重庆铁中高一下期数学培优专题(一)
知识要点梳理 本节公式中,s?a?b?c2,,r为内切圆半径,R为外接圆半径,Δ为三角形面积. (一). 三角形中的各种关系
设△ABC的三边为a、b、c,对应的三个角A、B、C. 1.角与角关系:A+B+C = π,
2.边与边关系:a + b > c,b + c > a,c + a > b, a-b < c,b-c < a,c-a < b. 3.边与角关系: 正弦定理:
asinA?bsinB?csinC?2R 余弦定理: c2 = a2+b2-2bacosC, b2 = a2+c2-2accosB, a2 = b2+c2-2bccosA. 它们的变形形式有:
a = 2R sinA,sinAsinB?ab,cosA?b2?c2?a22bc.
3)射影定理:a=b·cosC+c·cosB,
b=a·cosC+c·cosA, c=a·cosB+b·cosA.
4)面积公式:S??12aha?12absinC?rs?abc4R?s(s?a)(s?b)(s?c) (二)、关于三角形内角的常用三角恒等式: 1.三角形内角定理的变形
由A+B+C=π可得出:sinA=sin(B+C),cosA=-cos(B+C)等 2.常用的恒等式:
(1)sinA+sinB+sinC=4cosA2cosBcosC;
22(2)cosA+cosB+cosC=1+4sinA2sinBsinC2;
2 1
(3)sinA+sinB-sinC=4sin
ABsincosC; 222222(4)cosA+cosB-cosC=-1+4cosAcosBsinC.
3.余弦定理判定法:如果c是三角形的最大边,则有:
a2+b2>c2 ? 三角形ABC是锐角三角形 a2+b2<c2 ? 三角形ABC是钝角三角形 a2+b2=c2 ? 三角形ABC是直角三角形
(三) 三角形度量问题:求边、角、面积、周长及有关圆半径等。 条件 角角边 边边角 边边边 边角边 适用定理 正弦定理 正弦定理或余弦定理 余弦定理 余弦定理 其中“边边角”(abA)类型利用正弦定理求角时应判定三角形的个数: A<90° A≥90° ab a≤b a>bsinA a=bsinA a b,且A=60, a?6, b?4,那么满足条(1)?ABC中,A、B的对边分别是a、件的?ABC A、 有一个解 B、有两个解 C、无解 D、不能确定 ?a?b?c(2)在?ABC中,A=60°,b=1,面积为3,则= . sinA?sinB?sinC(3)在?ABC中, (1?tanA)(1?tanB)?2,则log2sinC=_____ a,b分,别是角A、B、C所对的边,若 (a?b?c)(sinA?sinB?sinC)?3asinB,则?C=____ a2?b2?c2(5)在?ABC中,若其面积S?,则?C= . 431??83?60答案:(1)C;(2)(3)(4)(5)30; 23?(6)在?ABC中,A?60, b?1,这个三角形的面积为3,则?ABC外接圆的直 (4)在?ABC中,径是_______ a?3,cosA?(7)在△ABC中,a、b、c是角A、B、C的对边, 1B?C,则cos2= ,32b2?c2的最大值为 (8)在△ABC中AB=1,BC=2,则角C的取值范围是 2 (9)设O是锐角三角形ABC的外心,若?C面积满足关系式S?AOB ?75?,且?AOB,?BOC,?COA的 ?S?BOC?3S?COA,求?A. 19??239;0?C?答案:(6);(7);(8);(9)45; 3263 例题精讲: 例1. 在△ABC中,已知a?3,b?2,B=45? 。求A、C及c 3sin45?2?3 2asinBsinA??解法一:由正弦定理得: b∵B=45?<90? 即b bsinC2sin75?6?2??当A=60?时,C=75?, c? ?sinB2sin45bsinC2sin15?6?2c???当A=120?时,C=15?, ?sinB2sin45解法二:设c=x由余弦定理 b将已知条件代入,整理:x22?a2?c2?2accosB 6?2, 2?6x?1?0,解之:x?222(1)当c?6?22)?36?2b?c?a1?3?2??? 时cosA?2bc26?22(3?1)22?2?22?( 从而A=60? ,C=75? (2)当c?6?2时同理可求得:A=120? ,C=15? 2例2.已知三角形的一个角为60°,面积为103cm2,周长为20cm,求此三角形的各边长. 解析:设三角形的三边长分别为a、b、c,B=60°,则依题意得 3 ?a2?c2?b2?cos60??2ac??1??acsin60??103?2?a?b?c?20???a?b?c?20?2??b?a2?c2?ac ?ac?40?① ② ③ 由①式得:b2=[20-(a+c)]2=400+a2+c2+2ac-40(a+c) ④? 将②代入④得400+3ac-40(a+c)=0? 再将③代入得a+c=13? ?a1?5?a2?8?a?c?13解得?或?由? ∴b1=7,b2=7? ac?40c?8c?5??1?2所以,此三角形三边长分别为5cm,7cm,8cm。 例3. △ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边.已知tanA+tanB+3=tanA·tanB·3, 733(1)求∠C的大小;(2)若c=,△ABC的面积S△ABC=,求a+b的值. 22tanA?tanB解析;(1)tanC=-tan(A+B)=- 1?tanA?tanB=- 3?(tanA?tanB?1)=3. ∵0°<C<180°,∴C=60°. 1?tanA?tanB (2)由c= 73371及余弦定理,得a2+b2-2abcos60°=()2.又由S△ABC=absin60°=, 2222 49?211a?b2?ab?,2121?整理得?(a+b)=,即a+b=. 4∴ 24??ab?6. 例4.在△ABC中,AB=5,AC=3,D为BC中点,且AD=4,求BC边长。 解析:设BC边为x,则由D为BC中点, x可得BD=DC=, 2 4 x42?()2?52AD?BD?AB2?, 在△ADB中,cosADB= x2?AD?BD2?4?2222x224?()?32222AD?DC?AC2?. 在△ADC中,cosADC= x2?AD?DC2?4?2又∠ADB+∠ADC=180° ∴cosADB=cos(180°-∠ADC)=-cosADC。? xx42?()2?5242?()2?3222??∴ xx2?4?2?4?22解得,x=2?, 所以,BC边长为2。 例5. 在△ABC中,三边长为连续的自然数,且最大角是最小角的2倍,求此三角形的三边长。? 解析:设三角形的三边长分别为x,x+1,x+2, 其中x∈N*,又设最小角为α,则? x?2xx?2x?2?cos?? ,---① ??2xsin?sin2?2sin??cos?又由余弦定理可得x2=(x+1)2+(x+2)2-2(x+1)(x+2)cosα----?② 将①代入②整理得:x2-3x-4=0? 解之得x1=4,x2=-1(舍)所以此三角形三边长为4,5,6 例6.如图,在△ABC中,AC?2,BC?1,cosC?(1)求AB的值; (2)求sin?2A?C?的值. 解析;(Ⅰ) 由余弦定理, 22 AB?AC?2BC?23. 4A.C.BcCos C ?4?1?2?2?1?34? 2 . 那么,AB?2. (Ⅱ)解:由cosC?732sinC?1?cosC?.由正弦定理, ,且0?C??,得 445