第25讲三角形中的三角函数【学习目标】掌握三角形形状的判断方法;三角形有关三角函数求值,能证明与三角形内角有关的三角恒等式.【基础检测】1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知8b=5c,C=2B,则cosC=()A.725B.-725C.±725D.2425A【解析】 8b=5c,由正弦定理得8sinB=5sinC,又 C=2B,∴8sinB=5sin2B,所以8sinB=10sinBcosB,易知sinB≠0,∴cosB=45,cosC=cos2B=2cos2B-1=725.2.在△ABC中,已知3b=23asinB,且cosB=cosC,则△ABC的形状是()A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形B【解析】 asinA=bsinB=csinC=2r,∴b=2rsinB,a=2rsinA,又3b=23asinB,∴3·2rsinB=23·2rsinAsinB. B为三角形的内角,∴sinB≠0,∴sinA=32,∴A=60°或120°,又cosB=cosC,B,C均为三角形的内角,∴B=C,∴△ABC为等边三角形或一个角为120°的等腰三角形,故选B.3.已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=1∶1∶3,则此三角形的最大内角的度数是()A.60°B.90°C.120°D.135°C【解析】在△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=a∶b∶c,∴a∶b∶c=1∶1∶3,设a=k(k>0),则b=k,c=3k,最大边为c,其所对的角C为最大角,则cosC=k2+k2-(3k)22k×k=-12, C∈(0°,180°)∴C=120°,选C.4.在△ABC中,B=60°,AC=3,则△ABC周长的最大值为_________.33【解析】由正弦定理得asinA=csinC=bsinB=332=2,∴a=2sinA,c=2sinC,则△ABC周长为l=2sinA+2sinC+3=2sinA+2sin(120°-A)+3=23sinA+π6+3≤33,∴△ABC周长的最大值为33.【知识要点】1.判断三角形的形状特征必须从研究三角形的边角关系入手,充分利用正、余弦定理进行转化,即化边为角或化角为边,边角统一.①等腰三角形:a=b或A=B.②直角三角形:_____________或______________.③钝角三角形:_____________或______________.④锐角三角形:若a为最大边,且满足______________或A为最大角,且_______________.b2+c2=a2A=90°a2>b2+c2A>90°a2<b2+c2A<90°2.△ABC中常用的一些基本关系式①A+B+C=_________.②sin(B+C)=__________,cos(B+C)=__________,tan(B+C)=______________.③sinB+C2=__________,cosB+C2=_________,tanB+C2=_____________.πsinA-cosA-tanAcosA2sinA21tanA2一、判断三角形的形状例1在△ABC中,若bcosCccosB=1+cos2C1+cos2B,试判断△ABC的形状.【解析】由已知1+cos2C1+cos2B=2cos2C2cos2B=cos2Ccos2B=bcosCccosB,所以cosCcosB=bc.解法一:利用正弦定理边化角.由正弦定理,得bc=sinBsinC,所以cosCcosB=sinBsinC,即sinCcosC=sinBcosC,即sin2C=sin2B.因为B,C均为△ABC的内角,所以2C=2B或2C+2B=180°,所以B=C或B+C=90°,所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.解法二:由余弦定理,得a2+b2-c22aba2+c2-b22ac=bc,即(a2+b2-c2)c2=b2(a2+c2-b2),所以a2c2-c4=a2b2-b4,即a2b2-a2c2+c4-b4=0,所以a2(b2-c2)+(c2-b2)(c2+b2)=0,即(b2-c2)(a2-b2-c2)=0,所以b2=c2或a2-b2-c2=0,即b=c或a2=b2+c2,所以△ABC为等腰三角形或直角三角形.【点评】依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B+C=π这个结论.注:在上述两种方法的等式变形中,一般等式两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.二、三角形中的三角函数求值问题例2在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知A=π4,bsinπ4+C-csinπ4+B=a.(1)求证:B-C=π2;(2)若a=2,求△ABC的面积.【解析】(1)证明:由bsinπ4+C-csinπ4+B=a,应用正弦定理,sinBsin...