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专题 08 解三角形
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2023真题展现
考向一 三角形中的几何运算
考向二 正弦定理
真题考查解读
近年真题对比
考向一 正弦定理
考向二 解三角形
命题规律解密
名校模拟探源
易错易混速记/二级结论速记
考向一 三角形中的几何运算
1.(2023•新高考Ⅱ•第17题)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知△ABC面积为√3,
D为BC的中点,且AD=1.
π
(1)若∠ADC= ,求tanB;
3
(2)若b2+c2=8,求b,c.
√3
解:(1)D为BC中点,S =√3,则S = ,
ΔABC ΔACD 2
过A作AE⊥BC,垂足为E,如图所示:
1 √3 1 √3 √3
△ADE中,DE= ,AE= ,S = ⋅ CD= ,解得CD=2,
2 2 ΔACD 2 2 2
5
∴BD=2,BE= ,
2
√3
AE 2 √3
故tanB= = = ;
BE 5 5
2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】→ 1 → → → 1
(2)AD= (AB+AC),AD2= (c2+b2+2bccosA),
2 4
1
AD=1,b2+c2=8,则1= (8+2bccosA),∴bccosA=﹣2①,
4
1
S = bcsinA=√3,即bcsin A=2√3②,
ΔABC 2
2π
由①②解得 tan A=-√3,∴A= ,∴bc=4,
3
又b2+c2=8,
∴b=c=2.
考向二 正弦定理
2.(2023•新高考Ⅰ•第17题)已知在△ABC中,A+B=3C,2sin(A﹣C)=sinB.
(1)求sinA;
(2)设AB=5,求AB边上的高.
3√10
【答案】(1) ;(2)6.
10
π
解:(1)∵A+B=3C,A+B+C= ,∴4C= ,∴C= ,
4
∵2sin(A﹣C)=sinB,∴2sin(A π﹣C)=si π n[ ﹣(A+C)]=sin(A+C),
∴2sinAcosC﹣2cosAsinC=sinAcosC+cosAsinC,∴sinAcosC=3cosAsinC,
π
√2 √2 1
∴ sin A=3× cosA,∴sinA=3cosA,即cosA = sinA,
2 2 3
1 9
又∵sin2A+cos2A=1,∴sin2A+ sin2A=1,解得sin2A=
,
9 10
又∵A (0, ),∴sinA>0,
3√10
∴sinA
∈= π
;
10
3√10 1 √10
(2)由(1)可知sinA= ,cosA= sinA= ,
10 3 10
3√10 √2 √10 √2 2√5
∴sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC= × + × = ,
10 2 10 2 5
AB AC BC 5
= = = =
∴sinC sinB sin A π 5√2,
sin
4
2√5 3√10
∴AC=5√2sinB=5√2× =2√10,BC=5√2×sin A=5√2× =3√5,
5 10
1 1
设AB边上的高为h,则 AB⋅h= ×AC×BC×sinC,
2 2
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】5 1 √2
∴ h= ×2√10×3√5× ,解得h=6,
2 2 2
即AB边上的高为6.
【命题意图】
考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、用正余弦定理解三角形、三角恒等变换等.
【考查要点】
解三角形是高考必考内容.考查正余弦定理和三角形面积公式.借助正余弦定理和三角形面积公式以
及恒等变形公式进行边角转换和化简,求边长、角度、面积等.
【得分要点】
1.正弦定理和余弦定理
定理 正弦定理 余弦定理
内容 a b c a2=b2+c2﹣2bccosA
= = =2R
sinA sinB sinC
b2=a2+c2﹣2accosB
(R是△ABC外接圆半径)
c2=a2+b2﹣2abcosC
变形 a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC b2+c2-a2
cosA=
形式 a b c 2bc
sinA= ,sinB= ,sinC=
2R 2R 2R a2+c2-b2
cosB=
a:b:c=sinA:sinB:sinC 2ac
asinB=bsinA,bsinC=csinB, a2+b2-c2
cosC=
2ab
asin C=csinA
解决 已知两角和任一边,求另一角和其他两 已知三边,求各角;
三角 条边; 已知两边和它们的夹角
形的 已知两边和其中一边的对角,求另一边 求第三边和其他两角
问题 和其他两角
2.三角形面积公式
1
(1)S= a•h(h 表示边a上的高).
2 a a
1 1 1
(2)S= absinC= acsinB= bcsinA.
2 2 2
1
(3)S= r(a+b+c)(r为内切圆半径).
2
3.解三角形常用结论
名称 公式 变形
内角和定理 A+B+C= A B π C
+ = -
2 2 2 2
π
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】2A+2B=2 ﹣2C
余弦定理 a2=b2+c2﹣2bccosA b2+πc2-a2
cosA=
b2=a2+c2﹣2accosB 2bc
c2=a2+b2﹣2abcosC a2+c2-b2
cosB=
2ac
a2+b2-c2
cosC=
2ab
正弦定理 a b c a
= = =2R a=2RsinA,sinA=
sin A sinB sinC 2R
R为△ABC的外接圆半径 b
b=2RsinB,sinB=
2R
c
c=2RsinC,sinC=
2R
射影定理 acosB+bcosA=c
acosC+ccosA=b
bcosC+ccosB=a
面积公式 1 1 1 2S
S = ah = bh = ch sinA= △
△ 2 a 2 b 2 c bc
1 1 1 2S
S △ = 2 absinC= 2 acsinB= 2 bcsinA sinB= △
ac
1
S △ = 2 (a+b+c)r sinC= 2S △
ab
(r为△ABC内切圆半径)
考向一 正弦定理
3.(2021•新高考Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC上,
BDsin∠ABC=asinC.
(1)证明:BD=b;
(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.
解:(1)证明:由正弦定理知, ,
∴b=2Rsin∠ABC,c=2Rsin∠ACB,
∵b2=ac,∴b•2Rsin∠ABC=a•2Rsin∠ACB,
即bsin∠ABC=asinC,
∵BDsin∠ABC=asinC,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴BD=b;
(2)法一:由(1)知BD=b,
∵AD=2DC,∴AD= ,DC= ,
在△ABD中,由余弦定理知,cos∠BDA= = = ,
在△CBD中,由余弦定理知,cos∠BDC= = = ,
∵∠BDA+∠BDC= ,
∴cos∠BDA+cos∠BDC=0,
π
即 =0,
得11b2=3c2+6a2,
∵b2=ac,
∴3c2﹣11ac+6a2=0,
∴c=3a或c= ,
在△ABC中,由余弦定理知,cos∠ABC= = ,
当c=3a时,cos∠ABC= >1(舍);
当c= 时,cos∠ABC= ;
综上所述,cos∠ABC= .
法二:∵点D在边AC上且AD=2DC,
∴ ,
∴ ,
而由(1)知BD=b,
∴ ,
即3b=c•cos∠ABD+2a•cos∠CBD,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】由余弦定理知: ,
∴11b2=3c2+6a2,
∵b2=ac,
∴3c2﹣11ac+6a2=0,
∴c=3a或c= ,
在△ABC中,由余弦定理知,cos∠ABC= = ,
当c=3a时,cos∠ABC= >1(舍);
当c= 时,cos∠ABC= ;
综上所述,cos∠ABC= .
法三:在△BCD中,由正弦定理可知asinC=BDsin∠BDC=bsin∠BDC,
而由题意可知ac=b² asinC=bsin∠ABC,
于是sin∠BDC=sin∠ABC,从而∠BDC=∠ABC或∠BDC+∠ABC= .
⇒
π
若∠BDC=∠ABC,则△CBD∽△CAB,于是CB²=CD•CA a²= a:b:c=1: :3,
无法构成三角形,不合题意.
⇒ ⇒
若∠BDC+∠ABC= ,则∠ADB=∠ABC △ABD∽△ACB,
π ⇒
于是AB²=AD•AC c²= a:b:c=3: :2,满足题意,
⇒ ⇒
因此由余弦定理可得cos∠ABC= = .
4.(2021•新高考Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边长为a,b,c,b=a+1,c=a+2.
(1)若2sinC=3sinA,求△ABC的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.
解:(1)∵2sinC=3sinA,
∴根据正弦定理可得2c=3a,
∵b=a+1,c=a+2,
∴a=4,b=5,c=6,
在△ABC中,运用余弦定理可得 ,
∵sin2C+cos2C=1,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴sinC= ,
∴ = .
(2)∵c>b>a,
∴△ABC为钝角三角形时,角C必为钝角,
= ,
∴a2﹣2a﹣3<0,
∵a>0,
∴0<a<3,
∵三角形的任意两边之和大于第三边,
∴a+b>c,即a+a+1>a+2,即a>1,
∴1<a<3,
∵a为正整数,
∴a=2.
考向二 解三角形
5.(2022•新高考Ⅰ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 = .
(1)若C= ,求B;
(2)求 的最小值.
解:(1)∵ = ,1+cos2B=2cos2B≠0,cosB≠0.
∴ = = ,
化为:cosAcosB=sinAsinB+sinB,
∴cos(B+A)=sinB,
∴﹣cosC=sinB,C= ,
∴sinB= ,
∵0<B< ,∴B= .
(2)由(1)可得:﹣cosC=sinB>0,∴cosC<0,C ( , ),
∈ π
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴C为钝角,B,A都为锐角,B=C﹣ .
sinA=sin(B+C)=sin(2C﹣ )=﹣cos2C,
= = = =
= +4sin2C﹣5≥2 ﹣5=4 ﹣5,当且仅当sinC= 时取等号.
∴ 的最小值为4 ﹣5.
6.(2022•新高考Ⅱ)记△ABC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S ,S ,S .已知S ﹣S +S = ,sinB= .
1 2 3 1 2 3
(1)求△ABC的面积;
(2)若sinAsinC= ,求b.
解:(1)S = a2sin60°= a2,
1
S = b2sin60°= b2,
2
S = c2sin60°= c2,
3
∵S ﹣S +S = a2﹣ b2+ c2= ,
1 2 3
解得:a2﹣b2+c2=2,
∵sinB= ,a2﹣b2+c2=2>0,即cosB>0,
∴cosB= ,
∴cosB= = ,
解得:ac= ,
S△ABC = acsinB= .
∴△ABC的面积为 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由正弦定理得: = = ,
∴a= ,c= ,
由(1)得ac= ,
∴ac= • =
已知,sinB= ,sinAsinC= ,
解得:b= .
本专题是高考常考内容,结合往年命题规律,解三角形的题目多以解答题的形式出现,分值为10分。
一.正弦定理(共7小题)
1 . ( 2023• 淮 北 二 模 ) 已 知 △ ABC 的 角 A , B , C 的 对 边 分 别 为 a , b , c , 且
.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为 ,sinB=1+cosC,点D为边BC的中点,求AD的长.
【解答】解:(1)因为 ,
所以由正弦定理可得 ,
即 .
由余弦定理可得 ,
又A (0, ),所以 .
(2)因为sinB=1+cosC,
∈ π
所以 ,
即 ,
又0<B< ,则 ,所以 .
π
所以a=b, .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,
所以a=b=2.
在△ACD中,由余弦定理可得 ,
即 .
2.(2023•西固区校级二模)若△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足sin2A﹣sin2B﹣sin2C
=sinBsinC.
(1)求角A;
(2)若a=6,求△ABC周长的取值范围.
【解答】解:(1)△ABC中,因为sin2A﹣sin2B﹣sin2C=sinBsinC,
由正弦定理得a2﹣b2﹣c2=bc,
由余弦定理得a2=b2+c2﹣2bccosA,
由①②解得cosA=﹣ ,
又A (0, ),所以A= ;
∈ π
(2)由a=6,sinA=sin = ,
根据正弦定理得 = = = =4 ,
所以b=4 sinB,c=4 sinC=4 sin( ﹣B)=6cosB﹣2 sinB,
所以a+b+c=6+4 sinB+(6cosB﹣2 sinB)=6+2 sinB+6cosB=6+4 sin(B+ );
又0<B< ,所以 ,所以 ,
所以△ABC周长的取值范围为(12,6+4 ].
3.(2023•小店区校级模拟)在三角形 ABC中,内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,a=2b,且
.
(1)求角C;
(2)E为三角形ABC所在平面内的一点, 且 ,求线段CE的长.
【解答】解:(1)由a=2b,得sinA=2sinB,
又 ,∴2sinCsinB=sinAcos(C﹣ )=2sinBcos(C﹣ ).
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴sinC=cos(C﹣ )= cosC+ sinC,
∴tanC= ,所以C=60°.
(2)设AE与BC交于M,由 ,知M为BC的中点,
∵a=2b,∴MC=CA,∴△AMC是等边三角形,∴∠AMC=60°,
∴∠EMC=120°,
又∵ ,∴AM=1=MC=ME,
在△MEC中,由余弦定理有EC2=ME2+CM2﹣2MC×ME×cos∠CME=1+1+1=3,
∴CE= .
4.(2023•山西模拟)如图,在四边形ABCD中,已知∠ABC= ,∠BDC= ,AB=BC=7 .
(1)若BD=5 ,求AD的长;
(2)求△ABD面积的最大值.
【解答】解:(1)在△BCD中,由余弦定理,得BC2=BD2+DC2﹣2BD⋅DC⋅cos∠BDC,
∴ ,整理得 ,
解得 或 (舍去),
∴ ,
而 ,故 ,
∴ ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】故 在 △ ABD 中 , AD2 = AB2+BD2﹣ 2AB⋅ BD⋅ cos∠ ABD =
,
∴ ;
(2)设 ,则在△BCD中, ,
则 ,
所 以 =
,
当 ,即 时,△ABD面积取到最大值 .
5.(2023•河南模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知5bsinA=3atanB,D是AC边上
一点,AD=2DC,BD=2.
(1)求cosB;
(2)求 的最大值.
【解答】解:(1)由正弦定理及5bsinA=3atanB知,5sinBsinA=3sinAtanB,
因为sinA>0,所以5sinB=3tanB,
所以cosB= = .
(2)因为AD=2DC,所以 = + = + = + ( ﹣ )= + ,
又BD=2,
所以 2=( + )2= 2+ • + 2= c2+ ca• + a2=4,整理得5c2+12ac+20a2=
180,
所以12ac=180﹣(5c2+20a2)≤180﹣2 c• a=180﹣20ac,
所以ac≤ ,当且仅当 c= a,即c=2a= 时,等号成立,
所以 =accosB= ac≤ × = ,
故 的最大值为 .
6.(2023•武昌区校级模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】BD平分∠ABC交AC于点D,且BD=2,2AD=3CD.
(Ⅰ)求B;
(Ⅱ)求△ABC的面积.
【解答】解:(Ⅰ)∵ ,
∴acos =asin =bsinA,
∴由正弦定理可得sinAsin =sinBsinA=2sin cos sinA,
∵A,B (0, ),可得 (0, ),sinA>0,
∈ π ∈
∴cos = ,可得 = ,
∴可得B= .
(Ⅱ)∵BD平分∠ABC交AC于点D,且BD=2,2AD=3CD,即 = ,即3a=2c,①
∴ = = ,可得tanA= ,可得sinA= ,
∴在△ABD中,由正弦定理 ,可得AD= = = ,可得
CD= ,
∴可得b=AD+CD= ,
∴在△ABC中,由余弦定理可b2=a2+c2﹣2accosB,得( )2=a2+c2+ac,②
∴由①②解得a= ,c=5,
∴S△ABC = acsinB= = .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】7.(2023•润州区校级二模)在① ;② ;③
这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.
问题:在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足_____.
(1)求角A的大小;
(2)若D为线段CB延长线上的一点,且 ,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)若选择①,∵ .
∴ ,
∵sinC≠0,
∴ ,
即 ,
∵A (0, )∴ ;
若选∈择②,π∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∵A (0, )∴ ;
若选∈择③,π∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
又∵B (0, ),
∴sinB≠0,
∈ π
∴ ,
∵A (0, ),
∈ π
∴ ;
(2)设BD=x,AB=y,∠ABD= ,
在△ABC中,用余弦定理可得AC2=
θ
BC2+BA2﹣2BC⋅BA⋅cos∠ABC,
即12=4x2+y2﹣2×2xycos( ﹣ )①,
π θ
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】又∵在△ABC中,BC2=AC2+AB2﹣2AC⋅AB⋅cos∠CAB,
即 .即4x2=y2﹣6y+12,即 ②,
在△ABD中,用余弦定理可得AD2=BD2+BA2﹣2BD⋅BA⋅cos∠ABD,
即3=x2+y2﹣2xycos ③,③×2+①可得6x2+3y2=18,
θ
将②式代入上式可得y=2,x=1, .
二.余弦定理(共4小题)
8.(2023•蒙城县校级三模)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且cos2C﹣cos2A=
sinAsinB﹣sin2B.
(1)求∠C的大小;
(2)已知a+b=4,求△ABC的面积的最大值.
【解答】解:(1)∵cos2C﹣cos2A= sinA•sinB﹣sin2B,
∴1﹣sin2C﹣(1﹣sin2A)= sinA•sinB﹣sin2B,
∴sin2A﹣sin2C= sinA•sinB﹣sin2B,
∴a2+b2﹣c2= ab,
∴cosC= = = ,
∵C (0, ),∴∠C= .
(2)∈∵a+bπ≥2 ,∴4≥2 ,∴ab≤4,
当且仅当a=b=2时取等号,∴(ab) =4,
max
∴△ABC面积的最大值为 ×4×sin = .
9.(2023•广西模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知 .
(1)证明:A=B.
(2)若D为BC的中点,从①AD=4,② ,③CD=2这三个条件中选取两个作为条件证明
另外一个成立.
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解答】(1)证明:因为 ,
由余弦定理可得 ,
即 ,又由正弦定理 ,得cosA=cosB,
角A,B为△ABC中内角,所以A=B.
(2)△ABC中,A=B,D为BC的中点,如图所示,
①② ③,
⇒
已知AD=4, ,求证CD=2.
证明:AC=2CD,△ACD中, ,
解得CD=2.
①③ ②,
⇒
已知AD=4,CD=2,求证 .
证明:AC=2CD=4,所以△ACD中, .
②③ ①,
⇒
已知 ,CD=2,求证:AD=4.
证明:AC=2CD=4,
在△ACD中,由余弦定理, ,
所以AD=4.
10.(2023•东风区校级模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对应边分别为a,b,c.a=2 ,b=2,且
cosA(ccosB+bcosC)+asinA=0.
(1)求A;
(2)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解答】解:(1)因为 cosA(ccosB+bcosC)+asinA=0,
由正弦定理可得: cosA(sinCcosB+sinBcosC)+sinAsinA=0,
可得: cosAsin(B+C)+sin2A=0,
在△ABC中,sin(B+C)=sinA≠0,
所以可得 cosA+sinA=0,
即tanA=﹣ ,而A为三角形的内角,
所以可得A= ;
(2)在△ABC中由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccosA,
π
因为a=2 ,b=2,
所以28=4+c2﹣2×2c•(﹣ ),解得:c=4或c=﹣6(舍),
所以c=4,
再由余弦定理可得a2+b2﹣c2=2bacosC,可得cosC= ,
在Rt△ABD中,CD= = = ,
所以可得CD= ,
S△ABD = S△ABC = • AB•ACsin∠BAC== •4•2• = ;
所以△ABD的面积为 .
11.(2023•泸县校级模拟)已知△ABC 的角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,满足(b﹣a)
(sinB+sinA)=(b﹣c)sinC.
(1)求A;
(2)从下列条件中:①a= ;②S△ABC = 中任选一个作为已知条件,求△ABC周长的取值范围.
【解答】解:(1)因为(b﹣a)(sinB+sinA)=(b﹣c)sinC,
由正弦定理得(b﹣a)(b+a)=(b﹣c)c,即b2+c2﹣a2=bc﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(2
分)
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】由余弦定理得 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(4分)
所以 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(5分)
(2)选择① .由正弦定理 ,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(6
分)
即 △ ABC 周 长 = =
﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
∵ ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)
即△ABC周长的取值范围 ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
选择② .,得 ,得bc=4.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(7
分)
由余弦定理得a2=b2+c2﹣bc=(b+c)2﹣3bc=(b+c)2﹣12,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(9分)
即△ABC周长 ,
∵ ,当且仅当b=c=2时等号成立.﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(11分)
∴
即△ABC周长的取值范围[6,+∞)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣(12分)
三.三角形中的几何计算(共10小题)
12.(2023•西城区一模)如图,在△ABC中,∠A= ,AC= ,CD平分∠ACB交AB于点D,CD
= .
(Ⅰ)求∠ADC的值;
(Ⅱ)求△BCD的面积.
【解答】解:(Ⅰ)在△ADC中,由正弦定理可得, ,
则 = ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∵ ,
∴ ;
(Ⅱ)由(I)可知, ,
∵CD平分∠ACB交AB于点D,
∴ ,
∴ ,
∴△ABC为等腰三角形,
∴ = ,
∵sin∠ACD= = ,
∴△BCD的面积为 = × = .
13.(2023•武功县校级模拟)在△ABC中,是A,B,C所对应的分边别为a,b,c,且满足asinB=
bsin2A.
(1)求∠A;
(2)若a=2,△ABC的面积为 ,求三角形的周长.
【解答】解:(1)因为asinB=bsin2A,由正弦定理可知: ,
则 ,所以sin2A=sinA,即2cosA=1,
又因为0<A< ,所以 ;
π
(2)因为 ,所以bc=8,
又由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA得, ,
所以b2+c2=12,又由 ,
所以△ABC的周长为: .
14.(2023•全国三模)已知a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边,且 .
(1)求角C;
(2)若c=2,△ABC的面积为 ,求△ABC的周长.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解答】解:(1)因为 ,
所以由正弦定理得 .
因为B= ﹣A﹣C,
所以sinB=sin( ﹣A﹣C)=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC,
π
所以 π .
因为A (0, ),
所以sinA≠0,
∈ π
所以 ,即 .
所以 ,
即 .
又C (0, ),
∈ π
所以 .
(2)因为△ABC的面积为 ,所以 .
由①知 ,所以ab=4①.
由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC,
又c=2,所以a2+b2=8②.
由①②解得a=b=2.
故△ABC的周长为a+b+c=6.
15 . ( 2023• 船 营 区 校 级 模 拟 ) 在 ① ; ② ; ③
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△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足____.
(1)求角C;
(2)若△ABC的面积为 的中点为D,求BD的最小值.
【解答】解:(1)选① ,由正弦定理可得:
,
又因为0<B< ,可得 ,
π
即 ,所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】又因为 ,所以 ,
所以 ,解得 ,
选②由题意得: ,
,
∵C (0, ),∴ ,
∈ π
选③ ,
由正弦定理可得:
,
,
,又C (0, ),
∈ π
∴C= ;
(2) ,
解得ab=32,
由余弦定理可得:
,
∴BD≥4,
当且仅当 时,即a=4,b=8取等号,
∴BD的最小值为4.
16.(2023•甘肃模拟)在△ABC中,角 A,B,C 的对边分别是 a,b,c,asin(B+C)=(b﹣c)
sinB+csinC.
(1)求A;
(2)若D在BC上,a=2,且AD⊥BC,求AD的最大值.
【解答】解:(1)由asin(B+C)=(b﹣c)sinB+csinC,得asinA=(b﹣c)sinB+csinC,
由正弦定理,得a2=(b﹣c)b+c2=b2+c2﹣bc.
由余弦定理,得 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】又A (0, ),所以 ;
(2)因为a2=b2+c2﹣2bccosA=b2+c2﹣bc≥2bc﹣bc=bc,
∈ π
所以bc≤4,当且仅当b=c=2时取等号,
又 ,a=2,
所以 ,
故AD的最大值为 .
17.(2023•安徽模拟)如图,在 Rt△ABC 中,AB⊥AC,D,E 分别为边 CA,CB 上一点,
.
(1)若 ,求AB的长;
(2)若∠ADE=∠BED,求BE的长.
【解答】解:(1) ,在三角形BDE中,BE2=BD2+DE2﹣2BD•DEcos∠EDB,
可得28=BD2+64﹣2BD× ,解得BD=6 或BD=2 (舍去因为此时BD<AD),
在Rt△ABD中,AB= = =2 .
(2)设∠ADB= ,cos = ,BD=4cos ,∠ADE=∠BED,可得∠DEB= + ,∠EBD=
α α α α
= ,
在△DBE中, ,即 ,
可得6sin( )= ,整理可得 ,
令t= =2sin( ) [﹣2,2],
∈
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】化简可得t2﹣1=t,解得t= ,即sin( + )= ,
α
BE= = =4 ﹣4.
18.(2023•涪城区校级模拟)在① acosB﹣bcosA=c﹣b,② tanA+tanB+tanC﹣ tanBtanC=0,
③△ABC的面积为 a(bsinB+csinC﹣asinA),这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以
解答.
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且_____.
(1)求角A;
(2)若a=8,△ABC的内切圆半径为 ,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)若选①,则由正弦定理得sinAcosB﹣sinBcosA=sinC﹣sinB,
∴sinAcosB﹣sinBcosA=sin(A+B)﹣sinB,
∴sinAcosB﹣sinBcosA=sinAcosB+cosAsinB﹣sinB,
∴2cosAsinB=sinB,∵sinB≠0,∴cosA= ,
∵A (0, ),∴A= ;
若选∈②,∵πtanA+tanB+tanC﹣ tanBtanC=0,
∴tanC= =﹣tan(A+B)=﹣
∴ tanB=tanAtanB,∴tanA= ,A (0, ),∴A= ;
∈ π
若选③,∵△ABC的面积为 a(bsinB+csinC﹣asinA),
∴ bcsinA= a(bsinB+csinC﹣asinA),
∴b2+c2﹣a2=bc,∴cosA= = ,
A (0, ),∴A= ;
∈ π
(2)∵△ABC的内切圆半径为 ,∴ (a+b+c)• = bcsinA,
∴(b+c+8)• = bc,∴b+c+8= bc,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】且b2+c2﹣2bc• =64,即(b+c)2﹣3bc=64,
∴( bc﹣8)2﹣3bc=64,∴bc=44,
∴S△ABC = ×44× =11 .
19.(2023•邯郸二模)已知条件:① 2a=b+2ccosB;② ;③
.
从三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.
问题:在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足:____.
(1)求角C的大小;
(2)若 ,∠ABC与∠BAC的平分线交于点I,求△ABI周长的最大值.
【解答】解:(1)选择条件①,2a=b+2ccosB,
在△ABC中,由余弦定理得 ,
整理得a2+b2﹣c2=ab,则 ,
又C (0, ),所以 ;
选择∈条件②π, ,
于是 ,
由正弦定理得 ,
因为sinA≠0,则 ,即 ,
因为A+B+C= ,因此 ,即 ,
π
又C (0, ),所以 ;
∈ π
选择条件③, ,
则 ,
所以 ,
则 ,又C (0, ),
∈ π
即有 ,则 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ;
(2)由(1)知, ,有 ,
而∠BAC与∠ABC的平分线交于点I,
即有 ,于是 ,
设∠ABI= ,则 ,且 ,
θ
在△ABI中,由正弦定理得 ,
所以 ,AI=4sin ,
θ
所以△ABI的周长为
=
= ,由 ,得 ,
则当 ,即 时,△ABI的周长取得最大值 ,
所以△ABI周长的最大值为 .
20.(2023•资阳模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bsinB﹣csinC=a.
(1)证明:
(2)若 , ,求△ABC的面积.
【解答】(1)证明:因为bsinB﹣csinC=a,所以sin2B﹣sin2C=sinA,
所以sinBsin(A+C)﹣sinCsin(A+B)=sinA,
所以sinB(sinAcosC+cosAsinC)﹣sinC(sinAcosB+cosAsinB)=sinA,
即sinBsinAcosC﹣sinCsinAcosB=sinA,
因为在△ABC中A、B、C (0, ),所以sinA≠0,
∈ π
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】即sinBcosC﹣sinCcosB=1,
故sin(B﹣C)=1,即 ;
(2)解:由(1)可知 ,
因为 ,所以 .则 , ,
由正弦定理可知 .则b=4sinB.c=4sinC,
故△ABC的面积 .
21.(2023•湖北模拟)如图,在平面四边形ABCD中,AB⊥AD, ,AB=1.
(1)若 ,求△ABC的面积;
(2)若 , ,求tan∠CAD.
【解答】解:(1)因为 ,AB=1, ,
由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2×AB×BC×cos∠ABC,
所以7=1+BC2+BC,即BC2+BC﹣6=0,解得BC=2,
所以 .
(2)设∠CAD= ,
θ
在△ACD中,由正弦定理得 ,所以 ①,
在△ABC中, , ,
则 ,即 ②
由①②得: ,即 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】∴ ,
整理得 ,所以 .
四.解三角形(共39小题)
22.(2023•凯里市校级一模)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,满足sin(B﹣C)=1,
且(bcosC﹣ccosB)tanA= a.
(1)求A的大小;
(2)若a= ,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)因为(bcosC﹣ccosB)tanA= a,由正弦定理可得(sinBcosC﹣sinCcosB)tanA=
sinA,
即sin(B﹣C)tanA= sinA,
因为sinA≠0,
所以cosA= ,而A (0, ),
∈ π
所以A= ;
(2)因为sin(B﹣C)=1,在△ABC中,可得B﹣C= ,即B= +C,
而B+C= ,解得B= ,C= ,
π π
由正弦定理可得 = = ,即 = = = ,
所以S△ABC = bcsinA= •6sin sin • = sin cos = sin = .
23.(2023•沙坪坝区校级模拟)在△ABC中,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足 = .
(1)求 的值;
(2)若△ABC的面积为1,求边a的最小值.
【解答】解:(1)由于 = ,则acosB+bcosA=2b,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】由射影定理acosB+bcosA=c,于是c=2b,
故 = ;
(2)由(1)知c=2b,又 ,则b2sinA=1,
由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA=5b2﹣4b2cosA= ,
于是5=a2sinA+4cosA= ,
故a4≥9,解得 ,当且仅当 取等号,
故边a的最小值 .
24.(2023•梅河口市校级模拟)记△ABC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S ,S ,S ,已知 .
1 2 3
(1)求△ABC的面积;
(2)若 ,求c.
【解答】解:(1)由题意得 , , ,
则 ,即a2﹣c2+b2=4,
由余弦定理得 ,
整理得abcosC=2,则cosC>0,
又 ,
则 ,
所以 ,
则 ;
(2)由正弦定理得 ,
所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】则 或 (舍去),
所以 .
25.(2023•新疆模拟)已知a,b,c分别为△ABC 内角A,B,C的对边,若△ABC 满足cos2A+2sin2
=1,a= ,b=2 .
(1)求角A;
(2)求△ABC的面积.
【解答】解:(1)因为cos2A+2sin2 =1,所以cos2A+2sin2 =1,
所以(2cos2A﹣1)+(1+cosA)=1,即2cos2A+cosA﹣1=0,
所以(2cosA﹣1)(cosA+1)=0,解得 或cosA=﹣1,
又A (0, ),所以cosA= ,即 .
∈ π
(2)由正弦定理得, ,所以 ,解得sinB=1,
因为B (0, ),所以 ,
所以 ∈ π ,
所以△ABC的面积 .
26 . ( 2023• 莆 田 模 拟 ) △ ABC 的 内 角 A , B , C 的 对 边 分 别 为 a , b , c , 已 知
.
(1)求A;
(2)若 ,△ABC的面积为 ,求△ABC的周长.
【解答】解:(1)∵ ,
∴在△ABC中,由正弦定理得 ,
则 ,
又A (0, ),则sinA≠0,
∈ π
∴ ,即 ,解得 ;
(2)∵△ABC的面积 ,即 ,则 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】在 △ ABC 中 , 由 余 弦 定 理 得 , 即
,解得b+c=3,
∴△ABC的周长为 .
27.(2023•岳麓区校级模拟)已知△ABC 中角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,且满足
2csinAcosB+2bsinAcosC= a,c>a.
(1)求角A;
(2)若b=2,△ABC的面积2 ,D是BC边上的点,且 ,求AD.
【解答】解:(1)∵2csinAcosB+2bsinAcosC= a,
∴在△ABC中,由正弦定理得2sinCsinAcosB+2sinBsinAcosC= sinA,
∵A (0, ),即sinA≠0,
∈ π
∴sinCcosB+cosCsinB=sin(B+C)= ,
又A+B+C= ,则sinA= ,
∵c>a,即C>A,
π
∴A= ;
(2)由(1)得A= ,
∵△ABC的面积2 ,b=2,
∴S△ABC = bcsinA=2 ,解得c=4,
∵D是BC边上的点,且 ,
∴ = + = + ( ﹣ )= + ,
∴ 2=( + )2= 2+ 2+ • = + = ,
∴AD= .
28.(2023•广陵区校级模拟)如图,四边形ABCD中,已知BC=1,AC2=AB2+AB+1.
(1)若△ABC的面积为 ,求△ABC的周长;
(2)若AB=3,∠ADB=60°,∠BCD=120°,求∠BDC的值.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解答】解:(1)在△ABC中, ,
因为0°<B<180°,所以B=120°,
由 ,得AB=4,
∴AC2=AB2+AB+1=16+4+1=21,即 ,
∴ ,即△ABC的周长为 ;
(2)设∠BDC= ,则∠DBC=60°﹣ ,∠ABD=60°+ ,∠BAD=60°﹣ ,
θ θ θ θ
在△ABD中,由 ,得 ,
在△BCD中,由 ,得 ,
∴ ,即4sin sin(60°﹣ )=1,
∴sin(2 +30°)=1,
θ θ
∵0°< <60°,∴30°<2 +30°<150°,
θ
∴2 +30°=90°,解得 =30°,即∠BDC的值为30°.
θ θ
29 . ( 2023• 深 圳 模 拟 ) 已 知 a 、 b 、 c 分 别 为 △ ABC 三 内 角 A 、 B 、 C 所 对 的 边 , 且
θ θ
.
(1)求A;
(2)若c2=4a2﹣4b2,且 ,求c的值.
【解答】解:(1)因为 ,由正弦定理得:
,
由A+B+C= B= ﹣(A+C),
所以sinB=sin(A+C)=sinAcosC+sinCcosA,
π⇒ π
所以 ,
所以 ,
又因为0<C< sinC≠0,
π⇒
所以 ,所以 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由(1)以及余弦定理变形式得:
即b2+c2﹣a2=bc,
由 ,
解得 或 (舍去),
所以 ,c=2.
30.(2023•桐城市校级二模)已知△ABC满足2sinCsin(B﹣A)=2sinAsinC﹣sin2B.
(1)试问:角B是否可能为直角?请说明理由;
(2)若△ABC为锐角三角形,求 的取值范围.
【解答】解:(1)假设角B为直角,由三角形内角关系可知 ,
所以sinA=cosC,sinC=cosA,
因为2sinCsin(B﹣A)=2sinAsinC﹣sin2B,
所以2cosAcosA=2sinAcosA﹣1,
所以1+cos2A=sin2A﹣1,所以 ,
显然 ,所以矛盾,故假设不成立,
所以角B不可能为直角.
(2)因为2sinCsin(B﹣A)=2sinAsinC﹣sin2B,
所以2sinCsinBcosA﹣2sinCcosBsinA=2sinAsinC﹣sin2B,
由正弦定理,得2bccosA﹣2accosB=2ac﹣b2,
由余弦定理化简,得3b2=2ac+2a2,
因为△ABC为锐角三角形,
所以
令 ,则有 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 的取值范围为 .
31.(2023•南京三模)已知 =(sin x,cos x), =(cos x, cos x),其中 >0,函数f(x)
ω ω ω ω ω
= •( ﹣ )的最小正周期为
(1)求函数f(x)的单调递增区间:
π
(2)在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足f( )= ,求 的取值范围.
【解答】解:(1)因为 =(sin x,cos x), =(cos x, cos x),
ω ω ω ω
所以函数f(x)= •( ﹣ )
= • ﹣
=sin xcos x+ cos2 x﹣ (sin2 x+cos2 x)
ω ω ω ω ω
= sin2 x+ (1+cos2 x)﹣
ω ω
= sin2 x+ cos2 x
ω ω
=sin(2 x+ ),
ω
因为f(x)的最小正周期为T= = ,所以 =1;
π ω
所以f(x)=sin(2x+ ).
令2k ﹣ ≤2x+ ≤2k + ,k Z,
π π ∈
解得k ﹣ ≤x≤k + ,k Z,
π π ∈
所以函数f(x)的单调递增区间为[k ﹣ ,k + ],k Z.
π π ∈
(2)在锐角△ABC中,f( )=sin(A+ )= ,
因为A (0, ),所以A+ ( , ),所以A+ = ,解得A= ,
∈ ∈
所以 = = ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为 ,所以 ,解得 <B< ,
所以sinB ( ,1),所以 ( , ),
∈ ∈
即 的取值范围是( , ).
32.(2023•晋中二模)△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,其中 ,且满足
.
(1)求△ABC的外接圆半径;
(2)若∠B的平分线BD交AC于点D,且 ,求△ABC的面积.
【解答】解:(1) ,
由正弦定理,得 ,则a2+c2﹣b2=ac,
即 ,
因为0<B< ,
π
所以 ,
设△ABC的外接圆半径为R,由正弦定理知 ,
所以△ABC的外接圆半径为 ;
(2)由BD平分∠ABC,得S△ABC =S△ABD +S△BCD ,
则 ,即ac=a+c,
在△ABC中,由余弦定理可得 ,
又 ,
则a2+c2﹣ac=18,
联立 ,可得a2c2﹣3ac﹣18=0,解得ac=6(ac=﹣3舍去),
故 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】33.(2023•麒麟区校级模拟)在锐角△ABC中,角A,B,C,的对边分别为a,b,c,从条件①:
,条件②: ,条件③:2acosA﹣bcosC=ccosB这三个条件中选
择一个作为已知条件.
(1)求角A的大小;
(2)若a=2,求△ABC周长的取值范围.
【解答】解:(1)选条件①:因为 ,所以 ,即 ,
又因为△ABC为锐角三角形,所以 ,
∵ ,所以 ;
选 条 件 ② : 因 为 , 所 以 , 所 以
,
又因为 ,所以 ;
选条件③:由正弦定理可得2sinAcosA﹣sinBcosC=sinCcosB,
即2sinAcosA=sinBcosC+sinCcosB=sin(B+C)=sinA,
又因为sinA≠0,所以 ,
∵ ,所以 ;
(2)
= ,
∵ ,∴ ,
所以 ,即 ,
又a=2,
∴△ABC周长的取值范围为(2+2 ,6].
34.(2023•龙华区校级模拟)在△ABC 中,角 A、B、C 的对边分别为 a、b、c,且满足
.
(1)求tanAtanB的值;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)若cosAcosB= ,c=6,求△ABC的面积S.
【解答】解:(1)由 ,可得 ,
因为tanA•tanB>0,
所以tanA•tanB=2.
(2)由(1)知tanA•tanB=2,
所以 ,
又因为cosAcosB= ,
所以 ,
所以 ,
即 ,所以sinC= ,
根据正弦定理可得: = ,
解得 ,
所以 ,
.
35.(2023•徐州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b,a,c成等比数列,且
.
(1)求B;
(2)若b=4,延长BC至D,使△ABD的面积为 ,求sin∠ADC.
【解答】解:(1)由b,a,c成等比数列可知,a2=bc,
由正弦定理,可得sin2A=sinBsinC,
又cosA=cos[ ﹣(B+C)]=﹣cos(B+C),
π
∴ ,
即 ,又A (0, ),即sinA>0,
∈ π
∴ ,∴ 或 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】由b,a,c成等比数列可知,A不为最大角,故 .
∴ ,
又B,C (0, ),∴﹣ <B﹣C< ,
∈ π π π
∴B﹣C=0,故 .
(2)由(1)及b=4可知,△ABC是边长为4的正三角形,
过A作AE⊥BC垂足为E,则 ,
∴ ,
∴BD=5,∴CD=1.
在△ACD中,由余弦定理,得
= ,
在△ABD中,由正弦定理,得 .
36.(2023•保定三模)在△ABC 中,BC=10, ,△ABC 内有一点 M,且 BM⊥CM,
.
(1)若 ,求△ABC的面积;
(2)若AC=14.求BM的长.
【解答】解:(1)在 Rt△BMC中,BM= CM,则∠MBC= ,∠BCM= ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为BC=10,则BM=5 ,
在△ABM中,∠ABM= ,∠AMB= ,
则∠BAM= ,
所以 ,即 ,解得AB=15,
则 = .
(2)在△ABC中, ,
即196=AB2+100﹣10AB,即AB2﹣10AB﹣96=0,解得AB=16或AB=﹣6(舍去),
设∠CBM= ,则 ,
θ
在△ABM中, ,即 ,
则 ,即 ,
,
则BM=BC .
37.(2023•招远市模拟)在△ABC中,AB=4,D为AB中点, .
(1)若BC=3,求△ABC的面积;
(2)若∠BAC=2∠ACD,求AC的长.
【解答】解:(1)在△BCD中, ,
由余弦定理可知 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为0<B< ,所以 ,
π
所以 ;
(2)在△ACD中,设∠ACD= ,∠BAC=2 ,
θ θ
则由正弦定理 ,
即 ,得 ,∵ (0, ),所以 ,
θ∈ π
,
所以∠ADC= ﹣ ﹣2 ,
π θ θ
所以 ,
由正弦定理得: ,即 .
38.(2023•祁东县校级模拟)如图,在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,过点A作
AD⊥AB,交线段BC于点D,且AD=DC,a=3,bsinC=asinA﹣bsinB﹣csinC.
(1)求∠BAC;
(2)求△ABC的面积.
【解答】解:(1)∵bsinC=asinA﹣bsinB﹣csinC,
∴由正弦定理得bc=a2﹣b2﹣c2,即b2+c2﹣a2=﹣bc,
∴由余弦定理, ,
又∵∠BAC (0, ),
∈ π
∴ .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)∵AD⊥AB,∴ ,
由第(1)问, ,∴ ,
又∵AD=DC,∴ ,
∴在△ABC中,由正弦定理得 ,
∴ ,
又∵ ,∴ ,
∴△ABC的面积 .
39.(2023•定远县校级二模)设函数 ,若锐角△ABC的内角A,B,C
的对边分别为a,b,c,△ABC外接圆的半径为R,acosB﹣bcosA=R.
(1)若f(A)=1,求B;
(2)求 的取值范围.
【 解 答 】 解 : ( 1 ) 由 题 意 得 =
= ,
f(A)=1,
则 ,
又 ,
所以 ,解得 ,
,
则a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC,
由acosB﹣bcosA=R,有2RsinAcosB﹣2RsinBcosA=R,得 ,
因为A, ,所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,
故 .
(2)由(1)知, ,
所以 ,
因为 ,即 ,所以 ,
则 =
, , 有
,
所以 ,
所以 的取值范围为(﹣1,0).
40 . ( 2023• 乌 鲁 木 齐 模 拟 ) 在 △ ABC 中 , 角 A , B , C 的 对 边 分 别 为 a , b , c , 且
.
(1)求∠B大小;
(2)若△ABC为锐角三角形,且a=2,求△ABC面积的取值范围.
【解答】解:(1)由余弦定理得 ,即 ,
再由正弦定理得 ,
∴ ,
∵sinA≠0,
∴ ,
又B (0, ),
∈ π
∴ ;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由正弦定理得 即, ,
而 ,
由△ABC为锐角三角形,
∴ 且 ,则 ,
∴ ,即S△ABC (1,2).
∈
41.(2023•青羊区校级模拟)如图,在△ABC中, ,点D在AB延长线上,且 .
(1)求 ;
(2)若△ABC面积为 ,求CD.
【解答】解:(1)因为 ,设 ,则AB=AC=t,
由余弦定理得 ,因为A (0, ),
∈ π
所以 ,
在△ACD中,由正弦定理得 ,
在△BCD中,由正弦定理得 ,
因为 ,所以 ,
整理得 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由 得 ,
由(1)得 ,所以t=2,
在△BCD中, ,
由余弦定理得: =
.
42.(2023•朝阳区二模)在△ABC中,a=4,b=5, .
(1)求△ABC的面积;
(2)求c及sinA的值.
【解答】解:(1)由 且0<C< ,则 ,
π
所以 .
(2)由c2=a2+b2﹣2abcosC=16+25﹣5=36,则c=6,
而 ,则 .
43.(2023•浙江模拟)在△ABC中,∠A=90°,点D在BC边上,在平面ABC内,过D作DF⊥BC且DF
=AC.
(1)若D为BC的中点,且△ABC的面积等于△CDF面积的 倍,求∠ABC;
(2)若∠ABC=30°,且CD=3BD,求tan∠CFB.
【解答】解:(1)在△ABC中,∠A=90°,所以 .
因为DF⊥BC,所以 .
因为△ABC的面积等于△CDF的面积的 倍,所以 ,
因为DF=AC,所以 ,因为D为BC的中点,所以 .
在直角△ABC中,因为 ,所以∠ABC=45°,
(2)设AC=k,因为∠A=90°,∠ABC=30°,CD=3BD,DF=AC,
∴DF=k, , ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】因为DF⊥BC,所以 ,
所以tan∠CFB=tan(∠CFD+∠BFD)= .
44.(2023•陈仓区模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c, , .
(1)求△ABC的面积;
(2)若 ,求b.
【解答】解:(1)∵ ,
∴sinBcosA=(c2﹣1)sinAcosB=c2sinAcosB﹣sinAcosB,
即sinBcosA+sinAcosB=c2sinAcosB,
∴sin(A+B)=sinC=c2sinAcosB,
由正弦定理得:c=ac2cosB,即accosB=1,
∴cosB>0,
∴ ,则 ,
∴ ;
(2)由(1)知: ;
由正弦定理知: ,则 ,
∴ ,
又 ,
∴ .
45.(2023•重庆模拟)在锐角△ABC中,a,b,c分别是△ABC的内角A,B,C所对的边,外接圆周长
为 ,且2(b﹣ccosA)=a.
(1)求c;
(2)记△ABC的面积为S,求S的取值范围.
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解答】解:(1)因为外接圆周长为 ,
则有 ,解得 ,
由正弦定理可得:2sinB﹣2sinCcosA=sinA,
又2sinB=2sin(A+C)=2sinAcosC+2cosAsinC,
∴2sinAcosC=sinA,
又sinA≠0,
∴ , ,
∴ ,
由正弦定理可知:c=2RsinC=3.
(2) , ,
由正弦定理得: ,
∴ = =
= = ,
∵△ABC是锐角三角形,
∴ ,
∴ , ,
则 .
46.(2023•青岛二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,2a﹣c=2bcosC.
(1)求B;
(2)若点D为边BC的中点,点E,F分别在边AB,AC上, ,b=c=2.设∠BDE= ,将
△DEF的面积S表示为 的函数,并求S的取值范围.
α
α
【解答】解:(1)因为2a﹣c=2bcosC,所以 ,
即a2+c2﹣b2=ac,所以 ,
因为B (0, ),所以 ;
∈ π
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)由 ,及b=c=2,可知△ABC为等边三角形,
又因为 ,∠BDE= ,所以 ,
α
在△BDE中,∠BED= ﹣ ,由正弦定理 ,
α
在△CDF 中,∠CFD= ,由正弦定理 ,所以 S= × ×sin =
α
, ,
因 为 =
= , 所 以 , 所 以 S 的 取 值 范 围 为
.
47.(2023•威海一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且 .
(1)求B;
(2)若a=3, ,求△ABC的面积.
【解答】解:(1)由 ,得 ,即 ,
所以 ,
由正弦定理得 ,
因为0<C< ,sinC≠0,
π
所以 ,
因为0<B< ,
π
所以 ;
(2)在△ABC中,因为 ,a=3, ,由余弦定理,得 ,即c2﹣3c﹣
54=0,解得c=9或c=﹣6(舍去),
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 ,
即△ABC的面积为 .
48.(2023•鼓楼区校级模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 ,且△ABC的
面积 .
(1)求C;
(2)若△ABC内一点P满足AP=AC,BP=CP,求∠PAC.
【解答】解:(1)由余弦定理得 ,又因为S= bcsinA,
所以sinA=cosA,所以tanA=1,
因为A (0, ),所以 ,由正弦定理得 ,
∈ π
因为 所以 ,因为C (0, ),所以 ;
∈ π
(2)由(1)知 ,所以 ,
所以b=a,设∠PAC= ,因为AP=AC,所以 ,
θ
因为 ,所以 ,
因为在△APC中AP=AC,所以 ,
因为在△BPC中BP=CP,所以BC=2PCcos =a,
即PC= ,所以 =2asin ,即 ,即 ,
因为∠PAC= (0, ),所以 .
θ∈
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】49.(2023•沙坪坝区校级模拟)已知△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,
.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为 ,求 .
【解答】解:(1)因为 ,由正弦定理得: ,
因为sinB>0,
所以 , ,即 ,
又A (0, ),
∈ π
所以 .
(2)由 及余弦定理知, ,①
由面积公式: ,
整理得:2a2=bc,②
结合①②可得 ,
即得 ,
则 ,
所以 .
50.(2023•日照一模)已知△ABC中,a,b,c是角A,B,C所对的边,asin =bsinA,且a=1.
(1)求B;
(2)若AC=BC,在△ABC的边AB,AC上分别取D,E两点,使△ADE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,求此情况下AD的最小值.
【解答】解:(1)由正弦定理及asin =bsinA,
知sinAsin =sinBsinA,
因为sinA≠0,
所以sin =sinB,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】即cos =sinB=2sin cos ,
因为B (0, ),
∈ π
所以 (0, ),
∈
所以cos ≠0,
所以sin = ,
解得B= .
,
∴△ABC是等边三角形,
∴AB=BC=AC=1,
设AD=m,
∴BD=1﹣m,
由题意,DP=AD=m,
在△DBP中,由余弦定理得DP2=DB2+BP2﹣2DB⋅BPcos60°,
∴m2=(1﹣m)2+BP2 ,
∴m2=1﹣2m+m2+BP2﹣BP+m⋅BP,
设BP=x,0⩽x⩽1,
∴ ,
设t=2﹣x,∴t [1,2],
∈
∴ ,
当且仅当 ,即 时取等号,
∴AD的最小值为 .
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】51.(2023•香洲区校级模拟)如图所示,在四边形ABCD中,AB=BC=CD=2,AD=2 .
(1)证明 cosA﹣cosC为定值并求出这个定值;
(2)记△ABD 与△BCD的面积分别为S 和S ,求 + 的最大值.
1 2
【解答】解:(1)证明:在△ABD 中,由余弦定理得 BD2=AB2+AD2﹣2AB⋅AD⋅cosA=4+8﹣
,
在△BCD中,由余弦定理得BD2=CB2+CD2﹣2CB⋅CD⋅cosC=4+4﹣8cosC=8﹣8cosC,
所以 ,即 ,
所以无论BD多长, .
(2) ,
,
则
= ,
配方得 ,当 时, + 取到最大值为 .
52.(2023•驻马店二模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且5cos2B﹣14cosB=7.
(1)求sinB的值;
(2)若a=5,c=2,D是线段AC上的一点,求BD的最小值.
【解答】解:(1)因为5cos2B﹣14cosB=7,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以5(2cos2B﹣1)﹣14cosB﹣7=0,
所以5cos2B﹣7cosB﹣6=0,
即(5cosB+3)(cosB﹣2)=0,解得 .
因为0<B< ,所以 .
(2)由余弦π定理可得b2=a2+c2﹣2accosB=41,则 .
设△ABC的边AC上的高为h.
∵△ABC的面积S= = ,
∴ = ,
解得h= ,
∵B是锐角,∴当BD⊥AC时,垂足在边AC上,即BD的最小值是 .
53.(2023•乌鲁木齐模拟)在△ABC中,边a,b,c所对的角分别为A,B,C,a=3,c2=b2﹣3b+9.
(1)求角C的大小;
(2)若 ,求边c.
【解答】解:(1)因为a=3,c2=b2﹣3b+9,所以 ;
因为0<C< ,所以 .
π
(2)因为 ,所以 ;
因为 ,所以 ,即sin2A=1;
因为0<A< ,所以 ,所以 .
54.(2023•河南模拟)在△ABC中,B≠C,sinB+sinC=cosB+cosC.
π
(1)求A;
(2)若在△ABC内(不包括边界)有一点M,满足CM=2MA=2MB,且∠AMC=90°,求tan∠ACB.
【解答】解:(1)因为sinB+sinC=cosB+cosC,
所以sinB﹣cosB=cosC﹣sinC,
所以 ,即 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】又0<B,C< ,则 ,
π
故 或 ,
又因为 不合题意,
故 ,
所以 ,
所以 .
(2)由(1)知, ,
设∠ACM= ,又MA=MB,则∠MAB=∠MBA= ,
θ θ
设∠ACB= ,则 ,如图,
φ
在△MBC中,由正弦定理得 ,
又因为MC=2MB,
所以2sin( ﹣ )=cos( + ),
即2(sin cos ﹣cos sin )=cos cos ﹣sin sin ①,
φ θ φ θ
φ θ φ θ φ θ φ θ
由MC=2AM,∠AMC=90°得, , ,
代入①式整理得, ,则 .
故 .
55.(2023•锦江区校级模拟)已知a,b,c分别为锐角△ABC内角A,B,C的对边,c2﹣a2=ab.
(1)证明:C=2A;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)求 的取值范围.
【解答】解:(1)证明:∵c2﹣a2=ab,
∴c2=a2+ab,
由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC=a2+ab,
整理得b2﹣2abcosC=ab,
即b﹣2acosC=a,
由正弦定理得sinB﹣2sinAcosC=sinA,
即sin(A+C)﹣2sinAcosC=sinA,
∴sinCcosA﹣sinAcosC=sinA,
∴sin(C﹣A)=sinA,
∵A,C为锐角三角形的内角,
∴C﹣A=A或C﹣A+A= (舍),
故C=2A.
π
(2)∵b﹣2acosC=a,
∴ ,
∵△ABC为锐角三角形,3A+B= ,C=2A,
π
∴ , ,
∴ .
∵ ,
∴ ,1<2cosC+1<2,
∴ ,
即 的取值范围是 .
56.(2023•北流市模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别a,b,c,且bcosA+acosB=2ccosA.
(1)求角A的值;
(2)已知D在边BC上,且BD=3DC,AD=3,求△ABC的面积的最大值.
【解答】解:(1)△ABC中,bcosA+acosB=2ccosA,
由正弦定理得sinBcosA+sinAcosB=2sinCcosA,
所以sin(A+B)=2sinCcosA,
因为A+B+C= ,所以sin(A+B)=sinC,
所以sinC=2sinCcosA,
π
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】又因为C是△ABC的内角,所以sinC≠0,所以cosA= ;
又因为A是△ABC的内角,所以A= .
(2)因为 ,所以 ,所以 ;
所以9= + + • ,
即9= c2+ b2+ bc,
由基本不等式得:9≥ bc+ bc= bc,当且仅当b= ,c=4 时等号成立;
所以△ABC面积的最大值为 ×16× =4 .
57.(2023•湖北模拟)在△ABC中,AB=9,点D在边BC上,AD=7.
(1)若 ,求BD的值,
(2)若 ,且点D是边BC的中点,求AC的值.
【解答】解:(1)在△ABD中,由余弦定理得AD2=AB2+BD2﹣2AB⋅BD⋅cosB,
所以 ,解得BD=8或BD=4,
经检验均符合要求;
(2)在△ABD中,过D作AB的平行线交AC于E,
因为点D是边BC的中点,所以点E为AC的中点,
在△AED中, ,
又∠BAC+∠AED= ,所以 ,
π
由余弦定理得 ,
所以 ,
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】所以 或 (舍去),
故 .
58 . ( 2023• 河 南 模 拟 ) 在 △ ABC 中 , 角 A , B , C 所 对 的 边 分 别 为 a , b , c , 且
.
(1)求角C;
(2)若c=4,△ABC的面积为 ,求a,b.
【解答】解:(1) ,
则由正弦定理可得, ,
则 ,
,
所以 ,
因为0<A< ,
所以sinA>0,
π
所以 ,故 ,
因为0<C< , ,
π
所以 ,即 ;
(2) ,
所以ab=16,
又由余弦定理c2=a2+b2﹣2abcosC,c=4,即a2+b2﹣ab=16,
所以a2+b2=32,所以(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=0,
所以a=b=4.
59.(2023•河北模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且acosAcos(C﹣B)﹣asin2A=
bsinAsinC﹣a.
(1)求A;
(2)已知△ABC的外接圆半径为4,若b+ c有最大值,求实数 的取值范围.
【解答】解:(1)因为acosAcos(C﹣B)﹣asin2A=bsinAsinC﹣a,
λ λ
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】由正弦定理可得sinAcosAcos(C﹣B)﹣sin3A=sinBsinAsinC﹣sinA,
因为A (0, ),则sinA≠0,可得cosAcos(C﹣B)﹣sin2A=sinBsinC﹣1,
则sinB∈sinC=cπosAcos(C﹣B)+(1﹣sin2A)=cosAcos(C﹣B)+cos2A
=cosA[cos(C﹣B)+cosA]=cosA[cos(C﹣B)﹣cos(C+B)]
=2cosAsinBsinC,
又因为B,C (0, ),则sinB,sinC≠0,整理得 ,
∈ π
且A (0, ),所以 .
∈ π
(2)由正弦定理 ,可得b=8sinB,c=8sinC,
因为 ,则 ,
则
= ,
①若8 +4>0,即 时,则 ,
λ
其中 ,
当 ,即 时,b+ c取到最大值,符合题意;
λ
②若8 +4=0,即 时,则 在 上单调递减,无最值,不符合题意;
λ
③若8 +4<0,即 时,则 ,
λ
其中 ,
当 ,即 时,b+ c取到最大值
λ
注意到 ,则 ,
可得 ,解得 <﹣2;
λ
综上所述:实数 的取值范围为 .
60.(2023•佛山二λ模)已知△ABC为锐角三角形,且cosA+sinB= (sinA+cosB).
(1)若C= ,求A;
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)已知点D在边AC上,且AD=BD=2,求CD的取值范围.
【解答】解:(1)∵C= ,又cosA+sinB= (sinA+cosB),
∴cosA+sin( ﹣A)= sinA+ cos( ﹣A),
∴cosA+ cosA+ sinA= sinA+ ( cosA+ sinA),
∴ ,
∴tanA=1,又A (0, ),∴A= ;
(2)∵cosA+sin∈B= π(sinA+cosB),
∴ sinA﹣cosA=sinB﹣ cosB,
∴2sin(A﹣ )=2sin(B﹣ ),
∴A﹣ =B﹣ 或A﹣ +B﹣ = ,
π
∴A=B﹣ 或A+B= (舍),
又AD=BD=2,∴∠A=∠ABD,∴∠CBD= ,
在△BCD中,由正弦定理可得 ,
∴ ,∴|CD|= ,
又sinC=sin( ﹣2B),又△ABC为锐角三角形,
'∴ ,∴B ( , ),
∈
∴ ( , ),
∈
∴sinC=sin( ﹣2B) ( ,1),
∈
∴|CD|= (1,2).
∈
资料收集整理【淘宝店铺:向阳百分百】1.正、余弦定理
在△ABC中,若角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
a2= b 2 + c 2 - 2 bc cos __A;
公式 ===2R b2= c 2 + a 2 - 2 ca cos __B;
c2= a 2 + b 2 - 2 ab cos __C
(1)a=2Rsin A,b= 2 R sin __B,c= 2 R sin __C;
(2)sin A=,sin B=,sin C=; cos A=;
常见
(3)a∶b∶c=sin__ A ∶ sin __ B ∶ sin __C; cos B=;
变形
(4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C= cos C=
csin A
2.S =absin C=bcsin A=acsin B==(a+b+c)·r(r是三角形内切圆的半径),并可由此计算R,r.
△ABC
3.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 a=bsin A bsin Ab a≤b
解的个数 一解 两解 一解 一解 无解
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