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第22讲 解三角形
【知识点总结】
1.角的关系
2.正弦定理
为 的外接圆的直径).
正弦定理的应用:
① 已知两角及一边求解三角形.
②已知两边及其中一边的对角,求另一对角:
若 ,已知角A求角B.
若 ,已知角A求角B,一解(锐角).
3.余弦定理
(已知两边a,b及夹角C求第三边c)
(已知三边求角).
余弦定理的应用:
①已知两边及夹角求解第三边;
② 已知三边求角;
③已知两边及一边对角未知第三边.
4.三角形面积公式
【典型例题】
例1.(2022·浙江·高三专题练习) 中,角 , , 的对边分别是 , , , , ,若
这个三角形有两解,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
因为这个三角形有两解,故满足 ,即 ,解得 .
故选:B
例2.(2022·浙江·高三专题练习)已知 中, , , 分别是角 , , 的对边,且满足
,则该三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.等边三角形 C.直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】C
【详解】
因为 ,
由正弦定理可得: ,
所以 ,
所以 ,
所以 或 ,
即 (舍去)或 ,
故 为直角三角形,
故选:C
例3.(2022·全国·模拟预测)已知 的内角 所对的边分别为 .且
, 在① 的周长为6;② ;③
这三个条件中任选一个,补充在上面横线中,并解答下列问题.
(1)求 ;
(2)求 的面积.注:如果选择多个条件分别解答﹐按第一个解答计分.
【解析】
(1)由正弦定理及
得 ,即 ,
由余弦定理得 ,由于 ,所以
(2)选①:由 的周长为 ,得 ,
由(1)得所以 ,
所以 的面积为 .
选②:由正弦定理及 得 ,
由余弦定理得, ,即 ,解得
所以 ,
所以 的面积为 .
选③:由正弦定理及 ,得 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,整理可得 ,
因为 ,则 ,所以 为等边三角形,
所以 的面积为 .
例4.(2022·全国·高三专题练习)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,角A、B、C的度
数成等差数列, .
(1)若 ,求c的值;
(2)求 的最大值.
【详解】
(1)由角A、B、C的度数成等差数列,得2B=A+C.
又 ,∴ .
由正弦定理,得 ,即 .
由余弦定理,得 ,即 ,解得 .
(2)由正弦定理,得 ,
∴ , .∴
.
由 ,得 .
所以当 时,即 时, .
例5.(2022·上海·高三专题练习)如图,在 中, ,点D在BC边上,且 , ,
(1)求AC的长;
(2)求 的值.
【详解】
(1) , , ,
在 中,由余弦定理得 ,
(2) ,所以 ,又由题意可得 ,
例6.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 .(Ⅰ)求函数 在区间 上的值域.
(Ⅱ)在 中,角A,B,C,所对的边分别是a,b,c,若角C为锐角, ,且 ,求
面积的最大值.
【详解】解:(Ⅰ)
,
由 ,有 ,所以
函数 的值域为 .
(Ⅱ)由 ,有 ,
为锐角, , .
, 由余弦定理得: ,
, .
,
当 ,即 为正三角形时, 的面积有最大值 .
【技能提升训练】
一、单选题
1.(2022·全国·高三专题练习)在 中,若 ,则 的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】
由已知条件,结合正弦定理得 ,有 或 ,即可知正确选项.
【详解】由 知: ,即 ,
∴ ,即 或 ,
∴ 或 ,故选:D
2.(2022·全国·高三专题练习)在△ 中,内角A, , 所对的边分别为 , , , ,
, ,则 的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据面积公式及余弦定理求出 ,以及根据正弦定理变形 ,进一步求出答案.
【详解】
∴
∴ ,
∴
∴ .
故选:A.
3.(2022·全国·高三专题练习(文))已知 的内角 所对的边分别为 满足
且 ,则 ( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先利用余弦定理求得 ,再利用正弦定理求解即可.
【详解】
由题 , ,又 , , ,
故选:A.
4.(2022·全国·高三专题练习)在 中, , , ,则 等于( )
A. 或 B. 或 C. D.
【答案】A
【详解】
由正弦定理知 ,
∴ ,
∵ , ,∴ 或 .
故选:A.
5.(2022·全国·高三专题练习)黄鹤楼,位于湖北省武汉市武昌区,地处蛇山之巅,濒临万里长江,为武
汉市地标建筑.某同学为了估算黄鹤楼的高度,在大楼的一侧找到一座高为 的建筑物 在它
们之间的地面上的点 三点共线)处测得楼顶 、楼顶 的仰角分别是 和 在楼顶 处测得
楼顶 的仰角为 ,则估算黄鹤楼的高度 为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
分别在 , 及 应用正弦定理求解.
【详解】在 中, 则
在 中,因为 ,
所以因为 ,所以 ,故 .
故选:C.
6.(2022·全国·高三专题练习)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a=1,b= ,B=60°,则
A=( )
A.30° B.30°或150° C.60° D.60°或120°
【答案】A
【分析】
根据正弦定理 的式子,代入题中数据算出 ,结合△ABC中A0,则tanA=1, ,
外接圆半径为R,由正弦定理得 ,即R=1,
所以 外接圆的面积为 .
故答案为:
27.(2022·全国·高三专题练习)已知 外接圆的直径为d, , , ,则
___________.
【答案】
【分析】
根据余弦定理,求得 ,根据同角三角函数的关系,求得 ,利用正弦定理,即可求得答案.
【详解】
由余弦定理得: ,所以 ,由正弦定理得 .
故答案为:
28.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角A、 、 所对的边分别为 、 、 ,若
,则最大角等于_________.
【答案】
【分析】
由 ,利用正弦定理可得 ,从而可得角A为最大角,设
,再利用余弦定理即可的解.
【详解】
解:因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
设 ,
则 ,所以 ,
即最大角为 .
故答案为:
29.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 ,
, ,则 的面积为______.
【答案】
【分析】
利用余弦定理求得边c,再利用三角形的面积公式即可得出答案.
【详解】解:因为 ,所以 ,
则 ,即 ,解得 或 (舍去),
所以 .
故答案为: .30.(2022·全国·高三专题练习)在 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
, , ,则c的值等于__________
【答案】
【分析】
由余弦定理把角化为边,即可求得 ,再由余弦定理即可求解
【详解】
,
∴ ,
又 ,则 ,
∴ , ,
又 ,
故 ,
∴ .
故答案为:
31.(2022·全国·高三专题练习)已知在 中, ,则
________.
【答案】
【分析】
利用正弦定理将角化边可得 ,再由余弦定理可求出 ,进而可求 ,从而利用
二倍角公式可解.
【详解】
解:因为 ,
所以由正弦定理得 ,即 ,由余弦定理得 ,所以 ,从而 ,
所以 ,
故答案为: .32.(2022·全国·高三专题练习)在如图所示四边形 中, , , ,
, ,则四边形 的面积为________.
【答案】
【分析】
由已知条件可得 , , ,应用三角形面积公式求 , ,即可求
四边形 的面积.
【详解】
由题意,知: ,且 , ,
∴ , ,
∴四边形 的面积 .
故答案为:
33.(2022·全国·高三专题练习)为测量山高 .选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从A点测得N
点的仰角 ,C点的仰角 以及 ,从C点测得 .已知山高
米.则所求山高 为___________米.【答案】
【分析】
在 中可求得 ,再在 利用正弦定理可求出 ,即可求得山高.
【详解】
由题,在 中, , ,
在 中, , ,则 ,
由正弦定理可得 ,即 ,解得 ,
又在 中, , ,
所以所求山高 为 米.
故答案为: .
四、解答题
34.(2022·全国·高三专题练习)在 中, 分别为内角 的对边,且
(Ⅰ)求 的大小;
(Ⅱ)若 ,试判断 的形状.
【答案】 ,等腰三角形【详解】
试题分析:(1)利用正弦定理,化简得 ,在利用余弦定理,求解 ,即可求解角的大小;(2)由(1),利用两角差的正弦函数,化简得 ,即可求解
的最大值.
试题解析:(1)由已知,根据正弦定理得
即 ,由余弦定理得
故 ,
(2)由(1)得:
故当 时, 取得最大值1,此时三角形为等腰三角形.
考点:正弦定理;余弦定理.
35.(2022·全国·高三专题练习)在△ABC中,a=8,b=6,cosA ,求:
(1)角B;
(2)BC边上的高.
【答案】(1)B (2)4
【分析】
(1)由同角的三角函数关系可得sinA ,再根据正弦定理解得sinB ,即可求角;
(2)先可求得 ,即可求得面积 ,进而求得BC边上的高
【详解】
(1)在△ABC中,a=8,b=6,cosA ,所以角A为钝角,由sin2A+cos2A=1,解得sinA ,
由正弦定理可得 ,解得sinB ,所以B
(2)由(1)可得sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB ,所以 ,
由于 ,解得h=4 ,
故BC边上的高为4
【点睛】
本题考查求三角函数值,考查正弦定理的应用,考查三角形面积公式的应用,考查运算能力36.(2022·全国·高三专题练习)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , .已知 ,
, .
(1)求 , 的值:
(2)求 的值.
【答案】(1) , ;(2) .
【分析】
(1)利用二倍角公式求得 ,由此求得 ,结合已知条件和余弦定理求得 ;
(2)先求得 ,由正弦定理求得 .
【详解】
(1)由 ,得 ,
因为在 中, ,得 ,
由于 ,所以 .
由余弦定理 ,得 ,
因为 ,所以 ,
解得 ,所以 .
(2)由(1)得 ,
由正弦定理得 .
37.(2022·全国·高三专题练习)在 中, 分别为角 的对边,且 .
(1)求 ;
(2)若 为锐角三角形, ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)根据正弦定理即可解决.
(2)利用正弦定理表示出 ,再根据是锐角三角形求出角C的范围即可得到 的取值范围.【详解】
(1)由正弦定理得: ,, ,
,
整理可得: ,
, , ,又 , ;
(2) 为锐角三角形, , ,即 ,
解得: ;
由正弦定理可得: ,
, ,则 , ,
即 的取值范围为 .
38.(2022·全国·高三专题练习)在 中,已知角 , , 所对边分别为 , , ,
.
(1)求角 ;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)对已知中的正切化为正弦比余弦,然后化简变形可得 ,从而可得 ,
再结合三角形内角和可求出角 ;
(2)方法一:由余弦定理结合基本不等式可得 ,再由三角形两边之和大于第三边可求得答案;方
法二:由正弦定理表示出 ,从而可得 ,而 ,代入化简后利用三角
函数的性质可求得答案【详解】
(1)因为 ,
所以 ;即 ,
所以 ,
故 或 ,
解得 或 (舍
又因为在 中, ,
所以 .
(2)(法一)由余弦定理知 ,
所以 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立.
又因为 , , 是 的三条边,
所以 ,
所以 .
(2)(法二)因为 , ,
由正弦定理, ,
所以 .
所以 , ,
因为 , , 是 的三个内角,且 .
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
39.(2022·天津北辰·模拟预测)在 中,角 所对的边分别为 ,已知
(1)若 ,求角A的大小;
(2)若 ,求 的面积.【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)利用正弦定理计算可得;(2)首先利用余弦定理求出 ,再根据同角三角函数的基本关系求出 ,最后根据面积公式计算可
得;
【详解】
解:(1)由已知条件可知, ,
根据正弦定理可得 ,
得
,
,
.
(2)由余弦定理得, ,即
,
因为 ,所以
所以
40.(2022·上海·高三专题练习)在 中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,且
(1)求 的值;
(2)若 , ,求B和c.
【答案】(1) ;(2) , .
【分析】(1)根据题设条件和三角恒等变换的公式,求得 ,即可求解.
(2)由 ,得到 ,利用弦定理求得 ,得到 ,进而求得 的值,进而求
得 的值.【详解】
(1)因为 ,
所以 ,
即 ,
即
即 .
(2)因为 ,因为 ,所以 ,
由正弦定理得 ,所以
因为 为钝角,所以 为锐角,故 ,
所以 ,
所以 .
41.(2022·全国·高三专题练习)从① ,② ,③
,这个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.
问题:在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,______.
(1)求 ;
(2)若 ,求 面积的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】答案不唯一,具体见解析.
【分析】
(1)若选①:用二倍角公式将 展开,化简等式即可得解.
若选②和③:用正弦定理将等式两边的边化成角,再用两角和的正弦公式化简即可得解.
(2)用余弦定理及 ,可算出bc的最大值,代入三角形的面积公式即可.【详解】
解:(1)若选①: ,可得
因为 ,所以 ,故 ,即 ,
由 ,可知 ,所以 .
(2)由余弦定理可知 ,即 .
因为 ,所以 ,
当且仅当 时“ ”成立.
所以 面积的最大值为 .
若选②:由正弦定理可得 .
即 .因为 ,所以 .
故 ,解得 .
因为 ,所以 ;
(2)由余弦定理 ,即 .
因为 ,所以 ,
当且仅当 时,“ ”成立;
所以 面积的最大值为 .
若选③:由正弦定理 .
因为 ,所以 ,可得 ,
因为 ,所以 ,所以 .
因为 ,所以 .
(2)由余弦定理可知 ,即 .
因为 ,所以 ,当且仅当 时,“ ”成立;
所以 面积的最大值为 .
【点睛】
解三角形的基本策略:一是利用正弦定理实现“边化角”,二是利用余弦定理实现“角化边”;求三角形面积的最大值也是一种常见类型,主要方法有两类,一是找到边之间的关系,利用基本不等式
求最值,二是利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.
42.(2022·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且
.
(1)求 ;
(2)若点 在 上,满足 为 的平分线, 且 ,求 的长.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)由正弦定理进行角化边的运算,可得到 ,应用余弦定理可得到角 ;(2)因为
为 的平分线,则 ,用两角和的正弦公式可计算 ,再由正弦定理可得
的长.
【详解】
解:
(1)由正弦定理及 得, ,
由余弦定理可得 ,
因为 ,所以 .
(2)由(1)得角 ,
又因为 为 的平分线,点 在 上,所以 ,
又因为 ,且 ,所以 ,
所以 ,
在 中,由正弦定理得 ,即 ,解得 .
【点睛】
思路点睛:解三角形的问题,常用正弦定理将边化角或角化边,再用正余弦定理解三角形即可.43.(2022·全国·高三专题练习)在钝角 中,角 , , 所对的边分别是 , , ,
.
(1)求 的值.
(2)若 , ,求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)根据正弦定理及三角变换公式可得 ,从而可求 的值.
(2)利用余弦定理可得 的关系,结合(1)的结果可求 的值,从而可求面积.
【详解】
解:(1)∵ 即 ,
又 为钝角三角,∴ ,∴ ,
即 ,所以由正弦定理得 ,∴ .
(2)∵ ,
∴由余弦定理得 ,
∴ ,故 ,∴ .
44.(2022·全国·高三专题练习) 的内角 , , 的对边分别为 , , ,已知
.
(Ⅰ)求 ;
(Ⅱ)若 的面积 , ,求 .
【答案】(Ⅰ) (Ⅱ)4【分析】
(Ⅰ)由正弦定理统一为角,进行三角恒等变换即可求解;
(Ⅱ)由(Ⅰ)及面积公式可求出 ,分 , 分别化简求解即可.
【详解】
(Ⅰ)∵ ,由正弦定理得 ,
∴ ,
故 ,
整理得 .
∵ ,
∴ .
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 .
∵ ,
∴ .
∵ ,
∴ . ①
∵ ,
∴ ,
即 , ②
当 时, .
由(Ⅰ)知 ,可得 .
易知在 中, ,代入①得 , ,则 ;
当 时,由②得 ,
由正弦定理得 ,与①联立得 ,
∴ , .由余弦定理得 ,可得 .
综上, .
45.(2022·全国·高三专题练习)在锐角 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求角B的大小;
(2)从条件① ;条件② 这两个条件中选择一个作为已知,求 的面积.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) ;(2)答案不唯一,具体见解析.
【分析】
(1)由题设条件和正弦定理,化简得 ,求得 ,即可求解;
(2)条件①:由 ,和 ,根据余弦定理求得 ,结合面积公式,即可求解;
条件②:由 且 ,根据正弦定理求得 ,进而求得 的值,结合面积公式,即可求解.
【详解】
(1)因为 ,由正弦定理 .
因为 ,所以 .
又因为 ,所以 .
(2)条件①: ;
因为 ,由(1)得 ,
所以根据余弦定理得 ,可得 ,解得 .
所以 的面积 ,
条件②: ;
由(1)知 且 ,根据正弦定理得 ,所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 的面积 .46.(2022·全国·高三专题练习) 中, ,点 在 边上, 平分 .
(1)若 ,求 ;
(2)若 ,且 的面积为 ,求 .
【答案】(1) 或 ;(2)
【分析】
(1)在 中,利用正弦定理可得 ,从而可得 ,再由
,展开即可求解.
(2)利用三角形的面积公式可得 ,从而解得 ,
根据三角形的面积求出 ,再由余弦定理即可求解.
【详解】
(1)令 的边 为 ,
由题意可得 ,
因为 , ,
为锐角,即 ,
, ,
, ,
,
当 时, ,当 时, ,
所以 或 .
(2) ,设 ,
,
由 , ,
可得 ,
因为 ,则 ,
,
,
解得 , ,
,
即 .
47.(2022·全国·高三专题练习(文))在 中,角A,B,C所对的边为a,b,c,且满足
,若
(1)求角B;
(2)若周长为6,求 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)根据余弦定理和题设条件,化简得到 ,由正弦定理和三角形的内角和定理、两角和的
正弦公式化简得到 ,求得 ,即可求解;
(2)由(1)得到 是直角三角形,根据题设求得边长,结合面积公式,即可求解.【详解】
(1)由余弦定理 ,可得 ,
因为 ,可得 ,因为 ,所以 ,
又由正弦定理得 ,
又因为 ,
代入整理得 ,即 ,
所以 或 (舍去),所以 ,
因为 ,所以 .
(2)由(1)知 ,所以 是直角三角形
令 ,可得 ,则 ,解得 ,
所以 .
48.(2022·全国·高三专题练习(文))已知在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足
, .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1) ;(2)面积为 .
【分析】
(1)根据三角形内角和定理、诱导公式以及同角三角函数的基本关系计算可得;
(2)由(1)可知 或 ,由 ,即可求出 ,从而求出 、 ,即可得到 ,最后根
据面积公式计算可得;
【详解】
(1)在 中, ,即 ,
所以 ,
由题意得 .两边平方可得 ,根据 ,
可整理为 ,解得 ,或 (舍去),
所以 .(2)由(1)可知 或 ,由 ,可知 为钝角,所以 ,
又由 ,解得 , ,
所以 ,
所以 的面积为 ,
综上所述, 的面积为 .
49.(2022·全国·高三专题练习(文))在 中,角A,B,C,所对的边分别为a,b,c,
, .
(Ⅰ)求 的值;
(Ⅱ)已知 的面积为 ,求边b.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) .
【分析】
(Ⅰ)结合正弦定理进行边角转化,逆用两角和的正弦公式即可求出结果;
(Ⅱ)利用同角的平方关系即可求出 ,进而结合三角形的面积公式即可求出边长 ,再结合余
弦定理即可求出边b.
【详解】
(Ⅰ)由正弦定理, (其中R为 外接圆的半径),所以 ,
, ,
代入已知条件可得: ,
所以 ,即 ,
,故 .
(Ⅱ)因为 ,且 ,所以 ,故 ,所以 的面积为,
故 ,解得 ,
所以 ,即 .50.(2022·全国·模拟预测)在△ 中,角 的对边分别为 , .
(1)求 ;
(2) 是 边上的中点,求 的长.
【答案】
(1) ;
(2)1.
【分析】
(1)由正弦定理边角关系、三角形内角的性质可得 ,即可求角B;
(2)应用余弦定理求 的长度,由 结合向量数量积的运算律求 的模即可.
(1)
由已知及正弦定理得: ,又 ,
∴ ,则 ,又 ,
∴ .
(2)
在△ 中,由余弦定理得 ,解得
舍去),
又 ,
∴ .
51.(2022·全国·高三专题练习)在锐角 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且
.
(Ⅰ)求角 的大小;(Ⅱ)若 ,求 的取值范围.
【答案】(Ⅰ) ;(Ⅱ) .
【分析】(Ⅰ)将 化为 ,然后变形可得答案;
(Ⅱ) ,然后将其化成正弦型函数,可得答案.
【详解】
(Ⅰ)由正弦定理可得
即
又因为 ,所以 ,
∵ ,所以
(Ⅱ)
∵ ,∴ ,
所以
即
52.(2022·全国·高三专题练习)如图,在四边形 中, , , , ,
.(1)求 ;
(2)求 .
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)在 中,结合正弦定理即可求出结果;
(2)结合两角差的余弦公式求出 ,在 中利用余弦定理求出 的长度,进而在 中
利用余弦定理即可求出结果.
【详解】
连接 ,
(1) , , , , ,
由正弦定理得 ,即 ,
所以 ;
(2)由题意得 为锐角,结合(1)得 ,
因为 ,所以 ,
,
由余弦定理得, ,因为 ,解得 ,
由余弦定理得 ,因为 ,所以 .
53.(2022·全国·高三专题练习)已知等腰三角形 , , 为边 上的一点, ,
再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为已知,求 的面积及 的长.条件① ;条件② ;条件③ .
【答案】答案见解析.【分析】
选①②,由 ,求出 ,再求出AD,BC即可;
选①③,求出AD, ,BC,利用 即可;
选②③,求出 ,AD,AC,再利用 ,求出 即可求出面积,再由余
弦定理即可得结果.
【详解】
选①②, , , ,
∵ ,∴ ,
∵在 中, ,
∴ ,∵ ,
∴ , , ,
在 中,∴ , ,
∴ ,
.
选①③, , ,
在 中, , ,
在 中,∵ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
∴ .选②③, , ,∵ ,
∴ ,∴ ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
∴ ,
∵在 中, ,
∴ ,∴ .
54.(2022·全国·高三专题练习)如图,在平面四边形 中, , ,
, .
(1)求 的值;
(2)求 的值.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)先由正弦定理求得 ,根据三角形内角和求出 ,从而求得 ;
(2)由(1)可知 ,再结合余弦定理即可求得结果.
【详解】
(1)由正弦定理,得 ,即 .
所以 ,故 .所以
.
(2)由(1)可知 ,所以 .
由余弦定理,得 ,
所以 .
55.(2022·全国·高三专题练习)如图,在四边形 中, 与 相交于点 ,且 为 的角
平分线, , .
(1)求 ;
(2)若 ,求四边形 的面积.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】
(1)先由余弦定理得出 ,再由正弦定理得出 ,进而由角平分线的性质得出 ;
(2)先由平方关系以及差角公式求出 ,再由正弦定理求出 ,进而由三角形面积公式得出四
边形 的面积.
【详解】
解:(1) 中, ,
由余弦定理可得 ,所以 ,再由正弦定理 ,可得
又因为 为 的角平分线,所以 ;
(2) 中, , ,所以
从而
由正弦定理 可得
而
【点睛】
关键点睛:解决本题的关键在于利用正余弦定理解三角形,由三角形面积公式得出四边形的面积.
56.(2022·全国·高三专题练习)如图, 中,角 成等差数列, , ,
为 的中点.
(1)若 ,求 ;
(2)若 ,记 ,且 ,求 的值.
【答案】(1) (2)
【分析】
(1)由角 成等差数列,可得 ,由 可得 的值,在 中,由余弦定理可得
的值;
(2)依题意, ,且 ,在 中, ,
在 中有 ,代入化简可得 的值.
【详解】解:(1)因为角 成等差数列,所以 ;
由 ,即 ,又因为 , ,所以 ;
在 中,由余弦定理得, ,
即 ,解得 .
(2)依题意, ;因为 ,所以 .
在 中, ,在 中, ,
由正弦定理得, ,即 ,
化简得 ,于是 .
因为 ,所以 ,
所以 ,解得 ,故 .
【点睛】
本题主要考查了正弦定理、余弦定理解三角形,属于中档题形,注意运算准确.
57.(2022·全国·高三专题练习)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
(1)求C和BD;
(2)求四边形ABCD的面积.
【答案】(1)C=60°.(2)2 .
【详解】
试题分析:(1)连接BD,因为角A和C互补,所以 ,那么在 和 内用余弦定
理表示 ,方程联立可得 和BD;(2)根据(1)的结果表示 和 ,代入三角形的面积公式.
试题解析:(1)由题意及余弦定理,
BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos C=13-12cos C①
BD2=AB2+DA2-2AB·DAcos A=5+4cos C②由①,②得cos C= ,故C=60°,BD= .
(2)四边形ABCD的面积
S= AB·DAsin A+ BC·CDsin C= sin 60°
考点:1.余弦定理;2.三角形面积公式.
58.(2022·全国·高三专题练习)如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选与塔底B在同一水平面内的两个
测点C与 现测得 , , 米,又在点C测得塔顶A的仰角为 ,求塔
高AB.
【答案】 米.
【分析】
利用正弦定理先求解出 的值,然后根据直角三角形 中的边角关系求解出 的长度.
【详解】
因为 ,所以 ,
又因为 ,所以 ,所以 米,
又因为 ,所以 ,所以 米,
所以塔高 为 米.