一、正切分式定理1、什么是正切分式定理?
证明: 再由余弦定理得 所以 其余等式同理可证 . 2、正切分式定理典型应用
解析: 由正弦定理可得 再由正切恒等式 则
解析: 由正切分式定理可得 又 ,所以 二、正切定理1、什么是正切定理?
证法1:正弦定理 和差化积 证法2:几何法 如图2 所示,在三角形 中,延长 到 ,使 , 是 中点,则 垂直 。 平行 ,所以 因为相似三角形 所以 因为三角形内角和 所以 2、正切定理典型应用
解析: 由正切定理得 所以 所以 . 三、正弦平方差与倍角三角形1、什么是正余弦平方差和倍角三角形?
证明:
证明 充分性: 当 时,由正弦定理得 , 由正弦平方差公式得 由 得 ,所以 , 又 ,所以 或 (舍去), 故 . 必要性: 由正弦定理得 由余弦定理得 所以 所以 或 注意: , ,所以 ,则 ;若此三角形为锐角三角形,则 2、倍角三角形典型应用
解析: (1) 因为 由正弦定理得 由余弦定理得 所以有 因为 ,所以 ,即 因为 ,所以 (2) (i) 由倍角三角形模型即可得 ; (ii) 由 (i) 得 因为 ,令 记 , 因为 由 得 , 由 得 所以 在 上递增,在 上递减 因为 ,所以 ,所以
解析: 因为 为锐角三角形,所以 所以 , 又因为 ,所以 ,又因为 ,所以 因为 , 所以 所以 ,令 又因为函数 在 上单调递增 所以函数值域为
解析: 由正弦定理可知 又 ,则 从而 又 ,知 ,所以 则 ,换元可令 则 故本题应填 四、张角定理1、什么是张角定理?
证法1:等面积法 如图1,在 中,三个内角 的对边分别为 ,设 ,, 因为 所以 等式两边同时除以 得 当 平分 时,,所以 证法2:正弦定理 ……① ……② ……③ ……④ 由①②得,,, 从而 ……⑤ 由③④得,, 将以上两式相加得 并将⑤代入即可得 证法3:分角定理 由分角定理, 则 ……① 则 ……② ①式 ②式即得 注: 分角定理是指 在 中, 是边 上异于 或其延长线上的一点,连结 ,则有 2、角平分线遇到张角定理的两个推论
证明: 代入张角定理即可得,略 .
证明: 记在 中,三个内角 的对边分别为 , 由 推论1 得: 所以 (当且仅当 时去等号) 所以 即 所以 3、张角定理典型应用
解析: 因为 是 的角平分线 由张角定理得: 即 所以 当且仅当 ,即 时取等号
解析: 因为 , 所以由正弦定理得: 即 所以 , 因为 ,所以 ,因为 ,所以 因为 ,所以 在 中, 由角平分线张角定理得: 即 解得: 或 (舍去)
解析: 因为 平分 , 所以 所以 五、托勒密定理1、什么是托勒密定理?
证明: 利用余弦定理即可 因为四边形 内接于圆 ,所以 所以 在 中,由余弦定理得: 在 中,由余弦定理得: 所以 得 由于 所以 同理 所以 即
2、托勒密定理典型应用
解析: 由托勒密不等式, 所以 所以
解析: 由托勒密不等式, 因为 为等腰直角三角形,所以 所以 当点 到点 的距离最大时,也即托勒密不等式取等号时,即四边形 四点共圆时,所以 六、梅氏定理1、什么是梅氏定理?梅涅劳斯(Menelaus,公元98年左右),是希腊数学家兼天文学家 . 梅劳斯定理是平面几何中的一个重要定理 .
注: 根据定理的条件可以画出如下所示的两个图形: 、、 三点中只有一点在三角形边的延长线上,而其它两点在三角形的边上; 、、 三点分别都在三角形三边的延长线上. 证明: 如图6、7所示,设 、、 到直线 的距离分别为 、、 . (1) 先证明必要性,即若、、 三点共线,则 因为 ,, 三式相乘得 (2) 再证明充分性,即若 则 、、 三点共线 . 设直线 交 于 ,由已证必要性得: 又因为 所以 因为 和 或同在 线段上,或同在 边的延长线上,并且能分得比值相等,所以 和 比重合为一点,也就是 、、 三点共线 . 2、梅氏定理典型应用
解析: ,得 ,则 是 的中点,所以 由梅涅劳斯定理,得 由定比分点向量公式,得 则 故
解析: 对于 选项,由定比分点向量公式,,,故 正确 . 对于 选项,由梅涅劳斯定理, 故 正确 . 对于 选项, 当且仅当 时取等号,故 不正确 对于 选项, 当且仅当 时取等号, 故 正确 . 七、内角平分线定理
证明 1、面积法 又 和 是等高三角形,面积的比等于底的比, 即三角形 面积 :三角形 面积 即 2、相似法 如图10,过 作 交 的延长线于 ,则 所以 ,又可证明 ,. 3、正弦定理 , 因为
解析: 在 中, 平分 由内角平分线定得 ,即 , 在 中,由余弦定理得 在 中, 八、三角形边与面积的比值关系
解析: 平分 ,即 九、角平分线长公式
解析: 平分 即 即 当且仅当 时取等号 的最小值为 十、角平分线库斯顿定理
解析: , 平分 由内角平分线定理得 即 , 由角平分线库斯顿定理得 即 十一、中线长定理
解析: 如图 15,易知四边形 为平行四边形 , , , 由极化恒等式可知
由中线长定理可得 所以 整理得 ,所以 . 注: 此题中用到两个恒等式,一是极化恒等式,二是中线长定理。 |
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