=b2-a2-2bccos A+2accos B,
∴2(a2-b2)=2accos B-2bccos A,
即a2-b2=accos B-bccos A,
∴=.
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 8、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+cos C)+c(1+cos A)=3b,
即a+a·+c+c·=3b,
∴2ab+a2+b2-c2+2bc+b2+c2-a2=6b2,
整理得ab+bc=2b2,同除b得a+c=2b,
故等式成立.
例4 已知钝角三角形的三边BC=a=k,AC=b=k+2,AB=c=k+4,求k的取值范围.
错解 ∵c>b>a,且△ABC为钝角三角形,
∴C为钝角. 9、
由余弦定理得cos C==<0.
∴k2-4k-12<0,解得-2 10、x,则x的取值范围是( )
A.(1,) B.(,5)
C.(,) D.(1,)∪(,5)
答案 D
解析 (1)若x>3,则x对角的余弦值<0且2+3>x,
解得 11、则A等于( )
A.60° B.45° C.120° D.30°
答案 C
解析 由正弦定理得a2-c2-b2=bc,
结合余弦定理得cos A==-,
又A∈(0,π),∴A=120°.
3.在△ABC中,A=120°,AB=5,BC=7,则的值为( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 由余弦定理BC2=AB2+AC2-2·AB·AC·cos A得72=52+AC2-2·5·AC·(-),
∴AC=3或-8(舍).∴==.
4.已知锐角三角形的边长分别为1,3,a,则a的范围是( )
A.(8,10) B.(2,)
C.(2,10) D






