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【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 讲 解三角形(精讲)
题型目录一览
①正弦、余弦定理的应用
②解三角形面积问题
③判断三角形形状
④解三角形与三角函数综合
⑤解三角形的实际应用
一、知识点梳理
一、正余弦定理和面积公式
(1)正余弦定理:在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则
定理 正弦定理 余弦定理
;
公式 ;
.
(1) , , ; ;
常见变形
(2) , , ; ;
.
(2)面积公式:
(r是三角形内切圆的半径,并可由此计算R,r. )
二、公式的相关应用
(1)正弦定理的应用
①边化角,角化边
②大边对大角 大角对大边③合分比:
(2) 内角和定理:
①
② ;
③在 中,内角 成等差数列 .
三、解三角形的实际应用
(1)仰角和俯角
在视线和水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角,在水平线下方的角叫俯角(如图①).
(2)方位角
从指北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B点的方位角为α(如图②).
(3)方向角:相对于某一正方向的水平角.
(1)北偏东α,即由指北方向顺时针旋转α到达目标方向(如图③).
(2)北偏西α,即由指北方向逆时针旋转α到达目标方向.
(3)南偏西等其他方向角类似.
(4)坡角与坡度
(1)坡角:坡面与水平面所成的二面角的度数(如图④,角θ为坡角).
(2)坡度:坡面的铅直高度与水平长度之比(如图④,i为坡度).坡度又称为坡比.
【常用结论】
1.解三角形多解情况
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
A为锐角 A为钝角或直角
图形
关系式
解的个数 一解 两解 一解 一解 无解
2.(1)在解三角形题目中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”
(2)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理使用;
(3)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到 .
二、题型分类精讲
题型 一 正弦、 余弦 定理的应用
策略方法 正余弦定理解三角形
(1)已知两角A,B与一边a,由A+B+C=π及==,可先求出角C及b,再求出c.
(2)已知两边b,c及其夹角A,由a2=b2+c2-2bccos A,先求出a,再求出角B,C.
(3)已知三边a,b,c,由余弦定理可求出角A,B,C.
(4)已知两边a,b及其中一边的对角A,由正弦定理=可求出另一边b的对角B,由C=π-(A
+B),可求出角C,再由=可求出c,而通过=求角B时,可能有一解或两解或无解的情况.
【典例1】(单选题) 的内角 的对边分别为 ,若 ,则 ( )
A. B. C. 或 D. 或
【典例2】(单选题)在 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 .若 ,
则 ( )
A. B. C. D.
【典例3】(单选题)在 中,若 , ,则 ( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)在 中, ,则 ( )
A. B. C. D.2.(2023·全国·高三专题练习)在 中,若 ,则 最大角和最小角之
和为( )
A. B. C. D.
3.(2023·四川南充·阆中中学校考二模)设△ 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若3a=b,
,则 的值为( )
A. B. C. D.
4.(2023春·广东茂名·高三统考阶段练习)在 中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若
, ,则A=( )
A. B. C. D.
5.(2023·河南·洛宁县第一高级中学校联考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已
知 , ,则c=( )
A.4 B.6 C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习)在 中,内角 的对边分别是 ,若 ,且
,则 ( )
A. B. C. D.
7.(2023春·湖南·高三校联考阶段练习)在 中,内角 的对边分别为 ,且满足
,若 ,则 外接圆的半径长为( )
A. B.1 C. D.
8.(2023·河南·襄城高中校联考三模)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若且 , ,则 ( )
A. B. C.8 D.4
二、多选题
9.(2023·全国·高三专题练习)已知 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列条件中,能使
的形状唯一确定的有( )
A. B.
C. D.
10.(2023春·河北承德·高三河北省隆化存瑞中学校考阶段练习)在 中,内角 所对的边分别
为 ,下列命题中,正确的是( )
A.在△ABC中,若sin A=sinB,则A=B
B.在△ABC中,若BC=√5,sinC=2sin A,则AB=2√5
C.在△ABC中,若sin2A=sin2B,则a=b
a b+c
D.在△ABC中, =
sinA sinB+sinC
三、填空题
11.(2023·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测)在 中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若
, ,则 ___________.
12.(2023·全国·高三专题练习) 的内角A,B,C的对边分别为A,b,c,若
,则 __________.
13.(2023·上海嘉定·校考三模)在 中,已知 ,则角 的大小为__________.
14.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)已知在 中,它的内角 的对边分别为
,若 ,则 _________.
15.(2023·陕西西安·统考一模)在 中, ,则 ___________.16.(2023春·重庆·高三重庆一中校考阶段练习)如图,在 中,若 ,D为边 上一点,
, , ,则 __________.
四、解答题
17.(2023·海南海口·海南华侨中学校考一模)在 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
.
(1)求A的大小;
(2)若 , ,求BC边上高的长.
18.(2023·广东东莞·校考三模)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , .已知
.
(1)求角 的大小;
(2)设 , ,求 的值.
19.(2023·全国·高三专题练习)已知在 中, .
(1)求 ;
(2)设 ,求 边上的高.
20.(2023·天津武清·天津市武清区杨村第一中学校考模拟预测)在 中,角 , , 所对的边分别
为 , , ,已知
(1)求角 的大小;(2)若 , ,求边 及 的值.
题型二 解三角形面积问题
策略方法
1.求三角形面积的方法
(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该
角的两边之积,代入公式求面积.
(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积.总
之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.
2.已知三角形面积求边、角的方法
(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解.
(2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.
【典例1】(单选题)在 中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若 , ,
,则 的面积为( )
A. B. C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)在 中, ,且 ,则
的面积是( )
A. B. C. D.2.(2023·河南·校联考模拟预测)在 中,角 所对的边分别为 , ,且 的面
积为 ,若 ,则 ( )
A. B.5 C. D.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 的面积为 ,
, ,则 ( )
A.4 B. C.8 D.
4.(2023·河南开封·统考三模)在 中, , , ,则 的面积为( )
A. B. C. D.
5.(2023春·河南·高三校联考阶段练习)在 中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若 ,b
=2c, ,则a=( )
A.13 B.2 C. D.
6.(2023·北京·北京四中校考模拟预测)在 中, ,则 边上的高等于
( )
A. B. C. D.
7.(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
二、多选题
8.(2023·全国·高三专题练习)(多选) 分别为 内角 的对边,已知
,且 ,则( )
A. B.
C. 的周长为 D. 的面积为
9.(2023·黑龙江齐齐哈尔·齐齐哈尔市实验中学校考三模)在 中,内角 , , 所对的边分别为
, , ,且 ,则( )
A.
B.若 ,则
C.若 , ,则
D.若 ,则 的面积的最小值为
三、填空题
10.(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测) 的内角 , , 所对边分别为 , , ,若
, , ,则 的面积为______.
11.(2023·北京海淀·北航实验学校校考三模)已知 中, ,且 ,则
的面积是________.
12.(2023·北京东城·统考模拟预测)在 中, , , ,则 ______.
13.(2023·全国·高三专题练习) 的内角 的对边分别为 ,若 , , 外接圆的周长为 ,则 的面积为______.
14.(2023·全国·高三专题练习)在 中, ,D为BC边上的中点且AD=4,则 面积的最大
值为______.
四、解答题
15.(2023·全国·高三专题练习)记 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 面积.
16.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考三模) ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知
△
, .
(1)求B;
(2)D为AC的中点, ,求 的面积.
17.(2023春·贵州黔东南·高三校考阶段练习)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,
.
(1)求 ;
(2)若 , ,求 的面积.
18.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)在 中,角 的对边分别是 ,且
.
(1)求角 ;
(2)若 的中线 长为 ,求 面积的最大值.题型三 判断三角形形状
策略方法
1.判定三角形形状的两种常用途径
2.判定三角形的形状的注意点
在判断三角形的形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中
要注意角A,B,C的范围对三角函数值的影响,在等式变形中,一般两边不要约去公因式,
应移项提取公因式,以免漏解.
【典例1】(单选题) 中,若 ,且 ,那么 是( )
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
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·北京海淀·中央民族大学附属中学校考模拟预测)在 中,若 ,则 一定是
( )
A.正三角形 B.直角三角形 C.等腰或直角三角形D.等腰三角形
2.(2023·安徽芜湖·统考模拟预测)记 的内角 的对边分别为 , , ,若
,则 为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
3.(2023·高三课时练习)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若 ,则 为
( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
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
5.(2023·全国·高三专题练习)设 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 ,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.等腰三角形
6.(2023·青海西宁·统考二模)在 和 中,若 , , 则
( )
A. 与 均是锐角三角形
B. 与 均是钝角三角形
C. 是钝角三角形, 是锐角三角形
D. 是锐角三角形, 是钝角三角形
二、多选题
7.(2023春·河北衡水·高三衡水市第二中学期末)在 中,内角 、 、 的对边分别是 、 、 ,
下列结论正确的是( )
A.若 ,则 为等腰三角形
B.若 ,则 为等腰三角形
C.若 , ,则 为等边三角形
D.若 , , ,则 有两解
8.(2023·全国·高三专题练习)已知 , , 分别是 三个内角 , , 的对边,下列四个命题中
正确的是( )
A.若 ,则 是锐角三角形
B.若 ,则 是等腰三角形
C.若 ,则 是等腰三角形D.若 ,则 是等边三角形
三、填空题
9.(2023·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_________
四、解答题
10.(2023·上海虹口·统考一模)设 的内角 所对的边分别为 ,已知
.
(1)求角A;
(2)若 ,求证: 是直角三角形.
11.(2023·全国·高三专题练习)在 中, .
(1)若 ,判断 的形状;
(2)求 的最大值.
题型四 解三角形与三角函数综合
【典例1】已知函数 , 为奇函数,其图像相邻的对称
轴之间的距离为 .
(1)求函数 的解析式及其减区间;(2)在 中,角A、B、C对应的边为a、b、c,若 , , ,求 .
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)在 中,角 、 、 所对的边分别为 、 、 ,若 ,
,则实数 的最大值是( )
A. B. C. D.
2.(2023·全国·高三专题练习)在锐角 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若 ,
则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、填空题
3.(2023·全国·高三专题练习)在锐角三角形 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 ,且满足
,则 的取值范围为___________.
4.(2023·全国·高三专题练习)锐角 中, ,角A的角平分线交 于点 , , 则
的取值范围为_________.
三、解答题
5.(2023·江苏镇江·江苏省镇江中学校考三模)在凸四边形 中, .
(1)若 .求 的长;
(2)若四边形 有外接圆,求 的最大值.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 的部分图象如图所示.(1)求函数 的解析式;
(2)在锐角 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若 , ,且 的面积
为 ,求 .
7.(2023·全国·高三专题练习)已知 的内角 , , 的对边分别为 , , ,且
.
(1)求 ;
(2)若 为锐角三角形,求 的取值范围.
8.(2023·陕西榆林·统考三模)已知 分别为 的内角 所对的边, ,且
.
(1)求 ;
(2)求 的取值范围.
9.(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.10.(2023·全国·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)若 ,求A;
(2)若△ABC为锐角三角形,求 的取值范围.
题型 五 解三角形的实际应用
策略方法 解三角形的实际应用
【典例1】(单选题)塔是一种在亚洲常见的,有着特定的形式和风格的中国传统建筑.如图,为测量某
塔的总高度AB,选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D,现测得 , ,
米,在C点测得塔顶A的仰角为 ,则塔的总高度为( )A. B.
C. D.
【题型训练】
一、单选题
1.(2023·安徽黄山·屯溪一中校考模拟预测)如图,有一古塔,在A点测得塔底位于北偏东 方向上的
点D处,在A点测得塔顶C的仰角为 ,在A的正东方向且距D点30m的B点测得塔底位于西偏北
方向上(A,B,D在同一水平面),则塔的高度CD约为( , )( )
A.17.32m B.14.14m C.10.98m D.6.21m
2.(2023·四川·校考模拟预测)如图,在山脚 测得山顶 的仰角为 ,沿倾斜角为 的斜坡向上走 米
到 ,在 处测得山顶 的仰角为 ,则山高 ( )
A. B.
C. D.
3.(2023·辽宁锦州·渤海大学附属高级中学校考模拟预测)锦州古塔坐落在大广济寺前,是辽宁省级文物.
据明嘉靖碑文(宣大巡抚文贵撰)载:金代的中靖大夫高琏曾写过《塔记》说,塔建于辽道宗清宁三年(1057年),是为收藏皇后所降的舍利子而建.塔是砖实心密檐式,现高57米.塔身八面,每面雕有一佛胁
侍,三个宝盖和两位飞天.飞天翱翔于上,大佛端坐龛中,胁待肃立龛旁.下面是古塔的示意图,游客(视
为质点)从地面D点看楼顶点A的仰角为30°,沿直线DB前进64米达到E点,此时看点C点的仰角为
45°,若 ,则该八角观音塔的高AB约为( )( )
A.63米 B.61米 C.57米 D.54米
4.(2023·河南驻马店·统考三模)如图,某景区为方便游客,计划在两个山头M,N间架设一条索道.为
测量M,N间的距离,施工单位测得以下数据:两个山头的海拔高度 ,在BC同
一水平面上选一点A,测得M点的仰角为 ,N点的人仰角为 ,以及 , 则M,N间的距
离为( )
A. B.120m C. D.200m
5.(2023·全国·高三专题练习)圣·索菲亚教堂(英语: SAINTSOPHIA CATHEDRAL)坐落于中国黑龙江
省,是一座始建于1907年拜占庭风格的东正教教堂,为哈尔滨的标志性建筑,被列为第四批全国重点文物
保护单位. 其中央主体建筑集球、圆柱、棱柱于一体,极具对称之美,可以让游客从任何角度都能领略它
的美,小明同学为了估算索菲亚教堂的高度,在索非亚教堂的正东方向找到一座建筑物AB,高为
m,在它们之间的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A教堂顶C的仰角分别是和 ,在楼顶A处测得塔顶C的仰角为 ,则小明估算索菲亚教堂的高度为( )
A.20m B.30m C. m D. m
二、多选题
6.(2023·全国·高三专题练习)如图所示,为了测量A,B处岛屿的距离,小明在D处观测,A,B分别在
D处的北偏西15°、北偏东45°方向,再往正东方向行驶30海里至C处,观测B在C处的正北方向,A在C
处的北偏西60°方向,则下列结论正确的是( )
A.
B.A、D之间的距离为 海里
C.A、B两处岛屿间的距离为 海里
D.B、D之间的距离为 海里
7.(2023春·黑龙江齐齐哈尔·高三齐齐哈尔市实验中学校联考阶段练习)在学习了解三角形的知识后,为
了锻炼实践能力,某同学搞了一次实地测量活动 他位于河东岸,在靠近河岸不远处有一小湖,他于点 处
测得河对岸点 位于点 的南偏西 的方向上,由于受到地势的限制,他又选了点 , , ,使点 ,
, 共线,点 位于点 的正西方向上,点 位于点 的正东方向上,测得 ,
, , ,并经过计算得到如下数据,则其中正确的是( )A. B. 的面积为
C. D.点 在点 的北偏西 方向上
三、填空题
8.(2023·重庆·统考模拟预测)如图,某中学某班级课外学习兴趣小组为了测量某座山峰的高度,先在山
脚 处测得山顶 处的仰角为 ,又利用无人机在离地面高 的 处(即 ),观测到山
顶 处的仰角为 ,山脚 处的俯角为 ,则山高 _________m.
9.(2023·江西·校联考模拟预测)中国古代数学名著《海岛算经》记录了一个计算山高的问题(如图
1):今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行一百二十三步,人
目着地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目着地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表
各几何?假设古代有类似的一个问题,如图2,要测量海岛上一座山峰的高度AH,立两根高48丈的标杆
BC和DE,两竿相距BD=800步,D,B,H三点共线且在同一水平面上,从点B退行100步到点F,此时
A,C,F三点共线,从点D退行120步到点G,此时A,E,G三点也共线,则山峰的高度AH=_________
步.(古制单位:180丈=300步)10.(2023·全国·高三专题练习)山东省科技馆新馆目前成为济南科教新地标(如图1),其主体建筑采用
与地形吻合的矩形设计,将数学符号“ ”完美嵌入其中,寓意无限未知、无限发展、无限可能和无限的科
技创新.如图2,为了测量科技馆最高点A与其附近一建筑物楼顶B之间的距离,无人机在点C测得点A和
点B的俯角分别为75°,30°,随后无人机沿水平方向飞行600米到点D,此时测得点A和点B的俯角分别
为45°和60°(A,B,C,D在同一铅垂面内),则A,B两点之间的距离为______米.
四、解答题
11.(2023·河北沧州·统考三模)汾阳文峰塔建于明末清初,位于山西省汾阳市城区以东2公里的建昌村,
该塔共十三层,雄伟挺拔,高度位于中国砖结构古塔之首.如图,某测绘小组为了测量汾阳文峰塔的实际高
度AB,选取了与塔底B在同一水平面内的三个测量基点C,D,E,现测得 , ,
, , ,在点C测得塔顶A的仰角为 .参考数据:取 ,
, .
(1)求 ;
(2)求塔高 (结果精确到1m).
12.(2023·全国·高三专题练习)为了测量隧道口 、 间的距离,开车从 点出发,沿正西方向行驶
米到达 点,然后从 点出发,沿正北方向行驶一段路程后到达 点,再从 点出发,沿东南方向
行驶400米到达隧道口 点处,测得 间的距离为1000米.(1)若隧道口 在点 的北偏东 度的方向上,求 的值;
(2)求隧道口 间的距离.
13.(2023·全国·高三专题练习)“不以规矩,不能成方圆”,出自《孟子·离娄章句上》.“规”指圆规,
“矩”指由相互垂直的长短两条直尺构成的角尺,是用来测量、画圆和方形图案的工具。有一块圆形木板,
以“矩”量之,较长边为10cm,较短边为5cm,如图所示,将这块圆形木板截出一块三角形木块,三角形
顶点 都在圆周上,角 的对边分别为 , , ,满足
(1)求 ;
(2)若 的面积为 ,且 ,求 的周长