内容正文:
2027届高三数学一轮复习讲义
解三角形:最值与范围问题的4种高频考点复习讲义
考点目录
利用三角函数值域求解三角形中的最值与范围问题
利用基本不等式求解三角形中的最值与范围问题
利用二次函数求解三角形中的最值与范围问题
利用导数求解三角形中的最值与范围问题
考点一 利用三角函数值域求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 核心转化工具:正弦定理边化角
· 将全部化为单角三角函数。
1. 三角恒等变形:和差化积、降幂、辅助角公式。
1. 三角函数值域:,;
结合三角形内角约束:,限定自变量区间。
1. 面积转化:,代入三角表达式,转化正弦函数求值域。
二、解题原理
1. 定边定角条件下,全部边统一转化为角;
1. 消去,只保留单一变量;
1. 化简为标准形式;
1. 根据的实际取值范围,结合正弦函数图像确定最值;
1. 周长、面积、两边和均可由此求区间。
【例题分析】
例1.(25-26高一下·广西南宁·期末)已知内角,,的对边分别为,,,若,.
(1)求角;
(2)若角的平分线交于点,且,求的周长;
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理及同角公式求解.
(2)利用三角形面积公式及余弦定理列式求解.
(3)利用正弦定理及和差角的正弦公式化简,再利用余弦函数的性质求出范围.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,
因此,而,所以.
(2)由(1)知,,由平分交于点,得,
即,而,整理得,
由余弦定理得,
而,解得,所以的周长为.
(3)由(1)得,令,
由为锐角三角形,得,则,
由正弦定理得,则,
,
所以的取值范围是.
例2.(25-26高一下·广东韶关·期末)在锐角△中, 已知角的对边分别为,且.
(1)求证: ;
(2)求的最小值;
(3)若,求△周长的取值范围.
【答案】(1)已知,由正弦定理,可得,
化简得,因为△为锐角三角形,所以,所以.
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理将等式边化弦后化简,得到,由锐角三角形确定后得证;
(2)利用三角恒等变换将化简为,再结合锐角三角形条件得,最后利用基本不等式得最小值;
(3)利用正弦定理将用表示,把周长转化为关于的函数,最后利用的范围求周长的取值范围.
【详解】(1)略
(2)由题,
因为△是锐角三角形,,,
所以,则,所以;
因为,
当且仅当,即时等号成立,
综上所述,最小值为.
(3)由(2)可知,即,
因为,
所以,
周长;
因为,所以,
则周长
例3.(25-26高二下·湖北武汉·期末)在中,,其中角的对边分别为.
(1)求角的大小;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理以及三角恒等变换可得,进而利用正弦定理可得,进而利用余弦定理可求得角的大小;
(2)根据三角形内角和以及为锐角三角形,从而可得出的取值范围,再将转化为关于的函数即可求解.
【详解】(1)由正弦定理,设.
原式可化为.
因为,所以.
所以由正弦定理可得,
由余弦定理可得,
又因为,所以.
(2)由,得.
又为锐角三角形,所以.
由,可得.
由正弦定理,.
当时,,
故.
例4.(25-26高一下·湖北孝感·期末)在中,角所对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若是线段的中点,且,,求;
(3)若为锐角三角形,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理边化角可求得,进而得到;
(2)利用余弦定理和向量运算可构造方程组求得,代入三角形面积公式即可;
(3)利用正弦定理边化角,结合两角和差公式、二倍角和辅助角公式可将问题转化为正弦型函数值域问题的求解;根据的范围可求得结果.
【详解】(1)由正弦定理得:,,即,
,.
(2)由余弦定理得:…①;
为线段的中点,,
,即…②,
②①得:,解得:,
.
(3)由正弦定理得:,,,
;
为锐角三角形,,解得:,
,,,
又,,即的取值范围为.
【变式训练】
变式1.(25-26高三上·江苏淮安·阶段检测)在中,角,,的对边分别为,,,ΔABC的面积为,若,且有.
(1)求;
(2)若的面积为=,求,;
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)使用正弦定理角化边,再使用余弦定理求解即可;
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理求解即可;
(3)利用三角形的内角和及得到,使用二倍角公式与两角差的余弦公式得到,利用锐角三角形的条件得到角的范围,转化为三角函数的范围求解.
【详解】(1)已知,由正弦定理得,
即,由余弦定理得,
因为,所以.
(2)由三角形面积公式,得①,
由余弦定理知,即,得②,
由①②解得,.
(3)因为,,所以,则,即,
,
又
,所以,
因为为锐角三角形,,
所以,解得,则,
所以,所以,
即的取值范围是.
变式2.(25-26高三上·福建龙岩·阶段检测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求角;
(2)若为锐角三角形,设,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由内角和定理结合正弦定理得出,结合余弦定理得到,再由正弦定理解出;
(2)由(1)知由正弦定理边化角可得,,角化边得,结合余弦定理得出,再由锐角三角形的定义得出,进而得出的取值范围.
【详解】(1)因为,所以,
因为,
所以,即,
由正弦定理得,,即①,
因为,所以②,
联立①②得,,即,
解得,
由正弦定理知,,
所以,
因为,所以.
(2)由(1)得,
由正弦定理得,,即,
因为
,
所以,
又,所以,
因为,,所以,即,所以,
由(1)得,
所以,
由余弦定理得,,
因为为锐角三角形,
所以,解得,
所以,
所以,即,
故的取值范围为.
变式3.(25-26高二下·浙江·阶段检测)在中,角、、的对边分别为、、,且.
(1)求的值;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理以及两角和的正弦公式化简得出的值,结合角的取值范围可得出角的值,即可得出的值;
(2)利用正弦定理结合三角恒等变换化简得出,其中,,且为锐角,利用正弦型函数的有界性可求得的最大值.
【详解】(1)由及正弦定理,可得,
其中,
所以,
所以,
因为、,则,
所以,则,得.
(2)若,由正弦定理,,
所以,,
由(1)知,,则,
所以,
,其中,,且为锐角,
因为,则,所以,
当时,即时,取得最大值.
变式4.(25-26高三下·贵州遵义·阶段检测)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求;.
(2)已知,点在边上,且满足,求线段的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将已知边角关系式转化为边的关系,再结合余弦定理即可求得;
(2)先根据三角形内角关系确定的范围,再由正弦定理得到关于的表达式,再根据余弦函数的单调性即可求得范围.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得:,所以,
又因为,且,所以.
(2)因为,所以,
又因为,所以,
因为,所以,又,所以.
在中,由正弦定理可得,
因为,所以,又,所以,所以,
因为,所以,所以,即,所以线段的取值范围是.
考点二 利用基本不等式求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 均值不等式:,,当且仅当取等。
1. 搭配余弦定理(定边定角核心组合)
· 解出,得到最大值。
1. 面积,最大则面积最大;
周长,有最大值,周长同步最大。
1. 约束:仅能求最大值;下界由三角形三边关系给出。
二、解题原理
1. 已知一组对角对边,用余弦定理构造二次齐次式;
1. 用均值不等式放缩,求出或上限;
1. 验证取等条件(等腰三角形)符合三角形内角范围;
1. 下界不能用基本不等式,只能依靠三边关系确定;
1. 适用于求面积最大值、周长最大值。
【例题分析】
例1.(25-26高一下·广西崇左·期末)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求C;
(2)若,求的面积;
(3)若,求内切圆的半径的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)应用正弦边角关系、三角形内角性质及和角正弦公式,将条件化为,即可求;
(2)应用向量数量积的定义可得,再应用三角形面积公式求面积;
(3)由余弦定理、基本不等式得,再由三角形的面积,半周长,设三角形内切圆半径为,则有,结合基本不等式求半径最大值.
【详解】(1)由已知,根据正弦定理,
所以,
在三角形中,
所以,
得,
因为,所以,则,
因为,所以;
(2)已知,即,也即,
所以,解得,
则的面积.
(3)已知,,则 ,
由,代入上式得 ,当且仅当时等号成立,
三角形的面积,半周长,
设三角形内切圆半径为,则有,即,
因为,所以,则,
所以,
由,得,所以,
因此时,,此时三角形.
例2.(25-26高一下·广东东莞·期末)在中,角,,的对边分别为,,,且满足,,,为三条边所在的直线上的点,且满足,,.
(1)求角;
(2)证明:,,三点共线;
(3)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)设,.
由,得,整理:,
由,得.
由,得.
,
.
与共线,且有公共点D,故D,E,F三点共线.
(3)
【分析】(1)先根据正弦定理边角互换,然后利用三角形内角和,
得到,展开化简即可.
(2)令,,用这两个向量作为基底表示与,然后用向量的共线定理.
(3)用余弦定理和基本不等式,解出的最大值,然后代入面积公式.
【详解】(1)已知,
由正弦定理,
可得:
因为,所以,代入上式:
,
整理得:,
因为,可得,
即,.
又,所以,故,得.
(2)略
(3)已知,,
由余弦定理:
可得,
由基本不等式,得:,
所以,
当且仅当时取等号.
中,,,,
,
因为,所以:.
例3.(25-26高二下·浙江宁波·期末)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若,求的面积最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后,利用两角和与差的正弦公式计算即可得;
(2)利用余弦定理与基本不等式结合三角形面积公式计算即可得.
【详解】(1)由,得,
所以,
即,
因为,所以,
因为,所以;
(2)因为,
所以,
当且仅当时,等号成立,
所以,
所以,即的面积最大值为.
【变式训练】
变式1.(2026·重庆江津·三模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 已知
(1)求C;
(2)若D在AB边上, 且AD=2DB, CD =2, 求△ABC面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理进行边化角,得到利用两角和的正弦公式求解即可得解.
(2)由题意在边上一点,且,可得,将此式子两边平方,通过计算,结合基本不等式得到的最大值,从而得到的最大值.
【详解】(1)(1)由题意,根据正弦定理得,
∵,∴,∴,
∵,即:,
∵,∴.
(2)(2)由题意在边上一点,且,
可得,
∴,∴,
故,,
∴当且仅当时取到等号,故,
∴的最大值为,当且仅当时取到等号.
变式2.(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.
变式3.(2026·福建泉州·模拟预测)已知在中,角、、的对边分别为、、,且满足.
(1)求的值;
(2)已知平分且交于点,,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理将等式中的边转化为角的正弦值,然后由诱导公式及和差角公式化简等式即可求得的值;
(2)由三角形面积公式即可求得的关系,然后由基本不等式求得最小值.由余弦定理求得,借助基本不等式即可求得的最小值.
【详解】(1)由正弦定理可知:,
在中,
∴,又∵中,
∴,即,∴,
∵,∴,即.
(2)由题意可知,
,∴,
∴,由基本不等式可得,即,∴,
当且仅当时取等号.
,∴,当且仅当时取等号.
∴,
∴的最小值为.
考点三 利用二次函数求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 适用场景:条件可整理为单一变量二次函数 。
1. 两种常见构造方式
① 设某一条边长为,余弦定理把另一边长表示为的一次式,代入面积、周长得到二次函数;
② 由(定值),,构造关于的二次函数。
1. 二次函数性质:开口向上有最小值,开口向下有最大值;
自变量受三角形三边关系约束,有取值区间。
二、解题原理
1. 设边长为自变量,利用余弦定理、内角和把目标量(面积、周长、两边积)整理为二次函数;
1. 求出二次函数对称轴;
1. 结合的取值范围判断顶点是否可取;
1. 区间端点结合三角形限制求值域;
1. 多用于给定两边和、定角,求面积范围。
【例题分析】
例1.(2026·浙江·三模)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将条件化简得到,由,求出及,即可根据三角形的面积公式求出的面积;
(2)由可得或,在的条件下求出和的取值范围,将化为二次函数形式,再求出其值域即可.
【详解】(1)因为,
则,
即,
化简可得.
若,则,因为,所以,
所以,
所以是等腰直角三角形,所以,
所以;
(2)由(1)知,所以或.
①若,由可得,与矛盾,故舍去;
②若,则,
若,则,解得,则.
则此时,
设,则,
可知当时,取到最小值;当时,;
当时,,
因为,所以,
即的取值范围为.
例2.(24-25高三上·内蒙古赤峰·期中)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)证明:.
(2)已知C为钝角,记.
(ⅰ)求的取值范围;
(ⅱ)若BD为AC边上的中线,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【分析】(1)先由正弦定理将条件化为,然后利用余弦定理化简即可证明.
(2)(ⅰ)根据三角形三边关系列不等式求解即可;
(ⅱ)根据中线关系得,结合数量积的运算律及将化为,根据二次函数的性质求解范围即可.
【详解】(1)由,可得,
由余弦定理可知,所以.
(2)(ⅰ)由,可得,.
根据三角形三边关系,知即
则解得,
所以的取值范围为.
(ⅱ)因为BD为AC边上的中线,所以,
则,
所以.
令,则,因为在上单调递增,
所以,故的取值范围为.
【变式训练】
变式1.(24-25高三上·重庆渝中·阶段检测)设的三个内角的对边分别为,已知角为钝角,.
(1)若,求的周长;
(2)求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合诱导公式可得,再利用正弦定理求出,然后利用余弦定理求解即得.
(2)由(1)的信息,利用三角恒等变换,结合正弦函数、二次函数性质求出范围.
【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,而,
则,即有,而为钝角,则为锐角,因此,
由,得,由,为锐角,得,
由正弦定理,得,
,
由余弦定理得,
于是,解得,
所以的周长为.
(2)由(1)知,
则
,又,即,
因此,所以的取值范围.
变式2.(25-26高一下·河南郑州·期中)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)若,求的值;
(2)求最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理求得,根据正弦定理推得,然后即可根据得出,进而得出答案;
(2)首先根据向量的运算得出.然后根据余弦定理,结合已知得出,即可得出答案.
【详解】(1)由已知可得,.
由余弦定理可得,,
所以.
由正弦定理可得,.
因为,所以,
所以,,
所以,.
(2)因为,
由余弦定理可得,,
又,所以,
所以,,
当时,有最小值为.
所以,,
所以,最小值为.
考点四 利用导数求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1. 适用场景:三角函数、复杂分式型函数,无法用辅助角、均值快速求最值。
1. 操作逻辑:将周长、面积表示为单变量函数,求导;
1. 单调性判定:函数递增;函数递减;
导数零点为极值点。
1. 约束:自变量为角度或边长,有明确取值区间,极值点要检验是否在区间内。
二、解题原理
1. 统一变量,构造目标函数(为角或边长);
1. 对函数求导,令导数等于0,求出极值点;
1. 判断极值点是否落在三角形允许的取值范围内;
1. 比较极值点与区间端点函数值,确定最大、最小值;
1. 多用于复杂多约束、非常规最值题型。
【例题分析】
例1.(2026·四川凉山·二模)在中,角的对边分别为,已知.
(1)求证:;
(2)若.
①求;
②证明:.
【答案】(1)证明:由正弦定理可得,
即有,
则或,
若,则;
若,则,舍去;
故;
(2)①;
②证明:令,由,则,,
则
,
令,则,令,
则,故在上单调递减,
又,
,
由零点存在性定理可得,即.
【分析】(1)利用正弦定理将边化为角后,利用两角差的正弦公式计算即可得;
(2)①借助同角三角函数基本关系与二倍角公式计算可得、、,再利用三角形内角和与两角和的正弦公式计算即可得;②令,利用三角恒等变换公式可得,构造函数,利用导数研究其单调性,最后由零点的存在性定理计算即可得.
【详解】(1)略
(2)①由,则,
由,则,
由,则,解得,,
故
;
②略
例2.(25-26高三上·河北·阶段检测)记的内角A,B,C的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的角平分线交于点.
(i)求的最大值;
(ii)求的最小值.
【答案】(1);
(2)(i);(ii).
【分析】(1)应用正弦定理及三角恒等变换得,结合三角形内角的性质,求角的大小;
(2)(i)由,应用三角形面积公式得,再应用基本不等式求最大值;(ii)设,则,应用正弦定理得、,进而得、,再由余弦定理得,从而得,令并应用导数研究最小值.
【详解】(1)由正弦定理知,,
所以,,
所以,,可得;
(2)(i)由,,
则,
所以,而,则,
所以,当且仅当时取等号,
所以最大值为;
(ii)设,则,
在中,则,同理,
所以,
由,
由,所以,
综上,,令,
令,则,
所以时,时,
所以在上单调递增,在上单调递减,则,
综上,,则,当且仅当时取等号,
所以的最小值为.
【变式训练】
变式1.(2026·云南昭通·模拟预测)已知在中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)证明:;
(2)求的取值范围;
(3)已知函数,求证:.
【答案】(1)
由正弦定理得,又因为,
所以,即.
因为,所以或(舍去),所以.
(2)
(3)
因为,
记,则,
易知在上单调递减,且,,
,,即,
所以,当时,,在上单调递增;
当时,,在上单调递减.
因为,,
所以时,,在上单调递增,所以.
又因为,所以.
由(2)知,所以,所以.
【分析】(1)利用正弦定理边化角,利用三角恒等变化简可得,结合正弦函数图象可证结论;
(2)结合(1)可求得,利用正弦定理以及三角恒等变换化得,换元,利用导数可求得的取值范围;
(3)求导,令,求导,可得,,可得的单调性,进而可得时,,进而可得在上单调递增,可证结论.
【详解】(1)略
(2)因为,所以,
所以.
令,则,,.
由,得,
所以在区间上单调递减,在区间上单调递增,
所以的最小值为.
又因为,
所以.
(3)略
变式2.(2026·山西运城·模拟预测)设的内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)证明:;
(2)已知,求取得最小值时的值.
【答案】(1)证明:由,
由正弦定理可得,
所以,
所以,
所以,
因为、为三角形的内角,所以、不可能同时为直角,
若、中有一个直角,不妨令为直角,则,,显然,
则等式不成立,
所以、均不是直角,
所以;
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将角化边,再由两角和的正弦公式化简,即可得解;
(2)利用两角和的正切公式得到,再构造函数,利用导数求出函数的最小值,即可得解.
【详解】(1)略
(2)依题意不是直角,
所以,
故,
因为且,所以,
令,
设,,
有,
令,解得,令,解得,
所以在上单调递增,在上单调递减,
综上所述,取得最小值时,,
即取得最小值时,为.
2
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$2027届高三数学一轮复习讲义
解三角形:最值与范围问题的4种高频考点复习讲义
考点目录
利用三角函数值域求解三角形中的最值与范围问题
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利用二次函数求解三角形中的最值与范围问题
利用导数求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
考德知识点利用三角函数值域求解三角形中的最值与范围问题
1.核心转化工具:正弦定理边化角
b=2Rsin B,c=2Rsin C,C=n-A-B
将b+c、bc、S全部化为单角三角函数。
2.三角恒等变形:和差化积、降幂、辅助角公式
sinx+bcosx=Va2+b2sin(x+o)
3.三角函数值域:y=sinx,x∈(0,π),sinx∈(0,1]:
结合三角形内角约束:B∈(0,π-A),限定自变量区间。
4面积转化:S=号besin A,.代入bc三角表达式,转化正弦函数求值域。
二、解题原理
1.定边定角条件下,全部边统一转化为角:
2.消去C,只保留单一变量B
3.化简为标准Asin(oB+p+k形式:
4.根据B的实际取值范围,结合正弦函数图像确定最值:
5.周长L=a+b+c、面积S、两边和b+c均可由此求区间。
2027届高三数学一轮复习讲义
2027届高三数学一轮复习讲义
【例题分析】
例1.(25-26高一下广西南宁期末)已知△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=2,
3bcosA=asinB
(1)求角A;
(②)若角A的平分线交BC于点D:且0=25,
3,求aABC的周长:
(3)若△ABC为锐角三角形,求b+c的取值范围.
例2.(25-26高一下广东韶关期未)在锐角△ABC中,已知角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a=c-2 acosB.
(1)求证:B=2A:
11+6sinB的最小值:
(2)求tan tan B5
(3)若c=2,求△ABC周长的取值范围.
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例3.(25-26高二下~湖北武汉期末)在△ABC中,asinA+asinBcosC+csinBcosA=csinC+bsinA,其中角A,B,C
的对边分别为a,b,c.
(I)求角C的大小:
b
(2)若。ABC为锐角三角形,求a的取值范围.
cosA a
例4.(25-26高一下湖北孝感期末)在△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,且满足sin B3b
(1)求角A的大小:
(@考D是线段BC的中点,且“=2,D=5,求5,
b2-c2
(3)若△ABC为锐角三角形,a=2,求a2的取值范围.
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【变式训练】
变式1.(25-26高三上江苏准安阶段检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,ABC的面积为
a=2
csin C-asin A=sin B(c-b)
,若
,且有
(1)求sin4;
(2)若△AB
的面积为S-V
3,求b,c:
(3)若△ABC为锐角三角形,求sinB+sin2C的取值范围.
变式2.(25-26高三上福建龙岩·阶段检测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已知
C-A
bsin-=ccos-
2.
嘴4-,c=1,求角C:
(2)若△ABC为锐角三角形,设C=b,求入的取值范围.
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变式3.(25-26高二下浙江:阶段检测)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、C,且2b-c=2 acosC
(1)求sinA的值:
②诺a=5,求2办+c的最大值。
变式4.(25-26高三下·贵州遵义阶段检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足
sin C-sin A sin B-sin A
b
c+a
(1)求C;·
②记知c=5,点M在边BC上,且满足∠MMC=2∠B,求线段4M的取值范围
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考点二
利用基本不等式求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1.均值不等式:b2+c2≥2bc,b+c≥2Vbc,当且仅当b=c取等。
2.搭配余弦定理(定边定角核心组合)
a2=b2+c2-2bc cos Az2bc-2bccos A
解出bc
a
得到bc最大值。
2(1-cos A)
3面积S=)bcsinA,bc最大则面积最大
周长L=a+b+c,b+c有最大值,周长同步最大。
4.约束:仅能求最大值;下界由三角形三边关系b+C>a给出。
二、解题原理
1.已知一组对角对边,用余弦定理构造b、C二次齐次式:
2.用均值不等式放缩,求出bc或b+c上限;
3.验证取等条件b=C(等腰三角形)符合三角形内角范围:
4.下界不能用基本不等式,只能依靠三边关系b+c>a确定:
5.适用于求面积最大值、周长最大值。
【例题分析】
例1.(25-26高一下广西崇左期末)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
ccos+
-asinC=b
3
(1)求C:
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CA:CB=6,求△4BC
(2)若
的面积:
(3)若C=2,求△ABC内切圆的半径的最大值.
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例2.(25-26高一下广东东莞期末)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,且满足
V5 BasinC+acosC=b+c,D,E,F为△MBC三条边所在的直线上的点,且满足
CD=3DB 2AE=3AB
AF=FC
(1)求角A:
(2)证明:D,E,F三点共线:
(3)若BC=2,求△AEF面积的最大值.
例3.(25-26高二下浙江宁波期末)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
bsin+
3
a+V3
(1)求B:
(②)若b=V3+1
求4ABC
的面积最大值.
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【变式训练】
变式1.(2026重庆江津三模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为4,b,c,已知
csnB=-bsin C+写
(1)求C;
(2)若D在AB边上,且AD-2DB,CD=2,求△ABC面积的最大值
变式2.(2026甘肃张掖二模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinB=-2 sin AcosC
c2-a2
(1)求b2的值:
(2)求CosB的取值范围.
o
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变式3.(2026福建泉州模拟预测)已知在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、C,且满足
acosC+3asinC-b-c=0
(1)求A的值:
(2)已知AD平分∠BAC且交BC于点D,AD=1,求BC的最小值.
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考点三
利用二次函数求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1.适用场景:条件可整理为单一变量二次函数y=Ax+Bx+C。
2.两种常见构造方式
①设某一条边长为X,余弦定理把另一边长表示为x的一次式,代入面积、周长得到二次函数:
②由b+c=m(定值),bc=x(m-x),构造关于x的二次函数。
3.二次函数性质:开口向上有最小值,开口向下有最大值:
自变量受三角形三边关系约束,X有取值区间。
二、解题原理
1.设边长为自变量x,利用余弦定理、内角和把目标量(面积、周长、两边积)整理为二次函数:
2.求出二次函数对称轴:
3.结合x的取值范围判断顶点是否可取;
4.区间端点结合三角形限制求值域:
5.多用于给定两边和、定角,求面积范围。
【例题分析】
sinA
例1.(2026:浙江·三模)A4BC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足anB=
2cosB-cos2.
)若B=子,求aABC的面积:
(2)若A>B,求cosC-3cosB的取值范围.
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例2,(242S高三上内蒙古赤峰期中)已知A4BC的内角4,B,C的对边分别为a,D,c,且。+。1+2cosB,
(1)证明:b2=ac
(②)已知C为钝角,记9=b
(1)求的取值范国;
BD2
(i)若BD为AC边上的中线,求a2的取值范围
【变式训练】
变式1.(24-25高三上重庆渝中·阶段检测)设△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已知角A为钝
角,asinB=bcosB】
()若c=l,sinC=3
,求AABC的周长:
(2)求cosA+cosB+cosC的取值范围.
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变式2.(2526高一下河南郑州期中)在。4BC中,角4,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=3,a+2b=6·
(1)若a=4,求tanB的值:
(2)求4BAC-BA.C
最小值。
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考点四
利用导数求解三角形中的最值与范围问题
【知识点解析】
一、核心知识点
1.适用场景:三角函数、复杂分式型函数,无法用辅助角、均值快速求最值。
2.
操作逻辑:将周长、面积表示为单变量函数f(x求导f(x):
3.
单调性判定:f(X>0函数递增:fx)<0函数递减:
导数零点为极值点。
4.约束:自变量为角度或边长,有明确取值区间,极值点要检验是否在区间内。
二、解题原理
1.统一变量,构造目标函数ft)(t为角或边长):
2.对函数求导,令导数等于0,求出极值点:
3.判断极值点是否落在三角形允许的取值范围内:
4.比较极值点与区间端点函数值,确定最大、最小值:
5.多用于复杂多约束、非常规最值题型。
【例题分析】
例1.(2026·四川凉山二模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bcosA=acos B+a.
(1)求证:2A=B;
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(2)若cosB=。
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①求sinC;
②证明:g<sn
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2027届高三数学一轮复习讲义
例2.(25-26高三上·河北阶段检测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2b-a=2 ccos A.
(1)求C;
(2)若a+b=V5,∠A
B的角平分线交AB于点D,
(i)求CD的最大值;
1
(i)求AD+BD的最小值:
【变式训练】
变式1.(2026云南昭通模拟预测)已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,且
a-c+2acosB=0
(1)证明:B=2A:
bcosA,a
(2)求2√2a'b的取值范围:
尼知函数/)=如r-h(c+.求证(引0
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2027届高三数学一轮复习讲义
变式2.(2026山西运城模拟预测)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足
acosB=C+bcosA
(1)证明:tanA=2tanB;
(2②)记知B≥T
二4,求tanAtan BtanC取得最小值时tanB的值.
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