内容正文:
专题04 活用正余弦定理玩转三角形
【题型归纳目录】
题型一:利用正余弦定理解三角形
题型二:三角形形状的判断
题型三:三角形的多解问题
题型四:周长与面积问题
题型五:实际应用问题
题型六:正余弦定理与三角函数性质结合问题
题型七:综合应用问题
【知识点梳理】
1、正弦定理
(其中为外接圆的半径).
常用变形:
(1);
(2);
(3);
(4),,.
2、余弦定理
,,,
,,
3、三角形中的常见结论
(1).
(2) 在三角形中大边对大角, 大角对大边:.
(3)任意两边之和大于第三边, 任意两边之差小于第三边.
(4)的面积公式
①( 表示边上的高);
②;
③(为内切圆半径);
④,其中.
4、用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型
测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.
5、实际问题中的常用角
(1)仰角和俯角
与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方的角叫仰角,目标视线在水平视线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等.
(3)方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
(4)坡度=,即坡角的正切值.
【典型例题】
题型一:利用正余弦定理解三角形
【例1】(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)已知的内角的对边分别为,若,,,则( )
A.4 B. C. D.
【变式1-1】(24-25高一下·广西河池·阶段练习)在三角形中,,,,则( )
A. B. C.或 D.或
【变式1-2】(24-25高一下·浙江杭州·期中)在中,角所对的边分别为.若,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(24-25高一下·吉林长春·阶段练习)在中,若,则( )
A. B. C. D.
题型二:三角形形状的判断
【例2】(24-25高一下·陕西·期中)在中,角的对边分别为,若,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【变式2-1】(24-25高一下·福建·期中)已知中,角所对的边分别为,设向量,若,则是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【变式2-2】(24-25高一下·浙江·期中)在三角形中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,则三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【变式2-3】(24-25高一下·江苏常州·期中)设中的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.等腰直角三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形
题型三:三角形的多解问题
【例3】(24-25高一下·陕西榆林·期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则满足条件的三角形有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
【变式3-1】(24-25高一下·山东·期中)在中,,,若满足上述条件的有且仅有一个,则边长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(24-25高一下·上海·期中)在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(24-25高一下·河南·期中)在中,内角所对的边分别为,已知(为常数),若该三角形有两个解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型四:周长与面积问题
【例4】(24-25高一下·河南洛阳·期中)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,设为的中点,且,求的周长.
【变式4-1】(24-25高一下·陕西榆林·期中)在中,内角的对边分别是,,,且,为边上的点,且平分.
(1)求的大小;
(2)若,,求的周长.
【变式4-2】(24-25高一下·广东佛山·期中)在中,内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的周长.
【变式4-3】(24-25高一下·新疆伊犁·期中)的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若D为AB中点,,,求的周长.
题型五:实际应用问题
【例5】(24-25高一下·浙江·期中)甲船在B岛的南偏东方向A处,两地相距100千米.甲船向北偏西方向航行,同时乙船自B岛出发向北偏东的方向航行,两船均以每小时30千米的速度航行.则两小时后,甲、乙两船的距离为 千米.
【变式5-1】(24-25高一下·江苏南京·期中)除特许外,外轮不得进入离我国海岸线mile以内的区域.如图,A,B是海岸线上相距mile的两个观测站,测得某外轮在点位置,,,则此时离海岸线的距离为 mile.
【变式5-2】(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,为测量一树的高度,在地面上选取两点,从两点分别测得树尖的仰角为,且两点间的距离为,则树的高度为 .
【变式5-3】(24-25高一下·河北邢台·期中)某数学兴趣小组成员为测量,两地之间的距离,测得在的北偏东方向上,在的北偏西方向上,在的北偏东方向上,在的北偏东方向上,在的正东方向上,且,相距20千米,则,两地之间的距离是 千米.
题型六:正余弦定理与三角函数性质结合问题
【例6】(24-25高一下·四川成都·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)在中,角的对边分别为,,,且,,,求的面积.
【变式6-1】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)已知函数
(1)求单调递增区间:
(2)在中的对边分别为,求的值和的面积.
【变式6-2】(24-25高一下·云南红河·阶段练习)已知向量,,函数.
(1)求的解析式;
(2)已知中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若,,,求的边上的中线长;
(3)若,,求.
【变式6-3】(24-25高一下·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)求的周期及在上的值域;
(2)已知锐角中,,且的面积为,,求边上的中线的长.
题型七:综合应用问题
【例7】(24-25高一下·四川资阳·阶段练习)已知函数.
(1)求函数在上的单调递增区间;
(2)在中,,,分别为角,,的对边,,,求的周长的取值范围.
【变式7-1】(24-25高一下·江苏连云港·期中)射影几何学中,中心投影是指光从一点向四周散射而形成的投影,如图,光从点出发,平面内四个点经过中心投影之后的投影点分别为.对于四个有序点,若,,定义比值叫做这四个有序点的交比,记作.
(1)若点分别是线段的中点,求;
(2)当时称为调和点列,若,求值;
(3)已知,且,点为线段的中点,,,求
【变式7-2】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,内角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的值;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若,,求的值.
【变式7-3】(23-24高一下·河南漯河·期中)法国著名军事家拿破仑•波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形,则这三个等边三角形的外接圆圆心恰为等边三角形的顶点”,如图,在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为,其中,且.以为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为.
(1)求角;
(2)求周长的最大值;
(3)若的面积为,求的面积.
【强化训练】
1.(23-24高一下·重庆·期末)已知的内角,,的对边分别为,,,的面积为,,,则( )
A.120° B.135° C.150° D.165°
2.(24-25高一下·湖南长沙·期中)在中,,则最大角的余弦值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·河南南阳·期中)在中,,,分别是角,,的对边,已知,且有两解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高一下·天津武清·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列对三角形解的个数的判断正确的是( ).
A.,,,无解 B.,,,有一解
C.,,,有两解 D.,,,有两解
5.(23-24高一下·四川成都·期末)在中,角所对的边分别是若,且,则该三角形的形状是( )
A.三边均不相等的三角形 B.底边与腰不相等的等腰三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
6.(多选题)(24-25高一下·四川成都·期中)中,,点D在线段AB上,下列结论正确的是( )
A.若CD是中线,则 B.若CD是高,则
C.若CD是角平分线,则 D.若D是线段AB的三等分点,则
7.(多选题)(24-25高一下·江苏宿迁·期中)的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.,则为等腰三角形
C.,,,则有两解
D.若,则可以是钝角三角形
8.(多选题)(24-25高一下·福建莆田·期中)已知的内角的对边分别为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,,,则三角形有两解
C.若,则为等腰三角形
D.若,则为钝角三角形
9.(24-25高一下·天津南开·期中)一个人骑自行车由地出发向正东方向骑行了2km到达地,然后由地向南偏东方向骑行了2km到达地,再从地向北偏东方向骑行了8km到达地,则A,D两地的距离为 km.
10.(24-25高一下·上海长宁·期中)如图,货轮在海上以的速度沿着南偏东的方向航行,货轮在处观测到灯塔在其南偏东的方向上,航行半小时到达点,此时灯塔在其北偏东的方向上,则点与灯塔的距离为 .
11.(24-25高一下·湖北黄冈·期中)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角;
(2)若,,求的周长.
12.(24-25高一下·重庆·期中)在中,设角所对的边分别是,已知.
(1)求角的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
13.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,且三角形的面积为,求的周长l.
14.(23-24高一下·福建南平·期末)已知的三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,且的面积为,求的周长.
15.(24-25高一下·山东·期中)已知的内角的对边分别是,向量,.
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
16.(23-24高一下·辽宁·期中)古希腊数学家托勒密对凸四边形(凸四边形是指没有角度大于180°的四边形)进行研究,终于有重大发现:任意一凸四边形,两组对边的乘积之和不小于两条对角线的乘积,当且仅当四点共圆时等号成立.且若给定凸四边形的四条边长,四点共圆时四边形的面积最大.根据上述材料,解决以下问题,如图,在凸四边形中,
(1)若,,,(图1),求线段长度的最大值;
(2)若,,(图2),求四边形面积取得最大值时角的大小,并求出四边形面积的最大值;
(3)在满足(2)条件下,若点是外接圆上异于的点,求的最大值.
17.(23-24高一下·江苏南京·期中)在扇形中,圆心角,半径,点在弧上(不包括端点),设.
(1)求四边形的面积关于的函数解析式;
(2)求四边形的面积的取值范围;
(3)托勒密所著《天文学》第一卷中载有弦表,并且讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:在圆的内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边乘积的和.先分别在线段,上取点,,使得为等边三角形,求面积的最小值.
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专题04 活用正余弦定理玩转三角形
【题型归纳目录】
题型一:利用正余弦定理解三角形
题型二:三角形形状的判断
题型三:三角形的多解问题
题型四:周长与面积问题
题型五:实际应用问题
题型六:正余弦定理与三角函数性质结合问题
题型七:综合应用问题
【知识点梳理】
1、正弦定理
(其中为外接圆的半径).
常用变形:
(1);
(2);
(3);
(4),,.
2、余弦定理
,,,
,,
3、三角形中的常见结论
(1).
(2) 在三角形中大边对大角, 大角对大边:.
(3)任意两边之和大于第三边, 任意两边之差小于第三边.
(4)的面积公式
①( 表示边上的高);
②;
③(为内切圆半径);
④,其中.
4、用正弦定理和余弦定理解三角形的常见题型
测量距离问题、高度问题、角度问题、计算面积问题、航海问题、物理问题等.
5、实际问题中的常用角
(1)仰角和俯角
与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方的角叫仰角,目标视线在水平视线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等.
(3)方位角:指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
(4)坡度=,即坡角的正切值.
【典型例题】
题型一:利用正余弦定理解三角形
【例1】(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)已知的内角的对边分别为,若,,,则( )
A.4 B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,,
所以,
由得.
故选:B
【变式1-1】(24-25高一下·广西河池·阶段练习)在三角形中,,,,则( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【解析】由可得:,所以,
又,则,
所以.
故选:A
【变式1-2】(24-25高一下·浙江杭州·期中)在中,角所对的边分别为.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,
由正弦定理,可得,即,可得,
又由余弦定理,可得,所以,
则.
故选:A.
【变式1-3】(24-25高一下·吉林长春·阶段练习)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由余弦定理可知,
又因为,所以可得.
故选:A
题型二:三角形形状的判断
【例2】(24-25高一下·陕西·期中)在中,角的对边分别为,若,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【解析】由正弦定理,,则,
再由则
故,即,
故,所以为等边三角形.
故选:C.
【变式2-1】(24-25高一下·福建·期中)已知中,角所对的边分别为,设向量,若,则是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】A
【解析】在中,因为,且,
所以,由正弦定理得,
所以,即,
又,则,则,
所以,所以该三角形为等腰三角形.
故选:A
【变式2-2】(24-25高一下·浙江·期中)在三角形中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,则三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】因为,
所以由余弦定理,整理化简得.
所以即,或即,
所以三角形ABC的形状为等腰或直角三角形.
故选:D
【变式2-3】(24-25高一下·江苏常州·期中)设中的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.等腰直角三角形 C.钝角三角形 D.直角三角形
【答案】D
【解析】由,
利用正弦定理:,
整理得,
因为,所以,故,
故.
所以为直角三角形.
故选:D.
题型三:三角形的多解问题
【例3】(24-25高一下·陕西榆林·期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则满足条件的三角形有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个
【答案】C
【解析】因为,所以,所以满足条件的三角形有2个.
故选:C.
【变式3-1】(24-25高一下·山东·期中)在中,,,若满足上述条件的有且仅有一个,则边长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在中利用正弦定理得,则,
若满足上述条件的有且仅有一个,则或,
则或,
则边长的取值范围是.
故选:C
【变式3-2】(24-25高一下·上海·期中)在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A:,进而可根据正弦定理求解,故此时三角形有唯一解;
对于B:,,进而根据余弦定理求解的值,此时三角形有唯一解;
对于C:,根据正弦定理可求解唯一,进而可知三角形唯一解;
对于D:,由正弦定理,且,故此时满足条件的有两解.
故选:D.
【变式3-3】(24-25高一下·河南·期中)在中,内角所对的边分别为,已知(为常数),若该三角形有两个解,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】若该三角形有两个解,则,又,
所以,解得,所以的取值范围是.
故选:C.
题型四:周长与面积问题
【例4】(24-25高一下·河南洛阳·期中)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,设为的中点,且,求的周长.
【解析】(1)∵,由正弦定理得,
即,
∴,又,所以,从而.
(2)∵为的中点,∴,两边平方可得,
即①,
在中,由余弦定理得②,
由①②可得,,,所以,即.
所以的周长为.
【变式4-1】(24-25高一下·陕西榆林·期中)在中,内角的对边分别是,,,且,为边上的点,且平分.
(1)求的大小;
(2)若,,求的周长.
【解析】(1),由正弦定理有
,
又,,.
又,,,
即.
(2)平分,,,
,
即,即,
即,①
由余弦定理得,即.②
将①代入②得,
解得,或(舍去),
的周长为.
【变式4-2】(24-25高一下·广东佛山·期中)在中,内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的周长.
【解析】(1)在中, ,,
由正弦定理得,,
则,
由余弦定理,,
因为,所以.
(2)由(1)知,,
又,的面积为,
所以,
解得,所以,
又由余弦定理,,即,
所以的周长为.
【变式4-3】(24-25高一下·新疆伊犁·期中)的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若D为AB中点,,,求的周长.
【解析】(1)方法一:因为,可得,
由正弦定理,可得,
因为,可得,
所以,
又因为,可得,所以.
方法二:因为,可得,
由余弦定理,可得,
整理得,可得,
因为,所以.
(2)方法一:由(1)知:且,
因为,可得,
在中,利用余弦定理得,所以,
又由余弦定理得,所以,
可得,所以的周长为.
方法二:因为,所以,
由余弦定理,可得,所以,
又由余弦定理得,所以,所以,
又因为,所以,
所以的周长为.
方法三:在和中,由余弦定理可得,
所以,
又由余弦定理得,所以,所以,
又因为,所以,
所以的周长为.
题型五:实际应用问题
【例5】(24-25高一下·浙江·期中)甲船在B岛的南偏东方向A处,两地相距100千米.甲船向北偏西方向航行,同时乙船自B岛出发向北偏东的方向航行,两船均以每小时30千米的速度航行.则两小时后,甲、乙两船的距离为 千米.
【答案】
【解析】
设两小时后,甲、乙两船的位置分别为处,
由题意可知,
所以,
由余弦定理可得:,
即,
所以,
故答案为:
【变式5-1】(24-25高一下·江苏南京·期中)除特许外,外轮不得进入离我国海岸线mile以内的区域.如图,A,B是海岸线上相距mile的两个观测站,测得某外轮在点位置,,,则此时离海岸线的距离为 mile.
【答案】
【解析】
如图,作于点,由正弦定理,,
因,,故,
而,
故,
在中,.
故答案为:.
【变式5-2】(24-25高一下·浙江·期中)如图所示,为测量一树的高度,在地面上选取两点,从两点分别测得树尖的仰角为,且两点间的距离为,则树的高度为 .
【答案】
【解析】在中,由正弦定理得:,
即,即
又,
则,
则树高m,
故答案为:
【变式5-3】(24-25高一下·河北邢台·期中)某数学兴趣小组成员为测量,两地之间的距离,测得在的北偏东方向上,在的北偏西方向上,在的北偏东方向上,在的北偏东方向上,在的正东方向上,且,相距20千米,则,两地之间的距离是 千米.
【答案】
【解析】如图:
在中,由题意可知,,千米,
由正弦定理可得,则千米.
在中,由题意可知,,千米,
由正弦定理可得,则千米.
在中,,千米,则千米.
故答案为:
题型六:正余弦定理与三角函数性质结合问题
【例6】(24-25高一下·四川成都·期中)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)在中,角的对边分别为,,,且,,,求的面积.
【解析】(1)易知;
令,
解得;
所以函数的单调递增区间为
(2)由可得,即;
又因为,可得;
所以,解得;
又,;
由余弦定理可得,
解得,
因此的面积为.
【变式6-1】(24-25高一下·天津静海·阶段练习)已知函数
(1)求单调递增区间:
(2)在中的对边分别为,求的值和的面积.
【解析】(1)因为
,
令,得,
所以的单递增区间为.
(2)因为,即,
又,所以,
所以,故,
因为,所以,即①,
又,由正弦定理得②,
由①②可得,
所以.
【变式6-2】(24-25高一下·云南红河·阶段练习)已知向量,,函数.
(1)求的解析式;
(2)已知中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若,,,求的边上的中线长;
(3)若,,求.
【解析】(1)因为,
所以,
所以
,
所以;
(2)因为,所以,
又,所以,所以,则,
由余弦定理,又,,
所以,
设的边上的中线为,则,
所以
,
所以,所以的边上的中线长为;
(3)因为,可得,
即,又,则,
所以,
所以.
【变式6-3】(24-25高一下·江苏南京·阶段练习)已知函数.
(1)求的周期及在上的值域;
(2)已知锐角中,,且的面积为,,求边上的中线的长.
【解析】(1)
,
因为,所以,所以,
所以在上的值域.
(2)因为为锐角三角形,所以,,
又,所以,即,
因为,所以,
在中,由余弦定理得,所以,
因为为边上的中线,所以,
所以,
所以.
即边上的中线的长为
题型七:综合应用问题
【例7】(24-25高一下·四川资阳·阶段练习)已知函数.
(1)求函数在上的单调递增区间;
(2)在中,,,分别为角,,的对边,,,求的周长的取值范围.
【解析】(1)
由,得:,,
函数在上的单调递增区间为,;
(2)由得:,
,,,,
由余弦定理知,
(当且仅当时等号成立),
又,,.
【变式7-1】(24-25高一下·江苏连云港·期中)射影几何学中,中心投影是指光从一点向四周散射而形成的投影,如图,光从点出发,平面内四个点经过中心投影之后的投影点分别为.对于四个有序点,若,,定义比值叫做这四个有序点的交比,记作.
(1)若点分别是线段的中点,求;
(2)当时称为调和点列,若,求值;
(3)已知,且,点为线段的中点,,,求
【解析】(1)由条件可得,,则,所以.
(2)由知,两点分属线段内外分点,
不妨设,,
则,,
由知:,
则,即,即.
(3)方法一:由,可得,即,所以,
又点B为线段的中点,即,所以,
又,所以,,,
又已知,所以.
设,,由,得,
即,解得,①
在中,由正弦定理可得,得②,
在中,由正弦定理可得,得③,
又,
②③得,即④,
由①④解得,(负值舍去),即,,
所以.
方法二:因为,所以,
设,则,
又B为线段的中点,所以,
又已知,,所以,
所以,得,所以,,
由,
得,
所以,
设,则,
由,互补得,
即,
解得,所以,,
所以
【变式7-2】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,内角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的值;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若,,求的值.
【解析】(1)在中,,∴由正弦定理得,化简得,
∴由余弦定理可得.
又,所以.
(2)由(1)知.
因为的面积为,解得.
由(1)可得,所以,即,
所以,解得(舍去).
(3)由(1)知.
由,得.
因为,所以,所以,即.
,
由正弦定理可知.
【变式7-3】(23-24高一下·河南漯河·期中)法国著名军事家拿破仑•波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形,则这三个等边三角形的外接圆圆心恰为等边三角形的顶点”,如图,在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为,其中,且.以为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为.
(1)求角;
(2)求周长的最大值;
(3)若的面积为,求的面积.
【解析】(1),则,
故,所以,
可得(负值舍),由,所以.
(2)由(1)知:,
则,
即:,
即,
所以,当且仅当时取等号,
所以最大值为6,
所以周长的最大值为9.
(3)如图,连接,由正弦定理得 ,,则,
正面积,
而,则,
在中,由余弦定理得:,
即,则,
在中,,由余弦定理得,
则,
所以的面积为
【强化训练】
1.(23-24高一下·重庆·期末)已知的内角,,的对边分别为,,,的面积为,,,则( )
A.120° B.135° C.150° D.165°
【答案】A
【解析】在中,,又,
则,而,
则,即,又,则,
而,
由,得,即,
由正弦定理得,由余弦定理
因此,即,则,
由余弦定理,又,
所以.
故选:A
2.(24-25高一下·湖南长沙·期中)在中,,则最大角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,所以,所以最大,
设,
由余弦定理得:,
故选:A
3.(24-25高一下·河南南阳·期中)在中,,,分别是角,,的对边,已知,且有两解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为且,有两解,
所以,得.
故选:C
4.(24-25高一下·天津武清·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列对三角形解的个数的判断正确的是( ).
A.,,,无解 B.,,,有一解
C.,,,有两解 D.,,,有两解
【答案】A
【解析】对于A,由正弦定理,可得,
三角形无解,故A正确;
对于B,因为,且,由大边对大角可知角不存在,
故三角形无解,故B错误;
对于C,由正弦定理可得,此时,
三角形有一解,故C错误;
对于D,由正弦定理可得,三角形无解,
故D错误;
故选:A
5.(23-24高一下·四川成都·期末)在中,角所对的边分别是若,且,则该三角形的形状是( )
A.三边均不相等的三角形 B.底边与腰不相等的等腰三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】C
【解析】因为,,所以,即,
又由,结合正弦定理得:,
即,则,
因为有一个角是的等腰三角形是等边三角形,所以为等边三角形.
故选:C.
6.(多选题)(24-25高一下·四川成都·期中)中,,点D在线段AB上,下列结论正确的是( )
A.若CD是中线,则 B.若CD是高,则
C.若CD是角平分线,则 D.若D是线段AB的三等分点,则
【答案】AC
【解析】
A选项:由余弦定理知:
因为是中线,则
则
则
B选项:
则则故B错误.
C选项:
即
则则故C正确.
D选项:在中
在中若,
可得若是线段的三等分点,则或
但,均不是方程的解,则选项D错误.
故选:AC.
7.(多选题)(24-25高一下·江苏宿迁·期中)的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的有( )
A.若,则
B.,则为等腰三角形
C.,,,则有两解
D.若,则可以是钝角三角形
【答案】AC
【解析】对于A,因为,所以由正弦定理可得,又大边对大角,则,故A正确;
对于B,由,得,所以由余弦定理得,
所以,得,
所以,所以,
所以或,所以为等腰三角形或直角三角形,故B错误;
对于C,过作于点,则,
因为,所以有两解,故C正确;
对于D,因为,,
所以,
因为,且不可能有两个钝角,所以,
所以三个内角均为锐角,故D错误.
故选:AC
8.(多选题)(24-25高一下·福建莆田·期中)已知的内角的对边分别为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,,,则三角形有两解
C.若,则为等腰三角形
D.若,则为钝角三角形
【答案】AD
【解析】由大边对大角可知,故A正确;
对于B:
若,,,
由正弦定理可知,
∴,∴,
∵,∴,∴角为锐角,
∴角只有一解,∴只有一解,故B错误;
对于C:
解法一:若,
结合余弦定理可得,
整理分解因式可得,
∴或,
∴或,
∴为等腰三角形或直角三角形,故C错误;
解法二:∵,,
∴,∴,
∵,
∴或,
∴或,
∴为等腰三角形或直角三角形,故C错误;
对于D:
∵,结合余弦定理可得,
又∵,则,
∴为钝角三角形,故D正确.
故选:AD.
9.(24-25高一下·天津南开·期中)一个人骑自行车由地出发向正东方向骑行了2km到达地,然后由地向南偏东方向骑行了2km到达地,再从地向北偏东方向骑行了8km到达地,则A,D两地的距离为 km.
【答案】
【解析】由题可知,,
所以,,所以,
在中,由余弦定理得,
所以,
即两地的距离为.
故答案为:
10.(24-25高一下·上海长宁·期中)如图,货轮在海上以的速度沿着南偏东的方向航行,货轮在处观测到灯塔在其南偏东的方向上,航行半小时到达点,此时灯塔在其北偏东的方向上,则点与灯塔的距离为 .
【答案】
【解析】如图所示,由题意得,在中,可得,
,,
所以
由正弦定理得.
因此,点与灯塔的距离为是.
故答案为:.
11.(24-25高一下·湖北黄冈·期中)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求角;
(2)若,,求的周长.
【解析】(1)由,得,
所以
又,所以,所以,
因为,所以.
(2)因为,所以,则,
又,余弦定理,所以,
可得,即,
所以,即的周长为20.
12.(24-25高一下·重庆·期中)在中,设角所对的边分别是,已知.
(1)求角的值;
(2)若,的面积为,求的周长.
【解析】(1)则,又为内角,故.
(2),故.
又,故,
故,即,故的周长为
13.(24-25高二下·云南丽江·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,且三角形的面积为,求的周长l.
【解析】(1)∵,
又,所以.
(2),即,
由余弦定理得:.解得:
所以的周长
14.(23-24高一下·福建南平·期末)已知的三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【解析】(1)由正弦定理可得,
所以,
即,
因为,所以,
所以,化简得,即,
又由,可得,
故,所以;
(2)由已知可得,,
可得,化简得,,即,
又由余弦定理可得,化简得,,
联立解得,
所以的周长为
15.(24-25高一下·山东·期中)已知的内角的对边分别是,向量,.
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【解析】(1)因为向量,
所以,
根据正弦定理,得,
在中,,则,
则,
即,
也即
又在中,,则,
则可得:,即,
在中,,所以.
(2)因为的面积为,由(1)知,
所以,则,
在中,由余弦定理得,,
又,则,解得,
所以的周长为.
16.(23-24高一下·辽宁·期中)古希腊数学家托勒密对凸四边形(凸四边形是指没有角度大于180°的四边形)进行研究,终于有重大发现:任意一凸四边形,两组对边的乘积之和不小于两条对角线的乘积,当且仅当四点共圆时等号成立.且若给定凸四边形的四条边长,四点共圆时四边形的面积最大.根据上述材料,解决以下问题,如图,在凸四边形中,
(1)若,,,(图1),求线段长度的最大值;
(2)若,,(图2),求四边形面积取得最大值时角的大小,并求出四边形面积的最大值;
(3)在满足(2)条件下,若点是外接圆上异于的点,求的最大值.
【解析】(1)由,,,,可得,
由题意可得,
即,
即,当且仅当四点共圆时等号成立
即的最大值为;
(2)如图2,连接,因为四点共圆时四边形的面积最大,,,,
所以,即,,
在中,,①
在中,由余弦定理可得,②
由①②可得,
解得,而,可得,
所以,
此时.
所以时,四边形面积取得最大值,且最大值为.
(3)由题意可知所以,即,
在中,由余弦定理可得,
故,
故,
故,当且仅当时等号成立,
故最大值为
17.(23-24高一下·江苏南京·期中)在扇形中,圆心角,半径,点在弧上(不包括端点),设.
(1)求四边形的面积关于的函数解析式;
(2)求四边形的面积的取值范围;
(3)托勒密所著《天文学》第一卷中载有弦表,并且讲述了制作弦表的原理,其中涉及如下定理:在圆的内接四边形中,两条对角线的乘积等于两组对边乘积的和.先分别在线段,上取点,,使得为等边三角形,求面积的最小值.
【解析】(1)
,;
(2)因为,所以,所以,
所以,即四边形的面积的取值范围为.
(3)因为,由托勒密定理知:,
化简得,
在中,由余弦定理得:
,
当且仅当时取到最小值,
所以,当且仅当时取等号.
14
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