内容正文:
专题02解三角形
题型概览
题型01解三角形
题型02解三角形的实际应用
题型03 三角形中的最值问题
题型04 解答题
解三角形题型01
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由余弦定理得,因为,所以.故选:C.
2.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,分别为内角的对边,若,,且,则 .
【答案】4
【详解】因为,所以,所以,即,由题干及正弦定理得,①,由余弦定理得,②,由①②得,,即,故答案为:4.
3.(23-24高一下·鹤岗市·期末)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
【详解】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.
4.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)(多选)在中,角的对边分别为,则下列对的个数的判断正确的是( )
A.当时,有两解 B.当时,有一解
C.当时,无解 D.当时,有两解
【答案】AC
【详解】对于A,由正弦定理得,即,所以,又因为,所以或,有两解,故A正确;对于B,由正弦定理得,无解,故B错误;对于C,由正弦定理得,无解,故C正确;对于D,由正弦定理得,又,所以为锐角,此三角形只有一解,故D错误.故选:AC.
5.(23-24高一下·佳木斯市·期末)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则的面积是 D.是钝角三角形
【答案】CD
【详解】当时,,显然,由正弦定理得:,所以,与已知矛盾,故A错误;因为,所以不妨设,故,所以,B错误;当时,,则,因为,所以,故,C正确;因为,所以A为钝角,故是钝角三角形,D正确.故选CD
6.(23-24高一下·黑河市·期末)(多选)设的内角所对的边分别为,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.已知,则
C.若,则符合条件的有两个
D.若,则为等腰三角形或直角三角形
【答案】AD
【详解】选项A:若,则由正弦定理得:则,则选项A正确.选项B:因为在中,则因为所以当时,当时,故选项B错误,选项C:若,则则则无符合条件的故选项C错误.选项D:若则由正弦定理得则则则或则则为等腰三角形或直角三角形,故选项D正确.故选:AD.
7.(23-24高一下·鹤岗市·期末)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列命题是真命题的是( )
A.若,则为等腰三角形
B.若,,,则只有一解
C.若,则
D.若为锐角三角形,则
【答案】ACD
【详解】对于选项A:由,由正弦定理可得,则,因为,则,可得,即,所以为等腰三角形,故A正确;对于选项B:若,,,则,所以有两解,故B错误;对于选项C:若,有正弦定理可得,则,即,因为,则,可得,所以,故C正确;对于选项D:若为锐角三角形,则,可得,且,,则在上单调递增,所以,又因为,则,可得,所以,故D正确.故选:ACD.
解三角形的实际应用题型02
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)如图,用无人机测量一座小山的海拔与该山最高处的古塔的塔高,无人机的航线与塔在同一铅直平面内,无人机飞行的海拔高度为,在处测得塔底(即小山的最高处)的俯角为,塔顶的俯角为,向山顶方向沿水平线飞行到达处时,测得塔底的俯角为,则该座小山的海拔为 ;古塔的塔高为 .
【答案】 /
【详解】如图,在,,由正弦定理, 又,
所以,即,延长交于,则,又无人机飞行的海拔高度为,所以该座小山的海拔为,在中,,又,由正弦定理有,得到,故答案为:,.
2.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)如图,航空测量的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机飞行的海拔高度为10000,速度为50.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420s后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度大约为(,)( )
A.7350 B.2650 C.3650 D.4650
【答案】B
【详解】如图,设飞机的初始位置为点,经过420s后的位置为点,山顶为点,作于点,则,所以,在中,,由正弦定理得,则,因为,所以,所以山顶的海拔高度大约为.故选:B.
3.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象.若要测量如图所示的蓝洞的口径,即两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点,测得,,,,则两点间的距离为( )
A.80 B. C.160 D.
【答案】D
【详解】因为,,所以,,所以,又因为,所以,在中,由正弦定理得,所以,在中,,所以.故选:D.
4.(23-24高一下·大庆市·期末)某大型商场为迎接新年的到来,在自动扶梯()的点的上方悬挂竖直高度为5米的广告牌,如图所示,广告牌底部点正好为的中点,电梯的坡度.当人在点时,观测到视角的正切值为.当人运动到中点时,( )
A. B. C.5 D.
【答案】B
【详解】由题意,为的中点,由,得,当人在点时,如下图所示,
设,则,在中,,在中,,
因为,所以,解得或,因为,所以,则,则,当人运动到中点时,作于点,如下图所示,则,,所以,在中,.故选:B.
5.(23-24高一下·大庆市·期末)如图所示,在同一个铅垂面,在山脚测得山顶的仰角为,斜坡长为,在处测得山顶的仰角为,则山的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:如图所示,因为,,所以,则,在中,由正弦定理得,,则,得,在直角三角形中,,得.故选:D
解三角形中的最值问题题型03
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,内角所对的边分别为,若,,则的最大值为 .
【答案】
【详解】中,,,所以,所以,
根据正弦定理,,即,因为,所以,由为三角形内角可知,,根据正弦定理,,所以,其中,,当时取得最大值,所以的最大值为.故答案为:
2.(23-24高一下·黑河市·期末)在中,内角的对边分别为,且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,由正弦定理得,所以,
所以,由余弦定理得,
当且仅当,即时,等号成立,所以,所以当时,取得最大值,此时,所以的最大值是.故选:D.
3.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在锐角中,角A,B,C的对边分别为,,,为的面积,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在锐角,由余弦定理可知,由面积公式可得,代入到已知条件可得,因为,化简可得,根据恒等变换可得,因为锐角,所以,所以可得,所以,则,因为锐角,所以,则,在单调递增,则,令,所以,所以,由对勾函数的单调性知在单调递减,在单调递增,当时,是极小值,当或时,最大值,则.故选:C
4.(23-24高一下·大庆市·期末)某地进行老旧小区改造,有半径为60米,圆心角为的一块扇形空置地(如图),现欲从中规划出一块三角形绿地,其中在上,,垂足为,,垂足为,设,则 (用表示);当在上运动时,这块三角形绿地的最大面积是 .
【答案】 米 平方米.
【详解】在中,,AP=60米,∴(米),
在中,可得,由题可知,
∴的面积为:,
又,,∴当,即时,的面积有最大值平方米,
即三角形绿地的最大面积是平方米.故答案为:米;平方米.
解答题题型04
1.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,且,求的面积.
【详解】(1)因为,,所以由正弦定理得,,
又,所以,又,所以.
(2)由,则,
故,,所以,所以,
又,整理得,
则,解得,
所以的面积为.
2.(23-24高一下·鹤岗市·期末)已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A是锐角,且.
(1)求A;
(2)若,的面积为,求的值.
【详解】(1)由题可得.
因为,所以,所以,而,所以.
(2)因为,所以.
由余弦定理得:,所以.
3.(23-24高一下·牡丹江市·期末)在中,分别为内角的对边,且.
(1)求角A的大小;
(2)设角A的内角平分线交于点,若的面积为,求的值.
【详解】(1)由及正弦定理得:
,即.
由余弦定理得,又,所以.
(2)由角的内角平分线交于点可知,
,所以.
4.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)已知面积为,角,,的对边分别为,,,请从以下条件中任选一个,解答下列问题:①;②;③
(1)求角;
(2)若,是上的点,平分,的面积为,求角平分线的长.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【详解】(1)若选①,则,
可得,又因为,所以;
若选②,由正弦定理可得,
因为,则,所以,所以,
又,则,所以,所以,所以,则;
若选③,由正弦定理可得,
因为,则,所以,
即,所以,即,
又,则,所以,则;
(2)因为,是上的点,平分,的面积为,
所以,可得,,
由余弦定理可得,即,解得(负值已舍去),即角平分线的长为.
5.(23-24高一下·佳木斯市·期末)在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且满足.
(1)求角B;
(2)若,的面积为,求的周长.
【详解】(1)因,由正弦定理得,,
化简得:,由余弦定理得,,
因,故.
(2)由的面积为可得:,即:,
由余弦定理,,即:,
从而,,则.
故的周长为:
6.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,点是线段上的一点,且,求的周长.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
又,所以,
又,
所以,即,
又,所以,
所以,又,所以.
(2)由题意知,
又,所以,即.
在中,由余弦定理得,即,
所以,解得或(舍),
所以的周长为.
7.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,角所对的边分别为,向量,,且,为线段上一点.
(1)求角的大小;
(2)若为角的角平分线,,的周长为15,求的长.
【详解】(1)解:,,且,,
由正弦定理得,,
,,
在三角形中,,,,∵,.
(2)解:,,
由余弦定理得,即,解得.
为角的角平分线,,∵,
∴,∴,得
.
8.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求边及的面积;
(3)在(2)的条件下,求的值.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,
即,即,
又,所以,则,又,所以.
(2)由余弦定理得,
整理得,解得或(舍),
所以的面积.
(3)由正弦定理得,即,解得,
因为,故角为锐角,故,
所以,,
所以.
9.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,,,
(1)求A的大小:
(2)点D在BC上,
(Ⅰ)当,且时,求AC的长;
(Ⅱ)当,且时,求的面积.
【详解】(1)因为,所以由正弦定理可得,
又,所以,
因为为三角形内角,,所以,可得,
因为,所以;
(2)(Ⅰ)此时,,所以,所以,
在中,由正弦定理可得;
(Ⅱ)设,由,可得,
化简可得,有,
由于,所以,
所以,
所以.
10.(23-24高一下·鹤岗市·期末)如图,某小区准备将闲置的一直角三角形地块开发成公共绿地,图中.设计时要求绿地部分(如图中阴影部分所示)有公共绿地走道,且两边是两个关于走道对称的三角形(和).现考虑方便和绿地最大化原则,要求点与点均不重合,落在边上且不与端点重合,设.
(1)若,求此时公共绿地的面积;
(2)为方便小区居民的行走,设计时要求的长度最短,求此时绿地公共走道的长度.
【详解】(1)由图得: ∴,
又 ∴ ∴,
∴;
(2)由图得:且 ,
∴ ,
在中,由正弦定理可得: ,∴ ,
记,
又 ,∴ ,
∴时,取最大,最短,则此时.
11.(23-24高一下·黑河市·期末)在锐角三角形中,内角A,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的值.(2)求的取值范围.
【详解】(1)设的外接圆半径为.
由正弦定理,得,,.
因为,则,
整理得,
由余弦定理得,即,
又因为,则,可得,所以.
(2)由正弦定理可得,则
因为是锐角三角形,则,解得,则,可得,
所以的取值范围是.
12.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B;
(2)若为锐角三角形,,D是线段AC的中点,求BD的长的取值范围.
【详解】(1)因为,由正弦定理得,所以,
由余弦定理得, 又,所以;
(2)因为,所以.
因为D是线段AC的中点,所以,
所以,
由正弦定理得,所以,,
所以
,
又为锐角三角形,所以,解得,所以,
即,则,所以,
即,则BD的长的取值范围是.
13.(23-24高一下·大庆市·期末)在锐角中,角,,的对边为,,,若,.
(1)求角的大小;
(2)若为的中点,且,求的面积;
(3)如图,过点在所在平面内作,且满足.求线段的最大值.
【详解】(1)因为,,
所以,即,
由余弦定理得,又,∴.
(2)因为是的中点,所以,两边平方可得,
即,
又,所以,面积为.
(3)设,当DC与外接圆相切时,可得,则,
则,
在中,由正弦定理得,所以,
在中,由正弦定理得,所以
因为,所以
又,所以,所以当,即时,有最大值,最大值为.
14.(23-24高一下·大庆市·期末)代数式化简中常用到“配、凑、拆”等技巧,例如可以通过拆角转化为,这种技巧在一些三角函数化简问题中常被使用.已知在,角的对边分别为.
(1)证明:;
(2)求角的大小;
(3)若点是边(不包含端点)上的一动点,过点向直线作垂线,垂足为,已知,求证:.
【详解】(1)证明:
.
(2)因为,所以,因为,所以,所以,
因为,所以,由正弦定理得,,
由(1)得,
,
所以,即,
因为,所以,所以,即.
(3)证明:设,,则,
由余弦定理得,,
整理得,,代入,
得,解得,或
因为,所以,
设,则,,
则,
在中,由余弦定理得,,即,
整理得,,
所以
,
因为,
当且仅当时,即时等号成立,
又,
所以,即,
所以,所以.
15.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,已知S为的面积且满足.
(1)若为锐角三角形,求的取值范围;
(2)法国著名数学家柯西在数学领域有非常高的造诣.很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.若P是内一点,过P作AB,BC,AC垂线,垂足分别为D,E,F,借助于三维分式型柯西不等式:,当且仅当时等号成立.求的最小值.
【详解】(1),,即,.
,,,,,
为锐角三角形,,,,,
设,则,时,
(2).
又,,,,
.
由三维分式型柯西不等式有.
当且仅当即时等号成立.
由余弦定理得,
所以即,则.
令,则.
因为解得,当且仅当时等号成立.
所以.则.令,则在上递减,
当即时,y有最大值,所以T的最小值为.
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专题02解三角形
题型概览
题型01解三角形
题型02解三角形的实际应用
题型03 三角形中的最值问题
题型04 解答题
解三角形题型01
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角的对边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,分别为内角的对边,若,,且,则 .
3.(23-24高一下·鹤岗市·期末)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
4.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)(多选)在中,角的对边分别为,则下列对的个数的判断正确的是( )
A.当时,有两解 B.当时,有一解
C.当时,无解 D.当时,有两解
5.(23-24高一下·佳木斯市·期末)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,下列结论正确的是( )
A. B.
C.若,则的面积是 D.是钝角三角形
6.(23-24高一下·黑河市·期末)(多选)设的内角所对的边分别为,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.已知,则
C.若,则符合条件的有两个
D.若,则为等腰三角形或直角三角形
7.(23-24高一下·鹤岗市·期末)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列命题是真命题的是( )
A.若,则为等腰三角形
B.若,,,则只有一解
C.若,则
D.若为锐角三角形,则
解三角形的实际应用题型02
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)如图,用无人机测量一座小山的海拔与该山最高处的古塔的塔高,无人机的航线与塔在同一铅直平面内,无人机飞行的海拔高度为,在处测得塔底(即小山的最高处)的俯角为,塔顶的俯角为,向山顶方向沿水平线飞行到达处时,测得塔底的俯角为,则该座小山的海拔为 ;古塔的塔高为 .
2.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)如图,航空测量的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机飞行的海拔高度为10000,速度为50.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420s后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度大约为(,)( )
A.7350 B.2650 C.3650 D.4650
3.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象.若要测量如图所示的蓝洞的口径,即两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点,测得,,,,则两点间的距离为( )
A.80 B. C.160 D.
4.(23-24高一下·大庆市·期末)某大型商场为迎接新年的到来,在自动扶梯()的点的上方悬挂竖直高度为5米的广告牌,如图所示,广告牌底部点正好为的中点,电梯的坡度.当人在点时,观测到视角的正切值为.当人运动到中点时,( )
A. B. C.5 D.
5.(23-24高一下·大庆市·期末)如图所示,在同一个铅垂面,在山脚测得山顶的仰角为,斜坡长为,在处测得山顶的仰角为,则山的高度为( )
A. B. C. D.
解三角形中的最值问题题型03
1.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,内角所对的边分别为,若,,则的最大值为 .
2.(23-24高一下·黑河市·期末)在中,内角的对边分别为,且,则的最大值是( )
A. B. C. D.
3.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在锐角中,角A,B,C的对边分别为,,,为的面积,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高一下·大庆市·期末)某地进行老旧小区改造,有半径为60米,圆心角为的一块扇形空置地(如图),现欲从中规划出一块三角形绿地,其中在上,,垂足为,,垂足为,设,则 (用表示);当在上运动时,这块三角形绿地的最大面积是 .
解答题题型04
1.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,且,求的面积.
2.(23-24高一下·鹤岗市·期末)已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A是锐角,且.
(1)求A;
(2)若,的面积为,求的值.
3.(23-24高一下·牡丹江市·期末)在中,分别为内角的对边,且.
(1)求角A的大小;
(2)设角A的内角平分线交于点,若的面积为,求的值.
4.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)已知面积为,角,,的对边分别为,,,请从以下条件中任选一个,解答下列问题:①;②;③
(1)求角;
(2)若,是上的点,平分,的面积为,求角平分线的长.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
5.(23-24高一下·佳木斯市·期末)在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且满足.
(1)求角B;
(2)若,的面积为,求的周长.
6.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,点是线段上的一点,且,求的周长.
7.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,角所对的边分别为,向量,,且,为线段上一点.
(1)求角的大小;
(2)若为角的角平分线,,的周长为15,求的长.
8.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求边及的面积;
(3)在(2)的条件下,求的值.
9.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,,,
(1)求A的大小:
(2)点D在BC上,
(Ⅰ)当,且时,求AC的长;
(Ⅱ)当,且时,求的面积.
10.(23-24高一下·鹤岗市·期末)如图,某小区准备将闲置的一直角三角形地块开发成公共绿地,图中.设计时要求绿地部分(如图中阴影部分所示)有公共绿地走道,且两边是两个关于走道对称的三角形(和).现考虑方便和绿地最大化原则,要求点与点均不重合,落在边上且不与端点重合,设.
(1)若,求此时公共绿地的面积;
(2)为方便小区居民的行走,设计时要求的长度最短,求此时绿地公共走道的长度.
11.(23-24高一下·黑河市·期末)在锐角三角形中,内角A,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的值.(2)求的取值范围.
12.(23-24高一下·大庆市·期末)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B;
(2)若为锐角三角形,,D是线段AC的中点,求BD的长的取值范围.
13.(23-24高一下·大庆市·期末)在锐角中,角,,的对边为,,,若,.
(1)求角的大小;
(2)若为的中点,且,求的面积;
(3)如图,过点在所在平面内作,且满足.求线段的最大值.
14.(23-24高一下·大庆市·期末)代数式化简中常用到“配、凑、拆”等技巧,例如可以通过拆角转化为,这种技巧在一些三角函数化简问题中常被使用.已知在,角的对边分别为.
(1)证明:;
(2)求角的大小;
(3)若点是边(不包含端点)上的一动点,过点向直线作垂线,垂足为,已知,求证:.
15.(23-24高一下·哈尔滨市·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,已知S为的面积且满足.
(1)若为锐角三角形,求的取值范围;
(2)法国著名数学家柯西在数学领域有非常高的造诣.很多数学的定理和公式都以他的名字来命名,如柯西不等式、柯西积分公式.其中柯西不等式在解决不等式证明的有关问题中有着广泛的应用.若P是内一点,过P作AB,BC,AC垂线,垂足分别为D,E,F,借助于三维分式型柯西不等式:,当且仅当时等号成立.求的最小值.
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