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正弦定理和余弦定理的每一个等式中都包含三角形的四个元素,如果其中三个元素是已知的,那么这个三角形一定可解. 解斜三角形,根据所给的条件及适用的定理可以归纳为如下四种类型:
1. 已知两角及一条边.如已知角[A]、角[C]和边[c],解△[ABC]
例1 在△[ABC]中,已知[c=10,A=45°,][C=30°],求[a、b、B].
解析 由[A+B+C=π]得,
[B=π-A+C=][105°].
由[asinA=csinC]得,
[a=c⋅sinAsinC=10sin45°sin30°=102].
由[asinA=bsinB]得,
[b=a⋅sinBsinA=102⋅sin105°sin45°=5(6+2)].
点拨 先运用三角形内角和定理求第三角,再运用正弦定理求其余的两边.
2. 已知两边和它们的夹角.如已知边[a、c和B],解[△ABC]
例2 在[△ABC]中,已知[a=23],[c=6+2],[B=45°],求[b、A和C].
解析 ∵[b2=a2+c2-2ac cosB]
=[(23)2+(6+2)2-2⋅23⋅(6+2)]cos[45°]
=[12+(6+2)2-43(3+1)]
=[8].
∴[b=22.]
求[A]可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理.
方法一: ∵cos[A=b2+c2-a22bc]
[=(22)2+(6+2)2-(23)22×22×(6+2)=12,]
∴[A=60°.] [∠C=180°-∠A-∠B=75°.]
方法二:∵sin[A=absinB=2322⋅sin45°,]
又∵[6+2]>[2.4+1.4=3.8,]
[23]<[2×1.8=3.6,]
∴[a]<[c],即[0°]<[A]<[90°,]
∴[A=60°.]
[∴C=180°][-A-B=75°].
点拨 求角[A]时运用正弦定理、余弦定理都可以,但用正弦定理确定角[A]时,注意“大边对大角”.
3. 已知三边[a、b、c],解△[ABC]
例3 在△[ABC]中,已知[a=26],[b=6+23],[c=43],求[A、B和C.]
解析 由余弦定理得,
∵[cosA=b2+c2-a22bc]
[=(48+243)+48-242×43×(6+23)=32],
[∴A=30°].
∵[cosC=a2+b2-c22ab]
[=24+(48+243)-482×26×(6+23)=22],
[∴C=45°.]
(或∵[sinC=casinA=4326sin30∘=22],而[a 于是[B=π-(A+C)=105°].
[∴A=30°,B=105°,C=45°.]
点拨 直接运用余弦定理先确定一个角,再求第二个角时既可以用余弦定理也可以正弦定理,但用正弦定理时要用边的大小来确定角的大小.
4. 已知两边及其中一条边所对的角,如已知[a、b和A],解△[ABC]
例4 在△[ABC]中,已知[a=22],[b=23],[A=45°],求[c、B和C].
解析 方法一:由[asinA=bsinB]得,
[sinB=bsinAa=23×2222=32].
[∵bsinA<a<b],
[∴]这个三角形有两组解.
[∴B=60°或B=120°].
又[A+B+C=π],
当[B=60°]时,[C=π-(A+B)=75°],
由[asinA=csinC]得,
[c=asinCsinA=22sin75°sin45°=6+2].
当[B=120°]时,[C=π-(A+B)=15°],
由[asinA=csinC]得,
[c=asinCsinA=22sin15°sin45°=6-2].
故[B=60°,C=75°,c=6+2]
或[B=120°,C=15°,c=6-2].
方法二:由[a2=b2+c2-2bc⋅cosA]得,
[(22)2=(23)2+c2-2×23c×cos45°],
即[c2-26c+4=0],
解得,[c1=6+2],[c2=6-2].
当[c1=6+2]时,
[cosC1=a2+b2-c22ab]
[=8+12-(8+43)2×22×23)=6-24,]
故[C1=75°],[B1=60°.]
同理可求得,
当[c2=6-2]时,[C2=15°,B2=120°].
点拨 已知两边和其中一边的对角不能唯一确定三角形,解这类三角形问题可能出现一解、两解、无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角”及几何图形帮助理解,此时用正弦定理、余弦定理均可求解.(1)利用正弦定理讨论:若已知 [a、b和A],由正弦定理[asinA=bsinB]得[sinB=bsinAa]. 若[sinB>1],无解;若[sinB=1],一解;若[sinB<1],两解.(2)利用余弦定理讨论:已知[a、b和A],由余弦定理[a2=b2+c2-2bc cosA],这可以看作关于[c]的一元二次方程.若方程无解或无正数解,则三角形无解;若方程有唯一正数解,则三角形一解;若方程有两不同正数解,则三角形有两解.
1. 已知两角及一条边.如已知角[A]、角[C]和边[c],解△[ABC]
例1 在△[ABC]中,已知[c=10,A=45°,][C=30°],求[a、b、B].
解析 由[A+B+C=π]得,
[B=π-A+C=][105°].
由[asinA=csinC]得,
[a=c⋅sinAsinC=10sin45°sin30°=102].
由[asinA=bsinB]得,
[b=a⋅sinBsinA=102⋅sin105°sin45°=5(6+2)].
点拨 先运用三角形内角和定理求第三角,再运用正弦定理求其余的两边.
2. 已知两边和它们的夹角.如已知边[a、c和B],解[△ABC]
例2 在[△ABC]中,已知[a=23],[c=6+2],[B=45°],求[b、A和C].
解析 ∵[b2=a2+c2-2ac cosB]
=[(23)2+(6+2)2-2⋅23⋅(6+2)]cos[45°]
=[12+(6+2)2-43(3+1)]
=[8].
∴[b=22.]
求[A]可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理.
方法一: ∵cos[A=b2+c2-a22bc]
[=(22)2+(6+2)2-(23)22×22×(6+2)=12,]
∴[A=60°.] [∠C=180°-∠A-∠B=75°.]
方法二:∵sin[A=absinB=2322⋅sin45°,]
又∵[6+2]>[2.4+1.4=3.8,]
[23]<[2×1.8=3.6,]
∴[a]<[c],即[0°]<[A]<[90°,]
∴[A=60°.]
[∴C=180°][-A-B=75°].
点拨 求角[A]时运用正弦定理、余弦定理都可以,但用正弦定理确定角[A]时,注意“大边对大角”.
3. 已知三边[a、b、c],解△[ABC]
例3 在△[ABC]中,已知[a=26],[b=6+23],[c=43],求[A、B和C.]
解析 由余弦定理得,
∵[cosA=b2+c2-a22bc]
[=(48+243)+48-242×43×(6+23)=32],
[∴A=30°].
∵[cosC=a2+b2-c22ab]
[=24+(48+243)-482×26×(6+23)=22],
[∴C=45°.]
(或∵[sinC=casinA=4326sin30∘=22],而[a
[∴A=30°,B=105°,C=45°.]
点拨 直接运用余弦定理先确定一个角,再求第二个角时既可以用余弦定理也可以正弦定理,但用正弦定理时要用边的大小来确定角的大小.
4. 已知两边及其中一条边所对的角,如已知[a、b和A],解△[ABC]
例4 在△[ABC]中,已知[a=22],[b=23],[A=45°],求[c、B和C].
解析 方法一:由[asinA=bsinB]得,
[sinB=bsinAa=23×2222=32].
[∵bsinA<a<b],
[∴]这个三角形有两组解.
[∴B=60°或B=120°].
又[A+B+C=π],
当[B=60°]时,[C=π-(A+B)=75°],
由[asinA=csinC]得,
[c=asinCsinA=22sin75°sin45°=6+2].
当[B=120°]时,[C=π-(A+B)=15°],
由[asinA=csinC]得,
[c=asinCsinA=22sin15°sin45°=6-2].
故[B=60°,C=75°,c=6+2]
或[B=120°,C=15°,c=6-2].
方法二:由[a2=b2+c2-2bc⋅cosA]得,
[(22)2=(23)2+c2-2×23c×cos45°],
即[c2-26c+4=0],
解得,[c1=6+2],[c2=6-2].
当[c1=6+2]时,
[cosC1=a2+b2-c22ab]
[=8+12-(8+43)2×22×23)=6-24,]
故[C1=75°],[B1=60°.]
同理可求得,
当[c2=6-2]时,[C2=15°,B2=120°].
点拨 已知两边和其中一边的对角不能唯一确定三角形,解这类三角形问题可能出现一解、两解、无解的情况,这时应结合“三角形中大边对大角”及几何图形帮助理解,此时用正弦定理、余弦定理均可求解.(1)利用正弦定理讨论:若已知 [a、b和A],由正弦定理[asinA=bsinB]得[sinB=bsinAa]. 若[sinB>1],无解;若[sinB=1],一解;若[sinB<1],两解.(2)利用余弦定理讨论:已知[a、b和A],由余弦定理[a2=b2+c2-2bc cosA],这可以看作关于[c]的一元二次方程.若方程无解或无正数解,则三角形无解;若方程有唯一正数解,则三角形一解;若方程有两不同正数解,则三角形有两解.