文档内容
【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
第 25 练 解三角形(精练)
刷真题 明导向
一、单选题
1.(2021·全国·高考真题)在 中,已知 , , ,则 ( )
A.1 B. C. D.3
【答案】D
【分析】利用余弦定理得到关于BC长度的方程,解方程即可求得边长.
【详解】设 ,
结合余弦定理: 可得: ,
即: ,解得: ( 舍去),
故 .
故选:D.
【点睛】利用余弦定理及其推论解三角形的类型:
(1)已知三角形的三条边求三个角;
(2)已知三角形的两边及其夹角求第三边及两角;
(3)已知三角形的两边与其中一边的对角,解三角形.
2.(2021·全国·统考高考真题)魏晋时刘徽撰写的《海岛算经》是有关测量的数学著作,其中第一题是测
海岛的高.如图,点 , , 在水平线 上, 和 是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,
称为“表高”, 称为“表距”, 和 都称为“表目距”, 与 的差称为“表目距的差”则
海岛的高 ( )
A. 表高 B. 表高C. 表距 D. 表距
【答案】A
【分析】利用平面相似的有关知识以及合分比性质即可解出.
【详解】如图所示:
由平面相似可知, ,而 ,所以
,而 ,
即 = .
故选:A.
【点睛】本题解题关键是通过相似建立比例式,围绕所求目标进行转化即可解出.
3.(2021·全国·统考高考真题)2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8848.86
(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有
A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影 满足 , .由C点测
得B点的仰角为 , 与 的差为100;由B点测得A点的仰角为 ,则A,C两点到水平面
的高度差 约为( )( )A.346 B.373 C.446 D.473
【答案】B
【分析】通过做辅助线,将已知所求量转化到一个三角形中,借助正弦定理,求得 ,进而得到答案.
【详解】
过 作 ,过 作 ,
故 ,
由题,易知 为等腰直角三角形,所以 .
所以 .
因为 ,所以
在 中,由正弦定理得:
,
而 ,所以
所以 .
故选:B.
【点睛】本题关键点在于如何正确将 的长度通过作辅助线的方式转化为 .
二、填空题
4.(2021·全国·统考高考真题)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为 , ,
,则 ________.
【答案】
【分析】由三角形面积公式可得 ,再结合余弦定理即可得解.
【详解】由题意, ,
所以 ,
所以 ,解得 (负值舍去).
故答案为: .
5.(2023·全国·统考高考真题)在 中, , 的角平分线交BC于
D,则 _________.
【答案】
【分析】方法一:利用余弦定理求出 ,再根据等面积法求出 ;
方法二:利用余弦定理求出 ,再根据正弦定理求出 ,即可根据三角形的特征求出.【详解】
如图所示:记 ,
方法一:由余弦定理可得, ,
因为 ,解得: ,
由 可得,
,
解得: .
故答案为: .
方法二:由余弦定理可得, ,因为 ,解得: ,
由正弦定理可得, ,解得: , ,
因为 ,所以 , ,
又 ,所以 ,即 .
故答案为: .
三、解答题
6.(2021·天津·统考高考真题)在 ,角 所对的边分别为 ,已知
, .
(I)求a的值;
(II)求 的值;(III)求 的值.
【答案】(I) ;(II) ;(III)
【分析】(I)由正弦定理可得 ,即可求出;
(II)由余弦定理即可计算;
(III)利用二倍角公式求出 的正弦值和余弦值,再由两角差的正弦公式即可求出.
【详解】(I)因为 ,由正弦定理可得 ,
, ;
(II)由余弦定理可得 ;
(III) , ,
, ,
所以 .
7.(2022·浙江·统考高考真题)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知
.
(1)求 的值;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)先由平方关系求出 ,再根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理的推论 以及 可解出 ,即可由三角形面积公式求出面积.
【详解】(1)由于 , ,则 .因为 ,
由正弦定理知 ,则 .
(2)因为 ,由余弦定理,得 ,
即 ,解得 ,而 , ,
所以 的面积 .
8.(2022·全国·统考高考真题)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知
.
(1)若 ,求C;
(2)证明:
【答案】(1) ;
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据题意可得, ,再结合三角形内角和定理即可解出;
(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得 ,
再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.
【详解】(1)由 , 可得, ,而
,所以 ,即有 ,而 ,显然 ,所
以, ,而 , ,所以 .
(2)由 可得,,再由正弦定理可得,
,然后根据余弦定理可知,
,化简得:
,故原等式成立.
9.(2022·天津·统考高考真题)在 中,角A、B、C的对边分别为a,b,c.已知
.
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据余弦定理 以及 解方程组即可求出;
(2)由(1)可求出 ,再根据正弦定理即可解出;
(3)先根据二倍角公式求出 ,再根据两角差的正弦公式即可求出.
【详解】(1)因为 ,即 ,而 ,代入得 ,解得:
.
(2)由(1)可求出 ,而 ,所以 ,又 ,所以
.(3)因为 ,所以 ,故 ,又 , 所以
, ,而 ,所以
,
故 .
10.(2023·全国·统考高考真题)在 中,已知 , , .
(1)求 ;
(2)若D为BC上一点,且 ,求 的面积.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)首先由余弦定理求得边长 的值为 ,然后由余弦定理可得 ,最后由同角
三角函数基本关系可得 ;
(2)由题意可得 ,则 ,据此即可求得 的面积.
【详解】(1)由余弦定理可得:
,
则 , ,
.(2)由三角形面积公式可得 ,
则 .
11.(2022·全国·统考高考真题)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长
的三个正三角形的面积依次为 ,已知 .
(1)求 的面积;
(2)若 ,求b.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出 ,再由 求得 ,结合余弦定理及平方关系求
得 ,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得 ,即可求解.
【详解】(1)由题意得 ,则
,
即 ,由余弦定理得 ,整理得 ,则 ,又 ,
则 , ,则 ;(2)由正弦定理得: ,则 ,则 ,
.
12.(2021·全国·统考高考真题)在 中,角 、 、 所对的边长分别为 、 、 , ,
..
(1)若 ,求 的面积;
(2)是否存在正整数 ,使得 为钝角三角形?若存在,求出 的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1) ;(2)存在,且 .
【分析】(1)由正弦定理可得出 ,结合已知条件求出 的值,进一步可求得 、 的值,利用余弦
定理以及同角三角函数的基本关系求出 ,再利用三角形的面积公式可求得结果;
(2)分析可知,角 为钝角,由 结合三角形三边关系可求得整数 的值.
【详解】(1)因为 ,则 ,则 ,故 , ,
,所以, 为锐角,则 ,
因此, ;
(2)显然 ,若 为钝角三角形,则 为钝角,
由余弦定理可得 ,
解得 ,则 ,
由三角形三边关系可得 ,可得 , ,故 .
13.(2022·全国·统考高考真题)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)若 ,求B;(2)求 的最小值.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将 化成 ,再
结合 ,即可求出;
(2)由(1)知, , ,再利用正弦定理以及二倍角公式将 化成
,然后利用基本不等式即可解出.
【详解】(1)因为 ,即
,
而 ,所以 ;
(2)由(1)知, ,所以 ,
而 ,
所以 ,即有 ,所以
所以
.
当且仅当 时取等号,所以 的最小值为 .
14.(2023·全国·统考高考真题)记 的内角 的对边分别为 ,已知 的面积为 ,为 中点,且 .
(1)若 ,求 ;
(2)若 ,求 .
【答案】(1) ;
(2) .
【详解】(1)方法1:在 中,因为 为 中点, , ,
则 ,解得 ,
在 中, ,由余弦定理得 ,
即 ,解得 ,则 ,
,
所以 .
方法2:在 中,因为 为 中点, , ,
则 ,解得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
即 ,解得 ,有 ,则 ,
,过 作 于 ,于是 , ,所以 .
(2)方法1:在 与 中,由余弦定理得 ,
整理得 ,而 ,则 ,
又 ,解得 ,而 ,于是 ,
所以 .
方法2:在 中,因为 为 中点,则 ,又 ,
于是 ,即 ,解得 ,
又 ,解得 ,而 ,于是 ,
所以 .
【A组 在基础中考查功底】
一、单选题
1.(2023秋·吉林辽源·高三校联考期末)在 中,∠A、∠B、∠C所对的边分别为a,b,c,若 ,
,b=2,则∠B=( )
A. B. C. D. 或
【答案】B
【分析】根据正弦定理结合大边对大角,即可求 的大小.
【详解】由正弦定理 ,得 ,
又 ,所以 ,则角 为锐角,所以 .故选:B.
2.(2023·北京·高三专题练习)在 中, , , ,则 ( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【分析】利用余弦定理得到 , ,利用同角三角函数基本公式得到 ,然后利用面积公式
求面积即可.
【详解】 , , ,所以 ,解得 , ,
因为 ,所以 , .
故选:C.
3.(2023·全国·高三专题练习)设 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
则 的形状为( )
A.等腰三角形 B.等腰三角形或直角三角形
C.直角三角形 D.锐角三角形
【答案】B
【分析】根据正弦定理边角互化可得 ,进而由三角函数的性质求解.
【详解】由 得 ,
由二倍角公式可得 或 ,
由于在 , ,所以 或 ,故 为等腰三角形或直角三角形
故选:B
4.(2023·青海·校联考模拟预测)在 中,内角A,B,C所对应的边分别是a,b,c,若 的面
积是 ,则 ( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据正余弦定理及面积公式化简计算即可.
【详解】由余弦定理可得:
由条件及正弦定理可得:
,
所以 ,则 .
故选:A
5.(2023·四川成都·成都七中校考二模) 的内角 所对的边分别为 ,且
,则 的值为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】B
【分析】根据正弦定理可得 ,再结合同角商数关系,平方关系,最后求得 .
【详解】由 得 ,又 ,所以 ,从而 ,所以 .
故选:B
6.(2023·全国·高三专题练习)冬奥会会徽以汉字“冬”为灵感来源,结合中国书法的艺术形态,将悠久
的中国传统文化底蕴与国际化风格融为一体,呈现出中国在新时代的新形象、新梦想.某同学查阅资料得
知,书法中的一些特殊画笔都有固定的角度,比如弯折位置通常采用30°、45°、60°、90°、120°、150°等
特殊角度下.为了判断“冬”的弯折角度是否符合书法中的美学要求.该同学取端点绘制了 ,测得
, , , ,若点C恰好在边BD上,请帮忙计算 的值( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先根据三条边求出 ,利用平方关系得到 ,结合正弦定理可得 .
【详解】由题意,在 中,由余弦定理可得,
,
因为 ,所以 ,
在 中,由正弦定理 ,
即 ,解得 .
故选:C.
7.(2023·四川南充·统考二模)在 中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若 ,则
的值为( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【答案】B
【分析】利用正弦定理和余弦定理有 ,再根据条件整体
代换即可.
【详解】因为 ,
则根据正弦定理和余弦定理有.
故选:B.
8.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考二模)圭表,是度量日影长度的一种天文仪器,由“圭”和
“表”两个部件组成.圭表和日晷一样,也是利用日影进行测量的古代天文仪器.所谓高表测影法,通俗的
说,就是垂直于地面立一根杆,通过观察记录它正午时影子的长短变化来确定季节的变化.垂直于地面的直
杆叫“表”,水平放置于地面上刻有刻度以测量影长的标尺叫“圭”,如图1,利用正午时太阳照在表上,
表在圭上的影长来确定节令.已知某地夏至和冬至正午时,太阳光线与地面所成角分别约为 , ,如图
2,若影长之差 尺,则表高AB为( )尺.
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题设定义及 ,将公式转化变形即可得结果.
【详解】由题设 ,则 .
故选:C
9.(2023·全国·高三专题练习)在 中, ,则 为( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】C【分析】利用正弦定理及三角恒等变换计算即可.
【详解】由正弦定理可得: ,而 ,
所以 ,
则 ,即
易知 ,所以
在三角形中 ,所以 .
故选:C.
10.(2023·全国·高三专题练习)已知在非 中, , ,且 ,则
ABC的面积为( )
△
A.1 B. C.2 D.3
【答案】C
【分析】首先由 及 不是直角三角形得出 ,再结合同角三角函数的
平方关系求出 ,代入面积计算公式即可.
【详解】 ,
,
又 不是直角三角形,
,
,即 ,
又 ,
,解得 ,
,即 ,
,
,故选:C.
11.(2023·全国·高三专题练习)在 中,D是BC边的中点,且 , , ,则
的形状为( )
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】C
【分析】分别在 和 中,利用余弦定理得到两个等式,然后两式相加,得到 ,然后在
中,由余弦定理判断.
【详解】解:在 中,由余弦定理得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
两式相加得 ,则 , ,
在 中,由余弦定理得 ,
所以 是钝角三角形,
故选:C
12.(2023·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 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】运用正弦定理与和差公式求解.
【详解】因为 ,由正弦定理得: , ,
,即 , ,
又 ,所以 ,即 或 ,
得 或 (舍),
又 , , ,所以 ;
故选:B.
13.(2023·全国·高三专题练习)在 中, , 的角平分线 交 于点D,
的面积是 面积的3倍,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用面积之比可得 ,,作 边上高,垂足为 ,即可求 .
【详解】
因为 ,
即 ,在 中,作 边上高,垂足为 ,
则 ,
故选:A.
二、多选题
14.(2023·全国·高三专题练习)在 中, , , 为三个内角 , , 的对边,若
,则角 ( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】由余弦定理化边为角即得.【详解】由题得
根据余弦定理可知 ,
∴ 或 .
故选:BD.
15.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,若
,且 ,则 不可能为( )
A.等腰直角三角形 B.等边三角形
C.锐角三角形 D.钝角三角形
【答案】BCD
【解析】由余弦定理求出 ,然后可得角 ,然后可选出答案.
【详解】由余弦定理 ,所以 ,又 ,所以 ,
故 为等腰直角三角形.
故选:BCD
【点睛】本题考查的是利用余弦定理解三角形,较简单.
16.(2023·全国·高三专题练习)某货轮在 处看灯塔 在货轮北偏东 ,距离为 ;在 处看
灯塔 在货轮的北偏西 ,距离为 .货轮由 处向正北航行到 处时,再看灯塔 在南偏东 ,
则下列说法正确的是( )
A. 处与 处之间的距离是 B.灯塔 与 处之间的距离是
C.灯塔 在 处的西偏南 D. 在灯塔 的北偏西
【答案】ABC
【分析】作图,运用正弦定理和余弦定理解相应的三角形即可.
【详解】在 中,由已知得 , ,则 , .
由正弦定理得 ,
所以 处与 处之间的距离为 ,故A正确;
在 中,由余弦定理得,
,
又 ,
解得 .
所以灯塔 与 处之间的距离为 ,故B正确,
,
,
灯塔 在 处的西偏南 ,故C正确;
灯塔 在 的南偏东 ,
在灯塔 的北偏西 ,故D错误;
故选:ABC.
17.(2023春·山东济宁·高三校考阶段练习)如图,在平面四边形 中,已知 ,
, , , ,下列四个结论中正确的是( )A. B.四边形 的面积为
C. D.四边形 的周长为
【答案】ACD
【分析】在 和 中,分别利用余弦定理,得到 ,结合 ,求得
,得到 ,可判定A正确;利用直角三角形的面积公式,可判定B不正确;在直角
中,利用勾股定理,可判定C正确;求得四边形 的周长,可判定D正确.
【详解】在 中,可得 ,
在 中,可得 ,
可得 ,即
因为 ,可得 ,可得 ,
又因为 为三角形的内角,所以 ,所以 ,所以A正确;
由
,所以B不正确;
在直角 中,可得 ,所以C正确;
四边形 的周长为 ,
所以D正确.
故选:ACD
三、填空题
18.(2023·高三课时练习)在 中,内角 , , 的对边分别为 , , ,已知 , ,,则 的值为___________.
【答案】12
【分析】利用余弦定理结合已知条件求得 ,进而得出 ,即可得解.
【详解】由余弦定理可得 ,即 ,解得 ,
则 ,故 .
故答案为:12.
19.(2023·全国·高三专题练习)已知在 中, , , ,则 _________ .
【答案】14
【分析】利用两角和正弦公式得到 ,结合正弦定理得到结果.
【详解】∵在 中, , ,
∴ , ,
∴ ,
∴ ,∴ .
故答案为:14
20.(2023·全国·高三专题练习)若钝角△ABC中, ,则△ABC的面积为
___________.
【答案】
【分析】由正弦定理求得三角形的内角,然后再由面积公式计算.
【详解】由正弦定理 得 ,
是三角形内角,则 或 ,
若 ,则 不合题意,舍去,故 , ,
.故答案为: .
21.(2023秋·江西·高三校联考期末)在 中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c, ,
且 的周长和面积分别是10和 ,则 ______.
【答案】3
【分析】根据三角形的面积公式和余弦定理求解.
【详解】因为 ,所以 ,所以 ,
所以 .
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 .
由余弦定理可得 ,
即 ,所以 ,
则 ,解得 .
故答案为:3.
22.(2023秋·河南商丘·高三商丘市回民中学校考期末)在 中,内角A,B,C所对的边分别为a,
b,c, , , ,则 的面积为______.
【答案】
【分析】由余弦定理及已知条件可得 ,再由三角形的面积公式即可得答案.
【详解】解:因为 , ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,得 ,
故 .
故答案为:
23.(2023·全国·高三专题练习)已知 的内角 的对边分别为 ,且 ,若
,则 的外接圆半径为__________.
【答案】
【分析】由 利用余弦定理化简,再利用余弦定理可求出 ,从而可求出角 ,再利用
正弦定理可求出 的外接圆半径.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,
所以由正弦定理得 ,得 ,
所以 的外接圆半径为 ,
故答案为: .
24.(2023·浙江·校考模拟预测)如图,在四边形ABCD中, , , ,
, ,则 ________.【答案】
【分析】连接 ,在△ 中求得 ,结合余弦的差角公式,即可求得 ,再在△
中,利用余弦定理即可求得 .
【详解】连接 ,如下所示:
在△ 中,由余弦定理 ,
可得 ,故可得 ,
则 ,又 ,故 ;
又 ,又 ,故可得 ;
则
,
在△ 中,由余弦定理可得
即 ,故 .
故答案为: .四、解答题
25.(2023·全国·高三专题练习)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, .
(1)求B;
(2)若 , ,求c.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角,再结合三角形内角和定理及两角和的正弦公式化简,即可得解;
(2)利用余弦定理求解即可.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
即 ,化简得 ,
又 ,所以 ,
又 ,所以 ;
(2)由余弦定理得 ,
又 ,由(1)可得 ,
所以 ,又 ,所以 .
26.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且 , .
(1)若 ,求 的值;
(2)若 的面积为 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理求解即可;
(2)利用三角形面积公式和余弦定理求解即可.【详解】(1)由题意在 中, , , ,
由正弦定理 可得 .
(2)由 , , ,即 ,
解得 ,
由余弦定理 ,
可得 .
27.(2023春·辽宁朝阳·高三校联考开学考试)已知 的内角 的对边分别为 ,
.
(1)求A;
(2)若 , ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理及条件,进行边转角即可求出结果;
(2)利用余弦定理及条件,建立方程求出 的值,再用面积公式 求出结果.
【详解】(1)(1)由正弦定理及 ,得 ,
所以 ,
即 ,所以
因为 ,所以 ,又 ,所以
(2)(2) , ,又由(1)知
由余弦定理得 ,即 ,则
所以 的面积为
28.(2023春·海南海口·高三校联考阶段练习) 的内角 , , 分别为 , , .已知
.
(1)求 ;
(2)从下列①②③中选择两个作为条件,证明另外一个条件成立:
① ;② ;③ .
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)由三角形内角性质及三角恒等变换可得 ,再应用二倍角正切公式、同角三角函数关
系求 ;
(2)根据所选两个条件,结合平方关系、余弦定理、三角形面积公式求证第三个条件成立即可.
【详解】(1)由 ,则 ,所以 ,
又 ,则 ,故 ,
由 ,故 ,则 .
(2)选①②: , ,由(1)知: ,
由 , ,则 ,
所以 ,则 ,故 .选②③: , ,由(1)知: ,
由 ,则 ,
由 ,故 .
选①③: , ,
由 ,可得 ,
由(1)知: ,则 .
29.(2023春·湖北·高三安陆第一高中校联考阶段练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , ,
,且 的周长为6, .
(1)求角 的大小;
(2)若 是边 的中点,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化简已知条件,结合三角形 的周长以及余弦定理求得 ,进而求得 .
(2)利用向量运算、三角形 的周长以及(1)求得 ,从而求得三角形 的面积.
【详解】(1)因为 ,由正弦定理可得
又由 ,可得 ,
整理得 ,所以
又因为 ,
所以 ;(2)因为 是边 的中点,所以 .
即
又 , ,
解得 .所以 的面积 .
30.(2023·全国·模拟预测)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 .
(1)求角A的大小.
(2)若 ,求 的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据两角差的正弦公式、两角和的余弦公式,结合同角的三角函数关系式进行求解即可;
(2)根据余弦定理,结合基本不等式、三角形两边之和大于第三边进行求解即可.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,
所以 ,
因为因为 ,所以 ,
所以
因此有 .
又因为 ,所以 .
(2)由 , 及余弦定理,得,
所以 ,当且仅当 时取等号.
又因为 ,所以 ,故 的周长的取值范围为 .
【B组 在综合中考查能力】
一、单选题
1.(2023·江苏南京·统考二模)在 中,角 , , 的对边分别为 , , .若
,则角 的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据正弦定理结合三角恒等变换得到 ,解得答案.
【详解】 ,即 ,
即 ,
,则 , ,则 ,故 ,
,故 , .
故选:B
2.(2023·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 ( )
A. B. C. D.
【答案】D【分析】运用正弦定理与和差公式可得 ,根据角的范围可得 ,再结合倍角正弦公
式即可求解.
【详解】因为 ,由正弦定理得: , ,
,即 ,
即 ,
又 ,所以 ,
所以 或 ,得 或 (舍),
又 , , ,
所以 .
故选:D.
3.(2023春·广西·高三校联考阶段练习)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若
, 的面积为 ,则 的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件及三角形的面积公式,利用余弦定理及三角形的周长公式即可求解.
【详解】因为 , 的面积为 ,
所以 ,解得 .
所以 .
由余弦定理得 ,解得 ,所以 的周长为 .
故选:D.
4.(2023·甘肃酒泉·统考三模)在 中内角 的对边分别为 ,若 ,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.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】由正弦定理,余弦定理化角为边,化简已知等式可得 ,即可判断
的形状.
【详解】由正弦定理,余弦定理及 得,
,即 ,
则 ,即
或 为等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
5.(2023·西藏拉萨·统考一模)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 ,
, ,则 的面积为( )
A. B. C.12 D.16
【答案】B
【分析】由正弦定理及两角和的正弦公式得 ,再利用余弦定理得 ,从而求出 的面积.
【详解】由正弦定理及 ,得 ,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 .
由正弦定理得 .
因为 ,所以 ,
又 ,所以由余弦定理得
,
解得 ,
所以 的面积为 .
故选:B.
6.(2023·河南郑州·三模)在 ABC中,若 , , ,点P为 ABC内一点,
△ △
PA⊥PB且 ,则 ( )
A. B. C.2 D.5
【答案】B
【分析】在 中,由余弦定理求得 ,在Rt 中,令 ,则 ,在 中,
由正弦定理求得 ,即可得出结果.
【详解】
在 中,由余弦定理得 ,即 ,解得 ,
在Rt 中,令 ,则 ,
在 中, ,由正弦定理得 ,即 ,
所以 ,又 ,所以 ,所以 .
故选:B.
7.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)如图,为了在两座山之间的一条河流上面修建一座桥,勘测
部门使用无人机测量得到如下数据:无人机P距离水平地面的高度为h,A,B两点的俯角分别为 , .
则下列求A,B两点间的距离的表达式中,错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据题意画出三角形示意图,然后分别利用正、余弦定理求出 即可判断各选项是否正确.
【详解】
由题意知 .
设高线与 交于点 ,则 ,
所以 ,故选项A正确.
由正弦定理得 ,又因为 ,所以 ,故选项B正确.
由余弦定理得 ,
又因为 ,
所以
所以 ,故选项C错误,选项D正确.
故选:C.
8.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 的对边分别为 , , .已知 , ,
,则线段 的长的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据 写出 的向量表达式 ,平方后转化为与 的边 , 有关
的表达式,再利用正弦定理将边转化为角,从而求出最大值.
【详解】在 中,由正弦定理得, ,所以 , .
由 得, ,两边平方得,,其中 , .
因为 ,所以当 时,
取得最大值为 ,
所以 最大值为 .
故选:D.
二、多选题
9.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,且
,则下列结论正确的是( )
A. B. 是钝角三角形
C.当 时, 的面积 D.若 ,则
【答案】ACD
【分析】根据给定条件,利用正弦定理、余弦定理、三角形面积公式逐项分析、计算判断作答.
【详解】由 得 ,
在 中,由正弦定理得: ,A正确;依题意,角C是最大角, ,则C是锐角, 是锐角三角形,B不正确;
当 时, , , , ,C,D都正确.
故选:ACD
10.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 ,且满足
,则下列结论可能成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】利用两角和的正弦公式化简得出 ,结合角 的取值范围以及正弦定理可得
出结论.
【详解】因为 ,
所以, ,
所以, ,即 .
所以, 或 , , 或 .
故选:AD.
三、填空题
11.(2023·四川绵阳·统考模拟预测)在 中,已知角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
,则 ________.
【答案】1
【分析】根据题意利用正弦定理进行边化角,结合三角恒等变换运算求解.
【详解】∵ ,由正弦定理可得: ,则 ,
整理得 ①,
又∵ ,则 ,即 ,
将①式两边同除于 ,可得 ,即 .
故答案为:1.
12.(2023·江西南昌·南昌县莲塘第一中学校联考二模)在 ABC中,若 , 且
△
,则 的面积是______________.
【答案】
【分析】利用诱导公式可得 ,再由商数关系和平方关系可得 ,然后由面积公式可得.
【详解】因为 ,
所以 ,解得
又 ,所以 ,
所以 .故答案为:
13.(2023·甘肃兰州·兰化一中校考模拟预测)记 ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
△
, ,则 ______.
【答案】1
【分析】利用正弦定理及三角恒等变换得 ,则 ,求出 的大小,再求出
的大小,最后得到角 ,则得到 .
【详解】由 和正弦定理得 ,则有 ,整理得 ,
,则 ,
,又 ,则由正弦定理有 ,
,
故答案为:1,
14.(2023·陕西·统考一模)在 中,点D是边BC上一点,且 , . ,
,则DC=___________.
【答案】3
【分析】在 中,利用余弦定理得到 进而在 中,利用两角差正弦公式
得到结果.
【详解】在 中, ,可得 .
又由余弦定理, ,可得 .
在 中, ,
由此可得 ,
由已知可得 ,代入可得 ,
所以 ,所以 .故答案为:3.四、解答题
15.(2023·北京房山·北京市房山区良乡中学校考模拟预测)在△ABC中,已知 , ,再从
条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知.
(1)求 ;
(2)求△ABC的面积.
条件①: ;条件②: .
【答案】(1)条件选择见解析,
(2)
【分析】(1)根据所选条件,应用平方关系、和角正弦公式或正弦定理求 ;
(2)由所选条件,应用正余弦定理求边,再由三角形面积公式求面积即可.
【详解】(1)选①:因为 , ,B, ,
所以 , .
所以 .
所以 .
选②:由 , ,可得 .
由正弦定理得 .
(2)选①:由正弦定理得 .
所以 .
选②:由余弦定理 ,得 .即 ,解得 (负值舍),
所以 .
16.(2023·浙江·校联考模拟预测)记锐角 内角 的对边分别为 .已知
.
(1)求 ;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形内角和定理,两角和的余弦公式的得到 ,进而求解;
(2)利用正弦定理和三角函数的性质即可求解.
【详解】(1)由 ,故 ,
故 ,
,
故 ,因 是锐角三角形,故 ,.
故 ,故 ,所以 .
(2)由正弦定理可知 ,
故 ,.
.
由 是锐角三角形,可知 ,
故 ,
故 .
17.(2023·山东聊城·统考三模)如图,函数 的图象经过
的三个顶点,且 .
(1)求 ;
(2)若 的面积为 , ,求 在区间 上的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据图像性质 ,结合正弦定理与 ,求得 ,从
而得解;(2)由(1)及 的面积为 得 ,再结合图像性质依次求得 ,从而求得
,最后根据 的范围,结合正弦型函数的图像即可得解.
【详解】(1)由函数 的图象性质可知 ,
在 中由正弦定理,得 ,又 ,
所以 ,即 ,
所以 ,即 ,
所以 ,又 ,
所以 , ,
因为 ,所以 .
(2)由(1)及 的面积为 ,得 ,解得 ,
设 与 轴的交点为 ,则 为边长是2的正三角形,
所以 , ,所以 .
又 ,所以 ,即
又 ,解得 ,即 .因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
即 在区间 上的值域为 .
18.(2023·湖北恩施·校考模拟预测)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c, 的平分
线BD交AC于点 .
(1)从下面三个条件中任选一个作为已知条件,求 的大小.
① ;② ;③ .
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1)三个条件任选其一都有
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角,再对等式进行化简,进而根据 的取值范围求出其大小.
(2)运用角平分线的条件求出 ,然后利用面积公式求出 的取值范围.
【详解】(1)选①,
因为 ,所以 .
由正弦定理得 .
即 ,
故 ,
因为 , ,所以 ,
所以 ,所以 .选②,
由 及正弦定理,得
,
即 ,
,
所以 .
因为 ,所以 ,
所以 ,即 .
又 ,所以 ,所以 .
选③,
由 及正弦定理,得
,
即 .
因为 ,所以 ,所以 .
又 ,所以 .
(2)因为BD平分 ,所以 ,
在 中, ,即 ,
在 中, ,即 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,故 .
因为 , , ,所以 ,
又 ,
所以 .
又 ,所以 ,
所以 ,
所以 , ,
即 的取值范围为 .
【C组 在创新中考查思维】
一、单选题
1.(2023·湖南岳阳·统考模拟预测)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
, ,若点M满足 ,且∠MAB=∠MBA,则△AMC的面积
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由正弦定理及诱导公式结合 可得 .
由 ,结合 可得 , .后由∠MAB=∠MBA, 结合正弦定理,可得
,即可得面积【详解】由正弦定理及诱导公式,可得:
,
化简得: ,又 ,则 .
又 ,则 , .
因 ,则 , ,
则在 MAC中, ,解之: .
则 ,
则 MAC中,边 对应高 ,
则 MAC面积 .
2.(2023·河南·校联考模拟预测)在 中,角 的对边分别为 ,若
,则 的值可为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据三角恒等变换结合条件可得 ,然后利用正弦定理可得,再通过换元法,构造函数利用导数研究函数的性质进而即得.
【详解】由题知 ,
则 ,
即 ,
因为 ,所以 ,则 ,
所以 ,则 , 为钝角, 为锐角,
,
因为 ,则 ,则 ,则 ,
令 ,则 ,令 ,
则 ,
所以 在 上单调递减,又 ,则 ,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过三角恒等变换得到 ,然后利用边角互化及换元法把问题
转化求函数最值,再利用导数即得.
3.(2023·广西南宁·南宁二中校考模拟预测)已知 中,角A,B,C对应的边分别为a、b、c,D是
AB上的三等分点(靠近点A)且 , ,则 的最大值是( )
A. B.
C.2 D.4【答案】A
【分析】由正余弦边角关系可得 ,进而有 ,设 ,则 ,且
,利用正弦定理、和差角正弦公式得 ,即可求最大值.
【详解】由 ,则 ,即 ,
所以 , ,则 ,
设 ,则 ,且 ,
△ 中 ,则 ,
△ 中 ,则 ,
又 ,即 , ( 为△ 的外接圆半径),
所以 , 即 ,
又 ,故 , 时, .
故选:A
4.(2023·全国·高三专题练习)在非直角 中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
, 是角 的内角平分线,且 ,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用正弦定理的角边化及余弦定理的推论,利用等面积法及三角形的面积公式,结合正余弦的二
倍角公式及同角三角函数的平方关系和商数关系即可求解.【详解】由 及正弦定理,得 .
由余弦定理,得 ,
因为 为非直角三角形,
所以 ,
所以 ,
因为 是角 的内角平分线,且 ,
所以由三角形的面积公式得 ,
所以 ,即 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
,
.故选:B.
5.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 中,角 , , 的对边分别为 , , , 为 的面
积,且 ,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据余弦定理和 的面积公式,结合题意求出 、 的值,再用 表示 ,求出 的取值范围,即可求出 的取值范围.
【详解】因为 的面积为 ,
所以 ,
中,由余弦定理得, ,
则 ,
因为 ,
所以 ,
又 , ,
所以 ,
化简得 ,
解得 或 (不合题意,舍去);
因为 ,
所以 , ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ,
设 ,其中 ,
所以
,
又 ,
所以 时, 取得最大值为 ,
时, , 时, ,且 ,
所以 ,即 的取值范围是 ,
故选:D.
二、多选题
6.(2023·山西阳泉·统考三模)设 内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若 ,
则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BCD
【分析】由 ,得到 或 ,推出 ,判断AB;由 得到C
正确;由三角函数的单调性结合导数得到D正确.【详解】因为 中, ,所以 或 ,
当 时, ,由于 无意义,A错误;
当 时, ,
此时 ,故 ,B正确;
因为 ,所以 ,由大角对大边,得 ,C正确;
因为 ,所以 ,
即 ,
令 , ,
则 ,所以 单调递减,
又 , ,所以 ,
所以 ,所以 ,故D正确.
故选:BCD.
7.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考三模)已知 的三个内角 所对边的长分别为
,若 ,则下列正确的是( )
A. 的取值范围是
B.若 是 边上的一点,且 , ,则 的面积的最大值为
C.若 是锐角三角形,则 的取值范围是D.若 平分 交 点 ,且 ,则 的最小值为
【答案】BCD
【分析】根据正弦定理和余弦定理变形求出 .对于A,将 化为关于 的三角函数,根据 的
范围可求出 的范围;对于B,根据 两边平方得到 ,利用基
本不等式得 ,再由面积公式可得 的面积的最大值;对于C,由锐角三角形得 ,由正
弦定理将 化为 的三角函数可求出 的范围;对于D,根据 ,得 ,再根据
基本不等式可得 的最小值.
【详解】由 及正弦定理得,
,得 ,
得 ,得 ,
因为 ,所以 .
对于A,
,
因为 ,所以 , ,
所以 ,故A不正确;
对于B,因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 ,所以 .故B正确;
对于C,因为三角形为锐角三角形,所以 ,得 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,故C正确;
对于D,因为 平分 交 点 ,且 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
当且仅当 时,又 ,即 , 时,等号成立.故D正确.
故选:BCD
【点睛】关键点点睛:D中利用三角形的面积关系推出 是解题关键.
三、填空题8.(2023·江西赣州·统考模拟预测)已知 的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,已知
的面积S满足 ,则角A的值为______.
【答案】
【分析】根据余弦定理和三角形面积公式化简已知条件,得
求解 可得角A的值.
【详解】由已知得 ,
根据余弦定理和三角形面积公式,
得 ,
化简为 ,
由于 ,所以 ,
化简得 ,
即 ,
解得 ,或 (舍),
由于 ,所以 .
故答案为:
9.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)记锐角三角形 的内角 的对边分别为 ,若
,则 的取值范围为__________.
【答案】
【分析】由正弦边角关系及锐角三角形内角的性质可得 且 ,将目标式化边为角,结合三角恒等变换有 ,应用基本不等式及分式型函数性质求范围即可.
【详解】由正弦边角关系知: ,
所以 ,故 或 (舍),则 ,
而 , ,则 ,且 ,
又 ,
则 ,
令 ,则 ,仅当 时等号成立,
当 时, ,当 时, ,
综上, .
故答案为:
【点睛】关键点睛:根据已知条件,应用正弦定理边角关系求得 且 是关键.
四、解答题
10.(2023·全国·高三专题练习)在 中, .
(1)求A;
(2)若 的内切圆半径 ,求 的最小值.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据已知条件、三角形的内角和定理及两角和的正弦公式,再结合解三角方程即可求解.
(2)由题意可知,利用三角形的等面积法 及余弦
定理得出含有 和 的关系式,再利用基本不等式的变形即可求得 的最小值.【详解】(1)在 中, ,
整理得 ,即
,于是
所以 ,
因为 ,所以 ,即
,
所以 ,又因为 ,所以 ,
所以 ,解得 .
所以 .
(2)令 ,(1)知 .
由 ,得
,即 ,
由余弦定理及(1)知 ,得
,
所以 ,
即 ,
于是当且仅当 时取等号
所以 ,
或
又 的内切圆半径 , , ,
, 的最小值为 .
11.(2023·全国·高三专题练习)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 ,
.
(1)求证:存在 ,使得 ;
(2)求 面积S的最大值.
【答案】(1)证明过程见解析;
(2) .
【分析】(1)利用正弦定理结合三角恒等变换即可证明;
(2)将 的面积用角表示出来,进而求出最大值.
【详解】(1)证明:由 , 可得:
由正弦定理得:
所以
所以
即
所以 或者
即 或者
当 时,符合题意
此时令 ,得:所以存在 ,使得
(2)解:由(1)知 或者 , ,
①当 时,
对 求导得:
因为 ,所以在三角形 中, ,且
令 得:
在 时,
在 时,
所以当 , 时,, 取得最大值 ;
②当 时,
当 时, , 取得最大值 .
所以 面积的最大值为 .
【点睛】思路点睛:本题第二问利用三角形的面积公式将面积表示出来,再分别对 和 两种
情况进行讨论,进而利用导数或三角函数求最值.