内容正文:
专题01 首届新高考-解三角形大题综合(首届新高考江西、广西、贵州、甘肃专用)
一、解答题
1.(2023·黑龙江齐齐哈尔·统考二模)已知中,,D为AB中点,.
(1)若,求AC的长度;
(2)若,求的值.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)由余弦定理和互补角的余弦关系即可求解;
(2)根据余弦定理和正弦定理即可求解.
【详解】(1)在中,由余弦定理得,
,
,
在中,,
所以AC的长度为2.
(2)设BC=x,则AC=2x,在和中分别利用余弦定理得
,
解得(负根舍).
因为,
所以,
在中,由正弦定理得,
即.
2.(2023·山西朔州·怀仁市第一中学校校考模拟预测)在锐角中,已知,且.
(1)求的值;
(2)当角取得最小值时,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正切两角和公式进行化简求得结果;
(2)根据均值不等式、正弦定理以及面积公式进行求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
因为,所以,
在锐角三角形中,,所以,
所以,即;
(2)由(1)可知,,
当且仅当时,上述等号成立,
由得,
所以
由同理可得,
由正弦定理可得,解得,
所以.
3.(2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测)在中,角,,所对的边分别是,,,若.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据内角和关系和诱导公式,二倍角余弦公式化简方程,可求,由此可得角的大小;
(2)由条件根据余弦定理可得,结合基本不等式求的最大值,结合三角形面积公式求的最大值.
【详解】(1)因为,,
所以可化为,
所以,又因为
解得,又因为,
所以.
(2)由余弦定理得,所以,
又,所以,
所以,
又因为,当且仅当时等号成立,
所以,所以,当且仅当时等号成立,
所以三角形的面积,当且仅当时等号成立,
所以三角形面积的最大值为.
4.(2023·安徽合肥·合肥市第六中学校考模拟预测)在①,②这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题.
在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知________,.
(1)求;
(2)如图,为边上一点,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)若选择条件①,利用正弦定理将边化角,再根据同角三角函数的基本关系计算可得;若选择条件②,利用正弦定理将边化角,再利用诱导公式及二倍角公式求出,即可求出,最后利用二倍角正弦公式计算可得;
(2)设,易知,,再利用余弦定理求出,最后由面积公式计算可得.
【详解】(1)若选择条件①,在中,
由正弦定理得,
,,即,
,
又,;
若选择条件②,,
,即,
又,,所以,
因为,所以,所以,所以,则,
.
(2)设,易知,,
因为且为锐角,所以,
在中,由余弦定理,
即,解得或(舍去),
所以,,
.
5.(2023·安徽合肥·合肥一中校考模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)利用二倍角公式及诱导公式计算可得;
(2)由面积公式求出,再由余弦定理得到关于的方程,解得即可.
【详解】(1)因为,
所以
.
(2)因为,所以,
因为,即,所以,
再由余弦定理知,即,
即,解得或,
所以或(负值舍去).
6.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)记的内角的对边分别为,分别以为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据面积公式及余弦定理得到,再求出,即可求出,最后由面积公式计算可得;
(2)由正弦定理求出,即可得解.
【详解】(1)由题意得,,,
则,即,
由余弦定理得,整理得,则,又,
则,所以,则;
(2)由正弦定理得,
所以,
则或(舍去),所以.
7.(2023·山东泰安·统考模拟预测)在中,角所对的边分别为,且
(1)若成等比数列,求角的大小;
(2)若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,利用数量积的定义化简得到,再由余弦定理得到,结合,求得,即可求解;
(2)由(1)知,根据题意,利用正弦定理可得,联立方程组求得的值,结合余弦定理求得,得到,利用面积公式,即可求解.
【详解】(1)因为,
根据向量的数量积的定义,可得,
由余弦定理可得,整理得,
因为成等比数列, 所以,解得
所以为等边三角形,所以.
(2)解:由(1)知,
又由,根据正弦定理可得,
联立方程组,解得,
因为,所以,,
由余弦定理可得,所以,
所以的面积为.
8.(2023·山东泰安·统考模拟预测)在中,角A、B、C的对边分别是a、b、c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若的平分线交AB于点D,且,,求的面积.
【答案】(