内容正文:
第5讲 解三角形
设中分别是角所对的边,为的外接圆半径,为内切圆半径,为的面积.
三角形内角和定理:.
正弦定理:.
余弦定理:.
三角形面积公式:
考点一:正余弦定理解三角形
例1.(2021·上海·高一期中)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理可求得的值.
【详解】
由正弦定理可得,可得.
故选:D.
例2.(2021·上海·高一单元测试)已知在锐角三角形中,角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由利用余弦定理,可得,正弦定理边化角,在消去,可得,利用三角形是锐角三角形,结合三角函数的有界限,可得的取值范围.
【详解】由
及余弦定理,可得
正弦定理边化角,得
是锐角三角形,
,即.
,,
那么:
则,
故选:
【点睛】方法点睛: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“角化变;求三角形面积的最大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,二是利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.
例3.(2021·上海市七宝中学高一期中)已知中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则________.
【答案】
【分析】先利用正弦定理求出再用余弦定理即可求出.
【详解】因为由正弦定理得:代入,解得:
由余弦定理得:,
因为,所以.
故答案为:
例4.(2021·上海市七宝中学高一期中)在等腰直角三角形中,,,M是中点,点D是AC上一点,若,则________.
【答案】
【分析】设,根据勾股定理和正弦定理建立方程,解之可得答案.
【详解】设,则,,
故在中,,
,即.
故答案为:.
例5.(2021·上海市嘉定区第一中学高一期中)(1)如图,在直径为的轮子上有一长为的弦,是弦的中点,轮子以4弧度/秒的速度旋转,求点经过所转过的弧长;
(2)在中,己知,且最长边为1,求的面积.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用圆的性质求出的长,然后利用弦长公式可求得结果;
(2)由已知条件求出,从而可判断出为最大角,再由的值求出的值,再利用正弦定理可求出,进而可求出三角形的面积
【详解】(1)因为是弦的中点,所以,因为,,所以,因为轮子以4弧度/秒的速度旋转,旋转了,所以所转过的弧长
(2)因为,,所以,所以,所以为最大角,所以
由,可得,
由正弦定理可得,所以,
所以的面积.
例6.(2021·上海市长征中学高一期中)已知a=20cm,b=28cm,A=40°,解三角形(角度精确到1°,边长精确到1cm).
【分析】首先根据正弦定理求得,即得角,再求角,最后根据正弦定理求边.
【详解】根据正弦定理可得,
因为,所以或
当时,,.
当时,,
例7.(2021·上海市七宝中学高一期中)(1)证明:;
(2)的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,求的面积S.
【答案】(1)证明见解析 ;(2)18.
【分析】(1)根据同角三角函数关系以及二倍角的正弦公式证明即可;
(2)根据正弦定理以及三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:
,
故原命题成立;
(2),,
又,则,且,
故,
的面积.
考点二:正余弦定理边角互化应用
例1.(2020·上海·位育中学高一期中)在中,角、、所对的边分别为、、若,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.不确定
【答案】C
【分析】根据给定条件切化弦,再利用正弦定理、余弦定理角化边即可计算判断作答.
【详解】在中,原等式化为:,由正弦定理得,,
即,由余弦定理得:,整理得,
则有,于是有或,是等腰三角形或直角三角形,
所以的形状是等腰三角形或直角三角形.
故选:C
例2.(2021·上海·高一期末)在中,,,其面积为,则_______.
【答案】
【分析】利用三角形的面积公式求得,利用余弦定理求得,结合正弦定理求得正确答案.
【详解】依题意,,
由余弦定理得,,
由正弦定理得.
故答案为:
例3.(2021·上海·高一专题练习)在锐角三角形中,A、B、C的对边分别为a、b、c,,则______.
【答案】4
【分析】首先通过余弦定理对已知条件化简整理,得出、、之间的关系,然后再对化简整理,并结合正弦定理和、、之间的关系即可求解.
【详解】由余弦定理可知,,从而可得,
,
即且,
又∵,
由正弦定理可知,.
故答案为:4.
例4.(2021·上海·高一)证明:若D是△ABC的边BC上一点,则
【分析】先根据∠ADB+∠ADC=,有 ,再利用三角形中的余弦定理代入化简即得结论.
【详解】证明:易见△ABC中,∠ADB+∠ADC=,