内容正文:
专题10 解三角形之结构不良型
一、解答题(共60题)
1.在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
已知在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,___________.
(1)求角A;
(2)若,,求的面积.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】
(1)
(2)
【分析】
(1)从三个条件中任选一个,然后利用诱导公式、二倍角公式、正弦定理等知识转化求解即可.
(2)根据第(1)问所求,利用余弦定理建立三边关系,求出bc的值,最后代入三角形面积公式求解即可.
(1)
(1)方案一:选条件①.
根据正弦定理及得,
整理得,
即,
易知,
所以,
又,所以,
又,(注意角的范围)故.
方案二:选条件②.
在中,,所以,
结合二倍角公式,可得,
所以,
得.
又,所以.
方案三:选条件③.
在中,,所以,
所以,
结合正弦定理可得,,得.
又,所以.
(2)
根据余弦定理可得,
,
又,,,
所以,得,
所以.
2.在中,,,分别为内角,,的对边,且满.
(1)求的大小;
(2)再在①,②,③这三个条件中,选出两个使唯一确定的条件补充在下面的问题中,并解答问题.若________,________,求的面积.
【答案】(1);(2)见解析
【分析】
(1)由题中条件,根据正弦定理,得到,再由余弦定理,即可求出结果;
(2)方案一:选条件①和②,先由正弦定理求出,再由余弦定理,求出,进而可求出三角形面积;方案二:选条件①和③,先由余弦定理求出,得到,进而可求出三角形面积.
【详解】
(1)因为,
又由正弦定理,得
,
即,
所以,
因为,
所以.
(2)方案一:选条件①和②.
由正弦定理,得.
由余弦定理,得
,
解得.
所以的面积.
方案二:选条件①和③.
由余弦定理,得
,
则,所以.
所以,
所以的面积.
3.在①成等差数列;②成等比数列;③三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.
已知的内角所对的边分别是,面积为.若__________,且,试判断的形状.
【答案】若选①, 为等边三角形;若选②,为等边三角形;若选③,为直角三角形.
【分析】
先根据三角形面积公式以及余弦定理化简得A,再利用正余弦定理的相关知识分别对三种选择求解即可.
【详解】
若选①
由可得:,
所以,又,所以;
由余弦定理可得:
又成等差数列,所以
即,
即,
可得
所以为等边三角形.
若选②
由可得:,
所以,又,所以;
由余弦定理可得:,
又成等比数列,所以
即,
所以,所以
所以为等边三角形.
若选③
由可得:,
所以,又,所以;
又,所以
即
可得:,所以,
所以
所以为直角三角形.
故答案为:若选①, 为等边三角形;若选②,为等边三角形;若选③,为直角三角形.
4.在①,,②,,③,三组条件中任选一组补充在下面问题中,并加以解答.
已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若的面积为,_____,求b.
【答案】.
【分析】
若选①,先求出和,再根据余弦定理即可求出;若选②,先求出,然后利用正弦定理得到,再根据面积公式即可求得;若选③,先根据面积可得为直角,然后根据诱导公式和内角和定理得到,再根据正弦定理得到,结合已知即可求出.
【详解】
若选①:,.
因为,,所以.
由,解得.
由余弦定理得,所以.
若选②:,.
因为,,所以.
因为,所以.
所以,由正弦定理可得.
所以,所以.
若选③:,.
因为,得.
又因为,所以.
因为,,
所以,且.
根据正弦定理,可得.
所以,解得.
5.已知分别为内角的对边,若是锐角三角形,需要同时满足下列四个条件中的三个:
① ② ③ ④
(1)条件①④能否同时满足,请说明理由;
(2)以上四个条件,请在满足三角形有解的所有组合中任选一组,并求出对应的的面积.
【答案】(1)不能,理由见解析;(2)同时满足①②③,.
【分析】
(1)如果条件①④能同时满足,可知在锐角中,可得,即可判断结结果;
(2)由(1)知不能同时满足①④,故只能同时满足①②③或②③④ ;若同时满足②③④,因为,则,可得,可知不满足题意;只能同时满足①②③,可根据余弦定理可求出的值,再根据三角形面积公式即可求出结果.
【详解】
解:(1)不能同时满足①,④. 理由如下:
若同时满足①,④,
则在锐角中,,所以
又因为,所以
所以,这与是锐角三角形矛盾
所以不能同时满足①,④.
(2)因为需同时满足三个条件,由(1)知不能同时满足①④,故只能同时满足①②③或②③④
若同时满足②③④,因为,所以,则,
则这与是锐角三角形矛盾.
故不能同时满足②③④,只能同时满足①②③.
因为,
所以,
解得或.
当时,,
所以为钝角,与题意不符合,