内容正文:
新高考数学 大题专项训练 学科精品资源
专项一 解三角形
考点2 解三角形
大题 拆解技巧
【母题】(2020年全国Ⅱ卷)△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
【拆解1】△ABC中,已知sin2A-sin2B-sin2C=sin B sin C,求A.
【解析】由正弦定理可得BC2-AC2-AB2=AC·AB,
∴cos A==-,
∵A∈(0,π),∴A=.
【拆解2】若BC=3,A=,求证(AC+AB)2-AC·AB=9.
【解析】由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·ABcosA
∴AC2+AB2+AC·AB=9,即(AC+AB)2-AC·AB=9.
【拆解3】已知BC=3,且(AC+AB)2-AC·AB=9,求△ABC周长的最大值.
【解析】∵AC·AB≤()2(当且仅当AC=AB时取等号),
∴9=(AC+AB)2-AC·AB≥(AC+AB)2-2=(AC+AB)2,
解得AC+AB≤2(当且仅当AC=AB时取等号),
∴△ABC的周长L=AC+AB+BC≤3+2,
∴△ABC周长的最大值为3+2.
小做 变式训练
△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,c=b(sin A+cos A).
(1)求B;
(2)若b=3,求△ABC周长最大时,△ABC的面积.
【拆解1】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,c=b(sin A+cos A),求B.
【解析】∵c=b(sin A+cos A),
∴sin C=sin B·(sin A+cos A),
∴sin(A+B)=sin Bsin A+sin Bcos A,
∴sin Acos B+sin Bcos A=sin Bsin A+sin Bcos A,
∵A∈(0,π),∴sin A≠0,
∴cos B=sin B,∴tan B=,
∵0<B<π,∴B=.
【拆解2】已知B=,若b=3,求△ABC周长的最大值.
【解析】∵cos B=,B=,
∴=,
∴b2=a2+c2-ac,∴9=(a+c)2-3ac,∴9≥(a+c)2-32=,当且仅当a=c=3时等号成立,
a+c的最大值为6,
∴周长的最大值为9.
【拆解3】已知条件不变,求△ABC周长最大时,△ABC的面积.
【解析】当a=c=3时,a+c取得最大值,即周长取得最大值,
此时S△ABC=×3×3×sin =.
通法 技巧归纳
1.三角形中的最值、范围问题的解题策略
解与三角形中边角有关的量的取值范围时,主要是利用已知条件和有关定理,将所求的量用三角形的某个内角或某条边表示出来,结合三角形的性质求解即可.
2.求解三角形中的最值、范围问题的注意点
(1)涉及求范围的问题,一定要搞清已知变量的范围,利用已知的范围进行求解,已知边的范围求角的范围时可以利用余弦定理进行转化.
(2)注意题目中的隐含条件,如A+B+C=π,0<A<π,b-c<a<b+c,三角形中大边对大角等.
突破 实战训练
<基础过关>
1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2sin2=sin(A+B)+1.
(1)求角C的大小;
(2)若a=,c=1,求△ABC的面积.
【解析】(1)在△ABC中,A+B+C=π,即A+B=π-C,
所以sin(A+B)=sin C,
因为2sin2=sin(A+B)+1,
所以2sin2=sin C+1,
可得2cos2=sin C+1,
所以1+cos C=sin C+1,即cos C=sin C,所以tan C=,
因为C∈(0,π),所以C=.
(2)由正弦定理可得=,因为a=,c=1,所以sin A=,
因为a>c且A∈(0,π),所以A=或A=,所以B=或B=,
当B=时,S△ABC=acsin B=;当B=时,S△ABC=acsin B=.
2.在①2asin C=ctan A;②2acos B=2c-b;③2cos2=cos 2A+1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.
在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知________.
(1)求A的值;
(2)若△ABC的面积为,周长为5,求a的值.
【解析】选①.(1)已知2asin C=ctan A,利用正弦定理得2sin Asin C=sin C·,因为0<A<π,0<C<π,所以sin A≠0,sin C≠0,整理得cos A=,由于0<A<π,所以A=.
(2)由S△ABC=bcsin A=bc=,解得bc=1.
由于a+b+c=5,所以a=5-(b+c),
利用余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=b