内容正文:
专题06 解三角形
考点一、余弦定理:
例1、(2020·浙江高考真题)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(I)求角B的大小;
(II)求cosA+cosB+cosC的取值范围.
【答案】(I);(II)
【分析】
(I)首先利用正弦定理边化角,然后结合特殊角的三角函数值即可确定∠B的大小;
(II)结合(1)的结论将含有三个角的三角函数式化简为只含有∠A的三角函数式,然后由三角形为锐角三角形确定∠A的取值范围,最后结合三角函数的性质即可求得的取值范围.
【详解】
(I)由结合正弦定理可得:
△ABC为锐角三角形,故.
(II)结合(1)的结论有:
.
由可得:,,
则,.
即的取值范围是.
【点睛】
解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”;求最值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,二是转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.
考点二、正弦定理:
例2、(2020·海南高考真题)在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,若问题中的三角形存在,求的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.
问题:是否存在,它的内角的对边分别为,且,,________?
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】详见解析
【分析】
解法一:由题意结合所给的条件,利用正弦定理角化边,得到a,b的比例关系,根据比例关系,设出长度长度,由余弦定理得到的长度,根据选择的条件进行分析判断和求解.
解法二:利用诱导公式和两角和的三角函数公式求得的值,得到角的值,然后根据选择的条件进行分析判断和求解.
【详解】
解法一:
由可得:,
不妨设,
则:,即.
选择条件①的解析:
据此可得:,,此时.
选择条件②的解析:
据此可得:,
则:,此时:,则:.
选择条件③的解析:
可得,,
与条件矛盾,则问题中的三角形不存在.
解法二:∵,
∴,
,
∴,∴,∴,∴,
若选①,,∵,∴,∴c=1;
若选②,,则,;
若选③,与条件矛盾.
【点睛】
在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.
考点三、解三角形的实际应用:
例3、(2020·北京高考真题)在中,,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:
(Ⅰ)a的值:
(Ⅱ)和的面积.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ), ;
选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ), .
【分析】
选择条件①(Ⅰ)根据余弦定理直接求解,(Ⅱ)先根据三角函数同角关系求得,再根据正弦定理求,最后根据三角形面积公式求结果;
选择条件②(Ⅰ)先根据三角函数同角关系求得,再根据正弦定理求结果,(Ⅱ)根据两角和正弦公式求,再根据三角形面积公式求结果.
【详解】
选择条件①(Ⅰ)
(Ⅱ)
由正弦定理得:
选择条件②(Ⅰ)
由正弦定理得:
(Ⅱ)
【点睛】
本题考查正弦定理、余弦定理,三角形面积公式,考查基本分析求解能力,属中档题.
一、单项选择题:(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四
个选项中,只有一项是符合题意要求的.)
1.中,角、、所对的边分别是、、,若,,,则( )
A. B. C. D.3
【答案】D
【分析】
用余弦定理列出关于的方程,解方程可得.
【详解】
由已知,即,解得.
故选:D.
2.在中,角的对边分别为,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由余弦定理的角化边公式化简得出,再由得出.
【详解】
结合余弦定理得
即
即,即
因为三角形中,两边之和大于第三边,所以
即,是等腰三角形,结合,得到.
故选:D.
【点睛】
关键点睛:解决本题的关键在于利用余弦定理的角化边公式得出,进而得出.
3.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,则外接圆面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由已知结合可得,,即,可得直角三角形外接圆的半径为,根据圆的面积公式和不等式知识可求得结果.
【详解】
,所以,所以,
此时,,
因为,,
所以外接圆的半径为,
所以外接圆的面积为,
当且仅当时,等号成立.
外接圆面积的最小值为.
故选:A
【点睛】
关键点点睛:由已知结合推出和为直角三角形是解题关键.
4.的三边上的高分别为,若,则最大角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由三角形高之比可得三角形边长之比,由余弦定理即可得结果.
【详解】