4.6正弦定理、余弦定理讲义-2027届高考数学一轮复习

2026-08-14
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该高中数学高考复习讲义聚焦正弦定理、余弦定理核心考点,按“基本定理公式-相关应用-九类题型”逻辑架构梳理知识,通过知识回顾夯实基础,必做典例提炼方法,分层练习强化应用,帮助学生构建解三角形问题的系统解题思路。 讲义以题型分层训练为特色,针对解的个数判断、中线角平分线等难点,通过方法技巧总结培养学生数学思维与推理能力,结合真题演练强化模型意识,助力学生在有限时间内提升解题效率,为教师精准把握复习重点提供清晰路径。

内容正文:

4.6 正弦定理、余弦定理 目录 知识点1:基本定理公式 1 知识点2:相关应用 2 题型一:正弦定理的应用 3 题型二:余弦定理的应用 4 题型三:判断三角形的形状 6 题型四:三角形解的个数 7 题型五:三角形中的面积与周长问题 8 题型六:正、余弦定理的综合运用 9 题型七 与中线、角平分线、垂线有关的问题 11 题型八:倍角关系 13 题型九:解三角形的实际应用 14 01 知识回顾 知识点1: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: (1)S=aha(ha表示边a上的高); (2)S=absin C=acsin B=bcsin A;  (3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径). 知识点2: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. 02 必做典例 题型一:正弦定理的应用 【解题方法】 (1)已知两角及一边求解三角形; (2)已知两边一对角; (3)两边一对角,求第三边. 1. (2025·广安模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=,C=,b=,则a等于(  ) A.2 B. C. D. 2. (2025·江西九江·三模)在中,角所对的边分别为,已知,则(    ) A. B. C. D. 3. (2025·广东东莞·模拟预测)在中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则的值为 . 【练习】(2025·高三·江西赣州·期中)在中,角所对的边分别为,若,则(    ) A. B. C. D. 【练习】(2025·浙江·模拟预测)在中,分别为角的对边,若,,,则 (    ) A.2 B.3 C. D. 【练习】(2025·湖北黄石·三模)若的三个内角,,所对的边分别为,,,,,则(    ) A. B. C. D.6 【练习】(2025·永州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=60°,b=1,c=4,则=    .  【练习】在中,内角所对的边分别为,若,,则(    ) A. B. C. D. 题型二:余弦定理的应用 【解题方法】 (1)已知两边一夹角或两边及一对角,求第三边. (2)已知三边求角或已知三边判断三角形的形状,先求最大角的余弦值, 若余弦值 4. 已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=,a=1,B=,则c等于(  ) A. B.2 C. D.3 5. (2025·全国Ⅱ卷)在△ABC中,BC=2,AC=1+,AB=,则A等于(  ) A.45° B.60° C.120° D.135° 6. 已知分别为的内角的对边,且.角 . 7. 在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是(  ) A.A∶B∶C=2∶3∶4 B.△ABC为钝角三角形 C.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6 D.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r 8. (2025·全国·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,则 . 题型三:判断三角形的形状 【解题方法】 判断三角形形状的两种思路 ①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状. ②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,从而判断三角形的形状. (1)求最大角的余弦,判断是锐角、直角还是钝角三角形. (2)用正弦定理或余弦定理把条件的边和角都统一成边或角,判断是等腰、等边还是直角三角形. 9. (多选)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列说法中正确的是(  ) A.若a=2ccos B,则△ABC是等腰三角形 B.若cos Acos Bcos C>0,则△ABC是锐角三角形 C.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形 D.若a-ccos B=acos C,则△ABC是等腰三角形或直角三角形 10. (2025·河北秦皇岛·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则(    ) A.为直角三角形 B.为锐角三角形 C.为钝角三角形 D.的形状无法确定 11. (2025·杭州期末)在△ABC中,cos2=(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为(  ) A.正三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等腰三角形或直角三角形 12. 在中,角A、B、C所对的边为a、b、c若,则的形状是(    ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形 题型四:三角形解的个数 【方法技巧】 三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断. 13. 在中,内角,,所对的边分别为,,,根据下列条件解三角形,其中有两解的是(    ) A.,, B.,, C.,, D.,, 14. 在中,,且满足该条件的有两个,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 15. 设在中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,若满足的不唯一,则m的取值范围为(    ) A. B. C. D. 题型五:三角形中的面积与周长问题 【方法技巧】 解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. 16. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=5,b=7,c=4,则△ABC的面积为    .  17. (2025·南宁模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知△ABC的面积S=(b2+c2-a2),则cos A=      .  18. (2024·新课标全国Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab. (1)求B; (2)若△ABC的面积为3+,求c. 19. 记的内角的对边分别为,且. (1)求; (2)若,的面积为,求的周长 题型六:正、余弦定理的综合运用 【解题技巧】应用正弦、余弦定理的解题技巧 (1)求边:利用正弦定理变形公式a=等或余弦定理求解. (2)求角:利用正弦定理变形公式sin A=等或余弦定理的推论求解. (3)利用式子的特点转化:如出现a2+b2-c2=λab的形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理. 20. (2026·临沂模拟)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点O是△ABC的外接圆的圆心,a=4,b=6,sin C+cos C=,则该外接圆O的面积为(  ) A.8π B.5π C.10π D.20π 21. (2025·重庆模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b2+c2+bc=a2.若b=,a=3sin B,则C等于(  ) A. B. C. D. 22. (多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a+b=10,c=5,sin 2B+sin B=0,则下列结论正确的是(  ) A.a=3 B.b=7 C.B=60° D.sin C= 23. (2024·全国甲卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=ac,则sin A+sin C等于(  ) A. B. C. D. 24. (2025·山东·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知,则 . 25. (2024·新课标全国Ⅱ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2. (1)求A; (2)若a=2,bsin C=csin 2B,求△ABC的周长. 题型七 与中线、角平分线、垂线有关的问题 三角形中线、角平分线的解题策略 (1)若AD是△ABC边BC上的中线,一般利用向量解决问题,即=+),两边平方即可得到边与角的关系. (2)若AD是△ABC中角A的平分线,则S△ABD+S△ACD=S△ABC,=. 26. (多选)(2026·沈阳模拟)在△ABC中,AB=4,AC=6,A=,点D为边BC上一动点,则(  ) A.BC=2 B.当AD为边BC上的高时,AD= C.当AD为边BC上的中线时,AD= D.当AD为角A的平分线时,AD= 27. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=7,b=8,c=9,则AC边上的中线长为    .  28. (2026·吉林模拟)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=7,a=4,D为边AB上靠近点B的三等分点,若CD2=19,则c等于(  ) A.4 B.5 C.6 D.7 29. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,AD是∠BAC的平分线,若∠BAC=,AD=2,则2b+c的最小值为       .  30. (2026·吉林模拟)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=7,a=4,D为边AB上靠近点B的三等分点,若CD2=19,则c等于(  ) A.4 B.5 C.6 D.7 【练习】已知△ABC中,AB=1,AC=4,BC=,D在BC上,AD为∠BAC的平分线,E为AC的中点,则(  ) A.BC边上的高线长为 B.AD= C.BD= D.BE= 【练习】 (多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若A=,角A的平分线AD交BC于点D,AD=2,b=6,则以下结论正确的是(  ) A.c=3 B.BD=2CD C.△ABC的面积为 D.a=3 【练习】(多选)(2025·漳州模拟)在△ABC中,AC=2,tan A=2,向量在向量上的投影向量为,则(  ) A.边BC上的高为3 B.sin∠ACB= C.·=-8 D.边AB上的中线长为 题型八:倍角关系 【方法技巧】 解三角形中的倍角关系,主要涉及到正弦、余弦等三角函数的倍角公式。这些公式允许我们通过已知的一个角的大小,来求解其两倍角的大小所对应的三角函数值,从而在解三角形问题时提供更多的信息和灵活性。 31. 记的内角的对边分别为,已知. (1)证明:; (2)若,求的面积. 32. (2025·全国·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c(a,b,c互不相等),且满足. (1)求证:; (2)若,求. 题型九:解三角形的实际应用 【方法技巧】 根据题意画出图形,将题设已知、未知显示在图形中,建立已知、未知关系,利用三角知识求解. 33. 中国古代四大名楼鹳雀楼,位于山西省运城市永济市蒲州镇,因唐代诗人王之涣的诗作《登鹳雀楼》而流芳后世.如图,某同学为测量鹳雀楼的高度,在鹳雀楼的正东方向找到一座建筑物,高约为,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,鹳雀楼顶部的仰角分别为和,在处测得楼顶部的仰角为,则鹳雀楼的高度约为 .      34. 如图,为测量山高,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点,从点A测得点M的仰角,点C的仰角,以及.从点C测得,已知山高,则山高 m. 35. (2025·宁夏银川·三模)某同学为测量塔的高度,选取了与塔底B在同一水平面内的两个测量基点与,现测得在点测得塔顶A的仰角为,则塔高 m. 36. (2025·宁夏银川·二模)如图,在山脚测得山顶的仰角为,沿倾斜角为的斜坡向上走米到,在出测得山顶得仰角为, (1)若,求坡面的坡比.(坡比是坡面的垂直高度与水平宽度的比值) (2)求证;山高 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 4.6 正弦定理、余弦定理 目录 知识点1:基本定理公式 1 知识点2:相关应用 2 题型一:正弦定理的应用 3 题型二:余弦定理的应用 6 题型三:判断三角形的形状 9 题型四:三角形解的个数 12 题型五:三角形中的面积与周长问题 14 题型六:正、余弦定理的综合运用 17 题型七 与中线、角平分线、垂线有关的问题 20 题型八:倍角关系 25 题型九:解三角形的实际应用 28 01 知识回顾 知识点1: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: (1)S=aha(ha表示边a上的高); (2)S=absin C=acsin B=bcsin A;  (3)S=r(a+b+c)(r为三角形的内切圆半径). 知识点2: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. 02 必做典例 题型一:正弦定理的应用 【解题方法】 (1)已知两角及一边求解三角形; (2)已知两边一对角; (3)两边一对角,求第三边. 1. (2025·广安模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=,C=,b=,则a等于(  ) A.2 B. C. D. 答案 B 解析 因为A=,C=,所以B=π--=, 由正弦定理=,可得a===. 2. (2025·江西九江·三模)在中,角所对的边分别为,已知,则(    ) A. B. C. D. 答案 B 解析 因为,由正弦定理, 因为, 展开化简, 又. 故选:B. 3. (2025·广东东莞·模拟预测)在中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则的值为 . 答案 / 解析 由,可得, 解得,所以为等边三角形,故外接圆直径为 所以. 故答案为:. 【练习】(2025·高三·江西赣州·期中)在中,角所对的边分别为,若,则(    ) A. B. C. D. 答案 C 解析 因为,所以, 因为,所以. 故选:C. 【练习】(2025·浙江·模拟预测)在中,分别为角的对边,若,,,则 (    ) A.2 B.3 C. D. 答案 B 解析 由,可得,根据 进而求出,, 由可得,, 则, 由正弦定理可知, 又因为,解得,, 由正弦定理可得. 故选:B. 【练习】(2025·湖北黄石·三模)若的三个内角,,所对的边分别为,,,,,则(    ) A. B. C. D.6 答案 B 解析 在中,,所以,所以, 由正弦定理以及比例的性质可得:. 故选:B 【练习】(2025·永州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若A=60°,b=1,c=4,则=    .  答案  解析 由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=1+16-8×=13,即a=, 由正弦定理===2R(R为△ABC外接圆的半径), 可得==2R===. 【练习】在中,内角所对的边分别为,若,,则(    ) A. B. C. D. 答案 C 解析 因为,则由正弦定理得. 由余弦定理可得:, 即:,根据正弦定理得, 所以, 因为为三角形内角,则,则. 故选:C. 题型二:余弦定理的应用 【解题方法】 (1)已知两边一夹角或两边及一对角,求第三边. (2)已知三边求角或已知三边判断三角形的形状,先求最大角的余弦值, 若余弦值 4. 已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=,a=1,B=,则c等于(  ) A. B.2 C. D.3 答案 B 解析 由余弦定理得cos B=,即-=,整理得c2+c-6=0,解得c=2(负值舍去). 5. (2025·全国Ⅱ卷)在△ABC中,BC=2,AC=1+,AB=,则A等于(  ) A.45° B.60° C.120° D.135° 答案 A 解析 方法一 由余弦定理得cos A= ==, 又0°<A<180°,所以A=45°. 方法二 由题意得BC<AB<AC,所以A<C<B,又A+B+C=180°, 所以A<60°,结合选项可知A正确. 6. 已知分别为的内角的对边,且.角 . 答案 解析 在中,由余弦定理得,,代入得, 则,即, 即,因为,但时上式不成立, 所以,所以,则. 故答案为: 7. 在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是(  ) A.A∶B∶C=2∶3∶4 B.△ABC为钝角三角形 C.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6 D.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r 答案 BD解析 因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4, 由正弦定理可得a∶b∶c=2∶3∶4,A错误; 设a=2x,b=3x,c=4x,x>0,由题意可知,C为最大角,0<C<π, 因为cos C===-<0,故C为钝角,故B正确; 若a+b+c=18,则a=4,b=6,c=8, 又cos C=-,所以sin C==, 所以S△ABC=absin C=×4×6×=3,故C错误; 由正弦定理得2R===,即R=, 由面积公式可得(a+b+c)r=absin C, 即×9x×r=×2x×3x×,所以r=x,所以=,故5R=16r,故D正确. 8. (2025·全国·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,则 . 答案 解析 , 由余弦定理有:, 又,所以原式. 故答案为: 题型三:判断三角形的形状 【解题方法】 判断三角形形状的两种思路 ①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状. ②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,从而判断三角形的形状. (1)求最大角的余弦,判断是锐角、直角还是钝角三角形. (2)用正弦定理或余弦定理把条件的边和角都统一成边或角,判断是等腰、等边还是直角三角形. 9. (多选)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列说法中正确的是(  ) A.若a=2ccos B,则△ABC是等腰三角形 B.若cos Acos Bcos C>0,则△ABC是锐角三角形 C.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形 D.若a-ccos B=acos C,则△ABC是等腰三角形或直角三角形 答案 ABD 解析 对于A,方法一 由正弦定理可得sin A=2sin Ccos B, 又sin A=sin(C+B)=sin Ccos B+cos Csin B,因此可得sin(B-C)=0, 又因为B∈(0,π),C∈(0,π),所以B=C,所以△ABC是等腰三角形,A正确; 方法二 由余弦定理得a=2c·,即a2=a2+c2-b2,即b2=c2, 又b>0,c>0,所以b=c,所以△ABC为等腰三角形,A正确; 对于B,由cos Acos Bcos C>0且A+B+C=π知,cos A>0,cos B>0,cos C>0, 所以A,B,C∈,所以B正确; 对于C,若acos A=bcos B,由正弦定理可得sin Acos A=sin Bcos B, 即sin 2A=sin 2B,因此2A=2B或2A=π-2B, 可得A=B或A+B=,所以△ABC是等腰三角形或直角三角形,C错误; 对于D,由正弦定理可得sin A-sin Ccos B=sin Acos C, 即sin Bcos C+sin Ccos B-sin Ccos B=sin Acos C,所以sin Bcos C=sin Acos C, 所以sin B=sin A或cos C=0,所以A=B或C=, 即△ABC为等腰三角形或直角三角形,D正确. 10. (2025·河北秦皇岛·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则(    ) A.为直角三角形 B.为锐角三角形 C.为钝角三角形 D.的形状无法确定 答案 A 解析 由,可得,则, ,, 即,由,故只能为锐角,可得, 因为,所以,. 故选:A. 11. (2025·杭州期末)在△ABC中,cos2=(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为(  ) A.正三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等腰三角形或直角三角形 答案 B 解析 因为cos2=,所以=,整理得cos B=, 方法一 由余弦定理得=,化简得a2+b2=c2,所以C=. 故△ABC的形状为直角三角形. 方法二 由正弦定理==,得cos B=, 所以sin Ccos B=sin A=sin(B+C)=sin Bcos C+cos Bsin C,得sin Bcos C=0, 又B∈(0,π),所以sin B>0,所以cos C=0,又C∈(0,π),所以C=. 故△ABC的形状为直角三角形. 12. 在中,角A、B、C所对的边为a、b、c若,则的形状是(    ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形 答案 C 解析 在中,由及正弦定理得,而, 整理得,即,而, 则,因此或,即或, 所以是等腰三角形或直角三角形. 故选:C 题型四:三角形解的个数 【方法技巧】 三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断. 13. 在中,内角,,所对的边分别为,,,根据下列条件解三角形,其中有两解的是(    ) A.,, B.,, C.,, D.,, 答案 C 【分析】由三角形内角和可判断A项,由三角形中大边对大角可判断B项,由正弦定理解三角形可判断C项,由余弦定理解三角形可判断D项. 【详解】对于A项,由,,可得,所以三角形只有一解;对于B项,由,,,可得,所以,此时三角形有唯一的解; 对于C项,由正弦定理,可得, 可得B有两解,所以三角形有两解; 对于D项,由余弦定理得, 可得c有唯一的解,所以三角形只有一解. 故选:C. 14. 在中,,且满足该条件的有两个,则的取值范围是(    ) A. B. C. D. 答案 C 【分析】由题意可知,画出和边长,以为圆心,为半径作圆与边有两个交点时即可求出的取值范围. 【详解】根据题意如下图所示: 易知当时,,若满足条件的三角形只有一个; 由题可知以为圆心,为半径的圆与边有两个交点时,即图中两点满足题意;所以可得,即; 即的取值范围是. 故选:C 15. 设在中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,若满足的不唯一,则m的取值范围为(    ) A. B. C. D. 答案 A 解析 由正弦定理,即,所以, 因为不唯一,即有两解,所以且,即, 所以,所以,即; 故选:A 题型五:三角形中的面积与周长问题 【方法技巧】 解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. 16. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=5,b=7,c=4,则△ABC的面积为    .  答案 4 解析 在△ABC中,因为a=5,b=7,c=4, 由余弦定理可得cos B===-,又0<B<π, 所以sin B===, 因此,S△ABC=acsin B=×5×4×=4. 17. (2025·南宁模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知△ABC的面积S=(b2+c2-a2),则cos A=      .  答案  解析 由S=(b2+c2-a2),可得bcsin A=(b2+c2-a2), 所以sin A=·,所以sin A=2cos A>0, 即cos A>0,两边平方得sin2A=8cos2A, 又sin2A+cos2A=1, 所以9cos2A=1,所以cos A=. 18. (2024·新课标全国Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab. (1)求B; (2)若△ABC的面积为3+,求c. 解 (1)由余弦定理有a2+b2-c2=2abcos C, 因为a2+b2-c2=ab,所以cos C=, 因为C∈(0,π),所以sin C>0, 从而sin C===, 又因为sin C=cos B, 即cos B=,又B∈(0,π),所以B=. (2)由(1)可得B=,cos C=,C∈(0,π), 从而C=,sin A=sin(B+C)=sin=×+×=. 方法一 由正弦定理有=,从而b=·c=c, 由三角形面积公式可知, △ABC的面积可表示为S△ABC=bc·sin A=·c·c·=c2, 由已知△ABC的面积为3+, 可得c2=3+,所以c=2. 方法二 记R为△ABC外接圆的半径, 由正弦定理得 S△ABC=ab·sin C=2R2sin Asin Bsin C=2R2···=·R2=3+. 所以R=2.所以c=2R·sin C=2×2×=2. 19. 记的内角的对边分别为,且. (1)求; (2)若,的面积为,求的周长 解析 (1)由 又得 其中 化简得 又得. 即 因为是三角形的内角,所以. (2) 由,得,由余弦定理, 得,得,得, 所以的周长为. 题型六:正、余弦定理的综合运用 【解题技巧】应用正弦、余弦定理的解题技巧 (1)求边:利用正弦定理变形公式a=等或余弦定理求解. (2)求角:利用正弦定理变形公式sin A=等或余弦定理的推论求解. (3)利用式子的特点转化:如出现a2+b2-c2=λab的形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理. 20. (2026·临沂模拟)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点O是△ABC的外接圆的圆心,a=4,b=6,sin C+cos C=,则该外接圆O的面积为(  ) A.8π B.5π C.10π D.20π 答案 C 解析 由sin C+cos C=,得sin=,即sin=1, 又因为0<C<π,得<C+<,所以C+=,所以C=, 由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C得c2=32+36-2×4×6×=20,解得c=2, 由正弦定理得外接圆O的直径2R===2,所以R=, 所以圆O的面积S=πR2=10π. 21. (2025·重庆模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b2+c2+bc=a2.若b=,a=3sin B,则C等于(  ) A. B. C. D. 答案 D 解析 在△ABC中,由b2+c2+bc=a2及余弦定理,可得cos A==-, 由0<A<π,可得A=, 又b=,a=3sin B,由正弦定理得 sin B====,又sin B>0,解得sin B=, 又0<B<,因此B=,所以C=π-A-B=. 22. (多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a+b=10,c=5,sin 2B+sin B=0,则下列结论正确的是(  ) A.a=3 B.b=7 C.B=60° D.sin C= 答案 ABD 解析 由sin 2B+sin B=0,得2sin Bcos B+sin B=0, 因为在△ABC中,0°<B<180°,故sin B>0,得cos B=-, 由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,得b2=a2+52-2×a×5×=a2+5a+25, 因为b=10-a,所以(10-a)2=a2+5a+25,解得a=3,所以b=7. 由cos B=-,得B=120°,则sin B=.由正弦定理得sin C=sin B=×=. 23. (2024·全国甲卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=ac,则sin A+sin C等于(  ) A. B. C. D. 答案 C 解析 因为B=,b2=ac, 则由正弦定理得sin Asin C=sin2B=. 由余弦定理可得, b2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac=ac, 即a2+c2=ac, 根据正弦定理得 sin2A+sin2C=sin Asin C=, 所以(sin A+sin C)2=sin2A+sin2C+2sin Asin C=, 因为A,C为三角形内角,则sin A+sin C>0, 则sin A+sin C=. 24. (2025·山东·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知,则 . 答案 解析 因为,所以,所以, 即,由正弦定理可得, 所以,所以, 所以,即, 因为,所以,所以. 故答案为: 25. (2024·新课标全国Ⅱ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2. (1)求A; (2)若a=2,bsin C=csin 2B,求△ABC的周长. 解 (1)方法一 常规方法(辅助角公式) 由sin A+cos A=2,可得sin A+cos A=1,即sin=1, 由于A∈(0,π)⇒A+∈,故A+=,解得A=. 方法二 常规方法(同角三角函数的基本关系) 由sin A+cos A=2,又sin 2A+cos 2A=1,消去sin A得到4cos2A-4cos A+3=0⇔(2cos A-)2=0,解得cos A=,又A∈(0,π),故A=. (2)由题设条件和正弦定理得,bsin C=csin 2B⇔sin Bsin C=2sin Csin Bcos B, 又B,C∈(0,π),则sin Bsin C≠0,进而cos B=,得到B=, 于是C=π-A-B=,sin C=sin(π-A-B)=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=, 由正弦定理可得,==,即==,解得b=2,c=+, 故△ABC的周长为2++3. 题型七 与中线、角平分线、垂线有关的问题 三角形中线、角平分线的解题策略 (1)若AD是△ABC边BC上的中线,一般利用向量解决问题,即=+),两边平方即可得到边与角的关系. (2)若AD是△ABC中角A的平分线,则S△ABD+S△ACD=S△ABC,=. 26. (多选)(2026·沈阳模拟)在△ABC中,AB=4,AC=6,A=,点D为边BC上一动点,则(  ) A.BC=2 B.当AD为边BC上的高时,AD= C.当AD为边BC上的中线时,AD= D.当AD为角A的平分线时,AD= 答案 ACD 解析 对于A,由余弦定理,可得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A=16+36-2×4×6×=28, 所以BC=2,所以A正确; 对于B,由正弦定理,可得S△ABC=×AB×AC×sin A=×4×6×=6, 而S△ABC=×BC×AD=×2×AD=6,故AD==,所以B错误; 对于C,因为=+), 所以=+2·+)=×=19,所以||=,所以C正确; 对于D,因为AD为角A的平分线,则∠BAD=∠CAD=, 由S△ABC=S△ABD+S△ACD,可得6=×4×ADsin+×6×ADsin, 可得AD=,所以D正确. 27. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=7,b=8,c=9,则AC边上的中线长为    .  答案 7 解析 方法一 在△ABC中,设BD是AC边上的中线,由中线长定理知, AB2+BC2=2(BD2+DC2),即c2+a2=2, 则BD2=-=-=49,BD=7, 故AC边上的中线长为7. 方法二 因为a=7,b=8,c=9,由余弦定理得cos B===. 设D是AC的中点,则=+), 两边平方得||2=+2·+)=×=49, 所以||=7,即AC边上的中线长为7. 28. (2026·吉林模拟)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=7,a=4,D为边AB上靠近点B的三等分点,若CD2=19,则c等于(  ) A.4 B.5 C.6 D.7 答案 C 解析 设BD=x,则AD=2x, 在△ADC中,得cos∠ADC==, 在△BDC中,得cos∠BDC==, 因为∠ADC+∠BDC=π,所以cos∠ADC+cos∠BDC=0, 即+=0,解得x=2或x=-2(舍去),所以c=3x=6. 29. 在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,AD是∠BAC的平分线,若∠BAC=,AD=2,则2b+c的最小值为       .  答案 6+4 解析 如图,∵AD是∠BAC的平分线,∴∠BAD=∠CAD=∠BAC=, 由张角定理得=+, 即=+,∴+=, ∴2b+c=(2b+c)×2=6++≥6+2 =6+4(当且仅当=且+=, 即c=b=2+2时取等号). 30. (2026·吉林模拟)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=7,a=4,D为边AB上靠近点B的三等分点,若CD2=19,则c等于(  ) A.4 B.5 C.6 D.7 答案 C 解析 设BD=x,则AD=2x, 在△ADC中,得cos∠ADC ==, 在△BDC中, 得cos∠BDC==, 因为∠ADC+∠BDC=π,所以cos∠ADC+cos∠BDC=0, 即+=0,解得x=2或x=-2(舍去),所以c=3x=6. 【练习】已知△ABC中,AB=1,AC=4,BC=,D在BC上,AD为∠BAC的平分线,E为AC的中点,则(  ) A.BC边上的高线长为 B.AD= C.BD= D.BE= 答案 ACD 解析 在△ABC中,由余弦定理 cos∠BAC===, ∴∠BAC=60°, 设BC边上的高为h, 则S△ABC=AB·AC·sin 60°=·BC·h, 解得h=,故A正确; 又S△ABD+S△ACD=S△ABC,故AB·AD·sin 30°+AC·AD·sin 30°=AB·AC·sin 60°, 解得AD=,故B不正确; ∵AD平分∠BAC,由角平分线定理知=, ∴=,∴BD=DC=BC=, 故C正确; ∵E为AC的中点,∴AE=2,在△ABE中, 由余弦定理得BE2=AB2+AE2-2AB·AE·cos∠BAC =1+4-2×1×2×=3,∴BE=,故D正确. 【练习】 (多选)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若A=,角A的平分线AD交BC于点D,AD=2,b=6,则以下结论正确的是(  ) A.c=3 B.BD=2CD C.△ABC的面积为 D.a=3 答案 AC 解析 如图所示, A=,则sin A=sin=,cos A=-, 由S△ABC=S△ACD+S△ABD,即有bcsin A=b·AD·sin+c·AD·sin, 所以bc=2b+2c,因为b=6,所以c=3,故A正确; 由角平分线的性质可知,===,即2BD=CD,故B错误; S△ABC=bcsin A=×6×3×=,故C正确; 在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=36+9+2×6×3×=63, 所以a=3,故D错误. 【练习】(多选)(2025·漳州模拟)在△ABC中,AC=2,tan A=2,向量在向量上的投影向量为,则(  ) A.边BC上的高为3 B.sin∠ACB= C.·=-8 D.边AB上的中线长为 答案 ABD 解析 如图,过点C作CD⊥AB于点D, 则向量在向量上的投影向量为, 由已知=,所以AD=AB, 设AD=x,则BD=2x,又tan A=2,所以CD=2x,所以B=, 在Rt△ACD中,AC=x=2,所以x=2, 所以AD=2,BD=4,CD=4,所以AB=6, 在Rt△BCD中,易得BC==4, 所以边BC上的高为AB·sin B=3,故选项A正确; 在△ABC中,由余弦定理的推论得cos∠ACB==, 又因为∠ACB∈(0,π),所以sin∠ACB==,故选项B正确; ·=||||cos∠ACB=2×4×=8,故选项C错误; 设AB的中点为M,则=+), 所以=++2·)=×(20+32+2×8)=17, 则||=,即CM=,故选项D正确. 题型八:倍角关系 【方法技巧】 解三角形中的倍角关系,主要涉及到正弦、余弦等三角函数的倍角公式。这些公式允许我们通过已知的一个角的大小,来求解其两倍角的大小所对应的三角函数值,从而在解三角形问题时提供更多的信息和灵活性。 31. 记的内角的对边分别为,已知. (1)证明:; (2)若,求的面积. 解析 (1)证明:由及正弦定理得:, 整理得,. 因为, 所以, 所以或, 所以或(舍), 所以. (2)由及余弦定理得:, 整理得, 又因为,可解得, 则,所以△是直角三角形, 所以△的面积为. 32. (2025·全国·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c(a,b,c互不相等),且满足. (1)求证:; (2)若,求. 解析 (1)证明:因为,由正弦定理,得, 所以,所以. 又因为,,所以或. 若,又,所以,与a,b,c互不相等矛盾, 所以. (2)由(1)知,所以. 因为,所以,则, 可得. 又因为 所以. 因为,所以,所以, 所以, 解得, 又,得. 题型九:解三角形的实际应用 【方法技巧】 根据题意画出图形,将题设已知、未知显示在图形中,建立已知、未知关系,利用三角知识求解. 33. 中国古代四大名楼鹳雀楼,位于山西省运城市永济市蒲州镇,因唐代诗人王之涣的诗作《登鹳雀楼》而流芳后世.如图,某同学为测量鹳雀楼的高度,在鹳雀楼的正东方向找到一座建筑物,高约为,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,鹳雀楼顶部的仰角分别为和,在处测得楼顶部的仰角为,则鹳雀楼的高度约为 .      答案 74 解析 由题设及图知:,则, 在中m. 故答案为:74 34. 如图,为测量山高,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点,从点A测得点M的仰角,点C的仰角,以及.从点C测得,已知山高,则山高 m. 答案 解析 在中,因为,所以, 在中,因为,,可得, 因为,所以, 在直角中,可得. 故答案为:. 35. (2025·宁夏银川·三模)某同学为测量塔的高度,选取了与塔底B在同一水平面内的两个测量基点与,现测得在点测得塔顶A的仰角为,则塔高 m. 答案 解析 因为在中,,,, 所以, 由正弦定理得,即,解得, 在中,,所以, 故塔高. 故答案为:. 36. (2025·宁夏银川·二模)如图,在山脚测得山顶的仰角为,沿倾斜角为的斜坡向上走米到,在出测得山顶得仰角为, (1)若,求坡面的坡比.(坡比是坡面的垂直高度与水平宽度的比值) (2)求证;山高 解析 (1)坡面的坡比为 (2)在中, 在中,根据正弦定理 所以山高为 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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4.6正弦定理、余弦定理讲义-2027届高考数学一轮复习
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