内容正文:
期中真题专项训练03 解三角形
【考点一】余弦定理解三角形
【考点七】三角形面积公式及其应用
【考点二】余弦定理边角互化的应用
【考点八】正、余弦定理判定三角形形状
【考点三】正弦定理解三角形
【考点九】求三角形中的边长或周长的最值或范围
【考点四】正弦定理判定三角形解的个数
【考点十】几何图形中的计算
【考点五】正弦定理求外接圆半径
【考点十一】求三角形面积的最值或范围
【考点六】正弦定理边角互化的应用
【考点十二】正、余弦定理的实际应用
【考点一】余弦定理解三角形
1.(24-25高一下·重庆北碚·期中)中,分别是三个内角的对边,,则最小角的余弦值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高一下·福建漳州·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,的平分线交边于D,,则的最小值为( ).
A. B.3 C. D.
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)设为的外心,若,则等于______.
4.(24-25高一下·四川泸州·期中)在中,,,为边上靠近的三等分点,则的最小值为______.
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若,,D为AC边的中点,求BD的长.
【考点二】余弦定理边角互化的应用
6.(24-25高一下·重庆渝北·期中)在中,角所对的边为,若,则BD长为( )
A. B. C. D.
7.(23-24高一下·湖北武汉·期中)已知的内角,,的对边分别为,,,且,,则( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一下·河南·期中)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则__________,的最小值为__________.
9.(23-24高一下·四川成都·期中)某同学在利用正弦定理和余弦定理解三角形的研究性学习中发现,用边角互化的思想求出以下三个式子的值都等于同一个常数.
(1);
(2);
(3);
这个常数为________,将该同学发现的结论一般化后表述出来为________.
10.在中,内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,已知向量,且满足.
(1)求A的大小;
(2)若,,求的周长.
【考点三】正弦定理解三角形
11.(24-25高一下·河南郑州·期中)在中,内角的对边分别为,若满足,,且,则( )
A. B. C. D.
12.(24-25高一下·云南曲靖·期中)在中,角,,所对的边分别是,,,若,,,则等于( )
A. B. C.或 D.或
13.(24-25高一下·广东深圳·期中)如果一个三角形的三边是三个连续的正整数,且这个三角形的最大角是最小角的倍,则这个三角形的周长为______.
14.(24-25高一下·湖南永州·期中)在直角三角形中,斜边为,点在边上,若,,则_____
15.(24-25高一下·江苏南通·期中)如图,在△中,已知,,,分别是线段上两点,且满足 ,.
(1)若,求及的值;
(2)若,求的值.
【考点四】正弦定理判定三角形解的个数
16.(24-25高一下·江西南昌·期中)在中,,分别为内角,所对的边,,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
17.(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)在中,角,,的对边分别为,,,其中,,若这个三角形有两组解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
18.(24-25高一下·福建三明·期中)在中,,,若满足条件的三角形有且只有两个,则边的取值范围为_____.
19.(24-25高一下·吉林·期中)的内角,,的对边分别为,,,且,,若有两解,则的一个可能整数值为_______ .
20.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
(1)若,求角A;
(2)若,,,求边c.
【考点五】正弦定理求外接圆半径
21.(23-24高一下·福建厦门·期中)已知四边形 的三个顶点在某圆上,, 则该圆的面积为( )
A. B. C. D.
22.(24-25高一下·山东济南·期中)四边形四个顶点在一个平面上,,,,,则的值为( )
A. B. C.14 D.
23.在中,若,,则的值为______.
24.在中,内角A,B,C所对的边分别为,已知且,则外接圆面积为_________.
25.在中,若,则外接圆半径等于_________.
【考点六】正弦定理边角互化的应用
26(23-24高一下·四川泸州·期中)设的内角的对边分别为,那么是的( )条件.
A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
27.(24-25高一下·浙江·期中)在中,角,,的对边为,,,已知,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
28.(24-25高一下·四川成都·期中)在中,若,则的最小值为______.
29.(24-25高一下·广东汕头·期中)已知的内角所对的边分别是,若,,则角为__________.
30.(24-25高一下·四川成都·期中)在①,是锐角;②;③三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.已知的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若______,
(1)求证:;
(2)求的取值范围;
(3)若,则是否为等边三角形?若是,写出证明;若不是,说明理由.
【考点七】三角形面积公式及其应用
31.(24-25高一下·重庆南岸·期中)外接圆半径为,则的面积为( )
A. B. C. D.
32.(24-25高一下·广东·期中)如图,在中,分别是AC上的三等分点,记,则( )
A. B.3 C. D.2
33.(24-25高一下·山西·期中)如图,已知点C在点O的正北方向,点A、点B分别在点O的正西、正东方向,且,,,则的面积为________.
34.(24-25高一下·福建福州·期中)在中,是边上一点,且,,则_____;若,则的面积的最大值为_____.
35.(24-25高一下·云南昆明·期中)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量,,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若点D满足,,,求.
【考点八】正、余弦定理判定三角形形状
36.(24-25高一下·湖北武汉·期中)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若则的形状是( )
A.等腰三角形但不是直角三角形
B.直角三角形但不是等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等边三角形
37.(24-25高一下·陕西·期中)在中,角的对边分别为,若,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
38.(24-25高一下·福建·期中)已知中,角所对的边分别为,设向量,若,则是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
39.(23-24高一下·河南三门峡·期中)已知中,内角,,的对边分别为,,,,则的形状是__________.
40.(24-25高一下·重庆南岸·期中)的内角的对边分别为,已知
(1)求角的大小;
(2)若,,判断三角形形状.
【考点九】求三角形中的边长或周长的最值或范围
41.(24-25高一下·河南南阳·期中)在中,,,分别是角,,的对边,已知,且有两解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
42.(23-24高一下·重庆涪陵·期中)在中,已知,,为的中点,则线段长度的最大值为( )
A.3 B. C.2 D.
43.(24-25高一下·安徽·期中)在中,,,求的最大值_________.
44.(24-25高一下·福建福州·期中)在锐角中,内角所对的边分别为且,则_______,边长c的取值范围为_______.
45.(24-25高一下·新疆·期中)在中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,且边的中线的长为,求的面积;
(3)若是锐角三角形,求的范围.
【考点十】几何图形中的计算
46.(24-25高一下·安徽亳州·期中)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,CD是的角平分线,且,则( )
A. B. C.2 D.1
47.(24-25高一下·陕西西安·期中)在中,若,,边上的中线长为,则( )
A. B. C. D.
48.(24-25高一下·重庆涪陵·期中)中,,为边上一点,若,则_______.
49.(24-25高一下·广东清远·期中)如图,在平面四边形中,,,,,则_________.
50.(24-25高一下·云南·期中)如图,在四边形中,,,是等边三角形.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的面积;
(3)求的面积的最大值.
【考点十一】求三角形面积的最值或范围
51.(25-26高一上·广东·期中)古希腊数学家海伦提出了一个计算三角形面积的公式:若三角形三边长分别为,,,则其面积,其中.现有一个三角形的边长满足,,则该三角形面积的最大值为( )
A. B. C. D.
52.(24-25高一下·四川成都·期中)中,,点在线段上,且,则面积最大值为( )
A. B. C. D.
53.(24-25高一下·江西·期中)如图,在四边形中,,,,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
54.(24-25高一下·云南红河·期中)在锐角中,内角的对边分别为且.
(1)求角;
(2)求的面积的取值范围.
55.(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知的内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求;
(2)设为的中点,;求:①面积的最大值;②的最大值.
【考点十二】正、余弦定理的实际应用
56.(25-26高一上·四川绵阳·期中)某船只在海面上向正东方向行驶了迅速将航向调整为南偏西,然后沿着新的方向行驶了,此时发现离出发点恰好30km,那么的值为( )
A.30 B.60 C.40或60 D.30或60
57.(24-25高一下·黑龙江佳木斯·期中)圣⋅索菲亚教堂是哈尔滨的标志性建筑,其中央主体建筑集球、圆柱、棱柱于一体,极具对称之美.为了估算圣⋅索菲亚教堂的高度,某人在教堂的正东方向找到一座建筑物,高约为,在它们之间的地面上的点(,,三点共线)处测得建筑物顶、教堂顶的仰角分别是和,在建筑物顶处测得教堂顶的仰角为,则可估算圣⋅索菲亚教堂的高度约为( )
A. B. C. D.
58.(23-24高一下·河南信阳·期中)如图所示,某旅游景区的,景点相距,测得观光塔的塔底在景点的北偏东45°,在景点的北偏西60°方向上,在景点处测得塔顶的仰角为45°,现有游客甲从景点沿直线去往景点,则沿途中观察塔顶的最大仰角的正切值为________.(塔顶大小和游客身高忽略不计)
59.(23-24高一下·河北沧州·期中)如图,为了测量两山顶,间的距离,飞机沿水平方向在,两点进行测量,,,,在同一个铅垂平面内.已知飞机在点时,测得,在点时,测得,,千米,则______千米.
60.(23-24高一下·河北唐山·期中)如图所示,有一艘缉毒船正在A处巡逻,发现在北偏东方向、距离为60海里处有毒贩正驾驶小船以每小时海里的速度往北偏东的方向逃跑,缉毒船立即驾船以每小时海里的速度前往缉捕.
(1)求缉毒船经过多长时间恰好能将毒贩抓捕;
(2)试确定缉毒船的行驶方向.
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期中真题专项训练03 解三角形
【考点一】余弦定理解三角形
【考点七】三角形面积公式及其应用
【考点二】余弦定理边角互化的应用
【考点八】正、余弦定理判定三角形形状
【考点三】正弦定理解三角形
【考点九】求三角形中的边长或周长的最值或范围
【考点四】正弦定理判定三角形解的个数
【考点十】几何图形中的计算
【考点五】正弦定理求外接圆半径
【考点十一】求三角形面积的最值或范围
【考点六】正弦定理边角互化的应用
【考点十二】正、余弦定理的实际应用
【考点一】余弦定理解三角形
1.(24-25高一下·重庆北碚·期中)中,分别是三个内角的对边,,则最小角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据性质大边对大角确定三角形的最小角,再由余弦定理求最小角的余弦值.
【详解】因为,,,
所以,
所以,
又,
所以最小角的余弦值为,
故选:B
2.(24-25高一下·福建漳州·期中)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,的平分线交边于D,,则的最小值为( ).
A. B.3 C. D.
【答案】D
【分析】根据题设结合余弦定理可得,由的平分线交边于D,可得,进而得到,,再根据余弦定理及三角恒等变换公式可得,进而根据基本不等式求解即可.
【详解】由余弦定理得,则,
由,则,
因为的平分线交边于D,
所以,则,
所以,则,,
所以
,,
则,当且仅当,即时等号成立,
即的最小值为.
故选:D.
3.(24-25高一下·浙江杭州·期中)设为的外心,若,则等于______.
【答案】/
【分析】根据向量共线以及余弦定理、诱导公式求得正确答案.
【详解】设圆为三角形的外接圆,半径为,
由于,
所以,.
设,则,
在三角形中,由余弦定理得.
由及,
可知:,
又,所以,
由三角形内角和可知:,
所以,可得:,又,
可得:,又,
所以
故答案为:.
4.(24-25高一下·四川泸州·期中)在中,,,为边上靠近的三等分点,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】设,求出范围,在与利用余弦定理建立关系求得,并将表示为的函数,借助基本不等式求出最小值.
【详解】设,则,在中,,则且, ,
由为边上靠近的三等分点,,得,
在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,而,
则,解得,
于是,,
令,,
当且仅当,即时取等号,所以的最小值为.
故答案为:
5.(24-25高一下·吉林长春·期中)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)若,,D为AC边的中点,求BD的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合三角恒等变换化简可得,解方程即可求解;
(2)由余弦定理可得,再根据,两边完全平方即可求解.
【详解】(1)因为,
,
所以,解得或,
因为,所以;
(2)由余弦定理得,
解得或,因为,所以,
由得,
所以,
所以.
【考点二】余弦定理边角互化的应用
6.(24-25高一下·重庆渝北·期中)在中,角所对的边为,若,则BD长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由余弦定理结合条件可得,结合图形推得,再利用向量数量积的运算律求模长即可.
【详解】由,可得,由余弦定理,,
由,
因,则,
所以.
故选:C.
7.(23-24高一下·湖北武汉·期中)已知的内角,,的对边分别为,,,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,由余弦定理的边角互化可得,,即可得到的关系式,代入计算即可得到,再由同角的平方关系即可得到结果.
【详解】因为,所以,
整理可得①,
又,可得,
所以,解得②,
由①②可得,
所以,
则.
故选:D
8.(24-25高一下·河南·期中)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则__________,的最小值为__________.
【答案】 3 /
【分析】第一空,利用余弦定理角化边,再化简计算即得;第二空,利用余弦定理将用表示,再利用基本不等式求出最小值.
【详解】在中,由及余弦定理,得
,因此;
,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
故答案为:3;
9.(23-24高一下·四川成都·期中)某同学在利用正弦定理和余弦定理解三角形的研究性学习中发现,用边角互化的思想求出以下三个式子的值都等于同一个常数.
(1);
(2);
(3);
这个常数为________,将该同学发现的结论一般化后表述出来为________.
【答案】 /
【分析】选择②,直接计算可得;利用余弦定理,当时,再化边为角得结果.
【详解】选择②,
由,
则;
由余弦定理,当时,再化边为角得
.
故答案为:;;
10.在中,内角A、B、C所对边的长分别为a、b、c,已知向量,且满足.
(1)求A的大小;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量垂直的坐标运算得,再结合三角形角的范围求解即可;
(2)根据已知利用余弦定理求得,利用完全平方和求得,即可得解.
【详解】(1)因为向量,且满足,
所以,所以,
又,所以;
(2)在中,由余弦定理及,得,
,所以,所以,所以,
所以的周长为.
【考点三】正弦定理解三角形
11.(24-25高一下·河南郑州·期中)在中,内角的对边分别为,若满足,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由条件结合正弦定理求,结合大角对大边确定,由此求.
【详解】由正弦定理可得,
又,,,
所以,所以,
因为,所以,又,
所以,故.
故选:D.
12.(24-25高一下·云南曲靖·期中)在中,角,,所对的边分别是,,,若,,,则等于( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用正弦定理列式计算得解.
【详解】在中,由正弦定理,得,
由,得,所以或.
故选:D
13.(24-25高一下·广东深圳·期中)如果一个三角形的三边是三个连续的正整数,且这个三角形的最大角是最小角的倍,则这个三角形的周长为______.
【答案】
【分析】设三角形的三边分别为,,,对应的角分别为,则,由正弦定理及二倍角的正弦公式可得,又由余弦定理得,列方程求,由此可求出三边长,再求周长可得结论.
【详解】设三角形的三边分别为,,,,对应的角分别为,
则,由题意可得,
由正弦定理可得,
∴,
又由余弦定理可得,
∴,化简可得,解得,或(舍去),
∴三角形的三边分别为4,5,6,
∴三角形的周长为.
故答案为:.
14.(24-25高一下·湖南永州·期中)在直角三角形中,斜边为,点在边上,若,,则_____
【答案】/
【分析】由,结合同角关系求出,,根据求出,由求出结果.
【详解】因为,所以,,
又,,
所以,解得,
所以,,所以,
则.
故答案为:
15.(24-25高一下·江苏南通·期中)如图,在△中,已知,,,分别是线段上两点,且满足 ,.
(1)若,求及的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);;
(2).
【分析】(1)利用向量的线性运算和数量积公式求解;
(2)利用余弦定理、正弦定理以及向量的运算求解.
【详解】(1)当时,,则为的中点,
所以,即
,
所以,
(2)在△中,由余弦定理得,即,
由正弦定理得,即,解得,
因为,所以,所以,
因为,所以,
,解得或(舍去),
故.
【考点四】正弦定理判定三角形解的个数
16.(24-25高一下·江西南昌·期中)在中,,分别为内角,所对的边,,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据正弦定理求出关于的表达式,然后确定角的范围,进而可求出的取值范围.
【详解】根据正弦定理可得:,
所以,且.
因为,有两解,
所以.
所以.
故选:C.
17.(24-25高一下·重庆沙坪坝·期中)在中,角,,的对边分别为,,,其中,,若这个三角形有两组解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由正弦定理可得,解不等式组,即可得答案.
【详解】若这个三角形有两组解,
则,
因为,,所以.
故选:D.
18.(24-25高一下·福建三明·期中)在中,,,若满足条件的三角形有且只有两个,则边的取值范围为_____.
【答案】
【分析】在中利用正弦定理得,再结合即可求出.
【详解】在中利用正弦定理,得,
因,且满足条件的三角形有且只有两个,则且,
则,即,得,
则边的取值范围为.
故答案为:.
19.(24-25高一下·吉林·期中)的内角,,的对边分别为,,,且,,若有两解,则的一个可能整数值为_______ .
【答案】/
【分析】根据正弦定理可得,由有两解可得,根据不等式的性质即可求解.
【详解】由正弦定理及题中条件可得.
∵有两解,∴,即,
∴,即.
∴的一个可能整数值为(或).
故答案为:(或).
20.(24-25高一下·广东潮州·期中)已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
(1)若,求角A;
(2)若,,,求边c.
【答案】(1)或
(2)
【分析】利用正弦定理和余弦定理解三角形.
【详解】(1)在△ABC中,由,可得,可得,
又由正弦定理,得,可得,
所以或.
(2)在△ABC中,由余弦定理得
【考点五】正弦定理求外接圆半径
21.(23-24高一下·福建厦门·期中)已知四边形 的三个顶点在某圆上,, 则该圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先根据直角三角形求出,再利用余弦定理求出,结合正弦定理可得圆的半径,然后可得面积.
【详解】连接AC,
因为,所以,
,
所以,
由题意该圆即为三角形的外接圆,
设该圆的半径为R,则,
所以该圆的面积为.
故选:B.
22.(24-25高一下·山东济南·期中)四边形四个顶点在一个平面上,,,,,则的值为( )
A. B. C.14 D.
【答案】B
【分析】由题意得,,联立两方程,解出即可求解.
【详解】设,
由题意,,所以,
由余弦定理得,
由勾股定理有,
从而将代入,得,
将代入,得,
即,解得或(舍去),
所以.
故选:B.
23.在中,若,,则的值为______.
【答案】
【分析】根据正弦定理求解即可.
【详解】设外接圆半径为,则由正弦定理可得:
故答案为:
24.在中,内角A,B,C所对的边分别为,已知且,则外接圆面积为_________.
【答案】/
【分析】在中,由余弦定理及题中条件可求得的值,进而求出的值,再利用正弦定理求解外接圆半径,即可求解.
【详解】在中,由及余弦定理可得:
,
∴.
,.
设外接圆半径为,则由正弦定理可知:,即.
∴外接圆面积为.
故答案为:.
25.在中,若,则外接圆半径等于_________.
【答案】.
【分析】根据正弦定理可求出结果.
【详解】由正弦定理得.
所以.
故答案为:.
【考点六】正弦定理边角互化的应用
26(23-24高一下·四川泸州·期中)设的内角的对边分别为,那么是的( )条件.
A.充分而不必要 B.必要而不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】B
【分析】由正弦定理得,即,则或,再根据逻辑条件推理可得.
【详解】由正弦定理得,
即,
又,
所以,即,或,
反之,若,则,
所以是的必要而不充分条件.
故选:B.
27.(24-25高一下·浙江·期中)在中,角,,的对边为,,,已知,,,则( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】结合已知利用正弦定理化简得,进而求得,由余弦定理建立方程求解即可.
【详解】因为,所以由正弦定理得,
又,所以,所以,
又,所以,由余弦定理得,,
即,解得或(舍去).
故选:C
28.(24-25高一下·四川成都·期中)在中,若,则的最小值为______.
【答案】/
【分析】将转化为弦,利用正、余弦定理化简可得,再次利用余弦定理,结合基本不等式计算即可求解.
【详解】,得,
所以,
所以,即,
由正弦定理和余弦定理,得,
整理得,
由余弦定理,得
,
当且仅当即等号成立,
所以的最小值为.
故答案为:
29.(24-25高一下·广东汕头·期中)已知的内角所对的边分别是,若,,则角为__________.
【答案】
【分析】利用正弦定理和余弦定理,结合已知条件,整理化简,即可求得.
【详解】,由余弦定理得,,整理得,即;
又,由正弦定理得,,.
又,,又,
是等边三角形,.
故答案为:
30.(24-25高一下·四川成都·期中)在①,是锐角;②;③三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.已知的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若______,
(1)求证:;
(2)求的取值范围;
(3)若,则是否为等边三角形?若是,写出证明;若不是,说明理由.
【答案】(1)证明见详解
(2)
(3)是正三角形,证明见详解
【分析】(1)选①,利用二倍角降幂公式求出,进而求解;选②,由正弦定理边化角,再根据三角恒等变换化简求得得解;选③,由正弦定理边化角,再根据三角恒等变换化简求解.
(2)由(1),可得,代入消去角,利用三角恒等变换化简,根据三角函数求值域得解;
(3)由结合,利用余弦定理求得,得证.
【详解】(1)若选①,,则,
,解得或(舍),
又是锐角,则.
若选②,,由正弦定理,得,
,化简整理得,
又,,故,
又,所以.
若选③,,则由正弦定理,得,,,
上式化简得,即,
,,故.
(2)由(1),,则,
,
因为,则,
,所以.
(3)由,,由余弦定理,
,即,
,化简得,得,
又,所以是正三角形.
【考点七】三角形面积公式及其应用
31.(24-25高一下·重庆南岸·期中)外接圆半径为,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题设及正弦定理易得,,,结合平方关系可得,进而结合余弦定理求得,再根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】由,根据正弦定理得,
则,又,则,
显然或,则为锐角,
所以,
又,则,
则,
则,即,
所以的面积为.
故选:D.
32.(24-25高一下·广东·期中)如图,在中,分别是AC上的三等分点,记,则( )
A. B.3 C. D.2
【答案】B
【分析】由正弦定理得、,进而有,最后由即可得.
【详解】由题设,,,
令,又,,
所以,,即,
,,即,
所以,
又,则,即,故.
故选:B
33.(24-25高一下·山西·期中)如图,已知点C在点O的正北方向,点A、点B分别在点O的正西、正东方向,且,,,则的面积为________.
【答案】
【分析】根据余弦定理和余弦定理以及两角差的正弦公式,解三角形,根据正弦面积公式求出面积即可.
【详解】
由且A,B为三角形的内角,,
可知为锐角,,,
如图作A关于O的对称点D,且D在线段上,连接,
则,即,
故,所以,
在中,,即,
在中,,即,所以.
综上,,,
则,
,
两式相减,得,即,
所以的面积.
34.(24-25高一下·福建福州·期中)在中,是边上一点,且,,则_____;若,则的面积的最大值为_____.
【答案】
【分析】设,则.画出图形,运用余弦定理得到,进而得到.再用余弦定理得到,借助基本不等式计算即可.
【详解】设,则.
在中,由余弦定理得
.
.
在中,由余弦定理,
,
,当且仅当时取等号,
,
,
,
面积最大值为.
故答案为:;
35.(24-25高一下·云南昆明·期中)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量,,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若点D满足,,,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据两个平面向量互相垂直的性质,结合平面向量数量积的坐标表示公式、同角的三角函数关系式中的商关系进行求解即可;
(2)由三角形面积公式,结合余弦定理进行求解即可;
(3)根据平面向量数量积运算性质,对已知等式两边同时平方进行求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,
因为是锐角三角形,
所以,因此,
所以由;
(2)因为的面积为,
所以,
由余弦定理得,
;
(3)由
.
【考点八】正、余弦定理判定三角形形状
36.(24-25高一下·湖北武汉·期中)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若则的形状是( )
A.等腰三角形但不是直角三角形
B.直角三角形但不是等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等边三角形
【答案】B
【分析】利用正弦定理和余弦定理即可求解.
【详解】由,,
所以,
由正弦定理有,
又由余弦定理有,
所以,
所以,即,
又,所以是直角三角形但不是等腰三角形.
故选:B.
37.(24-25高一下·陕西·期中)在中,角的对边分别为,若,,则的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【分析】根据正弦定理可得,再由已知条件判断的形状.
【详解】由正弦定理,,则,
再由则
故,即,
故,所以为等边三角形.
故选:C.
38.(24-25高一下·福建·期中)已知中,角所对的边分别为,设向量,若,则是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】A
【分析】根据向量共线的坐标运算得,利用正弦定理以及两角差的正弦公式得到,即可判断.
【详解】在中,因为,且,
所以,由正弦定理得,
所以,即,
又,则,则,
所以,所以该三角形为等腰三角形.
故选:A
39.(23-24高一下·河南三门峡·期中)已知中,内角,,的对边分别为,,,,则的形状是__________.
【答案】直角三角形
【分析】由正弦定理以及两角和的正弦公式整理可得,进一步有,即可求解.
【详解】由正弦定理以及,可得,
所以
,
化简可得:,
因为,,所以,,则,
因为,所以,则的形状是直角三角形;
故答案为:直角三角形
40.(24-25高一下·重庆南岸·期中)的内角的对边分别为,已知
(1)求角的大小;
(2)若,,判断三角形形状.
【答案】(1)
(2)是等腰直角三角形
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角,再通过三角函数的和角公式化简,进而求出角的大小;(2)利用余弦定理化简已知等式,得到边与的关系,结合已知边的值求出边,最后根据余弦定理求出,进而判断形状.
【详解】(1)已知,由正弦定理将边化为角可得,
即,
可得,
因为,所以,则,
那么,
因为是三角形内角,所以,等式两边同时除以可得,
即,
又因为,所以;
(2)已知,由余弦定理,代入可得:,即,
化简得,所以,又,则,
由余弦定理,已知,,,
则,所以,
因为,且,所以是等腰直角三角形.
【考点九】求三角形中的边长或周长的最值或范围
41.(24-25高一下·河南南阳·期中)在中,,,分别是角,,的对边,已知,且有两解,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理及有两解,列不等式求边长范围.
【详解】因为且,有两解,
所以,得.
故选:C
42.(23-24高一下·重庆涪陵·期中)在中,已知,,为的中点,则线段长度的最大值为( )
A.3 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】由余弦定理得到,再利用基本不等式得到,然后由求解.
【详解】由余弦定理得,即,即,又,
,即,当且仅当时等号成立.
,
.
.
故选:B
43.(24-25高一下·安徽·期中)在中,,,求的最大值_________.
【答案】
【分析】首先利用正弦定理求出与关于角、的表达式,然后将转化为只含有角的三角函数表达式,再利用三角函数的性质求出最大值.
【详解】已知在中,,,因为,所以,可得;,可得.
因为三角形内角和为,所以.
则.
把代入上式得:.
.
所以
.
对于,根据辅助角公式,
所以,.
则.
因为正弦函数的值域是,所以的最大值为,即.
故答案为:
44.(24-25高一下·福建福州·期中)在锐角中,内角所对的边分别为且,则_______,边长c的取值范围为_______.
【答案】
【分析】利用余弦定理得到,求出,由正弦定理得到,根据为锐角三角形,得到,求出,得到答案.
【详解】,,故,
所以,
又为锐角三角形,,故,
由正弦定理得,即,
所以,
为锐角三角形,,
,解得,
又,所以,
所以,,,
所以.
故答案为:,
45.(24-25高一下·新疆·期中)在中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,且边的中线的长为,求的面积;
(3)若是锐角三角形,求的范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦定理边角互化,结合三角恒等变换可得得解;
(2)根据余弦定理可得,利用向量的中线公式及数量积的运算,可得,再利用面积公式,即可求解;
(3)根据正弦定理边角化以及三角恒等变换可得,再根据角的范围,结合三角函数的性质即可求解.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得,
所以,
得到,即,
又,,所以,
又因为,可得.
(2)因为,且,
所以由,可得,解得,
由题意,
两边平方,可得,
因为,所以,解得或(舍),
则的面积为.
(3)因为
,
由题知,,解得,
因为,
所以,可得,
可得,
所以.
【考点十】几何图形中的计算
46.(24-25高一下·安徽亳州·期中)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,CD是的角平分线,且,则( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】在中,由余弦定理求得,根据是的平分线,得,所以,在中应用余弦定理求得b,即可求得.
【详解】在中,,
即,,
因为是的平分线,所以即,所以
在中,
即即,解得.
在中,,
所以
故选:A.
47.(24-25高一下·陕西西安·期中)在中,若,,边上的中线长为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的模长,可求解,,即可根据正弦定理求解.
【详解】由图可知边上的中线,
故,进而,
故,解得(负值舍去),
又,则,
故,解得,
在中,由正弦定理可得,
故,
故选:C
48.(24-25高一下·重庆涪陵·期中)中,,为边上一点,若,则_______.
【答案】
【分析】设,有,,中,由正弦定理求出,得到,可求.
【详解】中,,为边上一点, ,如图所示,
设,由,则,
所以,,,
在中,由正弦定理可得,
因为,所以,
即,整理得,即,
所以,.
故答案为:.
49.(24-25高一下·广东清远·期中)如图,在平面四边形中,,,,,则_________.
【答案】/
【分析】设,由正弦定理得,,两式相除即可求出.
【详解】设,在中,由正弦定理可得①,
由可得,则,,
在中,由正弦定理可得②,
①②两式相除,得,即,
整理得,故.
故答案为:
50.(24-25高一下·云南·期中)如图,在四边形中,,,是等边三角形.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的面积;
(3)求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2).
(3).
【分析】(1)通过余弦定理建立方程,求出等边的边长.从而得到面积.,
(2)在中用余弦定理得到得余弦及正弦值,从而得到的余弦值,进而求出的面积.
(3)由(2)知,可设出,通过正余弦定理在表示出,表示出,最终通过辅助角公式求最值得出第(3)问.
【详解】(1)在中,由余弦定理可得:
,则.
因为是等边三角形,所以的面积.
(2)在中,由余弦定理可得,
则,故,
因为是等边三角形,所以,
所以
,
则的面积为,
(3)设,,
在中,由正弦定理可得,则,
由余弦定理可得,
,
则,
所以的面积:
,
因为,,
所以,
当时,取得最大值,即的面积的最大值为.
【考点十一】求三角形面积的最值或范围
51.(25-26高一上·广东·期中)古希腊数学家海伦提出了一个计算三角形面积的公式:若三角形三边长分别为,,,则其面积,其中.现有一个三角形的边长满足,,则该三角形面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据三角形面积公式,结合基本不等式求解最值即可.
【详解】由题意可知,,,,
则,
因为,所以,当且仅当时等号成立,
所以的最大值为16,
所以三角形面积的最大值.
故选:A.
52.(24-25高一下·四川成都·期中)中,,点在线段上,且,则面积最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用二倍角的余弦公式先求,进而得,由得,又,最后利用均值不等式和三角形的面积公式即可求解.
【详解】由题意有,所以,
又,所以,
所以,
所以
,
即,当且仅当时,等号成立,
所以,
故选:B.
53.(24-25高一下·江西·期中)如图,在四边形中,,,,则的面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用余弦定理求出,在中,利用余弦定理结合基本不等式求出的最大值,结合三角形的面积公式可求得面积的最大值.
【详解】连接,
在中,,,
由余弦定理可得,
在中,,由余弦定理可得
,即,
当且仅当时,等号成立,
所以,,
即面积的最大值为.
故选:A.
54.(24-25高一下·云南红河·期中)在锐角中,内角的对边分别为且.
(1)求角;
(2)求的面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理化简得,再由正弦定理即可求解;
(2)由正弦定理得,又由三角形的面积公式和三角恒等变换得,最后由是锐角三角形得的范围,进而得解.
【详解】(1)因为,所以,
又为锐角三角形,即,所以,
由正弦定理,所以,因为,所以,
又因为为锐角,所以;
(2)由正弦定理有,所以,
所以的面积
,
因为是锐角,所以,即解得,
所以,所以,所以,
则的面积的取值范围为.
55.(23-24高一下·江苏无锡·期中)已知的内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求;
(2)设为的中点,;求:①面积的最大值;②的最大值.
【答案】(1)
(2)①;②.
【分析】(1)由余弦定理、正弦定理结合两角差的正弦公式可得出,结合、的取值范围可得出、的关系,由此可得出角的值;
(2)①由余弦定理结合基本不等式可求得的最大值,再结合三角形的面积公式即可求得面积的最大值;
②由平面向量的线性运算可得出,由平面向量数量积的运算性质可得出,由余弦定理可得出,可得出、的表达式,结合基本不等式可得出关于的不等式,由此可解得的最大值.
【详解】(1)由余弦定理可得,所以,,
由得,整理可得,
由正弦定理可得,
即,
所以,,
所以,,
因为、、,所以,、、,有如下几种情况:
,即,矛盾;
,即,矛盾;
,可得,解得.
(2)①由余弦定理、基本不等式可得,
即,当且仅当时,等号成立,
所以,,
故面积的最大值为;
②因为为边的中点,则,即,
所以,,
所以,,
又因为,
所以,,由①知,
可得,解得,
当且仅当时,等号成立,故的最大值为.
【考点十二】正、余弦定理的实际应用
56.(25-26高一上·四川绵阳·期中)某船只在海面上向正东方向行驶了迅速将航向调整为南偏西,然后沿着新的方向行驶了,此时发现离出发点恰好30km,那么的值为( )
A.30 B.60 C.40或60 D.30或60
【答案】D
【分析】做出图形,根据正弦定理计算角度,得出角的大小,分情况求出的值.
【详解】设出发点为,向东航行到处后改变航向到达,
则,,,,
由正弦定理可得:,即,
.
或,
(1)若,则,为直角三角形,
;
(2)若,则,为等腰三角形,
综上,的值为30或60.
故选:D.
57.(24-25高一下·黑龙江佳木斯·期中)圣⋅索菲亚教堂是哈尔滨的标志性建筑,其中央主体建筑集球、圆柱、棱柱于一体,极具对称之美.为了估算圣⋅索菲亚教堂的高度,某人在教堂的正东方向找到一座建筑物,高约为,在它们之间的地面上的点(,,三点共线)处测得建筑物顶、教堂顶的仰角分别是和,在建筑物顶处测得教堂顶的仰角为,则可估算圣⋅索菲亚教堂的高度约为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意求得,在中由正弦定理求出,即可在直角中求出.
【详解】由题可得在直角中,,,所以,
在中,,,
所以,
所以由正弦定理可得,所以,
则在直角中,,
即圣.索菲亚教堂的高度约为.
故答案为:D.
58.(23-24高一下·河南信阳·期中)如图所示,某旅游景区的,景点相距,测得观光塔的塔底在景点的北偏东45°,在景点的北偏西60°方向上,在景点处测得塔顶的仰角为45°,现有游客甲从景点沿直线去往景点,则沿途中观察塔顶的最大仰角的正切值为________.(塔顶大小和游客身高忽略不计)
【答案】
【分析】先用正弦定理解三角形得,再利用求取最小值来求仰角正切值的最大值即可.
【详解】
由塔底在景点的北偏东45°,在景点的北偏西60°方向上,
可知,,在中,,
由,结合正弦定理得,
在可得:,
过点作交于,由于平面,平面,
可得:,即,
当取最小值时:,
由正切函数在锐角范围是单调递增,即要求仰角的最大值,即求其正切值的最大值,
所以有最大值.
故答案为:.
59.(23-24高一下·河北沧州·期中)如图,为了测量两山顶,间的距离,飞机沿水平方向在,两点进行测量,,,,在同一个铅垂平面内.已知飞机在点时,测得,在点时,测得,,千米,则______千米.
【答案】
【分析】由题意判断是等边三角形,为等腰三角形,取的中点,解直角三角形即可.
【详解】由题意可得是等边三角形,千米.记直线与直线的交点为,
,所以,为的中点,
所以为等腰三角形,由,
所以千米.
故答案为:.
60.(23-24高一下·河北唐山·期中)如图所示,有一艘缉毒船正在A处巡逻,发现在北偏东方向、距离为60海里处有毒贩正驾驶小船以每小时海里的速度往北偏东的方向逃跑,缉毒船立即驾船以每小时海里的速度前往缉捕.
(1)求缉毒船经过多长时间恰好能将毒贩抓捕;
(2)试确定缉毒船的行驶方向.
【答案】(1)缉毒船经过2小时恰好能将毒贩抓捕
(2)缉毒船的行驶方向为北偏东
【分析】(1)设缉毒船经过t小时恰好能将毒贩抓捕,可知,利用余弦定理运算求解;
(2)根据(1)中结果,利用正弦定理可得,进而可得结果.
【详解】(1)设缉毒船经过t小时恰好能将毒贩抓捕,
由题意可知:,
由余弦定理可得,
即,
整理可得,解得,
所以缉毒船经过2小时恰好能将毒贩抓捕.
(2)由(1)可知:,
由正弦定理可得,
且为锐角,则,可得,
所以缉毒船的行驶方向为北偏东.
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