内容正文:
期末真题专项训练03 解三角形
【考点一】余弦定理解三角形
【考点六】求三角形中的边长或周长的最值或范围
【考点二】正弦定理解三角形
【考点七】正、余弦定理判定三角形形状
【考点三】正弦定理判定三角形解的个数
【考点八】几何图形中的计算
【考点四】正弦定理边角互化的应用
【考点九】距离测量问题
【考点五】三角形面积公式及其应用
【考点十】高度测量问题
【考点一】余弦定理解三角形
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)在 中,,,,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
【答案】C
【分析】根据余弦定理可得,即为钝角,进而即可得到答案.
【详解】由余弦定理得,
又在 中,,则为钝角,
所以为钝角三角形.
故选:C.
2.(24-25高一下·贵州黔东南·期末)已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,,,,则( )
A.30° B.60° C.150° D.120°
【答案】B
【分析】由余弦定理直接计算求解即可.
【详解】由题可得,
因为,所以.
故选:B
3.(24-25高一下·广东汕尾·期末)已知平行四边形,对角线,,,则边__________.
【答案】2
【分析】利用余弦定理解三角形可得的长度.
【详解】如图:
取与的交点为,则为平行四边形的对角线与的中点.
在中,由.
所以.
在中,,
所以.
故答案为:2
4.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)已知的内角的对边分别为,且,,则___________.
【答案】/
【分析】根据余弦定理求解.
【详解】因为,
所以.
因为,所以,
所以,即.
故答案为:.
5.(24-25高一下·贵州安顺·期末)中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,向量,满足.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用共线向量的坐标性质化简得,再结合角A的范围即可求得结果;
(2)利用余弦定理建立关系,再利用基本不等式求出最大值.
【详解】(1),,.
,
,
,
(2)由(1)得,
由余弦定理得,
所以,
当且仅当时取等号,解得,
所以
所以的周长的最大值为.
6.(24-25高一下·湖北咸宁·期末)如图,在平面四边形中,,,,.
(1)求的长度;
(2)若与交于点,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在直角三角形中利用勾股定理求得、、,确定的正弦、余弦值,再结合两角和的余弦公式以及余弦定理即可求解.
(2)解法一:构建平面直角坐标系,利用垂直关系,确定点坐标,利用平面向量的方法求解.解法二:在利用余弦定理确定,利用同角关系确定,再利用两角和的余弦公式即可求解.
【详解】(1),,
,,,,
在中,,,
,
在中,,
.
(2)解法一:如图,以点为坐标原点,为轴,为轴建立平面直角坐标系,
则,,,
,,过点作于点,
,即,
整理得,
,,,,
,,,
∴,
为与的夹角,,,
∴.
解法二:,在中,,,,
则,
,
则
.
【考点二】正弦定理解三角形
7.(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据二倍角公式和诱导公式得到,解得,由同角三角函数关系得到,由正弦定理得到方程,求出答案.
【详解】因为,所以.
因为,所以,可得,解得.
因为,,所以.
由正弦定理得,故,解得.
故选:C
8.(24-25高一下·黑龙江·期末)某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的边长为21的等边三角形,已知,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
【答案】A
【分析】利用同角三角函数的基本关系求出,再利用正弦定理求解,最后利用余弦定理求解即可.
【详解】因为用3个全等的小三角形拼成如图所示的边长为21的等边三角形,
所以,,,且设,
因为,所以由同角三角函数的基本关系得,
因为,所以是等边三角形,故,
可得, 由正弦定理得,解得,
设,由余弦定理得,解得(负根舍去),故A正确.
故选:A
9.(24-25高一下·福建福州·期末)在中,角,,的对边分别是,,,已知,,,则______.
【答案】2
【分析】由正弦定理计算可得结果.
【详解】由正弦定理得:,则.
故答案为:2.
10.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)长度分别为4和的线段、交于点,并且满足,,记,则__________.
【答案】/
【分析】设,在、中分别利用正弦定理得出的关系式,再消去得出,结合即可求出的三角函数值,即可求出,.
【详解】设,
则在、中分别利用正弦定理得,
,,
则,,,,
因,则,
,
两式相除得,,
化简得,
因,则,则,
则,
即,得或(舍),
则,,
代入中有,
得,
故.
故答案为:
11.(24-25高一下·安徽滁州·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,求,,.
【答案】答案见解析
【分析】由正弦定理得或,然后分别利用正弦定理求出边a,利用内角和为求出角A,即可得解.
【详解】由正弦定理,得,
因为,,所以,于是或.
当时,,
此时
;
当时,,
此时
.
12.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求的值;
(2)为边上一点,满足且,
(i)求证:;
(ii)若,,设,求的值.
【答案】(1)3或.
(2).
【分析】(1)利用正弦定理与余弦定理即可得到结果.
(2)(i)利用正弦定理以及互补角的余弦值互为相反列出等式,即可证明结论.
(ii)利用第(i)的结论以及两角差的正弦公式即可求得结果.
【详解】(1)因为,结合正弦定理和余弦定理可得
,
,或.
所以或.
(2)(i)因为,所以.
又,,,.
又,则,
,
,
,
,
,
又,,,
又,,
所以
(ii),,,
,,解得,
∴,∴,
∴,
,
∴,,
【考点三】正弦定理判定三角形解的个数
13.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知的内角的对边分别为,且,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】写出三角形有两解的充要条件,进而求出的范围.
【详解】
如图:三角形中,,,
则有两解的充要条件为:,
即.
故选:D.
14.(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,内角的对边分别为,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据各选项的条件,结合正弦定理解三角形,判断解的个数,即可得答案.
【详解】对于A,,则,只有一解,A不符合题意;
对于B,,满足,只有一解,B不符合题意;
对于C,,则,
故,结合,
故B有两解,分别在以及之间,C符合题意;
对于D,,则,
故,此时无解,D不符合题意,
故选:C
15.(多选)(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,且该三角形有两解,则b的值可以为( )
A.3 B.5 C.6 D.7
【答案】CD
【分析】根据三角形解的个数知,当时,该三角形有两解,可得到的取值范围,即可求解.
【详解】解:当时,即时,即时,该三角形有两解.
故选:CD.
16.(多选)(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,,.若有两个解,则的取值可能为( )
A.9 B.8 C.10 D.11
【答案】ACD
【分析】根据有两个解,可得,解不等式即可得解.
【详解】在中,,,
因为有两个解,所以,
即,故,结合选项可知ACD符合题意.
故选:ACD
17.(24-25高一下·广东梅州·期末)在中,、、分别三个内角、、的对边,,,若该三角形有两个解,则边的长的取值范围为_____.
【答案】
【分析】作出示意图,即可得出实数的取值范围.
【详解】因为在中,,,且该三角形有两个解,如下图所示:
则,即,即,
因此,边的长的取值范围为.
故答案为:.
18.(24-25高一下·四川绵阳·期末)已知,,分别是的三个内角,,所对的边.若,,写出一个值,使满足条件的有2个,则取值范围是__________.
【答案】
【分析】由即可求解.
【详解】当即时满足条件的有2个,
所以取值范围是.
故答案为:.
【考点四】正弦定理边角互化的应用
19.(24-25高一下·广东汕头·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据同角三角函数的基本关系,正弦定理及两角和的正弦公式化简得到,从而得到,再根据正切的二倍角公式即可求出.
【详解】由,则,
则,
又在中,,
则,且,
所以,
即,得,
所以,,
所以.
故选:B.
20.(24-25高一下·山东威海·期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则角C=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,利用正弦定理得,根据两角和的正弦公式得,又即可求,进而得.
【详解】由有,由正弦定理有,
又,
所以,又为的内角,所以,即,
又由,所以,
又,所以,所以.
故选:C.
21.(24-25高一下·四川成都·期末)中,角,,所对的边分别为,,,,,,则角的对边____________.
【答案】
【分析】由正弦定理得到,再结合余弦定理即可求解.
【详解】在中,因为,所以根据正弦定理有,
又,则,,
由,
得.
故答案为:
22.(24-25高一下·河北石家庄·期末)在中,,则中最大角的余弦值为________.
【答案】/
【分析】由正弦定理,可得原式等价于,设,,,解方程可分别求得三边,再根据三角形边角关系,可得角为最大角,再结合余弦定理即可求解.
【详解】由正弦定理,得,所以,,,
代入,化简得,
设,,,三式相加得,即,
所以,
,
,
所以,
根据三角形的边角关系,可知角为最大角,
根据余弦定理,可得.
故答案为:.
23.(24-25高一下·四川泸州·期末)在△ ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求边AC上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 先应用正弦定理边角转化再结合两角和的正弦化简,最后应用角的范围求解;
(2)应用正弦定理结合两角和的正弦化简,最后应用正弦定义计算求解;
【详解】(1)因为,
由正弦定理,可得:,
又因为在中,,
所以,
化简,得:,
因为,所以,
所以,,
即.
(2)因为,所以,
由正弦定理,可得,
由(1)可知:,所以,,
即,
又因为在中,,
所以.
24.(24-25高一下·内蒙古·期末)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)
(2)15
【分析】(1)由条件根据余弦定理求,再结合的范围求结论;
(2)由条件,结合正弦定理可求,由关系求,由此可得结论.
【详解】(1)因为,
所以由余弦定理得.
因为,所以.
(2)因为,,
由正弦定理可得.
由(1)可知,
所以,解得,
所以的周长为.
【考点五】三角形面积公式及其应用
25.(24-25高一下·山东青岛·期末)已知的面积为,,,则( ).
A. B. C. D.1
【答案】A
【分析】由余弦定理和三角形面积公式即可求得结果.
【详解】设中角所对的边分别为,
因为的面积为,,所以,
又,所以,结合上式得:,
由余弦定理得:,故.
故选:A
26.(24-25高一下·陕西商洛·期末)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,.则的面积为( ).
A.2 B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦定理可求解,即可由面积公式求解.
【详解】由余弦定理可得,
即,即,解得或(舍去),
∵,∴,
所以,
故选:D.
27.(24-25高一下·福建福州·期末)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,,
满足,
为直角三角形,且,
在中,由余弦定理,
,
,当且仅当时取等号,
,
,
,
即面积的最大值为.
故答案为:;.
28.(24-25高一下·河南许昌·期末)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,记的面积为S,若,则的取值范围为______.
【答案】
【分析】通过对已知条件化简得出角的关系,再结合锐角三角形的角的范围以及正弦定理求解比值的范围.
【详解】已知,则.
因为(是三角形内角, ),等式两边约去得 .
由余弦定理得, ,
两边除以得,即 .
由正弦定理得 .
因为,所以, .
则,展开,
即 ,即 .
因为是锐角三角形,所以(会导致,舍去 ),
则 .
又因为是锐角三角形,所以 ,
解得 .
由正弦定理得 .
因为,所以,则, ,
即的取值范围是 .
故答案为:
29.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求边上的高.
【答案】(1)6
(2)
【分析】(1)利用正弦定理可得结果;
(2)利用面积公式可得,然后使用余弦定理可知,最后使用面积公式可求边上的高.
【详解】(1)由题可知:,则,
且,
又,所以.
(2)作边上的高,如图:
,由(1)可知,所以,
则,
30.(24-25高一下·四川眉山·期末)已知分别为三个内角的对边,且.
(1)求;
(2)若是边的中点,,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理或余弦定理进行边角互化即可得出结果;
(2)用向量法利用中线定理,结合基本不等式即可得解.
【详解】(1)方法1:由正弦定理可化为
,
∴,∴.
∵,∴,
∵,∴.
方法2:∵,由余弦定理得
,
化简可得,∴,
∵,∴.
(2)∵为边中点,∴,
∴,
∵,∴,
∵(当且仅当时等号成立),
∵,
∴,∴面积的最大值为.
【考点六】求三角形中的边长或周长的最值或范围
31.(24-25高一下·河北承德·期末)在中,已知,则一定是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.锐角三角形
【答案】B
【分析】由正弦定理化角为边,再结合余弦定理变形可得.
【详解】因为,所以由正弦定理得,
又,
所以,,即,
所以一定是等腰三角形,
故选:B.
32.(24-25高一下·黑龙江黑河·期末)若,则为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.等边三角形
【答案】C
【分析】结合角的范围,利用正弦函数的性质可判断三角形的形状.
【详解】因为,,所以或者.
即或者().
所以该三角形为等腰三角形或直角三角形.
故选:C
33.(24-25高一下·河南商丘·期末)记的内角、、的对边分别为、、,且,则是( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】A
【分析】利用正弦定理结合两角和的正弦公式、诱导公式可求出的值,结合角的取值范围可得出角的值,由此可得出结论.
【详解】因为,所以,
由正弦定理得,
整理得,
因为,所以,故,故,所以为直角三角形.
故选:A.
34.(24-25高一下·四川成都·期末)设的面积为,角、、所对的边分别为、、,且,若,则此三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】由余弦定理可得出的值,由平面向量数量积的定义以及三角形的面积公式化简得出的值,结合三角形内角的取值范围得出、的值,进而可得出角的值,即可得出结论.
【详解】因为,所以,
因为,故,
因为,即,
即,化简得,
因为,故,可得,则,故,
因此,为直角三角形,
故选:B.
35.(多选)(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)在中,内角的对边分别为,下列说法中正确的是( )
A.若为锐角三角形,则
B.若,则为等腰三角形
C.若,则
D.若,则符合条件的有两个
【答案】CD
【分析】利用正弦定理可以判断AC;对B可知或,判断即可;对D,通过比较可知,判断即可.
【详解】对A,若,则,为锐角三角形,不能明确边长之间关系,错误;
对B,,则或,又,可知,所以为等腰三角形或者直角三角形,错误;
对C,在中,若,则,所以,正确;
对D,由,则,,所以有两个,正确.
故选:CD
36.(多选)(24-25高一下·陕西西安·期末)下列命题中,正确的是( )
A.在中,若,则是等腰直角三角形
B.在中,若,则
C.在锐角三角形中,不等式恒成立
D.在中,若,,则必是等边三角形
【答案】BCD
【分析】由正弦定理边化角关系,利用二倍角的正弦,结合正弦函数性质判断A;由正弦定理及三角形边角关系判断B;由,则,结合正弦函数性质C;利用余弦定理及已知确定△的形状判断D.
【详解】对于A,由及正弦定理,得,即,
又,则或,则为等腰或直角三角形,A错误;
对于B,由正弦定理得,B正确;
对于C,锐角中,,则,,C正确;
对于D,由已知及余弦定理,得,则,即,
又,因此必是等边三角形,D正确.
故选:BCD
【考点七】正、余弦定理判定三角形形状
37.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)如图,的内角,,的对边分别为,,,直线与的边,分别相交于点,,其中为锐角三角形,,设,满足.则的周长的取值范围为_____.
【答案】
【分析】先由和差角的正余弦公式结合正弦定理求出,再由时,的周长有最小值,当时,的周长有最大值.
【详解】因为,
可得,
可得,
所以,可得,
又因为,可得,所以,
因为,所以.
画图可知,当时,的周长有最小值,
当时,的周长有最大值,
由为锐角三角形,所以周长的取值范围是.
故答案为:
38.(24-25高一下·浙江宁波·期末)在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且,则的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据余弦定理和三角形面积公式将等式化简可求出角的值,然后确定的范围,最后根据正弦定理即可求出的范围.
【详解】因为,则,
整理可得,且,可知,
由为锐角三角形可得:,所以
所以.
故答案为:.
39.(24-25高一下·江西宜春·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,.则内切圆半径r的取值范围为__________.
【答案】
【分析】由正弦定理有,,根据余弦定理有,结合及,应用三角恒等变换有,由三角形内角性质、正弦函数性质求范围即可.
【详解】因为,由正弦边角关系得,即,
由余弦定理,得,又,所以,
由正弦定理得,所以,,
由余弦定理,得,所以,
利用等面积法可得,
则
,
∵,∴,故,则,
所以,故
故答案为:
40.(24-25高一下·河南驻马店·期末)中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的取值范围为__________.
【答案】
【分析】利用正弦定理进行边角转化,可得,再利用消元思想可消去,从而可得,然后再利用余弦定理求得,
从而利用单调性可得取值范围..
【详解】由正弦定理可得:,
,
即,由内角和定理可得:
,再由正弦定理角化边得:,
所以
,
再由余弦定理得:,当且仅当时等号成立,
所以,由可得:,
,
故答案为:.
41.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知在中,内角,,的对边分别为,,,的外接圆的直径为,为锐角,.
(1)求的面积的最大值;
(2)若点为的内切圆的圆心,求的周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理可得,再由余弦定理得,结合基本不等式可得,结合即可求解;
(2)根据题意可得,设,,在中,利用余弦定理得,结合基本不等式得到即可求解.
【详解】(1)解:在中,由正弦定理得:,,
所以,又,所以,
由余弦定理得:,即,
又,所以,.
所以,当且仅当时,等号成立,
故的面积的最大值;
(2)因为点为的三个内角的角平分线的交点,
所以.
设,,
在中,由余弦定理得:,
即,所以,
又,所以,
所以,所以,
所以的周长的最大值为,当且仅当时,等号成立,
故周长的最大值为.
42.(24-25高一下·广西柳州·期末)在中,内角A、B、C对应的边分别是a、b、c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求a;
(3)若为锐角三角形,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)结合正弦定理和诱导公式,化简求值即可;
(2)通过三角形的面积公式求出边长,再利用余弦定理求解即可;
(3)通过正弦定理,将边用角表示,然后结合三角形中角的关系,将问题表示为单一变量角的函数,再结合锐角三角形,确定角的取值范围,再利用正弦函数求取值范围即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,即,
因为在中,,所以,
又,所以.
(2)因为,,,所以,解得.
由余弦定理得.
(3)因为,,
结合正弦定理,得,所以,.
在中,,
所以.
因为为锐角三角形,所以,所以,
则,所以,
所以.
【考点八】几何图形中的计算
43.某工业园区有A、B、C共3个厂区,其中,,,现计划在工业园区外选择P处建一仓库,若,则CP的最大值为( )
A.6km B. C. D.
【答案】C
【分析】设,根据锐角三角函数可得,再在中利用余弦定理得到,再由三角恒等变换公式及三角函数的性质求出,即可得解.
【详解】设,,
则,
在中,,
在中,
所以当时,,,
所以最大值为.
故选:C.
44.在中,若对任意恒成立,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.形状不确定
【答案】B
【分析】化简,带入不等式两边同时平方进行化简,最后用余弦定理化简,得出答案.
【详解】,两边平方得到:,
因为若对任意恒成立,所以,
即
化简不等式得: ,
由余弦定理得:,化简得:,
所以,为直角三角形.
故选:B
45. 中,的角平分线交AC于D点,若且,则的最小值为________.
【答案】
【分析】利用三角形面积公式得到,由基本不等式求出,从而得到面积的最小值.
【详解】由三角形面积公式可知,
,
故,
又,
所以,即,
由基本不等式得,即,
解得,当且仅当时,等号成立,
所以.
故答案为:
46.某手机社交软件可以实时显示两人之间的直线距离.已知甲在某处静止不动,乙在点A时,显示与甲之间的距离为400米,之后乙沿直线从点A点走到点B,当乙在点B时,显示与甲之间的距离为600米,若A,B两点间的距离为500米,则乙从点A走到点B的过程中,甲、乙两人之间距离的最小值为_____________米.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用余弦定理求出,进而求出作答.
【详解】令甲的位置为点,如图,在中,,
由余弦定理得,,
过作于,所以所求距离的最小值为(米).
故答案为:
47.在中,内角,,所对的边分别为,,,的外接圆半径为,.
(1)求;
(2)已知,是边的中点,且,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理以及三角恒等变换整理可得,所以;
(2)根据(1)中结论以及等面积法可得,再由余弦定理列方程计算求出各边长,利用勾股定理可得.
【详解】(1)由正弦定理可得,
所以由可得,
又因为,所以,
因此可得,即,
又,所以,
因此,又,
可得;
(2)如下图所示:
由(1)中以及,可得,
因为是边的中点,所以,
即,可得,
由余弦定理可得
又已知,所以,
所以,
可得
即的长为.
48.(24-25高一下·甘肃甘南·期末)(1)如图,已知圆内接四边形ABCD的边长分别为,求四边形ABCD的面积;
(2)如图,已知圆内接四边形ABCD的边长分别为a,b,c,d,试证明其面积为.
(3)已知凸四边形的边长分别为,求四边形ABCD内切圆半径r的取值范围.
【答案】(1)(2)证明见解析(3)
【分析】(1)连接BD,分别在和 中,利用余弦定理,结合 ,得到,然后由求解;
(2)连接AC,分别在和中,利用余弦定理结合,求得,再由,结合,得到,由证明.
(3)结合(2),利用内切圆的定义得到答案.
【详解】(1)如图所示:
连接BD,在中,由余弦定理得:,
在中,由余弦定理得:,
因为,则,
两式相减得,
又,
所以,
所以.
(2)如图所示:
连接AC,在中,由余弦定理得:,
在中,由余弦定理得: ,
因为,则,
两式相减得:,
所以,
而,
因为,
所以,
所以,
所以,
则,
,
即.
(3)知凸四边形的边长分别为,求四边形ABCD内切圆半径r的取值范围
在和中分别应用余弦定理,有
,
则,又,
两式平方相加,整理得
,
注意到
,
故,
,
当,即A、B、C、D四点共圆时取等号.
另一方面,由知,最小时,最小,此时最大.
又因为,所以只需令最大即可.
设由三角不等式有.
易知随增加而增加, 随增加而增加,
所以只需比较和的情况即可.
此时四边形ABCD分别趋向于退化成边长为3、3、4和 4、4、2的三角形,
经比较可得面积较小者为.
故,
综上,的取值范围是.
【考点九】距离测量问题
49.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)已知点在点的正西方向,为了测量两点之间的距离,在观测点处测得在的北偏西方向,在的北偏东方向,且两点之间的距离为20米,则两点之间的距离为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
【答案】A
【分析】根据题意作图,利用正弦定理求得,根据两角和的正弦公式计算得,代入计算即可得解.
【详解】根据题意作图,
则,,,
在中,根据正弦定理,,
即,则,
因为,
所以,.
即两点之间的距离为米.
故选:A.
50.(24-25高一下·四川成都·期末)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,在A点测得在A的南偏东的方向上,在A的南偏东的方向上,在点测得在的南偏西的方向上,在的南偏东的方向上,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】依据图形求得角度,然后利用正弦定理得到,最后使用余弦定理计算即可.
【详解】由题可知:,
所以,
所以在中,,
在中,
在中,.
故选:C
51.(24-25高一下·广东惠州·期末)位于灯塔处正西方相距海里的处有一艘甲船,需要海上加油,位于灯塔处北偏东方向有一与灯塔相距海里的处有一艘乙船,则乙船前往支援处甲船需要航行的最短距离是 ( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
【答案】B
【分析】根据题设画出示意图,利用余弦定理可得.
【详解】根据题意,画出示意图如下,由题意得,,
由余弦定理得
.
所以,则乙船航行的距离为海里.
故选:B.
52.(24-25高一下·河南南阳·期末)如图,某观察站B在城A的南偏西的方向,由城A出发的一条公路走向是南偏东,在B处测得公路上距B处的C处有一人正沿公路向A城走去,走了之后到达D处,此时B,D间的距离为.要达到A城,这个人还要走( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】在中,利用余弦定理得,进而得,即可得,利用两角和的正弦公式得,最后由正弦定理即可求解.
【详解】由题意有:,在中,由余弦定理有:,
又,所以,
所以,
所以,
又,
在中,由正弦定理有:,所以.
故选:A.
53.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,某学习小组为了测量湖中两小岛间的距离,在岸边选取了相距的两点,满足在同一平面内,测得,则________.
【答案】
【分析】在三角形ABD中,利用正弦定理求得线段BD的长,再在三角形BCD中利用余弦定理即可求得结果.
【详解】在三角形ABD中,因为所以,
所以,
,
利用正弦定理,解得,
在三角形BCA中,,得到,
所以三角形ABC为以为直角的等腰直角三角形,;
在三角形BDC中,利用余弦定理,
故,
故答案为:
54.(24-25高一下·甘肃兰州·月考)如图,两座山峰的高度,为测量峰顶M和峰顶N之间的距离,测量队在B点(在同一水平面上)测得M点的仰角为点的仰角为,且,则两座山峰峰顶之间的距离为________m.
【答案】
【分析】在、中利用锐角三角函数求出、,再在中利用余弦定理计算可得.
【详解】在中,
在中,
在中
.
故答案为:
【考点十】高度测量问题
55.(24-25高一下·山东青岛·期末)魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一道题目是测海岛的高.如图,点E,H,G在水平线AC上,ED和GF是两个垂直于水平面且等高的测量标杆.若,,,,则海岛的高AB为( )
A.16 B.24 C.32 D.40
【答案】A
【分析】假设,在中,得到;在中,得到,联立计算即可.
【详解】设,
在中,①;
在中,②;
由①②可得:.
故选:A
56.(24-25高一下·安徽蚌埠·期末)如图,南北分界线是蚌埠的标志性建筑,小明为了测量其高度,在地面上选择一个观测点,在处测得处的无人机和该建筑的最高点的仰角分别为,无人机距地面的高度为20米,且在处无人机测得点的仰角为,点B,C,N在同一条直线上,则该建筑的高度(单位:米)为( )
A. B. C. D.40
【答案】D
【分析】在中,求出,中,由正弦定理求出,中,求出.
【详解】在中,,则,
由图,可知,,
则,
在中,由正弦定理,得,
在中,.
故选:D.
57.(24-25高一下·福建福州·期末)如图,测量河对岸的塔高时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D.现测得,,,并在点C测得塔顶A的仰角为,则塔高为( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由正弦定理求出,再根据正切函数定义求解.
【详解】在中,,,,则夹,
由正弦定理可得:
故选:B.
58.(24-25高一下·广西钦州·期末)如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,;,且在点测得塔顶A的仰角为,则______.
【答案】
【分析】由题及正弦定理可得,然后由在点测得塔顶A的仰角为可得AB.
【详解】在中,由正弦定理,,
则,又因在点测得塔顶A的仰角为,
则.
故答案为:
59.(24-25高一下·湖北黄石·期末)如图,河流的一侧是以O为圆心的扇形区域OCD,河的另一侧有一建筑物AB垂直于水平面,假设扇形OCD与B处于同一水平面上,记OB交于E.若在C,O,E处看A的仰角分别为,和,则的余弦值为______.
【答案】
【分析】根据题意,设扇形所在圆的半径为,可得,求得,且,在中,利用余弦定理,即可求解.
【详解】由题意,可得,和,所以,
设扇形所在圆的半径为,可得,且垂直于水平面,
在直角中,可得,
所以,且,
在中,可得.
故答案为:.
60.(24-25高一下·江苏镇江·期末)我们把在某一点观察物体最高点和最低点所形成仰角的差值称之为“仰角差”.某博物馆截面如图所示,墙壁上有一幅壁画,最高点为,最低点为,观察点所在的水平线与壁画的竖直线交点为,在点处观察点,仰角为,然后面对壁画前进处的点观察点,其仰角的正切值为7.
(1)求壁画最高点与点的距离;
(2)若在,两点观察壁画的最高点和最低点的仰角差相等.
①求壁画最低点与点的距离;
②在观察水平线上,应处在距离点多远处观察壁画,才能使得仰角差最大?
【答案】(1)7
(2)①1;②
【分析】(1)根据三角函数的定义,列出方程即可求解;
(2)设,,由正弦定理列出方程即可求解;设距点距离为时,仰角差最大,此时位于点,设,由两角差的正切公式及基本不等式即可求解.
【详解】(1)在中,,所以,
在中,,
因为,
所以,
所以壁画最高点与点的距离为7.
(2)①设,,
在中,,则,
在中,,
在中,由正弦定理得,,
在中,,
在中,由正弦定理得,,
解得,即.
②设距点距离为时,仰角差最大,此时位于点,设,
在中,,在中,,
则
,当且仅当,即时等号成立,
所以当距离点处观察壁画,才能使得仰角差最大.
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期末真题专项训练03 解三角形
【考点一】余弦定理解三角形
【考点六】求三角形中的边长或周长的最值或范围
【考点二】正弦定理解三角形
【考点七】正、余弦定理判定三角形形状
【考点三】正弦定理判定三角形解的个数
【考点八】几何图形中的计算
【考点四】正弦定理边角互化的应用
【考点九】距离测量问题
【考点五】三角形面积公式及其应用
【考点十】高度测量问题
【考点一】余弦定理解三角形
1.(24-25高一下·河南郑州·期末)在 中,,,,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
2.(24-25高一下·贵州黔东南·期末)已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,,,,则( )
A.30° B.60° C.150° D.120°
3.(24-25高一下·广东汕尾·期末)已知平行四边形,对角线,,,则边__________.
4.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)已知的内角的对边分别为,且,,则___________.
5.(24-25高一下·贵州安顺·期末)中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,向量,满足.
(1)求角A的大小;
(2)若,求的周长的最大值.
6.(24-25高一下·湖北咸宁·期末)如图,在平面四边形中,,,,.
(1)求的长度;
(2)若与交于点,求.
【考点二】正弦定理解三角形
7.(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一下·黑龙江·期末)某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的边长为21的等边三角形,已知,则( )
A.6 B.8 C.10 D.12
9.(24-25高一下·福建福州·期末)在中,角,,的对边分别是,,,已知,,,则______.
10.(24-25高一下·安徽芜湖·期末)长度分别为4和的线段、交于点,并且满足,,记,则__________.
11.(24-25高一下·安徽滁州·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,求,,.
12.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)求的值;
(2)为边上一点,满足且,
(i)求证:;
(ii)若,,设,求的值.
【考点三】正弦定理判定三角形解的个数
13.(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·期末)已知的内角的对边分别为,且,,若有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
14.(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,内角的对边分别为,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. B.
C. D.
15.(多选)(24-25高一下·安徽合肥·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,且该三角形有两解,则b的值可以为( )
A.3 B.5 C.6 D.7
16.(多选)(24-25高一下·甘肃白银·期末)在中,,.若有两个解,则的取值可能为( )
A.9 B.8 C.10 D.11
17.(24-25高一下·广东梅州·期末)在中,、、分别三个内角、、的对边,,,若该三角形有两个解,则边的长的取值范围为_____.
18.(24-25高一下·四川绵阳·期末)已知,,分别是的三个内角,,所对的边.若,,写出一个值,使满足条件的有2个,则取值范围是__________.
【考点四】正弦定理边角互化的应用
19.(24-25高一下·广东汕头·期末)在中,,则( )
A. B. C. D.
20.(24-25高一下·山东威海·期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则角C=( )
A. B. C. D.
21.(24-25高一下·四川成都·期末)中,角,,所对的边分别为,,,,,,则角的对边____________.
22.(24-25高一下·河北石家庄·期末)在中,,则中最大角的余弦值为________.
23.(24-25高一下·四川泸州·期末)在△ ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求边AC上的高.
24.(24-25高一下·内蒙古·期末)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求的周长.
【考点五】三角形面积公式及其应用
25.(24-25高一下·山东青岛·期末)已知的面积为,,,则( ).
A. B. C. D.1
26.(24-25高一下·陕西商洛·期末)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,.则的面积为( ).
A.2 B. C. D.
27.(24-25高一下·福建福州·期末)在中,是边上一点,且,,则__________;若,则的面积的最大值为__________.
28.(24-25高一下·河南许昌·期末)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,记的面积为S,若,则的取值范围为______.
29.(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)在中,角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求边上的高.
30.(24-25高一下·四川眉山·期末)已知分别为三个内角的对边,且.
(1)求;
(2)若是边的中点,,求面积的最大值.
【考点六】求三角形中的边长或周长的最值或范围
31.(24-25高一下·河北承德·期末)在中,已知,则一定是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.锐角三角形
32.(24-25高一下·黑龙江黑河·期末)若,则为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形 D.等边三角形
33.(24-25高一下·河南商丘·期末)记的内角、、的对边分别为、、,且,则是( )
A.直角三角形 B.锐角三角形 C.等边三角形 D.钝角三角形
34.(24-25高一下·四川成都·期末)设的面积为,角、、所对的边分别为、、,且,若,则此三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
35.(多选)(24-25高一下·内蒙古呼伦贝尔·期末)在中,内角的对边分别为,下列说法中正确的是( )
A.若为锐角三角形,则
B.若,则为等腰三角形
C.若,则
D.若,则符合条件的有两个
36.(多选)(24-25高一下·陕西西安·期末)下列命题中,正确的是( )
A.在中,若,则是等腰直角三角形
B.在中,若,则
C.在锐角三角形中,不等式恒成立
D.在中,若,,则必是等边三角形
【考点七】正、余弦定理判定三角形形状
37.(24-25高一下·湖北襄阳·期末)如图,的内角,,的对边分别为,,,直线与的边,分别相交于点,,其中为锐角三角形,,设,满足.则的周长的取值范围为_____.
38.(24-25高一下·浙江宁波·期末)在锐角中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,且,则的取值范围是______.
39.(24-25高一下·江西宜春·期末)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,.则内切圆半径r的取值范围为__________.
40.(24-25高一下·河南驻马店·期末)中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的取值范围为__________.
41.(25-26高一上·湖南邵阳·期末)已知在中,内角,,的对边分别为,,,的外接圆的直径为,为锐角,.
(1)求的面积的最大值;
(2)若点为的内切圆的圆心,求的周长的最大值.
42.(24-25高一下·广西柳州·期末)在中,内角A、B、C对应的边分别是a、b、c,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,,求a;
(3)若为锐角三角形,,求的取值范围.
【考点八】几何图形中的计算
43.某工业园区有A、B、C共3个厂区,其中,,,现计划在工业园区外选择P处建一仓库,若,则CP的最大值为( )
A.6km B. C. D.
44.在中,若对任意恒成立,则为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.形状不确定
45. 中,的角平分线交AC于D点,若且,则的最小值为________.
46.某手机社交软件可以实时显示两人之间的直线距离.已知甲在某处静止不动,乙在点A时,显示与甲之间的距离为400米,之后乙沿直线从点A点走到点B,当乙在点B时,显示与甲之间的距离为600米,若A,B两点间的距离为500米,则乙从点A走到点B的过程中,甲、乙两人之间距离的最小值为_____________米.
47.在中,内角,,所对的边分别为,,,的外接圆半径为,.
(1)求;
(2)已知,是边的中点,且,求的长.
48.(24-25高一下·甘肃甘南·期末)(1)如图,已知圆内接四边形ABCD的边长分别为,求四边形ABCD的面积;
(2)如图,已知圆内接四边形ABCD的边长分别为a,b,c,d,试证明其面积为.
(3)已知凸四边形的边长分别为,求四边形ABCD内切圆半径r的取值范围.
【考点九】距离测量问题
49.(24-25高一下·辽宁辽阳·期末)已知点在点的正西方向,为了测量两点之间的距离,在观测点处测得在的北偏西方向,在的北偏东方向,且两点之间的距离为20米,则两点之间的距离为( )
A.米 B.米
C.米 D.米
50.(24-25高一下·四川成都·期末)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,在A点测得在A的南偏东的方向上,在A的南偏东的方向上,在点测得在的南偏西的方向上,在的南偏东的方向上,且,则( )
A. B. C. D.
51.(24-25高一下·广东惠州·期末)位于灯塔处正西方相距海里的处有一艘甲船,需要海上加油,位于灯塔处北偏东方向有一与灯塔相距海里的处有一艘乙船,则乙船前往支援处甲船需要航行的最短距离是 ( )
A.海里 B.海里 C.海里 D.海里
52.(24-25高一下·河南南阳·期末)如图,某观察站B在城A的南偏西的方向,由城A出发的一条公路走向是南偏东,在B处测得公路上距B处的C处有一人正沿公路向A城走去,走了之后到达D处,此时B,D间的距离为.要达到A城,这个人还要走( )
A. B. C. D.
53.(24-25高一下·四川成都·期末)如图,某学习小组为了测量湖中两小岛间的距离,在岸边选取了相距的两点,满足在同一平面内,测得,则________.
54.(24-25高一下·甘肃兰州·月考)如图,两座山峰的高度,为测量峰顶M和峰顶N之间的距离,测量队在B点(在同一水平面上)测得M点的仰角为点的仰角为,且,则两座山峰峰顶之间的距离为________m.
【考点十】高度测量问题
55.(24-25高一下·山东青岛·期末)魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一道题目是测海岛的高.如图,点E,H,G在水平线AC上,ED和GF是两个垂直于水平面且等高的测量标杆.若,,,,则海岛的高AB为( )
A.16 B.24 C.32 D.40
56.(24-25高一下·安徽蚌埠·期末)如图,南北分界线是蚌埠的标志性建筑,小明为了测量其高度,在地面上选择一个观测点,在处测得处的无人机和该建筑的最高点的仰角分别为,无人机距地面的高度为20米,且在处无人机测得点的仰角为,点B,C,N在同一条直线上,则该建筑的高度(单位:米)为( )
A. B. C. D.40
57.(24-25高一下·福建福州·期末)如图,测量河对岸的塔高时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D.现测得,,,并在点C测得塔顶A的仰角为,则塔高为( ).
A. B.
C. D.
58.(24-25高一下·广西钦州·期末)如图,在测量河对岸的塔高时,可以选取与塔底在同一水平面内的两个测量基点与.现测得,;,且在点测得塔顶A的仰角为,则______.
59.(24-25高一下·湖北黄石·期末)如图,河流的一侧是以O为圆心的扇形区域OCD,河的另一侧有一建筑物AB垂直于水平面,假设扇形OCD与B处于同一水平面上,记OB交于E.若在C,O,E处看A的仰角分别为,和,则的余弦值为______.
60.(24-25高一下·江苏镇江·期末)我们把在某一点观察物体最高点和最低点所形成仰角的差值称之为“仰角差”.某博物馆截面如图所示,墙壁上有一幅壁画,最高点为,最低点为,观察点所在的水平线与壁画的竖直线交点为,在点处观察点,仰角为,然后面对壁画前进处的点观察点,其仰角的正切值为7.
(1)求壁画最高点与点的距离;
(2)若在,两点观察壁画的最高点和最低点的仰角差相等.
①求壁画最低点与点的距离;
②在观察水平线上,应处在距离点多远处观察壁画,才能使得仰角差最大?
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