内容正文:
解三角形专题
一、单选题
1. 在△ABC中,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】由正弦定理可得,再由大边对大角即可求出.
【详解】由正弦定理可得,,
因为,所以,则,
故选:C.
2. 已知的面积为,则边的长度为( )
A. 3 B. 4 C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据三角形的面积公式以及余弦定理求解.
【详解】因为,可得,
所以,
故选:D.
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】将三角形的面积,及,代入条件计算即可.
【详解】将代入已知条件,得到,
则,则,则.
故选:B
4. 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:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.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满足,.由C点测得B点的仰角为,与的差为100;由B点测得A点的仰角为,则A,C两点到水平面的高度差约为()( )
A. 346 B. 373 C. 446 D. 473
【答案】B
【解析】
【分析】通过做辅助线,将已知所求量转化到一个三角形中,借助正弦定理,求得,进而得到答案.
【详解】
过作,过作,
故,
由题,易知为等腰直角三角形,所以.
所以.
因为,所以
在中,由正弦定理得:
,
而,
所以
所以.
故选:B.
【点睛】本题关键点在于如何正确将的长度通过作辅助线的方式转化为.
5. 在中,设命题,命题q:是等边三角形,那么命题p是命题q的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分又不必要条件
【答案】C
【解析】
【分析】先当成立时,利用正弦定理把等式中的边转化成角的正弦,化简整理求得判断出△是等边三角形.推断出是的充分条件;反之利用正弦定理可分别求得,,,三者相等,进而可推断出是的必要条件,
【详解】解:,即①;
②,
①②,得,则,
.同理得,
,则△是等边三角形.
当时,,,
成立,
命题是命题的充分必要条件.
故选:C.
6. 的内角,,的对边分别为,,,已知,,则( )
A. 16 B. C. D. 4
【答案】B
【解析】
【分析】利用正弦定理整理等式,再根据正弦和角公式求得角的正弦值,利用同角三角函数关系式求得角的正弦值,再结合正弦定理,可得答案
【详解】由,则,
即,由,则,
由,则,
因为,所以,
所以.
故选:B.
7. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先利用正弦定理求出,再利用余弦定理结合正弦定理得:,再利用平方和公式,结合三角函数的符号求的值.
【详解】因为,,
由正弦定理得:.
由余弦定理可得:,即,
所以,
所以,
又,,
所以.
故选:C.
8. 在中,角所对的边为.若,,则的最大值为( )
A. 不存在最大值 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据正弦定理、两角和差公式和辅助角公式可将转化为,根据的范围即可得解.
【详解】,,,,
,,
(其中,,),
,,,
又,,,,
,
∴最大值为.
故选:.
二、多选题
9. 对于,有如下判断,其中正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 若,则为等腰或直角三角形
C. 若,则
D. 若,则
【答案】ABC
【解析】
【分析】对于A,由正弦定理可得即可判断;对于B,由三角形中的角之间的关系,判断出该三角形的形状,进而判断真假;对于C,由余弦函数的单调性可判断;对于D,举反例判断.
【详解】对于A:在中,若,由正弦定理得,则为等腰三角形,A正确;
对于B,因为,在中,可得或,
即或,所以为等腰三角形或直角三角形,B正确;
对于C,在三角形中,,因为在上单调递减,所以,C正确;
对于D,当为钝角,为锐角时,此时,,D错误;
故选:ABC.
10. 已知中,,.则( )
A. 若,则有两解
B. 若是钝角三角形,则
C. 若是锐角三角形,则
D. 的最大值是
【答案】CD
【解析】
【分析】先由正弦定理解三角形判断A,根据钝角三角形边长关系计算判断B,应用正弦定理结合角的范围计算值域即可判断C,D.
【详解】因为中,,,,
由正弦定理得,,即,
故,所以,故有一解,故选项A错误;
因为,又因为为钝角三角形,
当为钝角时,,即,故B错误;
C选项,因为为锐角三角形,所以,
所以,,
又因为即,,故C正确;
因为,当时,的最大值是,故D正确.
故选:CD.
11. 已知的面积为,若,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】
【分析】根据已知条件,结合和差公式、诱导公式、倍角公式求出角,再结合余弦定理及三角形面积公式得出边角关系,对选项逐一分析即可判断.
【详解】对于:由,
由,,
得,
结合,化简得,
即,
所以,故正确.
对于:,即,
由余弦定理得,化简得.
所以,,因为,
所以,,
所以,故错误;
对于:,,
所以,故正确;
对于:,
所以,
即,故正确.
故选:.
三、填空题
12. 在中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,则_______.
【答案】
【解析】
【分析】利用正弦定理化简已知条件,求得,进而求得.
【详解】由正弦定理,①,
又,
代入式①得:,
∴,∵,∴,,
故,又,∴.
故答案为:
13. 已知在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,,若,则外接圆的面积是___________.
【答案】
【解析】
【分析】由题设条件化简得,根据正弦定理和余弦定理,求得,得到,再结合正弦定理求得,利用圆的面积公式,即可求解.
【详解】由,
可得,
整理得,
由正弦定理得,
又由余弦定理得,
因为,所以,
由正弦定理得外接圆的直径,所以,
所以外接圆的面积.
故答案为:
【点睛】对于解三角形问题的常见解题策略:
对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,同时注意三角形内角和定理,三角形面积公式在解题中的应用.
14. 已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时,________.
【答案】##
【解析】
【分析】设,利用余弦定理表示出后,结合基本不等式即可得解.
【详解】[方法一]:余弦定理
设,
则在中,,
在中,,
所以
,
当且仅当即时,等号成立,
所以当取最小值时,.
故答案为:.
[方法二]:建系法
令 BD=t,以D为原点,OC为x轴,建立平面直角坐标系.
则C(2t,0),A(1,),B(-t,0)
[方法三]:余弦定理
设BD=x,CD=2x.由余弦定理得
,,
,,
令,则,
,
,
当且仅当,即时等号成立.
[方法四]:判别式法
设,则
在中,,
在中,,
所以,记,
则
由方程有解得:
即,解得:
所以,此时
所以当取最小值时,,即.
四、解答题
15. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【解析】
【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.
【小问1详解】
由于, ,则.因为,
由正弦定理知,则.
【小问2详解】
因为,由余弦定理,得,
即,解得,而,,
所以的面积.
16. 如图,某巡逻艇在A处发现北偏东30°相距海里的B处有一艘走私船,正沿东偏南45°的方向以3海里小时的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以海里小时的速度沿着正东方向直线追去,1小时后,巡逻艇到达C处,走私船到达D处,此时走私船发现了巡逻艇,立即改变航向,以原速向正东方向逃窜,巡逻艇立即加速以海里小时的速度沿着直线追击
(1)当走私船发现了巡逻艇时,两船相距多少海里
(2)问巡逻艇应该沿什么方向去追,才能最快追上走私船
【答案】(1)两船相距海里.
(2)巡逻艇应该北偏东方向去追,才能最快追上走私船.
【解析】
【分析】(1)在中,解三角形得,, 在中,由余弦定理求得.
(2)在中,解三角形得,,得到,在中,由正弦定理求得,结合图形知巡逻艇的追赶方向.
【小问1详解】
由题意知,当走私船发现了巡逻艇时,走私船在D处,巡逻艇在C处,此时,
由题意知
在中,
由余弦定理得
所以
在中, 由正弦定理得,即
所以(舍去)
所在
又
在中,
由余弦定理得
,
故当走私船发现了巡逻艇时,两船相距海里.
【小问2详解】
当巡逻艇经过小时经方向在处追上走私船,
则
在中,由正弦定理得:
则
所以,
在中,由正弦定理得:
则,故 (舍)
故巡逻艇应该北偏东方向去追,才能最快追上走私船.
17. 在中,,BC边上的高等于.
(1)求的值;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)根据三角形的面积公式和正弦定理计算即可求解;
(2)根据正弦、余弦定理和完全平方公式计算可得,即可求解.
【小问1详解】
设中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
由题意可得,即,
由正弦定理得,又,
所以.
【小问2详解】
由正弦定理得,
由余弦定理得,
又,所以,
所以的周长为.
18. 在中,内角所对的边分别是且.
(1)求角;
(2)若,求边上的角平分线长;
(3)求边上的中线的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)运用正弦定理将边化为角,再进行三角恒等变换,求出,得出即可.
(2)先选用余弦定理得出关系式,再将三角形面积进行转化,用等面积法. ,运用面积公式求解即可.
(3)先用中线的向量表达式,,两边平方,将中线长转化为求的范围,后将又转化为三角函数求值域问题,最终求得中线长范围.
【小问1详解】
因为,根据正弦定理,
即,
即,又,
所以,因为,所以.
【小问2详解】
由及余弦定理得,即,
又因为,所以,
所以,
所以,即.
【小问3详解】
因为是的中点,所以,
则,
由正弦定理得,
即,
因为,所以,所以,
所以,所以,所以,
所以,即边上的中线的取值范围为.
19. 已知锐角的内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积的取值范围;
(3)如图,若为外一点,且,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】(1)变形得到,由余弦定理求出,得到答案;
(2)解法一:由正弦定理和三角恒等变换得到,并由锐角三角形得到,求出,由三角形面积公式得到,求出面积的取值范围;
解法二:由余弦定理,且,得到不等式,并将代入两不等式,解得,由三角形面积公式得到,求出面积的取值范围;
解法三:考查的极端位置情况,当时,,当时,,从而得到,由三角形面积公式得到,求出面积的取值范围;
(3)解法一:求出,设,表达出其他各边长,在中,由正弦定理得①,在中,由余弦定理可得②,将①式代入②式得到方程,求出,故;
解法二:求出,设,表达出其他各边长,求出,,在中,由正弦定理可得,在中,用含的式子表达出,求出,在中,由勾股定理和可得方程,求出,故.
【小问1详解】
因为,所以,
由余弦定理得,
因为,所以;
【小问2详解】
解法一:在中,由正弦定理得,
又,
所以,
因为是锐角三角形,所以,
所以,所以,
因为,
所以的面积的取值范围是;
解法二:因为是锐角三角形,
所以,且,
所以,且,
又因为,所以,
所以,且,解得,
因为,
所以的面积的取值范围是;
解法三:因为是锐角三角形,所以均为锐角,
根据图形变化,考查的极端位置情况,
当时,,
当时,,
可得当且仅当时,是锐角三角形;
因为,
所以的面积的取值范围是;
【小问3详解】
解法一:因为,所以,
因为,设,则,
在中,由正弦定理可得,即①,
在中,由余弦定理可得②,
将①式代入②式得,
化简得,解得,故.
解法二:过点作交的延长线于点,
因为,所以,
因为,设,则,
又因为,
所以在中,由正弦定理可得,即
在中,,
所以,
因为,在中,由勾股定理可得,
化简得,解得,故.
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一、单选题
1. 在△ABC中,,,,则( )
A. B. C. D.
2. 已知的面积为,则边的长度为( )
A. 3 B. 4 C. D.
3. 在中,角,,所对的边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
4. 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:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.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满足,.由C点测得B点的仰角为,与的差为100;由B点测得A点的仰角为,则A,C两点到水平面的高度差约为()( )
A. 346 B. 373 C. 446 D. 473
5. 在中,设命题,命题q:是等边三角形,那么命题p是命题q的( )
A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充分必要条件 D. 既不充分又不必要条件
6. 的内角,,的对边分别为,,,已知,,则( )
A. 16 B. C. D. 4
7. 在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,则( )
A. B. C. D.
8. 在中,角所对的边为.若,,则的最大值为( )
A. 不存在最大值 B. C. D.
二、多选题
9. 对于,有如下判断,其中正确的是( )
A. 若,则为等腰三角形
B. 若,则为等腰或直角三角形
C. 若,则
D. 若,则
10. 已知中,,.则( )
A. 若,则有两解
B. 若是钝角三角形,则
C. 若是锐角三角形,则
D. 的最大值是
11. 已知的面积为,若,,则( )
A. B.
C. D.
三、填空题
12. 在中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,则_______.
13. 已知在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,,若,则外接圆的面积是___________.
14. 已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时,________.
四、解答题
15. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
16. 如图,某巡逻艇在A处发现北偏东30°相距海里的B处有一艘走私船,正沿东偏南45°的方向以3海里小时的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以海里小时的速度沿着正东方向直线追去,1小时后,巡逻艇到达C处,走私船到达D处,此时走私船发现了巡逻艇,立即改变航向,以原速向正东方向逃窜,巡逻艇立即加速以海里小时的速度沿着直线追击
(1)当走私船发现了巡逻艇时,两船相距多少海里
(2)问巡逻艇应该沿什么方向去追,才能最快追上走私船
17. 在中,,BC边上的高等于.
(1)求的值;
(2)若,求的周长.
18. 在中,内角所对的边分别是且.
(1)求角;
(2)若,求边上的角平分线长;
(3)求边上的中线的取值范围.
19. 已知锐角的内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积的取值范围;
(3)如图,若为外一点,且,求.
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