9.1.1 第二课时 正弦定理的应用(习题课)(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第四册

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9.1.1 第二课时 正弦定理的应用(习题课)(课件 学案 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第四册

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第二课时 正弦定理的应用(习题课)
1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=30°,c=2,b=2,则A=(  )
A.30° B.60°
C.60°或90° D.30°或90°
2.已知a,b,c分别是△ABC的内角A,B,C的对边,若△ABC的周长为4,且sin B+sin C=sin A,则a=(  )
A. B.2
C.4 D.2
3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,cos 2A=sin A,bc=2,则△ABC的面积为(  )
A. B.
C.1 D.2
4.在△ABC中,若A<B<C,且A+C=2B,最大边为最小边的2倍,则A∶B∶C=(  )
A.1∶2∶3 B.2∶3∶4
C.3∶4∶5 D.4∶5∶6
5.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且A=60°,a=,b=4,那么满足条件的△ABC(  )
A.有一个 B.有两个
C.不存在 D.不能确定
6.(多选)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若<cos A,则△ABC不可能为(  )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等边三角形
7.已知c=50,b=72,C=135°,则三角形解的个数为    .
8.在△ABC中,若==,则△ABC的形状为    .
9.在△ABC中,若b=5,B=,tan A=2,则sin A=    ,a=    .
10.在△ABC中,已知=,试判断△ABC的形状.
11.(多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.根据下列条件解三角形,其中有两解的是(  )
A.b=10,A=45°,C=70°
B.b=45,c=48,B=60°
C.a=14,b=16,A=45°
D.a=7,b=5,A=80°
12.在△ABC中,sin2A=sin2B+sin2C,且sin A=2sin B·cos C.则A=    ,△ABC是    三角形.
13.在△ABC中,已知=,且sin2A+sin2B=sin2C.
求证:△ABC为等腰直角三角形.
14.有一解三角形的题目因纸张破损有一个条件不清,具体如下:在△ABC中,已知a=,2cos2=(-1)cos B,c=   ,求角A.若该题的答案是A=60°,请将条件补充完整.
15.在△ABC中,已知=,且cos(A-B)+cos C=1-cos 2C.
(1)求证:△ABC为直角三角形;
(2)求的取值范围.
第二课时 正弦定理的应用(习题课)
1.D ∵B=30°,c=2,b=2,∴由正弦定理可得sin C==.由C∈(0°,180°),可得C=60°或C=120°.又∵A=180°-B-C,∴A=90°或A=30°.
2.C 根据正弦定理,sin B+sin C=sin A可化为b+c=a,∵△ABC的周长为4,
∴解得a=4.
3.A 由cos 2A=sin A,得1-2sin2A=sin A,解得sin A=或sin A=-1(舍去),所以S△ABC=bcsin A=×2×=.
4.A 由A<B<C,且A+C=2B,A+B+C=π,可得B=,因为最大边为最小边的2倍,所以c=2a,所以sin C=2sin A,即sin=2sin A tan A=,由于0<A<π,所以A=,从而C=,则A∶B∶C=1∶2∶3.
5.C 由正弦定理得=,即=,所以sin B=>1,所以满足条件的角B不存在,因此满足条件的△ABC不存在.
6.BD 由正弦定理可得,=<cos A,整理可得,sin C<sin Bcos A,所以sin(A+B)=sin Acos B+sin Bcos A<sin Bcos A,故sin Acos B<0,因为sin A>0,所以cos B<0,即B为钝角,则△ABC为钝角三角形.∴△ABC不可能为直角三角形或等边三角形.故选B、D.
7.0 解析:∵c<b,∴C<B,
∴B+C>180°.
故三角形无解.
8.等腰直角三角形 解析:根据正弦定理==,
可得
由B,C的范围可得B=C=45°,
故A=90°,则△ABC是等腰直角三角形.
9. 2 解析:由tan A=2,得sin A=2cos A,由sin2A+cos2A=1及0<A<π,得sin A=.∵b=5,B=,=,∴a===2.
10.解:∵=,a=2Rsin A,b=2Rsin B(R为△ABC外接圆的半径),
∴=.
又∵sin Asin B≠0,
∴sin Acos A=sin Bcos B,
即sin 2A=sin 2B,
∴2A=2B或2A+2B=π,
即A=B或A+B=.
故△ABC是等腰三角形或直角三角形.
11.BC 选项A:因为A=45°,C=70°,所以B=65°,所以三角形的三个角和一边是确定的值,故只有一解;选项B:因为sin C==<1,且c>b,所以角C有两解;选项C:因为sin B==<1,且b>a,所以角B有两解;选项D:因为sin B=<1,且b<a,所以角B仅有一解.故选B、C.
12.90° 等腰直角 解析:设sin A=,sin B=,sin C=,R为△ABC外接圆的半径.∵sin2A=sin2B+sin2C,∴=+,即a2=b2+c2,故A=90°.∴C=90°-B,cos C=sin B.∴2sin B·cos C=2sin2B=sin A=1.∴sin B=.∴B=45°或B=135°(A+B=225°>180°,故舍去).∴△ABC是等腰直角三角形.
13.证明:∵=,
∴=,
又∵=,
∴=,
∴a2=b2即a=b,
设===k(k≠0),
则sin A=,sin B=,sin C=,
又∵sin2A+sin2B=sin2C,
∴+=,
即a2+b2=c2,
∴△ABC为等腰直角三角形.
14. 解析:由题知1+cos(A+C)=(-1)cos B,
所以1-cos B=(-1)cos B,解得cos B=.
因为0°<B<180°,所以B=45°.
又A=60°,所以C=75°.
根据正弦定理,得=,
解得c=.
15.解:(1)证明:根据正弦定理,得
==,
∴b2-a2=ab. ①
∵cos(A-B)+cos C=1-cos 2C,
∴cos(A-B)-cos(A+B)=2sin2C,
∴sin Asin B=sin2C,
由正弦定理,得ab=c2. ②
把②代入①,得b2-a2=c2,即a2+c2=b2,
∴△ABC是直角三角形.
(2)由(1)知B=,∴C=-A,
∴sin C=sin=cos A.
根据正弦定理,得==sin A+cos A=sin.
∵0<A<,∴<A+<,
∴ <sin≤1,∴1<sin≤.
即的取值范围是(1,].
2 / 2第二课时 正弦定理的应用(习题课)
题型一 三角形解的个数的判断
【例1】 根据下列条件,判断三角形是否有解,若有解,有几个解:
(1)a=,b=,A=120°;
(2)a=60,b=48,B=60°.
尝试解答
通性通法
  已知任意两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的个数;
(2)在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形解的个数,解的个数见下表:
A为锐角 A为钝角或直角
图形
关系式 ①a=bsin A ②a≥b   bsin A<a <b a<bsin A a>b a≤b
解的个数 一解 两解 无解 一解 无解
【跟踪训练】
(多选)已知两边和其中一边的对角,则△ABC无解的是(  )
A.a=7,b=8,A=105°
B.b=40,c=20,C=60°
C.b=10,c=5,C=60°
D.a=2,b=6,A=30°
题型二 判断三角形的形状
【例2】 在△ABC中,acos=bcos( -B),判断△ABC的形状.
尝试解答
【母题探究】
(变条件)本例条件变为“在△ABC中,c-acos B=(2a-b)cos A”问题不变.
通性通法
利用正弦定理判断三角形形状的两条途径
(1)化角为边.将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.化角为边常利用的公式为:sin A=,sin B=,sin C=(R为△ABC外接圆的半径);
(2)化边为角.将题目中的所有条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.化边为角常利用的公式为:a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C(R为△ABC外接圆的半径).
【跟踪训练】
在△ABC中,已知b=asin C,c=asin B,试判断△ABC的形状.
题型三 利用正弦定理求最值或取值范围
【例3】 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且asin C=ccos A.
(1)求A的大小;
(2)若b=2,且≤B≤,求c的取值范围.
尝试解答
通性通法
  利用正弦定理解决三角形中取值范围或最值问题的策略
(1)先利用正弦定理理清三角形中元素间的关系或求出某些元素;
(2)将所求最值或取值范围的量表示成某一变量的函数(三角函数),从而转化为求函数的值域或最值问题.
【跟踪训练】
在锐角三角形ABC中,BC=1,B=2A,求AC的取值范围.
第二课时 正弦定理的应用(习题课)
【典型例题·精研析】
【例1】 解:法一 (1)∵A>90°且a>b,
∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
(2)∵asin B=60×=30,b=48,
∴b<asin B,无解,即不存在这样的三角形.
法二 (1)∵A=120°,由=,
得sin B===,
∵A>B,∴B=45°.∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
(2)由=,得
sin A===>1,
与0<sin A≤1矛盾,∴无解,即不存在这样的三角形.
跟踪训练
AB A中,由a<b,A=105°,可得B>105°,与三角形的内角和为180°矛盾,故三角形无解;B中,由正弦定理=,得sin B===>1,所以B不存在,故三角形无解;C中,由正弦定理=,得sin B===,又b<c,所以B=45°,所以A=180°-(B+C)=75°,故三角形有唯一解;D中,由正弦定理=,得sin B===,所以B=60°或B=120°,故三角形有两解.故选A、B.
【例2】 解:法一(化角为边) ∵acos=bcos( -B),∴asin A=bsin B.
由正弦定理可得a·=b·(R为△ABC外接圆的半径),
∴a2=b2,∴a=b,∴△ABC为等腰三角形.
法二(化边为角) ∵acos=bcos,
∴asin A=bsin B.
由正弦定理可得2Rsin2A=2Rsin2B(R为△ABC外接圆的半径),即sin A=sin B,∴A=B(A+B=π不合题意舍去).
故△ABC为等腰三角形.
母题探究
解:由c-acos B=(2a-b)cos A,得sin C-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,所以sin(A+B)-sin Acos B=2sin Acos A-sin Bcos A,即2cos A(sin B-sin A)=0,所以cos A=0或sin B=sin A,又0<A<π,0<B<π,所以A=或A=B或A+B=π(舍去).所以△ABC是等腰三角形或直角三角形.
跟踪训练
解:法一 由b=asin C,c=asin B,得=,
由正弦定理,得=,所以b2=c2,
又因为b,c>0,所以b=c,所以B=C.
由b=asin C,得sin B=sin Asin C=sin Asin B,
所以sin A=1,又因为0<A<π,所以A=,
所以△ABC是等腰直角三角形.
法二 由b=asin C,c=asin B,得=,
由正弦定理,得=,所以sin2B=sin2C.
又因为0<B<π,0<C<π,所以sin B>0,sin C>0,
所以sin B=sin C,所以B=C.
由b=asin C,得sin B=sin Asin C=sin Asin B,
所以sin A=1,又因为0<A<π,所以A=,
所以△ABC为等腰直角三角形.
【例3】 解:(1)由题意得=.
由正弦定理,得==1.
∴tan A=.∵A∈(0,π),
∴A=.
(2)∵b=2,A=,
∴在△ABC中,由正弦定理=,
得c====+1
=+1.
∵≤B≤,
∴1≤tan B≤,∴2≤c≤+1,
即c的取值范围为.
跟踪训练
解:在锐角三角形ABC中,BC=1,B=2A,
∴<3A<π,且0<2A<,
故<A<,故<cos A<.
由正弦定理可得=,又∵BC=1,B=2A,
∴=,∴AC=2cos A,∴<AC<,
∴AC的取值范围为.
2 / 2(共22张PPT)
第二课时 正弦定理的应用(习题课)
典型例题·精研析
课堂互动 关键能力提升
题型一 三角形解的个数的判断
【例1】 根据下列条件,判断三角形是否有解,若有解,有几个
解:
(1)a= ,b= ,A=120°;
(2)a=60,b=48,B=60°.
解:法一 (1)∵A>90°且a>b,
∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
法二 (1)∵A=120°,由 = ,
得 sin B= = = ,
∵A>B,∴B=45°.
∴有一解,即这样的三角形是唯一的.
法一 (2)∵a sin B=60× =30 ,b=48,
∴b<a sin B,无解,即不存在这样的三角形.
(2)由 = ,
得 sin A= = = >1,
与0< sin A≤1矛盾,
∴无解,即不存在这样的三角形.
通性通法
已知任意两边及其中一边的对角判断三角形解的个数的方法
(1)应用三角形中大边对大角的性质以及正弦函数的值域判断解的
个数;
(2)在△ABC中,已知a,b和A,以点C为圆心,以边长a为半径
画弧,此弧与除去顶点A的射线AB的公共点的个数即为三角形
解的个数,解的个数见下表:
A为锐角 A为钝角或直角 图形
关系
式 ①a=b sinA ②a≥b   b sin A<a <b a< b sin A a>b a≤b
解的
个数 一解 两解 无解 一解 无解
【跟踪训练】
(多选)已知两边和其中一边的对角,则△ABC无解的是(  )
A. a=7,b=8,A=105°
B. b=40,c=20,C=60°
解析: A中,由a<b,A=105°,可得B>105°,与三角形
的内角和为180°矛盾,故三角形无解;B中,由正弦定理 =
,得 sin B= = = >1,所以B不存在,故三角形无
解;C中,由正弦定理 = ,得 sin B= = = ,又b
<c,所以B=45°,所以A=180°-(B+C)=75°,故三角形
有唯一解;D中,由正弦定理 = ,得 sin B= = = ,所以B=60°或B=120°,故三角形有两解.故选A、B.
题型二 判断三角形的形状
【例2】 在△ABC中,a cos =b cos ,判断△ABC的
形状.
解:法一(化角为边) ∵a cos =b cos ( -B),∴a sin
A=b sin B.
由正弦定理可得a· =b· (R为△ABC外接圆的半径),
∴a2=b2,∴a=b,
∴△ABC为等腰三角形.
法二(化边为角) ∵a cos =b cos ,
∴a sin A=b sin B.
由正弦定理可得2R sin 2A=2R sin 2B(R为△ABC外接圆的半径),
即 sin A= sin B,
∴A=B(A+B=π不合题意舍去).
故△ABC为等腰三角形.
【母题探究】
(变条件)本例条件变为“在△ABC中,c-a cos B=(2a-b) cos
A”问题不变.
解:由c-a cos B=(2a-b) cos A,得 sin C- sin A cos B=2 sin A
cos A- sin B cos A,所以 sin (A+B)- sin A cos B=2 sin A cos A-
sin B cos A,即2 cos A( sin B- sin A)=0,所以 cos A=0或 sin B=
sin A,又0<A<π,0<B<π,所以A= 或A=B或A+B=π(舍
去).所以△ABC是等腰三角形或直角三角形.
通性通法
利用正弦定理判断三角形形状的两条途径
(1)化角为边.将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根
据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a
=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.化角为边常利用
的公式为: sin A= , sin B= , sin C= (R为△ABC外
接圆的半径);
(2)化边为角.将题目中的所有条件,利用正弦定理化边为角,再根
据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形
的形状.化边为角常利用的公式为:a=2R sin A,b=2R sin
B,c=2R sin C(R为△ABC外接圆的半径).
【跟踪训练】
在△ABC中,已知b=a sin C,c=a sin B,试判断△ABC的形状.
解:法一 由b=a sin C,c=a sin B,得 = ,
由正弦定理,得 = ,所以b2=c2,
又因为b,c>0,所以b=c,
所以B=C.
由b=a sin C,得 sin B= sin A sin C= sin A sin B,
所以 sin A=1,又因为0<A<π,
所以A= ,
所以△ABC是等腰直角三角形.
法二 由b=a sin C,c=a sin B,得 = ,
由正弦定理,得 = ,
所以 sin 2B= sin 2C.
又因为0<B<π,0<C<π,
所以 sin B>0, sin C>0,
所以 sin B= sin C,
所以B=C.
又因为0<A<π,
所以A= ,
所以△ABC为等腰直角三角形.
由b=a sin C,得 sin B= sin A sin C= sin A sin B,
所以 sin A=1,
题型三 利用正弦定理求最值或取值范围
【例3】 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
且a sin C= c cos A.
(1)求A的大小;
解:由题意得 = .
由正弦定理,得 = =1.
∴tan A= .∵A∈(0,π),
∴A= .
(2)若b=2,且 ≤B≤ ,求c的取值范围.
解:∵b=2,A= ,∴在△ABC中,由正弦定理 = ,
得c= = = = +1= +1.
∵ ≤B≤ ,∴1≤tan B≤ ,∴2≤c≤ +1,即c的取值
范围为 .
通性通法
  利用正弦定理解决三角形中取值范围或最值问题的策略
(1)先利用正弦定理理清三角形中元素间的关系或求出某些元素;
(2)将所求最值或取值范围的量表示成某一变量的函数(三角函
数),从而转化为求函数的值域或最值问题.
【跟踪训练】
在锐角三角形ABC中,BC=1,B=2A,求AC的取值范围.
解:在锐角三角形ABC中,BC=1,B=2A,
∴ <3A<π,且0<2A< ,
故 <A< ,故 < cos A< .
由正弦定理可得 = ,
又∵BC=1,B=2A,
∴ = ,
∴AC=2 cos A,
∴ <AC< ,
∴AC的取值范围为 .
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