内容正文:
第03讲解三角形
知识清单
知识点01:正弦定理
知识点02:余弦定理
知识点03:三角形面积公式
题型讲解
(举三反三)
题型1:正弦理解三角形
题型2:正弦定理边角互化的应用
题型3:三角形面积公式及其应用
题型4:正弦定理判定三角形解的个数
题型5:正弦定理求外接圆半径
题型6:余弦定理解三角形
题型7:余弦定理边角互化的应用
强化训练
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
知识点01正弦定理
正弦定理:.
知识点02余弦定理
余弦定理:.
知识点03三角形面积公式
三角形面积公式:
题型1:正弦理解三角形
【例1-1】在三角形ABC中,,则B=( )
A. B. C.或 D.或
【答案】A
【分析】利用正弦定理求得,进而求得正确答案.
【详解】三角形ABC中,,
由正弦定理得,
因为,则B是锐角,所以
故选:A
【例1-2】(24-25高一下·上海·期末)在中,若,则的大小为 .
【答案】
【分析】由正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理得,即,解得,
又因为,所以,所以.
故答案为:.
【例1-3】(24-25高一下·上海长宁·期中)在中,已知,,分别根据下列条件求:
(1);
(2);
【答案】(1)无解
(2)或
【分析】(1)由正弦定理进行求解;
(2)由正弦定理进行求解.
【详解】(1)由正弦定理得,,得,
故无解.
(2)由正弦定理得,,得,
因为,所以或.
【变式1-1】在中,角的对边分别为,若,则角 .
【答案】
【分析】由正弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理得,,
因为,所以为锐角,则,
所以,
故答案为:.
【变式1-2】在中,角,,的对边分别为,,,,求的值
【答案】或
【分析】由正弦定理解三角形.
【详解】在中,由,
利用正弦定理得,由于,所以或.
①当时,利用三角形内角和定理,
②当时,利用三角形内角和定理.
【变式1-3】(24-25高一·上海·随堂练习)如图,在△ABC中,点D是线段BC上一点,角A、B、C所对的边的边长分别是a、b、c.(其中a、b、c均为常数)若AD是∠BAC的平分线,利用正弦定理求的值;
【答案】
【分析】设,,则,由正弦定理可得,,由即可得解.
【详解】因为AD是∠BAC的平分线,
所以可设,
又设,则,
在△ABD中,,所以①
在△ACD中,,即,
所以②,
由得:.
题型2:正弦定理边角互化的应用
【例2-1】(24-25高一下·上海·单元测试)在△ABC中,现有以下两个命题:①;②;则判断正确的是( )
A.①②均正确 B.①②均错误
C.①对②错 D.①错②对
【答案】A
【分析】由大边对大角判断①,由正弦定理判断②.
【详解】当时,由大边对大角,得,
当时,由大角对大边,得,所以①正确;
由正弦定理得,所以②正确,
故选:A.
【例2-2】(24-25高一下·上海宝山·期中)在锐角 中,若 ,则 等于 .
【答案】/
【分析】利用正弦定理将已知等式中的边化为角,然后求解角的值.
【详解】已知,由正弦定理可得到,即
可得.因为是三角形内角,且为锐角,则 .
故答案为:.
【例2-3】(2024高一·上海·专题练习)记的内角,,的对边分别为,,,已知,证明:;
【答案】证明见解析
【分析】
利用正弦定理将边化角,再结合两角和(差)的正弦公式得到,即可得证.
【详解】
因为正弦定理:,
所以对于,有,
又,
所以,
即,
整理得,
所以,因为A,,为的三个内角,
所以,即.
【变式2-1】(24-25高一·上海·随堂练习)在中,若,则角的大小关系为( ).
A. B. C. D.无法确定
【答案】A
【分析】由及正弦定理即可求解.
【详解】在中,由正弦定理得:,
因为,
所以,
所以,即.
故选:A.
【变式2-2】(24-25高一下·上海宝山·期中)已知 中,三边分别为 ,所对角为 、 、 ,若 , 则
【答案】/
【分析】根据余弦定理即可求解.
【详解】由可得,
故,
由于,故,
故答案为:
【变式2-3】(2024高一·上海·专题练习)在中,角,,所对的边分别为,,,且,求角.
【答案】
【分析】
利用正弦定理将边化角,再由诱导公式及两角和的正弦公式求出,即可得解.
【详解】
因为,由正弦定理可得,
所以,
所以,
即,又,所以,
所以,又,所以.
题型3:三角形面积公式及其应用
【例3-1】下列三角形面积公式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由三角形面积公式直接判断.
【详解】由三角形面积公式可知A、B、C错误,D正确.
故选:D.
【例3-2】(24-25高一下·上海嘉定·期末)在中,已知.且的面积为,则边长 .
【答案】4
【分析】利用三角形面积公式求解.
【详解】由.
故答案为:4.
【例3-3】(24-25高一下·上海·期末)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,的角平分线交BC于M,求线段AM的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用二倍角的余弦公式化简,再解析方程即得.
(2)根据,结合面积公式列式求解.
【详解】(1)由,得,
又在中,,
则,整理得,
而,,解得,所以.
(2)在中,由是的角平分线,得,
由,得,
即,所以.
【变式3-1】(24-25高一下·上海·月考)在中,、、所对的边分别为、、,若,,则的面积等于 .
【答案】
【分析】利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】因为,,所以.
所以的面积等于.
故答案为:.
【变式3-2】(24-25高一下·上海·期中)在中,角所对的边分别为,已知,.
(1)求的值;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,由正弦定理,得到,即可求解;
(2)由(1)知,得到,求得,利用三角形的面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:在中,因为,且,
由正弦定理得,所以.
(2)解:由,可得,所以,且,
又由(1)知,所以,
因为,则,
所以的面积为.
【变式3-3】设分别是的三个内角所对的边,且,
(1)求;
(2)时,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同角三角函数的基本关系及两角和的正弦公式求解;
(2)由正弦定理及三角形面积公式求解.
【详解】(1)在中,,故,
因为,所以由正弦定理可知,
由大边对大角可得,故,
所以.
(2)时,由正弦定理可得,,
所以.
题型4:正弦定理判定三角形解的个数
【例4-1】(24-25高一上·上海·单元测试)已知的外接圆半径为5, ,,则此三角形( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.不能确定
【答案】B
【分析】利用正弦定理即可判断此三角形解的情况.
【详解】根据正弦定理,得,
因为的外接圆半径为5,,,所以,
所以,
因为,所以为锐角,
又因为,
所以,
则或,故此三角形有两解.
故选:B.
【例4-2】(24-25高一下·上海·期末)在△中,已知,,当有两解时,的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据正弦定理,结合,即可求解.
【详解】由正弦定理可知,,即,
若有两解,则,且,所以,
所以.
故答案为:
【例4-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)在中,已知,,,求角的正弦值.
【答案】或
【分析】根据条件,利用正弦定理得到,再利用平方关系得到,由正弦的和角公式,即可求出结果.
【详解】由,
得,
又,得或,
当时,,
当时,.
【变式4-1】张老师整理旧资料时发现一题部分字迹模糊不清,只能看到:在中,,,分别是角,,的对边,已知,,求边,显然缺少条件,若他打算补充的大小,并使得只有一解,的取值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角形解的个数结合已知条件确定的取值范围,逐个选项判断即可.
【详解】由题意可知三角形只有一个解,
由上图可知:
若只有一解,可知以为圆心,为半径的圆弧与有一个交点,
则或,即或,
所以的取值不可能为,
故选:B
【变式4-2】(24-25高一下·上海闵行·期末)如果满足的有且只有一个,那么实数的取值范围是 .
【答案】
【分析】由正弦定理结合到距离,然后根据题意结合图形求解即可.
【详解】因为在中,,,
所以到距离,
因为有且只有一个,
所以由图可知或,
即实数的取值范围是.
故答案为:
【变式4-3】在中,已知,,分别根据下列条件求B:
(1)①,②,③,④,⑤;
(2)根据上述计算结果,讨论使B有一解、两解或无解时a的取值情况.
【答案】(1)答案见解析;
(2)当时,无解;当或时,有一个解;当时,有两个解
【分析】(1)由条件利用正弦定理求得,再结合大边对大角,判断角的个数;
(2)结合(1)的结果,讨论使有一解、两解、无解时的取值情况.
【详解】(1)根据正弦定理,得,
①当,时,,无解;
②当,时,,
而,所以;
③当,时,,
而,所以或;
④当,时,,
而,所以;
⑤当,时,,
而,由,得,.
(2)由(1)得,,
当,即时,无解;
当或且,即或时,有唯一解;
当且,即时,有两解,
所以当时,无解;当或时,有唯一解;当时,有两解.
题型5:正弦定理求外接圆半径
【例5-1】在△中,,,为边的中点,则△的外接圆面积与的外接圆面积之比为 .
【答案】
【分析】利用正弦定理以及图形的几何关系求解.
【详解】设△的外接圆为,的外接圆半径为,
在△由正弦定理得,在中由正弦定理得,
又∵,∴,
∴,
故答案为:.
【例5-2】(24-25高一下·上海闵行·期中)已知的内角所对边的长度分别为.
(1)若,求和外接圆半径的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)首先求出,再由正弦定理计算可得;
(2)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式及诱导公式求出,即可得解.
【详解】(1)因为,则,且.
由正弦定理得(为外接圆的半径),即,
即,,
因为,所以,
因此,;
(2)因为,
由正弦定理可得,
所以,
又,所以,所以,则,
又,所以.
【例5-3】在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且a=6,b=14,.
(1)求sinA的值和△ABC外接圆半径;
(2)求△ABC的面积.
【答案】(1),;(2).
【分析】直接利用正弦定理即可求得sinA的值和△ABC外接圆半径;
(2)利用三角形内角得关系及两角和得正弦公式求得,再利用三角形得面积公式即可得解.
【详解】解:(1)在△ABC中,a=6,b=14,.
根据正弦定理,
所以,
所以△ABC外接圆半径为;
(2)由(1)得,
则,
所以.
【变式5-1】中,且,则外接圆的半径是 .
【答案】
【分析】根据正弦定理的推论,可直接求得答案.
【详解】设外接圆的半径为,
则 ,即 ,
故 ,
故答案为:
【变式5-2】中,角、、所对的边分别为、、,已知.
(1)求边、的长度;
(2)求的面积及其外接圆半径.
【答案】(1)
(2);4
【分析】(1)根据三角形内角和定理得出,然后利用正弦定理即可求解;
(2)利用三角形面积公式和正弦定理即可求解.
【详解】(1)因为,所以在中,,
由正弦定理得:,也即,
所以;
(2)由三角形的面积公式可得:的面积,
由正弦定理可得:外接圆半径.
【变式5-3】在中,a,b,c分别是角A,B,C,.
(1)若,求的外接圆的半径;
(2)若,且,求;
(3)若,求的周长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)由正弦定理求解即可;
(2)由求出,然后由向量的数量积求解即可;
(3)由求出,,分类讨论求出,然后由正弦定理求出各边长求解即可.
【详解】(1)由正弦定理得:,
所以,故的外接圆的半径为.
(2)因为,
所以由正弦定理得,
即,
所以,由于,
所以,即,所以,.
(3)因为,所以,
又,所以,
即,,
所以,所以,
若为钝角,则,,
所以,
由正弦定理得,
所以,,
故的周长为;
若为锐角,则,,
所以,
由正弦定理得,
所以,,
故的周长为;
故的周长为或.
题型6:余弦定理解三角形
【例6-1】的内角,,的对边分别为,,,满足,则角的范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由余弦定理的推论求得,求解即可.
【详解】因为,所以,
即,所以,
因为,所以,
故选:B
【例6-2】(24-25高一下·上海·期末)在中,,,点满足,,则
【答案】2
【分析】根据余弦定理进行求解即可.
【详解】设,则,
在中,由余弦定理可知:,
在中,由余弦定理可知:,
因为,
所以,
舍去,
故答案为:2
【例6-3】已知的周长为,且.
(1)求边长的值;
(2)若,求角的余弦值.
【答案】(1)4
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边建立方程,求解参数即可.
(2)利用三角形面积公式求出关键参数值,结合余弦定理并利用配方法可求余弦值.
【详解】(1)由正弦定理角化边得:
由题意得,
所以解得,.
(2)由面积公式得,
由余弦定理得.
【变式6-1】(24-25高一下·上海青浦·期末)在中,角、、的对边分别为、、.若,则的大小不可能为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据余弦定理化简题中等式,可得,然后利用二倍角公式并结和为三角形的内角,计算出角的大小
【详解】根据余弦定理,可得,结合,
可知,即,
当时,等式成立,结合,可得;
当时,等式可化为,结合,可得或,
综上所述,,或.
故选:B
【变式6-2】(25-26高一上·上海黄浦·月考)如图,在中;,、、分别是、、上的点,若,则 .
【答案】4
【分析】通过四边形 是平行四边形,确定,设,在,中分别应用余弦定理即可求解.
【详解】因为,所以,又,
所以,
又,所以四边形 是平行四边形,
所以,
又 ,所以 ,
即 均为等腰三角形。
设,则,
又,
所以,
因为,
所以,
在中由余弦定理:
,
代入,
解得: ,
在中,
由余弦定理得:
代入数据可得:
解得:,
所以
故答案为:4
【变式6-3】(24-25高一下·上海·期末)在中,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,再利用余弦定理,即可求得的值;
(2)利用同角三角函数关系求出,再应用两角和正弦求出,最后三角形面积公式计算求解.
【详解】(1)由余弦定理得
,
所以;
(2)因为,所以,
因为,所以,
所以,
由正弦定理得,所以,
所以,
所以的面积为
题型7:余弦定理边角互化的应用
【例7-1】某人要作一个三角形,要求它的三条高的长度分别是,则该三角形( ).
A.一定是锐角三角形 B.一定是直角三角形
C.一定是钝角三角形 D.有可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
【答案】C
【分析】设的边上的高分别为,由此可令,,由余弦定理即可判断三角形形状.
【详解】设的内角的对边分别是,
且边上的高分别为,
则,令,则,
故,故A为钝角,
又,A为三角形最大角,故该三角形为钝角三角形,
故选:C
【例7-2】在中,是的三边且满足,则角A的大小为 .
【答案】
【分析】根据题意利用余弦定理边角转化即可得结果.
【详解】因为,即,
由余弦定理可得,
且,所以.
故答案为:.
【例7-3】在中,,求的值.
【答案】
【分析】利用余弦定理进行角化边即可求得.
【详解】由余弦定理,得
.
【变式7-1】(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、的对边分别是、、,,若表示的面积,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】由正弦定理得,余弦定理得,进一步可将目标式子转换为的二次函数即可求解.
【详解】因为,由正弦定理得,所以,
由余弦定理得,
所以
令,则,当且仅当,即时取等号,
所以,则的最大值为.
故选:B.
【变式7-2】(24-25高一下·上海·期中)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.则角 .
【答案】
【分析】由已知及余弦边角关系得,再应用余弦定理求角的大小.
【详解】由题设,,则,
所以,,则.
故答案为:
【变式7-3】在△ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c
(1)若,求∠B;
(2)若,试判断△ABC的形状.
【答案】(1)
(2)△ABC是等腰三角形
【分析】(1)由二倍角正弦公式及三角形内角的性质可得,进而确定其大小;
(2)由余弦边角关系可得,整理化简即可确定形状.
【详解】(1)由,而,故,
又,故.
(2),故,即,
所以△ABC是等腰三角形.
一、填空题
1.(2024高一·上海·专题练习)中,角,,的对边分别是,,,,,若这个三角形有两解,则的取值范围是
【答案】
【分析】根据求解即可得答案.
【详解】因为这个三角形有两解,故满足,
即,解得.
故答案为:
2.的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则= .
【答案】/
【分析】由正弦定理化角为边,得,再由余弦定理化边为角即可求解.
【详解】由结合正弦定理得,则,
即,由余弦定理有,
而,所以.
故答案为:.
3.(24-25高一下·上海杨浦·月考)已知有一内角与其半角不为同一象限角,且,,则边长的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题意可得内角为钝角或直角,则(或)为钝角或直角,结合三角形的性质及余弦定理求解.
【详解】中,,,,
则,即,
因为有一内角与其半角不为同一象限角,
所以内角为钝角或直角,则(或)为钝角或直角,
则或,
由余弦定理得(其中)或(其中),
即(其中)或(其中),
解得或,又,
则或,即边长的取值范围为.
故答案为:.
4.在中,若,,且,则 .
【答案】/
【分析】根据正弦定理求得,再根据余弦定理可得求解即可.
【详解】由余弦定理可得,即.
由正弦定理,故.
又,故,即.
又,故,
故.
故答案为:.
5.(24-25高一下·上海·期中)为了研究问题方便,有时候余弦公式会写成:,利用这个结构解决如下问题:如果三个正实数、、满足:,,,则 .
【答案】
【分析】结合余弦定理,将、、作为三角形的边,可得在内部,且,且,,,亦可知的三边,结合勾股定理及三角形面积公式可得解.
【详解】
设,,,
由,且,
则,,即,,
同理可得,,,,
则,即,
所以,
又,
则,
故答案为:.
6.(24-25高一下·上海·期中)已知 的内角 的对边分别为 ,且满足 的三角形有两个,则 的取值范围为 .
【答案】
【分析】根据给定条件,利用正弦定理,结合三角形有两解的条件列式求解.
【详解】在中,由及正弦定理可得:.
∵有两解,,即.
故答案为:.
7.(24-25高一下·上海杨浦·期中)已知圆的内接四边形的边长依次为、、、,则圆的面积为 .
【答案】
【分析】在和中分别利用余弦定理,再由,则,从而可求出的长,由正弦定理得出圆的半径即可.
【详解】因为四边形为圆内接四边形,所以,
所以,
因为、、、,
所以在中,由余弦定理得
,
在中,由余弦定理得
,
所以,解得,
所以,,
因为,所以,
由正弦定理可知,所以圆的面积,
故答案为:
8.(24-25高一下·上海·期中)在中,,,分别为角,,所对的边,若,且,则面积的最大值为 .
【答案】
【分析】切化弦后化简,利用正弦定理得出,再由余弦定理及三角形面积公式转化为关于的二次函数求最值.
【详解】,,
则,
,
所以的面积
,
,即时,的面积的最大值为
故答案为:
9.(24-25高一下·上海·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则 .
【答案】
【分析】根据正弦定理边角互化可得,即可利用余弦定理求解.
【详解】根据正弦定理由可得,
又,所以,
故,
故答案为:
10.在中,内角,,所对的边分别是,,.已知,,则 .
【答案】/
【分析】根据,由正弦定理结合,得到,然后由二倍角公式求解.
【详解】由正弦定理,,又,
,
.
故答案为:.
11.为了研究问题方便,有时候余弦公式会写成:,利用这个结构解决如下问题:如果三个正实数满足:,,则 .
【答案】
【分析】设的角的对边分别为、、,在内取点,使得,设,,,利用余弦定理得出的三边长,由此计算出的面积,再利用可得出的值.
【详解】设的角的对边分别为、、,
在内取点,使得,
设,,,
由余弦定理得,,
,∴,
,∴,
则,即角B为直角,则,
由,
得,
即,所以.
故答案为:.
12.在中,已知,,设,以下说法正确的是
①若有两解,;②若有唯一解,
③若无解,;④当,外接圆半径为6
【答案】①③④
【分析】由题设可得到上的高为,根据各项三角形解的个数及三角形性质判断的范围,应用正弦定理求外接圆半径.
【详解】
由,即到上的距离为,
若有两解,则,即,①对;
若有唯一解,则或,即,②错;
若无解,则,即,③对;
当时,△ABC外接圆半径,④对.
故答案为:①③④
二、单选题
13.(24-25高一下·上海青浦·月考)在△ABC中,若,则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.无法判断
【答案】A
【分析】应用正弦边角关系及差角正弦公式可得,即可得.
【详解】由题设及正弦边角关系有,即,
由,故,即三角形为等腰三角形.
故选:A
14.(24-25高一下·上海杨浦·月考)小张同学尺规作图,画一个三角形,三条高的长度分别为,则小张同学( )
A.不能作出这样的三角形 B.能作出一个锐角三角形
C.能作出一个钝角三角形 D.能作出无数个钝角三角形
【答案】C
【分析】由余弦定理即可求解.
【详解】设边上的高分别为,则,
所以最大角的余弦值满足,,
所以能作出一个钝角三角形.
故选:C.
15.(24-25高一下·上海浦东新·期中)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则该三角形一定是( )
A.正三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
【答案】B
【分析】利用二倍角余弦公式和正弦边角互化,结合三角形内角性质可得,即可判断形状.
【详解】由,可得,,
所以,
,故,
因为,所以,,
即是直角三角形.
故选:B.
16.(24-25高一下·上海·期中)在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据正余弦定理,即可结合选项逐一求解.
【详解】对于A:,进而可根据正弦定理求解,故此时三角形有唯一解;
对于B:,,进而根据余弦定理求解的值,此时三角形有唯一解;
对于C:,根据正弦定理可求解唯一,进而可知三角形唯一解;
对于D:,由正弦定理,且,故此时满足条件的有两解.
故选:D.
三、解答题
17.(24-25高一下·上海·期末)在中,角,,的对边分别为,,.
(1)若,求的大小;
(2)若,,,求的面积.
【答案】(1)或
(2)答案见解析
【分析】(1)根据正弦定理,边化角,即可求解;
(2)解法1:首先根据正弦定理求角,再求角,最后代入面积公式,即可求解;解法2:首先根据余弦定理求,再代入面积公式,即可求解.
【详解】(1)由正弦定理可得,
,,或;
(2)解法1:由正弦定理可得,,或
当时,,故,
当时,,故.
解法2:由余弦定理可得:,即,或.
当时,,,
当时, .
18.在中,角A,B,C的对边长分别为a,b,c,满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)4.
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和差角的正余弦公式计算即得.
(2)由(1)的信息,利用和差角的余弦公式、二倍角的余弦公式化简即得.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
即
则,而,
因此,,
则,所以.
(2)由(1)知,,
.
19.在中, 内角所对的边分别为, 已知.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由正弦边角关系及已知可得,化简整理得,结合角的范围确定大小;
(2)由三角形面积公式列方程求得,再由余弦定理得,即可得.
【详解】(1)由正弦边角关系,,
所以,
所以,,可得.
(2)由(1)知,又,
则,,则,
由余弦定理,
所以的周长为.
20.(24-25高一下·上海松江·月考)如图,我国南海某处的一个海域上有四个小岛,小岛B与小岛A、小岛C相距都为5海里,与小岛D相距为海里.为钝角,且.
(1)求小岛A与小岛D之间的距离;
(2)已知与互补,求四个小岛所形成的四边形的面积.
【答案】(1)2海里;
(2)18平方海里.
【分析】(1)根据题意得出各边长和,利用余弦定理可解出的长;
(2)利用余弦定理求出的长,再利用三角形面积公式求出两个三角形的面积,相加即为所求四边形面积.
【详解】(1)由题意,,且为钝角,
在中,由余弦定理,,
得,解得或(舍去).
故,小岛A与小岛D之间的距离为2海里.
(2)由题意,.
在中,由余弦定理,,
得,解得或(舍去).
故.
所以
所以,四个小岛所形成的四边形的面积为18平方海里.
21.(2024高一下·上海·专题练习)用分别表示的三个内角所对边的边长,表示的外接圆半径.
(1),求的长;
(2)在中,若是钝角,求证:;
(3)给定三个正实数,其中,问满足怎样的关系时,以为边长,为外接圆半径的不存在,存在一个或存在两个(全等的三角形算作同一个)?在存在的情况下,用表示.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)答案见解析
【分析】(1)根据正弦定理、余弦定理求解;
(2)利用余弦定理,结合角为钝角证明有关结论;
(3)先确定边长大于外接圆直径时,无解;再分别讨论最长边小于或等于外接圆直径时,三角形的解及解的个数.
【详解】(1)由正弦定理得
所以
所以或(舍去).
所以的长为:.
(2)因为,是钝角,
所以.
因此.
(3)当时, 不存在,
当时,不存在,
当时,存在一个,
此时
当时,存在一个,
此时,
当时,存在两个,
当A为锐角时,
当A为钝角时,
【点睛】本题综合考查了三角形形状的判断,解三角形,三角形的外接圆等知识,综合性很强,尤其是第三问需要根据,两边以及直径的大小比较确定三角形的形状.再在这种情况下求第三边的表达式,本解法主观性较强.难度较大.
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第03讲解三角形
知识清单
知识点01:正弦定理
知识点02:余弦定理
知识点03:三角形面积公式
题型讲解
(举三反三)
题型1:正弦理解三角形
题型2:正弦定理边角互化的应用
题型3:三角形面积公式及其应用
题型4:正弦定理判定三角形解的个数
题型5:正弦定理求外接圆半径
题型6:余弦定理解三角形
题型7:余弦定理边角互化的应用
强化训练
一、填空题(12)
二、单选题(4)
三、解答题(5)
知识点01正弦定理
正弦定理:.
知识点02余弦定理
余弦定理:.
知识点03三角形面积公式
三角形面积公式:
题型1:正弦理解三角形
【例1-1】在三角形ABC中,,则B=( )
A. B. C.或 D.或
【例1-2】(24-25高一下·上海·期末)在中,若,则的大小为 .
【例1-3】(24-25高一下·上海长宁·期中)在中,已知,,分别根据下列条件求:
(1);
(2);
【变式1-1】在中,角的对边分别为,若,则角 .
【变式1-2】在中,角,,的对边分别为,,,,求的值
【变式1-3】(24-25高一·上海·随堂练习)如图,在△ABC中,点D是线段BC上一点,角A、B、C所对的边的边长分别是a、b、c.(其中a、b、c均为常数)若AD是∠BAC的平分线,利用正弦定理求的值;
题型2:正弦定理边角互化的应用
【例2-1】(24-25高一下·上海·单元测试)在△ABC中,现有以下两个命题:①;②;则判断正确的是( )
A.①②均正确 B.①②均错误
C.①对②错 D.①错②对
【例2-2】(24-25高一下·上海宝山·期中)在锐角 中,若 ,则 等于 .
【例2-3】(2024高一·上海·专题练习)记的内角,,的对边分别为,,,已知,证明:;
【变式2-1】(24-25高一·上海·随堂练习)在中,若,则角的大小关系为( ).
A. B. C. D.无法确定
【变式2-2】(24-25高一下·上海宝山·期中)已知 中,三边分别为 ,所对角为 、 、 ,若 , 则
【变式2-3】(2024高一·上海·专题练习)在中,角,,所对的边分别为,,,且,求角.
题型3:三角形面积公式及其应用
【例3-1】下列三角形面积公式正确的是( )
A. B. C. D.
【例3-2】(24-25高一下·上海嘉定·期末)在中,已知.且的面积为,则边长 .
【例3-3】(24-25高一下·上海·期末)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,的角平分线交BC于M,求线段AM的长.
【变式3-1】(24-25高一下·上海·月考)在中,、、所对的边分别为、、,若,,则的面积等于 .
【变式3-2】(24-25高一下·上海·期中)在中,角所对的边分别为,已知,.
(1)求的值;
(2)求的面积.
【变式3-3】设分别是的三个内角所对的边,且,
(1)求;
(2)时,求的面积.
题型4:正弦定理判定三角形解的个数
【例4-1】(24-25高一上·上海·单元测试)已知的外接圆半径为5, ,,则此三角形( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.不能确定
【例4-2】(24-25高一下·上海·期末)在△中,已知,,当有两解时,的取值范围为 .
【例4-3】(24-25高一上·上海·随堂练习)在中,已知,,,求角的正弦值.
【变式4-1】张老师整理旧资料时发现一题部分字迹模糊不清,只能看到:在中,,,分别是角,,的对边,已知,,求边,显然缺少条件,若他打算补充的大小,并使得只有一解,的取值不可能是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(24-25高一下·上海闵行·期末)如果满足的有且只有一个,那么实数的取值范围是 .
【变式4-3】在中,已知,,分别根据下列条件求B:
(1)①,②,③,④,⑤;
(2)根据上述计算结果,讨论使B有一解、两解或无解时a的取值情况.
题型5:正弦定理求外接圆半径
【例5-1】在△中,,,为边的中点,则△的外接圆面积与的外接圆面积之比为 .
【例5-2】(24-25高一下·上海闵行·期中)已知的内角所对边的长度分别为.
(1)若,求和外接圆半径的值;
(2)若,求的值.
【例5-3】在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且a=6,b=14,.
(1)求sinA的值和△ABC外接圆半径;
(2)求△ABC的面积.
【变式5-1】中,且,则外接圆的半径是 .
【变式5-2】中,角、、所对的边分别为、、,已知.
(1)求边、的长度;
(2)求的面积及其外接圆半径.
【变式5-3】在中,a,b,c分别是角A,B,C,.
(1)若,求的外接圆的半径;
(2)若,且,求;
(3)若,求的周长.
题型6:余弦定理解三角形
【例6-1】的内角,,的对边分别为,,,满足,则角的范围是( )
A. B. C. D.
【例6-2】(24-25高一下·上海·期末)在中,,,点满足,,则
【例6-3】已知的周长为,且.
(1)求边长的值;
(2)若,求角的余弦值.
【变式6-1】(24-25高一下·上海青浦·期末)在中,角、、的对边分别为、、.若,则的大小不可能为( )
A. B. C. D.
【变式6-2】(25-26高一上·上海黄浦·月考)如图,在中;,、、分别是、、上的点,若,则 .
【变式6-3】(24-25高一下·上海·期末)在中,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的面积.
题型7:余弦定理边角互化的应用
【例7-1】某人要作一个三角形,要求它的三条高的长度分别是,则该三角形( ).
A.一定是锐角三角形 B.一定是直角三角形
C.一定是钝角三角形 D.有可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
【例7-2】在中,是的三边且满足,则角A的大小为 .
【例7-3】在中,,求的值.
【变式7-1】(24-25高一下·上海闵行·期中)在中,角、、的对边分别是、、,,若表示的面积,则的最大值为( )
A.1 B. C. D.
【变式7-2】(24-25高一下·上海·期中)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.则角 .
【变式7-3】在△ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c
(1)若,求∠B;
(2)若,试判断△ABC的形状.
一、填空题
1.(2024高一·上海·专题练习)中,角,,的对边分别是,,,,,若这个三角形有两解,则的取值范围是
2.的内角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则= .
3.(24-25高一下·上海杨浦·月考)已知有一内角与其半角不为同一象限角,且,,则边长的取值范围为 .
4.在中,若,,且,则 .
5.(24-25高一下·上海·期中)为了研究问题方便,有时候余弦公式会写成:,利用这个结构解决如下问题:如果三个正实数、、满足:,,,则 .
6.(24-25高一下·上海·期中)已知 的内角 的对边分别为 ,且满足 的三角形有两个,则 的取值范围为 .
7.(24-25高一下·上海杨浦·期中)已知圆的内接四边形的边长依次为、、、,则圆的面积为 .
8.(24-25高一下·上海·期中)在中,,,分别为角,,所对的边,若,且,则面积的最大值为 .
9.(24-25高一下·上海·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则 .
10.在中,内角,,所对的边分别是,,.已知,,则 .
11.为了研究问题方便,有时候余弦公式会写成:,利用这个结构解决如下问题:如果三个正实数满足:,,则 .
12.在中,已知,,设,以下说法正确的是
①若有两解,;②若有唯一解,
③若无解,;④当,外接圆半径为6
二、单选题
13.(24-25高一下·上海青浦·月考)在△ABC中,若,则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.无法判断
14.(24-25高一下·上海杨浦·月考)小张同学尺规作图,画一个三角形,三条高的长度分别为,则小张同学( )
A.不能作出这样的三角形 B.能作出一个锐角三角形
C.能作出一个钝角三角形 D.能作出无数个钝角三角形
15.(24-25高一下·上海浦东新·期中)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c.若,则该三角形一定是( )
A.正三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰三角形
16.(24-25高一下·上海·期中)在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
三、解答题
17.(24-25高一下·上海·期末)在中,角,,的对边分别为,,.
(1)若,求的大小;
(2)若,,,求的面积.
18.在中,角A,B,C的对边长分别为a,b,c,满足.
(1)求的值;
(2)求的值.
19.在中, 内角所对的边分别为, 已知.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
20.(24-25高一下·上海松江·月考)如图,我国南海某处的一个海域上有四个小岛,小岛B与小岛A、小岛C相距都为5海里,与小岛D相距为海里.为钝角,且.
(1)求小岛A与小岛D之间的距离;
(2)已知与互补,求四个小岛所形成的四边形的面积.
21.(2024高一下·上海·专题练习)用分别表示的三个内角所对边的边长,表示的外接圆半径.
(1),求的长;
(2)在中,若是钝角,求证:;
(3)给定三个正实数,其中,问满足怎样的关系时,以为边长,为外接圆半径的不存在,存在一个或存在两个(全等的三角形算作同一个)?在存在的情况下,用表示.
1
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