摘要:
**基本信息**
聚焦正弦定理与余弦定理的系统性应用,覆盖基础计算、形状判断、实际测量及综合范围问题,以题载法构建从定理应用到实践建模的逻辑链条,培养数学眼光与思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|6题(典例3)|定理直接应用、面积计算、解的个数|定理推导→基本量计算→解的存在性|
|综合应用|8题(典例7)|范围问题、多条件综合、形状判断辨析|面积公式→边角关系→函数思想求范围|
|实际问题|5题(典例5)|测量模型构建、仰角俯角、不可到达点|几何直观→模型抽象→数学语言表达|
内容正文:
4.7 正弦定理和余弦定理(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高一下·河北石家庄·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,已知的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
2.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)已知的内角的对边分别为,若满足的有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·广东广州·期末)在中,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
4.(2026·广东阳江·二模)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
5.(25-26高一下·广西桂林·期末)日月双塔是桂林的标志性建筑之一,也是游客的日常打卡地.为测量日塔的高度,某中学研究学习小组选取A,B两处作为测量点,O为日塔底部中心点,且与A,B共水平面,测得的距离为8 m,,,在B处测得日塔顶端C的仰角为,则测量的日塔的高度约为( )(参考数据:,)
A.36 m B.41 m C.45 m D.48 m
6.(25-26高一下·湖北鄂州·期末)在中,,,所对的边分别为,,,已知且,若面积为1,则( )
A.2 B. C. D.
7.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)在锐角中,已知,,则周长的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.(25-26高一下·湖北黄石·期末)记的内角的对边分别为,已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高一下·江苏南通·阶段检测)已知的内角,,的对边分别为,,,则下列关系中能确定的形状为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
10.(25-26高一下·四川·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,以下说法中正确的是( )
A.若,则
B.若是锐角三角形,则
C.若,则为钝角三角形
D.若,则为直角三角形
11.(25-26高一下·重庆·期末)在学习了解三角形的知识后,为了锻炼实践能力,某同学做了一次实地测量活动.如图,、两点都在河的对岸(不可到达),他取了相距100米的、两点作为测量基点(、、、四点在同一平面,点在点的正西方向)测得,,,,点处有一座塔,站在处看塔尖,测得仰角为(身高忽略不计),经过计算得到如下数据,则其中正确的是( )
A.点在点的北偏西方向上 B.米
C.米 D.塔高米
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高一下·黑龙江·期末)在中,,点D在边BC上,且,则__________.
13.(25-26高一下·河南驻马店·期末)在中,,,若存在且唯一确定,则的取值范围为__________.
14.(25-26高一下·天津滨海新区·期末)在中,角,,所对应的边分别为,,,已知,
(1)角__________;
(2)若,则的面积的最大值是__________.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高一下·安徽·期末)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.
(1)求.
(2)若,,求边上的角平分线的长.
16.(25-26高一下·河南许昌·期末)在锐角中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若外接圆半径为,求周长的取值范围.
17.(25-26高一下·陕西渭南·期末)的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求证:是钝角三角形;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若,求面积的最大值.
18.(25-26高二下·江苏常州·期中)在如图所示的平面图形中,,,,与交于点,为的中点,设.
(1)求;
(2)求的面积.
19.(25-26高一下·江西南昌·期末)已知,,分别为三个内角,,的对边,
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长;
(3)若,且为锐角三角形,为的中点,求中线的取值范围.
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4.7 正弦定理和余弦定理(精练)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(25-26高一下·河北石家庄·期末)在中,角,,所对的边分别为,,,已知的面积为,则的值为( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【分析】联立三角形面积公式与余弦定理,等量代换化简得到.
【详解】因为的面积为,所以,
又∵,
,
则.
2.(25-26高二下·贵州贵阳·期末)已知的内角的对边分别为,若满足的有两解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用正弦定理求出,有两解需满足,即可求得b的范围.
【详解】在中,,,
由正弦定理可得,
有两解,则满足,所以,
综上,的取值范围为.
3.(25-26高一下·广东广州·期末)在中,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】利用二倍角公式和正弦定理化简已知等式,推导三角形内角关系,进而判断三角形形状.
【详解】 根据二倍角余弦公式, ,
在中,,所以,
由正弦定理,则 ,
则 ,
整理得: ,即 , 即 ,
则由正弦函数的性质,存在两种情况:
,即,此时为等腰三角形;
或,即,则,此时为直角三角形,
因此为等腰三角形或直角三角形.
4.(2026·广东阳江·二模)在中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,,,,则的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正弦定理,两角和的正弦公式及三角形面积公式即可求解.
【详解】由正弦定理得,,
因为,所以,则,,
的面积为.
5.(25-26高一下·广西桂林·期末)日月双塔是桂林的标志性建筑之一,也是游客的日常打卡地.为测量日塔的高度,某中学研究学习小组选取A,B两处作为测量点,O为日塔底部中心点,且与A,B共水平面,测得的距离为8 m,,,在B处测得日塔顶端C的仰角为,则测量的日塔的高度约为( )(参考数据:,)
A.36 m B.41 m C.45 m D.48 m
【答案】B
【分析】在中,利用正弦定理可得,在中,利用两角和差的正切公式求,即可得结果.
【详解】在中,,,,则,
由正弦定理可得,则,
在中,,,
则,
可得,所以测量的日塔的高度约为.
6.(25-26高一下·湖北鄂州·期末)在中,,,所对的边分别为,,,已知且,若面积为1,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】由,结合三角变换和正弦定理,可求边,再结合三角形的面积公式和余弦定理,可求,再利用二倍角公式,可求.
【详解】因为.
所以
所以
所以.
由正弦定理可得:,又,所以.
因为面积为1,所以,.①
由余弦定理可得:,
所以: ②
①②可得:,即.
所以.
7.(25-26高一下·辽宁沈阳·期末)在锐角中,已知,,则周长的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由正余弦定理进行边角转化得到角的余弦值,结合锐角三角形,求出角的大小,以及角或角的取值范围;根据边和角,结合正弦定理将,表示为对应角的正弦函数,将周长转化为关于角或角的三角函数,结合三角函数的单调性即可求出周长的取值范围.
【详解】在中,,得.
由正弦定理得,;
由余弦定理得,;
,得.
是锐角三角形,,得;
,解得.
,,由正弦定理得;
,.
.
,;
,得,即.
,即周长的取值范围为.
8.(25-26高一下·湖北黄石·期末)记的内角的对边分别为,已知,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,化简得到,得到,求得且,由正弦定理得,结合,得到,进而求得的取值范围.
【详解】由,可得,所以,
即,
因为,可得,所以或,
当时,即,此时,可得,不符合题意,舍去;
当时,可得且,
由正弦定理得,
则
,
又由,可得,所以,
即的取值范围.
故选:B.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(25-26高一下·江苏南通·阶段检测)已知的内角,,的对边分别为,,,则下列关系中能确定的形状为直角三角形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】A项利用正弦定理边化角进行判定;B项由正弦定理判定直角三角形;
C项利用余弦定理和勾股定理进行判定;D项正弦定理和二倍角公式进行判定.
【详解】对于A,由正弦定理可知,,,
.
所以,且,,,得,
所以三角形为等边三角形,故A错误;
对于B,根据正弦定理:且,
所以,,
又因为,, 所以,,故三角形为直角三角形,故B正确;
对于C,由余弦定理得.
又,所以,满足勾股定理,三角形为直角三角形,C正确;
对于D,由正弦定理得: .
当,即,此时三角形为等腰三角形;
当时,即,所以,所以此时为直角三角形.
故可能为等腰三角形,可能为直角三角形,故D错误.
10.(25-26高一下·四川·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,以下说法中正确的是( )
A.若,则
B.若是锐角三角形,则
C.若,则为钝角三角形
D.若,则为直角三角形
【答案】ACD
【详解】对于A,由,结合正弦定理得,所以,故A正确;
对于B,因为是锐角三角形,所以,所以,
又因为,,所以,
又在上单调递增,所以,故B错误;
对于C,因为,所以,所以,
所以,所以,
所以,又,
所以,所以中一定有一个为负,
所以为钝角三角形,故C正确;
对于D,因为,所以,
所以,所以,
又,所以,所以,
所以,所以为直角三角形,故D正确.
11.(25-26高一下·重庆·期末)在学习了解三角形的知识后,为了锻炼实践能力,某同学做了一次实地测量活动.如图,、两点都在河的对岸(不可到达),他取了相距100米的、两点作为测量基点(、、、四点在同一平面,点在点的正西方向)测得,,,,点处有一座塔,站在处看塔尖,测得仰角为(身高忽略不计),经过计算得到如下数据,则其中正确的是( )
A.点在点的北偏西方向上 B.米
C.米 D.塔高米
【答案】BCD
【分析】根据点在点的正西方向,,即可判断A;分析判断为等边三角形,得,利用正弦定理判断B;利用余弦定理判断C;结合仰角定义和三角函数定义判断D..D
【详解】对于A,因点在点的正西方向,,故点在点的西偏北方向上,即北偏西方向上,故A错误;
对于B,在中,,故,
由正弦定理:,则,故B正确;
对于C,因,则为等边三角形,
在中,已知,
由余弦定理,米,故C正确;
对于D,设塔高为,因在处看塔尖的仰角为,则,即,
因,则米,故D正确.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(25-26高一下·黑龙江·期末)在中,,点D在边BC上,且,则__________.
【答案】
【分析】根据等面积法,将的面积分为与的面积和,利用三角形面积公式即可计算.
【详解】
因为,所以.
因为,所以,解得.
13.(25-26高一下·河南驻马店·期末)在中,,,若存在且唯一确定,则的取值范围为__________.
【答案】或
【分析】由正弦定理将角化边,再由余弦定理求出,再利用正弦定理得到关于的式子,最后由限制条件“存在且唯一确定”求解的取值范围.
【详解】已知,
由正弦定理有,
由余弦定理有,
因为,所以,则.
由正弦定理可得,
因为存在且唯一确定,则的值应唯一确定,则或,
当时,,有,
当时,有,
综上,的取值范围为或.
14.(25-26高一下·天津滨海新区·期末)在中,角,,所对应的边分别为,,,已知,
(1)角__________;
(2)若,则的面积的最大值是__________.
【答案】
【分析】(1)由正弦定理进行边化角,结合两角和的正弦公式及诱导公式可得;
(2)由余弦定理结合重要不等式可得的最大值,从而求得的面积的最大值.
【详解】(1)由,及正弦定理,
得,
,
,
所以,
因为,所以,
所以,,
因为,所以.
(2)若,则由余弦定理,
得,
因为,所以,即.
所以的面积,
所以的面积的最大值是.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.(25-26高一下·安徽·期末)已知,,分别为三个内角,,的对边,且.
(1)求.
(2)若,,求边上的角平分线的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据正弦定理将边化角,再结合和角的正弦公式,特殊角的三角函数值即可求出;
(2)结合(1)中的值,根据余弦定理得到的值,再根据角分平线的性质,及三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)由,
则由正弦定理得,
又在中,有,
则,
所以,
即,
又,则,即,
所以,即,
又,则,所以,解得.
(2)结合(1)有,
则由余弦定理有,
又,,则,解得,
又边上的角平分线为,则,
又,
则,
即,解得.
16.(25-26高一下·河南许昌·期末)在锐角中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若外接圆半径为,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理对已知式进行边角互化,并结合两角和的正弦公式及诱导公式进行化简,求得,从而求得;
(2)根据正弦定理求得,并利用正弦定理,结合两角差的正弦公式及辅助角公式将转化成的正弦型函数,从而求得周长的取值范围.
【详解】(1)因为,
所以由正弦定理可得.
即
又在中,,所以,
所以.
因为,所以,所以,
又,所以.
(2)由,
得,,.
因为,所以,即,
所以.
.
是锐角三角形,且,
,,
.
,
,
,
所以的周长的取值范围是.
17.(25-26高一下·陕西渭南·期末)的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求证:是钝角三角形;
(2)若,的面积为,求的值;
(3)若,求面积的最大值.
【答案】(1)证明:因为,所以,
因为,
所以,所以由正弦定理得,
故.
由余弦定理得,
又,得,所以是钝角三角形.
(2)
(3)
【分析】(1)利用诱导公式,正余弦定理求解;
(2)利用三角形面积公式求解;
(3)利用余弦定理和基本不等式求解.
【详解】(1)略.
(2)因为,的面积为,,
所以,故,
因为,所以.
(3)因为,,
所以,即,
由基本不等式,当且仅当时取等号,
则,即,当且仅当时取等号,
则面积,
即面积的最大值为,当且仅当时取得.
18.(25-26高二下·江苏常州·期中)在如图所示的平面图形中,,,,与交于点,为的中点,设.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先在中用余弦定理算出,再对使用正弦定理,代入与直接解出;
(2)先由同角平方关系求出,再结合三角形内角和得到,利用两角差正弦公式与正弦定理求出,最后由面积公式算出面积.
【详解】(1)在中,,,,
由,
得,
由,
得.
(2)由(1)知,所以,
在中,,,
由,
得,
所以.
19.(25-26高一下·江西南昌·期末)已知,,分别为三个内角,,的对边,
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长;
(3)若,且为锐角三角形,为的中点,求中线的取值范围.
【答案】(1)
(2)6
(3)
【分析】(1)利用正弦定理,可求角.
(2)利用三角形的面积公式和余弦定理列式,可求三角形的周长.
(3)利用平面向量和余弦定理可得,再利用正弦定理和三角函数恒等变换求的取值范围即可.
【详解】(1),
由正弦定理可得,
∴,
因为,所以,所以,即,
又,则.
(2)由(1)及题设可得,即
整理得,解得.
所以的周长为.
(3)因为D为BC的中点,所以,
两边平方得,
在中,由余弦定理得,即,
所以,
在中,由正弦定理得,
所以,
所以
,
因为为锐角三角形,所以,,
则,解得,
所以,所以,则,
即,
所以,所以中线AD的取值范围是.
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