内容正文:
第08讲 余弦定理与正弦定理
【苏教版】
模块一
余弦定理
1.余弦定理
(1)余弦定理及其推论的表示
文字表述
三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍.
公式表述
a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.
推论
2.解三角形
(1)解三角形的概念
一般地,三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素.在三角形中,已知三角形的几个
元素求其他元素的过程叫做解三角形.
(2)余弦定理在解三角形中的应用
利用余弦定理可以解决以下两类解三角形的问题:
①类型1:已知两边及一角,解三角形
解法:先利用余弦定理求出第三边,其余角的求解有两种思路:一是利用余弦定理的推论求出其余角;
二是利用正弦定理(已知两边和一边的对角)求解;
②类型2:已知三边,解三角形
解法一:已知三边求角的基本思路是:利用余弦定理的推论求出相应角的余弦值,值为正,角为锐角;
值为负,角为钝角,其思路清晰,结果唯一;
解法二:若已知三角形的三边的关系或比例关系,常根据边的关系直接代入化简或利用比例性质,转
化为已知三边求解.
3.余弦定理判断三角形形状的常用结论
(1)△ABC为直角三角形⇔a2=b2+c2或b2=a2+c2或c2=a2+b2;
(2)△ABC为锐角三角形⇔a2+b2>c2,且b2+c2>a2,且a2+c2>b2;
(3)△ABC为钝角三角形⇔a2+b2<c2,且b2+c2<a2,且a2+c2<b2;
(4)若sin2A= sin2B,则A=B或.
【题型1 余弦定理解三角形】
【例1】(24-25高一下·甘肃天水·月考)在中,,,,则边的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【变式1.1】(24-25高一下·浙江杭州·期中)在中,,则a等于( )
A. B. C. D.
【变式1.2】(24-25高一下·贵州黔东南·期末)已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,,,,则( )
A.30° B.60° C.150° D.120°
【变式1.3】(24-25高一下·四川攀枝花·期末)在△中,,边上的高等于,则( )
A. B. C. D.
【题型2 余弦定理边角互化的应用】
【例2】(24-25高一下·江苏南通·期中)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2.1】(2025高二下·湖南株洲·学业考试)已知的内角A,B,C分别所对的边a,b,c,若满足,则角的大小为( )
A.60° B.90° C.150° D.120°
【变式2.2】(24-25高一下·江苏苏州·月考)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【变式2.3】(24-25高二上·河北保定·开学考试)在中,角的对边分别为,若,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【题型3 余弦定理判定三角形形状】
【例3】(24-25高一下·四川雅安·月考)已知的内角的对边分别为.若,则是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等腰三角形
【变式3.1】(24-25高一下·北京丰台·期中)在中,,则的形状一定为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【变式3.2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)在中,,,,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
【变式3.3】(24-25高一下·山西·月考)已知的内角A,B,C的对边分别为,则是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰三角形
模块二
正弦定理
1.正弦定理
(1)正弦定理的表示
在△ABC中,若角A,B,C对应的边分别是a,b,c,则各边和它所对角的正弦的比相等,即.
(2)正弦定理的常见变形
在△ABC中,由正弦定理得(k>0),则a=k,b=k,c=k,由
此可得正弦定理的下列变形:
①,,,a=b,a=c,b=c;
②====;
③a:b:c=sinA:sinB:sinC;
④=2R,(R为△ABC外接圆的半径).
(3)三角形的边角关系
由正弦定理可推导出,在任意三角形中,有“大角对大边,小角对小边”的边角关系.
2.正弦定理解三角形
(1)正弦定理在解三角形中的应用
公式反映了三角形的边角关系.
由正弦定理的推导过程知,该公式实际表示为:=,=,=.上述的
每一个等式都表示了三角形的两个角和它们的对边的关系.从方程角度来看,正弦定理其实描述的是三组方程,对于每一个方程,都可“知三求一”,于是正弦定理可以用来解决两类解三角形的问题:
①已知两角和任意一边,求其他的边和角,
②已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角.
3.对三角形解的个数的研究
已知三角形的两角和任意一边,求其他的边和角,此时有唯一解,三角形被唯一确定.
已知三角形的两边和其中一边的对角,求其他的边和角,此时可能出现一解、两解或无解的情况,三角形不能被唯一确定.
(1)从代数的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,下面以已知
a,b和A,解三角形为例加以说明.
由正弦定理、正弦函数的有界性及三角形的性质可得:
①若sinB=>1,则满足条件的三角形的个数为0;
②若sinB==1,则满足条件的三角形的个数为1;
③若sinB=<1,则满足条件的三角形的个数为1或2.
显然由0<sinB=<1可得B有两个值,一个大于,一个小于,考虑到“大边对大角”、“三
角形内角和等于”等,此时需进行讨论.
(2)从几何的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,以已知a,b和A,解三角形为例,用几何法探究如下:
图形
关系式
解的个数
A为锐角
①a=bsin A;
②a≥b
一解
bsinA<a<b
两解
a<bsinA
无解
A为钝角或直角
a>b
一解
a≤b
无解
4.利用正弦定理判断三角形形状
(1)方法一:化角为边:将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.利用的公式为:sinA=,sinB=,sinC=.
(2)方法二:化边为角:将题目中所有的条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.利用的公式为:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC.
无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.
5.三角形的面积公式
(1)常用的三角形的面积计算公式
①(分别为边a,b,c上的高).
②将,,代入上式可得,
即三角形的面积等于任意两边与它们夹角的正弦值乘积的一半.
(2)三角形的其他面积公式
①=r(a+b+c)= rl,其中r,l分别为△ABC的内切圆半径及△ABC的周长.
②=,=,=.
【题型4 正弦定理解三角形】
【例4】(24-25高一下·贵州毕节·期中)在中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A. B. C. D.
【变式4.1】(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
A. B. C. D.或
【变式4.2】(2025高一·全国·专题练习)在中,已知,则( ).
A. B. C. D.
【变式4.3】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【题型5 正弦定理边角互化的应用】
【例5】(24-25高一下·湖南娄底·期末)在中,角、、的对边分别为、、.已知,则( )
A. B. C. D.
【变式5.1】(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式5.2】(24-25高一下·湖南怀化·期末)在锐角中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式5.3】(24-25高一下·重庆·期末)在中,角,,的对边分别为,,,满足,若,则( )
A. B. C. D.
【题型6 正弦定理判定三角形解的个数】
【例6】(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,内角的对边分别为,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【变式6.1】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知的内角的对边分别为,且,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【变式6.2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)在中,已知,,,则符合条件的三角形个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【变式6.3】(24-25高一下·福建龙岩·期末)在中,角所对的边分别为,则满足以下条件的三角形的解个数为两个的是( )
A. B.
C. D.
【题型7 正弦定理求外接圆半径】
【例7】(24-25高一下·黑龙江·期末)已知的内角所对的边分别为,若,则的外接圆的半径为( )
A.4 B. C.2 D.
【变式7.1】(24-25高一下·河南商丘·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则外接圆的直径为( )
A. B. C. D.
【变式7.2】(24-25高一下·福建福州·期末)已知△ABC的面积为,且,则△ABC外接圆的半径为( )
A. B. C. D.
【变式7.3】(24-25高一下·重庆·期末)在中,角,,的对边分别为,,.已知,,.外接圆的半径为( )
A.6 B.3 C. D.9
【题型8 正弦定理判定三角形形状】
【例8】(24-25高一下·江苏无锡·期中)已知的内角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【变式8.1】(24-25高一下·贵州贵阳·月考)在中,若,则的形状一定是( )
A.等腰三角形 B.等腰或直角三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【变式8.2】(24-25高一下·天津滨海新·期末)在中, 记角A,B,C的对边分别为a,b,c, 若,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【变式8.3】(24-25高一下·河南安阳·期末)在中,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等边三角形 C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【题型9 三角形面积公式的应用】
【例9】(24-25高一下·湖南·期末)在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式9.1】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,,为边上一点,且,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式9.2】(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求及的面积.
【变式9.3】(24-25高一下·吉林松原·期末)已知的内角所对的边分别为,且
(1)求角A;
(2)若的周长为,且,求的面积.
【题型10 求三角形中的边长或周长的最值或范围】
【例10】(25-26高三上·江西鹰潭·月考)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,则范围为( )
A. B. C. D.
【变式10.1】(24-25高一下·湖北武汉·期中)在锐角中,角的对边分别为为的面积,,且,则的周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式10.2】(24-25高一下·贵州贵阳·月考)在中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,,.
(1)求角A和边a;
(2)求的取值范围.
【变式10.3】(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期中)锐角三角形的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长的取值范围.
一、单选题
1.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一上·福建福州·自主招生)在中,和均为锐角,且.若,则的值为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高一下·新疆阿克苏·期末)在中,角所对的边分别为,,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4.(25-26高一上·全国·课后作业)若的三个内角满足,则是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.锐角三角形
5.(24-25高一下·北京房山·期末)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
6.(25-26高一上·四川绵阳·期中)设的三个内角,,所对的边分别为,,,如果,且,那么外接圆的半径为( )
A.1 B.2 C. D.4
7.(24-25高一下·甘肃天水·月考)在中,根据下列条件判断三角形解的情况,正确的是( )
A.,有唯一解
B.,,无解
C.,有两解
D.,有唯一解
8.(24-25高一下·云南曲靖·期末)在中,三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,则的面积为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高一下·河南商丘·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
10.(24-25高一下·云南曲靖·开学考试)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,分别根据下列条件解三角形,其中有唯一的解是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
11.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若是锐角三角形,则
C.若,,,则满足这组条件的三角形有两个
D.若,则是钝角三角形
三、填空题
12.(25-26高一上·北京·开学考试)在中,,则 .
13.(2025高一下·江苏南京·专题练习)在中,已知,,若该三角形有两个解,则AC的取值范围是 .
14.(24-25高一下·河北·期末)在中,角的对边分别是,记的面积为,若,,,则的面积为 .
四、解答题
15.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
(1)若,求角A;
(2)若,,,求边c.
16.(2025高一·全国·专题练习)不解三角形,判断下列三角形解的个数.
(1),,;
(2),,;
(3),,.
17.(24-25高一下·北京房山·期末)已知的内角,,的对边分别为,,,且,,.
(1)求;
(2)求的面积.
18.(25-26高一上·四川绵阳·期中)已知的内角A,B,C的对边为a,b,c,且.
(1)求;
(2)设的面积为,,判断的形状.
19.(24-25高一下·广东湛江·月考)记锐角三角形的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 的面积为S,已知.
(1)求角A;
(2)若,求三角形周长的取值范围.
第 1 页 共 23 页
学科网(北京)股份有限公司
$
第08讲 余弦定理与正弦定理
【苏教版】
模块一
余弦定理
1.余弦定理
(1)余弦定理及其推论的表示
文字表述
三角形中任何一边的平方,等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍.
公式表述
a2=b2+c2-2bccosA,b2=a2+c2-2accosB,c2=a2+b2-2abcosC.
推论
2.解三角形
(1)解三角形的概念
一般地,三角形的三个角A,B,C和它们的对边a,b,c叫做三角形的元素.在三角形中,已知三角形的几个
元素求其他元素的过程叫做解三角形.
(2)余弦定理在解三角形中的应用
利用余弦定理可以解决以下两类解三角形的问题:
①类型1:已知两边及一角,解三角形
解法:先利用余弦定理求出第三边,其余角的求解有两种思路:一是利用余弦定理的推论求出其余角;
二是利用正弦定理(已知两边和一边的对角)求解;
②类型2:已知三边,解三角形
解法一:已知三边求角的基本思路是:利用余弦定理的推论求出相应角的余弦值,值为正,角为锐角;
值为负,角为钝角,其思路清晰,结果唯一;
解法二:若已知三角形的三边的关系或比例关系,常根据边的关系直接代入化简或利用比例性质,转
化为已知三边求解.
3.余弦定理判断三角形形状的常用结论
(1)△ABC为直角三角形⇔a2=b2+c2或b2=a2+c2或c2=a2+b2;
(2)△ABC为锐角三角形⇔a2+b2>c2,且b2+c2>a2,且a2+c2>b2;
(3)△ABC为钝角三角形⇔a2+b2<c2,且b2+c2<a2,且a2+c2<b2;
(4)若sin2A= sin2B,则A=B或.
【题型1 余弦定理解三角形】
【例1】(24-25高一下·甘肃天水·月考)在中,,,,则边的长为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解题思路】由余弦定理运算得解.
【解答过程】由余弦定理,可得,即,
整理得,解得.
故选:A.
【变式1.1】(24-25高一下·浙江杭州·期中)在中,,则a等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】利用余弦定理直接计算即可得出结论.
【解答过程】由余弦定理,可得,
解得.
故选:A.
【变式1.2】(24-25高一下·贵州黔东南·期末)已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,,,,则( )
A.30° B.60° C.150° D.120°
【答案】B
【解题思路】由余弦定理直接计算求解即可.
【解答过程】由题可得,
因为,所以.
故选:B.
【变式1.3】(24-25高一下·四川攀枝花·期末)在△中,,边上的高等于,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由已知可求得,利用余弦定理可求得,由余弦定理可求得.
【解答过程】设,由,边上高,且,可得.
设,代入、,
由余弦定理可是得,即.
所以.
故选:A.
【题型2 余弦定理边角互化的应用】
【例2】(24-25高一下·江苏南通·期中)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】根据已知,应用余弦边角关系求,即可得角的大小.
【解答过程】由题设,则,
所以,又,可得.
故选:C.
【变式2.1】(2025高二下·湖南株洲·学业考试)已知的内角A,B,C分别所对的边a,b,c,若满足,则角的大小为( )
A.60° B.90° C.150° D.120°
【答案】A
【解题思路】根据余弦定理计算直接得出结果.
【解答过程】由,
得,
即,
所以,
又,所以.
故选:A.
【变式2.2】(24-25高一下·江苏苏州·月考)在中,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用余弦定理即可得解.
【解答过程】因为,即,所以,
由余弦定理可得,
又,所以.
故选:B.
【变式2.3】(24-25高二上·河北保定·开学考试)在中,角的对边分别为,若,则( )
A.6 B.4 C.3 D.2
【答案】B
【解题思路】利用余弦定理结合整体代入思想求解即可.
【解答过程】因为,所以,而,
在中,,所以,故,
由余弦定理得,代入得,
,故,
故,故B正确.
故选:B.
【题型3 余弦定理判定三角形形状】
【例3】(24-25高一下·四川雅安·月考)已知的内角的对边分别为.若,则是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等腰三角形
【答案】A
【解题思路】利用余弦定理来求出,再利用,可判断为钝角,即可得选项.
【解答过程】由余弦定理代入已知可求得:,
由于,可以得,
即为钝角,则是钝角三角形,
故选:A.
【变式3.1】(24-25高一下·北京丰台·期中)在中,,则的形状一定为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【解题思路】由余弦定理化简得出,即可得出结论.
【解答过程】由余弦定理可得,整理可得,
因此,为等腰三角形.
故选:A.
【变式3.2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)在中,,,,则是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】C
【解题思路】根据三角形三边的大小关系,可以判定角为最大角,结合余弦定理,求得,即得所求.
【解答过程】在中,因为,,,则,所以,
由余弦定理可知:,
所以角为钝角,则是钝角三角形.
故选:C.
【变式3.3】(24-25高一下·山西·月考)已知的内角A,B,C的对边分别为,则是( )
A.直角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰三角形
【答案】D
【解题思路】根据题意,由余弦定理代入计算即可得到边,从而得到结果.
【解答过程】设,由余弦定理,
得,整理得,所以,
所以为等腰三角形.
故选:D.
模块二
正弦定理
1.正弦定理
(1)正弦定理的表示
在△ABC中,若角A,B,C对应的边分别是a,b,c,则各边和它所对角的正弦的比相等,即.
(2)正弦定理的常见变形
在△ABC中,由正弦定理得(k>0),则a=k,b=k,c=k,由
此可得正弦定理的下列变形:
①,,,a=b,a=c,b=c;
②====;
③a:b:c=sinA:sinB:sinC;
④=2R,(R为△ABC外接圆的半径).
(3)三角形的边角关系
由正弦定理可推导出,在任意三角形中,有“大角对大边,小角对小边”的边角关系.
2.正弦定理解三角形
(1)正弦定理在解三角形中的应用
公式反映了三角形的边角关系.
由正弦定理的推导过程知,该公式实际表示为:=,=,=.上述的
每一个等式都表示了三角形的两个角和它们的对边的关系.从方程角度来看,正弦定理其实描述的是三组方程,对于每一个方程,都可“知三求一”,于是正弦定理可以用来解决两类解三角形的问题:
①已知两角和任意一边,求其他的边和角,
②已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角.
3.对三角形解的个数的研究
已知三角形的两角和任意一边,求其他的边和角,此时有唯一解,三角形被唯一确定.
已知三角形的两边和其中一边的对角,求其他的边和角,此时可能出现一解、两解或无解的情况,三角形不能被唯一确定.
(1)从代数的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,下面以已知
a,b和A,解三角形为例加以说明.
由正弦定理、正弦函数的有界性及三角形的性质可得:
①若sinB=>1,则满足条件的三角形的个数为0;
②若sinB==1,则满足条件的三角形的个数为1;
③若sinB=<1,则满足条件的三角形的个数为1或2.
显然由0<sinB=<1可得B有两个值,一个大于,一个小于,考虑到“大边对大角”、“三
角形内角和等于”等,此时需进行讨论.
(2)从几何的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,以已知a,b和A,解三角形为例,用几何法探究如下:
图形
关系式
解的个数
A为锐角
①a=bsin A;
②a≥b
一解
bsinA<a<b
两解
a<bsinA
无解
A为钝角或直角
a>b
一解
a≤b
无解
4.利用正弦定理判断三角形形状
(1)方法一:化角为边:将题目中的所有条件,利用正弦定理化角为边,再根据多项式的有关知识(分解因式、配方等)得到边的关系,如a=b,a2+b2=c2等,进而确定三角形的形状.利用的公式为:sinA=,sinB=,sinC=.
(2)方法二:化边为角:将题目中所有的条件,利用正弦定理化边为角,再根据三角函数的有关知识得到三个内角的关系,进而确定三角形的形状.利用的公式为:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC.
无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.
5.三角形的面积公式
(1)常用的三角形的面积计算公式
①(分别为边a,b,c上的高).
②将,,代入上式可得,
即三角形的面积等于任意两边与它们夹角的正弦值乘积的一半.
(2)三角形的其他面积公式
①=r(a+b+c)= rl,其中r,l分别为△ABC的内切圆半径及△ABC的周长.
②=,=,=.
【题型4 正弦定理解三角形】
【例4】(24-25高一下·贵州毕节·期中)在中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用正弦定理可求解.
【解答过程】由正弦定理可得.
故选:C.
【变式4.1】(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【解题思路】分析可知,即,利用正弦定理求出的值,即可得出的大小.
【解答过程】在中,因为,,,且,故,
由正弦定理可得,
又因为,故或.
故选:D.
【变式4.2】(2025高一·全国·专题练习)在中,已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据给定条件,利用正弦定理边化角求解即得.
【解答过程】在中,由,得,
由正弦定理得.
故选:D.
【变式4.3】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用正弦定理直接求解即可.
【解答过程】因为,,所以,
由正弦定理,即,解得.
故选:D.
【题型5 正弦定理边角互化的应用】
【例5】(24-25高一下·湖南娄底·期末)在中,角、、的对边分别为、、.已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用正弦定理化简得出的值,结合角的取值范围可得出角的值.
【解答过程】因为,由正弦定理可得,
因为、,故,所以,
可得,故.
故选:B.
【变式5.1】(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,,,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据正弦定理得到答案.
【解答过程】根据正弦定理,得.
故选:A.
【变式5.2】(24-25高一下·湖南怀化·期末)在锐角中,角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据条件,利用正弦定理边转角得到,即可求解.
【解答过程】由,得到,又是锐角三角形,
所以,则,得到,
故选:A.
【变式5.3】(24-25高一下·重庆·期末)在中,角,,的对边分别为,,,满足,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由正弦定理边角互化及两角和差公式可得,从而,再由得到的值,最后由正弦定理及二倍角公式可求得结果.
【解答过程】,由正弦定理得,
,
,即,
,,,
,,.
故选:A.
【题型6 正弦定理判定三角形解的个数】
【例6】(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,内角的对边分别为,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解题思路】根据各选项的条件,结合正弦定理解三角形,判断解的个数,即可得答案.
【解答过程】对于A,,则,只有一解,A不符合题意;
对于B,,满足,只有一解,B不符合题意;
对于C,,则,
故,结合,
故B有两解,分别在以及之间,C符合题意;
对于D,,则,
故,此时无解,D不符合题意,
故选:C.
【变式6.1】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知的内角的对边分别为,且,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】写出三角形有两解的充要条件,进而求出的范围.
【解答过程】
如图:三角形中,,,
则有两解的充要条件为:,
即.
故选:D.
【变式6.2】(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期中)在中,已知,,,则符合条件的三角形个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【解题思路】由三角形的边角关系,可判断出三角形解的个数.
【解答过程】
因为,所以符合条件的三角形个数是2个.
故选:C.
【变式6.3】(24-25高一下·福建龙岩·期末)在中,角所对的边分别为,则满足以下条件的三角形的解个数为两个的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解题思路】根据题意,结合正弦定理和余弦定理,以及三角形的内角和定理,逐项分析判断,即可求解.
【解答过程】对于A中,由正弦定理,可得,
则这样的三角形不存在,所以A错误;
对于B中,由,可得,
又由,则这样的三角形是唯一的,所以B不符合题意;
对于C中,由余弦定理,可得,
所以,则这样的三角形是唯一的,所以C不符合题意;
对于D中,由正弦定理,可得,
因为,可得,所以或,则这样的三角形有两个,所以D符合题意.
故选:D.
【题型7 正弦定理求外接圆半径】
【例7】(24-25高一下·黑龙江·期末)已知的内角所对的边分别为,若,则的外接圆的半径为( )
A.4 B. C.2 D.
【答案】D
【解题思路】由正弦定理即可得解.
【解答过程】设的外接圆的半径为,
因为,
所以,解得.
故选:D.
【变式7.1】(24-25高一下·河南商丘·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则外接圆的直径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用正弦定理求出外接圆直径.
【解答过程】设外接圆的半径为,则,
即外接圆的直径为.
故选:B.
【变式7.2】(24-25高一下·福建福州·期末)已知△ABC的面积为,且,则△ABC外接圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】利用三角形的面积公式得,由正弦定理的边角互化以及余弦定理可得,再利用正弦定理即可求解.
【解答过程】记内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
所以,
所以,
又,
由正弦定理得,
由余弦定理可得,
所以△ABC外接圆的半径为.
故选:B.
【变式7.3】(24-25高一下·重庆·期末)在中,角,,的对边分别为,,.已知,,.外接圆的半径为( )
A.6 B.3 C. D.9
【答案】B
【解题思路】由余弦定理可求得,利用正弦定理可求得外接圆的半径.
【解答过程】因为,,,
所以由余弦定理可得,
所以,设外接圆的半径为,
又,,所以,
由正弦定理可得外接圆的半径为,解得.
故选:B.
【题型8 正弦定理判定三角形形状】
【例8】(24-25高一下·江苏无锡·期中)已知的内角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】C
【解题思路】由正弦定理边角互化,以及两角和差正弦公式,化简可得结果.
【解答过程】由,可得,
,,
所以,,
因为,所以,即,
所以是等腰三角形.
故选:C.
【变式8.1】(24-25高一下·贵州贵阳·月考)在中,若,则的形状一定是( )
A.等腰三角形 B.等腰或直角三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【解题思路】利用正弦定理化边为角,再结合二倍角的正弦公式即可得解.
【解答过程】因为,
由正弦定理得,即,
因为,所以,
所以或,
所以或,
所以的形状一定是等腰或直角三角形.
故选:B.
【变式8.2】(24-25高一下·天津滨海新·期末)在中, 记角A,B,C的对边分别为a,b,c, 若,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D
【解题思路】由正弦定理得,进一步讨论得或即可判断.
【解答过程】因为,所以,
所以,所以,
因为,所以,所以符号相同,
若,则,而这会导致,这与三角形内角和矛盾,
从而只能,所以,
所以或,
所以或,
所以的形状是等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
【变式8.3】(24-25高一下·河南安阳·期末)在中,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等边三角形 C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】A
【解题思路】方法一:利用正弦两角和差公式进行化简得到,再结合题意讨论即可求解;
方法二 :利用正弦定理及余弦定理进行化简可得,再结合题意讨论即可求解;
【解答过程】方法一 ,,
,
,
,或,
又由可知,,,
,为直角三角形.故A正确.
方法二 :记的内角所对的边分别为,由正弦定理、余弦定理及题设条件可得,且,
化简得,,即,
为直角三角形.故A正确.
故选:A.
【题型9 三角形面积公式的应用】
【例9】(24-25高一下·湖南·期末)在中,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】直接根据三角形的面积公式计算即可.
【解答过程】依题意,在中,,,,
则的面积为.
故选:C.
【变式9.1】(24-25高一下·江苏南京·期中)在中,,为边上一点,且,则面积的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】结合图形,根据三角形等面积可得;再根据基本不等式可得出,进而可求出面积的最小值.
【解答过程】
因为,,
所以.
又因为,
所以,.
根据等面积法可得:,即,
整理得.
由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立.
则,解得:,此时,时等号成立.
故.
故选:D.
【变式9.2】(24-25高一下·江苏南京·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求及的面积.
【答案】(1);
(2),.
【解题思路】(1)根据给定条件,利用正弦定理及同角公式化简求得角.
(2)由正弦定理求出即得,再利用两角和的正弦公式及三角形的面积公式求解.
【解答过程】(1)在中,由及正弦定理得,
则,而,所以.
(2)由(1)知,而,由正弦定理得,
由,得,则,
,
所以的面积.
【变式9.3】(24-25高一下·吉林松原·期末)已知的内角所对的边分别为,且
(1)求角A;
(2)若的周长为,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由正弦定理边化角得,根据两角和的正弦公式、诱导公式,可得,根据角A的范围,即可得答案.
(2)根据题意,可得,根据余弦定理,可得的值,代入面积公式,即可得答案.
【解答过程】(1)由正弦定理边化角得,
所以,
因为,所以,
所以,又,
所以.
(2)因为周长为,且,所以,
由余弦定理得,
所以,解得,
所以的面积.
【题型10 求三角形中的边长或周长的最值或范围】
【例10】(25-26高三上·江西鹰潭·月考)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,则范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解题思路】利用正弦定理对已知式化简变形可求得,再利用正弦定理表示出,,从而可得,求出的取范围,可求得范围.
【解答过程】因为
所以由正弦定理得,,
所以,
因为,所以.
因为,所以,,
所以
.
因为,所以,.
故.
故选:C.
【变式10.1】(24-25高一下·湖北武汉·期中)在锐角中,角的对边分别为为的面积,,且,则的周长的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】利用面积公式和余弦定理可得,然后根据正弦定理及三角变换可得,再根据三角形是锐角三角形,得到的范围,转化为三角函数求值域的问题.
【解答过程】,
,
∴,即,为锐角,
∴,又,
由正弦定理可得,
所以
,其中,,
因为为锐角三角形,
所以,则,
即:,
所以,又,
∴,即,
故的周长的取值范围是.
故选:D.
【变式10.2】(24-25高一下·贵州贵阳·月考)在中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,,.
(1)求角A和边a;
(2)求的取值范围.
【答案】(1),1
(2)
【解题思路】(1)利用正弦定理与和角的正弦公式求出角,再由条件求出边;
(2)利用正弦定理求出边,代入所求式,经过三角恒等变换化成正弦型函数,利用正弦函数的性质即可求得其范围.
【解答过程】(1)由和正弦定理可得,
化简得,
即
因,则,即,
因,故.
又由且,
可得.
(2)由正弦定理,,
可得,,
则,(*)
因,将其代入(*),可得:
.
因,则,故,
则的取值范围是.
【变式10.3】(24-25高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期中)锐角三角形的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据题意,由正弦定理和三角恒等变换的公式,化简得到,求得,即可求解;
(2)设外接圆的半径为,得到,得到,由为锐角三角形,求得,结合三角函数的性质,求得的范围,进而求得的周长的取值范围.
【解答过程】(1)解:因为,
由正弦定理得,
又因为,所以,
所以,
因为为锐角三角形,可得,所以,
所以,可得.
(2)解:设外接圆的半径为,
由(1)知,因为,可得,
所以,
则
,
因为为锐角三角形,可得,解得,
可得,所以,则,
即,所以的周长,
所以的周长的取值范围为.
一、单选题
1.(24-25高一下·贵州铜仁·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】由余弦定理直接计算求解即可.
【解答过程】由题意得,
又,所以.
故选:A.
2.(25-26高一上·福建福州·自主招生)在中,和均为锐角,且.若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】根据正弦定理求解即可.
【解答过程】由题可知,
由正弦定理得,
即,解得.
故选:A.
3.(24-25高一下·新疆阿克苏·期末)在中,角所对的边分别为,,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【解题思路】由余弦定理计算求解即可.
【解答过程】在中,,,,
由余弦定理得,
所以.
故选:B.
4.(25-26高一上·全国·课后作业)若的三个内角满足,则是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.锐角三角形
【答案】A
【解题思路】利用二倍角公式将已知等式化为 ,然后利用正弦定理边角互化得,进而求得,即可判断.
【解答过程】利用二倍角公式将已知等式化为,
即 ,由正弦定理得,即,所以,
所以是直角三角形.
故选:A.
5.(24-25高一下·北京房山·期末)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【解题思路】由余弦定理及基本不等式计算可得.
【解答过程】由余弦定理得,
当且仅当时等号成立,所以的最小值为.
故选:A.
6.(25-26高一上·四川绵阳·期中)设的三个内角,,所对的边分别为,,,如果,且,那么外接圆的半径为( )
A.1 B.2 C. D.4
【答案】A
【解题思路】由可得,已知,由即可得到半径.
【解答过程】因为,
所以,即,
则,又,则,
又,由正弦定理可得,
解得,即外接圆的半径为.
故选:A.
7.(24-25高一下·甘肃天水·月考)在中,根据下列条件判断三角形解的情况,正确的是( )
A.,有唯一解
B.,,无解
C.,有两解
D.,有唯一解
【答案】A
【解题思路】对于A,由勾股定理逆定理即可判断;对于BCD,由正弦定理即可判断.
【解答过程】对于A,因为,所以是以为直角边的直角三角形,故A正确;
对于B,若,,则,解得,
所以有两个解,故B错误;
对于C,若,则,解得,所以无解,故C错误;
对于D,若,则,解得,
所以有两个解,故D错误.
故选:A.
8.(24-25高一下·云南曲靖·期末)在中,三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解题思路】应用余弦定理可得,再由三角形面积公式求面积.
【解答过程】由题设,即,又,
所以,则的面积为.
故选:A.
二、多选题
9.(24-25高一下·河南商丘·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,,则的可能取值为( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【解题思路】由余弦定理,代入求解方程即可.
【解答过程】在中,由余弦定理得,
即,
解得或.
故选:BC.
10.(24-25高一下·云南曲靖·开学考试)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,分别根据下列条件解三角形,其中有唯一的解是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】AD
【解题思路】由正弦定理可得,根据条件求得的值,根据与的大小判断角的大小,从而判断三角形的解的个数.
【解答过程】由正弦定理可得,
若A成立,,,,有,
∴,∴,故三角形有唯一解;
若B成立,,,,有,∴,又,
故,故三角形无解;
若C成立,,,,有 ,∴,又,
故,故三角形有两个解;
若D 成立,,,,有,
∴,由于,故三角形有唯一解.
故选:AD.
11.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若是锐角三角形,则
C.若,,,则满足这组条件的三角形有两个
D.若,则是钝角三角形
【答案】ABD
【解题思路】根据正弦定理、余弦定理、三角函数的单调性判断选项的正确性.
【解答过程】因为,所以,
根据正弦定理可知因为,则.
根据大边对大角小边对小角可知,,所以A正确;
对于选项B:
因为是锐角三角形,则,,即.
又因为在上单调递增,所以,所以B正确;
对于选项C:
根据正弦定理,解得,
所以值不存在,所以满足这组条件的三角形有0个,所以C错误;
对于选项D:
根据正弦定理可得,,
所以根据余弦定理,又,
所以,即是钝角三角形,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(25-26高一上·北京·开学考试)在中,,则 .
【答案】
【解题思路】利用余弦定理,可得答案.
【解答过程】由余弦定理可得.
故答案为:.
13.(2025高一下·江苏南京·专题练习)在中,已知,,若该三角形有两个解,则AC的取值范围是 .
【答案】
【解题思路】结合正弦定理,根据三角形有两解的条件列不等式求解即可.
【解答过程】因为三角形有两个解,所以,
即,解得,
故答案为:.
14.(24-25高一下·河北·期末)在中,角的对边分别是,记的面积为,若,,,则的面积为 .
【答案】
【解题思路】由辅助角公式可得,结合,可求得,再利用余弦定理可得,结合可求得,从而可判断为直角三角形,即可求解.
【解答过程】由题意,即,因为,所以.
由余弦定理可知,
因为,所以,代入解得,
此时,所以为直角三角形,
所以的面积为.
故答案为:.
四、解答题
15.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
(1)若,求角A;
(2)若,,,求边c.
【答案】(1)或
(2)
【解题思路】利用正弦定理和余弦定理解三角形.
【解答过程】(1)在△ABC中,由,可得,可得,
又由正弦定理,得,可得,
所以或.
(2)在△ABC中,由余弦定理得.
16.(2025高一·全国·专题练习)不解三角形,判断下列三角形解的个数.
(1),,;
(2),,;
(3),,.
【答案】(1)一解
(2)两解
(3)无解
【解题思路】使用正弦定理、正弦函数的性质及三角形内角和、大边对大角等知识进行判断即可.
【解答过程】(1)由正弦定理,
∴,
∵,∴ ,
∴只有一解,三角形解的个数为一解.
(2)由正弦定理,
∴,∴,
∵,,∴,
∴有两解,三角形解的个数为两解.
(3)∵,∴,∴,
∴无解,三角形无解.
17.(24-25高一下·北京房山·期末)已知的内角,,的对边分别为,,,且,,.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据余弦定理可以得到,得到即可.
(2)根据三角形的面积公式得出的面积即可.
【解答过程】(1),,,且由余弦定理可得,
则,,
又,
(2)根据三角形的面积公式可得,
的面积为.
18.(25-26高一上·四川绵阳·期中)已知的内角A,B,C的对边为a,b,c,且.
(1)求;
(2)设的面积为,,判断的形状.
【答案】(1)
(2)为钝角三角形.
【解题思路】(1)根据正弦定理以及余弦定理可得,再根据以及求解即可.
(2)由三角形面积公式可求得,求解与,再由,,的关系即可求解.
【解答过程】(1)由题意可得,,根据正弦定理可得,
即,
所以,由,可得,
因为,所以,可得.
(2)因为的面积为,所以,所以,因为,,
所以,解得或,所以或,
当,时,根据余弦定理,即,
同理当,时,解得,
因为,可得为钝角三角形.
19.(24-25高一下·广东湛江·月考)记锐角三角形的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 的面积为S,已知.
(1)求角A;
(2)若,求三角形周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)根据面积公式,余弦定理,结合两角差的正弦公式,化简可得,根据角A的范围,即可得答案.
(2)根据正弦定理,可得,化简可得,根据锐角三角形,可求得角B的范围,根据正弦型函数的图象与性质,即可得答案.
【解答过程】(1)由面积公式得,即,
由余弦定理得,
所以,
则,
所以,即,
因为,则,
所以,即
(2)由正弦定理得,
所以,
所以
,
因为为锐角三角形,
所以,解得,
所以,
所以,则,
所以三角形周长为.
第 1 页 共 23 页
学科网(北京)股份有限公司
$