解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题 专项训练-2026届高三数学一轮复习
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内容正文:
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点目录
中线问题
角平分线问题
高线问题
考点一
中线问题
例1.(2526商三上-江苏南通月考)在A8C中,角4,B,C的对边分别为a,,c已知2asn(C+爱=b+c
(1)求生
②若a=Vi9,b>c,ABC的面积为55
2
①求b,c
②设BC,AC边上的两条中线AD,BE相交于点O,求cos∠AOB.
【答案】()A=
3
2)0b=5,c=2;②4
91
【详解】(1)由2asin(C+乃)=b+c,可得acosC+V5 asinC-b-c=0,
6
由正弦定理得sinAcosC+√3 sinAsinC-sinB-sinC=0.
因为sinB=sinπ-A-C)=sinA+C)=sinAcosC+cosAsinC,
所以√3 sinAsinC-cosAsinC-sinC=0.
由于sinC0,则sin4-cos4-1=0,所以m4-爱-号
66,故A=
又0<A<元,则A-”=亚,
3
(2)①由题意,ABC的面积S=bcsin4=
5V
3,可得bc=10①,
2
由余弦定理得,a2=b2+c2-2 bccosA,且a=V19,所以b2+c2=29,
则(b+c)2=b2+c2+2bc=29+2×10=49,因为b+c>0,所以b+c=7②,
因为b>c,联立①和②解得,b=5,c=2.
②因为D,E分别是BC,AC的中点,O为AD,BE的交点,
所以A0=)B+AC),BE=E-AB=)4C-B,
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
因为而-死=+4c)}4c-丽-4丽4c-+号4c-4c
4
、
4x2x5cosπ-1
22+x52=3,
32
4
-+2c+c)-,网-4c-衣+石-
所以cos(AD,BE)=
491
√39√2191,
2+
2
由题意,∠A0B为锐角,则cos∠AOB=cos(D,BE)=4V阿
91
例2.(25-26高二上贵州遵义·月考)在ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,C,且b2+c2-a2=bc
(1)求A;
(2)若BC边上的中线为AD,AD=√9,a=2√7,求b+c的值.
【答案】()4=
39
(2)10.
【详解】1)在ABC中,由62+c2-a=bc及余弦定理,得cosA=+c-d=,
2bc
2
而0<A<元,所以A=3
(2)由AD为BC边上的中线,得AB+AC=2AD,两边平方得B+AC+2AB.AC=4AD,
即e2+b2+bc=76,而b2+c2-a2=bc,a=27,则c2+b2-bc=28
因此bc=24,所以b+c=Vb+c2=V2+c2+bc+bc=√76+24=10.
例3.(24-25高三上福建厦门月考)己知ABC的内角A,B,C,所对的边分别为a,b,c,a=4,b=8,,角C为锐
角,己知ABC的面积为4v万
(1)求c:
(2)若CD为AB上的中线,求CD的长度,
【答案】(1)c=4V2
(2)4√2
【详解】(1)由48C的面积为4万可得:2hsi血C=47,
1
因为a=4,6=8,解得:i血C=2
4
,73
由角C为锐角得cosC=V1-sinC=
V164
2
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
故c2=a2+b2-2 abcosC=16+64-2×4×8×2-32,解得c=45
4
(2)因为CD为AB上的中线,所以C而=,(CA+CB,
所以cD=4Cd+C+2 CCBcos∠4cB
+d+2 2abeos4∠c8)-=464+16+2x4x8x=32.
解得:CD=42,所以CD的长度为42
1
例4.(24-25高三上·浙江·开学考试)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2 csinA=3 asinB,cosA=
3
(1)证明:a=c;
(2)若b=√2,求BC边上中线AD的长
【答案】(①)证明见解析
②AD=V34
4
【详解】(1)证明:因为2 esinA=3 asin B,由正弦定理得,2ca=3ab,所以c=3b,
2
因为cos4=写,由余弦定理,c0s4=+c2-a_,
1
2bc
31
代入c=b得,69-a
3
4
2
362
1,化简得a=。b,
2
3
所以a=c,即证;
1
(2)因为a=c,所以A=C,所以cosC=cosA
3,=32
2
在△ACD中,
由余弦定理,4D2=C4+CD2-2CA4×CDeosc=2+?-2xV2×3V5×{-7
438
故AD=V34
变式1.(2025·安徽芜湖模拟预测)已知函数f(y=2sinx-sinx+62
+πV3
)求/(在0上的值城:
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②已知能角6c中,C=万,屏,C=-3,且利-9.求5C边上的中线r的长
【答案】(①)
2©
2
【详解】I)f树=2 2sinxsin+-5-5snx+sin cos-
5
62
V3(1-cos 2x)tsin2s-V3-7sin2s-V3
2
-cos2x
2
因为r
所以2x-
π「元2π]
33]
所以
2
ssin(-)s1.
所以f(x在
上的值域为
(2)记ABC的角A,B,C所对的边为a,b,c,
因为8c为微角三角影,所以40引24-骨(香)
以八-24引5所以2号串4号
因为B1AC=-.4C=ccos智-3,所以bc=6,
在ABC中,由余弦定理得7=b2+c2-2bcos5,所以B+c2-13,
因为4T为BC边上的中线,所以7-(丽+AC,
所以-(+aC-a6+ac+2a6ac)-c2+6+bd-9,
所以a7-
B
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变式2.(24-25高三上云南月考)在ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且bcosA+√3 bsinA=a+c·
(1)求角B;
(②)若ABC的中线BD=2,求ABC面积的最大值.
【答案】(1)B=
3
245
3
【详解】(1)因为bcos A+√3 bsin A=a+c,
由正弦定理可得sinBcosA+√3 sinBsinA=sinA+sinC,
在ABC中,sinC=sin(M+B)=sinAcosB+cosAsinB,sinA≠0,
sinBcos4+3sinBsinA=sinA+sinAcosB cosAsinB,
整理得V5sinB-cosB=2simB-T=1,
6
所以n}分因为5e0,8君司)
所以8
3
(2)因为ABC的中线BD=2,B=
因为BD=(BA+BC),
BDP=(BA+BC+2BA.BC)=(e+a'+2accosB)=(a'+c+ae),
即4≥ac+o0,可得ac≤5,当且仅当a=e-45时取等号,
3
所以ABC的面积S=acsin≤}x6x5_45,
2323
所以ABC面积的最大值为4V5
变式3.2425商三上家通州月考)在48C中,角4,B,C所对的边为,bc8=行,b=
(1)求sinC;
(2)若c=1,D为AC边上的中点,求边长a及中线BD的长.
【答案】①2I
14
2②a=2,BD=5
2
【详解】(1)因为B=,b=7c,
5
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
在ABC中,由正弦定理得b=c
sin B sinC'
所以sinc=sinB-V5_V2i
√72万14
(2)因为c=1,b=√7c,所以b=√7,
在ABC中,B-号c-16=万,
根据余弦定理b2=a2+c2-2 ac cos B得7=1+a2-2×a×
整理得a2+a-6=0,解得a=2或a=-3(舍),
因为D为AC中点,故BD=。(BA+BC),
1
2
BA+BC
BA+BC
BA'+BC'+2BA.BC
12+22+2×1×2×
BD=
2
2
2
2
2
故中线BD=目
变式4.(24-25高三上·湖南月考)设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2 acosC+c=2b,
(1)求A;
(2)若cosB=三,BC边的中线是AD,求tan∠BAD.
【答案】(1)A=60°
②9
【详解】(1)由2 a cosC+c=2b及正弦定理,
2 sin A cos C sin C 2 sin B,
2sin AcosC+sin C=2sin(A+C)=2sin Acos C+2cos Asin C,
aos=分4ea,
A=60°.
(2)由cosB=号得snB-45
7
sin C-sin(60+)sin6c0n5
14
设∠BAD=0,
~△ABD的面积等于△ADC的面积,
1
5AB·ADsin0=5AC·ADsin60°-O),
即4-m(60-0,又:4g-snC-
AC
sine
AC sin B8'
6
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
.sim(60°-0_5
即5sin0=8sin60°-0),
sin0
8
解得tan0=
4v5
9
所以tan∠BAD=4
9
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考点二
角平分线问题
例1.202s四川德一)模记ABC的内角A,8,C的对边分别为a,b,←,已知5 5ainR=2hco心,D为
BC中点,且AD-万,∠BAC的角平分线交BC于点E,且AE-2
2
3
(1)求A;
(2)求a
【答案】04-月
(2)a=√5
【详解】1D因为5asn8=2冰cos号结合正弦定莲可得,5in4sn8=2sin8cos,
因为B∈(0,x,所以sinB≠0,所以V3sinA=2cos24
2,则2V5 Ssin 4co1=2cos4
2
因为4小,所引则a0,餐m号54
23
3
,4E=25
(2)因为AE是∠BAC的角平分线,且Sc=SABE+SC,A=,
3
所以csnA-bsmE+cs如号B,得e=b+el,
1
2
2
2
2
a
在△ACD中利用余弦定理得
+AD2-b2
Os∠ADC=
2
a·AD
12
a
在△ABD中利用余弦定理得
+AD2-c2
cOS∠ADB=
a·AD
因为os∠ADC+eo0s∠ADB=0,AD=万,所以+7
-+2=b2+c2,
2
22
2081-,
a27
则在△ACB中利用余弦定理得1
=cos4=b'+e2-a2
2
2bc
2bc
因为bc=2b+c,所以bc2=4B2+c2+2bc,
9
所以(7-a}-16(g+7
-+。+7-a2
922
解得9a-118a2+273=0,解得a:5或
3
又7-a2=2c>0,解得a<V万<3<9
,于是a=5
3
例2.(25-26高三上安徽合肥·月考)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且ccosB+√5 csinB=a+b
(1)求角C;
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
(2)已知c=√5,角C的角平分线交AB于D点,求CD长度的最大值
【答案】0写
【详解】(1):ccosB+V3 csin B=a+b,
.sinCcosB+3sinCsinB sinA+sinB=sin(B+C)+sinB sinBcosC+cosBsinC+sinB,
.V3 sinCsinB=sinBcosC+sinB,又sinB≠0,
.3sinC cosC+1,
所以2
21
sinc-cosc =1,
即sinc-}=1,
62
0<C<t,元Cg<6,心C-→Cπ
6
66
3
(2)由于SAARC=S△MCn+S△BCD,
C4-CB-sinC4CD.sinCD-CB-sin
2
32
62
6
basbCD.snCD.ai
2
32
62
6’
∴v5ab=b+a)-cD→cD=5ab
a+b
a b
3
由正弦定理:sind sinB sinC
sin
=2→a=2sin4,b=2sinB,
3
因为C-骨所以sn8=sm(4+=s4+引
则V5ab-4V3sin4sinB
2W5sin4sinA+T)
2√3sin4
in4+
-coSA
3
2
a+b 2(sinA+sinB)
sinA+smA+;】
sinA+
sin4+V
2c04
1-cos24 3
sin2A+3sinAcos4
2
2
sin24 2+sin 24-
6
3
1
sinA+。cosA
2
2
sinA+r》
6
sin+
6
令A+刀=0,则2A-亚=20-正,亚<0<5π
6
6
2’6
6
0
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
1
<sin0≤1,
224
1
6
+sim29-
1
2
2
-c0s20
1
2sin-
sinA+π
sin0
sin
2sin0
6
令1=sin0,由解析式可知y=21-在
单调递增,
21
13
所以0<21
2i2
1
3
∴.0<2sin0-
2sine2'
即CD长度的最大值为,
例3.(25-26高二上陕西西安·期中)记ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,己知
4asinA bsinCcosA+csinAcosB
()求C的值:
(②)∠ABC的角平分线交AC于点D
①证明:BD2=2BC2-2DC2;
②若a=2,求AC.BD的最大值.
【答案】(1)2
(2)①证明见解析;②6√2.
【详解】(1)在ABC中,由正弦定理及4 asinA=bsinCcosA+csinAcosB,
4sin24=sinBsinCcos4+sinCsinAcosB 4sin2A sinC(sinBcosA sinAcosB)
4sin2A=sinCsin(A+B)4sin24=sinCsin(-C)
台4sin2A=sin2C台4a2=c2台C=2
(2)①∠ABC的角平分线交4C于点D,
ADS.ABD=2
AB·BDsin∠ABD
DC S.CBD
AB=C=2,
5BC:BDsin∠CBD BC0
即AB=2BC,AD=2DC,由LADB+∠CDB=π,得cosZADB+c0 sLCDB=0,
由余弦定理得:
BD:+AD:-AB2 BD+CDi-CB=0,
2BD·AD
2BD·CD
则BD2+4CD2-4BC2+2(BD2+CD2-BC2)=0,所以BD2=2BC2-2DC2
②由0得4C.BD=3CD2BC2-2DC-32BC-DC)-DC≤3N5.BC
=6V2,
10解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点目录
中线问题
角平分线问题
高线问题
考点一
中线问题
例1.(2526商三上-江苏南通月考)在48C中,角4,B,C的对边分别为a,,c已知2asn(C+爱=b+c
(1)求4
(②若a=V9,b>c,ABC的面积为55
2
①求b,c
②设BC,AC边上的两条中线AD,BE相交于点O,求cos∠AOB.
例2.(25-26高二上贵州遵义·月考)在ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,C,且b2+c2-a2=bc.
(1)求A;
(2)若BC边上的中线为AD,AD=19,a=2√7,求b+c的值.
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
例3.(24-25高三上·福建厦门月考)已知ABC的内角A,B,C,所对的边分别为a,b,c,a=4,b=8,,角C为锐
角,已知ABC的面积为4√7
(1)求C;
(2)若CD为AB上的中线,求CD的长度.
1
例4.(24-25高三上·浙江开学考试)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2 csinA=3 asinB,cosA=。
3
(I)证明:a=c;
(2)若b=√2,求BC边上中线AD的长
2
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式1.(2025安微笼湖枝拟预测D已知函数62s加r·5加x+-号
(求f在[Q]上的值城:
②已知锐角4BC中,8C=万,A4C=-3,且A)=5,求BC边上的中线4r的长
2
变式2.(24-25高三上·云南月考)在ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且bcosA+V3 bsinA=a+c·
(1)求角B;
(2)若ABC的中线BD=2,求ABC面积的最大值.
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式3.2425高三上:北京通州月考)在4BC中,角4,A,C所西的题为4,b,CB红,b三8
(I)求sinC;
(②)若c=1,D为AC边上的中点,求边长a及中线BD的长
变式4.(24-25高三上湖南月考)设ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.己知2 a cosC+c=2b.
(1)求A;
(2)若cosB=号,BC边的中线是AD,求1an∠BAD.
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点二
角平分线问题
例1.2025-四川德一模)记48C的内角4,8,C的对边分别为4b,,已知5 BainB=2bcos子,D为
BC中点,且AD-万,∠BAC的角平分线交BC于点E,且AE-2
2
3
(1)求A:
(2)求a
例2.(25-26高三上·安徽合肥·月考)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且ccosB+√3 csinB=a+b
(1)求角C;
(②)已知c=√5,角C的角平分线交AB于D点,求CD长度的最大值
5
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
例3.(25-26高二上陕西西安:期中)记ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
4asinA bsinCcosA+csinAcosB
(①)求C的值:
(2)∠ABC的角平分线交AC于点D
①证明:BD2=2BC2-2DC2;
②若a=2,求AC·BD的最大值.
例4.(2025高二上·贵州学业考试)记ABC的内角A、B、C所对的边分别为a、b、C,A=
3,a=V万
)若C=,求c
(2)求bc的最大值;
3)若内角A的角平分线4E交边BC于点E,且AE33,求ABC的面积
6
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式1.(2425高三上福建厦门期中)在ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,C,ABC的面积记为S
,已知3 esinC+_S
-=0,sinB =3sinC.
acosA
(1)求A;
(2)若BC边上的中线长为1,AD为角A的角平分线,求AD的长
变式2.(25-26高二上广东广州期中)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C已知asinB=√3 bcosA,
c-2b=1,a=√万
(I)分别求出角A,边C的长度;
(2)求A的角平分线AD长度
>
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式3.(24-25高三上·山东德州期中)已知ABC中的三个角A,B,C的对边分别为4,b,c,且满足
a sin B=3bcos A.
(1)求A;
(2)若A的角平分线AD交BC于D,AD=2,求ABC面积的最小值.
变式4.(24-25高一下·江苏苏州·期中)法国伟大的军事家、政治家拿破仑一生钟爱数学,他发现并证明了著名的
拿破仑定理:“以任意的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中心恰为另一个等边
三角形的顶点,如图,ABC的内角A,B,C的对边分别为ahc,Y5 bsind+acos=c,以48,BC,AC为边向外作
3
三个等边三角形,其中心分别为D,E,F,
(1)求角A;
(2)若a=3,且△DEF的周长为9,求AD.AB+AF.AC;
(⊙若:DEF的面积为25,求ABC的角平分线4W的最天值
6
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点三
高线问题
己上安徽月考)设4BC的内角4,B.C的对边分别为4,6,c,且a
(1)求cosB的值:
2法48C的面积为5,a+c=5,求边4C上的高。
例2.(2526高三上广西贺州月考)在4BC中,内角4,B,C的对边分别为a6c,已知co4上,asinh-3S
2
(1)求b的值:
(2)若ABC的面积为35,求BC边上的高.
0
解三角形:中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
例3.(25-26高二上广东月考)已知ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,C,且ABC的面积S=
abc
28
(I)求ABC的外接圆半径;
(2)若a=3V5,b=5V5,且B为锐角,求ABC边AC上的高.
变式1.(25-26高二上·云南曲靖·期中)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为4,b,c,己知
(a-b+c)(sin A+sin B+sinC)=(2+3)csin A.
(I)求角B的大小:
(2)若b=2,记AC边上的高为h,求h的最大值.
o