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【冲刺985/211名校之2023届新高考题型模拟训练】
专题28 三角函数与解三角形大题综合 (新高考通用)
1.(2023秋·广东潮州·高三统考期末)在平面四边形 中,
.
(1)求 的长;
(2)若 为锐角三角形,求 的取值范围.
【答案】(1) 或
(2)
【分析】(1)直接利用余弦定理求解即可;
(2)弦有三角形为锐角三角形求出角 的范围,在 中,利用正弦定理将 用
角 表示出来,再结合三角函数的性质即可得解.
【详解】(1)在 中, ,
由余弦定理可得 ,
即 ,解得 或 ;
(2)因为 ,所以 ,
因为 为锐角三角形,
所以 ,解得 ,
在 中,因为 ,所以 ,
由 ,得 ,所以 ,
所以 .
2.(2021春·广东深圳·高三深圳市南头中学校考阶段练习)在△ABC中,a、b、c分
别为角A、B、C的对边, .
(1)求角B的大小.
(2)若△ABC为锐角三角形, .求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理、余弦定理求得正确答案.
(2)利用正弦定理转化 ,结合三角函数值域的求法求得正确答案.
【详解】(1)依题意, ,
由正弦定理得 ,
所以 为锐角,所以 .
(2)由正弦定理得 ,
所以
,
由于三角形 是锐角三角形,所以 ,解得 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
即 的取值范围是 .
3.(2023·广东·高三校联考阶段练习)已知 的角 , , 的对边分别为 , ,
,且 ,
(1)求角 ;
(2)若 平分 交线段 于点 ,且 , ,求 的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先利用余弦定理得 ,再利用正弦定理边化角得
,再利用余弦定理即可;
(2)利用 ,结合面积公式即可得到 ,作 于 ,利
用面积比得到 ,则解出 的值,再利用余弦定理求出 ,则得到周长.
【详解】(1)由余弦定理得 ,
所以 ,
可化为 ,
再由正弦定理得 ,得 ,所以 ,因为 ,所以
(2)因为 平分 ,所以 ,
由 ,
得 ,
作 于 ,
则 ,
由 ,解得 ,
由余弦定理,得 ,所以 ,
故 的周长为 .
4.(2023春·广东·高三校联考阶段练习)在① ,②
,③向量 , , 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 、 、 ,且__________.
(1)求角 的大小;
(2) 是线段 上的点,且 , ,求 的面积.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)选条件①,利用三角恒等变换化简可得 的值,结合角 的取值范
围可得角 的值;
选条件②,利用正弦定理和余弦定理可求得 的值,结合角 的取值范围可得角
的值;
选条件③,分析可得 ,利用平面向量数量积的坐标运算、正弦定理以及三角恒
等变换可求得 的值,结合角 的取值范围可得角 的值;
(2)设 ,可得出 , , ,
,在 中,由正弦定理可求得 的值,利用二倍角的正弦公式
结合弦化切可求得 的值,再利用三角形的面积公式可求得 的面积.
【详解】(1)解:选条件①,因为 ,
故 ,
所以, ,
即 ,
、 ,所以, ,则 ,故 ,
因此, .
选②,因为 ,由正弦定理可得 ,
由余弦定理可得 ,
,则 ;
选③,因为 , , ,
所以, ,由正弦定理可得 ,
即 ,
、 ,则 ,所以, ,因此, .
(2)解:设 ,因为 ,则 ,
因为 ,所以, , , ,
在 中,由正弦定理可知 ,即 ,
即 ,化简可得 ,即
,
所以, ,
所以, .
5.(2023秋·江苏·高三统考期末)在 中, , , 为 内
的一点,满足 , .
(1)若 ,求 的面积;
(2)若 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先求出 ,再在 中求出 ,利用正弦定理求出 ,最后
由面积公式计算可得;
(2)在 中利用余弦定理求出 ,令 ,则 ,表示出, ,再由正弦定理求出 ,即可得解.
【详解】(1)解:在 中,因为 ,且 ,所以 .
由 ,可得 .
又 ,则 .
在 中,因为 , ,所以 ,
则 ,解得 ,
从而 .
(2)解:在 中,由 ,
解得 或 (舍去).令 ,则在 中 .
在 中, ,所以 ,
则 ,即 ,得 .
因为 ,所以 ,
从而 .
6.(2023春·江苏常州·高三校联考开学考试)已知锐角 的内角 的对边分
别为 边上的高 为1,且 .
(1)求证: ;
(2)求 的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)【分析】(1)根据题意,利用正弦定理将 化简,利用同角三角函数基本
关系可证明等式成立;
(2)由题意可知, ,利用余弦定理和基本不等式求出 的最小值,进而
可求 的最小值.
【详解】(1)证明:
,
.
(2)由题意知 ,
由 ,可知 ,且 ,
,仅当 时等号成立,此时 ,
.
7.(2023春·江苏南京·高三南京师大附中校考开学考试)在①
② ③
这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解答问题,已知
△ABC的内角A、B、C所对的边分别为a,b,c满足___________.
(1)求角B的大小;
(2)若 ,求△ABC面积的最大值.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据正余弦定理以及二倍角公式即可边角互化求解,
(2)由(1)知 ,结合余弦定理以及不等式即可得 ,由面积公式即可求
解.
【详解】(1)若选①,则由 得
,由正弦定理得 ,
由于 ,故 ,
若选②,由 得
,
进而得 , 由于 ,故 ,
若选③,由 得 ,由正弦定理得
, 进而得
, 由于 ,故 ,
(2)由 以及正弦定理得 ,
由余弦定理得 ,进而 ,由均值不等式可得
,进而 ,当且仅当 时取等号,故 的最大值为
144, ,
故面积的最大值为
8.(2022秋·江苏常州·高三校考阶段练习)请从①若 , 的最
小值为 ;② 图象的两条相邻对称轴之间的距离为 ;③若 ,的最小值为 ,这三个条件中任选一个,补充在上下面问题的条件中并作答.
已知函数 , ,________.
(1)求 在区间 上的值域;
(2)若 , ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据三角函数图像与性质可知,题中①②③三个条件都说明 ,再
化简 ,求出 的值,最后由 ,得 ,即可求出 的
值域.
(2)化简函数可得 ,将 看作整体,配凑出
利用三角函数的恒等变化即可求出答案.
【详解】(1)
.
从条件①②③任选一个作为条件,均可以得到 的半周期为 ,故 ,解得 .所以 .
由 ,得 ,所以 ,
即 的值域为 .
(2)由已知,得 ,
因为 ,则 ,所以 ,
所以 .
9.(2023春·广东·高三统考开学考试)在 中,角 , , 的对边分别为 ,
, ,且 .
(1)求角 的大小;
(2) 为 边上一点,且 , , ,求 的长.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)利用正弦定理余弦定理化简已知等式即得解;
(2)先利用余弦定理求出 ,再求出 ,即得解.
【详解】(1)解:因为 ,
所以由正弦定理得 ,
,
又 ,
.(2)解:在 中,由余弦定理得 ,
所以 ,
又因为 ,
所以由余弦定理可得 ,
所以 ,
所以 .
10.(2023·广东梅州·统考一模)在 中,内角 的对边分别为 , , ,
已知 .
(1)求内角 ;
(2)点 是边 上的中点,已知 ,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化成角,根据辅助角公式即可求得内角 ;(2)
根据向量加法的平行四边形法则可得 ,再利用数量积公式和基本不
等式即可求得 面积的最大值.
【详解】(1)在 中,因为 ,
由正弦定理得 ,
因为 ,所以 ,于是有 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,
即 .
(2)因为点 是边 上的中点,所以 ,
对上式两边平分得: ,
因为 ,所以 ,即 ,
而 ,有 ,所以 ,当且仅当 时,等号成立.
因此 .
即 面积的最大值为 .
11.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)已知 中,内角 , , 所对的边分别为
, , ,且满足 .
(1)求角 的大小;
(2)设 是 边上的高,且 ,求 面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角恒等变换的知识化简已知条件,从而求得 的大小.
(2)利用余弦定理、基本不等式求得 的最小值,进而求得 面积的最小值.
【详解】(1)法一:左边 ,右边 ,
由题意得
,即 ,
又因为 ,所以 .
法二:左边 ,
右边 ,
由题意得 ,
又因为 ,所以 .
(2)由 ,
由余弦定理得 ,
,
,当且仅当 时取“等号”,
而 ,故
12.(2023·浙江·模拟预测)已知锐角 ,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且
.
(1)证明: ;
(2)若 为 的角平分线,交AB于D点,且 .求 的值.
【答案】(1)证明见解析
(2)【分析】(1)由正弦定理可将 转化为 ,结合
角度关系转化得 ,即可证得 ;
(2)由 为 的角平分线, ,可得 ,根据 面积公
式可求得 ,再由三角形 为锐角三角形可得 的范围,由平方公式二
倍角公式可得 的值,根据和差公式得 的值,由余弦定理求得 ,再根
据正弦定理的 的值即可.
【详解】(1)证明:因为 ,由正弦定理 得:
,又
,
所以 ,整理得 .
又 ,则 ,即 .
(2)因为 为 的平分线,且 ,
所以 ,则 ,
所以 ,可得
,
因为 为锐角三角形,所以 ,解得 ,
所以 ,所以 ,
所以
,在 中,由余弦定理可得
,所
以 ,
由正弦定理 得 .
13.(2023春·浙江绍兴·高三统考开学考试)已知 的内角 的对边分别为
,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 于 ,求 的面积的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题目信息利用正弦定理可得 ,再利用余弦定理可得
;(2)利用三角形面积公式可以求得 ,再根据基本不等式即可求得边长
的取值范围,即可得面积最小值.
【详解】(1)由 可得
,由正弦定理可得
由余弦定理可得 ,
又 ,所以 .
(2)如下图所示:三角形面积 ,
又 ,所以 ,
由(1)中 可得 ,当且仅当 时,等号成立;
即 ,得 .
所以面积 ,
故 的面积的最小值为
14.(2023·安徽·统考一模)在平面直角坐标系 中,锐角 的顶点与坐标原点
重合,始边与 轴的非负半轴重合,终边与单位圆 的交点分别为 .已知点 的纵
坐标为 ,点 的横坐标为 .
(1)求 的值;
(2)记 的内角 的对边分别为 .
请从下面两个问题中任选一个作答,如果多选,则按第一个解答计分.
①若 ,且 ,求 周长的最大值.
②若 ,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)答案见解析【分析】(1)先利用三角函数的定义与同角的平方关系求得 ,
再利用余弦的和差公式即可得解;
(2)选①:先结合(1)中条件得到 ,再利用余弦定理与基本不等式推得
,从而得解;
选②:先结合(1)中条件求得 ,再利用正弦定理求得 ,从而利用三角形面积
公式即可得解.
【详解】(1)因为 是锐角,所以 在第一象限,
又因为 在单位圆上,点 的纵坐标为 ,点 的横坐标为 ,
所以 ,
所以 ,
故 .
(2)选①:
由(1)中结论可得 ,又 ,
由余弦定理可得 ,即 .
,
,当 时,等号成立,
,
即当 为等边三角形时,周长最大,最大值为6.
选②:
由(1)可知 ,
则 ,由正弦定理 ,可得 ,故 ,
则 .
15.(2023·安徽马鞍山·统考一模)已知条件:① ;②
;③ .在这三个条件中任选一个,补充在下
面的问题中,并解答.问题:在 中,角 , , 所对的边分别是 , , ,满
足:______.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.
(1)求角 的大小;
(2)若 为锐角三角形, ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选择条件①时利用三角恒等变换公式化简即可求解,选择条件②时利用三
角恒等变换公式化简即可求解,选择条件③时利用正弦定理和三角恒等变换公式化简
即可求解;
(2)根据正弦定理可得 , ,从而 ,再根据
,即可得到 ,利用三角函数的性质即可求取值范围.
【详解】(1)选择条件① :
,
所以 ,于是 ,又 ,所以 .
选择条件② :因为 ,
解得 ,又 ,所以 .
选择条件③ :
则 ,
由正弦定理得: ,
即 ,
整理得: ,
由 得: ,又 ,所以 .
(2)由(1)知, , 为锐角三角形,所以 ,
由正弦定理 ,得 , ,
于是,
化简得, ,
因为 ,所以 ,所以 ,
,
故 的取值范围为 .
16.(2023春·湖南湘潭·高三湘钢一中校考开学考试)在锐角 中,内角
所对的边分别为 , , .
(1)若 ,证明: ;(2)若 ,求 的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据正弦定理将边化成角,再利用三角恒等变换即可得出证明;(2)
根据题意可得 ,再根据三角形形状可知 ,利用基
本不等式即可求得最小值.
【详解】(1)因为 ,所以 .
又 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
两边同时除以 可得 ,
所以 .
(2)因为 ,所以 ,
所以 ,所以, .
又 为锐角三角形,所以 ,
所以 ,即
.
令 ,则 ,
.
当 ,即 时, , ,
的最小值为8.
17.(2023·湖南·模拟预测)已知函数 .
(1)求函数 的定义域和值域;(2)已知锐角 的三个内角分别为A,B,C,若 ,求 的最大值.
【答案】(1) ;
(2)2
【分析】(1)先化简 ,然后利用真数大于0可得 ,即可求出定义
域,继而求出值域;
(2)先利用(1)可得 ,结合锐角三角形可得 ,然后利用正弦定理进
行边变角即可求出答案
【详解】(1) ,
所以要使 有意义,
只需 ,即 ,
所以 ,解得
所以函数 的定义域为 ,
由于 ,所以 ,
所以函数 的值域为 ;
(2)由于 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 即 ,由锐角 可得 ,所以 ,
由正弦定理可得
,
因为 ,所以 所以 ,
所以 的最大值为2.
18.(2023·湖北·统考模拟预测)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已
知 .
(1)求B;
(2)设 ,若点M是边 上一点, ,且 ,求 的
面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)依题意,
由 及正弦定理得 ,
即 ,
所以 .
因为 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 .
(2)如图所示:因为 ,所以 , .
又 ,所以 .
在 中,由余弦定理得 ,
即 .①
又 ,所以 ,
两边平方得 ,
即 ,所以 .②
②-①得 ,所以 ,代入①得 ,
在 中, ,
所以 是以 为直角的三角形,
所以 的面积为 .
19.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)在 中,记角 的对边分别为 ,
已知 ,且 ,点 在线段 上.
(1)若 ,求 的长;
(2)若 的面积为 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边化角、两角和的正弦公式和辅助角公式化简给定等式,再
由正弦定理即可求出答案.(2)设 ,则 ,由三角形的面积公式可求出 ,再由余弦定理求出
,在 中,由正弦定理可得 ,同理在 中,可得
,两式相出即可求出 的值.
【详解】(1)依题意有
.
,
.
,
因为 ,所以 ,
又 .
,则 ,在 中,
由正弦定理得 ,解得 .
(2)设 ,则 ,又 ,
即 ,可得 ,故 ,
由余弦定理可得 ,
在 中,由正弦定理可得 ,故 ,
在 中,由正弦定理可得 ,故 ,因为 ,
20.(2023春·湖北武汉·高三华中师大一附中校考阶段练习)在锐角 中,角
所对的边分别是 ,满足 .
(1)求证: ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用正余弦定理化简得 ,再利用两角和差的正弦
公式及三角形的性质得 ,得证;(2)弦切互化转化为正弦复合函数,
先求角C的范围,然后换元,利用函数单调性求范围.
【详解】(1)由 及余弦定理
得 ,
由正弦定理得: ,
又 ,
,
,
,
都是锐角,
,即 .
(2)令,
由(1) 得 ,
在锐角三角形 中, ,即 ,
解得 , ,
令 , ,
又函数 在 上单调递增,
,
故 的取值范围是 .
21.(2023春·湖北·高三统考阶段练习)已知 , , 分别为锐角 三个内角 ,
, 的对边,且 , ,且 .
(1)求角 的大小
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量平行和正弦定理得 ,则得到 的大小;(2)首先根据锐角三角形求出 的范围,再利用正弦定理进行边换角得
,根据 的范围即可得到答案.
【详解】(1)由 得 ,
,
根据正弦定理得 ,
所以 ,又 ,所以 A.
又 , ,又 ,
(2)由(1)得 , ,
, 为锐角,所以 , ,
根据正弦定理得 ,
其中 , ,即 ,
综上可知, 的取值范围是 .
22.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)在 中, ,D为 中点,
.
(1)若 ,求 的长;
(2)若 ,求 的长.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)在 中,由余弦定理求得 ,即可得 ,在中利用余弦定理即可求得答案;
(2)设 ,由正弦定理求得 ,结合
,以及 ,可推出 ,再由
,推出 ,联立解方程可得答案.
【详解】(1)在 中, ,
则 ,
在 中,
,
所以 .
(2)设 ,
在 和 中,由正弦定理得, ,
又 ,得 ,
在 中, ,
由 ,有 ,
所以 ,整理得: ,①
又由 ,整理得: ,②
联立①②得, ,即 .,解得 或 ,
又 ,故 ,
所以 .
23.(2023·山东日照·统考一模)已知 中,a,b,c是角A,B,C所对的边,
,且 .
(1)求角B;
(2)若 ,在 的边AB,AC上分别取D,E两点,使 沿线段DE折叠
到平面BCE后,顶点A正好落在边BC(设为点P)上,求AD的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边角互化得 ,又 ,可
得 ,结合二倍角公式可求得结果;
(2)由题意可知 为等边三角形,设 ,则 ,由余弦定
理得 ,设 ,所以 ,利用基
本不等式可求得答案.
【详解】(1)因为 ,所以由正弦定理边角互化得,
因为 ,所以 ,即 ,所以
,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,即 .
(2)因为 ,所以 为等边三角形,即 ,
设 ,则 ,
所以在 中,由余弦定理得 ,整
理得 ,
设 ,所以 ,
由于 ,故 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,此时
,
所以AD的最小值为 .
24.(2023春·山东烟台·高三校考开学考试)在 中,角A,B,C的对边分别为
a,b,c,且 .
(1)求C;
(2)已知 的外接圆半径为4,若 有最大值,求实数m的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .【分析】(1)由诱导公式应用正弦定理,二倍角公式化简可求得 角;
(2)由正弦定理化边为角,用 角表示 ,应用辅助角公式变形为
,其中 ,由于 ,因此题意说
明 在 上有解,从而可得 的范围.
【详解】(1) 中, , ,
由正弦定理得 ,即 ,
显然 ,∴ , , , ;
(2)由(1) , ,
由正弦定理 , ,
,
,其中 ,
又 ,若 有最大值,则 在 上有解,
∴ ,解得 ,
∴ 的取值范围是 .
25.(2023·山东淄博·统考一模)在 中,角 , , 的对边分别是 , , ,
满足
(1)求角 ;
(2)若角 的平分线交 于点 ,且 ,求 的最小值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)结合已知条件,利用余弦定理即可求解;
(2)利用正弦定理得到 , ,然后利用基本不等式即可求
解.
【详解】(1)由 可得: ,
由余弦定理知, ,
又 因此 .
(2)在 中,由 ,得 ,
在 中,由 ,可得 ,
所以 ;
在 中,由 ,得 ,
解得 , ,
所以 ,
因为 , ,
所以 ,
当且仅当 时取等号,
因此 的最小值为 .26.(2023·山东潍坊·统考一模)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.
问题:在 中,角 所对的边分别为 ,且__________.
(1)求角 的大小;
(2)已知 ,且角 有两解,求 的范围.
【答案】(1)答案见解析
(2)
【分析】(1)若选①,由两角和的正切公式化简即可求出求角 的大小;若选②,利
用正弦定理统一为角的三角函数,再由两角和的正弦公式即可求解;若选③,由余弦
定理代入化简即可得出答案.
(2)将 代入正弦定理可得 ,要使角 有两解,即 ,解
不等式即可得出答案.
【详解】(1)若选①:整理得 ,因为 ,
所以 ,因为 ,所以 ;
若选②:因为 ,
由正弦定理得 ,
所以 ,所以 ,因为 ,
所以 ;
若选③:由正弦定理整理得 ,所以 ,
即 ,因为 ,所以 ;(2)将 代入正弦定理 ,得 ,所以 ,
因为 ,角 的解有两个,所以角 的解也有两个,所以 ,
即 ,又 ,所以 ,解得 .
27.(2023·辽宁沈阳·统考一模)在 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 .
已知 .
(1)求角 的大小;
(2)给出以下三个条件:① , ;② ;③ .
若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问题:
(i)求 的值;
(ii) 的角平分线交 于点 ,求 的长.
【答案】(1)
(2)(i) ;(ii) .
【分析】(1)由已知条件可得出 的值,结合角 的取值范围可求得角 的值;
(2)由 以及①或②或③解三角形,可得出正确的条件.
(i)求出 的值,利用正弦定理可求得 的值;(ii)由 结合
三角形的面积公式可求得 的长.
【详解】(1)解:因为 ,若 ,则 ,不满足
,
所以, , , .
(2)解:由 及①,由余弦定理可得 ,即 ,
,解得 ;
由 及②,由余弦定理可得 ,
由 可得 ,可得 ;由 及③,由三角形的面积公式可得 ,可得
.
经分析可知①②不能同时成立,①③不能同时成立,正确条件为②③,故 ,
.
(i)将 , 代入②可得 可得 .
在 中,由正弦定理 ,故 .
(ii)因为 ,即 ,
所以, .
28.(2020春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习)已知函数
.
(1)求函数 的最小正周期.
(2)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 ,且 ,求
的面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用二倍角和辅助角公式可化简函数为 ,再利用
即可求出结果;
(2)先利用 求出角 ,再结合余弦定理及基本不等式求解 的最值,从
而得到 面积的最大值.【详解】(1)由
,
所以 的最小正周期 ;
(2)因为 ,则 ,又因为 , ,
所以 ,解得 ,
由余弦定理得 ,
得 ,当且仅当 时等号成立,
所以 ,
,即 的面积的最大值为 .
29.(2023·重庆沙坪坝·重庆南开中学校考模拟预测)已知将函数
的图像向左平移 个单位长度后得到函
数 的图像关于原点中心对称.
(1)求函数 的解析式;
(2)若三角形 满足 是边 上的两点,且
,求三角形 面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)根据题意将函数化简,利用正弦函数的平移变化得到
,结合图象关于原点中心对称即可求出函数解析式;
(2)结合(1)可得 ,结合题意,建立平面直角坐标系得到点 的轨迹方程为
,再根据几何关系即可求解.
【详解】(1)(1)由已知化简得 ,
,由 得 ,
又 ,
(2)易得 ,
由 ①
②
又
将① ②式并结合 可得:
以 所在直线为 轴,以 中垂线为 轴建立直角坐标系,则 ,
设 ,则由 可得:点 的轨迹方程为 ,
即 ,
当 时, 取到最大值 ,
根据几何关系易知三角形 面积的取值范围为 ,
30.(2023秋·江苏无锡·高三统考期末)在① ,②
,③ 的面积为 ,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且______.
(1)求角A;
(2)若 , 的内切圆半径为 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)选①,根据已知条件及正弦定理的边角化,再利用三角形的内角和定理
及两角和的正弦公式,结合三角函数的特殊值对应特殊角注意角的范围即可求解;
选②,根据已知条件及三角形的内角和定理,再利用两角和的正切公式及三角函数的
特殊值对应特殊角注意角的范围即可求解;
选③,根据已知条件及三角形的面积公式,再利用余弦定理的推论及三角函数的特殊
值对应特殊角注意角的范围即可求解;
(2)根据(1)的结论及三角形的面积公式,结合余弦定理即可求解.
【详解】(1)若选①,由 及正弦定理,得
,
即 ,
即 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,又 ,
所以 .
若选②,由 ,得
,
∴ ,
因为 ,所以 ,当 时, 不存在,所以 ,又 ,
所以 .
若选③,因为 的面积为 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,又 ,
所以 .
(2)由(1)知, ,
∵ 内切圆半径为 ,
∴ ,即
,
由余弦定理,得 ,即 ,
所以 ,
联立 ,得 ,解得 ,
所以 .