内容正文:
专题05 解三角形在几何与实际中的应用
知识点1 三角形中的最值范围问题处理方法
1、利用基本不等式求最值-化角为边
余弦定理公式里有“平方和”和“积”这样的整体,一般可先由余弦定理得到等式,再由基本不等式求最值或范围,但是要注意“一正二定三相等”,尤其是取得最值的条件。
2、转为三角函数求最值-化边为角
如果所求整体结构不对称,或者角度有更细致的要求,用余弦定理和基本不等式难以解决,这时候可以转化为角的关系,消元后使得式子里只有一个角,变为三角函数最值问题进行解决。
要注意三角形隐含角的范围、三角形两边之和大于第三边。
知识点2 边化角与角化边的变换原则
在解三角形的问题中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则如下:
(1)若式子中含有正弦的齐次式,优先考虑正弦定理“角化边”;
(2)若式子中含有、、的齐次式,优先考虑正弦定理“边化角”;
(3)若式子中含有余弦的齐次式,优先考虑余弦定理“角化边”;
(4)代数式变形或者三角恒等变换前置;
(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理求解;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到三角形的内角和定理.
知识点3 实际测量中的有关名称、术语
1、仰角与俯角:(1)仰角:在同一铅垂平面内,视线在水平线上方时与水平线的夹角
(2)俯角:在同一铅垂平面内,视线在水平线下方时与水平线的夹角
2、方向角:从指定方向线到目标方向线的水平角
(指定方向线是指正北或正南或正东或正西,方向角小于90°)
3、方位角:从正北的方向线按顺时针到目标方向线所转过的水平角
知识点4 利用解三角形解决实际问题的方法步骤
1、实际问题的解决方法:选择合适的辅助测量点,构造三角形,将问题转化为某个三角形的边长问题,从而利用正、余弦定理求解。
2、应用正、余弦定理解斜三角形应用题的一般步骤
(1)分析:理解题意,分清已知与位置,画出示意图;
(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量尽量集中在有关的三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型中;
(3)求解:利用正弦定理或余弦定理有序地解三角形,求得数学模型的解;
(4)检验:检验上述所求的解是否具有实际意义,从而得出实际问题的解。
考点1 角度与三角值的最值范围
【例1】(2023春·云南·高一校联考阶段练习)记的内角,,的对边分别为,,,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1-1】(2023·全国·高一专题练习)在锐角中,角的对边分别为,.则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2022春·河南安阳·高一安阳县第一高级中学校考阶段练习)若的内角,,满足,则的最大值为______.
【变式1-3】(2023春·湖北武汉·高一武汉外国语学校(武汉实验外国语学校)校考阶段练习)的内角、、的对边分别为、、,若.
(1)求角的大小;
(2)若角为锐角,求的取值范围.
考点2 边长与周长的最值范围
【例2】(2023春·上海浦东新·高一上海市建平中学校考阶段练习)平面四边形ABCD中,,,则边AB长度的取值范围是________.
【变式2-1】(2023春·浙江宁波·高一余姚中学校考阶段练习)在中,角,,的对边分别是,,,满足
(1)求角;
(2)若角的平分线交于点,且,求的最小值.
【变式2-2】(2023春·陕西西安·高一西北工业大学附属中学校考阶段练习)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若为锐角三角形,且,求的取值范围.
【变式2-3】(2023春·重庆万州·高一重庆市万州第二高级中学校考阶段练习)在锐角中,分别是角所对的边,,且.
(1)求;
(2)若周长的范围
考点3 面积的最值范围
【例3】(2023·高一课时练习)在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.若的外接圆的面积为,则三角形面积的取值范围是____________.
【变式3-1】(2023春·山西·高一统考阶段练习)在中,内角所对的边分别为,且.
(1)若,求角的值;
(2)若外接圆的周长为,求面积的取值范围.
【变式3-2】(2022春·广东肇庆·高一统考期末)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若,求△ABC面积的最大值.
【变式3-3】(2022春·浙江绍兴·高一统考期末)在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c(是常数),D是AB的中点.
(1)若,求的值;
(2)若且,求cosA的值;
(3)若时,求△BCD面积的最大值.
【变式3-4】