内容正文:
专题09 解三角形综合大题目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 正弦定理的应用
题型02 余弦定理的应用
题型03 三角形周长定值与最值
题型04 三角形面积定值与最值
题型05 角平分线问题
题型06 中线问题
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 正弦定理的应用
【例1-1】(2026·天津滨海新·月考)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求角;
(2)若的面积为,且.
①求的周长;
②求.
【例1-2】(2026·天津·月考)在中,角所对的边分别为,已知,,.
(1)求角的大小;
(2)求的值;
(3)求的值.
(1)已知两角及一边求解三角形;
(2)已知两边一对角;.
(3)两边一对角,求第三边.
【变式1-1】(2026·天津武清·月考)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【变式1-2】(2026·天津·调研)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【变式1-3】(2026·天津·月考)在中,已知,且,则 .
题型02 余弦定理的应用
【例2-1】(2026·天津滨海新·月考)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求
(ⅰ)的值;
(ⅱ)的值.
【例2-2】(2026·天津西青·月考)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求的大小;
(2)当,时,
(i)求边长;
(ii)求的值.
(1)已知两边一夹角或两边及一对角,求第三边.
(2)已知三边求角或已知三边判断三角形的形状,先求最大角的余弦值,
若余弦值
【变式2-1】(2026·天津南开·联考)在中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,且满足.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
【变式2-2】(2026·天津·开学考试)已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积;
(3)若,求.
【变式2-3】在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角:
(2)若的面积为,求的周长.
题型03 三角形周长定值与最值
【例3-1】(2025·天津滨海新·调研)在中,的内角所对的边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求周长;
(3)如图,若,动点分别在线段上运动,且,求的最小值.
【例3-2】(2025·天津·二模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)若的面积为,且,求的周长.
1、基本不等式
核心技巧:利用基本不等式,在结合余弦定理求周长取值范围;
2、利用正弦定理化角
核心技巧:利用正弦定理,,代入周长(边长)公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求周长(边长)的取值范围.
【变式3-1】(2026·天津红桥·开学考试)在中, 内角,,所对的边分别是,,, 已知.
(1)求的值;
(2)求;
(3)若,的周长为, 求的面积.
【变式3-2】(2025·天津南开·模拟预测)在中,.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【变式3-3】(2025·天津河北·模拟预测)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
题型04 三角形面积定值与最值
【例4-1】(2026·天津·月考)已知.
(1)求的最小正周期及单调递减区间;
(2)已知锐角的内角的对边分别为,且,求面积的最大值.
【例4-2】(2025·天津武清·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知且.
(1)求;
(2)若的外接圆半径为,周长为,且,求.
(3)若,求面积的最大值
1、三角形面积的计算公式:
①;
②;
③(其中,是三角形的各边长,是三角形的内切圆半径);
④(其中,是三角形的各边长,是三角形的外接圆半径).
2、三角形面积最值:
核心技巧:利用基本不等式,再代入面积公式.
3、三角形面积取值范围:
核心技巧:利用正弦定理,,代入面积公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求面积的取值范围.
【变式4-1】(2026·天津西青·调研)在中,角所对的边分别为.已知,.
(1)求的值;
(2)当时,
(i)求的值和的面积;
(ii)求的值.
【变式4-2】(2026·天津河北·调研)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)求的值.
【变式4-3】(2025·天津河北·调研)在中,内角所对的边分别为.已知,,.
(1)求的值;
(2)求c的值和的面积.
题型05 角平分线问题
【例5-1】(2025·天津南开·一模)已知点是双曲线的图象上第一象限的任意一点,、分别为的左右焦点.直线,直线交轴于点.
(1)已知轴,求直线方程;
(2)求证:直线为的角平分线;
(3)若直线交于另一点,且,求直线和直线斜率之积.
【例5-2】(2025·天津滨海新·联考)在中,是的中点,.则的大小为 ;为的角平分线,在线段上,则的长度为 .
1.角平分线
如图,在中,平分,角,,所对的边分别为,,
内角平分线定理:
核心技巧:或
2,等面积法
核心技巧
3.角形式:
核心技巧:
在中有:;
在中有:;
【变式5-1】(2025·天津·一模)已知的内角的对边为,且
(1)求;
(2)若的面积为
①已知为的中点,且,求底边上中线的长;
②求内角的角平分线长的最大值.
【变式5-2】(2025·天津·联考)在中,,是边中点,线段长为,,是边上一点,是的角平分线,则的长为( )
A. B. C.2 D.
【变式5-3】(2025·天津·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的大小:
(2)若,,,求的值;
(3)设是边上一点,为角平分线且,求的值.
题型06 中线问题
【例6-1】(2026·天津滨海新·月考)设的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求角C的大小;
(2)若,求;
(3)若,,求边上中线的长.
【例6-2】(2025·天津·月考)已知锐角的内角所对的边分别为,向量 ,,且 .
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值;
(3)若,边上的中线长为,求的值.
1、中线:
在中,设是的中点角,,所对的边分别为,,
1.1向量形式:(记忆核心技巧,结论不用记忆)
核心技巧:
结论:
1.2角形式:
核心技巧:
在中有:;
在中有:;
【变式6-1】(2025·天津滨海新·联考)在中,角的对边分别为
(1)求;
(2)若,,且,边上的两条中线,相交于点G,求的余弦值;
(3)若为锐角三角形,,且外接圆圆心为O,求和面积之差的最大值.
【变式6-2】(2024·天津河西·模拟预测)如图,在中,已知边上的两条中线AM,BN相交于点.
(1)求中线AM的长;
(2)求的余弦值;
(3)求面积.
【变式6-3】(2025·天津·模拟预测)在中,满足.
(1)求;
(2)若,边BC上的中线,设点为的外接圆圆心.
①求的周长和面积:
②求的值.
1.(2025·天津武清·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求C的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
2.(2025·天津·二模)在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,且面积,
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求.
3.(2025·天津·二模)在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,,.
(1)求的值;
(2)若,求c的值.
4.(2025·天津北辰·三模)在中,角所对的边分别为.满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为.
①求的值;
②求的值.
5.(2025·天津河西·模拟预测)在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,,.
(ⅰ)求和的值;
(ⅱ)求的值.
6.(2025·天津·二模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,.
(1)求边b的长;
(2)求C的正切值;
(3)求的值.
7.(2025·天津和平·三模)在中,角、、所对的边分别为、、,,,
(1)求角的大小;
(2)求的值与的面积;
(3)求的值.
8.(2025·天津滨海新·三模)在中,内角,,所对的边分别,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
9.(2025·天津·一模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求c的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
10.(2025·天津·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别为.
(1)求a的值;
(2)求;
(3)求的值.
11.(2025·天津南开·二模)在中,角的对边分别为.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
12.(2025·天津红桥·二模)在△ABC中, 内角A,B,C所对的边分别是a,b,c, 若 且
(1)求cosB;
(2)求a的值;
(3)求 的值.
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专题09 解三角形综合大题目录
第一部分 题型破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
【选填题破译】
题型01 正弦定理的应用
题型02 余弦定理的应用
题型03 三角形周长定值与最值
题型04 三角形面积定值与最值
题型05 角平分线问题
题型06 中线问题
第二部分 综合巩固 整合应用,模拟实战
题型01 正弦定理的应用
【例1-1】(2026·天津滨海新·月考)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求角;
(2)若的面积为,且.
①求的周长;
②求.
【答案】(1)
(2)①②
【分析】(1)将两边平方,得,由余弦定理可得,进而求得;
(2)①由三角形面积公式,结合正弦定理可求得,代入,可得,从而得到的周长.
②根据正弦定理、同角三角函数平方关系和三角形边角关系得到,的值,利用二倍角公式和两角和的正弦公式计算得到答案.
【详解】(1)由两边平方,得,
由余弦定理得,又,所以.
(2)①由,得.
由及正弦定理,得,所以,
所以,又,所以.
所以的周长为.
②根据上述分析可知,,,
由正弦定理,因为,所以是锐角,
所以,可得
,
计算可得.
【例1-2】(2026·天津·月考)在中,角所对的边分别为,已知,,.
(1)求角的大小;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)5
(3)
【分析】(1)根据三角形内角和,诱导公式,正弦定理即可求解;
(2)利用余弦定理即可求解;
(3)利用正弦定理,余弦定理,同角的商数关系,正切和角公式即可求解.
【详解】(1)已知,由三角形内角和,
得,代入得:
由正弦定理,即,代入上式:
,又,故,即,
又,得;
(2)已知,则,且,,
由余弦定理,代入得:
,化简:
,解得:
,故;
(3)由,得,
由正弦定理,即,
由余弦定理,
故,
又,则,由正切和角公式:,
代入,
得
(1)已知两角及一边求解三角形;
(2)已知两边一对角;.
(3)两边一对角,求第三边.
【变式1-1】(2026·天津武清·月考)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【答案】/
【分析】根据题设,由正弦定理及两角和的正弦公式化简可求得,进而求解即可.
【详解】由,
根据正弦定理,得,
则,
则,
在中,,则,即,
又,所以,则.
故答案为:.
【变式1-2】(2026·天津·调研)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理及诱导公式化简等式,即可求得;
(2)由余弦定理即可解得,然后得到;
(3)由正弦定理求得,判断的范围求得,从而求得,,由和角公式求得的值.
【详解】(1)因为
由正弦定理有①.
又因为,所以代入①式有.
又因为三角形内角,因此,所以.
(2)由(1)知,且,,
由余弦定理,
则,
解得或(舍去),故;
(3)由正弦定理,且,,,
得,
由于,则为锐角,故,
故,
,
故
.
【变式1-3】(2026·天津·月考)在中,已知,且,则 .
【答案】2
【分析】利用正弦定理得,结合数量积的定义即可求解.
【详解】由正弦定理得:,由,
所以,即,所以,
故答案为:2.
题型02 余弦定理的应用
【例2-1】(2026·天津滨海新·月考)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求
(ⅰ)的值;
(ⅱ)的值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)
【分析】(1)将条件变形可得,根据余弦定理代入求解,即得答案.
(2)(ⅰ)由(1)得,根据同角三角函数的关系,可得的值,由条件计算即得答案.
(ⅱ)由(ⅰ)得,由二倍角公式求得的值,结合角A的范围,可得的值,根据两角和的余弦公式,展开代入计算即得.
【详解】(1)由,得,
由余弦定理得.
(2)(ⅰ)由(1)得,且,
所以,
因为,所以;
(ⅱ)由(ⅰ)得,所以,
因为,所以,
由正弦定理可得,可得,故,
因,则,,故,
所以.
【例2-2】(2026·天津西青·月考)在中,角,,所对的边分别为,,.已知.
(1)求的大小;
(2)当,时,
(i)求边长;
(ii)求的值.
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦求解.
(2)(i)利用余弦定理直接求解;(ii)利用正弦定理、二倍角公式及和角的正弦求解.
【详解】(1)在中,由及正弦定理得,
即,而,则,
所以.
(2)(i)由(1)知,,而,,
由余弦定理得,
所以.
(ii)由正弦定理,得,
而为锐角,则,,,
所以.
(1)已知两边一夹角或两边及一对角,求第三边.
(2)已知三边求角或已知三边判断三角形的形状,先求最大角的余弦值,
若余弦值
【变式2-1】(2026·天津南开·联考)在中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,且满足.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用辅助角公式化简即可。
(2)余弦定理求出的值即可.
【详解】(1)由题可知,
所以,
即,
又因为
所以.
(2)由余弦定理且,,
得.
所以.
【变式2-2】(2026·天津·开学考试)已知的内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积;
(3)若,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)首先分析题意,利用正弦定理进行边角互化,进而通过特殊角的余弦值求解即可.
(2)通过余弦定理列出方程,求解关键边长,进而求出三角形面积即可.
(3)通过正弦定理判断角为锐角,利用二倍角公式结合两角差的余弦公式求解即可.
【详解】(1)由正弦定理得,
可得,
得到,即,
显然,则,
又,可得.
(2),
由余弦定理可得,整理可得,
又,解得,
.
(3)由正弦定理得,则,
,即,则,故为锐角,
,
,,
.
【变式2-3】在中,角所对的边分别为,且.
(1)求角:
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理进行边角转化,再利用两角和的正弦公式进行化简即可求解;
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理即可求解.
【详解】(1)由正弦定理得.
因为,
所以,即.
又,所以,即,
因为,所以.
(2)因为,所以.
由余弦定理得,即,
即,可得,
所以的周长为.
题型03 三角形周长定值与最值
【例3-1】(2025·天津滨海新·调研)在中,的内角所对的边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求周长;
(3)如图,若,动点分别在线段上运动,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)9
(3)
【分析】(1)利用正弦定理和两角和的正弦公式的逆运用可求得;
(2)由已知条件可得,在中利用余弦定理可得,再由,可知为正三角形,可求得其周长;
(3)建立平面直角坐标系,得出关于的表达式,并根据二次函数性质计算可得其最小值.
【详解】(1)由和正弦定理,可得;
即,
又,所以,
可得,故.
(2)由可得,又,,
所以,;
在中,由余弦定理可得,
整理可得,解得或(舍);
在中,由,可知为正三角形,
故周长为9.
(3)由可得,且;
以点为坐标原点,所在直线为轴,过点作垂直于的直线为轴建立平面直角坐标系,如下图所示:
设与轴交于点,因可得,因此,;
则,可得
因为动点分别在线段上运动,所以,
因;
则;
所以
,
显然当时,取得最小值.
【例3-2】(2025·天津·二模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)若的面积为,且,求的周长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)解法1:根据正弦定理化边为角,然后利用两角和的正弦公式化简求解即可.解法2:根据余弦定理化角为边,然后再利用余弦定理求解即可.
(2)由得,然后根据正弦定理得,然后利用二倍角公式求得,最后利用两角和的正弦公式求解即可.
(3)利用面积公式求得,再由余弦定理得,结合已知求得,即可求得周长.
【详解】(1)解法1:因为,
由正弦定理得
即,
因为,则,故;
解法2:因为,
由余弦定理得,
整理得,可得,
由余弦定理可得.
(2)因为,且,则,
,
,
.
,
,
.
(3),
因为由余弦定理得,
于是,
因为,则,所以,
因此,于是的周长.
1、基本不等式
核心技巧:利用基本不等式,在结合余弦定理求周长取值范围;
2、利用正弦定理化角
核心技巧:利用正弦定理,,代入周长(边长)公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求周长(边长)的取值范围.
【变式3-1】(2026·天津红桥·开学考试)在中, 内角,,所对的边分别是,,, 已知.
(1)求的值;
(2)求;
(3)若,的周长为, 求的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)借助余弦定理计算即可得;
(2)借助同角三角函数基本关系及三角恒等变换公式计算即可得;
(3)借助余弦定理及面积公式计算即可得.
【详解】(1),
则,故;
(2)由,则,则,
;
(3)由余弦定理可得,
又,则,
即,则.
【变式3-2】(2025·天津南开·模拟预测)在中,.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用商数关系得到,再利用三角形的性质和正弦的和角公式,即可求解;
(2)根据条件,利用三角形面积公式,得,再由余弦定理可得,即可求解.
【详解】(1)由,可得,
整理得.
则,
即,
所以.由,故,
又,所以.
(2)设的内角所对的边分别为,
由(1)知,则的面积,得到,
因为,由余弦定理,
得,得到,所以,
所以的周长为.
【变式3-3】(2025·天津河北·模拟预测)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理的边角互化并化简得,结合角的范围即可求解;
(2)由三角形的面积公式可得的值,再由余弦定理可得的值,从而可得,即可得到结果.
【详解】(1),由正弦定理可得,
因为,所以,则,即,
因为,所以.
(2)因为,所以,所以.
由余弦定理可得,
即,所以.
所以.
则的周长为.
题型04 三角形面积定值与最值
【例4-1】(2026·天津·月考)已知.
(1)求的最小正周期及单调递减区间;
(2)已知锐角的内角的对边分别为,且,求面积的最大值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用诱导公式先化简,再利用三角恒等变换化简得,利用正弦型函数求周期和单调减区间即可求解;
(2)先求,再利用余弦定理和基本不等式即可求解.
【详解】(1)由题意有:,
所以,
令,解得,
所以的单调递减区间;
(2)由,即,
又,所以,
所以,即,
由余弦定理得:,即,
当且仅当时,等号成立,
所以,
所以的面积的最大值为.
【例4-2】(2025·天津武清·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知且.
(1)求;
(2)若的外接圆半径为,周长为,且,求.
(3)若,求面积的最大值
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由切化弦及和角正弦公式得,再利用正弦定理化简求解.
(2)利用正弦定理边化角求得,再利用三角恒等变换求解.
(3)利用余弦定理,结合基本不等式求出的最大值,进而求出面积最大值.
【详解】(1)在中,,
依题意,,由正弦定理得.
而,则,又,所以.
(2)的外接圆半径为,由正弦定理得,,,
由,得,而,
于是,
则,由,得,因此,所以.
(3)由余弦定理得,当且仅当时取等号,
的面积,
所以面积的最大值为.
1、三角形面积的计算公式:
①;
②;
③(其中,是三角形的各边长,是三角形的内切圆半径);
④(其中,是三角形的各边长,是三角形的外接圆半径).
2、三角形面积最值:
核心技巧:利用基本不等式,再代入面积公式.
3、三角形面积取值范围:
核心技巧:利用正弦定理,,代入面积公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求面积的取值范围.
【变式4-1】(2026·天津西青·调研)在中,角所对的边分别为.已知,.
(1)求的值;
(2)当时,
(i)求的值和的面积;
(ii)求的值.
【答案】(1)
(2)(i),;(ii)
【分析】(1)利用正弦定理角化边可直接求得;
(2)(i)利用余弦定理可构造方程求得的值,结合三角形面积公式可求得;
(ii)利用余弦定理可得,由同角三角函数关系可得,结合二倍角公式、两角和差正弦公式可求得结果.
【详解】(1)由正弦定理得:,又,.
(2)(i)由余弦定理得:,
,即,解得:(舍)或,
,,
.
(ii)由余弦定理得:,
,,
,,
.
【变式4-2】(2026·天津河北·调研)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的面积;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据余弦定理即可求解,
(2)根据同角三角函数关系,结合正弦定理和面积公式即可求解,
(3)根据二倍角公式以及和差角公式即可求解.
【详解】(1)因为,,,由余弦定理得,,解得.
(2)因为,,,
由正弦定理得,,,
所以的面积.
(3)因为,所以是锐角,,,
,,
所以.
【变式4-3】(2025·天津河北·调研)在中,内角所对的边分别为.已知,,.
(1)求的值;
(2)求c的值和的面积.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)根据平方关系可得,进而结合正弦定理求解即可;
(2)由余弦定理可得,再结合三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)由题意,,
由,则,解得.
(2)由,
解得或(舍去),
则.
题型05 角平分线问题
【例5-1】(2025·天津南开·一模)已知点是双曲线的图象上第一象限的任意一点,、分别为的左右焦点.直线,直线交轴于点.
(1)已知轴,求直线方程;
(2)求证:直线为的角平分线;
(3)若直线交于另一点,且,求直线和直线斜率之积.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由条件可得点的坐标,代入直线的方程,即可得到结果;
(2)分别表示出以及,然后在与中由正弦定理可得,即可证明;
(3)联立直线与双曲线方程,结合韦达定理代入计算,再由可得,由斜率公式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)由题知,
因为轴,在第一象限,所以,将代入双曲线方程可得,
所以直线方程为,整理可得,
(2)因为,
,
,
又直线,所以,则,,
所以,,所以,
在中,①,
在中,②,
又,联立①②可得,
因为,
所以,所以直线为的角平分线.
(3)
设点,则,设直线方程为,
联立直线与双曲线方程可得,消去可得,
由韦达定理可得,
则,则,
所以,
由已知,
即,解得(舍)或,
代入双曲线,则,
由可得,
所以.
【例5-2】(2025·天津滨海新·联考)在中,是的中点,.则的大小为 ;为的角平分线,在线段上,则的长度为 .
【答案】
【分析】以为基底表示出向量,再由以及向量数量积的运算律计算可得,由角平分线利用等面积法列方程即可解得.
【详解】如下图:
由是的中点可得,
又,
所以
,
解得,又,
所以;
因此可得,
由可得;
即,解得.
故答案为:;
1.角平分线
如图,在中,平分,角,,所对的边分别为,,
内角平分线定理:
核心技巧:或
2,等面积法
核心技巧
3.角形式:
核心技巧:
在中有:;
在中有:;
【变式5-1】(2025·天津·一模)已知的内角的对边为,且
(1)求;
(2)若的面积为
①已知为的中点,且,求底边上中线的长;
②求内角的角平分线长的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)根据正弦定理边角互化,由余弦定理可得,由同角三角函数的基本关系求解即可.
(2)①根据面积公式可得,结合以及向量的模长公式求解即可,②利用等面积法可得,进而根据半角公式可得,即可得,再利用基本不等式求解即可.
【详解】(1)由正弦定理得,即,
故,因为,所以,
所以.
(2)①由(1)知,因为的面积为,
所以,解得,
且,解得,由于,
所以
,所以,即.
②因为为角的角平分线,所以,
由于,
得到,
由于,所以,
由二倍角公式得,则,解得,
又,所以,
由于,当且仅当时,等号取得到,
故,故.
【变式5-2】(2025·天津·联考)在中,,是边中点,线段长为,,是边上一点,是的角平分线,则的长为( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】利用向量性质得,平方后求得,再由余弦定理求得,由角平分线定理求得,然后由余弦定理求得后在中计算出.
【详解】是边中点,则,
所以,
即,解得,
,
是的平分线,则,,
,
在中,,
故选:B.
【变式5-3】(2025·天津·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的大小:
(2)若,,,求的值;
(3)设是边上一点,为角平分线且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理,边化角,然后化简计算即可:
(2)先利用余弦定理解出,,然后利用正弦定理计算出角与角,然后利用两角和差公式计算即可;
(3)先利用等面积法得到,因为,再由正弦定理可知,然后计算出的值即可.
【详解】(1)由题意及正弦定理可得:,
可得,即,
在中,,所以,
因为,所以;
(2)因为,,,
由余弦定理得,
所以,即,
所以,,由正弦定理可得:,
可得,
因为,则,则,
可得,
且,
所以
;
(3)因为,是角平分线,即,
因为,
所以,由正弦定理可知,
所以,所以,
整理可得,
又因为,且,
即,解得.
题型06 中线问题
【例6-1】(2026·天津滨海新·月考)设的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求角C的大小;
(2)若,求;
(3)若,,求边上中线的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后借助两角和的正弦公式计算即可得;
(2)借助正弦定理计算可得,即可得,再利用两角差的余弦函数及二倍角公式计算即可得解;
(3)由正弦定理可得,余弦定理可得,再利用中线性质结合向量数量积公式计算即可得.
【详解】(1)由,
则
,
故,
又,故,则,
故,又,故;
(2)由,则,则,
由,则,故,则,
则
;
(3),
则,
,则,
又,
则,
,故.
【例6-2】(2025·天津·月考)已知锐角的内角所对的边分别为,向量 ,,且 .
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求的最小值;
(3)若,边上的中线长为,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦定理角化边可得结果.
(2)利用面积公式可得,根据余弦定理结合基本不等式可得结果.
(3)根据条件可得,等式两边同时平方可求得的值.
【详解】(1)∵,,且 ,
∴,故,
∵,∴,故,
∵,∴.
(2)∵的面积为,∴,即,故.
由余弦定理得,,
当且仅当时等号成立,此时为等边三角形,符合题意,
∴,即的最小值为.
(3)
∵为边上的中线,∴,
∴,即,
∴,即,解得或(舍),
此时,为等边三角形,符合题意,
∴.
1、中线:
在中,设是的中点角,,所对的边分别为,,
1.1向量形式:(记忆核心技巧,结论不用记忆)
核心技巧:
结论:
1.2角形式:
核心技巧:
在中有:;
在中有:;
【变式6-1】(2025·天津滨海新·联考)在中,角的对边分别为
(1)求;
(2)若,,且,边上的两条中线,相交于点G,求的余弦值;
(3)若为锐角三角形,,且外接圆圆心为O,求和面积之差的最大值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)先利用平方关系,再利用正弦定理角化边,再由余弦定理求角即可;
(2)先利用正弦定理求角,再用内角和定理求角,然后再由正弦定理求,这样就可以用余弦定理直接求两条中线长,再借助重心性质和余弦定理求角余弦值即可;
(3)先利用圆心角性质,结合外接圆半径,来表达面积之差,最后转化到角的正切值上来,构造出一个二次型函数来求最大值即可.
【详解】(1)由变形得:
,
再由正弦定理角化边得:,
再由余弦定理可得,即,
因为,则;
(2)由正弦定理得:,
由于,所以,即,
根据内角和定理可得:,
再由正弦定理可得,
由余弦定理得:,
,
又由为三角形的重心,所以有,,
又由中位线可知,
再由余弦定理得:;
(3)设三角形外接圆半径为,则有,
由圆的性质可知
由和面积之差为
,
当时,和面积之差取到最大值.
此时,仍满足锐解三角形条件.
【变式6-2】(2024·天津河西·模拟预测)如图,在中,已知边上的两条中线AM,BN相交于点.
(1)求中线AM的长;
(2)求的余弦值;
(3)求面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)运用中线长的向量表达式,结合数量积定义可解;
(2)转化为向量夹角余弦值可解;
(3)运用重心的性质,结合面积公式可解.
【详解】(1)因为为BC的中点,,
,
.
(2)因为
,
,
.
(3)为中线的交点,为重心,
,
,,
.
【变式6-3】(2025·天津·模拟预测)在中,满足.
(1)求;
(2)若,边BC上的中线,设点为的外接圆圆心.
①求的周长和面积:
②求的值.
【答案】(1);
(2)①周长为,面积为;②13.
【分析】(1)由已知及正弦定理边化角,借助和角的正弦理解即得.
(2)①由中点向量公式、余弦定理、三角形面积公式列式计算即得;②边的中点分别为,利用数量积的运算律并结合圆的性质计算即得.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
而,则,
显然,因此,,
则,得,解得,
所以.
(2)①由边BC上的中线,得,两边平方得,
则,即,
在中,由余弦定理,得,解得,
因此,所以的周长为,面积为.
②令边的中点分别为,由点为的外接圆圆心,得,
,
,
所以.
1.(2025·天津武清·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,,.
(1)求C的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)由余弦定理可得答案;
(2)由正弦定理可得答案;
(3)由平方关系求出,再利用两角和的余弦展开式化简可得答案.
【详解】(1)由余弦定理,
得,
又因为,所以;
(2)因为,由正弦定理,得;
(3)因为,所以,所以,
所以,
.
2.(2025·天津·二模)在中,内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,且面积,
(ⅰ)求的值;
(ⅱ)求.
【答案】(1)(2)(ⅰ)(ⅱ)
【分析】(1)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得,结合范围,可求的值.
(2)(ⅰ)由已知利用三角形的面积公式可求的值,进而可求的值,根据余弦定理可得的值;(ⅱ)由余弦定理求得,进而可得,再根据两角差余弦及二倍角公式求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,可得:,
由正弦定理可得:,
可得:,
因为,所以,
所以,即,
因为,所以
(2)(ⅰ)因为,且,
解得:,,
由余弦定理可得:,解得: ;
(ⅱ)由余弦定理可得,
所以,,,
所以.
3.(2025·天津·二模)在中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,,.
(1)求的值;
(2)若,求c的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由正弦定理和两角和的正弦公式化简可得,再由同角三角函数的基本关系即可得出答案;
(2)由正弦定理可求出,再由两角和的正弦公式求出,最后由正弦定理即可得出答案.
【详解】(1)因为,
由正弦定理,得,
即.
因为,,所以,.
由,得,
因为,所以.
(2)由正弦定理,可得.
又,
由正弦定理,可得.
4.(2025·天津北辰·三模)在中,角所对的边分别为.满足.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为.
①求的值;
②求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】(1)利用正弦定理边化角求解.
(2)①利用余弦定理及三角形面积公式列出方程组求解;②利用余弦定理、二倍角及和角的正弦公式求解.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
而,则,又,
所以.
(2)①在中,,
由(1)及余弦定理得,即,
又,即,而,
所以.
②由余弦定理得
而,则,
,
.
5.(2025·天津河西·模拟预测)在中,内角的对边分别为,且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,,.
(ⅰ)求和的值;
(ⅱ)求的值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ),;(ⅱ)
【分析】(1)根据正、余弦定理化简计算可得,即可求解;
(2)(i)根据三角形的面积公式和余弦定理计算可得、,即可求出;(ii)根据正弦定理求出,结合同角的平方关系和二倍角的正弦公式计算即可求解.
【详解】(1)由余弦定理,,
由,得,
由正弦定理,得,
则,又,所以,
又,所以.
(2)(ⅰ)由(1)知,,得①.
由余弦定理,所以②.
由①②,得,解得,
由,解得,.
(ⅱ)由正弦定理,所以,
为锐角,,
.
6.(2025·天津·二模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知,,.
(1)求边b的长;
(2)求C的正切值;
(3)求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)由余弦定理求解即可;
(2)构造直角三角形,计算边长即可求解C的正切值;
(3)由(2)可求出C的正弦、余弦值,再利用两角差的正弦公式求解即可.
【详解】(1)由余弦定理得
(2)过点作于点,在中,
,
在中,,
(3)由(2)可知
因为,,
7.(2025·天津和平·三模)在中,角、、所对的边分别为、、,,,
(1)求角的大小;
(2)求的值与的面积;
(3)求的值.
【答案】(1)(2),(3)
【分析】(1)利用辅助角公式化简得出,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)由正弦定理得出,结合余弦定理求出、的值,再利用三角形的面积公式即可求出的面积;
(3)利用余弦定理求出的值,结合同角三角函数的基本关系求出的值,然后利用两角差的正弦公式可求出的值.
【详解】(1)由可得,可得,
因为,则,所以,解得.
(2)由正弦定理,有,所以,
由(1)知,由余弦定理得,
解得,,
所以的面积为.
(3)由余弦定理可得,
所以,
所以
.
8.(2025·天津滨海新·三模)在中,内角,,所对的边分别,,,已知,,.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)方法一:结合题设,根据余弦定理及正弦定理求解即可;
方法二:结合题设,根据正弦定理及两角和的正弦公式求解即可;
(2)由余弦定理先求出,再结合平方关系求解即可;
(3)结合二倍角公式先求出,,结合正弦定理求出,再结合平方关系求出,进而根据两角和的余弦公式求解即可.
【详解】(1)方法一:由,
根据余弦定理可得,,
则,即,
由,根据正弦定理可得,则,即.
方法二:由,
根据正弦定理可得,,则,
则,即,
由,根据正弦定理可得,则,即.
(2)由余弦定理可得,
又因为,可得.
(3)由(2)知,,,
则,,
由正弦定理,则,即,
又,则,所以,
所以.
9.(2025·天津·一模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求c的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1);(2);(3).
【分析】(1)应用正弦边角关系及已知可得,再由余弦定理求边长;
(2)根据已知得,再由正弦定理求;
(3)由(2)及已知有,再应用二倍角正余弦公式及和角正弦公式求.
【详解】(1)由题设及正弦边角关系得,又,则,
由余弦定理有,则;
(2)由且,则,
由正弦定理,则;
(3)由上,故为锐角,则,
所以,,
所以.
10.(2025·天津·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别为.
(1)求a的值;
(2)求;
(3)求的值.
【答案】(1)的值为6(2)(3)
【分析】(1)由已知利用余弦定理可得,解方程即可得解的值.
(2)由正弦定理即可得解的值.
(3)由已知利用余弦定理可求的值,利用二倍角公式可求,,进而根据两角差的余弦公式即可求解的值.
【详解】(1)因为,,,
由余弦定理,可得,
可得,解得,或(舍去),
即a的值为6.
(2)由正弦定理,可得;
(3)因为,
所以,,
.
11.(2025·天津南开·二模)在中,角的对边分别为.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)利用正弦定理化简,得,再利用余弦定理进行计算即可求解;
(2)由(1),结合,解得,再利用正弦定理计算即可求解;
(3),进而利用倍角公式和和差公式进行求解即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,整理得,
由余弦定理可得,
又,故.
(2)由(1)知,又,得,
由正弦定理可得,
又,解得.
(3)因为,所以,故.
所以.
所以
.
12.(2025·天津红桥·二模)在△ABC中, 内角A,B,C所对的边分别是a,b,c, 若 且
(1)求cosB;
(2)求a的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)(2)(3)
【分析】(1)由题意可得出,再由正弦定理和二倍角的正弦公式求解即可;
(2)由余弦定理可得,解方程即可得出答案;
(3)利用同角的正余弦公式可求得,再求得,进而利用两角差的正弦公式可求得.
【详解】(1)因为所以
由正弦定理可得:所以.
(2)由余弦定理可得:,
所以,解得:或,
因为所以.
(3)因为,所以,所以,
,
,
所以.
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