三角形有三个角和三条边共6个元素,已知这6个元素中的一部分,求其余元素的过程就是解三角形。
正弦定理 1、定理的内容[cfrac{a}{sinA}=cfrac{b}{sinB}=cfrac{c}{sinC}=2R(R为三角形的外接圆的半径)]
2、证明方法:思路一:利用三角形的高证明正弦定理;
思路二:利用三角形的面积证明正弦定理;
思路三:向量法证明正弦定理
思路四:三角形的外接圆证明
思路五:用余弦定理证明正弦定理
待补充
3、变形使用形式边的形式:(a=2RsinA),(b=2RsinB),(c=2Rsinc),
角的形式:(sinA=cfrac{a}{2R}),(sinB=cfrac{b}{2R}),(sinC=cfrac{c}{2R}),
比例形式:(asinB=bsinA),(asinC=csinA),(bsinC=csinB),
连比形式:(a:b:c=sinA:sinB:sinC)
其他相关公式:普通三角形的内切圆的半径(r=cfrac{2S}{a+b+c}(用割补法证明)),
直角三角形的内切圆的半径(r=cfrac{1}{2}(a+b-c)(c为斜边))。
(S_{Delta}=cfrac{1}{2}absinC=cfrac{1}{2}bcsinA=cfrac{1}{2}casinB=cfrac{abc}{4R})
4、作用:从(cfrac{a}{sinA}=cfrac{b}{sinB}=cfrac{c}{sinC})分析;①已知两角及任一边,求其余两边和另一角;
② 已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,进而求得其余的边和角。
在(Delta ABC)中,已知(a,b,A),三角形的解的个数这种情形比较复杂,见下表
余弦定理 1、定理的内容边的形式:
(a^2=b^2+c^2-2bccosA);(b^2=c^2+a^2-2cacosB);(c^2=a^2+b^2-2abcosC);
当(A=cfrac{pi}{2})时,余弦定理变形为(a^2=b^2+c^2),即勾股定理,故我们说勾股定理时余弦定理的特殊情形。
角的形式:
(cosA=cfrac{b^2+c^2-a^2}{2bc});(cosB=cfrac{a^2+c^2-b^2}{2ac});(cosC=cfrac{a^2+b^2-c^2}{2ab});
2、证明(10种证明)
3、变形使用形式
(b^2+c^2-a^2=2bccosA);(a^2-b^2-c^2=-2bccosA);
(sin^2C+sin^2A-sin^2B=-sqrt{3}sinAsinC);(cosB=cfrac{a^2+c^2-b^2}{2ac}=cfrac{sin^2C+sin^2A-sin^2B}{2sinAsinC});
4、作用①已知两边及夹角,求第三边,进而求其余两角。
②已知三边,求三个内角。
在使用余弦定理时,我们的思维大多习惯于已知两边及其夹角,求第三边,如图一所示,已知边(a、c)和角(B),求第三边(b),此时相当于求函数值一样的简单和容易。有时候当已知两边及一边的对角求第三边时,我们往往就会忘记用余弦定理而转用正弦定理,这样就费事了,其实此时还可以用余弦定理直接求第三边。如图二所示,已知边(a、b)和角(B),求第三边(c),我们可以这样(b^2=a^2+c^2-2accosB),转求关于(c)的方程即可。
余弦定理使用中的思维定式,要避免例1【2019届宝鸡市高三理科数学质检Ⅰ第7题】
(Delta ABC)的内角(A,B,C)所对的边分别为(a,b,c),已知(b=sqrt{7}),(c=4),(cosB=cfrac{3}{4}),则(Delta ABC)的面积为【】
$A.3sqrt{7}$ $B.cfrac{3sqrt{7}}{2}$ $C.9$ $D.cfrac{9}{2}$分析:属于三角函数中已知两边和一边的对角的形式,常用正弦定理或余弦定理求解;
更多的采用余弦定理的方程表达形式,也是考试中对余弦定理考察形式中的高频考查模式。
(b^2=a^2+c^2-2accosB),即(7=a^2+14-2atimes 4timescfrac{3}{4}),
得到(a^2-6a+9=0),即(a=3),又由于(sinB=cfrac{sqrt{7}}{4}),
故(S_{Delta ABC}=cfrac{1}{2}acsinB=cfrac{3sqrt{7}}{2}),选(B)。
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