1.1.2 余 弦 定 理
1.掌握余弦定理及余弦定理的推导过程.
2.了解余弦定理的几种变形公式.
3.能熟练应用余弦定理解三角形及处理现实生活中的实际问题.
余弦定理
平方
平方 夹角
两倍
c2+a2-2ac·cosB
1.已知a2+b2-c2= ab,则C=( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
【解析】选A.因为cosC= ,0°b>a知C最大,
因为cosC=
所以C=120°.
答案:120°
4.在△ABC中,已知a2+b2=c2,A=30°,a=1,则S△ABC= .
【解析】因为a2+b2=c2,所以△ABC是以C为直角的直角三角
形,又因为A=30°,a=1,所以c=2,b=
所以S△ABC=
答案:
一、余弦定理及其证明
探究1:如图,设 那么向量c的平方是
什么?表示为对应的边可以得到什么式子?
提示:c=b-a,|c|2=(b-a)·(b-a)=b·b+a·a-2a·b
=a2+b2-2abcosC,所以c2=a2+b2-2abcosC.
探究2:利用探究1的结论思考下面的问题:
(1)已知三角形的三边a,b,c,如何表示cosC.
提示:由探究1知c2=a2+b2-2abcosC,故cosC=
(2)若C=90°,探究1的结论还成立吗?如果成立写出该结论,
若不成立说明理由.
提示:若C=90°,探究1的结论仍成立,即c2=a2+b2.
探究3:勾股定理指出了直角三角形中三边平方之间的关系,
余弦定理则指出了一般三角形中三边平方之间的关系,请问两
定理之间有何联系?
提示:余弦定理是勾股定理的推广,勾股定理是余弦定理的特
殊情况.
【拓展延伸】利用平面图形的几何性质和
勾股定理证明余弦定理
①当△ABC为锐角三角形时,如图,
作CD⊥AB,D为垂足,则CD=bsinA,
DB=c-bcosA,则a2=DB2+CD2=(c-bcosA)2+(bsinA)2
=b2+c2-2bccosA,其余两个式子同理可证;
②当△ABC为钝角三角形时,如图,
作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,则CD=bsinA,
DB=bcos(π-A)+c=c-bcosA,
则a2=DB2+CD2=(c-bcosA)2+(bsinA)2
=b2+c2-2bccosA,其余两个式子同理可证;
③当△ABC为直角三角形时,易证余弦定理仍然成立.
【探究总结】对余弦定理及其推论的两点说明
(1)余弦定理适用于任意三角形,反映了三角形中三条边与一
个内角的余弦之间严格确定的量化关系.
(2)余弦定理a2=b2+c2-2bccosA还可改写为sin2A=sin2B+sin2C-
2sinB·sinCcosA,有时应用它求三角函数值会很方便.
二、余弦定理在解三角形中的应用
探究1:根据余弦定理及其推论的形式,可以解哪两类三角形
问题?
提示:余弦定理及其推论可以解决以下两类三角形问题:
(1)已知三角形的任意两边及它们的夹角就可以求出第三边.
(2)已知三角形的三条边就可以求出其角.
探究2:根据下面的提示,写出角A的范围
①在△ABC中,若a2b2+c2⇔ .
提示:由余弦定理可知cosA= 显然当a20,即0°