内容正文:
1.6.2 正弦定理
课程标准
学习目标
(1)借助向量的运算, 探索三角形边长与角度的关系, 掌握正弦定理
(2)能用正弦定理解决简单的实际问题
(1)掌握正弦定理的内容
(2)掌握正弦定理的变式
(3)能利用正弦定理解决实际问题(难点)
知识点01 正弦定理
① 正弦定理
(其中是三角形外接圆半径)
② 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题
(1) 已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
(2) 已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边.
【即学即练1】
(23-24高一下·河南商丘·期中)在中,,,,则( )
A. B. C. D.
知识点02 正弦定理的变式
化边为角
化角为边
【即学即练2】
(23-24高一下·河北邢台·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若,则该三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.不确定的
知识点03 三角形解的个数问题
已知两边和其中一边的对角,不能确定三角形的形状,此时三角形解可能是无解、一解、两解,要分类讨论.
是锐角
是直角或钝角
一解
无解
一解
两解
一解
无解
【即学即练2】
(23-24高一下·天津西青·期末)由下列条件解,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【题型一:解已知两个角及任意一边的三角形】
例1.(24-25高三上·北京·阶段练习)在中,若,,,则角的大小为( )
A. B. C. D.或
变式1-1.(21-22高一下·四川绵阳·期末)在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.或 B. C. D.3
变式1-2.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在中,,则( )
A. B. C. D.
变式1-3.(2025·广东·一模)如图,已知,,,,则( )
A. B. C.或 D.
【方法技巧与总结】
已知三角形的两角与一边,可直接使用正弦定理求出一角的对边。
【题型二:解已知两边和其中一边的对角的三角形】
例2.(24-25高二上·重庆·阶段练习)设的内角所对的边分别为,已知,,,则( )
A. B.2 C. D.
变式2-1.(2024高二上·贵州·学业考试)的内角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C.1 D.2
变式2-2.(23-24高一下·江苏常州·期末)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A.2 B. C.3 D.
变式2-3.(24-25高三上·江苏扬州·阶段练习)如图,在四边形中,的面积为3,则长为( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
1 已知三角形的两边及其一边的对角,可以直接使用正弦定理求出另一边的对角或其三角函数值;
2 题中已知某角的三角函数值,也相当确定了该角或其补角.
【题型三:判断三角形的个数】
例3.(22-23高三下·江苏扬州·开学考试)在中,内角、、的对边分别为、、,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
变式3-1.(2024高三·全国·专题练习)在中,已知,则此三角形的解的情况是( )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.有解但解的个数不确定
变式3-2.(23-24高一下·江苏南通·期中)已知的内角,,所对的边分别为,,,若满足条件,的有两个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
判断三角形的个数问题,可以利用正弦定理余弦定理求解进行判断;利用数形结合的方法会更简便些。
【题型四:正弦定理边角的互化的应用】
例4.(23-24高一下·江苏盐城·期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则△ABC一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
变式4-1.(24-25高三上·海南·阶段练习)在中,,,分别为内角,,的对边,且,则( )
A. B. C. D.
变式4-2.(2023·陕西榆林·一模)的内角所对的边分别为,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式4-3.(2023·四川南充·模拟预测)的内角,,所对的边分别为,,已知,,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
利用正弦定理的变式可以把角化为边或边化为角,当题中有角又有边的等式,往往需要把等式统一为角或边更容易求解.
【题型五:三角形面积的公式及其应用】
例5.(24-25高二上·湖南株洲·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
变式5-1.(23-24高一下·四川达州·期末)设中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为( ).
A. B. C.12 D.
变式5-2.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知的面积为,则( )
A.13 B.14 C.17 D.15
变式5-3.(24-25高三上·江苏·阶段练习)某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边△,已知,,则( )
A. B. C. D.
【方法技巧与总结】
三角形的面积公式,往往题中涉及哪个角就有含哪个角的公式.
【题型六:解三角形的最值问题】
例6.(24-25高三上·福建泉州·期末)设的内角的对边分别为,且,若角的内角平分线,则的最小值为( )
A. B. C. D.8
变式6-1.(24-25高二上·湖北黄冈·阶段练习)已知中,,,则面积的最大值为( )
A.2 B.4 C. D.
变式6-2.(2024高三·全国·专题练习)设的内角的对边分别为,,,已知,在边上,平分,且,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.36
变式6-3.(24-25高二上·浙江·期中)已知锐角,角的对边分别,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【方法技巧与总结】
1 求解三角形的最值,注意三个内角和为,则,;
2 利用正弦余弦定理把边化为角,构建函数求最值;或利用基本不等式求最值是常见的解题方法.
【题型七:解三角形的综合】
例7.1(24-25高二上·四川巴中·开学考试)已知内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,点D为AC的中点,交AB于E,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
例7.2(24-25高三上·河北沧州·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为,,.已知
(1)求C;
(2)若,求c的最小值.
变式7-1.(24-25高三上·辽宁辽阳·期末)若外接圆的半径为,且,则( )
A.2 B. C.3 D.
变式7-2.(多选)(24-25高一上·河北保定·阶段练习)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.点D满足,且,O是外心,则下列判断正确的是( )
A. B.的外接圆半径是
C. D.CD的最大值为
变式7-3.(24-25高三上·安徽宿州·期末)已知中,.
(1)求角;
(2)是边上一点,且,求的长.
变式7-4.(24-25高三上·安徽宣城·期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若,D是BC上的点,AD平分∠BAC,求AD的最大值.
一、单选题
1.(24-25高三上·全国·阶段练习)△ABC的三个内角、、所对的边分别为、、,若, ,则=( )
A.2 B. C. D.3
2.(2024·陕西西安·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则a的值为( )
A.2 B.3 C.1 D.4
3.(24-25高三上·安徽阜阳·期末)已知中,,,有两解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·江苏淮安·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
5.(23-24高一下·广西百色·期中)在中,角的对边分别为,若,且,则角的大小为( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·广西贵港·开学考试)在中,,且边上的高为,则( )
A.的面积有最大值,且最大值为
B.的面积有最大值,且最大值为
C.的面积有最小值,且最小值为
D.的面积有最小值,且最小值为
7. (24-25高三上·吉林长春·期末)在中,内角的对边分别为,为BC边上一点,且,则的面积为()
A. B. C. D.
8.(24-25高三上·江西新余·阶段练习)记的内角的对边分别为,已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(21-22高一下·安徽淮南·阶段练习)在中,下列关系中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
10.(24-25高三上·吉林·期末)在中,内角所对的边分别为,已知,则( )
A. B.
C. D.
11.(24-25高三下·广西·开学考试)在中,内角所对的边分别为,若,,且,则( )
A.的外接圆直径为
B.
C.的面积为
D.的周长为
三、填空题
12.(24-25高三下·山东·开学考试)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
13.(24-25高一上·河北保定·期末)内角,,所对的边分别为,,,若,,,则的面积为 .
14.(2025·广东佛山·一模)记的内角的对边分别为且,则 .
四、解答题
15.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,求的面积.
16. (2025·海南·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)如图,若,点在边BC上,且的面积为,求的周长.
17.(24-25高三下·安徽·阶段练习)在中,角的对边分别为.
(1)求;
(2)若为边上一点,且的面积为,证明:.
18. (江西省部分高中学校2024-2025学年高三上学期期末考试数学试卷)如图,在平面四边形中, 点E在上,且
(1)求;
(2)求的面积.
19. (23-24高一下·贵州黔西·期末)如图,若内一点P满足,则称P为的布罗卡尔点.若设,则称为布罗卡尔角.
(1)若是边长为2的等边三角形,其布罗卡尔点是的内心(内心是三角形三个内角角平分线的交点),求的外接圆的半径;
(2)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,记的面积为S,的布罗卡尔角为,且.证明:;
(3)在中,记的布罗卡尔角为,若,求证:.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
1.6.2 正弦定理
课程标准
学习目标
(1)借助向量的运算, 探索三角形边长与角度的关系, 掌握正弦定理
(2)能用正弦定理解决简单的实际问题
(1)掌握正弦定理的内容
(2)掌握正弦定理的变式
(3)能利用正弦定理解决实际问题(难点)
知识点01 正弦定理
① 正弦定理
(其中是三角形外接圆半径)
② 利用正弦定理可以解决下列两类三角形的问题
(1) 已知两个角及任意—边,求其他两边和另一角;
(2) 已知两边和其中—边的对角,求其他两个角及另一边.
【即学即练1】
(23-24高一下·河南商丘·期中)在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据条件,利用三角形的性质及正弦定理,即可求出结果.
【详解】由,,得,由正弦定理得,
所以,
故选:C.
知识点02 正弦定理的变式
化边为角
化角为边
【即学即练2】
(23-24高一下·河北邢台·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若,则该三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.不确定的
【答案】A
【分析】根据正弦定理进行边角互化,进而可判断三角形形状.
【详解】因为,
由正弦定理得,
则该三角形的形状是直角三角形,
故选:A.
知识点03 三角形解的个数问题
已知两边和其中一边的对角,不能确定三角形的形状,此时三角形解可能是无解、一解、两解,要分类讨论.
是锐角
是直角或钝角
一解
无解
一解
两解
一解
无解
【即学即练2】
(23-24高一下·天津西青·期末)由下列条件解,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据三角形内角和为及三角形三边关系,结合正弦定理和余弦定理逐项判断即可.
【详解】对于A,由,,由正弦定理可得,
由和可知和只有唯一解,所以只有唯一解,因此A不正确;
对于B,因为,由余弦定理可知只有唯一解,
所以三角形的三个边唯一确定,即只有唯一解,因此B不正确;
对于C,因为,由正弦定理得,
即,又,所以,
所以角只有唯一解,即只有唯一解,因此C不正确;
对于D,因为,由正弦定理得,
所以,又,所以,所以角有两个解,即有两个解,因此D正确.
故选:D.
【题型一:解已知两个角及任意一边的三角形】
例1.(24-25高三上·北京·阶段练习)在中,若,,,则角的大小为( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】利用正弦定理求得,由此求得角的大小.
【详解】由正弦定理得,即,
又因为,则,
所以或.
故选:D
变式1-1.(21-22高一下·四川绵阳·期末)在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.或 B. C. D.3
【答案】A
【点睛】用正弦定理先求出,根据三角形内角关系得到,再用正弦定理求.
【详解】由题意及正弦定理,得,解得.
又,故,于是或,均符合题意.
当时,,由正弦定理,得,解得;
当时,,此时是等腰三角形,.
故选:A
变式1-2.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知利用余弦定理可求的值,根据正弦定理可求的值.
【详解】∵,
∴由余弦定理,
则得,
∴解得:,或(舍去),
∴由正弦定理可得:.
故选:B.
变式1-3.(2025·广东·一模)如图,已知,,,,则( )
A. B. C.或 D.
【答案】D
【分析】由正弦定理得,从而求出,再由余弦定理得,由此能求出.
【详解】,,,所以.
,
,
,
,
解得或(舍)
故选:D
【方法技巧与总结】
已知三角形的两角与一边,可直接使用正弦定理求出一角的对边。
【题型二:解已知两边和其中一边的对角的三角形】
例2.(24-25高二上·重庆·阶段练习)设的内角所对的边分别为,已知,,,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】利用三角形的内角和为,可求得,再利用正弦定理求解即可.
【详解】解:因为,,
所以,
又因为,,
所以.
故选:A.
变式2-1.(2024高二上·贵州·学业考试)的内角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【分析】根据正弦定理求解即可.
【详解】由正弦定理,得.
故选:D.
变式2-2.(23-24高一下·江苏常州·期末)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】利用同角的三角函数的基本关系可求得,利用正弦定理可求解.
【详解】由,可得,又,
所以,解得,
又因为,,所以,所以,
由正弦定理可得,所以,解得.
故选:A.
变式2-3.(24-25高三上·江苏扬州·阶段练习)如图,在四边形中,的面积为3,则长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】在中,结合题目条件利用正弦定理与三角函数内角关系可计算出及,即可在中借助面积公式与余弦定理求出长.
【详解】由,
则,
又由,
所以,
又由,可得,
在中,由正弦定理得:,
所以,可得,
由,可得,
又由的面积为,有,可得,
在中,由余弦定理有.
故选:B.
【方法技巧与总结】
1 已知三角形的两边及其一边的对角,可以直接使用正弦定理求出另一边的对角或其三角函数值;
2 题中已知某角的三角函数值,也相当确定了该角或其补角.
【题型三:判断三角形的个数】
例3.(22-23高三下·江苏扬州·开学考试)在中,内角、、的对边分别为、、,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】A
【分析】由条件利用正弦定理以及大边对大角,逐项判断解的个数即可得解.
【详解】对于A,若,,,由正弦定理可得,得,
得,再根据,可得,得可能是锐角也可能是钝角,
即角有个值,故有两解;
对于B,若,,,由正弦定理可得,得,
得,再根据,可得,只能是锐角,故有一个解;
对于C,若,,,
由正弦定理可得,得,得,
再根据,则只能是锐角,故有一解;
对于D,若,,,
则由正弦定理可得,得,求得,故无解,得不存在.
故选:A.
变式3-1.(2024高三·全国·专题练习)在中,已知,则此三角形的解的情况是( )
A.有一解 B.有两解
C.无解 D.有解但解的个数不确定
【答案】C
【分析】根据正弦定理计算出,结合正弦值的范围判断.
【详解】由正弦定理得,
则,
故不存在,即满足条件的三角形不存在.
故选:C
变式3-2.(23-24高一下·江苏南通·期中)已知的内角,,所对的边分别为,,,若满足条件,的有两个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用正弦定理用表示,再借助的范围求解即得.
【详解】在中,由正弦定理得,则,
由满足条件,的有两个,得,且,即,
因此,所以.
故选:A
【方法技巧与总结】
判断三角形的个数问题,可以利用正弦定理余弦定理求解进行判断;利用数形结合的方法会更简便些。
【题型四:正弦定理边角的互化的应用】
例4.(23-24高一下·江苏盐城·期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则△ABC一定是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等边三角形
【答案】A
【分析】利用正弦定理化边为角,逆用和角公式即得结论.
【详解】由,利用正弦定理,,
即,因,则或(不合题意舍去),
故△ABC一定是等腰三角形.
故选:A.
变式4-1.(24-25高三上·海南·阶段练习)在中,,,分别为内角,,的对边,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理将边化角,整理即可求得.
【详解】,
由正弦定理可得,
又在中,
,
,
,
在中,,
,且为的内角,
,
故选:C.
变式4-2.(2023·陕西榆林·一模)的内角所对的边分别为,若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦、余弦定理可得,结合即可求解.
【详解】因为,由正弦定理得.又,
所以.因为,
所以,故.
故选:A.
变式4-3.(2023·四川南充·模拟预测)的内角,,所对的边分别为,,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理、余弦定理列方程来求得.
【详解】,,即,
,
,则
故选:D
【方法技巧与总结】
利用正弦定理的变式可以把角化为边或边化为角,当题中有角又有边的等式,往往需要把等式统一为角或边更容易求解.
【题型五:三角形面积的公式及其应用】
例5.(24-25高二上·湖南株洲·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将三角形的面积,及,代入条件计算即可.
【详解】将代入已知条件,得到,
则,则,则.
故选:B
变式5-1.(23-24高一下·四川达州·期末)设中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则的面积为( ).
A. B. C.12 D.
【答案】B
【分析】利用同角三角函数的基本关系计算出的值,然后利用三角形的面积公式可求得的面积.
【详解】∵,∴,
由三角形的面积公式可知,的面积为.
故选:B
变式5-2.(23-24高一下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知的面积为,则( )
A.13 B.14 C.17 D.15
【答案】C
【分析】先根据三角形的面积公式求出,再利用余弦定理即可得解.
【详解】因为的面积为,
所以的面积,所以,
由余弦定理得,所以.
故选:C.
变式5-3.(24-25高三上·江苏·阶段练习)某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边△,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,在中,分别利用正弦定理和余弦定理,求得边长AC,再利用三角形面积公式求解.
【详解】解:在中,,
又,则,设,则,
在中,由正弦定理得,解得,
在中,由余弦定理得,
即,又,解得,则,
所以,
故选:B
【方法技巧与总结】
三角形的面积公式,往往题中涉及哪个角就有含哪个角的公式.
【题型六:解三角形的最值问题】
例6.(24-25高三上·福建泉州·期末)设的内角的对边分别为,且,若角的内角平分线,则的最小值为( )
A. B. C. D.8
【答案】D
【分析】先由题中条件,结合余弦定理求出,再由是角平分线,利用求出,根据基本不等式求出最小值,再计算向量数量积即可.
【详解】因为在中,,所以,则
又角的内角平分线,则,
又,
则,
即,
化简得:,即,当且仅当时,等号成立,
因此,当且仅当时,等号成立.
故选:D.
变式6-1.(24-25高二上·湖北黄冈·阶段练习)已知中,,,则面积的最大值为( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】由余弦定理计算出,然后求出,由三角形的面积公式计算,最后转化为函数的最大值即可求解.
【详解】设,则,
由余弦定理得:,
所以,
所以,
所以当时,即时,的面积最大,最大为,
故选:C
变式6-2.(2024高三·全国·专题练习)设的内角的对边分别为,,,已知,在边上,平分,且,则的最小值为( )
A.9 B.18 C.24 D.36
【答案】B
【分析】由余弦定理可得,由,,可得,即,再结合基本不等式求解即可.
【详解】因为,由余弦定理得:,整理得:,
所以,又因为,
则,
因为平分,
所以,
根据题意有:,,
所以,
即,
整理有:,即,
所以,
因为,,所以,,
所以,
即,
当且仅当,即时,等号成立.
故选:B
变式6-3.(24-25高二上·浙江·期中)已知锐角,角的对边分别,且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用正弦定理化简已知条件,由此求得的值,进而求得B的大小.再利用正弦定理和两角差的正弦公式,求得的表达式,进而求得的取值范围.
【详解】由题设知,,
由正弦定理得,
即,
又,所以,所以,得,所以,
又,
即,又锐角,所以,所以,
所以,即,
所以的取值范围是.
故选:A
【方法技巧与总结】
1 求解三角形的最值,注意三个内角和为,则,;
2 利用正弦余弦定理把边化为角,构建函数求最值;或利用基本不等式求最值是常见的解题方法.
【题型七:解三角形的综合】
例7.1(24-25高二上·四川巴中·开学考试)已知内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,点D为AC的中点,交AB于E,且,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】通过正弦定理实现边角转化,再应用余弦定理,可求出.根据已知条件可以确定,并求出它们的表达式,在中,运用外角与内角的关系、正弦定理,可求出的大小,最后求出面积.
【详解】,由得,
由余弦定理得,
,.
连接,如下图:是的中点,,,
,
在中,由正弦定理得,
,,
,,
,,,
,,
.
故选:C.
例7.2(24-25高三上·河北沧州·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为,,.已知
(1)求C;
(2)若,求c的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)法一:由已知化简得,两边同时除以,再由余弦定理、正弦定理可得答案;法二:由已知利用余弦定理得,再由余弦定理可得答案:
(2)由余弦定理、基本不等式可得答案.
【详解】(1)法一:因为,
得,
两边同时除以得,,
,由正弦定理得,
所以,
得,
即,
又,所以,所以,
又,得.
法二:
因为,由余弦定理得
,
,
,,所以,
又,得;
(2)由余弦定理得,
又,得.
,
当且仅当“”时,等号成立.
则,故的最小值为2.
变式7-1.(24-25高三上·辽宁辽阳·期末)若外接圆的半径为,且,则( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理和三角恒等变换可得,在中,由余弦定理求,从而得解.
【详解】根据正弦定理,,即,
又,则,
又,
所以,则,
根据同角基本关系式,,
则,
根据正弦定理,即,
在中,由余弦定理,
所以,所以.
故选:A
变式7-2.(多选)(24-25高一上·河北保定·阶段练习)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.点D满足,且,O是外心,则下列判断正确的是( )
A. B.的外接圆半径是
C. D.CD的最大值为
【答案】ABC
【分析】用正弦定理求解判断AB,由勾股定理判断C,数形结合判断D.
【详解】选项A,因为,由正弦定理得,
又,所以,而,所以,A正确;
选项B,因为,所以,所以,B正确;
选项C,取中点,如图所示,在中,
,
在中,,,C正确;
选项D,,当且仅当圆心在上时取等号,所以 ,D错误.
故选:ABC.
变式7-3.(24-25高三上·安徽宿州·期末)已知中,.
(1)求角;
(2)是边上一点,且,求的长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用诱导公式及二倍角公式计算得解.
(2)利用正弦定理建立方程,身后利用三角恒等变换计算得解.
【详解】(1)在中,由,得,
又,,则,所以.
(2)由(1)知,,而,则,,设,
,
在中,由正弦定理得,则,
在中,由正弦定理得,则,
因此,即,整理得,
又,则,所以.
变式7-4.(24-25高三上·安徽宣城·期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若,D是BC上的点,AD平分∠BAC,求AD的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由正弦边角关系得,再由余弦定理求角的大小;
(2)根据已知有,由基本不等式、三角形的三边关系得,再由得,进而有,根据函数单调性求最大值.
【详解】(1)由已知及正弦定理有,即,
由余弦定理有,,则.
(2)由(1)可知,则①,
由基本不等式有,可得,
又,则,
∵,
∴,可得,
由①有,
令,则在上单调递增,
所以AD的最大值为.
一、单选题
1.(24-25高三上·全国·阶段练习)△ABC的三个内角、、所对的边分别为、、,若, ,则=( )
A.2 B. C. D.3
【答案】B
【分析】根据给定条件,利用正弦定理列式计算得解.
【详解】由正弦定理得,所以.
故选:B
2.(2024·陕西西安·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则a的值为( )
A.2 B.3 C.1 D.4
【答案】C
【分析】利用正弦定理将、余弦定理求解即可.
【详解】
由正弦定理得: .
则 .
又因为 ,所以 ,
所以 ,
在中由余弦定理得: .代入得:
. 解得: 或 ,
又因为 ,则 . 故,
故选:C.
3.(24-25高三上·安徽阜阳·期末)已知中,,,有两解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】数形结合即可得到答案.
【详解】如图,
要使有两解,则,即,
即.
故选:D.
4.(23-24高一下·江苏淮安·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A.1 B.2 C.4 D.6
【答案】B
【分析】由余弦定理求出,得,由正弦定理即可求解.
【详解】由题意,得,
又C为的内角,因为
则,
由正弦定理,得.
故选:B.
5.(23-24高一下·广西百色·期中)在中,角的对边分别为,若,且,则角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知式,运用正弦定理化角为边,得勾股定理,利用直角三角形中三角函数定义,计算即得.
【详解】由和正弦定理可得,,,是直角三角形.
则,,.
故选:A.
6.(24-25高三上·广西贵港·开学考试)在中,,且边上的高为,则( )
A.的面积有最大值,且最大值为
B.的面积有最大值,且最大值为
C.的面积有最小值,且最小值为
D.的面积有最小值,且最小值为
【答案】D
【分析】由两角和差的正弦展开可得,再由三角形面积公式可得,再通过余弦定理求得的范围,即可求解.
【详解】因为
所以
所以,又为三角形内角,
所以,所以
设角的对边分别为,边的高为,
由三角形面积公式可得:,又,
所以,又,
所以,当且仅当时取等号,
所以
所以
故选:D
7. (24-25高三上·吉林长春·期末)在中,内角的对边分别为,为BC边上一点,且,则的面积为()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由已知可得,可求,可求的面积.
【详解】因为在中,,又为边上一点,且,
所以,
又,
所以,
所以,解得,
所以.
故选:D.
8.(24-25高三上·江西新余·阶段练习)记的内角的对边分别为,已知,,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知可得,利用正弦定理边化角,利用三角恒等变换,根据正弦函数的性质,可得答案.
【详解】由,,则,
根据正弦定理,可得
,
在中,,则,
,
在中,易知,当时,.
故选:B.
二、多选题
9.(21-22高一下·安徽淮南·阶段练习)在中,下列关系中一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】利用正弦定理分析判断即可.
【详解】在中,由正弦定理得,
所以,
所以,
因为,所以,
所以,
所以AC错误,BD正确,
故选:BD
10.(24-25高三上·吉林·期末)在中,内角所对的边分别为,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由二倍角公式结合正弦定理的角化边公式求出,进而由和角公式得出,进而得出,最后求出三角形面积.
【详解】因为,所以,又,
所以,又,所以,
,所以,
.
故选:ACD
11.(24-25高三下·广西·开学考试)在中,内角所对的边分别为,若,,且,则( )
A.的外接圆直径为
B.
C.的面积为
D.的周长为
【答案】ABD
【分析】由条件利用正弦定理求的外接圆直径,判断A,先证明,利用二倍角公式化简,再化角为边判断B,结合B的结论,由余弦定理可求,再利用三角形面积公式求面积,判断C,求周长判断D.
【详解】因为,由正弦定理可得外接圆直径,故A正确;
由易得,
所以等价于,
所以,
由正弦定理得,故B正确;
由余弦定理可得,代入,
解得,
的面积为,故C错误,
所以的周长为,D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高三下·山东·开学考试)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,利用正弦定理边化角化简得解.
【详解】在中,由及正弦定理,得,而,
所以.
故答案为:
13.(24-25高一上·河北保定·期末)内角,,所对的边分别为,,,若,,,则的面积为 .
【答案】/
【分析】根据正弦定理进行边换角并结合三角恒等变换得,再利用余弦定理和三角形面积公式即可得到答案.
【详解】由,结合正弦定理得,
,
因为,所以,
利用余弦定理,解得,
所以.
故答案为:.
14.(2025·广东佛山·一模)记的内角的对边分别为且,则 .
【答案】
【分析】切化弦后结合正余弦定理可得,故可求.
【详解】因为,
故,
所以,
整理得到:,故,
故答案为:.
四、解答题
15.(2025·贵州安顺·模拟预测)已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用正弦定理边转角得,再利用辅助角公式及特殊角的三角函数值,即可求解;
(2)利用正弦定理得,再结合(1)中结果,求得,再利用面积公式,即可求解.
【详解】(1)因为,所以,
即,得到,
又,则,所以,解得.
(2)由(1)知,又,所以,
又,所以,
又,
所以.
16. (2025·海南·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)如图,若,点在边BC上,且的面积为,求的周长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由条件和正弦定理,结合三角恒等变换即可证明;
(2)由a、b、c的关系结合余弦定理可求cosC及sinC,根据三角形面积公式可得b与CD的一个关系式,再利用余弦定理得b与CD的另外一个关系式,联立即可求得答案.
【详解】(1)由条件及正弦定理得,
所以,即,
因为,所以,即,
所以.
(2)由(1)及条件知,
所以,
从而得.
设,
则,得.①
由余弦定理得,所以,②
由①②,得,所以,
所以的周长为.
17.(24-25高三下·安徽·阶段练习)在中,角的对边分别为.
(1)求;
(2)若为边上一点,且的面积为,证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)由余弦边角关系及已知可得,再由余弦定理求,即可得角的大小;
(2)应用余弦定理求得,再应用面积公式有、,作商即可证结论.
【详解】(1)由,则,
所以,,则.
(2)由,可得(负值舍),
则,而,
所以,即,得证.
18. (江西省部分高中学校2024-2025学年高三上学期期末考试数学试卷)如图,在平面四边形中, 点E在上,且
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)在中,应用余弦定理列方程解之可得;
(2)在中,由余弦定理求得,再计算出,然后由面积公式计算.
【详解】(1)在中,由余弦定理得. ,
即
整理得 ,
所以(负值舍去).
(2)在中,由余弦定理得 ,
所以
所以的面积为
19. (23-24高一下·贵州黔西·期末)如图,若内一点P满足,则称P为的布罗卡尔点.若设,则称为布罗卡尔角.
(1)若是边长为2的等边三角形,其布罗卡尔点是的内心(内心是三角形三个内角角平分线的交点),求的外接圆的半径;
(2)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,记的面积为S,的布罗卡尔角为,且.证明:;
(3)在中,记的布罗卡尔角为,若,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见详解
(3)证明见详解
【分析】(1)根据题意可知:,利用正弦定理求外接圆半径;
(2)先根据表示出三角形得面积,再在中,由余弦定理相加,再化简整理,即可得证;
(3)根据(2)得出与的等量关系,再利用余弦定理和三角形的面积公式,化简整理即可得证.
【详解】(1)由题意可知:,
所以的外接圆的半径.
(2)若,
则
,
所以,
在中,
分别由余弦定理得:,
,,
三式相加整理得,
因为,所以.
(3)由(2)得,
所以,
由,
所以,
又由余弦定理可得,
所以,
所以,所以,
由正弦定理可得.
【点睛】关键点点睛:根据表示出三角形的面积,在中,由余弦定理相加,得出与的等量关系,是解决本题的关键.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!12
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$