内容正文:
专题05 利用正余弦定理解三角形
题型01余弦定理解三角形
题型06正弦定理判断三角形解的个数
题型02正弦定理解三角形
题型07正余弦定理的边角互化(重点)
题型03面积公式的应用
题型08利用正余弦定理计算距离、高度(重点)
题型04正余弦定理解三角形综合(重点)
题型09利用正余弦定理计算角度(重点)
题型05正余弦定理判定三角形形状
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题型01余弦定理解三角形
1.在中,内角的对边分别为,若,则( )
A.3 B. C. D.
2.在中,分别为内角所对的边,且,则( )
A. B. C. D.
3.已知钝角三角形的三边分别为,,,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.已知在中三条边上的高分别为,则该三角形的形状是______.
5.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则______.
题型02正弦定理解三角形
6.在中,内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.或
7.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A. B. C. D.
8.在中,已知,,,则__________.
9.已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
10.在中,,,,则的面积为______.
题型03面积公式的应用
11.已知的面积为,若,,则( )
A. B. C.3 D.
12.已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,的面积为,则( )
A. B. C. D.
13.已知的内角,,所对的边分别为,,,且,三角形面积为,则的周长为( )
A. B.
C. D.
14.在中,已知,.为的中点,且,则的面积是 ( )
A. B. C. D.
15.记的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
16.在中,内角所对的边分别为,若,的面积为,则( )
A. B. C. D.
题型04正余弦定理解三角形综合
17.如图,在四边形中,已知,,,,,则的长( )
A. B. C. D.
18.(多选)在中,D在线段AB上,且,,若,,则( )
A. B.的面积为8
C.的周长为 D.为钝角三角形
19.(多选)已知三条边是连续的正整数,且最小角的余弦值为,则( )
A.是锐角三角形
B.的面积为
C.外接圆半径为
D.若是最大角,则
20.某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边,已知,,则的边长为___________.
21.如图,在平面四边形中,,,,.
(1)求线段的长度;
(2)求的值.
22.在△ABC中,,,,点D在边BC上,且.
(1)求的值;
(2)求线段的长.
题型05正余弦定理判定三角形形状
23.在中,若,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.直角三角形
24.在中,已知,试判断的形状是( )
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
25.已知的三个内角,,所对的边分别为,,,若,,则的形状为( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰三角形 D.直角三角形
26.(多选)在中,已知,则的形状可能是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等腰三角形
27.已知的内角的对边分别为,且,,则的形状为______.
题型06正弦定理判断三角形解的个数
28.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,满足条件的有两解,则边长a的可能取值为( )
A.3 B. C. D.4
29.在中,内角,若满足条件的三角形有且仅有两个,则边长的取值范围为( )
A. B. C. D.
30.(多选)在中,角的对边分别为.根据以下条件解三角形,恰有一解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
31.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足,的有两解,则b的取值范围为( )
A. B. C. D.
32.在中,角、、的对边分别为、、,若满足和的三角形有且仅有两个,则边的取值范围是_________.
题型07正余弦定理的边角互化
33.记△ABC的内角的对边分别为,已知,则( )
A. B. C. D.
34.在中,内角的对边分别为,且,的面积为,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
35.已知的内角的对边分别为,满足,且,则( )
A. B. C. D.
36.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且面积为.若,且,则( )
A. B. C. D.
37.在中,内角,,所对的边分别为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
38.记内角、、的对边分别为、、,.
(1)求;
(2)若,且,求的面积.
题型08利用正余弦定理计算距离、高度
39.,是海面上相距海里的两个观测点,位于的正东方向.现位于点北偏东45°方向,点北偏西60°方向的点有一艘船发出求救信号,位于点南偏西60°方向且与点相距8海里的点的救援船立即前往营救,其航行速度为海里/小时,则该救援船到达点所需的最短时间为( )
A.0.2小时 B.0.3小时 C.0.4小时 D.0.5小时
40.为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.现测得,米,在点C,D处测得塔顶A的仰角分别为,,则塔高( )
A.米 B.米 C.米 D.米
41.如图,要在相距200 km的A,B两地各放置一个地动仪,B在A的东偏北60°方向.若A地正东方向的铜丸落下,B地东南方向的铜丸落下,则地震的位置C在A地正东________km.
42.如图,为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底在同一水平面内且相距20米的两个测量基点与.现测量得,在点处测得塔顶的仰角分别为,若河宽至少12米,则塔高______米.
43.海面上有一座小岛,一艘小船在观测点测得小岛在北偏西方向.小船从出发,沿北偏东方向匀速航行海里到达处,此时发现小岛正好在小船正西方向,则此时小船与小岛距离_________海里.
44.某长方体建筑可以近似看成长方体,点在的延长线上,是垂直于地面的测量标杆,高为m. 现测得长为m,在处测得点的仰角为, 点的仰角为. 若,则建筑物的高为______ m(答案精确到0.01)
题型09利用正余弦定理计算角度
45.已知,是两个暗礁群,将其视为质点,相距.为保障航行安全,欲在一条东西方向的航道(视为直线)上选取,点建两座灯塔,其中选取在距比距近的地方,且在灯塔处测得在它的南偏东方向,测得在它的南偏东方向.从灯塔沿航道向正东行驶可到灯塔,在灯塔处测得在它的南偏西方向,则在处测得在它的( )
A.南偏西方向 B.南偏西方向
C.南偏西方向 D.南偏西方向
46.一艘轮船航行到A处时看灯塔B在A的北偏东,距离海里,灯塔C在A的北偏西,距离为海里,该轮船由A沿正北方向继续航行到D处时再看灯塔B在其南偏东方向,则__________.
47.冬奥会会徽以汉字“冬”为灵感来源,结合中国书法的艺术形态,将悠久的中国传统文化底蕴与国际化风格融为一体,呈现出中国在新时代的新形象、新梦想.某同学查阅资料得知,书法中的一些特殊画笔都有固定的角度,比如在弯折位置通常采用30°、45°、60°、90°、120°、150°等特殊角度下.为了判断“冬”的弯折角度是否符合书法中的美学要求.该同学取端点绘制了,测得AB=5,BD=6,AC=4,AD=3,若点C恰好在边BD上,请帮忙计算的值( )
A. B. C. D.
48.(多选)某货轮在处时,灯塔位于货轮的北偏东,距离为海里,灯塔位于货轮的北偏西,距离为海里.该货轮自处向正北方向航行到处时,灯塔位于货轮的南偏东,则下列说法正确的是( )
A.处在灯塔的西偏北 B.处与处之间的距离是海里
C.灯塔与处之间的距离是海里 D.灯塔在处的西偏南
49.如图,某斜面上有两根垂直于水平面放置的标杆,杆长均为1m,阳光可视为平行光.其中一根标杆竖直立于水平地面,影子落在水平面上,影长为;另一根标杆竖直立于斜面上,影子完全投射在斜面上,影长为.
(1)求平行阳光与水平面所成锐角的正弦值;
(2)求的值.
$专题05 利用正余弦定理解三角形
题型01余弦定理解三角形
题型06正弦定理判断三角形解的个数
题型02正弦定理解三角形
题型07正余弦定理的边角互化(重点)
题型03面积公式的应用
题型08利用正余弦定理计算距离、高度(重点)
题型04正余弦定理解三角形综合(重点)
题型09利用正余弦定理计算角度(重点)
题型05正余弦定理判定三角形形状
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题型01余弦定理解三角形
1.在中,内角的对边分别为,若,则( )
A.3 B. C. D.
【答案】A
【详解】在中由余弦定理得:
,则或(舍).
2.在中,分别为内角所对的边,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得,即,
故,又,所以.
3.已知钝角三角形的三边分别为,,,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由题意可知钝角三角形的三边分别为,,,
则,解得,
所以实数的取值范围为.
4.已知在中三条边上的高分别为,则该三角形的形状是______.
【答案】钝角三角形
【详解】不妨设的三边上对应的高的长度分别为,
由,则,
设,,
则,
而,则为钝角,故为钝角三角形.
5.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则______.
【答案】或或
【详解】因为,,所以、均为方程的根,
对于方程,两根,,,,
所以当时,因为,所以为等边三角形,
则此时或,
当时,,,所以由余弦定理,
则,则此时.
题型02正弦定理解三角形
6.在中,内角所对的边分别为,若,则( )
A. B. C. D.或
【答案】D
【详解】由,,则,故,
由正弦定理,可得,
又,则,故或,
若,有,符合题意;
若,有,符合题意;
综上:或.
7.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知:,
由正弦定理可得,.
8.在中,已知,,,则__________.
【答案】或
【详解】因为中,,由正弦定理,
得,因为,所以或,
因为,经检验,或均符合题意.
9.已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
【答案】
【详解】△中,由正弦定理得:,
因为为锐角,所以,从而,所以,
从而,△中,由正弦定理,所以.
10.在中,,,,则的面积为______.
【答案】
【详解】由正弦定理:,代入得.
而.
故.
因为,故为锐角,.
.
面积
题型03面积公式的应用
11.已知的面积为,若,,则( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【详解】由及正弦定理得,,
又,所以.
又,即,
所以.
12.已知锐角的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由,,的面积为,得.
因为是锐角三角形,所以.
由余弦定理得,则.
13.已知的内角,,所对的边分别为,,,且,三角形面积为,则的周长为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据三角形面积公式 ,代入已知,;
,解得:,
根据余弦定理 ,代入, ,
对式子变形: ,代入,
得: ,即 ,所以,
三角形周长为.
14.在中,已知,.为的中点,且,则的面积是 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据题意,,
则,即,
则,又,所以,
所以.
15.记的内角,,的对边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】在中,由正弦定理得,
即,解得,而为三角形内角,所以,
,,
所以。
则.故选:B.
16.在中,内角所对的边分别为,若,的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在中,由及的面积为,得,
即,解得,
由正弦定理,得,
因此,所以.
题型04正余弦定理解三角形综合
17.如图,在四边形中,已知,,,,,则的长( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在中,,
由余弦定理得
∴
整理得 ,解得 或 (边长为正,舍去).
∵ ,∴ ,
∴ .
在中,,,,
由正弦定理得
∴ .
18.(多选)在中,D在线段AB上,且,,若,,则( )
A. B.的面积为8
C.的周长为 D.为钝角三角形
【答案】BCD
【详解】如图,在中,因,由余弦定理得,
则有,即,而,解得,,
在中由余弦定理得,故,故A错误;
在中由余弦定理得,
在中,由余弦定理得
,
,的面积,B正确;
的周长为,C正确;
显然AB是最大边,,角为钝角,为钝角三角形,D正确;
19.(多选)已知三条边是连续的正整数,且最小角的余弦值为,则( )
A.是锐角三角形
B.的面积为
C.外接圆半径为
D.若是最大角,则
【答案】BCD
【详解】设三边为连续正整数:(),最小角对最小边,记最小角为,
则,由余弦定理,化简分子得,
化简得.因此三边长为.
选项A.最大角对最大边,记最大角为,由余弦定理,为钝角,
故是钝角三角形,错误.
选项B.,则,
三角形面积,正确.
选项C.由正弦定理,外接圆半径,,则,,
,正确.
选项D.由二倍角公式,正确.
20.某同学用3个全等的小三角形拼成如图所示的等边,已知,,则的边长为___________.
【答案】
【详解】在中,,
又,则,
设,则,
在中,由正弦定理得,解得,
在中,由余弦定理得,
即,
又,解得,则.
21.如图,在平面四边形中,,,,.
(1)求线段的长度;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)由,得,在中,已知,,
由三角形面积公式 可得 解得:;
(2)由余弦定理即 ,
解得
设,在由正弦定理,得,
在中,由正弦定理 ,得.
22.在△ABC中,,,,点D在边BC上,且.
(1)求的值;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)解:在△ABC中,,
因为,,,所以.
(2)解:由(1)知,,所以,
在中,,由正弦定理可得,即,
解得.
题型05正余弦定理判定三角形形状
23.在中,若,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.直角三角形
【答案】A
【详解】正弦定理,,,即;
,,,即.
,,;
或;
,,,,;
,,即.
24.在中,已知,试判断的形状是( )
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】D
【详解】因为,所以,
化简得,即,
因为,所以,所以是等腰直角三角形.
25.已知的三个内角,,所对的边分别为,,,若,,则的形状为( )
A.等边三角形 B.等腰直角三角形
C.等腰三角形 D.直角三角形
【答案】C
【详解】,
,即,
由正弦定理及余弦定理得,,
∵,∴,
又,,整理得,
因为,,所以,
所以,为等腰三角形.
故选:C.
26.(多选)在中,已知,则的形状可能是( )
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】BD
【详解】将,(为外接圆的半径)代入已知条件,
得,则.
因为,所以,
所以,所以或,
所以或,故为等腰三角形或直角三角形.
27.已知的内角的对边分别为,且,,则的形状为______.
【答案】正三角形
【详解】由,得,
则,即,
所以,又,
所以.
所以.
则有.
又,所以,
从而.
所以为正三角形.
故答案为:正三角形
题型06正弦定理判断三角形解的个数
28.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,满足条件的有两解,则边长a的可能取值为( )
A.3 B. C. D.4
【答案】C
【详解】若有两解,则,即:,所以.
29.在中,内角,若满足条件的三角形有且仅有两个,则边长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
如图所示,在中,内角,作于,
要使满足条件的三角形有且仅有两个,则,其中,
即,因此边长的取值范围为,故A正确.
30.(多选)在中,角的对边分别为.根据以下条件解三角形,恰有一解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】BD
【详解】对于A,由,得,
因为为锐角,且,,即,
所以三角形有两解,A错误;
对于B,由,得,
因为,所以,故必为锐角,所以只有一解,B正确;
对于C,因为,则是的最大内角,
又由,得,所以无解,C错误;
对于D,由,得,,恰有一个解,D正确.
31.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足,的有两解,则b的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在中,,,
由正弦定理可得: ,
因为,且时,时,
要使有两解,
则的取值有两个,一个锐角,一个钝角,
由于,且为三角形内角,
所以的取值范围是,
同时有两解时的取值要满足,
由,可得,
又因为,可得,
综上,的取值范围为.
32.在中,角、、的对边分别为、、,若满足和的三角形有且仅有两个,则边的取值范围是_________.
【答案】
【详解】由,得,显然,
在中,,而,则,
由正弦定理,得,由三角形有且仅有两个,
得,则,所以边的取值范围是.
题型07正余弦定理的边角互化
33.记△ABC的内角的对边分别为,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,展开得,
由正弦定理,,
因,
代入可得,
即.
因为,所以,故,
则,又,所以.
34.在中,内角的对边分别为,且,的面积为,则的值为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【详解】因为,由正弦定理得,
即,
所以,
又,所以,
所以,所以,
又,即,
由得,
所以,又,即,
所以,
所以的面积为,解得,所以.
35.已知的内角的对边分别为,满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由,得
则,所以.
与联立,解得,.
所以.
又,所以.
36.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且面积为.若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在△ABC中,,而,
由,得,又,,则,
由正弦定理得,解得,由,得,
所以.
37.在中,内角,,所对的边分别为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】依题意,,由正弦定理得,,
所以,由余弦定理可得,,
即,所以,
即,又因为,所以.
38.记内角、、的对边分别为、、,.
(1)求;
(2)若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】
【详解】(1)由及正弦定理知
故,即,
即,
又因为,则,所以,
又因为,所以.
(2)由题知
,
因为,所以,则,故,,
由正弦定理知:,即,得,
所以.
题型08利用正余弦定理计算距离、高度
39.,是海面上相距海里的两个观测点,位于的正东方向.现位于点北偏东45°方向,点北偏西60°方向的点有一艘船发出求救信号,位于点南偏西60°方向且与点相距8海里的点的救援船立即前往营救,其航行速度为海里/小时,则该救援船到达点所需的最短时间为( )
A.0.2小时 B.0.3小时 C.0.4小时 D.0.5小时
【答案】C
【详解】过点作⊥于点,
在中,,,设,则,
所以,解得(海里),
所以,故,
在中,,,,
由余弦定理得,
故(海里),
故该救援船到达点所需的最短时间为(小时).
故选:C
40.为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.现测得,米,在点C,D处测得塔顶A的仰角分别为,,则塔高( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】C
【详解】设塔高为,已知平面,则均为直角三角形,
已知,则,故,
已知,则,
由余弦定理得,即
,解得.
41.如图,要在相距200 km的A,B两地各放置一个地动仪,B在A的东偏北60°方向.若A地正东方向的铜丸落下,B地东南方向的铜丸落下,则地震的位置C在A地正东________km.
【答案】
【详解】由题意可得,,,,则,
根据正弦定理可得,又,所以,所以地震的位置C在A地正东处.
42.如图,为了测量河对岸的塔高,某测量队选取与塔底在同一水平面内且相距20米的两个测量基点与.现测量得,在点处测得塔顶的仰角分别为,若河宽至少12米,则塔高______米.
【答案】
【详解】由题意知,平面,,,,.
因为平面,所以,.
在中,,所以.
在中,,所以.
在中,由余弦定理得,,
即,整理得,
即,解得或.
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意;
故.
43.海面上有一座小岛,一艘小船在观测点测得小岛在北偏西方向.小船从出发,沿北偏东方向匀速航行海里到达处,此时发现小岛正好在小船正西方向,则此时小船与小岛距离_________海里.
【答案】2
【详解】
由题意可得
小岛正好在小船正西方向,
由正弦定理可得:,即,解得.
44.某长方体建筑可以近似看成长方体,点在的延长线上,是垂直于地面的测量标杆,高为m. 现测得长为m,在处测得点的仰角为, 点的仰角为. 若,则建筑物的高为______ m(答案精确到0.01)
【答案】
【详解】
设建筑物高为,.
在线段上截取,则四边形为矩形,
在线段上截取,则四边形为矩形且四边形为矩形.
在直角三角形中,,,.
同理.
在直角三角形中,记,,即,解得.
题型09利用正余弦定理计算角度
45.已知,是两个暗礁群,将其视为质点,相距.为保障航行安全,欲在一条东西方向的航道(视为直线)上选取,点建两座灯塔,其中选取在距比距近的地方,且在灯塔处测得在它的南偏东方向,测得在它的南偏东方向.从灯塔沿航道向正东行驶可到灯塔,在灯塔处测得在它的南偏西方向,则在处测得在它的( )
A.南偏西方向 B.南偏西方向
C.南偏西方向 D.南偏西方向
【答案】C
【详解】根据题意作出如图所示的示意图,在中,,,,则,
由正弦定理得,所以.
在中,,由余弦定理得,
即,
整理得,解得或,
因为,所以
在中,,则,
因为,所以,则,
所以在处测得在它的南偏西方向上.
46.一艘轮船航行到A处时看灯塔B在A的北偏东,距离海里,灯塔C在A的北偏西,距离为海里,该轮船由A沿正北方向继续航行到D处时再看灯塔B在其南偏东方向,则__________.
【答案】/
【详解】如图,在中,,
则,
因为,所以,
在中,,
则,所以,
则.
故答案为:.
47.冬奥会会徽以汉字“冬”为灵感来源,结合中国书法的艺术形态,将悠久的中国传统文化底蕴与国际化风格融为一体,呈现出中国在新时代的新形象、新梦想.某同学查阅资料得知,书法中的一些特殊画笔都有固定的角度,比如在弯折位置通常采用30°、45°、60°、90°、120°、150°等特殊角度下.为了判断“冬”的弯折角度是否符合书法中的美学要求.该同学取端点绘制了,测得AB=5,BD=6,AC=4,AD=3,若点C恰好在边BD上,请帮忙计算的值( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意,在中,由余弦定理,
;
因为,所以,
在中,由正弦定理所以,
解得
由题意,因为为锐角,所以
故选:D.
48.(多选)某货轮在处时,灯塔位于货轮的北偏东,距离为海里,灯塔位于货轮的北偏西,距离为海里.该货轮自处向正北方向航行到处时,灯塔位于货轮的南偏东,则下列说法正确的是( )
A.处在灯塔的西偏北 B.处与处之间的距离是海里
C.灯塔与处之间的距离是海里 D.灯塔在处的西偏南
【答案】BCD
【详解】作出示意图如下图所示:
对于A选项,由题意可知,故处在灯塔的西偏北,A错;
对于B选项,在中,,,,故,
由正弦定理得,故,
即处与处之间的距离是海里,B对;
对于C选项,在中,,,,
由余弦定理可得,
故,即灯塔与处之间的距离是海里,C对;
对于D选项,因为,则,故灯塔在处的西偏南,D对.
49.如图,某斜面上有两根垂直于水平面放置的标杆,杆长均为1m,阳光可视为平行光.其中一根标杆竖直立于水平地面,影子落在水平面上,影长为;另一根标杆竖直立于斜面上,影子完全投射在斜面上,影长为.
(1)求平行阳光与水平面所成锐角的正弦值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)如图,分别为杆,为平行的光线,分别为杆的影子,
设光线与水平面所成角为,则,故,
则.
(2)由(1),,,
在中,由正弦定理可得
即,故,则,
则,
,
故.
$