解三角形的题型

2017-01-17 18:15温笑颖
数学学习与研究 2016年17期
关键词:正弦定理解三角形余弦定理

温笑颖

【摘要】一般地,把三角形的三个角和它们的对边叫作三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫作解三角形.本文重点是用正弦定理和余弦定理来解三角形.

【关键词】解三角形;正弦定理;余弦定理

以下均设△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.

一、三角形有解无解,有一解还是两解

例1 在△ABC中,已知a=2,b=2,A=30°,则角B有( ).

A.无解 B.一解 C.两解 D.无数解

解 由正弦定理,得 asinA=bsinB,即2sin30°=2sinB,sinB=22,又∵0°a,∴B=45°或B=135°.选C.

例2 (2015北京文科)在△ABC中,a=3,b=6,A=2π3,则B=.

解 由正弦定理,得asinA=bsinB,即332=6sinB,所以sinB=22,所以B=π4.

说明 已知△ABC的边a,b和角A.

(1)若A为锐角时:

a

(2)若A为直角或钝角时:a≤b,无解;a>b,一解(锐角).

二、判断三角形的形状

判断三角形形状问题,一是应用正弦定理、余弦定理将已知条件转化为边与边之间的关系,通过因式分解等方法化简得到边与边关系式,从而判断出三角形的形状(角化边).

二是应用正弦定理、余弦定理将已知条件转化为角与角之间三角函数的关系,通过三角恒等变形以及三角形内角和定理得到内角之间的关系,从而判断出三角形的形状(边化角).

例3 根据所给条件,判断△ABC的形状.

(1)acosA=bcosB;(2)acosA=bcosB=ccosC.

选题意图 本题主要考查利用正、余弦定理判断三角形的形状.

解 (1)解法一 (角化边)由余弦定理得:

acosA=bcosBa·b2+c2-a22bc=b·a2+b2-c22aca2c2-a4-b2c2+b4=0,

∴(a2-b2)(c2-a2-b2)=0,∴a2-b2=0或c2-a2-b2=0,∴a=b或c2=a2+b2,

∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.

解法二 (边化角)利用正弦定理进行边角转化.

(2)由正弦定理得:a=csinAsinC,b=csinBsinC代入已知等式:

csinAcosAsinC=csinBcosBsinC=ccosC,∴sinAcosA=sinBcosB=sinCcosC.

即tanA=tanB=tanC.

∵A,B,C∈(0,π),∴A=B=C.

∴△ABC为等边三角形.

说明 根据已知条件,适当选取使用的定理,也是应该在解题中注意的问题.

例4 (2013陕西文科)设△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若bcosC+ccosB=asinA,则△ABC的形状为( ).

A.直角三角形B.锐角三角形

C.钝角三角形D.不确定

解 ∵bcosC+ccosB=asinA,∴由正弦定理得

sinBcosC+sinCcosB=sin2A,所以sin(B+C)=sinA,sinA=sin2A,sinA=1.

∴△ABC是直角三角形.

三、求解三角形

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