大题01 解三角形讲义-2027届高三数学一轮复习
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内容正文:
大题01 解三角形
2027年高考数学(解答题满分冲刺)
公式定理汇总 1
常用结论、二级结论归纳 3
2024/2025/2026高考真题 7
易错点速查清单 14
速记口诀 16
典例讲解之会一题通一类 18
解答题专项题组A(基础回归) 29
解答题专项题组B(能力提升) 36
解答题专项题组C(思维拓展) 48
公式定理汇总
一、正弦定理
在 中,若 分别为 的对边, 为外接圆半径,则
常用变形:
识别特征:题干中出现“两角一边”,或出现边与角齐次混合的等式,或需要把边之比转化为角的正弦之比。
通法选择:正弦定理的主要功能是建立边与角的对应关系。等式中边和角混合出现,且目标为求角或实现边角统一时,优先考虑正弦定理。
书写要求:写明“在 中,由正弦定理得”,再列式。由正弦定理求角时,正弦值对应的角可能不唯一,后续应结合内角和或大边对大角检验。
二、余弦定理
求角形式为
其余两角轮换同理。
识别特征:题干中出现三边,或两边及其夹角,或出现边长的平方结构,或需要判断三角形形状。
通法选择:余弦定理的典型特征是“平方结构”。等式中出现 或可化为平方结构时,优先考虑余弦定理。已知两边及夹角求第三边,或已知三边求角,均属余弦定理的标准应用。
书写要求:写清“由余弦定理得”,注意分子中“减对边”的位置,防止代入错位。
三、三角形面积公式
其中 为外接圆半径, 为内切圆半径。
第一组公式用于已知两边及夹角或已知角求面积;第二组公式在题干涉及外接圆、内切圆条件时具有简化运算的作用。
四、三角形解的个数判定
已知 (两边及其中一边的对角,即SSA型),解的情况如下:
条件
解的个数
为锐角,
无解
为锐角,
一解(直角三角形)
为锐角,
两解
为锐角,
一解
为直角或钝角,
无解
为直角或钝角,
一解
SSA型必须按“先求正弦值—列出候选角—用内角和检验—用大边对大角取舍”的程序处理,并写出关键检验步骤。
常用结论、二级结论归纳
结论1:射影定理
轮换同理。
识别特征:等式中出现“一个边等于另外两边分别乘其余角余弦再相加”的结构。
简用情境:若题干给出形如 的等式,可先用射影定理化为 ,从而求得 ,得 。这比先走正弦定理再和差化积运算更简洁。
使用条件:射影定理本质上是正弦定理、余弦定理的推论。解答题中写“由射影定理得”通常可以接受,但应确保结构严格匹配。结构多一项、少一个系数时,应回到正弦定理或余弦定理推导。
结论2:三角形内正切恒等式
若 不是直角三角形,则
识别特征:题干中出现三个角的正切和与积的关系,或给出 的等差、等比等条件。
使用条件:必须是斜三角形,且三个正切均有意义。解答题中使用时写明“在斜三角形中”,避免严谨性失分。该结论常用于求角、判断形状或处理与正切相关的最值问题。
结论3:张角定理
在 中, 为 上一点,若 ,,则
识别特征:题干中出现角平分线、线段上的分点、已知分角求线段长等条件。
使用条件:张角定理的本质是面积分割,即
将面积用两边及夹角表示后约去公共因子即可得到。面积分割是通法,张角定理是简化书写形式。当 为角平分线时,张角定理与角平分线定理、等面积法可配合使用。
结论4:角平分线相关结论
设 平分 ,交 于 。记 。
1. 内角平分线定理及逆定理
由此得
逆定理:在 中, 在 上,若
则 平分 。逆定理常用于证明角相等或判断角平分线。
2. 角平分线长公式
平方形式为
也可写为
使用条件: 为内角平分线,。公式中 是夹 的两边, 是 的对边,代入时不能错位。
3. 等面积法
即
化简得
等面积法是角平分线求长度的通法,角平分线长公式可由其直接推出。
4. 张角定理特例
在张角定理中令 ,得
化简仍得
5. 分点向量形式
使用条件: 为内角平分线与 的交点。向量形式可用于向量语境下的角平分线问题。
6. 与内心的关系
内心 在角平分线 上,且
其中 为内切圆半径。注意 与角平分线长 不同, 在 上,通常 。
7. 外角平分线定理及长度公式(补充了解)
若 为 的外角平分线,交 的延长线于 ,则
注意此处为外分。外角平分线长公式为
高考解答题以内角平分线为主,外角平分线作为补充,使用时注意外分和绝对值。
8. 通法选择与书写要求
求角平分线分线段比例,优先用角平分线定理;求角平分线长度,优先用等面积法或角平分线长公式;证明角平分线,优先用角平分线定理逆定理;涉及分角、分点求线段长,可用张角定理。书写时应写明“ 平分 ,交 于 ”,再列比例或面积关系。
结论5:海伦—秦九韶公式
识别特征:已知三边求面积,且三边为整数或简单根式。
高考中可能以阅读材料形式给出秦九韶“三斜求积”公式,要求学生现场使用。此类题按材料给出的公式代入计算,不再绕回先求余弦再求正弦。若题干已给出角或容易求角,常规面积公式更直接。
结论6:中线相关结论
设 为 边上的中线,即 为 中点。记 。
1. 中线长定理
因 ,所以
即中线长公式
其余两边上的中线轮换同理。
2. 向量形式
由此可得
以及
3. 倍长中线
延长 至 ,使 ,则四边形 为平行四边形。于是
在 中,由三角形不等式得
即
倍长中线常用于构造平行四边形、转化边角关系、求中线取值范围。
4. 面积关系
中线将三角形面积二等分:
5. 与重心的关系
重心 在中线 上,且
6. 与余弦定理联用
设 。在 与 中, 与 互补,故
分别用余弦定理列式,可推出中线长定理。多三角形拼接中,公共边 在两个三角形中“算两次”,是中线问题的通法。
7. 通法选择与书写要求
已知三边求中线,用中线长公式;已知两边及中线求第三边,用中线长定理;涉及中点、倍长构造,用倍长中线;涉及向量条件,用 。书写时应写明“ 为 中点”,再列中线长定理或向量关系。
结论7:多三角形拼接的“算两次”原则
当图形由两个或多个三角形拼接而成,且存在公共边或公共角时,基本策略是:把公共边或公共角在两个三角形中分别表达一次,建立方程。
具体操作:设公共边为 ,或设公共角为 ,在第一个三角形中写出含 或 的正弦定理、余弦定理关系,在第二个三角形中再写出一个关系,联立消元。若出现补角,如 互补,则利用
进行转化。先标出公共边、公共角和补角,再设元列式。
2024/2025/2026高考真题
1.(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.
2.(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.
3.(2024·新课标Ⅰ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B;
(2)若的面积为,求c.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出,最后结合已知得的值即可;
(2)首先求出,然后由正弦定理可将均用含有的式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.
【详解】(1)由余弦定理有,对比已知,
可得,
因为,所以,
从而,
又因为,即,
注意到,
所以.
(2)由(1)可得,,,从而,,
而,
由正弦定理有,
从而,
由三角形面积公式可知,的面积可表示为
,
由已知的面积为,可得,
所以.
4.(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
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;
(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.
【详解】(1),
,即,
又,
,
,
,
即,所以,
.
(2)由(1)知,,
由,
由正弦定理,,可得,
,
.
6.(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.
易错点速查清单
易错点1:SSA型默认唯一解,漏掉第二解
学生典型错误:由
求出 的一个值后直接写答案,不检验 是否也满足条件。
成因分析:正弦函数在 上不单调,一个正弦值除 外通常对应两个角。学生容易把“求出正弦值”等同于“求出唯一角”。
纠正要求:凡“已知两边及其中一边对角”用正弦定理求角,必须分类讨论。若 为锐角且 ,必须检验 和 两个候选值,再用内角和与大边对大角排除矛盾解。
易错点2:求出角后不验根,出现内角和超 或边角矛盾
学生典型错误:两个候选角都保留,或保留了“小边对大角”的错误解。
纠正要求:正弦定理求角后固定执行三步检验:① ;② 各角均在 内;③ 大边对大角、小边对小角。解答题中应写出关键检验步骤。
易错点3:边角互化方向选择不当,运算冗长
学生典型错误:等式中边角齐次混合,选择“边化角”后陷入复杂三角恒等变换,或选择“角化边”后出现高次结构。
纠正要求:按目标选择方向——目标求角,优先边化角,统一为角的三角函数,再用内角和消元;目标求边、周长、面积,优先角化边,统一为边的关系,再用余弦定理或代数变形。若等式为齐次式,两个方向理论上均可,应选择次数更低、项数更少的方向。
易错点4:范围、最值问题中角的范围放得过大
学生典型错误:题目说“锐角三角形”,只用了 ,没有要求 也都在 ,导致参数范围比真实范围大。
纠正要求:题干出现“锐角三角形”,必须同时写出三个角均为锐角,并利用 转化为对目标角的约束。“钝角三角形”同理,但钝角只能有一个,约束写法与锐角三角形不同。范围问题应写出角的约束区间,再求目标函数最值。
易错点5:多三角形拼接中公共条件找错,补角符号用反
学生典型错误:两个三角形共用一条边,但在其中一个三角形中把共用边对应的角找错;或出现补角时余弦定理中 的符号用反。
纠正要求:先在图上标出公共边、公共角,确认它在每个三角形中分别对应哪个角;遇到补角,明确写出 ,再代入余弦定理。按“先标图、再设元、后列式”的顺序处理。
易错点6:二级结论结构识别错误,强行套用
学生典型错误:等式中出现形似 的结构,但实际多了一项或少了一个系数,仍按射影定理书写;或张角定理中分点、分角条件不满足仍强行使用。
纠正要求:二级结论的前提是结构严格匹配。射影定理右边应是“两边分别乘其余角余弦再相加”;张角定理要求 在 上且分角已知。结构不完全匹配时,回到正弦定理、余弦定理推导。
易错点7:解答题书写不规范,步骤分丢失
学生典型错误:只写结果,不写“由正弦定理得”“由余弦定理得”;分类讨论没有写“若……则……”;面积公式代入时漏写 ;求出角后没有写角的范围。
纠正要求:定理名称要写,方程要列,取舍要说明,结果要回扣题干。分类讨论应写清“若……则……”,面积公式代入应保留 ,求出角后应写出角的范围。
易错点8:角平分线比例写反、长公式代入错位
学生典型错误:把 写成 ;角平分线长公式中把 对应错,或把 写成 ;外角平分线忽略外分和绝对值。
成因分析:角平分线定理中“邻边比邻边”的方向容易记反;长公式中 是夹 的两边, 是 的对边,学生常把 与 混用。
纠正要求:内角平分线定理固定写“”,并由此得 。角平分线长公式中 是夹 的两边, 是 的对边。外角平分线注明“外分”,长度公式带 。
易错点9:中线长定理系数错误、倍长中线对应错边
学生典型错误:把中线长定理写成 ,漏掉系数2;由 代入时把 算成 ;倍长中线后平行四边形中对应边找错。
成因分析:中线长定理中“2倍”结构记忆不牢;代入 时平方运算出错;倍长后没有重新标清平行四边形顶点顺序。
纠正要求:中线长定理写成 ,代入 得 。倍长中线后明确 ,再用三角形不等式或余弦定理。
速记口诀
口诀一:定理选择
两角一边正弦走,两边夹角余弦上;
三边求角余弦算,两边对角防多解。
前两句对应正弦定理、余弦定理的标准使用条件;“两边对角防多解”提醒SSA型不能默认唯一解,与第三部分易错点1、2配合使用。
口诀二:边角互化方向
求角边化角,求边角化边;
齐次看次数,目标定方向。
“求角边化角,求边角化边”是边角混合等式处理的第一判断原则;“齐次看次数”说明齐次等式两个方向都可行时,应选运算量较小的方向。
口诀三:三角度同时出现
三角同现莫慌张,内角和 换掉一。
等式中出现 三个角时,用 消去其中一个角,通常消去目标角以外的角,化为两角关系后再用和差公式。
口诀四:余弦定理记忆
求边:方方和,减二倍积余弦;
求角:方方和减对边,分母二倍邻边积。
前半句对应 ;后半句对应 。“减对边”中的“对边”是要求角所对的边,这是代入时最容易错位的地方。
口诀五:SSA验根
正弦求角必验根,大边对大角定乾坤;
补角候选双检验,内角和 剔矛盾。
把第三部分易错点1、2压缩为执行流程:求角—列候选—大边对大角—内角和排除。检验过程应写出关键步骤。
口诀六:多三角形拼接
公共边角算两次,补角余弦变符号;
设边设角建方程,拆图归形再联立。
第一句点明“算两次”原则;第二句提醒补角处余弦符号;后两句是操作顺序:先拆图,再设元,最后联立方程。
口诀七:角平分线
平分线,比例先, 比 等于 比 ;
等面积,半角现,长公式二倍积余弦除和边;
外角分,延长线,外分比例同前绝对值。
前两句对应内角平分线定理、等面积法和角平分线长公式;第三句提醒外角平分线为外分,长度公式注意绝对值。
口诀八:中线
中点连,中线长,两方和减对边方,四分之一开方;
向量和,取一半,倍长中线平行四边形;
面积半,重心二比一,公共边算两次。
第一句对应 ;第二句对应向量形式与倍长中线;第三句对应面积二等分、重心 及多三角形拼接中的“算两次”。
典例讲解之会一题通一类
7.(2026·吉林·一模)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意,由正弦定理和两角和的正弦公式,化简得,进而求得的值;
(2)根据题意,利用三角形的面积公式,求得,结合余弦定理,即可求解.
【详解】(1)解:因为,
由正弦定理得,
即,即,
又因为,所以,即,
所以,因为,所以.
(2)解:由(1)知:,因为,的面积为,
可得,解得,
又由余弦定理得,
因为,所以.
8.(2026·河南·一模)已知的三个内角分别为,,,,.
(1)求的值;
(2)若的面积为,角的平分线交于点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形内角和得,结合余弦和角公式求出,再将正切和通分,用正弦和角公式整体代入求值;
(2)先由面积公式得到的值,结合正弦定理、余弦定理求出,再利用角平分线将大三角形拆分为两个小三角形,通过面积和建立等式求解长度.
【详解】(1)(1)因为,所以,
又,
由,
,
(2)设角,,所对边分别为,,.
由的面积为,则,,
由正弦定理得,所以 ,
由余弦定理,
,
又平分,则,
,
,
9.(2026·湖北·模拟预测)在中,,是内一点,且,.
(1)若,,求;
(2),且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由条件判断为等腰直角三角形,在中,由余弦定理求出,即得,再在中,由余弦定理即可求出答案;
(2)设, ,在中,利用正弦定理,建立关于与的三角函数式的方程,再借助于和角的正切公式与同角三角关系式求解即得.
【详解】(1)如图,因,则,由可得,
即为等腰直角三角形.
在中,由余弦定理,
,则,,
在中,由余弦定理,;
(2)设, ,则,,,
因,则,
在中,由正弦定理,,
则可得,即,则,
解得,因,则,故可得,
故的面积为.
10.(2026·湖南·一模)已知分别为三个内角的对边,.
(1)求角;
(2)若,点在边上,,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用两角和公式、正弦定理结合三角形内角关系化简,消去借助辅助角公式即可求出角;
(2)由线段比例得到面积比值,结合余弦定理与基本不等式求出的最大值,进而得到面积的最大值.
【详解】(1)因为,由两角和的正弦公式及正弦定理得:,
即,
所以,
因为,所以,即,
所以
又因为,则,所以,故.
(2)由(1)有,
因为,所以,则,
又由余弦定理有,
所以,当且仅当时,等号成立,
所以,
所以面积的最大值为.
11.(2026·陕西榆林·一模)在中,角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若的外接圆半径为,且,求的面积.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边角互化,结合三角恒等变换即可求解,或者利用余弦定理边角互化,即可求解,
(2)根据余弦的和差角公式可得,进而根据正弦定理,即可由面积公式求解.
【详解】(1)解法1:在中,由正弦定理及得,
,
因为中,,,,
所以,
即,
因为,所以,即,
又,故.
解法2:在中,由余弦定理及得,,
所以,化简,得,
又,
所以,即,
又,故.
(2)由得,
因为,所以,
在中,由正弦定理得,
所以,
所以.
12.(2026·广东广州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,的面积满足.
(1)求的大小;
(2)若,,求的内切圆半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理和三角形面积公式,将题干所给的式子进行化简,变形为只含有角的式子,即可利用辅助角公式求解角.
(2)先利用三角形面积公式得到,再利用,求出,利用诱导公式即可求出,进而利用正弦定理,用表示和,代入即可求解,,的值,设出内切圆半径,由三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)因为,的面积满足,
即,
由余弦定理得,
所以,
由三角形面积公式,
所以有,
即,
即,
即,
即,
因为是三角形的内角,所以,所以,
所以,
所以.
(2),
即,所以,
因为,,
所以,
所以,
由正弦定理得,
即,
,
将, 代入中得:,
因为,解得.
所以,,
设三角形内切圆半径为,
所以三角形面积,
即,
解得.
13.(2026·山东·模拟预测)在中,,.
(1)若,求;
(2)边的中点为,若,求外接圆的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理把化为边的关系,求出,再用余弦定理求,进而用正弦定理求.
(2)在中用余弦定理建立关于的方程,求出,在中求,再用正弦定理求外接圆半径.
【详解】(1)由正弦定理,.因为,所以.又,所以.
由余弦定理,,所以.
由正弦定理,.又,所以.
(2)设,则,且.
在中,由余弦定理得.
代入已知量,.
化简得,所以(负值舍去).
在中,由余弦定理得,所以.
由正弦定理得外接圆半径.
又,所以.
14.(2026·云南昆明·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,是的面积,且满足.
(1)证明:;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)因为,所以,
由,所以,可得,
由余弦定理可得,即.
由正弦定理得,即,
所以,
即.
因为,所以,即.
(2)3
【分析】(1)先利用三角形面积公式代入条件约去得到边的关系式,再结合余弦定理、正弦定理以及三角恒等变换化简,最后由正弦相等结合三角形内角范围推出;
(2)利用第(1)问结论,先用内角和把表示为,借助正弦定理将统一为的表达式,确定范围后,把目标式转化为关于的二次函数,进而求最大值.
【详解】(1)略
(2)由得,,由正弦定理得,
即,
,又因为,得,
所以,所以,
当时,取得最大值.
15.(2026·青海黄南·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的周长为3,求的取值范围;
(3)若为边上一点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理和余弦定理化简即可;
(2)利用条件得出是方程的两个正根,结合一元二次方程求解;
(3)在中利用正弦定理得出,利用直角三角形的性质得出.
【详解】(1)由得,
由正弦定理得,则,
因为,所以;
(2)因为,,
所以,则,
所以是方程的两个正根,
所以,得,
又,得,故的取值范围为;
(3)设,则,,,
在中利用正弦定理得,即,
则,则,
因为,所以,,则,
则.
16.(2026·四川南充·一模)已知的内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)当时.
(ⅰ)若角的平分线交于,,求的面积;
(ⅱ)求的取值范围.
【答案】(1);
(2)(ⅰ)的面积为;(ⅱ)的取值范围为.
【分析】(1)根据题意,由正弦定理化简得到,再由余弦定理得,即可求解;
(2)(ⅰ)根据题意,由,求得,结合余弦定理即可求得,再利用面积公式即可求解;
(ⅱ)由向量的数量积的运算公式和正弦定理得到,又由,化简得到,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,整理得,
又由余弦定理得,
又因为,所以,
(2)(ⅰ)因为为角的平分线,可得,
因为,且,
可得,
所以,即,
又由余弦定理得,
即,解得,
所以的面积为;
(ⅱ)由向量的数量积的运算公式,可得,
因为,所以,
由正弦定理可知,则,
所以,
因为且,所以,
所以
,
因为,可得,所以,
所以,即的取值范围为.
解答题专项题组A(基础回归)
17.(2026·广东广州·模拟预测)在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和已知条件可求得,进而确定角的大小;(2)利用余弦定理和基本不等式确定的最大值,再利用面积公式求得最大值
【详解】(1)由正弦定理得,,
又因为,所以,则,
因为是三角形的一个内角,所以,
因此.
(2)由余弦定理得,,即,
由基本不等式得,,即,当且仅当时等号成立,
的面积,当且仅当时等号成立,
因此面积的最大值为
18.(2026·四川成都·三模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理,结合恒等变形可得,进而得到即可;
(2)利用余弦定理解出,进而得到,再根据面积公式计算即可.
【详解】(1)解:,
利用正弦定理:,
整理得:,
由于,
所以,因为,所以;
(2),,
,即,
解得(负值已舍去),则,
.
19.(25-26高三下·四川成都·阶段检测)记的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)辅助角公式结合角的范围即可求解;
(2)由三角形的面积公式结合余弦定理即可求解.
【详解】(1)由,
有,即,
,,
,;
(2)由(1)的结论有,
又,,
由三角形面积公式有
,,
在中,由余弦定理有
,,
的周长.
20.(2026·湖北·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求A;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)结合题设,根据诱导公式、二倍角公式及辅助角公式求解即可;
(2)先利用余弦定理求得,再根据三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)由,得,
代入条件得:,
即,
则,即,
因为,则,
所以,则.
(2)由余弦定理得,
代入,可得,
整理得,解得(舍去负根),
因此,的面积为.
21.(2026·浙江嘉兴·二模)已知内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且.
(1)求角C及边c的值;
(2)求的最大值.
【答案】(1),
(2)4
【详解】(1)由,
根据余弦定理,得,
因为,则.
由,得,
根据正弦定理,得,则.
(2)由(1)知,,
则,即,
当且仅当时等号成立,
则的最大值为4.
22.(26-27高三上·陕西商洛·阶段检测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理把边化为对应角的正弦,再结合三角形内角和化简已知等式,求出.
(2)先由三角形面积公式求出,再利用余弦定理求出,从而得到周长.
【详解】(1)设的外接圆半径为,由正弦定理,,其中.
代入已知等式,得.
由,,所以.
又因为,所以,从而.
所以.
(2)由第(1)问,,且.
由三角形面积公式,得.
于是.
因为,所以,从而.
由余弦定理,.
因为,所以.
故的周长为.
23.(2026·贵州遵义·模拟预测)在中,内角,,的对边分别是,,,已知.
(1)求;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,由余弦定理可得,
且,所以.
(2)由正弦定理可得,
即,,可得,
又因为,可得,即,
所以.
24.(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.
25.(26-27高三上·重庆·阶段检测)设的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理进行边角互化,再根据余弦值求角;
(2)根据正余弦定理求解.
【详解】(1)由正弦定理得,
又,,所以,则,
因为,所以.
(2)在中,由正弦定理,得,
解得.
由余弦定理,得,
即,,解得或(舍去),故.
26.(26-27高三上·云南·阶段检测)在中,,,,且的长为整数.
(1)求;
(2)若点在射线上,且的面积为,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先利用余弦定理结合边长为整数的条件求出的长度,再用正弦定理求解即可.
(2)由三角形面积公式求出的长度,再用余弦定理计算的长.
【详解】(1)在中,由余弦定理,即,
整理得,解得或,
因为为整数,故.
由正弦定理,得.
(2)在中,.
设,由的面积为,得,
即,化简得,解得,即.
在中,.
因长度为正,故.
解答题专项题组B(能力提升)
27.(2026·广东广州·模拟预测)在中,,为边上一点,且.
(1)若,,求;
(2)若,求面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据余弦定理得到,再根据等面积法求出,最后由勾股定理即可求出;
(2)先根据等面积法建立边长关系式,再根据均值不等式求出两边乘积的下界,即可得到面积的最小值.
【详解】(1)因为在中,,,所以,
因为,,由余弦定理:,
所以 ,又因为,即 ,
所以,得,
所以在中,.
(2)由,得,即,由均值不等式:,
令,则,所以,则,
当且仅当,即时,等号成立,
所以,即面积的最小值为.
28.(26-27高三上·贵州毕节·开学考试)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若是边上的中线,且,求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理把条件中的展开,化简后求得角A;
(2)借助中线向量公式可得,由基本不等式得,再根据三角形面积公式即可求出面积最大值
.
【详解】(1)由余弦定理得,,
整理得,即.
由余弦定理得,, 又,故.
(2)由为边上中线,则,
所以.
已知,
代入得,即.
由基本不等式,得,即,当且仅当时取等号.
三角形面积,故,
即面积最大值为.
29.(26-27高三上·北京昌平·阶段检测)已知函数,
(1)求的最小正周期及单调递增区间;
(2)在中,,,,若的平分线交于,求的长.
【答案】(1)最小正周期为,单调递增区间为
(2)
【分析】(1)先利用二倍角公式、辅助角公式将化简为正弦型函数,再结合三角函数性质求解周期和单调递增区间;
(2)先由求出角,再利用三角形面积的拆分关系建立方程求解的长度.
【详解】(1)函数,
最小正周期,
由 ,解得 ,
即的单调递增区间为.
(2)由得,即,
因为为的内角,故,则,因此,
解得, 因为是的角平分线,所以,
由面积关系,则有 ,
得 ,解得.
30.(2026·广东梅州·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,.
(1)求证:“”是“”的充分不必要条件;
(2)若.
①求角的大小;
②设为的中点,,的面积为,求.
【答案】(1)设为外接圆半径,
若,则,故,故,
所以,结合正弦定理可得,
故,故充分性成立.
若,由正弦定理可得,
故,而,
故或,故或,
故或,故必要性不成立,
故“”是“”的充分不必要条件.
(2)①;②
【分析】(1)若,则可根据诱导公式和正弦定理证明充分性,若,则可由正弦定理结合三角函数性质得或,从而必要性不成立;
(2)①根据正弦定理结合三角变换公式可求;②根据中线向量可得,再结合面积公式可得,最后由余弦定理可求.
【详解】(1)略
(2)①因为,由正弦定理可得,
而,
故,而为三角形内角,故,
故即,故(舍)或,
而为三角形内角,故.
②因为为的中点,故,
所以,故,
而的面积为,故,故,
故,故,
由余弦定理可得,
故.
31.(2026·江苏南京·三模)已知在中,角的对边分别为,满足,且.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,求三角形的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角即可得解;
(2)先利用余弦定理结合已知求出边,再利用正弦定理求出,再利用三角函数的性质求出的范围即可.
【详解】(1)因为,
由正弦定理得,
又,所以,
又,所以;
(2)由余弦定理得,
又,
所以,即,所以,
由正弦定理得,
所以,
则,
因为为锐角三角形,
所以,解得,
所以,所以,
而,
故,所以,
所以,
所以三角形的周长的取值范围为.
32.(2026·安徽滁州·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,,延长至点,使,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知等式进行通分化简,再结合余弦定理即可求出角;
(2)先利用几何法,通过作垂线确定锐角三角形中边的取值范围;再在中用正弦定理建立与的关系,结合的范围直接推导出的取值范围.
【详解】(1)由得,
整理得,所以,
因为,所以.
(2)如图,分别作,垂足为Q,,垂足为B,与射线交于点P.
当点在线段上(不含,)时,满足是锐角三角形.
因为,,所以,,
故.
在中,因为,
所以,
由正弦定理得,,得 ,
故的取值范围是.
33.(2026·山东聊城·三模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且A为锐角.
(1)求A;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理实现边角互化,结合两角和的正弦公式与三角形内角和定理消元,直接求解角A.
(2)联立余弦定理与已知边的关系得到边的比例,再通过正弦定理转化为角的关系,结合两角差的正弦公式展开计算目标值.
【详解】(1)由正弦定理得.
交叉相乘得.
移项整理得.
由两角和的正弦公式得.
在中,,故.
因此.
由得,两边同除以得.
又为锐角,故.
(2)由余弦定理得.
代入得.
结合已知,联立得.
两边同乘得.
移项整理得.
因式分解得.
由得,故,即.
由正弦定理得,即.
由得,故.
因此.
联立得.
化简得,即,则为锐角,
由,解得,.
所以,.
因此.
34.(2026·山东泰安·模拟预测)已知内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,为中点,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化成角,结合两角和与差的正弦公式求解即可.
(2)解法一:利用余弦定理结合基本不等式求解出的最大值,再利用向量的方法求解出的最大值即可.解法二:利用结合余弦定理求解最大值即可.解法三:在分别使用余弦定理求解即可.
【详解】(1),
,
,
,
,,即,
,,,解得.
(2),
由余弦定理,,即.
由基本不等式,,
即,
当且仅当时,等号成立
解法一,两边取平方,可得:
,
,
当且仅当时,等号成立,取得最大值为.
解法二:,,
整理得,故,
,当且仅当时,等号成立,
故取得最大值为.
解法三:,
整理得,故,
,当且仅当时,等号成立,
故取得最大值为.
35.(2026·湖北黄冈·二模)已知锐角三角形中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由二倍角公式及同角三角函数的商数关系可得,从而证得;
(2)结合(1)的结论,由锐角三角形的定义得的范围,根据正弦定理、诱导公式、二倍角公式及两角和的正弦公式,将转化为的函数,分析该函数的单调性,即可求得其取值范围.
【详解】(1),,
由正弦定理得,.
因为是锐角三角形,所以,,
,.
(2)因为为锐角三角形,故,解得,
的取值范围是.
.
令,记.
函数在上为增函数,.
故的取值范围是.
36.(2026·河南·三模)在平面四边形中,已知,,.
(1)求;
(2)若,,求.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1) 在中,由余弦定理得:,
因为,所以.
(2) 因为,,所以,
在四边形中,,
设,在中,,
在中,,
因为,所以。
即
整理得,解得
在中,.
解答题专项题组C(思维拓展)
37.(2026·重庆渝中·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,.
(1)证明:;
(2)若,且的面积等于4.
(ⅰ)求内切圆半径的取值范围;
(ⅱ)当内切圆半径最大时,若点,,分别是边,和上的动点,且为等边三角形,求边长的最小值.
【答案】(1)证明:∵,∴,
即.∵,∴,
∴.
由正弦定理知(R为△的外接圆半径),
∴.
(2)(ⅰ)(ⅱ)
【分析】(1)用二倍角公式化简已知条件,得到角正弦的等量关系,结合与正弦定理,证出边的不等式;
(2)(i)先反证推出C为直角,结合面积定值,将内切圆半径转化为关于的函数,利用单调性与基本不等式求范围;
(ii)先确定r最大时三角形为等腰直角三角形,引入角度参数,结合正弦定理表示边长,通过三角函数最值求等边边长的最小值.
【详解】(1)略
(2)(i)由余弦定理结合(1)有.
又∵,∴,
当时,,又,,且,
∴,∴.
又在上单调递增,
∴,
∴,∴,
即,矛盾,
故C=,满足,所以△ABC为直角三角形.
由△ABC的面积等于,
且,.
令,则(当且仅当时取等号),
即,∴.
∵在上单调递增且函数值恒正,
∴在上单调递减,
所以,当时,;当t→+∞时,r→0,故.
(ii)解:由(i)知:当,即A=B=时,r最大.
如图,设等边△DEF边长为t,,,
在中,,,.
因为,所以,
在中,, ,
由正弦定理,得.
因为,即,
整理得:
因为,所以时,,
即边长的最小值为.
38.(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.
39.(2026·安徽合肥·模拟预测)三角形的布洛卡点由法国数学家布洛卡首次发现,当内一点P满足时,则称点P为的布洛卡点,角为布洛卡角.如图,在斜中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,记的面积为S,点P是的布洛卡点,布洛卡角为.
(1)证明:当时,;
(2)当且时,求的值;
(3)证明:当时,是等边三角形.
【答案】(1)证明见解析;
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1) 根据给定条件,利用三角形面积公式及余弦定理推理;
(2) 利用相似三角形性质、正弦定理、余弦定理求出;
(3) 利用重心定理及三角形面积公式推理.
【详解】(1)当时,
,则,
在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
相加得,
;
(2)当时,是等腰三角形,,
而,,则,
又,则,,即,
又,则.
设,则,
由,得,则,
又,即,
则,
在中,由正弦定理得,即,
即,则,
在中,,
由正弦定理得,即,
由余弦定理得,即,
故的值为.
(3)在中,,
由正弦定理,得,
由,
得点是的重心,,
即,
则,又,于是,
同理,,
因此,由正弦定理得,是等边三角形.
40.(2026·广东广州·模拟预测)如图,在中,内角的对边分别为.若,
(1)求证:;
(2)求面积的最大值;
(3),为直线上的两个动点,连接,.记点在每个位置时,的最小值为.若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)3
(3)
【分析】(1)结合正弦定理与两角和的正弦公式化简即可;
(2)由得到C的轨迹为圆,易得面积的最大值.
(3)结合余弦定理与基本不等式可知,当时,最小.利用高将表示出来,再根据,分析的范围,进而求出的范围,即的取值范围.
【详解】(1)由可得,
化简得 ,即,再结合正弦定理得.
(2)
以中点为原点建系,则,设
由,即,有
化简得点轨迹方程:,
所以当点在时,面积有最大值.
面积的最大值为.
(3)由余弦定理可知:
当且仅当时,有最小值.
由图:设边上的高为,
,
当时,,此时,
当时,此时,
当时,此时 ,
,.
41.(2026·湖北鄂州·模拟预测)在中内角的对边分别为,且.
(1)若的平分线交于点的面积为,求长;
(2)若,求当周长最小时的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先用半角公式将条件转化为边的关系,结合余弦定理求出角,再通过已知的及和角公式求出角的正弦值,由正弦定理得到两边比例关系;最后利用三角形面积求出具体边长,并借助角平分线分割面积的性质建立关于的方程求解;
(2)由已求得的角用余弦定理消去,将用表示,进而构造出周长关于的函数;利用基本不等式求得的值.
【详解】(1)依题意有即
又由余弦定理有
又为中内角
又而
因为的面积为,
在中,
(2)由(1)知.
设周长为,则
令,
当且仅当时周长取最小值.
故当周长最小时.
42.(25-26高三下·安徽·期中)已知△ABC的面积为S,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)若,求证:.
【答案】(1)
由及,
得,
由正弦定理得,即,
所以,
则或(舍去),
所以,即,
所以.
(2)
由(1)知,,所以,
由余弦定理得,当且仅当时,等号成立,
所以,
整理得;
(3)
由(2)知,
则,
所以
即.
【分析】(1)由正弦定理得到,推出,进而可求证;
(2)由(1)得到,再结合余弦定理,及基本不等式即可求证;
(3)由(2)知,即,故,再结合二倍角公式化简即可证明.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
43.(25-26高一下·浙江·期中)如图,在平面上以三边为边分别向外作三个正三角形,记这三个正三角形的中心分别为.(被称为拿破仑三角形)
(1)证明:为正三角形;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
连接,设.
分别是正三角形的中心,
,
在中,
,
,
同理,.
,即为正三角形.
(2)
【分析】(1)根据是三个正三角形的中心的几何性质,再利用余弦定理分别求解即可;
(2)结合余弦定理和面积公式求解,进而建立关于的方程,可得周长,设,换元构造函数,结合函数单调性求解即可.
【详解】(1)略
(2)在中,,
.又.
由余弦定理得:,即,①
在中,由余弦定理得:,②
由①得:,故,
由①,②得:,故.
.
又由②得:.
设,则.
下面证明在上单调递减.任取.
,
,同理,.
.
故.即的周长取值范围为.
44.(2026·四川广安·模拟预测)设的内角所对的边分别为,且,记.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)首先化简的表达式,根据角的关系转化为角的三角函数,确定角的范围,进而求出的最小值;
(2)首先将的表达式转化为边的比值,根据,确定,求出,然后根据两边之和大于第三边,两边之差小于第三边求出的取值范围.
【详解】(1)
因为,则,
又因为,所以,
所以,
所以,
当取最大值时,取得最小值,
因为,所以,
故当时,取得最小值.
(2)由,
因为,所以,
因为,则,
即,;
又,
化简得,
两边同除以,得,
即,
则,解得;
所以的取值范围为.
45.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)中角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足
(1)证明:
(2)求的内切圆半径r的取值范围;
(3)若的内切圆上有一点P,求点P到A,B,C三点的距离的平方和的最大值.
【答案】(1)
由,得,,结合已知,
由余弦定理得,化简得,
所以
要证,即证,
因为,等价于,即,
又,即,解得,
所以
,故成立,得证;
(2)
(3)
【分析】(1)先求出和的值,再用表示,进而得到的表达式,整理证明即可;
(2)先利用和得到关于的表达式,通过函数关系确定的取值范围;
(3)先求出的值,再建立坐标系,将内切圆方程表示出来,设出点的坐标,利用两点间距离公式表示出,结合圆的方程求其最大值
【详解】(1)略
(2)三角形面积,内切圆半径,
代入化简得,,
是开口向下的二次函数,对称轴,最大值为,且,
故的取值范围是;
(3)当时,得,,三边长满足,
则为直角三角形,为直角,内切圆半径,
建立坐标系,如图所示
则,,,内心,
内切圆方程:,
设,则,即,
平方和,
展开化简得,
由内切圆的范围,当时最大,最大值为.
46.(2026·河北承德·一模)已知内角所对的边分别为,且满足,,面积,动点在边上,不重合且.
(1)求角;
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件边角互化,得到关系,代入面积公式求解;
(2)设,将表示出来,化简求最值.
【详解】(1)由,,
得,
即,
即,
所以,
故,因为,所以,
故在中,,
因为,所以.
(2)不妨设点靠近点,,
设,
则在中,,
在中,,
,
设,则,故,
因为函数在上单调递减,
所以时,,故的最小值为2.
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大题01 解三角形
2027年高考数学(解答题满分冲刺)
公式定理汇总 1
常用结论、二级结论归纳 3
2024/2025/2026高考真题 7
易错点速查清单 8
速记口诀 10
典例讲解之会一题通一类 11
解答题专项题组A(基础回归) 13
解答题专项题组B(能力提升) 14
解答题专项题组C(思维拓展) 16
公式定理汇总
一、正弦定理
在 中,若 分别为 的对边, 为外接圆半径,则
常用变形:
识别特征:题干中出现“两角一边”,或出现边与角齐次混合的等式,或需要把边之比转化为角的正弦之比。
通法选择:正弦定理的主要功能是建立边与角的对应关系。等式中边和角混合出现,且目标为求角或实现边角统一时,优先考虑正弦定理。
书写要求:写明“在 中,由正弦定理得”,再列式。由正弦定理求角时,正弦值对应的角可能不唯一,后续应结合内角和或大边对大角检验。
二、余弦定理
求角形式为
其余两角轮换同理。
识别特征:题干中出现三边,或两边及其夹角,或出现边长的平方结构,或需要判断三角形形状。
通法选择:余弦定理的典型特征是“平方结构”。等式中出现 或可化为平方结构时,优先考虑余弦定理。已知两边及夹角求第三边,或已知三边求角,均属余弦定理的标准应用。
书写要求:写清“由余弦定理得”,注意分子中“减对边”的位置,防止代入错位。
三、三角形面积公式
其中 为外接圆半径, 为内切圆半径。
第一组公式用于已知两边及夹角或已知角求面积;第二组公式在题干涉及外接圆、内切圆条件时具有简化运算的作用。
四、三角形解的个数判定
已知 (两边及其中一边的对角,即SSA型),解的情况如下:
条件
解的个数
为锐角,
无解
为锐角,
一解(直角三角形)
为锐角,
两解
为锐角,
一解
为直角或钝角,
无解
为直角或钝角,
一解
SSA型必须按“先求正弦值—列出候选角—用内角和检验—用大边对大角取舍”的程序处理,并写出关键检验步骤。
常用结论、二级结论归纳
结论1:射影定理
轮换同理。
识别特征:等式中出现“一个边等于另外两边分别乘其余角余弦再相加”的结构。
简用情境:若题干给出形如 的等式,可先用射影定理化为 ,从而求得 ,得 。这比先走正弦定理再和差化积运算更简洁。
使用条件:射影定理本质上是正弦定理、余弦定理的推论。解答题中写“由射影定理得”通常可以接受,但应确保结构严格匹配。结构多一项、少一个系数时,应回到正弦定理或余弦定理推导。
结论2:三角形内正切恒等式
若 不是直角三角形,则
识别特征:题干中出现三个角的正切和与积的关系,或给出 的等差、等比等条件。
使用条件:必须是斜三角形,且三个正切均有意义。解答题中使用时写明“在斜三角形中”,避免严谨性失分。该结论常用于求角、判断形状或处理与正切相关的最值问题。
结论3:张角定理
在 中, 为 上一点,若 ,,则
识别特征:题干中出现角平分线、线段上的分点、已知分角求线段长等条件。
使用条件:张角定理的本质是面积分割,即
将面积用两边及夹角表示后约去公共因子即可得到。面积分割是通法,张角定理是简化书写形式。当 为角平分线时,张角定理与角平分线定理、等面积法可配合使用。
结论4:角平分线相关结论
设 平分 ,交 于 。记 。
1. 内角平分线定理及逆定理
由此得
逆定理:在 中, 在 上,若
则 平分 。逆定理常用于证明角相等或判断角平分线。
2. 角平分线长公式
平方形式为
也可写为
使用条件: 为内角平分线,。公式中 是夹 的两边, 是 的对边,代入时不能错位。
3. 等面积法
即
化简得
等面积法是角平分线求长度的通法,角平分线长公式可由其直接推出。
4. 张角定理特例
在张角定理中令 ,得
化简仍得
5. 分点向量形式
使用条件: 为内角平分线与 的交点。向量形式可用于向量语境下的角平分线问题。
6. 与内心的关系
内心 在角平分线 上,且
其中 为内切圆半径。注意 与角平分线长 不同, 在 上,通常 。
7. 外角平分线定理及长度公式(补充了解)
若 为 的外角平分线,交 的延长线于 ,则
注意此处为外分。外角平分线长公式为
高考解答题以内角平分线为主,外角平分线作为补充,使用时注意外分和绝对值。
8. 通法选择与书写要求
求角平分线分线段比例,优先用角平分线定理;求角平分线长度,优先用等面积法或角平分线长公式;证明角平分线,优先用角平分线定理逆定理;涉及分角、分点求线段长,可用张角定理。书写时应写明“ 平分 ,交 于 ”,再列比例或面积关系。
结论5:海伦—秦九韶公式
识别特征:已知三边求面积,且三边为整数或简单根式。
高考中可能以阅读材料形式给出秦九韶“三斜求积”公式,要求学生现场使用。此类题按材料给出的公式代入计算,不再绕回先求余弦再求正弦。若题干已给出角或容易求角,常规面积公式更直接。
结论6:中线相关结论
设 为 边上的中线,即 为 中点。记 。
1. 中线长定理
因 ,所以
即中线长公式
其余两边上的中线轮换同理。
2. 向量形式
由此可得
以及
3. 倍长中线
延长 至 ,使 ,则四边形 为平行四边形。于是
在 中,由三角形不等式得
即
倍长中线常用于构造平行四边形、转化边角关系、求中线取值范围。
4. 面积关系
中线将三角形面积二等分:
5. 与重心的关系
重心 在中线 上,且
6. 与余弦定理联用
设 。在 与 中, 与 互补,故
分别用余弦定理列式,可推出中线长定理。多三角形拼接中,公共边 在两个三角形中“算两次”,是中线问题的通法。
7. 通法选择与书写要求
已知三边求中线,用中线长公式;已知两边及中线求第三边,用中线长定理;涉及中点、倍长构造,用倍长中线;涉及向量条件,用 。书写时应写明“ 为 中点”,再列中线长定理或向量关系。
结论7:多三角形拼接的“算两次”原则
当图形由两个或多个三角形拼接而成,且存在公共边或公共角时,基本策略是:把公共边或公共角在两个三角形中分别表达一次,建立方程。
具体操作:设公共边为 ,或设公共角为 ,在第一个三角形中写出含 或 的正弦定理、余弦定理关系,在第二个三角形中再写出一个关系,联立消元。若出现补角,如 互补,则利用
进行转化。先标出公共边、公共角和补角,再设元列式。
2024/2025/2026高考真题
1.(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.
2.(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.
3.(2024·新课标Ⅰ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B;
(2)若的面积为,求c.
4.(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.
5.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
6.(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.
易错点速查清单
易错点1:SSA型默认唯一解,漏掉第二解
学生典型错误:由
求出 的一个值后直接写答案,不检验 是否也满足条件。
成因分析:正弦函数在 上不单调,一个正弦值除 外通常对应两个角。学生容易把“求出正弦值”等同于“求出唯一角”。
纠正要求:凡“已知两边及其中一边对角”用正弦定理求角,必须分类讨论。若 为锐角且 ,必须检验 和 两个候选值,再用内角和与大边对大角排除矛盾解。
易错点2:求出角后不验根,出现内角和超 或边角矛盾
学生典型错误:两个候选角都保留,或保留了“小边对大角”的错误解。
纠正要求:正弦定理求角后固定执行三步检验:① ;② 各角均在 内;③ 大边对大角、小边对小角。解答题中应写出关键检验步骤。
易错点3:边角互化方向选择不当,运算冗长
学生典型错误:等式中边角齐次混合,选择“边化角”后陷入复杂三角恒等变换,或选择“角化边”后出现高次结构。
纠正要求:按目标选择方向——目标求角,优先边化角,统一为角的三角函数,再用内角和消元;目标求边、周长、面积,优先角化边,统一为边的关系,再用余弦定理或代数变形。若等式为齐次式,两个方向理论上均可,应选择次数更低、项数更少的方向。
易错点4:范围、最值问题中角的范围放得过大
学生典型错误:题目说“锐角三角形”,只用了 ,没有要求 也都在 ,导致参数范围比真实范围大。
纠正要求:题干出现“锐角三角形”,必须同时写出三个角均为锐角,并利用 转化为对目标角的约束。“钝角三角形”同理,但钝角只能有一个,约束写法与锐角三角形不同。范围问题应写出角的约束区间,再求目标函数最值。
易错点5:多三角形拼接中公共条件找错,补角符号用反
学生典型错误:两个三角形共用一条边,但在其中一个三角形中把共用边对应的角找错;或出现补角时余弦定理中 的符号用反。
纠正要求:先在图上标出公共边、公共角,确认它在每个三角形中分别对应哪个角;遇到补角,明确写出 ,再代入余弦定理。按“先标图、再设元、后列式”的顺序处理。
易错点6:二级结论结构识别错误,强行套用
学生典型错误:等式中出现形似 的结构,但实际多了一项或少了一个系数,仍按射影定理书写;或张角定理中分点、分角条件不满足仍强行使用。
纠正要求:二级结论的前提是结构严格匹配。射影定理右边应是“两边分别乘其余角余弦再相加”;张角定理要求 在 上且分角已知。结构不完全匹配时,回到正弦定理、余弦定理推导。
易错点7:解答题书写不规范,步骤分丢失
学生典型错误:只写结果,不写“由正弦定理得”“由余弦定理得”;分类讨论没有写“若……则……”;面积公式代入时漏写 ;求出角后没有写角的范围。
纠正要求:定理名称要写,方程要列,取舍要说明,结果要回扣题干。分类讨论应写清“若……则……”,面积公式代入应保留 ,求出角后应写出角的范围。
易错点8:角平分线比例写反、长公式代入错位
学生典型错误:把 写成 ;角平分线长公式中把 对应错,或把 写成 ;外角平分线忽略外分和绝对值。
成因分析:角平分线定理中“邻边比邻边”的方向容易记反;长公式中 是夹 的两边, 是 的对边,学生常把 与 混用。
纠正要求:内角平分线定理固定写“”,并由此得 。角平分线长公式中 是夹 的两边, 是 的对边。外角平分线注明“外分”,长度公式带 。
易错点9:中线长定理系数错误、倍长中线对应错边
学生典型错误:把中线长定理写成 ,漏掉系数2;由 代入时把 算成 ;倍长中线后平行四边形中对应边找错。
成因分析:中线长定理中“2倍”结构记忆不牢;代入 时平方运算出错;倍长后没有重新标清平行四边形顶点顺序。
纠正要求:中线长定理写成 ,代入 得 。倍长中线后明确 ,再用三角形不等式或余弦定理。
速记口诀
口诀一:定理选择
两角一边正弦走,两边夹角余弦上;
三边求角余弦算,两边对角防多解。
前两句对应正弦定理、余弦定理的标准使用条件;“两边对角防多解”提醒SSA型不能默认唯一解,与第三部分易错点1、2配合使用。
口诀二:边角互化方向
求角边化角,求边角化边;
齐次看次数,目标定方向。
“求角边化角,求边角化边”是边角混合等式处理的第一判断原则;“齐次看次数”说明齐次等式两个方向都可行时,应选运算量较小的方向。
口诀三:三角度同时出现
三角同现莫慌张,内角和 换掉一。
等式中出现 三个角时,用 消去其中一个角,通常消去目标角以外的角,化为两角关系后再用和差公式。
口诀四:余弦定理记忆
求边:方方和,减二倍积余弦;
求角:方方和减对边,分母二倍邻边积。
前半句对应 ;后半句对应 。“减对边”中的“对边”是要求角所对的边,这是代入时最容易错位的地方。
口诀五:SSA验根
正弦求角必验根,大边对大角定乾坤;
补角候选双检验,内角和 剔矛盾。
把第三部分易错点1、2压缩为执行流程:求角—列候选—大边对大角—内角和排除。检验过程应写出关键步骤。
口诀六:多三角形拼接
公共边角算两次,补角余弦变符号;
设边设角建方程,拆图归形再联立。
第一句点明“算两次”原则;第二句提醒补角处余弦符号;后两句是操作顺序:先拆图,再设元,最后联立方程。
口诀七:角平分线
平分线,比例先, 比 等于 比 ;
等面积,半角现,长公式二倍积余弦除和边;
外角分,延长线,外分比例同前绝对值。
前两句对应内角平分线定理、等面积法和角平分线长公式;第三句提醒外角平分线为外分,长度公式注意绝对值。
口诀八:中线
中点连,中线长,两方和减对边方,四分之一开方;
向量和,取一半,倍长中线平行四边形;
面积半,重心二比一,公共边算两次。
第一句对应 ;第二句对应向量形式与倍长中线;第三句对应面积二等分、重心 及多三角形拼接中的“算两次”。
典例讲解之会一题通一类
7.(2026·吉林·一模)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的值.
8.(2026·河南·一模)已知的三个内角分别为,,,,.
(1)求的值;
(2)若的面积为,角的平分线交于点,求的长.
9.(2026·湖北·模拟预测)在中,,是内一点,且,.
(1)若,,求;
(2),且,求的面积.
10.(2026·湖南·一模)已知分别为三个内角的对边,.
(1)求角;
(2)若,点在边上,,求面积的最大值.
11.(2026·陕西榆林·一模)在中,角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若的外接圆半径为,且,求的面积.
12.(2026·广东广州·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,的面积满足.
(1)求的大小;
(2)若,,求的内切圆半径.
13.(2026·山东·模拟预测)在中,,.
(1)若,求;
(2)边的中点为,若,求外接圆的半径.
14.(2026·云南昆明·模拟预测)在中,角,,所对的边分别为,,,是的面积,且满足.
(1)证明:;
(2)若,求的最大值.
15.(2026·青海黄南·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若的周长为3,求的取值范围;
(3)若为边上一点,且,求的值.
16.(2026·四川南充·一模)已知的内角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求角;
(2)当时.
(ⅰ)若角的平分线交于,,求的面积;
(ⅱ)求的取值范围.
解答题专项题组A(基础回归)
17.(2026·广东广州·模拟预测)在中,内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,求面积的最大值.
18.(2026·四川成都·三模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
19.(25-26高三下·四川成都·阶段检测)记的内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
20.(2026·湖北·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求A;
(2)若,,求的面积.
21.(2026·浙江嘉兴·二模)已知内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且.
(1)求角C及边c的值;
(2)求的最大值.
22.(26-27高三上·陕西商洛·阶段检测)在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
23.(2026·贵州遵义·模拟预测)在中,内角,,的对边分别是,,,已知.
(1)求;
(2)若,,求.
24.(2026·浙江·模拟预测)已知在梯形中,,,,,
(1)求的长;
(2)求的值.
25.(26-27高三上·重庆·阶段检测)设的内角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,求.
26.(26-27高三上·云南·阶段检测)在中,,,,且的长为整数.
(1)求;
(2)若点在射线上,且的面积为,求线段的长.
解答题专项题组B(能力提升)
27.(2026·广东广州·模拟预测)在中,,为边上一点,且.
(1)若,,求;
(2)若,求面积的最小值.
28.(26-27高三上·贵州毕节·开学考试)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若是边上的中线,且,求面积的最大值.
29.(26-27高三上·北京昌平·阶段检测)已知函数,
(1)求的最小正周期及单调递增区间;
(2)在中,,,,若的平分线交于,求的长.
30.(2026·广东梅州·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,.
(1)求证:“”是“”的充分不必要条件;
(2)若.
①求角的大小;
②设为的中点,,的面积为,求.
31.(2026·江苏南京·三模)已知在中,角的对边分别为,满足,且.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,求三角形的周长的取值范围.
32.(2026·安徽滁州·三模)在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求;
(2)若是锐角三角形,,延长至点,使,求的取值范围.
33.(2026·山东聊城·三模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且A为锐角.
(1)求A;
(2)若,求的值.
34.(2026·山东泰安·模拟预测)已知内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,为中点,求的最大值.
35.(2026·湖北黄冈·二模)已知锐角三角形中,角,,的对边分别为,,,且满足.
(1)求证:;
(2)求的取值范围.
36.(2026·河南·三模)在平面四边形中,已知,,.
(1)求;
(2)若,,求.
解答题专项题组C(思维拓展)
37.(2026·重庆渝中·模拟预测)在中,内角,,所对的边分别为,,,.
(1)证明:;
(2)若,且的面积等于4.
(ⅰ)求内切圆半径的取值范围;
(ⅱ)当内切圆半径最大时,若点,,分别是边,和上的动点,且为等边三角形,求边长的最小值.
38.(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.
39.(2026·安徽合肥·模拟预测)三角形的布洛卡点由法国数学家布洛卡首次发现,当内一点P满足时,则称点P为的布洛卡点,角为布洛卡角.如图,在斜中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,记的面积为S,点P是的布洛卡点,布洛卡角为.
(1)证明:当时,;
(2)当且时,求的值;
(3)证明:当时,是等边三角形.
40.(2026·广东广州·模拟预测)如图,在中,内角的对边分别为.若,
(1)求证:;
(2)求面积的最大值;
(3),为直线上的两个动点,连接,.记点在每个位置时,的最小值为.若,求的取值范围.
41.(2026·湖北鄂州·模拟预测)在中内角的对边分别为,且.
(1)若的平分线交于点的面积为,求长;
(2)若,求当周长最小时的值.
42.(25-26高三下·安徽·期中)已知△ABC的面积为S,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求证:;
(2)求证:
(3)若,求证:.
43.(25-26高一下·浙江·期中)如图,在平面上以三边为边分别向外作三个正三角形,记这三个正三角形的中心分别为.(被称为拿破仑三角形)
(1)证明:为正三角形;
(2)若,求周长的取值范围.
44.(2026·四川广安·模拟预测)设的内角所对的边分别为,且,记.
(1)若,求的最小值;
(2)若,求的取值范围.
45.(25-26高三下·湖南长沙·阶段检测)中角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足
(1)证明:
(2)求的内切圆半径r的取值范围;
(3)若的内切圆上有一点P,求点P到A,B,C三点的距离的平方和的最大值.
46.(2026·河北承德·一模)已知内角所对的边分别为,且满足,,面积,动点在边上,不重合且.
(1)求角;
(2)求的最小值.
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