专题06 解三角形在几何与实际中的应用10种常考题型总结(安徽专用)-【好题汇编】备战2024-2025学年高一数学下学期期末真题分类汇编
2025-06-06
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内容正文:
专题06 解三角形在几何与实际中的应用10种常考题型总结
题型概览
题型01 角度与三角函数值的最值范围
题型02 边长与周长的最值范围
题型03 面积的最值范围
题型04 三角形的中线问题
题型05 三角形的角平分线问题
题型06 三角形的高线问题
题型07 多三角形问题
题型08 测量距离问题
题型09 测量高度问题
题型10 测量角度问题
(
题型01
) 角度与三角函数值的最值范围
1.(2023春•谯城区校级期末)在中,角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)若为锐角,求的取值范围.
2.(2021秋•合肥期末)锐角的内角,,的对边分别为,,,若,则 ,的取值范围是 .
3.(2022春•宣城期末)在锐角中,角,,所对的边分别为,,.若,则的取值范围是 .
4.(2019春•舒城县期末)在锐角三角形,若
(Ⅰ)求角;
(Ⅱ)求的取值范围.
5.(2024秋•安徽校级期末)已知函数.
(1)化简并求出它的最小正周期;
(2)在△中,若,求的最大值.
(
题型02
) 边长与周长的最值范围
6.(2024春•叶集区校级期末)的内角,,的对边分别为,,,且,则
A.
B.的外接圆半径为
C.的面积的最大值为
D.的周长的取值范围是
7.(2024春•怀宁县校级期末)在锐角中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
8.(2024春•亳州期末)记锐角的内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
9.(2024春•庐阳区校级期末)已知函数,若锐角的内角,,所对的边分别为,,,且(A).
(1)求角;
(2)求的取值范围.
10.(2023春•亳州期末)在锐角中,三内角,,对应的边分别为,,,且.则的取值范围是
A. B. C. D.
11.(2023春•宣城期末)已知锐角的内角,,的对边分别为,,,,,且.且满足.
(1)求角的大小;
(2)求周长的取值范围.
(
题型03
) 面积的最值范围
12.(2024春•太和县校级期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,且,求的面积的取值范围.
13.(2024春•蜀山区校级期末)已知为锐角三角形,角,,的对边分别为,,,若,则面积的取值范围为 .
14.(2024春•安徽期末)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)在锐角中,角,,所对的边分别为,,,,且,求面积的取值范围.
15.(2022春•定远县校级期末)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若锐角三角形中,角、、的对边分别为,,,且,求面积的取值范围.
(
题型04
) 三角形的中线问题
16.(2023秋•裕安区校级期末)在中,角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)若,且边上的中线长为,求的面积.
17.(2024春•宣城期末)已知在中,,.
(1)求的大小;
(2)若,求边上的中线长度.
18.(2024春•金安区校级期末)在中,角、、所对的边分别是、、,满足.
(1)求角;
(2)若,边上的中线,求的周长.
19.(2023春•安庆期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若.
(1)求角的大小;
(2)若的外接圆周长为,求边上的中线长.
20.(2022春•阜阳期末)在中,角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,求边上中线长的最小值.
(
题型0
5
) 三角形的角平分线问题
21.(2024春•宣城期末)在中,角,,的对边分别为,,,若,的角平分线交于点,且,则面积的最小值为 .
(多选)22.(2023秋•迎江区校级期末)在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且,的角平分线交于,,则
A. B. C. D.
23.(2024春•叶集区校级期末)的内角,,的对边分别为,,,其面积为.
(1)求角;
(2)若的角平分线交于点,且,求的值.
24.(2023春•滁州期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,角的内角平分线交边于点,且线段的长度为,则的最小值为
A.8 B.9 C.12 D.16
(多选)25.(2023春•安庆期末)在中,内角,,所对的边分别为,,.若,角的平分线交于点,,,则以下结论正确的是
A. B.
C.的面积为 D.
26.(2022春•定远县校级期末)在三角形中,角,,的对边分别是,,,若,角的角平分线交边于点,且,则边的大小为 .
(
题型0
6
) 三角形的高线问题
27.(2024春•阜阳期末)在中,角,,所对的边分别为.
(1)求角;
(2)点在边上,且,若_____3(从以下三个条件中任选一个),求的最小值.
①是边上的高;②是边上的中线;③是角的平分线.
28.(2021春•东至县校级期末)在三角形中,已知,,分别为角,,的对边,.
(1)若,,平分角交于,求的长;
(2)若,为函数的两个不同的零点,求边上的高.
29.(2023春•涡阳县期末)在中,角,,所对的边分别为,,,,.
(1)求的值;
(2)若,求边上的高.
30.(2023春•阜阳期末)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)设边上的高为,且,求面积的最小值.
31.(2022春•合肥期末)在中,,,分别为,,所对边,.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)若,求边上的高.
(
题型0
7
) 多三角形问题
32.(2023秋•迎江区校级期末)某大型商场为迎接新年的到来,在自动扶梯米)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.某人在扶梯上点处(异于点观察广告牌的视角.当人在点时,观测到视角的正切值为.
(1)求扶梯的长;
(2)当某人在扶梯上观察广告牌的视角最大时,求的长.
33.(2023秋•迎江区校级期末)高邮某公司欲生产一款迎春工艺品回馈消费者,工艺品的平面设计如图所示,该工艺品由直角三角形和以为直径的半圆拼接而成,点为半圆上一点(异于,,点在线段上,且满足.已知,,设.
(1)为了使工艺礼品达到最佳观赏效果,需满足,达到最大.当为何值时,工艺礼品达到最佳观赏效果;
(2)为了工艺礼品达到最佳稳定性便于收藏,需满足,且达到最大.当为何值时,取得最大值,并求该最大值.
34.(2023春•田家庵区校级期末)疫情期间,为保障市民安全,要对所有街道进行消毒处理,某消毒装备的设计如图所示,为地路面,为消毒设备的高,为喷杆,,,处是喷洒消毒水的喷头,且喷射角,已知,.
(1)求喷头到地面的距离;
(2)设,求面积的最小值并求此时的值.
35.(2022春•阜阳期末)“寸影千里法”是《周髀算经》中记载的一种远距离测量的估算方法.其具体做法是:在同一天(如夏至)的中午,在南北方向上的两地分别竖起同高的表杆,然后测量表杆的影长,并根据日影差一寸实地相距千里的原则推算两地距离.如图,把太阳看成质点,古人在夏至当天,分别在同一水平面上的,两地竖起高度均为3尺的表杆与,与在地面的影长分别为与,再按影长与的差用“寸影千里法”来推算,两地的距离.若,,则按照“寸影千里法”的原则,,两地的距离大约为(一尺等于十寸)
A.里 B.里 C.里 D.里
(
题型0
8
) 测量距离问题
36.(2024春•安徽期末)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,,,,在同一个铅垂平面内.已知飞机在点时,测得,在点时,测得,,千米,则
A.千米 B.千米 C.千米 D.千米
37.(2023秋•安庆期末)如图所示,为了测量,处岛的距离,小张在处观测,测得,分别在处的北偏西、北偏东方向,再往正东方向行驶10海里至处,观测在处的正北方向,在处的北偏西方向,则,两处岛屿间的距离为 海里.
A. B. C. D.10
(多选)38.(2024春•叶集区校级期末)湖光岩玛珥湖,位于广东省湛江市麻章区湖光镇,是中国乃至世界最大的湿玛珥湖,是中国玛珥湖研究的始发点,也是世界玛玶湖研究的关键点.某小组计划测量如图所示的湖光岩玛珥湖的东西方向的总湖长,即测量湖光岩玛珥湖湖岸的两个测量基点,之间的距离,现在湖光岩玛珥湖的湖岸取另外两个测量基点,,测得米,,,则
A.米 B.米 C.米 D.米
39.(2023春•芜湖期末)如图所示,某小区内有,,,四栋楼,在栋楼处测得米,,,,.
(1)求两栋楼间的距离;
(2)若小区决定沿方向取,两点与建设一个三角形花园,且始终满足,求面积的最小值.
(
题型0
9
) 测量高度问题
40.(2024春•芜湖期末)某数学兴趣小组在探测河对岸的塔高的实践活动中,选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与(如图所示).现测得,,,在点,测得塔顶的仰角分别为,,则塔高约为 (精确到,参考数据:
A. B. C. D.
41.(2024春•庐阳区校级期末)2023年11月,国家自然资源部公布了四川省9座名山的高度数据,其中最高的是贡嘎山,它的高度数据为7508.9米,三角高程测量法是测量山体高度的方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,、、三点在同一水平面上的投影、、,满足,,,.由点测得点的仰角为,由点测得点的仰角为,则的高度为 .
42.(2024春•蒙城县校级期末)黄鹤楼,位于湖北省武汉市武昌区,地处蛇山之巅,濒临万里长江,为武汉市地标建筑.某同学为了估算黄鹤楼的高度,在大楼的一侧找到一座高为的建筑物,在它们之间的地面上的点,,三点共线)处测得楼顶、楼顶的仰角分别是和,在楼顶处测得楼顶的仰角为,则估算黄鹤楼的高度为
A. B. C. D.
43.(2023春•蚌埠期末)“一部剧带火一座城”,五一期间,我市的地标建筑——中国南北分界线雕塑成为了网红打卡地,某校数学课外兴趣小组,拟借助所学知识测量该建筑的高度.记该雕塑的最高点为点,其在地面的投影点为点,在点南偏西方向的点处测得点的仰角为,在点正东方向的点处测得点的仰角为,点,相距米,则该雕塑的高度为 40 米.
(
题型
10
) 测量角度问题
(多选)44.(2022春•池州期末)如图所示,为了测量,处岛屿的距离,小明在处观测,,分别在处的北偏西、北偏东方向,再往正东方向行驶30海里至处,观测在处的正北方向,在处的北偏西方向,则下列结论正确的是
A.
B.、之间的距离为海里
C.、两处岛屿间的距离为海里
D.、之间的距离为海里
1.(2023秋•安徽期末)如图,在△中,的平分线交边于点,点在边上,,,.
(Ⅰ)求的大小;
(Ⅱ)若,求△的面积.
2.(2024秋•安徽期末)在△中,在边上,.
(1)当时,求△的面积;
(2)当时,求线段的长度.
3.(2023春•定远县校级期末)已知的内角,,的对边分别为,,,若,在
①,
②两个条件中任选一个完成以下问题:
(1)求;
(2)若在上,且,求的最大值.
4.(2021春•合肥期末)合肥逍遥津公园是三国古战场,也是合肥最重要的文化和城市地标,是休闲游乐场,更是几代合肥人美好记忆的承载地年8月启动改造升级工作,欲对该公园内一个平面凸四边形的区域进行改造,如图所示,其中米,米,为正三角形.改造后将作为人们旅游观光、休闲娱乐的区域,将作为对三国历史文化的介绍区域.
(1)当时,求旅游观光、休闲娱乐的区域的面积;
(2)求旅游观光、休闲娱乐的区域的面积的最大值.
5.(2024春•蜀山区校级期末)在中,角,,所对的边分别为,,,且,则下列结论错误的是
A.
B.若,则为直角三角形
C.若为锐角三角形,则的取值范围为
D.若为锐角三角形,的最小值为1
6.(2024春•铜陵期末)在锐角三角形中,内角,,所对应的边分别为,,,点,分别为边,的中点,满足.
(1)求的值;
(2)求的取值范围.
7.(2022春•金安区校级期末)在平面五边形中,已知,,,,,.
(1)当时,求;
(2)当五边形的面积时,求的取值范围.
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专题06 解三角形在几何与实际中的应用10种常考题型总结
题型概览
题型01 角度与三角函数值的最值范围
题型02 边长与周长的最值范围
题型03 面积的最值范围
题型04 三角形的中线问题
题型05 三角形的角平分线问题
题型06 三角形的高线问题
题型07 多三角形问题
题型08 测量距离问题
题型09 测量高度问题
题型10 测量角度问题
(
题型01
) 角度与三角函数值的最值范围
1.(2023春•谯城区校级期末)在中,角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)若为锐角,求的取值范围.
【解析】(1),
,即,
,
又,则,
,,则,
又,或;
(2)角是锐角,由(1)得,,
,
,,
,即,,
的取值范围是,.
2.(2021秋•合肥期末)锐角的内角,,的对边分别为,,,若,则 ,的取值范围是 .
【解析】由,得,
即,
即,
即,
,
,即,则,
,
令,,则,
则原式,
,,
在锐角三角形中,,
得,
则,
则当时,取得最大值,最大值为,
当时,,
时,,
即的取值范围是,.
故答案为:,,.
3.(2022春•宣城期末)在锐角中,角,,所对的边分别为,,.若,则的取值范围是 .
【解析】因为,由正弦定理可得,
在三角形中,,
所以可得,整理可得,
所以,且或(舍,
可得,
在锐角中,,
所以,,可得,
所以,
故答案为:.
4.(2019春•舒城县期末)在锐角三角形,若
(Ⅰ)求角;
(Ⅱ)求的取值范围.
【解析】(Ⅰ)由题意得,,
化简得,,
由余弦定理得,,
又三角形为锐角三角形,所以角;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,,,
又三角形为锐角三角形,所以,
解得,
所以,
由,所以,
即,
所以所求的范围是:,.
5.(2024秋•安徽校级期末)已知函数.
(1)化简并求出它的最小正周期;
(2)在△中,若,求的最大值.
【解析】(1)根据题意,
,所以的周期;
(2)由(1)得,
在△中,,所以,解得,
结合,可得,即,
所以
,
因为,即,
所以当,即时,取得最大值.
(
题型02
) 边长与周长的最值范围
6.(2024春•叶集区校级期末)的内角,,的对边分别为,,,且,则
A.
B.的外接圆半径为
C.的面积的最大值为
D.的周长的取值范围是
【解析】由题意的内角,,的对边分别为,,,且,
可得,解得,
,可得,
,
又,
,所以不正确;,所以不正确;
在中,,且,,
(当且仅当时取等号),
(当且仅当时取等号),所以不正确;
,,,
,,
,
,,
,
,
,所以正确.
故选:.
7.(2024春•怀宁县校级期末)在锐角中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)由题意,,
由正弦定理得:,
即,
又,且,
所以,由,可得;
(2)由正弦定理得;,
所以,,
则
,
因为为锐角三角形,
所以,即,解得,
所以,所以,
故,即的取值范围为.
8.(2024春•亳州期末)记锐角的内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
【解析】(1)因为,
由正弦定理可得,
又因为,
所以,
在锐角中,可得,
所以,
又因为,
可得;
(2),由正弦定理可得:,
所以,
在锐角中,,
可得,
所以,所以,
所以.
9.(2024春•庐阳区校级期末)已知函数,若锐角的内角,,所对的边分别为,,,且(A).
(1)求角;
(2)求的取值范围.
【解析】(1)由题意可得(A),
,,,;
(2)由(1)可得,,
又为锐角三角形,,
,,
由正弦定理可得,
,,,,.
即,.
10.(2023春•亳州期末)在锐角中,三内角,,对应的边分别为,,,且.则的取值范围是
A. B. C. D.
【解析】因为,可得,
又,
所以利用正弦定理可得,
因为,,
所以,
而,
所以,
即,
因此,可得,
由和得到,,
因此,,
于是.
故选:.
11.(2023春•宣城期末)已知锐角的内角,,的对边分别为,,,,,且.且满足.
(1)求角的大小;
(2)求周长的取值范围.
【解析】(1)解:,,且,
,
由正弦定理得,
故,即,
又,,则,
又,则;
(2)由(1)得,
由正弦定理得且,,
,,
,
为锐角三角形,
,解得,
,,
,即,
故周长的取值范围为.
(
题型03
) 面积的最值范围
12.(2024春•太和县校级期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,且,求的面积的取值范围.
【解析】(1)因为,
由正弦定理得,
又,所以,
所以,
即,即,
所以,可得,
所以或,
又,所以.
(2)由正弦定理,可得,
所以,
所以,
又由为锐角三角形,且,则
,解得,因为在上单调递增,所以,
所以,即的面积的取值范围是.
13.(2024春•蜀山区校级期末)已知为锐角三角形,角,,的对边分别为,,,若,则面积的取值范围为 .
【解析】,,
又为锐角三角形,故,
解得,,
由正弦定理可得,,
,
,.
故答案为:,.
14.(2024春•安徽期末)已知函数.
(1)求的单调递增区间;
(2)在锐角中,角,,所对的边分别为,,,,且,求面积的取值范围.
【解析】(1)因为,
所以,
即.
令,解得,
所以的单调递增区间为.
(2)结合(1)问,因为
所以,即,
所以,即,.
因为在锐角中,,所以.
因为,所以.
在中,由正弦定理可得,即,
在中易得,
,
因为为锐角三角形,且,且易得,
所以,得,所以,
易得,即,
所以.
故面积的取值范围为.
15.(2022春•定远县校级期末)已知函数.
(1)求函数的单调递增区间;
(2)若锐角三角形中,角、、的对边分别为,,,且,求面积的取值范围.
【解析】(1)函数,
令,,解得,,
所以的单调递增区间为,,;
(2)由(A),即,
是锐角三角形,,可得,,
所以,可得,
因为,由正弦定理得,即,
所以,
因为为锐角三角形,所以,解得,可得,,,
所以的面积,.
(
题型04
) 三角形的中线问题
16.(2023秋•裕安区校级期末)在中,角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)若,且边上的中线长为,求的面积.
【解析】(1)在中,角,,的对边分别为,,,,
由余弦定理得,化简得,
,
,
;
(2)由 (1)可得①,
又②,
取的中点,连接,
在中,③,
由②③得④,
由①④得,解得或(舍去),
,
.
17.(2024春•宣城期末)已知在中,,.
(1)求的大小;
(2)若,求边上的中线长度.
【解析】(1),
由正弦定理可得,即,
当时,,即,不符合题意,舍去,
,
,即.
(2)面积为,
,
,
,解得,
由题意,如图,设边上的中线为,则由余弦定理可得,可得.
18.(2024春•金安区校级期末)在中,角、、所对的边分别是、、,满足.
(1)求角;
(2)若,边上的中线,求的周长.
【解析】(1)在中,因为,
由正弦定理得,
又因为,
则,
因为,可得,
所以,
即,
化简得,解得或,
因为,可得,所以,
所以;
(2)由边的中线,可得,
两边平方可得,
即,即,
在中,由余弦定理,
可得,
联立方程组,可得,,
所以,
所以,,
所以的周长为.
19.(2023春•安庆期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若.
(1)求角的大小;
(2)若的外接圆周长为,求边上的中线长.
【解析】(1)因为,
根据正弦定理可得,
因为,
所以,
即,因为,所以;
(2)由(1),所以,
如图,取中点,连接,
记的外接圆的半径为,则,解得,
根据正弦定理可得,所以,即.
根据余弦定理可得
,
所以,故边上的中线长为.
20.(2022春•阜阳期末)在中,角,,的对边分别为,,.已知.
(1)求角的大小;
(2)若,求边上中线长的最小值.
【解析】(1)因为,
所以由正弦定理可得:,
所以,
因为,
所以,
因为,
所以.
(2)在中,,由余弦定理得,
所以,①
因为为边上的中线,
所以,
所以,②
由①得,③
代入②得,④
由③得,
所以,当且仅当,即时取等号,
代入④得,
所以,
所以长的最小值为1.
(
题型0
5
) 三角形的角平分线问题
21.(2024春•宣城期末)在中,角,,的对边分别为,,,若,的角平分线交于点,且,则面积的最小值为 .
【解析】,的角平分线交于点,
则,
,,
,化简整理可得,,解得,
当且仅当时,等号成立,
故的最小值为,
故面积的最小值为.
故答案为:.
(多选)22.(2023秋•迎江区校级期末)在锐角中,内角,,的对边分别为,,,且,的角平分线交于,,则
A. B. C. D.
【解析】因为是角的平分线,
所以.
由题意可知,
即,
所以,
即,
因为为锐角三角形,
所以,所以,所以,
所以,即,
所以,即,故错误;
在中,,即,
因为为锐角三角形,
所以,解得,故正确;
由正弦定理得,即,
因为,
所以,即,
所以,故正确;
由正弦定理,
所以,
所以,
因为,
所以,
所以,
所以,
所以,故正确.
故选:.
23.(2024春•叶集区校级期末)的内角,,的对边分别为,,,其面积为.
(1)求角;
(2)若的角平分线交于点,且,求的值.
【解析】(1)由于,
所以,
由于,
所以.
(2)由于,所以,即,
由可得,
解得,故.
在中,由余弦定理得,
解得.
24.(2023春•滁州期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,角的内角平分线交边于点,且线段的长度为,则的最小值为
A.8 B.9 C.12 D.16
【解析】因为在中,,
所以,
所以,因为,
则,所以,
又角的内角平分线交边于点,且线段的长度为,
,
,
可得,即.
则,
当且仅当,即,即时等号成立.
即的最小值为16.
故选:.
(多选)25.(2023春•安庆期末)在中,内角,,所对的边分别为,,.若,角的平分线交于点,,,则以下结论正确的是
A. B.
C.的面积为 D.
【解析】因为,角的平分线交于点,,,
所以可得,
所以,
所以整理可得,
因为,
所以,故正确;
由角平分线性质可知,故错误;
由于,故正确;
在中,由余弦定理得,
所以,故错误.
故选:.
26.(2022春•定远县校级期末)在三角形中,角,,的对边分别是,,,若,角的角平分线交边于点,且,则边的大小为 .
【解析】因为,所以,
故,所以,
由于,所以,
故由可得,
又,故,联立,
解得,,
故,
故.
故答案为:.
(
题型0
6
) 三角形的高线问题
27.(2024春•阜阳期末)在中,角,,所对的边分别为.
(1)求角;
(2)点在边上,且,若_____3(从以下三个条件中任选一个),求的最小值.
①是边上的高;②是边上的中线;③是角的平分线.
【解析】(1)在中,由及余弦定理,
可得,整理得,
于是,而,
所以;
(2)选①,是边上的高,,
由三角形面积公式得,
即,由(1)知,,当且仅当时取等号,
因此,解得,
所以当时,取得最小值;
选②,是边上的中线,则,
两边平方得,
即,
当且仅当时取等号,于是,
由(1)知,,解得,
所以当时,取得最小值;
选③,是角的平分线,由三角形面积公式,
得,即,
整理得,当且仅当时取等号,故,
由(1)知,,解得,
所以当时,取得最小值.
28.(2021春•东至县校级期末)在三角形中,已知,,分别为角,,的对边,.
(1)若,,平分角交于,求的长;
(2)若,为函数的两个不同的零点,求边上的高.
【解析】(1)因为,
在三角形中,由正弦定理得,,
因为,,所以.
(2)因为,为函数的两个不同的零点,
所以,
在三角形中,由余弦定理得,,
设边上的高为,因为,
所以,所以.
29.(2023春•涡阳县期末)在中,角,,所对的边分别为,,,,.
(1)求的值;
(2)若,求边上的高.
【解析】(1)由余弦定理得:,
,
,,
由正弦定理:,
,
,,,
,
;
(2)设边上的高为,
由余弦定理得:,
即,
,,
,,
,
,
边上的高为.
30.(2023春•阜阳期末)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)设边上的高为,且,求面积的最小值.
【解析】(1)由正弦定理及,知,
因为,
所以,整理得,
因为,所以,
又,所以.
(2)的面积,
所以,即,
在中,由余弦定理知,,
所以,
整理得,即,当且仅当时,等号成立,
所以的面积,
故面积的最小值为.
31.(2022春•合肥期末)在中,,,分别为,,所对边,.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)若,求边上的高.
【解析】(Ⅰ)由得,,
,
,
,,
,且,
;
(Ⅱ)设边上的高为,则,
由得,,,
,即,
,
,
,
,
即边上的高为.
(
题型0
7
) 多三角形问题
32.(2023秋•迎江区校级期末)某大型商场为迎接新年的到来,在自动扶梯米)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.某人在扶梯上点处(异于点观察广告牌的视角.当人在点时,观测到视角的正切值为.
(1)求扶梯的长;
(2)当某人在扶梯上观察广告牌的视角最大时,求的长.
【解析】(1)设.,则.
,.
.化为:,
解得或.
.
..
(2)设,,,.
则,..
作,垂足为点,则.
,.
,
,时,
取得最大值,
.
33.(2023秋•迎江区校级期末)高邮某公司欲生产一款迎春工艺品回馈消费者,工艺品的平面设计如图所示,该工艺品由直角三角形和以为直径的半圆拼接而成,点为半圆上一点(异于,,点在线段上,且满足.已知,,设.
(1)为了使工艺礼品达到最佳观赏效果,需满足,达到最大.当为何值时,工艺礼品达到最佳观赏效果;
(2)为了工艺礼品达到最佳稳定性便于收藏,需满足,且达到最大.当为何值时,取得最大值,并求该最大值.
【解析】(1)三角形为直角三角形,,,
在直角中,,,,
点为半圆上一点,,又,
,,,
,当,即时,达最大值,
(2)在直角中,,
,
,,又,,
在直角中,,
,,
当即时,达到最大值为.
34.(2023春•田家庵区校级期末)疫情期间,为保障市民安全,要对所有街道进行消毒处理,某消毒装备的设计如图所示,为地路面,为消毒设备的高,为喷杆,,,处是喷洒消毒水的喷头,且喷射角,已知,.
(1)求喷头到地面的距离;
(2)设,求面积的最小值并求此时的值.
【解析】(1)点到地面的距离.
(2)因为,所以,
在中,由正弦定理得,,
所以,
所以,
因为,所以,,
所以当,即时,取得最小值,
此时面积取得最小值.
35.(2022春•阜阳期末)“寸影千里法”是《周髀算经》中记载的一种远距离测量的估算方法.其具体做法是:在同一天(如夏至)的中午,在南北方向上的两地分别竖起同高的表杆,然后测量表杆的影长,并根据日影差一寸实地相距千里的原则推算两地距离.如图,把太阳看成质点,古人在夏至当天,分别在同一水平面上的,两地竖起高度均为3尺的表杆与,与在地面的影长分别为与,再按影长与的差用“寸影千里法”来推算,两地的距离.若,,则按照“寸影千里法”的原则,,两地的距离大约为(一尺等于十寸)
A.里 B.里 C.里 D.里
【解析】把太阳看成质点,古人在夏至当天,分别在同一水平面上的,两地竖起高度均为3尺的表杆与,
与在地面的影长分别为与,再按影长与的差用“寸影千里法”来推算,两地的距离,
在中,,所以,
在中,,所以,所以,
,两地的距离大约为里,
故选:.
(
题型0
8
) 测量距离问题
36.(2024春•安徽期末)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,,,,在同一个铅垂平面内.已知飞机在点时,测得,在点时,测得,,千米,则
A.千米 B.千米 C.千米 D.千米
【解析】在中,,,
又因为,,所以,
所以,
由正弦定理可得:,
,
所以,
在中,,,可得,
所以为等边三角形,即,
在中,由余弦定理可得
,
所以.
故选:.
37.(2023秋•安庆期末)如图所示,为了测量,处岛的距离,小张在处观测,测得,分别在处的北偏西、北偏东方向,再往正东方向行驶10海里至处,观测在处的正北方向,在处的北偏西方向,则,两处岛屿间的距离为 海里.
A. B. C. D.10
【解析】如图所示:
可知:,,,,,
所以,,
在中,可得,
在直角中,由于,,
所以,
在中,由余弦定理得:,
解得,
故选:.
(多选)38.(2024春•叶集区校级期末)湖光岩玛珥湖,位于广东省湛江市麻章区湖光镇,是中国乃至世界最大的湿玛珥湖,是中国玛珥湖研究的始发点,也是世界玛玶湖研究的关键点.某小组计划测量如图所示的湖光岩玛珥湖的东西方向的总湖长,即测量湖光岩玛珥湖湖岸的两个测量基点,之间的距离,现在湖光岩玛珥湖的湖岸取另外两个测量基点,,测得米,,,则
A.米 B.米 C.米 D.米
【解析】在中,,,
则米,选项正确.
在中,,
又,则,
由正弦定理可得,即,
解得米,选项正确;
中同理可得米,选项错误;
在中,由余弦定理得,
所以米,选项正确.
故选:.
39.(2023春•芜湖期末)如图所示,某小区内有,,,四栋楼,在栋楼处测得米,,,,.
(1)求两栋楼间的距离;
(2)若小区决定沿方向取,两点与建设一个三角形花园,且始终满足,求面积的最小值.
【解析】(1),,
,
,
又,
,
在中,.
(2)记,
则,
由题可知,
解得,
同理可得,
,
当时,的最小值.
(
题型0
9
) 测量高度问题
40.(2024春•芜湖期末)某数学兴趣小组在探测河对岸的塔高的实践活动中,选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与(如图所示).现测得,,,在点,测得塔顶的仰角分别为,,则塔高约为 (精确到,参考数据:
A. B. C. D.
【解析】设塔高为,由在点,测得塔顶的仰角分别为,,
可得,
由,,可得,
在中,余弦定理可得,
所以,所以,
解得.
故选:.
41.(2024春•庐阳区校级期末)2023年11月,国家自然资源部公布了四川省9座名山的高度数据,其中最高的是贡嘎山,它的高度数据为7508.9米,三角高程测量法是测量山体高度的方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,、、三点在同一水平面上的投影、、,满足,,,.由点测得点的仰角为,由点测得点的仰角为,则的高度为 .
【解析】因为,
,
分别过,作,,垂足分别为,,在△中,则,
由正弦定理,
可得,,
在,,,
则,
在中,,,
则,所以.
故答案为:.
42.(2024春•蒙城县校级期末)黄鹤楼,位于湖北省武汉市武昌区,地处蛇山之巅,濒临万里长江,为武汉市地标建筑.某同学为了估算黄鹤楼的高度,在大楼的一侧找到一座高为的建筑物,在它们之间的地面上的点,,三点共线)处测得楼顶、楼顶的仰角分别是和,在楼顶处测得楼顶的仰角为,则估算黄鹤楼的高度为
A. B. C. D.
【解析】在中,,
在中,,,
所以,
由正弦定理,,
故,
在中,.
所以估算黄鹤楼的高度为.
故选:.
43.(2023春•蚌埠期末)“一部剧带火一座城”,五一期间,我市的地标建筑——中国南北分界线雕塑成为了网红打卡地,某校数学课外兴趣小组,拟借助所学知识测量该建筑的高度.记该雕塑的最高点为点,其在地面的投影点为点,在点南偏西方向的点处测得点的仰角为,在点正东方向的点处测得点的仰角为,点,相距米,则该雕塑的高度为 40 米.
【解析】由题意可得,,,米,
设,则,
在中,由于,可得,
所以,
在中,由余弦定理,
可得,
解得,即该雕塑的高度的值为40米.
故答案为:40.
(
题型
10
) 测量角度问题
(多选)44.(2022春•池州期末)如图所示,为了测量,处岛屿的距离,小明在处观测,,分别在处的北偏西、北偏东方向,再往正东方向行驶30海里至处,观测在处的正北方向,在处的北偏西方向,则下列结论正确的是
A.
B.、之间的距离为海里
C.、两处岛屿间的距离为海里
D.、之间的距离为海里
【解析】由题意可知,,,,,
所以,,
在中,由正弦定理得,得,
在中,因为,,
所以,
在中,由余弦定理得,,
海里.
故选:.
1.(2023秋•安徽期末)如图,在△中,的平分线交边于点,点在边上,,,.
(Ⅰ)求的大小;
(Ⅱ)若,求△的面积.
【解析】(Ⅰ)由题意可知,,,,
而因为平分,所以,
所以根据余弦定理,
解得,
所以由余弦定理可得,
即可解得,所以,
即的大小为;
(Ⅱ)由题意可知,因为,所以由正弦定理,,
而由(Ⅰ)中的,可得,所以即可得,
而在四边形中,我们知道它的内角和为,所以即有,
所以,
所以即有,
所以即有.
所以△的面积为.
2.(2024秋•安徽期末)在△中,在边上,.
(1)当时,求△的面积;
(2)当时,求线段的长度.
【解析】(1)当时,因为,
所以,,因为,
所以△为等边三角形,,
所以,
故;
(2)设,则,
因为,所以,
在△中,由余弦定理得,
在△中,由余弦定理得,
故,
化简得,解得,
因为,所以,
故.
3.(2023春•定远县校级期末)已知的内角,,的对边分别为,,,若,在
①,
②两个条件中任选一个完成以下问题:
(1)求;
(2)若在上,且,求的最大值.
【解析】(1)若选①,由正弦定理得,,
即,即,
,
,.
若选②,
,
,即,
即(舍或,
,.
(2),为边上的高,当面积最大时,高取得最大值.
法一:由余弦定理得,,
由重要不等式得,
当且仅当时取等号,
,
边上的高的最大值为.
法二:由正弦定理得外接圆的直径为,
利用正弦定理表示面积得:
,
所以边上的高的最大值为.
4.(2021春•合肥期末)合肥逍遥津公园是三国古战场,也是合肥最重要的文化和城市地标,是休闲游乐场,更是几代合肥人美好记忆的承载地年8月启动改造升级工作,欲对该公园内一个平面凸四边形的区域进行改造,如图所示,其中米,米,为正三角形.改造后将作为人们旅游观光、休闲娱乐的区域,将作为对三国历史文化的介绍区域.
(1)当时,求旅游观光、休闲娱乐的区域的面积;
(2)求旅游观光、休闲娱乐的区域的面积的最大值.
【解析】(1),
所以,
又,所以,所以,
.
(2)不妨设,,
于是①,
②,
③,
所以
,
当且仅当时取等号,
所以的最大值为.
5.(2024春•蜀山区校级期末)在中,角,,所对的边分别为,,,且,则下列结论错误的是
A.
B.若,则为直角三角形
C.若为锐角三角形,则的取值范围为
D.若为锐角三角形,的最小值为1
【解析】选项,由正弦定理及,得,
因为,
所以,
整理得,即,
因为,,所以,即,故选项正确;
选项,由,知,
由正弦定理得,,
若,则,
因为,所以,,,
所以为直角三角形,故选项正确;
选项,因为,所以,
所以,
因为为锐角三角形,
所以,解得,,
所以,,
而在,上单调递增,
所以,,故选项正确;
选项,,
由,,知,,,,
所以,
所以的最小值取不到1,即选项错误.
故选:.
6.(2024春•铜陵期末)在锐角三角形中,内角,,所对应的边分别为,,,点,分别为边,的中点,满足.
(1)求的值;
(2)求的取值范围.
【解析】(1)由点,分别为边,的中点,满足,
可得,即,
即有,
化简可得,即;
(2)由三角形为锐角三角形,可得,,,
即,,,可得,,
化简可得,
则,
设,由对勾函数的单调性可得在,递减,
在递增,
即有的最小值为,或时,,
则的取值范围是,.
7.(2022春•金安区校级期末)在平面五边形中,已知,,,,,.
(1)当时,求;
(2)当五边形的面积时,求的取值范围.
【解析】(1)连结,在中,,,
由余弦定理可得,,
所以,
同时可得,
又由五边形内角和可求得,
所以,进而可得四边形为等腰梯形,
过点作于,可求得,
进而.
(2),
又,所以,
设边长为,则,
化简整理得,解得,或,
又,,
所以的取值范围是.
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