文档内容
考点 23 同角三角函数基本关系式及诱导公式(3 种核心题
型+基础保分练+综合提升练+拓展冲刺练)
【考试提醒】
1.理解同角三角函数的基本关系式sin2α+cos2α=1,=tan α.
2.掌握诱导公式,并会简单应用.
【知识点】
1.同角三角函数的基本关系
(1)平方关系:sin2α+cos2α=1.
(2)商数关系:=tan α.
2.三角函数的诱导公式
公式 一 二 三 四 五 六
角 2kπ+α(k∈Z) π+α -α π-α -α +α
正弦 sin α - sin α - sin α sin α cos α cos α
余弦 cos α - cos α cos α - cos α sin α - sin α
正切 tan α tan α - tan α -tan α
口诀 奇变偶不变,符号看象限
常用结论
同角三角函数的基本关系式的常见变形
sin2α=1-cos2α=(1+cos α)(1-cos α);
cos2α=1-sin2α=(1+sin α)(1-sin α);
(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α.
【核心题型】
题型一 同角三角函数基本关系
(1)应用公式时注意方程思想的应用:对于sin α+cos α,sin αcos α,sin α-cos α这三个
式子,利用(sin α±cos α)2=1±2sin αcos α,可以知一求二.
(2)注意公式逆用及变形应用:1=sin2α+cos2α,sin2α=1-cos2α,cos2α=1-sin2α.
【例题1】(2024·河南信阳·一模)若 ,则 ( )A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,由二倍角公式化简可得 ,再由同角的平方关系可得
的值,代入计算,即可得到结果.
【详解】 ,得 ,
则 , ,
故 .
故选:D.
【变式1】(多选)(2023·海南·模拟预测)已知 ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】由同角三角函数的平方关系与商数关系结合二倍角公式计算即可.
【详解】由已知及 ,
故 ,A错误;
,B正确;
因为 , ,C错误;
,D正确;
故选:BD【变式2】(2024高三·全国·专题练习)已知 ,则
.
【答案】0
【分析】利用同角的三角函数关系直接求解,注意分类讨论.
【详解】因为 且 ,可知 为第二象限角或第三象限角,
由 得
(1)当 为第二象限角时, , , ;
(2)当 为第三象限角时, , , ;
综上可知: .
故答案为:0.
【变式3】(2024·山西朔州·一模)若 ,则
.
【答案】
【分析】根据同角三角函数关系求出 ,利用正切差角公式得到 ,
从而求出答案.
【详解】由题意得 ,
又 ,解得 ,
,
.
故答案为:题型二 诱导公式
诱导公式的两个应用
(1)求值:负化正,大化小,化到锐角为终了;
(2)化简:统一角,统一名,同角名少为终了.
【例题2】(23-24高三上·江苏南通·期末)已知 ,则
( )
A.3 B. C. D.2
【答案】A
【分析】利用辅助角公式结合同角关系式结合条件可得 ,然后利用诱导公式
求解即可.
【详解】因为 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 ,所以 ,
所以 ,故 .
故选:A
【变式1】(多选)(22-23高一下·河南焦作·阶段练习)已知角 , 是锐角三角形
的三个内角,下列结论一定成立的有( )
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【分析】根据三角形内角和及诱导公式,三角函数单调性一一判定选项即可.【详解】由题易知 ,
, ,
即A、B、C结论成立.
对于D,由锐角三角形知, ,得 ,
因此 ,所以错误.
故选:ABC
【变式2】(2024·全国·模拟预测)在 中, , 是方程 的两个
根,则 的值是 .
【答案】 /
【分析】根据根与系数的关系及两角和的正切公式求得 ,再利用诱导公式求解.
【详解】由题意, , ,
所以 ,
在 中, ,
由 ,可知 .
故答案为:
【变式3】(2023·湖南邵阳·模拟预测)在 中,角 , , 所对的边分别是 , ,
,若 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 的面积 的最大值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)根据内角和关系和诱导公式,二倍角余弦公式化简方程,可求 ,由此
可得角 的大小;
(2)由条件根据余弦定理可得 ,结合基本不等式求 的最大值,结合三
角形面积公式求 的最大值.
【详解】(1)因为 , ,
所以 可化为 ,
所以 ,又因为
解得 ,又因为 ,
所以 .
(2)由余弦定理得 ,所以 ,
又 ,所以 ,
所以 ,
又因为 ,当且仅当 时等号成立,
所以 ,所以 ,当且仅当 时等号成立,
所以三角形的面积 ,当且仅当 时等号成立,
所以三角形面积的最大值为 .
题型三 同角三角函数基本关系式和诱导公式的综合应用
(1)利用同角三角函数基本关系式和诱导公式求值或化简时,关键是寻求条件、结论间的联
系,灵活使用公式进行变形.
(2)注意角的范围对三角函数值符号的影响.
【例题3】(22-23高三上·陕西安康·阶段练习)在 中,“ ”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】利用同角的三角函数关系和诱导公式分别证明充分性和必要性,进而得出结果.
【详解】若 ,则 ,
即 ,
所以 ,所以 ,即 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以“ ”是“ ”的充分条件.
若 ,则 ,则 ,
即 ,所以 ,所以 或 ,
所以“ ”不是“ ”的必要条件,
所以“ ”是“ ”的充分不必要条件.
故选:A.
【变式1】(2024·广西·二模)已知 ,则 .
【答案】1或
【分析】由已知可得 或 ,从而可求出 的值.
【详解】由 可得 ,所以 或 ,
即 或 ,
当 时,当 时, ,
故答案为:1或 .
【变式2】(2024·全国·模拟预测)已知点 与点
关于原点对称,则 .
【答案】 /
【分析】根据题意,列出方程组,求得 ,得到 ,
结合 ,即可求解.
【详解】因为点 与点 关于原点对称,
所以 ,即 ,
所以 ,解得 ,
所以 .
故答案为: .
【变式3】(23-24高三上·北京·阶段练习)已知 是第二象限内的角,
(1)求 的值;(2)已知函数 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用同角三角函数之间的关系以及平方和关系即可求得
,再利用诱导公式及二倍角公式可计算出结果.
(2)根据二倍角公式化简可得 ,代入计算可求出答案.
【详解】(1)因为α是第二象限内的角, 即
又 ,所以可得
所以 ;
即 .
(2)易知
,
所以;
即 .
【课后强化】
【基础保分练】
一、单选题
1.(2024·江苏扬州·模拟预测)若 ,且 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用切化弦可得 ,再由两角和差公式先求 ,最后由同角基
本关系式求解.
【详解】因为 ,则 ,则 ,
所以 ,
而 ,则 ,
所以 .
故选:C
2.(2024·广东·二模) ( )
A. B. C. D.【答案】D
【分析】利用切化弦的思想,结合诱导公式及二倍角的正余弦公式计算得解.
【详解】
.
故选:D
3.(2024·全国·模拟预测)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用余弦的二倍角公式、同角间的三角函数关系变形,已知式由两角差的余弦公
式展开化简得 ,再利用同角间三角函数关系变形得出 ,代入待求式
变形后的式子计算可得.
【详解】
(※)
而 ,则 ,
两侧平方可得 ,则 ,
代入(※)式可知 ,
故选:A.4.(2024·辽宁沈阳·二模)已知 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据 结合 可得 与 ,进而可得 .
【详解】 则 ,
即 ,
又因为 ,故 , , ,
故 ,因为 ,则 ,
结合 可得 , ,则 .
故 .
故选:C
二、多选题
5.(23-24高三上·江西·阶段练习)下列结论正确的是( )
A.若 ,则 B.
C.若 ,则 D.若锐角 满足 ,则
【答案】ACD
【分析】利用诱导公式化简即可判断A;利用二倍角公式和辅助角公式化简等式即可判断
B;两边平方,结合二倍角公式可判断C;利用基本关系式求 ,结合正切的两角和公
式可判断D.【详解】因为 ,所以 ,A正确.
因为 ,所以B错误.
将方程 两边平方,得 ,解得 ,C正确.
因为 ,所以 , ,
则 ,D正确.
故选:ACD
6.(2024·河南周口·模拟预测)设 , ,则下列计算正确的是( )
A.
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
【答案】AD
【分析】由两角和差的余弦公式判断A,利用二倍角公式及同角三角函数关系判断B,化弦
为切,结合两角和差的正余弦公式求解判断C,利用二倍角公式及三角恒等变换化简求解
判断D.
【详解】对于A,因为 , ,则 ,
,故 ,
所以 ,正确;
对于B,因为 ,所以 ,而 ,所以 ,又 ,所以 , ,
所以 ,错误;
对于C,由 得, ,所以
,
即 ,因为 , ,所以 ,
则 或 ,即 或 (不合题意,舍去),错误;
对于D,
,
因为 ,所以 ,
即 ,即 ,
所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,正确.
故选:AD
三、填空题
7.(2024·全国·二模)已知 ,则 .
【答案】 /0.28
【分析】切化弦,然后整理可得 ,再利用倍角公式计算即可.
【详解】 ,得 ,
解得 或 (舍)
所以 .
故答案为: .
8.(2024·广东惠州·一模)若角 的终边在第四象限,且 ,则
.
【答案】
【分析】利用同角三角函数之间的基本关系可求得 ,再利用两角差的正切公式
代入计算可得结果.
【详解】由 可得 ,
又角 的终边在第四象限,可得 ,即 ;
所以 .
即 .
故答案为:
9.(2024·全国·模拟预测)已知 为第二象限角,则
.
【答案】【分析】由 及同角三角函数的基本关系可求得 ,
再根据 并结合两角和的正弦公式即可得解.
【详解】 ,
,
,
为第二象限角, , ,
.
故答案为:
四、解答题
10.(2023·广东珠海·模拟预测)在三角形 中,内角 、 、 对应的边分别是 、 、
,已知 , , .求:
(1) 的值:
(2) 的值.【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求出 的值,再利用同角三角函数的基本关系可求得
的值;
(2)利用二倍角的余弦公式以及诱导公式可求得所求代数式的值.
【详解】(1)解:在 中,因为内角 、 、 对应的边分别是 、 、 ,已知
, , ,
由余弦定理得 ,
由 且 ,得 .
(2)解:由(1)可得 ,
.
11.(2023·河南·模拟预测)已知函数 .
(1)若 ,求 的值;
(2)设 ,求函数 的最小值.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)先把函数化成 的形式,在结合诱导公式和两角和与差的
三角函数公式求值;
(2)先化简 得表达式,用换元法把问题转化成二次函数在给定区间上的值域问题求
解.
【详解】(1)因为 .
.
.
(2)因为: ,
.
所以: .
设 ,则 ,且 ,
所以: ,
当 时, .
所以 的最小值为 .
【综合提升练】
一、单选题1.(2024高三·全国·专题练习)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由同角三角函数的基本关系求出 ,再由诱导公式、二倍角公式化简所求式
即可得出答案.
【详解】由 得 ,
则 .
故选:A.
2.(2024·河南·二模)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】对已知等式两边平方结合平方关系、二倍角公式以及诱导公式即可运算求解.
【详解】
.
故选:D.
3.(2024·全国·模拟预测)若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】法一:由已知得 ,可得 ,两边
平方化简可求结论.法二:由已知得 ,利用辅助角公式可得
,可求得 ,进而可求结论.
【详解】法一:由题知 ,
得 ,
所以 ,两边同时平方,可得 ,
所以 ,所以 .
法二:由 ,得 ,
所以 ,
即 ,
即 ,又 ,
所以 ,所以 .
故选:B.
4.(2024·江西·二模)已知 ,求 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由诱导公式将条件式化简为 ,再利用
两角和与差公式化简运算得解.
【详解】根据题意, ,由诱导公式,可得 ,
所以 ,
则
.
故选:D.
5.(2024·山东济南·三模)若 ,则 ( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】B
【分析】由同角的三角函数和二倍角公式结合特殊角的三角函数计算可得.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ,
故选:B
6.(2024·湖南岳阳·二模)已知 ,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C【分析】分类讨论并利用诱导公式对 进行化简,再利用同角
三角函数关系式、倍角公式的逆用求得 .
【详解】设
① 时, ,
② 时,
,
③ 时,
,
此时
④ 时,
,
此时
综合①②③④,可以排除 、 ,
,
所以 ,
故选:C.
7.(2024高三下·全国·专题练习)已知角 为第三象限角, ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先利用同角三角函数的基本关系求出 的正弦值与余弦值,利用两角差的余弦公式即可求出 .
【详解】∵ ,∴ ,
∴ .
角 为第三象限角,∴ , ,
∴ ,
故选:D.
8.(2024·新疆·一模)已知: ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用三角恒等变换计算即可.
【详解】由
,
则
.
故选:D
【点睛】思路点睛:利用等式条件及正弦的和差角公式及同角三角函数的商数关系得出
,再根据特殊角及正弦的差角公式与诱导公式计算即可.
二、多选题9.(23-24高一上·广东清远·期末)已知 ,其中 且
,则下列结论一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【分析】由题意化简得 或 ,结合 且
即可判断AB;结合平方关系以及 即可判断CD.
【详解】因为 ,其中 且 ,
所以 ,
所以 或 ,即 或 .
因为 且 ,所以 ,所以 ,B正确,A
错误;
因为 ,所以 ,所以 ,C错误;
因为 ,所以 ,D正确.
故选:BD.
10.(2024·云南·一模)为得到函数 的图象,只需要将函数 的图
象( )
A.向左平行移动 个单位 B.向左平行移动 个单位C.向右平行移动 个单位 D.向右平行移动 个单位
【答案】ACD
【分析】根据已知条件,逐项分析各个选项,利用诱导公式化简函数解析式即可判断.
【详解】A选项,向左平行移动 个单位,有 ,A正确;
B选项,向左平行移动 个单位,有 ,B错误;
C选项,向右平行移动 个单位,有 ,
,C正确;
D选项,向右平行移动 个单位,有 ,
,D正确;
故选:ACD
11.(2023·广东·模拟预测)如图是函数 的部分图象,则下列结论正确的是( )
A.
B.C.
D.
【答案】AD
【分析】由图象求出 的解析式,再结合三角函数的诱导公式逐项分析即得.
【详解】设 ,
则 的最小正周期为: ,
所以 ,因为 的最大值为 ,最小值为 ,
所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,故A正确,
,故B不正
确;
,故D正确;
,故C不正确.
故选:AD.
三、填空题
12.(2024·黑龙江·二模)已知函数 满足: ,则.
【答案】
【分析】借助三角恒等变换公式可得 ,即可得解.
【详解】 ,
则 ,
则
.
故答案为: .
13.(2023·青海·模拟预测)如图,直径 的半圆, 为圆心,点 在半圆弧上,
为 的中点, 与 相交于点 ,则 .
【答案】
【分析】连接 ,根据条件先求解出 的值,然后再根据圆的几何性质结合
诱导公式以及二倍角公式得到 与 的等量关系,由此可求结果.
【详解】连接 ,如下图所示:因为 为 的中点,所以 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 ,
所以 (负值舍去),
因为 为直径,所以 ,
所以 ,
故答案为: .
14.(2024·江苏·一模)已知 ,且 , ,则
.
【答案】 /
【分析】变形后得到 ,利用辅助角公式得到 ,得到
,两边平方后得到 ,利用同角三角函数关系求出
.
【详解】由题可知 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ,
又 ,所以 ,故 ,
所以 ,
两边平方后得 ,故 ,
.
故答案为:
四、解答题
15.(2024·广东深圳·模拟预测)在锐角 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,
已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】
(1)利用二倍角公式及同角三角函数的基本关系计算即可;
(2)利用余弦定理及基本不等式结合三角形面积公式计算即可.
【详解】(1) ,解得 (负值舍去),
又 是锐角三角形,则 ,
故 ;
(2) ,解得 ,当且仅当 时取得等号,
由(1)知
故 ,
故 面积的最大值为 .
16.(2024·全国·模拟预测)已知 为锐角三角形,且 .
(1)求 的值;
(2)求 的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形内角和为 ,结合两角和与差的正弦余弦公式将
变形,求解即可;
(2)结合(1)把 变形,整理得到关于正切的式子,令 , ,
然后利用不等式求解最小值.
【详解】(1)因为 ,所以 , ,
在锐角 中,因为 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,
在锐角 中, , 为锐角,所以 ,所以 ;
(2)由(1)知 ,所以 ,
即 ,
所以
,
令 , ,则 ,
所以原式
,
当且仅当 ,即 ,又 ,
即 或 , 时等号成立,符
合锐角三角形,所以原式的最小值为 .
17.(2024·湖北·一模)在 中,已知 .
(1)求 的大小;
(2)若 ,求函数 在 上的单调递增区间.
【答案】(1) 或
(2)【分析】(1)利用正弦定理及三角函数的特殊值对应特殊角即可求解;
(2)利用大边对大角及三角形的内角和定理,再利用诱导公式及三角函数的性质即可求解.
【详解】(1)在 中,由正弦定理可得:
,即 ,解得 ,
又 ,故 或 .
(2)由 ,可得 ,故 .
,
令 ,解得 .
由于 ,取 ,得 ;取 ,得 ;取 ,得
,
故 在 上的单调递增区间为 .
18.(2024·四川内江·三模)在斜 中,角A、B、C所对的边分别为
.
(1)求 的值;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)化简 可得 ,结合
,解方程即可求得答案;
(2)利用二倍角公式可求出 ,继而求得 ,再由正弦定理求出
a,由三角形面积公式,即可求得答案.
【详解】(1)由于 ,
故 ,则 ,
代入 ,得 ,
解得 或 ,由于 为斜三角形,故 舍去;
则 ;
(2)由 ,得 ,
则 ,
即 ,由于 ,故C为锐角,
则 ,故 ,
又 ,故 ,
则 ,
所以 .
19.(2022·浙江·模拟预测)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)若 ,求C;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由题给条件求得 ,进而求得 ;
(2)先利用正弦定理和题给条件求得 和 ,再构造函数
,求得此函数值域即为 的取值范围
【详解】(1)由 ,
可得 ,则
整理得 ,解之得 或
又 ,则 ,则 ,则
(2)A ,B为 的内角,则
则由 ,可得 ,则 均为锐角
又 ,则 ,
则 ,则
因为 ,则
令 ,则
又 在 单调递增, ,
可得 ,则 的取值范围为 ,
则 的取值范围为
【拓展冲刺练】
一、单选题
1.(2024·福建南平·二模)已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由同角三角函数的基本关系求出 ,再由二倍角的余弦公式和诱导
公式化简代入即可得出答案.
【详解】因为 ,所以 ,
解得: ,
.
故选:A.2.(2024·辽宁丹东·一模)已知 , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】首先结合二倍角公式、半角公式以及角的范围将已知等式变形为
,解得 ,两边平方即可求解.
【详解】因为 ,所以 ,所以 ,
所以
,
所以 ,
即 ,
所以 ,
即 ,
所以 .故选:A.
【点睛】关键点点睛:关键是得出 ,由此即可顺利得解.
3.(2024·河南南阳·一模)已知三个锐角 满足 ,则
的最大值是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先根据题意分别求出 ,再根据平方关系求出 的关系,再利用
基本不等式即可得解.
【详解】因为三个锐角 满足 ,
所以 ,
则 ,
所以 ,
整理得 ,
又 ,
于是解得 ,当且仅当 时取等号,
所以 的最大值为 .
故选:D.
【点睛】关键点点睛:根据 求出 ,再根据平方关
系求出 的关系是解决本题的关键.
4.(23-24高三上·浙江·阶段练习)若 ,则 的值
为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先由三角函数平方关系结合已知求出 ,从而求出 ,再由
即可求出 ,最后由两角和的正切公式代入表达式即可求解.
【详解】一方面由题意 ,且注意到 ,
联立得 ,解得 ,
所以 ,
另一方面不妨设 ,且 ,
所以有 ,解得 或 (舍去),即 ,由两角和的正切公式有
,
所以
.
故选:B.
二、多选题
5.(2024·全国·模拟预测)已知 , , ,
,则( )
A. B. C. D.
【答案】ABD
【分析】先利用诱导公式化简 的三角函数值,再根据 的大小可判断各
数的大小.
【详解】∵ ,∴ , ,
∵ ,
∴ , ,
, ,
即 , ,
所以 ,
即 ,所以ABD正确,C错误.
故选:ABD.6.(2024·湖北·模拟预测)设 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【分析】对A,利用诱导公式求解判断;对B,利用二倍角正弦公式运算求解;对C,利用
商数关系切化弦,再根据诱导公式化简求解;对D, ,又
,假设 ,可推出矛盾.
【详解】对于A, ,故A错误;
对于B, ,故B正确;
对于C, ,故C正确;
对于D, , ,
若 ,则 ,矛盾,故D错误.
故选:BC.
三、填空题
7.(21-22高二下·浙江金华·阶段练习)已知 ,求
.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用诱导公式化简求解作答.【详解】由 ,得 ,即 ,
因此 ,
所以 .
故答案为:
8.(2023·广东惠州·二模)函数 经过点 ,图象如
图所示,图中阴影部分的面积为 ,则 .
【答案】
【分析】根据阴影部分的面积以及已知点求得 的解析式,进而求得 .
【详解】由图可知 ,
则 ,
依题意, ,
由于 ,
所以 ,所以 .
则
.
故答案为:
9.(2022·重庆沙坪坝·模拟预测)已知锐角三角形 的内角A,B,C所对的边分别是
a,b,c,且 ,若 ,则 的取值范围为 .
【答案】
【分析】由题可得 ,将 用含 的式子表示,然后根据角 的范围,求
的取值范围.
【详解】∵ ,
∴ ,即 ,
∵又 ,且 都为锐角,故 , ,
因为锐角三角形 ,所以
所以
所以 所以 ,
又因为所以
所以 ,解得 或 (舍去)
故 .
故答案为: .
四、解答题
10.(2024·全国·模拟预测)在 中,已知
.
(1)若 ,证明: 为直角三角形;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2) .
【分析】(1)先根据已知条件及正弦定理得到 ;再由
及同角三角函数基本关系即可证明
(2)先结合(1)中结论可得出 ;再根据 及两角差的正弦公式
可求出 ;最后利用三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)证明:
因为所以在 中,由正弦定理得: ,
在 中,由正弦定理得: .
因为 ,
所以 ,
则 .
因为 ,
所以 ,
所以 .
不妨令 ,
由 ,得 ,即 .
所以 ,解得: ,即
所以 为直角三角形.
(2)
当 时, 为 的中点.
则 .
设 ,
由(1)可知 ,
所以 ,
所以 ,即 ,
所以 .
因为 ,即 ,所以 ,
则 .
所以 .
11.(22-23高三上·陕西商洛·期中)在非 中,已知 ,
其中 .
(1)若 , ,求 的值;
(2)是否存在 使得 为定值?若存在,求 的值,并求出该定值为多少;
若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在; ,定值为
【分析】(1)由题意求得 , , ,从而条件转化为
,进而 ;
(2)由(1)得 ,从而
,令 ,即
恒成立,从而得到 ,即可求解.【详解】(1)由 且 ,可得 , .
同理可得由 ,可得 ,
因为 ,即 ,
所以 ,
所以 .
(2)由(1)得 ,
即 ,
又由
(令其值为 ),
即 恒成立,
可得 ,解得 , ,
故存在 使得 为定值,其定值为 .
【点睛】关键点睛:
先由条件得 ,再计算
,在这里关键令 ,从而转化为恒成立,进而得到 ,进而求解.