内容正文:
专题03 解三角形
(易错必刷30题6种题型专项训练)
题型一 解三角形 题型二 三角形形状的判断
题型三 三角形多解问题 题型四 三角形边长、面积、周长最值与范围问题
题型五 面积与周长求值问题 题型六 距离、高度、角度问题
题型一 解三角形
1.(24-25高一下·河南·期中)在中,角所对的边分别为.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】应用余弦定理并结合给定条件计算求解即可.
【详解】在中,对于,
利用余弦定理得.
故选:D
2.(24-25高一下·广东·期中)在中,内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据正弦定理,即可求得答案.
【详解】在中,,
则,
故选:C
3.(24-25高一下·广东江门·期中)在中,角的对边分别为,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦定理、余弦定理求解即可.
【详解】因为,
由正弦定理可得:.
由余弦定理可得:.
故选:B
4.(23-24高一下·广东东莞·期中)已知中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,利用正弦定理列式求解.
【详解】在中,,,则,而,
由正弦定理得.
故选:A
5.(24-25高一下·云南·期中)在中,,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】根据已知数据结合余弦定理直接求解即可.
【详解】在中,,
即,化简得,
解得或(不合题意,舍去),
,
故选:C.
题型二 三角形形状的判断
6.(24-25高一下·广东佛山·期中)在中,角的对边分别是,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.不确定的
【答案】A
【分析】根据题意,利用余弦定理,得到,再由,代入整理得,进而得到,即可得到答案.
【详解】在中,由余弦定理得,
因为,可得,
代入上式,整理得,即,所以,
所以,所以为等腰三角形.
故选:A.
7.(24-25高一下·江苏徐州·期中)在中,内角的对边分别为,已知,则的形状为( )
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】B
【分析】在中利用余弦定理化简题干信息即可.
【详解】在中利用余弦定理,则,
得,则为直角三角形.
故选:B
8.(24-25高一下·广东·期中)在中,分别是内角的对边,若(其中表示的面积),且,则的形状是( )
A.有一个角是30°的等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.有一个角是30°的直角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】由三角形面积公式和余弦定理化简可得,由正弦定理对化简可得,结合平面向量线性运算、数量积运算和平面几何知识可得,从而可得是等边三角形.
【详解】,又,
所以,解得,因为,所以.
又,由,可得,,
则,
如图所示,在边、上分别取点、,使,,
以,为邻边作平行四边形,则四边形为菱形,
连接,,,且,
,,,又,
,且,,即,
又,是等边三角形.
故选:D.
9.(24-25高一下·天津静海·期中)在中,若,则是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】A
【分析】由余弦定理整理化简等式,可得答案.
【详解】由余弦定理可得,则.
故选:A.
10.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)平面直角坐标系中若动点P组成的区域面积为32,则a等于( )
A. B.3 C.2 D.
【答案】C
【分析】不妨设,利用向量的运算,确定满足条件的动点P的区域,结合平行四边形的面积公式进行求解即可.
【详解】显然,
不妨设,
如图所示,延长AB到点N,延长AC到点M,使得,
作,
则四边形均为平行四边形.
由题意可知:点组成的区域为图中的四边形EFGH及其内部.
,
,
,
则,
则,
又,故,,三种情况下,
动点P组成的区域和组成的区域相同,面积相等,
四边形的面积为其中的,即,
则四边形的面积
即,则,得或0(舍去).
故选:C.
题型三 三角形多解问题
11.(23-24高三上·北京顺义·期中)在中,,,,满足条件的( )
A.有无数多个 B.有两个 C.有一个 D.不存在
【答案】D
【分析】利用正弦定理求出,再结合正弦函数的性质判断即可.
【详解】因为,,,
由正弦定理,即,所以,
又,
由正弦函数的性质可得不存在,所以满足条件的不存在.
故选:D
12.(24-25高一下·重庆·阶段练习)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,,那么该三角形解的情况为( )
A.无解 B.恰有一解 C.恰有两解 D.不能确定
【答案】C
【分析】由三角形内角的性质得,结合的大小关系,即可判断三角形个数.
【详解】中,则,而,,
所以,显然满足的三角形恰有两个.
故选:C
13.(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【分析】根据正弦定理逐一判断各选项即可.
【详解】A:,,,为钝角且,有一解,故A错误;
B:,,,为锐角,,则无解,故B错误;
C:,,,为钝角且,则无解,故C错误;
D:,,,为锐角,,因,故有两解,故D正确.
故选:D
14.(19-20高一下·湖北黄冈·阶段练习)在中,内角、、的对边分别为、、,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】A
【分析】由条件利用正弦定理以及大边对大角,逐项判断解的个数即可得解.
【详解】对于A,若,,,由正弦定理可得,得,
得,再根据,可得,得可能是锐角也可能是钝角,
即角有个值,故有两解;
对于B,若,,,由正弦定理可得,得,
得,再根据,可得,只能是锐角,故有一个解;
对于C,若,,,
由正弦定理可得,得,得,
再根据,则只能是锐角,故有一解;
对于D,若,,,
则由正弦定理可得,得,求得,故无解,得不存在.
故选:A.
15.(24-25高一下·山东泰安·期中)的内角的对边分别是,若,则当有两解时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】理由正弦定理,将问题转换为三角方程根的个数求参数问题即可.
【详解】由正弦定理有,即,即有两解,
因为,所以,从而,解得.
故选:C.
题型四 三角形边长、面积、周长最值与范围问题
16.(24-25高一下·江苏无锡·阶段练习)古希腊数学家托勒密在他的名著《数学汇编》里给出了托勒密定理,即圆的内接凸四边形的两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积.已知为圆的内接四边形ABCD的两条对角线,,,则面积的最大值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由圆的性质及正弦边角关系得,从而设,结合题设得到且,最后应用三角形面积公式及基本不等式求面积的最大值.
【详解】由题意,则,
所以,即,
设,又,由题意,
所以,故,
又,故,则,
所以,
当且仅当时取等号,故面积的最大值为.
故选:C
17.(24-25高三上·山西吕梁·阶段练习)如图为一块三角形铁片,已知,,,现在这块铁片中间发现一个小洞,记为点,,.过点作一条直线分别交的边,于点,,并沿直线裁掉,则裁掉的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,,结合三角形的面积公式利用等面积法,,可得,再利用基本不等式可得,进而求解即可.
【详解】设,,
因为,,所以,
由,得,
则,平方整理得,
当且仅当,即,时等号成立,
所以.
故选:B.
18.(24-25高一下·广东江门·阶段练习)是钝角三角形,内角所对的边,则最大边的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件利用余弦定理建立不等关系即可计算作答.
【详解】因是钝角三角形,,且是最大边,
则由余弦定理得:,
于是得,,解得,
又有,即,
所以最大边的取值范围是:.
故选:D
19.(2025高三·全国·专题练习)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,若△ABC的面积为2,则当△ABC的周长最小时,求的值.
【答案】
【分析】根据给定条件,结合三角形面积定理、余弦定理求出周长的函数表达式,再借助函数性质、均值不等式计算作答
【详解】由题意得,由,得,
由余弦定理得,化简得,所以,
则的周长为.
令,易知在上单调递增,所以当a最小时,的周长最小,
而,当且仅当时等号成立,故,故当的周长最小时,.
20.(2025·河北邯郸·二模)在正三棱锥中,分别在上,当周长最小时,的面积等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】首先利用正三棱锥的性质得到侧面展开图中角的度数,再根据侧面展开图中线段与三角形周长的关系,得出周长的最小值,然后通过正弦定理求出PM的长度,最后利用三角形面积公式求出的面积.
【详解】三棱锥是正三棱锥,,沿AP剪开,使侧面铺开在一个平面上,
如图,则,则周长的最小值为
.
故选:B.
题型五 面积与周长求值问题
21.(24-25高一下·天津河东·期中)在中,三个内角所对边分别为,若且则的面积等于( )
A. B. C. D.3
【答案】A
【分析】利用正弦定理求得,结合余弦定理可求得的值,再利用同角三角函数的基本关系以及三角形的面积公式可求得结果.
【详解】因为,由正弦定理可得,即,解得或(舍).
由余弦定理可得,
解得,故,
因为,则角为锐角,所以,,
因此,.
故选:A.
22.(24-25高一下·广东汕头·期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,在下面三个条件中任选一个作为条件,解答下列问题,三个条件为:①;② ③.
(1)求角A的大小;
(2)若求△ABC的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角函数恒等式变换以及正弦定理,结合三角形性质,可得答案;
(2)由余弦定理,建立方程,结合三角形的面积公式,可得答案.
【详解】(1)若选①:
因为,
由正弦定理可得,
因为,所以,可得,又,所以;
若选②:
因为由正弦定理可得:,
因,,所以,又,所以;
若选③:
因为,
则可得:,
因为,,所以,又,所以.
(2)由(1)可知:,由余弦定理可得:,
又,所以,解得.
所以三角形的面积.
23.(2025·四川自贡·三模)在中,角所对的边长组成公差为1的等差数列.
(1)若,求的周长和面积;
(2)为锐角三角形,求整数的最小值.
【答案】(1)周长为15,
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边结合题意求出,即可得到周长,再利用余弦定理边化角求出,根据三角形面积公式得到面积即可;
(2)根据余弦定理边化角结合三角形三边的关系求解即可.
【详解】(1)根据题不妨设,,
因为,所以由正弦定理可得,
解得,,,
所以的周长为,
又由余弦定理可得,则,
所以.
(2)根据题意可知,若为锐角三角形,则为锐角,
由余弦定理得,
解得或者,
又由三角形三边关系可得,解得,
因为,故.
24.(24-25高一下·重庆·期中)在中,角的对边为,已知,且,.
(1)求角的大小:
(2)求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先应用正弦定理化简,最后应用余弦定理结合角的范围计算求解;
(2)根据平面向量的数量积定义结合余弦定理计算求解,即可得出周长.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
由余弦定理可得,且,所以.
(2)因为,即,可得,
由(1)知,可得,且,
可得,解得,
所以的周长为.
25.(2025·云南昆明·二模)在中,,,.
(1)求;
(2)点在外接圆上,设的面积为,若,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理求解,即可利用正弦定理求解,
(2)根据三角形的面积公式即可求解,即可求解.
【详解】(1)由余弦定理知:,解得,
由正弦定理可知,则.
(2)因为,
则,
故,则为锐角,又点在外接圆上,所以,
故,则,,
则的周长为.
题型六 距离、高度、角度问题
26.(24-25高一下·福建三明·期中)宁化县的慈恩塔始建于唐末年间,现在的慈恩塔是1998-2006年重建的,如图1.某人为了测量塔高,在点处测得仰角为,在点处测得仰角为,两点间的距离为米,,如图2,则塔的高度为 米.
【答案】
【分析】分别在以及表示出,然后在中,结合余弦定理代入计算,即可得到结果.
【详解】设塔高为,
在中,,则,
在中,,则,则,
在中,,,
由余弦定理可得,
即,
化简可得,解得.
故答案为:
27.(24-25高一下·浙江杭州·期中)如图,为了测量两山顶,间的距离,飞机沿水平方向在,两点进行测量,,,,在同一铅垂平面内,飞机在点到,点的俯角分别为,,飞行3千米后,在点到,点的俯角分别为,,则测得两山顶,间距离为 千米.
【答案】
【分析】先在中,利用正弦定理求,在中利用余弦定理求,再在中,利用余弦定理求.
【详解】
因为在点测得,的俯角分别为,,
所以,,
因为在点测得,的俯角分别为,,
所以,,
在中,已知,
由正弦定理得,
所以;
因为,则,
所以,
在中,由余弦定理得,
所以,
因为,,故,
在中,由余弦定理得:,
故,
所以
故答案为:.
28.(24-25高一下·江西景德镇·期中)如图,某县区域地面有四个5G基站,,,.已知,两个基站建在江的南岸,距离为;基站,在江的北岸,测得,,,,则,两个基站的距离为( )
A. B. C.15km D.
【答案】B
【分析】根据题意可得,,利用正弦定理求出,进而结合余弦定理即可求出.
【详解】在中,,,则,,,
在中,,,
由正弦定理得,,
在中,由余弦定理得,
.
故选:B.
29.(24-25高一下·吉林延边·阶段练习)如图,在海面上有两个观测点B,D,点B在D的正北方向,距离为2km,在某天10:00观察到某航船在C处,此时测得,5分钟后该船行驶至A处,此时测得,,,,则该船行驶的距离为 km
【答案】
【分析】在中得,在中由正弦定理得,在中,由余弦定理得.
【详解】依题意,,
,
在中,,,则,又,则km,
在中,,,则,
由正弦定理,得AB=km,
在中,,由余弦定理得
,
所以该船行驶的距离km.
故答案为:
30.(22-23高一下·吉林·期中)三角学起源于土地和天文学中的测量.1752年,法国天文学家拉卡伊(1713-1762)和他的学生拉朗德(1732-1807)利用三角测量法首次精确地计算出地月距离.他们的测量方案是:拉卡伊和拉朗德分别来到观测地德国柏林(A点)和非洲南端的好望角(点),这两个地方经度相近,可看做在同一经度线上,纬度分别是北纬度和南纬度,他们同一时间分别在这两个地方进行观测.如图所示,当夜幕降临时,月亮从地平线上越升越高,当它到达最高点,即是平面四边形时,在A点(柏林)测出月亮的天顶距(即离开头顶方向的角度),在点(好望角)测出月亮的天顶距.在中求出,和,在此基础上,解,求出地月距离的近似值或.设地球的半径为,利用测量方案中提供的数据(,,,,),求:
(1)和;
(2).
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)分析得为等腰三角形,顶角为,余弦定理解AB即可;
(2)结合(1)求出相关内角,正弦定理即可解BC.
【详解】(1)由题意可得:
,则为等腰三角形,顶角,
所以,
由余弦定理得:
即;
(2)由上可得:,,
由正弦定理解可得:
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专题03 解三角形
(易错必刷30题6种题型专项训练)
题型一 解三角形 题型二 三角形形状的判断
题型三 三角形多解问题 题型四 三角形边长、面积、周长最值与范围问题
题型五 面积与周长求值问题 题型六 距离、高度、角度问题
题型一 解三角形
1.(24-25高一下·河南·期中)在中,角所对的边分别为.若,则( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·广东·期中)在中,内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·广东江门·期中)在中,角的对边分别为,则( )
A.1 B. C. D.
4.(23-24高一下·广东东莞·期中)已知中,,,,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高一下·云南·期中)在中,,则的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
题型二 三角形形状的判断
6.(24-25高一下·广东佛山·期中)在中,角的对边分别是,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.不确定的
7.(24-25高一下·江苏徐州·期中)在中,内角的对边分别为,已知,则的形状为( )
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
8.(24-25高一下·广东·期中)在中,分别是内角的对边,若(其中表示的面积),且,则的形状是( )
A.有一个角是30°的等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.有一个角是30°的直角三角形 D.等边三角形
9.(24-25高一下·天津静海·期中)在中,若,则是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.直角三角形 D.等腰或直角三角形
10.(24-25高一下·湖南邵阳·期中)平面直角坐标系中若动点P组成的区域面积为32,则a等于( )
A. B.3 C.2 D.
题型三 三角形多解问题
11.(23-24高三上·北京顺义·期中)在中,,,,满足条件的( )
A.有无数多个 B.有两个 C.有一个 D.不存在
12.(24-25高一下·重庆·阶段练习)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,,那么该三角形解的情况为( )
A.无解 B.恰有一解 C.恰有两解 D.不能确定
13.(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
14.(19-20高一下·湖北黄冈·阶段练习)在中,内角、、的对边分别为、、,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
15.(24-25高一下·山东泰安·期中)的内角的对边分别是,若,则当有两解时,的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型四 三角形边长、面积、周长最值与范围问题
16.(24-25高一下·江苏无锡·阶段练习)古希腊数学家托勒密在他的名著《数学汇编》里给出了托勒密定理,即圆的内接凸四边形的两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积.已知为圆的内接四边形ABCD的两条对角线,,,则面积的最大值为( ).
A. B. C. D.
17.(24-25高三上·山西吕梁·阶段练习)如图为一块三角形铁片,已知,,,现在这块铁片中间发现一个小洞,记为点,,.过点作一条直线分别交的边,于点,,并沿直线裁掉,则裁掉的面积的最小值为( )
A. B. C. D.
18.(24-25高一下·广东江门·阶段练习)是钝角三角形,内角所对的边,则最大边的取值范围是( )
A. B. C. D.
19.(2025高三·全国·专题练习)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,若△ABC的面积为2,则当△ABC的周长最小时,求的值.
20.(2025·河北邯郸·二模)在正三棱锥中,分别在上,当周长最小时,的面积等于( )
A. B. C. D.
题型五 面积与周长求值问题
21.(24-25高一下·天津河东·期中)在中,三个内角所对边分别为,若且则的面积等于( )
A. B. C. D.3
22.(24-25高一下·广东汕头·期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,在下面三个条件中任选一个作为条件,解答下列问题,三个条件为:①;② ③.
(1)求角A的大小;
(2)若求△ABC的面积.
23.(2025·四川自贡·三模)在中,角所对的边长组成公差为1的等差数列.
(1)若,求的周长和面积;
(2)为锐角三角形,求整数的最小值.
24.(24-25高一下·重庆·期中)在中,角的对边为,已知,且,.
(1)求角的大小:
(2)求的周长.
25.(2025·云南昆明·二模)在中,,,.
(1)求;
(2)点在外接圆上,设的面积为,若,求的周长.
题型六 距离、高度、角度问题
26.(24-25高一下·福建三明·期中)宁化县的慈恩塔始建于唐末年间,现在的慈恩塔是1998-2006年重建的,如图1.某人为了测量塔高,在点处测得仰角为,在点处测得仰角为,两点间的距离为米,,如图2,则塔的高度为 米.
27.(24-25高一下·浙江杭州·期中)如图,为了测量两山顶,间的距离,飞机沿水平方向在,两点进行测量,,,,在同一铅垂平面内,飞机在点到,点的俯角分别为,,飞行3千米后,在点到,点的俯角分别为,,则测得两山顶,间距离为 千米.
28.(24-25高一下·江西景德镇·期中)如图,某县区域地面有四个5G基站,,,.已知,两个基站建在江的南岸,距离为;基站,在江的北岸,测得,,,,则,两个基站的距离为( )
A. B. C.15km D.
29.(24-25高一下·吉林延边·阶段练习)如图,在海面上有两个观测点B,D,点B在D的正北方向,距离为2km,在某天10:00观察到某航船在C处,此时测得,5分钟后该船行驶至A处,此时测得,,,,则该船行驶的距离为 km
30.(22-23高一下·吉林·期中)三角学起源于土地和天文学中的测量.1752年,法国天文学家拉卡伊(1713-1762)和他的学生拉朗德(1732-1807)利用三角测量法首次精确地计算出地月距离.他们的测量方案是:拉卡伊和拉朗德分别来到观测地德国柏林(A点)和非洲南端的好望角(点),这两个地方经度相近,可看做在同一经度线上,纬度分别是北纬度和南纬度,他们同一时间分别在这两个地方进行观测.如图所示,当夜幕降临时,月亮从地平线上越升越高,当它到达最高点,即是平面四边形时,在A点(柏林)测出月亮的天顶距(即离开头顶方向的角度),在点(好望角)测出月亮的天顶距.在中求出,和,在此基础上,解,求出地月距离的近似值或.设地球的半径为,利用测量方案中提供的数据(,,,,),求:
(1)和;
(2).
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