文档内容
3.5 正余弦定理(精讲)(基础版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 正余弦定理公式选择
【例1-1】(2022·广东广东·一模) 中,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在 中, ,由正弦定理得: ,即 ,
解得: .故选:B
【例1-2】(2022·北京顺义·二模)在 中, ,则“ ”是“ ”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要件
【答案】B
【解析】 中, ,由正弦定理 , , ,,所以 , 可为锐角也可为钝角,所以 或 ,
因此“ ”是“ ”的必要不充分条件.故选:B.
【一隅三反】
1.(2022·河南·高三阶段练习(文))在 中,内角 , , 所对的边分别是 , , .若 ,
, ,则 ( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】A
【解析】由正弦定理可得 ,则 ,
故 或 .因为 ,所以 ,所以 .故选:A
2.(2022·浙江) 中内角 所对的边分别为 ,已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由余弦定理得: ,所以 .故选:A.
3.(2022·吉林·长春十一高) 的三个内角 、 、 满足 ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,
可设 ,由余弦定理可得 .故选:B.4.(2022·四川·树德中学)在 中,角 所对的边分别为 ,若 ,则
( )
A. B. 或
C. D. 或
【答案】C
【解析】由 得, ,由余弦定理得 ,
因为 ,所以 .故选:C
考点二 边角互化
【例2-1】(2022·海南·模拟预测)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , , ,若
,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】因为 由正弦定理可得 ,所以 又
所以 故选:D
【例2-2】(2022·陕西商洛·一模(理)) 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知
,则b=( )
A.4 B. C. D.2
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,即 .又 ,所以 ,
由余弦定理得: ,从而 ,故选:B
【例2-3】(2022·云南·昆明一中高三阶段练习)已知三角形 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,且 ,则 的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以得 ,
又因为 ,所以 ,进而有 ,
因为 ,所以 ,由正弦定理得 ,
又 ,消 ,可得 ,所以 ,故选:B.
【例2-4】(2022·甘肃·高台县第一中学)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在 中,因为 ,
由正弦定理,可得 ,即 ,
可得 ,
因为 ,可得 ,即 ,
因为 ,可得 ,所以 .故选:C.
【一隅三反】
1.(2022·河南·宝丰县第一高级中学模拟预测(理))在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,
c,则“ ”是“ ”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A【解析】由正弦定理可得: ,在 中, ,所以 ,
所以 ,即: , , ,可得 ,
同理,当 时,也可得 成立,故选:A.
2.(2022·北京石景山·一模)在 中, ,若 ,则 的大小是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,所以 ,由余弦定理可知 ,
即 ,得 ,所以 是等边三角形, .故选:C
3.(2022·安徽安庆·二模(文)) 的内角 , , 的对边分别为 , , .若 , ,
则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】在 中,由正弦定理及 得: ,解得 ,
在 中, , ,于是 为锐角,所以 .故选:C
4.(2022·内蒙古包头·高三期末(文))已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
, ,且 ,则 ___________.
【答案】
【解析】因为 ,由正弦定理 ,可得 ,
又因为 ,所以 ,解得 ,由余弦定理知 ,
所以 ,即 ,解得 .故答案为: .
5.(2022·重庆·高三阶段练习)在 中, , , 分别是角 , , 的对边,记 外接圆半径
为 ,且 ,则角 的大小为________.
【答案】
【解析】由正弦定理: 故
即
故 ,又 故 故答案为:
考点三 三角形的面积
【例3-1】(2022·全国·模拟预测)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,若 ,
, ,则 的面积 ( )
A. B. C.1 D.
【答案】D
【解析】根据正弦定理,由 , ,
由余弦定理可知: ,解得 ,或 (舍去),
因为 ,所以 ,因此 ,
故选:D
【例3-2】(2022·安徽宣城·二模)已知锐角 内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
, ,则 的面积是__________.
【答案】
【解析】因为 ,所以由正弦定理可得 ,由 ,则 ,而三角形ABC为锐角三角形,所以 .
由余弦定理, ,所以 .
故答案为: .
【例3-3】(2022·陕西榆林·三模(理)) 的内角 , , 的对边分别为 , , ,若 的
△ △
面积为 , , ,则 ( )
A.10 B.3 C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,则 ,又 ,
所以 ,又 ,可得 , ,所以 ,即 .故选:C
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)设 的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,若 的面积为
S,且 ,则 ( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】∵ ,
代入 ,即 ,∵ ,∴ ,即 ,
故选:B.
2.(2022·贵州·模拟预测(理))在锐角三角形 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,已知
, , ,则 的面积为______.
【答案】
【解析】因为 ,所以由正弦定理可得
所以 ,
因为 所以
因为 ,则 ,则 ,所以 为等边三角形,故 的面积
故答案为:
3.(2022·江苏省高邮中学高三阶段练习)已知 中,角 , , 所对的边分别为 , , .已知
, , 的面积 ,则 的外接圆的直径为( )
A. B.5 C. D.
【答案】C
【解析】因为 , , 的面积 ,所以 ,解得 ,
由余弦定理得 ,解得 ,
所以 的外接圆的直径为 ,故选:C
4.(2022·陕西·西安中学模拟预测(文)) 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】在 中,由余弦定理, 可化为 .
因为 ,所以 .
由余弦定理, 可化为: ,解得: (a=0舍去).
因为 ,所以 ,即 (当且仅当 时取等号).
所以 的面积 .故选:B
考点四 判断三角形的形状
【例4】(2022·全国·高三专题练习)在△ABC中,已知a2+b2-c2=ab,且2cosAsinB=sinC,则该三角形
的形状是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等边三角形 D.钝角三角形
【答案】C
【解析】∵a2+b2-c2=ab,∴ ,又 ,∴ ,
由2cosAsinB=sinC,得 ∴ ,即 ,又 ,
故三角形为等边三角形.故选:C
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)设 的三个内角 满足 ,又 ,则这
个三角形的形状是( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.钝角三角形【答案】B
【解析】因 的三个内角 ,而 ,则 ,
又 ,由正弦定理得: ,
由余弦定理 得: ,整理得 ,即 , 是等腰三角形,
所以 是等边三角形.故选:B
2.(2022·全国·高三专题练习)在 中, , , 的对边分别为 , , , ,则
的形状一定是( )
A.正三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,所以
即 ,所以 ,因为 ,
所以 ,因为 ,所以 ,即 是直角三角形.故选:B
3.(2022·全国·高三专题练习)在 中, ,则 的形状是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【解析】 在 中, ,又由余弦定理知, ,
两式相加得: ,
(当且仅当 时取“ ” ,又 ,
(当且仅当 时成立), 为 的内角,
, ,又 , 的形状为等边△.故选: .4.(2022·全国·高三专题练习)对于 ,有如下四个命题:
①若 ,则 为等腰三角形,
②若 ,则 是直角三角形
③若 ,则 是钝角三角形
④若 ,则 是等边三角形.
其中正确的命题序号是_________
【答案】③④
【解析】对于① 可推出 或 ,故不正确;
②若 ,显然满足条件,但不是直角三角形;
③由正弦定理得 ,所以 ,是钝角三角形;
④由正弦定理知 ,由于半角都是锐角,所以 ,三角形是等边三角形.
故答案为:③④
考点五 三角形解个数
【例5】(2022·全国·高三专题练习)已知在 中, 、 、 分别为角 、 、 的对边,则根据条
件解三角形时恰有一解的一组条件是( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】B
【解析】对于A选项,由正弦定理可得 ,且 ,故 有两解;
对于B选项,由正弦定理可得 ,且 ,故 只有一解;
对于C选项,由正弦定理可得 ,故 无解;对于D选项,因为 ,则角 为 的最大内角,且 ,故 无解.故选:B.
【一隅三反】
1.(2022·全国·模拟预测)在 ABC中, ,b=6,下面使得三角形有两组解的a的值可以为
△
( )
A.4 B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意,根据正弦定理有 ,所以 ,
要使三角形有两组解,则 ,且 ,即 ,所以 ,
所以a的值可以为 .故选:C.
2.(2022·江西上饶·一模) 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知下列条件:① ,
, ;② , , ;③ , , ;④ , , .其
中满足上述条件的三角形有唯一解的是( )
A.①④ B.①② C.②③ D.③④
【答案】C
【解析】对于①,因为 ,且 ,所以三角形有两解;
对于②,因为 ,且 ,所以三角形一解;
对于③, ,所以三角形有一解;
对于④, , , ,则 ,则 ,所以三角形无解.
所以满足上述条件的三角形有一解的是②③.故选:C
3.(2022·河南·南阳中学) 中,已知下列条件:① ;② ;③
;④ ,其中满足上述条件的三角形有两解的是( )
A.①④ B.①② C.①②③ D.③④【答案】B
【解析】① ,三角形有两解;② ,三角形有两解;③ ,三角形有一解;
④ ,三角形无解.故选:B.
考点六 几何中的正余弦定理
【例6】(2022·广东梅州·二模)在 中,点 在 上, 平分 ,已知 , ,
(1)求 的长;(2)求 的值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)依题意,由余弦定理得: ,
解得:
(2)依题意,由正弦定理得: ,所以 .
因为 ,所以 为锐角,所以 .
因为 ,所以 ,
所以 .
【一隅三反】
1.(2022·广东韶关·一模)如图,在 中, 对边分别为 ,且
.
(1)求角 的大小;(2)已知 ,若 为 外接圆劣弧 上一点,且 ,求四边形 的面积.
【答案】(1) .(2) .
【解析】(1)由正弦定理及已知,得 ,
, , , ,
又 ,所以 ,即 ;
(2)由A、B、C、D四点共圆得 ,
设 ,在三角形 中,由余弦定理得
所以 ,而 ,
,
,因此 .
2.(2022·广东·模拟预测)如图,在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知 ,
, 的面积为 .
(1)求b,c.
(2)O为边AC上一点,过点A作 交BO延长线于点D,若 的面积为 ,求 .【答案】(1) (2)
【解析】(1)∵ , ,∴ ,
,则 ,
在 中,由余弦定理得 ,即 ,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,解得: ,∴ .
(2)设 , ,则 ,∴ ,
,则 ∽ .
∴ ,∴ ,
∴ ,解得: 或 (舍去)或0(舍去),
∴ ,
在 中,由余弦定理得 .
在 中,由余弦定理得 ,
则 , ,
又 ,则 ,∴ .
3.(2022·贵州·模拟预测(理))如图,在 中,D是AC边上一点, 为钝角, .(1)证明: ;
(2)若 , ,再从下面①②中选取一个作为条件,求 的面积.
① ; ② .
注:若选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】(1)因为 ,所以 ,故 ;
(2)选① .因为 ,所以
在 中,由余弦定理可得 ,
由正弦定理可得 所以 ,故 ,
在 中,因为 ,所以 ,
又 .
选② ,
设 ,则 ,在 中, ,由(1) 得 ,
解得 ,即
在 中,则
, ,
所以 ,
所以 .
所以 .