专题11 解三角形大题归纳(考点清单)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测
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内容正文:
专题11 解三角形大题归纳
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01知识脑图·核心脉络搭建——梳理专题框架,搭建知识体系
02考点深研·知能分层突破——深挖高频考点,分层突破重难点
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▶基础梳理・自主夯基
考点01 三角形面积公式。
考点02 解三角形中的中线、角分线、高线模型
▶高阶思维・探究拓展
难点解读01 求三角形周长、边长或面积的最值
03素养进阶·答题技法突破——提炼解题范式,提升答题素养
▶高考解密・母题探究
题型01 解三角形求面积
题型02 解三角形求周长或边长
题型03 解三角形求角
▶考点聚焦・解法深研
题型01 解三角形中求边长或周长
题型02 解三角形中求面积
题型03 解三角形中求角
题型04 解三角形中求中线
题型05解三角形中求角分线
题型06 解三角形中求高线
题型07 解三角形中几何图形计算
04优题精练·专题实战通关——精选优质试题,强化实战应用
知识脑图·核心脉络搭建
考点深研·知能分层突破
考点01 三角形的面积公式
(r是三角形内切圆的半径,R是三角形外接圆的半径.)
(三角形的底乘高)
【新题对点练】(2026·海南海口·模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求角A;
(2)是的角平分线,且.当取最小值时,求此时的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)替换得到,即可求出;
(2)由利用三角形面积公式可得,根据基本不等式解出的最小值,应用取等条件求出三角形面积.
【详解】(1)
得到
得到,,,
又,.
(2)由得,
得,
化简得,即,
所以,
当且仅当时等号成立,取得最小值,
此时,面积为.
考点02 解三角形中的中线、角分线、高线模型
1、解三角形中的中线模型
(1)在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:
换成三角形的中线,则有
(2)可以通过向量法,两边平方后可得)
2、解三角形中的角分线模型
(1)面积法:如图三角形中,
化简有
(2)角分线张角定理:若为角分线,则,则化简上式有
(3)斯库顿定理:若为角分线,有
3、解三角形中的高模型
(1)如图为边上的高线,则有
(2)利用面积公式有:
【新题对点练】(26-27高三上·江苏扬州·阶段检测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,,求的值;
(2)若的面积为,为的中点,且,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理及已知得,求出角的大小并求出,再由余弦定理求;
(2)根据(1)和已知得、,再由,利用向量数量积的运算律求边长.
【详解】(1)已知,
结合余弦定理得,则,
因为为三角形边长,,所以,
因为,所以,
又因,,代入整理得,
解得,因为,所以,
根据余弦定理,;
(2)由(1)知,由的面积,得,
又,代入,得,
因为的中点,则,
两边取平方,,
即,
所以的长为1.
难点解读01 求三角形周长、边长或面积的最值
1、面积的最值问题
(1)利用基本不等式可以求面积的最大值。
(2)若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
2、周长的最值
(1)若已知面积,则可利用基本不等式可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式时,看是否满足取等条件。
(2)若能根据余弦定理,则可利用基本不等式 把周长的最大值与余弦值挂钩。
(3)若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
3、求角的正余弦的和、差、比值等的取值范围问题
(1)角度统一,根据三角形内角和先将题中的角统一成某个角。
(2)根据三角恒等变换来化简、合并求最值或者通过换元,用函数思想求最值。
(3)根据题意得出角的取值范围从而求三角函数的取值范围。
4、边长和差的取值范围
(1)利用正弦定理进行边化角,将边换成三角函数的代数式。
(2)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化成一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性来判断最值。
(3)注意角的取值范围,根据题目的限制条件,如锐角三角形等求出角的范围,从而求三角函数的范围。
5、边长比的取值范围
若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求最值问题。对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
(1)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性来判断最值。
(2)统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最值。
难点破解(26-27高三·全国·一轮复习)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知,求的面积;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由同角三角函数关系求得,分类讨论,利用正弦定理及三角恒等变换得周长的表达式,然后利用三角函数性质求解即可.
【详解】(1)由题意得,
则,
即,由余弦定理得,整理得,则,
又,则,,
则;
(2)由正弦定理得:,
则,
因为,所以,
①当时,
周长
.
当且仅当,时,
取最大值,
即的周长取最大值:.
②当时,
周长
.
当且仅当,时,
取最大值,
即的周长最大值为:.
综上可得:的周长取最大值:.
素养进阶·答题技法突破
题型01 解三角形中求面积
【典例1】(2025·上海·高考真题)在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)若,求a;
(2)若,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理角化边结合勾股定理求解即可;
(2)由三角形的面积公式结合余弦定理求解即可;
【详解】(1)由正弦定理可得即,
又,所以,即,解得,
所以.
(2)因为,且,,
所以,当且仅当时等号成立,
当取最小值时,取最大值,最大值,
所以的面积的最大值为.
【典例2】(2025·北京·高考真题)在中,.
(1)求c的值;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求BC边上的高.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
【答案】(1)6
(2)选①,不存在;选②,高为;选③,高为.
【分析】(1)由平方关系、正弦定理即可求解;
(2)若选①,可得都是钝角,矛盾;若选②,由正弦定理求得,由余弦定理求得,利用等面积法求得高;若选③,首先根据三角形面积公式求得,再根据余弦定理可求得,由此可说明三角形存在,且可由等面积法求解.
【详解】(1)因为,所以,
由正弦定理有,解得;
(2)如图所示,若存在,则设其边上的高为,
若选①,,因为,所以,因为,这表明此时三角形有两个钝角,
而这是不可能的,所以此时不存在,故边上的高也不存在;
若选②,,由有,由正弦定理得,所以,
所以由余弦定理得,
此时三角形是存在的,且唯一确定,
所以,即,
所以边上的高;
若选③,的面积是,则,
解得,由余弦定理可得可以唯一确定,
进一步由余弦定理可得也可以唯一确定,即可以唯一确定,
这表明此时三角形是存在的,且边上的高满足:,即.
【典例3】(2024·北京·高考真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)选择①无解;选择②和③△ABC面积均为.
【分析】(1)利用正弦定理即可求出答案;
(2)选择①,利用正弦定理得,结合(1)问答案即可排除;选择②,首先求出,再代入式子得,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;选择③,首先得到,再利用正弦定理得到,再利用两角和的正弦公式即可求出,最后利用三角形面积公式即可;
【详解】(1)由题意得,因为为钝角,
则,则,则,解得,
因为为钝角,则.
(2)选择①,则,因为,则为锐角,则,
此时,不合题意,舍弃;
选择②,因为为三角形内角,则,
则代入得,解得,
,
则.
选择③,则有,解得,
则由正弦定理得,即,解得,
因为为三角形内角,则,
则
,
则
【典例4】(2023·全国甲卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理即可解出;
(2)由(1)可知,只需求出即可得到三角形面积,对等式恒等变换,即可解出.
【详解】(1)因为,所以,解得:.
(2)由正弦定理可得
,
变形可得:,即,
而,所以,又,所以,
故的面积为.
题型02 解三角形中求周长或边长
【典例1】(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.
【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
(2)由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
【典例2】(2023·新课标Ⅱ卷·高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)方法1,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法2,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.
(2)方法1,利用余弦定理求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法2,利用向量运算律建立关系求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.
【详解】(1)方法1:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,,由余弦定理得,
即,解得,则,
,
所以.
方法2:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,解得,有,则,
,过作于,于是,,
所以.
(2)方法1:在与中,由余弦定理得,
整理得,而,则,
又,解得,而,于是,
所以.
方法2:在中,因为为中点,则,又,
于是,即,解得,
又,解得,而,于是,
所以.
【典例3】(2026·全国一卷·高考真题)已知在中,,,.
(1)求;
(2)设,两点满足:在的延长线上,,.若,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知两边及夹角,先用余弦定理求第三边,再用余弦定理求;
(2)建立坐标系,设出点坐标,由平行关系得点的坐标,利用垂直条件求参数,由长度解出,再计算.
【详解】(1)在中,,,.
由余弦定理可知,
故. 再由余弦定理得.
(2)以为原点,为轴正方向建立平面直角坐标系如图:
则,,由,得.
在延长线上,设,则,,,
设,则.
由,得,故.
于是.
已知,则,则.
代入得,而,
故.
【典例4】(2026·全国二卷·高考真题)在中,已知,.
(1)证明:为钝角三角形;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)证明:由,则,
又,得,则,
由两角和的余弦公式,,
结合可知,
则异号,必然一个为负,一个为正.
又,即中必有一个是钝角;
(2)
【分析】(1),结合题设得出,然后由两角和的余弦展开得到,进而得解;
(2)先推出三角形面积公式的变形式,解得,由正弦定理进而得出,然后列余弦定理和面积公式的关于的方程组求解.
【详解】(1)略
(2)方法一:由正弦定理和三角形的面积公式,
,
(是外接圆半径)
又,,则,解得,
又,则,
由余弦定理,即,
又,则,
于是,即,
,解得,
故周长为.
方法二:由,则,
即,
由正弦定理可得,,
由三角形面积公式,,
得到,则,其余同上.
题型03 解三角形中求角
【典例1】(2025·天津·高考真题)在中,角的对边分别为.已知,,.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理化边为角再化简可求;
(2)由余弦定理,结合(1)结论与已知代入可得关于的方程,求解可得,进而求得;
(3)利用正弦定理先求,再由二倍角公式分别求,由两角和的正弦可得.
【详解】(1)已知,由正弦定理,
得,显然,
得,由,
故;
(2)由(1)知,且,,
由余弦定理,
则,
解得(舍去),
故;
(3)由正弦定理,且,
得,且,则为锐角,
故,故,
且;
故.
【典例2】(2024·天津·高考真题)在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1),利用余弦定理即可得到方程,解出即可;
(2)法一:求出,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出,则得到;
(3)法一:根据大边对大角确定为锐角,则得到,再利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可.
【详解】(1)设,,则根据余弦定理得,
即,解得(负舍);
则.
(2)法一:因为为三角形内角,所以,
再根据正弦定理得,即,解得,
法二:由余弦定理得,
因为,则
(3)法一:因为,且,所以,
由(2)法一知,
因为,则,所以,
则,
.
法二:,
则,
因为为三角形内角,所以,
所以
题型01 解三角形中求边长或周长
1、求周长问题同求三角形的边长问题。利用面积公式与余弦定理的结合,辅助正弦定理求三角形的边长。其问题的本质为这三者之间的关系,知二求一。
2、若周长的最值或两边和的最值问题,通常有以下两种方法
(1)若已知面积,则可利用基本不等式可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式时,看是否满足取等条件。
(2)若能根据余弦定理,则可利用基本不等式 把周长的最大值与余弦值挂钩。
3、若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
4、若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求最值问题。
5、对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性来判断最值。
统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最值。
【典例1】(26-27高三上·安徽马鞍山·阶段检测)在中,已知角的对边分别为,且,.
(1)求的值;
(2)若的平分线(点在上)的长为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1),由正弦定理得;
由余弦定理,,
解得,故;
(2),即,
得,
化简得,
又,代入得
故的周长为
【典例2】(26-27高三上·安徽淮南·阶段检测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求的值;
(2)若,求周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用平方关系、二倍角公式、正弦定理和余弦定理化简求解即可;
(2)利用正弦定理对已知式子转化可得,再利用余弦定理及基本不等式即可求的最大值,即可得周长的最大值.
【详解】(1)由条件可知,,
整理得.
由正弦定理得.
由余弦定理得.
(2)因为,所以.
由正弦定理得,所以,.
所以,
又,所以,
由,得,
所以,当且仅当时取得等号.
故的周长的最大值为.
【变式1】(26-27高三上·湖南·阶段检测)在中,角,,所对的边分别为,,,.
(1)证明:;
(2)若,是的平分线,交于点,为的中点,求的值;
(3)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)方法一:由去分母得.
由余弦定理得.
所以,再由正弦定理得.
因,
代入整理得,即.
又,,所以.
因此仅有,即;
方法二:由去分母得
由正弦定理得(*)
因
,
代入(*),得,因,则得,
又,,所以.
因此仅有,即;
方法三:因为即,
所以由余弦定理得,
因,
则,
∴ ,∵ , ,∴,
∵,∴.
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理边角互化,借助于和角公式与倍角公式化简即可得证;
(2)结合图形和角平分线性质,借助于正弦定理和余弦定理求出线段,或者通过建系,求出相关点的坐标,利用两点间距离公式计算,或者利用中线向量和数量积运算计算;
(3)利用正弦定理化边为角,结合和角公式与余弦函数的性质计算即得.
【详解】(1)略
(2)如图,作出符合题意的图形,
方法一:由,,得.
因为是的平分线,所以,
所以,,,.
在中,由正弦定理得,所以.
由为的中点,得.
在中,由余弦定理得,
即.
在中,由直角三角形斜边中线的性质,得.
所以,所以.
方法二:由,,为的平分线,
得,,.
建立如图所示的平面直角坐标系,
设,则,,,
所以.
方法三:设,在中,
∴,,
得到,
∴,故.
(3)由正弦定理得,因,,
则,.
得到.
因为
,
所以
,
因,所以,则,所以.
故周长的取值范围为.
【变式2】(2026·河南·模拟预测)的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)若,,求;
(2)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理将换掉,代入数值即可求解;
(2)根据正弦定理及两角和的正弦公式对进行化简得到,根据锐角三角形求出的范围,利用正弦定理及二倍角公式对进行转化得到,令,根据的范围求出的范围,进而求出答案.
【详解】(1)由余弦定理可化为,
将,代入得,解得(负值舍去).
(2)由正弦定理,可化为,
因为,所以,
所以,
即,
即,
因为,所以,即,
由题意得,解得,
由正弦定理得
,
令,,
,
函数在上单调递增,则,
则,
所以的取值范围为.
题型02 解三角形中求面积
通常根据面积公式来求值。
1、利用正余弦定理求边长,然后求得面积
2、结合余弦定理与面积公式也可求得面积。
关于面积的最值问题,通常有以下两种方法
1、利用基本不等式可以求面积的最大值。
2、若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题来解决
【典例1】(26-27高二上·辽宁朝阳·阶段检测)中,设角,,的对边分别为,,.已知:.
(1)求的值;
(2)若为锐角三角形,且边上的高为,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边再结合余弦定理求解;
(2)由锐角条件确定角的范围,再利用高和三角恒等变换求面积范围.
【详解】(1)已知,
由正弦定理,得,
又由余弦定理,则,
因为,,所以,
又,故,从而.
(2)由(1)知,故,
因为为锐角三角形,所以,
由边上的高为2,有,
于是三角形面积,
又,
所以,
当时,,故,
当时取到等号1,而不能取到.
因此.
所以面积的取值范围为.
【典例2】(2026·广东深圳·模拟预测)在中,为边上一点,,,,为钝角.
(1)求的值;
(2)若内切圆的半径为,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 先用正弦定理求,结合钝角条件确定,再用三角形内角和以及两角差的正弦公式求;
(2) 利用三角形内切圆面积公式,联立余弦定理求出CD,最后代入面积公式算的面积.
【详解】(1),,,在中,由正弦定理,得,
因为为钝角,所以,
于是.
(2)因为,所以,
在中,由正弦定理得,
设,
在中,,,
由余弦定理得,
故,
的面积,
又因为,
所以,
整理可得,
因为,所以,即,
于是,
所以.
【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】(25-26高三下·甘肃武威·阶段检测)的内角的对边分别是,已知.
(1)求;
(2)若点在边上,为的平分线且长度为1,求;
(3)若是边上的一点,且,求的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理对已知条件进行转换得到,从而得到;
(2)利用为及三角形的面积公式即可得到的关系式,变形得;
(3)根据已知条件得到,再利用数量积的运算律得到的关系式,最后运用基本不等式得到的最大值,从而得到的面积的最大值.
【详解】(1)因为,
所以由正弦定理可得,
整理可得,由余弦定理可得
,所以,
因为,故.
(2)因为为的平分线,所以,
因为,即,
又因为,所以,故.
(3)因为,所以,即,
所以,
即,
即,当且仅当即当时等号成立,
所以,
即面积的最大值为.
题型03 解三角形中求角
1、利用正余弦定理,以及面积公式求三角形的边跟角。
2、对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
(1)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性来判断最值。
(2)统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最值。
【典例1】(2026·浙江·模拟预测)已知在梯形中,,,,,
(1)求的长;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在三角形中利用余弦定理直接求解;
(2)利用余弦定理及正弦定理求解即可.
【详解】(1)如图,
因为梯形中,,
所以,
由余弦定理可得,
所以.
(2)在中,,
又,
在中,,
所以,
又,
由正弦定理可得:,即,
解得.
【典例2】(26-27高三上·陕西西安·开学考试)在锐角 中,内角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求证:;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)证明:由题可知,
因为,故 .
根据正弦定理得:,
,
因为,所以,
在 中,,故 ,即 .
由正弦定理 (大边对大角).
因此在 且 的条件下,只能是 ,故 .
(2)
【分析】(1)根据三角形面积公式和正弦定理进行证明;
(2)根据二倍角公式先化简,再令 结合二次函数的性质求解.
【详解】(1)略
(2)
令 ,
在锐角三角形中 为锐角,且 为锐角,
所以,
又 为锐角,所以,所以 在 处 取最小值 ,
当 ():(开区间),所以.
【变式1】(2026·河北保定·模拟预测)在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.已知在中,角,,所对的边分别为,,,且 .
(1)证明: ;
(2)若是锐角三角形,求 的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)选①,由余弦定理、正弦定理化简可得,再利用三角恒等变换可得,进而可证;选②化简条件可得,结合余弦定理及二倍角公式可得,进而可证;选③,由余弦定理可得,化简证明同①;
(2)由题意可得,根据三角恒等变换化简可得,令,则,根据函数的单调性求解即可.
【详解】(1)选①,由可得,即,
因为,所以,
化简可得,即,
由正弦定理可得,
因为,
所以,
所以或(舍去),
所以;
选②,由可得,
即,
因为,所以,
即,
因为在上单调递减,所以;
选③,由余弦定理可得,
所以,即,
因为,所以,
化简可得,即,
由正弦定理可得,
因为,
所以,
所以或(舍去),
所以;
(2)是锐角三角形,
则,所以,
,
令,则,
因为在区间单调递增,在区间单调递增,
所以在区间上单调递增,
所以,即.
【变式2】(2026·安徽·三模)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)证明:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
因为,
则代入得,
所以,即,
由余弦定理可得,
所以,所以,
因为正弦定理 ( 为外接圆半径),
则,,,代入上式:
所以.
(2)
【分析】(1)先利用三角形内角和,将 转化为 ,整理得 ,再代入余弦定理,化简得到边的关系式 ,最后结合正弦定理,将边的关系转化为角的正弦关系,完成证明.
(2)先用(1)的边的关系,把用表示出来,再用基本不等式求出它的最小值,并验证等号能取到,然后根据三角形内角的性质,确定它小于1,最后综合得到的取值范围即可.
【详解】(1)略
(2)由(1)知,所以,
由余弦定理得,
由基本不等式 (当且仅当 ,即 时取等号),
得:,
又因为当时,代入,得,解得,
则满足三角形三边关系,故等号成立,
由,可知为最大边,且,故为钝角,
因此,即,故,
又由基本不等式得,
所以的取值范围为.
题型04 解三角形中求中线
解三角形中求中线可以应用以下两个性质:
1、在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:换成三角形的中线,则有
2、可以通过向量法,两边平方后可得)
在三角形问题中,求中线的范围问题,先用三角形的边长表示出中线长,然后根据正弦定理把边表示成角的三角函数形式,在通过化简或者换元等方法求得最值跟范围,在求解的过程中注意角的取值范围。
【典例1】(26-27高三上·云南·开学考试)在中,角所对的边分别为且.
(1)求角;
(2)若,求中线的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角恒等式,结合正弦定理化简得到,再根据的范围得到;
(2)先利用余弦定理,求出,再利用勾股定理逆定理得出,再在直角三角形中求出.
【详解】(1),
.
,,
整理得.
.
又.
由正弦定理,得.
.
.
(2)在中,,
由余弦定理,得,化简得.
解得或(舍).
.
是的中点,,
.
【典例2】(2026·浙江·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)设为的中点,当的面积为时,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角进行求解;
(2)根据的面积为求出,再利用中线定理得,结合基本不等式即可求解.
【详解】(1)由正弦定理,得,
因为,,
所以,即,
因为,解得.
(2)因为的面积为,即,
即,解得;
又因为,即,
两边平方得,即,
即,
即,即,时等号成立,
所以的最小值为.
【变式1】(2026·四川绵阳·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,.已知,,.
(1)求的值;
(2)若是边的中点,求的值.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化简已知条件,求得,利用余弦定理列方程求得.
(2)利用向量法列方程,化简后求得.
【详解】(1)已知,由正弦定理,
得,显然,
得,由,得,所以,
因为,由余弦定理,
则,
解得(舍去).
所以;
(2)因为是边的中点,
所以,
所以,
,所以.
【变式2】(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)在中,设角所对的边分别为,已知且.
(1)求角;
(2)若,求边上的角平分线的长;
(3)若为锐角三角形,求边上的中线的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先利用正弦定理进行角化边,再利用余弦定理得解;
(2)先利用余弦定理求出,再利用等面积法,即可求解;
(3)用余弦定理、中线向量定理、正弦定理、辅助角公式等,将的范围转化为的范围,再结合锐角三角形以及角,求得角的范围,即可得解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,,
又由余弦定理得,,
故.
(2)
由余弦定理可知,,代入,
可得,解得.
设,
,即,
解得,因此.
(3)由余弦定理得,,
即.
,两边平方得.
由正弦定理可知,,故,
因此
,
又因为是锐角三角形,故,解得,
故,,,
即,则.
题型05 解三角形中求角分线
1、利用角平分线定理将对边分成与邻边成比例的两段,再结合余弦定理或向量法建立方程求解。利用角平分线性质,将大三角形面积拆分为两个小三角形面积之和,通过面积公式建立方程,直接解出角平分线长度。
2、求角分线的范围:将角平分线长度表示为某个变量(如边或角)的函数,再结合三角形约束条件求该函数的值域。
【典例1】(25-26高二下·浙江舟山·期末)在中,角、、所对的边分别为、、,且满足:.
(1)求角的大小;
(2)若,,角的角平分线交于点,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由已知结合正弦定理及余弦定理可求进而可求;
(2)根据,利用三角形的面积公式结合角平分线可求解.
【详解】(1)
由正弦定理可得:,
则.
由余弦定理,得,
所以,
故,
又,
∴.
(2)由
可得,
则.
【典例2】(2026·湖北武汉·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,
若.
(1)求角的大小;
(2)若,的角平分线交于点,求线段长度的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用同角三角函数的平方关系,将原式转化为正弦形式,进而结合正弦定理将正弦值转化为对应边的关系,再利用余弦定理即可求出,进而得到角的大小.
(2)利用三角形面积关系,建立与、的等式,再结合余弦定理得到、关系,进而利用基本不等式求出的范围,再构造函数,利用函数单调性求解的最大值.
【详解】(1)由,
整理得:.
由,得,
所以.
由正弦定理,得:.
结合余弦定理,可得:,
因为,故.
(2)由,
可得,
由(1)知,又,所以,
则,得,当且仅当时等号成立,
又因为 ,所以.
,
因为在上递增,
所以,即线段长度的最大值为 1.
【变式1】(26-27高三上·浙江杭州·阶段检测)在中,内角的对边分别为,若.
(1)求角的大小;
(2)若,的平分线交于点,求线段长度的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理及余弦定理进行求解;
(2)由三角形的面积公式及余弦定理得,再由基本不等式求解.
【详解】(1)因为,
所以:,
即,
由正弦定理得,即,
由余弦定理得,
又,所以.
(2)因为,
所以,解得,
由余弦定理得,即,
设 ,则 ,
由基本不等式:,故,
解得,故,
又 ,所以,
因此.
【变式2】(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知分别为三个内角的对边,且;
(1)求C;
(2)若为上一点,为的平分线,且,求线段长度的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1);利用正弦定理及两角差的正弦公式化简得到,再根据辅助角公式得,解方程即可求解;
(2)根据结合三角形的面积公式得到,利用余弦定理求出,结合基本不等式即可求出答案.
【详解】(1),
由正弦定理得,
即,
又,
则,
所以,
因为,所以,故,
即,
,,.
(2)由题可知:,
即,即;
由余弦定理知:,
即,当且仅当时取等,
,
即,当且仅当时等号成立,
所以线段长度的最大值为.
题型06 解三角形中求高线
1、高线将三角形分成两个直角三角形,可以利用面积或直角三角形的边角关系建立方程。
2、求高线的范围:将高线表示为底边和对应角的正弦的乘积,转化为三角函数的值域问题,或结合底边的取值范围进行估算。
【典例1】(26-27高三上·青海西宁·阶段检测)在中,内角,,的对边分别是,,,且
(1)求角;
(2)若的面积为,,求边上的高.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件及正弦定理可得,再结合角的范围可得;
(2)结合(1)中及面积可得,再由余弦定理可得,再由面积可得所求边上的高.
【详解】(1)由正弦定理及,
得,
因为,所以,,所以.
又,所以.
(2)由(1)知,又因为的面积为,,
所以,解得.
由余弦定理,所以.
设边上的高为,则,解得,即边上的高为.
【典例2】(25-26高三上·贵州贵阳·高考复习)在锐角中,,,的对边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若,求边上的高长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角形内角和把角转换成角,,再由两角和差公式展开化简即可.
(2)先根据余弦定理和基本不等式得到的最小值,再由三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)∵,,
,∴,
化简得,
即,
即,在锐角中,,
即,∴,又即,
∴,即,∴.
(2)由余弦定理得,
又,∴,
由基本不等式得,当且仅当时等号成立,
所以的最大值为9,此时,是等边三角形,且,
又∵,∴
即,又,∴.
∵函数在上单调递减,
∴当时.
【变式1】(2026·山东枣庄·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,.且.
(1)求;
(2)若,记边上的高为,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理化简得,再由余弦定理即可得解;
(2)由三角形面积公式可得,结合正弦定理及三角恒等变换得,即可得解.
【详解】(1)根据正弦定理可得,
化简整理得,
由余弦定理得,
因为,故;
(2)由,得,
又,
所以
,
在三角形中,故,
当,即时,.
【变式2】(25-26高三上·福建龙岩·期中)已知函数(满足恒成立,且相邻两对称轴之间的距离不小于,设为曲线的对称中心.
(1)求;
(2)若,求的取值范围;
(3)记的角,,对应的边分别为,,,若,,求边上的高长的最大值.
【答案】(1),;
(2);
(3)
【分析】(1)结合函数的最值情况及周期情况可得函数解析式,进而可得;
(2)利用整体代入法,结合三角函数图像性质可得值域;
(3)由余弦定理可得,结合基本不等式可得的最值,再根据三角形面积化简可得解.
【详解】(1)因为满足恒成立,
所以,
所以,,可得,,
又,即,,所以,故,
由,,可得,即,;
(2)由,可得,
所以当,即时,取得最大值,
又,,所以的取值范围是;
(3)由,
化简得,
又,所以,当且仅当时,等号成立,
所以,
因为,所以,
令,,即,
所以,
又函数在上单调递减,
所以当,即时,取得最大值,
故长的最大值为.
题型07 解三角形中几何图形计算
1、若题目中所有的角都可用某一个角度表示,假设这个角为,将别的未知的角用来表示,然后多次使用正弦定理。在求范围与最值的问题中使用较多。
2、若有互为补角的两个角,则可以两次使用余弦定理。
正余弦定理结合面积公式使用,解决四边形问题。
【典例1】(26-27高三上·安徽阜阳·阶段检测)如图,在平面四边形中,.
(1)若,求;
(2)若,,求.
【答案】(1).
(2)
【分析】(1)在中,利用余弦定求出,结合勾股定理的逆定理得解..
(2)在中,利用余弦定理求出, 在中,利用余弦定理求出,通过联立方程组结合得到的值,从而得到.
【详解】(1),
在中,由余弦定理得,
即,解得,
则,则,故.
(2),
在中,由余弦定理得,
则,
则, ①
在中,由余弦定理得,
则, ②
联立①②可得.
因为,所以,
所以.
【典例2】(26-27高三上·辽宁·阶段检测)记的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)设点在边上,,边上的中线与相交于点.
(i)若为定值,且的最大面积为,求;
(ii)若,且,证明:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);
(ⅱ)证明:由,
两边平方得,,
又由,所以,
即,
又由,有,整理得,
又由,所以,
因此为等边三角形,所以.
由(ⅰ)可知,,所以,
在中,,由余弦定理得,.
【分析】(1)由二倍角公式和正弦定理化简等式,即可求得角;
(2)(ⅰ)作辅助线,利用三角形中位线,求得线段比例,从而得到面积表达式.由余弦定理和基本不等式求得面积最大值,从而求得的值;
(ⅱ)以为基底表示出,由向量的模建立的等量关系,结合余弦定理解得的关系.结合(ⅰ)中的结论,表示出,然后通过余弦定理即可求得.
【详解】(1)由,得
由正弦定理得,
所以,
又,故.
(2)(ⅰ)如图,由题意可知,为边的中点,过点作,交于点,则为的中位线,所以,,
又,所以,又,所以,则,
因此,
又,所以,则,
由与余弦定理得,,当且仅当时取等号.所以.
又的最大面积为,所以,
解得.
(ⅱ)略
【变式1】(26-27高三上·重庆·阶段检测)已知锐角 的内角 的对应边分别为 , 如图, 分别在边 上,且 为等边三角形.
(1)求 的值及 ;
(2)证明: ;
(3)求边 的最小值.
【答案】(1),
(2)证明:,∴.
(3)
【分析】(1)应用二倍角余弦公式结合余弦定理计算求解;
(2)应用角的关系计算证明;
(3)应用正弦定理转化边角,再应用辅助角公式结合三角函数值域求解.
【详解】(1)因为,
所以,
解得或(舍去),
为锐角 ,所以.
(2)略
(3)记,,
设,,,,,
,.
,
,
取等.
即边 的最小值为.
【变式2】(2026·江苏淮安·一模)在圆的内接四边形中,,,,.
(1)求;
(2)若,分别为边,上的动点:
(ⅰ)如图1,若过圆心,,记,求;
(ⅱ)如图2,记四边形的面积为,四边形的面积为,若,求线段的最小值.
【答案】(1).
(2)(ⅰ);(ⅱ).
【分析】(1)设 ,分别在三角形 与 中应用余弦定理,再利用圆内接四边形对角互补求出 .
(2)延长,交于点.先利用圆内接四边形的角关系证明,求出,,,以及.(ⅰ)利用为中点及的分点关系求出,,再在有关三角形中应用余弦定理求;(ⅱ)把面积条件转化为的定值,再由余弦定理和基本不等式求 的最小值.
【详解】(1)设.
因为四边形 为圆内接四边形,所以,从而.
在中,由余弦定理,.
在中,由余弦定理,.
所以,解得,故.
此时,所以为圆的直径,.
(2)延长,交于点.
由共线,共线,且圆内接四边形的对角互补,可得,
所以,因此.
又,解得.
在中,由余弦定理,.
(ⅰ)因为为的中点,所以.
又共线,且,所以.
设.
由于 与 不共线,比较系数得故.
于是.
在中,由余弦定理,.
代入数据,得.
所以.
在中,,由余弦定理,.
(ⅱ)设.
由于依次共线,依次共线,所以,,
由 ,得.
这些三角形在点 处的夹角相同,因此.
在中,.
由基本不等式,,所以.
当且仅当 时等号成立.此时,
又,所以相应的点 均在线段 上,等号可以取得.
故线段 的最小值为.
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1.(2026·安徽合肥·模拟预测)如图,在平面凸四边形中,已知.
(1)求;
(2)求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先在中,利用余弦定理求,再在中,利用正弦定理求,根据,可得,最后在中,利用正弦定理,可求.
(2)在中,利用三角形内角和定理和诱导公式,求出,再利用正弦定理求得,即可求直角的面积.
【详解】(1)
在中,由余弦定理得,解得,
在中,由正弦定理得,
且为锐角,所以,
则.
在中,由正弦定理得.
(2)因为,所以为锐角,所以,
在中,.
由正弦定理得,
所以.
2.(2026·浙江·模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角的取值范围;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)用正弦定理化角为边,再结合余弦定理+基本不等式,由 及题设确定角取值范围
(2)利用和差化积将转化为,再进行换元,结合已知条件进行三角恒等变换与二倍角公式求解
【详解】(1)由正弦定理可知
则 ,又因为为三角形内角,所以,
故 ,综上 ,所以;
(2)由题可得 ,
则,
由 可得,
令,则,
所以,所以
因为,所以 ,
所以
3.(2026·湖南湘潭·一模)在中,内角,,所对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若为锐角三角形,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)利用正弦定理边化角,结合三角形内角和与两角和的正弦公式化简等式,根据得到,在三角形内角范围内求出角;
(2)代入已求角运用余弦定理建立关于边长的一元二次方程,解出后通过符号取舍增根,最后代入三角形面积公式算出面积.
【详解】(1)由题意,,由正弦定理得,
由,得,
所以,
得,又,得,
,所以.
(2)由(1)知,由余弦定理得,即,
整理得,解得或者.
时,,舍去;
时,,C为最大角,,符合题意;
所以,.
4.(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.
5.(26-27高二上·河南驻马店·开学考试)设的内角,,所对的边分别是,,,已知.
(1)求证:;
(2)若,,设是边的中点,求的长.
【答案】(1)证明:由,
得,
所以,
因为,所以,所以,
由正弦定理,得,即;
(2)
【分析】(1)利用三角恒等变换和正弦定理即可得证;
(2)利用余弦定理结合(1)得,再由,即可求解.
【详解】(1)略
(2)由余弦定理,得,
因为,,所以,
又由(1)知,所以,
因为点是边的中点,所以,
所以,
则,所以的长为.
6.(25-26高三上·辽宁锦州·期中)在中,内角,,的对边分别是,,,若,且.
(1)求角
(2)求边
(3)若边上的中线长为2,点在上,且为的平分线,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据特殊角的正切值即可求解,
(2)利用正余弦定理边角互化,即可求解,
(3)利用余弦定理以及向量的模长可得,进而利用等面积法即可求解.
【详解】(1)因为,所以,
又,故,,则;
(2)因为,,
由余弦定理及正弦定理得:,
所以,解得;
(3)由余弦定理得:,
即有①;
设为的中点,即,如下图:
又因为,
所以,即②,
由①,②得:,,
所以,所以,
因为为的平分线,所以,
则,
即.
7.(26-27高三上·重庆江津·阶段检测)在中,角的对边分别为,且,且.
(1)求面积的最大值;
(2)若,点为的重心,求线段的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知式子变形,利用余弦定理求出角,写出三角形面积表达式,再借助基本不等式求出的最大值,进而得到面积最大值;
(2)结合与已求角,在直角三角形求出各边长,建立坐标系,用重心坐标公式算出重心,再由距离公式求得的长度.
【详解】(1)由,得,代入,可得,
所以,
因为,所以,
的面积,
由基本不等式,代入,得,
解得,当且仅当时,等号成立,
所以,即面积的最大值为.
(2)已知,即为直角三角形,
由(1)知,所以,
在中,,,得,
由勾股定理得,
如图建立直角坐标系,设,,,
由重心坐标公式得,
所以.
8.(26-27高三上·江苏宿迁·阶段检测)在锐角中,角,,所对的边分别为,,.向量,,且.
(1)求角的大小;
(2)若,为边的中点,求线段的长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量垂直的数量积为0,结合正弦定理、两角和正弦公式化简即可求解;
(2)先利用向量中线公式表示出,再利用余弦定理将关系式转化为仅含的表达式,最后通过正弦定理结合锐角三角形的条件求出的取值范围,进而得到的取值范围.
【详解】(1)因为向量,,且,
所以,
由正弦定理得:,
即,所以,
因为在中,,所以,
所以,又因为,所以,
又,所以.
(2)因为为边的中点,所以,
所以,
即,
由余弦定理:,所以,
所以,
由正弦定理:,所以,
又,为锐角三角形,所以,解得:,
所以
,
因为,则,则,所以,
所以,即.
9.(26-27高二上·陕西西安·开学考试)在中,角,,的对边分别为,,,且
(1)求;
(2)若,点在外,,求四边形面积的最大值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角,结合三角恒等变换求得,进而求得答案;
(2)由题意知为等边三角形,设,进而结合余弦定理,三角形面积公式得,再根据三角函数性质求解即可;
【详解】(1)因为,
所以,
因为,
所以,
因为,,
所以,所以或.
(2)因为,所以,,
所以为等边三角形,
如图,设,,
在中,,
所以,
,
,
因为,,
所以,当时,取得最大值.
10.(26-27高二上·河南·阶段检测)如图,在中,点在边上,且,.
(1)若,求;
(2)若为的角平分线,求的面积;
(3)若为锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)在中求出,在中利用余弦定理求出.
(2)利用平面向量基本定理和余弦定理求出和边,从而求出的面积.
(3)先由互补角余弦定理得到两边的关系,再由锐角三角形得到两边的取值范围,最后用函数单调性求解的取值范围.
【详解】(1)因为,且,,
所以,则.
在中,由余弦定理得
,所以.
(2)因为,,为的角平分线,
所以,设,则.
而,
将上式两端平方可得,
所以,即.
又由余弦定理得,代入上式解得,
所以,,而,则.
所以.
(3)设,,,
由,则得,
整理得,所以.
则.
因为为锐角三角形,所以有,解得,
令,则在上单调递增,
且,,所以.
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专题11解三角形大题归纳
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@2考点深研知能分层突破一一深挖高频考点,分层突破重唯点
)基础梳理·自主夯基
高阶思维·探究拓展
考点01三角形面积公式。
难点解读01求三角形周长、边长或面积的最值
考点02解三角形中的中线、角分线、高线模型
@素养进阶•答题技法突破一一提炼解题范式,提升答题素养
)高考解密·母题探究
题型01解三角形中求边长或周长
题型02解三角形中求面积
题型01解三角形求面积
题型O3解三角形中求角
题型02解三角形求周长或边长
题型04解三角形中求中线
题型03解三角形求角
题型05解三角形中求角分线
题型06解三角形中求高线
。考点聚焦·解法深研
题型07解三角形中几何图形计算
@4优题精练•专题实战通关一一精选优质试题,强化实战应用
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知识脑图核心脉络搭建
面积公式应用:底高、两边夹角、外接圆、内切圆
一、核心
中线模型:向量法(两边向量和的一半)、平行四边形对角线平方和
公式与模
角分线模型:等面积法(拆分大小三角形)、角平分线定理、张角定
型
理
高线模型:等面积法、直角三角形边角关系
基本不等式法:已知定角或面积,求周长、面积的最值
三角函数法:边化角统一变量,化简为单一三角函数,利用有界性
解三角形
二、最值
求值域
与取值范
大题归纳
围问题
齐次式化切法:求边长比值范围时,转化为正切函数,利用换元法
求值域
限制条件:重点关注锐角、钝角三角形对角度的范围限制
常规求值:利用正余弦定理、面积公式直接列方程求解边长、周
三、几何
长、面积或特定线段
图形与综
合计算
几何图形计算:设未知角统一变量,多次使用正弦定理;利用互补
角两次使用余弦定理
考点深研知能分层突破
基础梳理·自主夯基
一一核心必记
《。考点01三角形的面积公式
SABC=-ab sinC=-besin A=acsin B
S4ABC=obc=a+b+c小-r(是三角形内切圆的半径,R是三角形外接圆的半径.)
4R2
SAABC=号ah(三角形的底乘高)
2
【新题对点练】(2026海南海口模拟预测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.己知
sinB+sinC=sin(A-B)
(1)求角A:
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(2)AD是∠BAC的角平分线,且AD=2.当b+C取最小值时,求此时△ABC的面积.
。考点02解三角形中的中线、角分线、高线模型
1、解三角形中的中线模型
(1)在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:
B
换成三角形的中线则有AD-引AB+BC,BC
(2)可以通过向量法AD=号A丽+AC).两边平方后可得|AD=4AB+AC+2 ABACICos)A
2、解三角形中的角分线模型
(1)
面
积
法
如
图
三
角形中
ABACIsinA-ABADsing+ADAGIsinB
A
D
化商有a+月aD器+器
2!角分线张角定理若AD为角分线,测a=B则化筒上武有cosa-号引ADId
(3)斯库顿定理:若AD为角分线,有AD'2=AB·AC-BD·DC
3、解三角形中的高模型
(1)如图AD为BC边上的高线,则有AD=AB·sin∠B=AC·sin∠C
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(2)利用面积公式有:AD·BC=AB·AC·sin∠BAC
【新题对点练】(26-27高三上江苏扬州阶段检测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,
c,己知
2=(a+c)2-ac
(1)若b=3,a=2,求cosA的值:
②)若△MBC的面积为v5,D为4C的中点,且4C=2W5
求BD的长.
高阶思维·探究拓展一一悬想解玛
《。难点解读01求三角形周长、边长或面积的最值
1、面积的最值问题
(1)利用基本不等式a+b≥2Vab或a2+b2≥2ab可以求面积的最大值。
(2)若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题
来解决
2、周长的最值
(1)若已知面积,则可利用基本不等式a+b≥2Vab可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式时,
看是否满足取等条件。
(2)若能根据余弦定理,则可利用基本不等式a+b
d+b
把周长的最大值与余弦值挂钩。
2
2
(3)若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角
函数求范围问题来解决
3、求角的正余弦的和、差、比值等的取值范围问题
(1)角度统一,根据三角形内角和A+B+C=π,先将题中的角统一成某个角。
(2)根据三角恒等变换来化简、合并求最值或者通过换元,用函数思想求最值。
(3)根据题意得出角的取值范围从而求三角函数的取值范围。
4、边长和差的取值范围
(1)利用正弦定理进行边化角,将边换成三角函数的代数式。
(2)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化成一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有
界性来判断最值。
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(3)注意角的取值范围,根据题目的限制条件,如锐角三角形等求出角的范围,从而求三角函数的范围。
5、边长比的取值范围
若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求最值问
题。对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
(1)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有
界性来判断最值。
(2)统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求
最值。
《难点破解(2627高三全国一轮复习)记△1BC的内角1,B,C的对边分别为a,b,c,
sin B=1
3
⑩分别以口,b,C为边长的三个正三角形的面积依次为心,心,S已知一S+S3
2,求△ABC的面积:
(2)若b=2,求△ABC周长的最大值.
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高考解密·母题探究一一考法潮源
。题型01解三角形中求面积
【典例1】(2025·上海高考真题)在ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且c=5.
a=sinB.C=
(1)若4 sin A'
2,求a
(2)若ab=20,求△ABC的面积的最大值.
【奥例2】(2025北京高考真意)在。BC中,c0sA=号
sinC=4V2
(1)求c的值;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求BC边上的高.
条件①:a=6;条件②:
asin B=10v2
3;条件③:△ABC的面积为10W2」
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【典例3】(2024北京·高考真题)在△ABC中,内角4,B,C的对边分别为a,b,c,∠A为钝角,a=7,
sin2B=
>
-bcos B
(1)求∠A:
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件0:67:条件@:Q8-片:条件8:6m45,
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解
答计分.
2+c2-a=2
【典例4】(2023全国甲卷高考真题)记。MBC的内角4,B,C的对边分别为a,bc,已知c0sA
(1)求bc;
acosB-bcos4=1,求AABC面积
(2)若acosB+bcosA c
《。题型02解三角形中求周长或边长◇
【典例1】(2024新课标Ⅱ卷高考真题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
sin 4+3 cos A=2
(1)求A.
②活a=2,V2bsmC=csim2B.求△MBC
的周长
【典例2】(2023·新课标Ⅱ卷高考真题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,己知△ABC的面积
为5.D为
中点,且AD=1
()若∠ADC=
3,求tanB:
(2)若b2+c2=8,求b,c
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【奥例】(2026全国-卷商考气意)已知在。MBC中,1B=3,BC=25,sB-9
3·
(1)求c0sA:
②没D,E丙点满是:D在BA的延长线上,DEBC,AELAC.若DE=6,求CB
COS B=3
【典例4】(2026全国二卷高考真题)在△ABC中,已知cosB=4,cos2(4+C)+sinAsinC=1
(I)证明:△ABC为钝角三角形:
万
(2)若△ABC的面积为4,求△ABC的周长.
。题型03解三角形中求角
A,B,C
【典例1】(2025天津高考直题)在△1BC中,角
的对边分别为46c
已知asin B=V3 bcos
c-2b=1a=V7
(1)求A的值;
(2)求c的值:
(3)求sin(A+2B)的值.
【典例2】(2024天津高考真题)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,己知
COsB=9
16
b=5,0=2
c3.
(1)求a的值:
(2)求sinA的值:
③求s(B-24)的值,
考点聚焦·解法深研
一一核心归纳
。题型01解三角形中求边长或周长◇
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悟
解题关健
1、求周长问题同求三角形的边长问题。利用面积公式与余弦定理的结合,辅助正弦定理求三角形的边
长。其问题的本质为a+b(周长相关),ab(面积相关),a+b2(余弦相关)这三者之间的关系,
知二求一。
2、若周长的最值或两边和的最值问题,通常有以下两种方法
(1)若已知面积,则可利用基本不等式a+b≥2Vab可以把周长的最小值与面积挂钩。运用基本不等式
时,看是否满足取等条件。
(2)若能根据余弦定理,则可利用基本不等式a+b一日a+b2把周长的最大值与余弦值挂钩。
2
2
3、若是求周长的范围问题,则通常会有角度限制(锐角或钝角),这时可以考虑把边化角,通过三角
函数求范围问题来解决
4、若遇到边长齐次式求比值的范围问题,可考虑应用正弦定理,将边的比值化成三角函数比值问题求
最值问题。
5、对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数有界性
来判断最值。
统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式求最
值。
【典例1】(26-27高三上·安徽马鞍山阶段检测)在△ABC中,已知角A,B,C的对边分别为a,b,C,且
sin C=2sin 4'
cos B=3
4·
6
(1)求c的值;
求BC
(②若B的平分线BE(点E在4C上)的长为4,
的周长
【典例2】(26-27高三上·安徽淮南阶段检测)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为4,b,c,且
4
2(cos2 A-sin2 B)-cos 2C=1+sin Asin B
3
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(1)求cosC的值:
2+2=2(sin4+2sin B)
求△MBC周长的最大值,
【变式1】(26-27高三上:湖南阶段检测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C,
(1)证明:C=2A:
(2)若A=
AE
=6,CD是∠BCA的平分线,交AB于点D'E为CD的中点,求BE的值:
(3)若c=2,求△ABC周长的取值范围
【变式2】(2026:河南模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a+c=2 bcos A
(1)若a=5,c=4,求b:
6
(2)若。ABC为锐角三角形,求。的取值范围.
。题型02解三角形中求面积◇
悟
解题关键
运常根据面职公式5,ABC-方abinC--be sinA-acnB来求值。
1、利用正余弦定理求边长,然后求得面积
2、结合余弦定理与面积公式也可求得面积。
关于面积的最值问题,通常有以下两种方法
1、利用基本不等式a+b≥2√ab或a+b2≥2ab可以求面积的最大值。
2、若是求面积的范围问题,通常配合有角度限制,这时可以考虑把边化角,通过三角函数求范围问题
来解决
【典例1】(26-27高二上辽宁朝阳·阶段检测)△ABC中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知:
sin2A+sinBsinC=sin2B+sin'C
(1)求tanA的值;
(2)若△ABC为锐角三角形,且BC边上的高为2,求△ABC面积的取值范围.
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【典例2】(2026T广东深圳模拟预测)在AABC中,D为BC边上一点,∠ABC=
4,AD=2,AB=6,
∠ADB为钝角.
(I)求sin∠BAD的值;
5
(2)若△ACD内切圆的半径为3,求△ABC的面积.
【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:
2bcos A=c-b
(1)证明:A=2B;
(2)若
=(3-2cos2+cosB
且c=4,求△ABC的面积S.
【变式2】(25-26高三下·甘肃武威阶段检测)△ABC的内角4,B,C的对边分别是a,b,C,己知
(3c-2asinB)sinC=3(bsinB-asinA)
(1)求B:
a+c
(②)若点E在边AC上,BE为∠ABC的平分线且长度为1,求aC:
3)若D是4C边上的一点,且
,求△ABC
CD=2DA,BD=2
的面积的最大值。
。题型3解三角形中求角◇
悟
解题关健
1、利用正余弦定理,以及面积公式求三角形的边跟角。
2、对三角函数比值求最值的问题可采用的方法:
(1)统一角度,利用三角恒等变换若能将式子最后简化称一个三角函数的形式,则可以根据三角函数
有界性来判断最值。
(2)统一角度后若能通过齐次式化成有关正切的式子,则可以利用换元思想,将式子变成普通的分式
求最值。
【典例1】(2026浙江模拟预测)已知在梯形ABCD中,AB/CD,AB=4,CD=1,AD=3,
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2DMB-音
(1)求AC的长:
(2)求sin∠ACB的值.
【典例2】(26-27高三上陕西西安开学考试)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
满足
2S=(b2-a2)sin B
(1)求证:B=2A:
3sin B
2)求cosB-2smA的取值范围.
【变式1】(2026河北保定·模拟预测)在①
(b+a)-a)-ab)a-b+c)-iacs'1
:③
a+c=2 bcosA这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答已知在△ABC中,角A,B,C所对的
边分别为a,b,c,且
(1)证明:B=2A:
1
1
()②若aABC是锐角三角形,求tan tanB的取值范围
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分
【变式2】(2026安徽三模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c-2bcos(B+C)=0」
(1)证明:sin2A=sin2B+2sin2C:
(2)求cosC的取值范围,
。题型04解三角形中求中线⊙
解题关键
解三角形中求中线可以应用以下两个性质:
1、在平行四边形中,对角线的平方和等于四边的平方和:换成三角形的中线,则有
IADP-AB+IBCI-IBCI
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2、
可以通过向量法AD=)(+A花,两边平方后可得AD=0AB+AC+2 ABAC]cosA)
在三角形问题中,求中线的范围问题,先用三角形的边长表示出中线长,然后根据正弦定理把边表示成
角的三角函数形式,在通过化简或者换元等方法求得最值跟范围,在求解的过程中注意角的取值范围。
【典例1】(26-27高三上云南开学考试)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=3且
3cos(A-C)+3.cosB-2csinAcosB=0
(1)求角B:
(2)若c5
BD
求中线的长.
【典例2】(2026浙江模拟预测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
asin C=3ccos A
(1)求角A的大小:
3
(②)设D为BC的中点,当△MBC的面积为5时,求4D的最小值.
【变式1】(2026四川绵阳模拟预测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c已知
asin B=3bcos A c=6 a=7b
(1)求b的值:
(2)若D是BC边的中点,求AD的值.
【变式2】(25-26高二上·贵州遵义·阶段检测)在△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,C,已知
a=3 sin2 B+sin2 C-sin2 A=sin Bsin C
(1)求角A:
(2)若b+C=2,求边BC上的角平分线AD的长:
(3)若△ABC为锐角三角形,求边BC上的中线AD的取值范围
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。题型05解三角形中求角分线◇
悟解题关键
1、利用角平分线定理将对边分成与邻边成比例的两段,再结合余弦定理或向量法建立方程求解。利用
角平分线性质,将大三角形面积拆分为两个小三角形面积之和,通过面积公式建立方程,直接解出角平
分线长度。
2、求角分线的范围:将角平分线长度表示为某个变量(如边或角)的函数,再结合三角形约束条件求
该函数的值域。
【典例1】(25-26高二下浙江舟山期末)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、C,且满足:
sinA=sinB+sinC
sin Asin Bsin C
(1)求角A的大小:
(2)若b=2,C=3,角A的角平分线交BC于点P,求AP的长度:
【典例2】(2026湖北武汉:三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,C,
sin2A+cos2B+cos2C=2+sinBsinC.
(1)求角A的大小:
2若a=25.∠BA
的角平分线交BC于点D,求线段4D长度的最大值。
【变式1】(26-27高三上浙江杭州阶段检测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,C,若
cos2 4+cos2 B+sin2 C=sin Asin B+2
(1)求角C的大小:
(2)若C=2,∠ACB的平分线交AB于点D,求线段CD长度的取值范围
【变式2】(26-27高三上重庆阶段检测)已知4,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且
(a+b)cosC=c(3sin A-cosB)
(1)求C
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(2)若D为AB上一点,CD为∠ACB的平分线,且AB=4,求线段CD长度的最大值.
。题型06解三角形中求高线
解题关健
1、高线将三角形分成两个直角三角形,可以利用面积或直角三角形的边角关系建立方程。
2、求高线的范围:将高线表示为底边和对应角的正弦的乘积,转化为三角函数的值域问题,或结合底
边的取值范围进行估算。
【典例1】(26-27高三上·青海西宁阶段检测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,C,且
2asinC-csin24=0.
(1)求角A:
(2)若△ABC的面积为4,b=2,求边BC上的高
【典例2】(25-26高三上·贵州贵阳高考复习)在锐角△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,已
sin C=2cos AsinB+
知
3
(4求cos(B+C)
(2)若b+C=6,求BC边上的高AD长的最大值.
【变式1】(2026山东枣庄三模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.且
(a-b+c)(sin A+sinB+sinC)=(2+)asinC
(1)求B:
(2)若b=2,记AC边上的高为h,求的最大值
2π
【变式2】(25-26高三上·福建龙岩·期中)已知函数
=snx+君w0满
f()八3)恒成
2π
立,且相邻两对称轴之间的距离不小于3,设(,0)为曲线y=f(x)的对称中心
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求:
②若x(元网求f因)的取值范围;
(3)记△ABC的角A,B,C对应的边分别为a,b,C,若cosA=cosx,b+C=2,求BC边上的高AD长
的最大值
。题型07解三角形中几何图形计算◇
悟
解题关健
1、若题目中所有的角都可用某一个角度表示,假设这个角为0,将别的未知的角用来表示,然后多次
使用正弦定理。在求范围与最值的问题中使用较多。
2、若有互为补角的两个角,则可以两次使用余弦定理。
正余弦定理结合面积公式使用,解决四边形问题。
【典例1】(26-27高三上·安徽阜阳阶段检测)如图,在平面四边形ABCD中,AC=BD=2AB=2.
(I)若∠ADB=
6,求∠ABD:
(2)若∠ABD=∠ACD,CD=2,求AD
【典例2】(26-27高三上辽宁·阶段检测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,C,且
bsin 2A=asin B
(1)求A;
(2)设点D在边BC上,CD=2DB,边AB上的中线CE与AD相交于点F.
(①)若“为定值,且△MCF
3
最大面积为
3,求a:
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(ii)若
D
3a,且c<2b,证明:
Br=
5a.
【变式1】(26-27高三上重庆阶段检测)已知锐角△ABC的内角A,B,C的对应边分别为
a,b,c,cos2A-/3sin A+2=0,b2=3c2=4+3
,如图,D,E,F
分别在边
AB,BC,CM上,且ADEF
为等边三角形.
D
E
(1)求∠A的值及d2;
(2)证明:∠AFD=∠BDE:
(3)求边DE的最小值,
【变式2】(2026江苏淮安一模)在圆O的内接四边形MBCD中,MB=3,BC=4,CD=25
DA=5
D
图1
图2
(1)求AC:
(2)若M,N分别为边AB,CD上的动点:
(i)如图1,若MN过圆心O,OM:ON=12:7,记∠AOM=0,求cos0;
(i)如图2,记四边形4D的面积为,四边形MBCN的面积为8,若=S,求线段W的最小
值
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1.(2026安徽合肥模拟预测)如图,在平面凸四边形ABCD中,己知
AB=3,BC=1CD=2,C=3,D=)
D
(1)求sinA;
(2)求△ADC的面积.
2.(2026浙江模拟预测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin2B=2sin4sinC.
(1)求角B的取值范围:
(2)若B=
=3,求cos4+cosC的值
3.(2026:湖南湘潭一模)在△ABC中,内角A,B,C所对边分别为a,b,c,且9
(1)求角B:
(2②)若△MBC为锐角三角形,
=V0,c=3W2,求△MBC的面积
4.(2026-山东青岛三模)记△MBC内角A、B、C的对边分别为a、b、C,a00sB+(b+2c)cosA=0
(1)求A:
②若a=25,且sinB+si血C=l,求MBC
的面积
5.(26-27高二上河南驻马店开学考试)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知
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1
2a
1
b
tan B'tan C sin C'sin B.
(1)求证:b2+c2=2a2:
(2)若a=5,cosA=g,设D是边BC的中点,求4D的长.
6.(25-26高三上辽宁锦州期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若
cosC cosA sinBsinC
C1
a
3sinA,且tan
231
(1)求C角
(2)求c边
(3)若AB边上的中线长为2,点D在AB上,且CD为∠ACB的平分线,求CD的长
7.(26-27高三上·重庆江津阶段检测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,C,且b=2,且
a2+c2=3ac+4
(I)求△ABC面积的最大值:
2)若C=2,点G为。ABC的重心,求线段AG的长度.
8.(26-27高三上江苏宿迁阶段检测)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,C.向量
m=(b,cos B)=(cos A,a-2c)mLn
,日
(1)求角B的大小:
若b=5,D为边41C
(2)若
的中点,求线段BD的长的取值范围」
9.(26-27高二上:陕西西安开学考试)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
3(bcosC+ccos B)=2asin A
(1)求A;
(2)若C=2 bcosA,点D在△ABC外,DA=DC=1,求四边形ABCD面积的最大值,
10.(26-27高二上河南阶段检测)如图,在△ABC中,点D在边AB上,且AD=CD=1,BD=3,
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C
B
(1)若BC⊥CD,求AC:
(2)若CD为∠ACB的角平分线,求△ABC的面积:
(3)若△BCD为锐角三角形,求coS∠ACB的取值范围.
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