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正弦定理和余弦定理专题讲义-高考数学一轮复习专题
【高频考点】+【典型例题】+【跟踪训练】
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第一部分:高频考点
第二部分:典型例题
第三部分:跟踪训练
【第一部分】
高频考点
考点:1:余弦定理:
推论:
考点2:正弦定理:
.(其中为外接圆的半径)
【第二部分】
典型例题
例题1.已知函数
(1)求函数的最小正周期和单调递减区间;
(2)若将的图象向左平移个单位,得到函数的图象,求函数在区间上的最大值和最小值;
(3)在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,若的面积为,求边a的长
答案.(1);
(2)
(3)5
【分析】(1)利用两角和差的正弦公式以及倍角公式化简,结合正弦函数性质,即可求得答案;
(2)根据三角函数图象的平移可得的表达式,确定角的范围,即可求得答案;
(3)结合(1)求出角A,利用面积公式求出bc的值,再利用余弦定理即可求得答案.
【详解】(1)由,
得,
故函数的最小正周期为;
令,解得,
故函数的单调递减区间为;
(2)由题意得,
因为,所以,
故;
(3)由于,故,则,
而,故;
由若的面积为,得,则,
又,故,
故.
例题2.在三角形ABC中,的对边分别为,且满足__________.
请在①;②,这两个中任选一个作为条件,补充在横线上,并解答问题.
(1)求;
(2)若三角形ABC的面积为为的中点,求的最小值.
答案.(1)任选一条件,都有
(2)
【分析】(1)选①,由正弦定理角化边结合余弦定理,即可求得答案;选②,利用三角函数诱导公式求出,结合角的范围即可求得答案;
(2)利用三角形面积可求出,再将平方后结合基本不等式,即可求得答案;另外,也可利用的面积以及在中利用余弦定理求解.
【详解】(1)选择条件①,,
则,
由正弦定理可得,即,
所以,由,所以.
选择条件②,,
即,所以,
由,则,
所以,则.
(2)由,解得.
又,
所以
所以,当且仅当时等式成立,
所以的最小值是.
另解:因为为中点,
所以,得,
在中,由余弦定理得
所以,当且仅当时等式成立,
所以的最小值是.
【第三部分】
跟踪训练
一、单选题
1.已知在中, 角的对边分别为,若的面积为, 且, 则( )
A. B. C. D.
2.已知在四边形中,,,,则的长为( )
A. B. C. D.
3.某工业园区有A、B、C共3个厂区,其中,,,现计划在工业园区外选择P处建一仓库,若,则CP的最大值为( )
A.6km B. C. D.
4.如图,某同学为测量南京大报恩寺琉璃塔的高度,在琉璃塔的正东方向找到一座建筑物,高约为,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部和琉璃塔顶部的仰角分别为和,在处测得塔顶部的仰角为,则琉璃塔的高度约为( )
A.78 B.74 C.64 D.52
5.在平面直角坐标系中,是坐标原点,两定点,满足,则点集所表示的区域的面积是( )
A. B. C. D.
6.锐角中,,,,则AB边上的高CD长为( )
A. B. C. D.
7.在中,内角的对边分别为,且,若点在边上,且平分,则( )
A. B.
C. D.
8.在中,角所对的边分别为,若,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.在中,内角的对边分别为,下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.若,则是钝角三角形
D.(为外接圆的半径)
10.记的内角的对边分别为,且,的面积为,则的周长可能为( )
A.8 B. C.9 D.
11.在中,内角所对的边分别为,已知,,则c可能为( )
A. B. C. D.
三、填空题
12.在中,角的对边分别为,且的面积为,,则 .
13.的内角的对边分别为,若,且的面积为,则的最小值为 .
14.我国南宋数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在中,角所对的边分别为,则的面积.若,且,则面积的最大值为 .
四、解答题
15.的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的角平分线与交于点,求.
16.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求C;
(2)若的面积为,求c.
17.已知的内角所对的边分别是.
(1)求角;
(2)若外接圆的面积为,且为锐角三角形,求周长的取值范围.
试卷第1页,共3页
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
A
D
D
C
B
ABD
AB
题号
11
答案
ABC
1.A
【分析】利用三角形的面积公式得到,再利用余弦定理结合已知求解即可.
【详解】∵的面积
∴,而,
又由余弦定理得:
即,解得:,
故选:A.
2.D
【分析】在中,由正弦定理求得,再在中,利用余弦定理,即可求解.
【详解】在中,由,且,可得,
由正弦定理得,所以,
在中,由余弦定理得,
所以.
故选:D.
3.C
【分析】设,根据锐角三角函数可得,再在中利用余弦定理得到,再由三角恒等变换公式及三角函数的性质求出,即可得解.
【详解】设,,
则,
在中,,
在中,
所以当时,,,
所以最大值为.
故选:C.
4.A
【分析】求出,再利用正弦定理得,最后根据三角函数定义即可得到答案.
【详解】根据题意,可得,,
在中,.
在中,,,所以,
在中,由正弦定理得,即,
即,解得,
在中,,,所以.
故选:A.
5.D
【分析】根据题意,求得是等边三角形,不妨设,,且,求得,结合,分类讨论得到区域的形状,进而求得其面积.
【详解】由题意知,可得,
因为,所以,所以是等边三角形,
不妨设,,且
因为,可得,
即,所以,解得,
又因为,
可得或或或,
此时,可得可行域为矩形及其内部的区域,
其中,区域的面积为.
故选:D.
6.D
【分析】由已知可得,,进而可求得,设边上的高长为,进而可得,可求解.
【详解】因为且为锐角三角形,可得,
所以,
因为为锐角三角形,所以,又,
所以,解得,
由正弦定理可得,所认,
设边上的高长为,所以,
.
故选:D.
7.C
【分析】由三角恒等变换化简可得A,再由及三角形面积公式得解.
【详解】因为,
所以由正弦定理,得,
所以,
因为,所以,
所以,所以,
因为0,所以,
所以,
由,得,
所以.
故选:C.
8.B
【分析】先由正弦定理化角为边,再利用余弦定理求出,然后由余弦定理结合重要不等式得范围,最后由面积公式求最值即可.
【详解】根据题意,由正弦定理角化边为:,
再由余弦定理得:,
因为,所以,又,
由余弦定理,即,
因为,所以,即,
当且仅当时等号成立,
故的面积,
所以面积的最大值为.
故选:B.
9.ABD
【分析】根据正弦定理可判断A,由三角形内角和及诱导公式可判断B,由余弦定理可判断C,根据面积公式及正弦定理可判断D.
【详解】由正弦定理,可得,故A正确;
,故B正确;
因为,只能说明C为锐角,不一定是钝角三角形,故C错误;
由正弦定理得,(为外接圆的半径),所以,
所以,故D正确.
故选:ABD
10.AB
【分析】由正弦定理得,由三角形面积公式得,进而得出,再根据余弦定理求得或,即可求解.
【详解】由正弦定理得,得,则,
由,得,所以,
由余弦定理,得或17,
所以或,
所以的周长为8或,
故选:AB.
11.ABC
【分析】利用正弦定理、正弦的和角公式先判定,再利用三角换元设,根据余弦定理及三角恒等变换得出,利用正弦函数的性质求值域即可.
【详解】由已知及正弦定理可得,
即,
易知,所以,故,
由,可得.
设,,
则
,其中,,
因为,所以,
又,
所以,可得,则.
故选:ABC.
12.
【分析】利用三角形的面积公式求出的值,再利用余弦定理可求得的值.
【详解】因为,且的面积为,
则,可得,
由余弦定理可得
,
因此,.
故答案为: .
13.
【分析】根据三角恒等变换以及余弦定理可得,即可利用面积可得有根,即可利用判别式求解.
【详解】由可得,
即,
由于,故,
由于,故,因此,故,
,
的面积为,故,
由于,,
故,
将代入可得,
化简得,
将其代入,且可得,
则,解得,或,(舍去)
故最小值为.
故答案为:
【点睛】关键点点睛:由可得有实数根,利用判别式求解.
14.
【分析】利用余弦定理进行化简,再结合二次函数求最值即可.
【详解】,故,
即,代入得:,
故
,
当且仅当,时,等号成立.
故答案为:
15.(1).
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角以及三角恒等变换公式求解;
(2)利用等面积法以及余弦定理即可求解.
【详解】(1)依题意,由正弦定理可得
所以,
又
所以,
因为,所以,所以,
又,所以.
(2)解法一:如图,由题意得,,
所以,即,
又,所以,
所以,即,
所以.
解法二:如图,中,因为,
由余弦定理得,,
所以,所以,
所以,
所以,
所以.
16.(1)
(2)2
【分析】(1)先由和余弦定理求得角,再由和正弦定理求得角;
(2)由三角形面积公式求得,再由正弦定理得到,联立两方程,计算即得.
【详解】(1)由和余弦定理可得,,因,故;
又由和正弦定理得,,
即,即得,,
整理得,,因,故;
(2)因的面积为,即①
由正弦定理,②
将②式代入①式,整理得,,解得.
17.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边,可得,再结合余弦定理,即可求得角B;
(2)求出的外接圆半径,由正弦定理结合三角恒等变换可表示出,结合角A的范围,即可求得答案.
【详解】(1)因为,所以由正弦定理得,
化简可得,由余弦定理得,
因为为三角形内角,,所以.
(2)因为的外接圆面积为,故其外接圆半径为,
因为,所以由正弦定理可得
故,
所以
,
因为为锐角三角形,则,
,
即的周长的取值范围为.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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