内容正文:
专题10
考向1正、余弦定理的简单应用
1.(2025·全国卷Ⅱ,5分)在△ABC中,BC=2,
AC=1十√3,AB=√6,则A=
(
A.45
B.60
C.120
D.135°
2.(2024·全国甲卷·理,5分)在△ABC中,内角
T
A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=
ac,则sinA+sinC=
9
圜
A.239
13
B零
n沿
3.(2023·全国乙卷·文,5分)在△ABC中,内角
p
A,B,C的对边分别是a,b,c,若acos B-bcos A
=c,且C=晋,则B=
A是
B于
c语
D.
款
4.(2021·全国甲卷文,5分)在△ABC中,已知
B=120°,AC=√19,AB=2,则BC=
量
A.1
B.√2
C.5
D.3
5.(2022·全国甲(理)T16)已知△ABC中,点D
在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.
当S取得最小值时,BD=
6.(2021·浙江高考,6分)在△ABC中,∠B=
60°,AB=2,M是BC的中点,AM=2√5,则
赵
AC=
;cos∠MAC=
7.(2021·全国乙卷理,5分)记△ABC的内角A,
B,C的对边分别为a,b,c,面积为√3,B=60°,
洲
a2十c2=3ac,则b=
考向2正、余弦定理的实际应用
1.(2021·全国乙卷理,5分)魏晋时期刘徽撰写
的《海岛算经》是关于测量的数学著作,其中第
尔
一题是测量海岛的高.如图,点E,H,G在水平
线AC上,DE和FG是两个垂直于水平面且等
母
高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG称为“表
距”,GC和EH都称为“表目距”,GC与EH的
差称为“表目距的差”,则海岛的高AB=
解三角形
、D
C
表高×表距
A.表目距的差
表高
B.
表高×表距
表目距的差
一表高
C袭商要+表距
表高×表距
D.表目距的差
一表距
2.(2021·全国甲卷理,5分)
2020年12月8日,中国和
尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰
最新高程为8848.86(单位:
B
m).三角高程测量法是珠峰
-4
高程测量方法之一,如图是三角高程测量法的
一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同
一水平面上的投影A',B,C满足∠A'CB'=
45°,∠A'B'C'=60.由C点测得B点的仰角为
15°,BB'与CC的差为100;由B点测得A点的
仰角为45°,则A,C两点到水平面A'B'C‘的高
度差AA'-CC约为(√3≈1.732)
(
)
A.346
B.373
C.446
D.473
3.(2025·上海卷,5分)
(非上海考生不作要求)
杆
小申同学观察发现,生
活中有些时候影子可以
完全投射在斜面上.某
斜面上有两根长为1米的垂直于水平面放置的
杆子,与斜面的接触点分别为A,B,它们在阳
光的照射下呈现出影子,阳光可视为平行光.其
中一根杆子的影子在水平面上,长度为0.4米;
另一根杆子的影子完全在斜面上,长度为0.45
米.则斜面的底角0=
.(结果用角度制
表示,精确到0.01°)
4.(2024·上海卷,5分)海上有灯
塔O,A,B,货船T,如图,已知AB
在O的正东方向,B在O的正北
方向,O到A,B的距离相等,
∠BTO=16.5°,∠ATO=37°,则0
∠BOT=
·(结果精确到0.1°)
5.(2022·浙江卷,T11)我国南宋著名数学家秦
九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把
这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统
数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就
是s=[2a2-(门其中a,6.c
是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角
形的三边a=√2,b=√5,c=2,则该三角形的面
积S=
考向3正、余弦定理的综合应用
1.(多选)(2025·全国卷I,6分)已知△ABC的
面积为子c0s2A十c0s2B十2sinC=2
cos Acos Bsin C=-千,则
A.sin C=sin2 A+sin2 B
B.AB=√2
C.sin A+sin B6
2
D.AC2+BC2=3
2.(2024·全国甲卷·文,5分)在△ABC中,内角
A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=号b=
4ac,则sinA十sinC-
A.239
B.39
D.33
13
13
C.
13
3.(2023·全国甲卷·理,5分)在△ABC中,∠BAC
60°,AB=2,BC=√6,∠BAC的角平分线交BC于D,
则AD=
4.(2025·天津卷,14分)在△ABC中,角A,B,C
的对边分别为a,b,c.已知asin B=√3 bcos A,
c-2b=1,a=√7.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求sin(A十2B)的值,
5.(2024·新课标I卷,13分)记△ABC的内角
A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinC=
2cos B;a2+62-c2=2ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3十√3,求c.
6.(2024·新课标Ⅱ卷,13分)记△ABC的内角
A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA十√3cosA
=2.
(1)求A;
(2)若a=2,W2 bsin C=csin2B,求△ABC的
周长
7.(2024·北京卷,13分)在△ABC中,内角A,9.(2023·新课标I卷,10分)已知在△ABC中,
B,C的对边分别为a,b,c,∠A为纯角,a=7,A+B=3C,2sin(A-C)=sinB.
sn2B-月s月
(1)求sinA;
(2)设AB=5,求AB边上的高.
(1)求∠A;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中
选择一个作为已知,使得△ABC存在,求
△ABC的面积.
条件①:b=7:
条件②:cosB=13,
149
条件③:csin A=5E
2
:10.(2023·新课标Ⅱ卷,10分)记△ABC的内角
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0
A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC面
分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按
积为√3,D为BC的中点,且AD=1.
第一个解答计分
I)若∠ADC=子,求1amB:
(2)若b2十c2=8,求b,c.
8.(2024·天津卷,14分)在△ABC中,角A,B,C
所对的边分别是a,6.已知csB=是=5,1.2023·会国甲套·文,12分)记AC的肉角
-号
A,B.C的对边分别为a,6c,已知十c0=2.
cos A
(1)求bc;
(1)求a的值;
(2)求sinA的值;
(2)若acos B-bcos A-么=1,求△ABC
acos B+bcos A c
(3)求cos(B-2A)的值.
面积.
27
12.(2023·全国乙卷·理,12分)在△ABC中,已14.(2022·全国乙(文)T17)记△ABC的内角A,
知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Csin(A
(1)求sin∠ABC;
B)=sin Bsin(C-A).
(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求
(1)若A=2B,求C;
△ADC的面积.
(2)证明:2a2=b2+c2」
13.(2023·天津卷,14分)在△ABC中,角A,B,
:15.(2022·全国乙(理)T17)记△ABC的内角A,B,
C所对的边分別是a,b,c.已知a=√39,b=2,
C的对边分别为a,b,c,已知sin Csin(A-B)=
A=120°.
sin Bsin(C-A).
(1)求sinB的值;
(1)证明:2a2=b2十c2;
(2)求c的值;
(3)求sin(B-C)的值.
(2若a=5,0sA-引求△ABC的周长。
28
16.(2022·新高考I卷T18)记△ABC的内角A,B,C:18.(2022·北京卷T16)在△ABC中,sin2C=
的对边分别为a,bc,已知十snA1十cos2B
cos A
sin 2B
√3sinC.
(1)求∠C:
(1)若C
2π,求B:
(2)若b=6,且△ABC的面积为6√3,求△ABC
的周长
2)求2士6的最小值
靴
17.(2022·新高考Ⅱ卷,T18)记△ABC的三个内
角分别为A,B,C,其对边分别为a,b,c,分别
以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次
蠻
为5品5,已知S-s十5-县mB=
19.(2022·浙江卷T18)在△ABC中,角A,B,C所
(1)求△ABC的面积;
对的边分别为a,b,c.已知4a=√5c,cosC=
3
(2)若sin Asin C=2.
3,求6
(1)求sinA的值;
(2)若b=11,求△ABC的面积.
摇
29
20.(2021·新高考卷I,12分)记△ABC的内角22.(2021·北京卷,13分)已知在△ABC中,c=
A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点
2bcos B.C=2x
D在边AC上,BDsin∠ABC=asin C.
3
(1)证明:BD=b.
(1)求B的大小;
(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使
△ABC存在且唯一确定,并求BC边上的中线
的长度
①=:@周长为4+25,③面积为Sx-35.
4
21.(2021·上海卷,14分)在△ABC中,已知a=
3,b=2c,a,b,c分别是角A,B,C所对的边.
1)若A-2,求△ABC的面积:
(2)若2sinB-sinC=1,求△ABC的周长.
!
30第3步:写出x,f(x),f(x)的关系
所以x,f'(x),f(x)的关系如表所示:
0
0,6
6
(]
(x)
大于0
0
小于0
f(x)
单调递增极大值
单调递减
第4步:求f(x)在区间[0,
π1
的最大值
5π=35
因为f()=5cos-co
所以函教f(x)=5cosx-c0s5x在区间[0,开]的最大值为3.
解法三第1步:求导并化简
由题得f'(x)=-5sinx十5sin5.x=5×2cos
2
10sin 2xcos 3x,
第2步:写出x,f(x),f(x)的关系
由re[,
],得$in2x≥0,故x,f(x),f(x)的关系如表所示:
0
(]
f(z)
0
大于0
0
小于0
f(x)
单调递增
极大值
单调递减
第3步:求)在区间[0,牙]的最大值
因为f(告)=5c0s吾-os要-35。
所以函数f()=5c0sx-c0s5x在区间[0,牙]的最大值为35.
(2)解法一第1步:根据周期性写出a的范围
因为余弦函数的周期为2π,所以不妨设a∈(0,2π]
第2步:分a≤20和a>20两种情况讨论
当a≤20时,a-≤0,则0∈[a-0,a十θ),此时存在y=0,使得
c0sv=co50:(6分)
当a>20时,0a-0s≤2x-0,
作出余弦函数的大致图象(如图所示),
a-62m-0
所以c0s(a-0)c0s0,
只需要取v=a-0,即可得到cosy≤cos日.
第3步:得出结论
综上可得,给定θ∈(0,π)和a∈R,存在v∈[a-0,a十0们使得cosy
≤cos6.
解法二(反证法)第1步:假设结论不正确
假设cosy>cos0对任意y∈[a-0,a十]恒成立,
第2步:根据余弦函数的图象与性质得出y的取值范围
由cos y>cos0得2kπ0y<2kπ十0,k∈Z,这与a∈R,任意y∈
[a-0,a十0]矛盾,
所以假设不正确,故一定存在y∈[a-0,a十们使得cosy≤cos0.
解法三(综合法)第1步:利用两角和与差的余弦公式探寻关系
因为cos(a十0)+cos(a-0)=2 cos acos0s≤2cos0,
所以cos(a十0)与cos(a-0)中必有一个小于等于cos0.
第2步:反证法证明以上结论
否则cos(a+0)>cos0,cos(a一0)>cos8,这与cos(a十)+cos(a-
0)=2 cos acos02cos0矛盾.
第3步:得出结论
所以一定存在y=a-0或y=a十0,使得c0s≤cos0,
所以对于给定0∈(0,π)和a∈R,存在v∈[a一0,a十]使得cos≤
cos 0.
(3)第1步:特殊值=0探路
令h(x)-5cosx-cos(5x十p),当p=0时,因为h(x)=h(-x),
h(x)=h(x十2π),所以h(x)为偶函数,且2π为h(x)的周期,所以
诗论(x)在[0,2m)上的情况,由(1)可知(x)在(0,否)上单调
1
递增,在(侣,晋)上单洞递减,在(语)上单洞运增,站合对称
性,及h(π)=一4,可知x∈[0,2π)时(x)≤3√5,所以此时b的最
小值为3√5.
第2步:根据©的任意性,将问题进行转化
要证35为b的最小值,对于任意的p,只需要证明h(x)的最大值
不小于3√,
只需要证明存在x0,使得h(x0)≥3√3.
第3步:利用(2)的结论进行求解
当xo|≤6时,令yo=5xo十9,则%
[+晋+]
由2)可知取0=晋a=,可得在[十9吾+9]
得co5yo≤cos6
2
所以hxo)=5c0s0-c0s(5十g)=5c0s-cos≥5XY9
2
(9)=35
综上可得,bin=3√3.
专题10解三角形
考向1正、余弦定理的简单应用
1.A[余弦定理的应用通解cosA=+B)+6二4
2(1+√5)X√6
号周为0<A<1,将以A=5
光速解I0秒(根据边的大小关系排除)因为BCAC,BC
AB,所以A为最小角,所以A<60°,排徐B,C,D,故选A.门■
2.C[正、余弦定理在解三角形中的应用(理性思雏,数学探索)由
正弦定理得号sin Asin C=inB,因为B=子,所以sin Asin C-
合inB=号由参孩定理得=d+e一2=a+
ac=号ac,所以d2+e-9ac,所以sinA+sinC-=9 in Asin C,
所以(nA+snCy=sidA+snC+2nAnC=头inAsin C-
子又mA>0:mC0,所以知A十血C9]
3.C[因为acos B-bcos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B
sin Bcos A=sinC=sin(B+A),则2 sin Bcos A=0.在△ABC中,
sinB≠0,则cosA=0,A=受.所以B=元-A-C=x-受-于=
晋故选C门
4.D[法一由余弦定理得AC=AB十BC2-2AB·BCcos B,得
BC十2BC-15=0,解得BC=3或BC=-5(舍去).故选D.
法二由正弦定理品得C-ABicB从
AC
9
而osC-4四(C是锐角),所以sinA=sin[x-(B+C]=
19
sin(B+C)-血sc叶nC-号×1S子×g
19
3又所以C=AC4-8我意D
sin B
5.√5-1[设CD=2BD=2m>0,则在
△ABD中,AB=BD十AD-2BD
·ADeos∠ADB=m2十4+2m,在
△ACD中,AC2=CD十AD2-2CD·
B
AD c0s☑ADC三4n+4-4m,所以C与
4n+4-4m_4(m2+4+2m)-12(1十m)=4-
12
m2十4十2
m2十4十2m
3
(m十1)十m十
12
4
==4一2√3,当且仅当m十1=
3
2√m+1)·m中
8
厅-1时,等号成之,所以当侣取最小值时,m=厅-1故答案为:
5-1.]
6.2523型[由∠B=60,AB=2,AM=25,及余弦定理可
13
得BM=4,因为M为BC的中点,所以BC=8.在△ABC中,由余
弦定理可得AC2=AB十BC2一2BC·AB·c0sB=4十64-2X
8X2X2=52,所以AC=2√13,所以在△AMC中,由余弦定理
假cos∠MAC=AC十AMMC-52+1216=2Y539.]
2AC·AM
2×2√13×2w3
7.2E[由题意得Sac=合acsin B=9。
ac=3,则ac=4,所以
a2+c2=3ac=3×4=12,所以6=a2+c2-2 accos B=12-2×4
1
=8,则b=22.]
考向2正、余弦定理的实际应用
1.A[因为FG/AB,所以铝气,所以GC-·CA.周为DE/
AB,所以器需所以H-浩·AH又DE-FG,所以GCEH
需·CAAn-器·HC-器·(G+a-.c-H+
h
DE
GC).由题设中信息可得,表目距的差为C一EH,表高为DE,表距为
G,剩上式可化为,表目距的差=表高×(表距十表目距的差),所以AB=
AB
表高
表商×表距十表高,故
表目距的差义(表距十表目距的差)=表目距的差
选A.]
2.B[如图所示,根据题意过C作CE∥CB',交
BB于E,过B作BD∥A'B',交AA'于D,则
BE100.C=CE=09在△A'C'B中.
D
B
∠CA'B'=180°-∠A'C'B'-∠A'B'C'=75,
剧BD=AB一CB·m45,又在B志处测字一
C
sin 75
A点的仰角为45,所以AD=BD=CB:n45,所以高度羞A4
sin 75
100
CC=AD+BE=CB:45"+100=amF·s血45
+100=
sin 75
sin 75
100sin45十100=
10×号
+100=100(√3+1)+
sin15°
100≈373.]
3.12.58°[三角函数的应用解法一设平行光与水平
面的夹角为a,由点A处杆子在水平面上的影子长度为
0.4来,得m。品子点B处杆子的影子完金在针
1
面上,长度为0.45米,如图,BF=0.45,B0=0.45sin0,
OF=0.45cos0·tana=an∠BF0=1+0.45sin0
0.45c050
之,结合
sin20十c0s20=1,解得0≈12.58°
解法二如图,由题可设∠D=∠E=α,
E
∠EFB=R.在Rt△DAC中,AC=0.4,D
AD=1,期ana=号,a=
2
cos。cL
A
5在△BEF中,BF=0.45,BE=1,则。=0.45,剥sm月=
√29
sin B sin a
40
0V厉cos望,则cos0os(径aP=n(a+
9v29
naos计c0 sasin月=2V70+200,解得012.58.]
261
4.7.8°[正弦定理十三角恒等变换十弦化切(理性思维、数学应用)
设∠B)T=0,则∠AOT=90°-0,在△BOT中,由正弦定理得
OB
OT
OA
sim16.Fsin(16.5+,在△A0T中,由正弦定理得sn37
mC3790“0=0B.两文相珍得曲品
OT
1
8m6.5+0,sin37”sin(16.5°+0)=sin16.5°sin(37°+90
sin(37°+90°-0)
8),sin0(cos16.5°-sin16.5)sin37°=cos8(c0s37°-sin37)
1
sin 16.5,.'.tan
an37-1
≈0.1376,又0为锐角,.0
an16.5-1
7.8°.]
5.
23
4
[为s√-(+)]
所以S=
故答案为,四]
4
考向3正、余弦定理的综合应用
1.ABC[三角恒等变换十解三角形
A(/)【如何判断A选项呢?发现所给式子中有2A,2B,考虑利用
余弦的二倍角公式化简变形即可判断】cos2A十cos2B十2sinC
1-2sin2A十1-2sin2B+2sinC=2,所以sinA+sin2B=sinC.
B(√)【根据正弦定理得出a2十b≥c2,利用分类讨论的方法判断
出a十6=2,得出C=受,再结合题目中的第三个条件
c0 s Acos Bsin C=子,选而求解】令a=BC,b=AC,c=AB,剥
sin A-sin B-sin C=2R(R为△ABC的外接图丰径),由sn'A十
sin2B=sinC,得a2十b2=c·2R≥c2.若a2十b2>c2,则△ABC为
能角三角形,则A+B>受,即A>受-B,则sinA>sim受-B
=cosB,所以sinC=sin2A十sin2B>cos2B十sinB=1,矛盾.故
a'+6=2,即C=A+B=受,所以c0s(A+B)=c0 s Acos B
sin Asin B=-0,又Acos Bsin C=--cos Acos B-=子,所以sin Asin B
=为Sac=C=b=,所以ab=,所以
1
sin Asin B=(2R)2=
ab
=2,所以2R=瓦,所以c=2R·nC
4
=√2.
C(√/)【一般情况下,多选题各个选项之间有关联,所以利用选项A
及选项B中sin Asin B=有可以作出判断】(sinA十sinB)P=
sin'A+sin'B+2sin Asin B-sin C+2sin Asin B1
号,所以sinA十血B-5。
错误项分析D(X)【在直角三角形中,利用勾股定理可快速作出
判断】AC十BC2=AB=c2=2.故选ABC.]
2.C[正、余弦定理在解三角形中的应用(理性思雏、数学探索)由
正弦定理得号sin Asin C=sinB,因为B=子,所以sin Asin C-
9sin2B=3.由余弦定理得b2=a2+c2-2ac·cosB=a2十c2
4
ac,所以a+e2=是ac,所以sin2A+sn2C=nAnC
ac=9
4
所以(sinA十sinC)'=simA+n'C+2 2sin Asin C=2头si Asin C=
4
,又sinA>0,inC>0,所以sinA十nC=7.]
7
2·
3.2[解法-由余弦定理得c0s60=2×2AC,整理得AC
2AC-2=0,得AC=1+5.又SaAc=SABD十S△D,所以号×
2ACin60°=号×2 ADsin30°+号ACX ADsin30,所以AD=
25AC_23×(1+82=2.
AC++2
3+√3
9
标法二由商手分线定理得铝是又D十CD=后,所以BD
品CD-4S由角肀分我长公式得AD=ABX AC
2√6
12AC
BDXCD=-2ACAC+2.又由解法一知AC1+B,所以AD
2+25-12X0⑤=2+25-(25-2)=4,所以AD=2.]
(3+3)2
4,正弦定理与余弦定理十同角三角函数的基本关系十二倍角公式十
和角公式
解(1)第1步:求tanA的值
因为asin B=√3 bcos A,
所以由正弦定理可得sin Asin B=√3 sin Bcos A,
因为B∈(0,π),所以sinB>0,所以sinA=√3c0sA,
所以tanA=√5.
第2步:确定角A的值
又国为A∈(0,),所以A=哥
(2)第1步:由余弦定理求b
因为6一2h=1a=厅,0sA=子,所以由a=8+e2-2hc0sA
可得7=8+(25+1)2-26(26+1)×之,化简得6+6-2=0,
又b>0,故b=1.
第2步:求c的值
由c=2b十1,得c=3.
(3)第1步:由正弦定理求sinB
南江定显品流得动B解行如
1
②1
4
sin
第2步:由同角三角函数的基本关系求cosB
因为b=1<3=c,所以B为锐角,6osB=√个一sinB=5
141
第3步:由二倍角公式求sin2B和cos2B
sin 2B=2sin Bcos B=
53
14
11
cos 2B=2 cos'B-1-4
第4步:利用和角公式计算sin(A十2B)
所以sin(A+2B)=sin(5+2B)=sin号cos2B+cos子sin2B
=5×1+1×554
2X14十2X14
7
5.正弦定理十余弦定理十三角形的面积公式(理性思维、数学探索)
解(1)第1步:利用余弦定理求C
由余孩定理得c0sCa+6C=区
2ab
-2”
又0<C<C-平
第2步:将C代入已知等式求B
6os=如C=号msh=
1
又0<B<,B=子
(2)第1步:求A
由1)得A=元一B一C-受,
第2步:利用正弦定理得出a,c的关系
由正孩定里品品C得E升
”+互
第3步:利用三角形面积公式求c
△ABC的面教S=之mB-1中。×9=3十,得(
4
2
2√2.
1
6.辅助角公式十同角三角函数的基本关系十正弦定理(理性思维、数
学探索》
解(1)解法一(辅助角法)
第1步:利用辅助角公式化简已知等式
由SmA+5sA=2,得2snA+9sA=1,
所以A+号)=1.
第2步:判断角的范围,求出角A的大小
因为0<A<,所以<A十<智
3
所以A+号=受,故A=吾
解法二(同角三角函效的基本关系法)
第1步:利用同角三角函数的基本关系求sinA的值
由sinA十√3cosA=2,得√3cosA=2-sinA,
两边同时平方,得3c0s2A=4-4sinA十sin2A,
则3(1-sinA)=4-4sinA十sinA,
整理,得1-4sinA十4sin2A=0,
所以1-2nA)=0,期snA=子
第2步:求角A的大小
因为0<A长,所以A=吾或A-积
当A=否时,smA十5c0sA=2成立,符合条件:
当A=晋时,imA十5c0sA=2不成立,不特合条件
故A=吾
解法三(同角三角函数的基本关系法)
第1步:利用同角三角函数的基本关系求c0sA的值
由sinA十√3cosA=2,得sinA=2-√3cosA,
两边同时平方,得sin2A=4-4√3c0sA十3cos2A,则1一c0s2A=
4-4√3cosA+3cos2A,
整理,得3-4√5c0sA十4cos2A=0,
所以W5-20sA2=0,期csA=9
2
第2步:求角A的大小
因为0<A<元,所以A=
元
(2)第1步:利用正弦定理求B的值
由√2 bsin C=csin2B,得√2 bsin C=2 csinBcos B,
由正孩定理,得c=2 cbeos B,所以cosB=
因为0<B<,所以B=平
第2步:利用两角和的正弦公式及三角形的内角和定理求sinC
的值
Cx-(A+B=径所以nC=m吾=(号+子)
nos子十osim-号×号+
2
4
第3步:求△ABC的周长
解法一(基本量法)
由正弦定
sin A sin B-sin Casin B
sin A
2sim4-2,
sin 6
7π
C-asin C2s1D126+今
sin A
n
所以△ABC的周长为a十b十c=2十√6+3√2.
解法二(整体思想法)
由正孩定理品B茹C
a十b十c
2
得AsnA十nB计snC
=4,
sin
所以a十b十c=4(sinA十sinB十sinC)=4×
(1++6+2
4
2+√6+3√2,
所以△ABC的周长为2十√6十3√2.
考向预见高考对正弦定理和余弦定理的考查较为灵活,以解答,
题的形式综合考查正、余弦定理,多与三角形的周长、面积有关,有
时也会与乎面向量、三角恒等交换等结合考查,试题难度控制在中
等或以下,主要考查运算求解能力、推理论证能力、数学应用意识、:
数形结合思想等.预测2025年高考大概率考查三角恒等交换及!
正、余弦定理,求解时注意三角形内角和定理与诱导公式的应用,
在求角的大小时,注意条件中是否明确给出三角形为锐角三角形!
或钝角三角形,
7,三角恒等变换十解三角形(理性思维、数学探索》
解(1)第1步:利用二倍角的正弦公式化简
由题知,2sinB·cosB=5 beos B.
7
又A为钝角,所以B为锐角,
故osB≠0,所以2sinB-96.
第2步:利用正弦定理建立a,b,A,B的关系,从而计算出A的正弦1
值
又46
7
3
K5 sin Bsin A-sinA,所以inA=受
第3步:由角的范围及正弦值求出角A
又A为纯角,所以A=三
(2)若选①,结合(1)得2nB-9×7,所以mB-9B=号,
A十B=π,则△ABC不存在,所以条件①不符合要求,故不选择条
件①.
若选②,第1步:由同角三角函数的基本关系及正弦定理求出b
由题知sinB=V-cos3B=35,
141
b
义=万,即2元三。后,所以b=3.
n2m35
sin3 14
第2步:利用诱导公式及两角和的正弦公式求sinC
又C=π一(A十B),所以sinC=sin(A十B)=sin Acos B+cos Asin B=}
3×131×3553
2142×14=141
第3步:利用三角形面积公式得结果
所以Saw=合binC-合×7X3x5_155
14
4
若选③,第1步:由已知求出c
由题知c.-55,所以c=5
2
2
第2步:由余弦定理建立方程求出b
由a2=b2+c2-2 bccos A得,49=6+25+5b,即(b+8)(b-3)=0,
解得b=3(负值舍去).
第3步:利用三角形面积公式得结果
所以Sac=sin=之×3X5x号_155
8.正、余弦定理十同角三角函数的基本关系十三角恒等变换
解1)由只=号得a=子c,
2
由余孩定理得a2+2-8=2 aceos B,即号e2+e2-25=2,号c·
2
c·16'
9
得3-25=,得c=6
2
故a=3c=4.
(2)因为osB=号,所以如B=V广0B=,
16
11
由正弦定理得n有n万,即snA5方
=5,得inA
4
16
(3)因为a<b,所以A<B,则cosA>0,
由mA-只,得sA=,
期os2A=2osA-1=号5in2A=2snAe0sA=3
1
8
cos(B-2A)=cos Bcos 2A+sin Bsin 2A=
品×日+
16
16
3V7_57
8-64
9.解解法-(1)在△ABC中,A+B=元-C,
因为A十B=3C,所以3C=元-C,所以C=平。
因为2sin(A-C)=sinB,
所以2(A)=m(经-A小:
展开并整理得E(sin Acos)=号(cmsA十sinA。
得sinA=3cosA,
又sin2A十cos2A=1,且sinA>0,
所以sinA=3四
10
AB
(2)由正弦定理
BC
sin A sin C'
得C-品×inA
5×3=35.
√
10
2
由余弦定理AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos C,
得=AC+(352-2AC·35c0s至
整理得AC2-3√/10AC十20=0,
解得AC=/10或AC=2√/10,
由1)得,amA=3>5,所以号<A<受,
又A+B=,所以B>子,
即C<B,所以AB<AC,所以AC=2√I0,
设AB边上的高为A,则号×ABXA=之KACX BCsinC,
即=2而x35×号.
解得h=6,
所以AB边上的高为6.
解法二(1)在△ABC中,A十B=元-C,
因为A+B=3C,所以3C=元一C所以C=平
因为2sin(A-C)=sinB,
所以2sin(A-C)=sin[π-(A十C)]=sin(A十C),
2sin Acos C-2cos Asin C=sin Acos C+cos Asin C,
所以sin Acos C=3 cos Asin C,
易得cos Acos C≠0,
所以tanA=3anC=3tan4=3,
又sinA>0,
所以sinA=
3=310
√32+1
10
(2)由(1)知sinA=3四,anA=3>0,所以A为锐角,
10
所以cosA=y0
10
所以mB=(A)-号(esA十mA-×(
310Y
25
10
5
由正弦定理AC三AB
sin B sin C'
得AC-AB·sinB5X25
5
sin C
-=2√/10,
故AB边上的高为ACX sin A=2V0×3四=6.
10
10.解(1)因为D为BC的中点,
所以Sac=2Sax=2X合×AD DCX sin∠ADC=2
ixpex
解得DC=2,
所以BD=DC=2,a=4.
因为∠ADC=号,所以∠ADB=,
3
在△ABD中,由余弦定理,得c=AD十BD一2AD·BDcO
=1+4+2=7,
所以c=√7.
解法一在△ADC中,由余弦定理,得b=AD十DC2
DC·cos∠ADC=1+4-2=3,
所以b=√3.
在△ABC中,由余弦定理,得msB=2+aB_7+16-3
2ac
2×4×√7
所以inB=√-cos*B=y四
14
解法二在△ABD中,由正孩定理,得n/ADB-sin B'
AD
所以sinB=ADsin∠ADB_V2
c
14”
所以cosB=√个-sinB=5
14
所以tanB=sinB_区
cos B 5
(2)解法一因为D为BC的中点,所以BD=DC
因为∠ADB十∠ADC=π,所以co5∠ADB=一co5∠ADC,
则在△ABD与△ADC中,由余弦定理,
得4D+BDC
AD2+DC2-62
2AD·BD
2AD·DC
得1+BD-c2=-(1十BD2-b2),
所以2BD=b十c2-2=6,所以BD=√5,所以a=2√5.
解法二因为D为BC的中点,所以BC=2BD.
在△ABD与△ABC中,由余弦定理,
得c0sB=己+BDAD2a2+c2
2c·BD
2ac
整理,得2BD=b2十c2-2=6,
得BD=√3,所以a=2√5.
在△ABC中,由余弦定理,
得cos∠BAC=十c2-a2
2bc
81卫=-k
2
2bc
所以Sa=宁n∠BAC
=子kW小-eo ZBAC
合1-(是)
日02司
=5.
解得bc=4.
则由∫6c-4
{62+c2=g解得6=c=2
11.解(1)由余弦定理知osA-6+a
2bc
代入十上4=2,得2h=2,
故bc=1.
(2)由正孩定理及60sBbc0sA么=1.
acos B+bcos A c
sin Acos B-sin Beos A sin B
=1,
sin Acos B+sin Bcos A sin C
化简得sin(A-B)
sin B
=1.
sin(A+B)sin C
A十B=π-C,∴.sin(A十B)=sinC,
.'sin(A-B)-sin B=sin C=sin(A+B),
.sin Acos B-cos Asin B-sin B=sin Acos B++cos Asin B,
.'.-2cos Asin B=sin B.
-X
B∈(0,),sinB≠0,.cosA=-2
1
:A∈(0,)sinA=-cosA=
2
由(1)知k=1,故△MBC的面软S=宁nA=子×I×号-
2
!12.解(1)如图,由余弦定理得BC=AB2十
0
∠ADBI
AC-2AB·AC·cos∠BAC=22+12+2X
2X1X号=7,得BC=√冗
2
AD·
解法一
BC
由正弦定理ABC SB/BAC
1
得sin∠ABC=
2√21
5W7
14
14
厅
解法二
由余弦定理得s∠ABC=A+BC-AC
=4十7-1
2AB·BC
2X2X7
5√17
14
所以sin∠ABC=V个-cos'ZABC=
14
(2)解法一
由sn∠ABC=区,得an∠ABC=S
14
又tan∠ABC=
DA DA
AB 2
所以DA=E
5
故△MC的面款为号DM·AC,血(12W-0)=之×29X1X
5
1E
2=10
解法二△ABC的面积为号AC·AB·Sin∠BAC
1×1×2×
_
2
2
SAADXC
2AC·AD·sin∠CAD
sin30°
S△BAD
AB·AD·sin∠BAD
2Xsin 904
故△ADC的西积为号SAx=号
/3
2101
13.解(1)由正弦定理
√39
2
nA-snB得sn20=snB
解得sinB=√③
13
(2)解法一(余弦定理)由余弦定理得a=b2十c2一2 ccos A,
即39=4十c2-4cc0s120°,
整理得c2+2c-35=0,
解得c=5或c=-7(舍去).
所以c=5.
解法二因为A=120°,所以B,C均为锐角,
所以0sB=V个sinB=2型
13
由射影定理得(=asB+ksA=V丽×2@+2×(合)
6-1=5.
3)由正孩定里C品后可得如C5,
26
又B,C均为锐角,所以cosC=V-inC=3型,
26
cos B=
112
√1sn25=239,所以sin(BC)=sin Bcos C cos Bsin C
x32厘×5E-15
13
26
13
26
261
14.解(1)由A=2B,sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A)可得,sin Csin B=
nBn(C-A).而0<B<受,所以snB∈(0.1,即有smC
sin(C-A)>0,而0<C<π,0<C-A<π,显然C≠C-A,所以,
C+C-A=,而A=2B,A十B+C=,所以C=
(2)证明由sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A)可得,
sin C(sin Acos B-cos Asin B)=sin B(sin Ccos A-cos Csin A),
再由正弦定理可得,
accos B-bccos A=bccos A一abcos C,然后根据余弦定理可知,
合a+e-6)合(+e2-d)=合(6+e-a)合(a+
b2一c2),化简得:
2a2=b2十c2,故原等式成立.
15.(1)证明因为sin Csin(A-B)=sin Bsin(C-A),
sin Csin Acos B-sin Csin Bcos A=sin Bsin Ccos A-
sin Bsin Acos C,
所以ac.a2+c2-
2ac
-2收.+2-a
2bc
=-ab.2+-c2
2ab
即2+-&-6+2一a2)=+-c
2
所以2a2=6十c2:
(2)解周为a=50sA-票
由(1)得b+c2=50,
由余弦定理可得a2=b2+c2-2 bccos A,
期502c=25,
所以公=婴
故(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,
所以b十c=9,
所以△ABC的周长为a十b十c=14.
16.解(1)由已知条件得:sin2B十sin Asin2B=cosA十cos Acos2B,
sin 2B=cos A+cos Acos 2B-sin Asin 2B=cos A+cos(A+2B)
=cos[x-(B+C)]+cos[x-(B+C)+2B]
=-cos(B+C)十cos[π十(B-C)]
=-2cos Bcos C,
所以2 sin Bcos B=-2 cos Bcos C,则(sinB十cosC)cosB=0,
由已知条件:1十c0s2B≠0,则B≠受,可得c0sB≠0,
所以sinB=-cosC=2,B=吾
(2)由(1)知sinB=-cosC>0,则B=C-交,sinB=
sin(c-受)=-cosc
sin A=sin(B+C)=sin (2C)=-cos 2C.
由正弦定理2+b-$inA十sin2Beos2C+cos2C
sin2C
sinC
(1-2sin2C)2+(1-sin2C)
sin2C
2+4sin'C-5sin'C.
2
sin2C
sin C4sin'C-5
≥2√cc5=4g-5
当且仅当mC-=号时等号成立,所以份装小值为反-6
17,解:边长为a的正三角形的西软为。
ss+s。-8+)
2
即accos B=1,
由血子子oB-2c=oB3.
13√2
故Sax=acnB=XyX是-
1
2
4
3
8
32
ac
4
(2)由正弦定理得:Bsin A'sin C sin Asin C
故b=sinB=.
1
18.(1)sin 2C-/3sin C,2sin Ceos C-sin C.cos C
6
(2):Se=65,-absinC=65,a=45,由余弦定理2
a2+b2-2 abcos C得
c=2√3,所以△ABC的周长为6√3十6.
10.解(1)由于osC=号,0<C<元,剥nC=号.周为a=5c,
由正孩定理知4sinA=sC,对如A-5如C-9
5
(2)因为4a=5c,由余弦定理,得c0sC=+c
2ab
+121911兰
22a
即a2十6a5=0,解得a=5,而mC=号b=1,
所以△ABC的面积S=合abmC=子×5X1X号=2,
20.(1)证明因为BDsin.∠ABC=asin C,
所以由正弦定理得,BD·b=ac,
又b2=ac,所以BD·b=b2,
又b>0,所以BD=b.
(2)解如图所示,过,点D作DE∥BC交AB于E,
因为AD=2DC,
所以票提-2
DE 2
BC 3
所以BE=令DE=
3a.
在△BDE中,cOs∠BED=BE+DE-BD
2BE·DE
c2
=2+4a2-9b2_2+4a2-9ac
Aac
Aac
在△ABC中,eos∠ABC-AB+BCAC
2AB·BC
-2+a2-&-2+a3-a
2ac
2ac
因为∠BED=π一∠ABC,
所以cos∠BED=-cOs∠ABC,
所以2+4a2-9ac=-c2+a2-ac
Aac
2ac
化简得3c2十6a2-11ac=0,
方程两边同时除以,得3(后)-1(后)十6=0,
a
当S=号,即c5a时,cs∠ABC二十aaG
2
Zac
12
当£=3,即c=3a时,
a
3
s∠AC-+匹+3名>1(合.
2ac
6a
综上,cos∠ABC-2
7
21.解(1)如图
B-EA
b=2nB=2snCA-→C-吾-msmB=2m(-B
(2b-2 sinB=-2nC2 nin C-1pmC号aB=号
6-2一6>→C是锐角,→msC=22
3
①若B是钝角,
→cosB=
5sin A=sin(r-B-C)=sin(B+C)-sin Bcos C+
3
cos Bsin C
15=mC品5周长=a+6+(=8+
9
3
3c=3+4√2+√⑤
②若B是锐角,
c0s B-5sin A5=sin Ca
3
9
sin A
3
→周长=a+b+c=3+3c=3+4√2-√5
综上所述,△ABC的周长为3十4V2士5.
2,解)由正弦定理品Bc得mC里,
又c=2 bcos B,所以sinC=2 sin Bcos B=sin2B,
又AB,C为△ABC的内角,C=要,
故C=2B(含)或C+2B=,即B=,
又A+B+C-,所以A=吾
(2)由(1)知,c=√3b,故不能选①.
选②,设BC=AC=2x,则AB=2√5x,
若故周长为(4十2√)x=4十2√5,解得x=1.
从而BC=AC=2,AB=2√5.
设BC中点为D,则在△ABD中,由余弦定理,得
COs B-AB+BD:AD:12+1-AD
2·AB·BD
45
2
解得AD=√T.故BC边上的中线长为√7.
若选③,设BC=AC=2.x,则AB=2√5x,故
5aw=72x·2·sn120-5-8y9,
4
解得x9从而BC=AC-尽,AB=3
设BC中点为D,则在△ABD中,由余弦定理,得
Cos B-AB+BDAD:
9+()-AD
2·AB·BD
3√3
2
解得AD=写故BC边上的中线长为四
2
专题11平而向量
考向1平面向量的概念与计算
1.D[向量垂直十向量的数量积十向量的坐标运算(理性思维、数学
探索)
1
解法一(向量法十坐标法)因为b⊥(b一4a),所以b·(b一4a)=
0,即b2=4a·b.因为a=(0,1),b=(2,x),所以b2=4十x2,a·b
x,得4十x2=4x,所以(x-2)2=0,解得x=2,故选D.
解法二(坐标法)因为a=(0,1),b=(2,x),所以b一4a=(2,x)
4(0,1)=(2,x)-(0,4)=(2,x-4).因为b⊥(b-4a),所以b·
(b-4a)=0,所以2×2十x(x-4)=0,所以(x-2)2=0,解得x=
2,故选D.]
2.B[向量的模十向量垂直条件的应用
由(b-2a)⊥b,得(b-2a)·b=b2-2a·b=0,所以b2=2a·b.将
a十2b=2的两边同时平方,得a2十4a·b十4b=4,即1十2b2十
46=1十61b1=4,解得1b1=之所以61-号,故选以.]
3.C[平面向量的坐标运算十充分、必要条件的判断(理性思雏、数
学应用、数学探索)a⊥b白x2十x十2x=0台x=0或x=一3,所以
工=一3是a⊥b的充分条件,x=0是a⊥b的充分条件,故A错误,
C正确.a∥b台2x十2=x2台x2-2x-2=0台x=1士√5,故B,D
错误.]
4.D[因为a=(1,1),b=(1,-1),所以a十b=(1十入,1-入),a十
b=(1十以,1-),因为(a十b)⊥(a十b),所以(a十b)·(a十
h)=0,所以(1十入)(1十)+(1-A)(1一)=0,整理得4=一1.
故选D.]
5.D[,a十b十c=0,∴.c=-a-b,等式两边同时平方得2=a2十
b2+2a·b=1+1+2a·b,∴.a·b=0.
又a-c=a-(-a-b)=2a十b,b-c=b-(-a-b)=a+2b,
∴.(a-c)·(b-c)=(2a十b)·(a十2b)=2a2+5a·b+2b2=4,且
a-c|=|2a十b|=√/(2a+b)2=√4+1=W5,|b-c|=|a+2b|=
√a+2b=1+4-5,∴.cos(a-c,b-c)=g0):(h9
a-c·b-cT
号故选D.]
6.B[由题意知,a十b=(5,3),a-b=(1,-1),所以cos(a十b,a
b=a+b:a=5X1+3XD-,2=,故选B.]
a+b a-b
34×2
2√717
7.B[解法-由题意知,元=成+记=子A店+市成=成十
ò=2+ò所以武成=(2成+前)·(合
可)=-A,由题意知1=应=2,所以武·
ED=4-1=3,故选B.
解法二以点A为坐标原点,AB,AD的方向分别为工,y轴的正方
向建立平面直角坐标系,则E(1,0),C(2,2),D(0,2),则EC=(1
2),ED=(-1,2),EC.ED=-1+4=3,故选B.]
8.C[,|a-2b12=a12-4a·b+4b2,又.a|=1,1b|=5,
|a-2b|=3,∴.9=1-4a·b十4×3=13-4a·b,∴.a·b=1.故
选C]
9.B[因为BD=2DA,所有CB=CA+AB=CA+3AD=CA+
3(CD-CA)=-2CA+3CD=2m十3n,故选B.]
10.C[因为a=(3,4),b=(1,0),所以c=a十b=(3十t,4).由题
意,得msae=m(6.e,即2时5-名解得1=5故
选C.]
11.√2[平面向量的坐标运算十向量的垂直,模a一b=(1,1
2x),根据a⊥(a一b),得a·(a-b)=x十1-2x=1-x=0,所以
x=1,所以a=2.]
12.日十子b-15[平面向量的线性运算十平面向量的数量积
A症-AC+C市=AC+号C市=AC+}(A市-AC)=号AC+
A店=a+号b
解法-:M应=525=(日a+号),即900=公2+166
十8a·b①,易得BC=b-a,A正⊥BC,A正.BC=0,即