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微专题 13 解三角形
高考定位 应用正弦定理、余弦定理解三角形是高考的必考内容,主要考查边、
角、面积、周长等的计算,既有选择、填空题,也有解答题,难度为中档或偏下.
【真题体验】
1.(2024·全国甲卷)在△ABC中,内角 A,B,C所对的边分别为 a,b,c,若B
=,b2=ac,则sin A+sin C=( )
A. B.
C. D.
2.(2021·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为,B
=60°,a2+c2=3ac,则b=________.
3.(2024·新高考Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin
C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
【热点突破】
热点一 利用正、余弦定理求边或角
1.正弦定理:在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).
变形:a=2Rsin A,b=2Rsin B, c=2Rsin C,sin A=,sin B=,sin C=,
a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
2.余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bccos A.
变形:b2+c2-a2=2bccos A,cos A=.例1 (2024·新高考Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
sin A+cos A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,bsin C=csin 2B,求△ABC的周长.
规律方法 当题目条件中出现边和角的“混和体”时有两种方案:(1)全部统一
为角,将“边的齐次式”中的边直接化为对应角的正弦;(2)全部统一为边,利
用正、余弦定理将角转化为边,最后用因式分解等代数技巧化简即可.
训练1 (1)(2024·济南模拟)已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对
边,且acos C+asin C=b,则A=( )
A. B.
C. D.
(2)(2024·绵阳诊断)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知+
=,则=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
热点二 三角形的面积问题
三角形的面积公式
设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S,△ABC的外接圆半
径为R,内切圆半径为r.
(1)S=ah(h为BC边上的高);
(2)S=absin C=acsin B=bcsin A;
(3)S=(a+b+c)r(r为△ABC内切圆的半径);(4)S=.
例 2 (2024·阜阳模拟)在△ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别是 a,b,c,且
asin Acos B+bsin Acos A=acos C.
(1)求角C的大小;
(2)若a=3,且AB·AC=1,求△ABC的面积.
规律方法 与三角形面积有关问题的解题策略:(1)利用正弦、余弦定理解三角
形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积;(2)把面积作为已知
条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量.
训练2 (2024·湛江调研)如图,在△ABC中,点D在边AC上,且AB⊥BD.已知
cos A=2sin sin ,AB=.
(1)求A;
(2)若△BCD的面积为,求BC.
热点三 解三角形的实际应用
解三角形实际问题的步骤
例3 (2024·临沂模拟)在同一平面上有相距 14公里的A,B两座炮台,A在B的
正东方.某次演习时,A向西偏北θ方向发射炮弹,B则向东偏北θ方向发射炮弹,
其中θ为锐角,观测回报两炮弹皆命中18公里外的同一目标C,接着A改向向西偏北方向发射炮弹,弹着点为18公里外的点M,则B炮台与弹着点M的距离
为( )
A.7公里 B.8公里
C.9公里 D.10公里
规律方法 解三角形应用问题的要点
(1)从实际问题中抽象出已知的角度、距离、高度等条件,作为某个三角形的元
素;
(2)利用正弦、余弦定理解三角形,得到实际问题的解.
训练3 (2024·湖州、衢州、丽水模拟)某学生为测量某酒店的高度,在远处选取
了与该建筑物的底端B在同一水平面内的两个测量基点 C与D,如图,现测得
∠BCD=45°,∠BDC=105°,CD=100 米,在点 C 处测得酒店顶端 A 的仰角
∠ACB=28°,则酒店的高度约为(参考数据:≈1.4,≈2.4,tan 28°≈0.53)( )
A.91米 B.101米
C.111米 D.121米
【精准强化练】
一、单选题
1.(2024·青岛模拟)△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=2asin B,
bc=4,则△ABC的面积为( )
A.1 B.
C.2 D.2
2.在△ABC中,已知C=45°,b=,c=2,则角B为( )
A.30° B.60°
C.30°或150° D.60°或120°
3.(2024·北京海淀区调研)在△ABC中,sin B=sin 2A,c=2a,则( )A.∠B为直角 B.∠B为钝角
C.∠C为直角 D.∠C为钝角
4.(2024·河南名校调研)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,且
b=2a,2a2+b2=c2,则sin B=( )
A. B.
C. D.
5.(2024·石家庄模拟)海伦公式是利用三角形的三条边的长a,b,c直接求三角形
面积S的公式,表达式为S=,它的特点是形式漂亮,便于记忆.中国宋代的数学
家秦九韶在1247年独立提出了“三斜求积术”,但它与海伦公式完全等价,因
此海伦公式又译作海沦—秦九韶公式.现在有周长为 10+2的△ABC 满足 sin
A∶sin B∶sin C=2∶3∶,则用以上给出的公式求得△ABC的面积为( )
A.8 B.4
C.6 D.12
6.(2024·昆明诊断)在△ABC中,D为边BC上一点,AD=6,BD=3,∠ABC=
45°,则sin∠ADC的值为( )
A. B.
C. D.
7.(2024·广东名校联考)如图,A,B两点在河的同侧,且A,B两点均不可到达.
现需测A,B两点间的距离,测量者在河对岸选定两点 C,D,测得CD= km,
同时在C,D两点分别测得∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,
则A,B两点间的距离为( )
A. km B. km
C. km D. km
二、多选题
8.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c.下面四个结论正确的是()
A.若a=2,A=30°,则△ABC的外接圆半径是4
B.若=,则A=
C.若a2+b20,sin C>0,
所以sin A+sin C=.故选C.
2.(2021·全国乙卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为,B
=60°,a2+c2=3ac,则b=________.
答案 2
解析 由题意得S =acsin B=ac=,则ac=4,
△ABC
所以a2+c2=3ac=3×4=12,
所以b2=a2+c2-2accos B=12-2×4×=8,
则b=2.
3.(2024·新高考Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin
C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
解 (1)由余弦定理得cos C==,又00,
则得tan A=,
又因为0b,可得C>B,即
0°cos B,故D错误.9.(2024·武汉调研)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列与
△ABC有关的结论正确的是( )
A.若a=2,A=30°,则==4
B.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰直角三角形
C.若△ABC是锐角三角形,则cos A,即A>-B,因为y=cos x在上单调递减,
所以cos A0,所以cos C=,
因为C∈(0,π),则C=.
11.(2024·合肥调研)如图是2024年4月30日17时46分神舟十七号返回舱(图中
C)接近地面的场景.伞面是表面积为1 200 m2的半球面(不含底面圆),伞顶B与返
回舱底端C的距离为半球半径的5倍,直线BC与水平地面垂直于点D,D和观
测点A在同一水平线上,在A测得点B的仰角∠DAB=30°,且sin∠BAC=,则
此时返回舱底端离地面的距离CD=________.(π=3.14,sin∠ACB=,计算过程
中,球半径四舍五入保留整数)
答案 20 m
解析 设半球的半径为r m,
则2πr2=1 200,∴r≈14,
∴BC=5r=70 m.
在△ABC中,由正弦定理得=,则AB==70××=180(m),
又∵∠DAB=30°,∴BD=90 m,
则CD=BD-BC=20 m.
12.(2024·无锡模拟)设a,b,c分别为△ABC内角A,B,C的对边.若B=C≠A,
且a(b2+c2-a2)=b2c,则A=________.
答案
解析 因为b2+c2-a2=2bccos A,
所以2abccos A=b2c,即2acos A=b,
即2sin Acos A=sin B,所以sin 2A=sin B,
所以2A=B或2A+B=π.
因为B=C,所以A+B+C=A+2B=π.
若2A=B,则A=,B=C=;
若2A+B=π,则A=B=C=,与B=C≠A矛盾.综上,A=.
四、解答题
13.(2024·天津卷)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知cos B
=,b=5,=.
(1)求a的值;
(2)求sin A的值;
(3)求cos(B-2A)的值.
解 (1)由=得a=c,由余弦定理得a2+c2-b2=2accos B,
即c2+c2-25=2·c·c·,
得c2-25=c2,得c=6,
故a=c=4.
(2)因为cos B=,
所以sin B==,
由正弦定理得=,
即=,得sin A=.
(3)因为a0,
由sin A=,得cos A=,
则cos 2A=2cos2A-1=,
sin 2A=2sin Acos A=,
故cos(B-2A)=cos Bcos 2A+sin Bsin 2A
=×+×=.
14.(2024·北京卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为 a,b,c,A为钝角,
a=7,sin 2B=bcos B.
(1)求A;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC
存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;条件②:cos B=;
条件③:csin A=.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条
件分别解答,按第一个解答计分.
解 (1)由题意知,2sin B·cos B=bcos B.
又A为钝角,所以B为锐角,
故cos B≠0,所以2sin B=b,从而=,
又===,
所以sin A=.
又A为钝角,所以A=.
(2)若选①,结合 (1)得2sin B=×7,
所以sin B=,B=,A+B=π,
则△ABC不存在,所以条件①不符合要求,
故不选择条件①.
若选②,由题知sin B==,
又=,即=,
所以b=3.
又C=π-(A+B),所以sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=×-×=.
所以S =absin C=×7×3×=.
△ABC
若选③,由题知c·=,所以c=5.
由a2=b2+c2-2bccos A得,
49=b2+25+5b,
即(b+8)(b-3)=0,
解得b=3(负值舍去).
所以S =bcsin A=×3×5×=.
△ABC