内容正文:
第09讲 正弦定理
目录
题型归纳 1
题型01 正弦定理及辨析 3
题型02 正弦定理解三角形 3
题型03 正弦定理判定三角形解的个数 4
题型04 正弦定理求外接圆半径 5
题型05 正弦定理边角互化的应用 6
题型06 三角形面积公式及其应用 6
题型07 射影公式 7
分层练习 8
夯实基础 8
能力提升 12
知识点01正弦定理
定理
正弦定理
内容
===2R(其中R是△ABC外接圆的半径)
变形形式
a=2Rsin A,b=2 R sin_B,
c=2 R sin_C;
sin A=;sin B=;
sin C=;
a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C;
asin B=bsin A,bsin C
=csin B,asin C=csin A;
=2 R
知识点02利用正弦定理解三角形
利用正弦定理可以解决的两类问题
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角.
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,从而进一步求出其他的边和角.由于三角形的形状不能唯一确定,会出现两解、一解和无解三种情况.
知识点03三角形的面积公式及应用
三角形的面积是与解三角形息息相关的内容,经常出现在高考题中,难度不大.解题的前提条件是熟练掌握三角形面积公式,具体的题型及解题策略为:
(1)利用正弦定理、余弦定理解三角形,求出三角形的有关元素之后,直接求三角形的面积,或求出两边之积及夹角正弦,再求解.
(2)把面积作为已知条件之一,与正弦定理、余弦定理结合求出三角形的其他各量.面积公式中涉及面积、两边及两边夹角正弦四个量,结合已知条件列方程求解.
题型01正弦定理及辨析
【例1】(22-23高一下·黑龙江鸡西·期中)使正弦定理的成立的三角形是( )三角形
A.锐角 B.直角 C.任意 D.钝角
【变式1】(21-22高一下·山东临沂·期中)在中,,,分别为内角,,的对边,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(22-23高一下·陕西商洛·期末)在钝角中,角A,B,C的对边分别a,b,c,已知,则A,B,C中, 是钝角.
【变式3】(23-24高一下·安徽合肥·期中)锐角的三内角的对边分别为在上的射影长等于的外接圆半径,则的值是 .
题型02 正弦定理解三角形
【例2】(23-24高一下·新疆·期中)在中,已知,,,则( )
A.60° B.120° C.60°或120° D.30°或90°
【变式1】(23-24高一下·贵州·期中)在中,若,则是( )
A. B.或 C.或 D.
【变式2】(24-25高一上·全国·期中)在中,,延长到D,使得,则的长度为 .
【变式3】(23-24高一下·福建福州·期末)在四边形 中,,,,.
(1)求和;
(2)求.
题型03 正弦定理判定三角形解的个数
【例3】(21-22高一下·江苏南京·期末)已知中,, , ,则的解的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.无法确定
【变式1】(23-24高一下·广东广州·期末)的内角,,所对的边分别为,,,已知,,若三角形有唯一解,则整数构成的集合为( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一下·浙江·期中)在中,已知,,若有两解,则边的取值范围为 .
【变式3】(23-24高一下·河南郑州·期中)(1)在中,已知,,,求.
(2)
在中,已知,,,解这个三角形
题型04 正弦定理求外接圆半径
【例4】(23-24高一下·北京·期末)在中,,则的外接圆的半径为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式1】(23-24高一下·浙江温州·期中)若的外接圆的半径,,则( )
A.1 B. C.2 D.
【变式2】(23-24高一下·上海·期中)在△中,,则△的外接圆的半径为 .
【变式3】(22-23高一下·河北邯郸·期中)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求外接圆的周长;
(2)若,求的周长.
题型05 正弦定理边角互化的应用
【例5】(23-24高一下·广西玉林·期中)中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.或
【变式1】(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中)在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A. B. C. D.
【变式2】(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知中,角A,B,C满足:,则 .
【变式3】(23-24高一下·天津·期中)在中,角,,所对的边分别为,,.向量,,且.
(1)求角;
(2)若,,求的周长.
题型06 三角形面积公式及其应用
【例6】(23-24高一下·福建漳州·期中)在中角对边满足的面积为6,则( )
A.4 B. C.6 D.6或
【变式1】(23-24高一下·陕西安康·期中)在中,,,,则的面积 .
【变式2】(23-24高一下·重庆九龙坡·期中)已知的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,.
(1)求角A;
(2)若的面积,,求的值.
【变式3】(23-24高一下·四川绵阳·期中)在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求;
(2)若,且,则的面积为,求、.
题型07 射影公式
【例7】(21-22高一下·吉林长春·阶段练习)在中,角所对的边分别为,表示的面积,若,,则( )
A.90 B.60 C.45 D.30
【变式1】(多选)(21-22高一下·江苏苏州·阶段练习)在中,角,,所对的边分别为,,,以下说法中正确的是( )
A.若是锐角三角形,则
B.若,,,则为钝角三角形
C.若,,,则符合条件的三角形不存在
D.若,则为直角三角形
【变式2】(高一下·安徽亳州·期末)中,内角、、所对的边分别是、、,已知,且,,则的面积为 .
【变式3】(高二下·河南·期末)在中,是角A,B,C的对边,已知,现有以下判断:
①;②可能等于16;③的面积可能是.
请将所有正确的判断序号填在横线上 .
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高一下·山西太原·期中)在中,,则( )
A. B.2 C. D.
2.(23-24高一下·河北·期中)在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
3.(24-25高二上·贵州六盘水·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,则外接圆的半径为( )
A. B. C.8 D.
4.(20-21高一下·云南德宏·期中)在中,角,,所对的边分别为a,b,c,且,若,则等于( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(22-23高一下·浙江·期中)在中,角所对的边分别是,已知,且该三角形仅有唯一解,则可能的取值有( )
A.1 B. C. D.
6.(23-24高一下·江苏连云港·期中)记的内角,,的对边分别为,,,则满足下列选项的三角形有唯一解的是( )
A. B.
C. D.
三、填空题
7.(21-22高一下·北京·期末)已知锐角的内角的对边分别为,若,则 .
8.(23-24高一下·贵州贵阳·期末)在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为 .
四、解答题
9.(23-24高一下·天津·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
10.(23-24高一下·江苏镇江·期中)在中,在边上,且平分,若,
(1)证明:;
(2)求的面积;
(3)求的长.
11.(23-24高一下·浙江·期中)记的内角的对边分别为,面积为,且.
(1)求的外接圆的半径;
(2)若,且边上的高,求角.
12.(23-24高一下·河北·期中)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)若,求外接圆的半径,
(2)若的面积为,求的大小及的周长.
13.(23-24高一下·青海·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,,已知.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【能力提升】
一、单选题
1.(24-25高一上·上海宝山·期末)锐角中,角、、的对边分别为、、,满足,若存在最大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·山东聊城·期中)已知的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.或
3.(23-24高一下·山东淄博·期中)在中,角所对的边分别为,若,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·江苏无锡·期中)在中,角的对边分别为a,b,c.已知,,则角A的大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
5.(24-25高一上·全国·期中)在中,角所对的边分别为,给出下列命题,其中正确的命题为( )
A.若,则
B.若,则满足条件的有两个
C.若,则是钝角三角形
D.存在,使得成立
6.(22-23高一下·江苏扬州·期中)在中,角、、所对的边分别为、、,,,若满足条件的三角形有且只有一个,则边的长可以是( )
A. B. C. D.4
三、填空题
7.(23-24高一下·安徽·期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A为锐角,,若符合条件的三角形有2个,则整数x构成的取值集合为 .
8.(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 .
四、解答题
9.(22-23高一下·河北邢台·期中)在中,分别为内角的对边,已知.
(1)求的最小值;
(2)若,,求外接圆的周长
10.(23-24高一下·湖北·期中)已知分别为的三个内角的对边,且的面积.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求.
11.(23-24高一下·湖北黄冈·期中)在中,内角的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的周长;
(2)求的值.
12.(23-24高一下·江西萍乡·期中)如图,在中,,, .
(1)求的值;
(2)设,分别是边,上的点,记,,,若的面积总保持是面积的一半,求的最小值.
13.(24-25高一上·广西柳州·期中)在中角A,B,C分别对应边长记为a,b,c,,,取,,已知.
(1)求.
(2)在边上取一点D,使为锐角且有与的外接圆半径之比为,设点E为的内心,求的面积.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$
第09讲 正弦定理
目录
题型归纳 1
题型01 正弦定理及辨析 3
题型02 正弦定理解三角形 5
题型03 正弦定理判定三角形解的个数 8
题型04 正弦定理求外接圆半径 10
题型05 正弦定理边角互化的应用 12
题型06 三角形面积公式及其应用 15
题型07 射影公式 19
分层练习 22
夯实基础 22
能力提升 32
知识点01正弦定理
定理
正弦定理
内容
===2R(其中R是△ABC外接圆的半径)
变形形式
a=2Rsin A,b=2 R sin_B,
c=2 R sin_C;
sin A=;sin B=;
sin C=;
a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C;
asin B=bsin A,bsin C
=csin B,asin C=csin A;
=2 R
知识点02利用正弦定理解三角形
利用正弦定理可以解决的两类问题
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角.
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角,从而进一步求出其他的边和角.由于三角形的形状不能唯一确定,会出现两解、一解和无解三种情况.
知识点03三角形的面积公式及应用
三角形的面积是与解三角形息息相关的内容,经常出现在高考题中,难度不大.解题的前提条件是熟练掌握三角形面积公式,具体的题型及解题策略为:
(1)利用正弦定理、余弦定理解三角形,求出三角形的有关元素之后,直接求三角形的面积,或求出两边之积及夹角正弦,再求解.
(2)把面积作为已知条件之一,与正弦定理、余弦定理结合求出三角形的其他各量.面积公式中涉及面积、两边及两边夹角正弦四个量,结合已知条件列方程求解.
题型01正弦定理及辨析
【例1】(22-23高一下·黑龙江鸡西·期中)使正弦定理的成立的三角形是( )三角形
A.锐角 B.直角 C.任意 D.钝角
【答案】C
【知识点】正弦定理及辨析
【分析】利用正弦定理直接判断作答.
【详解】由正弦定理知,在一个三角形中,各边和它所对角正弦的比相等,
因此,对于任意,都有,其中分别是角所对的边,
所以正弦定理适用于任意三角形.
故选:C
【变式1】(21-22高一下·山东临沂·期中)在中,,,分别为内角,,的对边,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】正弦定理及辨析
【分析】由正弦定理结合求得,即可求出.
【详解】由正弦定理可得,则,,又,则.
故选:C.
【变式2】(22-23高一下·陕西商洛·期末)在钝角中,角A,B,C的对边分别a,b,c,已知,则A,B,C中, 是钝角.
【答案】B
【知识点】正弦定理及辨析
【分析】根据三角形中的边角关系即可求解.
【详解】因为,所以,所以B是钝角.
故答案为:
【变式3】(23-24高一下·安徽合肥·期中)锐角的三内角的对边分别为在上的射影长等于的外接圆半径,则的值是 .
【答案】/0.5
【知识点】正弦定理及辨析
【分析】由题可得,化简即可得到答案
【详解】因为是锐角三角形,在上的射影长等于的外接圆半径,所以,
由正弦定理可得:,所以,因此.
故答案为:
题型02 正弦定理解三角形
【例2】(23-24高一下·新疆·期中)在中,已知,,,则( )
A.60° B.120° C.60°或120° D.30°或90°
【答案】C
【知识点】正弦定理解三角形
【分析】由正弦定理求解即可.
【详解】∵,,,
∴由正弦定理,可得:,
∵,∴或.
故选:C.
【变式1】(23-24高一下·贵州·期中)在中,若,则是( )
A. B.或 C.或 D.
【答案】C
【知识点】正弦定理解三角形
【分析】根据给定条件,利用正弦定理求出角.
【详解】在中,由正弦定理得,
而,所以或.
故选:C
【变式2】(24-25高一上·全国·期中)在中,,延长到D,使得,则的长度为 .
【答案】
【知识点】余弦定理解三角形、正弦定理解三角形
【分析】在中,由正弦定理求出;再在中,利用余弦定理,即可求出结果.
【详解】在中,,
由正弦定理可得,,即,所以,
在中,,,,
由余弦定理可得,,
所以.
故答案为:
【变式3】(23-24高一下·福建福州·期末)在四边形 中,,,,.
(1)求和;
(2)求.
【答案】(1);
(2)
【知识点】正弦定理解三角形、余弦定理解三角形
【分析】(1)在中应用正弦定理求出,根据三角形内角性质即可求出,由可求出;
(2)中应用余弦定理求即可.
【详解】(1)在中由正弦定理得:,
因为,,
故,
又,则.
所以
(2)由,,
故,
因为,
所以在中由余弦定理得:,
故.
题型03 正弦定理判定三角形解的个数
【例3】(21-22高一下·江苏南京·期末)已知中,, , ,则的解的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.无法确定
【答案】C
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数
【分析】根据正弦定理得到的值,因为为三角形中的角,即,利用正弦函数的性质得到满足条件的个数即可.
【详解】因为,根据正弦定理得,代入得到,
由大边对大角可知,,所以或.
故选:C.
【变式1】(23-24高一下·广东广州·期末)的内角,,所对的边分别为,,,已知,,若三角形有唯一解,则整数构成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数
【分析】利用正弦定理按角为锐角、直角分类求解即得.
【详解】由正弦定理,得,则,
由于有唯一解,则或,解得或,
所以整数构成的集合为.
故选:C
【变式2】(23-24高一下·浙江·期中)在中,已知,,若有两解,则边的取值范围为 .
【答案】
【知识点】正弦定理判定三角形解的个数
【分析】根据正弦定理和图形关系得到,然后解不等式即可.
【详解】在中,,,若有两解,必须满足的条件为:,即,
故答案为:
【变式3】(23-24高一下·河南郑州·期中)(1)在中,已知,,,求.
(2)在中,已知,,,解这个三角形
【答案】(1)(2)答案见解析
【知识点】正弦定理解三角形、余弦定理解三角形、正弦定理判定三角形解的个数
【分析】(1)直接由余弦定理即可求解;
(2)首先由正弦定理求出或,再结合三角形内角和、余弦定理即可求解.
【详解】(1)由余弦定理有,即,故;
(2)由正弦定理有,即,解得,
由可知,,而,,所以,
结合,可知或,
当时,有,由余弦定理有,
即,
解得或(舍去);
当时,有,由余弦定理有,
即,
解得或(舍去);
综上所述,或.
题型04 正弦定理求外接圆半径
【例4】(23-24高一下·北京·期末)在中,,则的外接圆的半径为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【知识点】正弦定理求外接圆半径
【分析】利用正弦定理计算可得.
【详解】由正弦定理得的外接圆的半径.
故选:A
【变式1】(23-24高一下·浙江温州·期中)若的外接圆的半径,,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【知识点】正弦定理求外接圆半径
【分析】根据正弦定理求解即可.
【详解】由正弦定理可得:,
所以.
故选:C
【变式2】(23-24高一下·上海·期中)在△中,,则△的外接圆的半径为 .
【答案】/
【知识点】正弦定理求外接圆半径、余弦定理解三角形
【分析】利用余弦定理求解,再用正弦定理求△的外接圆的半径即可.
【详解】由余弦定理可知,
所以,
则△的外接圆的半径为.
故答案为:.
【变式3】(22-23高一下·河北邯郸·期中)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求外接圆的周长;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)
(2).
【知识点】正弦定理求外接圆半径、余弦定理解三角形
【分析】(1)由题意得,由正弦定理可求外接圆的半径,进而可求外接圆的周长;
(2)由余弦定理可得,可求,,进而可求的周长.
【详解】(1)由题意得,所以.
设外接的半径为R,则,得.
故外接圆的周长为.
(2)由余弦定理,得,
由,得,得,
所以,.
故的周长为.
题型05 正弦定理边角互化的应用
【例5】(23-24高一下·广西玉林·期中)中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.或
【答案】A
【知识点】正弦定理边角互化的应用、正弦定理解三角形
【分析】由正弦定理可得,再由边角关系确定角的大小即可.
【详解】由题意,在中,则,所以,
因为,所以或,又,所以.
故选:A
【变式1】(23-24高一下·海南省直辖县级单位·期中)在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】逆用和、差角的正弦公式化简、求值、正弦定理边角互化的应用
【分析】根据正弦定理,结合三角恒等变化,将题中条件化为,从而可求出结果.
【详解】由得,
则,所以,即,
因为为三角形内角,所以,,则,所以;
故选:B
【变式2】(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知中,角A,B,C满足:,则 .
【答案】/
【知识点】余弦定理解三角形、正弦定理边角互化的应用
【分析】根据题意可求得,再由余弦定理计算可得结果.
【详解】由正弦定理可得,因此;
不妨取,其中,
因此.
故答案为:
【变式3】(23-24高一下·天津·期中)在中,角,,所对的边分别为,,.向量,,且.
(1)求角;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】正弦定理边角互化的应用、余弦定理解三角形
【分析】(1)由向量平行,可得,再由正弦定理和余弦定理可得的值,进而求出角的大小;
(2)由余弦定理可得的值,即可求得周长.
【详解】(1)由,,且,
可得:,
由正弦定理可得,
整理得,
由余弦定理可得,
所以,又,所以;
(2)由,,故
由,由余弦定理,可得,
解得,
所以的周长为.
题型06 三角形面积公式及其应用
【例6】(23-24高一下·福建漳州·期中)在中角对边满足的面积为6,则( )
A.4 B. C.6 D.6或
【答案】B
【知识点】余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用
【分析】运用余弦定理,结合同角三角函数关系和面积公式求解即可.
【详解】,可得,
的面积为,解得,
,
由余弦定理,可得:,
解得:
故选:B.
【变式1】(23-24高一下·陕西安康·期中)在中,,,,则的面积 .
【答案】
【知识点】余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用
【分析】利用余弦定理及同角公式求出,再利用三角形面积公式计算即得.
【详解】在中,由余弦定理得,
则,
所以的面积.
故答案为:
【变式2】(23-24高一下·重庆九龙坡·期中)已知的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,.
(1)求角A;
(2)若的面积,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】余弦定理解三角形、三角形面积公式及其应用、正弦定理边角互化的应用
【分析】(1)根据正弦定理计算可得,即可求得;
(2)由三角形面积计算可得,利用余弦定理可求得,再利用正弦定理即可求得结果.
【详解】(1)由,利用正弦定理可得,
又因为,所以,可得;
所以,
又,
可得.
(2)由(1)知,
解得;
由余弦定理得,所以
由正弦定理可得;
所以
【变式3】(23-24高一下·四川绵阳·期中)在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求;
(2)若,且,则的面积为,求、.
【答案】(1)
(2),
【知识点】余弦定理解三角形、正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用
【分析】(1)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得,进而可求的值;
(2)由题意利用三角形的面积公式可求,由余弦定理可得,联立方程即可求解,的值.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得:,
所以,
可得:,
因为,所以,
所以,
因为,所以
(2)因为,且,则的面积为,
所以,
又由余弦定理可得:,
所以,
由,解得:,或
因为,所以
题型07 射影公式
【例7】(21-22高一下·吉林长春·阶段练习)在中,角所对的边分别为,表示的面积,若,,则( )
A.90 B.60 C.45 D.30
【答案】B
【知识点】三角形面积公式及其应用、余弦定理解三角形、射影公式、已知三角函数值求角
【分析】利用三角形射影定理求出角A,再利用面积定理求出角C即可计算作答.
【详解】在中,由射影定理及得:,解得,
而,则,由余弦定理及得:,
而,因此,,即,又,则,
所以.
故选:B
【变式1】(多选)(21-22高一下·江苏苏州·阶段练习)在中,角,,所对的边分别为,,,以下说法中正确的是( )
A.若是锐角三角形,则
B.若,,,则为钝角三角形
C.若,,,则符合条件的三角形不存在
D.若,则为直角三角形
【答案】ACD
【知识点】求sinx的函数的单调性、正弦定理判定三角形解的个数、射影公式、余弦定理解三角形
【分析】利用正弦函数单调性结合诱导公式判断A;利用余弦定理、正弦定理计算判断B,C;利用射影定理计算判断D作答.
【详解】对于A,锐角中,,即,而正弦函数在上单调递增,
则有,整理得,A正确;
对于B,的最大角为C,由余弦定理得,则C是锐角,B不正确;
对于C,由正弦定理得:,无解,即符合条件的三角形不存在,C正确;
对于D,在中,由射影定理及得:,
则,而,解得,即为直角三角形,D正确.
故选:ACD
【变式2】(高一下·安徽亳州·期末)中,内角、、所对的边分别是、、,已知,且,,则的面积为 .
【答案】
【知识点】正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用、射影公式、余弦定理解三角形
【分析】由正弦定理边角互化思想结合两角和的正弦公式得出,再利用余弦定理可求出、的值,然后利用三角形的面积公式可计算出的面积.
【详解】,由边角互化思想得,
即,,
由余弦定理得,,
所以,,因此,,故答案为.
【点睛】本题考查正弦定理边角互化思想的应用,考查利用余弦定理解三角形以及三角形面积公式的应用,解题时要结合三角形已知元素类型合理选择正弦、余弦定理解三角形,考查运算求解能力,属于中等题.
【变式3】(高二下·河南·期末)在中,是角A,B,C的对边,已知,现有以下判断:
①;②可能等于16;③的面积可能是.
请将所有正确的判断序号填在横线上 .
【答案】①
【知识点】正弦定理边角互化的应用、三角形面积公式及其应用、射影公式
【分析】根据余弦定理得三角形的三边的关系,再利用均值不等式的积与和之间的不等转化,得到和的最大值,从而得解.
【详解】由三角形的射影定理得故①正确;
由余弦定理得 所以
所以又因为,
解得,故②错误.
因为,所以解得
所以 故③错误.
故得解.
【点睛】本题考查余弦定理和均值不等式的应用,属于中档题.
【夯实基础】
一、单选题
1.(23-24高一下·山西太原·期中)在中,,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理可得:.
因为,
所以.
故选:A.
2.(23-24高一下·河北·期中)在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】先用二倍角公式化简,结合正弦定理和三角形内角和定理化简判断三角形形状;
【详解】化简得:,,
根据正弦定理整理可得,因为
即,所以或,
可得或或,
所以等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
3.(24-25高二上·贵州六盘水·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,则外接圆的半径为( )
A. B. C.8 D.
【答案】A
【分析】由正弦定理可得外接圆直径,进而求得半径.
【详解】解:由正弦定理可知:,
为外接圆的半径,所以.
故选:A
4.(20-21高一下·云南德宏·期中)在中,角,,所对的边分别为a,b,c,且,若,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】法一:由题意,根据正弦定理可得,结合余弦定理计算即可求解;
法二:由题意,根据射影定理可得,结合余弦定理计算即可求解;
【详解】方法一:
,由正弦定理可得,
,,.
又,.
.
,则.
方法二:
因为,由射影定理可得,
又,.
.
,则.
故选:A
二、多选题
5.(22-23高一下·浙江·期中)在中,角所对的边分别是,已知,且该三角形仅有唯一解,则可能的取值有( )
A.1 B. C. D.
【答案】AD
【分析】根据正弦定理三角形有唯一解,得到或,求出参数的取值范围,从而得解.
【详解】由于,有唯一解,则或,即,
所以可能的取值为1,,AD正确,BC错误.
故选:AD
6.(23-24高一下·江苏连云港·期中)记的内角,,的对边分别为,,,则满足下列选项的三角形有唯一解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】求出角即可判断A;利用余弦定理求出即可判断B;利用正弦定理判断C、D.
【详解】对于A:因为,所以,故有唯一解,故A正确;
对于B:因为,由余弦定理,
所以,故有唯一解,故B正确;
对于C:因为,
由正弦定理,即,
结合且知有解,则有解,故C错误;
对于D:因为,由正弦定理,即,
结合,可得,故只能取锐角,所以有唯一解,故D正确.
故选:ABD
三、填空题
7.(21-22高一下·北京·期末)已知锐角的内角的对边分别为,若,则 .
【答案】/
【分析】由正弦定理边化角,再利用中即可化简求解.
【详解】解:在锐角中,因为,
所以由正弦定理可得,
因为,
所以,
因为,
所以,
故答案为:.
8.(23-24高一下·贵州贵阳·期末)在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为 .
【答案】
【分析】先由已知条件结合正弦定理得到,然后证明,最后说明当时,即可得到周长的最大值为.
【详解】由已知有,
结合正弦定理就有,故.
从而,
故,从而,由知.
而当时,满足全部条件,此时.
所以周长的最大值为.
四、解答题
9.(23-24高一下·天津·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用正弦定理进行边角互化即可得解;
(2)根据余弦定理求出边长,然后利用面积公式求面积即可得解.
【详解】(1)由正弦定理得.
因为,所以,,.
因为在中,,所以,.
(2)由,及余弦定理.
得,解得或(舍)
所以,.
10.(23-24高一下·江苏镇江·期中)在中,在边上,且平分,若,
(1)证明:;
(2)求的面积;
(3)求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理,,结合条件可得证结论;
(2)根据(1)和余弦定理,解得长,结合三角形面积公式计算得到结果;
(3)由,代入公式解得,再计算的结果.
【详解】(1)
证明:在中,在边上,且平分,
所以,,,
在中,,
在中,,
两式作比值可得,,
化简得.
(2)因为平分,所以,
设,由余弦定理,得,
即,解得.
(3)由,得,
解得,所以.
11.(23-24高一下·浙江·期中)记的内角的对边分别为,面积为,且.
(1)求的外接圆的半径;
(2)若,且边上的高,求角.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)由三角形面积公式结合正弦定理即可得解;
(2)由三角形面积公式得结合已知得,进一步由正弦定理以及三角形内角和即可求解.
【详解】(1)在中,,
解得,
由正弦定理得的外接圆的半径.
(2)由(1)知,即
又,所以,
所以,所以,所以.
12.(23-24高一下·河北·期中)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)若,求外接圆的半径,
(2)若的面积为,求的大小及的周长.
【答案】(1);
(2)详见解析.
【分析】(1)由题意,根据正弦定理可得,再次利用正弦定理计算即可求解;
(2)根据三角形的面积公式可得或,利用余弦定理分别求出a,即可求解.
【详解】(1)因为,所以,即,
又,所以.又,
所以.
(2)的面积,
则,因为,所以或.
当时,,
得的周长为.
当时,,
得的周长为.
综上,的周长为或
13.(23-24高一下·青海·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,,已知.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)10
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式即可求解;
(2)利用三角形的面积公式可求得,利用余弦定理可得出的值,即可得解.
【详解】(1)因为,
所以
即.
因为,所以,
所以,因为,所以.
(2)由(1)可知,则.
因为的面积为,所以,解得
由余弦定理得,
则.
故的周长为.
【能力提升】
一、单选题
1.(24-25高一上·上海宝山·期末)锐角中,角、、的对边分别为、、,满足,若存在最大值,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理及三角恒等变换化简可得,据此再化简所求,利用二次函数的性质得解.
【详解】由,正弦定理得,即,
又,得;
又,
所以;
因为,因此,即,得,
由于为锐角三角形,则,
所以,解得,
又,
因为,所以,
由二次函数性质得,若存在最大值,则,解得.
故选:D
2.(23-24高一下·山东聊城·期中)已知的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【分析】由题意求出,再根据两角和的正弦公式求得,利用正弦定理即可求得答案.
【详解】由题意知:在△ABC中,,则为锐角,
所以,因为,且,所以为锐角或钝角,
当,则,
于是 ,
又由 ,,
可得 ,
当,则,
于是 ,
又由 ,,
可得,
故选:D.
3.(23-24高一下·山东淄博·期中)在中,角所对的边分别为,若,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】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.
4.(23-24高一下·江苏无锡·期中)在中,角的对边分别为a,b,c.已知,,则角A的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先利用余弦定理化简已知条件可得,再利用正弦定理化边为角,可得,进而化简,得,由三角形内角和可解角.
【详解】由余弦定理得,即,
∵,∴,∴,
由正弦定理得,
∴,
即,
∴,
∵,∴,∴,∴,
又,
即,由得,
∵,,所以,即,
由,即,
所以.
故选:B
【点睛】关键点点睛:分别化简两个条件得和,由三角形内角和可解角.
二、多选题
5.(24-25高一上·全国·期中)在中,角所对的边分别为,给出下列命题,其中正确的命题为( )
A.若,则
B.若,则满足条件的有两个
C.若,则是钝角三角形
D.存在,使得成立
【答案】ABC
【分析】根据大角对大边,结合正弦定理即可判断A;根据正弦定理即可判断B;根据三角形内角和定理结合两角和的正切公式即可判断CD.
【详解】对于A,若,则,
由正弦定理可得,故A正确;
对于B,若,则,
因此满足条件的有两个,故B正确;
对于C,若,则,
所以,,所以,
所以是钝角三角形,故C正确;
D. 由于当时,,
所以,故D不正确.
故选:ABC.
6.(22-23高一下·江苏扬州·期中)在中,角、、所对的边分别为、、,,,若满足条件的三角形有且只有一个,则边的长可以是( )
A. B. C. D.4
【答案】BCD
【分析】利用正弦定理判断出三角形有一解的条件,对照选项一一验证即可.
【详解】若满足条件的三角形有且只有一个,则或,即或.
故选:BCD.
三、填空题
7.(23-24高一下·安徽·期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A为锐角,,若符合条件的三角形有2个,则整数x构成的取值集合为 .
【答案】
【分析】由已知结合正弦定理列不等式,即可求解.
【详解】当时,符合条件的三角形有2个,
所以,解得,则整数x构成的集合为.
故答案为:.
8.(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:.
四、解答题
9.(22-23高一下·河北邢台·期中)在中,分别为内角的对边,已知.
(1)求的最小值;
(2)若,,求外接圆的周长
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边可得关系,利用余弦定理和基本不等式可求得结果;
(2)利用两角和差余弦公式和已知等式可构造关于的方程,解方程求得,进而得到;利用正弦定理可求得外接圆半径,进而求得周长.
【详解】(1),由正弦定理可得:,
由余弦定理得:(当且仅当时取等号),
的最小值为.
(2),,
,解得:或,
又,,又,;
设外接圆半径为,
由正弦定理得:,,
外接圆的周长为.
10.(23-24高一下·湖北·期中)已知分别为的三个内角的对边,且的面积.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)先根据面积公式结合正弦定理化简得出正切值进而求出角;
(2)应用余弦定理化简得出边长.
【详解】(1)由三角形面积公式,得,
再由正弦定理得 ,因为 ,
所以,可得,所以.
(2)由余弦定理,
得7,
即,
又,所以,
联立上面两个式子可得或
11.(23-24高一下·湖北黄冈·期中)在中,内角的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的周长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理可得,利用余弦定理运算求解即可;
(2)利用余弦定理结合(1)数据可得,,再结合两角和差公式运算求解.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
又因为,由余弦定理可得,
即,解得(舍负),即,
所以的周长为.
(2)由(1)可知:,,
则,可知角A为钝角,
,可知角B为锐角,
可得,
则,
且,可得,
所以.
12.(23-24高一下·江西萍乡·期中)如图,在中,,, .
(1)求的值;
(2)设,分别是边,上的点,记,,,若的面积总保持是面积的一半,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在由余弦定理求,再由正弦定理求,
(2)由条件结合三角形面积公式可得,由余弦定理求,由此可得的解析式,再求其最值.
【详解】(1)在中,由余弦定理可得,
又,, ,
所以,
则,
由正弦定理得:,即,解得;
(2)由题知,,
解得:,
由余弦定理得:,,
则,
所以,
当,即时,取最小值,.
13.(24-25高一上·广西柳州·期中)在中角A,B,C分别对应边长记为a,b,c,,,取,,已知.
(1)求.
(2)在边上取一点D,使为锐角且有与的外接圆半径之比为,设点E为的内心,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据两向量平行得到一个等式,再根据正弦定理以及三角形内角和为可求得结果;
(2)先根据外接圆半径比例得到各自的外接圆,从而得到的长,再根据三角形面积公式得到内切圆的半径,最后利用三角形面积之间的关系得到结果.
【详解】(1),,,
所以,
根据正弦定理可变形为:,
移项可得:,
根据两角和的正弦公式可得:,
因为,所以,
因为,所以,即,
所以;
(2)设外接圆的半径为,的外接圆半径为,
所以,
根据外接圆半径公式,
在中,,,
则,,
在中,,
所以,,
在中,,则,
,解得或,
因为为锐角,所以,
因为点E为的内心,设的内切圆半径为,如图所示:
,
根据三角形面积公式,
又,
解得,
,
所以的面积为.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$