1、高中数学解三角形知识点汇总及典型例题1解三角形的必备知识和典型例题及详解一、知识必备：1直角三角形中各元素间的关系：在 ABC中， C 90， AB c， AC b， BC a。（1）三边之间的关系： a2 b2c2。（勾股定理）（2）锐角之间的关系： A B90；（3）边角之间的关系： （锐角三角函数定义）sin A cos B a ， cos A sin B b ， tan A a 。c c b2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 BC 。（2）正弦定理：在一个三角形中，各边和它所对角
2、的正弦的比相等a b c2R （ R为外接圆半径）sin A sin B sin C（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2 2c22 cos ；222 2cacos ；2 2 2 2 cos 。a bbc AbcaBc a bab C3三角形的面积公式：（1）（2）S 1 aha 1 bhb 1 chc（ ha、 hb、 hc 分别表示 a、 b、c 上的高）；2 2 2S 1 absin C 1 bcsin A 1 acsin B；2 2 24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
3、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 .5三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(A+B)=sinC； cos(A+B)= cosC； tan(A+B)=
4、 tanC 。sin A Bcos C , cos ABsin C ；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 .6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。二、典例解析题型 1：正、余弦定理例 1（ 1）在ABC 中，已知 A 32.00， B 81.80， a 42.9 cm，解三角形；（ 2）在ABC 中，已知 a 20 cm， b 28 cm， A400 ，解三角形（角
5、度精确到01 ，边长精确到1cm）。解：（ 1）根据三角形内角和定理，C 1800 (A B) 1800(32.00 81.80) 66.20 ；根据正弦定理，asin B42.9sin81.80；bsin Asin32.0080.1(cm)根据正弦定理，asinC42.9sin66.2 0csin Asin32.0 074.1(cm).（ 2）根据正弦定理，sin B bsin A28sin4000.8999.a20因为 00 B 1800，所以 B640，或 B1160.当 B 640时，C1800(AB) 1800(400 640 ) 760，2casin C20sin76030(cm)
6、.sin Asin40 0当 B1160 时，C1800(AB)0(4001160)0asinC20sin24018024， csin40013(cm).sin A点评：应用正弦定理时（1）应注意已知两边和其中一边的对角解三角形时，可能有两解的情形；（ 2）对于解三角形中的复杂运算可使用计算器题型 2：三角形面积例 2在ABC 中， sin A cos A2 ， AC2 ， AB3 ，求 tan A 的值和ABC 的面积。2解法一：先解三角方程，求出角A 的值。sin Acos A2 cos(A45 )2 ,12cos(A45 ).2又 0A 180 ,A4560 , A105.tan Ata
7、n(4560 )1323 ,13sinAsin105sin(4560 )sin45 cos60cos45 sin6026 .4S ABC1 ACAB sin A12326 3 (26 ) 。2244解法二：由 sin Acos A 计算它的对偶关系式sin Acos A 的值。sin Acos A22(sin Acos A) 2122sin Acos A120A180 ,sin A0,cos A0.另解 (sin 2A1)23(sin Acos A)212sin A cos A3,2sin Acos A62+得 sin A26 。4得 cosA26 。4sin A26423 。从而 tan A
8、426cosA以下解法略去。点评：本小题主要考查三角恒等变形、三角形面积公式等基本知识，着重数学考查运算能力，是一道三角的基础试题。两种解法比较起来，你认为哪一种解法比较简单呢？题型 3：三角形中的三角恒等变换问题例 3在 ABC中， a、 b、c 分别是 A、 B、 C 的对边长，已知 a、b、 c 成等比数列，且 a2b sin Bc2=acbc，求 A的大小及的值。c分析：因给出的是a、b、c 之间的等量关系，要求A，需找 A 与三边的关系，故可用余弦定理。b2=a，再用正弦定理可求b sin B 的值。由 b2=ac 可变形为cc解法一： a、 b、 c 成等比数列， b2=ac。又a
9、2 c2=acbc， b2+c2a2=bc。在 ABC中，由余弦定理得：b 2c 2a 2bc1cos A=2bc= ，2bc2 A=60。在中，由正弦定理得sin = b sin A，b2=，ABCBacaA=60，b sin Bb 2 sin 603ac=sin60 =。c2解法二：在 ABC中，4由面积公式得 1 bcsin A= 1 acsin B。2 2b2=ac， A=60， bcsin A=b2sin B。 b sin B =sin= 3。cA2评述：解三角形时，找三边一角之间的关系常用余弦定理，找两边两角之间的关系常用正弦定理。题型 4：正、余弦定理判断三角形形状例 4在 AB
10、C中，若 2cos Bsin A sinC ，则 ABC的形状一定是（ ）A. 等腰直角三角形 B. 直角三角形C. 等腰三角形 D. 等边三角形答案： C解析： 2sin Acos B sin C =sin （ A B） =sinAcosB+cosAsinB sin （ AB） 0， A B另解：角化边点评：本题考查了三角形的基本性质，要求通过观察、分析、判断明确解题思路和变形方向，通畅解题途径题型 5：三角形中求值问题例 5 ABC 的三个内角为A、 B、 C ，求当 A 为何值时， cos A2cos B C 取得最大值，并求2出这个最大值。B+C AB+CA解析：由 A+B+C=，得
11、2= 2 2，所以有 cos 2 =sin2。B+CA2AAA1 23cosA+2cos2=cosA+2sin2 =1 2sin2 + 2sin2= 2(sin2 2) + 2；A1B+C3当 sin 2 =2，即 A= 3 时 , cosA+2cos2 取得最大值为 2。点评：运用三角恒等式简化三角因式最终转化为关于一个角的三角函数的形式，通过三角函数的性质求得结果。题型 6：正余弦定理的实际应用例 6（ 2009 辽宁卷文，理）如图， A,B,C,D 都在同一个与水平面垂直的平面内， B，D 为两岛上的两座灯塔的塔顶。 测量船于水面 A 处测得 B 点和 D 点的仰角分别为 750 ，30
12、0 ，于水面 C处测得 B 点和 D点的仰角均为 600 ，AC=0.1km。试探究图中 B，D间距离与另外哪两点间距离相等， 然后求5B， D 的距离（计算结果精确到0.01km，2 1.414 ，6 2.449 ）解: 在 ABC中， DAC=30, ADC=60 DAC=30,所以 CD=AC=0.1 又 BCD=180 60 60=60，故 CB是 CAD底边 AD的中垂线，所以 BD=BA， 在 ABC中，ABACACsin603 26sin BCAsinAB C , 即 AB=sin 15,20326因此， BD=0.33km。20故B， D 的距离约为 0.33km 。点评：解三
13、角形等内容提到高中来学习，又近年加强数形结合思想的考查和对三角变换要求的降低，对三角的综合考查将向三角形中问题伸展，但也不可太难，只要掌握基本知识、概念，深刻理解其中基本的数量关系即可过关。三、思维总结1解斜三角形的常规思维方法是：（ 1）已知两角和一边（如 A、B、 C），由 A+B+C = 求 C，由正弦定理求 a、 b；（2）已知两边和夹角 （如 a、b、c），应用余弦定理求 c 边；再应用正弦定理先求较短边所对的角，然后利用 A+B+C = ，求另一角；（ 3）已知两边和其中一边的对角（如 a、 b、 A），应用正弦定理求 B，由 A+B+C = 求 C，再由正弦定理或余弦定理求 c
14、边，要注意解可能有多种情况；（ 4）已知三边 a、 b、 c，应余弦定理求 A、 B，再由 A+B+C = ，求角 C。2三角学中的射影定理：在 ABC 中， b a cosC c cos A ，,3两内角与其正弦值：在 ABC 中， A B sin A sin B ，,4解三角形问题可能出现一解、两解或无解的情况，这时应结合“三角形中大边对大角定理及几何作图来帮助理解” 。三、课后跟踪训练1.（ 2010 上海文数 18. ）若 ABC 的三个内角满足sin A : sin B : sin C 5:11:13 ，则 ABC （ ）6（ A）一定是锐角三角形 . （ B）一定是直角三角形 .（
15、 C）一定是钝角三角形 . (D) 可能是锐角三角形，也可能是钝角三角形 .解析：由 sin A : sin B : sin C5:11:13及正弦定理得 a:b:c=5:11:13由余弦定理得5 2112132cos c5110 ，所以角 C 为钝角22. （ 2010天津理数7 ）在ABC 中，内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ，若 a2 b23bc ，sin C 23sin B ，则 A=()（A） 300（ B） 600（C） 1200（ D） 1500【答案】 A【解析】本题主要考查正弦定理与余弦定理的基本应用，属于中等题。由正弦定理得c 2 3b 2R 2Rc 2 3b，b2
16、 +c2-a23bc c23bc 23bc30所以 cosA=2bc=2bc，所以 A=302bc2【温馨提示】解三角形的基本思路是利用正弦、余弦定理将边化为角运算或将角化为边运算。3. （ 2010 湖北理数） 3. 在ABC 中， a=15,b=10,A=60 ，则 cos B =A 2 2 B2 2 C 6 D63333【答案】 Dab15103a ，则 BA，【解析】 根据正弦定理可得sin60解得 sin B，又因为 bsin Asin Bsin B3故 B 为锐角，所以 cos B1sin 2 B6，故 D正确 .34.（ 2010 广东理数） 11. 已知 a,b,c 分别是 A
17、BC的三个内角 A,B,C 所对的边， 若 a=1,b=3 , A+C=2B,则 sinC= .131由解：由 A+C=2B 及 A+ B+ C=180知， B=60由正弦定理知，即 sin Asin Asin 602ab 知， AB60 ，则 A30 ，C180 AB1803060 90， sin Csin 90 175（ 2009 湖南卷文） 在锐角 ABC 中， BC 1, B 2 A, 则 AC 的值等于 ， AC 的取值范cos A围为.解析设A,B 2. 由正弦定理得ACBC ,AC1AC2.sin 2sin2coscos由锐角ABC 得 0290045 ，又 0180390306
18、0，故 30452cos3 ，22AC2cos(2,3).6.（ 2009 全国卷理） 在ABC 中，内角 A、B、C 的对边长分别为a 、b 、 c ，已知 a2c22b ，且 sin AcosC3cos Asin C, 求 b分析： : 此题事实上比较简单 , 但考生反应不知从何入手 . 对已知条件 (1) a2 c2 2b 左侧是二次的右侧是一次的, 学生总感觉用余弦定理不好处理, 而对已知条件 (2)sin A cosC3cos Asin C, 过多的关注两角和与差的正弦公式, 甚至有的学生还想用现在已经不再考的积化和差, 导致找不到突破口而失分 .解法：在ABC 中则sin A co
19、sC 3cos A sin C, 由正弦定理及余弦定理a2b2c2b2c2a2有 : a2ab32bcc,（角化边）化简并整理得：2(a2c2 )b2. 又由已知 a2c22b4bb2.解得b 4或b0(舍）.7在 ABC中，已知 A、B、 C成等差数列，求tan Atan C3 tan A tan C 的值。2222解析：因为 A、 B、 C成等差数列，又 AB C 180，所以 A C 120，ACAC. 由两角和的正切公式，得tan Atan C。从而 60，故 tan3222213tan A tan C228所以 tan Atan C33 tan A tan C ,2222tan Atan C3 tan A tan C3 。2222点评：在三角函数求值问题中的解题思路，一般是运用基本公式，将未知角变换为已知角求解，同时结合三角变换公式的逆用。8. （ 2009 四川卷文）在ABC 中， A、 B 为锐角，角A、B、C 所对的边分别为a、 b、 c ，且sin A5 ,sin B10510（ I ）求 AB 的值；（ II ）若 ab21 ，求 a、 b、 c 的值。解（ I ） A、 B 为锐角， sin A5 ,sin B10510 cos
