解三角形_解三角形免费
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第七章解三角形
一、基础知识
在本章中约定用A,B,C分别表示△ABC的三个内角,a, b, c分别表示它们所对的各边长,p
abc
2为半周长。
a
bsinB
1
2csinC
1.正弦定理:
sinA
=2R(R为△ABC外接圆半径)。
bcsinA
casinB.推论1:△ABC的面积为S△ABC=absinC
推论2:在△ABC中,有bcosC+ccosB=a.推论3:在△ABC中,A+B=,解a满足
asina
bsin(a),则a=A.正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到,这里不再给出,下证推论。先证推论1,由正弦函数定义,BC边上的高为bsinC,所以S△ABC=
absinC;再证推论2,因为B+C=-A,所以sin(B+C)=sinA,即sinBcosC+cosBsinC=sinA,两边同乘以2R得bcosC+ccosB=a;再证推论
3,由正弦定理
asinA
bsinB,所以
siansiAn
sin(a)sin(A),即
sinasin(-A)=sin(-a)sinA,等价于
12
[cos(-A+a)-cos(-A-a)]=
[cos(-a+A)-cos(-a-A)],等价于cos(-A+a)=cos(-a+A),因为0
-a+A
2.余弦定理:a=b+c-2bccosAcosA
222
bca
2bc
222,下面用余弦定理证明几个常
用的结论。
(1)斯特瓦特定理:在△ABC中,D是BC边上任意一点,BD=p,DC=q,则AD=
bpcqpq
pq.(1)
【证明】因为c2=AB2=AD2+BD2-2AD·BDcosADB,所以c2=AD2+p2-2AD·pcosADB.①
222
同理b=AD+q-2AD·qcosADC,② 因为ADB+ADC=,所以cosADB+cosADC=0,所以q×①+p×②得
qc+pb=(p+q)AD+pq(p+q),即AD=
bpcqpq
pq.用心爱心专心
注:在(1)式中,若p=q,则为中线长公式AD
(2)海伦公式:因为SABC
2b2ca
4222
.14
b2c2sin2A=b2c2(1-cos2A)= b2c2
2222
(bca)122 22
[(b+c)-a][a-(b-c)]=p(p-a)(p-b)(p-c).122
4bc16
这里p
abc
.所以S△ABC=p(pa)(pb)(pc).二、方法与例题 1.面积法。
例1(共线关系的张角公式)如图所示,从O点发出的三条射线满足w, v,这里α,β,α+β∈(0, POQ,QOR,另外OP,OQ,OR的长分别为u,),则P,Q,R的共线的充要条件是
sinsinsin()
.u
v
w
2.正弦定理的应用。
例2 △ABC内有一点P,使得BPC-BAC=CPA-CBA=APB-ACB。求证:AP·BC=BP·CA=CP·AB。
例3 △ABC的各边分别与两圆⊙O1,⊙O2相切,直线GF与DE交于P,求证:PABC。
3.一个常用的代换:在△ABC中,记点A,B,C到内切圆的切线长分别为x, y, z,则a=y+z, b=z+x, c=x+y.例4在△ABC中,求证:a2(b+c-a)+b2(c+a-b)+c2(a+b-c)≤3abc.4.三角换元。
例5设a, b, c∈R+,且abc+a+c=b,试求P
例6在△ABC中,若a+b+c=1,求证: a2+b2+c2+4abc
212a
1
2b1
3c1的最大值。
三、基础训练题
1.在△ABC中,边AB为最长边,且sinAsinB=__________.2.在△ABC中,若AB=1,BC=2,则C的取值范围是__________.3.在△ABC中,a=4, b+c=5, tanC+tanB+__________.4.在△ABC中,3sinA+4cosB=6, 3cosA+4sinB=1,则C=__________.5.在△ABC中,“a>b”是“sinA>sinB”的__________条件.6.在△ABC中,sinA+cosA>0, tanA-sinA
52
4,则cosAcosB的最大值为
33tanCtanB,则△ABC的面积为,cosB=
3,则cosC=__________.A2tan
C213
8.在△ABC中,“三边a, b, c成等差数列”是“tan件.”的__________条
9.在△ABC中,若sinC=2cosAsinB,则三角形形状是__________.10.在△ABC中,tanA·tanB>1,则△ABC为__________角三角形.11.三角形有一个角是600,夹这个角的两边之比是8:5,内切圆的面积是12,求这个三角形的面积。
12.已知锐角△ABC的外心为D,过A,B,D三点作圆,分别与AC,BC相交于M,N两点。求证:△MNC的外接圆半径等于△ABD的外接圆半径。
13.已知△ABC中,sinC=
四、高考水平训练题 1.在△ABC中,若tanA=
2sinAsinBcosAcosB
3,试判断其形状。, tanB=,且最长边长为1,则最短边长为__________.2.已知n∈N+,则以3,5,n为三边长的钝角三角形有________个.3.已知p, q∈R, p+q=1,比较大小:psinA+qsinB__________pqsinC.4.在△ABC中,若sin2A+sin2B+sin2C=4sinAsinBsinC,则△ABC 为__________角三角形.5.若A为△ABC 的内角,比较大小:cot
A8
cotA__________3.+222
6.若△ABC满足acosA=bcosB,则△ABC的形状为__________.7.满足A=60,a=6, b=4的三角形有__________个.8.设为三角形最小内角,且acos是__________.
+sin
-cos
-asin
=a+1,则a的取值范围
9.A,B,C是一段笔直公路上的三点,分别在塔D的西南方向,正西方向,西偏北30方向,且AB=BC=1km,求塔与公路AC段的最近距离。
10.求方程x11.求证:
y1yx1xy的实数解。
sin20
720
.五、联赛一试水平训练题
1.在△ABC中,b2=ac,则sinB+cosB的取值范围是____________.2.在△ABC中,若
sinBsinC
cosA2cosCcosA2cosBA2cot
B
2,则△ABC 的形状为____________.C2
3.对任意的△ABC,Tcot____________.4.在△ABC中,sin
A2
cot-(cotA+cotB+cotC),则T的最大值为
sinBsinC的最大值为____________.5.平面上有四个点A,B,C,D,其中A,B为定点,|AB|=3,C,D为动点,且|AD|=|DC|=|BC|=1。记S△ABD=S,S△BCD=T,则S+T的取值范围是____________.6.在△ABC中,AC=BC,ACB80,O为△ABC的一点,OAB10,ABO=300,则ACO=____________.7.在△ABC中,A≥B≥C≥最小值为__________.8.在△ABC中,若c-a等于AC边上的高h,则sin
CA2
cos
AC2
6,则乘积cos
A2
sin
B2
cos
C2的最大值为____________,=____________.9.如图所示,M,N分别是△ABC外接圆的弧AB,AC中点,P为BC上的动点,PM交AB于Q,PN交AC于R,△ABC的内心为I,求证:Q,I,R三点共线。
10.如图所示,P,Q,R分别是△ABC的边BC,CA,AB上一点,且AQ+AR=BR+BP=CQ+CP。求证:AB+BC+CA≤2(PQ+QR+RP)。11.在△ABC外作三个等腰三角形△BFC,△ADC,△AEB,使BF=FC,CD=DA,AE=EB,ADC=2BAC,AEB=2ABC,BFC=2ACB,并且AF,BD,CE交于一点,试判断△ABC的形状。
六、联赛二试水平训练题
1.已知等腰△ABC,AB=AC,一半圆以BC的中点为圆心,且与两腰AB和AC分别相切于点D和G,EF与半圆相切,交AB于点E,交AC于点F,过E作AB的垂线,过F作AC的垂线,两垂线相交于P,作PQBC,Q为垂足。求证:PQ
EF2sin,此处=B。
2.设四边形ABCD的对角线交于点O,点M和N分别是AD和BC的中点,点H1,H2(不重合)分别是△AOB与△COD的垂心,求证:H1H2MN。
3.已知△ABC,其中BC上有一点M,且△ABM与△ACM的内切圆大小相等,求证:AM
P(Pa),此处P
2(a+b+c), a, b, c分别为△ABC对应三边之长。
4.已知凸五边形ABCDE,其中ABC=AED=90,BAC=EAD,BD与CE交于点O,求证:AOBE。
5.已知等腰梯形ABCD,G是对角线BD与AC的交点,过点G作EF与上、下底平行,点E和F分别在AB和CD上,求证:AFB=900的充要条件是AD+BC=CD。
6.AP,AQ,AR,AS是同一个圆中的四条弦,已知PAQ=QAR=RAS,求证:AR(AP+AR)=AQ(AQ+AS)。
7.已知一凸四边形的边长依次为a, b, c, d,外接圆半径为R,如果a2+b2+c2+d2=8R2,试问对此四边形有何要求?
8.设四边形ABCD内接于圆,BA和CD延长后交于点R,AD和BC延长后交于点P,A,B,C指的都是△ABC的内角,求证:若AC与BD交于点Q,则
cosAAP
cosCCR
cosBBQ
.9.设P是△ABC内一点,点P至BC,CA,AB的垂线分别为PD,PE,PF(D,E,F是垂足),求证:PA·PB·PC≥(PD+PE)·(PE+PF)·(PF+PD),并讨论等号成立之条件。