解三角形题型的解法
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解三角形题型的解法
一、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:
a
2
b
2
c
2
(
勾股定理)
(2)锐角之间的关系:
AB90
0
;
(3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义)
0
sinAcosB
a
ba
,
cosAsinB
,
tanA
.
ccb
二、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
分别表示
A、B、C
的对边.
(1)三角形内角和:
A+B+C
.
(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
abc
2R
(
R
为外接圆半径)
sinAsinB
sinC
(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.
a
2
b
2
c
2
2bccosA
;
b
2
a
2
c
2
2accosB
;
c
2
a
2
b
2
2abcosC
.<
br>
b
2
+c
2
-a
2
cosA=
2
bc
a
2
+c
2
-b
2
cosB=
2ac
a
2
+b
2
-c
2
cosC=
2ab
a
2
+b
2
-c
2
=2abcosC
c
2
+b
2
-a
2
=2bccosA
a
2
+c
2
-b
2
=2accosB
三、三角形的面积公式:
111
;
ah
a
bh
b
ch
c
(
h
a
、h
b
、h
c
分别表示
a、b、c
的高)
222
1111
(2)
S
absinCbcsinAacsinB
=
2222
(1)
S
四、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
以包括三角形的高、中线、角平分线以及
内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型:
(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.
解三角形如果出现多解,要利用三角形内角和定理或三角形边角不等关系来检验.
五、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
因为在
ABC
中,
A+B+C
,所以
sin(AB)sinC
;
cos(AB)cosC
;
tan(AB)tanC
;
sin
ABCABC
cos
,cossin
.
2222
(2)判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角
转化,统一成边的形式或角的形式.
六、求解三角形应用题的一般步骤:
(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:正确运用正、余弦定理求解;
(4)检验:检验上述所求是否符合实际意义.
七、解应用题中的几个角的概念
(1)仰角、俯角的概念:
在测量时,视线与水平
线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫做俯角.如图:
(2)方向角:相对于某正方向的水平角.如南偏西
45
0
等.
(3)方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的夹角.
【方法讲评】
题型一
使用情景
解题步骤
求三角形的角和边
解三角形
一般利用正弦定理、余弦定理和三角恒等变形来解答.
【例1】在
ABC
中,已知
a22
,
b23
,
A45
0
,求
c、B、C
.
【点评】(1)利用正弦定理和余弦定理
时,注意使用的数学情景,知道两边和其中一边的对角一般利
用正弦定理解答;(2)已知两边和其中一
边的对角,一般要讨论,利用三角形内角和定理或三角形边角不
等关系定理检验. 学科@网
【反馈检测1】在
C
中,角
,
,
C的对边分别为
a
,
b
,
c
,且
(1)求角
的大小;
(2)若
a3
,
sinC2sin
,求
b
,
c
的值.
题型二
使用情景
求三角形的面积
解三角形
2sinCsinacos
.
sinbcos
解题步骤
利用公式
S
11
ah
a
absinC
解答.
22
【例2】 在
ABC
中,角
A,B,C
的对边分别
为
a,b,c
,且
(1)求角
A
的值;
(2)若角
B
2b3ccosC
.
cosA
3a
6
,
BC
边上的中线
AM7
,求
ABC
的面积.
【点评】求三角形的面积一般利用公式
S
11
ah
a
absinC
解答,注意灵活选用公式.
22
.
3
【反馈检测2】在
△ABC
中,内角
A,B,C
对边的边长分别是
a,b,c
,已知
c2
,<
br>C
(Ⅰ)若
△ABC
的面积等于
3
,求
a,b;
(Ⅱ)若
sinCsin(BA)2sin2A
,求
△ABC
的面积.
题型三
使用情景
判断三角形的形状
解三角形
解题步骤
一般利用正弦定理或余弦定理边化角或角化边.
tanAa
2
【例3】在
△ABC
中,若,则
△ABC
的形状是( )
tanB
b
2
A.直角三角形
B.等腰或直角三角形
C.不能确定
D.等腰三角形
【点评】(1)判断三角形的形状,一般利用正弦定理或余弦定理边化
角或角化边.(2)
in2Asin2B
得到
2A2B
或
2A
2B180
0
,不要漏了
2A2B180
0
.
【反馈检测3】已知
a,b,c
分别是
ABC
中角
A,B,C
的对边
acsinA4sinC4csinA
.
(1)求
a
的值;
(2)圆
O
为
ABC
的外接圆(
O
在
ABC
内部),
ABC
的面积为
并说明理由.
题型四
使用情景
解题步骤
3
,bc4
,判断
ABC
的形状,
3
解三角形的应用
解三角形的应用
先画图,把条件标记到图形中,然后转化成解三角形的数学问题来解.
【例4】已知甲船正在大海上航行,当它位于A处时获悉,在其正东方向相距20海里的B处
有一艘渔船
遇险等待营救,甲船立即以10海里小时的速度匀速前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏
西
30
,相
距10海里C处的乙船,乙船当即决定匀速前往救援,并且与甲船同时到
达.(供参考使用:
tan41
(1)试问乙船航行速度的大小;(2)试问乙船航行的方
向(试用方位角表示,如北偏东…度).
【解析】依题意画出
A、B、C
的方位图,如下
3
).
2
【点评】(1)解三角形的应用
题,一般先画图,把条件标记到图形中,然后转化成解三角形的数学问
题来解.(2)解三角形的一般规
律:必须知道三个几何元素,至少一个为边,对于不知道的边或角可以放
到其它三角形中去解.
【反馈检测4】在海岸
A
处,发现北偏西75°的方向,与
A
距离2海里的
B
处有一艘走私船,在
A
处
北偏东45°方向,与
A
距离(
3
-1)海里的
C
处的缉私船奉命以10
3
海里小
时的速度追截走私船.此
时,走私船正以10海里小时的速度从
B
向北偏西30°方向
逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?
题型五
使用情景
解题步骤
【例5】在锐角
ABC
中,内角A,B,C的对边
a,b,c
,已知
c2
,
C
(1)若
ABC
的面积等于
3
,求
a,b
;
(2)求
ab
的取值范围.
取值范围或最值问题
求变量的取值范围或最值.
一般先建立三角函数模型,再利用三角函数的图像和性质求函数的取值范围或最值.
3
.
【点评】本题第2问,利用正弦定理建立三角函数模型后,要注意角
A
的范围,不能简
单地根据“锐
角
ABC
”,把角A的范围定为
0A
2
,锐角三角形指的是每一个内角都是锐角,所以要考虑
p
A,B,C
Î
(0,)
,才能得到角A的准确范围.
2
【反馈检测5】在
ABC
中,
三个内角A,B,C的对边分别为
a
,其中
c2
,且
b
,
c
,
(1)求证:
ABC
是直角三角形;
cosAb3
cosBa1
AC
上,
PA
B
,(2)设圆
O
过
A,B,C
三点,点
P<
br>位于劣弧
»
用
的三角函数表示三角形
PAC
的<
br>面积,并求
PAC
面积最大值.
参考答案
【反馈检测1答案】(1)
3
;(2)
b
3
,
c23
.
【反馈检测2答案】(1)
a2
,
b2
;
(2)
S
23
3
22
【反馈检测2详细解析】(Ⅰ)由
余弦定理及已知条件得,
abab4
,
又因为
△ABC
的面
积等于
3
,所以
1
absinC3
,得
ab4
.
2
a
2
b
2
ab4,
联立方
程组
解得
a2
,
b2
.
ab4,
(Ⅱ)由题意得
sin(BA)sin(BA)4sinAcosA
,
即
sinBcosA2sinAcosA
,
当
cosA0时,
A
4323
,
B
,
a
,
b
,
33
26
当
cosA0
时,得
sinB2sinA
,由正弦定理得
b2a
,
a
2
b
2
ab4,
2343
联立方程组
解得
a
,
b
.
33
b2a,
所以<
br>△ABC
的面积
S
123
absinC
.
23
【反馈检测3答案】(1)
a2
;(2)等边三角形. 学科@网
【反馈检测4答案】缉私船沿北偏西
60
o
的方向能最快追上走私船
o
【反馈检测4详细解析】由已知条件得,
AB2,AC31,BAC120,
∴
BC
AB
2
+AC
2
-2ABAC
cosBAC=4+4-23+23-2=6
.
2
ABBC
o
,解得
sinACB
,∴
ACB45
,
=
2sinACBsinBAC
在
ABC
中,
∴
BC
为水平线,设经过时间
t
小时后,缉私船追上走私船,则在
BCD
中,
BD10t,CD103t,DBC120
o
,
3
BDsinCBD
2
=
1
,
=
si
nBCD
CD2
103t
10t
∴
BCD30
o
,∴缉私船沿北偏西
60
o
的方向能最快追上走私船.
【反馈检测
5答案】(1)证明略;(2)
时,
S
PAC最大值等于.
4
3
3
【反馈检测5详细解析】(1)证明:
由正弦定理得
cosAsinB
,整理为
sinAcosAsinBcosB
,即sin2A
cosBsinA
3
b
∵
,∴A=B舍去.由A+B=可知c=,
1
2
a
22<
br>=sin2B
∴2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=
∴ΔABC是直角三角形