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三角函数 · 第 5 站

正弦定理与余弦定理及三角形面积

正弦定理和余弦定理是解三角形的两把利剑:已知两角一边求边,用正弦;已知两边夹角求第三边,用余弦。再加上面积公式,三角形问题全搞定。

① 这一课怎么学(小白 4 步法)

总用时约 70 分钟,分 4 步,一步都别跳:

1读(15 分钟)
理解两个定理的推导和适用条件。
2练(20 分钟)
做第⑥⑩部分,重点练两种定理选择。
3对(20 分钟)
练已知两边一对角的多解判断。
4默(10 分钟)
背正弦定理、余弦定理、面积公式。
第一课小目标① 用正弦定理解三角形;② 用余弦定理求边或角。

② 一图看懂全课(思维导图)

先有地图再走路:本知识共分这几大块,学完每块回来打勾。

解三角形
→
正弦定理
a/sinA=2R
已知两角一边
已知两边一对角
→
余弦定理
a²=b²+c²−2bc·cosA
已知三边求角
已知两边夹角
→
面积
S=½absinC
=½bcsinA
=½acsinB
→
射影
a=bcosC+ccosB

③ 先认识它::三角形两把尺

正弦定理:a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R(R 为外接圆半径)。

余弦定理:a² = b²+c²−2bc·cosA。

BCAa=BCb=ACc=AB

④ 完整公式 / 体系表

正弦定理a/sinA = b/sinB = c/sinC = 2R
变形:a = 2R sinA,a : b : c = sinA : sinB : sinC
余弦定理a² = b² + c² − 2bc·cosA
cosA = (b²+c²−a²)/(2bc)
(b², c² 同理轮换)
三角形面积S = ½·a·b·sinC = ½·b·c·sinA = ½·a·c·sinB
已知用哪个定理
两角一边正弦定理
两边一对角正弦定理(注意两解)
两边夹角余弦定理
三边余弦定理求角

⑤ 用法场景与典型例题

典型例题

例1(正弦):A=60°, B=45°, a=√3,求 b。
解:b/sin45° = a/sin60° = √3/(√3/2)=2。b=2·sin45°=√2。
例2(余弦):b=3, c=4, A=60°,求 a。
解:a²=9+16−2·3·4·cos60°=25−12=13。a=√13。
例3(面积):a=2, b=3, C=30°,求 S。
解:S=½·2·3·sin30°=3·½=3/2。
例4(三边求角):a=3, b=5, c=7,求最大角 C。
解:cosC=(9+25−49)/(2·3·5)=(−15)/30=−1/2。C=120°。
高考考法解三角形大题:给边角关系,用正余弦定理求边/角/面积,常与三角恒等变换结合。

⑥ 高频错误诊断

错误 1正弦定理比反了
✗ → ✓ a/sinA=b/sinB
边对对角。
错误 2余弦定理符号写成 +2bc
✗ → ✓ −2bc·cosA
中间是减号。
错误 3面积公式忘 ½
✗ → ✓ S=½absinC
别忘乘 1/2。
错误 4两边一对角不判断解数
✗ → ✓ sinB=... 可能两解
看 B 是锐角还是钝角。

⑦ 考点与真题演练(紫 tag)

考点自测(点击选项即时判断)

⑧ 必背公式卡

⑨ 应用输出(建模 / 口述解题)

口述题

口头说:a=3, b=4, c=5,判断三角形形状。

参考答案:cosC=(9+16−25)/24=0 ⇒ C=90°。直角三角形。

⑩ 分层练习 18 题(基础 6 + 中档 6 + 拔高 6)

中档7A=60°, a=4√3, b=4,求 B。
sinB=b·sinA/a=4·√3/2/(4√3)=1/2。B
中档8a=2, b=√2, c=√3+1,求 A。
cosA=(b²+c²−a²)/(2bc)=(2+4+2√3−4)/(2·√2·(√3+1))=(2+2√3)/(2√2(√3+1))=√2/2。A=45°。
中档9a=2, b=3, C=60°,求面积。
S=½·2·3·√3/2=3√3/2。
中档10a=√3, b=√2, B=45°,求 A。
sinA=a·sinB/b=√3·√2/2/√2=√3/2。A=60° 或 120°。
中档11周长 20,面积 10√3,A=60°,求 a。
S=½bc·sin60°=10√3 ⇒ bc=40。a=20−b−c。a²=b²+c²−2bc·cos60°=(b+c)²−3bc=(20−a)²−120。解得 a=7。
中档12三内角成等差数列,面积 10√3,周长 20,求三边。
B=60°。同上 a=7, b+c=13, bc=40 ⇒ b=5,c=8。
拔高13在 △ABC 中,sinA:sinB:sinC=2:3:4,求 cosC。
a:b:c=2:3:4。设 a=2k,b=3k,c=4k。cosC=(4+9−16)/(2·2·3)=−1/4。
拔高14a cosB = b cosA,判断三角形形状。
正弦定理:sinA cosB=sinB cosA ⇒ sin(A−B)=0 ⇒ A=B。等腰三角形。
拔高15b=2acosA,判断形状。
sinB=2sinA cosA=sin2A。B=2A 或 B=π−2A。后者得 A+B=π 舍。B=2A。
拔高16a=√3, b=√2, B=45°,求 c。
sinA=√3/2 ⇒ A=60° 或 120°。A=60°: C=75°, c=√2·sin75°/sin45°=(√6+√2)/2。A=120°: C=15°, c=(√6−√2)/2。
拔高17△ABC 中 A=60°, b=1, S=√3,求 a/sinA。
S=½·1·c·sin60°=√3 ⇒ c=4。a²=1+16−2·1·4·½=13。a/sinA=√13/(√3/2)=2√13/√3=2√39/3。
拔高18在 △ABC 中,2cosB·sinA=sinC,判断形状。
2cosB sinA=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB。⇒ sinAcosB−cosAsinB=0 ⇒ sin(A−B)=0 ⇒ A=B。等腰。

⑪ 记忆口诀与 7 天复习计划

7 天复习计划

天任务自检
第 1 天背正余弦定理 + 面积公式不看书能写
第 2 天基础 1-6 + 中档 7-9全对
第 3 天中档 10-12 + 拔高 13-14两解不漏
第 4 天默写定理选择表不看书能写
第 5 天拔高 15-18错题搞懂
第 6-7 天每天解 1 个三角形零失误