内容正文:
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
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·福建福州·阶段检测)在中,设内角A,B,C的对边分别为a,b,c,记的面积为S,且
(1)求A;
(2)设D为BC的中点,若AD ,且,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角形的面积公式,得,再借助正弦定理,得,再利用余弦定理求出角A.
(2)根据的面积为,求出,再根据 ,求出,从而得出的周长.
【详解】(1)因为,
所以,
所以,
由正弦定理,得,
所以,因为, 所以.
(2)由(1)知,且,
则,所以,
又D为BC的中点, ,
则,
所以,
所以,所以,①
由(1)可得,,②
由①②可得,,解得,
又,
所以,所以的周长为.
例2.(25-26高二下·云南红河·期末)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求;
(2)若,
(i)求的外接圆的面积;
(ii)设,且为的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)利用正弦定理和三角恒等变换求解即可;
(2)(i)利用正弦定理求出的外接圆半径,再由圆的面积公式求解即可;
(ii)先由余弦定理求得,再结合向量法求解即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
因为,所以,
所以,
即,,
因为,所以,
得,
即;
(2)(i)由正弦定理得,(是的外接圆的半径)
解得,
所以的外接圆的面积为;
(ii)由余弦定理,
即,
得,
解得或(舍去),
因为为的中点,
则,
所以,
即,
则,
故的长为.
变式1.(25-26高一下·福建莆田·期中)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足.
(1)若,的面积为,且,求、;
(2)在(1)的条件下,D为的中点,求中线的长.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,结合三角形内角和与两角和的正弦公式化简,求出角,再通过三角形面积公式和余弦定理,联立方程求解、的值;
(2)先用余弦定理求出,再在中,代入已知边和的值,用余弦定理计算中线的长度.
【详解】(1)因为角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足,
根据正弦定理得,因为,
所以,所以,
化简得,又,所以.
又,所以.
由,,得.
由余弦定理,得.
则,所以.又,,则,.
(2)由于,所以根据余弦定理得.
在中,,所以根据余弦定理得
,
所以.
变式2.(25-26高一下·湖南长沙·期中)在锐角中,角的对边分别是,,,若
(1)求角的大小;
(2)若,求中线长的范围(点是边中点).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用正弦定理进行边角转化,可得到,从而求出结果;
(2)先利用向量的中线公式得到,再利用正、余弦定理及条件求出的范围,进而求出结果.
【详解】(1)因为,由正弦定理可得:
即,所以,
因为,所以,所以,因为,所以.
(2)由(1)得,且,由余弦定理知,,得到,
因为点D是边BC中点,所以,两边平方可得:
,
所以,
因为,又,,
所以,
又因为为锐角三角形, 所以,,得到,
所以,由的图像与性质知,,
所以,所以,得到
故.
考点二 解三角形中的角平分线问题
例1.(25-26高一下·四川南充·期末)已知分别为三个内角的对边,点是的中点,,且.
(1)求;
(2)求的面积;
(3)点是边上的点,且为的角平分线,求的长.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)由正弦定理边角互化结合两角和的正弦公式可得,据此可得答案;
(2)由向量知识可得,据此可得,然后由(1)结合三角形面积公式可得答案;
(3)由(2)分析可得,然后由等面积法结合题设可得答案.
【详解】(1)因,由正弦定理边角互化可得:,
在三角形中,,则,又,则;
(2)由题可得,从而由题可得,则,
三角形面积为:;
(3)由(2)解析可得,则.
注意到,
则.
例2.(25-26高二下·浙江舟山·期末)在中,角、、所对的边分别为、、,且满足:.
(1)求角的大小;
(2)若,,角的角平分线交于点,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知结合正弦定理及余弦定理可求进而可求;
(2)根据,利用三角形的面积公式结合角平分线可求解.
【详解】(1)
由正弦定理可得:,
则.
由余弦定理,得,
所以,
故,
又,
∴.
(2)由
可得,
则.
变式1.(2026·江苏南通·模拟预测)已知内角所对的边分别为,,且成等差数列.
(1)求的面积;
(2)若的角平分线交于,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由成等差数列,则,即,
,又,
解得,则,,
;
(2)平分,
,则,
解得,
,
,
解得.
变式2.(25-26高一下·安徽合肥·期中)在中,内角的对边分别为;且.
(1)求角;
(2)若角平分线,求的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理和三角恒等变换,计算即可求解;
(2)如图,由得,结合基本不等式和三角形面积公式计算即可求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
,
,
,
由,得,则,
又,所以.
(2)如图,为的角平分线,
,即,
得,解得(当且仅当时取等号),
所以,
即的面积的最小值为.
考点三 解三角形中的高线问题
例1.(25-26高一下·四川资阳·期中)在中,.
(1)求A的大小;
(2)若,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,求最长边上高线的长.
条件①:;条件②:的面积为;条件③:.(注:若选多个条件进行解答,按第一个解答计分.)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角公式求得,进而求得.
(2)选择条件,然后根据正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式进行分析,从而求得正确答案.
【详解】(1)因为,所以,
所以,所以,,
因为,所以舍,所以,则;
(2)选择①
因为,由正弦定理,代入,得;
法一:由余弦定理,代入得,
所以,所以或(舍),所以AC边最长;
AC边上的高线;
法二:因为,,所以,所以,所以;
所以边为最长边,其高线;
选择②
因为,所以,因为,由余弦定理,
所以,所以或;
所以最长边上的高线;
若选择③,,,,由余弦定理,
所以或(舍);
所以AC边最长,AC边上的高线;
例2.(2026·山东潍坊·三模)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若边上的高为,,求,.
【答案】(1)
(2),或,
【分析】(1)利用三角形内角和性质、三角恒等变换化简已知等式求角;
(2)结合三角形面积公式建立的关系,再用余弦定理列方程求解.
【详解】(1)在中,,故 ,
将已知等式变形: ,
又 ,
代入得: , 因,,
故,得;
(2)由三角形面积相等得,代入,,,
化简得: ,又
再代入余弦定理,得 ,
整理得,解得或,
对应代入,得或,
故,或,.
变式1.(2026·山东枣庄·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,.且.
(1)求;
(2)若,记边上的高为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理化简得,再由余弦定理即可得解;
(2)由三角形面积公式可得,结合正弦定理及三角恒等变换得,即可得解.
【详解】(1)根据正弦定理可得,
化简整理得,
由余弦定理得,
因为,故;
(2)由,得,
又,
所以
,
在三角形中,故,
当,即时,.
变式2.(25-26高三上·江苏徐州·阶段检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求a;
(2)若,求AB边上的高h.
【答案】(1)5
(2)
【分析】(1)利用同角三角函数的平方关系求得,再结合正弦定理求解;
(2)利用正、余弦定理求得,,再利用等面积法求边上的高.
【详解】(1)因为,所以,所以,
由正弦定理得,所以,所以;
(2)由正弦定理得,所以,所以,
由余弦定理可得,
因为,即,
所以AB边上的高.
2
学科网(北京)股份有限公司
$暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
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
例1.(25-26高一下福建福州阶段检测)在△ABC中,设内角A,B,C的对边分别为a,b,c,记△ABC的面积
为S,且
s考点csinC+bs解三角形中的中线问题
(1)求A:
.v19
阳S=35
(2)设D为BC的中点,若AD2,且°=2,求△ABC的周长.
例2.(2526高二下云南红河期未)在△MBC中,角
C的对边分别为a,c,且满足56sn4=a2-cos)
A,B,
(1)求B:
Q客6g
(i)求△ABC的外接圆的面积:
(i)设a=1,且D为AC的中点,求BD的长,
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式1.(25-26高-下福建莆田期中)在。4BC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,满足acosC+
=b
1
)活a=下,△MBC的面积为5,且b>C,求、c:
.b c
(2)在(1)的条件下,D为BC的中点,求中线AD的长.
2c-b cosB
变式2.(25-26高一下湖南长沙期中)在锐角。4BC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若acos4
(1)求角A的大小:
(2)若a=2,求中线AD长的范围(点D是边BC中点)·
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点二
解三角形中的角平分线问题
例1.(25-26高一下四川南充期末)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,点D是BC的中点,
BC=6,AD=5,且
acosC+√3 asinC-b-c=0
(1)求A:
(2)求△ABC的面积:
(3)点M是BC边上的点,且AM为∠BAC的角平分线,求AM的长.
例2.(25-26高二下浙江舟山期末)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、C,且满足:
sinA=sinBsinC
3-sin Asin BsinC
(1)求角A的大小:
(2)若b=2,C=3,角A的角平分线交BC于点P,求AP的长度:
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式1.(226江苏南通模拟预测)已知△ABC内角4B,C所对的边分别为a6,cs4=-a=4,且a山,c皮等
差数列.
(I)求△ABC的面积:
(2)若∠BAC的角平分线交BC于D,求AD.
变式2.,(25-26高一下安徽合肥期中)在△4BC
中,内角
'的对边分别为ab,c:且V56=cc04--csind
A,B,C
;且
(1)求角C:
(2)若△ABC
平分线
求4ABC
CD=3
的面积°的最小值。
4
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
考点三
解三角形中的高线问题
例1.
(25-26高一下·四川资阳期中)在△ABC中,cos2A+cosA=0
(1)求A的大小:
(2)若a=7,从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,求△ABC最长边上高线的长.
sin C=
53
条件①:
14;条件②:△ABC的面积为10W5;条件③:c=5,(注:若选多个条件进行解答,按第一个
解答计分,)
例2.(2026山东潍坊三模)记△MBC的内角
B,C的对边分别为a,bC,已知sinC=V5 sinsin-5 oos4
A,B,C
(1)求C:
3V21
(2)若边AB上的高为7,a=2,求b,c.
暑假培优:解三角形中的中线问题、角平分线问题、高线问题专项训练
变式1.(2026山东枣庄三模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,C.且
(a-b+c)(sin4+sin B+sinC)=(2+3)asinC
(1)求B:
(2)若b=2,记AC边上的高为,,求,的最大值
变式2.25:26高三上江苏徐州阶段检测)在△4BC中,角4,B,C的对边分别为a,b,C,已知0sC=
5
csin A=4.
(1)求a:
(2)若csinB=-12
,求AB边上的高h