内容正文:
专题6.7 利用正弦定理与余弦定理解三角形
【知识梳理】 1
【考点1:利用余弦定理解三角形】 3
【考点2:利用正弦定理解三角形】 4
【考点3:正弦定理判定三角形解的个数】 6
【考点4:正弦定理求外接圆半径】 7
【考点5:正、余弦定理判定三角形的形状】 8
【考点6:正、余弦定理边角互化的应用】 9
【考点7:三角形的面积公式及应用】 11
【考点8:求三角形中的边长或周长的最值或范围】 12
【考点9:求三角形面积的最值或范围】 14
【知识梳理】
1.正弦定理、余弦定理及其变形
定理
正弦定理
余弦定理
内容
===2R(其中R是△ABC外接圆的半径)
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=a2+c2-2accos_B;
c2=a2+b2-2abcos_C
变形形式
a=2Rsin A,b=2 R sin_B,
c=2 R sin_C;
sin A=;sin B=;
sin C=;
a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C;
asin B=bsin A,bsin C
=csin B,asin C=csin A;
=2 R
cos A=;
cos B=;
cos C=
[方法技巧] 用正、余弦定理求解三角形基本量的方法
[方法技巧] 求解与三角形面积有关的问题的步骤
2.对三角形解的个数的研究
(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B=>1,则满足条件的三角形的个数为0;
②若B==1,则满足条件的三角形的个数为1;
③若B=<1,则满足条件的三角形的个数为1或2.
显然由0<B=<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
3.判定三角形形状的途径:
(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;
(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.
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.
【考点1:利用余弦定理解三角形】
1.(25-26高二上·陕西汉中·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若,,,则边( )
A.5 B. C.4 D.3
2.(25-26高一下·全国·课后作业)设的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.2或4 B.3 C.5 D.
3.(多选)(25-26高一下·全国·单元测试)在中,已知,则角的可能值为( )
A. B. C. D.
4.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,若,,,则____________.
5.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,已知,,,求,和.
【考点2:利用正弦定理解三角形】
1.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,若,,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·广东深圳·一模)在中,已知,,,则______.
3.(2026高一·全国·专题练习)(1)在中,角,,的对边分别为,,,,求的值
(2)在中,角,,的对边分别为,,,若c=,b=,C=30°,解此三角形.
4.(25-26高三上·陕西·期中)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,,求.
5.(25-26高一下·浙江宁波·开学考试)在锐角中,角所对的边分别为,记,,满足.
(1)求角;
(2)若,且满足,求的取值范围.
【考点3:正弦定理判定三角形解的个数】
1.(25-26高一下·全国·课后作业)已知a,b,c分别是的三个内角A,B,C所对的边,若,,,则此三角形有( )
A.两解 B.一解 C.无解 D.无穷多解
2.(多选)(25-26高一下·全国·单元测试)根据下列情况,判断三角形解的情况,其中错误的是( )
A.,,,有两解 B.,,,有一解
C.,,,无解 D.,,,有一解
3.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,内角,,的对边分别为,,.已知,,,符合上述条件的有________个.
4.(25-26高一下·全国·课堂例题)已知一三角形中,,,判断三角形是否有解,若有解,解该三角形.
5.(25-26高一下·上海·课后作业)在中,,.
(1)请你给出一个值,使该三角形有唯一解;
(2)请你给出一个值,使该三角形两解.
(3)请你给出一个值,使该三角形无解.
【考点4:正弦定理求外接圆半径】
1.(25-26高一下·全国·单元测试)的两边长分别为3,2,其夹角的余弦值为,则其外接圆的直径为( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则外接圆的半径为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
3.(25-26高二上·安徽滁州·期末)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
4.(25-26高二上·甘肃庆阳·期中)在中,若,,则的外接圆的半径为_____________.
5.(2026·山东潍坊·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若点为的外心,求的周长.
【考点5:正、余弦定理判定三角形的形状】
1.(25-26高二上·山东德州·期中)在中,已知,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰三角形或直角三角形
2.(24-25高一下·河北·期中)在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
3.(24-25高一下·广西来宾·月考)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,则的形状是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.不确定的
4.(24-25高一下·江苏盐城·期中)在中,角的对边分别是,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
5.(2026高一·全国·专题练习)在中,设所对的边分别为,已知.
(1)求角B的值;
(2)若,判断的形状;
【考点6:正、余弦定理边角互化的应用】
1.(2026高三·全国·专题练习)已知在中,,则_____.
2.(2026·山西朔州·一模)已知的内角所对的边分别为.
(1)若,求;
(2)证明:.
3.(25-26高三下·云南昆明·月考)在中,.
(1)求角的值;
(2)若边上的高等于,求.
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)若,且的外接圆的面积为,求的周长.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)在中,内角,,所对的边长分别是,.
(1)求角;
(2)若,,,求AB边上的高.
【考点7:三角形的面积公式及应用】
1.(25-26高三下·安徽·月考)在中,内角的对边分别为,若,则的面积为( )
A.1 B. C.2 D.
2.(2026·江苏·一模)记的内角,,的对边分别为,,,,,,则的面积为( )
A.1 B. C. D.
3.(2026·江西南昌·一模)已知的角,,所对的边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)若的面积为2,求和.
4.(25-26高三下·青海西宁·月考)在中,内角的对边分别为,,的面积为.
(1)求;
(2)若,求外接圆的半径.
5.(四川省宜宾市普通高中2026年高三下学期第二次诊断性测试数学试题)已知的内角A、B、C的对边分别为,满足.
(1)求A;
(2)设点D为上一点,是的角平分线,且、,求的长度.
【考点8:求三角形中的边长或周长的最值或范围】
1.(2026·广东广州·二模)在锐角中,角所对的边分别为且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
2.(2026·河南许昌·模拟预测)的内角,,的对边分别为,,.已知,,若是的中点,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
3.(2026·河北保定·一模)已知的内角所对的边分别为,则的内切圆面积的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2026·湖北襄阳·一模)在中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,M为边BC所在直线上一点.
(1)若,AM平分∠BAC,,,求的周长;
(2)若,且,求的最大值和最小值.
5.(24-25高一下·天津武清·月考)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
【考点9:求三角形面积的最值或范围】
1.(2026高一·全国·专题练习)已知中,,,则面积的最大值为( )
A.6 B.10 C.12 D.20
2.(2026·山东菏泽·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则的面积的最大值为( )
A. B.2 C.3 D.4
3.(2026·湖南湘潭·二模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
4.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)已知分别是锐角三个内角的对边,且,.
(1)求的值;
(2)求面积的取值范围.
5.(25-26高三上·河南信阳·期末)设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若边上的中线的长度为,求面积的最大值.
6.(25-26高三上·宁夏·月考)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
(1)求角的大小;
(2)若为的角平分线,且,,求角平分线的长度;
(3)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
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专题6.7 利用正弦定理与余弦定理解三角形
【知识梳理】 1
【考点1:利用余弦定理解三角形】 3
【考点2:利用正弦定理解三角形】 5
【考点3:正弦定理判定三角形解的个数】 8
【考点4:正弦定理求外接圆半径】 11
【考点5:正、余弦定理判定三角形的形状】 13
【考点6:正、余弦定理边角互化的应用】 16
【考点7:三角形的面积公式及应用】 20
【考点8:求三角形中的边长或周长的最值或范围】 23
【考点9:求三角形面积的最值或范围】 27
【知识梳理】
1.正弦定理、余弦定理及其变形
定理
正弦定理
余弦定理
内容
===2R(其中R是△ABC外接圆的半径)
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=a2+c2-2accos_B;
c2=a2+b2-2abcos_C
变形形式
a=2Rsin A,b=2 R sin_B,
c=2 R sin_C;
sin A=;sin B=;
sin C=;
a∶b∶c=sin_A∶sin_B∶sin_C;
asin B=bsin A,bsin C
=csin B,asin C=csin A;
=2 R
cos A=;
cos B=;
cos C=
[方法技巧] 用正、余弦定理求解三角形基本量的方法
[方法技巧] 求解与三角形面积有关的问题的步骤
2.对三角形解的个数的研究
(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B=>1,则满足条件的三角形的个数为0;
②若B==1,则满足条件的三角形的个数为1;
③若B=<1,则满足条件的三角形的个数为1或2.
显然由0<B=<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
3.判定三角形形状的途径:
(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;
(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.
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.
【考点1:利用余弦定理解三角形】
1.(25-26高二上·陕西汉中·期末)在中,内角,,的对边分别为,,,若,,,则边( )
A.5 B. C.4 D.3
【答案】D
【分析】利用余弦定理及已知条件求解.
【详解】,,,
,
,.
故选:D.
2.(25-26高一下·全国·课后作业)设的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A.2或4 B.3 C.5 D.
【答案】A
【分析】根据题意结合余弦定理运算求解即可.
【详解】因为,,,
由余弦定理可得,即,
可得,解得或.
故选:A.
3.(多选)(25-26高一下·全国·单元测试)在中,已知,则角的可能值为( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】由条件通过配方得到,再结合余弦定理即可求解.
【详解】由,
即,
所以,
或.
故选:AC
4.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,若,,,则____________.
【答案】
【分析】先由余弦定理求出c边,再由余弦定理即可求出.
【详解】因为,,,
所以,故,
所以由余弦定理得.
故答案为:
5.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,已知,,,求,和.
【答案】,,
【分析】根据已知条件,利用余弦定理解三角形求出,再利用余弦定理求出,进而求出.
【详解】由余弦定理得:,
,
,
,
又,
,,
,,.
【考点2:利用正弦定理解三角形】
1.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理即可求解.
【详解】由,所以,
所以.
故选:D.
2.(2026·广东深圳·一模)在中,已知,,,则______.
【答案】
【分析】利用三角形内角和与正弦定理可得答案
【详解】由三角形内角和得,则,
又由正弦定理:,则.
3.(2026高一·全国·专题练习)(1)在中,角,,的对边分别为,,,,求的值
(2)在中,角,,的对边分别为,,,若c=,b=,C=30°,解此三角形.
【答案】(1)或;(2)时,,a=;时,,a=c=
【分析】(1)由正弦定理解三角形即可求解.
(2)利用正弦定理即可求解.
【详解】(1)在中,由,
利用正弦定理得,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.
(2)在△ABC中,由正弦定理可得,
即,解得,
又因为,
所以或,
当时,,
所以.
当时,,
所以△ABC为等腰三角形,所以.
4.(25-26高三上·陕西·期中)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理边角互化可得,即可由余弦定理求解,从而得到角C.
(2)由正弦定理即可求解,进而即可得.
【详解】(1)由余弦定理可得,有,有,
由余弦定理得,
因为,所以.
(2)由正弦定理,有,即,有,因为,所以,从而有.
5.(25-26高一下·浙江宁波·开学考试)在锐角中,角所对的边分别为,记,,满足.
(1)求角;
(2)若,且满足,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先应用向量垂直的坐标公式计算,再利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简可得出的值,结合角的取值范围可得出角的值;
(2)分析可得,,,求出角的取值范围,由正弦定理可得出,结合正切函数的基本性质可求得的取值范围.
【详解】(1)由,则,即,
结合正弦定理可得:
,则,
因为、,则,所以,
可得,故;
(2)因为,所以,
是锐角三角形,则,
又,故,
在中,,,
由正弦定理可得,
所以,
,
因为,则,所以,
所以的取值范围是.
【考点3:正弦定理判定三角形解的个数】
1.(25-26高一下·全国·课后作业)已知a,b,c分别是的三个内角A,B,C所对的边,若,,,则此三角形有( )
A.两解 B.一解 C.无解 D.无穷多解
【答案】B
【分析】利用正弦定理求出的值,结合正弦函数的图像和三角形内角和得到结论.
【详解】,,,,
,,
,或
当时,,,不符合三角形内角和定理,故舍去,
则只有一个解,故此三角形只有一个解.
故选:B.
2.(多选)(25-26高一下·全国·单元测试)根据下列情况,判断三角形解的情况,其中错误的是( )
A.,,,有两解 B.,,,有一解
C.,,,无解 D.,,,有一解
【答案】ABC
【分析】利用正弦定理,结合各选项的条件逐一判断即可.
【详解】对于A,由,得,则,即只有一解,A错误;
对于B,,且,则,而为锐角,因此有两解,B错误;
对于C,由,,,得,有解,C错误;
对于D,由,得,又,则是锐角,有一解,D正确.
故选:ABC
3.(25-26高一下·全国·课堂例题)在中,内角,,的对边分别为,,.已知,,,符合上述条件的有________个.
【答案】1
【分析】根据正弦定理及已知条件求出角,即可确定三角形个数.
【详解】由正弦定理,可得.
因为,所以,所以,故,
所以符合条件的只有一个.
故答案为:1.
4.(25-26高一下·全国·课堂例题)已知一三角形中,,,判断三角形是否有解,若有解,解该三角形.
【答案】答案见解析
【分析】法一:直接由即可判断,法二:先由余弦定理求得,进而可求解.
【详解】(方法一)由,,
可得:,有两解.
或
(1)当时,,
,
(2)当时,,,.
(方法二)由得,
.
,
,即或.
当时,有,,.
当,,,.
即有两解..
5.(25-26高一下·上海·课后作业)在中,,.
(1)请你给出一个值,使该三角形有唯一解;
(2)请你给出一个值,使该三角形两解.
(3)请你给出一个值,使该三角形无解.
【答案】(1)(答案不唯一,满足即可)
(2)(答案不唯一,满足即可)
(3)(答案不唯一,满足即可)
【分析】(1)由正弦定理求得,再结合的取值范围或值,使该三角形有唯一解.
(2)由(1)知,结合正弦的意义可得的取值范围,使该三角形两解.
(3)由(1)知,结合正弦的意义可得的取值范围,使该三角形无解.
【详解】(1)在中,,,
由正弦定理,可得,
因为,可得.
(1)当时,,即,此时由唯一的解;
当时,可得,此时有唯一的解,
所以时,由唯一的解.
(2)由(1)知,
当时,由且,此时可能为锐角,也可能为钝角,
即角有两解,即当时,此时有两解.
(3)由(1)知,
当时,此时,此时无解,即当时,此时无解.
【考点4:正弦定理求外接圆半径】
1.(25-26高一下·全国·单元测试)的两边长分别为3,2,其夹角的余弦值为,则其外接圆的直径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先应用余弦定理得出边长,再应用同角三角函数关系得出正弦值,最后应用正弦定理得出外接圆直径即可.
【详解】设边长分别为3,2的两边夹角为,另一条边为,
则由余弦定理得,
,.
由,得.
.
故选:B.
2.(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则外接圆的半径为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【详解】由于,且,所以.
设外接圆的半径为,
因为,所以,可得.
3.(25-26高二上·安徽滁州·期末)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】B
【分析】根据余弦定理求出,然后根据正弦定理求出三角形外接圆半径.
【详解】由,可得,
则,因为,所以,
又,由正弦定理可得,解得.
故选:B.
4.(25-26高二上·甘肃庆阳·期中)在中,若,,则的外接圆的半径为_____________.
【答案】
【分析】利用同角三角函数关系式,结合正弦定理进行求解即可.
【详解】因为是三角形内角,所以
又因为,
所以,
设的外接圆的半径为R,由正弦定理,有,
即的外接圆的半径为.
故答案为:
5.(2026·山东潍坊·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若点为的外心,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)逆用两角和的正切公式可得,再利用正弦定理计算即可得;
(2)利用正弦定理可得的外接圆半径,再利用余弦定理计算可得,即可得的周长.
【详解】(1)在中,由,得,
所以,所以,又,所以,
因为,由正弦定理得,
由,则所以;
(2)由(1)知,
因为点为的外心,所以的外接圆半径,
在中,所以,
所以,解得(舍去)或,
所以的周长为.
【考点5:正、余弦定理判定三角形的形状】
1.(25-26高二上·山东德州·期中)在中,已知,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】由正弦定理边化角得到,再结合正弦二倍角公式即可判断.
【详解】在中,,
∴由正弦定理,得.
又,,.
,即,即,
因为,
或,即或,
为等腰三角形或直角三角形.
故选:D
2.(24-25高一下·河北·期中)在中,角的对边分别为,已知,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】先用二倍角公式化简,结合正弦定理和三角形内角和定理化简判断三角形形状;
【详解】化简得:,,
根据正弦定理整理可得,因为
即,所以或,
可得或或,
所以等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
3.(24-25高一下·广西来宾·月考)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,则的形状是( )
A.钝角三角形 B.直角三角形 C.锐角三角形 D.不确定的
【答案】A
【分析】应用正弦定理边角转化,再结合余弦定理求解判断.
【详解】在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,
由正弦定理得,设,
由余弦定理得,
所以为钝角,所以的形状是钝角三角形.
故选:A.
4.(24-25高一下·江苏盐城·期中)在中,角的对边分别是,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.锐角三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【分析】由正弦定理、二倍角的余弦公式和两角和的正弦公式化简已知式即可得出答案.
【详解】由正弦定理可得,
所以,
即,所以,
又因为,所以,则,
又因为,所以.
故选:C.
5.(2026高一·全国·专题练习)在中,设所对的边分别为,已知.
(1)求角B的值;
(2)若,判断的形状;
【答案】(1)60°;
(2)等边三角形;
【分析】(1)将角化边进行化简,然后结合余弦定理求解即可;
(2)将边化角,将正切变成正弦和余弦再进行化简即可判断.
【详解】(1)∵,
∴由正弦定理得,
即,
即,
即,
由余弦定理得,
∵,
∴;
(2)∵
∴,
又,
∴,且,
∴,
又,
所以,
所以,
∴为等边三角形.
【考点6:正、余弦定理边角互化的应用】
1.(2026高三·全国·专题练习)已知在中,,则_____.
【答案】
【分析】分别算出的值,代入原式求解即可
【详解】设,
则,
同理可得.
又
由,,
可得,即
于是.
所以
故答案为:
2.(2026·山西朔州·一模)已知的内角所对的边分别为.
(1)若,求;
(2)证明:.
【答案】(1)5
(2)证明见解析
【分析】(1)由条件及余弦定理直接可得;
(2)由条件及正弦定理,及三角形的恒等变换可得.
【详解】(1)因为,再由余弦定理得,
化简整理得.
(2)因为,再由正弦定理得,,
又因为在三角形中,所以,
,所以,
所以
3.(25-26高三下·云南昆明·月考)在中,.
(1)求角的值;
(2)若边上的高等于,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形内角和与两角和的正切公式得到,再结合已知条件求出,根据角的范围求解;
(2)根据等面积法得到,利用正弦定理将边化角,再利用两角和的正弦公式求出,最后利用同角三角函数的平方关系求出.
【详解】(1)因为,所以,
所以,
由已知得,
因为,所以,,所以.
(2)设角所对应的边分别为,
因为的面积,则,
由正弦定理得,
因为,所以,
即,由,得,
所以,
所以,因为,解得.
4.(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)若,且的外接圆的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,利用三角恒等变换运算即可求解;
(2)由已知可求得的外接圆的半径,结合正弦定理可求得,进而利用余弦定理可求得,可求得其周长.
【详解】(1)因为,所以由正弦定理可得,
所以,
又因为,所以,所以;
(2)由(1)得,又,所以,
设的外接圆的半径为,
因为的外接圆的面积为,所以,解得,
所以,
在中,由余弦定理可得,
又,所以,解得,
所以的周长为.
5.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)在中,内角,,所对的边长分别是,.
(1)求角;
(2)若,,,求AB边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理得,,通过角的转化及两角和的正弦公式化简即可求得;
(2)根据余弦定理得到的值,联立可解得,进而可判断的形状,从而求解.
【详解】(1)因为,
根据正弦定理得,.
因为,所以,
所以,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以.
(2)根据余弦定理得,,
将,代入上式整理得,,
又因为且,解得,,
所以,所以为以AB为斜边的直角三角形,
所以斜边AB上的高为.
【考点7:三角形的面积公式及应用】
1.(25-26高三下·安徽·月考)在中,内角的对边分别为,若,则的面积为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【详解】由余弦定理得,则,
故的面积为.
2.(2026·江苏·一模)记的内角,,的对边分别为,,,,,,则的面积为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
所以,
所以,
所以,
所以
3.(2026·江西南昌·一模)已知的角,,所对的边分别为,,,且,.
(1)求;
(2)若的面积为2,求和.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)根据正弦定理及同角三角函数关系求解即可.
(2)根据同角三角函数关系求出,,结合三角形面积公式及余弦定理求解即可.
【详解】(1)由正弦定理可得,因为,所以,
所以.
(2)因为,所以,
又所以,.
所以,即,所以,
所以,解得,
所以.
因此,.
4.(25-26高三下·青海西宁·月考)在中,内角的对边分别为,,的面积为.
(1)求;
(2)若,求外接圆的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理和三角形面积公式可得;
(2)由余弦定理求出的值,再由正弦定理可求得外接圆半径.
【详解】(1)在中,由余弦定理得,即
又由面积公式得,即,两式相除,得,
由,得.
(2)由(1)知,结合得,即,
再由余弦定理,得到,
记的外接圆半径为,由正弦定理得.
5.(四川省宜宾市普通高中2026年高三下学期第二次诊断性测试数学试题)已知的内角A、B、C的对边分别为,满足.
(1)求A;
(2)设点D为上一点,是的角平分线,且、,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理进行边化角,然后利用正切函数即可得到答案;
(2)利用三角形的面积关系解出即可.
【详解】(1)已知,
由正弦定理得,
,,
,即,
,又,
;
(2) 是的角平分线,
由(1)知,,则,
因为,
则,
因为,,即有,
故.
【考点8:求三角形中的边长或周长的最值或范围】
1.(2026·广东广州·二模)在锐角中,角所对的边分别为且,则的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据二倍角公式可得,根据一元二次方程有解,可由判别式,结合三角函数的性质可得,,即可根据正弦定理求解.
【详解】由可得,
因此,
由于,
故,即,又,故,
结合为锐角,则,故,且,此时,
因此且,故,
又,则,
故,
由于,则,,
故.
2.(2026·河南许昌·模拟预测)的内角,,的对边分别为,,.已知,,若是的中点,则的最小值为( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】利用三角恒等变换先化简,进而得,再由余弦定理即可求解.
【详解】由
,
所以,
又,所以,
所以,
所以,
又,,
所以,所以,
又是的中点,所以,
由余弦定理有:,
又,
所以,
当时,,即.
3.(2026·河北保定·一模)已知的内角所对的边分别为,则的内切圆面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设的内切圆半径为,利用,把表示成关于的函数,利用基本不等式求出的最大值可得答案.
【详解】由,,
得,
由余弦定理得,
整理得.
设的内切圆半径为,则,
所以,
由余弦定理得:,
得,所以,
由基本不等式得:,所以,
当且仅当时等号成立,所以,
故,所以的内切圆面积的最大值为.
4.(2026·湖北襄阳·一模)在中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,M为边BC所在直线上一点.
(1)若,AM平分∠BAC,,,求的周长;
(2)若,且,求的最大值和最小值.
【答案】(1)
(2)最大值;最小值4
【分析】(1)根据三角形面积公式及余弦定理化简计算求解;
(2)根据三角形面积公式可得,根据余弦定理化简可得,再利用三角恒等变换结合正弦型函数性质可得最大值,利用基本不等式可得最小值.
【详解】(1)由题意得
所以①
又②
由①②解得,所以的周长为;
(2)∵,
又,∴
∴
当且仅当,即时取“”,
又,当且仅当时取“”,
所以的最大值,最小值4.
5.(24-25高一下·天津武清·月考)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理和面积公式即可得到角的值.
(2)先利用数量积公式得到的解析式,进而得到边的值.利用正弦定理将边换成角,然后利用三角函数知识求解的取值范围.
【详解】(1)由已知,可以得到
再利用面积公式可以得到,
由余弦定理知,所以有
即.
因为,所以.
(2)由数量积公式可知
由二倍角公式和辅助角公式可得.
所以.
由正弦定理可得,
所以,,因为,所以,
所以
,
因为,所以.
所以,
所以的取值范围为.
【考点9:求三角形面积的最值或范围】
1.(2026高一·全国·专题练习)已知中,,,则面积的最大值为( )
A.6 B.10 C.12 D.20
【答案】C
【分析】先根据余弦定理求出,进而得到的表达式,然后根据基本不等式的性质求出的最大值,最后根据三角形面积公式求出结果.
【详解】根据余弦定理得.
所以.
所以面积.
根据基本不等式的性质可得,所以.
当且仅当时等号成立,此时取最大值为25,
所以面积的最大值为.
故选:C.
2.(2026·山东菏泽·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则的面积的最大值为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】由条件根据余弦定理求的表达式,利用基本不等式求的最小值,再由同角关系求的最大值,利用三角形面积公式求结论.
【详解】由余弦定理可得,又,,
所以,
由基本不等式可得,当且仅当时等号成立,
所以,又,
所以,,
所以的面积,
所以当时,的面积取最大值,最大值为.
3.(2026·湖南湘潭·二模)在中,角,,的对边分别为,,.已知,且,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由余弦定理和均值不等式运算,再通过三角形面积公式计算即可.
【详解】因为,所以,
所以.因为,所以,
当且仅当时,等号成立,
则的面积,
则面积的最大值为.
故选:A.
4.(2026·湖北省直辖县级单位·模拟预测)已知分别是锐角三个内角的对边,且,.
(1)求的值;
(2)求面积的取值范围.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据正弦定理和辅助角公式求出,再由已知条件结合正弦定理求得;
(2)先根据正弦定理求出的关系式,然后根据的范围求出的范围,最后利用三角形面积公式即可求得其面积的范围.
【详解】(1)在锐角中,由正弦定理得,
又,
∵,
所以,
则,
在锐角中,,
,即.
,
(2)由(1)得,
由正弦定理:,得
因为为锐角三角形,所以,所以,
所以,所以,
所以,
故面积的取值范围为.
5.(25-26高三上·河南信阳·期末)设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若边上的中线的长度为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式计算可得;
(2)依题意可得,根据数量积的运算律得到,再由均值不等式求出的最大值,即可得解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
则,
即,
,
,,则,
,.
(2)因为是中点,所以.
两边平方得 .
所以,即,
又由均值不等式得,
当且仅当时等号成立,所以,
所以,即面积的最大值为.
6.(25-26高三上·宁夏·月考)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
(1)求角的大小;
(2)若为的角平分线,且,,求角平分线的长度;
(3)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理角化边,结合余弦定理求出,然后可得角;
(2)根据给定条件,利用三角形面积公式建立方程求解;
(3)利用正弦定理,结合角的范围求出的范围,然后由面积公式可得.
【详解】(1),,
,,
由余弦定理得,
又,;
(2)由的角平分线将的面积分为两部分,
则,,
于是,
即,解得,
所以的长为;
(3)由三角形面积公式得,
由正弦定理得
,
三角形为锐角三角形,,得,,
,,,.
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