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已知△ABC的三个内角A、B、C的对边分别为a、b、c.

求证:a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

答案:
解析:

  证法一:如图,作CD⊥AB,垂足为D,则CD=bsinA.

  因为AB=c,AD=bcosA,所以BD=c-bcosA,所以在△BCD中,利用勾股定理有a2=(bsinA)2+(c-bcosA)2=b2+c2-2bccosA.

  同理可得b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  所以a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  点评:本证法是借助三角形的高完成的,“高”的使用频率之所以这么高,这是因为“高”能产生直角三角形,进而通过三角函数把边和角联系起来,恰好契合所证明的式子.

  证法二:如图,以A为原点,AC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则可得A(0,0),C(b,0),B(ccosA,csinA).

  根据两点间的距离公式,得

  a=BC=

  即a2=b2+c2-2bccosA.

  同理可得b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  所以a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.

  点评:本证法是坐标法,这种方法是证明平面几何问题的常用方法,它的优点在于:(1)用坐标(数)表示,实现了几何图形数字化,从而不需再绞尽脑汁地研究复杂的图形关系;(2)因为利用的是任意角三角函数的定义,所以无论角是锐角还是钝角,点的坐标都一样,这是此证法的另一个优点.


提示:

以锐角三角形为例来证明.


练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

已知△ABC的三个顶点的A、B、C及平面内一点P满足
PA
+
PB
+
PC
=
AB
,下列结论中正确的是(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知△ABC的三个顶点A、B、C及平面内一点P,若
PA
+
PB
+
PC
=
AB
,则点P与△ABC的位置关系是(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知△ABC的三个顶点ABC及平面内一点P满足:
PA
+
PB
+
PC
=
0
,若实数λ满足:
AB
+
AC
=λ
AP
,则λ的值为(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

(1)已知△ABC的三个顶点坐标分别为A(1,3)、B(3,1)、C(-1,0),求BC边上的高所在的直线方程.
(2)过椭圆
x2
16
+
y2
4
=1
内一点M(2,1)引一条弦,使得弦被M点平分,求此弦所在的直线方程.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P满足:
PA
+
PB
+
PC
=
0
,若实数λ 满足:
AB
+
AC
AP
,则λ的值为(  )
A、3
B、
2
3
C、2
D、8

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