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4.4 正余弦定理(精讲)考向一 边角互换
【例1-1】(24-25广东东莞)在 中,角 的对边为 ,已知 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在 中,因 ,由正弦定理可得 ,
因 ,所以 ,故 ,即 ,又因 ,所以 ,
故选:A
【例1-2】(2025·福建福州·模拟预测)已知 分别为 的三个内角 的对边,若
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据已知条件 ,得 , ,, ,故选:C.
【例1-3】(2025·湖南·三模)在 中,角 的对边分别为 ,若 .则角 的大
小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,得到 ,
又 , ,则 ,所以 ,
又 ,则 ,所以 ,得到 ,所以 ,即 ,
故选:B.
【例1-4】(2025·浙江·模拟预测)在 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 ,
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 及正弦定理可得 ,
因为 ,所以 ,整理得 ,
所以 ,
因为 ,则 ,由题意知 , ,故 ,
因为 ,因此, .
故选:B.
【例1-5】(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)已知 的内角 的对边分别为 ,若 ,
,则角 ( )A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 ,由正弦定理可得 ,
又 ,所以 ,
又 ,由正弦定理可得 ,即 ,
由余弦定理 ,所以 ,所以 为锐角,
所以 ,
所以 ,
又 ,所以 .故选:C
【一隅三反】
1.(2025·福建泉州·模拟预测)已知 分别为 三个内角 的对边, ,且
,则
【答案】
【解析】解法一:因为 为锐角,所以 ,
又在 中, ,所以 ,则
所以 ,解得 , ,所以 .
故选:B.
解法二:又在 中, ,
因为 ,所以所以 , ,所以 ,
又因为 , ,
所以 .
2.(2025高三·全国·专题练习)记 的内角 的对边分别为 ,若 ,则
.
【答案】 /
【解析】因为 ,由正弦定理得 ,
所以 ,即 ,
所以 或 (舍去),即 ,
又因为 ,则 ,解得 .
故答案为: .
3.(2025·河南·模拟预测)在 中,内角 所对边分别为 ,若
,则 .
【答案】
【解析】在 中,由 及正弦定理,
得 ,则 ,
整理得 ,于是 ,
则 ,因此 ,当且仅当 时取等号,而 ,
解得 ,即 ,此时 ,所以 .
故答案为:4.(2024·四川攀枝花·二模) 的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且 ,则
.
【答案】
【解析】由 ,
由余弦定理得 ,
由正弦定理得 ,
因为 ,
即 ,
即 ,
因为 ,则 ,
因为 ,故 .
故答案为:
5.(2025·福建泉州·模拟预测) 的内角 的对边分别为 ,且
.
则角 =
【答案】
【解析】因为 ,所以 .
因为 ,所以 .
所以 .
化简得:根据正弦定理得: .
因为 ,所以 ,
所以 .解得 ,又 ,所以 .
6.(2025·甘肃定西·模拟预测)记 的内角 所对的边分别为 ,已知
,则B=
【答案】 ;
【解析】因为 ,
所以 ,
即 .
由正弦定理得 .
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
所以 ,又 ,所以 ,
所以 ,故 .
考向二 判断三角形的形状
【例2-1】(24-25江苏无锡·期中)已知 的内角 所对的边分别为 ,若 ,则
的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】C
【解析】由 ,可得 ,
, ,所以 , ,
因为 ,所以 ,即 ,
所以 是等腰三角形.
故选:C.
【例2-2】(24-25湖北·期中)设 的面积为 ,角 所对的边分别为 ,且 ,若
,则此三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,
则 ,因为 ,所以 ,
又 ,所以 ,
由 ,所以 , ,
所以 为等腰直角三角形.
故选:D.
【例2-3】(24-25安徽芜湖·期中)在 中,若 ,且 ,那么 一定
是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,
又根据余弦定理可知 ,所以 ,
因为 ,所以 .又由 ,得 ,
所以 ,所以 ,
因为A和B是三角形的内角,所以 ,即 ,所以 是等腰三角形,又因为 ,所以, 是等边三角形.故选:D.
【一隅三反】
1.(2025·内蒙古赤峰·三模)在 中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且 , ,则
的形状是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.不确定的
【答案】A
【解析】由余弦定理可得 ,则 .
因为 ,所以 ,所以 是等腰三角形.
故选:A
2.(2024·河北秦皇岛·三模)在 中,内角 , , 的对边分别为 , , ,且 , ,则
( )
A. 为直角三角形 B. 为锐角三角形
C. 为钝角三角形 D. 的形状无法确定
【答案】A
【解析】由 ,可得 ,则 ,
, ,即
,
由 ,故 只能为锐角,可得 ,因为 ,所以 , .故选:A.
3.(2024·陕西渭南·三模)已知 中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若 ,且
,则 是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】D
【解析】 ,即 ,故 ,
,因为 ,所以 ,故 ,因为 ,所以 ,故 为等腰直角三角形.
故选:D
4.(2024·内蒙古赤峰·一模)已知 的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足 ,
且 ,则 的形状为( )
A.等边三角形 B.顶角为 的等腰三角形
C.顶角为 的等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】由正弦定理可得 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
即 ,因为 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 ,即 ,
即 ,因为 ,所以 ,所以 ,
因为 .所以 ,
所以 的形状为顶角为 的等腰三角形.
故选:B.
5.(23-24浙江·期中)(多选)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列说法中正确的是
( )
A.若 ,则 是直角三角形
B.若 ,则 是锐角三角形
C.若 ,则 是等腰三角形
D.若 ,则 是等边三角形
【答案】AD【解析】对于A,由正弦定理可得 ,
又 ,因此可得 ,
又因为 ,所以可得 ,又 ,可得 ,
所以 是以 为直角的直角三角形,即A正确;
对于B,若 ,可得 ,可得 为锐角,
但不能确定 是否为锐角,所以 不一定是锐角三角形,即B错误;
对于C,若 ,由正弦定理可得 ,
即 ,因此可得 或 ,
可得 或 ,所以 是等腰三角形或直角三角形,即C错误;
对于D,由 根据正弦定理可得 ,
由 可得 ,即 ,所以 ;
同理由 可得 ,因此 ,所以 是等边三角形,即D正确;
故选:AD
考向三 三角形的外接圆
【例3-1】(2025河南)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,若 ,且
,则该三角形外接圆的半径为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】 .
,设该三角形外接圆的半径为
由正弦定理得
故选:A.
【例3-2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若
,且 ,则 的外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 ,
得 ,所以 .
又因为 ,结合正弦定理 (其中 为 的外接圆的半径),
所以 ,解得 ,
则 的外接圆的面积为 .
故选:B
【一隅三反】
1.(2024·广东肇庆·一模)在 中, , , 分别是角 , , 的对边, , , ,则
的外接圆半径是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由余弦定理,得 ,所以 舍负 ,
设 的外接圆半径为 ,根据正弦定理,可得 ,所以 .
故选:D.
2.(23-24高三上·江苏徐州·阶段练习)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 ,
,则 外接圆的半径为( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得 ,所以 ,
设 外接圆的半径为 ,则由正弦定理得 ,
所以 ,
故选:B.
3.(2024·陕西西安·模拟预测)已知 的内角 所对的边分别为 ,若 ,函数
的最小值为 ,则 的外接圆的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】要使 ,取得最小值 ,
只需 ,即 ,又 .
设 的外接圆的半径为 ,
根据正弦定理, ,解得 .
所以 的外接圆的周长为 .
故选:B.
考向四 三角形的面积公式
【例4-1】(2025·山西·三模)在 中, , , ,则 的面积是( )
A. B. C.3 D.12
【答案】C【解析】由余弦定理 ,
得 ,解得 ,则 .
所以 的面积为 .
故选:C.
【例4-2】(2024·贵州 )在锐角三角形 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,已知 ,
, ,则 的面积为______.
【答案】
【解析】因为 ,所以由正弦定理可得
所以 ,
因为 所以
因为 ,则 ,则 ,所以 为等边三角形,故 的面积
故答案为:
【一隅三反】
1.(2025·湖南邵阳·三模)在 中,角 , , 所对的边分别为 , , .已知 , ,
且 ,则此 的面积为( )
A.176 B.88 C.44 D.22
【答案】B
【解析】由 ,则 ,易知 为锐角,
由正弦定理知 ,而 ,即 ,故 ,
所以 ,故 ,由 ,
由正弦定理知 ,可得 ,故 .
故选:B
2.(2025·广东广州·三模)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若
,则 的面积为 .
【答案】
【解析】由 ,根据余弦定理,则 ,解得 ,
同理,由 ,则 ,
通分可得 ,
由 ,则 ,
化简可得 ,易知 ,则 ,
所以 的面积 .
故答案为: .
3.(2025·北京昌平·二模)在 中, 为锐角, .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的面积.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由 及正弦定理 ,得 .
因为在 中, ,所以 .
因为 ,所以 .
因为 为锐角,所以 .
(2)由 ,且 ,解得 .
由余弦定理 ,得 ,解得 或 (舍).
所以 的面积 .
考向五 三角形个数的判断
【例5-1】(2025·江西·二模)在 中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】D
【解析】A: , , , 为钝角且 ,有一解,故A错误;
B: , , , 为锐角, ,则无解,故B错误;
C: , , , 为钝角且 ,则无解,故C错误;
D: , , , 为锐角, ,因 ,故有两解,故D正确.
故选:D
【例5-2】(2025·四川达州·模拟预测)在 中,内角 , , 的对边分别为 , , .下列条件中能使
唯一确定的是( )
A. , , B. , ,
C. , , D. , ,
【答案】C
【解析】对于选项A:因为三个内角确定,但三边不确定,可知 不能确定,故A错误;
对于选项B:因为 ,可知 ,所以满足条件的 有2个,故B错误;
对于选项C:因为 ,所以满足条件的 有1个,故C正确;
对于选项D:因为 为最大角,但 ,不满足大角对大边,
所以 不存在,故D错误;
故选:C.
【例5-3】(2025·河北秦皇岛·一模)已知 的内角 的对边分别为 ,且满足 的三
角形有两个,则 的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在 中, ,由 有两解,得 ,即 ,解得
,
所以 的取值范围为 .故选:D
【一隅三反】
1.(2025河南)在 中,内角 所对的边分别为 ,则下列条件能确定三角形有两解的是
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A:由正弦定理可知,
∵ ,∴ ,故三角形 有一解;
对于B:由正弦定理可知, ,∵ ,∴ ,故三角形 有两解;
对于C:由正弦定理可知,
∵ 为钝角,∴B一定为锐角,故三角形 有一解;
对于D:由正弦定理可知, ,故故三角形 无解.
故选:B.
2.(2024·湖北·模拟预测)在 中,已知 , , ,若存在两个这样的三角形 ,
则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由正弦定理 可得 ,
由题意可知:关于A的方程: 在 有两解,
在同一坐标系内分别作出曲线 , 和水平直线 ,
因为它们有两个不同的交点,所以 ,所以 .
故选:C.
3.(2024·陕西渭南·模拟预测)已知 的内角A,B,C的对边分别为 ,则能使同时满足条件
的三角形不唯一的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】因为 ,则 ,要使满足条件的三角形不唯一,则 ,即 .
故选:A.
考向六 正余弦定理在几何中的应用
【例6-1】(2025·福建泉州·模拟预测)在 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c, 且
.
(1)求 ;
(2)如图所示, 为 外一点, , , ,求 .
【答案】(1) (2)
【解析】(1) ,
在 中,由正弦定理得, ,
由 ,
,
即 ,
, , ,
即 ,
又 ,
,即 .
(2)因为 ,令 , ,
在 中,由正弦定理得,, ,
在 中,由正弦定理得, ,
因为 , ,
,
,
解得 ,即 .
【例6-2】(2025·湖北·模拟预测)已知 的角A,B,C所对的边为a,b,c,且 , ,
延长 到点D.
(1)若 ,求 的长;
(2)若 , ,求 的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)在 中,由 及正弦定理,得
,整理得 ,
而 ,则 ,又 ,因此 ,
在 中,由余弦定理得 .
(2)由(1)得: , ,
由 ,得 ,在 中,由正弦定理得: ,则 ,
在 中,由正弦定理得: ,而 ,
则 , ,
因此 , ,
即 ,而 ,解得 ,
所以
【一隅三反】
1.(2025·河南许昌·三模)(多选)如图,在平面四边形 中, , , ,
.则下列结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.若 ,则 中 边上高的长度为
【答案】ACD
【解析】在 中,由余弦定理得 ,即 ,即 ,
或 (舍去), ,故A正确;
在 中,由正弦定理得 ,
即 ,解得 ,故B不正确;
, 为锐角, ,
又 , .故C正确;
由 ,
在 中,由余弦定理得:
,
解得 ,
又 的面积为 ,
设 中 边上高的长度为 ,可得 ,可得 ,
的边 上高的大小为 .故D正确.
故选:ACD.
2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在平面四边形 中, , , , ,
, ,求:(1)四边形 的面积;
(2) 的值;
(3) 的面积.
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)因为 ,在 中, ,
在 中, , ,则 ,所以 ,
所以 .
(2)以 为原点,分别以 、 的方向为 、 轴正方向,建立平面直角坐标系 ,如图所示,
所以 、 、 、 ,
所以 , ,
所以 .
(3)因为 ,解得 ,
故 .3.(2024·北京大兴·三模)如图,平面四边形 中,对角线 与 相交于点 , ,
, , .
(1)求 的面积;
(2)求 的值及 的长度.
【答案】(1)
(2) ,
【解析】(1)∵ , ,
, , ;
(2) , , ,则 .
, ,
, ,
又 ,在 中,
,
由正弦定理可知, ,
.考向七 正余弦定理在实际生活中的应用
【例7】(24-25湖北武汉·期中)享有“天下江山第一楼”美誉的黄鹤楼位于湖北武汉,地处蛇山之巅,濒临
万里长江,更因历代诗人登楼作诗而名闻天下.如图,某同学为测量黄鹤楼的高度 ,在黄鹤楼的正东方向找
到一座建筑物 ,高约为 ,在地面上点 处( , , 三点共线)测得建筑物顶部 ,黄鹤楼顶部
的仰角分别为30°和45°,在 处测得楼顶部 的仰角为15°,则黄鹤楼的高度约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得 , ,
在 中, , ,则 ,
在 中, ,
则 ,
由正弦定理得 , ,得 ,
在 中, ,则 ,
所以 .
故选:C
【一隅三反】
1.(24-25重庆·阶段练习)2025年蛇年春晚,电视剧《新白娘子传奇》两位主演的出场,瞬间唤醒了无数人
的记忆.剧中的雷峰塔,位于浙江省杭州市西湖区,是“西湖十景”之一,也是中国九大名塔之一,是中国首
座彩色铜雕宝塔.某同学为测量雷峰塔的高度AB(塔底视为点B,塔顶视为点A),在山脚下选取了两点C,
D(其中A,B,C,D四点在同一个铅垂平面内),在点C处测得点A的仰角为 ,在点D处测得点A,B的
仰角分别为 , ,测得 ,则按此法测得的雷峰塔塔高为( )A.68m B.70m C.72m D.74m
【答案】C
【解析】令直线 的延长线交于点 ,则 .
依题意, , ,
而 ,
所以 ,解得 ,
又 ,
所有 ,
而 ,
所以 .
故选:C.
2.(24-25高三下·山东·开学考试)墙上挂着一幅高为1m的画,画的上端到地面的距离为2m,某摄像机在地
面上拍摄这幅画.将画上端一点A、下端一点B与摄像机连线的夹角称为视角(点A,B与摄像机在同一竖直
平面内),且把最大的视角称为最佳视角.若墙与地面垂直且摄像机高度忽略不计,则当摄像机在地面上任意
移动时,最佳视角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】
如图所示: 最佳视角,且 当 最大时, 最大,
且 最大,又 ,
又设 所以
当且仅当 时取等号,
此时
解得:
故选:A.
3.(2024·湖南·模拟预测)湖南省衡阳市的来雁塔,始建于明万历十九年(1591年),因鸿雁南北迁徙时常
在境内停留而得名.1983年被湖南省人民政府公布为重点文物保护单位.为测量来雁塔的高度,因地理条件的限
制,分别选择C点和一建筑物DE的楼顶E为测量观测点,已知点A为塔底, 在水平地面上,来雁塔
AB和建筑物DE均垂直于地面(如图所示).测得 ,在C点处测得E点的仰角为30°,在E
点处测得B点的仰角为60°,则来雁塔AB的高度约为( )( ,精确到 )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过点 作 ,交 于点 ,
在直角三角形 中,因为 ,
所以 ,
在直角三角形 中,因为 ,
所以 ,
则 .
故选:B.
考向八 三角形中周长与面积的最值
【例8-1】(2025·宁夏石嘴山·三模)在 中, .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的周长的最大值.
【答案】(1)
(2)6
【解析】(1)在 中,令内角 所对边分别为 ,由 ,
得 ,由正弦定理得 ,
由余弦定理,得 ,而 ,所以 .
(2)由已知及(1)得, ,
解得 ,当且仅当 时取等号,
所以求 的周长的最大值为6.
【例8-2】(2025·河北沧州·模拟预测)在锐角三角形 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
.
(1)求角C的大小;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)在锐角三角形 中,因为 ,
所以由正弦定理得 ,
故 ,即 ,即 ,即 ,
所以 ,即 ,
由余弦定理得 ,因为 ,所以 .
(2)因为 ,由正弦定理 ,所以 , ,
设 的周长为 ,
则
,
因为在锐角三角形 中,所以 , ,
所以 ,解得 ,
所以 ,所以 ,
故 ,则 ,即 ,
故 周长的取值范围为 .
【例8-3】(2025·新疆喀什·模拟预测) 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 为锐角三角形,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 ,则 ,又 ,
所以 ,则 ,又 ,所以 ,
因为 ,解得 .
(2)因为 是锐角三角形,又 ,
所以 ,
所以
,
因为 ,所以 ,则 ,
从而 ,
故 面积的取值范围是 .
【一隅三反】
1.(2025·广东·模拟预测)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 .
(1)求A;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 ,所以 ,
即 ,解得 ,
又 ,所以 .
(2)由余弦定理 ,
即 ,故 ,当且仅当 时取等号,
又 ,故 ,即 周长的取值范围是 .
2.(2025·重庆·模拟预测)已知锐角 的内角 的对边分别为 ,且 成等
差数列.
(1)若 ,求 面积的最大值;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由 成等差数列知 ,故 ;
由余弦定理: ,
故 (当且仅当 时等号成立),
故 (当且仅当 时等号成立),
故 面积的最大值是 .
(2)由正弦定理: , ,
则
;
由 为锐角三角形, ,则 ,解得 ,则 ;
由 在 上单调递增,故 ,
故 ,即 周长的取值范围为 .
3.(23-24辽宁·期中)已知函数 .
(1)求函数 的最小正周期及其单调递增区间,
(2)若 为锐角 的内角,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1)最小正周期为 ;单调递增区间为
(2)
【解析】(1)函数 ,
所以函数 的最小正周期为 ,
由 ,可得 ,
即有函数 的单调递增区间为 .
(2)若 为锐角 的内角,且 ,
可得 ,由 ,可得 ,
则 ,即 .
由正弦定理得, ,
所以 ,
所以 面积
又因为 为锐角三角形,则 ,即 ,解得 ,
所以 ,所以 ,所以 .故 面积的取值范围是 .
考向九 三角形的中线、角平分线与高
【例9-1】(2025·江西·二模)在 中,内角 所对的边分别是 ,已知
.
(1)求角 ;
(2)已知角 的平分线与边 相交于点 ,且 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理知 ,即 ,
由余弦定理知 ,
所以 .
(2)由已知 ,
则 ,所以 .
在 中,由余弦定理 ,
即 ,
所以 ,解得 ,
.
【例9-2】(2025·河北石家庄·三模)设 的内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,已知
.
(1)求角 的大小;(2)若 ,且 ,求 边上中线 的长.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在 中,由 及正弦定理得
,
即 ,
因为 、 ,则 ,即 ,可得 ,故 .
(2)由正弦定理可得 ,
所以 ,
在 中,由余弦定理可得 ,
所以, ,
因为 为 边上的中线,所以 ,
所以
,故 ,
因此, 边上的中线 的长为 .
【例4-3】(2025·河南郑州·一模)记 的内角A,B,C的对边为a,b,c,已知 ,
(1)求
(2)设 ,求 边上的高.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在 中,
, ,而A为三角形内角,
,
,
整理得 ,得 ,
又 ,且 ,
(2)由正弦定理得 ,
得 ,
由(1)得, , ,
,
设 边上的高为h,则 ,
边上的高为
【一隅三反】
1.(2025·辽宁沈阳·一模) 的内角 , , 所对的边分别为 , , , 的平分线交 于点 ,
为 的中线.若 , , .
(1)求 的长;
(2)求 的长.
【答案】(1)
(2)【解析】(1)由
所以 ,又 ,所以 .
因为 为 中点,所以 ,
所以 .
所以 ,即 .
(2)因为 平分 ,所以 .
设 ,
由 .
所以 .
故 .
2.(24-25贵州·阶段练习) 的内角 , , 的对边分别是 , , , , ,____________.
(1)若在横线处填入 ,求 ;
(2)给出两个条件:
①内角 的平分线长为 ;
②BC边上的中线长为 .
从条件①②中选择一个填入横线,求 的面积 .(若选择①②分别作答,则按选择①给分).
【答案】(1) (2)【解析】(1)由 ,得 ,
因为 中, ,所以 或 ,
又因为 ,所以 ,所以 .
(2)选择①:设 的平分线交BC于点 ,则 , ,
, ,
,即 ,
在 中,由余弦定理 ,
, , ,
, , .
选择②:以AB、AC为邻边作平行四边形,记作平行四边形 ,
则有 ,两式平方相加得: ,
即
又结合已知: , ,可解得 ,即 ,
在 中,由余弦定理得: ,
将 , , 代入解得: ,
.
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)记 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)在 边上存在一点 ,使得 ,连接 ,若 的面积为 的平分线交 于 点,
求 的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由 及正弦定理得 ,
又 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
所以
(2)因为 ,所以 ,
则 ,
所以 ,
又由余弦定理得 ,可得 ,
联立方程解得 ,
由角平线定理得4.(2025·四川·模拟预测)在 中,内角 的对边分别为 的面积 满足:
(1)求 ;
(2)若 平分 ,且 ,求 .
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)已知 ,根据三角形面积公式 ,将其代入已知条件可得:
由正弦定理得:
因为 ,所以 , ,等式两边同时除以 得
因为 ,所以 ,等式两边同时除以 得:
即 ,所以 .又因为 ,所以 .
(2)因为 ,所以 .
又因为CD平分 ,所以 .
根据三角形面积公式,可得 ,即 .
在 中,根据余弦定理,将 , 代入可得: ,化简得在 中,根据余弦定理,将 , 代入可得: ,即
,
在 中,根据余弦定理,将 代入可得: ,即 ,
因为 ,所以 ,即 ,则有:
,即 ,即 ,
解得 .将 代入 可得 ,所以 .
考向十 三角形的取值范围
【例10-1】(2025·吉林·模拟预测)在 中,角 的对边分别为 ,且 , .
(1)若 ,求 的周长;
(2)若 内切圆,外接圆的半径分别为 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1) , ,由余弦定理得, ,
,解得, 或 (舍去)
,
的周长为 .
(2)由余弦定理得, ,整理得, ,
,
,即 ,由正弦定理得, , ,
, ,
,
令 , , ,
函数 在 上单调递增,
,即 的取值范围是 .
【例10-2】(2025·江苏·模拟预测)在 中,内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,且
.
(1)求角 ;
(2)若 是锐角三角形,且 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 ,由正弦定理可得 ,
因为 、 ,则 ,所以, ,
则有 ,故 .
(2)因为 为锐角三角形,则 ,所以, ,
所以, ,则 ,
由正弦定理可得 ,所以, ,
即 的取值范围是 .
【例10-3】(2025·辽宁·二模)已知锐角 ,角 、 、 所对的边分别为 、 、 ,且 ,
.
(1)求 ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 , ,则 ,
由正弦定理得 ,
,所以, ,
因为 、 ,则 ,
所以, ,即 .
(2)在锐角 中,由 ,可得 ,
则 ,
又 ,则 ,
所以, 的取值范围为 ,又 ,设 ,设 ,其中 ,
,
由 可得 ,由 可得 ,
所以, 在 上递减,在 上递增,
所以, ,
又因为 , ,故 的取值范围为 ,
即 的取值范围为 .
【一隅三反】
1.(2025·黑龙江·二模)记 中,内角 所对的边分别为 .已知
.
(1)求 ;
(2)若 ,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意得 ,
所以 ,即 ,
所以 ,因为 为三角形的内角,所以 .
(2)由(1)知 ,由余弦定理得 ,
所以 ,即 ,
又因为 ,
所以 ,即 ,
当且仅当 时等号成立,
所以 .
所以 的最大值为 .
2.(2024·广东·模拟预测)在 中,角 的对边分别是 ,且 .
(1)证明: .
(2)若 是锐角三角形,求 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2) .
【解析】(1)由题设 ,
所以 ,
则 ,即 ,
又 ,则 ,且 ,
所以 ,得证.(2)由题设 ,即 ,得 ,
由 ,而 ,故 .
3(2025·新疆喀什·二模)记 的内角 所对的边分别为 ,已知 .
(1)证明: ;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】(1) , ,
两边同时乘以 得, ,
由正弦定理得, ;
在 中, , ,
, ,
又 , , ,
或 ,
若 ,且 ,则 , ,不合题意,舍去.
.
(2)由(1)可知 ,又 , ,
, ,
又由已知可得 , , ,
,,
, ,
, ,
的取值范围是 .
4.(2025山东枣庄·期中) 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知
.
(1)求 的值;
(2)若BD是 的角平分线.
(i)证明: ;
(ii)若 ,求 的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】(1)因为 中, ,
故
,
因为 ,故 ;
(2)(i)证明: 中,由正弦定理得 ①,
又 ②,同理在 中, ③,
④,
BD是 的角平分线,则 ,
则 ,
又 ,故 ,
故①÷③得 ⑤,即 ,
由 ② ④得,
,
则
,
即 ;
(ii)因为 ,故 ,
则由⑤得 ,则 ,
由 以及(i)知 ,
即 ,则 ,
当且仅当 ,结合 ,即 时等号成立,
故 ,即 的最大值为 .