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专题01 解三角形大题综合(陕西专用)
一、解答题
1.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知分别是的角的对边,.
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理即可求解.
(2)由(1)知,,利用正弦定理可得,然后利用换元思想得,利用函数的单调性求解即可.
【详解】(1)由正弦定理及知,
,
由余弦定理得,,
或.
.
(2)由(1)和正弦定理得,
,
,
设,则,则,
设,
则在上单调递增,则,
即.
的取值范围为.
2.(2023·陕西咸阳·统考模拟预测)已知中,,且边上的中线交于点.
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用余弦定理直接求解;
(2)易知,根据重心的性质求出与,利用余弦定理即可求解.
【详解】(1)由余弦定理得,
而,于是,
即,解得.
(2)易知,如图,为的重心,
可得,
,
∴.
3.(2023·陕西·统考一模)已知函数.
(1)求函数的单调递减区间及对称轴方程;
(2)若在中,角A,B、C所对的边分别为a,b,c,且,,求面积的最大值.
【答案】(1)单调减区间为,;对称轴方程,
(2)
【分析】(1)利用降幂公式和辅助角公式化简函数解析式,用整体代入法求函数的单调递减区间及对称轴方程;
(2)由,求出角A,余弦定理求的最大值,面积公式可求面积的最大值.
【详解】(1),
由,,得函数的单调减区间为,.
由,,得,,
所以函数的对称轴方程,.
(2)由得,由,∴,∴.
又,由余弦定理得,
所以,得,当且仅当时等号成立,
所以,
所以面积的最大值为.
4.(2023·陕西·西北工业大学附属中学校联考模拟预测)已知在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中,C为钝角,且.
(1)求角B的大小;
(2)若的面积为6,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角得,从而有,再利用倍角正切公式求得,再利用和角正切公式即可求得,即可求得;
(2)先利用和角正弦公式求得,再利用正弦定理,结合三角形的面积公式分别求得三边的长度,从而可求得周长.
【详解】(1)依题意,有,
由正弦定理,得,则.
,,
C为钝角,(舍去),
,
即,
因为C为钝角,所以B为锐角,所以(舍去),即.
(2),,;
,,
.
由正弦定理,得,,
的面积,解得,,
由正弦定理,得,,
的周长为.
5.(2023·陕西咸阳·统考模拟预测)已知在中,角的对边分别是且满足:.
(1)求角的大小;
(2)设,以为直径做半圆(如图),是半圆弧上任意一点(除外),连接,求四边形的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由的关系,结合三角形内角和,即可得出角的大小;
(2)利用几何性质即可得出四边形的面积的最大值.
【详解】(1)由题意,
在中,,
∵,
∴即,
∵,
∴,
∴,
解得:或,
∵,
∴.
(2)由题意,(1)及图得,,
要使四边形面积最大,只要使和中上的高最大,
在中,
作的外接圆,
∵,由几何知识得,当为等边三角形时面积最大,
此时,,,
在中,,
,当且仅当时等号成立,
由几何知识得,此时,,
为等腰直角三角形,且为斜边时,面积最大.
∴.
6.(2023·陕西西安·统考三模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,且_________.
在①,②这两个条件中任选一个,补充在上面横线中,并解答下列问题.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分
(1)求;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选①,用余弦定理即可求解,选②,用向量的数量积的运算即可求解;(2)用正弦定理即可解决.
【详解】(1)若选①,
由余弦定理可得,
∴,
又,∴,∴.
若选②,
则,
又,∴,∴.
(2)由正弦定理(为外接圆半径),
可得,
又∵,
∴,解得.
∴.
7.(2023·陕西榆林·统考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若,△ABC的面积为,求△ABC的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再结合三角恒等变换分析运算;
(2)利用面积公式、余弦定理运算求解.
【详解】(1)因为,由正弦定理得,
则,
又因为,则,得,
即,所以.
(2)因为△ABC的面积,即,可得,
由余弦定理可得:,
即,解得,
所以△ABC的周长为.
8.(2023·陕西西安·校联考一模)在中,点D在边上,且.
(1)若平分,求的值;
(2)若成递增的等比数列,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用余弦定理求出 的关系,再运用正弦定理求解;
(2)运用余弦定理求出AB,BC的值,再求出 ,用