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1、解三角形常考基本問題歸類
正弦定理和余弦定理是解斜三角形和判定三角形類型的重要工具,其主要作用是將已知條件中的邊、角關(guān)系轉(zhuǎn)化為角的關(guān)系或邊的關(guān)系。在近幾年高考中主要有以下五大命題熱點(diǎn):
一、求解斜三角形中的基本元素:指已知兩邊一角(或二角一邊或三邊),求其它三個(gè)元素問 題,進(jìn)而求出三角形的三線(高線、角平分線、中線)及周長(zhǎng)等基本問題.
例1、中,,BC=3,則的周長(zhǎng)為( )
A. B.
C. D.
分析:由正弦定理,求出b及c,或整體求出b+c,則周長(zhǎng)為3+b+c而得到結(jié)果.
解:由正弦定理得:,
2、 得b+c=[sinB+sin(-B)]=.
故三角形的周長(zhǎng)為:3+b+c=,故選(D).
評(píng)注:由于本題是選擇題也可取△ABC為直角三角形時(shí),即B=,周長(zhǎng)應(yīng)為3+ 3,故排除(A)、(B)、(C).而選(D).
例2、在ΔABC中,已知,AC邊上的中線BD=,求sinA的值.
分析:本題關(guān)鍵是利用余弦定理,求出AC及BC,再由正弦定理,即得sinA.
解:設(shè)E為BC的中點(diǎn),連接DE,則DE//AB,且,設(shè)BE=x
在ΔBDE中利用余弦定理可得:,
,解得,(舍去)
3、 故BC=2,從而,
即又,
故,
二、判斷三角形的形狀:給出三角形中的三角關(guān)系式,判斷此三角形的形狀.
例3 在中,已知,那么一定是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.正三角形
解法1:由=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB,
即sinAcosB-cosAsinB=0,得sin(A-B)=0,得A=B.故選(B).
解法2:由題意,得cosB=,再由余弦定理,得cosB=.
∴ =,即a2=b2,得a=b,故選(B).
評(píng)注:
4、判斷三角形形狀,通常用兩種典型方法:⑴統(tǒng)一化為角,再判斷(如解法1),⑵統(tǒng) 一化為邊,再判斷(如解法2).
三、解決與面積有關(guān)問題:主要是利用正、余弦定理,并結(jié)合三角形的面積公式來解題.
例4、在中,若,,,則的面積S=_________
分析:本題只需由余弦定理,求出邊AC,再運(yùn)用面積公式S=AB?ACsinA即可解決.
解:由余弦定理,得cosA=,
解得AC=3.∴ S=AB?ACsinA=.
∴ AB?AC?sinA=AC?h,得h=AB? sinA=,故選(A).
四、求值問題
例5、 在中,所對(duì)的邊長(zhǎng)分別為,
5、設(shè)滿足條件 和,求和的值.
分析:本題給出一些條件式的求值問題,關(guān)鍵還是運(yùn)用正、余弦定理.
解:由余弦定理,因此,
在△ABC中,∠C=180°-∠A-∠B=120°-∠B.
由已知條件,應(yīng)用正弦定理
解得從而
五、正余弦定理解三角形的實(shí)際應(yīng)用:利用正余弦定理解斜三角形,在實(shí)際應(yīng)用中有著廣 泛的應(yīng)用,如測(cè)量、航海、幾何等方面都要用到解三角形的知識(shí),例析如下:
(一.)測(cè)量問題
圖1
A
B
C
D
例1 如圖1所示,為了測(cè)河的寬度,在一岸
6、邊選定A、B兩點(diǎn),望對(duì)岸標(biāo)記物C,測(cè)得∠CAB=30°,∠CBA=75°,AB=120cm,求河的寬度。
分析:求河的寬度,就是求△ABC在AB邊上 的高,而在河的一邊,已測(cè)出AB長(zhǎng)、 ∠CAB、∠CBA,這個(gè)三角形可確定。
解析:由正弦定理得,
∴AC=AB=120m,又∵,
解得CD=60m。
點(diǎn)評(píng):雖然此題計(jì)算簡(jiǎn)單,但是意義重大,屬于“不過河求河寬問題”。
(二.)遇險(xiǎn)問題
例2某艦艇測(cè)得燈塔在它的東15°北的方向,此艦艇以30海里/小時(shí)的速度向正東前進(jìn),30分鐘后又測(cè)得燈塔在它的東30°北。若此燈塔周圍10海
7、里內(nèi)有暗礁,問此艦艇繼續(xù)向東航行有無觸礁的危險(xiǎn)?
西
北
南
東
A
B
C
30°
15°
圖2
解析:如圖艦艇在A點(diǎn)處觀測(cè)到燈塔S在東15°北的方向上;艦艇航行半小時(shí)后到達(dá)B點(diǎn),測(cè)得S在東30°北的方向上。 在△ABC中,可知AB=30×0.5=15,∠ABS=150°,∠ASB=15°,由正弦定理得BS=AB=15,過點(diǎn)S作SC⊥直線AB,垂足為C,則SC=15sin30°=7.5。
這表明航線離燈塔的距離為7.5海里,而燈塔周圍10海里內(nèi)有暗礁,故繼續(xù)航行有觸礁的危險(xiǎn)。
點(diǎn)評(píng):有關(guān)斜三角形的實(shí)際問題,其解題的一般步驟是:(1)準(zhǔn)確理解題意,分清已知與所求,尤其
8、要理解應(yīng)用題中的有關(guān)名詞和術(shù)語;(2)畫出示意圖,并將已知條件在圖形中標(biāo)出;(3)分析與所研究問題有關(guān)的一個(gè)或幾個(gè)三角形,通過合理運(yùn)用正弦定理和余弦定理求解。
六、交匯問題:是指正余弦定理與其它知識(shí)的交匯,如與不等式、數(shù)列、立體幾何(特別是 求角與距離)、解析幾何、實(shí)際問題等知識(shí)交匯.
例6、△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知a,b,c成等比數(shù)列,
(Ⅰ)求cotA+cotC的值; (Ⅱ)設(shè),求a+c的值.
分析:本題是正、余弦定理與向量、等比數(shù)列等知識(shí)的交匯,關(guān)鍵是用好正弦定理、余 弦定理等.
解:(Ⅰ)由
由b2=ac及正弦定理得
則
(Ⅱ)由,得ca?cosB=,由ㄋB=,可得ac=2,即b2=2.
由余弦定理b2=a2+c2-2ac+cosB,
得a2+c2=b2+2ac·cosB=5.
即