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题型二 三角变换与解三角形的综合问题
该类问题以三角形为载体,在已知条件中设计了三角形的一些边角关系.由于正弦定理和余弦定理都是关于三角形的边角关系的等式,通过定理的运用能够实现边角互化.在边角互化时,经常用到三角函数中两角和与差的公式及倍角公式等.
πB25
例2 在△ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,若a=2,C=,cos =,425求△ABC的面积S.
B3
解 因为cos B=2cos2 -1=,
254
故B为锐角,所以sin B=. 5
3π?所以sin A=sin(π-B-C)=sin??4-B?
3π3π72=sin cos B-cos sin B=.
4410
asin C10
由正弦定理,得c==,
sin A7
111048
所以S△ABC=acsin B=×2××=.
22757
35
跟踪训练2 设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且cos A=,cos B=,b
513=3,则c=________.
14答案 5
35412
解析 ∵A,B,C为三角形内角且cos A=,cos B=,∴sin A=,sin B=.sin C=sin[π
513513
4531256
-(A+B)]=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=×+×=.
51351365
566514cbsin C
由正弦定理=,得c=b×=3×=.
sin Csin Bsin B125
13题型三 正、余弦定理在实际中的应用 应用解三角形知识解决实际问题需要下列四步:
(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、视角、方位角等;
(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;
(3)将所求问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正、余弦定理等有关知识正确求解; (4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.
例3 某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直弹射高度:A、B、C三地位于同一水平面上,在C处进行该仪器的垂直弹射,观测点A、B两地相距100
2
米,∠BAC=60°,在A地听到弹射声音的时间比在B地晚秒.在A地测得该仪器弹至最
17高点H时的仰角为30°,求该仪器的垂直弹射高度CH.(声音的传播速度为340米/秒)
2
解 由题意,设|AC|=x,则|BC|=x-×340=x-40.
17在△ABC中,由余弦定理得:
|BC|2=|BA|2+|AC|2-2|BA|·|AC|·cos∠BAC, 即(x-40)2=10 000+x2-100x,解得x=420. 在Rt△ACH中,|AC|=420,∠CAH=30°, 所以|CH|=|AC|·tan∠CAH=1403.
答 该仪器的垂直弹射高度CH为1403米.
跟踪训练3 甲船在A处、乙船在甲船正南方向距甲船20海里的B处,乙船以每小时10海里的速度向正北方向行驶,而甲船同时以每小时8海里的速度由A处向北偏 西60°方向行驶,问经过多少小时后,甲、乙两船相距最近?
解 设甲、乙两船经t小时后相距最近,且分别到达P、Q两处,因乙船到达A处需2小时.
①当0≤t<2时,在△APQ中,AP=8t,AQ=20-10t,