内容正文:
2024-2025学年高一数学同步题型训练(人教A版2019必修第二册)
微专题——正余弦定理的应用
题型一:求边角
解三角形时,当已知元素和目标元素构成两边两角,选择正弦定理;
解三角形时,当已知元素和目标元素构成三边一角,选择余弦定理.
【例1】(多选)在中,,则角A为( )
A. B. C. D.
【答案】AB
【详解】在中,由正弦定理,得.
因为,,所以或.
故选:AB.
【例2】在中,,,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【详解】解:中,,
,
即,化简得,
解得或(不合题意,舍去),
,
故选:B.
【变式1-1】在梯形ABCD中,,则( )
A. B.3 C. D.
【答案】A
【详解】如图,
在中,由余弦定理可得
,即,
则,
因为,可得,故
由知,所以.
故选:A.
【变式1-2】在中,,,则的一个取值可以为 .
【答案】(答案不唯一)
【详解】因为,,
所以,所以,且,
所以,且,
所以.
故答案为:(答案不唯一).
【变式1-3】已知:是的内角,分别是其对边长,向量,且
(1)求角的大小;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)向量,由,
则,
即,两边平方得,
在中,,,解得,
所以.
(2)由(1)知,,由,得,而,
由正弦定理得.
题型二: 判断三角形的形状
化边为角,再根据角的关系判断三角形的形状;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据边的关系判断三角形的形状.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例3】记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求,并判断的形状.
【答案】(1)
(2),是钝角三角形
【详解】(1)(1)由正弦定理得,得,
由余弦定理得,而,
所以.
(2)由(1)知,,在中,,
所以,
因此,即.
又因为,所以,而,
所以,故.
由正弦定理得,可知角B最大,
因为,
所以,所以,故是钝角三角形.
【例4】已知分别为三个内角的对边,下列四个命题中错误的是( )
A.若,则是锐角三角形
B.若,则是等腰三角形
C.若,则是等腰三角形
D.
【答案】B
【详解】对于A,在中,由,得,
整理得 ,则都是锐角, 是锐角三角形,A正确;
对于B:由及正弦定理得,
即,则或,即或,
因此是等腰三角形或直角三角形,B错误;
对于C,由及正弦定理,得,
即,而是的内角,则,是等腰三角形,C正确;
对于D,由是的内角及正弦定理,得,D正确.
故选:B
【变式2-1】在中,角、、的对边分别为、、,已知
(1)求角的大小;
(2)若,试判断的形状并给出证明.
【答案】(1)
(2)为等边三角形,证明见解析
【详解】(1)由,可得,
因为,所以.
(2)解法一:为等边三角形,证明如下:
由三角形内角和定理得,,
故,由已知条件,可得,
整理得,所以,
因为、,则,所以,
又由(1)知,所以为等边三角形;
解法二:为等边三角形,证明如下:
因为,由正弦定理和余弦定理,得,
整理得,即.
又由(1)知,所以为等边三角形.
【变式2-2】已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)判断的形状;
(2)若,且的面积为,求角.
【答案】(1)等腰三角形
(2)
【详解】(1)由正弦定理,
,
因,则,,则为等腰三角形;
(2)由(1)设等腰三角形两腰,即c,a为x,
则由图结合勾股定理可得,边b对应的高为,
则,即为等边三角形,则角为.
【变式2-3】(多选)设内角的对边分别为,则下列条件能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【详解】解:对于A,由正弦定理可知,即,
所以或,
所以是等腰三角形或直角三角形,不符合题意;
对于B,由正弦定理可知,
又因为,所以,
所以,
所以是等腰三角形,符合题意;
对于C,因为,解得,
所以,是直角三角形,不符合题意;
对于D,由正弦定理可知,
所以,
即,
,
即,
所以,是等腰三角形,符合题意.
故选:BD.
题型三:求三角形中的边长或周长的最值或范围
化边为角,再根据三角函数的性质求范围或最值;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据基本不等式求最值.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例5】记的内角的对边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)3
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,,所以,
又,所以,
因为,所以.
(2)若,则,
故.
(3)因为,由余弦定理得,
化简得,即,
当且仅当时等号成立,
故周长的最大值为3.
【例6】已知的内角A、、的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由正弦定理可得,
因为,所以,
因为,所以,
所以,,
所以.
(2)由正弦定理可得,,
所以,
因为在均为单调递增,
所以在为单调递减,
所以当时,最大值为;所以当时,最小值为;
所以的取值范围为.
【变式3-1】在锐角三角形中,角、、对应的边分别为、、,已知.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
因为为锐角三角形,则,,
所以,,即,所以,.
(2)因为为锐角三角形,可得,解得,
则,
因为,则,所以,可得,
即,所以的取值范围为.
【变式3-2】在非等腰中,角的对边分别为,已知,.
(1)求的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以,即.
因为,所以,从而,则的外接圆直径为.
由,得,,
得.
因为且,所以且,
所以,即的取值范围为.
(2).
设,则,所以.
又是上的增函数,从而在上单调递增,所以,
所以,所以的取值范围为.
【变式3-3】如图,弹簧挂着的小球做上下运动,将小球的球心视为质点,它在时间(单位:)时相对于平衡位置的高度(单位:)由关系式确定,其中.小球从最高点出发,经过后,第一次到达最低点,经过的路程为.
(1)求函数的解析式;
(2)在锐角中,角的对边分别为,若,求的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【详解】(1)设的最小正周期为,由题意,,
,
又,,
当时,小球位于最高点,则,
,
又由题意,解得,
;
(2)由题意,,故,
即,
为锐角三角形,
故或,
当时,解得,
当时,解得,舍去,
故,则,
又,,
解得,
,
,
又,
令,则,
根据对勾函数的性质,函数在上单调递增,
所以,
所以则的取值范围为.
题型四:求三角形面积的最值或范围
化边为角,再根据三角函数的性质求范围或最值;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据基本不等式求最值.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例7】(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A.外接圆的面积为 B.若,则
C.面积的最大值为 D.周长的最大值为
【答案】BCD
【详解】对于A,由题意知,,故设外接圆的半径为R,则,
即得,则外接圆的面积为,A错误;
对于B,若,则,
则,B正确;
对于C,由余弦定理可得,即,
当且仅当时等号成立,则,
故面积的最大值为,C正确;
对于D,由,得,
则,当且仅当时等号成立,
即得,故周长的最大值为,D正确,
故选:BCD
【例8】在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决该问题.
问题:已知锐角三角形的内角、、的对边分别为、、,______.
(1)求;
(2)若,求面积的取值范围.
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)
【详解】(1)若选择①.由,得,
所以,所以,解得或.
又因为,故.
若选择②.
由正弦定理得.
又因为,所以,所以,
即,整理可得,解得.
又因为,故.
若选择③:.
由正弦定理得.
又因为,所以,所以,即.
可得,
又因为,所以,所以,故.
(2)由(1)可知,且,由正弦定理及,
可得.
又因为在锐角三角形中,,所以,
故,所以.
所以面积,所以,
所以面积的取值范围是.
【变式4-1】(多选)设中,.下列命题正确的有( )
A.若,则的周长的取值范围是
B.若,则的面积的最大值是
C.若,则的周长的取值范围是
D.若,则的面积的最大值是
【答案】BCD
【详解】对于A。当时,,由三角形三边关系可得,,
所以,因此的周长的取值范围是,故A错误;
对于B,由,可知,
当时,的面积取到最大值,故B正确;
对于C,当时,由,即,得;
由,得,从而,
所以,
因此的周长的取值范围是,故C正确;
对于D,由余弦定理可得,
可得,
所以,
,
当且仅当时,等号成立,故面积的最大值为,故D正确.
故选:BCD.
【变式4-2】在中,内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若角的平分线交边于点,,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
则,
即,
又,所以,所以,
又,所以,
所以,所以;
(2)如图,由题意及第(1)问知,,
且,
∴,
∴,化简得,
∵,,∴由基本不等式得,∴,
当且仅当时,等号成立,
∴,
∴,
故的面积的最小值为.
【变式4-3】我国南宋著名数学家秦九韶(约1202~1261)独立发现了与海伦公式等价的由三角形三边求面积的公式,他把这种称为“三斜求积”的方法写在他的著作《数书九章》中.具体的求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实一为从隅,开平方得积.”如果把以上这段文字写成公式,就是.现将一根长为20cm的木条,截成三段构成一个三角形,若其中有一段的长度为6cm,求该三角形面积的最大值.
【答案】
【详解】不妨取,则,
故三角形的面积
,
因为,当且仅当时,等号成立,
则,
所以该三角形面积的最大值为.
题型五:正余弦定理与三角函数性质的结合应用
先根据正余弦定理化边为角,从而利用降幂公式和辅助角公式进行化简,再结合三角函数的性质解决问题.
【例9】在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则 ,的取值范围为 .
【答案】
【详解】,
由正弦定理得,
又,
故,
即,
为锐角三角形,,故,所以,
故,,
又,故,故,
解得,
,
因为为锐角三角形,且,
解得,故,
,,
故.
故答案为:,
【点睛】解三角形中最值或范围问题,通常涉及与边长,周长有关的范围问题,与面积有关的范围问题,或与角度有关的范围问题,
常用处理思路:①余弦定理结合基本不等式构造不等关系求出答案;
②采用正弦定理边化角,利用三角函数的范围求出最值或范围,如果三角形为锐角三角形,或其他的限制,通常采用这种方法;
③巧妙利用三角换元,实现边化角,进而转化为正弦或余弦函数求出最值.
【例10】已知锐角三角形中,角,,所对的边分别为,,,向量,,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由,则有,
即
,
由为锐角三角形,故、,故,
则有,即,即;
(2)由正弦定理可得
,
由为锐角三角形,故,解得,
故,则,则.
【变式5-1】如图,在扇形中,半径,圆心角,是扇形弧上的动点,过点作,交于点,则的面积的最大值为 .
【答案】/
【详解】因为,,所以,设,则,
在中由正弦定理可得,即,
所以,
因为,所以,显然当,即时,最大值为.
故答案为:
【变式5-2】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求的外接圆半径;
(2)若为锐角三角形,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由可得,
故,由于,故
由余弦定理得
由于,所以,
,根据解得,
所以的外接圆半径为.
(2)由(1)知,,,,
由正弦定理有,
所以
,
因为为锐角三角形,所以,解得 ,
所以,则,
所以,则.
所以周长的取值范围为.
【变式5-3】如图,某城市有一条公路从正西方通过市中心后转向东北方,为了缓解市交通压力,现准备修建一条绕城高速公路,并在上分别设置两个出口,,若部分直线段,且要求市中心与的距离为20千米,则的最短距离为 .
【答案】
【详解】如图所示,作垂足为,则,
由题意知,设,
在中,由正弦定理得,可得,
在中,,
所以,
因为,所以当时,取得最小值,
此时.
故答案为:.
题型六:正余弦定理的实际应用
根据题意画出图形. 再结合正余弦定理解决问题.
【例11】某数学建模小组模拟"月距法"测量经度的一个步骤.如图所示,点均在同一个竖直平面内,点分别代表"月球"与"轩辕十四"(恒星名).组员在地面处测得轩䢂十四的仰角,随后向着两"天体"方向前进4米至处,测得两"天体"的仰角分别为、.若"月球"距离地衣的高度为3米,则"轩辕十四"到"月球"的距离约为 .
【答案】米
【详解】在中,,,则,
因为,所以,
因为,
所以,
在中,由正弦定理得,,
所以,
在中,,
由余弦定理得
,
所以米.
故答案为:米
【例12】地动仪是古代人们用来测定地震方向的器具.地动仪有八个方位,分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北,每个方位上均有含龙珠的龙头,在每个龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应,任何一方如有地震发生,该方向龙口所含龙珠(铜丸)即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向.如图为地动仪的模型图,现要在相距150km的甲、乙两地各放置一个地动仪,乙在甲的北偏东30°方向,若甲地地动仪正东方位的铜丸落下,乙地地动仪东南方位的铜丸落下,则地震的位置距离甲地( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】如图,A点为甲地,B点为乙地,C点为地震的位置,
依题意,,,,则,
由正弦定理,得
()
所以地震的位置距离甲地.
故选:C
【变式6-1】雷峰塔,位于浙江省杭州市西湖区,地处西湖风景区南岸夕照山之上,重建于2002年,是“西湖十景”之一,中国九大名塔之一,中国首座彩色铜雕宝塔.某同学为测量雷峰塔的高度AB(塔底视为点B,塔顶视为点A),在山脚下选取了两点C,D(其中A,B,C,D四点共面),在点C处测得点A,B的仰角分别为,,在点D处测得点A的仰角为,且测得,则按此法测得的雷峰塔塔高为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】如图,在中,延长DC与AB的延长线交于点E.
由已知得,,
则,则,,
设,则,
又,则在中,由余弦定理得,
即,解得,所以,
又因为,所以.
故选:C
【变式6-2】一艘渔船航行到处时看灯塔在的南偏东,距离为海里,灯塔在的北偏东,距离为海里,该渔船由沿正东方向继续航行到处时再看灯塔在其南偏西方向,则此时灯塔位于渔船的( )
A.南偏东方向 B.南偏西方向
C.北偏西方向 D.北偏西方向
【答案】D
【详解】如图,
由题意,在中,,,,
由正弦定理得,
所以,
在中,因为,,
由余弦定理得,
所以,
由正弦定理得,
所以,
因为,故为锐角,
故,此时灯塔C位于渔船的北偏西方向.
故选:D.
【变式6-3】圣·索菲亚教堂坐落于中国黑龙江省,是每一位到哈尔滨旅游的游客拍照打卡的必到景点.其中央主体建筑集球,圆柱,棱柱于一体,极具对称之美.小明同学为了估算索菲亚教堂的高度,在索菲亚教堂的正东方向找到一座建筑物AB,高为,在它们之间的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,教堂顶C的仰角分别是和,在楼顶A处测得塔顶C的仰角为,则小明估算索菲亚教堂的高度为( )
A.30m B.20m C. D.
【答案】C
【详解】由题意知:,则,
在中,,
在中,由正弦定理得,
所以,
且
在中,
(m).
故选:C.
1.(多选)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,下列结论中正确的选项有( )
A.若A >B, 则
B.,则
C.若,则定为直角三角形
D.若且该三角形有两解,则b的取值范围是
【答案】ACD
【详解】对于A,在中,,A正确;
对于B,由余弦定理得,即,
而,解得,B错误;
对于C,由余弦定理得,整理得,为直角三角形,C正确;
对于D,有两解,则,而,因此,D正确.
故选:ACD
2.在中,角所对的边分别是,且满足,则的形状为( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【详解】在中,由余弦定理得,则,
因此,即为钝角,所以的形状为钝角三角形.
故选:B
3.在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.或 B.或3 C.或3 D.3
【答案】A
【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
4.沈阳二中北校区坐落于风景优美的辉山景区,景区内的一泓碧水蜿蜒成了一个“秀”字,故称“秀湖”.湖畔有秀湖阁()和临秀亭()两个标志性景点,如图.若为测量隔湖相望的两地之间的距离,某同学任意选定了与不共线的处,构成,以下是测量数据的不同方案:
①测量;②测量;③测量.
其中一定能唯一确定两地之间的距离的所有方案的序号是 .
【答案】②③
【详解】对于①,由正弦定理可得,则,
若且为锐角,则,
此时有两解,则也有两解,此时也有两解;
对于②,若已知,则确定,由正弦定理,知唯一确定;
对于③,若已知,由余弦定理得,则唯一确定.
故答案为:②③
5.在锐角三角形中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的周长l的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,所以,
解得或(舍去),
又,所以.
(2)由正弦定理得,
所以,
因为,所以,
所以的周长,
即
,
又,所以,解得,所以,
所以,
所以,即的周长l的取值范围为.
6.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,D为BC边上的点.
(1)若,求角A的平分线AD的长;
(2)求BC边上中线AD长的最小值.
【答案】(1);
(2).
【详解】(1)因为,,,
所以,所以,
由,且是角A的平分线,
所以,所以.
(2)因为D是BC的中点,所以,
两式平方,并代换得
,当且仅当时取等号,
所以AD长的最小值为.
7.已知的内角的对边分别为.
(1)判断的形状;
(2)若是内一点,且,求面积的最大值.
【答案】(1)直角三角形
(2)
【详解】(1)因为,所以.
又,所以.
因为,所以,整理得,
则,故为直角三角形.
(2)设.因为,所以.
在中,由正弦定理得.
因为,所以,
则.
设的面积为,则
.
当,即时,取得最大值,即面积的最大值为.
8.如图,已知在圆的内接四边形中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】
连接,由题意四边形为圆的内接四边形可知,
则在三角形中由余弦定理得:,
在三角形中由余弦定理得:,
因为,所以,即,解得.
故选:C
9.已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
【答案】(1),对称中心为
(2)
(3)
【详解】(1).
令,则,,
函数的对称中心为,.
(2)由可知,,
化简得,
,,,
.
(3)由可得, 即,
又,则,则,所以.
由正弦定理有
所以
,
因为为锐角三角形,所以,解得.
所以,则,
所以,则,
所以的周长的取值范围为.
10.如图,在中,点在边上,.
(1)若,,,求;
(2)若是锐角三角形,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在中,由余弦定理得,
即,即,
而,解得,则,
在中,,
由余弦定理得.
(2)在锐角中,,,且,则,
由正弦定理得,
显然,即有,因此,即,
所以的取值范围是.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$2024-2025学年高一数学同步题型训练(人教A版2019必修第二册)
微专题——正余弦定理的应用
题型一:求边角
解三角形时,当已知元素和目标元素构成两边两角,选择正弦定理;
解三角形时,当已知元素和目标元素构成三边一角,选择余弦定理.
【例1】(多选)在中,,则角A为( )
A. B. C. D.
【例2】在中,,,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式1-1】在梯形ABCD中,,则( )
A. B.3 C. D.
【变式1-2】在中,,,则的一个取值可以为 .
【变式1-3】已知:是的内角,分别是其对边长,向量,且
(1)求角的大小;
(2)若,求的长.
题型二: 判断三角形的形状
化边为角,再根据角的关系判断三角形的形状;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据边的关系判断三角形的形状.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例3】记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求,并判断的形状.
【例4】已知分别为三个内角的对边,下列四个命题中错误的是( )
A.若,则是锐角三角形
B.若,则是等腰三角形
C.若,则是等腰三角形
D.
【变式2-1】在中,角、、的对边分别为、、,已知
(1)求角的大小;
(2)若,试判断的形状并给出证明.
【变式2-2】已知的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)判断的形状;
(2)若,且的面积为,求角.
【变式2-3】(多选)设内角的对边分别为,则下列条件能判定是等腰三角形的是( )
A. B.
C. D.
题型三:求三角形中的边长或周长的最值或范围
化边为角,再根据三角函数的性质求范围或最值;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据基本不等式求最值.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例5】记的内角的对边分别为,且.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)求周长的最大值.
【例6】已知的内角A、、的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,且,求的取值范围.
【变式3-1】在锐角三角形中,角、、对应的边分别为、、,已知.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【变式3-2】在非等腰中,角的对边分别为,已知,.
(1)求的取值范围;
(2)若,求实数的取值范围.
【变式3-3】如图,弹簧挂着的小球做上下运动,将小球的球心视为质点,它在时间(单位:)时相对于平衡位置的高度(单位:)由关系式确定,其中.小球从最高点出发,经过后,第一次到达最低点,经过的路程为.
(1)求函数的解析式;
(2)在锐角中,角的对边分别为,若,求的取值范围.
题型四:求三角形面积的最值或范围
化边为角,再根据三角函数的性质求范围或最值;
当出现边的齐次式时,用正弦定理化边为角;
当出现三边平方时,用余弦定理化边为角;
化角为边,再根据基本不等式求最值.
当出现角正弦的齐次式时,用正弦定理化角为边;
当出现角余弦时,用余弦定理化角为边.
【例7】(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A.外接圆的面积为 B.若,则
C.面积的最大值为 D.周长的最大值为
【例8】在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解决该问题.
问题:已知锐角三角形的内角、、的对边分别为、、,______.
(1)求;
(2)若,求面积的取值范围.
【变式4-1】(多选)设中,.下列命题正确的有( )
A.若,则的周长的取值范围是
B.若,则的面积的最大值是
C.若,则的周长的取值范围是
D.若,则的面积的最大值是
【变式4-2】在中,内角,,的对边分别为,,,.
(1)求;
(2)若角的平分线交边于点,,求面积的最小值.
【变式4-3】我国南宋著名数学家秦九韶(约1202~1261)独立发现了与海伦公式等价的由三角形三边求面积的公式,他把这种称为“三斜求积”的方法写在他的著作《数书九章》中.具体的求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实一为从隅,开平方得积.”如果把以上这段文字写成公式,就是.现将一根长为20cm的木条,截成三段构成一个三角形,若其中有一段的长度为6cm,求该三角形面积的最大值.
题型五:正余弦定理与三角函数性质的结合应用
先根据正余弦定理化边为角,从而利用降幂公式和辅助角公式进行化简,再结合三角函数的性质解决问题.
【例9】在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则 ,的取值范围为 .
【例10】已知锐角三角形中,角,,所对的边分别为,,,向量,,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【变式5-1】如图,在扇形中,半径,圆心角,是扇形弧上的动点,过点作,交于点,则的面积的最大值为 .
【变式5-2】在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,.
(1)求的外接圆半径;
(2)若为锐角三角形,求周长的取值范围.
【变式5-3】如图,某城市有一条公路从正西方通过市中心后转向东北方,为了缓解市交通压力,现准备修建一条绕城高速公路,并在上分别设置两个出口,,若部分直线段,且要求市中心与的距离为20千米,则的最短距离为 .
题型六:正余弦定理的实际应用
根据题意画出图形. 再结合正余弦定理解决问题.
【例11】某数学建模小组模拟"月距法"测量经度的一个步骤.如图所示,点均在同一个竖直平面内,点分别代表"月球"与"轩辕十四"(恒星名).组员在地面处测得轩䢂十四的仰角,随后向着两"天体"方向前进4米至处,测得两"天体"的仰角分别为、.若"月球"距离地衣的高度为3米,则"轩辕十四"到"月球"的距离约为 .
【例12】地动仪是古代人们用来测定地震方向的器具.地动仪有八个方位,分别是东、南、西、北、东南、西南、东北、西北,每个方位上均有含龙珠的龙头,在每个龙头的下方都有一只蟾蜍与其对应,任何一方如有地震发生,该方向龙口所含龙珠(铜丸)即落入蟾蜍口中,由此便可测出发生地震的方向.如图为地动仪的模型图,现要在相距150km的甲、乙两地各放置一个地动仪,乙在甲的北偏东30°方向,若甲地地动仪正东方位的铜丸落下,乙地地动仪东南方位的铜丸落下,则地震的位置距离甲地( )
A. B.
C. D.
【变式6-1】雷峰塔,位于浙江省杭州市西湖区,地处西湖风景区南岸夕照山之上,重建于2002年,是“西湖十景”之一,中国九大名塔之一,中国首座彩色铜雕宝塔.某同学为测量雷峰塔的高度AB(塔底视为点B,塔顶视为点A),在山脚下选取了两点C,D(其中A,B,C,D四点共面),在点C处测得点A,B的仰角分别为,,在点D处测得点A的仰角为,且测得,则按此法测得的雷峰塔塔高为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】一艘渔船航行到处时看灯塔在的南偏东,距离为海里,灯塔在的北偏东,距离为海里,该渔船由沿正东方向继续航行到处时再看灯塔在其南偏西方向,则此时灯塔位于渔船的( )
A.南偏东方向 B.南偏西方向
C.北偏西方向 D.北偏西方向
【变式6-3】圣·索菲亚教堂坐落于中国黑龙江省,是每一位到哈尔滨旅游的游客拍照打卡的必到景点.其中央主体建筑集球,圆柱,棱柱于一体,极具对称之美.小明同学为了估算索菲亚教堂的高度,在索菲亚教堂的正东方向找到一座建筑物AB,高为,在它们之间的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,教堂顶C的仰角分别是和,在楼顶A处测得塔顶C的仰角为,则小明估算索菲亚教堂的高度为( )
A.30m B.20m C. D.
1.(多选)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,下列结论中正确的选项有( )
A.若A >B, 则
B.,则
C.若,则定为直角三角形
D.若且该三角形有两解,则b的取值范围是
2.在中,角所对的边分别是,且满足,则的形状为( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.等腰三角形
3.在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.或 B.或3 C.或3 D.3
4.沈阳二中北校区坐落于风景优美的辉山景区,景区内的一泓碧水蜿蜒成了一个“秀”字,故称“秀湖”.湖畔有秀湖阁()和临秀亭()两个标志性景点,如图.若为测量隔湖相望的两地之间的距离,某同学任意选定了与不共线的处,构成,以下是测量数据的不同方案:
①测量;②测量;③测量.
其中一定能唯一确定两地之间的距离的所有方案的序号是 .
5.在锐角三角形中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的周长l的取值范围.
6.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,D为BC边上的点.
(1)若,求角A的平分线AD的长;
(2)求BC边上中线AD长的最小值.
7.已知的内角的对边分别为.
(1)判断的形状;
(2)若是内一点,且,求面积的最大值.
8.如图,已知在圆的内接四边形中,,则( )
A. B. C. D.
9.已知函数.
(1)求函数的解析式及对称中心;
(2)若,且,求的值.
(3)在锐角中,角、、分别为、、三边所对的角,若,求周长的取值范围.
10.如图,在中,点在边上,.
(1)若,,,求;
(2)若是锐角三角形,,求的取值范围.
2
学科网(北京)股份有限公司
$$