2024新高考数学基础知识梳理与课本优秀题目巩固-模块09-解三角形.docx
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1、2024新高考数学基础知识梳理与课本优秀题目巩固-模块09-解三角形模块九:解三角形 1、余弦定理 (1) 余弦定理: 三角形中任意一边的平方, 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. 即在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c . 有提示: 在 ABC 中,若 C=2 ,则 c2=a2+b2 ,这就是勾股定理,余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余 弦定理的特例. (用不同方法给出证明)(2) 余弦定理的推论及其变形推论: cosA=b2+c2a22bc,cosB=a2+c2b22ac,cosC=a2+b2c22ab. 变形: b2+c2a2=2bcco
2、sA,a2+c2b2=2accosB,a2+b2c2=2abcosC.由余弦定理知在 ABC 中, 若 A 为锐角,则 cosA0 , 从而 b2+c2a20 ,即 b2+c2 a2 ; 若 A 为钝角,则 cosA 0,从而 b2+c2a20 ,即 b2+c2 a2 ; 若 A 为直角,则 cosA =0 ,从而 b2+c2=a2 ,可作为 判断三角形形状的方法.(3) 余弦定理的证明 (阅读课本人教 A 版必修二 P42)2、正弦定理 (用不同方法给出证明) (1) 正弦定理: 在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等. 在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a , b,c
3、. 有在正弦定理中,设 asinA=bsinB=csinC=k ,研究常数 k 与 ABC 外接圆的半 径的关系. (提示: 先考虑直角三角形.)(2) 正弦定理的变形与推广边化角。1) a:b:c=sinA:sinB:sinC ;2) a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC(R 为 ABC 的外接圆半径); . 角化边.3) sinA=a2R,sinB=b2R,sinC=c2R ( R 为 ABC 的外接圆半径);4) asinB=bsinA,csinB=bsinC,csinA=asinC ;5) asinA=bsinB=csinC=a+bsinA+sinB=a+csinA+s
4、inC=b+csinB+sinC=a+b+csinA+sinB+sinC.(3) 正弦定理的证明 (阅读课本人教 A 版必修二 P46) 3、三角形中三个内角之间的关系利用正弦定理、余弦定理解决三角形的综合问题时, 要注意 三角形三个内角的一些三角函数关系:在 ABC 中, A+B+C=180 ,则(1) sinA=sinB+C,cosA=cosB+C ,tanA=tanB+C= tanA=tanB+C . sinA2=sinB+C2=tanB+tanC1tanBtanC(2) sinA2=cosB+C2,cosA2=sinB+C2sin2B+C2=cosB+C2 .tanA1tanBtanC
5、= (3) sin2A=sin2B+2C,cos2A=cos2B+2C ,-(tan B+tanC ), tan2A=tan2B+2C .tanAtanAtanBtanC (4) sinA+sinB+sinC=4cosA2cosB2cosC2 , =tanB+tanC ,tanA+tanB+tanC= tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC.tanAtanBtanC . (5) sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC ,cos2A+cos2B+cos2C=14cosAcosBcosC .4、三角形的面积公式 在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为
6、 a,b,c .(1) SABC=12aha=12bhb=12chc ;(2) SABC=12absinC=12bcsinA=12acsinB ;(3) SABC=12a+b+cr ( r 为 ABC 的内切圆半径)(4) 数量积形式的三角形面积公式: 在 ABC 中,设 AB=m,AC=n ,且 = ,则SABC=12mnsin=12m2n2mn2(5) 坐标形式的三角形面积公式: 在 ABC 中,设 AB=m=x1,y1,AC=n=x2,y2 ,则SABC=12x1y2x2y1注: 其他表示三角形面积公式形式, 请阅读课本人教 A 版必修二 P54) 5、三角形中的两个重要模型(1) 三角
7、形周长的求解: 三角形周长等于三边和, 但是有的时候需要转化。周长 =a+b+c=a+b+c=a+b+c=a+c+b模型: a2=b2+c22bccosAb+c2=b2+2bc+c2b+c2=a2+2bc+2bccosA(2) 三角形面积最值: 均值不等式求面积: 均值不等式结合完全平方公式运算模型: a2=b2+c22bccosAc2+b22bcb2+c2=a2+2bccosA等量代换: a2+2bccosA2bcbca222cosAS=12bcsinASmax=12a222cosAsinA6、测量中角的有关术语及计算 1. 方位角 名师点睛正南方向: 指从原点 O 出 发经过目标的射线与正
8、南的 方向线重合, 即目标在正南方 向线上, 可类推正北方向、正 东方向和正西方向.从指北方向顺时针转到目标方向的水平角, 如图(1).图(1) 图(2): 北偏东 m 图(3): 南偏西 n2. 方向角 正北或正南方向线与目标方向线所成的锐角, 通常表达为 北偏东 (西)、南偏东 (西) xx度, 如图(2), (3).3. 仰角与俯角在同一铅直平面内, 目标视线与水平视线所成的角中, 目标 视线在水平视线上方的叫做仰角, 目标视线在水平视线下方的 叫做俯角. 如图. 4. 坡角坡角: 坡面与水平面的夹角. 坡度: 坡面的垂直 高度 h 和水平长度 l 的比. 设坡角为 ,坡度为 i ,则
9、i=hl=tan .【课本优质习题汇总】 人教 A 版必修二 P51 2. 如下页图,在山脚 A 测得山顶 P 的仰角为 ,沿倾斜角为 的斜坡向上走 am 到达 B 处,在 B 处测得山顶 P 的仰角为 . 求证: 山高 h=asinsinsin .(第 2 题)人教 A 版必修二 P53 (第 8 题)8. 如图,测量河对岸的塔高 AB 时,可以选取与塔底 B 在同一水平 面内的两个测量基点 C 与 D . 现测得 BCD=,BDC= , CD=s ,在点 C 测得塔顶 A 的仰角为 ,求塔高 AB .人教 A 版必修二 P5312. 如图,在 ABC 中,已知 AB=2,AC=5,BAC=
10、60,BC ,(第 12 题)AC 边上的两条中线 AM,BN 相交于点 P ,求 MPN 的余弦值.13. 一条河的两岸平行,河的宽度 d=500m ,一艘船从河岸边的 A 处出发到河对岸. 已知船在静水中的速度 v1 的大小为 v1= 10km/h ,水流速度 v2 的大小为 v2=2km/h . 如果要使船行驶 的时间最短, 那么船行驶的距离与合速度的大小的比值必须最小. 此时我们分三种情况讨论:(1) 当船逆流行驶, 与水流成钝角时;(2) 当船顺流行驶, 与水流成锐角时;(3) 当船垂直于对岸行驶, 与水流成直角时.请同学们计算上面三种情况下船行驶的时间, 判断是否当船垂直于对岸行驶
11、, 与水流成直角 时所用时间最短.人教 A 版必修二 P53 15. ABC 的三边分别为 a,b,c ,边 BC,CA,AB 上的中线分别记为 ma,mb,mc ,利用余 弦定理证明ma=122b2+c2a2,mb=122a2+c2b2,mc=122a2+b2c2.16. 在 ABC 中,求证: cacosBbcosA=a2b2 . 人教 A 版必修二 P5420. 已知 ABC 的三个角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c ,设 p=12a+b+c ,求证:(1) 三角形的面积 S=ppapbpc ;(2) 若 r 为三角形的内切圆半径,则r=papbpcp;(3) 把边 BC,AC,A
12、B 上的高分别记为 ha,hb,hc ,则ha=2appapbpc,hb=2bppapbpc,hc=2cppapbpc.人教 A 版必修二 P5421. 如图,为了测量两山顶 M,N 间的距离,飞机(第 21 题)沿水平方向在 A,B 两点进行测量, A,B , M,N 在同一个铅垂平面内. 请设计一个测量 方案, 包括:(1) 指出要测量的数据 (用字母表示, 并标示 在图中);(2) 用文字和公式写出计算 M,N 间的距离的步骤.22. 已知 a,b,c 分别为 ABC 三个内角 A,B,C 的对边,且 acosC+3asinCbc=0 .(1) 求 A ; (2) 若 a=2 ,则 AB
13、C 的面积为 3 ,求 b,c . 人教 A 版必修二 P6112. 海中有一座小岛,周围 3n mile 内有暗礁. 一艘海轮由西向东航行,望见该岛在北偏东 75 ; 海轮航行 8n mile 以后,望见该岛在北偏东 55 . 如果这艘海轮不改变航向继续前进,有没有 触礁的危险?人教 B 版必修三 P7(4) 如果在 ABC 中,角 A 的外角平分线 AD 与 BC 的延长线相交于点 D ,求证:BDDC=ABAC.人教 B 版必修三 P10一例 4 如图 9-1-8 所示平面四边形 ABCD 中,已知 B+D=180,AB=2,BC=42,CD=4 ,AD=25 ,求四边形 ABCD 的面
14、积.人教 B 版必修三 P10例 5 在 ABC 中,求证: a=bcosC+ccosB .b=acosC+ccosA,c=acosB+bcosA.【上述公式成为射影定理, 熟记熟练应用】 人教 B 版必修三 P11求证: 在 ABC 中, 有a2+b2+c2=2bccosA+accosB+abcosC.人教 B 版必修三 P12(3) 已知 sinA+sinB:sinA+sinC:sinB+sinC=4:5:6 ,求 ABC 中最大的角. 人教 B 版必修三 P12(5) 已知 ABC 的顶点为 A1,1,Bm+4,m4,C0,0 ,且 cosC=35 , 求常数 m 的值.分别根据下列条件
15、,判断 ABC 的形状.(1) a2tanB=b2tanA ; (2) ab=ccosBcosA .人教 B 版必修三 P12 (1) 已知圆内接四边形 ABCD 的边长分别为 AB=2,BC=6,CD=AD=4 , 求四边形 ABCD 的面积.(2) 已知 ABC 中, AB=43,AC=23,AD 为 BC 边上的中线,且 BAD= 30 ,求 BC 的长.(3) 已知三角形的两边和为 4,其夹角为 60 ,求满足条件的三角形的最小周长.(4) 在 ABC 中,已知 acosA=bcosB=ccosC ,判断这个三角形的形状并给出证明.(5) 在 ABC 中,已知 A=2B ,求证: a=
16、2bcosB .(1) 已知 ABC 中, a=bcosC+csinB .(1) 求角 B ;(2) 若 b=2 ,求 ABC 面积的最大值.人教 B 版必修三 P14 例 2 如图 9-2-5 所示,在某海滨城市 A 附近的海图 9-2-5面出现台风活动. 据监测,目前台风中心位于城市 A 的东偏南 60 方向、距城市 A300km 的海面点 P 处, 并以 20km/h 的速度向西偏北 30 方向移动. 如果台 风影响的范围是以台风中心为圆心的圆形区域, 半径 为 1003km ,将问题涉及范围内的地球表面看成平 面,判断城市 A 是否会受到上述台风的影响. 如果 会, 求出受影响的时间;
17、 如果不会, 说明理由.人教 B 版必修三 P15(3) 如图所示,在倾斜角等于 15 的山坡上有一根旗杆,当太阳的仰角是 =45 时,旗杆在山坡上的影子的长是 30m ,求旗杆的高.(第 3 题)(第 4 题)(1) 如图所示,在曲柄 CB 绕 C 点旋转时,活塞 A 作直线往复运动,设连杆 AB 长为 340mm ,曲柄 CB 长 85mm ,求曲柄 CB 从初始位置 CB0 按顺时针方 向旋转 60 时,活塞 A 移动的距离 AA0 .人教 B 版必修三 P16 (5) 如图所示, A,B,C 为山脚两侧共线的 3 点,在山(第 5 题)顶 P 处测得 3 点的俯角分别为 , . 计划沿
18、直线 AC 开通穿山隧道. 为求出隧道 DE 的长度,你认为 还需要直接测量出 AD,EB,BC 中哪些线段的长 度? 根据条件, 并把你认为需要测量的线段长度作为 已知量,写出计算隧道 DE 长度的运算步骤. 人教 B 版必修三 P165. 已知 ABC 的周长为 2+1 ,且 sinA+sinB=2sinC .(1) 求 AB 的长;(2) 若 ABC 的面积为 16sinC ,求 C .6. 在 ABC 中,已知 tanC=37 .(1) 求 cosC ;(2) 若 CBCA=52 ,求 ABC 的面积.7. 已知 AD 是 ABC 的角平分线,且 AC=2,AB=3 ,(第 8 题)A
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