内容正文:
2026年高三数学一轮复习题型归纳
【解答题题型归纳01:解三角形】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、基础通用约定(△ABC中,所有题型必用前提)
1.内角约束:,且(核心隐含条件);
2.边角对应:角对边,角对边,角对边;
3.关键参数:外接圆半径,内切圆半径,半周长.
二、核心三大定理(高考必考,解题根基,重点掌握)
1.正弦定理
基本形式:
高频变形(边角互化核心,必背):
边化角:
角化边:
比例关系:(高频应用)
合比定理:
适用场景:两角一边、两边一对角、求外接圆、边角比例统一、三角恒等化简.
2.余弦定理
基本形式:
求角变形(最常用,必背):
角类型判断(选填高频):
(直角三角形)
(钝角三角形)
(锐角三角形,需验证三边)
适用场景:三边已知、两边一夹角、边角混合式、判断角类型、求边长/角范围.
3.射影定理(高考秒杀神器)
第一射影(边射影,必背,秒杀混合式):
第二射影(角射影,化简辅助):
适用场景:直接秒杀含与的混合等式,省去正弦/余弦复杂展开.
三、三角恒等变换(解三角形化简必背全公式)
(所有公式适配解三角形场景,重点记忆和差化积、积化和差,避免记错符号)
1.同角基本关系
2.内角和诱导公式(解三角形专属,高频应用)
3.和差角公式
4.二倍角;降幂/升幂(化简、求最值核心)
5.和差化积(新增必背,化简高频)
6.积化和差(配套和差化积,全面必备)
7.辅助角公式(求最值/值域核心)
其中
四、三角形面积公式
1.底高型:(基础应用)
2.两边夹角(核心,高考高频):
3.外接圆结合:(已知外接圆半径时用)
4.内切圆结合:(,选填速算)
5.海伦公式:(三边已知时用)
6.正弦定理变形:(全角已知时用)
五、三角形基本性质(隐含条件,必用,避坑关键)
1.边角不等关系:(判断多解、形状核心)
2.三角不等式:且(验证三角形存在)
3.角范围约束:,任意两角之和(求范围必用)
4.锐角三角形约束:同时成立(易错点)
六、高考高频结论(直接套用,提速得分)
1.正切恒等式(非直角△):(选填秒杀)
2.内角正弦关系:(等价于,快速判断)
3.外接圆与边:(直接求外接圆半径)
4.射影+正弦联合:(化简验证)
5.等腰判定:;(快速判定)
6.等腰/直角判定:或(选填高频)
题型分类
知识讲解与常考题型
【类型一:代数求值类】
【题型1:求周长】
(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.经典例题1例题
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
(2022·全国乙卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,求的周长.
(2022·北京·高考真题)在中,.小试牛刀1
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
(2026·安徽芜湖·一模)已知的内角的对边分别为,满足.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,求的周长.
(2026·黑龙江大庆·二模)在中,角的对边分别为,且.小试牛刀3
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【题型2:求面积】
(2024·北京·高考真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.经典例题1例题
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
(2023·上海·高考真题)在中,内角、、所对的边为、、,其中经典例题2例题
(1)若,且,求边长的值;
(2)若,,求.
(2023·全国甲卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.小试牛刀1
(1)求;
(2)若,求面积.
(2023·全国乙卷·高考真题)在中,已知,,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
(2022·浙江·高考真题)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.小试牛刀3
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【题型3:求边长】
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,经典例题1例题
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知在中,.经典例题2例题
(1)求;
(2)设,求边上的高.
(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.小试牛刀1
(1)若,求;
(2)若,求.
(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.小试牛刀2
(1)求的面积;
(2)若,求b.
(2022·全国乙卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知.小试牛刀3
(1)若,求C;
(2)证明:
【题型4:求角】
(2007·浙江·高考真题)已知的周长为,且.经典例题1例题
(1)求边的长;
(2)若的面积为,求角的度数.
(2021·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记是内角,,的对边分别为,,.已知,点在边上,.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,求.
(2020·全国I卷·高考真题)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知B=150°.小试牛刀1
(1)若a=c,b=2,求的面积;
(2)若sinA+sinC=,求C.
(2019·江苏·高考真题)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.小试牛刀2
(1)若a=3c,b=,cosB=,求c的值;
(2)若,求的值.
(2026·山东泰安·一模)已知在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,边AC上的高为,且.小试牛刀3
(1)求证:;
(2)若,求.
【类型二:几何图形求值类】
【题型1:求三角形周长面积】
(2026·重庆九龙坡·一模)如图,中,为上一点,.经典例题1例题
(1)若为钝角,与均为等腰三角形,求的面积;
(2)若,求AD.
(25-26高三上·河北·月考)已知在中,,,所对的边分别为a,b,c,的平分线交于K.经典例题2例题
(1)求证:;
(2)若,,,求的面积.
(2025·江苏常州·模拟预测)在中,分别为角的对边,且满足.小试牛刀1
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,设为的中点,若,且,求的面积.
(2025·广东广州·模拟预测)如图,在中,的角平分线交于点,且,.小试牛刀2
(1)求证:;
(2)求的面积.
.(2025·山东·模拟预测)在四边形中,,,,.小试牛刀3
(1)求的周长
(2)求四边形的面积.
【题型2:求线段长度】
(2025高三下·全国·专题练习)如图,在平面四边形中,,且成等差数列.经典例题1例题
(1)求;
(2)求的长.
(2025·湖北·模拟预测)已知的角A,B,C所对的边为a,b,c,且,,延长到点D.经典例题2例题
(1)若,求的长;
(2)若,,求的长.
(2025·湖北武汉·二模)如图,与存在对顶角,,,且.小试牛刀1
(1)证明:为中点;
(2)若,求的长.
(2024·山东淄博·一模)如图,在△ABC中,的角平分线交 BC于P点,.小试牛刀2
(1)若,求△ABC的面积;
(2)若,求BP的长.
(2024·江西南昌·一模)如图,两块直角三角形模具,斜边靠在一起,其中公共斜边,,交于点.小试牛刀3
(1)求;
(2)求.
【题型3:求角的正余弦值】
(23-24高三下·河南信阳·月考)如图,在中,内角所对的边分别为,且,,为所在平面内一点,且,,为锐角.经典例题1例题
(1)若,求;
(2)若,求.
(2025·浙江·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)求的大小.
(2)如图所示,为外一点,,,,求值.
(2025·湖北黄石·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.小试牛刀1
(1)求的大小.
(2)如图所示,为△ABC外一点,,,,求角D.
(2025·湖北黄冈·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.小试牛刀2
(1)求的值;
(2)在边上取一点,使得,求的值.
(24-25高三上·湖南株洲·期末)如图,在等边三角形中,为边上一点,,点,分别是边上的动点(不包括端点),若,且设小试牛刀3
(1)求证:不论为何值,恒成立.
(2)当和的面积相等时,求的值.
【题型4:与中线相关】
(2026·山东济南·一模)已知分别是内角的对边,.经典例题1例题
(1)若,求的面积;
(2)若,求的正切值.
(2026·河北·一模)在中,.经典例题2例题
(1)求A;
(2)若的周长为20,面积为,D是BC边上一点,从条件①、条件②中任选一个作为已知,求线段AD 的长.
条件①:AD 是BC 边上的中线;条件②:AD 是的平分线.
(2026·四川宜宾·一模)记的内角的对边分别为,已知.小试牛刀1
(1)求角A;
(2)已知边上的两条中线相交于点,且,求的余弦值.
(2025·四川成都·模拟预测)的内角的对边分别为,已知.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,边上的中线长为2,点在上,且为的平分线,求的长.
(25-26高三上·四川广安·月考)在中,角,,所对的边分别是,,,且.小试牛刀3
(1)求;
(2)若是边的中点,,,求的面积;
【题型5:与角平分线有关】
(2025·浙江·一模)已知的角的对边是且.经典例题1例题
(1)求;
(2)若为的中线,为的角平分线,求.
(2025·海南·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知经典例题2例题
(1)求;
(2)若的平分线与BC交于点,求AD.
(25-26高三上·湖南·月考)记的内角,,的对边分别为,,,.小试牛刀1
(1)求;
(2)若的角平分线交边于点,,,求的周长.
(2025·四川遂宁·二模)在中,内角所对的边分别是且.小试牛刀2
(1)求;
(2)已知的角平分线交于点.若,.求面积及的长.
(2026·重庆·一模)已知中,角的对边分别为的面积为且满足小试牛刀3
(1)求角的大小;
(2)若的平分线交于点,且,求的面积.
【题型6:三角形内外接圆/三角形内心外心】
(2022·广东·模拟预测)的内角的对边分别为,且.从下列①②③这三个条件中选择一个补充在横线处,并作答.经典例题1例题
①为的内心;②为的外心;③为的重心.
(1)求;
(2)若,__________,求的面积.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
(2024·江苏苏州·模拟预测)在中,角所对的边分别记作已知的周长为,且有.经典例题2例题
(1)求的面积;
(2)设内心为,外心为O,,求外接圆半径.
注:在中,有,其中r和R分别为三角形内切圆与外接圆的半径.
(2022·福建·三模)的内角,,所对的边分别为,,.小试牛刀1
(1)求的大小;
(2)为内一点,的延长线交于点,________,求的面积.
请在下列三个条件中选择一个作为已知条件补充在横线上,使存在,并解决问题.
①为的外心,;
②为的垂心,;
③为的内心,.
(福建省厦门市双十中学2022届高三上学期开学考试考数学试题)在非钝角中,,和分别是的外心和内心,和分别是的外接圆半径和内切圆半径.小试牛刀2
(1)证明:.
(2)若,且,求.
(23-24高三上·湖南长沙·月考)半径为的圆内接,,为锐角.小试牛刀3
(1)求的大小;
(2)若的平分线交于点,,,求的面积.
【类型三:代数最值范围类】
【题型1:求周长最值范围类】
(2025·福建厦门·三模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量,,且.经典例题1例题
(1)求A;
(2)若,求周长的最大值.
(2025·福建·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围.
(24-25高二上·浙江·期中)已知锐角的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.小试牛刀1
(1)求A的值.
(2)若,求周长的取值范围.
(2024·四川南充·模拟预测)在中,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,求周长的最大值.
(2020·福建福州·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.小试牛刀3
(1)求B;
(2)若的面积等于,求的周长的最小值.
【题型2:求面积最值与范围类】
(24-25高三上·重庆·月考)在中,角,,所对的边长分别为,,,BC的中点为,记的面积为,已知,.经典例题1例题
(1)若,求以及线段AD的长度;
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
(2024·福建泉州·模拟预测)已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,,.经典例题2例题
(1)写出命题p:“已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,,.若,则是直角三角形”的逆命题q,并判断逆命题q的真假;
(2)若外的点D满足,,求面积的最大值.
(23-24高一下·甘肃武威·月考)在平面四边形中(在的两侧),.小试牛刀1
(1)若,求;
(2)若,求四边形的面积的最大值.
(2023·福建漳州·模拟预测)在平面四边形中,,,,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若为锐角三角形,求的面积的取值范围.
(2023·福建泉州·模拟预测)凸四边形中,,,,.小试牛刀3
(1)当,且时,证明:;
(2)求四边形的面积的最大值.
【题型3:求边长最值与范围类】
(2025·湖北黄冈·三模)在中,角,,的对边分别为,,,已知且.经典例题1例题
(1)求角;
(2)若为的中点,求线段长的取值范围.
(2023·福建厦门·模拟预测)在平面四边形中,,,.经典例题2例题
(1)若,,求的值;
(2)若,求的最小值.
(2026·湖北宜昌·模拟预测)在锐角中,角,,的对边分别为,,,且,.小试牛刀1
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围;
(3)设是的重心,求的最小值.
(2025·湖北·模拟预测)已知分别为锐角三个内角的对边,满足.小试牛刀2
(1)求角的大小;
(2)若的面积,求的取值范围.
(2025·湖北·三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.小试牛刀3
(1)求C;
(2)若边上的高为,求的最小值.
【题型4:求角的最值与范围类】
(2025·湖北十堰·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,且.经典例题1例题
(1)判断的形状;
(2)设,且是边的中点,当最大时,求的面积.
(2025·湖北·三模)在中,角所对的边分别为,若,经典例题2例题
(1)若为内的一点,且,求;
(2)求角的最大值.
(2025·福建福州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.小试牛刀1
(1)求;
(2)若的面积不小于,求的最大值.
(24-25高三上·重庆渝中·月考)设的三个内角的对边分别为,已知角为钝角,.小试牛刀2
(1)若,求的周长;
(2)求的取值范围.
(2023·福建·模拟预测)在中,内角的对边分别为,,,.小试牛刀3
(1)证明:;
(2)若,当A取最大值时,求的面积.
【题型5:求比值类的范围与最值】
(2025·福建泉州·模拟预测)的内角的对边分别为,且.经典例题1例题
(1)求;
(2)若,求的面积与周长的比值的最大值.
(2025·江苏南通·三模)在锐角中,内角、、的对边分别为、、,面积为,满足.经典例题2例题
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
(24-25高三上·江苏南通·月考)已知锐角ABC的三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,.小试牛刀1
(1)求角B的大小;
(2)求的取值范围.
(23-24高一下·江苏南通·月考)在①;②;③设的面积为,且.这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上.并加以解答.小试牛刀2
在中,角,,的对边分别为,,,已知 ,且.
(1)若,求的面积;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
(23-24高一下·广西·月考)在锐角中,分别为作的对边,且.小试牛刀3
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【类型四:几何图形最值与范围类】
【题型1:与三角形有关的最值与范围】
(2024·福建厦门·二模)定义:如果三角形的一个内角恰好是另一个内角的两倍,那么这个三角形叫做倍角三角形.如图,的面积为,三个内角所对的边分别为,且.经典例题1例题
(1)证明:是倍角三角形;
(2)若,当取最大值时,求.
(2023·福建福州·模拟预测)如图,直线,线段DE与,均垂直,垂足分别是E,D,点A在DE上,且,.C,B分别是,上的动点,且满足.设,面积为.经典例题2例题
(1)写出函数解析式;
(2)求的最小值.
(2022·福建泉州·模拟预测)如图,某生态农庄内有一三角形区域,,百米,百米.现要修一条直道(宽度忽略不计),点在道路上(异于,两点).小试牛刀1
(1)若,求的长度;
(2)现计划在区域内种植观赏植物,在区域内种植经济作物.已知种植观赏植物的成本为每平方百米2万元,种植经济作物的成本为每平方百米1万元,新建道路的成本为每百米1万元,求三项费用总和的最小值.
(2023·福建漳州·三模)如图,平面四边形内接于圆O,内角,对角线AC的长为7,圆的半径为.小试牛刀2
(1)若,,求四边形的面积;
(2)求周长的最大值.
(20-21高三上·山东菏泽·期末)如图,在平面四边形中,.小试牛刀3
(1)证明:;
(2)记与的面积分别为和,求的最大值.
【题型2:与四边形有关的最值与范围】
(2023·福建漳州·模拟预测)密铺,即平面图形的镶嵌,指用形状、大小完全相同的平面图形进行拼接,使彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片.皇冠图形(图1)是一个密铺图形,它由四个完全相同的平面凹四边形组成.为测皇冠图形的面积,测得在平面凹四边形(图2)中,,,.经典例题1例题
(1)若,,求平面凹四边形的面积;
(2)若,求平面凹四边形的面积的最小值.
(2023·福建·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)求C;
(2)若,D为的外接圆上的点,,求四边形ABCD面积的最大值.
(2023·湖北·一模)已知中,角,,所对的边分别为,,,满足.小试牛刀1
(1)求的大小;
(2)如图,,在直线的右侧取点,使得,求为何值时,四边形面积的最大,并求出该最大值.
(2022·浙江绍兴·模拟预测)如图,设的内角A,B,C,所对的边分别为a,b,c,若,且,点D是外一点,.小试牛刀2
(1)求角B的大小;
(2)求四边形面积的最大值.
【题型3:与边长有关的最值与范围】
(24-25高一下·江苏南京·期末)如图,为方便市民游览市民中心附近的“网红桥”,现准备在河岸一侧建造一个观景台,已知射线,为两边夹角为的公路(长度均超过3千米),在两条公路,上分别设立游客上下点,,从观景台到,建造两条观光线路,,测得千米, 千米.经典例题1例题
(1)求线段的长度;
(2)若,求两条观光线路与之和的最大值.
(2024·福建漳州·模拟预测)如图,在四边形中,,,且的外接圆半径为4.经典例题2例题
(1)若,,求的面积;
(2)若,求的最大值.
(22-23高三上·江苏常州·月考)如图,在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.小试牛刀1
(1)求面积的最大值;
(2)若边上的点D满足,求线段长的最大值.
(2021·全国·模拟预测)在①,②,③的面积为这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题.小试牛刀2
如图,在平面四边形中,,,,_______.
(1)求的长;
(2)求的最大值.
解三角形好题精选
一、解答题
1.(2025·江苏苏州·三模)在中,角,,所对的边分别为,,,的面积和周长分别为,,且.
(1)若,,求;
(2)若且,求的最大值.
2.(2025·江苏·模拟预测)在中,角的对边分别为,.
(1)若,求的周长;
(2)若的内切圆、外接圆半径分别为,求的取值范围.
3.(2025·江苏·三模)已知为锐角三角形,角、、的对边分别为、、,,.
(1)求的取值范围;
(2)求的内切圆半径的最大值.
4.(2026·福建泉州·二模)已知锐角三角形中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
5.(2024·福建·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)求的面积;
(3)以为坐标原点,所在直线为轴,且A在x轴上方建立平面直角坐标系,在所在的平面内有一动点,满足,求的最小值.
6.(2024·福建泉州·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,点D是BC上靠近C的三等分点
(1)若的面积为,求AD的最小值;
(2)若,求.
7.(2024·福建泉州·模拟预测)设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且有,
(1)求角B:
(2)若AC边上的高,求.
8.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若,求B;
(2)求的最小值.
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$2026年高三数学一轮复习题型归纳
【解答题题型归纳01:解三角形】
总览
题型梳理
【知识梳理】
一、基础通用约定(△ABC中,所有题型必用前提)
1.内角约束:,且(核心隐含条件);
2.边角对应:角对边,角对边,角对边;
3.关键参数:外接圆半径,内切圆半径,半周长.
二、核心三大定理(高考必考,解题根基,重点掌握)
1.正弦定理
基本形式:
高频变形(边角互化核心,必背):
边化角:
角化边:
比例关系:(高频应用)
合比定理:
适用场景:两角一边、两边一对角、求外接圆、边角比例统一、三角恒等化简.
2.余弦定理
基本形式:
求角变形(最常用,必背):
角类型判断(选填高频):
(直角三角形)
(钝角三角形)
(锐角三角形,需验证三边)
适用场景:三边已知、两边一夹角、边角混合式、判断角类型、求边长/角范围.
3.射影定理(高考秒杀神器)
第一射影(边射影,必背,秒杀混合式):
第二射影(角射影,化简辅助):
适用场景:直接秒杀含与的混合等式,省去正弦/余弦复杂展开.
三、三角恒等变换(解三角形化简必背全公式)
(所有公式适配解三角形场景,重点记忆和差化积、积化和差,避免记错符号)
1.同角基本关系
2.内角和诱导公式(解三角形专属,高频应用)
3.和差角公式
4.二倍角;降幂/升幂(化简、求最值核心)
5.和差化积(新增必背,化简高频)
6.积化和差(配套和差化积,全面必备)
7.辅助角公式(求最值/值域核心)
其中
四、三角形面积公式
1.底高型:(基础应用)
2.两边夹角(核心,高考高频):
3.外接圆结合:(已知外接圆半径时用)
4.内切圆结合:(,选填速算)
5.海伦公式:(三边已知时用)
6.正弦定理变形:(全角已知时用)
五、三角形基本性质(隐含条件,必用,避坑关键)
1.边角不等关系:(判断多解、形状核心)
2.三角不等式:且(验证三角形存在)
3.角范围约束:,任意两角之和(求范围必用)
4.锐角三角形约束:同时成立(易错点)
六、高考高频结论(直接套用,提速得分)
1.正切恒等式(非直角△):(选填秒杀)
2.内角正弦关系:(等价于,快速判断)
3.外接圆与边:(直接求外接圆半径)
4.射影+正弦联合:(化简验证)
5.等腰判定:;(快速判定)
6.等腰/直角判定:或(选填高频)
题型分类
知识讲解与常考题型
【类型一:代数求值类】
【题型1:求周长】
(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.经典例题1例题
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.
【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
(2)由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
(2022·全国乙卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;
(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出,从而可求得,即可得解.
【详解】(1)证明:因为,
所以,
所以,
即,
所以;
(2)解:因为,
由(1)得,
由余弦定理可得,
则,
所以,
故,
所以,
所以的周长为.
(2022·北京·高考真题)在中,.小试牛刀1
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)利用三角形的面积公式可求得的值,由余弦定理可求得的值,即可求得的周长.
【详解】(1)解:因为,则,由已知可得,
可得,因此,.
(2)解:由三角形的面积公式可得,解得.
由余弦定理可得,,
所以,的周长为.
(2026·安徽芜湖·一模)已知的内角的对边分别为,满足.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,求的周长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由正弦边角关系及三角形内角的性质化简条件得,即可求;
(2)由余弦定理及已知得,进而即得.
【详解】(1)由及正弦边角关系得,
而,整理得,
因为,所以;
(2)由余弦定理,得,
进而得,得,
所以的周长为.
(2026·黑龙江大庆·二模)在中,角的对边分别为,且.小试牛刀3
(1)求;
(2)若,且的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再利用三角形内角和定理,即可求解;
(2)利用余弦定理和三角形的面积公式,即可求解,从而求出周长.
【详解】(1)由正弦定理得:,
在三角形中,所以,
即,
因为,所以,
因为,所以
(2),所以,
由余弦定理得,所以,
则,
所以的周长为.
【题型2:求面积】
(2024·北京·高考真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.经典例题1例题
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)选择①无解;选择②和③△ABC面积均为.
【分析】(1)利用正弦定理即可求出答案;
(2)选择①,利用正弦定理得,结合(1)问答案即可排除;选择②,首先求出,再代入式子得,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;选择③,首先得到,再利用正弦定理得到,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;
【详解】(1)由题意得,因为为钝角,
则,则,则,解得,
因为为钝角,则.
(2)选择①,则,因为,则为锐角,则,
此时,不合题意,舍弃;
选择②,因为为三角形内角,则,
则代入得,解得,
,
则.
选择③,则有,解得,
则由正弦定理得,即,解得,
因为为三角形内角,则,
则
,
则
(2023·上海·高考真题)在中,内角、、所对的边为、、,其中经典例题2例题
(1)若,且,求边长的值;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)求出B根据余弦定理求解;
(2)根据正弦定理求出C及c,再由求面积即可.
【详解】(1)因为,所以,
由余弦定理得,
解得.
(2)因为,所以,所以
因为,所以,,
所以,
,
所以.
(2023·全国甲卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.小试牛刀1
(1)求;
(2)若,求面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理即可解出;
(2)由(1)可知,只需求出即可得到三角形面积,对等式恒等变换,即可解出.
【详解】(1)因为,所以,解得:.
(2)由正弦定理可得
,
变形可得:,即,
而,所以,又,所以,
故的面积为.
(2023·全国乙卷·高考真题)在中,已知,,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)首先由余弦定理求得边长的值为,然后由余弦定理可得,最后由同角三角函数基本关系可得;
(2)由题意可得,则,据此即可求得的面积.
【详解】(1)由余弦定理可得:
,
则,,
.
(2)由三角形面积公式可得,
则.
(2022·浙江·高考真题)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.小试牛刀3
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先由平方关系求出,再根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理的推论以及可解出,即可由三角形面积公式求出面积.
【详解】(1)由于, ,则.因为,
由正弦定理知,则.
(2)因为,由余弦定理,得,
即,解得,而,,
所以的面积.
【题型3:求边长】
(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,经典例题1例题
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出,最后结合已知得的值即可;
(2)首先求出,然后由正弦定理可将均用含有的式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.
【详解】(1)由余弦定理有,对比已知,
可得,
因为,所以,
从而,
又因为,即,
注意到,
所以.
(2)由(1)可得,,,从而,,
而,
由正弦定理有,
从而,
由三角形面积公式可知,的面积可表示为
,
由已知的面积为,可得,
所以.
(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知在中,.经典例题2例题
(1)求;
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;
(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.
【详解】(1),
,即,
又,
,
,
,
即,所以,
.
(2)由(1)知,,
由 ,
由正弦定理,,可得,
,
.
(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.小试牛刀1
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)方法1,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法2,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.
(2)方法1,利用余弦定理求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法2,利用向量运算律建立关系求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.
【详解】(1)方法1:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,,由余弦定理得,
即,解得,则,
,
所以.
方法2:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,解得,有,则,
,过作于,于是,,
所以.
(2)方法1:在与中,由余弦定理得,
整理得,而,则,
又,解得,而,于是,
所以.
方法2:在中,因为为中点,则,又,
于是,即,解得,
又,解得,而,于是,
所以.
(2022·新高考全国Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.小试牛刀2
(1)求的面积;
(2)若,求b.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得,即可求解.
【详解】(1)由题意得,则,
即,由余弦定理得,整理得,则,又,
则,,则;
(2)由正弦定理得:,则,则,.
(2022·全国乙卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知.小试牛刀3
(1)若,求C;
(2)证明:
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据题意可得,,再结合三角形内角和定理即可解出;
(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.
【详解】(1)由,可得,,而,所以,即有,而,显然,所以,,而,,所以.
(2)由可得,
,再由正弦定理可得,
,然后根据余弦定理可知,
,化简得:
,故原等式成立.
【题型4:求角】
(2007·浙江·高考真题)已知的周长为,且.经典例题1例题
(1)求边的长;
(2)若的面积为,求角的度数.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理将中的角化为边,得,再结合的周长即可得解;
(2)由,得,再根据余弦定理即可求得的值,从而得解.
【详解】(1)解:由正弦定理知,
,
,
的周长为,
,
.
(2)解:的面积,
,
由(1)知,,,
由余弦定理知,
,
.
(2021·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记是内角,,的对边分别为,,.已知,点在边上,.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,求.
【答案】(1)证明见解析;(2).
【分析】(1)根据正弦定理的边角关系有,结合已知即可证结论.
(2)方法一:两次应用余弦定理,求得边与的关系,然后利用余弦定理即可求得的值.
【详解】(1)设的外接圆半径为R,由正弦定理,
得,
因为,所以,即.
又因为,所以.
(2)[方法一]【最优解】:两次应用余弦定理
因为,如图,在中,,①
在中,.②
由①②得,整理得.
又因为,所以,解得或,
当时,(舍去).
当时,.
所以.
[方法二]:等面积法和三角形相似
如图,已知,则,
即,
而,即,
故有,从而.
由,即,即,即,
故,即,
又,所以,
则.
[方法三]:正弦定理、余弦定理相结合
由(1)知,再由得.
在中,由正弦定理得.
又,所以,化简得.
在中,由正弦定理知,又由,所以.
在中,由余弦定理,得.
故.
(2020·全国I卷·高考真题)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知B=150°.小试牛刀1
(1)若a=c,b=2,求的面积;
(2)若sinA+sinC=,求C.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)已知角和边,结合关系,由余弦定理建立的方程,求解得出,利用面积公式,即可得出结论;
(2)方法一 :将代入已知等式,由两角差的正弦和辅助角公式,化简得出有关角的三角函数值,结合的范围,即可求解.
【详解】(1)由余弦定理可得,
的面积;
(2)[方法一]:多角换一角
,
,
,
.
[方法二]:正弦角化边
由正弦定理及得.故.
由,得.
又由余弦定理得 ,所以,解得.
所以.
【整体点评】本题考查余弦定理、三角恒等变换解三角形,熟记公式是解题的关键,考查计算求解能力,属于基础题.其中第二问法一主要考查三角恒等变换解三角形,法二则是通过余弦定理找到三边的关系,进而求角.
(2019·江苏·高考真题)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.小试牛刀2
(1)若a=3c,b=,cosB=,求c的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由题意结合余弦定理得到关于c的方程,解方程可得边长c的值;
(2)由题意结合正弦定理和同角三角函数基本关系首先求得的值,然后由诱导公式可得的值.
【详解】(1)因为,
由余弦定理,得,即.
所以.
(2)因为,
由正弦定理,得,所以.
从而,即,故.
因为,所以,从而.
因此.
【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数关系、诱导公式等基础知识,考查运算求解能力.
(2026·山东泰安·一模)已知在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,边AC上的高为,且.小试牛刀3
(1)求证:;
(2)若,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意可得,,再结合即可求证;
(2)由结合余弦定理可得,进而结合利用三角恒等变换公式化简求解即可.
【详解】(1)在Rt中,,在Rt中,,
而,则,即,
则.
(2)由,得,
所以,又,则,即,
由(1)知,,
所以,
则,
则
,
即,则,
解得或(舍去)
又,则,所以,即.
【类型二:几何图形求值类】
【题型1:求三角形周长面积】
(2026·重庆九龙坡·一模)如图,中,为上一点,.经典例题1例题
(1)若为钝角,与均为等腰三角形,求的面积;
(2)若,求AD.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,求出,再利用三角形面积公式求解.
(2)法1,利用三角形面积公式可得,再利用和角的余弦公式,结合直角三角形边角关系列式求解;法2,利用余弦定理、垂直关系的向量表示并结合数量积的运算律列出方程组求解.
【详解】(1)令,,
由为钝角,为等腰三角形,得,
又为等腰三角形,且,则,
在中,,则,
所以的面积为.
(2)法1:在中,由,得,而,,
由,得,
由,得,
则,
因此,即,又,
所以.
法2:在中,,由余弦定理得,
而,即,又,则,
即,于是,解得,
则,解得,
所以.
(25-26高三上·河北·月考)已知在中,,,所对的边分别为a,b,c,的平分线交于K.经典例题2例题
(1)求证:;
(2)若,,,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)分别在和由正弦定理得到,,再结合,即可求证;
(2)由(1)得到,分别在和中使用余弦定理得到,,再由面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:在中,由正弦定理得.
在中,由正弦定理得.
又,,
所以.
(2)由(1)知,即.
在中,,,,
所以.
因为,所以.
在中,,
解得,.
所以,
所以的面积为.
(2025·江苏常州·模拟预测)在中,分别为角的对边,且满足.小试牛刀1
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,设为的中点,若,且,求的面积.
【答案】(1)或;
(2)3
【分析】(1)利用正弦定理边化角结合三角恒等变换的公式即可求解;
(2)在和中运用余弦定理建立方程组,解方程组,最后再根据面积公式即可求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得:,
因为,所以,所以,
即,所以或,
即或,
若,则,
若,则,因为,所以,即,
综上,或.
(2)若为锐角三角形,则,
在中由余弦定理得,即①
在中由余弦定理得②
由①②消去,得,即.
因为,所以,
所以.
(2025·广东广州·模拟预测)如图,在中,的角平分线交于点,且,.小试牛刀2
(1)求证:;
(2)求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由题意得,,在中,利用正弦定理即可证明;
(2)利用和差公式、倍角公式可得,由,结合倍角公式、同角关系式可得,继而可得,再根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1),,
的角平分线交于点;
,,
在中,由正弦定理得,即,
(2)
,
,
,
,
,
,或(舍),
所以,
,
.
.(2025·山东·模拟预测)在四边形中,,,,.小试牛刀3
(1)求的周长
(2)求四边形的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理结合的取值范围可得出角的值,结合及正弦定理可求得的值,然后利用正弦定理可求得、的长,即可得出的周长;
(2)根据已知条件分析可知四边形为等腰梯形,,即可得出梯形的面积.
【详解】(1)因为,
所以 因为,所以.
又因为,所以,
所以,
因为,故,所以,,
且
,
由正弦定理,所以,
则,
故,
所以的周长为.
(2)连接,
因为,,,
所以,,所以,且,
所以四边形为等腰梯形,所以,,
则,
又因为,即,设,
所以四边形的面积
.
【题型2:求线段长度】
(2025高三下·全国·专题练习)如图,在平面四边形中,,且成等差数列.经典例题1例题
(1)求;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据三项成等差数列得出,再应用余弦定理及正弦定理计算求解;
(2)先应用同角三角关系得出,再结合两角差的余弦公式计算即可.
【详解】(1)设.
因为成等差数列,所以,又,所以.
在中,由余弦定理得,
即,即,解得(舍去).
在中,由正弦定理得,
于是 ,即.
(2)由题设知,由(1)知,
又,
所以 .
在中, ,所以.
(2025·湖北·模拟预测)已知的角A,B,C所对的边为a,b,c,且,,延长到点D.经典例题2例题
(1)若,求的长;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦化简即得.
(2)由(1)的结论及已知可得,再利用正弦定理列式化简求出即可求解.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得
,整理得,
而,则,又,因此,
在中,由余弦定理得.
(2)由(1)得:,,
由,得,
在中,由正弦定理得:,则,
在中,由正弦定理得:,而,
则,,
因此,,
即,而,解得,
所以.
(2025·湖北武汉·二模)如图,与存在对顶角,,,且.小试牛刀1
(1)证明:为中点;
(2)若,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)设,,结合余弦定理,表示出与,根据列式化简可得.
(2)先确定角的数量关系,根据求角的三角函数,再在中用正弦定理,可求的长.
【详解】(1)设,,则,.
在中,由余弦定理得:
在中,由余弦定理得:.
由,所以 .
化简得:.
故为中点.
(2)如图:
过点做,交与.
则.
由 ().
所以,又,所以.
所以.
所以,又,.
所以.
由
所以 .
又,所以,所以.
所以 .
即.
在中,根据正弦定理,可得: .
(2024·山东淄博·一模)如图,在△ABC中,的角平分线交 BC于P点,.小试牛刀2
(1)若,求△ABC的面积;
(2)若,求BP的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理和三角形面积公式即可求出答案;
(2)首先利用余弦定理求出,再利用正弦定理求出,再根据三角恒变换求出,最后再根据正弦定理即可.
【详解】(1)中,设角A、B、C的对边分别为、、,
在中由余弦定理得,
即①
因,即,
整理得②
①②解得,
所以.
(2)因为,
所以在中由余弦定理可得,
所以
解得,
由正弦定理得,
即,解得,
所以,
中由正弦定理得,则,
解得,
所以.
(2024·江西南昌·一模)如图,两块直角三角形模具,斜边靠在一起,其中公共斜边,,交于点.小试牛刀3
(1)求;
(2)求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由锐角三角函数求出、,又,利用两角和的余弦公式求出,最后由余弦定理计算可得;
(2)解法1:首先求出,再由,利用面积公式计算可得;解法2:首先得到,再由计算可得.
【详解】(1)由已知,,
,
因为,
所以
,
所以在中由余弦定理可得
.
(2)解法1:因为,
又因为,
所以,
即,
解得.
解法2:因为,所以,
又,,
所以,
又因为,所以,则,
所以.
【题型3:求角的正余弦值】
(23-24高三下·河南信阳·月考)如图,在中,内角所对的边分别为,且,,为所在平面内一点,且,,为锐角.经典例题1例题
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦二倍角公式以及辅助角公式先求解角,再利用余弦定理求解结果;
(2)设,由正弦定理可得,再结合余弦定理以及同角三角函数关系式求解结果.
【详解】(1)由可得
,
又因为,所以可得,
即,可得;
又,所以可得,因此.
又,若,可得,可得;
又,所以,又,
由余弦定理可得,解得;
(2)设,且,,则,
由可得,
在由正弦定理可得,即,可得,
利用余弦定理可得,解得;
所以可得,
又为锐角,所以;
可得.
(2025·浙江·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)求的大小.
(2)如图所示,为外一点,,,,求值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,利用正弦定理得到,再利用三角恒等变换求解;
(2)令,,在中,利用正弦定理得到,在中,利用正弦定理得到,从而得到求解.
【详解】(1),
在中,由正弦定理得,
,
由三角形内角和为可得,
,
,
即,
,,,
即,
又,,即,
(2)设,令,,
在中,由正弦定理得,
,,.
在中,由正弦定理得,,,,
,
解得,
.
(2025·湖北黄石·二模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.小试牛刀1
(1)求的大小.
(2)如图所示,为△ABC外一点,,,,求角D.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)首先由正弦定理边化角,再根据三角恒等变换化简等式,即可求解;
(2)根据几何关系,在和中,根据正弦定理表示,利用等量关系,即可求解.
【详解】(1),
在△ABC中,由正弦定理得,
,
由三角形内角和为可得,
,即,
,,,即,
又,,即,.
(2)设,令,,
在中,由正弦定理得,,,.
在中,由正弦定理得,,,,,
,解得.
(2025·湖北黄冈·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,已知,,.小试牛刀2
(1)求的值;
(2)在边上取一点,使得,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)方法一:利用余弦定理求出,再由正弦定理即可求;方法二:利用几何法,作垂足为,求出,进而可求,再利用勾股定理求出,再利用三角函数求解即可;
(2)方法一:利用两角和的正弦公式结合同角三角函数的基本关系即可求解;方法二:由(1)中的几何法及两角差的正切公式求解即可;方法三:由(1)中的几何法,结合正弦定理及角三角函数的基本关系即可求解;方法四:作,垂足为点,结合(1)中的几何法求解即可.
【详解】(1)[方法一]:正余弦定理综合法
由余弦定理得,所以.
由正弦定理得
[方法二]:几何法
过点作,垂足为.
在中,由,,可得,
又,所以.
在中,,因此.
(2)[方法一]:两角和的正弦公式法
由于,,
所以.
由于,所以,所以.
所以
.
由于,所以.
所以.
[方法二]:几何法+两角差的正切公式法
在(1)的方法二的图中,由,
可得,
从而,.
又由(1)可得,
所以 .
[方法三]:几何法+正弦定理法
在(1)的方法二中可得,,.
由,可得,
从而.
在中,,
所以.
在中,由正弦定理可得,
由于,所以,
所以.
[方法四]:构造直角三角形法
如图,作,垂足为,作,垂足为点.
在(1)的方法二中可得,,.
由,可得,
.
在中,,
,.
由(1)知,所以在中,,,从而.
在中,,所以.
(24-25高三上·湖南株洲·期末)如图,在等边三角形中,为边上一点,,点,分别是边上的动点(不包括端点),若,且设小试牛刀3
(1)求证:不论为何值,恒成立.
(2)当和的面积相等时,求的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)首先得到,即,再在、分别利用正弦定理即可证明;
(2)首先表示出、,结合(1)即可得到,最后由两角差的正弦公式化简计算可得.
【详解】(1)在中,,
又,所以,
在中,所以,
在中,由正弦定理得,即,
在中,由正弦定理得,即,
所以,即不论为何值,恒成立;
(2)因为,
,
又,,由(1)可得,
所以,
即,
整理得,所以.
【题型4:与中线相关】
(2026·山东济南·一模)已知分别是内角的对边,.经典例题1例题
(1)若,求的面积;
(2)若,求的正切值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由及余弦定理求出,再由正弦定理求出,由内角和求出,由面积公式求解;
(2)在中,有,在中,有,两式相比化简求值.
【详解】(1)因为,
所以.
因为,所以,
因为,所以.
所以,又,所以,所以,
,
所以.
(2)因为,所以为中点.
由题设及余弦定理可得,因为,所以.
.
设,在中,有①,
在中,有②,
①②相除,得:
,所以,
所以,即,
所以的正切值为.
(2026·河北·一模)在中,.经典例题2例题
(1)求A;
(2)若的周长为20,面积为,D是BC边上一点,从条件①、条件②中任选一个作为已知,求线段AD 的长.
条件①:AD 是BC 边上的中线;条件②:AD 是的平分线.
【答案】(1);
(2)选择条件,答案见解析.
【分析】(1)利用二倍角的余弦公式及和差角的余弦公式化简,再利用正弦定理角化边,余弦定理求解.
(2)根据给定条件,利用三角形面积公式,结合(1)中信息求出,选择条件①,利用向量数量积运算律求解;选择条件②,利用三角形面积公式列式求解.
【详解】(1)在中,由,
得,
整理得,由正弦定理得,
由余弦定理得,而,所以.
(2)令的内角所对边长分别为,
由的面积为,得,则,
由的周长为20,得,由,得,
即,解得,
选择条件①:AD 是BC 边上的中线,则,
所以.
选择条件②:AD 是的平分线,由,
得,则,
所以.
(2026·四川宜宾·一模)记的内角的对边分别为,已知.小试牛刀1
(1)求角A;
(2)已知边上的两条中线相交于点,且,求的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理结合三角恒等变换可得,即可得角A的大小;
(2)以为基底向量,求,,利用向量的夹角公式求的余弦值.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
又因为,
即,即,
且,则,可得,即,
且,所以.
(2)因为,,
由题意可知:,
又因为,,
则,即;
,即;
且;
可得,
所以的余弦值为.
(2025·四川成都·模拟预测)的内角的对边分别为,已知.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,边上的中线长为2,点在上,且为的平分线,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化角后,再利用两角和的正弦公式及,得到,再得出的值;
(2)由余弦定理得①,又平方可得②,由①②得:,故,根据和面积公式可得.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,
则,又
所以,
因为在中,,所以.
(2)由余弦定理得:,即有①;
设为的中点,即,又因为,
所以,即②,
由①,②得:,
所以,所以.
因为为的平分线,所以,
则,
即.
(25-26高三上·四川广安·月考)在中,角,,所对的边分别是,,,且.小试牛刀3
(1)求;
(2)若是边的中点,,,求的面积;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后,结合两角和的正弦公式与同角三角函数基本关系计算即可得;
(2)借助向量模长与数量积的关系计算可得,再利用面积公式计算即可得.
【详解】(1)由,则,
又,
则有,
即,又,故,
则,即,又,则;
(2)由是的中点,则,
则
即,则,
解得或(负值,舍去),
则.
【题型5:与角平分线有关】
(2025·浙江·一模)已知的角的对边是且.经典例题1例题
(1)求;
(2)若为的中线,为的角平分线,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理可得,进而由正弦定理结合三角恒等变换可得,进而可得,进而求得,可求结论;法二:利用余弦定理可得,结合已知可得,可得结论;
(2)不妨设,则,利用余弦定理可得,可求得,利用角平分线定理可求得,可求结论.法二:不妨设,则,利用余弦定理可得,可求得,利用面积法求得,可得结论.
【详解】(1)在中,由余弦定理可得,又,
所以,所以,
所以,由正弦定理可得,
所以,所以,
所以.
因为,,所以,
所以或(舍去),所以.
又因为,所以,
因为,,
,
故.
法二:由余弦定理得,所以,
与联立得,,解得,故.
(2)不妨设,则,
在中,,
在中,,
所以,,所以.
由,为的角平分线,所以,所以,
又,所以,所以,
所以.
法二:不妨设,则,
在中,,
在中,,
所以,,所以.
由,得,
所以,所以,得,
所以.
(2025·海南·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知经典例题2例题
(1)求;
(2)若的平分线与BC交于点,求AD.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和两角和差的正弦公式即可求解;
(2)根据余弦定理求出三边长,再利用即可求解.
【详解】(1)由条件及正弦定理可得,
则,
又因为,所以,故;
(2)由余弦定理得,
将代入,得,所以,
因为为的平分线,,
得,
解得.
(25-26高三上·湖南·月考)记的内角,,的对边分别为,,,.小试牛刀1
(1)求;
(2)若的角平分线交边于点,,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件及正弦定理,再结合二倍角公式可得;
(2)根据角平分线分三角形面积之间的关系及余弦定理可得.
【详解】(1)由及正弦定理,得,
,,
,,,,或.
,,,即.
(2)如图:
,
,①,
又在中,由余弦定理可得,即②,
将①代入②得,或(舍), .
的周长为.
(2025·四川遂宁·二模)在中,内角所对的边分别是且.小试牛刀2
(1)求;
(2)已知的角平分线交于点.若,.求面积及的长.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)由正弦定理和三角恒等变换的公式,化简得到,求得,进而求得的值;
(2)根据题意,利用余弦定理,求得,结合三角形的面积公式,求得的面积,再由,结合面积公式,化简求得的长.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
又因为,
所以,
因为,可得,
所以,可得,
又因为,所以.
(2)由(1)知,又,
利用余弦定理,可得,
因为,所以,
所以的面积为,
又因为的角平分线交于点,
所以,
可得,
整理得.
(2026·重庆·一模)已知中,角的对边分别为的面积为且满足小试牛刀3
(1)求角的大小;
(2)若的平分线交于点,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由已知,应用三角形面积公式、余弦定理得,再由三角恒等变换得,即可求角;
(2)由及三角形面积公式得,结合余弦定理有,联立求边长,进而求面积.
【详解】(1)由余弦定理,得
所以,又,
所以,可得,
所以,,则;
(2)由,则,
即,则,
由余弦定理有,即,
所以,可得,
所以,则,可得,所以.
【题型6:三角形内外接圆/三角形内心外心】
(2022·广东·模拟预测)的内角的对边分别为,且.从下列①②③这三个条件中选择一个补充在横线处,并作答.经典例题1例题
①为的内心;②为的外心;③为的重心.
(1)求;
(2)若,__________,求的面积.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选①:;选②:;选③:.
【分析】(1)由正弦定理化边为角,由三角函数恒等变换求得角;
(2)选①,由余弦定理求得,由面积公式求得三角形面积,再结合内切圆半径表示三角形面积求得内切圆半径,即可求面积;选②,由余弦定理求得,由正弦定理求得三角形外接圆半径,由圆周角定理和圆心角定理求得,直接由面积公式计算出面积;选③,由余弦定理求得,利用三角形重心的性质,即重心和三角形的三个顶点组成的三个三角形面积相等,用三角形面积公式求解的面积即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
,
,
三角形中,,所以,
,则,所以,;
(2)选①O为的内心,如图,分别是内切圆在各边上的切点,
在中由余弦定理得,
,
设内切圆半径为,则,,
所以;
选②O为的外心,在外部,如图,外接圆上,
由(1),所以,
在中由余弦定理得,
,,
.
选③O为的重心,如图,分别是各边上的中点,
在中由余弦定理得,
,
由三角形重心的性质可得,,
故.
(2024·江苏苏州·模拟预测)在中,角所对的边分别记作已知的周长为,且有.经典例题2例题
(1)求的面积;
(2)设内心为,外心为O,,求外接圆半径.
注:在中,有,其中r和R分别为三角形内切圆与外接圆的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 直接由三角形的面积公式即可求得答案;
(2)首先由等面积法可得内接圆的半径,再结合题干给的公式以及正、余弦定理即可求得外接圆半径为R.
【详解】(1)可知,即,解得.
(2)可知内接圆的半径.
连接IB、OB,设,则.
不妨设外接圆半径为R,则.
由角度关系,,
因此代入有
,
整理:.
右式
由于,因此,解得.
(2022·福建·三模)的内角,,所对的边分别为,,.小试牛刀1
(1)求的大小;
(2)为内一点,的延长线交于点,________,求的面积.
请在下列三个条件中选择一个作为已知条件补充在横线上,使存在,并解决问题.
①为的外心,;
②为的垂心,;
③为的内心,.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由余弦定理得, ,可得
根据可得答案;
(2)选①,设的外接圆半径为,由正弦定理得,为外心得 ,与盾,故不能选①.
选②,为的垂心得,由 ,
,得,利用,求得,可得出为等边三角形,再由面积公式可得答案.
选③,为的内心,所以,
由和正弦定理可得,结合,和面积公式可得答案;
【详解】(1)在中,由余弦定理得,又因为,,
所以,整理得.
在中,由余弦定理得,所以,
即又因为,所以.
(2)选①,
设的外接圆半径为,则在中,由正弦定理得,即,因为为外心,所以,与盾,故不能选①.
选②,
因为为的垂心,所以,
又,所以在中,,
同理可得,
又因为,所以,即
,
又因为在中,,
所以,因此,
故,为方程两根,即,
因为,,所以,所以为等边三角形,
所以.
选③,
因为为的内心,所以,
由,
得,
因为,所以,即,
由(1)可得,即,所以,
即,
又因为,所以,所以.
(福建省厦门市双十中学2022届高三上学期开学考试考数学试题)在非钝角中,,和分别是的外心和内心,和分别是的外接圆半径和内切圆半径.小试牛刀2
(1)证明:.
(2)若,且,求.
【答案】(1)证明见详解;(2)或.
【分析】(1)根据题意,根据圆的性质和勾股定理可得出,证明,因此可得,由是的内心,得出,即可证明;
(2)根据内切圆的性质,求得其内切圆的半径,由和得出,再结合正弦定理的边化角公式,整理得,代入,并结合两角和与差的正弦公式进行化简计算,即可求得的值.
【详解】解:(1)证明:如图,连接交圆于点,连接交圆于点,
连接、,延长交圆于点,,过点作于点,连接,
则,,
因为,而,,
所以,从而,
由,,得,
得,得有,即,
由于是的内心,则是的角平分线,是的角平分线,
得,,又,
则,
则,所以,因此,
即;
(2)由题可知,,且,
设,,,已知内切圆的半径为,
在中,,则,
设(如下图),设,则,
根据三角形内切圆的性质,可知,
则,解得:,即,
而,解得:,
,
所以,
由,由(1)得欧拉公式:为的外接圆半径),
则,即,
有,即,
将,,代入上式,
化简整理得,
即,
易得,
易,则或,
由,求得,
所以或.
(23-24高三上·湖南长沙·月考)半径为的圆内接,,为锐角.小试牛刀3
(1)求的大小;
(2)若的平分线交于点,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理计算可得;
(2)由角平分线的性质得到,再由等面积法求出,最后由面积公式计算可得.
【详解】(1)由正弦定理,又角为锐角,所以.
(2)∵为的平分线,,
设点到和的距离为,则,即,
∴,
又∵,
∴,则有,
∴或(舍去),所以,
∴.
【类型三:代数最值范围类】
【题型1:求周长最值范围类】
(2025·福建厦门·三模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量,,且.经典例题1例题
(1)求A;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由,得,由正弦定理求得,可得答案;
(2)由余弦定理得,利用基本不等式可得,可解周长最大值.
【详解】(1).,,
,
根据正弦定理,
,,
,即,
,所以,则,
;
(2)由余弦定理,
得,
根据基本不等式,,可得,
则,当且仅当时,等号成立,
所以当时,周长的最大值是6.
(2025·福建·模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)证明:;
(2)若,且为锐角三角形,求的周长的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化简以及两角和与差的正弦即可求得结果.
(2)利用正弦定理求出,因为三角形为锐角三角形求出,再用余弦定理进一步求出,即可求得结果.
【详解】(1)由正弦定理,,所以.
又,所以,
所以,所以,
因,所以,即.
(2)因为,所以,
因为,所以.
因为,所以,
∵为锐角三角形,∴,∴,∴
因为,由余弦定理,两式联立得,
又因为,代入上式,得到,则,且,
所以,即.
所以周长的取值范围为.
(24-25高二上·浙江·期中)已知锐角的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.小试牛刀1
(1)求A的值.
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将角化边,再由余弦定理计算可得.
(2)使用正弦定理将边化角,再利用三角形内角和为和辅助角公式,将周长转化为一个内角为变量的最值问题,由角的范围进行求解.
【详解】(1)因为,
所以,
即,
由余弦定理,
所以,又,所以;
(2)由正弦定理得,
∴,.
∴
在锐角中,,,
又∵,∴,∴,
综上可得,
∴,
∴
∴周长的取值范围为.
(2024·四川南充·模拟预测)在中,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将角化边,再由余弦定理计算可得;
(2)利用余弦定理及基本不等式求出的最大值,即可得解.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
即,
由余弦定理,
,.
(2)因为,
即,
,当且仅当时取等号,
,即,
又,所以,当且仅当时取等号,
周长,
即周长的最大值为
(2020·福建福州·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.小试牛刀3
(1)求B;
(2)若的面积等于,求的周长的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角,再根据辅助角公式及三角函数即可得解;
(2)由题意可得ac=4,再利用余弦定理结合基本不等式即可得出答案.
【详解】(1)解:因为,
所以,
因为,
所以,
所以,
∵,所以,
所以,∴;
(2)解:依题意,∴ac=4,
所以,当且仅当时取等号,
又由余弦定理得,
∴,当且仅当a=c=2时取等号,
所以的周长最小值为.
【题型2:求面积最值与范围类】
(24-25高三上·重庆·月考)在中,角,,所对的边长分别为,,,BC的中点为,记的面积为,已知,.经典例题1例题
(1)若,求以及线段AD的长度;
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边角互化,再根据两角差的余弦及三角形内角公式化简可得,向量的运算可求得;
(2)利用正弦定理边角互化,再由三角形面积公式可求得,由锐角三角形可求解取值范围,即可求解.
【详解】(1)由正弦定理,,
又,,,
,
,
.
(2),,
,
是锐角三角形, ,
,,
.
(2024·福建泉州·模拟预测)已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,,.经典例题2例题
(1)写出命题p:“已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,,.若,则是直角三角形”的逆命题q,并判断逆命题q的真假;
(2)若外的点D满足,,求面积的最大值.
【答案】(1)逆命题q见解析,假命题;
(2).
【分析】(1)根据给定条件,结合逆命题的定义即可得解,解直角三角形判断真假.
(2)结合锐角三角函数定义及正弦定理可求出DB,DC,然后结合三角形面积公式,和差角公式,二倍角公式及辅助角公式进行化简,再由正弦函数的性质即可求.
【详解】(1)逆命题q为:已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,,,
若是直角三角形,则.
命题q为假命题,理由如下:
由为直角三角形,且,得或,而,
当时,,当时,,
因此逆命题q是假命题.
(2)由于外的点D满足,而,则四点共圆,
由,得,且,设,则,
在中,由正弦定理得外接圆直径,,
在中,,
在中,,
则的面积
,
显然,,因此当时,,
所以面积的最大值为.
(23-24高一下·甘肃武威·月考)在平面四边形中(在的两侧),.小试牛刀1
(1)若,求;
(2)若,求四边形的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中用余弦定理求出,再由角度之间的关系,在中用正弦定理可求出;
(2)将四边形,分成,,的面积为定值,的面积可用余弦定理与三角形面积公式求出最大值.
【详解】(1)在中,由余弦定理得,
即.
因为,,所以,
又,所以.
在中,由正弦定理得,
所以,
又,所以,所以;
(2)设 ,所以.
在中,由余弦定理得.
所以的面积
,
所以,此时,
又的面积,
所以四边形的面积的最大值为
(2023·福建漳州·模拟预测)在平面四边形中,,,,.小试牛刀2
(1)求;
(2)若为锐角三角形,求的面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,由正弦定理可得,从而求得.
(2)解法一:由(1)求得 ,
,从而 ,再利用,即可求得面积的取值范围;解法二:作于,作于,交于,求得,,,分别求出,,利用即可求得范围.
【详解】(1)在中,
由正弦定理可得,
所以,
又,
所以.
(2)解法一:由(1)可知,
,
因为为锐角,
所以,
所以
,
在中,由正弦定理得,
所以
,
,
因为,
且为锐角三角形,
所以,
所以,
所以
,
所以,
所以,
即,
所以的面积的取值范围为.
解法二:由(1)可知,
,
因为为锐角,所以,,
如图,作于,作于,交于,
所以,
,
所以,
又,
所以.
由图可知,
仅当在线段上(不含端点)时,为锐角三角形,
所以,即.
所以面积的取值范围为.
(2023·福建泉州·模拟预测)凸四边形中,,,,.小试牛刀3
(1)当,且时,证明:;
(2)求四边形的面积的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)在中,利用余弦定理和同角三角函数的基本关系得到,然后在中利用正弦定理和同角三角函数的基本关系得到,进而得证;
(2)结合(1)的结论和三角形面积公式得到的面积,在中,利用余弦定理和基本不等式得到,再结合三角形面积公式得到面积的最大值,进而求解.
【详解】(1)在中,由余弦定理得:
.因为,,
所以,
则在中,由正弦定理得:,
所以. 又因为,所以∠CBD必为锐角,所以,所以∠ADB=∠CBD,所以.
(2)由(1)知,所以.
在中,由余弦定理得:,
所以,
所以,当且仅当时取等号,
所以,
所以当且仅当时,四边形的面积取最大值.
【题型3:求边长最值与范围类】
(2025·湖北黄冈·三模)在中,角,,的对边分别为,,,已知且.经典例题1例题
(1)求角;
(2)若为的中点,求线段长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理角化边,再结合余弦定理即可求解;
(2)由,两边平方,再结合即可求解.
【详解】(1)由正弦定理可得,
即,
由余弦定理可得,
因为,所以;
(2)点为的中点,则,
,
因为,由(1)可知,即,
因为,当且仅当时,等号成立,
故,求出,当且仅当时,等号成立,
故,当且仅当时,等号成立,
故,又,故,
故,即的取值范围为.
(2023·福建厦门·模拟预测)在平面四边形中,,,.经典例题2例题
(1)若,,求的值;
(2)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中借助余弦定理、正弦定理及诱导公式即可解决;
(2)以为变量,分别借助余弦定理、正弦定理及诱导公式,转化为三角函数最值问题即可解决.
【详解】(1)因为,,,
在中,由余弦定理得,
所以,
由得.
由正弦定理得,
所以,
所以,
所以 .
(2)在中,由得
①,
又 ②,
且,
所以,
在中
,
将 ① , ②代入上式得
.
且,
所以,当时,有最小值3.
所以取最小值.
综上,的最小值为.
(2026·湖北宜昌·模拟预测)在锐角中,角,,的对边分别为,,,且,.小试牛刀1
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围;
(3)设是的重心,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3).
【分析】(1)利用正弦定理化角为边,再由余弦定理即可求得角;
(2)利用正弦定理与和角公式求得,结合锐角三角形求得,利用正切函数的性质即可求得边的取值范围;
(3)利用三角形的重心性质和余弦定理,借助于二次函数的性质即可求得答案.
【详解】(1)由和正弦定理,可得,
去分母得,即,
由余弦定理,可得.又,所以.
(2)由正弦定理,可得 .
因为三角形为锐角三角形,所以,解得.则,
则,故.
(3)设的中点为,因是的重心,则,
由余弦定理,,
故当时,取得最小值,此时的最小值为
(2025·湖北·模拟预测)已知分别为锐角三个内角的对边,满足.小试牛刀2
(1)求角的大小;
(2)若的面积,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化简可得,结合辅助角公式即可求解;
(2)由三角形面积公式化简得,由正弦定理可得,化简后结合的范围即可求解.
【详解】(1),
由正弦定理得:,
因为在中,
所以,
又因为,可得,即,
又因为在锐角中,
可得;
(2)因为,可得,
由正弦定理得,
又,
所以,
在锐角中
所以,
,
,
所以的取值范围为
(2025·湖北·三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.小试牛刀3
(1)求C;
(2)若边上的高为,求的最小值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】(1)由正弦定理,化简得,由此即可得解;
(2)由余弦定理结合基本不等式可得,然后根据三角形面积公式得,由此即可得解.
【详解】(1)在中,由正弦定理,可得,
又因为,所以,
所以,即,
因为,,所以,
故,于是;
(2)由(1)得,根据余弦定理以及基本不等式,
得,
当且仅当时等号成立,
又因为,且,
所以,所以,即,
故的最小值为2.
【题型4:求角的最值与范围类】
(2025·湖北十堰·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,且.经典例题1例题
(1)判断的形状;
(2)设,且是边的中点,当最大时,求的面积.
【答案】(1)为等腰三角形
(2)
【分析】(1)根据条件,利用倍角公式及平方关系得到,进而得到,即可求解;
(2)根据条件及余弦定理得到,利用基本不等式得到,进而可得,从而有当最大时,为正三角形,即可求解.
【详解】(1)因为,所以 ,即,
整理得,所以.
因为,则,所以,
即,则为等腰三角形.
(2)由(1)及题设,有,
所以
,当且仅当时,等号成立.
又为三角形内角,所以,即的最大值为,
此时,又,所以 ,
故,可得三角形ACD为直角三角形且.
可得为正三角形,
又,所以当最大时,的面积 .
(2025·湖北·三模)在中,角所对的边分别为,若,经典例题2例题
(1)若为内的一点,且,求;
(2)求角的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用三角形内角性质以及三角函数诱导公式,根据余弦定理,整理等式,由化简计算可得答案;
(2)利用余弦定理结合不等式求解即可.
【详解】(1)可化为,
在中,,得,
又,所以,因为,所以,
因为,
所以,
则;
(2)化为边的关系,
又 ,
因为,所以,
当且仅当时等号成立,所以.
(2025·福建福州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.小试牛刀1
(1)求;
(2)若的面积不小于,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合已知利用余弦定理求得,结合角的范围即可得解.
(2)根据得,由正弦定理得,进而由三角形的性质及两角和的正弦公式化简得,即可解答.
【详解】(1)由及余弦定理可知:,
因为,则.
(2)因为,所以,即,
由正弦定理可知:,
因为,所以,
由此可得,展开得,
即,又因为,,所以,
同时除以,得,
所以的最大值为.
(24-25高三上·重庆渝中·月考)设的三个内角的对边分别为,已知角为钝角,.小试牛刀2
(1)若,求的周长;
(2)求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合诱导公式可得,再利用正弦定理求出,然后利用余弦定理求解即得.
(2)由(1)的信息,利用三角恒等变换,结合正弦函数、二次函数性质求出范围.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,而,
则,即有,而为钝角,则为锐角,因此,
由,得,由,为锐角,得,
由正弦定理,得,
,
由余弦定理得,
于是,解得,
所以的周长为.
(2)由(1)知,
则
,又,即,
因此,所以的取值范围.
(2023·福建·模拟预测)在中,内角的对边分别为,,,.小试牛刀3
(1)证明:;
(2)若,当A取最大值时,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意结合三角恒等变换整理得,再利用正、余弦定理边化角分析运算;
(2)利用余弦定理结合基本不等式可得A取最大值时,,,进而可求三角形的面积.
【详解】(1)∵,则,
可得,
∴,
又∵,则,
由正弦定理可得:,
由余弦定理可得:,整理得.
(2)由(1)可得:,即,
则,
当且仅当,即时,取最大值,
此时,则,
∵,则,可得,
故.
【题型5:求比值类的范围与最值】
(2025·福建泉州·模拟预测)的内角的对边分别为,且.经典例题1例题
(1)求;
(2)若,求的面积与周长的比值的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先将原等式利用和差倍角的余弦公式以及正弦定理进行化简,得到关于角的三角函数,进而可求得角的值.
(2)首先根据余弦定理求得关于的等式,然后求三角形的面积和周长,化简的表达式,利用基本不等式和三角形的边长性质求得的范围,进而可求得的最大值.
【详解】(1)因为,所以.
因为,所以.
所以.
化简得:
根据正弦定理得:.
因为,所以,
所以.解得,又,所以.
(2)由(1)知又,
则的面积为,的周长为,
所以.
由余弦定理得:,化简得,
所以.
又,所以,
化简得,所以,
所以.
令,则,
所以,
所以当时,取最大值为.
(2025·江苏南通·三模)在锐角中,内角、、的对边分别为、、,面积为,满足.经典例题2例题
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由三角形的面积公式、余弦定理、正弦定理以及两角和、差的正弦公式得出,结合正弦函数的单调性可证得结论成立;
(2)利用正弦定理结合三角恒等变换化简得出,根据为锐角三角形求出角的取值范围,即可得出的取值范围,然后利用二次函数的基本性质可求得的取值范围.
【详解】(1)由得,即,
由余弦定理得:,即,
化简得:,
由正弦定理有:,
即,化简得:,
因为,,所以,
因为正弦函数在上单调递增,故,即.
(2)由正弦定理得
,
因为为锐角三角形,则,解得,则,
令,则目标式为,其中,
所以函数在上单调递减,在上单调递增,
则,
因为,,故,
故当时,.
因此,的取值范围是.
(24-25高三上·江苏南通·月考)已知锐角ABC的三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,.小试牛刀1
(1)求角B的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据给定条件,利用诱导公式,结合正弦函数单调性求出角B.
(2)利用正弦定理边化角,再利用三角恒等变换,结合正弦函数性质求解即得.
【详解】(1)在锐角中,,则,,
于是,即,而,则,
所以.
(2)由(1)知,,由,得,
由正弦定理得
,
而,则,,
所以的取值范围是.
(23-24高一下·江苏南通·月考)在①;②;③设的面积为,且.这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上.并加以解答.小试牛刀2
在中,角,,的对边分别为,,,已知 ,且.
(1)若,求的面积;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.(如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)
【答案】(1)选①②③的面积都为,
(2)
【分析】(1)若选①,由正弦定理化角为边,结合余弦定理求,利用余弦定理求,再由三角形面积公式求面积;选②,通过三角恒等变换求,利用余弦定理求,再由三角形面积公式求面积;若选③,由条件结合三角形面积公式,余弦定理可求,利用余弦定理求,再由三角形面积公式求面积;
(2)由题意可求得,利用正切函数的性质可求,利用正弦定理,三角函数恒等变换的应用可求,进而可求解的范围.
【详解】(1)若选①,设的外接圆的半径为,由正弦定理可得,
又,
所以,
所以,又
所以,所以,又,
所以,
所以,所以,
又,,所以,
所以的面积,
若选②,由,
所以,
所以,结合三角形内角性质,
所以,
所以,所以,又,
所以,
所以,所以,
又,,所以,
所以的面积,
若选③,因为,又,
所以,又
所以,所以,又,
所以,
所以,所以,
又,,所以,
所以的面积.
(2)由(1)可知,,
所以由正弦定理知,
因为为锐角三角形,,
所以,且,
解得,
所以,可得,
所以,
所以的取值范围是.
(23-24高一下·广西·月考)在锐角中,分别为作的对边,且.小试牛刀3
(1)求角的大小;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知结合正弦定理化简,再根据和差角公式及同角基本关系化简求出.
(2)结合余弦定理对所求式子进行分离变形,然后结合对勾函数求解即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得:,
又因为
所以,
因为,所以,即,
所以,即
因为,
所以,
所以,即;
(2)由(1)及余弦定理得
,
因为,
在锐角中,,解得,
所以,所以,
由对勾函数的性质可得,
所以.
【类型四:几何图形最值与范围类】
【题型1:与三角形有关的最值与范围】
(2024·福建厦门·二模)定义:如果三角形的一个内角恰好是另一个内角的两倍,那么这个三角形叫做倍角三角形.如图,的面积为,三个内角所对的边分别为,且.经典例题1例题
(1)证明:是倍角三角形;
(2)若,当取最大值时,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由三角形面积公式化简条件,结合余弦定理及正弦定理进一步化简即可证明;
(2)由正弦定理结合题中条件得到,结合三角形面积公式化为关于的表达式,构造函数,利用导数求得最大值即可.
【详解】(1)因为,
又,所以,
则,
又由余弦定理知,,
故可得,
由正弦定理,,
又,
代入上式可得,
即,
,
则有,
故是倍角三角形.
(2)因为,所以,
故,则,又,
又,则,
则
,
设,,
则
令得或者(舍),
且当时,,
当时,,
则在上单调递增,
在上单调递减,
故当时,取最大值,
此时也取最大值,
故为所求.
(2023·福建福州·模拟预测)如图,直线,线段DE与,均垂直,垂足分别是E,D,点A在DE上,且,.C,B分别是,上的动点,且满足.设,面积为.经典例题2例题
(1)写出函数解析式;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)的最小值为
【分析】(1)根据直角三角形的边角关系得关于的表达式,再根据三角形面积公式即可得函数解析式;
(2)利用三角恒等变换化简,再根据函数的性质即可得的最小值.
【详解】(1)结合图形可知,若,则,所以,又,所以,
又在中,
在中,
所以面积为
(2)由(1),
因为,所以,所以的取值范围是
所以当时,取得最小值.
(2022·福建泉州·模拟预测)如图,某生态农庄内有一三角形区域,,百米,百米.现要修一条直道(宽度忽略不计),点在道路上(异于,两点).小试牛刀1
(1)若,求的长度;
(2)现计划在区域内种植观赏植物,在区域内种植经济作物.已知种植观赏植物的成本为每平方百米2万元,种植经济作物的成本为每平方百米1万元,新建道路的成本为每百米1万元,求三项费用总和的最小值.
【答案】(1)(百米).
(2)万元
【分析】(1)首先根据余弦定理求出,再利用正弦定理即可求出的长;
(2)设,得到,利用导数求出其最值即可.
【详解】(1)在中,由余弦定理,得,
因为,,,
所以,,
所以,.
在中,由正弦定理,得,
所以(百米).
(2)设,,由(1)可得,
所以,
又,
所以
设三项费用之和为,
则
,,
所以,令,解得,
当时,,函数单调递减;
当时,,函数单调递增.
所以,即三项费用总和的最小值为万元.
(2023·福建漳州·三模)如图,平面四边形内接于圆O,内角,对角线AC的长为7,圆的半径为.小试牛刀2
(1)若,,求四边形的面积;
(2)求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中利用余弦定理求得,从而证得为等边三角形,求得其面积,再在中利用余弦定理求得,从而利用三角形面积公式求得的面积,由此得解;
(2)利用余弦定理得到,从而利用基本不等式推得,由此得解.
【详解】(1)如图所示,连结,
在中,,,
所以,
因为,所以,则,
因为,所以为等边三角形,
,
,,
在中,,即,
又,
,
.
(2)设,,
则在中,,,则,即,故,
因为,所以,当且仅当时,等号成立,
所以,当且仅当时,等号成立,
,则,
,故,当且仅当时,等号成立,
所以,即周长的最大值为.
(20-21高三上·山东菏泽·期末)如图,在平面四边形中,.小试牛刀3
(1)证明:;
(2)记与的面积分别为和,求的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)14
【分析】(1)分别在和中,利用余弦定理表示BD,然后联立求解;
(2)结合(1)得到 ,利用二次函数的性质求解.
【详解】(1)证明:在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
∴,
所以,
即.
(2),
,
则
由(1)知:,
代入上式得,
,
,
∴当时,取到最大值14.
【题型2:与四边形有关的最值与范围】
(2023·福建漳州·模拟预测)密铺,即平面图形的镶嵌,指用形状、大小完全相同的平面图形进行拼接,使彼此之间不留空隙、不重叠地铺成一片.皇冠图形(图1)是一个密铺图形,它由四个完全相同的平面凹四边形组成.为测皇冠图形的面积,测得在平面凹四边形(图2)中,,,.经典例题1例题
(1)若,,求平面凹四边形的面积;
(2)若,求平面凹四边形的面积的最小值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用余弦定理可得,然后利用余弦定理,同角关系式及三角形面积公式即得;
(2)利用余弦定理及基本不等式可得,进而可得平面凹四边形面积的最小值.
【详解】(1)如图,连接,
在中,,,,
由余弦定理,得,,
在中,,,,
,
∴,
∴,又,
∴;
(2)由(1)知,,
中,,
∴,当且仅当时等号成立,
∴,
∴,
∴,
∴当且仅当时,平面凹四边形面积取得最小值.
(2023·福建·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.经典例题2例题
(1)求C;
(2)若,D为的外接圆上的点,,求四边形ABCD面积的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据正弦定理以及两角和的正弦公式化简,即可得出,进而根据角的范围得出答案;
(2)解法一:由已知可推出,然后根据正弦定理可求出,进而求出,.设,,表示出四边形的面积,根据基本不等式即可得出答案;解法二:根据投影向量,推出,然后同解法一求得.设,表示出四边形的面积,根据的范围,即可得出答案;解法三:同解法一求得,设点C到BD的距离为h,表示出四边形的面积,即可推出答案;解法四:建系,由已知写出点的坐标,结合已知推得BD是的直径,然后表示出四边形的面积,即可推出答案.
【详解】(1)因为,
在中,由正弦定理得,.
又因为,
所以,
展开得,
即,
因为,故,即.
又因为,所以.
(2)解法一:
如图1
设的外接圆的圆心为O,半径为R,
因为,所以,
即,所以,
故BD是的直径,所以.
在中,,,所以.
在中,.
设四边形ABCD的面积为S,,,则,
,
当且仅当时,等号成立.
所以四边形ABCD面积最大值为.
解法二:
如图1
设的外接圆的圆心为O,半径为R,在上的投影向量为,
所以.
又,所以,
所以在上的投影向量为,
所以.
故BD是的直径,所以.
在中,,,所以,
在中,.
设四边形ABCD的面积为S,,,
则,,
所以 ,
当时,S最大,所以四边形ABCD面积最大值为.
解法三:
如图1
设的外接圆的圆心为O,半径为R,
因为,所以,即,
所以.
故BD是的直径,所以.
在中,,,所以.
在中,.
设四边形ABCD的面积为S,点C到BD的距离为h,
则 ,
当时,S最大,所以四边形ABCD面积最大值为.
解法四:
设的外接圆的圆心为O,半径为R,
在中,,,
故外接圆的半径.
即,所以.
如图2,以外接圆的圆心为原点,OB所在直线为x轴,建立平面直角坐标系xOy,
则,.
因为C,D为单位圆上的点,设,,
其中,.
所以,,
代入,即,可得,
即.
由可知,
所以解得或,即或.
当时,A,D重合,舍去;当时,BD是的直径.
设四边形ABCD的面积为S,
则,
由知,所以当时,即C的坐标为时,S最大,
所以四边形ABCD面积最大值为.
(2023·湖北·一模)已知中,角,,所对的边分别为,,,满足.小试牛刀1
(1)求的大小;
(2)如图,,在直线的右侧取点,使得,求为何值时,四边形面积的最大,并求出该最大值.
【答案】(1)
(2),四边形面积的最大,最大值为
【分析】(1)根据正弦定理可得,进而结合两角和的正弦公式及同角三角函数关系化简可得,进而求解即可;
(2)由(1)可得为等边三角形,在中,由余弦定理可得,进而结合三角形的面积公式和三角恒等变换公式可得四边形的面积,进而结合正弦函数的性质即可求解.
【详解】(1)由题意,,
由正弦定理得
即
又因为中,,
所以,
又因为,所以,即.
又,故.
(2)由(1)知,,
因为,所以为等边三角形,
在中,由余弦定理得,
,
而,
,
所以四边形的面积为
,
因为,,
当,即时,取得最大值,为,
故四边形面积的最大值为.
(2022·浙江绍兴·模拟预测)如图,设的内角A,B,C,所对的边分别为a,b,c,若,且,点D是外一点,.小试牛刀2
(1)求角B的大小;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角公式,正弦定理以及余弦定理,计算可求得答案.
(2)利用三角形面积公式,分别表示出和,然后根据,经过三角恒等变换进行化简,最后可得四边形面积的最大值.
【详解】(1)因为,由得或(舍).故,由正弦定理得,
所以,所以
(2)设,则
在中,
由①知为正三角形,故,
所以,
因为,故时,.
【题型3:与边长有关的最值与范围】
(24-25高一下·江苏南京·期末)如图,为方便市民游览市民中心附近的“网红桥”,现准备在河岸一侧建造一个观景台,已知射线,为两边夹角为的公路(长度均超过3千米),在两条公路,上分别设立游客上下点,,从观景台到,建造两条观光线路,,测得千米, 千米.经典例题1例题
(1)求线段的长度;
(2)若,求两条观光线路与之和的最大值.
【答案】(1)3千米
(2)6千米.
【分析】(1)在中,根据余弦定理解三角形即可;
(2)设,由正弦定理得,,可得,根据可得其最大值.
【详解】(1)在中,由余弦定理得,
,得,
所以线段的长度为3千米.
(2)设,因为,
所以,在中,由正弦定理得,
,
所以,,
因此
因为,所以.
所以当,即时,取到最大值6.
所以两条观光线路与之和的最大值为6千米.
(2024·福建漳州·模拟预测)如图,在四边形中,,,且的外接圆半径为4.经典例题2例题
(1)若,,求的面积;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)4;
(2).
【分析】(1)在三角形中,根据正弦定理求得,再在三角形中,利用三角形面积公式即可求得结果;
(2)设,在三角形中分别用正弦定理表示,从而建立关于的三角函数,进而求三角函数的最大值,即可求得结果.
【详解】(1)因为,的外接圆半径为4,所以,解得.
在中,,则,解得.
又,所以;
在中,,,,
所以.
(2)设,.
又,所以.
因为,所以.
在中,,由正弦定理得,
即,解得
.
在中,,由正弦定理得,
即,解得,
所以 .
又,所以,
当且仅当,即时,取得最大值1,
所以的最大值为.
(22-23高三上·江苏常州·月考)如图,在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.小试牛刀1
(1)求面积的最大值;
(2)若边上的点D满足,求线段长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理结合基本不等式求出,从而得到面积的最大值;
(2)根据得到,平方后得到,结合第一问,求出,令,,故,结合为锐角三角形,得到,从而利用基本不等式,求出线段长的最大值.
【详解】(1)由余弦定理得:,
所以,
∴,当且仅当时取“=”
∴,
∴面积的最大值为.
(2)由,可得:,
即,故
∴
,
而,
∴
令,,令,
而为锐角三角形,
∴
∴,
∵,当且仅当时取“=”,
∴.
(2021·全国·模拟预测)在①,②,③的面积为这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题.小试牛刀2
如图,在平面四边形中,,,,_______.
(1)求的长;
(2)求的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)选条件①,先根据条件求出,再利用同角三角函数的基本关系式求出,然后利用三角形内角和定理与两角和的正弦公式求出,最后利用正弦定理求出的长;
选条件②,先根据条件求出,再根据设元,利用余弦定理列方程即可得解;
选条件③,先根据条件求出,再利用三角形的面积公式求出的长,最后利用余弦定理求出的长.
(2)利用正弦定理将边化为角,利用三角函数的性质即可求解;或者利用余弦定理建立和的等量关系,然后利用基本不等式求解.
【详解】解:(1)方案一:选条件①.
因为在平面四边形中,,,所以.
由,则为锐角,得,
故.
根据正弦定理得,所以;
方案二:选条件②.
因为在平面四边形中,,,所以.
设,则,
由余弦定理得,即,即,
得或(舍去),所以;
方案三:选条件③.
因为在平面四边形中,,,所以.
由题意得,解得.
由余弦定理可得,
所以;
(2)解法一:设,则.
由正弦定理得,
所以,,
所以 ,
其中为锐角,且.
所以当时,取到最大值,且最大值为;
解法二:在中,设,,,,
由余弦定理得,
即,则.
由基本不等式可知,
因此,则.
所以,当时取等号,所以的最大值为.
【点睛】方法点睛:求三角形有关代数式的最值是一种常见的类型,主要方法有两类:
(1)找到边与边之间的关系,利用基本不等式来求解;
(2)利用正弦定理,转化为关于某个角的三角函数,利用函数思想求解.
解三角形好题精选
一、解答题
1.(2025·江苏苏州·三模)在中,角,,所对的边分别为,,,的面积和周长分别为,,且.
(1)若,,求;
(2)若且,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可列出方程组求出,即可得,即得答案;
(2)法一,由已知条件等式结合余弦定理化简可得,再由余弦定理结合基本不等式即可求得答案;法二由已知条件等式结合正弦定理化简可得,再由余弦定理结合基本不等式即可求得答案;
【详解】(1)因为,所以,
消去得,又因为,所以,
所以,即.
(2)法一:因为,所以,
即,
又因为,所以,
化简得,
因为,即,所以.
因为,所以(当且仅当时取等号),
所以,由题意可知A为锐角,且,故,
因此,即的最大值为.
法二:在中,因为,所以,
由正弦定理得,
因为,所以,
即,
又,所以.
所以,所以(当且仅当时取等号),
所以,因此,即的最大值为.
2.(2025·江苏·模拟预测)在中,角的对边分别为,.
(1)若,求的周长;
(2)若的内切圆、外接圆半径分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理求出,即可求解的周长,
(2)利用余弦定理可得,即可确定c的取值范围,进而利用正弦定理和面积公式,表示,利用基本不等式即可求解范围.
【详解】(1),,由余弦定理得,,
,解得,或(舍去)
,
的周长为.
(2)由余弦定理得,,整理得,,
,
,即,
由正弦定理得,,,
,,
,
令,,,
函数在上单调递增,,即的取值范围是.
3.(2025·江苏·三模)已知为锐角三角形,角、、的对边分别为、、,,.
(1)求的取值范围;
(2)求的内切圆半径的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理求出的值,可得出角的值,根据为锐角三角形求出角的取值范围,利用正弦定理与三角恒等变换化简得,根据角的取值范围结合正弦型函数的基本性质可求得的取值范围;
(2)利用正弦定理结合三角恒等变换、正弦函数的基本性质可求出的取值范围,然后利用等面积法得出,即可得出的最大值.
【详解】(1)因为,则,
可得,
由余弦定理可得,
因为为锐角,故,
因为为锐角三角形,则,解得,
由正弦定理可得,故,,
故
,
因为,则,所以,
故,即的取值范围是.
(2)因为
,
因为,则,故,
故,
又,则,由,
得,
则当,即时,,
所以的内切圆半径的最大值.
4.(2026·福建泉州·二模)已知锐角三角形中,角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题设结合可得,再结合余弦定理求解即可;
(2)解法一:由结合两角和与差的余弦公式可得,进而得到,再利用正弦定理可得,代入即可求解;
解法二:由结合余弦函数的性质可得,再利用余弦定理得到,与相加,再结合即可求解;
解法三:由,结合三角恒等变换公式先得到,过作,垂足为,可得,进而结合即可求解.
【详解】(1)由,可得,
则,
因为,故.
(2)解法一:由,可得,
则,
因为,所以,,
则,即,所以,
由正弦定理,
可得,
得,
代入,可得,
解得,即.
解法二:由,可得,
则或,
即或,
因为,所以,
由余弦定理可得,则,
又,两式相加可得,
即,得.
解法三:由,可得,
得,
即,
因为,所以,
则,即,即,
则,所以,
如图,过作,垂足为,可得,
故,
所以.
5.(2024·福建·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)求的面积;
(3)以为坐标原点,所在直线为轴,且A在x轴上方建立平面直角坐标系,在所在的平面内有一动点,满足,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用二倍角公式得,再由正弦定理可解;
(2)由余弦定理和已知得,由等式两边的取值范围可得,从而可得三角形面积;
(3)以为坐标原点建立平面直角坐标系,由数量积坐标运算得动点轨迹方程,即,可解问题.
【详解】(1)根据题意,,
因为,所以,
由正弦定理得,所以;
(2)由余弦定理,,
代入,得,
两边同时除以,,
由于,当且仅当时等号成立,
而,当且仅当时等号成立,
即,
由余弦定理,
即,的面积;
(3)由(1)(2)可知,,所以,
以为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,
则,,
,
故可设(为变量)
则,
所以的最小值为.
【点睛】关键点点睛:第(2)问中,由题意得,两边同时除以,,接下来由等式左右两边的范围得是解题的关键.
6.(2024·福建泉州·一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,点D是BC上靠近C的三等分点
(1)若的面积为,求AD的最小值;
(2)若,求.
【答案】(1)2
(2).
【分析】(1)先通过正弦定理将条件角化边后化简整理可得,再利用面积公式求得,进而利用余弦定理及基本不等式求最值;
(2)设,则,利用正弦定理将代入角和边整理计算可得答案.
【详解】(1)由已知及正弦定理可得:(※),
,所以,
代入(※)可得:,又因为,
所以,
由已知得:,所以,
故,
当且仅当时等号成立.
所以AD的最小值为2;
(2)设,则.
在中,由正弦定理得:,即,
在中,由正弦定理得:,即,
将上面两式相比,得:,
即.
7.(2024·福建泉州·模拟预测)设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且有,
(1)求角B:
(2)若AC边上的高,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理及两角和的正弦公式可得角的大小;
(2)由等面积法可得,再由正弦定理可得的值,再由,可得的值.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,
即
即,
所以,
在三角形中,,
所以,
即,因为,则
可得,则.
(2)因为边上的高,
所以①
又②
由①②可得,
由正弦定理可得,
结合(1)中可得,
因为,
所以.
8.(2022·新高考全国Ⅰ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若,求B;
(2)求的最小值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)方法一:直接根据待求表达式变形处理,方法二:先二倍角公式处理等式右边,在变形,方法三:根据诱导公式可将题干同构处理,结合导数判断单调性,推知即可求解,方法四:根据半角公式和两角差的正切公式化简后求解.
(2)由(1)知,,,再利用正弦定理以及二倍角公式将化成,然后利用基本不等式即可解出.
【详解】(1)方法一:直接法
可得,
则,即,
注意到,于是,
展开可得,则,
又,.
方法二:二倍角公式处理+直接法
因为,
即,
而,所以;
方法三:导数同构法
根据可知,,
设,,
则在上单调递减,,
故,结合,解得.
方法四:恒等变换化简
,
结合正切函数的单调性,,则,
结合,解得.
(2)由(1)知,,所以,
而,
所以,即有,所以
所以由正弦定理得
.
当且仅当时取等号,所以的最小值为.
1
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