文档内容
专题 4-3 三角函数与解三角形典型大题归类
目录
专题4-3三角函数与解三角形典型大题归类........................................................................................1
.....................................................................................1
题型一:三角形中线问题........................................................................................................................1
1、向量化(三角形中线问题)................................................................................................................4
题型二:三角形角平分线问题................................................................................................................9
核心技巧2:等面积法(使用频率最高).............................................................................................13
题型三:三角形周长(边长)(定值,最值,范围问题)..............................................................22
核心技巧1:基本不等式(无约束条件的三角形)...........................................................................25
题型四:三角形面积(定值,最值,范围问题)..............................................................................28
题型五:四边形问题..............................................................................................................................38
. ...............................................................46
题型一:三角形中线问题
【典例分析】
例题1.(2022·河北张家口·高三期中)已知 的内角 , , 的对边分别为
, .
(1)求角 的大小;
(2)若 边上中线长为 , ,求 的面积.
【答案】(1) 或
(2) 或
【详解】(1)由题知, ,所以由正弦定理得 ,
因为在三角形中 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 或
(2)由(1)得 或
因为 边上中线长为 , ,
设 中点为 ,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
当 时, ,解得 ,
当 时, ,解得 ,
所以
,或
例题2.(2022·广东·广州市协和中学高一期中)已知函数
.(1)求函数 的单调递增区间;
(2)在 中, 分别是角 的对边, , ,若 为 上一点,
满足 为 的中线,且 ,求 的周长.
【答案】(1)
(2)
(1)
;
令 ,解得: ,
的单调递增区间为 .
(2)
由(1)知: ,即 ,
又 , , ,解得: ;
在 中,由余弦定理得: ;在 中,由余弦定理得: ;
, ,即 ,
;
在 中,由余弦定理得:
,解得: ;
, ,
的周长为 .
【提分秘籍】
1、向量化(三角形中线问题)
如图在 中, 为 的中点, (此秘籍在解决三角形中线问题
时,高效便捷)
2、角互补
【变式演练】
1.(2022·北京市十一学校高三阶段练习) 中,已知
.
(1)求 ;(2)记 边上的中线为 .求 和 的长度.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)依题意 ,
,
,
由于 ,所以 .
(2)由三角形的面积公式得 ,
由余弦定理得 .
由 两边平方并化简得:
,
所以 .
2.(2022·新疆·兵团第一师高级中学高三阶段练习(理))已知 中,内角 , ,
所对的边分别为 , , ,且
(1)求 ;
(2)若 边上的中线长为 , ,求 的面积.【答案】(1)
(2)
(1)
由已知得: ,
由正弦定理可化为: ,即 ,
由余弦定理知 ,
又 ,故 .
(2)
设 边上的中线为 ,则
所以 ,即 ,
所以 ,即 ①
又 ,由余弦定理得 ,即 ②
由①②得 ,
所以 .
3.(2022·广东广雅中学高三阶段练习)在 中,
边上的中线长为 .
(1)求 的值;
(2)求 的面积.
【答案】(1)(2)
(1)
因为 ,
由正弦定理得 ,所以 ,
又因为 ,所以 .
(2)
记 的中点为 ,则 ,设 ,
因为 ,即 ,
由余弦定理可得 ,
即 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,则 ,
所以 .
4.(2022·全国·高三专题练习)在 中,
(1)求角A的大小(2)若BC边上的中线 ,且 ,求 的周长
【答案】(1) ;
(2) .
(1)
由已知 ,
由正弦定理得: ,
由余弦定理得: ,
在 中,因为 ,
所以 ;
(2)
由 ,得 ①,
由(1)知 ,即 ②,
在 中,由余弦定理得: ,
在 中,由余弦定理得: ,
因为 ,所以 ③,
由①②③,得 ,所以 ,
所以 的周长 .
题型二:三角形角平分线问题
【典例分析】
例题1.(2022·辽宁沈阳·高一期末)在 中,内角 , , 所对的边分别为
, , ,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 , , 的内角平分线交边 于点D,求 .
【答案】(1)
(2)
(1)
∵
由正弦定理得
∵ ,∴
∴ ,∴
∴ ∵
∴
(2)方法一:∵
∴
∴
∴
∴
方法二:在△ABD中,由正弦定理,
在△ADC中,由正弦定理,
∵ ,
∴
∴
∴
方法三:在△ABC中,由余弦定理:
∴
在△ABD中,由正弦定理,
在△ADC中,由正弦定理,
∵ ,∴
∴
在△ADC中,由余弦定理:
设 ,则 即 解得 或
在△ABC中,由余弦定理: ,∴C是钝角
在△ADC中 ,∴
∴
例题2.(2022·山西·高一阶段练习)在 中,内角 的对边分别为 ,且
.
(1)求角 的大小,
(2)若 ,角 的角平分线交 于 ,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
(1)
解:因为 ,
由三角函数的基本关系式,可得
由正弦定理和 ,
即 ,
又由正弦定理得 ,由余弦定理得 ,
因为 ,所以 .
(2)
解:由 的角平分线 将 分为 和 ,如图所示,
可得 ,
因为 ,可得 ,且 ,
所以 ,
即 ,整理得 ,即 ,
又由 ,可得 ,即 ,
又由 ,
即 ,解得 或 (舍去),
所以 的面积为 .
【提分秘籍】
角平分线
如图,在 中, 平分 ,角 , , 所对的边分别为 , ,
核心技巧1:内角平分线定理:或
核心技巧2:等面积法(使用频率最高)
核心技巧3:边与面积的比值:
核心技巧4:角互补:
在 中有: ;
在 中有:
【变式演练】
1.(2022·北京师范大学第三附属中学模拟预测)已知 的内角 的对边分别为
,且 .
(1)求 的值;
(2)给出以下三个条件:条件①: ;条件②: , ;条件③: .
这三个条件中仅有两个正确,请选出正确的条件并回答下面的问题:
(i)求 的值;
(ii)求 的角平分线 的长.
【答案】(1)
(2)①③正确,(i) ;(ii)【详解】(1)解:由题意知
,
即
, ,
故 ;
(2)由(1)得 ,
,故条件②不成立,即条件①③正确,
在 中,由余弦定理可得:
,
即 ,
对于条件①: ,
与上式结合可得 ,
对于条件③: ,
故 ,所以 ,
将 代入 可得: ,
(i)在 中,由正弦定理可得:
,即 ,
,
(ii) 是 的角平分线,
,
,
, ,
在 中,由余弦定理可得
,
故 .
综上:条件①③正确, , .
2.(2022·广东·模拟预测) 中, , , , .
(1)若 , ,求 的长度;
(2)若 为角平分线,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)【详解】(1)∵ , ,∴ ,
又∵在 中, , , ,
∴ ,
∴ ,即: .
(2)在 中, ,
又∵ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∴ ,
∴ .
3.(2022·湖南·长沙一中高二期中)在锐角 中,内角 的对边分别为
,且满足
(1)求角C的大小;
(2)若 ,角A与角B的内角平分线相交于点D,求 面积的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)∵ ,由正弦定理可得, ,
整理可得: ,
即 ,
即: ,
又因为锐角 ,
所以 , ,
所以 ,
即 ,又 ,
所以 ;
(2)由题意可知 ,
设 ,所以 ,
又 , ,
所以 ,
在 中,由正弦定理可得 ,
即 ,
所以 ,
所以,
又 ,
所以 ,
所以 ,
所以
即 面积的取值范围为 .
4.(2022·黑龙江·哈九中高三阶段练习)已知向量 ,
,函数 .
(1)求函数 的最小正周期;
(2)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠ACB的角平分线交AB于点D,若
恰好为函数 的最大值,且此时 ,求3a+4b的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
,
则函数 的最小正周期 .(2)由(1)可知 ,当 ,即 时, 取得最大值为
,则 , ,
因为 平分 ,所以 ,则点 分别到 的距离
,
由 ,则 ,即 ,
整理可得 ,
,当且仅
当 ,即 时,等号成立,
故 最小值为 .
5.(2022·黑龙江·铁人中学高三阶段练习)在 中,内角 , , 所对的边长分别
为 , , ,且满足 .
(1)求角 ;
(2)角 的内角平分线交 于点 ,若 , ,求 .
【答案】(1) ;
(2)
(1)
由正弦定理及切化弦可得,
又 ,则 ,即 ,
又 ,则 ;
(2)
,又 ,
,
可得 ,又由余弦定理得
,解得 (负值
舍去),则 ,
可得 或 ,又 ,显然当 或12时, 的值相
同,不妨设 ,则 ,
由正弦定理得 ,可得 ,又 ,可得
.
6.(2022·江苏淮安·模拟预测)在△ABC中,记角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已
知tanB(1)若 ,求tanC的值:
(2)已知中线AM交BC于M,角平分线AN交BC于N,且 求△ABC的面
积.
【答案】(1) 或 ;
(2) .
(1)
因为 ,
所以 ,
解得 或sin ,
当 时, , ,
所以 , ;
当 时,因为 ,
所以 ,又 ,
所以 .
(2)
∵ ,
∴ , ,
∴ ,即 ,∴ ,
由角平分线定理可知, ,又 ,
所以 ,
由 ,可得 ,
∴ , ,
所以 .
题型三:三角形周长(边长)(定值,最值,范围问题)
【典例分析】
例题1.(2022·新疆·克拉玛依市高级中学高一阶段练习)设向量
,在三角形 中, , , 分别为角 , , 的对边,
且 .
(1)求角 ;
(2)若 ,边长 ,求三角形 的周长 的值.
【答案】(1)
(2)6
【详解】(1)由已知可得 ,所以 ,所以.
(2)由题意可知 ,可得 ,所以 ,
由余弦定理可知 ,
则 ,即 ,故周长为 .
例题2.(2022·全国·模拟预测)在① ,② ,③
且 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
在 中,内角 , , 的对边分别为 , , ,______.
(1)求证: 是等腰三角形;
(2)若 为边 的中点,且 ,求 周长的最大值.
【答案】(1)条件选择见解析,证明见解析
(2)
【详解】(1)方案一:选条件①.
由 及正弦定理,得 ,
所以 ,即 ,
又 , ,所以 或 (不合题意,舍去),
故△ABC是等腰三角形.
方案二:选条件②.
由 ,得 ,
所以 ,由正弦定理,得 ,故 ,
所以△ABC为等腰三角形.
方案三:选条件③.由 及正弦定理,得
所以 ,得 ,
又 , ,所以 或 ,
又 ,故 ,
所以△ABC为等腰三角形.
(2)由(1)知,△ABC为等腰三角形,且 .
在△ABD中,由余弦定理,得 ,化简得 .
设△ABC的周长为l,则 ,
所以 ,
当且仅当 ,即 时取等号,
所以△ABC周长的最大值 .
例题3.(2022·山东·新泰市第一中学北校高三期中) 的内角 , , 的对边
分别为 , , ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 为锐角三角形,且 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)在 中, ,由正弦定理得:
,整理得 ,由余弦定理得: ,而 ,
所以 .
(2)由(1)知, ,由正弦定理得: ,
则 ,而 ,令 ,
在锐角 中, ,解得 , ,
于是得 ,则
,
所以 周长的取值范围是 .
【提分秘籍】
核心技巧1:基本不等式(无约束条件的三角形)
利用基本不等式 ,在结合余弦定理求周长取值范围;
核心技巧2:利用正弦定理化角(受约束的三角形,如:锐角三角形)
利用正弦定理 , ,代入周长(边长)公式,化角,再结合辅助
角公式,根据角的取值范围,求周长(边长)的取值范围.
【变式演练】
1.(2022·河南省淮阳中学模拟预测(理))已知在 中,内角A,B,C的对边分别
为a,b,c,且 .
(1)若 ,求证: 为直角三角形;
(2)若 的面积为 ,且 ,求 的周长.
【答案】(1)证明见解析(2)
(1)
由 及正弦定理,得 ,
又 ,故 ,又 ,故 .
因为 ,由余弦定理,得 ,
所以 ,所以 是以 为直角的直角三角形.
(2)
由 的面积为 ,得 ,故 ,
由 ,结合余弦定理,得 ,
所以 ,
故 的周长为 .
2.(2022·宁夏六盘山高级中学高三期中(文)) 三角形的内角 的对边分别
为 ,
(1)求 ;
(2)已知 ,求 周长的最大值.
【答案】(1)
(2)18
【详解】(1)由 ,根据正弦定理,可得
,整理可得 ,
由余弦定理, ,由 ,则 .
(2)由(1)可知, , ,由 ,当且仅当 时,等号成立,则 ,即 ,
故 周长 .当 时等号成立
3.(2022·全国·高三专题练习)已知 , , 分别为锐角△ 三个内角 , , 的
对边,记三角形的面积为 ,若 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,试求△ 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由余弦定理 得 ,
∴ ,
∵三角形面积 ,∴
∴ ,
∵ ,∴ .
∴角 的大小为 .
(2)由正弦定理及(1)得 ,
∴ ,
.
∴在锐角△ 中, , ,
又∵ ,∴ ,∴
综上 ,
∴ ,
∴
∴△ 周长的取值范围为 .
题型四:三角形面积(定值,最值,范围问题)
【典例分析】
例题1.(2022·江苏·苏州中学高三阶段练习)记 的内角 、 、 的对边分别为
、 、 ,已知 , .
(1)若 , ,求 ;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:因为 ,则 ,所以,
,所以,
,
所以, ,又因为 ,故 .
(2)解:因为 ,所以 , ,
因为 , ,则 ,
所以, ,化简整理得 ,
所以 ,
故 的面积为 .
例题2.(2022·江西·上高二中高二阶段练习(文))在 中,内角 , , 所对
的边分别为 , , .已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)在 中, ,由余弦定理
得,,整理得 ,由正弦定理得:
,而 ,解得
(2)由(1)知 ,而 ,则 ,当且仅当 时
取等号,
于是得 ,
所以当 时, 面积取得最大值 .
例题3.(2022·湖北·华中师大一附中高三期中)在锐角 中,角 , , 所对的
边分别为 , , ,已知 .
(1)求 的取值范围;
(2)若 是 边上的一点,且 , ,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为 ,故
,
整理得到: 即 ,
故 ,而 为三角形内角,故 ,
所以 ,故 ,而 为锐角三角形内角,故 .,
因为三角形为锐角三角形,故 ,故 ,
故 ,故 ,故 .
(2)由题设可得 ,故 ,
整理得到: ,
故 即 ,
整理得到: ,
当且仅当 时等号成立,故 .
故三角形面积的最大值为 .
例题4.(2022·陕西·汉阴县第二高级中学一模(理))已知 中,内角 , ,
所对的边分别为 , , ,且 .
(1)若 ,求 外接圆的面积;
(2)若 为锐角三角形,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)由题知: ,
由正弦定理可化为 ,
即 ,
由余弦定理知 ,
又 ,故 .
设 外接圆的半径为R,则 ,
所以 ,
所以 外接圆的面积为 .
(2)由(1)知: ,所以 ,
因为 为锐角三角形,
所以 ,解得 ,
又由正弦定理 ,得 ,
所以
.又 ,则 ,
所以 ,
故 面积的取值范围是 .
【提分秘籍】
常用的三角形面积公式
1
(1)S = ×底×高;
ΔABC 2
1 1 1
(2)S = absinC= bcsinA= casinB(两边夹一角);
ΔABC 2 2 2
核心秘籍1、基本不等式
①
②
核心秘籍2:利用正弦定理化角(如求三角形面积取值范围,优先考虑化角求范围)
利用正弦定理 , ,代入面积公式,化角,再结合辅助角公式,
根据角的取值范围,求面积的取值范围.
【变式演练】
1.(2022·江西·高三阶段练习(文))已知a,b,c分别为△ABC内角A,B,C的对边,
且 .
(1)求角C的大小;
(2)若 , ,求△ABC的面积.
【答案】(1)
(2)【详解】(1)由 及正弦定理,
所以 ,
由正弦定理得 ,
即 ,
所以 ,
由余弦定理,得 ,
因为 ,所以 .
(2)由余弦定理 ,
得 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
2.(2022·全国·模拟预测)在锐角 中, , , 分别为内角 , , 的对边,且
, .
(1)求角 的大小;
(2)求 面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由 ,根据余弦定理可得 ,化简得 ,
由正弦定理 ,可知 ,
因为 为锐角三角形,所以 .
(2)由 .
由正弦定理得 ,
因为 为锐角三角形,
所以 ,解得 ,
则 , ,
故 ,
即 面积的取值范围为 .
3.(2022·广东·恩平黄冈实验中学高二阶段练习)在 中,角 所对的边分别为
,且 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的面积的最大值.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)由 得 ,
因为 中 ,
所以 ,
所以 ,
又在 中 , ,
所以 ,所以 .
(2)在 中由余弦定理得 ,
即 ,
因为 ,所以 ,当且仅当 时等号成立,
所以 的面积 ,
所以 的面积S的最大值为 .
4.(2022·广西广西·模拟预测(理))记 的面积为S,其内角A,B,C的对边分别
为a,b,c,已知
(1)求角C.
(2)求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)【详解】(1)因为 ,得 ,
又由余弦定理得 ,由三角形面积公式得 ,
所以 ,则 ,
因为 ,所以 .
(2)由(1)及余弦定理得 ,
所以 ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,故 ,
所以 ,
所以 面积的最大值为 .
5.(2022·福建省福州第十一中学高三期中)在 中,角 的对边分别是 且
满足 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求锐角 的面积 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为 ,
所以 ,由正弦定理可得
所以 ,
因为 ,所以 ,且 ,所以
(2)因为 , ,
所以 ,即 ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 的最大值为 ,
所以 的面积 的最大值为
故 的面积 的取值范围是
题型五:四边形问题
【典例分析】
例题1.(2022·河北·高三期中)如图所示,在四边形ABCD中, ,
,
(1)求 ;
(2)若 为 的平分线,试求 .
【答案】(1)5
(2)8【详解】(1)由正弦定理得 ,
∴ =
∴ .
(2)由 ,可得 ,
又 , 为 的平分线,
∴A,B,C,D四点共圆, ,
由余弦定理得 ,即
∴ .
例题2.(2022·广东·执信中学高三阶段练习)如图,在平面四边形 中,
, .
(1)若 平分 ,证明: ;
(2)记 与 的面积分别为 和 ,求 的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(1)
平分 , ,则 ,由余弦定理得: ,
即 ,解得: ;
,
,
,又 , ,
(2)
,
,整理可得: ;
,
, 当 时, 取得最大值,最大值为 .
例题3.(2022·安徽·蚌埠二中高三阶段练习)如图,在梯形 中, ,
.
(1)若 ,求 周长的最大值;
(2)若 , ,求 的值.【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:在 中,
,
因此 ,当且仅当 时取等号.
故 周长的最大值是 .
(2)解:设 ,则 , .
在 中, ,
在 中, .
两式相除得, , ,
因为 ,
,
,故 .
【变式演练】
1.(2022·全国·高二课时练习)在 中,角 所对的边分别为 ,
.(1)判断 的形状,并加以证明;
(2)如图, 外存在一点D,使得 且 ,求 .
【答案】(1)直角三角形,证明见解析
(2)5
【详解】(1)在 中,由正弦定理得
又 ,所以
化简得: , ,
所以, ,
所以, 是直角三角形
方法二:
在 中,由余弦定理得
整理得 ,
所以 , 是直角三角形
(2)方法一:
在 中,由正弦定理得 .由题设知, ,所以 .
由题(1)知, .
在 中,由余弦定理得
.
所以 .
方法二:
作 ,垂足为 , ,垂足为 ,则,
在 中
所以 , 为 的中垂线
所以
2.(2022·江苏省镇江中学高一阶段练习)在平面四边形 中,
为等边三角形,设 .
(1)求四边形 面积的最大值,以及相应 的值;(2)求四边形 对角线 长度的最大值,以及相应 的值.
【答案】(1) ; ;
(2) ;
(1)
由题意, 为等边三角形,∴ ,
在 中, ,
∴ , ,
∴四边形 面积为
,
因为 ,∴ ,即 时,
四边形 面积最大,此时
(2)
设 ,由正弦定理得 ,
由余弦定理得, ,
∴ , ,当 ,即 时, ,
即 的最大值为 .
3.(2022·福建·厦门一中高一阶段练习)在平面四边形ABCD中, ,
, .
(1)若 ABC的面积为 ,求AC;
△
(2)若 , ,求 .
【答案】(1)
(2)
(1)
在△ 中, , ,
∴ ,可得 ,
在△ 中,由余弦定理得 ,
.
(2)设 ,则 ,
在 中, ,易知: ,
在△ 中,由正弦定理得 ,即 ,
,可得 ,即 .
.
1.(2022·黑龙江·鸡东县第二中学高三阶段练习)在① ,②
,③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解
答该问题.问题:锐角 的内角 的对边分别为 ,且______.
(1)求 ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)选①
,所以 ,
所以 ,
整理得 .因为 ,所以 .因为 ,所以 .
选②
因为 ,所以 ,
所以 ,整理得 .
因为 ,所以 ,因为 ,所以 .
选③
因为 ,
所以 ,
所以 ,
整理得 .
因为 ,所以 .
因为 ,所以 , .
(2)因为 ,
所以 .
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故 .
2.(2022·山东·汶上县第一中学高三阶段练习)在△ABC中,已知角A,B,C所对的边分
别是a,b,c, , , .(1)求角A的值;
(2)求 的面积.
【答案】(1)
(2) 或3
【详解】(1)因为 ,
所以 ,因为 ,
所以 ,解得 ,
在 中,因为 ,所以A为锐角,所以 ;
(2)因为 ,
所以 ,解得 或 ,
当 时, ,
当 时, ,
所以 的面积为 或3.
3.(2022·河南·民权县第一高级中学模拟预测(文))已知在 中,角 的对边
分别为 , , , 且 .
(1)求 ;
(2)求 面积的最大值.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)由已知可得 ,所以
,
由正弦定理可得 ,即
,则 ,
因为 ,又 ,所以 ,
又 ,所以 .
(2)由余弦定理可得 ,即 ,
又 ,所以 ,即 ,当且仅当 时,等号
成立,
所以 ,即 面积的最大值为 .
4.(2022·江苏南通·高三阶段练习)在锐角三角形ABC中,已知角A,B,C的对边分别
为a,b,c, .
(1)求角B;
(2)若 的面积为 ,求b的最小值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解: ,
∴ ,,
即 ,
∵ 为锐角三角形,
∴ ,
则 .
(2) ,
∴ ,
,当且仅当 时取“=”,
∴ .
5.(2022·北京·海淀实验中学高三阶段练习)已知在 中, ,
.
(1)求A的大小;
(2)在下列四个条件中选择一个作为已知,使 存在且唯一确定,并求出 边上的中
线的长度.
① 周长为 ;② ;③ 面积为 ;④
【答案】(1)
(2)答案见解析
【详解】(1)由 可得, ,
即 ,所以 ,所以 或 .
当 ,即 时,又 ,所以 ;
当 时,
又 ,则由余弦定理知, ,
这与 矛盾,舍去.
所以, .
(2)
若选①,由(1)知, , .
由正弦定理可得 ,
又 周长为 ,所以 , ,则 存在且唯一确定.
设 中点为 ,则 ,
在 中,有 , , ,
由余弦定理可得, ,
所以, ;.
若选②,即 ,由(1)知, , .则 ,根据正弦定理 ,可得 ,
则 存在且唯一确定.
设 中点为 ,则 ,
在 中,有 , , ,
由余弦定理可得, ,
所以, ;.
若选③,即 面积为 .由(1)知, , ,则 .
,所以 ,则 ,所以 ,
根据正弦定理 ,可得 ,
则 存在且唯一确定.
设 中点为 ,则 ,
在 中,有 , , ,
由余弦定理可得,
,
所以, ;.若选④ .
由(1)知, , .
根据正弦定理 ,可得 ,
与 矛盾,所以,不存在这样的 .
6.(2022·安徽·安庆一中高三阶段练习(理))已知在 中,角 所对的边分别
为 ,且 .
(1)求 ;
(2)设点 是边 的中点,若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)在 中,依题意有 ,由正弦定理得:
,
而 ,即 ,则有 ,即 ,而 ,
所以 .
(2)在 中,由(1)知, ,又 ,点 是边 的中点,则
,
于是得,显然 ,当且仅当 时取等号,
因此 , ,即 ,
所以 的取值范围是 .
7.(2022·湖南益阳·高二阶段练习)在锐角 中,内角 、 、 所对的边分别为
, , , , ,向量 , 的夹角为 .
(1)求角 ;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)因 , ,则 ,
而 ,且向量 , 的夹角为 ,则 ,
因此 ,在锐角 中, ,则 ,解得 ,
所以 .
(2)由(1)知 ,又 ,由正弦定理得: ,
则 , ,而 ,由锐角 得, ,即有,
显然有 ,于是得 ,有 ,
,
所以 周长的取值范围为 .
8.(2022·湖北·高三阶段练习)已知在 中,边 , , 所对的角分别为 , , ,
.
(1)证明: , , 成等比数列;
(2)求角 的最大值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)通分化简可得 ,
,即 ,
即 ,
整理得 ,由正弦定理可得 ,所以a、b、c成等比数列;
(2)由(1)可得 ,又 ,所以
,当且仅当 即 为正三角形时等号成立,所以 的最大角为 .9.(2022·江苏·昆山震川高级中学高三阶段练习)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别
a,b,c,若2ccosB=2a+b.
(1)求角C;
(2)若△ABC的面积为4 ,则3a2+c2的最小值.
【答案】(1)
(2)80
【详解】(1)由 及正弦定理可得 ,
∴ ,即 ,又 ,
故 ,又 ,故 .
(2)因为 的面积为 ,所以 ,即 ,故 ,
由余弦定理可得 ,
∴ ,当且仅当 时等号成
立,
故 的最小值为80.
10.(2022·湖南师大附中高三阶段练习)在①
;②
,这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并
加以解答________
(1)求角 ;
(2)若 , , 在线段 上,且满足 ,求线段 的长度.
【答案】(1)(2)
【详解】(1)选①, ,
整理得
利用正弦定理,可得, ,则
,根据余弦定理,得到 ,
,故
选②, ,整理得,
,则利用正弦定理,得
,
, , ,两边同时除以 ,
,又 ,
(2) ,又 ,
,
又 , ,故有
,
线段 的长度为 .