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6.1 The Cosine Rule

余弦定理总结 - 快速回顾核心要点和易错点

核心公式回顾

求未知边(已知两边及夹角)

\[ a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A \]

适用条件:已知两边及其夹角,求对角的边长

求未知角(已知三边)

\[ \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} \]

适用条件:已知三角形三边,求某个角的大小

关键解题步骤

求边长步骤

  1. 标记字母:正确识别边与对角的对应关系(边与对角同名)
  2. 选择公式:使用 \( a^2 = b^2 + c^2 - 2bc \cos A \) 公式
  3. 代入计算:将已知数值代入公式,计算平方
  4. 开平方:对结果开平方得到边长(注意有效数字)

求角度步骤

  1. 标记字母:正确识别三边与对应角的关系
  2. 选择公式:使用 \( \cos A = \frac{b^2 + c^2 - a^2}{2bc} \) 公式
  3. 计算余弦值:代入已知边长计算 cos A
  4. 求角度:使用反余弦函数 arccos() 求角度(0°~180°)

常见题型总结

余弦定理题型思维导图

基础题型

  • 直接求边:已知两边及夹角 → 计算第三边
  • 直接求角:已知三边 → 计算某个角

应用题型

  • 方位问题:结合方向和距离计算实际距离
  • 几何问题:在复合图形中应用余弦定理

方程题型

  • 含未知数:边长含变量,列出方程求解
  • 验证问题:验证是否满足三角形条件

常见错误提醒

易错点分析

  • 字母混淆:忘记"边与对角同名"的原则,导致公式用错
  • 角度范围:求得角度超出 0°~180° 范围,未检查三角形可能性
  • 计算错误:代入公式时正负号搞错,特别是 cos 值的使用
  • 单位问题:边长单位不统一,或角度单位混淆(度与弧度)
  • 开方遗忘:求边长时忘记开平方,直接给出平方值

解题技巧

快速解题技巧

  • 字母标记:画出三角形,明确标记边长和角度的对应关系
  • 公式选择:已知两边一角(夹角)→求边公式;已知三边→求角公式
  • 特殊值:当角度为90°时,余弦定理退化为勾股定理
  • 有效数字:注意计算结果的精度,保留合适的有效数字
  • 三角形检验:求得角度后,验证三个角度和是否为180°

知识点关联

与其它定理的关系

  • 与勾股定理:余弦定理是勾股定理的推广形式(当角度为90°时)
  • 与正弦定理:两者结合使用,常用于已知两角一边或复杂三角形问题
  • 在坐标几何中:可用于求两点间距离或向量的点积运算