内容正文:
真题解构与重构 解三角形
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三角形是几何学中十分重要的几何图形,它不但是最重要的几何学知
识,也是其他几何学中最基本、最常见、最重要的构件.无论是初中的平面
几何,还是高中的立体几何与解析几何,三角形都扮演着十分重要的角色,
其特性是研究相关几何问题的基石.三角形问题是初、高中教学的重点问题,
更是中、高考的重要组成部分.解三角形问题是每年高考的必考试题,有的
在选择题、填空题中出现,有的渗透在立体几何与解析几何中,有的直接
在解答题中呈现,近年来的新课程高考试题中,主要占据着解答题第15题
的位置,彰显了三角形问题在学习与考试中的重要地位与作用,是教师与
学生高度重视的教学问题.以下对2024年新课标Ⅰ卷第15题解三角形问题进
行解构与重构,激活试题本质属性,感悟三角形知识体系的和谐,提升解三
角形问题的能力.
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[真题呈现] (2024· 新课标Ⅰ卷)记的内角,, 的对边分
别为,,,已知, .
(1)求 ;
[规范解答]解:由余弦定理的推论得 , 注解①
[关键步骤]①已知三边关系时,首选余弦定理
又 ,所以.所以,所以 ,
又 ,所以 .
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(2)若的面积为,求 .
[规范解答]解: 由(1)得 , 注解②
[关键步骤] ②解三角形时,时刻注重内角和定理
由正弦定理,得,所以 . 注解③
[关键步骤] ③已知对边与对角首选正弦定理
所以的面积 , 注解④
得 .
[关键步骤] ④三角形面积公式很多,根据题目条件正确对照选择
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[真题分析]本题是在余弦定理的“呈现形式”逐层设置.考查正、余弦定理、
特殊角的三角函数值、两角和的正弦公式、三角形的内角和定理与面积公
式.考查数学运算、逻辑推理等核心素养.考查化归与转化思想、函数与方
程思想等,体现“四基四能”,是教材问题的最基本呈现.
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[源头与活水]
类别 教材题(必修第二册
) 考题 关联特征
条件 ,
关系转化
问
题 ① 求角 求角 都是求角
② 已知一边与面积求另外
两边 已知面积求其中一边 都是面积与
边角
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[真题解构]
解构1 已知三个内角,,的对边分别为,,.在 中,
,, .
(1)求 ;
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解:方法一:由正弦定理得
,
因为,所以 .
由于 ,所以 或 .
当 时, ,
此时, .
当 时, ,
此时 .
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方法二:因为 ,, ,
由余弦定理得,整理得 ,
即 ,
所以,故 .
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(2)求 的面积.
解:方法一:由(1)知当 时, ,
此时的面积 .
当 时,,此时 的面积
.
方法二:同方法一.
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解构2 如图,在锐角三角形中,,垂足为,角 的平分线
交于点,,, .
(1)求 ;
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解:由 ,
可设,则 .
由, 得
,
由于
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,
所以 ,
整理得 ,
即 ,
解得或 (舍去),
即, .
因此 .
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(2)求与 的面积.
解:由(1)知,又 ,所以
.
因此, ,
.
在 中,由正弦定理得
,
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.
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[真题重构]
重构1 (多选)已知的三个内角,,的对边,, 是依次增大的
三个连续自然数,且 ,则( )
ABD
A. B.
C. D.内切圆半径
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解析:选.对于A,由得 .
由正弦定理与余弦定理的推论得 ,
即 ,
即 ,
化简得 ,A正确;
对于B,由题可设,,代入 得
,
化简得,解得或 (舍去),B正确;
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对于C,方法一:由得 .
由于 ,
所以 ,C错误.
方法二:由余弦定理的推论得 ,
由得 ,C错误;
对于D,因为 ,
由 得
,D正确.
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重构2 已知面积为的三个内角,,的对边分别为,, ,且
.
(1)求 ;
解:由于 ,由余弦定理与面积公式得
.
故,由得 .
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(2)求 的取值范围.
解:由 得 .
.
由,知 ,
所以 ,
故 .
因此的取值范围为 .
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重构3 在中,三个内角,,的对边分别为,,,,, 成等
差数列且 .
(1)求 的值,并求证 为定值;
解:由已知得 , ,
所以 , .
又,由余弦定理得 ,所以
.
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.
所以为定值 .
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(2)若, ,求 的面积.
解:由 , ,知 .
又,由正弦定理得 ,
所以 .
所以 .
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