高中数学学案
高中数学必修五知识点汇总
第一章 解三角形 一、知识点总结 正弦定理:
abc1.正弦定理:???2R (R为三角形外接圆的半径).
sinAsinBsinC步骤1.
证明:在锐角△ABC中,设BC=a,AC=b,AB=c。作CH⊥AB垂足为点H CH=a·sinB CH=b·sinA ∴a·sinB=b·sinA
ab 得到 同理,在△ABC?siansibncb中, ?sincsinb步骤2.
abc 证明:???2R
sinAsinBsinC 如图,任意三角形ABC,作ABC的外接圆O. 作直径BD交⊙O于D. 连接DA.
因为直径所对的圆周角是直角,所以∠DAB=90°
因为同弧所对的圆周角相等,所以∠D等于∠C.
c 所以sinD??sinC
2Rabc 故???2R
sinAsinBsinC2.正弦定理的一些变式:
cab?i?a?b?c?sinA?sinB?sinC;?ii?sinA?,sinB?,sinC?;
2R2R2Ra?b?c?2R (4)?iii?a?2RsinA,b?2RsinB,b?2RsinC;
sinA?sinB?sinC3.两类正弦定理解三角形的问题:
(1)已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.
(2)已知两边和其中一边的对角,求其他边角.(可能有一解,两解,无解) 4.在?ABC中,已知a,b及A时,解得情况: 解法一:利用正弦定理计算
解法二:分析三角形解的情况,可用余弦定理做,已知a,b和角A,则由余弦定理得 即可得出关于c的方程:c2?2bcosAc?b2?a2?0 分析该方程的解的情况即三角形解的情况 ①△=0,则三角形有一解 ②△>0则三角形有两解 ③△<0则三角形无解 余弦定理:
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?a2?b2?c2?2bccosA?21.余弦定理: ?b?a2?c2?2accosB
?c2?b2?a2?2bacosC??b2?c2?a2?cosA?2bc?
a2?c2?b2?
2.推论: ?cosB?.
2ac?
?b2?a2?c2?cosC?
2ab?
设a、b、c是???C的角?、?、C的对边,则: ①若a2?b2?c2,则C?90; ②若a2?b2?c2,则C?90; ③若a2?b2?c2,则C?90.
3.两类余弦定理解三角形的问题:(1)已知三边求三角.
(2)已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角. 面积公式:
已知三角形的三边为a,b,c,
1.S?1aha?1absinC?1r(a?b?c)(其中r为三角形内切圆半径)
2222.设p?1(a?b?c),S?2p(p?a)(p?b)(p?c)(海伦公式)
1例:已知三角形的三边为a、b、c,设p?(a?b?c),求证:
2(1)三角形的面积S?p(p?a)(p?b)(p?c); (2)r为三角形的内切圆半径,则r?(p?a)(p?b)(p?c)
p2ap(p?a)(p?b)(p?c)
(3)把边BC、CA、AB上的高分别记为ha、hb、hc,则ha?2p(p?a)(p?b)(p?c) b2 hc?p(p?a)(p?b)(p?c)
c hb?a2?b2?c2证明:(1)根据余弦定理的推论:cosC?
2aba2?b2?c22) 由同角三角函数之间的关系,sinC?1?cosC?1?(2ab2第 2 页 共 24 页
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代入S?absinC,得
1a2?b2?c22) S?ab1?(22ab121(2ab)2?(a2?b2?c2)2 41 ?(2ab?a2?b2?c2)(2ab?a2?b2?c2)
41 ?(a?b?c)(a?b?c)(c?a?b)(c?a?b) 41111记p?(a?b?c),则可得到(b?c?a)?p?a,(c?a?b)?p?b,(a?b?c)?p?c
2222 ?代入可证得公式
(2)三角形的面积S与三角形内切圆半径r之间有关系式S??2p?r?pr 其中p?(a?b?c),所以r?12S(p?a)(p?b)(p?c)? pp12注:连接圆心和三角形三个顶点,构成三个小三角形,则大三角形的面积就是三个小三角
111形面积的和 故得:S?ar?br?cr?pr
222 (3)根据三角形面积公式S??a?ha
2S22?p(p?a)(p?a)(p?a),即ha?p(p?a)(p?a)(p?a) aaa22 同理hb?p(p?a)(p?a)(p?a),hc?p(p?a)(p?a)(p?a) bc12 所以,ha?【三角形中的常见结论】
(1)A?B?C??(2) sin(A?B)?sinC,cos(A?B)??cosC,tan(A?B)??tanC,
sinA?BCA?BC?cos,cos?sin;sin2A?2sinA?cosA, 2222(3)若A?B?C?a?b?c?sinA?sinB?sinC 若sinA?sinB?sinC?a?b?c?A?B?C (大边对大角,小边对小角)
(4)三角形中两边之和大于第三边,两边之差小于第三边 (5)三角形中最大角大于等于60?,最小角小于等于60?
(6) 锐角三角形?三内角都是锐角?三内角的余弦值为正值?任两角和都是钝角?任意两边的平方和大于第三边的平方.
钝角三角形?最大角是钝角?最大角的余弦值为负值 (7)?ABC中,A,B,C成等差数列的充要条件是B?60?.
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(8) ?ABC为正三角形的充要条件是A,B,C成等差数列,且a,b,c成等比数列. 二、题型汇总:
题型1:判定三角形形状
判断三角形的类型
(1)利用三角形的边角关系判断三角形的形状: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.
a2?b2?c2?A是直角??ABC是直角三角形(2)在?ABC中,由余弦定理可知:a2?b2?c2?A是钝角??ABC是钝角三角形
a2?b2?c2?A是锐角??ABC是锐角三角形 (注意:A是锐角??ABC是锐角三角形) (3) 若sin2A?sin2B,则A=B或A?B??2.
例1.在?ABC中,c?2bcosA,且(a?b?c)(a?b?c)?3ab,试判断?ABC形状.
题型2:解三角形及求面积
一般地,把三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.
例2.在?ABC中,a?1,b?3,?A?300,求的值
例3.在?ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,已知c?2,C? (Ⅰ)若?ABC的面积等于3,求a,b
(Ⅱ)若sinC?sin(B?A)?2sin2A,求?ABC的面积.
题型3:证明等式成立
证明等式成立的方法:(1)左?右,(2)右?左,(3)左右互相推.
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?3.
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例4.已知?ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,求证:a?bcosC?ccosB.
题型4:解三角形在实际中的应用
考察:(仰角、俯角、方向角、方位角、视角)
例5.如图所示,货轮在海上以40km/h的速度沿着方位角(从指北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B点观测灯塔A的方位角为110°,航行半小时到达C点观测灯塔A的方位角是65°,则货轮到达C点时,与灯塔A的距离是多少?
三、解三角形的应用 1.坡角和坡度:
坡面与水平面的锐二面角叫做坡角,坡面的垂直高度h和水平宽度l的比叫做坡度,用i表示,根据定义可知:坡度是坡角的正切,即i?tan?.
α
2.俯角和仰角:
hl
如图所示,在同一铅垂面内,在目标视线与水平线所成的夹角中,目标视线在水平视线的上方时叫做仰角,目标视线在水平视线的下方时叫做俯角.
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