内容正文:
第74天- (解答题)搞定解三角形综合计算
(6考点)
第74天寄语:
十七八岁的青春,高考是绕不开的热血征程。
识·必备知识
1. 正弦定理
(1) 基本公式:
(其中为外接圆的半径)
(2) 变形
①
②
③
④
(3) 应用:边角互化
①
②
③
或(舍)
2. 三角形中三个内角的关系
,,
3. 余弦定理
(1) 边的余弦定理
,,
(2) 角的余弦定理
,,
4. 三角形的面积公式
5. 角平分线定理
(1)在中,为的角平分线,则有
(2)
(3)(库斯顿定理)
(4)
6. 张角定理
7. 倍角定理
在中,三个内角的对边分别为,
(1)如果,则有:
(2)如果,则有:
(3)如果,则有:
倍角定理的逆运用
在中,三个内角A、B、C的对边分别为,
(1)如果,则有:。
(2)如果,则有:。
(3)如果,则有:。
8. 中线长定理
为的中线,则中线定理:
证明:
在和中,用余弦定理有:
明·直击考点
序号
考点
考点01
边长、周长的值及最值
考点02
面积及最值
考点03
线段(含半径)及最值
考点04
三角函数值及取值范围
考点05
中线、角平分线、高线
考点06
三角形中的证明问题
考点01 边长、周长的值及最值
通·模考通透
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)△ABC中,角A、B、C的对边为a,b,c,已知,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,求△ABC的周长的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将角化边及余弦定理即可求解;
(2)由数量积可求出,结合(1)可求出,进而可知△ABC的周长.
【详解】(1)因为,
所以,即,
所以,
因为,所以
(2)因为,所以,即,所以,
由(1)知,所以
又,所以,解得,
所以△ABC的周长为,
所以△ABC的周长为.
2.(2025·广东佛山·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若BC边上的中线,且,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理与余弦定理的边角变换即可得解;
(2)利用三角形的面积公式,结合向量数量积的运算律依次求得,再利用完全平方公式与(1)中结论分别求得,从而得解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
所以,即,
在中,由余弦定理得,
又因为,所.
(2)在中,因为,
所以,又因为BC边上的中线,
所以,则,
即,即,
所以,即,
所以,
由(1)知,则,
所以的周长为.
3.(2025·新疆·模拟预测)在中,角所对的边分别为,其面积.
(1)求的值;
(2)若,且,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角形面积公式,结合正弦定理即可求解,
(2)根据正弦定理边化角可求解,进而利用同角关系求解的正余弦,即可根据余弦的和差角公式求解,进而利用余弦定理即可求解.
【详解】(1)由已知得,
由正弦定理可得:,
.
(2)由可得,由(1)可得,解得,
,
,
,
,
由余弦定理得:.
4.(2025·贵州毕节·一模)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量,,且.
(1)求角A;
(2)若的面积为,求a的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)根据两个向量垂直的条件,算出,结合正弦定理推导出,进而求出,可得角的大小;
(2)根据,利用三角形的面积公式推导出,然后根据余弦定理与基本不等式算出的最小值,进而可得本题的答案.
【详解】(1),,
又结合正弦定理可得:,
,,,
,.
(2)由(1)可知,,
,,
由(当且仅当时取等),
,即a的最小值为2.
5.(2025·陕西·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若D为AC的中点,且,求.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)根据题意利用正弦定理边角转化,再结合三角恒等变换运算求解;
(2)利用向量整理可得,利用余弦定理可得,结合题意运算求解即可.
【详解】(1)因为,
所以由正弦定理得,
又因为,
化简得,
因为,则,可得,
且,所以.
(2)因为D为AC的中点,则,
可得,
所以.
由余弦定理可得,
因为,则,
整理得,即,解得或.
6.(2025·吉林·二模)在中,角所对的边分别为.
(1)若,求的面积S;
(2)若角C的平分线与的交点为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用同角三角函数的平方关系,把化成,根据正弦定理可得,在根据余弦定理,可得角,再结合余弦定理,表示出,可得的值,进而利用可求面积.
(2)根据,结合可得:,再结合基本不等式,可求的最小值.
【详解】(1)由,
得.
由正弦定理得.
所以,
因为,所以.
在中,,由余弦定理,
得,解得.
所以.
即的面积S为.
(2)因为为角C平分线,,所以.
在中,,
所以,
由,得,所以.
因为,所以由基本不等式,得,
所以,当且仅当时取等号.
所以的最小值为.
7.(2025·贵州遵义·模拟预测)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)
【分析】(1)由正弦定理边化角结合两角和的正弦以及同角的三角函数关系可得;
(2)由正弦定理边化角结合两角和的正弦表示出,再结合正弦和正切的单调性求解即可;
【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.
8.(2025·河北保定·模拟预测)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
【分析】(1)根据正弦定理边角互化,结合和差角公式即可求解,
(2)利用正弦定理即可求解,
(3)由余弦定理,结合基本不等式即可求解.
【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.
9.(2025·福建·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)证明:;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化简以及两角和与差的正弦即可求得结果.
(2)利用正弦定理求出,因为三角形为锐角三角形求出,再用余弦定理进一步求出,即可求得结果.
【详解】(1)由正弦定理,,所以.
又,所以,
所以,所以,
因,所以,即.
(2)因为,所以,
因为,所以.
因为,所以,
∵为锐角三角形,∴,∴,∴
因为,由余弦定理,两式联立得,
又因为,代入上式,得到,则,且,
所以,即.
所以周长的取值范围为.
考点02 面积及最值
通·模考通透
10.(2025·广东·一模)在中,角所对的边分别为.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用条件及余弦定理的推论可得,再由条件可求出;
(2)解法1:利用两角和的正弦公式分别求出角的正弦值,再利用正弦定理可求出,再利用三角形面积公式求解即可;解法2:注意到,进而可得,由正弦定理并化简可得,进而求,再利用三角形面积公式求解即可;解法3:过点作交于,利用直角三角形即可求边长,再利用面积公式求解即可.
【详解】(1)由余弦定理推论及得,
由于,则,
又因为,且,
所以,则.
(2)解法1:由(1)可知,
且,
,
由正弦定理:,
得,
所以.
解法2: 由(1),
所以,
由正弦定理:,
得,
.
解法3 : 如图,过点作交于,
由于,则,
所以,,
所以.
11.(2025·四川·模拟预测)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.
(1)求角;
(2)若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理、三角函数恒等变换的应用化简已知可得,结合,即可求得的值;
(2)结合已知与余弦定理可得,进而可求,利用三角形的面积公式可求的面积.
【详解】(1)因为,所以,
所以,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
所以,所以,
又因为,所以;
(2)因为,且,所以由余弦定理,
可得,所以,,
所以的面积为.
12.(2025·贵州六盘水·一模)在中,内角的对边分别为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,点是边上的一点,平分,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理角化边可求得,由此可得;
(2)利用正弦定理可求得,进而求得,利用三角形面积公式可求得结果.
【详解】(1)由余弦定理得:,
整理可得:,
,又,
.
(2)
由正弦定理得:,
,
平分,
,又,
,
,,
.
13.(2025·湖南岳阳·一模)已知分别为的内角的对边,且,点为边的中点,若,且.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理结合,辅助角公式得到,从而求出;
(2)根据和余弦定理得,结合,得到,根据求出,由三角形面积公式求出答案.
【详解】(1),利用正弦定理可得
,
又,
故,
即,
因为,所以,故,
由辅助角公式得,
又,故,
即,所以;
(2),故,
由余弦定理得,
由为中点,化简得,
,故,
又,所以,
又,故,
将代入上式得,即,
解得,负值舍去,
则的面积为
14.(2025·江西南昌·一模)在中,角的对边成公差为2的等差数列.
(1)若为锐角三角形,求a的取值范围;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列得到的关系,确定最大角为角,且,利用可得结果;
(2)根据正弦定理得到,求出的值,利用余弦定理求出的值,进而得到的值,利用面积公式可得结果.
【详解】(1)∵是公差为2的等差数列,
∴,
由三角形三边关系得,,
∴,又∵为锐角三角形,
∴最大角,
∴,即,
∴,即,解得或,
∴.
(2)∵,
∴由正弦定理可得,
∴,解得,则,
∴,∴,
∴.
15.(2025·山东潍坊·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若的角平分线AD与BC交于点D,且,.求的面积,
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理,结合题意得到,然后根据余弦定理得到,即可求解A的值;
(2)根据三角形面积公式得到,求得c的值,然后根据三角形面积公式求解即可
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,整理得,
所以,
因为,所以;
(2)因为的角平分线为AD,所以 ,
因为 ,
所以,
因为,,所以,
化简可得,解得,
所以
16.(2025·四川德阳·二模)在中,内角所对的边分别为,且
(1)判断的形状;
(2)若,且是边的中点,求的面积最大值.
【答案】(1)等腰三角形
(2)6
【分析】(1)由边化角得到,再由即可求解;
(2)以为轴,中垂线为轴,建立直角坐标系,设通过面积得最大值,即可求解;
【详解】(1)由题意可得,则,
故.
,
则,
,
,
结合为三角形内角,,
所以,
故,
故为等腰三角形.
(2),则,设,
又为的中点,
,
在中,以为轴,中垂线为轴,建立直角坐标系,
设,,由,
,
即且,
所以当时,取最大值为,
故的最大值为6.
17.(2025·云南大理·模拟预测)在中,角所对的边分别为.若,且边上的中线长为.
(1)求的大小;
(2)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据余弦的二倍角公式和诱导公式化简可得,再利用正弦定理边化角即可求解;
(2)设,,,先利用平面向量的加法法则和数量积的运算律可得,再根据基本不等式和三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)由可得,
因为在中,所以,
由正弦定理可得,
因为,,所以,
所以,即,
又,所以,.
(2)设,,,根据题意,,
又,所以,化简得,
则,
所以,当且仅当时等号成立.
面积的最大值为.
18.(2025·四川·一模)在中,已知内角的对边分别为,为线段上一点,.
(1)若为的中点,且,求面积的最大值;
(2)若,且,求.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)由题意可得,利用向量的模的计算结合基本不等式可求出,再利用三角形面积公式,即可求得答案;
(2)记,利用余弦定理可得.在中,可得,解方程组即可求得答案.
另解:可利用角平分线性质定理推出,从而再利用等面积法求解.
【详解】(1)因为,,
则有,解得,
所以.(当且仅当时取等)
所以的面积的最大值为.
(2)因为,所以
记,则有,由余弦定理得,
解得.
在中,,则,解得,
联立方程组则有,解得.
另解:由条件得,所以平分.
因为,所以.
由面积关系得.解得.
19.(2025·陕西汉中·二模)在中,,,分别是角的对边,已知.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)首先求出,再利用余弦定理即可得到;
(2)根据余弦定理和基本不等式以及三角形面积公式即可求出最值.
【详解】(1)由,且,得,
可变形为.
依据余弦定理,可知,即.
所以.
(2)因为,
根据余弦定理得,
所以,即,当且仅当时等式成立,
故,当且仅当等号成立,
即所求面积的最大值是.
考点03 线段(含半径)及最值
通·模考通透
20.(2025·山东日照·一模)在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边上一点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,利用正弦定理和倍角公式化简,结合同角三角函数的商数关系或辅助角公式,求得或,可求角;
(2)由已知可得为等边三角形,则,中由余弦定理求得的值.
【详解】(1)依题意,,由正弦定理可得,
因为,所以,所以,
法一:即,
因为,所以,
所以,所以:,
所以,即.
法二:即,
所以,即,
因为,所以,
所以,即.
(2)因为,又因为,
所以为等边三角形,
则,
由余弦定理得,
所以,解得或(舍去),故.
21.(2025·湖南邵阳·一模)已知在中,三个角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,点D在边BC上,且,求的值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)根据余弦定理可求;
(2)根据角的关系可得,求出后者后可得比值.
【详解】(1),
.
即.
由正弦定理得:,
,
,.
(2)易知,
,,,
,,.
.
的值为.
22.(2025·湖南永州·模拟预测)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)
【分析】(1)根据正弦定理边角互化可得,即可由余弦定理求解,
(2)根据正弦定理以及三角恒等变换可得,即可利用三角形的边角关系求解.
【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.
23.(2025·广东·一模)记的内角的对边分别为.已知,.外一点满足,且的角平分线交于点.
(1)求;
(2)证明:;
(3)若,求.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)或.
【分析】(1)利用正弦定理化边为角,根据和角公式及同角的三角函数关系式即可求得;
(2)运用反证法,假设不垂直于,过点作,垂足为,利用三角函数定义和三角形角平分线定理推得重合即得;
(3)设,分别在和中,利用余弦定理求得,推得,或,在中利用余弦定理即可求出长.
【详解】(1)由正弦定理有,
则,
因,
代入化简得:,
因为,故,又,
即得,则.
故,解得.
(2)
如图,假设不垂直于,过点作,垂足为.
由(1)可得,则,
由角平分线定理有,故重合,即.
(3)
由(2)知,设.
在中,由余弦定理有,
同理,故,解得.
注意到,故,且.
故或(如图1,图2),由余弦定理有
,
当时,,解得;
当时,,解得.
故或.
考点04 三角函数值及取值范围
通·模考通透
24.(2025·山西·一模)在中,,,.
(1)若,求;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量的线性运算,利用向量的模长公式即可求解,
(2)根据正弦定理可得①式和②式,即可作商求解..
【详解】(1)∵,∴,
∴,
即,∴.
又,∴,∴.
(2)在中,①,
在中, ②,
①÷②得
又,,∴,
所以
25.(2025·安徽合肥·一模)记的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知
(1)证明:;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由已知条件及正弦定理可得,结合三角形内角和定理及两角和的正弦公式可得,最后结合B,C的范围可证得结论.
(2)由已知条件及(1)可求出,然后利用正弦定理及二倍角公式化简所求式,进而得到结论.
【详解】(1)由正弦定理及,知,
即,
所以,
所以或,
因为B,,所以,即
(2)由(1)知,,又为锐角三角形,
所以,,
故,所以,得,
故
26.(2025·陕西榆林·二模)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)解法1,将已知等式中的角利用正弦定理和余弦定理统一成边的形式,再利用余弦定理可求出角;解法2,利用三角函数恒等变换公式化简可求出角;
(2)由(1)得,,则,化简后利用正切函数的性质可求得结果.
【详解】(1)解法1:在中,由及正弦定理得,,
再由余弦定理,得,则,
又因为,所以,
因为,所以.
解法2:因为,,
所以,
所以,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以.
(2)因为,所以,,
所以,
因为,所以,所以,
所以.
27.(2025·江苏南通·一模)已知的三边所对的角分别为.
(1)求证:;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)可以采用正弦定理边角互化,再用余弦定理得到,最后结合和角公式和同角三角函数关系式计算即可;
(2)有了,两角之间的正切关系,直接将用和表示,转变成关于的函数,借助函数单调性求范围即可.
【详解】(1)由正弦定理得
,
.
(2)
,令,
由于在上单调递增,
则原函数也是在上单调递增.
,即的取值范围为.
考点05 中线、角平分线、高线
通·模考通透
28.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的面积;
(2)求中的角平分线的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据面积公式运算求解即可;
(2)设角平分线为,根据面积关系运算求解即可.
【详解】(1)因为,,,
所以的面积为.
(2)设角平分线为,
因为
则,
即,解得,
所以的角平分线的长为.
29.(2025·吉林长春·二模)在中,分别为角所对的边,且,角A的平分线交于D,且.
(1)求角A;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理与和角公式化边为角,求得,即得角A;
(2)利用三角形角平分线定理求出,再根据面积相等列方程,求解即得的长.
【详解】(1)由和正弦定理,可得,
因,
则,
即,
因为,则得,
因,则.
(2)
如图,因是的平分线,则,解得,
又,
则,
即,解得.
30.(2025·广东·一模)在中,角的对边分别为,为边上的中线.
(1)证明:;
(2)若,,求的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)方法一:对两边平方,再由余弦定理可得答案;方法二: 在和中,由余弦定理可得答案;
(2)在中,由余弦定理得,结合(1)再利用基本不等式可得答案.
【详解】(1)方法一:为边上中线,,
,
在中,由余弦定理得:,
,
,
.
方法二:为边上中线,
在中,,
在和中,由余弦定理得:
,
即,
,
即;
(2),,由余弦定理可得,
故,即,
当且仅当时,即时等号成立,
所以,
所以取得最小值为.
31.(2025·河南郑州·一模)记的内角A,B,C的对边为a,b,c,已知,
(1)求
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用余弦定理求出,再由,结合平方关系可求的值;
(2)结合(1)可得,再利用三角形面积相等可求得边上的高.
【详解】(1)在中,
,,
而A为三角形内角,
,
,
整理得,得,
又,且,
(2)由正弦定理得,
得,
由(1)得,,,
,
设边上的高为h,则,
边上的高为
32.(2025·四川·二模)记锐角的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值.
(2)若,求边上的高的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先应用切化弦,再应用正弦定理结合两角和差公式得出,最后计算求值;
(2)先根据三角形是锐角三角形得出,结合面积公式及三角函数的值域计算即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,
又因为,所以,
应用正弦定理得,
所以,
因为,所以,
所以,所以.
(2)因为是锐角的内角,又因为,所以得出,
所以,
设边上的高为,,
.
33.(2025·江苏泰州·一模)在,已知,.
(1)求B;
(2)若为的平分线,的面积为14,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用同角三角函数的关系求出,再利用两角差的正切公式结合即可求解.
(2)由(1)的结论以及三角形中求出角C的正弦,再利用正弦定理与
三角形面积公式求出b边和c边,再用等面积法转化即可求解.
【详解】(1)在中,,所以,
因为,所以,
因为,所以,
所以.
所以,
所以,
又因为,所以.
(2)由,所以,
所以.
记中角A、B、C所对的边为a、b、c,
由正弦定理可得,所以,
所以,
解得(负值舍去),所以.
又由,得,
所以由,得,
所以,解得.
34.(2025·广东汕头·一模)已知向量,,,且角A、B、C分别为三边a、b、c的对角.
(1)求角C的大小;
(2)若、、成等比数列,且,求边c上的高h.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用两角和正弦公式,再应用诱导公式结合二倍角正弦计算即可;
(2)应用等比数列列式再根据正弦定理得出,最后应用面积公式计算求解.
【详解】(1)依题意,,
即,所以,
由知,,从而,故;
(2)依题意,,
由正弦定理得:,即
又,则,
所以,从而,
由三角形面积公式得:,即
故.
考点06 三角形中的证明问题
通·模考通透
35.(2025·陕西西安·一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,D为BC上一动点.
(1)若AD平分,求证:;
(2)若D为BC上靠近B的三等分点,当,时,求AD的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据三角形面积公式,结合三角形面积的性质进行证明即可;
(2)根据平面向量加法的几何意义,结合平面向量数量积的运算律和定义进行求解即可.
【详解】(1)设,垂足为,
在中,,
在中,,
因为AD平分,
所以,于是有,
因此有;
(2)因为D为BC上靠近B的三等分点,
所以,
因为,
所以
36.(2025·广东惠州·模拟预测)在中,角所对的边分别为,,,且,.
(1)若边上的高,求证:为等边三角形;
(2)已知直线为的平分线,且与交于点,若,求的周长.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用余弦定理并结合三角形面积公式计算可得,可得结论;
(2)根据角平分线以及角度大小利用等面积法解方程可得,可得其周长.
【详解】(1)证明:在中,,,
由余弦定理得,即①.
又,
即,故②.
由①②得,即,
故.
所以为等边三角形.
(2)在中,由,
得,
又直线为的平分线,
则,
所以,即③,
又由余弦定理可得,即.④,
由③④可知,
解得或(舍),
所以的周长为.
37.(2025·福建福州·模拟预测)在中,点在边上,平分,设,.
(1)若,,证明:;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)方法1:应用正弦定理求出角相等即可证明;方法2:应用角平分线结合余弦定理计算结合全等证明;
(2)结合角平分线和面积公式计算得出即可得出边长范围.
【详解】(1)方法1:因为,平分,所以,,
又,所以,由正弦定理可得,所以,
又,所以,所以,所以,
且,所以,则,
所以.
方法2:因为,平分,所以,,
又,由余弦定理得,
则,所以,即,且,
则,故.
(2)因为,
所以,
因为,,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以,故.
38.(2025·广东广州·模拟预测)的内角的对边分列为,已知.
(1)证明:;
(2)若点是边上一点,平分,,且的面积是面积的2倍,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由正弦定理边化角得到,再结合角的范围即可求证;
(2)通过,得到及,进而求出.法一:由即可求解;法二:由,平方求解;法三:由正弦定理求解即可;
【详解】(1)因为,由正弦定理得,
在中,有,所以,
即,
所以,即,
因为,,所以,或(舍去),
所以.
(2)平分,
的面积是面积的2倍,
,即,
设AB边上的高为h,又,即,
,,,.
以下有不同解法.
解法一:
,,
即,.
解法二:
在中由余弦定理得,,即①
由.则,又,
,即②.
由①②联立得,.
解法三:
在中由正弦定理得,
又,,
,
,又A为中较小的角,,,则,.
39.(2025·河南郑州·模拟预测)已知在△ABC中,.
(1)求A;
(2)证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据两角和与差的正弦公式,将题中所给条件化为,再根据角是三角形内角,即可求出结果;
(2)根据正弦定理,以及(1)的结果,要证,即证,不妨设(其中),将不等式左侧化简整理,即可证明结论成立.
【详解】(1)由题意,,
即,
化简得,
即,故或,
又,解得或(舍去),故.
(2)要证,即证,即证,
由(1),,所以,即证.
不妨设(其中),
则
显然恒成立.
故,命题得证.
40.(2025·全国·模拟预测)在中,角的对边分别为,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若为锐角三角形,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)利用正弦定理即可解出,由三角形的面积公式即可求解;
(2)由得,由正弦定理有,构造函数,利用为锐角三角形求出的范围,进而得的范围,即得的范围,利用导数求出单调性即可得证.
【详解】(1)因,所以,,
由正弦定理,所以,
所以.
(2)证:由得,
由正弦定理知,,
因为锐角三角形,所以,,
所以,所以,
设,令,,
所以,所以在单调递增,
因此,
所以,即.
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第74天- (解答题)搞定解三角形综合计算
(6考点)
第74天寄语:
十七八岁的青春,高考是绕不开的热血征程。
识·必备知识
1. 正弦定理
(1) 基本公式:
(其中为外接圆的半径)
(2) 变形
①
②
③
④
(3) 应用:边角互化
①
②
③
或(舍)
2. 三角形中三个内角的关系
,,
3. 余弦定理
(1) 边的余弦定理
,,
(2) 角的余弦定理
,,
4. 三角形的面积公式
5. 角平分线定理
(1)在中,为的角平分线,则有
(2)
(3)(库斯顿定理)
(4)
6. 张角定理
7. 倍角定理
在中,三个内角的对边分别为,
(1)如果,则有:
(2)如果,则有:
(3)如果,则有:
倍角定理的逆运用
在中,三个内角A、B、C的对边分别为,
(1)如果,则有:。
(2)如果,则有:。
(3)如果,则有:。
8. 中线长定理
为的中线,则中线定理:
证明:
在和中,用余弦定理有:
明·直击考点
序号
考点
考点01
边长、周长的值及最值
考点02
面积及最值
考点03
线段(含半径)及最值
考点04
三角函数值及取值范围
考点05
中线、角平分线、高线
考点06
三角形中的证明问题
考点01 边长、周长的值及最值
通·模考通透
1.(2025·江苏苏州·模拟预测)△ABC中,角A、B、C的对边为a,b,c,已知,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,求△ABC的周长的值.
2.(2025·广东佛山·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若BC边上的中线,且,求的周长.
3.(2025·新疆·模拟预测)在中,角所对的边分别为,其面积.
(1)求的值;
(2)若,且,求.
4.(2025·贵州毕节·一模)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量,,且.
(1)求角A;
(2)若的面积为,求a的最小值.
5.(2025·陕西·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若D为AC的中点,且,求.
6.(2025·吉林·二模)在中,角所对的边分别为.
(1)若,求的面积S;
(2)若角C的平分线与的交点为,求的最小值.
7.(2025·贵州遵义·模拟预测)已知的内角A、、的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,且,求的取值范围.
8.(2025·河北保定·模拟预测)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.
9.(2025·福建·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)证明:;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围.
考点02 面积及最值
通·模考通透
10.(2025·广东·一模)在中,角所对的边分别为.
(1)求;
(2)若,求的面积.
11.(2025·四川·模拟预测)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.
(1)求角;
(2)若,且,求的面积.
12.(2025·贵州六盘水·一模)在中,内角的对边分别为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,点是边上的一点,平分,且,求的面积.
13.(2025·湖南岳阳·一模)已知分别为的内角的对边,且,点为边的中点,若,且.
(1)求;
(2)求的面积.
14.(2025·江西南昌·一模)在中,角的对边成公差为2的等差数列.
(1)若为锐角三角形,求a的取值范围;
(2)若,求的面积.
15.(2025·山东潍坊·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若的角平分线AD与BC交于点D,且,.求的面积,
16.(2025·四川德阳·二模)在中,内角所对的边分别为,且
(1)判断的形状;
(2)若,且是边的中点,求的面积最大值.
17.(2025·云南大理·模拟预测)在中,角所对的边分别为.若,且边上的中线长为.
(1)求的大小;
(2)求面积的最大值.
18.(2025·四川·一模)在中,已知内角的对边分别为,为线段上一点,.
(1)若为的中点,且,求面积的最大值;
(2)若,且,求.
19.(2025·陕西汉中·二模)在中,,,分别是角的对边,已知.
(1)若,求实数的值;
(2)若,求面积的最大值.
考点03 线段(含半径)及最值
通·模考通透
20.(2025·山东日照·一模)在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若为边上一点,且,求的值.
21.(2025·湖南邵阳·一模)已知在中,三个角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,点D在边BC上,且,求的值.
22.(2025·湖南永州·模拟预测)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.
23.(2025·广东·一模)记的内角的对边分别为.已知,.外一点满足,且的角平分线交于点.
(1)求;
(2)证明:;
(3)若,求.
考点04 三角函数值及取值范围
通·模考通透
24.(2025·山西·一模)在中,,,.
(1)若,求;
(2)若,,求的值.
25.(2025·安徽合肥·一模)记的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知
(1)证明:;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
26.(2025·陕西榆林·二模)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
27.(2025·江苏南通·一模)已知的三边所对的角分别为.
(1)求证:;
(2)若,求的取值范围.
考点05 中线、角平分线、高线
通·模考通透
28.(2025·新疆乌鲁木齐·一模)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的面积;
(2)求中的角平分线的长.
29.(2025·吉林长春·二模)在中,分别为角所对的边,且,角A的平分线交于D,且.
(1)求角A;
(2)若,求的长.
30.(2025·广东·一模)在中,角的对边分别为,为边上的中线.
(1)证明:;
(2)若,,求的最大值.
31.(2025·河南郑州·一模)记的内角A,B,C的对边为a,b,c,已知,
(1)求
(2)设,求边上的高.
32.(2025·四川·二模)记锐角的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值.
(2)若,求边上的高的取值范围.
33.(2025·江苏泰州·一模)在,已知,.
(1)求B;
(2)若为的平分线,的面积为14,求.
34.(2025·广东汕头·一模)已知向量,,,且角A、B、C分别为三边a、b、c的对角.
(1)求角C的大小;
(2)若、、成等比数列,且,求边c上的高h.
考点06 三角形中的证明问题
通·模考通透
35.(2025·陕西西安·一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,D为BC上一动点.
(1)若AD平分,求证:;
(2)若D为BC上靠近B的三等分点,当,时,求AD的长.
36.(2025·广东惠州·模拟预测)在中,角所对的边分别为,,,且,.
(1)若边上的高,求证:为等边三角形;
(2)已知直线为的平分线,且与交于点,若,求的周长.
37.(2025·福建福州·模拟预测)在中,点在边上,平分,设,.
(1)若,,证明:;
(2)若,求的取值范围.
38.(2025·广东广州·模拟预测)的内角的对边分列为,已知.
(1)证明:;
(2)若点是边上一点,平分,,且的面积是面积的2倍,求.
39.(2025·河南郑州·模拟预测)已知在△ABC中,.
(1)求A;
(2)证明:.
40.(2025·全国·模拟预测)在中,角的对边分别为,已知.
(1)若,,求的面积;
(2)若为锐角三角形,求证:.
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