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考点巩固卷 11 解三角形(九大考点)
考点01 解三角形
1.( 2023·重庆·高二统考学业考试)在 中,若 ,则 ( )
A. B. C.
【答案】A
【分析】根据余弦定理求得 ,再根据正弦定理即可求解.
【详解】由题意可得 , ,
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学科网(北京)股份有限公司由余弦定理可得 ,即 ,
又 ,可得 ,
利用正弦定理可知 ,
所以 .
故选:A.
2.在 中, 分别是角 所对的边.若 , 的面积为 ,则 的值为______
【答案】
【分析】先根据三角形的面积公式求出边 ,再利用余弦定理即可得解.
【详解】由 , 的面积为 ,
得 ,所以 ,
则 ,
所以 .
故答案为: .
3.在 中, , , ,则 ( )
A. B.1 C. D.2
【答案】B
【分析】利用余弦定理求出 ,再利用三角形面积公式求解作答.
【详解】在 中, , , ,由余弦定理得 ,
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学科网(北京)股份有限公司即 ,整理得 ,
所以 .
故选:B
4.记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 , , ,则 ______.
【答案】 /
【分析】根据同角三角函数的平方关系由 得出 ,再由 得出 ,最后根据正弦定理
即可求出 .
【详解】因为 ,
所以 ,
则 ,
由正弦定理可得 ,则 ,
故答案为: .
5.在 中,已知 , , ,则角 的度数为( )
A. B. C. 或 D.
【答案】C
【分析】根据正弦定理计算得 的值,然后根据边 ,从而得角 的范围,结合特殊角三角函数值可
得答案.
【详解】由题知 , , ,
在 中,由正弦定理可得: ,
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学科网(北京)股份有限公司即 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 或 .
故选:C.
6.在 中,内角 所对的边分别为 .若 ,则 ______.
【答案】 /
【分析】利用大边对大角结合正弦定理可求得 ,再利用同角三角函数基本关系直接求解即可.
【详解】在 中,由正弦定理 可得 ,解得 ,
又 ,所以 ,所以 为锐角,所以 .
故答案为:
考点02 判断三角形解的个数
7.根据下列条件,判断 有没有解?若有解,判断解的个数.
(1) , , ;
(2) , , ;
(3) , , ;
(4) , , ;
(5) , , .
【答案】(1)一解
(2)一解
(3)一解
(4)两解
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学科网(北京)股份有限公司(5)无解
【分析】根据三角形中的边和角,结合三角形中大边对大角的关系以及利用正弦定理求出角的正弦值,即
可判断三角形解的情况.
【详解】(1)因为 , , ,
则由正弦定理可得 ,
又 ,则 ,即B只能是锐角,
则 只有一解,故 有一解;
(2)因为 , , ,
则由正弦定理可得 ,
又 ,则 ,即B只能是锐角,
则 只有一解,故 有一解;
(3)因为 , , ,
则由正弦定理可得 ,
由于 ,故 ,故 有一解;
(4)因为 , , ,
则由正弦定理可得 ,
因为 ,故 ,而 ,则 或 ,
故 有两解;
(5) , , ,
则由正弦定理可得 ,
故 无解.
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学科网(北京)股份有限公司8.在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知 , , ,若满足条件的三角形有
两个,则x的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件根据正弦定理用 表示出 ,然后由 和正弦函数的性质求出 的范围,
从而可求出x的取值范围
【详解】在 中, , , ,
由正弦定理得 ,得 ,
解得 ,
因为满足条件的三角形有两个,
所以 ,
所以 ,即 ,
解得 ,
即x的取值范围为 ,
故选:B
9.已知 分别为 三个内角 的对边,若 ,则满足此条件的三角形个数
为( )
A.0 B.1 C.2 D.1或2
【答案】B
【分析】根据条件,利用正弦定理求出 , ,从而得出结果.
【详解】因为 ,由正弦定理 ,得到 ,所以 ,
又因为 ,故 , .
故选:B.
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学科网(北京)股份有限公司10. 中, ,时,则下列叙述错误的是( )
A. 的外接圆的直径为4
B.若 ,则满足条件的 有且只有1个
C.若满足条件的 有且只有 个,则
D.若满足条件的 有两个,则
【答案】C
【分析】利用正弦定理逐项判断.
【详解】A. 因为 ,所以 的外接圆的直径为4,故正确;
B. 因为 ,所以 ,则 ,所以满足条件的 有且只有1个,故
正确;
C. 因为 ,当 时,AB=AC=2, 为等腰三角形,当 时,AC=4,
为直角三角形,此时满足条件的 有且只有 个,故错误;
D.若满足条件的 有两个,则 ,即 ,故正确;
故选:C
11.(多选)判断下列三角形解的情况,有且仅有一解的是( )
A. , , ; B. , , ;
C. , , ; D. , , .
【答案】AD
【分析】由正弦定理解三角形后可得结论.
【详解】对于A,由正弦定理得: ,
, ,即 , ,则三角形有唯一解,A正确;
对于B,由正弦定理得: ,
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学科网(北京)股份有限公司, ,即 , 或 ,则三角形有两解,B错误;
对于C,由正弦定理得: , 无解,C错误;
对于D,三角形两角和一边确定时,三角形有唯一确定解,D正确.
故选:AD
考点03 三角形面积及其应用
12.在 中, .
(1)如果 ,且 ,求 的值;
(2)如果锐角 的面积为 ,求 的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量的数量积的运算公式,求得 ,再由正弦定理得到 ,结合 ,即
可求得 的大小;
(2)利用 的面积公式求得 ,得到 ,结合余弦定理,即可求解.
【详解】(1)解:因为 ,且 ,
可得 ,解得 ,
又因为 ,由正弦定理得 ,可得 ,
又由 ,可得 ,所以 为锐角,所以 .
(2)解:因为 ,
所以 的面积为 ,解得 ,
又因为 为锐角三角形,所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司由余弦定理得 .
13. ABC中, , , ABC的面积为 ,则 =( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用三角形的面积求出 ,利用余弦定理求出 ,然后求出 的值.
【详解】因为 ,所以 ,
所以 ,由余弦定理可知: ,
所以 , ,
所以 .
故选: .
14.在 中, .
(1)求A;
(2)若点D在BC边上, , ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边,结合余弦定理即可求出A;
(2)判断出D在BC中点, 结合向量 ,利用向量的模长公式得到一个关于边长的方程,
再结合余弦定理的方程,即可求出 ,从而求出面积.
【详解】(1) 由正弦定理得:
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学科网(北京)股份有限公司, ,
结合余弦定理得: ,
且在三角形中, , .
(2)
,所以 ,D是BC的中点,
,
即 , ,
且 ,
两式相减得: ,
所以, .
15.在 中, ,则 边上的高等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据余弦定理求 ,再得 ,利用 的面积公式即可求 边上的高.
【详解】在 中,因为 ,
由余弦定理得
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学科网(北京)股份有限公司因为 ,所以
设 边上的高为 ,则 ,
所以 ,即 边上的高等于 .
故选:B.
16.在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 , , 的面积为 ,那么
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据 ,再根据 可得 ,然后利用余弦定理 ,
可得 ,即可解出 .
【详解】因为 ,因为 的面积为 , ,
所以 ,即有 .
又 ,所以 ,即 ,
所以 .
故选:C.
17.在 中, , , .
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学科网(北京)股份有限公司(1)求 ;
(2)设 为 边上一点,且 ,求 的面积.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)根据余弦定理列方程即可求解;
(2)根据正弦定理求出 ,由同角三角函数的基本关系求出 ,在 中求出 ,根据
及三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)由余弦定理可得 ,
化简可得 ,解得 或 (舍).
(2)因为 ,所以 ,
在 中,由正弦定理可得 ,即 ,解得 .
易知 为锐角,所以 , ,
因为 ,所以在 中, .
根据三角形面积公式可得 ,
,
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学科网(北京)股份有限公司所以 .
考点04 判断三角形的形状
18.在 中,角 对边为 ,且 ,则 的形状为( )
A.等边三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】先根据二倍角公式化简 ,根据余弦定理化简得到 即可得到答案.
【详解】因为 ,
所以 ,即 ,
所以 ,
在 中,由余弦定理: ,
代入得, ,即 ,
所以 .
所以 直角三角形.
故选:B
19.(多选) 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,则如下命题中,正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则 是等腰三角形
C.若 为锐角三角形,则
D.若 是直角三角形,则
【答案】ACD
【分析】由大角对大边及正弦定理判断A,利用正弦定理将边化角,再由二倍角公式判断B,利用诱导公
式及不等式的性质判断C,利用反证法证明D.
【详解】对于A:若 ,则 ,结合正弦定理得 ,故A正确;
对于B:若 ,由正弦定理可得 ,
所以 ,故 或 ,
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学科网(北京)股份有限公司即 或 ,故三角形 是等腰三角形或直角三角形,故B错误;
对于C:若三角形 为锐角三角形,则 ,故 ,
同理可得 , ,
三式相加得 ,故C正确;
对于D:若 是直角三角形,不妨设 为直角,则 ,
由正弦定理可得 ,所以 ,
所以 ,又 ,所以 ,则 ,
同理可证 或 为直角时 也成立,故D正确.
故选:ACD.
20.(多选) 的内角 的对边分别为 ,则下列说法正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则 是钝角三角形
C.若 ,则符合条件的 有两个
D.若 ,则 为等腰三角形
【答案】AB
【分析】利用正弦定理、余弦定理对各个选项逐一分析,由此确定正确选项即可.
【详解】 选项,在三角形中大角对大边,所以 ,
由正弦定理得 ,所以 选项正确;
选项,由正弦定理得 ,
所以 ,又 ,则C为钝角,所以B选项正确;
选项,由正弦定理可得 ,
又 ,则 ,故此三角形有唯一解, 错误;
D选项,因为 ,所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 ,即 ,
又 ,且 ,所以 或 ,
即 或 ,
所以 为等腰三角形或直角三角形,故 错误.
故选:
21.已知 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c, ,且 ,则 一定
是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.锐角三角形
【答案】C
【分析】由正弦定理边角互化,化简可得角的关系,进而判断三角形形状即可.
【详解】由正弦定理得 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 或 ,又 ,
所以 ,所以 为直角三角形.
故选:C.
22.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
【答案】B
【分析】由给定边的关系式结合余弦定理求出角A,再由正弦定理角化边,结合边的关系式可得c=b即可
推理作答.
【详解】由 ,得 ,
化简得 ,
所以由余弦定理得 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以由正余弦定理角化边得 ,化简得 ,
所以 ,
所以 为等边三角形,
故选:B
23.(多选)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列判断正确的是( )
A.若 ,则 为钝角三角形
B.若 ,则 为等腰三角形
C.若 的三条高分别为 , , ,则 为钝角三角形
D.若 ,则 为直角三角形
【答案】ACD
【分析】对于A,由 ,从而得到
,进而得到 ,即可判断;对于B,由
可得 或 ,从而可判断;对于C,设 的面积为 ,根据面积公式可
得 ,从而可得 ,即可判断;对于D,利
用正弦定理边化角可得 ,再结合基本不等式可得 ,即可判断.
【详解】对于A,因为 ,
所以 ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,
所以 只有一个小于 0 ,
所以 是钝角三角形,选项A正确;
对于B,若 ,则 或 ,
所以 或 ,所以 为等腰三角形或直角三角形,选项B错误;
对于C,设 的面积为 ,由面积公式知
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学科网(北京)股份有限公司,解得 ,
所以 为最大角,
所以
所以 为钝角, 为钝角三角形,选项C正确;
对于D,由 ,得 ,
而 ,当且仅当 时等号成立,
所以 ,解得 ,即 ,
所以 为直角三角形,选项D正确.
故选:ACD.
考点05 求外接圆半径
24.如图,圆 的内接四边形 的顶点 关于 的对称点恰为 的内心 , .则圆 的半
径为_______.
【答案】
【分析】先设 ,然后得出 ,再由 是 的内心,从而可得出 ,由 与
关于 对称,得 ,求出 ,再利用正弦定理求解即可.
【详解】连接 ,设 ,则 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为 是 的内心,所以 分别平分 ,
所以 , ,
所以 ,
又因为 与 关于 对称,所以 ,
又因为四边形 是圆内接四边形,所以 ,
即 ,解得 ,即 ,
显然圆 是 的外接圆,
所以由正弦定理,得 ,即 .
故答案为: .
25.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.
【答案】B
【分析】由余弦定理结合题意可得出 ,再由正弦定理即可求出 外接圆的半径长.
【详解】由 可得 ,
再由余弦定理可得: ,
故 ,因为 ,所以
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学科网(北京)股份有限公司则 .
故选:B.
26.锐角 的外接圆圆心为О,半径为2, ,则 ( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】C
【分析】现根据正弦定理求得 ,进而结合外心的性质求解即可.
【详解】由正弦定理得, ,
设 中点为 ,连接 , , ,
因为点 为锐角 的外接圆圆心,
所以 ,即 ,
所以 .
故选:C.
27.在 中,角 的对边分别为 ,已知 ,则 的外接圆面积为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由余弦定理及正弦定理求得结果.
【详解】已知 ,
由余弦定理可得 ,
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学科网(北京)股份有限公司由正弦定理可得 ,即 .
则 的外接圆面积 .
故选:A.
28.在锐角 中, , ,若 在 上的投影长等于 的外接圆半径 ,则
( )
A.4 B.2 C.1 D.
【答案】B
【分析】由题知 , ,进而得 ,即 ,再结合正弦定理求
解即可.
【详解】∵ 是锐角三角形, 在 上的投影长等于 的外接圆半径 ,
,
又 , , ,
,
两式相加得: ,即 ,
,即 ,
又 , , .
故选:B.
29.(多选)在 中,角 的对边分别为 , 为 的外心,则( )
A.若 有两个解,则
B. 的取值范围为
C. 的最大值为9
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学科网(北京)股份有限公司D.若 为平面上的定点,则A点的轨迹长度为
【答案】ABD
【分析】对于A,由正弦定理求解即可;对于B,由正弦定理及向量的数量积公式求解即可;对于C,法
一:用投影向量求解;法二:转化到圆心 求解;对于D,由正弦定理知A点在以
为圆心半径为 的优弧上运动,再求解即可.
【详解】对于A,由正弦定理 ,得 ,
有两解的情形为 ,且 ,则 ,故A正确;
对于B,由正弦定理 ,得外接圆半径 ,
由正弦定理知A点在以 为圆心半径为 的优弧上运动, ,
于是 ,故B正确;
对于C,法一:用投影向量求解:当 在 上的投影向量的模最大,且与 同向时,取得 的最
大值,此时 ,
设 为 的中点,则 ,
在 上的投影向量的模为 , 最大值为 ,故
C错误;
法二:转化到圆心: ,故C错误;
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学科网(北京)股份有限公司对于D,如下图,由正弦定理知A点在以 为圆心半径为 的优弧上运动,由两段优弧拼接成,每段优
弧所对圆心角为 ,
所以A点的轨迹长度为 ,故D正确.
故选:ABD.
考点06 边角互化
30. 的内角 , , 所对的边分别为 , , ,满足 ,且 ,
;则 的面积为_________.
【答案】
【分析】利用正弦定理、余弦定理化简已知条件,求得 ,利用三角形的面积公式求得正确答案.
【详解】依题意, , ,
由正弦定理得: ,
整理得 ,所以 ,
所以 为锐角且 ,
同时 ,解得 ,所以 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以 .
故答案为:
31. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】由已知条件结合正余弦定理可得 ,再利用三角函数恒等变换公式可得结果.
【详解】由 ,得 ,
所以 ,
即 ,
所以 ,即 ,
所以 .即 .
故选:C
32.在锐角三角形 分别为内角 所对的边长, ,则 ( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】对已知等式利用余弦定理统一成边的形式,化简可得 ,然后同角三角函数的关系和
正余弦定理化简 可得结果.
【详解】因为 ,
所以由余弦定理可得 ,即 ,
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学科网(北京)股份有限公司所以
故选:B
33.在 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 .
(1)若 , ,求边c的长;
(2)若 ,求角B的大小.
【答案】(1)5
(2) .
【分析】(1)利用余弦定理角化边,然后带入已知可得;
(2)利用正弦定理边化角,然后结合已知和诱导公式求解可得.
【详解】(1)由 及余弦定理 ,
得 ,∴ .
代入 , ,得 ,解得 .
(2)由 及正弦定理,得 ,
∵ ,∴ ,
即 ,解得 或 ,
又 ,所以 ,所以 .
34.在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 .
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学科网(北京)股份有限公司(1)求角C的大小;
(2)若 ,且 的面积为 ,求边长c.
【答案】(1)
(2) 或
【分析】(1)由 ,利用正弦定理得到 ,再利
用三角恒等变换求解;
(2)由 的面积为 ,得到 ,再结合 ,求得a,b,然后利用余弦定理求
解.
【详解】(1)解:由正弦定理得: ,
∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,则 .
(2)∵ 的面积为 ,则 ,
∴根据题意得 ,则 或 ,
若 ,则 为等边三角形, ;
若 ,则 ,即
∴ 或 .
35.在 中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且 .
(1)求 的值;
(2)若 的面积为 ,且 ,求a的值.
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学科网(北京)股份有限公司【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角以及两角和的正弦公式可得结果;
(2)根据三角形面积公式求出 ,再根据余弦定理可求出结果.
【详解】(1)由 及正弦定理得 ,
得 ,得 ,
因为 ,所以 ,所以 .
(2)由(1)知, ,又 ,所以 ,
因为 的面积为 ,所以 ,得 ,
由余弦定理得 ,
所以 .
考点07 正余弦定理在几何中的应用
36.在四边形ABCD中, ,再从条件①,条件②这两个条件中选择一个作为
已知,解决下列问题.
(1)求BD的长;
(2)求四边形ABCD的面积.
条件①: ;
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学科网(北京)股份有限公司条件②: .
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)选①, ;选②,
(2)选①, ;选②,
【分析】(1)选①,利用余弦定理得到 ;选②,利用互补得到 ,结合余弦
定理列出方程,求出答案;
(2)选①,在(1)的基础上,得到 ⊥ ,结合三角形面积公式求出 和 的面积,相加
即可;选②,在(1)的基础上求出 和 ,利用三角形面积公式求出 和
的面积,相加得到答案.
【详解】(1)选①,由余弦定理得 ,
解得 ,
选②,在 中,由余弦定理得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
因为 ,所以 ,
即 ,解得 .
(2)选①, , ,
故 ,
在 中, ,所以 ⊥ ,故 ,
所以四边形ABCD的面积为 ;
选②, ,故 ,故 ,
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学科网(北京)股份有限公司因为 ,所以 ,
故 ,
,
故四边形ABCD的面积为 .
37.如图所示,在 中,已知 , ,D,E,F分别在边AC,BC,AB上,且 为等
边三角形.若 ,则 的面积为______.
【答案】
【分析】设 , 的边长为a,易得 ,利用平角与三角形内角和可证明
,再用正弦定理即可求得 ,从而得出 面积.
【详解】设 , 的边长为a,
则 .
因为 ,
所以在 中,可得 ,
根据正弦定理, ,即 ,解得 ,
所以 的面积为 .
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学科网(北京)股份有限公司故答案为: .
【点睛】方法点睛:引入变量时,要注意运用方程思想,几个未知数就需要列几个方程.
38.如图,在平面四边形 中, , ,
.
(1)求 的大小;
(2)求边 的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形的内角和定理及正弦定理,结合三角函数的特殊值对应的特殊角注意角的范围
即可求解;
(2)根据(1)的结论及余弦定理即可求解.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,即 .
因为 ,
所以 ,
在 中,由正弦定理得 ,即 ,
所以 或 .
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学科网(北京)股份有限公司因为 ,
所以 ,
所以 .
(2)由(1)知, ,
所以 ,
在 中, ,
由余弦定理得 ,即
,
所以 .
39.如图,在平面四边形ABCD中, , , ,CD=4,AB=2,则
AC=___________.
【答案】
【分析】在 中,由正弦定理可得 ,在 中,由正弦定理可
,因为 ,可求出 ,再由余弦定理可求出 的值.
【详解】在 中,由正弦定理可得: ,
所以 ①,
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学科网(北京)股份有限公司在 中,由正弦定理可得: ,
所以 ②,
又因为 ,所以由①②可得: ,
解得: ,
所以在 中,由余弦定理得:
,
解得: .
故答案为: .
40.今年年初新冠肺炎肆虐全球,抗击新冠肺炎的有效措施之一是早发现、早隔离.现某地发现疫情,卫
生部门欲将一块如图所示的圆 的内接四边形区域 ,沿着四边形边界用固定高度的板材围成一个封
闭的隔离区.其中 , , ,(单位:米),则 __;四边形 的面
积为 __(平方米).
【答案】 / .
【分析】空1:连接 ,由题意可得 ,利用诱导公式,余弦定理可得
,解得 的值,进而可求 和 ;空2:再根据三角形的面积公式
即可求解四边形 的面积.
【详解】空1:如图,连接 ,由题意可得 ,可得 ,
由余弦定理可得 ,即 ,解得:
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学科网(北京)股份有限公司,
所以 ,且 ,所以 .
所以 ,
空2:所以四边形 的面积
(平方米).
故答案为: ; .
41.已知四边形 是由 与 拼接而成,如图所示, , .
(1)求证: ;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)证明见解析
(2) .
【分析】(1)求出 的范围,利用正弦定理即可证明结论;
(2)写出 与 的关系,进而求出 的正弦值和余弦值,求出 的长,利用余弦定理即可求
出 的长.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】(1)由题意证明如下,
在 中, ,
∴ .
∵ ,
∴ .
在 中,由正弦定理得, ,
即 , ,
∴ ,
∴ .
(2)由题意及(1)得
设 , ,
, , , , ,
则在 中,由正弦定理得, ,即 ,
可得 ,①
在 中,由正弦定理得, ,
可得 ,
可得 ,②
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学科网(北京)股份有限公司联立①②,可得 ,
可得 ,可得 , .
在 中,由正弦定理得, ,可得 .
在 中,由余弦定理得, ,
可得 ,
可得 ,解得 或 (舍),
∴ 的长为 .
考点08 正余弦定理的实际应用
42.海面上有相距 的A,B两个小岛,从A岛望C岛和B岛成 的视角,从B岛望C岛和A岛成
的视角,则B,C间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接利用正弦定理求解即可.
【详解】由题意得, ,则 ,
所以 ,所以 ,
即B,C间的距离为 .
故选:D.
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学科网(北京)股份有限公司43.如图,当甲船位于A处时获悉,在其正东方向相距20海里的B处有一艘渔船遇险等待营救.甲船立即
前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏西 ,相距10海里C处的乙船.
(1)求处于C处的乙船和遇险渔船间的距离;
(2)设乙船沿直线 方向前往B处救援,其方向与 成 角,求 的值
域.
【答案】(1) (海里);
(2) 的值域为 .
【分析】(1)连接 ,直接由余弦定理,代入数据可求得答案;
(2)先根据正弦定理求得 ,再求出 ,再利用和角公式和辅助角公式化简,最后结合正弦函数的
性质求得值域.
【详解】(1)如图,连接 ,由余弦定理得 .
所以 ,即所求距离为 .
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学科网(北京)股份有限公司(2)因为 ,所以 .
因为 是锐角,所以 .
所以 ,
其中 ,
所以 的值域为 .
44.位于四川省乐山市的乐山大佛,又名“凌云大佛”,是世界文化与自然双重遗产之一.如图,已知
PH为佛像全身高度,PQ为佛身头部高度(PQ约为15米).某人为测量乐山大佛的高度,选取了与佛像
底部在同一水平面上的两个测量基点A,B,测得 米, 米, ,在点A处测得
点Q的仰角为48.24°,则佛像全身高度约为( )(参考数据:取 , ,
)
A.56米 B.69米 C.71米 D.73米
【答案】C
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学科网(北京)股份有限公司【分析】由余弦定理可得 ,再由 , 可求得 ,从而可
得结论.
【详解】由余弦定理可得
.
依题意得 ,则 ,
所以 ,
则 ,
故佛像全身高度约为71米.
故选:C.
45.洛阳九龙鼎位于河南省洛阳市老城区中州东路与金业路交叉口,是一个九龙鼎花岗岩雕塑,代表东
周、东汉、魏、西晋、北魏、隋、唐、后梁、后唐9个朝代在这里建都,是洛阳的一座标志性建筑,九条龙盘旋的
大石柱的顶端,端放着一座按1:1比例仿制的中国青铜时代的象征——西周兽面纹方鼎,汉白玉护栏两侧
分别镶嵌着两幅《太极河图》.如图,为了测量九龙鼎的高度,选取了与该鼎底 在同一平面内的两个测量
基点 与 ,现测得 ,在 点测得九龙鼎顶端 的仰角为 ,在 点测得九龙
鼎顶端 的仰角为 ,则九龙鼎的高度 ( )(参考数据:取 )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设 , , ,在 中,由余弦定理求解即可.
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学科网(北京)股份有限公司【详解】设 ,由题意可得 ,
由题意知: ,
在 中,由余弦定理可得 ,
得: ,得: .
故选:B.
46.滕王阁,位于江西省南昌市西北部沿江路赣江东岸,始建于唐朝永徽四年,因唐代诗人王勃诗句“落
霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”而流芳后世.如图,小明同学为测量膝王阁的高度,在膝王阁的正东方向
找到一座建筑物AB,高为12 ,在它们的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,滕王阁顶
部C的仰角分别为15°和60°,在楼顶A处测得滕王阁顶部C的仰角为30°,由此估算滕王阁的高度为
__________ .(精确到 ).
【答案】57
【分析】解直角 ,求得 ,继而解 ,由正弦定理求出 ,最后解直角 ,即得答
案.
【详解】在 中, ,
( )
在 中, ,
,
故 ,即 ,
所以 (米),
故答案为:57
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学科网(北京)股份有限公司47.如图,测量河对岸的塔高 ,可以选取与塔底 在同一水平面内的两个基点 和 进行测量,现测
得 米, ,在点 和 测得塔顶 的仰角分别为 ,则塔高 ______米.
【答案】
【分析】设 米,进而可得BC, BD,然后利用余弦定理求解.
【详解】设 米,
在 中, ,
在 中, ,
在 中, ,
即 ,
所以 ,
解得 (米).
故答案为:28.
考点09 最值问题
48.在锐角 中,角 , , 所对的边为 , , ,已知 .
(1)求角 ;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)由给定的等式,结合余弦定理求出角 作答.
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学科网(北京)股份有限公司(2)根据(1)的结论,结合正弦定理边化角,再利用三角变换及三角函数的性质求解作答.
【详解】(1)在 中,由 ,得 ,
由余弦定理得 ,又 ,解得 ,
所以 .
(2)在锐角 中,由(1)知, ,则 ,解得 ,
由正弦定理得, ,即 , ,
因此
,而 ,有 ,于是 ,
所以 的取值范围是 .
49.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 ,其中, .
(1)求角B的大小;
(2)若 ,求△ABC面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)方法一: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即可得解;
方法二:利用余弦定理化角为边,即可得解;
(2)利用余弦定理结合已知及基本不等式求出 的最大值,再根据三角形的面积公式即可得解.
【详解】(1)方法一:由 ,
根据正弦定理边化角得: ,
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学科网(北京)股份有限公司即 ,所以 ,
因为 ,所以 ,又 ,所以 ,
又 ,所以 ;
方法二:由 ,
根据余弦定理:得 ,
即 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,又 ,得 ;
(2)由(1)及余弦定理知 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,化简得 ,
因为 , ,所以 , ,
所以 ,当且仅当 ,即 , 时取等号,
所以 的面积 ,
所以 面积的最大值为 .
50.已知在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且 ,点O为 外接圆的圆心,若
,求当角C取得最大值时 的面积.
【答案】
【分析】设 的中点为 ,连接 ,则 ,根据数量积的运算律求出 ,再利用余弦定理及基
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学科网(北京)股份有限公司本不等式求出 的最小值,即可求出 ,从而求出面积最大值.
【详解】设 的中点为 ,因为点O为 外接圆的圆心,
所以 ,连接 ,则 ,
所以 ,
即 ,即 ,
因为 ,所以 ,所以 .
由 ,知角C为锐角,故
,当且仅当 ,即 时等号成立,
此时 取得最小值,角 取得最大值,
则 ,
此时 .
【点睛】方法点睛:函数与方程的思想在本章中的体现
(1)利用平面向量基本定理建立向量间的关系;
(2)利用向量相等建立系数或坐标之间的相等关系;
(3)利用正、余弦定理建立边角之间的相等关系;
利用以上相等关系构成方程或函数,在求值、求范围、求最值等问题中得以应用.
51.已知 中,角 所对的边分别为 ,且 .
(1)求角A的大小;
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学科网(北京)股份有限公司(2)若 ,求 面积的最大值以及周长的最大值.
【答案】(1)
(2) 面积的最大值为 ,周长的最大值为
【分析】(1)利用正弦定理角化边再结合余弦定理即可求得答案;
(2)由题意利用余弦定理结合基本不等式可得 ,利用三角形面积公式可得面积的最大值;再用余
弦定理结合基本不等式求得 ,即可求得三角形周长的最大值.
【详解】(1)依题意 得, ,
由正弦定理,得 ,
所以 ,
因为 ,所以 .
(2)由 得, ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,
所以 的面积 ,
所以 面积的最大值为 .
又 ,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
故 的周长为 ,
故 周长的最大值为 .
52.在锐角三角形 中,角 的对边分别为 ,且 .
(1)求角 的⼤小;
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学科网(北京)股份有限公司(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知条件的边换成角,结合三角公式求出 ,根据 的范围得出角的度数;
(2)根据正弦定理,将边 用角来表示,转化成三角函数的值域问题的求解.
【详解】(1)由正弦定理得 ,
又 , ,
则 ,
化简得 ,
又 ,所以 ,则 ,
因为 ,
所以 ;
(2)由正弦定理得: ,
∴ , ,
∴ ,
;
为锐角三角形,
∴ ,
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学科网(北京)股份有限公司解得: ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
即△ABC的取值范围为 .
53.设锐角 的三个内角 , , 的对边分别为 , , ,且 , ,则 周长的取值
范围为____
【答案】
【分析】由锐角三角形求得 ,由正弦定理可得 ,求出 , 关于 的
函数,根据余弦函数的性质,可求得范围.
【详解】∵ 为锐角三角形,且 ,
∴ ,
∴ , ,
又∵ ,
∴ ,
又∵ , ,
∴ ,
由 ,
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学科网(北京)股份有限公司即 ,
∴ ,
令 ,则 ,
又∵函数 在 上单调递增,
∴函数值域为 .
故答案为:
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