内容正文:
2024-2025学年高一下学期数学常考题型归纳
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【解三角形1(无图类)】
(类型1:基本量的求解)
知识讲解
1. 在三角形中有8个基本元素:3个边长+3个角度+1个周长+1个面积
2. 解三角形就是利用已知的边角求其他边角的过程
3. 解题技巧:已知边长较多一般用余弦定理,已知角度更多一般用正弦定理
例题精选
【例题1】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,,,且,则 .
【例题2】(24-25高一下·全国·课后作业)的内角,,的对边分别为,,,若,,,则 .
【例题3】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,已知,,,解此三角形.
相似练习
【相似题1】(21-22高三上·北京·期末)在中,,,在从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使其能够确定唯一的三角形,求:
(1)的值;
(2)的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【相似题2】(24-25高一下·全国·课堂例题)在中,已知,,,求,,.
【相似题3】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,.求的值和的值.
(类型2:利用正余弦定理边角互化)
知识讲解
1. 条件中有出现边角在同一个式子中时,常用边角互化的技巧;有时只有边长或者只有角度时也需要转化
2. 正弦化边时一定要注意“齐次”(左右齐次或者上下齐次);使用余弦定理化边时可以直接使用。
例题精选
【例题1】(2024高三·全国·专题练习)已知分别为的内角的对边,且.角 .
【例题2】(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 .
【例题3】(23-24高一下·河北保定·开学考试)在锐角中,若,则角 .
相似练习
【相似题1】(23-24高三上·重庆渝北·阶段练习)在中,角,,的对边分别为,,,已知,则角的大小为 .
【相似题2】(24-25高一下·广西南宁·阶段练习)已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的面积是 .
【相似题3】(24-25高一下·湖南衡阳·阶段练习)已知△ABC的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【相似题4】(2025·河南·二模)的内角,,的对边分别为,,,若,则 .
【相似题5】(2025·江西·一模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,,,则 .
(类型3:证明问题)
知识讲解
1. 类型中有角的证明和边长的证明形式
2. 角的证明要特别注意三角函数公式中的运算,以及三角形内角的关系,如二倍角,B=A
例题精选
【例题1】(2025·安徽安庆·二模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)证明:;
【例题2】(2025·新疆喀什·二模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
【例题3】(2025·广东·一模)已知的内角所对的边分别为,且.
(1)证明:;
相似练习
【相似题1】(2025·广东广州·模拟预测)的内角的对边分列为,已知.
(1)证明:;
【相似题2】(24-25高三下·广东·开学考试)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
【相似题3】(2025·江苏南通·一模)已知的三边所对的角分别为.
(1)求证:;
【相似题4】(24-25高三上·山西太原·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)证明:;
【相似题5】(2025·浙江·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,满足.
(1)证明:;
(类型4:对边对角的“周长面积”的最值与取值范围问题)
知识讲解
法一:三角函数值域法:正弦定理+三角函数公式的运算(两角和差二倍角辅助角)过程较复杂但是通法,优点可以解决角度的限制,便于求取值范围。
法二:余弦定理+基本不等式;特点过程简单,求最值可以优先考虑
例题精选
【例题1】(24-25高一下·福建莆田·阶段练习)在中,内角所对的边长分别为,,求面积的最大值 .
【例题2】(24-25高三上·湖南娄底·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,则的面积的最大值为 .
相似练习
【相似题1】(24-25高一下·上海徐汇·开学考试)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,,则周长的取值范围为 .
【相似题2】(2025·内蒙古赤峰·一模)锐角中,分别为角所对的边,且,若,则周长的取值范围是 .
(类型5:邻边邻角的“周长面积”的最值与取值范围问题)
知识讲解
1. 邻边邻角一般只能用三角函数值域法,列出正弦定理构建等式
2. 要注意角度的限制如”锐角“
例题精选
【例题1】(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知为锐角三角形,,,,是角,,分别所对的边,若;且,则面积的取值范围是 .
【例题2】(2024高三·全国·专题练习)已知的边,且,则的面积的最大值为 .
相似练习
【相似题1】(23-24高一下·四川泸州·期中)在锐角中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,则周长的取值范围为 .
【相似题2】(2024·全国·模拟预测)已知在锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且,则的面积S的取值范围为 .
(类型6:“比值模型”的最值与取值范围问题)
知识讲解
1. 列出正弦定理
2. 消元处理,使之只有一个变量
3. 注意角度限制“锐角”
例题精选
【例题1】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)锐角中,a、b、c分别是三内角A、B、C的对边,设,则的取值范围是 .
【例题2】(23-24高一下·天津南开·阶段练习)在锐角中,角的对边分别为,若,且满足,则的取值范围为 .
【例题3】(23-24高一下·河北保定·期中)已知a,b,c分别为的内角A,B,C的对边,且BC边上的高为a,则的取值范围为 .
相似练习
【相似题1】(23-24高一下·福建福州·期末)在锐角中,角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是 .
【相似题2】(21-22高三下·江苏镇江·开学考试)设锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的取值范围是 .
【相似题3】(23-24高三下·四川南充·阶段练习)在锐角中,内角A,B,C的对边分别为,且,若D是的角平分线与BC的交点,则的取值范围是 .
【相似题4】(23-24高一下·辽宁大连·期中)已知锐角的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,则的取值范围是 .
(类型7:“结构不良型“的最值与取值范围问题)
知识讲解
4. 列出正弦定理
5. 消元处理,使之只有一个变量
6. 注意角度限制“锐角”
例题精选
【例题1】
(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)在锐角中,若,且,则的取值范围是 .
【例题2】(22-23高二下·贵州黔东南·期末)在中,角的对边分别为,若,且,则的最大值为 .
【例题3】(22-23高一下·重庆·期末)锐角的内角所对边分别是且,若变化时,存在最大值,则正数的取值范围 .
相似练习
【相似题1】(2023·辽宁·模拟预测)在中,若,则的最大值为 .
【相似题2】(22-23高一下·上海虹口·期中)在中,,且,则的取值范围是 .
【相似题3】(2023·全国·模拟预测)已知中,角,,所对的边分别为,,,满足,且,,则的取值范围是 .
【相似题4】(22-23高一下·湖北·期中)锐角的内角所对的边分别为,若,,则的取值范围为 .
(类型8:最值问题的综合类型:三角函数值域法,基本不等式法)
知识讲解
1. 三角函数值域法
2. 基本不等式
3. 转化二次函数配方法
例题精选
【例题1】(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若,求B;
(2)求的最小值.
【例题2】(2020·浙江·高考真题)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(I)求角B的大小;
(II)求cosA+cosB+cosC的取值范围.
【例题3】(2025·河北衡水·模拟预测)记锐角内角,,的对边分别为,,,且.
(1)证明:;
(2)求的最大值.
相似练习
【相似题1】(2025·海南·三模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求外接圆半径的最小值.
【相似题2】(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.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$2024-2025学年高一下学期数学常考题型归纳
总览
题型梳理
题型分类
知识讲解与常考题型
【解三角形1(无图类)】
(类型1:基本量的求解)
知识讲解
1. 在三角形中有8个基本元素:3个边长+3个角度+1个周长+1个面积
2. 解三角形就是利用已知的边角求其他边角的过程
3. 解题技巧:已知边长较多一般用余弦定理,已知角度更多一般用正弦定理
例题精选
【例题1】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,,,且,则 .
【详解】,,
又,,
,
整理,得,
解得(舍去).
故答案为:1
【例题2】(24-25高一下·全国·课后作业)的内角,,的对边分别为,,,若,,,则 .
【答案】
【分析】直接由平方关系以及正弦定理即可求解.
【详解】中,由,,,
可得,,
又,故由正弦定理得,.
故答案为:.
【例题3】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,已知,,,解此三角形.
【答案】答案见解析
【分析】由正弦定理求出,可得,再由正弦定理可得答案.
【详解】由正弦定理,知.
,,
或,当时,,
;
当时,,
.
故当时,,;
当时,,.
相似练习
【相似题1】(21-22高三上·北京·期末)在中,,,在从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使其能够确定唯一的三角形,求:
(1)的值;
(2)的面积.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【详解】(1)(1)选择条件①,
,由于,,
所以,解得;
选择条件②,
,由于,,
由正弦定理,.
选择条件③,
,由正弦定理,得,
此时或,三角形不唯一,不合题意.
(2)选择条件①,
,由,则,满足,
故为直角三角形,所以;
选择条件②,
,在中,,
所以.
【相似题2】(24-25高一下·全国·课堂例题)在中,已知,,,求,,.
【详解】由余弦定理得.
,,
,
,.
,
,,.
【相似题3】(24-25高一下·全国·课后作业)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,.求的值和的值.
【详解】解 在中,,,,
由余弦定理得,
解得.
则.
(类型2:利用正余弦定理边角互化)
知识讲解
1. 条件中有出现边角在同一个式子中时,常用边角互化的技巧;有时只有边长或者只有角度时也需要转化
2. 正弦化边时一定要注意“齐次”(左右齐次或者上下齐次);使用余弦定理化边时可以直接使用。
例题精选
【例题1】(2024高三·全国·专题练习)已知分别为的内角的对边,且.角 .
【答案】
【分析】利用余弦定理进行角化边,最后得到,最后利用正切值求解角度即可.
【详解】在中,由余弦定理得,,代入得,
则,即,
即,因为,但时上式不成立,
所以,所以,则.
故答案为:
【例题2】(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.
【详解】因为,即,
由余弦定理可得,
且,所以.
故答案为:.
【例题3】(23-24高一下·河北保定·开学考试)在锐角中,若,则角 .
【答案】/
【分析】利用余弦定理,可化简已知等式求得,结合是锐角三角形得解.
【详解】由,得,
,又是锐角三角形,
.
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(23-24高三上·重庆渝北·阶段练习)在中,角,,的对边分别为,,,已知,则角的大小为 .
【答案】
【分析】根据正弦定理将角化为边,然后利用余弦定理公式进行求解.
【详解】由题意知:在中,,
根据正弦定理得:,化简得:,
即,由余弦定理可得,
又因为,所以
故答案为:.
【相似题2】(24-25高一下·广西南宁·阶段练习)已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则的面积是 .
【答案】
【分析】由已知结合正弦定理可求,由余弦定理可求,然后代入三角形的面积公式即可求解.
【详解】因为,
由正弦定理得,
即,
且,则,
可得,即,
又因为,由余弦定理可得,则,
所以的面积为.
故答案为:.
【相似题3】(24-25高一下·湖南衡阳·阶段练习)已知△ABC的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【答案】
【分析】由正弦定理将转化为,再由正弦的和差角公式求出及,再由求解即可.
【详解】因为,
由正弦定理可得:,
所以,
即,
又因为,
所以
因为,所以,
故,解得,
又因为,所以,
所以,
所以.
故答案为:
【相似题4】(2025·河南·二模)的内角,,的对边分别为,,,若,则 .
【答案】
【分析】先利用正弦定理将已知等式中的边化为角,再根据三角形内角和定理以及三角函数公式化简等式,最后求出角的值.
【详解】已知,由正弦定理可得:,得到.
因为,所以,那么.
根据诱导公式,可得.
所以.
可得.
因为,所以,得到.
即,可得.
又因为,所以.
故答案为:.
【相似题5】(2025·江西·一模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,,,则 .
【答案】3
【分析】利用正弦定理边化角,再利用三角恒等变换可得,进而求出角的大小得解.
【详解】在中,由正弦定理及,
得,
则,
移项得,
于是,整理得,解得,
由,得,则,,
所以.
故答案为:3
【点睛】关键点点睛:利用正弦定理化边为角,再逆用和差角的正弦公式变形是求解问题的关键.
(类型3:证明问题)
知识讲解
1. 类型中有角的证明和边长的证明形式
2. 角的证明要特别注意三角函数公式中的运算,以及三角形内角的关系,如二倍角,B=A
例题精选
【例题1】(2025·安徽安庆·二模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)证明:;
【详解】(1)证法1:由正弦定理得,.
∵
,
∴,即,
∵,∴,故,
∵,∴,
∴或,
∴或(舍),故.
证法2:由正弦定理得,,
由余弦定理得,,
∴,即,
∴,
∴.
∵,∴,即,
∵,∴,
∴或,
∴或(舍),故.
【例题2】(2025·新疆喀什·二模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
【详解】(1),,
两边同时乘以得,,
由正弦定理得,;
在中,,,
,,
又,,,
或,
若,且,则,,不合题意,舍去.
.
【例题3】(2025·广东·一模)已知的内角所对的边分别为,且.
(1)证明:;
【详解】(1)根据正弦定理设,则,
代入,得,即,
整理得,
由,得,
所以;
相似练习
【相似题1】(2025·广东广州·模拟预测)的内角的对边分列为,已知.
(1)证明:;
【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.
【相似题2】(24-25高三下·广东·开学考试)在中,内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
【详解】(1)由正弦定理可得,所以,
由及余弦定理得,
代入,得,
化简得,故;
【相似题3】(2025·江苏南通·一模)已知的三边所对的角分别为.
(1)求证:;
【详解】(1)由正弦定理得
,
.
【相似题4】(24-25高三上·山西太原·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)证明:;
【详解】(1),,
由正弦定理可得,
由余弦定理得,,
或,
当时,则,,,,成立,
综上所述,成立.
【相似题5】(2025·浙江·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,满足.
(1)证明:;
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
则,即,
所以.
(类型4:对边对角的“周长面积”的最值与取值范围问题)
知识讲解
法一:三角函数值域法:正弦定理+三角函数公式的运算(两角和差二倍角辅助角)过程较复杂但是通法,优点可以解决角度的限制,便于求取值范围。
法二:余弦定理+基本不等式;特点过程简单,求最值可以优先考虑
例题精选
【例题1】(24-25高一下·福建莆田·阶段练习)在中,内角所对的边长分别为,,求面积的最大值 .
【答案】
【分析】先根据三角函数的性质求出角,再利用余弦定理结合基本不等式求出的最大值,最后根据三角形面积公式求出面积的最大值.
【详解】已知,则,那么.
由,可得:,
令,则,因式分解为.
解得或,因为,所以.
又因为,所以.
由余弦定理得
即,所以,当且仅当时取等号.
所以.
综上,面积的最大值为.
故答案为:
【例题2】(24-25高三上·湖南娄底·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,则的面积的最大值为 .
【答案】
【分析】利用余弦定理结合均值不等式求得最大值,再用三角形的面积公式求解即可.
【详解】因为已知, 由余弦定理可得,
因为,又因为,得,
当且仅当时等号成立,
则面积为,
当且仅当时等号成立,故的面积的最大值为.
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(24-25高一下·上海徐汇·开学考试)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,,则周长的取值范围为 .
【答案】
【分析】先求角,再结合基本不等式和余弦定理可求三角形周长的取值范围.
【详解】由,
因为为三角形内角,所以,所以,所以.
由余弦定理:,即.
所以,所以,所以.
又,所以.
故答案为:
【相似题2】(2025·内蒙古赤峰·一模)锐角中,分别为角所对的边,且,若,则周长的取值范围是 .
【答案】
【分析】由已知结合余弦定理可得,根据正弦定理结合三角恒等变换可得,由角的范围结合三角函数的性质即可求解.
【详解】由已知得,所以,
解得,
由正弦定理得,
所以,,
所以
,
因为为锐角三角形,所以,所以,
所以,所以,
所以,
所以锐角周长的取值范围是.
故答案为:.
(类型5:邻边邻角的“周长面积”的最值与取值范围问题)
知识讲解
1. 邻边邻角一般只能用三角函数值域法,列出正弦定理构建等式
2. 要注意角度的限制如”锐角“
例题精选
【例题1】(23-24高三上·内蒙古锡林郭勒盟·期末)已知为锐角三角形,,,,是角,,分别所对的边,若;且,则面积的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出的值及的范围,然后通过正弦定理和面积公式,并结合两角和与差的正弦公式求得答案.
【详解】在锐角中,由,得,即,
由正弦定理得,而,则,
又,则有,得,,由,解得,
由正弦定理得,而,则,
因此,
由,得,即,于是,
所以面积的取值范围是.
故答案为:
【点睛】思路点睛:涉及求三角形面积范围问题,可以利用正弦定理及三角形面积公式,转化为关于某个角的函数,再借助三角函数的性质求解.
【例题2】(2024高三·全国·专题练习)已知的边,且,则的面积的最大值为 .
【答案】
【分析】首先利用三角函数商的关系以及三角恒等变换得,再利用正弦定理得,从而得到,再利用三角形面积公式结合降幂公式得,最后根据三角函数的图象与性质即可得到最值.
【详解】由题意,设中角所对应的边分别为,则有,
由,可得,
整理得,
所以,因为,
所以,所以.
由正弦定理可得,所以,
则.若,则,显然成立,
若,则,则,则有,
综上,,
所以的面积,
所以,
因为,所以,
当,即时,的面积取得最大值,
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(23-24高一下·四川泸州·期中)在锐角中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,则周长的取值范围为 .
【答案】
【分析】由正弦定理可以把表示为角的函数,由锐角三角形得出角的取值范围,进而可得的取值范围.
【详解】在锐角中,,,,则,
由正弦定理, 得, ,
所,
由,得,而,则,
因此,所以周长的取值范围为.
故答案为:
【相似题2】(2024·全国·模拟预测)已知在锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且,则的面积S的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用正弦定理解三角形,利用三角函数的单调性求三角形的面积的取值范围.
【详解】由题意及正弦定理,得.
因为,所以.
因为,所以,所以.
因为,所以,
由正弦定理,得,
所以,
因为是锐角三角形,所以解得,
所以,所以,从而.
(类型6:“比值模型”的最值与取值范围问题)
知识讲解
1. 列出正弦定理
2. 消元处理,使之只有一个变量
3. 注意角度限制“锐角”
例题精选
【例题1】(23-24高二上·内蒙古呼和浩特·阶段练习)锐角中,a、b、c分别是三内角A、B、C的对边,设,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用正弦定理边化角,结合已知可得,再利用锐角三角形,结合余弦函数的性质求出范围.
【详解】在锐角中,由正弦定理得:,而,
则,又,解得,
因此,即,
所以的取值范围是.
故答案为:
【例题2】(23-24高一下·天津南开·阶段练习)在锐角中,角的对边分别为,若,且满足,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】由已知结合正弦定理,余弦定理,辅助角公式及三角函数的图象求解即可.
【详解】由得,,
由正弦定理得,,
由余弦定理得,,
又为锐角三角形,所以,则,即,
由正弦定理得,,所以,
所以
,
因为为锐角三角形,所以,即,解得,
所以,则,
所以,即,
所以,
故答案为:.
【例题3】(23-24高一下·河北保定·期中)已知a,b,c分别为的内角A,B,C的对边,且BC边上的高为a,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】先利用余弦定理求得,和的关系式,继而根据三角形面积公式求得,进而表示出,然后利用基本不等式求得的最小值,根据的表达式求得其最大值.
【详解】由余弦定理得,,
由面积公式,
,
,,
,即,
又,当且仅当时取等号,
的取值范围为.
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(23-24高一下·福建福州·期末)在锐角中,角,,所对的边分别为,,,若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用正弦定理进行边角互化,再结合余弦定理可得,再进行边角互化可得,再根据边角互化,结合三角函数性质可得范围.
【详解】由已知,
根据正弦定理的,
则,
再根据正弦定理可得,
即,
化简可得,
由为锐角三角形,
则,,则,
所以,即,
所以,
又,即,
则,
故答案为:.
【相似题2】(21-22高三下·江苏镇江·开学考试)设锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用正弦定理结合三角恒等变换可得,结合角A的取值范围分析求解.
【详解】因为为锐角三角形,则,解得,
由正弦定理可得
,
由可得,则,
所以的取值范围是.
故答案为:.
【相似题3】(23-24高三下·四川南充·阶段练习)在锐角中,内角A,B,C的对边分别为,且,若D是的角平分线与BC的交点,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据题意利用余弦定理可得,在中,利用正弦定理结合三角恒等变换可得,结合角的取值范围分析求解.
【详解】在中,由得,
由余弦定理得,
且,所以.
又因为AD是的平分线,则,
在中,由正弦定理得,
可得,
且是锐角三角形,所以,解得,
则,可得,所以,
故的取值范围是.
故答案为:.
【相似题4】(23-24高一下·辽宁大连·期中)已知锐角的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】利用正弦定理和余弦定理进行角化边和边化角,余弦定理解角,再结合正切函数性质求最值.
【详解】由题意得,,
由正弦定理得,即,
所以又,所以,
又,
由是锐角三角形得,,所以,
又正切函数在上为增函数,
所以,所以,即,
所以的取值范围是.
故答案为:.
(类型7:“结构不良型“的最值与取值范围问题)
知识讲解
4. 列出正弦定理
5. 消元处理,使之只有一个变量
6. 注意角度限制“锐角”
例题精选
【例题1】
(23-24高一下·上海闵行·阶段练习)在锐角中,若,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】根据给定条件,求出锐角,利用正余弦定理求出,再利用正弦定理结合三角恒等变换及正弦函数性质求解即得.
【详解】由,得,而是锐角,则,
由余弦定理得,
由正弦定理及,得,
即,因此,在锐角中,,
令,,由正弦定理得,
因此,
由,得,则,
所以的取值范围是.
故答案为:
【点睛】思路点睛:涉及求三角形周长范围问题,时常利用三角形正弦定理,转化为关于某个角的函数,再借助三角函数的性质求解.
【例题2】(22-23高二下·贵州黔东南·期末)在中,角的对边分别为,若,且,则的最大值为 .
【答案】
【分析】依题意可得,利用正弦定理将角化边,再由余弦定理将角化边即可求出,结合正弦定理将转化为关于的三角函数,利用辅助角公式及正弦函数的性质求出最大值.
【详解】因为,,即,
所以,
由正弦定理可得,即,
又由余弦定理,所以(负值舍去),
根据正弦定理,
可得,,
所以
,其中,
因为,当时,的最大值为.
故答案为:
【例题3】(22-23高一下·重庆·期末)锐角的内角所对边分别是且,若变化时,存在最大值,则正数的取值范围 .
【答案】
【分析】
利用正弦定理,由题意得,再结合是锐角三角形,得出的范围,然后根据存在最大值,得出的取值范围.
【详解】由正弦定理,,,得,
代入,得,
所以,即,
因为,所以或(舍去),
所以,
因为是锐角三角形,所以,解得,
因为,且,
即,
利用辅助角公式可得,
,其中,
因为,要使存在最大值,
只需存在,使,,所以,
因为,所以,解得.
所以的取值范围.
故答案为:.
相似练习
【相似题1】(2023·辽宁·模拟预测)在中,若,则的最大值为 .
【答案】
【分析】先由题证明得,再化简得,再利用三角函数的图像和性质求出最大值.
【详解】首先证明:在△ABC中,有,
在△ABC中,由余弦定理得,
由正弦定理得,
令,
上述两式相加得
所以
=,
当即时取等.
故答案为:.
【相似题2】(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.
【详解】,
由正弦定理得,。
又,
, ;
令,,则,
;
故答案为:.
【相似题3】(2023·全国·模拟预测)已知中,角,,所对的边分别为,,,满足,且,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式及诱导公式得到,即可求出,再根据正弦定理将边化角,将转化为关于的三角函数,再结合的范围及正弦函数的性质计算可得.
【详解】因为,由正弦定理可得,
即,即,
所以,又,所以,
因为,所以,
由,所以,,
所以
,
因为,所以,所以,所以,所以,
则,即的取值范围为.
故答案为:
【相似题4】(22-23高一下·湖北·期中)锐角的内角所对的边分别为,若,,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】利用余弦定理可得,由正弦定理边化角,结合三角恒等变换知识可化简得到,由正弦型函数值域求法可求得范围,由此可求得结果.
【详解】,,即,
由正弦定理得:,,,
,
为锐角三角形,,解得:,
,,,
.
故答案为:.
(类型8:最值问题的综合类型:三角函数值域法,基本不等式法)
知识讲解
1. 三角函数值域法
2. 基本不等式
3. 转化二次函数配方法
例题精选
【例题1】(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若,求B;
(2)求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将化成,再结合,即可求出;
(2)由(1)知,,,再利用正弦定理以及二倍角公式将化成,然后利用基本不等式即可解出.
【详解】(1)因为,即,
而,所以;
(2)由(1)知,,所以,
而,
所以,即有,所以
所以
.
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
【例题2】(2020·浙江·高考真题)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(I)求角B的大小;
(II)求cosA+cosB+cosC的取值范围.
【答案】(I);(II)
【分析】(I)方法二:首先利用正弦定理边化角,然后结合特殊角的三角函数值即可确定角B的大小;
(II)方法二:结合(Ⅰ)的结论将含有三个角的三角函数式化简为只含有角A的三角函数式,然后由三角形为锐角三角形确定角A的取值范围,最后结合三角函数的性质即可求得的取值范围.
【详解】(I)
[方法一]:余弦定理
由,得,即.
结合余弦定,
∴,
即,
即,
即,
即,
∵为锐角三角形,∴,
∴,
所以,
又B为的一个内角,故.
[方法二]【最优解】:正弦定理边化角
由,结合正弦定理可得:
为锐角三角形,故.
(II) [方法一]:余弦定理基本不等式
因为,并利用余弦定理整理得,
即.
结合,得.
由临界状态(不妨取)可知.
而为锐角三角形,所以.
由余弦定理得,
,代入化简得
故的取值范围是.
[方法二]【最优解】:恒等变换三角函数性质
结合(1)的结论有:
.
由可得:,,
则,.
即的取值范围是.
【整体点评】(I)的方法一,根据已知条件,利用余弦定理经过较复杂的代数恒等变形求得,运算能力要求较高;方法二则利用正弦定理边化角,运算简洁,是常用的方法,确定为最优解;(II)的三种方法中,方法一涉及到较为复杂的余弦定理代入化简,运算较为麻烦,方法二直接使用三角恒等变形,简洁明快,确定为最优解.
【例题3】(2025·河北衡水·模拟预测)记锐角内角,,的对边分别为,,,且.
(1)证明:;
(2)求的最大值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)1.
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和差化积公式及和差角的余弦公式计算推理得证.
(2)由(1)可得,再利用和角的正切公式及基本不等式求出的最小值即可.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
则,
而,则,于是,
整理得,因此,
所以.
(2)在锐角中,由(1)知,,则,
而,则
,当且仅当时取等号,
因此,,所以的最大值为1.
相似练习
【相似题1】(2025·海南·三模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求外接圆半径的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式化简得,根据正弦函数的性质及特殊角的余弦值可得;
(2)由正弦定理得外接圆的半径,利用余弦定理结合基本不等式可得,即可得解.
【详解】(1)由正弦定理及可得,,
因为,所以,所以,
因为,所以;
(2)由题意得三角形外接圆的半径,要使外接圆的半径最小,只需最小,
又因为,则由余弦定理得,
当且仅当时取等号,此时,所以,
即外接圆半径的最小值为.
【相似题2】(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.
1
学科网(北京)股份有限公司
$$