内容正文:
专题02 三角(Ⅱ)—解三角形及其应用
题型概览
题型01正弦定理、余弦定理
题型02 三角形的面积公式及其应用
题型03 正弦定理、余弦定理的应用(边角互化等)
题型04 解的个数问题
题型05 判断三角形的形状
题型06取值范围+最值问题
题型07 实际应用+几何应用
题型08 解答题
(
题型01
) 正弦定理、余弦定理
1.(23-24高一下·上海·期中)中,已知,,,则边的长为 .
2.(23-24高三下·上海·期中)在中,角的对边分别为,若,则 .
3.(23-24高一下·上海·期中)在△中,,则△的外接圆的半径为 .
4.(23-24高一下·上海浦东新·期中)在中,若,,,则C的值为 .
5.(23-24高一下·上海建平中学·期中)在中,,,则角A的大小为( )
A. B.或 C. D.或
6.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,已知,则该三角形最小角的余弦值为 .
7.(23-24高一下·上海·期中)在中,是的三边且满足,则角A的大小为 .
(
题型02
) 三角形的面积公式及其应用
8.(23-24高一下·上海·期中)在中,,,,则的面积为 .
9.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,,,,则△ABC的面积为 .
10.(24-25高三上·上海·期中)在中,,则 .
11.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,,其面积为,则边 .
12.(22-23高一下·上海宝山·期中)在中,,,面积,则边长为 .
13.(24-25高三上·上海·期中)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知,,,则的面积为 .
(
题型03
) 正弦定理、余弦定理的应用(边角互化等)
14.(23-24高一下·上海·期中)在中,“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
15.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,若,且,则的周长为 .
16.(23-24高一下·上海·期中)在中,若,,且,则 .
17.(23-24高一下·上海·期中)已知分别为三内角的对边,且,若,角B的平分线,则的面积为 .
18.(23-24高一下·上海·期中)的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则= .
19.(23-24高一下·上海·期中)已知的面积为,角,,所对的边分别为,,,且,则 .
(
题型04
) 解的个数问题
20.(23-24高一下·上海·假期作业)下列条件判断三角形解的情况,正确的是 (填序号);
①,,,有两解;
②,,,有一解;
③,,,无解;
④,,,有一解.
21.(22-23高一下·上海徐汇·期中)在中,,,,则的解的个数是 个.
(
题型0
5
)判断三角形的形状
22.(23-24高一下·上海·期中)某人要作一个三角形,要求它的三条高的长度分别为,则此人( )
A.不能作出这样的三角形 B.能作出一个锐角三角形
C.能作出一个直角三角形 D.能作出一个钝角三角形
23.(22-23高一下·上海·期中)若,且,则的形状为( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
24.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,三个角A、B、C所对的边分别为a、b、c,下列四个条件中有几个是△ABC为直角三角形的充分条件( )
①;
②;
③;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
(
题型0
6
) 取值范围+最值问题
25.(22-23高一下·上海黄浦·期中)在中,,,若该三角形为钝角三角形,则边的取值范围是 .
26.(22-23高一下·上海杨浦·期中)在△ABC中,边a,b,c满足,,则边c的最小值为 .
27.(22-23高一下·上海宝山·期中)如果的三边、、满足,则角的取值范围为 .
28.(22-23高一下·上海虹口·期中)在中,,且,则的取值范围是 .
(
题型0
7
) 实际应用+几何应用
29.(22-23高一下·上海宝山·期末)如图,为计算湖泊岸边两景点与之间的距离,在岸上选取和两点,现测得,,,,,据以上条件可求得两景点与之间的距离为 (精确到).
30.(22-23高一下·上海宝安中学·期中)湿地公园是国家湿地保护体系的重要组成部分,某市计划在如图所示的四边形区域建一处湿地公园.已知,,,,千米,则 千米.
31.(24-25高三上·上海·期中)下图为某地出土的一块三角形瓷器片,其一角已破损.为了复原该三角形瓷器片,现测得如下数据:,,则两点间距离为 cm.(精确到1cm)
32.(23-24高三上·上海徐汇·期中)如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB,小区的两个出入口设置在点A及点C处,且小区里有一条平行于BO的小路CD;已知某人从C沿CD走到D用了10分钟,从D沿DA走到A用了6分钟;若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径OA的长为 (精确到1米)
33.(24-25高三上·上海·期中)如图,四边形ABCD中,已知,则对角线AC的长为 .
34.(23-24高一下·上海奉贤·期中)由于四边形不具有稳定性,所以求四边形面积公式需要有限制条件.我们将四个点在圆上的四边形称为圆内接四边形,圆内接四边形具有对角互补的性质.印度数学家婆罗摩笈多发现了圆内接四边形的面积公式为,其中、、、分别为圆内接四边形的4条边,,与海伦公式有类似之处.已知在圆内接四边形中,,,,,则四边形的面积为 .
(
题型0
8
) 解答题
35.(24-25高三上·上海·期中)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角B;
(2)若△ABC的面积为,求a.
36.(22-23高一下·上海松江·期中)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)求的值;
(2)若的面积为,且,求a的值.
37.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,.
(1)求的值;
(2)若,求bc的最大值.
38.(23-24高一下·上海徐汇·期中)在中,角A,B,C的对边长分别为a,b,c,满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
39.(22-23高一下·上海宝山·期中)如图,四边形中,.
(1)求线段的长;
(2)求四边形面积的最大值.
40.(23-24高一下·上海·期中)如图所示,一艘海轮在海面上的处发现两座小岛,,测得小岛在的北偏东的方向上,小岛在的北偏东的方向上,海轮从处向正东方向航行100海里后到达处,测得小岛在的北偏西的方向上,小岛在的北偏东的方向上.
(1)求处与小岛之间的距离;
(2)求,两座小岛之间的距离.
41.(23-24高一下·上海·期中)某农场计划圈出一块平面四边形区域种植两种农作物.如图,经测量已知,.现在将连接,在区域内种植农作物甲,在区域内种植农作物乙.
(1)计算发现:无论多长,始终为定值.请你验证该结论,并求出这个定值;
(2)已知农作物甲的经济收益与种植面积的平方成正比,比例系数为1;农作物乙的经济收益与种植面积的平方成正比,比例系数为2.记与的面积分别为和.请你帮助该农场规划四边形区域的大小,使得该种植计划经济收益最大.
42.(22-23高一下·上海闵行·期中)在中,角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围;
一、填空题
1.(22-23高一下·上海奉贤·期中)的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则下列命题正确的序号是 .
①.若,则
②.若,则是锐角三角形
③.若,则是直角三角形
④.若,则为等腰三角形
⑤.若锐角中,则恒成立
2.(22-23高三上·上海浦东新·期中)在中,角的对边分别是,.若,则边的值为 .
二、单选题
3.(20-21高一下·上海·期中)在非等边斜三角形中,为的外接圆半径,为的面积,下列式子中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(20-21高一下·上海浦东新·期中)已知的三条边和与之对应的三个角满足等式则此三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等腰直角三角形
三、解答题
5.(21-22高一下·上海崇明·期中)在中,角为锐角,且,其中.
(1)证明:;
(2)求实数的取值范围.
6.(20-21高一下·上海杨浦·期中)在非直角三角形中,角的对边分别为.
(1)若,且,判断三角形的形状;
(2)若,
(i)证明:;(可能运用的公式有)
(ii)是否存在函数,使得对于一切满足条件的m,代数式恒为定值?若存在,请给出一个满足条件的,并证明之;若不存在,请给出一个理由.
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专题02 三角(Ⅱ)—解三角形及其应用
题型概览
题型01正弦定理、余弦定理
题型02 三角形的面积公式及其应用
题型03 正弦定理、余弦定理的应用(边角互化等)
题型04 解的个数问题
题型05 判断三角形的形状
题型06取值范围+最值问题
题型07 实际应用+几何应用
题型08 解答题
(
题型01
) 正弦定理、余弦定理
1.(23-24高一下·上海·期中)中,已知,,,则边的长为 .
【答案】
【分析】利用正弦定理计算可得.
【解析】因为,,,
由正弦定理,即,解得.
故答案为:
2.(23-24高三下·上海·期中)在中,角的对边分别为,若,则 .
【答案】/
【分析】由余弦定理先求出,再由同角三角函数的平方关系即可求.
【解析】由余弦定理,得,又,
所以.
故答案为:
3.(23-24高一下·上海·期中)在△中,,则△的外接圆的半径为 .
【答案】/
【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.
【解析】由余弦定理可知,
所以,
则△的外接圆的半径为.
故答案为:.
4.(23-24高一下·上海浦东新·期中)在中,若,,,则C的值为 .
【答案】或
【分析】根据正弦定理可求得或,再由三角形面内角和可得C的值.
【解析】利用正弦定理可求得,
又,可得或;
因为,可得或.
故答案为:或
5.(23-24高一下·上海建平中学·期中)在中,,,则角A的大小为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】D
【分析】利用正弦定理求得角C,根据三角形内角和,即可求得答案.
【解析】由题意知中,,,
故,即,
由于,故,则或,
故A的大小为或,
故选:D
6.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,已知,则该三角形最小角的余弦值为 .
【答案】
【分析】根据正弦定理得到三边之比,再利用余弦定理即可.
【解析】由正弦定理得,
不妨设,根据大边对大角知,该三角形最小角为边长为2的边所对的角,
则根据余弦定理知该三角形最小角的余弦值为.
故答案为:.
7.(23-24高一下·上海·期中)在中,是的三边且满足,则角A的大小为 .
【答案】
【分析】根据题意利用余弦定理边角转化即可得结果.
【解析】因为,即,
由余弦定理可得,
且,所以.
故答案为:.
(
题型02
) 三角形的面积公式及其应用
8.(23-24高一下·上海·期中)在中,,,,则的面积为 .
【答案】12
【分析】先由同角三角函数的关系求出,然后利用三角形的面积公式可求得结果.
【解析】因为,,
所以,
所以的面积为,
故答案为:12
9.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,,,,则△ABC的面积为 .
【答案】
【分析】由,计算可求面积.
【解析】因为在中,,,
所以.
故答案为:.
10.(24-25高三上·上海·期中)在中,,则 .
【答案】或
【分析】由三角形面积公式求出,分类讨论得到,由余弦定理得出的值.
【解析】
∴,
当时,,
由余弦定理得,
当时,,
由余弦定理得,
∴或,
故答案为:或.
11.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,,其面积为,则边 .
【答案】10
【分析】由三角形的面积公式求解.
【解析】由,得,
得,
故答案为:10
12.(22-23高一下·上海宝山·期中)在中,,,面积,则边长为 .
【答案】或
【分析】根据三角形面积公式求出角,再根据余弦定理求得.
【解析】,,
又,所以或,
当时,根据余弦定理得:
,;
当时,根据余弦定理得:
,,
故答案为:或.
13.(24-25高三上·上海·期中)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知,,,则的面积为 .
【答案】
【分析】根据题意,利用正弦定理,求得,再由,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【解析】在中,因为,
可得,且,,
由正弦定理得,
又因为,
可得,
所以的面积为.
故答案为:.
(
题型03
) 正弦定理、余弦定理的应用(边角互化等)
14.(23-24高一下·上海·期中)在中,“”是“”的( )
A.充分非必要条件 B.必要非充分条件
C.充要条件 D.既非充分也非必要条件
【答案】C
【分析】结合诱导公式根据正弦定理和充分条件、必要条件的概念判断即可.
【解析】在中,等价为,
若,则,由正弦定理得成立,即必要性成立,
若,则由正弦定理得,即成立,即充分性成立,
则“”是“”的充要条件.
故选:C
15.(23-24高一下·上海黄浦·期中)在中,若,且,则的周长为 .
【答案】
【分析】由正弦定理及余弦定理求出,求解即可.
【解析】由正弦定理可得,故,
所以,由余弦定理可得,
所以,可得,则,
则周长为:
故答案为:.
16.(23-24高一下·上海·期中)在中,若,,且,则 .
【答案】/
【分析】根据正弦定理求得,再根据余弦定理可得求解即可.
【解析】由余弦定理可得,即.
由正弦定理,故.
又,故,即.
又,故,
故.
故答案为:.
17.(23-24高一下·上海·期中)已知分别为三内角的对边,且,若,角B的平分线,则的面积为 .
【答案】
【分析】根据题意利用正弦定理结合三角恒等变换可得,设,再利用正弦定理可得,分析可知,即可求三角形面积.
【解析】因为,
由正弦定理可得,
又因为,
可得,
整理可得,
且,则,可得,整理可得,
且,则,可得,即,
如图,设,则,
在中,由正弦定理可得,
即,解得,
且为锐角,可得,即
可知,则,
所以的面积为.
故答案为:.
18.(23-24高一下·上海·期中)的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则= .
【答案】/
【分析】由正弦定理化角为边,得,再由余弦定理化边为角即可求解.
【解析】由结合正弦定理得,则,
即,由余弦定理有,
而,所以.
故答案为:.
19.(23-24高一下·上海·期中)已知的面积为,角,,所对的边分别为,,,且,则 .
【答案】
【分析】由三角形的面积公式、余弦定理可得,即,又可得和,代入即可得出答案.
【解析】因为,则,
所以,即,
即,因为,
所以,即,
又因为,所以,所以,
所以由可得:,所以,
因为,所以,
所以,即,
所以.
故答案为:.
(
题型04
) 解的个数问题
20.(23-24高一下·上海·假期作业)下列条件判断三角形解的情况,正确的是 (填序号);
①,,,有两解;
②,,,有一解;
③,,,无解;
④,,,有一解.
【答案】④
【分析】对于①,由正弦定理求得,可判断三角形解的个数;对于②,由正弦定理求得,结合三角形中大边对大角性质,可判断三角形解的个数;对于③,由正弦定理,结合,可得解的个数;对于④,由正弦定理得 ,结合可得三角形的解有一个,由此可得答案.
【解析】对①:由正弦定理,所以,
又因为,所以有一解,故①错误;
对②:正弦定理,所以,
又因为,所以,则三角形的解有两解,故②错误;
对③:由正弦定理,所以,
又因为且,可得有一解,所以三角形的解有一个,故③错误;
对于④,由正弦定理,所以,
又因为且,可得有一解,所以三角形的解有一个,故④正确,
故答案为:④.
21.(22-23高一下·上海徐汇·期中)在中,,,,则的解的个数是 个.
【答案】2
【分析】利用正弦定理即可判断三角形有两解.
【解析】在中,,,,
,由则,如图:
所以此时有两解.
故答案为: 2.
(
题型05
)判断三角形的形状
22.(23-24高一下·上海·期中)某人要作一个三角形,要求它的三条高的长度分别为,则此人( )
A.不能作出这样的三角形 B.能作出一个锐角三角形
C.能作出一个直角三角形 D.能作出一个钝角三角形
【答案】D
【分析】由已知结合三角形的面积公式可表示出三边长,然后结合余弦定理即可判断.
【解析】设三条高的长度分别为所对的三边分别为,,,
则由三角形面积公式可知,,
故可设,,,则,故,
则最大角为,由余弦定理得:
则为钝角,故此三角形为钝角三角形.
故选:D.
23.(22-23高一下·上海·期中)若,且,则的形状为( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】由,利用余弦定理得到,再由,利用正弦定理结合商数关系得到判断.
【解析】因为,所以,
因为,所以,
又因为,所以,
即,所以,
故是等边三角形,
故选:D.
24.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,三个角A、B、C所对的边分别为a、b、c,下列四个条件中有几个是△ABC为直角三角形的充分条件( )
①;
②;
③;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】分别对各选项化简,分析是否能得出△ABC为直角三角形即可.
【解析】①由正弦定理,,则,即,
故或,即或,
故不能推出△ABC为直角三角形,故①错误;
②,则,
即,故.
因为,故或,
即(舍)或,则不能推出△ABC为直角三角形,故②错误;
③,则,
即,
故,
即,
即,故.
因为,故,即,则△ABC为直角三角形,故③正确;
④,则,
即,
故,
故,
即,故.
因为,故,即,则△ABC为直角三角形,故④正确.
综上有③④是△ABC为直角三角形的充分条件.
故选:B
(
题型06
) 取值范围+最值问题
25.(22-23高一下·上海黄浦·期中)在中,,,若该三角形为钝角三角形,则边的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据三角形的性质可得,分类讨论,结合题意列式求解即可.
【解析】由三角形可得,解得,
若该三角形为钝角三角形,注意到,
则角为钝角或角为钝角,可得或,
即或,解得或,
故边的取值范围是.
故答案为:.
26.(22-23高一下·上海杨浦·期中)在△ABC中,边a,b,c满足,,则边c的最小值为 .
【答案】
【分析】利用基本不等式和结合余弦定理即可求解的最小值.
【解析】由余弦定理可得
当且仅当时,即取等号,所以.
故答案为:.
27.(22-23高一下·上海宝山·期中)如果的三边、、满足,则角的取值范围为 .
【答案】
【分析】由余弦定理和重要不等式可求的范围,进而可求角的取值范围.
【解析】因为,所以
由余弦定理得,
当且仅当时取等号,又,
所以.
故答案为:
28.(22-23高一下·上海虹口·期中)在中,,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】运用余弦定理先求出,再利用正弦定理求出关于的表达式,作恒等变换,根据正弦函数的性质求出的值域.
【解析】,
由正弦定理得,。
又,
, ;
令,,则,
;
故答案为:.
(
题型07
) 实际应用+几何应用
29.(22-23高一下·上海宝山·期末)如图,为计算湖泊岸边两景点与之间的距离,在岸上选取和两点,现测得,,,,,据以上条件可求得两景点与之间的距离为 (精确到).
【答案】5.8
【分析】在中,根据余弦定理求出,然后在,先求出,然后根据正弦定理,即可求出答案.
【解析】在中,有,,,
由余弦定理可得,,
即,
整理可得,
解得或(舍去).
在中,有,,,
所以,.
由正弦定理可得,
(km).
故答案为:.
30.(22-23高一下·上海宝安中学·期中)湿地公园是国家湿地保护体系的重要组成部分,某市计划在如图所示的四边形区域建一处湿地公园.已知,,,,千米,则 千米.
【答案】
【分析】在中由正弦定理可得,在中由余弦定理可得.
【解析】在三角形中由正弦定理得,
所以,
即,
所以,
所以,
又,,所以为等腰直角三角形,所以,
在中由余弦定理得
,
所以.
故答案为:.
31.(24-25高三上·上海·期中)下图为某地出土的一块三角形瓷器片,其一角已破损.为了复原该三角形瓷器片,现测得如下数据:,,则两点间距离为 cm.(精确到1cm)
【答案】14
【分析】延长交于点,由正弦定理得到,求出,在中,利用余弦定理求出,得到答案.
【解析】如图,延长交于点,因为,所以,
在中,由正弦定理得,,
,
由题意得,
在中,由余弦定理得,
,
故两点之间的距离为.
故答案为:14.
32.(23-24高三上·上海徐汇·期中)如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB,小区的两个出入口设置在点A及点C处,且小区里有一条平行于BO的小路CD;已知某人从C沿CD走到D用了10分钟,从D沿DA走到A用了6分钟;若此人步行的速度为每分钟50米,则该扇形的半径OA的长为 (精确到1米)
【答案】445米
【分析】假设该扇形的半径为米,在中,利用余弦定理求解;
【解析】设该扇形的半径为米,连接. 由题意,
得(米),(米),
在中,
即,
解得(米).
33.(24-25高三上·上海·期中)如图,四边形ABCD中,已知,则对角线AC的长为 .
【答案】
【分析】旋转构造全等,结合勾股定理计算即可.
【解析】由题意可知,即为等腰直角三角形,
可将绕B顺时针旋转得,
则,
又,
所以为直角三角形,,
即.
故答案为:.
34.(23-24高一下·上海奉贤·期中)由于四边形不具有稳定性,所以求四边形面积公式需要有限制条件.我们将四个点在圆上的四边形称为圆内接四边形,圆内接四边形具有对角互补的性质.印度数学家婆罗摩笈多发现了圆内接四边形的面积公式为,其中、、、分别为圆内接四边形的4条边,,与海伦公式有类似之处.已知在圆内接四边形中,,,,,则四边形的面积为 .
【答案】
【分析】连接,利用余弦定理分别得到,的长,再利用圆内接四边形的面积公式即可得到答案.
【解析】连接
因为在圆内接四边形中,,,,,所以,
在中,由余弦定理可得:,
所以在中,由余弦定理可得:,
化简可得,解得或(舍去),
所以,则圆内接四边形的面积公式为
故答案为:
(
题型08
) 解答题
35.(24-25高三上·上海·期中)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求角B;
(2)若△ABC的面积为,求a.
【答案】(1);
(2)6.
【分析】(1)由已知结合余弦定理即可求解;
(2)由(1)得,由三角形面积求得,再由余弦定理即可求得a.
【解析】(1)因为,
所以由余弦定理得,故,
所以,又,
所以;
(2)由(1)知,又,所以,
所以,所以,,
因为,所以,所以,
所以由余弦定理得,所以.
36.(22-23高一下·上海松江·期中)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)求的值;
(2)若的面积为,且,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角以及两角和的正弦公式可得结果;
(2)根据三角形面积公式求出,再根据余弦定理可求出结果.
【解析】(1)由及正弦定理得,
得,得,
因为,所以,所以.
(2)由(1)知,,又,所以,
因为的面积为,所以,得,
由余弦定理得,
所以.
37.(23-24高一下·上海·期中)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,.
(1)求的值;
(2)若,求bc的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角的余弦函数公式及同角三角函数的基本关系化简后,得到一个关于的关系式,把的值代入即可求出值;
(2)根据余弦定理表示出,然后把等式变为,利用基本不等式和的值即可求出的最大值.
【解析】(1)因为,
所以.
(2)根据余弦定理可知:,
,
又,即,
,当且仅当时,,
故的最大值是.
38.(23-24高一下·上海徐汇·期中)在中,角A,B,C的对边长分别为a,b,c,满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)4.
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和差角的正余弦公式计算即得.
(2)由(1)的信息,利用和差角的余弦公式、二倍角的余弦公式化简即得.
【解析】(1)在中,由及正弦定理,得,
即
则,而,
因此,,
则,所以.
(2)由(1)知,,
.
39.(22-23高一下·上海宝山·期中)如图,四边形中,.
(1)求线段的长;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)在中,由余弦定理计算即可求解;
(2)设,在中,由余弦定理和基本不等式计算可得,结合三角形的面积公式计算即可求解.
【解析】(1)在中,由余弦定理得,
即,由解得,
所以;
(2)设,在中,由余弦定理,
得,
当且仅当时等号成立,此时,
所以.
又,,
所以,
所以,
故四边形ABCD的面积的最大值为.
40.(23-24高一下·上海·期中)如图所示,一艘海轮在海面上的处发现两座小岛,,测得小岛在的北偏东的方向上,小岛在的北偏东的方向上,海轮从处向正东方向航行100海里后到达处,测得小岛在的北偏西的方向上,小岛在的北偏东的方向上.
(1)求处与小岛之间的距离;
(2)求,两座小岛之间的距离.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合图形求出相关角,利用正弦定理即可求得;
(2)根据题设条件计算得到,在中利用余弦定理求得,接着在中利用余弦定理,即可求得结果.
【解析】(1)由题可知在中:,,
所以,
由正弦定理可得:,
所以(海里).
(2)由题可知在中:,,所以.
所以(海里),
由余弦定理可得:
,
所以(海里),
由题意可知,在中,,
由余弦定理可得:
,
所以(海里).
41.(23-24高一下·上海·期中)某农场计划圈出一块平面四边形区域种植两种农作物.如图,经测量已知,.现在将连接,在区域内种植农作物甲,在区域内种植农作物乙.
(1)计算发现:无论多长,始终为定值.请你验证该结论,并求出这个定值;
(2)已知农作物甲的经济收益与种植面积的平方成正比,比例系数为1;农作物乙的经济收益与种植面积的平方成正比,比例系数为2.记与的面积分别为和.请你帮助该农场规划四边形区域的大小,使得该种植计划经济收益最大.
【答案】(1)验证见解析,为定值
(2)时,该种植计划经济收益最大
【分析】(1)利用余弦定理推出与的关系,即可求得为一个定值;
(2)由题意可知该种植计划经济收益为,求出的表达式,利用二次函数的基本性质以及余弦函数值的取值范围,可得出的最大值,从而可规划农场四边形区域的大小.
【解析】(1)在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
,则,
故为定值;
(2)由题意可知该种植计划经济收益为,由(1)知,
则
,
当时,取到最大值.
42.(22-23高一下·上海闵行·期中)在中,角的对边分别为,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)直接利用正余弦定理即可求解;
(2)利用正弦定理将周长转化为关于角的三角函数,利用三角函数的值域即可求解;
【解析】(1)由正弦定理,,
由
可得,
由余弦定理,
则,则,
因为,所以;
(2)由为锐角三角形,,可得,
由正弦定理,则,
则,
则的周长为,
由,则,因为,整理得:
,解得或(舍去),
所以,则周长范围是.
一、填空题
1.(22-23高一下·上海奉贤·期中)的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则下列命题正确的序号是 .
①.若,则
②.若,则是锐角三角形
③.若,则是直角三角形
④.若,则为等腰三角形
⑤.若锐角中,则恒成立
【答案】①③
【分析】根据正弦定理,余弦定理,三角函数恒等变换的应用逐一判断各个选项即可.
【解析】对于①,若,则,
,
在递减,所以,故①正确;
对于②,中,∵,则,∴角C为锐角,
但锐角三角形需判定三个顶角均为锐角,所以不一定是锐角三角形,故②错误;
对于③,若,即,化简可得,所以是直角三角形,故③正确;
对于④,由正弦定理及,得 所以或,
则为等腰三角形或直角三角形,故④错误.
对于⑤.角A,B,C分别取,代入不成立.
故选:①③.
2.(22-23高三上·上海浦东新·期中)在中,角的对边分别是,.若,则边的值为 .
【答案】/
【分析】利用二倍角公式化简已知等式得到,平方后可求得,结合的范围可得;将已知等式整理为,由此可得,代入余弦定理中即可求得结果.
【解析】由得:,
,
,,,,
即,,
,又,,则,
,
由得:,
,解得:,,
由余弦定理得:,
.
故答案为:.
二、单选题
3.(20-21高一下·上海·期中)在非等边斜三角形中,为的外接圆半径,为的面积,下列式子中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】对于A,利用诱导公式化简已知可得2cos2cos1=0,解方程可解得cos的值,可求范围∈(0,),即可判断;
对于B,利用SabsinC=2R2sinAsinBsinC判定;
对于C,利用tanA=﹣tan(B+C),计算即可;
对于D,利用正弦定理,同角三角函数基本关系式可求A=B=C,结合已知即可判断得解.
【解析】解:对于A,因为sinsin()=cos,
若cosA=sin,则可得2cos2cos1=0,解得cos1,或,
因为A∈(0,π),可得∈(0,),可得cos∈(0,1),故错误;
对于B,SabsinC•2RsinA•2RsinB•sinC=2R2sinAsinBsinC,故错误;
对于C,因为△ABC为非直角三角形,所以tanA=﹣tan(B+C),
则tanA+tanB+tanC=tanAtanBtanC,故正确;
对于D,若,则,即tanA=tanB=tanC,即A=B=C,即△ABC是等边三角形,由于△ABC为非等边斜三角形,故错误.
故选:C.
4.(20-21高一下·上海浦东新·期中)已知的三条边和与之对应的三个角满足等式则此三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰或直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【分析】利用余弦定理将角化为边整理,即可得三角形的边之间的关系,从而可得此三角形的形状.
【解析】由余弦定理,可得
,
整理,得,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以或或,故三角形为等腰三角形.
故选:A
三、解答题
5.(21-22高一下·上海崇明·期中)在中,角为锐角,且,其中.
(1)证明:;
(2)求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由及正弦定理得证;
(2) 在中将代入后剩下关于的不等式,将其变形为关于的不等式,即得到的取值范围.
【解析】(1)由正弦定理 和,
得,所以;
(2)因为角为锐角,所以,
所以,所以,
则,即,所以,
所以或,
所以实数的取值范围.
6.(20-21高一下·上海杨浦·期中)在非直角三角形中,角的对边分别为.
(1)若,且,判断三角形的形状;
(2)若,
(i)证明:;(可能运用的公式有)
(ii)是否存在函数,使得对于一切满足条件的m,代数式恒为定值?若存在,请给出一个满足条件的,并证明之;若不存在,请给出一个理由.
【答案】(1)等边三角形;(2)(i)证明见解析;(ii)存在,,证明见解析.
【分析】(1)利用余弦定理即可求解;
(2)(i)由正弦定理及三角形的性质、诱导公式可得,再由三角恒等变换即可求证;(ii)根据三角恒等变换代数式可化为,比较可知存在.
【解析】(1)由余弦定理得,将代入得到,
所以为等边三角形.
(2)(i)由及正弦定理得,
所以,
因为,
所以,
有,由两角和、差的余弦公式可得
,
整理得,
故.
(ii)由及半角正切公式可得
,
展开整理得,
即,
即,
即,与原三角式比较可知存在且.
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