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专项01三角函数与解三角形
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【命题解码·定方向】命题趋势+2026年预测
【解题建模·通技法】析典例,建模型,技法贯通破类题/变式
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
☑
PART
命题解码•定方向
根据近五年北京卷考情,三角函数与解三角形是必考题,分值约13-15分.
命题趋势:
解答题:稳定考查三角函数与解三角形(常为第16题),解三角形是利用正余弦定理和面积公式解决
边、角、面积等综合问题.三角函数考察三角恒等变换、三角函数的图形与性质。
2026年预测:解答题极可能仍为三角函数与解三角形常规题
备考核心:熟记定理与公式,解三角形解答题强化“边角互化”、正余弦定理、面积公式的灵活应用.三
角函数强化三角函数的图形与性质。
PART
02
解题建模•通技法
>题型01三角函数大题<了
析典例建模里
1.
(2026北京延庆一模)已知函数f(x)=2sin(2x+p<引,
从条件①、条件②、条件③这三个条
件中选择一个作为已知,使函数f(x)存在.
(1)求9的值:
(2)设g(x)=f(x)-4cos2x+2,求gx在区间
上的最大值和最小值
条件①:f(x是偶函数:
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条件②:f()的图象上所有点向右平移个单位长度,所得函数是奇函数:
条件③:f(x)在区间
_3江,上单调递增
8'8
注:如果选择的条件不符合要求,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。
考点,通技法
此类题型考察恒等变换和三角函数函数性质。
1、恒等变换的核心思想:
(1)将题目中出现的不同三角函数(如sin,cos,tan)、不同角度(如x,2x,多)通过恒等变换转化为同
一种函数、同一个角,以便后续分析
(2)和差化积、积化和差本质是将多项式形式转化为乘积形式(或相反),便于判断符号、单调性、最值!
!或零点。
1(3)辅助角公式的应用,将asinx+bcosx合并为Asin(x+p,本质是将两个不同三角函数的转化为
|个三角函数。
2、对三角函数进行化简后,再考察三角函数的性质:单调性、周期、对称性、最值与值域、零点问题。
破送题:提能力
1.
(2025北京海淀三模)已知函数=sin20xcos0+2c0s0rsin9-snp(a>0,<号.在区间
[
上单调递增,且x=云是图象的对称轴,再从下面给出的条件①、条件②、条件③这三个条件中选
择一个作为己知,使函数f(x)存在,并求解下列问题,
条件①:
3
条件②:当x=
时,x)取到最小值:
6
条件③:
f
=0
12
(1)求0、9的值:
(2)若函数f(x)在区间
上单调递减,求实数m的最大值,
2.(2025北京三模)
已知函数f(x=4cos0xsin(0x+p)-2sin0(0<0<2,0<p<π:
的值;
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(②)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为己知,使函数∫(x)存在,求出⊙,9的值,并证
明:当x∈
石,0时,fx)≤5
2
条件①:f(0)=-3:
条件②:当f)f=-4时,-的最小值为2:
条件@:f八纠图象关于自线x=沿对称
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
>题型02解三角形中边求长及周长<了
→析典例:.建模興
1.(2025北京三模)在△ABC中,a2+b2+ab=c2,sinC=√3sinB.
(1)求∠B:
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为己知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的周长
条件①:a=b;
条件②:△4BC的面积为3
4
条件③:4C边上的高等于
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
研考点通技法
一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一7
「求周长问题同求三角形的边长问题。利用面积公式与余弦定理的结合,辅助正弦定理求三角形的边长。其
I问题的本质为a+b(周长相关)ab(面积相关),a2+b(余弦相关)这三者之间的关系,知二求一。
破类题提能力
1.
(2025·北京朝阳一模)在ABC中,bcosA+acosB=c2.
(I)求c的值:
②已知snC,再从条件@、条件②、条件®这三个条件中选择一个为已知,便得ABC存在且唯一
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求ABC的周长.
条件①:∠B=
4
条件②:AB边上的高为
29
条件③:a=3
4
注:如果选择的条件不符合要求,第(Ⅱ)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.
2.
(25-26高三上·北京海淀·期末)在ABC中,∠B为锐角,a=10,a sin B+bsin A=10V3
(I)求∠B:
(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ABC存在,求ABC的周长
条件①:sinA=
5v5
14
条件②:b=7:
条件③:c-b=2
>题型03解三角形冲求周长或边长范围〈
→析典例:建摸理
1.(2026四川攀枝花一模)在ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且满足
2a-2bcosC+c=0.
(1)求角B;
(2)若b=2√5,求ABC周长的取值范围
2.(2026河北张家口.一模)在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,C,满足b+2 bcosA=c·
(1)证明:A=2B;
②)若b=2,c=1,点D为边BC上一点,AD为∠BAC的平分线,求AD+1的值:
()若ABC为锐角三角形,求£的取值范围。
考点通技法
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“一”一一一”一”一一-一”一”一
,若周长的最值或两边和的最值问题,通常有以下两种方法
!1、若已知面积,则可利用基本不等式a+b≥2Wab可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式时,
!看是否满足取等条件。
ⅰ2、若能根据余弦定理,则可利用基本不等式学≤罗
把周长的最大值与余弦值挂钩。
|3、若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角函数
「求范围问题来解决
|若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求最值问题。
」对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
|1、统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性1
|来判断最值。
12、统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最值。
破送题:提能力
1.(2025·云南大理·模拟预测)在锐角△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为α,b,c,
sin2A+sin2C=sin2B+sin Asin C,且△ABC外接圆半径为V5
(I)求角B的大小:
(2)求△ABC周长的取值范围
2.(2026广东汕头模拟预测)在ABC中,角4,B,C所对应的边分别为a,b,c.amS=,snA且
2 2-cos A
h-
a'b
4
(I)若D为AB边上靠近点A的三等分点,CD=2,求ABC面积的最大值;
(2)求a+b2
的取值范围,
ab
>题型04解三角形冲求面积<了
析典例:.建檬型
1.
(2026北京密云.一模)在ABC中,a2=b2+c2+bc,b=4.
(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
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1
条件①:cosB=-
条件@:tanC-5
条件③:bcosC+ccosB=2V7
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
考点:通技法
厂一一-一-
!通常根据面积公式S4ABC=方absinC-=bcsinA=-acsinB来求值。
!1、利用正余弦定理求边长,然后求得面积
·2、结合余弦定理与面积公式也可求得面积。
破送题提能力
1.(2025北京模拟预测)在ABC中,c=6,4 b cos A+4ac0sB=3b
(1)求b的值
(②)从以下三个条件中选一个作为已知,使得满足条件的ABC存在,求ABC的面积
①BC边上的高为7;
②sinB=sin2C;
③AC边上的中线长5
2.(2025北京昌平.二模)在ABC中,∠B为锐角,2 asinAcosC+csin2A=V3a.
(1)求∠B:
Q若=7n8-5,求A8c的面积
>题型05解三角形冲求面积的范围<了
析典例建摸異
1.(2026湖北省直辖县级单位·模拟预测)己知a,b,c分别是锐角ABC三个内角A,B,C的对边,且
√3 asinC=c1+cos4④,asinB=V3
(1)求A,b的值:
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(②)求ABC面积的取值范围.
研考点通技法
·关于面积的最值问题,通常有以下两种方法
1、利用基本不等式a+b≥2yab或a2+b2≥2ab可以求面积的最大值。
|2、若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解
1决
破类题,提能力
1.(2025·云南昆明·模拟预测)已知ABC为锐角三角形,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
c-1=2cos4.
(1)证明:A=2B;
(②)已知点M在线段BC上,且LBAM=∠CAM,若AB=2,求△ABM面积的取值范围
2.(2025·黑龙江牡丹江·模拟预测)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
acosC+3asinC-b-c=0.
(1)求A;
(2)若ABC是锐角三角形,c=4,求ABC面积的取值范围
>题型06解三角形中的四边形问题<了
析典侧:建黑
1.(2026河北沧州一模)如图,四边形ABCD中,已知AC,BD交于点O,
40=OC=2,BD=2.Z40B=
41
()若O=),求4D-BC的值:
(2②)证明:当∠0AB=工时,D位于ABC外接圆的内部.
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考点通技法
1、若题目中所有的角都可用某一个角度表示,假设这个角为6,将别的未知的角用日来表示,然后多次使用
正弦定理。在求范围与最值的问题中使用较多。
!2、若有互为补角的两个角,则可以两次使用余弦定理。
正余弦定理结合面积公式使用,解决四边形问题。
破类题提能力
1.(2025山东模拟预测)在四边形ABCD中,AB2=BC2+AC2-AC.BC,√2AB=3BC,AC=3+√3,
∠BAC+∠ACD=∠ACB+∠CAD=T
2
D
(1)求ABC的周长
(②)求四边形ABCD的面积.
2.(25-26高三上·北京海淀月考)已知平面四边形ABCD中,CD=BC=12,∠A=120°,∠C=60°
B
(I)若AD=8,求AB的长;
(②)设LADB=a,记四边形ABCD的周长L,求L的最大值
>题型07解三角形中的中线问题<了
析典例:建模里
1.(2025北京海淀三模)在48C中,已知ccos5=a-,
(1)求∠C;
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(2)若3sinA=2sinB,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ABC存在且唯一
确定,求BC边上中线的长
条件0:a+6=5:条件②:c=:条件@:48C的面积为3
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
研考点·通技法
|1、在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:
D
B
换成三角形的中线,则有AD2=引AB+引BC2-引BC2
12、可以通过向量法AD=A店+AC,两边平方后可得1AD12=AB12+|ACI2+2引AB1ACc0sA
破类题提能力
1.(25-26高三上北京东城月考)在ABC中,a=5c,A=27
3
(1)求角C的大小:
(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,并求出AC边上的中线的长度,
条件①.ABC的周长为4+2√5;条件②.a=2b;条件③.BC边上的高线长为1.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
2.(25-26高三上·北京东城期末)在锐角ABC中,a=6,sin2A=3 cos Asin B.
(1)求b的值;
(②)若D为BC边上的中点,从下列三个条件中选择一个作为己知,使ABC存在,求AD的长.
条件①:∠B=T
条件②:
ABC的面积为6√3;
条件③:ABC的周长为10+2√7.
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
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答计分.
>题型08解三角形冲的高线问题<〈
析典例:建摸型
1.(2026北京平谷一模)在ABC中,acos B-二b=c,a=7.
(1)求A的大小:
(②)在下列三个条件中选择一个作为已知,使ABC存在,并求出AC边上的高线的长度.
条件①:b=3;
条件②:asin B=4V万;
条件③:sinB=
35
14
研考点通技法
|1、如图AD为BC边上的高线,则有AD=AB·sin∠B=AC·sin∠C
12、
利用面积公式有:AD·BC=AB·AC·sin∠BAC
破送题提能力
1.(2025北京西城一模)在ABC中,acosB+bcosA=4cc0sA.
(1)求cosA的值;
(2)若a=2V10,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为己知,使得ABC存在,求BC边
上的高
条件①:B=3n
4
条件②:b=6:
条件③:cosC=10
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专项01 三角函数与解三角形
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根据近五年北京卷考情,三角函数与解三角形是必考题,分值约13-15分.
命题趋势:
解答题:稳定考查三角函数与解三角形(常为第16题),解三角形是利用正余弦定理和面积公式解决边、角、面积等综合问题.三角函数考察三角恒等变换、三角函数的图形与性质。
2026年预测:解答题极可能仍为三角函数与解三角形常规题.
备考核心:熟记定理与公式,解三角形解答题强化“边角互化”、正余弦定理、面积公式的灵活应用.三角函数强化三角函数的图形与性质。
题型01三角函数大题
析典例·建模型
1.(2026·北京延庆·一模)已知函数,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在.
(1)求的值;
(2)设,求在区间上的最大值和最小值.
条件①:是偶函数;
条件②:的图象上所有点向右平移个单位长度,所得函数是奇函数;
条件③:在区间上单调递增.
注:如果选择的条件不符合要求,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)选择①,不符合条件,选择②或选择③,;
(2)最大值为,最小值为
【分析】(1)选择条件①,得即可求解;
选择条件②,得即可求解;
选择条件③,由正弦函数单调性得即可求解;
(2)将(1)中求得的值代入,化简的表达式后,结合的取值范围与正弦函数的性质求解最值.
【详解】(1)选择条件①:
由函数 ,是偶函数,
则,因为,
则此时不存在,即函数不存在;
选择条件②:右移个单位后为奇函数。
平移后函数为,
因为为奇函数,
所以,解得:,
因为,所以,此时
选择条件③:在 上单调递增,
正弦函数的单调递增区间为,,
因为在 上单调递增,
所以,,解得:
因为,所以,此时,
后续最值与条件②一致,
(2)当时,即 ,
当时,,
当,即时,,
当,即时,
研考点·通技法
此类题型考察恒等变换和三角函数函数性质。
1、恒等变换的核心思想:
(1)将题目中出现的不同三角函数(如)、不同角度(如)通过恒等变换转化为同一种函数、同一个角,以便后续分析
(2)和差化积、积化和差本质是将多项式形式转化为乘积形式(或相反),便于判断符号、单调性、最值或零点。
(3)辅助角公式的应用,将 合并为,本质是将两个不同三角函数的转化为一个三角函数。
2、对三角函数进行化简后,再考察三角函数的性质:单调性、周期、对称性、最值与值域、零点问题。
破类题·提能力
1.(2025·北京海淀·三模)已知函数(,).在区间上单调递增,且是图象的对称轴,再从下面给出的条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数存在,并求解下列问题.
条件①:;
条件②:当时,取到最小值;
条件③:.
(1)求、的值;
(2)若函数在区间上单调递减,求实数的最大值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)借助二倍角公式化简,根据不成立说明不能选择条件①.若选条件②或③,结合函数的对称性及特殊点的函数值可得结果.
(2)结合正弦函数的单调性列不等式求解即可.
【详解】(1)由题意得,
.
若选条件①:因为是图象的对称轴,所以,不可能满足,
所以不能选择条件①;
若选条件②:因为在区间上单调递增,是图象的对称轴,当时,取到最小值,
所以的最小正周期,且,
因为,所以,
所以,故,
所以,,即,,
因为,所以.
若选条件③:因为在区间上单调递增,是图象的对称轴,,
所以的最小正周期,且,
因为,所以,
所以,故,
所以,,即,,
因为,所以.
(2)由(1)知,,
因为,所以,
因为函数在区间上单调递减,
所以,解得,
故实数m的最大值为
2.(2025·北京·三模)已知函数.
(1)若,求的值;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使函数存在,求出,的值,并证明:当时,.
条件①:;
条件②:当时,的最小值为;
条件③:图象关于直线对称.
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)答案见解析
【分析】(1)化简函数为,进而求得的值;
(2)先化简得到,根据题意,分别选择①②,②③和①③,结合三角函数的图象与性质,列出方程求解,即可得到答案.
【详解】(1)解:若,可得,
所以.
(2)解:由
,
若选择条件①:
由,可得,所以,因为,可得不存在;
故只能选择条件②③:
由,由且的最小值为,
可得,可得,可得,所以,
此时,
又由图象关于直线对称,可得,
即,所以,可得,
因为,可得;
所以,当时,,
时,取最大值,
所以,.
题型02 解三角形中边求长及周长
析典例·建模型
1.(2025·北京·三模)在△ABC中,
(1)求∠B;
(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△ABC存在且唯一,求△ABC的周长.
条件①: ;
条件②:△ABC的面积为;
条件③:AC边上的高等于
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)答案见解析
【分析】(1)由余弦定理可求出,再由可求出;
(2)若选择①:不知道三条边的边长,所以△ABC的周长不唯一;若选择②:由面积公式可求得,再代入可得,即可求出△ABC的周长;若选择③:由等面积法可求出,再代入可得,即可求出△ABC的周长.
【详解】(1)由可得,
由余弦定理可得:,
因为,所以,
又因为,所以,
所以,因为,所以.
(2)若选择①:因为,,所以,所以,
则,不知道三条边的边长,所以△ABC的周长不唯一,故不能选择①.
若选择②:由(1)可得,即,
则,解得,
再代入可得:,
所以△ABC的周长为:.
若选择③:由(1)可得,即,
由可得:,
所以,
又因为AC边上的高等于,,
所以,解得:,所以,,
所以△ABC的周长为:.
研考点·通技法
求周长问题同求三角形的边长问题。利用面积公式与余弦定理的结合,辅助正弦定理求三角形的边长。其问题的本质为这三者之间的关系,知二求一。
破类题·提能力
1.(2025·北京朝阳·一模)在中,
(1)求c的值;
(2)已知,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,使得存在且唯一,求的周长.
条件①:;
条件②:AB边上的高为;
条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(Ⅱ)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)
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,再结合两角和的正弦公式化简求解的值;
(2)根据所选条件,结合正弦定理、三角形面积公式等求出三角形的其他边,进而求得周长.
【详解】(1)由正弦定理及
得.
所以.
所以.
又因为,所以.
所以.
(2)选条件①:因为,且,
所以.
因为,所以.所以.
又因为,所以.
所以.
又,所以.
所以的周长为.
选条件②:因为边上的高为,所以.
又因为,所以.
所以.
因为,所以.
(1)当时,由,得.
又,所以.
所以.
所以的周长为.
(2)当时,由,得.
又,所以,不符合题意.
综上,的周长为.
选条件③:
由余弦定理,可得,即。
解得或,此时不唯一,不符合要求.
2.(25-26高三上·北京海淀·期末)在中,为锐角,.
(1)求;
(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,使存在,求的周长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)
(2)的周长为
【分析】(1)根据题目条件结合正弦定理与角度的函数值即可求出.
(2)选取条件后利用余弦定理与正弦定理求出的周长.
【详解】(1)在中,由正弦定理,所以,
因为,所以,
又,所以,
因为为锐角,所以;
(2)选择条件①:,
由(1)得,所以,
由余弦定理,
得,
所以(舍),的周长为.
选择条件③:,
由余弦定理,得,
所以,所以,所以,
的周长为.
选择条件②:,
由(1)得
由正弦定理得:,此时三角形不存在.
题型03 解三角形中求周长或边长范围
析典例·建模型
1.(2026·四川攀枝花·一模)在中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且满足.
(1)求角B;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)已知条件利用余弦定理角化边,即可得,可求角B;
(2)已知,,由正弦定理结合三角恒等变换得,再利用角的范围和正弦函数的性质求得周长的取值范围.
【详解】(1)因为,
所以由余弦定理得,
即,即,
又,则.
(2)由(1)知,又,
由正弦定理可得,
则
,
由,得到,,
则,可得,
故周长的取值范围为.
2.(2026·河北张家口·一模)在中,内角的对边分别为,满足.
(1)证明:;
(2)若,,点为边上一点,为的平分线,求的值;
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)利用三角恒等变换即可得证;
(2)先计算,利用二倍角余弦公式得,再由结合二倍角正弦公式即可求解;
(3)由(1)有,得,又由正弦定理得,利用锐角三角形求出的范围,进而求解.
【详解】(1)由,利用正弦定理得:,
又,
所以,
所以,
所以或,
所以或(舍去)
所以;
(2)由,所以,
又,所以,
又,所以,
又由为的平分线,
所以,
所以,
所以,
又由余弦定理得:,
所以,所以;
(3)由(1)有,又,所以,
又由正弦定理得:
,
又为锐角三角形,所以,
所以,所以,所以.
研考点·通技法
若周长的最值或两边和的最值问题,通常有以下两种方法
1、若已知面积,则可利用基本不等式可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式时,看是否满足取等条件。
2、若能根据余弦定理,则可利用基本不等式 把周长的最大值与余弦值挂钩。
3、若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求最值问题。
对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
1、统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性来判断最值。
2、统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最值。
破类题·提能力
1.(2025·云南大理·模拟预测)在锐角△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,且△ABC外接圆半径为.
(1)求角B的大小;
(2)求△ABC周长的取值范围.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由,利用正弦定理,可得,由余弦定理求出,从而得到的值.
(2)由正弦定理得的值,将进行边化角,得到,由△ABC为锐角三角形得到,结合正弦函数的性质得到的范围,从而得到△ABC周长的取值范围.
【详解】(1)∵,
由正弦定理,可得,即.
由余弦定理,可得,又∵,∴.
(2)由正弦定理,可得,
,
∵△ABC为锐角三角形,可得,即,解得,
∴,∴,∴,
即,△ABC周长的取值范围为.
2.(2026·广东汕头·模拟预测)在中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.且.
(1)若D为AB边上靠近点A的三等分点,,求面积的最大值;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据二倍角公式以及正弦定理可把题中第一个条件转化为,根据余弦定理可将题中第二个条件化简为,根据向量的线性表示以及模长公式,即可余弦定理得,进而根据二次方程的判别式求解,即可根据面积公式求解,
(2)利用基本不等式,以及三角形的三边关系即可求解.
【详解】(1)由可得,即,
故,则,
由正弦定理可得,
由可得,
由于D为AB边上靠近点A的三等分点,,故,
平方可得,
故,
由余弦定理可得,故,
则,
将代入上式可得,
由于该关于的一元二次方程有解,故,故,
由于,当且仅当取到等号.
故三角形面积的最大值为,
(2),当且仅当时取到等号,
,
又,故,故,
因此,
综上可得
题型04 解三角形中求面积
析典例·建模型
1.(2026·北京密云·一模)在中,.
(1)求;
(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)条件①:不存在这样的三角形;条件②:存在这样的三角形,的面积;条件③:存在这样的三角形,的面积.
【分析】(1)利用余弦定理求解即可;
(2)条件①,由的值得到的范围,结合的值得到这样的三角形不存在;条件②,由的值得到的范围,利用同角关系式求出,利用结合两角和的正弦公式求出,利用正弦定理求出,利用三角形的面积公式求出;条件③,由利用正弦定理进行边化角,结合两角和的正弦公式求出,利用正弦定理求出,利用同角关系式求出,由结合两角和的正弦公式求出,利用三角形的面积公式求出.
【详解】(1),,
,,.
(2)条件①,,,
,,不符合题意,不存在这样的三角形;
条件②,,,
,,
,
,,,,
;
条件③,
,其中为的外接圆的半径,
,
,,,
,,,,,
,
,
.
研考点·通技法
通常根据面积公式来求值。
1、利用正余弦定理求边长,然后求得面积
2、结合余弦定理与面积公式也可求得面积。
破类题·提能力
1.(2025·北京·模拟预测)在中,,
(1)求的值.
(2)从以下三个条件中选一个作为已知,使得满足条件的存在,求的面积.
①边上的高为7;
②;
③边上的中线长5.
【答案】(1)
(2)选①无解;选②或;选③
【分析】(1)利用正弦定理及两角和的正弦公式可得;
(2)选①,由三角形中边长数据分析可得不合题意;选②,利用正弦定理,余弦定理及三角形面积公式即得;选③,由,利用余弦定理可求得,再由余弦定理可求得,进而求得,由三角形面积公式即得.
【详解】(1)在中,,
又,
由正弦定理得,,
即,
即,由正弦定理得,,
又,所以.
(2)选①边上的高为7,
过作于,如图,
由已知,在中,,,
显然这样的三角形不存在,所以无解.
选②,即,
又,,则由正弦定理得,即,
则,
由余弦定理,得,
即,解得或,
当时, 的面积,
当时, 的面积.
选③边上的中线长5,
设的中点为,由(1)知,则,
又,
在中,由余弦定理,,
在中,由余弦定理,,
因为,所以,
则,解得,
在中,由余弦定理,,
则,
所以的面积.
2.(2025·北京昌平·二模)在中,为锐角,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,再通过三角函数的运算求出角;
(2)先根据正弦定理求出的值,再利用余弦定理求出的值,最后根据三角形面积公式求解.
【详解】(1)由及正弦定理,
得.
因为在中,,所以.
因为,所以.
因为为锐角,所以.
(2)由,且,解得.
由余弦定理,得,解得或(舍).
所以的面积.
题型05 解三角形中求面积的范围
析典例·建模型
1.(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.
研考点·通技法
关于面积的最值问题,通常有以下两种方法
1、利用基本不等式可以求面积的最大值。
2、若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
破类题·提能力
1.(2025·云南昆明·模拟预测)已知为锐角三角形,角所对的边分别为,且.
(1)证明:;
(2)已知点在线段上,且,若,求面积的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据正弦定理得,结合三角形内角和锐角三角形,证得结果.
(2)根据正弦定理和三角形面积公式得,进而利用锐角三角形得到正切的范围,最后得到三角形面积的取值范围.
【详解】(1)证明:由,由正弦定理得,
即,
又,所以,
故,
因为为锐角三角形,所以,,故,
故,即.
(2)由(1)可知,中,,
由正弦定理得,所以,
故,
而是锐角三角形,故,,,
解得,故,故面积的取值范围为.
2.(2025·黑龙江牡丹江·模拟预测)在中,角的对边分别为若
(1)求;
(2)若是锐角三角形,,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理结合三角恒等变换求解即可;
(2)利用正弦定理边角转化,结合三角恒等变换可得,进而结合锐角三角形条件即可求得,再根据正切函数的性质求解即可.
【详解】(1)由,
可知,
由正弦定理得,
故,
则,
因为,所以,
则,则,
故,得或,,
结合,可得.
(2)由正弦定理可得,
故,
因为为锐角三角形,故,解得,
则,所以,
故面积的取值范围是.
题型06 解三角形中的四边形问题
析典例·建模型
1.(2026·河北沧州·一模)如图,四边形中,已知交于点,.
(1)若,求的值;
(2)证明:当时,位于外接圆的内部.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据已知条件,利用余弦定理求出相关线段长度,进而求解;
(2)利用正弦定理结合已知条件求出,再利用四点共圆的性质求出,比较的大小判断的位置.
【详解】(1),,
在中,由余弦定理得
,
,
同理,
,
.
(2)在中,由正弦定理得,
,
,
设为射线上一点,且四点共圆,则,
,解得,
,位于外接圆的内部.
研考点·通技法
1、若题目中所有的角都可用某一个角度表示,假设这个角为,将别的未知的角用来表示,然后多次使用正弦定理。在求范围与最值的问题中使用较多。
2、若有互为补角的两个角,则可以两次使用余弦定理。
正余弦定理结合面积公式使用,解决四边形问题。
破类题·提能力
1.(2025·山东·模拟预测)在四边形中,,,,.
(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
.
2.(25-26高三上·北京海淀·月考)已知平面四边形中,,,.
(1)若,求的长;
(2)设,记四边形的周长,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)连接,在中,由余弦定理可解;
(2)在中,由正弦定理可得,再利用两角和与差的正弦公式可得最大值.
【详解】(1)
连接,
因为,,,
所以为正三角形,,
在中,由余弦定理可得,
代入数值可得,解得.
(2)在中,由正弦定理可得,
所以,
所以四边形的周长
,
所以当时,的最大值为.
题型07 解三角形中的中线问题
析典例·建模型
1.(2025·北京海淀·三模)在中,已知.
(1)求;
(2)若,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,使存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
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)所选条件见解析,.
【分析】(1)法一:由正弦定理及已知可得,再由三角形内角的性质、诱导公式、和角正弦公式并整理得,进而求角的大小;法二:由余弦边角关系及已知得,再由余弦定理求角的大小;
(2)根据所选条件,综合运用正余弦定理、三角形面积公式求边上中线的长.
【详解】(1)法一:由正弦定理及,得,
因为,
所以,整理得.
因为,所以,所以,又,所以.
法二:由余弦定理,,代入得:.
整理得:,所以,又,所以.
(2)选条件①:取的中点,连接,
由正弦定理及,得,
因为,所以,,所以,
在中,由余弦定理知,,
所以,即边上中线的长为.
选条件③:取的中点,连接,由正弦定理及,得,
因为的面积为,所以,即,
又,所以,,所以,
在中,由余弦定理知,,
所以,即边上中线的长为.
选条件②:由,知,
在中,由余弦定理知,,
若,则,该等式恒成立,
即不唯一,不符合题意.
研考点·通技法
1、在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:
换成三角形的中线,则有
2、可以通过向量法,两边平方后可得)
破类题·提能力
1.(25-26高三上·北京东城·月考)在中,.
(1)求角的大小;
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,并求出边上的中线的长度.
条件①.的周长为;条件②.;条件③.边上的高线长为1.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)①②不符合题意③
【分析】(1)由正弦定理可解得;(2)选条件①由余弦定理可得;选条件②,验证不符合题意;选条件③由三角形的面积公式和余弦定理可得.
【详解】(1)在中,因为,又,所以.
因为,所以.因为,所以.
(2)选条件①:因为中,,,,
所以,即为等腰三角形,其中.因为,
所以.所以.
设点为线段的中点,在中,由余弦定理得
,
所以,即边上的中线的长.
选择条件②:由(1)知,所以,可知,
不唯一,故②不符合题意,不可选择条件②.
选择条件③:因为中,,,,
所以,即为等腰三角形,其中.设边上的高线长为,
则面积,即,解得,因此,
设点为线段的中点,则,在中,由余弦定理得
,
所以,即边上的中线的长.
2.(25-26高三上·北京东城·期末)在锐角中,.
(1)求的值;
(2)若为边上的中点,从下列三个条件中选择一个作为已知,使存在,求的长.
条件①:;
条件②:的面积为;
条件③:的周长为.
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)详解见解析
【分析】(1)借助二倍角公式和正弦定理计算即可得;
(2)选条件②或③,借助余弦定理与面积公式求解,并验证三角形为锐角三角形的条件;不可选①,不存在这样的三角形.
【详解】(1)由,得.
因为为锐角三角形,所以.
所以.
由正弦定理,得.
由,得.
(2)选择条件①:即,由(1)知,,
根据余弦定理,
即,方程无解,所以不能选择条件①;
选择条件②:的面积为.
因为的面积,得,故.
因为为锐角三角形,所以.
在中,由余弦定理.
所以,
此时在中,由余弦定理,
所以,所以为锐角,
又,所以也为锐角,符合为锐角三角形的条件.
选择条件③:的周长为.
因为,的周长为,所以.
由余弦定理.
在中,由余弦定理.
所以,
此时在中,由余弦定理,所以为锐角,
又,所以、也为锐角,符合为锐角三角形的条件.
题型08 解三角形中的高线问题
析典例·建模型
1.(2026·北京平谷·一模)在中,.
(1)求的大小;
(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使存在,并求出边上的高线的长度.
条件①:;
条件②:;
条件③:
【答案】(1);
(2)选②,不存在;可选条件①或③,答案均为
【分析】(1)由正弦定理和诱导公式化简,结合特殊角三角函数值得到答案;
(2)选择①,利用余弦定理进行求解;选择②,由正弦函数单调性得到角的大小,从而三角形不存在;选择③,由同角三角函数关系,诱导公式和正弦和角公式进行求解
【详解】(1)在中,,由正弦定理可得.
因为,所以.
故,
所以.
因为,,所以,
因为,所以;
(2)条件②:,
又,故,且为锐角,
因为,故,
此时,不合题意,此时不存在;故不能选②;
选条件①:,
由余弦定理,得,
即,解得:,负值舍去,
则边上的高线.
选择③:,
因为,且为锐角,则,
,
则边上的高线.
研考点·通技法
1、如图为边上的高线,则有
2、利用面积公式有:
破类题·提能力
1.(2025·北京西城·一模)在中,.
(1)求的值;
(2)若,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,使得存在,求边上的高.
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)条件选择见解析,答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简可得出的值;
(2)对于条件①,利用余弦函数的单调性求出角的取值范围,结合三角形的内角和定理推出矛盾,可值条件①,不符合要求;
选择条件②,求出的值,利用余弦定理可求出的值,然后利用三角形的面积公式结合等面积法可求出边上的高;
选择条件③;求出、的值,利用两角和的正弦公式可求出的值,利用正弦定理求出的值,进而可得出边上的高为,求解即可;
【详解】(1)由正弦定理,且,
得,即.
由,得.所以.
由,得,所以.
(2)选择条件①:因为,且余弦函数在上单调递减,
故,又因为,从而可得,与三角形的内角和定理矛盾,故①不成立.
选择条件②:由,且,得.
由余弦定理,得,
解得或(舍).
设边上的高为,则三角形面积,
所以.
选择条件③:由,且,得.
由,且,得.
所以.
由正弦定理,得,所以边上的高.
2.(2025·北京丰台·二模)在中,.
(1)求;
(2)若,,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角函数的性质求解角;
(2)先根据余弦定理求出边,然后利用三角形面积公式求出边上的高.
【详解】(1)在中,因为,
由正弦定理及,得,
因为,
所以,
所以.
所以.
(2)因为,
由余弦定理,得,
所以.设边上的高为,
又的面积,
所以,
所以AB边上的高为.
题型09 解三角形中的角分线问题
析典例·建模型
1.(2025·北京大兴·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,角的角平分线交于点,且.
(1)求;
(2)若,且的面积为,角的角平分线为,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理进行边角互化,再根据二倍角公式化简可得解;
(2)根据三角形面积可得,再根据等面积法可得角分线长度.
【详解】(1)由已知,
又由正弦定理可得,
又,所以,
则,又,即,
又,,即,
则,所以,;
(2)由已知,所以,
因为为角的角分线,
故,
所以,
即,
解得.
研考点·通技法
1、面积法:如图三角形中,
化简有
2、角分线张角定理:若为角分线,则,则化简上式有
3、斯库顿定理:若为角分线,有
破类题·提能力
1.(2025·四川成都·模拟预测)的内角的对边分别为,已知.
(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.
2.(2025高三·全国·专题练习)已知的内角的对边分别为,,.
(1)设,求的解析式;
(2)求面积的取值范围;
(3)求顶点的轨迹;
(4)求边上的中线长的取值范围;
(5)求角的平分线长的取值范围.
【答案】(1),.
(2).
(3)顶点的轨迹是以为公共弦、的两圆的优弧组成的“8”字型图案(不含两点)
(4).
(5)
【分析】(1)由已知根据射影定理求得,得,再由正弦定理求得,进而利用三角形面积公式结合三角恒等变形即可求得的解析式;
(2)利用三角函数的性质求(1)中函数的值域即可;
(3)由所对的角为定角,结合正弦定理求得外接圆的半径为,可知顶点的轨迹;
(4)由余弦定理结合基本不等式求解即可得中线长的取值范围;
(5)解法1:结合圆的性质,运用运动观点和极端原理可求得边上的中线长的取值范围;
解法2:设,,,,在中,由正弦定理得
,再令,通过换元转化得到,,即可求得角平分线长的取值范围;
解法3:根据角平分线的性质及余弦定理,结合基本不等式即可求得角平分线长的取值范围.
【详解】(1)由得,
又由射影定理得,所以,
所以,
因为,∴,
由正弦定理,得,即,
所以,
所以,
即
,.
(2)因为,,
由,,得.
(3)由(1)知,,又,∴的外接圆的直径.
所以顶点的轨迹是以为公共弦、的两圆的优弧组成的“8”字型图案(不含两点),
如图中实线所示.
(4)一方面,设是的中点,设中线,
在中,由余弦定理得
①;②
由①②得,,即.
在中,由余弦定理得,
又,当且仅当时取等号.
∴,则,
∴,所以.
另一方面,由,∴,即.
综上得.
(5)解法1:如图,设角的平分线的长为,由圆和角平分线的性质,运用运动观点和极端原理,即得.
解法2:正弦定理法
如图,设,,,,则.
由得,
进而得
令,∵,∴,
.
则,,
所以.
解法3:余弦定理法
由角平分线的性质得.
在中,由余弦定理得,,
从而,
,,
,所以.
在中,由余弦定理得,
即,所以,
所以.又,所以.
综上,.
(建议用时:60分钟)
刷模拟
1.(2025·北京朝阳·二模)已知函数.
(1)求的最小正周期和单调递增区间;
(2)设函数,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,使函数存在且唯一,求在区间上的最大值和最小值.
条件①:在区间上单调递增;
条件②:的最大值为;
条件③:为偶函数.
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)最小正周期,单调递增区间为
(2)答案见解析
【分析】(1)由两角和的正弦公式化简,再由正弦型函数的周期性、单调性求解;
(2)分别选择条件后根据条件分析的取值是否唯一,若唯一,再由正弦型函数的性质求最值即可,若不唯一,则放弃该条件的选择.
【详解】(1)由题意得,
所以的最小正周期,
由,
得.
所以的单调递增区间为.
(2)选择条件①:
由题意得.
由(1)可知的单调递增区间为.
由在区间上单调递增,得
解得.
又因为,所以.
从而存在且唯一,
当时,,
所以当,即时,取得最大值;
当,即时,取得最小值.
选择条件②:
由题意得,
函数最大值为,则只需,
由于,故的取值不唯一,故不符合题意,即不能选择条件②;
选择条件③:
由题意得.
由为偶函数可知,
解得.
又因为,所以.
从而存在且唯一.
当时,,
所以当,即时,取得最小值;
当,即时,取得最大值.
2.(2026·四川成都·二模)已知分别是锐角的角的对边,.
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)利用正余弦定理,把混合等式转化为可化简的统一形式,利用锐角三角形的范围约束,结合余弦函数在上单调递减的性质,证明;
(2)利用正弦定理将转化为角的正弦比值,再结合(1)中的结论,将表达式统一用角表示,根据锐角三角形的三个内角都为锐角的条件,列出关于角的不等式组,确定角的取值范围,进而求出的取值范围.
【详解】(1)对已知等式,
由正弦定理角化边得:,
整理得:,
再由余弦定理:,
对比得,
因为是锐角三角形,,则,
因为余弦函数在单调递减,所以,得证;
(2)由,内角和得,
因为是锐角三角形,
所以:,
由正弦定理:
,
令,则,
因为函数在时单调递增,
而,,所以,
故的取值范围为.
3.(2025·北京·二模)已知中,.
(1)求的大小;
(2)设为的中点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由同角三角函数的关系及正弦二倍角公式化简,即可求解;
(2)由正弦定理求得,再结合余弦定理求得,结合三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)由,得.
由,得,故,
所以.
(2)由正弦定理得,,即.
由余弦定理得,,
即,解得或(舍).
所以,
故.
4.(2025·广东揭阳·三模)已知内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)证明:;
(2)求的最值;
(3)若,,求的面积S的取值范围.
【答案】(1)证明见解析.
(2)最小值,无最大值.
(3).
【分析】(1)根据和差化积公式的证明构成做答即可.
(2)根据半角公式,题干条件化简为余弦,通过两角和差的余弦公式带入解方程,得内角三角函数关系式,带入求得最值.
(3)根据正弦面积公式,和正弦定理,将面积公式转化为函数问题,利用对钩函数单调性,求出面积范围.
【详解】(1)因为,
,
两式相加得,得证.
(2)当时,,满足.
令,,故无最大值,
因为
,
,
则,
,
,
则或,
由,有,则.
①时,,时取等号,
②时,
,
时取等号,
因为,则的最小值是,
综上,有最小值,无最大值.
(3)①时,,
则.
②时,
在中,由正弦定理有,则,,
则,
由函数在上单调递减,有,
∴
综上,的面积的取值范围是.
5.(25-26高三上·北京西城·期末)在中,.
(1)证明:;
(2)若的面积为为边BC上的一点,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,使得存在,求AD的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)证明见解析;
(2)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理化边为角即可求解,再应用余弦定理可证明;
(2)若选择①:由已知求解可得不存在;若选择②:结合余弦定理计算可求;若选择③:计算边长结合正弦定理计算可求.
【详解】(1)由正弦定理可得,
因为,所以,,,
,由余弦定理得,得
即;
(2)由,得,故,
,解得,
若选择条件①:,与三角形内角和为矛盾,故选择条件①时不存在;
若选择条件②:由(1)可得,,
在中,由余弦定理可得;
若选择条件③:由,
则,结合,解得,
在中,所以,
在中,由正弦定理可得
;
6.(25-26高三上·浙江杭州·期末)如图,在四边形中,,
(1)若为等边三角形,求线段的长度;
(2)若,求线段的长度
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中利用余弦定理可求;
(2)利用两角和差的余弦公式求出,再在中利用余弦定理可求.
【详解】(1)依题意,,
故在中由余弦定理得
,
故
(2)依题意:,则,
则,
因为,故为等腰直角三角形,故
因此
故在中由余弦定理得
,
即.
7.(25-26高三下·北京·开学考试)在中,为锐角,.
(1)求;
(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,使存在,求的面积及边上的中线长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理与角度的函数值求解.
(2)选①,首先排除为钝角,再利用正弦定理求得,再利用两角和的正弦公式求得,最后利用三角形面积公式与余弦定理即可求得答案;选②,利用余弦定理即可验证;选③,利用余弦定理即可求得相关长度,再利用同选①的方法即可求得中线长.
【详解】(1)在中,由正弦定理,
所以
因为,
所以.
又,所以,
因为为锐角,所以.
(2)条件①:,
因为是的内角,若为钝角,
则,
,不成立,
所以为锐角,即,
由正弦定理得:
,得,
又,
所以,,
设中点为M,由余弦定理,
得,
选条件②:由余弦定理,
代入得,判别式,
三角形不存在,不符合要求。
选条件③:,,
由余弦定理,解得,,
,
同条件①计算得中线长为.
8.(2025高三上·北京·专题练习)已知△的面积为,.
(1)求;
(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△存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用三角形面积公式求解;
(2)若选①,由题可能为锐角也可能为钝角,故△存在但不唯一确定;若选②,由题得或,故△存在但不唯一确定;若选③,由条件结合余弦定理得,进而求得,利用余弦定理求解.
【详解】(1)由已知得△的面积,所以.
(2)若选①,,则可能为锐角也可能为钝角,故△存在但不唯一确定;
若选②,,则由(1),得,或,故△存在但不唯一确定;
若选③,,得,
所以,又,所以,由(1),得,
故此时、、均确定,△存在且唯一确定,符合题意,
如图,为边上中线,
在中,由余弦定理得,
故.
9.(25-26高三上·北京·月考)在中,,.
(1)求A;
(2)从下列三个条件中选择一个作为已知,使得存在且唯一,求BC边上的高h.
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)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理和三角形的内角和定理,求得,进而求得的大小;
又因为,所以,可得.
(2)分别选择条件①②③,结合题意,利用正弦定理、余弦定理和面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:因为,由正弦定理得,
因为,且,
所以,得,
因为,即,
则,又因为,可得,
所以,可得,可得.
(2)解:选择条件①:,因为且,
由余弦定理得,
即,解得,
所以为方程的根,解得或,
即或,所以三角形的元素不唯一,不符合题意.
选择条件②:,因为,可得,
由正弦定理,可得,
因为且,所以为锐角且唯一,所以存在且唯一,
又由,
由正弦定理可得,所以,
可得,即,解得,即边上的高为.
条件③:,由正弦定理,可得,
因为,所以,
又因为,所以为锐角,且唯一确定,所以存在且唯一,
又由,
因为,
所以,
又由正弦定理得,所以,
可得,即,解得,即边上的高为.
10.(2025·陕西榆林·一模)已知的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的值;
(2)若的面积为,的平分线交于,求线段的最大值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理化简已知条件,求得,进而求得.
(2)利用三角形的面积公式列方程,求得,再根据面积列方程,利用基本不等式求得的最大值.
【详解】(1)由正弦定理,及,
得,即,
由余弦定理得,,所以.
(2)如图所示,因为,所以,
因为为的平分线,,
所以,,
当且仅当时,等号成立,所以线段的最大值为.
刷真题
1.(2025·北京·高考真题)在中,.
(1)求c的值;
(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,使得存在,求BC边上的高.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
【答案】(1)6
(2)答案见解析
【分析】(1)由平方关系、正弦定理即可求解;
(2)若选①,可得都是钝角,矛盾;若选②,由正弦定理求得,由余弦定理求得,利用等面积法求得高;若选③,首先根据三角形面积公式求得,再根据余弦定理可求得,由此可说明三角形存在,且可由等面积法求解.
【详解】(1)因为,所以,
由正弦定理有,解得;
(2)如图所示,若存在,则设其边上的高为,
若选①,,因为,所以,因为,这表明此时三角形有两个钝角,
而这是不可能的,所以此时三角形不存在,故边上的高也不存在;
若选②,,由有,由正弦定理得,所以,
所以由余弦定理得,
此时三角形是存在的,且唯一确定,
所以,即,
所以边上的高;
若选③,的面积是,则,
解得,由余弦定理可得可以唯一确定,
进一步由余弦定理可得也可以唯一确定,即可以唯一确定,
这表明此时三角形是存在的,且边上的高满足:,即.
2.(2024·北京·高考真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(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
3.(2023·北京·高考真题)设函数.
(1)若,求的值.
(2)已知在区间上单调递增,,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,使函数存在,求的值.
条件①:;
条件②:;
条件③:在区间上单调递减.
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)条件①不能使函数存在;条件②或条件③可解得,.
【分析】(1)把代入的解析式求出,再由即可求出的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把的解析式化简,根据在上的单调性及函数的最值可求出,从而求出的值;把的值代入的解析式,由和即可求出的值;若选条件③:由的单调性可知在处取得最小值,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.
【详解】(1)因为
所以,
因为,所以.
(2)因为,
所以,所以的最大值为,最小值为.
若选条件①:因为的最大值为,最小值为,所以无解,故条件①不能使函数存在;
若选条件②:因为在上单调递增,且,
所以,所以,,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以,因为,所以.
所以,;
若选条件③:因为在上单调递增,在上单调递减,
所以在处取得最小值,即.
以下与条件②相同.
4.(2025·全国二卷·高考真题)已知函数.
(1)求;
(2)设函数,求的值域和单调区间.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)直接由题意得,结合余弦函数的单调性即可得解;
(2)由三角恒等变换得,由此可得值域,进一步由整体代入法可得函数的单调区间.
【详解】(1)由题意,所以;
(2)由(1)可知,
所以
,
所以函数的值域为,
令,解得,
令,解得,
所以函数的单调递减区间为,
函数的单调递增区间为.
5.(2025·上海·高考真题)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)若,求a;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理角化边结合勾股定理求解即可;
(2)由三角形的面积公式结合余弦定理求解即可;
【详解】(1)由正弦定理可得即,
又,所以,即,解得,
所以.
(2)因为,且,,
所以,当且仅当时等号成立,
当取最小值时,取最大值,最大值,
所以的面积的最大值为.
6.(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.
(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
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