内容正文:
3.3 解三角形
新高考数学二轮专题复习
同学,解三角形是高考数学中的核心考点之一,让我们梳理下近年高考都是如何考查的,高效备考.
考情分析
考查方式 五年真题统计
正余弦定理的应用 2025天津卷,2024北京卷、天津卷、新课标I、II卷,
2023全国甲卷、乙卷,2022年天津卷
正余弦定理的综合 2025北京卷,2023新课标I卷,2022年上海卷、全国乙卷
高考对此也经常以不同的方式进行考查,将正余弦定理,三角恒等变换,三角函数性质和三角形面积,中线、角平分线等综合起来考查,且考查得较为灵活,需要深入理解概念、熟练运用公式.
考点剖析
知识梳理
知识点1
正余弦定理的应用
1.正弦定理:在中,若角和所对边的边长分别为和,则有.
2.正弦定理的变形:
①②
③
④,,(可实现边到角的转换)
⑤,,(可实现角到边的转化)
知识梳理
3.余弦定理及其变形
①
②
③
知识点1
正余弦定理的应用
知识梳理
知识点2
正余弦定理的综合
三角形中线问题
1.如图在中,为的中点,
2.
知识梳理
知识点2
正余弦定理的综合
三角形角平分线问题
在中, 平分,内角,,的对边分别为,,
1.内角平分线定理:或
2.角互补:
在中有:
在中有:
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例1
的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.
(1)求A;
(2)若,求sinC.
(1),
即:,由正弦定理可得:,
,,.
(2)由(1)知,,所以由,得,
整理得,即.
又,所以,即,
则.
正弦定理边角互化
辅助角公式化简
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例2
的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求.
(1)由正弦定理得:
即整理,得
因为,则又,
(2)由正弦定理得:
, ,,
即,所以
正弦定理边角互化
三角恒等变换
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例3
已知,,分别为内角,,的对边,若同时满足下列四个条件中的三个:①;②;③;④.
(1)满足有解三角形的序号组合有哪些?
(2)在(1)所有组合中任选一组,并求对应的面积.
(若所选条件出现多种可能,则按计算的第一种可能计分)
(1)由①得,,所以,
由②得,得或(舍),所以,
因为,且,所以,所以,矛盾.
所以不能同时满足①,②.故满足①,③,④或②,③,④.
二倍角公式应用
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例3
已知,,分别为内角,,的对边,若同时满足下列四个条件中的三个:①;②;③;④.
(1)满足有解三角形的序号组合有哪些?
(2)在(1)所有组合中任选一组,并求对应的面积.
(若所选条件出现多种可能,则按计算的第一种可能计分)
(2)若满足①,③,④,因为,所以,即.解得.所以的面积.
若满足②,③,④由正弦定理,即,解得,
所以,所以的面积.
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例4
已知的三个内角,,所对的边分别为,,.
(1)若,求;
(2)若,试判断的形状.
(1)∵,∴,,∴,
∴,∴,∴或(舍去),
∴,∴.
(2)∵,∴,,
∴或,,为锐角.∴(舍去),∴,
∴为直角三角形.
同角三角函数关系式应用
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例5
的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知 .
(1)求b;
(2)求内切圆的半径.
(1)由,得,则
又 ,所以.
由余弦定理得,,
即,即,解得或5.
若 ,则为等腰直角三角形,与矛盾,舍去,故.
(2)当时,的面积为,则内切圆的半径.
二倍角公式和边角互化
解析
典型例题
正余弦定理的应用
考点1
例6
在中,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求角的大小;
(2)若,,求及的面积.
(1),,由正弦定理可得,
又,,,
,, 所以,故.
(2),,由余弦定理可得:,
即,解得或(舍去),故.
所以.
边角互化
解析
典型例题
例7
如图所示,在中, 的对边分别为a,b,c,
已知 ,.
(1)求b和;(2)如图,设D为AC边上一点,,求的面积.
(1)因为,所以在中,由正弦定理,
得,因为,所以,所以,
又,则,
由余弦定理得 ,所以,
在中,由正弦定理,所以 ;
边角互化
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
(2)在中,由正弦定理得,,因为,所以,
因为,所以,而所以,
由,设 ,所以,所以,所以,
因为 ,
所以 .
设t换元,解方程
例7
如图所示,在中, 的对边分别为a,b,c,
已知 ,.
(1)求b和;(2)如图,设D为AC边上一点,,求的面积.
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
例8
的内角的对边分别为,且.
(1)求;(2)若,点为边的中点,且,求的面积.
(1)由,可得,
由余弦定理可得,故
(2)因为为的中线,所以,
两边同时平方可得,
故.因为,所以.
所以的面积.
边角互化
中线向量表达式
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
例9
的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求A及a;(2)若,求BC边上的高.
(1) ;
,,.
(2)由余弦定理得
设BC边上的高为.
即BC边上的高为.
边角互化
等面积法
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
例10
如图,在四边形 中,,平分,,
,的面积为,为锐角.
(I)求;(II)求 .
(I)在中,.
因为 ,所以.
因为为锐角,所以.
在 中,由余弦定理得
所以CD的长为.
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
例10
如图,在四边形 中,,平分,,
,的面积为,为锐角.
(I)求;(II)求 .
(II)在中,由正弦定理得 ,即 ,解得
, 也为锐角. .
在 中,由正弦定理得 ,即 ①
在 中,由正弦定理得 ,即 ②
平分 , ,由①②得 ,解得
因为为锐角,所以 .
角平分线性质
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
选择①:
所以;
由余弦定理可得
所以
例11
在①面积,②这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,求.
如图,在平面四边形中,,
,______,,求.
正余弦定理的综合
考点2
解析
典型例题
例11
在①面积,②这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,求.
如图,在平面四边形中,,
,______,,求.
选择②:设,则,,
在中,即所以
在中,,即所以.
所以,解得,
又,所以,所以.
设元,根据AC相等,
构造方程,解方程.
正余弦定理的综合
考点2
再见
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