第20讲 解三角形(7个核心题型归纳)讲义-2027届高三数学一轮复习
2026-08-25
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精品
摘要:
该高中数学讲义聚焦解三角形高考核心考点,涵盖正余弦定理应用、边角互化、形状判断等七大题型,按“核心知识-方法技巧-真题演练”逻辑架构,通过考点梳理、方法指导、分层训练帮助学生构建解题体系,突破难点。
资料以数学思维和模型意识为导向,如边角互化专题引导学生通过齐次式特征选择转化路径,设计“题型归纳+举一反三”实战训练,配合课后检测及时反馈,高效提升学生推理与应用能力,为教师精准把控复习节奏提供有力支撑。
内容正文:
2027届高考数学一轮复习题型全归纳
第20讲 解三角形
题型总览
总览
核心题型归纳(目录)
模块一
核心题型·举一反三
【题型1】 由正余弦定理求夹角
核心知识
正弦定理
为外接圆半径
余弦定理变形求角公式
三角形内角范围
方法技巧
1.已知三边或者两边及其夹角对边优先选用余弦定理求角避免多解
2.已知两角一边或者两边一对角选用正弦定理求出角的正弦值
3.求出三角函数值后结合大边对大角判断角是锐角还是钝角
4.最后检验三个内角之和等于
【经典例题1】(2026·山东潍坊·三模)设的内角所对的边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
【经典例题2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在中,,,,则角B的大小为( )
A. B.或 C. D.或
【巩固练习1】(2026·湖北武汉·三模)已知的内角,,所对的边分别为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
【巩固练习2】(2026·吉林延边·二模)在中,角、、的对边分别为、、,满足,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【巩固练习3】(2026·云南·模拟预测)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则______.
【题型2】 由正余弦定理求边长
核心知识
正弦定理
余弦定理
三角形内角和
方法技巧
1.已知两角一边先用内角和求出第三个角再用正弦定理求边长
2.已知两边夹角直接用余弦定理求第三边
3.已知两边及其中一边对角时警惕正弦定理带来的两解问题
4.求出边长后代回原式检验等式成立
【经典例题1】(2026·山东聊城·二模)在中,已知,则( )
A. B. C. D.4
【经典例题2】(2026·河北·模拟预测)内角,,的对边分别为,,,,且的面积,则( )
A.2或 B.3或 C.4或 D.5或
【巩固练习1】(2026·四川成都·模拟预测)在中,角所对的边分别为,是边上一点,若,则( )
A.2 B. C. D.
【巩固练习2】(2026·江苏连云港·模拟预测)在中,,点在边上,,,.
(1)求;
(2)求.
【巩固练习3】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知中,角所对的边分别为,若,,,则( )
A.3 B.5 C. D.
【题型3】 正余弦定理边角互化的应用
核心知识
边角互化两条核心路径
边化角
角化边
三角形恒等变换公式
方法技巧
1.等式两边全部为齐次式时可以直接边角互换消去
2.式子含有优先边化角转化为三角恒等变换
3.式子含有边长平方优先角化边使用余弦定理
4.互化之后结合三角恒等公式化简
【经典例题1】(2026·海南三亚·一模)(多选)已知中,与均为锐角,的面积为,且,则()
A. B.
C.周长为 D.
【经典例题2】(2026·四川成都·三模)(多选)的面积为1,角,,分别所对的边为,b,c.若,且,则( )
A. B.
C. D.
【巩固练习1】(2026·安徽合肥·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且ab,则______.
【巩固练习2】(2026·云南昭通·二模)记的面积为,的外接圆半径为,且,则___________.
【巩固练习3】(2026·湖北十堰·一模)在中,内角,,的对边分别为,,.若,,,则( )
A. B.20 C.16 D.
【题型4】 由正余弦定理判断三角形的形状
核心知识
直角三角形
等腰三角形
钝角三角形
锐角三角形三个内角余弦值全部大于0
方法技巧
1.统一化成边的关系式因式分解得到边长关系
2.统一化成角的关系式求出内角大小或者角之间等量关系
3.两边约分时注意边长或三角函数值不等于零不要漏解
4.最终结论写明等腰直角等腰直角锐角或钝角三角形
【经典例题1】(2026·湖南株洲·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则一定是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形
【经典例题2】(2026·陕西榆林·模拟预测)已知中,内角,,的对边分别为,,,且满足,.
(1)若,求的值;
(2)求角的最大值,并判断此时的形状.
【巩固练习1】(2026·山西晋城·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,的面积为.
(1)求角;
(2)若外接圆的半径为2,判断的形状.
【巩固练习2】(25-26高一下·山东济南·期中)在中,已知,则的形状为________.
【巩固练习3】(25-26高一下·重庆万州·阶段检测)在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,证明:是直角三角形.
【题型5】 由正余弦定理求三角形周长面积
核心知识
周长公式
面积基础公式
海伦公式
方法技巧
1.求周长范围问题通常结合余弦定理+基本不等式
2.面积计算优先找已知两边以及两边夹角
3.周长或面积最值问题可借助正弦定理换元转化三角函数求值域
4.计算时注意角必须是两条边的夹角
【经典例题1】(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.
【经典例题2】(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.
【巩固练习1】(2026·广东深圳·模拟预测)在中,,,,则的面积为________.
【巩固练习2】(2026·重庆·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,其中,,且.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长.
【巩固练习3】(2026·山东青岛·三模)记内角、、的对边分别为、、,.
(1)求;
(2)若,且,求的面积.
【题型6】 三角形中角平分线中线高线的计算
核心知识
中线长公式(阿波罗尼斯定理)
角平分线长公式
高线长公式
角平分线定理
方法技巧
1.中线问题常用延长中线一倍构造平行四边形
2.角平分线优先使用角平分线定理拆分底边
3.在被分割开的两个小三角形内分别使用余弦定理建立方程
4.高线计算可以先求出三角形面积再反推高
【经典例题1】(2026·河北秦皇岛·二模)在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,,为的中点,求的长.
【经典例题2】(2026·北京·三模)在中,若,是的平分线,,则的长为______.
【巩固练习1】(2026·陕西西安·三模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求;
(2)若,为边上一点,平分,,求b.
【巩固练习2】(2026·新疆·三模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求C;
(2)若,的平分线交于点,,求的面积.
【巩固练习3】(2025·江西新余·一模)在中,已知角的对边分别是,且.
(1)求角的大小;
(2)若边上的高为,求三角形ABC的周长.
【题型7】 解三角形的实际应用
核心知识
仰角俯角方位角坡度等概念
将实际场景抽象画出三角形模型
利用正弦定理余弦定理求解距离高度角度
方法技巧
1.审题画出示意图标注已知边长和角度
2.找出题目中隐藏的三角形内角
3.优先选择已知条件较多的三角形求解边长
4.多个三角形时采用逐个求解依次传递边长
【经典例题1】(2026·重庆·模拟预测)如图,某海滨城市附近海面上有一台风,在城市测得该台风中心位于南偏东,距离为的海面处,并以的速度沿北偏西的方向移动.如果台风侵袭的范围是半径为的圆形区域.则该城市开始受到台风侵袭的时间为( )
A.5小时后 B.10小时后 C.15小时后 D.20小时后
【经典例题2】(2026·福建漳州·三模)为了测量某古塔的高度,设点为塔顶,点为在地平面上的投影,小张遥控无人机(将无人机视为质点)从地平面上的处竖直向上飞行6米后到达处,在处测得塔顶的仰角为,然后继续竖直向上飞行10米后到达处,在处测得塔顶的仰角为,则该古塔的高度为( )
A.21米 B.米
C.米 D.米
【巩固练习1】(2026·广东东莞·二模)(多选)某数学建模活动小组为了测量山脚下两点间的距离,抽象并构建了如图所示的几何模型,该模型中与水平面垂直.在已知山高的情况下,在山顶处测得下列四组角中的一组角的度数,其中能唯一确定两点间距离的是( )
A. B.
C. D.
【巩固练习2】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)为山脚两侧共线的三点,在山顶处测得三点的俯角分别为,计划沿直线开通穿山隧道,其中在山的同一侧,在山的另一侧,为求出隧道的长度,测量出,则隧道的长度为( )
A. B. C. D.
【巩固练习3】(2026·湖北·一模)某湿地公园正在修建一个云星塔,其主体工程现已完成,由于还没有完全完工,周围由一圈铁皮围栏围着,塔与道路之间的距离无法直接测得,有同学选取了与塔底同一水平面内共线的三个点,,,且在点,,处测得塔顶端的仰角分别为,,,同时测得,(如下图),则塔的高度为________.
课后过关检测
一、单选题
1.(2026·广东广州·三模)在中,内角所对的边分别为,若,的面积为,则( )
A. B. C. D.
2.(2026·陕西·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,,点为边的中点,若,则( )
A. B. C. D.
二、多选题
3.(2026·云南昭通·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为BC的中点,(为锐角),,则下列说法正确的是( )
A.的面积为 B. C. D.
三、填空题
4.(2026·云南昆明·模拟预测)已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
5.(2026·湖北武汉·模拟预测)在中,,点为的中点,若,则_________.
6.(2026·山西忻州·模拟预测)在中,已知,的角平分线交于点,且,则________.
四、解答题
7.(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.
8.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求和的值;
9.(2026·山东济南·模拟预测)记内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
10.(2026·山东济南·模拟预测)在如图所示的平面图形中,,,,与交于点,为的中点,设.
(1)求;
(2)求的值.
11.(2026·北京大兴·三模)在中,.
(1)证明:为等腰三角形;
(2)若AC边上的高与BC边上的高之比为1:3,求.
12.(2026·陕西安康·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,满足,且.
(1)求的面积;
(2)若为的中线,且,判断的形状.
13.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)在中,角、、所对的边长分别为、、,.
(1)若,求角;
(2)在(1)的条件下,若,求的面积.
14.(2026·江苏苏州·三模)已知锐角中,内角,,所对的边分别为,,,.
(1)求的值;
(2)若,,求的周长.
15.(2026·河南驻马店·模拟预测)已知在中,,.
(1)求证:;
(2)若边上的中线的长为1,求的面积.
16.(2026·福建·三模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角C的大小;
(2)已知D为边上的一点,,且.记,的面积分别为,,若,求的面积.
17.(2026·山东淄博·三模)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为的面积,且,.
(1)求A,C;
(2)若,求a,c.
18.(2026·北京·三模)在中,已知.
(1)求角的大小.
(2)已知边上的高为.在下列三个条件中选择一个条件,使得存在且唯一,并求线段的长度.
条件①:;
条件②:;
条件③:的周长为.
19.(2026·河北·三模)记中的内角所对的边分别为,且
(1)求;
(2)设为边的中点,且,若边上的高为,求的面积.
20.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知 中,内角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求 ;
(2)若 ; 是 边上一点,且 ,求 的值.
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2027届高考数学一轮复习题型全归纳
第20讲 解三角形
题型总览
总览
核心题型归纳(目录)
模块一
核心题型·举一反三
【题型1】 由正余弦定理求夹角
核心知识
正弦定理
为外接圆半径
余弦定理变形求角公式
三角形内角范围
方法技巧
1.已知三边或者两边及其夹角对边优先选用余弦定理求角避免多解
2.已知两角一边或者两边一对角选用正弦定理求出角的正弦值
3.求出三角函数值后结合大边对大角判断角是锐角还是钝角
4.最后检验三个内角之和等于
【经典例题1】(2026·山东潍坊·三模)设的内角所对的边分别为,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,
由正弦定理可得:.
又,,,.
又,可得.
【经典例题2】(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)在中,,,,则角B的大小为( )
A. B.或 C. D.或
【答案】A
【分析】根据正弦定理求解,再结合三角形边角关系求解.
【详解】由正弦定理:,代入,,可得:
,
则或,
由,得,
故.
【巩固练习1】(2026·湖北武汉·三模)已知的内角,,所对的边分别为,,,若,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】正弦定理边角互化,通过两角和差、三角形内角和关系及二倍角公式化简求值
【详解】由正弦定理得,,
代入,得,即,
所以,即,
因为,所以,所以,
所以,所以当,即时,
【巩固练习2】(2026·吉林延边·二模)在中,角、、的对边分别为、、,满足,若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用正弦定理将边化为角,再结合三角函数两角和差公式化简等式,求出角与角的关系,最后结合二倍角公式,即可求解.
【详解】由题意,,
根据正弦定理,可得,
化简得,
即,
又,所以,
所以,
所以①,即,不符合题意,
②,即,
所以,
又,所以.
【巩固练习3】(2026·云南·模拟预测)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则______.
【答案】
【详解】由正弦定理得,
所以,
因为,所以,所以.
【题型2】 由正余弦定理求边长
核心知识
正弦定理
余弦定理
三角形内角和
方法技巧
1.已知两角一边先用内角和求出第三个角再用正弦定理求边长
2.已知两边夹角直接用余弦定理求第三边
3.已知两边及其中一边对角时警惕正弦定理带来的两解问题
4.求出边长后代回原式检验等式成立
【经典例题1】(2026·山东聊城·二模)在中,已知,则( )
A. B. C. D.4
【答案】A
【分析】设,由条件结合余弦定理列方程可求.
【详解】在中,设,
因为,所以,
根据余弦定理可得,,又,
所以,故,
求解可得,
所以.
【经典例题2】(2026·河北·模拟预测)内角,,的对边分别为,,,,且的面积,则( )
A.2或 B.3或 C.4或 D.5或
【答案】A
【分析】先由三角形面积公式求出,再由同角三角函数关系得到,结合余弦定理构造关于的方程求解
【详解】由三角形面积公式,又,得,即,解得,
所以,
由余弦定理,又,整理得,
等式两边同除以得,设,则,
若,代入得,判别式,无实根,舍去;
若,代入得,即,解得或,
故或.
【巩固练习1】(2026·四川成都·模拟预测)在中,角所对的边分别为,是边上一点,若,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】A
【分析】利用余弦定理,结合建立等量关系,联立方程求解即可.
【详解】如图,设,则,
在中,由余弦定理可得,
在中,由余弦定理可得,
又,则,代入化简得①,
在中,由余弦定理可得,
化简整理得②,联立①②,解得.
【巩固练习2】(2026·江苏连云港·模拟预测)在中,,点在边上,,,.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设、(),利用正弦定理结合互补角的正弦值相等求出;
(2)通过余弦定理求得,再用勾股定理计算.
【详解】(1)设,,,
在中,,故,
因为 ,所以,
在中,由正弦定理得,
代入,得:,化简得 ,结合,解得;
(2)在中,,,,
由余弦定理得:,故,
由,得,即,
在中,由勾股定理得:.
【巩固练习3】(2026·湖北武汉·模拟预测)已知中,角所对的边分别为,若,,,则( )
A.3 B.5 C. D.
【答案】D
【分析】根据,结合二倍角公式及正弦定理求出,再由余弦定理求出或,讨论舍去即可求出答案.
【详解】由,得,
所以.
由余弦定理,得,
解得或.
若,则,得,又由且,得,
所以,与矛盾;
若,由余弦定理得,
又,且,
所以,符合题意.
综上所述,.
【题型3】 正余弦定理边角互化的应用
核心知识
边角互化两条核心路径
边化角
角化边
三角形恒等变换公式
方法技巧
1.等式两边全部为齐次式时可以直接边角互换消去
2.式子含有优先边化角转化为三角恒等变换
3.式子含有边长平方优先角化边使用余弦定理
4.互化之后结合三角恒等公式化简
【经典例题1】(2026·海南三亚·一模)(多选)已知中,与均为锐角,的面积为,且,则()
A. B.
C.周长为 D.
【答案】ACD
【分析】利用和角公式结合已知等式推出,再由面积、正弦定理求边长,通过平方变形计算,逐一判断选项正误.
【详解】由,可得.
因为,
所以,
则,
即.
因为与均为锐角,所以
当时,此时,.
当时,,
此时,,则,
且,,则,
此时与不能同时成立,同理,也不成立,
综上 , 选项A正确.
因为,则,由可得成立,
又,则,
成立,
此时,
由正弦定理:,,即,
故.
,,即,所以,,选项B错误.
,选项D正确.
因为,
所以,所以周长选项C正确.
【经典例题2】(2026·四川成都·三模)(多选)的面积为1,角,,分别所对的边为,b,c.若,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【分析】利用三角形面积公式与已知计算可判断A;由正弦定理边化角,结合三角恒等变换计算可判断BCD.
【详解】由,得,由,
得,即,则A正确.
又由,得 ,
由正弦定理和式可得:,
可得 ,
化简可得,即 ,
可得,由,
则,代入上式可得,
即.
因为,所以,则 ,
所以或.
因为是三角形的内角,所以或,
当时,,即,不合题意.
当时,,即,所以,由,,则D正确;
时,在中,,代入得,则B正确;
由得,则C错误.
【巩固练习1】(2026·安徽合肥·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且ab,则______.
【答案】1
【分析】利用余弦定理进行角化边,化简等式即可求得c.
【详解】根据余弦定理得:,
即,整理得,
即,因为,所以.
【巩固练习2】(2026·云南昭通·二模)记的面积为,的外接圆半径为,且,则___________.
【答案】4
【分析】根据正弦定理、余弦定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】由正弦定理知,所以,,.
则,
由余弦定理知,则
又,所以.
又,,所以,
所以.
【巩固练习3】(2026·湖北十堰·一模)在中,内角,,的对边分别为,,.若,,,则( )
A. B.20 C.16 D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理、余弦定理求解即可.
【详解】因为,,所以.
由正弦定理可知,,所以,,
又,所以,所以.
由余弦定理知,,所以,即.
又,
所以,所以.
故选:D.
【题型4】 由正余弦定理判断三角形的形状
核心知识
直角三角形
等腰三角形
钝角三角形
锐角三角形三个内角余弦值全部大于0
方法技巧
1.统一化成边的关系式因式分解得到边长关系
2.统一化成角的关系式求出内角大小或者角之间等量关系
3.两边约分时注意边长或三角函数值不等于零不要漏解
4.最终结论写明等腰直角等腰直角锐角或钝角三角形
【经典例题1】(2026·湖南株洲·模拟预测)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则一定是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形
【答案】B
【分析】利用余弦定理将角的余弦转化为边的表达式,化简后得到两边相等即可判断三角形形状.
【详解】由余弦定理得,由题意得,
即,因为,整理得,
即,即,故一定是等腰三角形.
【经典例题2】(2026·陕西榆林·模拟预测)已知中,内角,,的对边分别为,,,且满足,.
(1)若,求的值;
(2)求角的最大值,并判断此时的形状.
【答案】(1)
(2),等腰直角三角形
【分析】(1)由正弦定理可得,从而求得;
(2)根据余弦定理及基本不等式分析可得,从而求得角的最大值,并判断的形状.
【详解】(1)中,由正弦定理得,
,.
(2)中,由余弦定理得,
当且仅当时,等号成立,
的最大值为,此时上式等号成立,
即,所以为等腰直角三角形.
【巩固练习1】(2026·山西晋城·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,的面积为.
(1)求角;
(2)若外接圆的半径为2,判断的形状.
【答案】(1)
(2)是等边三角形
【分析】(1)利用已知的余弦定理形式 和面积公式,通过两式相除消去 ,直接求出 ,进而确定 .
(2)利用外接圆半径和正弦定理将边长用角度的正弦表示,代入已知的面积和边的关系式,得到关于 和 的方程组,解出 ,从而判断三角形为等边三角形.
【详解】(1)由余弦定理,得①,
由三角形的面积公式,得②.
②÷①,得,即.
由,得.
(2)由题意,得外接圆的直径为4,则由正弦定理,得,
所以.
因为的面积为,
所以,化简得.③
因为,所以,
化简得.④
因为,所以由③④,得,
所以.⑤
由③⑤解得,又,
所以,故必有,
所以,所以是等边三角形.
【巩固练习2】(25-26高一下·山东济南·期中)在中,已知,则的形状为________.
【答案】直角三角形或等腰三角形
【分析】利用余弦定理、正弦定理角化边化简给定等式即可.
【详解】在中,,
由正弦定理和余弦定理得
,
整理得,则或,
所以是直角三角形或等腰三角形.
【巩固练习3】(25-26高一下·重庆万州·阶段检测)在中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,证明:是直角三角形.
【答案】(1)
(2)
由题设,则,
所以,即,
所以,可得,
所以,则,
所以,可得,
所以,故(负值舍),
由,则,即为直角,故是直角三角形,得证.
【分析】(1)应用正弦边角关系及三角形内角性质、三角恒等变换化简得,进而求得,再求其正弦值;
(2)由正弦边角关系得,利用三角形内角和及和角正弦公式得,进而求得,结合前提即可证.
【详解】(1)由题设及正弦边角关系有,而,
所以,即,
所以,而,则,
由,可得.
【题型5】 由正余弦定理求三角形周长面积
核心知识
周长公式
面积基础公式
海伦公式
方法技巧
1.求周长范围问题通常结合余弦定理+基本不等式
2.面积计算优先找已知两边以及两边夹角
3.周长或面积最值问题可借助正弦定理换元转化三角函数求值域
4.计算时注意角必须是两条边的夹角
【经典例题1】(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.
【经典例题2】(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.
【巩固练习1】(2026·广东深圳·模拟预测)在中,,,,则的面积为________.
【答案】
【分析】先由和求出,再结合正弦定理求出,由求解.
【详解】中,且
(1),(2),
(2)-(1)得,.
由正弦定理,
.
.
【巩固练习2】(2026·重庆·模拟预测)在中,内角所对的边分别为,其中,,且.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用向量垂直的坐标表示及余弦定理求解.
(2)由(1)的信息,利用三角形面积公式求解.
【详解】(1)由,,得,
在中,由余弦定理得,整理得,
因此,而,所以.
(2)由(1)知,由的面积为,得,则,
得到,由(1)得,解得,
所以的周长为.
【巩固练习3】(2026·山东青岛·三模)记内角、、的对边分别为、、,.
(1)求;
(2)若,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理结合两角和的正弦公式化简得出的值,再结合角的取值范围可得出角的值;
(2)由三角恒等变换化简得出,结合角的取值范围可得出角的值,进而可得出的值,再利用正弦定理求出、的值,结合三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)由及正弦定理知
故,即,
即,
又因为,则,所以,
又因为,所以.
(2)由题知
,
因为,所以,则,故,,
由正弦定理知:,即,得,
所以.
【题型6】 三角形中角平分线中线高线的计算
核心知识
中线长公式(阿波罗尼斯定理)
角平分线长公式
高线长公式
角平分线定理
方法技巧
1.中线问题常用延长中线一倍构造平行四边形
2.角平分线优先使用角平分线定理拆分底边
3.在被分割开的两个小三角形内分别使用余弦定理建立方程
4.高线计算可以先求出三角形面积再反推高
【经典例题1】(2026·河北秦皇岛·二模)在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,,为的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,经过三角恒等变换得到,再利用三角形中角的范围得到的值.
(2)根据余弦定理得到的值,然后利用爪形定理得到三角形边长与中线的关系即可求解.
【详解】(1)由正弦定理得
由,得.
因为,所以 ,故.
即.又因为 ,所以,
所以,故.
(2)在中,由余弦定理得,
所以 ,又,所以.
因为为的中点,,
则,所以.
【经典例题2】(2026·北京·三模)在中,若,是的平分线,,则的长为______.
【答案】
【分析】根据正弦定理及余弦定理得到,结合同角的三角函数关系及二倍角公式求出及,结合三角形面积公式求解即可.
【详解】由正弦定理得,.
设 ,则,,解得,,.
由余弦定理得,
又,则.
所以,解得.
因为是的平分线,所以,,
所以,
又,所以.
又,
所以,即,
解得.
【巩固练习1】(2026·陕西西安·三模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求;
(2)若,为边上一点,平分,,求b.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,结合两角和的正弦公式、三角形内角和定理化简等式,再通过辅助角公式求解角.
(2)利用角平分线的性质,通过三角形面积和建立方程求出边长,再用余弦定理计算边.
【详解】(1)由及正弦定理得,
所以.
因为,,所以1,
即,
又因为,,
所以,所以.
(2)由题可知,又,
所以,
所以,
又因为,所以,
所以,
所以.
【巩固练习2】(2026·新疆·三模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求C;
(2)若,的平分线交于点,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量数量积与三角形射影定理化简向量式,进而求出,结合三角形内角的性质求;
(2)利用角平分线的性质,结合余弦定理和三角形面积公式求解.
【详解】(1)
,
,,
由三角形的射影定理得:,
,故,解得,
,.
(2)是的平分线,
,
,
,
,则,
,即,
由余弦定理,代入得,
已知,,
,,,,
.
【巩固练习3】(2025·江西新余·一模)在中,已知角的对边分别是,且.
(1)求角的大小;
(2)若边上的高为,求三角形ABC的周长.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由余弦边角关系及已知可得,再应用余弦定理即可求角的大小;
(2)由三角形面积公式,应用等面积法列方程得,结合(1)的结论,并应用余弦定理求边长,进而确定三角形的周长.
【详解】(1)由题设及余弦定理知,整理得,
所以,又,所以;
(2)由题意及(1)知:,则,
由,即,
所以(负值舍),故,而,
所以三角形ABC的周长为.
【题型7】 解三角形的实际应用
核心知识
仰角俯角方位角坡度等概念
将实际场景抽象画出三角形模型
利用正弦定理余弦定理求解距离高度角度
方法技巧
1.审题画出示意图标注已知边长和角度
2.找出题目中隐藏的三角形内角
3.优先选择已知条件较多的三角形求解边长
4.多个三角形时采用逐个求解依次传递边长
【经典例题1】(2026·重庆·模拟预测)如图,某海滨城市附近海面上有一台风,在城市测得该台风中心位于南偏东,距离为的海面处,并以的速度沿北偏西的方向移动.如果台风侵袭的范围是半径为的圆形区域.则该城市开始受到台风侵袭的时间为( )
A.5小时后 B.10小时后 C.15小时后 D.20小时后
【答案】B
【分析】由题意km,根据方位角关系可得,利用余弦定理建立关于的方程求解即可.
【详解】设小时后台风中心移动到点,此时城市开始受到台风侵袭,即km,
已知,台风速度为,因此,
根据方位角关系可得,
在中,由余弦定理:,
代入数值,
,
化简得:,解得或,
依题意开始受到侵袭的时间,取较小值.
【经典例题2】(2026·福建漳州·三模)为了测量某古塔的高度,设点为塔顶,点为在地平面上的投影,小张遥控无人机(将无人机视为质点)从地平面上的处竖直向上飞行6米后到达处,在处测得塔顶的仰角为,然后继续竖直向上飞行10米后到达处,在处测得塔顶的仰角为,则该古塔的高度为( )
A.21米 B.米
C.米 D.米
【答案】A
【分析】作出平面图,作于于,由题意可得,,由求解即可.
【详解】如图,作于于,
则为矩形,,
则,
所以,
所以,,
所以(米).
【巩固练习1】(2026·广东东莞·二模)(多选)某数学建模活动小组为了测量山脚下两点间的距离,抽象并构建了如图所示的几何模型,该模型中与水平面垂直.在已知山高的情况下,在山顶处测得下列四组角中的一组角的度数,其中能唯一确定两点间距离的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【分析】四个选项可分两大类AD与BC,对A先解两个直角三角形、得,进而在中用余弦定理可得;对B选项,通过举反例判断可得, C选项与B同理判断可得,D选项与A选判断项相同.
【详解】因为(山高已知),平面,平面,
因此,所以、均为直角三角形,下面逐个分析选项:
选项A :若测得,在直角三角形中可得: ,;
同理,,在中,长度已计算得到,夹角已测量,
由余弦定理可唯一计算出,因此A符合要求.
选项B: 举反例,若假设已测量,
所以直角三角形中有:,
设,则在直角三角形中,.
在中: ①;
在中: ②.
联立①②消去后,得,,
得,解得或.
当时,代入①得;
当时,代入①得,即.
因此测得,不能确定有唯一的长度,故B错误.
选项C: 与选项B同理:只需把角换成,所以不能确定有唯一的长度,故C错误;
选项D :若已测量,可直接算出,,长度都确定,
又已测得夹角,在中由余弦定理可唯一计算出,因此D符合要求.
【巩固练习2】(2026·新疆乌鲁木齐·三模)为山脚两侧共线的三点,在山顶处测得三点的俯角分别为,计划沿直线开通穿山隧道,其中在山的同一侧,在山的另一侧,为求出隧道的长度,测量出,则隧道的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】在中,利用正弦定理可得,在中,利用正弦定理可得,从而结合已知的数据可求得隧道的长度.
【详解】设,,,,,.
在中,,,.
由正弦定理,
即,所以.
在中,因为,,
所以.
由正弦定理,
所以,又因为,
所以,
所以 ,
所以隧道的长度为.
【巩固练习3】(2026·湖北·一模)某湿地公园正在修建一个云星塔,其主体工程现已完成,由于还没有完全完工,周围由一圈铁皮围栏围着,塔与道路之间的距离无法直接测得,有同学选取了与塔底同一水平面内共线的三个点,,,且在点,,处测得塔顶端的仰角分别为,,,同时测得,(如下图),则塔的高度为________.
【答案】60
【分析】设,则可由余弦定理构建关于的方程,求出其解即可.
【详解】由题设,
设,则,
在中,由余弦定理有,
故,同理,
而,故,
所以,
故.
课后过关检测
一、单选题
1.(2026·广东广州·三模)在中,内角所对的边分别为,若,的面积为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先根据三角形面积建立等量关系,可得,再根据正弦定理,化简求值即可.
【详解】在中,由及的面积为,得,
即,解得,
由正弦定理,得,
因此,所以.
2.(2026·陕西·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,,点为边的中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先分别在及中由余弦定理并结合条件,可得,进而可得,最后在中用正弦定理可得.
【详解】设,则,由题意.
在中,,
由余弦定理, ,即.
同理在中,由余弦定理,
即.
已知,即, ,
化简得,因为,解得.
所以 ,即.
在中,,,,由正弦定理,
得 ,
因此 .
二、多选题
3.(2026·云南昭通·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为BC的中点,(为锐角),,则下列说法正确的是( )
A.的面积为 B. C. D.
【答案】BCD
【分析】A.由面积公式求解;B.由余弦定理求解;C.根据三角函数三者关系求解;D.根据中线公式求解.
【详解】由 为锐角,所以,A错误;
由,为锐角,得,由余弦定理得 ,则,B正确;
由题意,可得,则,
,所以C正确;
由,得,则,D正确.
三、填空题
4.(2026·云南昆明·模拟预测)已知中,,,角A的平分线与交于点D,且,则__________.
【答案】
【分析】在△中利用正弦定理求解出,再在△中利用正弦定理求解出.
【详解】△中,由正弦定理得:,
因为为锐角,所以,从而,所以,
从而,△中,由正弦定理,所以.
5.(2026·湖北武汉·模拟预测)在中,,点为的中点,若,则_________.
【答案】/
【分析】先利用二倍角公式与正弦定理化简已知等式,结合余弦定理求得;再利用中线向量公式及的条件建立边的方程,最后由正弦定理将转化为,解方程得结果.
【详解】
设,,,
由,
得,
化简得,
所以,
所以,
由点为的中点,得,
所以,
即,整理得,
所以,(舍去),
所以.
6.(2026·山西忻州·模拟预测)在中,已知,的角平分线交于点,且,则________.
【答案】/
【分析】利用正弦定理,结合两角和差的正弦公式、同角的三角函数关系式进行求解即可.
【详解】设,
,
因为,的角平分线交于点,
所以,
由正弦定理,得,
所以可得,
则由,
由正弦定理,得
,或,
当时,因为,且,
所以解得,,负值舍去,
当时,,因为,
所以方程没有实数解,
综上所述:.
四、解答题
7.(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:.
8.(2026·辽宁沈阳·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求和的值;
【答案】(1)
(2);
【分析】(1)由余弦定理可得,再利用平方关系得,结合三角形面积公式求解.
(2)结合正弦定理和,可得,从而求得的值.利用余弦定理,可得的值,最后检验是否符合题意.
【详解】(1)已知,,,由余弦定理得:
因为所以由同角三角函数关系得:
的面积
(2)由正弦定理,且,,
代入得,约去(),解得.
则.
由余弦定理,代入,,
得:,
整理得,解得或.
当时,,则,,即,
此时,矛盾,舍去;
当时,,符合题意;
故.
9.(2026·山东济南·模拟预测)记内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用和差角正弦公式、三角形内角和性质化简已知条件为,即可求;
(2)由题设及(1)的结论得、,再应用三角形面积公式、余弦定理求边长,即可得.
【详解】(1)由题意得,
所以,
即,
即,又,
所以,又,所以.
(2)因为,且,所以,
因为,所以,
,解得,所以,
由余弦定理得,,
所以的周长为.
10.(2026·山东济南·模拟预测)在如图所示的平面图形中,,,,与交于点,为的中点,设.
(1)求;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求出,再由正弦定理求即可;
(2)根据正弦定理结合正弦和差公式求边长即可.
【详解】(1)解:在中,由余弦定理知,
所以,
在中,由正弦定理知,
所以;
(2)因为,所以,
在中,,,
由正弦定理知,
所以.
11.(2026·北京大兴·三模)在中,.
(1)证明:为等腰三角形;
(2)若AC边上的高与BC边上的高之比为1:3,求.
【答案】(1)因为,所以,
所以,
所以,即,
又因为,所以,
所以,即,
所以为等腰三角形.
(2)
【分析】(1)将写成并展开,与已知等式相减得,推出;
(2)由面积公式得高之比等于对应底边之比的倒数,从而得到边长关系,再利用余弦定理求 .
【详解】(1)略;
(2)设AC边上的高为边上的高为,则,
因为,所以,
所以,
由余弦定理可知.
12.(2026·陕西安康·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,满足,且.
(1)求的面积;
(2)若为的中线,且,判断的形状.
【答案】(1)1
(2)为等腰直角三角形,
【分析】(1)由余弦定理和正弦定理得,,由三角形面积公式可得答案;
(2)由(1)和面积公式得,由余弦定理得,从而求出,得到的形状.
【详解】(1),
其中,所以,,
解得,
,由正弦定理得,
又,所以,
所以;
(2)为的中线,,故,
,故,
,故,所以,
在中,由余弦定理得,
即,化简得,
联立与得或,
若,此时,
为等腰直角三角形;
若,此时,
为等腰直角三角形;
综上,为等腰直角三角形
13.(2026·重庆沙坪坝·模拟预测)在中,角、、所对的边长分别为、、,.
(1)若,求角;
(2)在(1)的条件下,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理、二倍角的正弦公式化简得出的值,结合可求得角的值;
(2)由(1)可知,利用三角恒等变换化简得出,利用同角三角函数的基本关系可得出的值,再利用两角和的正弦公式可得出的值,即可得出,利用正弦定理结合已知条件可得出、的值,再利用三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)在中,,
由结合正弦定理可得,
又因为、,则,所以,即,
因为,则,所以,可得,所以,故.
(2)由(1)可知,
故
,即,
因为,故,所以,
故
,
所以,
由正弦定理可得,即,整理可得,
解得,故,
因此.
14.(2026·江苏苏州·三模)已知锐角中,内角,,所对的边分别为,,,.
(1)求的值;
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)3
(2)
【分析】(1)由已知条件及正弦边角关系,结合三角形内角和性质、和角正弦公式化简得,即可得;
(2)根据已知得,结合、求得、,进而求出对应正弦值,应用正弦定理求边长,即可得.
【详解】(1)由正弦定理得,
又因为,
所以,
所以.
因为在锐角中,所以.
(2)因为,,
所以,
因为,
所以,所以,所以,,
由正弦定理,得,,
所以的周长为.
15.(2026·河南驻马店·模拟预测)已知在中,,.
(1)求证:;
(2)若边上的中线的长为1,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)由题意知,再结合题意得,整理得,即,再根据内角和定理即可证明结论;
(2)结合(1)得,再结合二倍角公式得,进而得,,根据余弦定理,结合得,再根据正弦定理求得外接圆半径,最后计算面积即可.
【详解】(1)解:因为,,
所以,即,
所以,
因为,即
因为,中至少有一个为锐角,
所以,
所以,
即
所以,
所以,即,
因为,
所以,即.
(2)解:由(1)知,即,
所以,
因为,
所以,
因为,所以,
所以,
因为,,
所以,,
因为,所以,
所以,由余弦定理得,即,
所以
设为外接圆半径,
所以,
所以,解得,即,
所以,
所以
16.(2026·福建·三模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求角C的大小;
(2)已知D为边上的一点,,且.记,的面积分别为,,若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意利用正弦定理化角为边,然后由余弦定理求解;
(2)根据题意由角平分线定理得,结合三角形面积之间的关系分析求得,再由面积公式计算.
【详解】(1)因为,所以由正弦定理得,
即,
所以,又,所以;
(2)因为,所以为角的平分线,由(1)知,
所以,
所以,
,
因为,所以,所以,
在和中,由余弦定理得:
,
,
由角平分线定理得,
所以,即,
将代入得,解得,则,
所以.
17.(2026·山东淄博·三模)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为的面积,且,.
(1)求A,C;
(2)若,求a,c.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件,由余弦定理结合三角形面积公式求出,结合三角形内角求出,利用得出关系,分类讨论求出;
(2)利用正弦定理和三角形面积公式计算求解.
【详解】(1),,
又 ,,
,
,所以,
(舍)或,
当时,,
,,
综上,.
(2)由(1)知,,
由正弦定理,,
,
.
18.(2026·北京·三模)在中,已知.
(1)求角的大小.
(2)已知边上的高为.在下列三个条件中选择一个条件,使得存在且唯一,并求线段的长度.
条件①:;
条件②:;
条件③:的周长为.
【答案】(1)
(2)选②或③,
【分析】(1)法一:根据余弦定理边角互化求解;法二:利用正弦定理和三角恒等变换求解;
(2)条件①,根据三角形面积公式和勾股定理判断不唯一;
条件②:根据余弦定理和三角形面积公式求解;
条件③:根据余弦定理和三角形周长求解.
【详解】(1)法一:,
..
.
又.
法二:,.
由正弦定理,.
又, .
.
.
又,..
又.
(2)选择①
,又,
解得或,不唯一,不能选①;
选择②
由余弦定理得:,
.
,
.
又,. .
选择③:由余弦定理得:,
.,
又,.
. .
19.(2026·河北·三模)记中的内角所对的边分别为,且
(1)求;
(2)设为边的中点,且,若边上的高为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两角差公式和三角形内角和,将等式左边进行化简,再利用正弦定理,即可得角;
(2)利用中线向量公式表示,两边平方进行化简,再结合面积公式和余弦定理,即可求得,从而计算面积.
【详解】(1)依题意,,
所以,
又因为,
由正弦定理可得,所以,
因为,,所以,
又因为,所以.
(2)依题意,,所以,
又由的面积,依题意,,所以,
由余弦定理可得,,所以,
所以,即,所以,
解得或(舍).
所以的面积.
20.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知 中,内角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求 ;
(2)若 ; 是 边上一点,且 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求出的余弦值,从而得到角的大小;
(2) 利用正弦定理把边化为角求解.
【详解】(1)因为 ,即 ,
由余弦定理得,
因为,所以;
(2)因为,
由正弦定理 ,得,
即,所以
所以,又 ,得,所以,所以,
因为,所以,,
在 中,,
则 ,
在 中,,
,所以,
所以,
所以,
所以.
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