内容正文:
11.3正弦定理、余弦定理应用
一、单选题
1. 在中,三个内角,,所对的边分别为,,,若且,,则的面积等于
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查正弦定理、余弦定理及三角形面积计算,属于基础题.
运用正弦定理及余弦定理求出,,然后根据三角形面积公式计算即可.
【解答】
解:由正弦定理,得,得,得或舍.
由,得,则.
由知,.
.
答案:.
2. 已知的内角,,的对边分别为,,,且,则
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查利用正弦、余弦定理解三角形的实际应用,属于中档题.
先利用正弦定理,将角的关系转化为边的关系,再利用余弦定理,即可求得
【解答】
解:,
,
,
,
,
若,可得,,不成立,
所以,
是三角形的内角,
.
故选B.
3. 在锐角中,角,,的对边分别为,,,的面积为,若,则的最小值为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了利用基本不等式求最值,两角和与差的三角函数公式,正余弦定理在解三角形计算中的综合应用和三角形面积公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
利用正弦定理和三角形面积公式得,再结合题目条件得,再利用余弦定理得,再利用正弦定理得正弦定理得,再利用两角和与差的正弦函数公式得,再结合题目条件得和,从而得,再利用基本不等式求最值,计算得结论.
【解答】
解:由得,
而为三角形内角,因此,
所以.
又因为,所以,
因此由正弦定理得,
即,
即.
是锐角三角形,,,
因此,即,
解得.
因此.
,,
因此
,
当且仅当时取等号.
故选A.
4. 在中,已知,,的平分线,则的面积为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查三角形的有关知识和方法,解题的关键是利用两个角相等结合余弦定理列出方程求解,属于中档题.
根据正弦定理可得,可设,,然后结合余弦定理列方程解之即可得解的值,由余弦定理可求的值,利用同角三角函数基本关系式可求,根据三角形的面积公式即可求解.
【解答】
解:因为是的平分线,
所以,
,,
又,
所以,
不妨设,,
结合已知得,
由余弦定理得:,
解得,负值舍去,
所以,
所以
,
因为,
可得,
所以
.
故选C.
5. 在中,角,,的对边分别为,,,其面积为,若,则一定是
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等边三角形 D. 等腰直角三角形
【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查三角形形状的判定,考查余弦定理及正弦定理的应用,属于中档题.
由已知结合余弦定理求得,再由三角形面积公式及已知条件得到或,进一步得到三角形为直角三角形.
【解答】
解:由,且,得
,则.
,.
又,
,得或.
当时,代入,得;
当时,代入,得.
是直角三角形,不是等腰三角形.
故选:.
二、多选题
6. 如图,设的内角,,,所对的边分别为,,,,且若点是
外一点,,,下列说法中,正确的命题是
A. 的内角
B. 的内角
C. 四边形的面积最大值为
D. 四边形的面积无最大值
【答案】ABC
【解析】
【分析】
本题考查正余弦定理在解三角形中的应用,属中档题.
先由正弦定理得,即,由的范围即可解得,又,则为正三角形,再利用余弦定理用表示出,利用三角形面积公式表示出四边形面积,利用三角函数最值求解面积最值,结合选项即可得解.
【解答】
解:由正弦定理得
即,
,则,
,
又,所以为等边三角形,
在中,由余弦定理得,
故四边形面积为
,
所以当,即时,
四边形面积的最大,最大值为.
故ABC正确.
故选ABC.
7. 已知的内角,,的对边长,,成等比数列,,延长至则下面结论正确的是
A.
B.
C. 若,则 周长的最大值为
D. 若,则 面积的最大值为
【答案】BD
【解析】
【分析】
本题考查三角恒等变换,正余弦定理,利用基本不等式求最值,涉及三角形面积公式和等比数列性质,属于较难题,
先利用已知等式,利用两角差的余弦公式化简,并与将三边成等比数列,利用正弦定理转化后的结果结合,消去,得到关于的方程,求出,进而再次利用两角差的余弦公式得到,确定,进而确定为正三角形,可以判定
在中利用余弦定理得到,的关系式,利用基本不等式放缩得到关于的不等式,解得其范围,进而得到周长的最大值,从而判定;
利用三角形的面积公式,利用配方法,即得的面积最大值,从而判定.
【解答】
解:
化简得 ,
又,,成等比数列,则有 ,
由得:
所以,
,
解得或舍去
所以,
代入得:,
,
所以,
又,
所以为正三角形,
如图所示,
故选项A不对,选项B对;
选项:在中,根据余弦定理有
整理得,
根据基本不等式有,
解得,当且仅当等号成立,
所以周长的最大