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3.5 正余弦定理(精练)(基础版)
题组一 正余弦定理公式选择
1.(2022·广西广西·模拟预测(文))在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c, ,
,则 ( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】C
【解析】由正弦定理,得 ,所以 故选:C
2.(2022·全国·高三专题练习)在△ABC中,A=45°,C=30°,c=6,则a等于( )
A.3 B.6 C.2 D.3
【答案】B
【解析】由正弦定理得 ,∴a= .故选:B
3.(2022·四川·宁南中学)在 中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若 , ,
,则 ( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】由题意可得 ,则 或 .因为 ,所以 ,所以 .
故选:A
4.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角 所对的边分别是 ,已知 ,
则 ( )
A. B. C. 或 D. 或【答案】B
【解析】由正弦定理可得 ,则 .
因为 ,所以 ,则 .故选:B.
5.(2021·宁夏·青铜峡市宁朔中学)在中,a、b、c分别为内角A、B、C所对的边,若 , ,
,则 ( )
A. B. C. D.32
【答案】C
【解析】因为 , ,所以 ,因为 ,
所以 .故选:C.
6.(2022·全国·高三专题练习)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=4,b=3,c=2,则中线
AD的长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如图,由余弦定理得AB2=DA2+DB2-2DA·DBcos∠ADB,
AC2=DA2+DC2-2DA·DCcos∠ADC,又cos∠ADB=-cos∠ADC
两式相加得AB2+AC2=2DA2+DB2+DC2,即22+32=2DA2+22+22,∴2DA2=5,∴DA= .故选:D
7.(2021·云南·丽江第一高级中学)在 中,角A,B,C所对边分别为a,b,c且a:b:c=3:5:
7,则 ___________.
【答案】【解析】 ,∴设 , .故答案为: .
8.(2022·上海市奉贤中学)在 中,已知 ,则 的面积 _______.
【答案】12
【解析】∵ ,∴根据余弦定理得 ,
∴ ∴ ,故答案为:12.
9.(2022·上海市实验学校高三阶段练习)在 中,内角 成等差数列,则
___________.
【答案】
【解析】由内角 成等差数列,知: ,而 ,
∴ ,而由余弦定理知: ,
由正弦定理边角关系,得: .故答案为: .
10.(2022·上海市宝山中学) 的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知 ,则
________.
【答案】4
【解析】由余弦定理 得 ,
,解得 或 (舍去).故答案为:4.
题组二 边角互化
1.(2022·四川达州·二模)在 中, 所对的边分别为 , ,则
( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 得: ,即 ,
, .故选:B.
2.(2022·四川泸州·二模) 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 ,
, ,则 的值是( )
A.6 B.8 C.4 D.2
【答案】A
【解析】因为 ,根据正弦定理得到:
故得到
再由余弦定理得到: 代入 , ,得到 .
故选:A.
3.(2022·安徽马鞍山·一模)已知 的内角 的对边分别为 ,设
, ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在 中,由 及正弦定理得: ,
即 ,由余弦定理得: ,而 ,解得 ,由 得 ,显然 ,则 , ,
所以 .故选:C
4.(2022·四川·乐山市教育科学研究所二模)设 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
,则A=( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意知, , ,
, ,
由正弦定理,得 ,又 ,所以 ,
即 ,由 ,得 .故选:D
5.(2022·广西·高三阶段练习)已知 中, , ,则 ______.
【答案】
【解析】∵ ,∴根据正弦定理得, ,又 ,
∴ ,∴ ,
∵B是三角形内角,∴sinB≠0,∴ ,
∵A是三角形内角,∴ ,∴ .故答案为: .6.(2022·广西·高三阶段练习)在 中, , , ,则 的值为
____.
【答案】
【解析】∵ ,∴根据正弦定理得, ,
∴ ,∴ ,∴ ,∵B是三角形内角,∴ ,
由正弦定理 得, .故答案为: .
7.(2022·吉林长春·模拟预测(理))已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
,则A=___________.
【答案】
【解析】由正弦定理可知, ,整理得
即 ,
因为 , 所以 , 故答案为:
8.(2022·上海市建平中学高三阶段练习) ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边.若
△
,则 ___________.
【答案】
【解析】结合正弦定理可得 ,即 ,故 ,
所以 ,因为 ,所以 ,故答案为: .
9.(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习)在 中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,满足,则 ___________.
【答案】
【解析】因为 ,所以由正弦定理得 ,又 ,所以可得 ,所以
.故答案为: .
题组三 三角形的面积
1.(2022·吉林·德惠市第一中学)在 中,内角 所对的边分别为 , , ,
,则 的外接圆直径等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,可得 ,由余弦定理得 ,故 ,
由正弦定理得 故选:C
2.(2022·全国·高三专题练习)在 中, , , 分别是角 , , 所对的边,若 的面积
,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】C【解析】由 ,得 整理得:
由余弦定理得: ,即 ,即
又 ,解得 .故选:C.
3.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的
“三斜求积”公式,设 的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,“三斜求积”公
式表示为 .在 中,若 , ,则用“三斜求
积”公式求得 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以 ,即 ,又 ,所以 ,
所以 ,故选:C
4.(2020·全国·高三专题练习)已知 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若
, , ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意 , ,所以 为钝角, 为锐角.
,解得 .
.由正弦定理得 .由 解得 .
,
所以 .故选:D
5.(2022·陕西·西安中学高三阶段练习(理)) 的内角 所对的边分别为 .已知
,则 的面积的最大值( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,
由 ,得 ,所以 ,当且仅当 时,取等号,
则 ,所以 的面积的最大值为 .故选:B.
6.(2022·天津市宁河区芦台第一中学)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,
, ,则 ___________
【答案】7
【解析】 ,得 由余弦定理得 ,即
可得 ,故 故答案为:7
题组四 判断三角形的形状1.(2022·全国·高三专题练习) 的三边长分别为4,5,7,则该三角形的形状为( )
A.没有满足要求的三角形 B.锐角三角形
C.直角三角形 D.钝角三角形
【答案】D
【解析】因为 ,由余弦定理易知,最大角为钝角,该三角形为钝角三角形.故选:D.
2.(2022·江苏·高三专题练习)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 ,则这
个三角形的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.锐角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】A
【解析】因为 ,所以由余弦定理可得 ,即
所以 ,所以三角形的形状为直角三角形故选:A
3.(2022·内蒙古通辽·高三期末) 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
,则 为( )
A.等腰非等边三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】B
【解析】由 ,可得 ,所以 ,所以 .
在 中, ,故 ,
因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,故 为直角三角形.故选:B
4.(2022·全国·高三专题练习)已知 中,三内角 满足 ,三边 满足 ,则
是( )
A.直角三角形 B.等腰直角三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【解析】 中,∵ 且 ,∴ ,将 , 代入余弦定理 可得 ,
化简可得 ,即 ,
又∵ ,由等边三角形判定定理可知 为等边三角形.故选:C.
5.(2022·全国·高三专题练习)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , ,则“
”是“ 是等腰三角形”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】D
【解析】在 中,由 结合余弦定理得: ,整理得:
,即 ,则 或 , 为等腰三角形或直角三角
形,
即“ ”不能推出“ 是等腰三角形”,而 为等腰三角形,不能确定哪两条边相等,不
能保证有 成立,
所以“ ”是“ 是等腰三角形”的既不充分也不必要条件.
故选:D
6.(2022·西藏·拉萨中学高三阶段练习(理))在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,
满足 ,则 的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D在 中,对于 ,由正弦定理得: ,即 ,
所以 或 即 或 .所以 为等腰三角形或直角三角形.故选:D
7.(2022·全国·高三专题练习)若将直角三角形的三边 , , 分别增加 个单位长度,组成新三角形,
则新三角形是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法确定【答案】A
【解析】由题意,不妨设 为直角三角形的斜边,故
各边增加1,可得三边长为:
此时 为三边中最长的边,故所对的角是新三角形的最大角,
不妨设新三角形最大角为
故
由于 , , 为三角形的三条边,故
,又 为锐角
新三角形的最大角为锐角,故新三角形是锐角三角形
故选:A
8.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,若
,则 是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】C
【解析】因为 由正弦定理化边为角可得: ,
所以 ,
因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,所以 是直角三角形,故选:C.
9.(2022·全国·高三专题练习)在△ 中,若满足 ,则该三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【解析】由正弦定理可得 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 或 ,因为 , ,所以 或 ,所以 或 ,
所以 是直角三角形或等腰三角形,故选:D
10.(2022·全国·高三专题练习) 的内角A,B,C的对边分别为 ,已知
且满足 ,则 的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【答案】B
【解析】 ,解得 , ,则 ,
∵ ,∴由正弦定理得 ,
, ,
,因为 ,∴ ,∴ ,
∴ , , 是直角三角形、故选:B.
题组五 三角形解个数
1.(2022·全国·高三专题练习)满足条件 , , 的三角形的个数是( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.不存在
【答案】B
【解析】在 中,因为 , , ,
由正弦定理 ,可得 ,
因为 ,即 ,则 有两解,所以三角形的个数是2个.故选:B.
2.(2022·全国·高三专题练习)在 中,根据下列条件解三角形,则其中有两个解的是( )A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】对于A选项, , , ,又 ,
由正弦定理 得: , ,
三角形三边确定,此时三角形只有一解,不合题意;
对于B选项, , , ,
由余弦定理得: ,
三角形三边唯一确定, 此时三角形有一解,不合题意;
对于C选项, ,三边均为定值,三角形唯一确定,故选项C不合题意;
对于D选项, , , , 由正弦定理 得: ,
, , , 有两解,符合题意,故选:D.
3.(2022·全国·高三专题练习)在 中, , , ,则此三角形( )
A.无解 B.一解
C.两解 D.解的个数不确定
【答案】C
【解析】在 中, , , ,由正弦定理得 ,而 为锐
角,且 ,则 或 ,所以 有两解.故选:C
4.(2022·全国·高三专题练习)若 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
,则B的解的个数是( )
A.2 B.1 C.0 D.不确定
【答案】A【解析】由正弦定理知, ,即 ,解得 ,
又 ,由三角函数性质知角B由两个解,
当角B为锐角时,满足 ,即存在;
当角B为钝角时, , ,
则满足 ,即存在;故有两个解.
故选:A
5.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , , , ,若
满足条件的三角形有且只有一个,则边 的取值不可能为( )
A.3 B.4 C. D.
【答案】B
【解析】由已知, 到直线 的距离为 ,所以当 或 时,即 或 时,
满足条件的三角形有且只有一个.
所以对于A,符合 ,故三角形有一解;
对于B:当b=4时,符合 ,故三角形有两解;
对于C:符合 ,故三角形有一解;
对于D:符合 ,故三角形有一解.
故选:B.
6.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角 所对的边分别为 ,下列条件使 有两解
的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D【解析】选项A. 由余弦定理可得
的三边分别为 ,所以满足条件的三角形只有一个.
选项B. ,则 , 由正弦定理可得
所以 , 的三边为定值,三个角为定值,所以满足条件的三角形只有一个.
选项C. 由 ,则由正弦定理可得
所以 , 由 则 ,所以角 为一确定的角,且 ,
则角角 为一确定的角,从而边 也为定值,所以满足条件的三角形只有一个.
选项D. 作 ,在 的一条边上取 ,过点 作 垂直于 的另一边,垂足为 .
则 ,以点 为圆心,4为半径画圆弧,
因为 ,所以圆弧与 的另一边有两个交点
所以 均满足条件,所以所以满足条件的三角形有两个.
故选:D
7.(2022·全国·高三专题练习)已知 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 , ,
,则满足条件的 ( )
A.无解 B.有一个解
C.有两个解 D.不能确定【答案】C
【解析】因为 , ,
由正弦定理可得 , ,所以 ,
因为 为三角形内角,所以 ,因此 或 ,
若 ,则 符合题意;若 ,则 ,符合题意;
因此 有两个解;故选:C.
题组六 几何中的正余弦定理
1.(2022·陕西·模拟预测)已知 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且 , ,
,则 边上的中线长为( )
A.49 B.7 C. D.
【答案】D
【解析】因为 ,故可得 ,
根据余弦定理可得 ,故 ,
不妨取 中点为 ,故 ,
故 .
即 边上的中线长为 .
故选: .
2.(2022·内蒙古·霍林郭勒市第一中学)在△ABC中, ,AC=2,D是边BC上的点,且BD=2DC,AD=DC,则AB等于 ___.
【答案】3
【解析】设 ,
因为BD=2DC,AD=DC,所以 ,
在 中,由余弦定理可知: ,
在 中,由余弦定理可知: ,
于是有 ,
在 中,由余弦定理可知: ,
,把 代入 中得, ,
故答案为:3
3.(2022·安徽安庆·二模(理))如图,在 ABC中,点D在边AB上,CD垂直于BC,∠A=30°,
△
BD=2AD, ,则 ABC的面积为______.
△
【答案】
【解析】因为 ,设 ,则 ,
在 中,由余弦定理得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
因为 ,即 ,于是得 ,解得 ,则 ,所以 的面积 .
故答案为:
4.(2022·全国·高三专题练习)如图,在梯形 中, , , , ,
, , 均为锐角,则对角线 ___________.
【答案】25
【解析】过点 作 交 于点 ,连接BD,
则 , , .
在 中,由余弦定理得 ,
在 中, ,解得 .
故答案为:25.
5.(2022·广东·深圳市第七高级中学高三阶段练习)如图,四边形 内接于一个圆中,其中 为直
径, , , .(1)求 的长;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)在 中,由余弦定理得:
,解得: ,
设 为 外接圆半径,由正弦定理得: ,即 .
(2) 为直径, ,
, ,又 ,
.
6.(2022·河北廊坊·高三阶段练习)在平面四边形 中,
.(1)求 ;
(2)求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)因为 为直角三角形, ,
所以 .
在 中, ,
由余弦定理,得 ,所以 .
(2)由(1)知 , , ,所以 ,
所以 为直角三角形,且 ,
所以 ,
故 .