摘要:
**基本信息**
以正余弦定理为核心,通过知识梳理-基础巩固-综合应用-回顾反思四阶递进,系统整合解三角形概念、定理应用及实际问题,培养逻辑推理与数学应用意识。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|知识梳理|3项核心公式|罗列正余弦定理、变形及面积公式|构建解三角形基础概念体系|
|基础巩固|15题(选择6+多选2+填空4+解答3)|聚焦定理直接应用、三角形形状判断、多解问题|从定理直接应用到简单综合,强化基本技能|
|综合应用|9题(多选3+填空4+解答2)|涉及四边形面积、实际测量(瑞云塔高度)、角平分线等复杂情境|从单一三角形到跨图形综合,提升数学建模能力|
|回顾反思|10题|精选学期典型题,涵盖中点、高、角平分线等易错点|通过错题回顾深化知识联系,培养批判性思维|
内容正文:
模块二 解三角形(一)
第一部分:知识梳理
一:基本定理公式
(1)正余弦定理:在△ABC中,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
公式
;
;
.
常见变形
(1),,;
(2),,;
;
;
.
(2)面积公式:
(r是三角形内切圆的半径,并可由此计算R,r.)
二:相关应用
(1)正弦定理的应用
①边化角,角化边
②大边对大角 大角对大边
③合分比:
(2)内角和定理:
①
同理有:,.
②;
③斜三角形中,
④;
⑤在中,内角成等差数列.
第二部分:基础巩固
一.选择题(共6小题)
1. 在中,内角的对边分别为且满足, 则角等于( ).
【分析】由三角函数的正弦定理即可得出.
【详解】
由正弦定理及已知得,
结合,得,因为,所以,
由,得. 故选.
2. 在中,角的对边分别为,已知.则角等于( ).
【分析】由三角函数的平方关系及余弦定理即可得出.
【详解】
由题意知,
即,
由正弦定理得
由余弦定理得,又
3. 在中,角的对边分别为,且,,则边( )
A. B. C. D.
【分析】利用两角和差正弦公式化简已知等式可得,利用正余弦定理角化边,结合已知等式可构造方程求得.
【详解】,,
,
由正、余弦定理得:,即,
又,,即,解得:(舍)或.
故选:B.
4. 在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若且,,则( )
A. B. C.8 D.4
【答案】D
【分析】由可得,求出,利用正弦定理可得答案.
【详解】在中,由可得,
即
所以,因为,
所以,且,
所以,又,可得,
由正弦定理可得.故选:D.
5.中,分别是所对的边,若,则此三角形是( )
等腰三角形 直角三角形
等腰直角三角形 等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】由正弦定理化边为角,后由二倍角公式变形,再结合正弦函数性质可得.
【详解】因为,所以由正弦定理可得,即,
是的内角,
所以或,
所以或,即是等腰三角形或直角三角形,
故选:D.
6.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.,,
【分析】
由余弦定理可判定选项A,利用正弦定理和大边对大角可判断选项B,C,D.
【详解】对于A,已知三角形三边,且任意两边之和大于第三边,
任意两边之差小于第三边,从而可由余弦定理求内角,只有一解,A错误;
对于B,根据正弦定理得,,
又,,B有两解,故B符合题意;
对于C,由正弦定理:得:,
C只有一解,故C不符合题意.
对于D,根据正弦定理得,,
又,,D只有一解,故D不符合题意.
故选:B
二. 多选题(共2小题)
7.在中,,,.若满足条件的有且只有一个,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】利用余弦定理可得关于的一元二次方程;根据三角形有唯一解可知或在时,方程两根一正一负或一根为零、一根为正,由此可构造不等式求得的范围,进而确定结果.
【详解】由题意知:;
由余弦定理得:,
即,则;
当,即时,,满足题意;
当,即时,方程两根需一正一负或一根为零、一根为正,
,解得:.综上所述:的可能取值为或.
故选:BD.
8.在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.的面积为
【答案】BC
【分析】由题设得,应用正弦定理及边角关系确定不为钝角,进而确定,应用余弦定理求及,最后由面积公式求的面积,即可判断各项正误.
【详解】由题设,则,即,故,
所以不为钝角,否则、都为钝角,则,
又,即,
整理得,故,
,且为三角形内角,则,
综上,的面积,
故A、D错误,B、C正确.
故选:BC
三. 填空题(共4小题)
9.在中,三个内角所对的边分别为,若的面积,,,则______.
【分析】由正弦定理、诱导公式、两角和的正弦公式化简, 由的范围特殊角的三角函数值求出,代入三角形的面积公式列出方程,利用余弦定理列出方程, 变形后整体代入求出的值.
【详解】由可得
在中,由正弦定理得:
由得,由得得
∴由余弦定理得
解得,故答案为:.
10.已知的内角的对边分别是.若,则 .
【分析】由同角的三角函数关系求出,根据正弦定理求得,(R为外接圆半径),再根据正弦定理边化角,即可求得答案.
【详解】由题意知中,,故,
故,(R为外接圆半径),
故.
11. 已知的内角,,的对边为,,,的面积为,且,,则的周长为 .
【答案】6
【解析】∵,∴
∴,∴
∴
∵,∴,
∵
∴,∵,,
又,
∴是边长为2的等边三角形,
∴的周长为6.
故答案为:6
12. 在中,,,,的角平分线交BC于D,
则 .
【答案】2
【分析】根据余弦定理求得的长,再利用,即可求得答案.
【详解】在中,由余弦定理得,
则,即,
解得,(负值舍),
而AD平分,即,
又,故,
则,
4. 解答题(共3小题)
13.在中,角所对的边分别为,若,,.
(1)求的值;
(2)求的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由正弦定理将角化边,即可得到,再利用余弦定理计算可得;
(2)首先求出,再根据面积公式计算可得.
【详解】(1)解:因为,由正弦定理可得,
由余弦定理,即,解得或(舍去).
(2)解:由(1)可得,
所以.
14.中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)已知,由正弦定理和辅助角公式可得,解得 .
(2)由余弦定理和三角形面积公式,可解求,,则得到周长.
【详解】(1)中,已知,
由正弦定理可得,
∵,∴
,△ABC中,,∴ ,
∴.
(2),的面积为 ,
∴ ,解得.
由余弦定理可得:
化为.
联立 ,解得
∴,所以周长为6.
15.中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求B的大小;
(2)若,且AC边上的中线长为,求的面积.
【解析】(1)因为,
所以,可得:,
所以,
因为,
所以,可得,
因为,
所以;
(2)由,可得,①
在中,取AC的中点D,连接BD,
因为,,
所以在中,,
在中,,
所以,②
把①代入②,化简可得,解得,或(舍去),
所以,
所以的面积.
第三部分:综合应用
一. 多选题(共3小题)
1. 已知的内角,,所对的边分别为,,,下列四个命题中正确的命题是
A.若,则一定是等边三角形
B.若,则一定是等腰三角形
C.若,则一定是等腰三角形
D.若,则一定是锐角三角形
答案:AC
详解::若,则,即,即,即是等边三角形,故正确;
:若,则由正弦定理得,即,
则或,即或,则为等腰三角形或直角三角形,故错误;
:若,,即,
则是等腰三角形,故正确;
:中,,角为锐角,但不一定是锐角三角形,故错误;
2. 在中,,,分别是角,,的对边,其外接圆半径为,内切圆半径为,满足,的面积,则( )
A. B.
C. D.
答案:ABD
详解:
,A正确;
已知
所以
即,D正确;
若为锐角三角形,
所以 ,若为直角三角形或钝角三角形时可类似证明,B正确;
,所以,C错.
故选:ABD.
3. 已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,边上的高为,则为等腰三角形
D.若,则
【答案】ACD
【分析】对于A,由三角形的性质和正弦定理分析判断,对于B,利用正弦定理分析判断,对于C,利用余弦定理分析判断,对于D,由已知得,而,利用两角和的正切公式化简后代入可求得结果.
【详解】对于A,因为,所以由三角形中大角对大边得,所以由正弦定理得,所以A正确,
对于B,因为,所以由正弦定理得,
所以,,所以,
因为,所以,所以B正确,
对于C:作边上的高为,因为,,
在中,由正弦定理可得,得,
因为,所以,
所以,C正确;
对于D,由,得,
所以
,
因为,所以,化简得,
所以或,
因为,结合三角形内角性质,
所以,所以为锐角,
所以,所以D正确,
二. 填空题(共4小题)
4. 如图,在四边形中,,,,,,则的面积 .
【答案】/
【分析】由求出,然后在中利用正弦定理求出,再在中利用余弦定理求出,然后利用三角形的面积公式可求出其面积.
【详解】因为,,所以,
在中,由正弦定理得,,
所以,得,
在中,由余弦定理得,
因为,所以,
所以的面积为,
故答案为:
5. 瑞云塔位于福清市融城东南龙首桥头,如图,某同学为测量瑞云塔的高度MN,在瑞云塔的正东方向找到一座建筑物AB,高约为17.3m,在地面上点C处(B,C,N三点共线)测得建筑物顶部A,瑞云塔顶部M的仰角分别为和,在A处测得瑞云塔顶部M的仰角为,瑞云塔的高度约为 .
【答案】34.6m
【分析】由题意,由直角三角形的性质,可得AC的大小,在△AMC中,由正弦定理可得MC的大小,进而在Rt△MNC中,求出MN的大小.
【详解】在Rt△ABC中,,由题意可得,
由图知,,
所以,
在△AMC中,由正弦定理可得:
即,解得
在Rt△MNC中,如图可得
6. 若线段上的点满足,则称点为线段的黄金分割点.对于顶角的等腰,若角的平分线交于点,则恰为的一个黄金分割点.利用上述结论,可以求出 .
【答案】
【分析】由为的一个黄金分割点则满足可求出,再由余弦定理找出即为所求.
【详解】如图:
为计算方便,特取,并设.
因为所以
又为角的平分线,则,
又,所以,
中,则,所以,
又因为,所以,
故由恰为的一个黄金分割点,只能有,
可得,解得,
所以,
在中,由余弦定理可知,
即.
7. 在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,点D在边AB上,,则的外接圆的面积是( )
【答案】
【分析】利用正弦定理将统一成角的形式,化简后可求出,在中利用正弦定理可求出,则可求出,然后在中利用余弦定理求出,再利用正弦定理可求出外接圆的半径,从而可求出圆的面积.
【详解】因为,所以由正弦定理得,
所以,
所以,所以,
所以,因为,所以,
因为,所以,所以,
在中,由正弦定理得,,
所以,
因为,
所以,得,
所以
在中,由余弦定理得,
,
所以,
设外接圆半径为,则由正弦定理得,
所以,
所以的外接圆的面积是,
三. 解答题(共2小题)
8.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,.
(1)求的值;
(2)求c边及的面积.
【答案】(1)(2),的面积为
【分析】(1)在中由正弦定理可得答案;
(2)方法一:根据平方关系求出、,可得,利用正弦定理可得,再由可得答案;
方法二:由余弦定理求出,再由平方关系求出,可得.
【详解】(1)因为,,
所以在中,由正弦定理得,
所以,故;
(2)方法一:
由(1)知,所以,
所以,
又因为,所以,可得,
所以,
在中,,
所以,;
方法二:由余弦定理,
,或,
当时,即B为钝角,
∵,∴与B为钝角矛盾,
∴舍,∴,
∵,∴,可得,.
9. 中,是上的点,平分,面积是面积的2倍.
(1)求;
(2)若,,求和的长.
【答案】(1);(2)的长为,的长为1.
【解析】(1)如图,过作于,
,
平分
在中,,
在中,,;
.
(2)由(1)知,.
过作于,作于,
平分,
,
,
,
令,则,
,
,
由余弦定理可得:,
,
,
的长为,的长为1.
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山大附中高一数学暑假作业 模块二 解三角形(一)
第一部分:知识梳理
1. 正余弦定理:
2. 正余弦定理的变形:
3. 三角形面积公式:
第二部分:基础巩固
一.选择题(共6小题)
1. 在中,内角的对边分别为且满足, 则角等于( ).
A. B. C. D.
2.在中,角的对边分别为,已知.则角等于( ).
A. B. C. D.
3. 在中,角的对边分别为,且,,则边( )
A. B. C. D.
4. 在中,角的对边分别为,若且,,则( )
A. B. C.8 D.4
5.中,分别是所对的边,若,则此三角形是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
6. 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.,,
二. 多选题(共2小题)
7.在中,,,.若满足条件的有且只有一个,则的可能取值是( )
A. B. C. D.
8.在中,角所对的边分别为,,,若,,,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.的面积为
三. 填空题(共4小题)
9.在中,三个内角所对的边分别为,若的面积,,,则______.
10.在中,三个内角的对边分别是,,若,,则 .
11. 已知的内角的对边为,,,的面积为,且,,则的周长为 .
12. 在中,,,,的角平分线交BC于D,
则 .
四. 解答题(共3小题)
13.在中,角所对的边分别为,若,,.
(1)求的值;
(2)求的面积.
14.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
15.在中,角的对边分别为,.
(1)求的大小;
(2)若,且边上的中线长为,求的面积.
第三部分:综合应用
一. 多选题(共3小题)
1. 已知的内角,,所对的边分别为,,,下列四个命题中正确的命题是
A.若,则一定是等边三角形
B.若,则一定是等腰三角形
C.若,则一定是等腰三角形
D.若,则一定是锐角三角形
2. 在中,,,分别是角的对边,其外接圆半径为,内切圆半径为,满足,的面积,则( )
A. B.
C. D.
3. 已知的内角所对的边分别为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,,边上的高为,则为等腰三角形
D.若,则
二. 填空题(共4小题)
4. 如图,在四边形中,,,,,,则的面积 .
5. 瑞云塔位于福清市融城东南龙首桥头,如图,某同学为测量瑞云塔的高度,在瑞云塔的正东方向找到一座建筑物,高约为17.3m,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,瑞云塔顶部的仰角分别为和,在处测得瑞云塔顶部的仰角为,瑞云塔的高度约为 .
6. 若线段上的点满足,则称点为线段的黄金分割点.对于顶角的等腰,若角的平分线交于点,则恰为的一个黄金分割点.利用上述结论,可以求出 .
7. 在中,角所对的边分别为,若,点D在边AB上,,则的外接圆的面积是 .
三. 解答题(共2小题)
8.在中,角的对边分别为,若,,.
(1)求的值;
(2)求c边及的面积.
9. 中,是上的点,平分,面积是面积的2倍.
(1)求;
(2)若,,求和的长.
第四部分:回顾反思
此部分内容选自本学期的导学、跟进、周回顾以及月考题目,将本学期所练习过的题目精选,通过练习辅助学生回顾重点知识点以及重点题型。在完成本部分内容时,学生可以通过精选题目,回忆相同类型题目,结合错题本,对重点题目和易错题目进行巩固和加强。
1. [跟10. T 7]在中,为边上一点(不含端点),,,,若,则( )
A. B. C. D.
2. [跟10. T 9]在中,若,,,则( )
A.当时, B.当时,有两个解
C.当时,只有一个解 D.对一切,都有解
3. [跟11. T 7]在中,角的对边分别为,若,则的形状为为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.以上皆有可能
4. [导11. 目标检测2]在中,若,则角的值为________.
5. [跟10. T9]在中,,则边的长度为___________.
6. [跟13. T2]的三个内角所对的边分别为,,,,且,则________.
7. [跟12. T 11]在中,分别是角的对边,
(1)求; (2)若, 则的面积为, 求.
8.[跟12. T 12]在中,分别是角的对边,的面积为.
(1)求; (2)若求的周长.
9. [跟13. T6] 如图,在中,,,为内一点,.(1)若,求;(2)若,求.
10. [跟13. T7] 如图,在平面四边形中,对角线平分,为钝角,,,.
(1)求的外接圆半径;
(2)求的面积.
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