第24讲正弦定理、余弦定理的应用(知识清单+6典例精讲+6方法技巧+分层训练)-2027年高考数学一轮复习讲义与培优专练(全国通用)
2026-06-11
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2份
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56页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 正弦定理和余弦定理 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.83 MB |
| 发布时间 | 2026-06-11 |
| 更新时间 | 2026-06-11 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58297457.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦正弦定理、余弦定理应用专题,涵盖边角互化、解的判断、面积计算及范围问题等高考核心考点。以知识清单梳理基础公式,典例精讲六大题型,方法技巧提炼解题大招,分层训练落实能力提升,通过考点梳理、方法指导、真题训练的教学流程,帮助学生系统构建解三角形知识体系,突破高考高频难点。
资料突出实战导向与思维培养,如解题大招中“余弦定理+基本不等式求最值”技巧,引导学生用数学思维分析边角关系,培养推理能力。分层训练设基础过关、拔高选练、错题复盘三级,配合真题变式演练,确保学生高效掌握解题套路,为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。
内容正文:
第24讲正弦定理、余弦定理的应用
(知识清单+6典例精讲+6方法技巧+分层训练)
近3年考查情况
题型
分值
正余弦定理边角互化、三角形边长与面积计算
单选/解答题
5分/12分
余弦定理、面积公式综合应用、基础求值
解答题
12分
正余弦定理综合、周长与面积范围问题
解答题
12分
余弦定理构造、边长取值范围求解
单选/填空题
5分
正弦定理基础求值、解的个数判断
单选题
5分
正余弦定理联动、面积最值综合压轴
解答题
12分
【知识点01】正弦定理、余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
=2R
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
c2=a2+b2-2abcos C
变形
(1)a=2Rsin A,
b=2Rsin B,
c=2Rsin C;
(2)sin A=
sin B=sin C=;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos A=;
cos B=;
cos C=
【例1】在 中,已知 ,,,求边长 。
【知识点02】三角形解的判断
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
解的个数
一解
两解
一解
一解
【例2】在 中,,判断三角形解的个数。
【知识点03】三角形中常用的面积公式
(1)S=aha(ha表示边a上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
【例3】在 中,已知 ,求三角形面积。
【题型一】正弦定理解三角形
【例1】(2026·重庆江北·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. C.2 D.
【变式1】(2025·江西萍乡·二模)在中,、、分别是角、、的对边,若,,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(2026·甘肃嘉峪关·三模)在中,,,,角C为钝角,则________.
【变式3】(2026·云南昆明·模拟预测)已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
【题型二】正弦定理求外接圆半径
【例1】(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则外接圆的半径为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
【变式1】(2026·海南海口·一模)在中,已知,,外接圆面积为,则( )
A.或 B. C. D.或
【变式2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【变式3】(2024·全国·模拟预测)在中,若,,则外接圆的面积为__________.
【题型三】正弦定理边角互化的应用
【例3】(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【变式1】(多选)(2026·云南昭通·模拟预测)内角的对边分别为,已知,,则( )
A. B. C. D.
【变式2】(2025·河北衡水·模拟预测)在中,若,,则_________.
【变式3】(2026·河北保定·三模)在 中,角的对边分别为.
(1)若,求A;
(2)若 为锐角三角形,且,求 周长的取值范围.
【题型四】三角形面积公式及其应用
【例4】(2026·陕西咸阳·三模)已知的面积为,若,,则( )
A. B. C.3 D.
【变式1】(多选)(2026·陕西咸阳·一模)在中,角,,所对的边分别为,,,已知,,,则( )
A. B.
C.的周长为 D.的面积为
【变式2】(2026·河南开封·模拟预测)在中,,,,则____________,的面积为____________.
【变式3】(2026·江苏徐州·模拟预测)记的内角的对边分别为.已知,,的平分线交于点D.
(1)求b的值;
(2)从下列条件中选择一个作为已知,使存在,并求的长.
条件①:边上的高为;条件②:的面积为.
【题型五】余弦定理解三角形
【例5】(2026·重庆·模拟预测)在中,内角的对边分别为,若,则( )
A.3 B. C. D.
【变式1】(2026·山东德州·三模)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.
【变式2】(2026·陕西咸阳·二模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则______.
【变式3】(2026·安徽滁州·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,,延长至点,使,求的取值范围.
【题型六】余弦定理边角互化的应用
【例6】(2026·四川绵阳·模拟预测)在钝角中,,,,则( )
A.2 B.3或5 C.5 D.3
【变式1】(2026·湖北十堰·一模)在中,内角,,的对边分别为,,.若,,,则( )
A. B.20 C.16 D.
【变式2】(2026·安徽合肥·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且ab,则______.
【变式3】(2026·甘肃张掖·二模)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)求的取值范围.
【解题大招01】正弦定理“边角互化”技巧
在三角形等式中,若式子为齐次式(边次数相同、角正弦次数相同),可利用正弦定理 实现边化角或角化边,消去外接圆半径 ,简化式子。
适用题型:判断三角形形状、化简边角等式、求角度。
【例1】在 中,满足 ,结合定理化简并分析边角关系。
【解题大招02】余弦定理“构造最值”技巧
已知三角形一边及对角,利用余弦定理结合基本不等式,可快速求解另外两边和、积、周长、面积的最值,是高考解三角形压轴必考套路。
核心逻辑:余弦定理列式 → 构造 → 求最值范围。
【例2】在 中,,,求 的最大值。
【解题大招03】两边一对角“解的个数快速判断”技巧
已知 (两边一对角),无需画图,直接通过边长与高的大小关系秒杀判断解的个数:
(三角形最大高)
1. 锐角: 无解; 一解; 两解; 一解
2. 钝角/直角: 一解; 无解
【例3】在 中,,判断解的个数。
【解题大招04】面积公式联动正余弦定理综合技巧
解三角形解答题通用套路:正余弦定理解边长、角度 → 代入面积公式求面积 → 结合不等式求最值,三步秒杀综合大题。
核心组合公式:
【例4】在 中,,,求三角形面积最大值。
【解题大招05】三角形内角关系转化技巧
在 中,,利用内角和诱导公式化简三角式,是解三角形化简题的隐藏技巧:
【例5】在 中,化简 。
【解题大招06】外接圆半径速求技巧
已知任意一组边角,可通过正弦定理快速求三角形外接圆半径:
常结合面积拓展公式 综合考查。
【例6】在 中,,求外接圆半径 。
【基础过关】(共8题)
一、单选题
1.(2026·宁夏·一模)在中,已知,则( ).
A. B. C. D.
2.(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
3.(2026·湖南湘西·三模)在中,内角的对边分别为,已知,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
4.(2025·甘肃金昌·模拟预测)在中,,,,则“有唯一解”的充分条件可以是( )
A. B. C. D.
三、填空题
5.(2026·陕西商洛·二模)在中,内角,,的对边分别为,,,若,,,则______.
6.(2026·陕西西安·三模)在中,角的对边分别为,已知,,,则的面积为___________,___________.
四、解答题
7.(2026·甘肃·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若边,求的面积S的最大值.
8.(2026·青海西宁·二模)如图,在中,,为延长线上的一点,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的面积.
【拔高选练】(共6题)
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,若,则的相反数为( )
A. B. C. D.
2.(2026·河南·三模)已知中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A.3 B.5 C. D.
二、多选题
3.(2026·云南昭通·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为BC的中点,(为锐角),,则下列说法正确的是( )
A.的面积为 B. C. D.
三、填空题
4.(2025·广东佛山·模拟预测)在中,角所对的边分别为.其中,当__________.(填一个符合条件的答案即可)时,有唯一解.
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,的面积为,,则的周长为______.
四、解答题
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【错题复盘】(共5题)
一、单选题
1.(2026·江苏苏州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
2.(2026·江苏·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
二、多选题
3.(2026·河北邢台·三模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S为△ABC的面积, , 则下列判断正确的是()
A. B.
C. D.
三、填空题
4.(2026·湖南长沙·三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,且则的最小值为______.
四、解答题
5.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知 中,内角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求 ;
(2)若 ; 是 边上一点,且 ,求 的值.
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第24讲正弦定理、余弦定理的应用
(知识清单+6典例精讲+6方法技巧+分层训练)
近3年考查情况
题型
分值
正余弦定理边角互化、三角形边长与面积计算
单选/解答题
5分/12分
余弦定理、面积公式综合应用、基础求值
解答题
12分
正余弦定理综合、周长与面积范围问题
解答题
12分
余弦定理构造、边长取值范围求解
单选/填空题
5分
正弦定理基础求值、解的个数判断
单选题
5分
正余弦定理联动、面积最值综合压轴
解答题
12分
【知识点01】正弦定理、余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
=2R
a2=b2+c2-2bccos A;
b2=c2+a2-2cacos B;
c2=a2+b2-2abcos C
变形
(1)a=2Rsin A,
b=2Rsin B,
c=2Rsin C;
(2)sin A=
sin B=sin C=;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos A=;
cos B=;
cos C=
【例1】在 中,已知 ,,,求边长 。
解析:根据正弦定理:
代入已知条件 :
解得:
答案:
【知识点02】三角形解的判断
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
解的个数
一解
两解
一解
一解
【例2】在 中,,判断三角形解的个数。
解析:已知 为锐角,先计算:
满足关系:,即
根据解的判定法则,此三角形有两解。
答案:两个解
【知识点03】三角形中常用的面积公式
(1)S=aha(ha表示边a上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径).
【例3】在 中,已知 ,求三角形面积。
解析:直接代入三角形面积公式:
答案:
【题型一】正弦定理解三角形
【例1】(2026·重庆江北·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理建立边角的等量关系,代入已知条件求解的值
【详解】在中,由正弦定理得,交叉变形可得,已知,
因此,结合题设,将上述值代入,可得: ,解得
【变式1】(2025·江西萍乡·二模)在中,、、分别是角、、的对边,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理以及三角形的内角和定理求解即可.
【详解】因为,则为锐角,由正弦定理可得,
所以,故,
因此.
【变式2】(2026·甘肃嘉峪关·三模)在中,,,,角C为钝角,则________.
【答案】
【分析】根据给定条件求出角,再利用正弦定理及平方关系求解.
【详解】在中,由角C为钝角,得角是锐角,则,
由,得,,而,,
由正弦定理得,而角C为钝角,
所以.
【变式3】(2026·云南昆明·模拟预测)已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
【答案】
【分析】在△中利用正弦定理求解出,再在△中利用正弦定理求解出.
【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.
【题型二】正弦定理求外接圆半径
【例1】(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则外接圆的半径为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
【答案】B
【详解】由于,且,所以.
设外接圆的半径为,
因为,所以,可得.
【变式1】(2026·海南海口·一模)在中,已知,,外接圆面积为,则( )
A.或 B. C. D.或
【答案】B
【分析】根据三角形外接圆的面积求出外接圆的半径,利用正弦定理求出,结合已知求出,进而求出.
【详解】设外接圆的半径,
外接圆面积为,,解得:,
由正弦定理,
,,
,即,
,
,即,
,,
,则,
,.
故选:B
【变式2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,由余弦的和差角公式代入计算,可得,然后结合正弦定理代入计算,即可得到外接圆的半径,从而得到结果.
【详解】由,
得,所以.
又因为,结合正弦定理(其中为的外接圆的半径),
所以,解得,
则的外接圆的面积为.
故选:B
【变式3】(2024·全国·模拟预测)在中,若,,则外接圆的面积为__________.
【答案】
【分析】将给定等式消去角C,而求得A,再由正弦定理求出外接圆半径即可得解.
【详解】中,因,则,
化简得,而sinB>0,则tanA=1,,
外接圆半径为R,由正弦定理得,即R=1,
所以外接圆的面积为.
故答案为:
【题型三】正弦定理边角互化的应用
【例3】(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,,由正弦定理可知,即,
所以.
【变式1】(多选)(2026·云南昭通·模拟预测)内角的对边分别为,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【详解】因为,所以,
由正弦定理可得,又,
所以,,.
因为,所以,故,
,
所以.
【变式2】(2025·河北衡水·模拟预测)在中,若,,则_________.
【答案】/
【分析】先由正弦定理得,再由同角的三角函数关系式得,再由大边对大角定理得为锐角,进而得到答案.
【详解】由正弦定理得,又,得①,
再由,得②,
①②代入,得,得,
所以,即或.
又因为,由大边对大角得,所以为锐角,
所以.
故答案为:.
【变式3】(2026·河北保定·三模)在 中,角的对边分别为.
(1)若,求A;
(2)若 为锐角三角形,且,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,通过三倍角公式变形,再解三角方程即可求解;
(2)利用边化角,再利用三角恒等变形,即可得到周长的取值范围.
【详解】(1)已知,且,因此,
由正弦定理,结合得,
即,展开
,
因为,,所以,
又因为,故,所以可得 ,即,
因此.
(2)已知,,由正弦定理,
可得:,又,
再由正弦定理,则,
故三角形的周长:
因为为锐角三角形,三个角均为锐角:
,可得,即,
所以.
【题型四】三角形面积公式及其应用
【例4】(2026·陕西咸阳·三模)已知的面积为,若,,则( )
A. B. C.3 D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】由及正弦定理得,,
又,所以.
又,即,
所以.
【变式1】(多选)(2026·陕西咸阳·一模)在中,角,,所对的边分别为,,,已知,,,则( )
A. B.
C.的周长为 D.的面积为
【答案】BD
【分析】由正弦定理得到,再结合三角形面积公式逐项判断即可.
【详解】因为,,,所以
由正弦定理可得:,即,
则,得,则,
所以,
所以的周长,
所以 的面积为,
由上可知AC错误,BD正确,
故选:BD
【变式2】(2026·河南开封·模拟预测)在中,,,,则____________,的面积为____________.
【答案】
【分析】先利用三角形内角和求出角,通过角度恒等变换关联,结合和差角公式得到正切乘积,再结合正弦定理与面积公式求解三角形面积.
【详解】由,,可得,即,故.
则,,所以,
因此.
又,
联立,
解得,,
则.
由,结合正弦定理与三角形面积公式,
.
【变式3】(2026·江苏徐州·模拟预测)记的内角的对边分别为.已知,,的平分线交于点D.
(1)求b的值;
(2)从下列条件中选择一个作为已知,使存在,并求的长.
条件①:边上的高为;条件②:的面积为.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理边角转化,即可求解;
(2)选择条件①,不可以求出的长,选择条件②,利用面积公式即可求出边,然后利用等腰三角形性质求的长.
【详解】(1)因为,所以,
又,由正弦定理可得:,
所以.
(2)
若选①:因为边上的高为,,,
根据正弦函数可知边上的高又等于,
所以这样的三角形不存在;
若选②:的面积,解得.
所以,所以为等腰三角形,
又为的平分线,所以,即.
【题型五】余弦定理解三角形
【例5】(2026·重庆·模拟预测)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).
【变式1】(2026·山东德州·三模)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
【分析】利用三角形面积公式和余弦定理即可求解.
【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.
【变式2】(2026·陕西咸阳·二模)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.
【变式3】(2026·安徽滁州·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,,延长至点,使,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知等式进行通分化简,再结合余弦定理即可求出角;
(2)先利用几何法,通过作垂线确定锐角三角形中边的取值范围;再在中用正弦定理建立与的关系,结合的范围直接推导出的取值范围.
【详解】(1)由得,
整理得,所以,
因为,所以.
(2)如图,分别作,垂足为Q,,垂足为B,与射线交于点P.
当点在线段上(不含,)时,满足是锐角三角形.
因为,,所以,,
故.
在中,因为,
所以,
由正弦定理得,,得 ,
故的取值范围是.
【题型六】余弦定理边角互化的应用
【例6】(2026·四川绵阳·模拟预测)在钝角中,,,,则( )
A.2 B.3或5 C.5 D.3
【答案】D
【分析】根据余弦定理求解即可.
【详解】在钝角中,,,,
则,即,
解得或.
当 时:,为钝角,符合要求;
当 时:,为锐角,此时三角形为锐角三角形,不符合要求.
故.
【变式1】(2026·湖北十堰·一模)在中,内角,,的对边分别为,,.若,,,则( )
A. B.20 C.16 D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理、余弦定理求解即可.
【详解】因为,,所以.
由正弦定理可知,,所以,,
又,所以,所以.
由余弦定理知,,所以,即.
又,
所以,所以.
故选:D.
【变式2】(2026·安徽合肥·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且ab,则______.
【答案】1
【分析】利用余弦定理进行角化边,化简等式即可求得c.
【详解】根据余弦定理得:,
即,整理得,
即,因为,所以.
【变式3】(2026·甘肃张掖·二模)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求的值;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)由正余弦定理转化为边的关系求解即可;
(2)根据余弦定理及基本不等式求解即可.
【详解】(1)因为,
由余弦定理及正弦定理可得,,
即,所以.
(2),
当且仅当时等号成立,
由知,,所以.
【解题大招01】正弦定理“边角互化”技巧
在三角形等式中,若式子为齐次式(边次数相同、角正弦次数相同),可利用正弦定理 实现边化角或角化边,消去外接圆半径 ,简化式子。
适用题型:判断三角形形状、化简边角等式、求角度。
【例1】在 中,满足 ,结合定理化简并分析边角关系。
解析:由正弦定理边角互化:
式子恒成立,拓展经典题型:若
边化角得:
由三角形内角范围 ,得
结论:三角形为等腰三角形
【解题大招02】余弦定理“构造最值”技巧
已知三角形一边及对角,利用余弦定理结合基本不等式,可快速求解另外两边和、积、周长、面积的最值,是高考解三角形压轴必考套路。
核心逻辑:余弦定理列式 → 构造 → 求最值范围。
【例2】在 中,,,求 的最大值。
解析:由余弦定理:
代入已知条件:
由基本不等式 :
即 ,当且仅当 时取等号。
答案: 最大值为
【解题大招03】两边一对角“解的个数快速判断”技巧
已知 (两边一对角),无需画图,直接通过边长与高的大小关系秒杀判断解的个数:
(三角形最大高)
1. 锐角: 无解; 一解; 两解; 一解
2. 钝角/直角: 一解; 无解
【例3】在 中,,判断解的个数。
解析:计算高:
因为 ,不满足三角形构成条件。
答案:无解
【解题大招04】面积公式联动正余弦定理综合技巧
解三角形解答题通用套路:正余弦定理解边长、角度 → 代入面积公式求面积 → 结合不等式求最值,三步秒杀综合大题。
核心组合公式:
【例4】在 中,,,求三角形面积最大值。
解析:由余弦定理:
面积公式:
答案:面积最大值为
【解题大招05】三角形内角关系转化技巧
在 中,,利用内角和诱导公式化简三角式,是解三角形化简题的隐藏技巧:
【例5】在 中,化简 。
解析:由三角形内角和:
原式化简结果:
【解题大招06】外接圆半径速求技巧
已知任意一组边角,可通过正弦定理快速求三角形外接圆半径:
常结合面积拓展公式 综合考查。
【例6】在 中,,求外接圆半径 。
解析:
答案:
【基础过关】(共8题)
一、单选题
1.(2026·宁夏·一模)在中,已知,则( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由余弦定理得:.
2.(2025·江西·二模)在中,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】D
【分析】根据正弦定理逐一判断各选项即可.
【详解】A:,,,为钝角且,有一解,故A错误;
B:,,,为锐角,,则无解,故B错误;
C:,,,为钝角且,则无解,故C错误;
D:,,,为锐角,,因,故有两解,故D正确.
故选:D
3.(2026·湖南湘西·三模)在中,内角的对边分别为,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用同角三角函数关系式以及正弦定理求解即可.
【详解】因为,所以,所以,
在中,由以及正弦定理得:,得.
二、多选题
4.(2025·甘肃金昌·模拟预测)在中,,,,则“有唯一解”的充分条件可以是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【分析】由正弦定理求得,根据充分条件的规定,依次对各选项逐一判断即得.
【详解】由正弦定理可得,即.
对于A,当时,,可得,故得,解唯一,故A正确;
对于B,当时,,因,则,角有两解,解不唯一,故B错误;
对于C,当时,则,则,故,则,解唯一,故C正确;
对于D,当时,,因,则,角有两解,解不唯一,故D错误.
故选:AC.
三、填空题
5.(2026·陕西商洛·二模)在中,内角,,的对边分别为,,,若,,,则______.
【答案】2
【详解】由余弦定理知:,则:
,
由余弦定理得:,
即,解得或(舍),
.
6.(2026·陕西西安·三模)在中,角的对边分别为,已知,,,则的面积为___________,___________.
【答案】
【分析】先由同角三角函数关系,求出的值,再代入三角形面积公式,求出三角形的面积;最后用余弦定理求出,进而求得.
【详解】因为,所以.
因为,,所以的面积为.
在中,由余弦定理得,
所以.
四、解答题
7.(2026·甘肃·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若边,求的面积S的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦求解.
(2)利用余弦定理及基本不等式求出的最大值,再利用三角形面积公式求解.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得
,则,
而,因此,即,又,
所以.
(2)由(1)知,而,由余弦定理,
得,则,当且仅当时取等号,
,
所以的面积S的最大值为.
8.(2026·青海西宁·二模)如图,在中,,为延长线上的一点,,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理求出,结合三角形内角和及外角性质求出,最后在中利用正弦定理求出的长;
(2)利用余弦定理求出的长,进而求出,确定的形状,然后根据面积公式求解.
【详解】(1)在中,根据正弦定理可得,
即,
由为钝角,得为锐角,所以,
所以,
所以
.
(2)因为,
在中,由余弦定理得,,
解得,则,
则,在中,,
所以的面积为
【拔高选练】(共6题)
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,若,则的相反数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理进行边化角,利用两角和差的正弦公式结合正弦函数的图像得到的等量关系式,利用二倍角的余弦公式求出,从而得到所求.
【详解】因为,
所以,
即,
即,而为三角形内角,
则或(舍,因为与题设矛盾),
解得,即,则的相反数为.
2.(2026·河南·三模)已知中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A.3 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】由余弦定理以及二倍角公式求解即可.
【详解】由得,所以,
又由余弦定理,得,
解得或,若,则,得,
又由且,得,与矛盾,
若,由余弦定理得, ,所以.
二、多选题
3.(2026·云南昭通·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为BC的中点,(为锐角),,则下列说法正确的是( )
A.的面积为 B. C. D.
【答案】BCD
【分析】A.由面积公式求解;B.由余弦定理求解;C.根据三角函数三者关系求解;D.根据中线公式求解.
【详解】由 为锐角,所以,A错误;
由,为锐角,得,由余弦定理得 ,则,B正确;
由题意,可得,则,
,所以C正确;
由,得,则,D正确.
三、填空题
4.(2025·广东佛山·模拟预测)在中,角所对的边分别为.其中,当__________.(填一个符合条件的答案即可)时,有唯一解.
【答案】(答案不唯一).
【分析】当或时,有唯一解,求解即可.
【详解】当或时,有唯一解.
则或,
故答案为:(答案不唯一).
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,的面积为,,则的周长为______.
【答案】/
【详解】由正弦定理得,
结合,
得,即,
,,,
由的面积为可知,,得,
由,知,
,,
的周长为.
四、解答题
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.
【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
(2)由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
【错题复盘】(共5题)
一、单选题
1.(2026·江苏苏州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,若,则面积的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由正弦定理角化边得到,再由三角形面积公式、基本不等式即可求解.
【详解】根据正弦定理 (为外接圆半径),
得 ,
代入已知等式: ,
整理得: ,即 ,
又 的面积公式为 ,
将代入得: ,
因此: ,当且仅当时,取等号,
即面积的最大值为.
2.(2026·江苏·一模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的最大值为( )
A. B. C. D.3
【答案】B
【分析】由已知结合余弦定理得到,设,求出的范围得到,求出,求出,令 , 则 ,令 ,则 ,由的范围得的范围,则转化为函数,令,函数转化为, 利用二次函数的图像和性质得到,即的最大值, 从而得到的最大值.
【详解】因为, 所以,
解得:,即:,
又,则,
则,
设 (边长比值为正),则 ,
将其代入得: ,即,
又, 则,即,
即,即,即,故,
将 、代入表达式,
得到,
,
,
即,
由正切定义(,,比值符号为正),
故:,
令 , 因为,,
,
设,
令 ,则 ,由得,
则转化为函数,
拆分化简:,
令,由得,
函数转化为,
该二次函数开口向下,对称轴为,且 ,
在定义域内可取到最大值,
将代入得:,
即的最大值为,又因为三角形内角, ,
故的最大值为.
故选项B正确.
二、多选题
3.(2026·河北邢台·三模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S为△ABC的面积, , 则下列判断正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【分析】A,利用三角形面积公式代入第一个已知等式,结合正弦定理将角的正弦值转化为对应边;B,利用正、余弦定理和二倍角公式化简第二个已知等式,再结合前两步得到的边角关系,求解即可;C、D,分别设出a、b和c的比例关系,再根据余弦定理,换元计算即可.
【详解】A,由 ,得 ,即 ①,
则由正弦定理,得 ,故A错误;
B,由 ,
得 ,
则由正弦定理,得,即,
由余弦定理,得 ,得 ②,
①×②,得 ,
即 ,
则 ,
因为,所以 ,所以,
所以 ,所以 ,
则由正弦定理,得 ,故B正确;
C,由A选项得 ,可设 , ,则,
由 及余弦定理,得,
即,
所以 ,
所以 ,
所以,所以,故C正确;
D,由C选项知,
所以,
所以,故D正确.
三、填空题
4.(2026·湖南长沙·三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,且则的最小值为______.
【答案】
【分析】先利用三角恒等变换化简目标式,结合正弦定理、余弦定理,依据已知条件将式子统一为关于的函数,再借助二次函数性质求出最值,并验证取等条件.
【详解】在中,已知,.
因为,,
所以.
设外接圆半径为,由正弦定理可得,,,
所以,且,
所以.
由余弦定理,代入以及,化简得,即.
所以,于是.
,结合,可得.
联立化简.
将代入,,则,
原目标式化为.
令,由边长约束得.
函数是开口向下的二次函数,对称轴为,
当时,取得最大值,此时取得最小值.
因此.
当即时,,,三边满足三角形三边关系,等号成立.
综上,原式的最小值为.
四、解答题
5.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知 中,内角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求 ;
(2)若 ; 是 边上一点,且 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求出的余弦值,从而得到角的大小;
(2) 利用正弦定理把边化为角求解.
【详解】(1)因为 ,即 ,
由余弦定理得,
因为,所以;
(2)因为,
由正弦定理 ,得,
即,所以
所以,又 ,得,所以,所以,
因为,所以,,
在 中,,
则 ,
在 中,,
,所以,
所以,
所以,
所以.
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