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专题05
解三角形中线、高线、角平分线专练
题型归纳:内容导航
题型4求角平分线的最值(范围)(难
题型1三角形中线问题(常考点)
点)
题型2求中线长的最值(范围)(难点)
题型5三角形高线问题
题型3三角形角平分线问题(常考点)
题型6多三角形或四边形问题
题型通关·靶向提分
题型一三角形中线问题(共6小题)
1.(25-26高一下福建厦门期中)在△ABC中,已知A=60°,AC=2,AB=3,D为BC
的中点,则线段AD的长度为()
19
C.
v19
A.√9
B.2
3
0©
4
2.(25-26高一下福建厦门期中)在△ABC中,已知A=60°,AC=2,AB=3,D为BC
的中点,则线段AD的长度为()
V19
c.
√19
v19
A.19
B.2
3
D.
4
3.(25-26高一下·安徽池州期中)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已
>
知V5(acosC+ccosA)=2 bsinB,a+c=8,且AC边上的中线长为2,则△ABC的面积为
()
93
15V5
A.3V3
B.4V5
C.2
D.4
4.(25-26高一下四川绵阳阶段检测)已知△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,
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b,c,设向量m=(sim4,b+c),n=(6inC-snB,a+b),且m/m
(1)求角C:
2)若b=4.△AB
的面积为25,D为BC边的中点,求4D的长
5.(25-26高一下四川南充期中)在△ABC中,角AB,C的对边分别为a,b,C.已知
m=(2b-c,2a)n=(cosC,1)
,且m1/n
(1)求角A的大小:
3V5
(2)若a=3,△ABC的面积为4,线段BC的中点为D,求AD的长.
6.(25-26高一下·福建三明期中)已知△ABC,其内角A,B,C的对边分别为4,b,C,且
2c+b=2acosB
(1)求A:
(2)0=3.5.c-
V3
2,D是BC的中点,求AD的长
题型二求中线长的最值(范围)(共4小题)
7.(25-26高一下贵州毕节期中)已知a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C所对的边,
a=2v3 3asinC+acosC=b+c
日
(1)求A:
(2)已知D是边BC的中点,求AD的最大值
8.(25-26高一下四川资阳期中)在△ABC中,角AB,C所对的边分别为a,b,c,己知
√3sinB+cosB=2
,acosC+ccos4=43cosB C
的中点为M
(1)求B:
(2)若△ABC为锐角三角形,求BM的取值范围·
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9.(25-26高一下四川成都期中)在锐角△ABC中,设角AB,C所对的边分别为a,b,C,
包知I=V3.smB+smC-sin A=sin BsinC
(1)求角A:
(2)求△ABC周长的取值范围:
(3)求边BC上的中线AD的取值范围.
10.(25-26高一下江苏期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,已
3sinB-sintcos
知
2,AC的中点为M.
(1)求B:
,尖448c
(2)acosC+Ccos4=43cosB
内切圆面积的最大值:
(3)若△ABC为锐角三角形,b=2,求线段BM的取值范围。
题型三三角形角平分线问题(共6小题)
35
11.(24-25高一下山东泰安期中)己知△ABC的面积是2,A=60°,BC=3,AD是
∠BAC的内角平分线,D在边BC上,则AD=()
A.1
8.②
C V3
D.2
12.(多选)(25-26高一下辽宁鞍山期中)在△ABC中,AB=2,AC=3,∠BAC=60°,
则()
19
A.BA.AC=3
B.BC边上的中线长2
6V3
28π
C.BC边上的角平分线长5
D.△ABC外接圆的面积为3
13.(多选)(25-26高一下甘肃兰州期中)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
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且A=2B+2C,2b=3C,D为线段BC上的一点,则下列结论正确的是()
AA2π
3
19+5
B.△ABC的周长为2
C.若AD为△ABC的中线,则DsVg
D若AD为BC的角平分线,别DC
14.(25-26高一下·黑龙江绥化期中)如图,已知三角形ABC的内角A,B,C的对边分
别为a,b,c,且b2+c2=a2+bc
(1)求∠BAC的大小:
(2)若b=4,c=6,设AD为三角形ABC的角平分线,求AD的长.
15.(25-26高一下·吉林期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,且
(2a-b).cosC=c.cosB
(1)求角C的大小:
45
2若C=4,△1BC的面积为
,求该三角形的周长
(3)若a=5,b=3,CD为∠ACB的平分线,求CD的长.
16.(25-26高一下浙江宁波期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是4,b,C,
+c2-b=45s
△ABC的面积为S,外接圆半径R=4,且
3
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(1)求b:
(2)若a=3C,∠CBA的平分线交AC于D,求BD的长度.
题型四求角平分线的最值(范围)(共4小题)
17.(25-26高一下广西玉林期中)已知△ABC的内角A,B,C的对边为a,b,C,且
a-b sinC-sinB
sinA+sinB·
(1)求tanA:
(2)若△ABC的面积为V3,求内角A的角平分线AD长的最大值,
18.(25-26高一下河南焦作期中)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为4b,C,
sin B
tan C
m=(2b,c)
cosA.cosC
且/n.
(1)求角A:
(2)若bc=4 sin BsinC,△ABC是钝角三角形.
(i)求b+c的范围:
(i)若点D在BC上,且AD为∠BAC的角平分线,求AD的取值范围.
19.
(25-26高一下·河南郑州期中)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为4,b,c,
若V3bs血C+3c sit血BE4 asin Bsin C2bs血B+2csC=bc+/3a
(1)求角A的大小:
(2)求边a的值;
(3)角A的角平分线AD与边BC交于点D,求角平分线AD长度的取值范围.
20.(25-26高一下河南郑州期中)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c
C+3c sin B 4asin B sin C 2bsin B+2c sin C=b
(1)求角A的大小:
(2)求边a的值:
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(3)角A的角平分线AD与边BC交于点D,求角平分线AD长度的取值范围,
题型五三角形高线问题(共3小题】
21.(25-26高一下山东滨州期中)在△4C。
A=45°AC=4AB=3V2
中,
BC
,则
边上的高为()
6W10
6V5
3√10
A.2V10
B.5
c.5
D.5
2.(25-26高一下河北石家庄阶段检测)在△1BC中,4=45°,4C=4,4B-=32
则BC边上的高为()
4
6W10
A.10
V10
B.5
C.210
D.5
23.(25-26高一下广东佛山期中)在△ABC中,角A,B,C的对应边分别是4b,c,且
bcosA=c-asin B
(1)求∠B:
回若C边上的商等于古BC,求emA的慎
题型六多三角形或四边形问题(共8小题)
24.(25-26高一下·重庆期中)如图,在四边形ABCD中,AD=CD=2,△ABC为等边
三角形,则△BCD面积的最大值为()
A1+V3
B.2+V5
C.2
D.
25.(25-26高一下山东菏泽期中)已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别是a,b,C,
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且满足>a2+c2
3a=2bsinA,a+c=1
,点D是边1C上一点,且1C=3CD,则BD的
最小值为()
21
√2i
2√21
4V21
A.7
B.21
C.7
D.21
26.(25-26高-一下广东江门期中)如图,在四边形ABCD中,已知AD⊥CD,AD=10
AB=14,∠BDA=60°,∠BCD=135°,则BC的长()
D
A.8V2
8.14V2
c.85
D.4V2
27.(25:26高一下广东佛r期中)在R△1BC中,C-受
2,D为BC边上一点,且
CD
∠BAD=2LCAD,AB=3BD,则DB()
4
4
9
A.13
B.9
c
D.
28.(25-26高一下陕西榆林期中)如图,已知△ABC中,
AB=V6,∠ABC=45,∠4CB=60,延长BC至点D,连接1D,
D
(1)求AC的长;
(2)若CD=3,求AD的长
29.(25-26高一下·湖南益阳期中)如图,在平面四边形ABCD中,AD1AC,BC1CD
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D
若4C=5+6.8=25.2CB=45”.求∠4CD
的大小:
2若Bc=5,B=5,CD=3hC,求4C,
30.(25-26高一下山西期中)如图,在平面四边形ABCD中,AB=AD=2,BC=3.
a创屠4经,C=牙
=4,求sin∠BDC的值;
(2)若CD=1,cosA=3cosC,求△ABD的面积
31.(25-26高一下广东揭阳期中)如图,在平面四边形ABCD中,点B与点D分别在直
线AC的两侧,BC=CD=2」
B
0
(若MB=2”4C=AD,且∠ABC=2∠ADC>
2,求∠ABC:
2若AD=5AB:且∠BAD-至,求AC的最大省,
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题型1三角形中线问题(常考点)
题型4求角平分线的最值(范围)(难点)
题型2求中线长的最值(范围)(难点)
题型5三角形高线问题
题型3三角形角平分线问题(常考点)
题型6多三角形或四边形问题
题型通关·靶向提分
题型一三角形中线问题(共6小题)
1.(25-26高一下·福建厦门期中)在△ABC中,已知A=60°,AC=2,AB=3,D为BC
的中点,则线段AD的长度为()
A.19
B.
V19
c.19
D.9
2
3
4
【答案】B
【详解】因为D是BC中点,由向量的中点公式可得:AD=)AB+AC),
将上式两边平方得:
A0-[B+AC到→a0-a+2464c+4G)
已知AB=3,AC=2,且LA=60°,代入得:
而=13+2BaCc0s60+2)=9+6+4_19
4
4
对两边开平方得:M0=9
2.(25-26高一下.福建厦门期中)在△ABC中,已知A=60°,AC=2,AB=3,D为BC
的中点,则线段AD的长度为()
A.19
B.
V19
c.
√19
D.V19
2
4
【答案】B
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【详解】因为D是BC中点,由向量的中点公式可得:AD=AB+AC),
将上式两边平方得:
0-[西+c到-西-a+2.c+c
已知AB=3,AC=2,且LA=60°,代入得:
40°=432+2a8,4C-c0s60°+2)=9+6+4-19
4
1
对两边开平方得:D=9
3.(25-26高一下·安徽池州期中)在锐角ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
5 (aosC+c0s4=2次in8,a+e=8,且4C边上的中线长为7,则4BC的面积为()
A.35
B.45
c.95
D.
15W5
2
4
【答案】D
【详解】由已知条件V3(2 acosC+2ccos4)=4 bsinB,,化简得V5(acosC+ccos4)=2 bsinB.
由正弦定理得,V3(sin AcosC+sin CcosA)=V5sin(A+C)=√3sinB=2sin2B,
又B∈(0,π),所以sinB≠0,
所以sinB=5,由于ABC为锐角三角形,所以8=60
2
AC边上的中线长为
>
设4C边上的中线长为BD,则BD-⑧丽+8C),
所以BD-ai+Bc+2B.BC-4e2+a2+2 Baecos∠ABC
c2+a2+ac_49,
4
4
所以c2+a2+ac=(a+c2-ac=49→82-ac=49→ac=15,
所以SAc=acsinB=x15x5_155
24
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D
4.(25-26高一下.四川绵阳阶段检测)己知ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,
c,设向量m=(sinA,b+c,n=(sinC-sinB,a+b),且m/i.
(1)求角C:
(2)若b=4,ABC的面积为2√5,D为BC边的中点,求AD的长.
【答案】12π,
3(2v2i
【详解】(1)因为m=(sinA,b+c,i=(sinC-sinB,a+b),且m/n,
所以(a+b)sinA-(b+c)sinC-sinB)=0,
由正弦定理可得:(a+b)a-(b+c)(c-b)=0,即-ab=a2+b2-c2,
由余弦定理得:d4水-C=2acoC,所以cosC=-
又C∈(0,,所以C=
3
(2)因为b=4,C=2
由三角形面积公式得:S1c=2V5=×4ax5,解得a=2.
因为D为BC边的中点,所以CD=1,
在ACAD中,AD2=AC2+CD2-2AC.CD·CosC,
即AD2=16+1-2×4×1×
1
2
=21,所以AD=√21
5.(25-26高一下.四川南充期中)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a4,b,c.己知
m=(2b-c,2a),n=(cosC,1),且m11n.
(1)求角A的大小:
2若a=3,ABC的面积为3
,线段BC的中点为D,求AD的长,
4
【答案】A=:2AD=
3
2
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【详解】(1)由m/1n,
则2b-e=2 a cosC,
结合余弦定理可得2b-c=2ax
b2+d2-c2b2+a2-c2
2ab
b
所以b2+a2-c2=2b2-bc,
所以b2+c2-a2=bc,
所以cosA=b+c2-a21
2bc2'
又0<A<π,
所以4=
π
2国为48C的面积为35,。=,4=及
4
所以-besin A=
,35
4
4
所以bc=3,
又b2+c2-a2=bc,所以b2+c2=9+3=12,
因为D为线段BC的中点,所以D=AB+AC),
所以D=(+2-4c+4C)2+2cos号+b
c+c+)-02+3)=,
所以4D=⑤
2
D
6.(25-26高一下福建三明期中)已知ABC,其内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
2c+b=2acosB
(1)求A:
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(2)c=3,S。ABc
35
,D是BC的中点,求AD的长.
2
【容灯a经a
【详解】(1)由题意和正弦定理得2sinC+sinB=2 sinAcosB,
HsinC sin(B+A)=sinBcosA+cosBsinA
2sinBcosA 2cosBsinA+sinB 2sinAcosB
得2 sin B cosA+sinB=0,且B∈(0,π,则sinB≠0,
可得o4=-且40列,所以4=行
(2)如图:
B
D
因为c=3,A=2
1
1
由S。ABC=
35所以x3xhx53V3
,解得b=2,
2
2
在ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2 bccosA=4+9-2×2×3×
则a=9,又D为BC边上的中点,所以BD=9,
2
在ABC中,由余弦定理得,则cosB=a+-公=19+9-44W四
2ac
2×V19×319
在△ABD中,由余弦定理得
AD2=AB2+BD2-2AB-BD60sB=9+19-2x3x19×49_Z
4
21941
所以D=V万
题型二求中线长的最值(范围)(共4小题)
7.(25-26高一下.贵州毕节期中)已知a,b,c分别为ABC的内角A,B,C所对的边,
a=23asin C+acosC=b+c.
(1)求A:
(2)已知D是边BC的中点,求AD的最大值,
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【答案】()4=于;(23
【详解】【小题1】因为V5 asinC+acosC=b+c,
由正弦定理得:√3 sin Asin C+sin AcosC=sinB+sinC,
因为sinB=sin(A+C)=sin AcosC+cos AsinC,所以√5 sin Asin C=cos Asin C+sinC,
因为C∈(0,π),所以sinC>0,所以V5sinA-cosA=1,
所以21-名-1,甲如4名-
长为4e@,所以名<4-君要所以4-君后所以4-号
6
【小题2】因为os4=cd-行a=25,所以+c=12+e,
2bc
因为D是BC的中点,所以0-西+40,所以40-a西+ad+26.40
=e2+B2+2 hecos到=6+e2+hc=2+2加刻
4
4
因为b2+c2≥2bc,所以12+bc22bc,即bc≤12,
所以=42c+12s2+2x12=9,
4
当且仅当b=c时,等号成立,所以AD的最大值为3.
8.(25-26高一下.四川资阳期中)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知
√5sinB+cosB=2,且acos C+ccosA=4V5cosB,AC的中点为M.
(1)求B:
(2)若ABC为锐角三角形,求BM的取值范围.
【答案】aB=:2训万,3]
【详解】(1)由V5sinB+cosB=2
sin cos-2sin2sin
2
又0<B<元,所以元<B+<7n,
6
66
62,B=
所以B+卫=刀,
3
(2)由acosC+ccosA=45cosB,且B=可得acosC+ccos A=2V5,
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又acosC+ccos A=2 rsin AcosC+2 rsin Ccos A=2 rsin(A+C)=2 rsin B=b,r为△ABC外
接圆半径)
所以b=23,又b2=a2+c2-2 ac cos B,所以a2+c2=b2+2 ac cos B=12+ac,
b
25
=4
在ABC中,由正弦定理得sinA sinC sin∠ABCV3
所以a=4sinA,c=4sinC.
由4C的中点为M,得BW=⑧a+BC),
所以Bw-48i+BC=4(a+8c+2BaBc)4a+c2+ac2+2ad
(122sin dsinc)38sin sin c 3 sin Asi
4
=3+43 sin A cos A+4sin2A
=3+2v3sin 24+2(1-cos24)
=5+4
1
-sin 24-
-cos 2A
=5+4sin2A-元
6
0<AK2
因为ABC为锐角三角形,所以
,得<A<
0<
2T-A<2
6
3
则2A-”∈,5π
6(6’6
所以sin
则5+4sin2A-
e(7,9],
6
故BM的取值范围是√7,3:
9.(25-26高一下.四川成都期中)在锐角ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已
知a=√3且sin2B+sin2C-sim2A=sin Bsin C.
(1)求角A:
(2)求ABC周长的取值范围;
(3)求边BC上的中线AD的取值范围.
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【容米1四1-a8+v可:0:
【详解】(1)因为sin2B+sin2C-sin2A=sin Bsin C,
由正弦定理得,b2+c2-a2=bc,
又由余弦定理得,cosA分+c0=次,敌1
3
(2)由正弦定理得
a
b
=2,
sin A sin B sin C
btes2lsin B+sin C)s2sin BtsinBsingt Y3
3
2
2cosB=2V5sinB+)
6
又因为ABC是锐角三角形,故
<B<号
0<C=π-B<
2
解得名<B<受
6
2
5·a川9
b+c∈3,25,a+b+c∈3+5,35],
△ABC周长的取值范围为3+V3,35。
3)由余弦定理得,c0sAb+c-a=b+c-3-即+c=bc+3
2bc
2bc
2AD=AB+AC,两边平方得4ADP=AB2+|ACP+2AB·AC=b2+c2+bC=2bc+3.
b
_a
由正弦定理可知,sin B sinC sinA√3
=2,故6=2im8c=2smC,
2
因此2hc+3=8sin8smC+3=8 Ssin si号-8)+3=8 sin co+n8)+3
43sin B cos B+4sinB+3=23sin2B+4.1-cos2B
+3=23sin 2B-2cos2B+5
2
=46sin2B.
2
-cos2B+5=4sin2B-马+5,
6
0<B<π
又因为ABC是锐角三角形,故
2
0<c=
,解得刀<B<
3π-B<
6
2
故2B-君eg,sm28-爱e小,4sin2B-象+5e7.9,
666
6
6
即4e(小,则4De
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10.(25-26高一下江苏期中)在ABC中,角A,,B,C所对的边分别为a,b,C,己知
3sinB-sinBeosB=
,AC的中点为M,
2
(1)求B:
(2)若acosC+ccosA=4√3cosB,求ABC内切圆面积的最大值;
3)若ABC为锐角三角形,b=2,求线段BM的取值范围.
【答案】a号或g:2元
(3)
3
【详解】(1)由题意可知V51-cos2B-1、
2
之之,七3
cos2B+sin2B-0.
2
可得如28+引=0,因为0<8<,所以号<28+骨资
33
可得2B+=π或2B+=2π,解得B=或B=5红
3
3
6
(2)由题意可得a+-c+e+c-d:4W5cosB,化简得6=4N5osB,
+C
2ab
2bc
所以e0sB>0,所以由1)可知8-号可得b=4c0s号-25,
可知cosB=
2+c2-25_1,化简得a+c2=ac+12.即(a+c=3ac+12,可得
2ac
ac=a+c2-12
3
由基本不等式可知9c之c,即a+e之ac:当且仅当a=c时取等号,
2
4
所以a+d≥a+c-12,由b=25,解得25<a+c≤45.
4
3
-1。
股内切圆半径为,则Sc)acsin B=-)a+b+C
可得r=acsin B-V3
ac
a+b+c 2 a+c+23
5,因为ac=a+c°-12
3
所以
(a+c2-12
r=5.3
51a+e-12.5a*c+25o+c-20)-5a+e-25
2a+c+2W323a+c+25)2
3a+c+2W5)
6
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因为2√5<a+c≤4V5,所以0<r≤1,
当a=c时,内切圆半径为取得最大值1,此时ABC内切圆面积的最大值为刀.
(3)可知8W-8A+8C),所以Bd=8+Bc-e2+a+2 BaccosB,)
园为48C为锐角三角形,所以B-行
所以B-e+e+2aco}-e++ad.
可知c8=-分可得Ge=c+4,所以网-c+1
2ac
3sin4,c=4v5。
因为0”c,所以a=5m
b
3 sinC,
则
32
2
331
0<A<
π
2
0<A<
因为
0<C<π
由8=行可符
2
2-A
解得后<4
0<
3
2
所以T<2A-亚<
5π
6
6
可得sm24-s1,所以}<®s,即<s6
6
所以线段BM的取值范围为
题型三三角形角平分线问题(共6小题)
11.(24-25高一下山东泰安期中)已知A8C的面积是35
4=60°,BC=3,AD是
∠BAC的内角平分线,D在边BC上,则AD=()
A.1
B.√2
C.5
D.2
【答案】D
〖详解】因为ABC的面积是33,所以-besin A-besit如60E3
所以bc=6,
2
2
在ABC中,由余弦定理可得a2=b2+c2-2 bccos A,
所以32=b2+c2-bc=(b+c2-3bc=(b+c)2-18,解得b+c=3V5,
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因为Sam+Saam=Sac,所以)c.ADsin∠DAB+号b:ADsin.∠DAC=besin∠BAC,
又AD是∠BAC的内角平分线,
所以e30+b:sin30=csin60,
所以AD(b+C=√3bc,所以3V5AD=6√5,所以AD=2.
12.(多选)(25-26高一下辽宁鞍山期中)在ABC中,AB=2,AC=3,LBAC=60°,则
()
A.BA.AC=3
B.BC边上的中线长
2
C.BC边上的角平分线长v5
D
1BC外接圆的面积为28
3
【答案】BC
【详解】选项A:向量Ba与AC的夹角为180°-∠BAC=120°,
所以8A4C-Bd4Ccos120=2x3×(》=-,A错误
选项B:设BC中点为D,则AD=)(AB+4C)则
0-得西+aC-+2-c+ac)=得2+2x2x3xeos60+3判=
故BC边上的中线长V19,B正确,
E
D
选项C:设角A的角平分线交BC于E,利用面积关系S。ABE+SACE=SHBC,
即4B-4Esm30+4C,4Esn30-4B-4Csm60
也即片x2×4E×行+2X3×1E
11
22*2x3x
11.
,解得4E=65,c正确
5
选项D:由余弦定理得BC2=AB+AC2-24B.4C.c0s60°=2+32-2×2×3×=7,即
2
BC=√7,
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BC√72V2I
设ABC外接圆半径为R,由正弦定理2R
sim∠BAC53,则R=
3
2
所以ABC外接圆的面积S=πR2=π
√21
7π,0错误
3
13.(多选)(25-26高一下.甘肃兰州期中)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
且A=2B+2C,2b=3c,D为线段BC上的一点,则下列结论正确的是()
2π
A.A=
3
B.△ABC的周长为V9+5。
2
C.若AD为aABC的中线,则AD=。
0
4
D.若AD为△ABC的角平分线,则AD=3。
【答案】ABD
【详解】因为什B叶C=A+A=元,所以A=2红,A正确
由26=3c,得b=c.由余弦定理a2=b2+c2-2 becosA,得a=19
3
2
2c,
所以sABC的周长为a+b+c-I9+5c
c,B正确.
2
2
误
由Suc=So+5m得be sin∠B4C=eAD-sn∠BAD+b:D-s如∠C1D,得
AD=bc3
b+cC,D正确
14.(25-26高一下黑龙江绥化期中)如图,己知三角形ABC的内角A,B,C的对边分别
为a,b,c,且b2+c2=a2+bc
D
(1)求∠BAC的大小;
(2)若b=4,c=6,设AD为三角形ABC的角平分线,求AD的长.
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【答案】肾2
5
【详解】(1)由余弦定理可得cosA=
b2+c2-a2 bc 1
2bc
2bc2'
又因为A∈(0,,故A=
3
(2)因为SB4D+SDAc=SB4c,
8 ADsin/BAD+)ADx ACsin.∠DAC=号ABx
又因为AB=c=6,4C=b=4,∠BAD=∠DAC=∠BAC=
6'
新以6ADX+4HD×)=6x4因
2
2
所以AD=125
5
15.(25-26高一下.吉林.期中)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
(2a-b).cosC =c.cosB
(1)求角C的大小;
(2)若c=4,ABC的面积为4√5,求该三角形的周长
3)若a=5,b=3,CD为∠ACB的平分线,求CD的长.
【答案】a四肾212:15
【详解】(1)解:因为2a-b)cosC=c.cosB,
由正弦定理,可得2sinA-sin B).cosC=sin CcosB,
整理得2 sin AcosC-sin BcosC=sin CcosB,
所以2 sin AcosC=sin CcosB+sin BcosC,即2 sin AcosC=sin(B+C),
又因为A+B+C=元,可得sin(B+C)=sinA,所以2 sin AcosC=sinA,
因为A∈(0,m),可得sinA>0,所以2c0sC=1,即cosC=2,
1
又因为Ce@,所以C-骨
(2)解:由(1)知:C=灭且ABC的面积为4√5,
3
可得)absinC=号bx
1
=4N5,可得ab=16,
2
因为c=4,由余弦定理知c2=a2+b2-2 abcosC,
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可得16=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab=(a+b)2-3×16,可得(a+b)2=64,
解得a+b=8,所以ABC的周长为a+b+c=8+4=12.
(3)解:因为CD为∠ACB的平分线且C-号,可得∠4CD=∠BCD-君
6
aCD.sin
由Sac=SACD+Sacn,可得)absin C=b-CD-sin+a
6
又因为a=5.b=3,可得x5×3x5x3
11
1
*-ZX3xCDx+7x5xCD*
整理得2CD-15V5,所以cD=155
4
8
16.(25-26高一下.浙江宁波期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,△ABC
的面积为8,外接圆半径R=4,且a'+c2-b2=45y
-s.
3
(1)求b:
(2)若a=3c,∠CBA的平分线交AC于D,求BD的长度.
【答案】(b=4W5:2)BD-9
7
x,acsinB=2
【详解】(1因为a+c2-_45s,所以a2+c2-b2=45xac
-acsinB
3
32
3
由余弦定理得a2+c2-b2-2W
3
acsinB=2 accosB,所以tanB=√5,
又Be(Q,,所以B=了:又因为外接園半径R=4,
则由正弦定理可得b=2 RsinB=8×
3
2=45.
2
(2)由1)知:6=45,B=骨且a=3c
由余弦定理可得c0sBa+c二6=9c+C一48-),化简得c2三48
2ac
6c2
所以c=45,g=12V5
i a=
∠CBA的平分线交AC于D,则∠CBD=∠ABD=B=」
26
在ABC中,由等面积法得S.ABC=S.BAD+S.BCD,
即grm80s
B,1
2+2aBD.sin
B
时9号-9o
.1
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所以BD=9V7
B
题型四求角平分线的最值(范围)(共4小题)
17.(25-26高一下广西玉林期中)已知ABC的内角A,B,C的对边为a,b,C,且
a-b sinC-sinB
c sinA+sinB
(1)求tanA;
(2)若ABC的面积为√,求内角A的角平分线AD长的最大值.
【答案】(1)5;(2)5
【详解】(1)因为a-b-sinC-sinB
c sin A+sin B
由正孩定度利9。-8名,即c2+6-心心
由余弦定理得c0sA=C+-dc1
2be
2bc 2
因为4∈(0,所以A=于,所以anA=5
(2)因为AD为角A的角平分线,所以∠BAD=∠CAD=T
6
由于SAD8+S.ADc=SHBc,所以AD.csin
元.1
=5,
62
3
所以AD(c+b)=V3bc=43,所以bc=4,
因为b+c≥2√bc=4,当且仅当b=c=2时等号成立,
所以4V3=AD(C+b)≥2 bcAD=4AD,即AD≤√5,当且仅当b=c=2时等号成立,
所以AD的最大值为√
18.(25-26高一下河南焦作.期中)在ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,m=(2b,c)
sin B
,n=
tan C
(cosA·cosC
且mlln·
(1)求角A;
(2)若bc=4 sin B sin C,ABC是钝角三角形,
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(i)求b+c的范围;
(i)若点D在BC上,且AD为∠BAC的角平分线,求AD的取值范围.
023
【答案】aA=号:回(i)6+ce(6,:(i)ADe0,2
【详解】(1)由m=(2b,c),i=
sin B
cos 4-cosCtan Cm
sinB
所以2b.tanC-c.
sinB
-C.
=0,
cosAcosC
=0,26.sinc
cosC
cosAcosC
化简整理得2 b.sinC.cos4=c.sinB,再由正弦定理得2 sin B.sinC.cosA=sin C.sinB,
因为s血B>0snC>0,所以cosA=且4e0,列,所以4
3
(2)(i)由bc=4 sinB.sinC,结合正弦定理b=2 R.sinB,c=2 R.sinC,得R=1.
因此a=2Rsin4=2x5
5,且C=2元B.
3
因为AB8C为纯角三角形,A=兮,故钝角只能是B或C,
所以B<行或号<C=B经所以引(任)
2
3
=23
V3 sin B+cosB =23sint
(6/
国为8》经):所以8+6()s如8
所以b+c∈V5,3
()因为AD为∠B4C的角平分线,且A=背,如图:
由面积关系S,ABC=SHBD+S4Dc,∠BAD=∠CAD=T,
6
所以cs子)4D-cs如及)1天,化简得MD=5e
32
62
6
b+c
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又因为bc=4 sin Bsin C=4 sin Bsin
=3sin 2B-cos2B+1=-2cos
s+引1--am8剔
=4sin2B+
π
-1,
6
由(1D知b+c=2V3sinB+T
6/:
所以AD=Bac」
4m8+
b+c
2V5sinB+刀
6
2sn+8
1=28+》由知+
所以1∈山,5
所以AD=
-1=1-,因为函数y=t-}在山,5)是单调递增函数,
t
所以1=1时,4D=1-1=0,当1=V5时,AD=5--25
53
23
所以AD∈
19.(25-26高一下.河南郑州期中)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,
若5 bsin C+√5 csin B=4 asin B sin C,2 bsin B+2 csin C=bc+√5a.
(1)求角A的大小:
(2)求边a的值;
(3)角A的角平分线AD与边BC交于点D,求角平分线AD长度的取值范围.
【答案】写:25:创
2V53
32
【详解】(1)由√5 bsin C+√5 csin B=4 a sin B sin C及正弦定理得:
3sin B sin C+3sin C sin B=4sin Asin Bsin C,
因为0<B,C<7,所以sinB≠0,si血C+0
所以sinA=
2
,又0<A<
2,所以4=
3
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(2)由正弦定理
sin b sinc"sina,sinB
a
2V3
2a ,sinC=e
2a
+23
由2 bsin B+2 esin C=bc+5a得:2b5b+2c
2a
2a
bc+3a,
即b2+c2-a2=
-abc,
3
由余弦定理得,b2+c2-a2=bc,
联立解得a=√3.
(3)
B
如图所示,由(1知A=子,由于Sc=5co+S0
C写-D爱DC
62
6
:h-csin=c-4Dsin+4Db-sin交
2
32
62
6
cb=(c+B).AD,=3cb
c+b
由(2)知b=2sinB,c=2sinC,
医为4=号,所以sn8=sm4+G)=sn(C+写引}】
1
AD=3cb4 sin Csin B
2V5 sin CsinC+π
2v3sin C
3
2 cosC
c+b 2(sin C+sin B)
sinC+sinC+交
3
sin C+
sin C+3
2
-cos C
1-cos2C 3
sin2C+3 sin C cosC
十
-2
sin 2C
2
2tsn2c-
6
sinC+csC
2
2
sinc+
6
令C+工=0,则2C-”=20-,
6
6
因为aABC是锐角三角形,则<C<,<6<2红,5
<sin0≤1,
6
2'3
、3’2
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+sin2c-π
20、π
1 sin
-c0s20
2-1-2sn0)
则AD=
=2sin0-
sinC+π
sin
sin 0
sin 0
2sin0
6
1
令t=sin0,由解析式可知y=2t-
3
单调递增,
2t
2
所以2v3
2113
即23
3
2t
<AD≤
2
3
2
2V53
即AD长度的范围为
32
20.(25-26高一下.河南郑州期中)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,
若√5 bsin C+√5 c sin B=4 a sin B sin C,2 bsin B+2 csin C=bc+√5a.
(1)求角A的大小:
(2)求边a的值;
3)角A的角平分线AD与边BC交于点D,求角平分线AD长度的取值范围.
【答案】a)号:25:B
2V53
3’2
【详解】(1)由,√5 bsinC+√3 csin B=4 a sin B sin C及正弦定理得:
√5 sin B sinC+√3 sin C sin B=4 sin Asin B sin C,
因为0<B,C<
2,所以sinB0,sinC≠0,
所以sinA=】
,又0<A<,所以A=
2
31
(2)由正弦定理6。-C=”25。,得nA=6mC-c
sin B sinC sin A 3
2a
2a
由20sm8+2 eiC=kc+5a衡:26+2c5e。
-bc+3a,
2a
2a
即2+c2-2=5
abc,
3
由余弦定理得,b2+c2-a2=bc,
联立解得a=V3.
(3)
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A
B
如图所示,由(1)知A=,由于SBc=S.4c+S4BD,
2 B.AC.sinπ=L
32
4B.AD.sinD.4C.sin
62
6
.b.c.sin.c
2
写2c0sm+}0
62
6
3cb=(c+b)DD=cb
c+b
由(2)知b=2sinB,c=2simC,
因为4-骨所以n8=4+G)=sm(C+到:
1
5
则D=V5cb_43 sin Csin
2W5 sin CsinC+元
2v3sin C
3
2sinC+
2 cosC
c+b 2(sin C+sin B)
sinC+sinC+
3
sin C+
-cos C
2
2
1-c0s2C,V
sin2C+3 sin CcosC2
3 sin2C 2
m2c-8别
3
inC+cosC
2
令C+元=日,则2C-2=28-x,
6
6
2
因为△48C是锐角三角形,则<C<<9<2红,5
<sin0≤1,
6
23
、3’2
1
则AD=2
sin2c-π)1
6
sin20-π)1
22cos29
3--2sim20
=2sin0-
1
sinC+
sin0
sin
sin0
2sin0
6
令1=sin0,由解析式可知y=21-号
31
单调递增,
所以2
3
3<21-1s3,即2
2t2
3
<ADS3
2V53
即AD长度的范围为
3’2
题型五三角形高线问题(共3小题)
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21.(25-26高一下山东滨州期中)在ABC中,A=45,,AC=4,AB=3√2,则BC边
上的高为()
A.210
B.6V10
c.65
D.
310
5
5
5
【答案】B
【详解】在ABC中,A=45°,AC=4,AB=3V2,
由余弦定理,得BC=AB+4C2-2AB-ACc0sA=18+16-2×3N2×4×Y5-10,
2
则BC=√10.
09ms2r·9m-O8四OP·#·里装甲y婴明9
BC
5
22.(25-26高一下河北石家庄阶段检测)在ABC中,A=45°,AC=4,AB=3√2,则
BC边上的高为()
A.10
B.
C.210
D.
6V10
【答案】D
【详解】在ABC中,A=45°,AC=4,AB=3√2,
由余弦定理得BC=A8+4C:-24B4 Ccos4=18+16-2×32×4×5.10,
2
则BC=而,设BC边上的商为:由等面积法可料4B4Csn4=
BC.h,
则h=AB,ACsin A60
BC
5
23.(25-26高一下.广东佛山期中)在ABC中,角A,B,C的对应边分别是a,b,c,且
bcos A =c-asin B.
(1)求∠B;
2)若BC边上的高等于写BC,求0s4的值.
【答案】a空a-0
10
【详解】(1)由a=
b
sin A sin B sin C
c及bcosA=c-asin B得sin B cos A=sinC-sin Asin B,①
在ABC中,有sinC=sin(A+B)=sin Acos B+cosAsin B,②
由①②可知sin B cos A=sin Acos B+cos Asin B-sin Asin B,
则有sin Acos B=sin A sin B,
又sinA≠0,所以cosB=sinB,由0<∠B<π可得tanB=l,
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因此可得B=
(2)如图所示,过A作BC边上的高交BC于D,
由题意可知4D=兮8C,由(①)中∠B=牙可知△48D是等腰直角三角形,
所以BD-8C,4B=EaD=5BC.
3
在Rts4DC中,DC=BC-BC=2BC,
2
3
3
3
则在ABC中,由余弦定理可得cosA=B+AC-BC
2BC2+5 BC2-BC2
s91
10
2AB·AC
2
2BC.5 BC
10
3
3
B
题型六多三角形或四边形问题(共8小题)
24.(25-26高一下.重庆期中)如图,在四边形ABCD中,AD=CD=2,ABC为等边三
角形,则△BCD面积的最大值为()
D
A.1+5
B.2+5
C.2
D.5
【答案】B
【详解】在△ADC中,设∠4DC=0,则Sc=×ADxCDsint0=2sin0。
由余弦定理知AC2=AD2+CD2-2AD.CDcos0=8-8cos0.
4c中:8s片
-AC2=23-23cos0.
又AD=CD=2,ABC为等边三角形
所以∠DAC=∠DCA,∠BAC=∠BCA,即LDAB=LDCB
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所以可通过SAS判断△ABD和△BCD全等
枚5am-5w-5ac+5x=sn0-6cs9-5=2xn0-引、5.
所以当0-号年0-g时.Swl-2+5
6
25.(25-26高一下山东菏泽.期中)已知ABC的三个内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
且满足b2>a2+c2,√3a=2 bsinA,a+c=1,点D是边AC上一点,且AC=3CD,则BD的
最小值为()
A.②
B.21
C.221
D.
4vW27
7
21
21
【答案】B
【详解】由题√5a=2 bsinA结合正弦定理可得:√3sinA=2 sin Bsin A,
因为si4>0,所以sin8=
2
b>a2+c2,B为钝角,B=2n
:AC=3CD,AC=3DC,由爪型定理可得BD=名BC+BA
两边平方可有:(Bo-(c+函-8c+c+8d
2π+1
91
39
991
:a+c=1,.c=1-a,
画-0+gl-ar-al-a--)+分
:当a=号时,D取符最小值牙,即D最小值为哥
26.(25-26高一下广东江门期中)如图,在四边形ABCD中,已知AD⊥CD,AD=10,
AB=14,∠BDA=60°,∠BCD=135°,则BC的长()
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D
B
A.82
B.142
C.8W3
D.42
【答案】A
【详解】在△ABD中,AD=10,AB=14,∠BDA=60°,
由余弦定理得AB2=AD2+BD2-2·AD·BD·cOS∠BDA
142=102+BD2-2×10×BD×cos60°
整理得BD-10BD-96=0,解得BD=16或BD=-6(边长为正,舍去),
AD⊥CD,∠ADC=90°,
.∠BDC=∠ADC-∠BDA=90-60°=30°.
在△BCD中,∠BDC=30°,∠BCD=135°,BD=16,
由正弦定理得
BC
BD
sin∠BDC sin∠BCD
÷BC=BD:sin∠BDC_=l6xsin30_16x2
=8√2
sin∠BCD
sinl35°
2
2五,25-26高一下广东佛山·期中)在Rt△ABC中,C=,D为8C边上一点,自
∠BAD=2LCAD,AB=3BD,则CD=()
DB
A.
B.
4
C.5
D.
13
9
9
13
【答案】B
【详解】设∠CAD=0,则∠BAD=20,∠CAB=30,
B
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由c
则∠CDA=I-0,∠ADB=元+0,
AB
BD
在△ABD中,由正弦定理可得
sin∠4DB sin∠BAD'
由AB=3BD,则AB
sin
+0
(2
3
cos0 =3sin 20 =6sine cos0,
BD
sin20
由0e0写》故cos00,1=6sin0,即sm0
6
sin 30 sin0 cos 20+sin 20 cos0=sin0.(1-2sin20)+2sin0 cos20
=00-2n0叭+2m0-smoj-g-2xG+2*g-6)-号
则AB
BC -27(CD+DB)-3DB CD-4
1313
DB 9
28.(25-26高一下陕西榆林.期中)如图,己知ABC中,
AB=√6,∠ABC=45°,∠ACB=60°,延长BC至点D,连接AD.
B
D
(1)求AC的长:
(2)若CD=3,求AD的长
【答案】(1)2;(2)19
AB
【详解】(1)在ABC中,由正弦定理得TIBGSiWLACB
且AB=V6,∠ABC=45°,∠ACB=60°.
所以AC=ABsin∠ABC
vx
2=2
sin∠ACB
(2)因为∠ACB=60°,则∠ACD=120°,
在△ACD中,由余弦定理得AD=√AC2+CD2-2AC.CD·cosI20
4+9+2x2x3x:19.
2
29.(25-26高一下.湖南益阳期中)如图,在平面四边形ABCD中,AD1AC,BC⊥CD.
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D.
C
A
B
(1)若
$$A C = \sqrt 2 + \sqrt 6 , A B = 2 \sqrt 3 , \angle C A B = 4 5 ^ { \circ } ,$$
,求
∠ACD
的大小
(2)若
$$B C = \sqrt 2 , A B = \sqrt 3 , C D = 3 A C ,$$
,求
AC.
【答案】
$$\left( 1 \right) 3 0 ^ { \circ } ; \left( 2 \right) 3$$
【详解】(1)在
ABC
中,由余弦定理得
$$B C ^ { 2 } = A C ^ { 2 } + A B ^ { 2 } - 2 A C \cdot A B \cos \angle C A B = \left( \sqrt 2 + \sqrt 6 \right) ^ { 2 } + \left( 2 \sqrt 3 \right) ^ { 2 } - 2 \left( \sqrt 2 + \sqrt 6 \right) \times \left($$
$${ \sqrt 2 + \sqrt 6 } \right) \times \left( 2 \sqrt 3 \right) \times \frac { \sqrt 2 } { 2 } = 8 ,$$
所以
$$B C = 2 \sqrt 2 .$$
正弦定理
$$f \frac { 1 } { f _ { 1 } }$$
$$\frac { A B } { \sin \angle A C B } = \frac { B C } { \sin \angle C A B } ,$$
$$: \sin \angle A C B = \frac { A B \sin \angle C A B } { B C } = \frac { 2 \sqrt 3 \times \frac { \sqrt 2 } { 2 } } { 2 \sqrt 2 } = \frac { \sqrt 3 } { 2 }$$
因为
BC⊥CD,
,所以
$$\angle B C D = 9 0 ^ { \circ } , \angle A C B < 9 0 ^ { \circ } ,$$
,所以
$$\angle A C B = 6 0 ^ { \circ }$$
故
$$\angle A C D = \angle B C D - \angle A C B = 9 0 ^ { \circ } - 6 0 ^ { \circ } = 3 0 ^ { \circ }$$
(2)设
AC=x,
则
CD=3x,
因为
BC⊥CD,
,所以
$$\angle A C B + \angle A C D = 9 0 ^ { \circ } ,$$
则
cos∠ACB=sin∠ACD
在
Rt△ACD
D中.
$$\cdot \sin \angle A C D = \frac { A D } { C D } = \frac { \sqrt { C D ^ { 2 } - A C } ^ { 2 } } { C D } = \frac { \sqrt { ( 3 x ) ^ { 2 } - x ^ { 2 } } } { 3 x } = \frac { 2 \sqrt 2 } { 3 } , 则 \cos \angle A C B = \frac { 2 \sqrt 2 } { 3 }$$
在
中,
由余弦定理得
$$\tan \angle A C B = \frac { A C ^ { 2 } + B C ^ { 2 } - A B ^ { 2 } } { 2 A C \cdot B C } ,$$
$$\frac { 2 \sqrt 2 } { 3 } = \frac { x ^ { 2 } + \left( \sqrt 2 \right) ^ { 2 } - \left( \sqrt 3 \right) ^ { 2 } } { 2 \sqrt 2 x }$$
整理得
$$3 x ^ { 2 } - 8 x - 3 = 0 ,$$
,解得x=3或
$$x = - \frac { 1 } { 3 }$$
(舍去)
当
x=3
时,
$$B C = \sqrt 2 , A B = \sqrt 3 , A C = 3$$
,能构成三角形,满足条件.
故AC=3
30.(25-26高一下山西期中)如图,在平面四边形
ABCD
中,
AB=AD=2,BC=3.
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嘴4.C=子求n∠8DC的值:
(2)若CD=1,cosA=3cosC,,求△ABD的面积.
【答案】)y6,242
4
3
【详解】(1)在△ABD中,AB=AD=2,A=
3
由余弦定理得BD2=AB2+AD2-2AB·AD cos.∠A=4+4-2×2×2×
2.
所以BD=2√5,
在△BCD中,BD=25,BC=3,C=
4
所以由正弦定理得
sn∠BDc-sinC,得BD sin∠BDC=BCsinc,
BC
BD
25m<0c=39,得n0C-6
4
(2)在△ABD中,AB=AD=2,
由余弦定理得c0sA=4B+AD-BD8-BD
2AB·AD
8
在△BCD中,BC=3,CD=1,
则余弦定理得cosC=BC+CD2-BD210-BD
2BC.CD
6
因为0s4=3c0sC,所以8-BD-3x10-BD.10-BD,解得BD=
8
6
2
3
32
所以
os4=8-BD2
8
1-3=1-4-1
8
33
因为4e(0,小,所以sn4=-6osA=22
V93
所以△80的面积5w840血4-2x2x29.
1
2
33
31.(25-26高一下广东揭阳期中)如图,在平面四边形ABCD中,点B与点D分别在直线
AC的两侧,BC=CD=2.
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B
D
a诺B=2,AC=4D,且∠BC-2∠ADC>至,求∠48C,
2诺4D=2AB,且∠B1D-子,求AC的最大值,
【答案】(1)5π,(22+22.
6
【详解】(1)设LADC=9,依题意,∠BAC=∠BCA=∠ABC=元-0,
22
2
则AD=AC=2 AB cos∠BAC=4sin0,CD=2 AD cos∠ADC=8sin0cos0=2,
即s如20-2而<29<x,
1
2
所以∠ABC=20=5π
6
(2)连接BD,△ABD中,AD=V2AB,∠BAD=
4
B
C
D
由余玻定理得BD=48+AD-21BDc0s号=B+24B-218反B号=4B,
则BD=AB,即∠ABD=,设∠CBD=a0<a<孕,在△BCD中,BC=CD=2,
于是4B=8D=28Cc0s2C8D=4cosa,在4C巾:∠A8C-分+a,
由余弦定理得:AC2=AB2+BC2-2 AB.BC c0s∠ABC,
C2=16cos@+4-8cosa.2cos()16csa+4+16sina cosa
=8sin2a+8(cos2a+)+4=8V2sin(2a+)+12≤8√2+12,
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当且仅当2如+子-子即a一时取等号,
8
所以当a=时,4C=V41+V2可=2+2N2,
8
所以AC的最大值是2+2√2,
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