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正弦余弦定理的应用

正弦余弦定理的应用
正弦余弦定理的应用

1) 在三角形ABC中,已知a^2-a=2(b+c),a+2b=2c-3,求三角形ABC的最大角的弧度数

思路:先证c>a,c>b,说明求角C即可

依题意可得c=(a^2+3)/4,b=(a^2-2a-3)/4

再由余弦定理得cosC=(a^2+b^2-c^2)/(2ab),将b、c代入后化简可得cosC =-1/2,即得角C=120度

2) 角ABC的三边为a.b.c,并适合

a^4+b^4+c^4=a^2b^2+b^2c^2+c^2a^2,试问此三角形为种特殊三角形。

原式2a^4+2b^4+2c^4=2a^2b^2+2b^2c^2+2c^2a^2 (同时乘以2)

2a^4+2b^4+2c^4-2a^2b^2-2b^2c^2-2c^2a^2=0 (移项)

(a^4-2a^2b^2+b^4)+(a^4-2a^2c^2+c^4)+(b^4-2b^2c^2+c^4)=0 (分组)

(a^2-b^2)^2+(b^2-c^2)^2+(a^2-c^2)^2=0

因为一个数的平方为非负数

所以a^2-b^2=0 b^2-c^2=0 c^2-a^2=0

即a-b=0 b-c=0 c-a=0

所以此三角形为等边三角形

3)在三角形ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且

3sin^2B+3sin^2C-2sinBsinC=3sin^2A,a

因为a/sinA=b/sinB=c/sinC=2R(正弦定理)

所以3Sin^2B+3Sin^2C-2SinBSinc=3Sin^2A==>3b^2+3c^2-2bc=3a^2

又因为(b^2+c^2-a^2)/2bc=cosA(余弦定理)

所以3b^2+3c^2-2bc=3a^2==>3(b^2+c^2-a^2)/2bc=2bc/2bc=1==>cosA=1/3 向量AB·向量AC=bc*cosA=(1/3)bc

cosA=1/3=(b^2+c^2-3)/2bc==>b^2+c^2=(2bc+9)/3

又因为b^2+c^2>=2bc(基本不等式)

所以b^2+c^2=(2bc+9)/3>=2bc。解得bc<=9/4

综上,向量AB·向量AC<=3/4

因此最大值为3/4

4)在三角形ABC中abc是角A.B.C所对的边,且满足2a2+2c2-2b2=ac

求角B的大小在三角形ABC中

解:cosB=(a2+c2-b2)/2ac=1/4.∠B≈75°31′21〃

5) 三角形ABC中,a^4+b^4+c^4=a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2则三角形ABC 是什么三角形~~

答:等边

a^4+b^4+c^4=a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2

2(a^4+b^4+c^4)=2(a^2b^2+b^2c^2+a^2c^2)

a^4+b^4-2a^2b^2+a^4+c^4-2a^2c^2+b^4+c^4-2b^2c^2=0

(a^2-b^2)^2+(a^2-c^2)^2+(b^2-c^2)^2=0

a^2=b^2,a^2=c^2,b^2=c^2

a=b=c

6)已知三角形的边为a,b,c,判断

a^4+b^4+c^4-2a^2b^2-2a^2c^2-2b^2c^2的值。

解:它的值小于0,理由如下:

a^4+b^4+c^4-2a^2b^2-2a^2c^2-2b^2c^2

=(a^4-2a^2b^2+b^4)-2a^2c^2+2b^2c^2+c^4-4b^2c^2

=(a^2-b^2)^2-2c^2*(a^2-b^2)+c^4-4b^2c^2

=(a^2-b^2-c^2)^2-4b^2c^2

=(a^2-b^2-c^2+2bc)(a^2-b^2-c^2-2bc)

=[a^2-(b^2-2bc+c^2)][a^2-(b^2+2bc+c^2)]

=[a^2-(b-c)^2][a^2-(b+c)^2]

=(a+b-c)(a-b+c)(a+b+c)(a-b-c)

可知:a+b-c>0,a-b+c>0,a+b+c>0,a-b-c<0,

所以原式的值是个负数,也就是小于0。

7)在△ABC中,三边长为根号a、根号b、根号c,若a^2+b^2=c^2,则△ABC的形状为锐角三角形,为什么

解:由余弦定理可以知道:c=a+b-2(根号a)(根号b)*cosC,

所以c^2=(a+b)^2+4ab(cosC)^2-4(a+b)(根号a)(根号b)*cosC=a^2+b^2,

所以2ab+4ab(cosC)^2-4(a+b)(根号a)(根号b)*cosC=0,现在把cosC当成一个未知数x来解方程,就可以解出:

√a*√b+2√a√b*(cosC)^2-2(a+b)cosC=0的解为cosC始终是大于0的,

所以c为锐角,同理,a和b都可以这样算。

所以这是锐角三角形

8)△ABC中三边之比为1:1:根号2,则△ABC形状一定不是A等腰三角形B直角三角形C等腰直角三角形D锐角三角形

由于:1^2+1^2=(根号2)^2

所以,三角形是直角三角形。又有二边相等。所以是等腰直角三角形C

9)在三角形ABC中,A为锐角,lg b+lg (1/c)=lg SinA= -lg 根号2,则三角形形状为什么

lg SinA= -lg 根号2=lg1/根号2

sinA=1/根号2

A=45度

lg b+lg (1/c)= -lg 根号2

去掉对数就是b/c=1/根号2所以b=c/根号2

由余弦定理cosA=(b^2+c^2-a^2)/2bc

将b=c/根号2代入

cosA=cos45度=1/根号2

可得c=a

所以角C=45度

所以这是一个等腰直角三角形

10)在三角形ABC中,A,B为锐角,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos2A=3/5,sin=根号下10/10.

1 求A+B的值

2 若a-b=根号下2-1,求a,b,c的值

解:1:(sinA)^2+(cosA)^2=1

锐角三角形,cosA>0

cosA=2*五分之√五

同理,cosB=3*十分之√十

sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA

代入=√2/2

则A+B=45°

2:sinA=根号5/5,sinB=根号10/10,A+B=45度

a-b=(根号2)-1

利用正弦定律

a/sinA=b/sinB

a/b=sinA/sinB=(根号5/5)/(根号10/10)=根号2

a=根号2b

根号2b-b=根号2-1

b=1 a=根号2

A+B=45

C=135

sinC=根号2/2

c/sinC=b/sinB=1/(根号10/10)

c=根号2/2/(根号10/10)=根号5

11)已知三角形ABC的三边长a,b,c满足a^2+b+|(根号c-1)-2|=10a+2(根号b-4)-22,证明三角形ABC是什么三角形

解:a=b=c=5等边三角形

下面是方法:

右边移项到左边,再配方,得

(a-5)^2+(根号(b-4)-1)^2+|(根号c-1)-2|=0

三项都不能小于0,所以必须为0,则等式成立

可求出a=b=c=5

12)已知三角形ABC的三边长分别是a,b,c,且a.b满足根号a-2+b^2-6b+9=0

求c的取值范围

解:原式= √(a-2)+(b-3)2

√(a-2)≥0

(b-3)2 ≥0

a=2 b=3

2边之和大于第3边,2边之差小于第三边

1= b-a

1

13)在三角形ABC中,三边长为连续自然数,且最大角为钝角,这个三角形三边的长分别为?

解:设三边是n-1,n,n+1

因为是钝角三角形

所以(n+1)^2>n^2+(n-1)^2

n^2+2n+1>2n^2-2n+1

n^2-4n<0

0

所以n=1,2,3

若n=1,则n-1=0,不合题意

若n=2,三边长1,2,3,不符合三角形两边之和大于第三边

所以n=3

边长是2,3,4

14)三角形ABC的三边为连续的自然数,且最大角为最小角的二倍,求三边长

解:设三边长分别为n-1,n,n+1,最小角为a,则a为n和n+1的夹角,对边为n-1,2a的两边为n-1和n,对边为n+1。

应用正弦定理得(sin2a/(n+1))=(sina/(n-1))。

而sin2a=2sinacosa,代入化简得cosa=(n+1)/2(n-1)。

再应用余弦定理,cosa=(n2+(n+1)2-(n-1)2)/(2n*(n+1))。

解方程组,可得n=5,则三边长为4,5,6

15)在三角形ABC中,已知2B=A+C,b=1,求三角形ABC的周长的取值范围。解:因为2B=A+C

故:B=60°

故:cosB=(a2+c2-b2)/(2ac)=cos60°

故;a2+c2-b2=ac

因为a2+c2≥2ac,b=1

故:ac=a2+c2-b2≥2ac-1

故:ac≤1

故:a2+c2+2ac-b2=3ac

故:(a+c)2=3ac+1≤4

故:a+c≤2

故:a+b+c≤3

又:a+c>b

故:a+b+c>2b=2

故:2<a+b+c≤3

16)△ABC中,2B=A+C,最大边与最小边之比为(根号3)+1比2,则最大角为?

2B=A+C===>3B=180o===>B=60o

设:最大边为a=(√3+1),则c=2

b2=a2+c2-2accos60o=6===>a=√6

a/sinA=b/sinB

∴sinA=asinB/b=(√3+1)(√3/2)/√6=(√6+√2)/4===>A=75o

则最大角为75o

17)三角形ABC中已知角A等于60度,AB比AC等于8比5面积为10根号3,则其周长为

解:设AB=8x,AC=5x

S△ABC=1/2AB×AC×sin∠BAC

=(10√3)x2

已知,S△ABC=10√3

即(10√3)x2=10√3,解得:x=1或-1(舍)

所以,AB=8,AC=5

由余弦定理可得:cos∠BAC=(AB2+AC2-BC2)/2AB×AC

将AB=8,AC=5,∠BAC=60°代入

解得:BC=7

所以,周长为20

18)在三角形ABC中,已知内角A=π/3 边BC=2根号3 求周长y的最大值?解:根据公式有,a/sinA=b/sinB=c/sinC

a=2√3,∠A=60°

=>b=4sinB,c=4sin(120°-B)

=>周长l=a+b+c

=2√3+4sinB+4sin(120°-B)

=2√3+4(sinB+√3/2cosB+1/2sinB)

=2√3+2(3sinB+√3cosB)

=2√3+2√3(√3sinB+cosB)

=2√3+4√3(√3/2sinB+1/2cosB)

=2√3+4√3sin(B+30°)

因为-1<=sina<=1且0

1/2

=>l周长=6√3

19)在三角形ABC中,m=(cosC/2 ,sinc/2 ), n=(cosc/2 ,-sin c/2),且mn的夹角为3/π

解:m.n=|m|*|n|cos(π/3)=cos(π/3)=1/2

cos^2(C/2)-sin^2(C/2)=1/2

cosC=1/2

所以C=π/3

2.设AB=c=7/2,AC=b,BC=a

(absinC)/2=3√3/2

absin(π/3)=3√3

ab=6 (1)

c^2=a^2+b^2-2abcosC=a^2+b^2-ab

(a+b)^2=c^2+3ab=(49/4)+18=121/4

a+b=11/2 (2)

由(1)(2)解出a,b的值,再求周长。

20)在三角形ABC中,角A.B.C的对边分别为a.b.c,已知A=π/3,a=2√3,设B=x,三角形ABC周长为y

(I)求函数y=f(x)的解析式和定义域

(II)求y=f(x)的单调区间

解:(1)y=a+b+c=2√3+b+c

sinB/b=sinA/a=SinC/c

=>b=asinB/sinA,C=asinC/sinA

y=asinB/sinA+asinC/sinA+2√3

=2√3sinB/sinπ/3+2√3sin(π-π/3-B)/sinπ/3+2√3

=4sinB+4sin(2π/3-B)+2√3

=8sinπ/3cos(B-2π/3+B)/2+2√3

=4√3cos(B-π/3)+2√3

=4√3cos(x-π/3)+2√3

0

(2)x∈(0,π/3)为增函数

x∈(π/3,2π/3)为减函数

21)在△ABC中,A=π/3,BC=2,则三角形ABC的周长为(用角B表示)_____

解:由正弦定理得:

AC=2sinB/sin(π/3)=(4√3/3)sinB

AB=2sin(2π/3-B)/sin(π/3)=2cosB+(2√3/3)sinB

故周长为2+2cosB+2√3sinB

22)三角形ABC中,AB=1,BC=2,则当C的取值范围为多少时此三角形是直角三角形?

解1 当BC边为斜边时,AC^2=BC^2-AB^2

=2^2-1^2

=3

所以AC=√3

解2 当AC为直角边时,AC^2=BC^2+AB^2

=4+1

=5

所以AC=√5

∠C的范围,就是0°<∠C小于180°,

AC的取值范围根据三角形三边关系定理

BC-AB<AC<BC+AB

即1<AC<3

23)在三角形ABC中,AB=1,BC=2则角C的取值范围是?

解法1:因为c=AB=1,a=BC=2,b=AC

根据两边之和大于第三边,两边之差小于第三边可知

1<b<3,根据余弦定理

cosC=(a2+b2-c2)/2ab

=(4+b2-1)/4b

=(3+b2)/4b

=3/4b+b/4

=(1/4)(√(3/b)-√b)2+√3/2≥√3/2

所以0

解法2:因为公式cos A =( b*b+c*c-a*a)/( 2*b*c )

所以对题目中,设AC边长为X,则

COS C= 3/(4X)+X/4 ,

又因为A+B 大于等于 2 * ,当且仅当A=B时取等号,所以当x=(根号3)时,COS C有最小值(根号3)/2,此时C有最大值,为30°。

因为∠C必大于0°,所以0

.若问在三角形ABC中,tanA/tanB=((√2) *c-b)/b,则角A=()

:因为cos A =( b*b+c*c-a*a)/( 2*b*c )

a/sinA=b/sinb

tanA=sinA/cosA

可将已知化减为b*b+c*c-a*a=bc*(根号2)

所以左边/右边=1/(根号2)

即cos A =1/(根号2)。

所以∠A=45°。

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