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解三角形:正弦定理边角互化的应用、余弦定理边角互化的应用专项训练
解三角形:正弦定理边角互化的应用、余弦定理边角互化的应用专项训练
考点目录
正弦定理边角互化的应用
余弦定理边角互化的应用
考点一 正弦定理边角互化的应用
例1.(2026·山东聊城·一模)记的内角的对边分别为,已知,的面积为,.
(1)求;
(2)求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理对边化角,即可求解;
(2)由三角形面积公式先求得,再结合余弦定理得到,即可求解.
【详解】(1),由正弦定理知,
因为,,
所以,即.
又因为,所以.
(2)因为的面积为,所以.
由(1)知,所以,所以.
由余弦定理知,,
所以,
所以,所以,
所以的周长为.
例2.(2026·贵州遵义·模拟预测)记的内角,,的对边分别为 ,, ,已知 .
(1)求角 ;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理与正弦定理,将边的关系转化为角的关系,结合三角形内角和化简求解;
(2)利用余弦定理与面积公式,通过“和平方”将转化为,即可计算面积.
【详解】(1)已知,
由余弦定理,则,
代入可得:.
由正弦定理(为外接圆半径),
可得,,,
代入上式得:,
整理得:,
根据两角和的正弦公式,即,
因为,所以得,解得,
又因为,所以.
(2)已知,,,
由余弦定理,代入得,
所以,
则面积为:.
例3.(2026·江苏南京·模拟预测)在中,角,,所对应的边分别为,,,已知,.
(1)求证:;
(2)若为的边上的高,求的取值范围.
【答案】(1)由得 ,
两边同时约去,并由正弦定理得:,
所以,即.
在中,因为,为内角,所以,或 .
若,则(舍去).
故,即.证毕.
(2).
【分析】(1)先将向量数量积转化为边与角的关系,得,再用正弦定理化边为角,结合两角差的正弦公式,得,结合三角形内角范围排除矛盾情况,可证得结果;
(2)由已知与正弦定理,由高的定义得,代入目标式化简为,结合的范围求三角函数值域,即可求得结果.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,由正弦定理得, ,又 ,
所以.
由三角形内角均为正数,即,解得,
所以,,
所以.
例4.(2026·云南·三模)在中,角的对边分别为,记的面积为,且满足.
(1)证明:;
(2)若,且,求.
【答案】(1)由,得,
因为,所以,化简得,故.
(2)
【分析】(1)根据和三角形面积公式化简证明;
(2)根据向量的数量积、余弦定理和三角形面积公式求解.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,因为,所以,化简得,
又因为,所以,
所以,故,
所以的面积.
变式1.(2026·重庆·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,且满足:.
(1)证明:;
(2)若,且,求的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正弦定理结合三角恒等变形化简得,进而可得;
(2)利用二倍角公式化简得,进而得到,,,再求,求出面积即可.
【详解】(1)证明:,
由正弦定理可得
,
即
,
,,
即;
(2)
解得,又,所以,
,,
又,所以,
.
变式2.(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.
变式3.(2026·河北沧州·二模)在中,内角,,的对边分别为,,,满足.
(1)判断的形状;
(2)若为边上一点,为与的夹角.证明:.
【答案】(1)等腰三角形
(2)证明见解析
【分析】(1)借助正弦定理统一边角关系,联立条件推出,判定三角形为等腰三角形.
(2)展开两角和差余弦公式,结合第一问等腰边角等量关系化简,完成等式证明.
【详解】(1)由正弦定理得,即.
已知,故.
整理得,即.
因为,所以,即.
因此为等腰三角形.
(2)在中,由正弦定理得.
因为,,,故.
在中,,将待证式右边展开:
.
由得,,,
代入后项抵消,化简得.
由等腰三角形性质,即,故右边,与左边相等.
因此,得证.
变式4.(2026·天津河北·二模)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,,.
(1)求的值:
(2)求的面积;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】
(1)利用正弦定理对进行边化角,即可求得的值;
(2)由于第1小问已经求得的值,再利用余弦定理求出边长,最后用面积公式求出的面积;
(3)由第1小问及第2小问中可知的值及边长,再由正弦定理求得A的正弦值,由正弦值再求出余弦值,最后用余弦和角公式计算.
【详解】(1)因为,
由正弦定理,得,
因为,所以,所以,
故,由,得.
(2)因为,,由余弦定理,
得,,
解得,或(舍去).
所以.
(3)由正弦定理,得,即,
因为为钝角,所以为锐角,,
,,
所以.
考点二 余弦定理边角互化的应用
例1.(24-25高三上·福建厦门·阶段检测)已知的内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若为边上一点,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求解即可;
(2)法①:由题意可得,在中,由余弦定理可得,再由正弦定理可得,从而得,最后利用求解即可;
法②:在中,由余弦定理可得,由正弦定理可得从而得,利用求解即可;
法③:在中,由余弦定理可得,从而得,所以,再结合余弦定理求得,最后在直角中,由正弦的定义求解即可;
法④:利用面积公式可得,再由余弦定理可得,最后由正弦定理求解即可.
【详解】(1)因为,且,
则,
即,
得,
则,
因为,所以.
(2)由(1)得,,因为,所以,
所以,
法①:如图在中,由余弦定理可得:
,
即,
在中由正弦定理,即,所以,
因为,故,
在中,.
法②:同解法①,
在中由正弦定理,即,
所以,
又因为,即,所以.
法③:同上,
在直角中,,所以,
由(1)问知,所以,
即,得即,
所以,.
法④:由(1)知,则,
因为,
所以,
即,解得,
所以,即,
在中,由正弦定理,即,
解得.
例2.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)在①②;③这三个条件中任选一个补充在下面的问题中,并解决该问题.
问题:在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且_____.
(1)求;
(2)若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和三角恒等变换化简条件求B.
(2)通过a,c边长的关系以及余弦定理求出a,b的关系,后利用三角形面积公式求出.
【详解】(1)选①,根据正弦定理,,
所以,因为,解得,
,因为,则,则.
选②,因为,
,
,因为,所以.
选③,因为,根据正弦定理,,
解得,因为,所以.
(2)无论选①,②,③均得到,
因为,,所以,解得,.
又因为,
所以.
与上述同理.
例3.(2026·河南周口·三模)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)证明:;
(2)若的面积为3,求的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由三角恒等变换及余弦定理化简得证;
(2)由三角形面积公式得到的关系,利用正弦函数的取值范围求的最小值.
【详解】(1)因为,
所以,
又,
所以,即,
所以,即.
证毕.
(2)因为,,
所以,
因为,所以,
所以,解得,
所以当时,的最小值为.
变式1.(2026·重庆·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)若的面积为,求.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)利用两角差的正弦公式得,再结合正弦、余弦定理进行边角转化即可;
(2)由可得和,又有,得.由正弦面积公式得.通过三角恒等变换可得:,又由,结合可得的值.
【详解】(1)由两角差的正弦公式结合正弦定理可得:
由余弦定理可得:
所以.
(2)由两边平方得:.所以
又有,所以,
由(1)知=1得,所以,
由,得
因为,结合正弦定理可得
又知
所以,化简得,
即.
变式2.(2026·河南·二模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角C的取值范围;
(2)当角C取最大值时,边上存在一点D,满足,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理、余弦定理对已知式进行边角互化,利用基本不等式可得的取值范围,从而得到角C的取值范围;
(2)由(1)可得是等边三角形,设的边长为x,根据边上的点到的距离的范围,可求得边长x的取值范围,从而得到周长的取值范围.
【详解】(1)因为,
所以根据正弦定理,得
由余弦定理,得
化简得.
又当且仅当时,等号成立.
所以.
因为,所以角C的取值范围是.
(2)当角C最大时,,且,所以是等边三角形.
设的边长为x,
因为点D在边AB上,所以,即,
由,所以,解得,所以,
即周长的取值范围为.
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.
2
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考点目录
正弦定理边角互化的应用
余弦定理边角互化的应用
√5
例考点2026,山东壁接定最希立形的能角8C的对边分别为6c,已知“=6,6M6C的有积为2,
asinC=3ccosA
(1)求A:
(2)求△ABC的周长
例2.(2026贵州遵义模拟预测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,已知
(c-2b)cosd+a'+b2-c2
=0
2b
(1)求角A;
(2)若a=6,b+c=9,求△ABC的面积.
例3.(2026江苏南京模拟预测)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,C,己知a=2,
AB.AC=aC+BA·BC
(1)求证:B=2A:
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(②)若为△1BC的MB边上的高,求分
b2+43d
的取值范围
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例4.(2026·云南·三模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,记△ABC的面积为S,且满足
s-(6-e小n4
(1)证明:b=c:
②老丽C=-,且a=v56,求s
变式1.(2026重庆模拟预测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,且满足:2 bcos 4=C-b
(1)证明:A=2B:
②2-(5-2oas9+oms
SB,且C=4,求aABC的面积S.
变式2.(2026河北保定·三模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,A=2C,
(1)若b=2c,求A:
(2)若△ABC为锐角三角形,且a=1,求△ABC周长的取值范围.
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a cosA
变式3.(2026:河北沧州二模)在。4BC中,内角4'B,C的对边分别为a’b,c,满足方cosB
(1)判断△ABC的形状;
(②)若D为边4B上一点,0为D与CD的夹角:证明:
ccos0=acos(A-0)+bcos(B+0)
变式4.(2026天津河北二模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b=7,c=5,
√3 acos B+bsinA=0
(1)求B的值:
(2)求△ABC的面积;
cos2A+π
(3)求
3的值
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考点二
余弦定理边角互化的应用
例1.(2425高三上福建厦门阶段检测)己知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2b+c-2 acosC=0.
(1)求A:
(②若D为BC边上一点,∠B1D=3∠CAD,AC=4AD=V5
求sinB
朗.205发沙年模模银别)在02如4}-管g+-6ee-=,国
sinA-sinB sinC
a+b
这三个条件中任选一个补充在下面的问题中,并解决该问题,
问题:在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,且一:
(1)求B:
(2)若BC=4AB,求sinA.
解三角形:正弦定理边角互化的应用、余弦定理边角互化的应用专项训练
例3.(2026河南周口三模)记MBC的内角4:B:C的对边分别为6,c已知c=4 absin29
2·
(1)证明:a=b;
(2)若△ABC的面积为3,求a的最小值.
变式1.(2026重庆模拟预测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b2+ac=a2.
sin(A-B)
(I)求sinA
的值;
sin4+cos4=V2
(2)
ABC
的面积为V3+l,求a,
6
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cosA cosB 2cosC
变式2.(2026-河南二模)在。4BC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足sin4+sinB=
sinC·
(1)求角C的取值范围:
(2)当角C取最大值时,边AB上存在一点D,满足CD=1,求△ABC周长的取值范围.
变式3.(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.