内容正文:
期末复习:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
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考点目录
解三角形中的中线问题
解三角形中的角平分线问题
解三角形中的高线问题
a b
a2b2
例1.(25-26高一下江苏南通月考)在①cos A cos B;②tanA tan B,这两个条件中任选一个,补充在下面问
解三角形虫的中线问题
题煮彝作答己知在角人BC中,有:
.
C的对边分别为a,b,C,-
(1)判断△ABC的形状:
(2)在(1)的条件下,若
os1=⑤
5,b=10,AD为BC边上的中线,求AD的长.
例2.(25-26高-下河南洛阳月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边长分别为a,b,C,若b2+c2-a2=bc
(1)求角A的大小:
(2②)若“=5,求8C边上的中线4M的大值
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例3.(25-26高一下福建厦门月考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且2 asinC=V3 ccos A+csin A.
(1)求角A的大小:
(2)设D是BC的中点,若
+c=v5,求BC边上的中线4D的取值范围
变式1.(25-26高一下贵州贵阳月考)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、C,且
(b-c)(sinB+sinc)=(a-c)sinA
(1)求B:
(2)若b=1,BM为AC边中线,求BM的最大值.
变式2.(25-26高一下河北秦皇岛月考)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,面积为S,已知
b2=23
3
+abcosC
(I)求A的值:
AD=1
(②)若BC边上的中线A
,求△ABC周长的最小值
2
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变式3.(25-26高一下安徽毫州月考)在△4BC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,且bcosC+csin B=a,
a+b+c
,=62
sin A+sin B+sin C
(1)求b:
(2)求AC边上中线长的取值范围.
1
变式4,(2S-26高三上河南信阳期末)设。4BC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,acosC+2c=b.
(1)求角A的大小:
2考△MBC边BC上的中线4D的长度为6,求△4BC
面积的最大值
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考点二
解三角形中的角平分线问题
例1.(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
3bsin C+3csin B=4asin Bsin C 2bsin B+2csin C=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.
例2.(25-26高三下河北沧州阶段检测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,且
sin B-sin A c-a
sinC
a+b
(I)求角B的大小:
(2)若C=4△ABC
5
面积为
,求4AB
的角平分线BD的长度。
例3.(2425高二上重庆期中)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a-c=2 ccosB.。
(1)求证:B=2C:
(2)若∠ABC的角平分线交AC于D,且a=6,求线段BD的长度的取值范围.
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变式1.(25-26高一下广东惠州月考)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长
的三个正三角形的面积依次为S,S,S,.已
知-+5=6
c
3
(1)求cosB:
9π
(②)若。4BC外接圆面积为4,求aC的最大值;
3v2
0BD=25
4,且△ABC的角平分线3,求a+c.
变式2.(25-26高一下·河北邢台·月考)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为4,b,c,且
√3c=V3 a cos B-asin B
(1)求A的大小:
(2)若A的角平分线交BC于D,且AD=3,求△ABC面积的最小值.
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考点三
解三角形中的高线问题
例1.(2026福建模拟预测)记△MBC的内角
A,B,C
a,b,c
的对边分别为
OC,,已知SinB+V3 sbcosC=0
(1)求C;
2没5(a+D)=2c,且AB边上的高为1,求△MBC的周长.
例2.(2026黑龙江哈尔滨一模)在△1BC中,内角1,B,C所对的边长分别是,b,C.2c-2acsB=VB6
(1)求角A:
@若0=1.c=25,c>b,求4B边上的高
6
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例3.(25-26高三上:河南三门峡期末)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,且
(2a+c)cosB+bcosC=0
(1)求B的大小:
知b=5,BD为1C边上的高,求BD的取值范围。
(2)已知°
变式1.(25-26高一下湖南长沙月考)在三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已知
2bsin C+asin A=bsin B+csin C
(1)求A;
(2)若aV2
,求BC边上的高AD的最大值.
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变式2.(2023河北模拟预测)已知a,b,C分别为△ABC内角A,B,C的对边,且
sin B-sin A sin C-sin A
a+b·
(1)求B的值:
(2)若4ABC
面积为
5,求4C边上的高h的最大值。
变式3.(25-26高一下黑龙江哈尔滨·月考)在锐角△ABC中,设边a,b,c所对的角分别为A,B,C,且a2-b2=bc,
(1)求角B的取值范围:
(2)若c=4,求△ABC中AB边上的高h的取值范围.期末复习:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
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考点目录
解三角形中的中线问题
解三角形中的角平分线问题
解三角形中的高线问题
考点一 解三角形中的中线问题
例1.(25-26高一下·江苏南通·月考)在①;②,这两个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答.已知在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c, .
(1)判断△ABC的形状;
(2)在(1)的条件下,若,b=10,AD为BC边上的中线,求AD的长.
【答案】(1)选①,等腰三角形;选②,等腰三角形;
(2)选①,;选②,或;
【分析】(1)选①,由正弦定理变形后可得;选②,由正弦定理及同角关系变形后,结合正弦函数性质得三角形为等腰三角形或直角三角形;
(2)选①,由等腰三角形性质求得底边长,然后由余弦定理求得;
选②,三角形为等腰三角形时同选①,三角形为直角三角形时,由求得,然后求得,用勾股定理求得.
【详解】(1)选①,,由正弦定理理,即,又是三角形内角,所以,△ABC是等腰三角形;
选②,,由正弦定理得,所以,
,又是锐角三角形内角,所以
所以,所以△ABC是等腰三角形;
(2)选①,,则,,,
中,由余弦定理得:
,;
选②,时同选①得,
时,,则,,所以,,
所以.
例2.(25-26高一下·河南洛阳·月考)在中,内角的对边长分别为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,求边上的中线的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由已知等式可推导得到,由此可求得;
(2)在中,利用余弦定理和基本不等式可求得;在中,利用余弦定理可化简整理得到,由可求得最大值.
【详解】(1),,又,;
(2)在中,由余弦定理得:,
(当且仅当时取等号),;
又,
在中,由余弦定理得:,
,
,即中线的最大值为.
例3.(25-26高一下·福建厦门·月考)在中,内角所对的边分别是,且.
(1)求角的大小;
(2)设是的中点,若,求边上的中线的取值范围.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由正弦定理边角互化的并整理得,进而得,故;
(2)把补成平行四边形,由余弦定理得,再结合基本不等式得,再结合三角形中两边之和大于第三边得,进而得答案.
【详解】(1)由正弦定理及得:
即.
因为,所以,
所以,即:,
又,所以.
(2)把补成平行四边形(如图所示),
在中,,
由余弦定理得,
当且仅当时取等号,所以.
又,所以.
综上,,故边上的中线的取值范围是.
变式1.(25-26高一下·贵州贵阳·月考)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.
(1)求B;
(2)若,BM为AC边中线,求BM的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由正弦定理边角关系及余弦定理可得,结合三角形内角的性质即可确定B的大小.
(2)由(1)及题设可得外接圆的半径,根据圆的性质,应用数形结合思想判断BM最大时的位置关系,即可得BM的最大值.
【详解】(1)由题设及正弦定理有,又,即,
又,则.
(2)由(1)及知:外接圆的半径,如下图示,
由图知:要使最大,只需共线且在两侧,
所以.
变式2.(25-26高一下·河北秦皇岛·月考)记的内角的对边分别为,面积为,已知.
(1)求的值;
(2)若边上的中线,求周长的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角形面积公式及正弦定理化简,可得,即可求出的值;
(2)先根据为边上的中线得到,即,根据不等式求出,以及和,可得,再根据函数关系即可求出最值.
【详解】(1)∵面积为,
,且,
得,
,
由正弦定理得:,
,
,
,
,.
(2)边上中线,
,
,
得,,
,,
且,即,
,当且仅当时,“=”成立.
又,由余弦定理得
,
,
,
设,
,
设,
,
在单调递减,
又,,,
在单调递减,
则最小值为,
所以当时,的最小值为,
故周长最小值为.
变式3.(25-26高一下·安徽亳州·月考)在中,角的对边分别为,且,.
(1)求;
(2)求边上中线长的取值范围.
【答案】(1)6
(2).
【分析】(1)由已知条件,利用正弦定理边化角化简可得角B,利用正弦定理化简求得,又,可得结果;
(2)根据余弦定理结合基本不等式可得,设边上的中点为D,
因为,利用向量数量积运算可得边上中线的取值范围.
【详解】(1)因为,
由正弦定理可得,
整理得,
且,则,可得,即,
且,则,
由正弦定理,其中为的外接圆半径,
可得,,
又因,
所以.
(2)在中,由余弦定理,即,
则,当且仅当时,等号成立,
可得,即
设边上的中点为D,
因为,
则
,
即,所以边上中线长的取值范围为.
变式4.(25-26高三上·河南信阳·期末)设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若边上的中线的长度为,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式计算可得;
(2)依题意可得,根据数量积的运算律得到,再由均值不等式求出的最大值,即可得解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
则,
即,
,
,,则,
,.
(2)因为是中点,所以.
两边平方得 .
所以,即,
又由均值不等式得,
当且仅当时等号成立,所以,
所以,即面积的最大值为.
考点二 解三角形中的角平分线问题
例1.(25-26高一下·河南郑州·期中)在锐角三角形中,角的对边分别为,若,.
(1)求角的大小;
(2)求边的值;
(3)角的角平分线与边交于点,求角平分线长度的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理进行边化角,进一步整理得,即可求得角;
(2)利用正弦定理将所给等式转化为关于的等式,结合余弦定理即可求出;
(3)利用三角形面积公式,将角平分线表示为,对边对角模型,,转化为三角函数求值域.
【详解】(1)由及正弦定理得:
,
因为,所以,
所以,又,所以.
(2)由正弦定理,得,
由得:,
即,
由余弦定理得,,
联立解得.
(3)
如图所示,由(1)知,由于,
,
,
由(2)知,
因为,所以,
则
令,则,
因为是锐角三角形,则,
则,
令,由解析式可知在单调递增,
所以,即
即长度的范围为
例2.(25-26高三下·河北沧州·阶段检测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,的面积为,求的角平分线的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据正弦定理将已知等式的角化为边,再结合余弦定理求出角;
(2)先根据三角形面积公式求出 的值,再利用角平分线的性质和三角形面积公式求出角平分线的长度.
【详解】(1)由正弦定理可得:,即 ,化简可得,
由余弦定理 .
因为 ,所以 .
(2)根据三角形面积公式 ,可得:,
即 ,化简可得 ,解得 .
因为 是角平分线,所以 .
由 得:.
,
解得 .
例3.(24-25高二上·重庆·期中)在锐角中,角所对的边分别为,,,且.
(1)求证:;
(2)若的角平分线交于,且,求线段的长度的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理以及三角恒等变换可求得,再由角的范围可得;
(2)由正弦定理可得,再由锐角三角形限定出角的范围,根据三角函数值可得的长度的取值范围.
【详解】(1)证明:由,根据正弦定理可得,
即,所以;
可得,
所以,
即,显然,
故,,
所以.
(2)在中,由正弦定理可得,可得,
即,所以,
因为是锐角三角形,且,所以
解得,可得,所以,
所以线段长度的取值范围是.
变式1.(25-26高一下·广东惠州·月考)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,,.已知.
(1)求;
(2)若外接圆面积为,求的最大值;
(3)若,且的角平分线,求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由已知得,由余弦边角关系即可求值;
(2)由正弦定理求外接圆半径,由(1)得,进而求得,应用余弦定理、基本不等式求最值,注意等号成立条件.
(3)利用等面积法得,由二倍角余弦公式求,即可求结果.
【详解】(1)由题知,即,
由,解得.
(2)由外接圆面积为得外接圆半径,
由(1),所以,
由正弦定理得,解得,
由余弦定理得,即,
化简得,当且仅当a=c时等号成立.
所以ac的最大值为.
(3)因为BD是的角平分线,则,
所以的面积,
所以,则,
由,所以,解得(负值舍去),
综上,.
变式2.(25-26高一下·河北邢台·月考)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A的大小;
(2)若A的角平分线交BC于D,且AD=3,求△ABC面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边向角转化,然后利用三角函数的公式变形可得答案;
(2)由可得,然后利用基本不等式可得答案.
【详解】(1)由正弦定理,得,
得,
得,
因为,所以,即.
(2)因为,
所以.
因为,即(当且仅当b=c=6时,等号成立),
所以.故△ABC面积的最小值为.
考点三 解三角形中的高线问题
例1.(2026·福建·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)设,且边上的高为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件并结合正弦定理可得,再由角的范围可得所求角的值;
(2)先由等面积法可得,再由余弦定理及条件可得,再代入余弦定理得,从而可得三角形周长.
【详解】(1)因为,由正弦定理得,
,,,,
,.
(2)因为边上的高为,所以,
由(1)知,所以,
因此,即①.
又由余弦定理,,,②
又因为,得代入②,,
所以,,解得或(舍去).
再由②和①得,
因此,所以.
的周长为.
例2.(2026·黑龙江哈尔滨·一模)在中,内角,,所对的边长分别是,.
(1)求角;
(2)若,,,求AB边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理得,,通过角的转化及两角和的正弦公式化简即可求得;
(2)根据余弦定理得到的值,联立可解得,进而可判断的形状,从而求解.
【详解】(1)因为,
根据正弦定理得,.
因为,所以,
所以,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以.
(2)根据余弦定理得,,
将,代入上式整理得,,
又因为且,解得,,
所以,所以为以AB为斜边的直角三角形,
所以斜边AB上的高为.
例3.(25-26高三上·河南三门峡·期末)已知的内角的对边分别为,且,
(1)求的大小;
(2)已知,为边上的高,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将已知等式转化为关于角的三角函数关系,进而求解.
(2)利用正弦定理和三角形内角和定理,将高表示为角的函数,再利用三角函数性质求其范围.
【详解】(1)由,
用正弦定理得,
化简得:,
又,
从而,,
得又.
(2)由正弦定理得: ,
所以 ,
在 中,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 .
变式1.(25-26高一下·湖南长沙·月考)在三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A;
(2)若,求BC边上的高AD的最大值.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理化简已知等式即得解;
(2)利用余弦定理和基本不等式求出,再求出,即得解.
【详解】(1)根据正弦定理可得,
又,∴.
∵,∴.
(2),∴,
当且仅当时取等号.
∵,∴,
∴,
∴,∴AD的最大值为.
变式2.(2023·河北·模拟预测)已知,,分别为内角,,的对边,且.
(1)求的值;
(2)若面积为,求边上的高的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正余弦定理边角转化即可求解,
(2)由三角形面积公式,结合基本不等式即可求解最值.
【详解】(1)∵,∴,
,,
∴,
∵,
∴.
(2)由面积为得:,而,
∴
∵边上的高为,
∴,则,
∵,
∴,当且仅当时,取“=”,
即的最小值为2.此时最大为.
变式3.(25-26高一下·黑龙江哈尔滨·月考)在锐角中,设边所对的角分别为,且.
(1)求角的取值范围;
(2)若,求中边上的高的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据正余弦定理及三角恒等变换结合条件可得,然后根据三角形为锐角三角形进而即得;
(2)根据三角形面积公式及正弦定理可得,然后根据三角恒等变换及正切函数的性质结合条件即可求解.
【详解】(1)因为,
所以,
所以,,又,
所以,整理可得,
所以或(舍去),
所以,又为锐角三角形,
所以,
所以;
(2)由题可知,即,
又,
所以,
所以,
由,可得,
所以,
所以,
即中边上的高的取值范围是.
2
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