实验学校《解三角形》典型例题解析

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  解三角形是高中数学的重要内容,题目难度不大,主要是通过正、余弦定理的技巧变形来实现三角形中的边角转换,但稍不注意,会出现“会而不对,对而不全”的情况,所以解题过程中注意整体思想、方程思想的运用,做到正、余弦定理的优化选择.在教学过程中建议教师、学生都不要求难、求偏,要掌握好常见的几种题型的解法.
  题型一、利用正弦定理解三角形
  例1在△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,a=3,b=2,B=45°.求角A,C和边c.
  解:由正弦定理得asinA=bsinB,3sinA=2sin45°,所以sinA=32.因为a>b,所以A=60°或A=120°.
  当A=60°时,C=180°-45°-60°=75°,
  c=bsinCsinB=6+22.
  当A=120°时,C=180°-45°-120°=15°,
  c=bsinCsinB=6-22.
  点评:(1)已知两角一边可求第三角,解这样的三角形需直接用正弦定理代入求解即可.(2)已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.
  题型二、利用余弦定理解三角形
  例2在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且cosBcosC=-b2a+c.
  (1)求角B的大小.
  (2)若b=13,a+c=4,求△ABC的面积.
  解:(1)由余弦定理知:cosB=a2+c2-b22ac,cosC=a2+b2-c22ab.
  将上式代入cosBcosC=-b2a+c,得a2+c2-b22ac.2aba2+b2-c2=-b2a+c,整理得a2+c2-b2=-ac.
  所以cosB=a2+c2-b22ac=-ac2ac=-12.
  因为B为三角形的内角,所以B=2π3.
  (2)将b=13,a+c=4,B=2π3代入b2=a2+c2-2accosB,得b2=(a+c)2-2ac-2accosB.
  所以13=16-2ac1-12,从而得到ac=3.
  所以S△ABC=12acsinB=334.
  点评:(1)利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键.(2)熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.
  题型三、利用正、余弦定理判断三角形形状
  例3在△ABC中,若acosA=bcosB=ccosC,则△ABC是三角形.
  解:由正弦定理得a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(R为△ABC外接圆半径).
  所以sinAcosA=sinBcosB=sinCcosC.
  即tanA=tanB=tanC,可得A=B=C,所以△ABC为等边三角形.
  点评:判断三角形的形状的基本思想是:利用正、余弦定理进行边角的统一.即将条件化为只含角的三角函数关系式,然后利用三角恒等变换得出内角之间的关系式;或将条件化为只含有边的关系式,然后利用常见的化简变形得出三边的关系.
  题型四、正、余弦定理的综合应用
  例4在△ABC中,内角A,B,C的对边长分别是a,b,c,已知c=2,C=e3.
  (1)若△ABC的面积等于3,求a、b.
  (2)若sinC+sin(B-A)=2sin2A,求△ABC的面积.
  解:(1)由余弦定理及已知条件,得a2+b2-ab=4.
  又因为△ABC的面积等于3,所以12absinC=3,得ab=4,联立方程组解得a=2,
  b=2.
  (2)由题意得sinC+sin(B-A)=2sinAcosA,
  即sinBcosA=2sinAcosA.
  当cosA=0,即A=π2时,B=π6,a=433,b=233.
  当cosA≠0时,得sinB=2sinA,由正弦定理,得b=2a.
  联立方程组a2+b2-ab=4,
  b=2a,解得a=233,
  b=433,
  所以△ABC的面积S=12absinC=233.
  点评:正弦定理、余弦定理、三角形面积公式对任意三角形都成立,通过这些等式就可以把有限的条件纳入到方程中,通过解方程组获得更多的元素,再通过这些新的条件解决问题.
  
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