微专题 利用射影定理解三角形的边角问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第四章

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微专题 利用射影定理解三角形的边角问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第四章

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微专题 利用射影定理解三角形的边角问题
  设△ABC的三边是a,b,c,它们所对的角分别是A,B,C,则有a=bcos C+ccos B;b=ccos A+acos C;c=acos B+bcos A.以“a=bcos C+ccos B”为例,b,c在a上的射影分别为bcos C,ccos B,故名射影定理.
(1)〔一题多解〕在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,asin Bcos C+csin Bcos A=b,且a>b,则B=    ;
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b-2c=acos C-2acos B,则=    .
听课记录
1.〔一题多解〕设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcos C+ccos B=asin A,则△ABC的形状为(  )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若=,c=4,C=,则△ABC的面积为    .
3.(2026·河北名校联盟测试)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,AD是△ABC的中线.若AD=2,且b2+c2+bc=(bcos C+ccos B)2,则△ABC面积的最大值为    .
微专题 利用射影定理解三角形的边角问题
【例】 (1) (2)2 
解析:(1)法一 asin Bcos C+csin Bcos A=b sin Asin Bcos C+sin Csin Bcos A=sin B sin Acos C+sin Ccos A=sin(A+C)=sin(π-B)=sin B=,a>b A>B B为锐角 B=.
法二 由射影定理,asin Bcos C+csin Bcos A=(acos C+ccos A)sin B=bsin B=b,故sin B=.又a>b,所以A>B,即B为锐角,故B=.
(2)由射影定理,b-2c=acos C-2acos B,即acos C+ccos A-2(acos B+bcos A)=acos C-2acos B,整理得ccos A=2bcos A,因为△ABC为锐角三角形,所以cos A≠0,所以c=2b,即=2.
强化训练
1.B 法一 等式中每一项都有齐次的边,故由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=sin2A,即sin(B+C)=sin(π-A)=sin A=sin2A,结合A∈(0,π)知sin A>0,故sin A=1,所以A=,即△ABC为直角三角形.
法二 由射影定理,bcos C+ccos B=a=asin A sin A=1 A=,即△ABC为直角三角形.
2.4 解析:由=,即2c=a+acos C+ccos A,由射影定理可得a+b=2c,因为c=4,所以a+b=2c=8,又C=,所以由余弦定理得,cos C====,解得ab=16,所以△ABC的面积为absin C=absin=ab=4.
3.4 解析:由bcos C+ccos B=a,又b2+c2+bc=(bcos C+ccos B)2,可得b2+c2+bc=a2,cos A==-,又A∈(0,π),所以A=,因为AD是△ABC中BC边上中线,则=+,即2=+,所以4=++2·,所以16=b2+c2-bc≥2bc-bc,可得bc≤16,当且仅当b=c=4时,等号成立,故S△ABC=bcsin A=bc≤4,即△ABC面积的最大值为4.
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微专题 利用射影定理解三角形的边角问题
  设△ABC的三边是a,b,c,它们所对的角分别是A,B,C,则有
a=b cos C+c cos B;b=c cos A+a cos C;c=a cos B+b cos A. 以“a
=b cos C+c cos B”为例,b,c在a上的射影分别为b cos C,c cos B,故
名射影定理.
(1)〔一题多解〕在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,
b,c,a sin B cos C+c sin B cos A= b,且a>b,则B=    ;
解析: 法一 a sin B cos C+c sin B cos A= b sin A sin B cos C+ sin C sin
B cos A= sin B sin A cos C+ sin C cos A= sin (A+C)= sin (π-B)
= sin B= ,a>b A>B B为锐角 B= .
 
法二 由射影定理,a sin B cos C+c sin B cos A=(a cos C+c cos A) sin B
=b sin B= b,故 sin B= .又a>b,所以A>B,即B为锐角,故B=
.
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若b-2c
=a cos C-2a cos B,则 = . 
解析:由射影定理,b-2c=a cos C-2a cos B,即a cos C+c cos A-2
(a cos B+b cos A)=a cos C-2a cos B,整理得c cos A=2b cos A,因为
△ABC为锐角三角形,所以 cos A≠0,所以c=2b,即 =2.
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1. 〔一题多解〕设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
b cos C+c cos B=a sin A,则△ABC的形状为(  )
A. 锐角三角形 B. 直角三角形
C. 钝角三角形 D. 不确定

解析:  法一 等式中每一项都有齐次的边,故由正弦定理得 sin B cos C
+ sin C cos B= sin 2A,即 sin (B+C)= sin (π-A)= sin A= sin
2A,结合A∈(0,π)知 sin A>0,故 sin A=1,所以A= ,即△ABC为
直角三角形.
法二 由射影定理,b cos C+c cos B=a=a sin A sin A=1 A= ,即
△ABC为直角三角形.
2. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 = ,
c=4,C= ,则△ABC的面积为  4  .
解析:由 = ,即2c=a+a cos C+c cos A,由射影定理可得a+b
=2c,因为c=4,所以a+b=2c=8,又C= ,所以由余弦定理得,
cos C= = = = ,解得ab=16,所以
△ABC的面积为 ab sin C= ab sin = ab=4 .
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解析:由b cos C+c cos B=a,又b2+c2+bc=(b cos C+c cos B)2,可
得b2+c2+bc=a2, cos A= =- ,又A∈(0,π),所以A=
,因为AD是△ABC中BC边上中线,则 = + ,即2 =
+ ,所以4 = + +2 · ,所以16=b2+c2-
bc≥2bc-bc,可得bc≤16,当且仅当b=c=4时,等号成立,故S△ABC
= bc sin A= bc≤4 ,即△ABC面积的最大值为4 .
3. (2026·河北名校联盟测试)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为
a,b,c,AD是△ABC的中线.若AD=2,且b2+c2+bc=(b cos C+c
cos B)2,则△ABC面积的最大值为 .
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