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5.4正余弦定理(精练)(教师版)_数学_一轮复习_2024年_2024年高考数学一轮复习考点思路点拨考法解读概况_资料

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5.4 正余弦定理(精练)
1.(2023·重庆)在 中,若 ,则 ( )
A. B. C.
【答案】A
【解析】由题意可得 , ,
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.(2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测)已知 中, , , ,则
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
由题意,在三角形 中,由余弦定理可得, ,
且 , ,所以 .故选:C3.(2023·北京·北京四中校考模拟预测)在 中, ,则 边上的高等于
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在 中,因为 ,
由余弦定理得
因为 ,所以
设 边上的高为 ,则 ,
所以 ,即 边上的高等于 .故选:B.
4.(2023春·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨市第三十二中学校校考期中)在 中,若 , ,
则 的形状是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等边三角形
【答案】D
【解析】由余弦定理知 ,
因为 , ,所以 ,所以 ,所以 ,
因此 ,所以 ,即 是等边三角形,故选:D.5.(2023春·江苏南通)如图所示,河边有一座塔 ,其高为 ,河对面岸上有 两点与塔底 在
同一水平面上,在塔顶部测得 两点的俯角分别为 和 ,在塔底部 处测得 两点形成的视角为
,则 两点之间的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为在塔顶部测得 两点的俯角分别为 和 ,所以在直角三角形 中, ,
可得 ,
在直角三角形 中, ,可得 ,
在 中,由题知 ,由余弦定理得
,得到 .
故选:C.
6.(2023·安徽芜湖·统考模拟预测)记 的内角 的对边分别为 , , ,若,则 为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】由 ,得 ,
由正弦定理得 ,所以 ,
因为 ,所以 或 ,
所以 或 .即 是等腰或直角三角形.
故选:D.
7.(2023·四川成都·校考模拟预测)在 中, , , 分别为角 , , 的对边,已知
, ,且 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】 ,由正弦定理可得 ,整理可得
,所以 ,
为三角形内角, ,∴ ,∵ , ,则 ,故B错误;
∵ , ,
,解得 ,
由余弦定理 得 ,
解得 或 (舍去),故C正确,D错误.
又 ,所以 ,则三角形 为等边三角形,所以 ,则 ,故A错误.故选:C.
8.(2023·广西柳州·高三柳州高级中学校联考阶段练习)在 中,角 的边分别为 ,知
, ,则下列判断中错误的是( )
A.若 ,则 B.若 该三角形有两解
C. 周长的最小值为12 D. 面积的最大值
【答案】C
【解析】对于A, , ,由正弦定理得 ,
所以 ,故A正确;
对于B,由正弦定理得 得,所以 ,
因为 ,则 有两个解,所以该三角形有两解,故B正确;
对于C,由 ,得
,
所以 ,当且仅当 时取等号,此时三角形周长最大为等边三角形,周长为12,故C错误;
对于D,由选项C知, ,当且仅当 时取等号,
故 所以 面积的最大值为 ,故D正确.故选:C.
9.(2023·辽宁锦州·渤海大学附属高级中学校考模拟预测)锦州古塔坐落在大广济寺前,是辽宁省级文物.
据明嘉靖碑文(宣大巡抚文贵撰)载:金代的中靖大夫高琏曾写过《塔记》说,塔建于辽道宗清宁三年
(1057年),是为收藏皇后所降的舍利子而建.塔是砖实心密檐式,现高57米.塔身八面,每面雕有一佛胁侍,三个宝盖和两位飞天.飞天翱翔于上,大佛端坐龛中,胁待肃立龛旁.下面是古塔的示意图,游客(视
为质点)从地面D点看楼顶点A的仰角为30°,沿直线DB前进64米达到E点,此时看点C点的仰角为
45°,若 ,则该八角观音塔的高AB约为( )( )
A.63米 B.61米 C.57米 D.54米
【答案】C
【解析】不妨设 ,根据条件可得 , ,
, , ,
, 米.故选:C.
10.(2023·广西南宁·南宁二中校考模拟预测)已知 中,角A,B,C对应的边分别为a、b、c,D是
AB上的三等分点(靠近点A)且 , ,则 的最大值是( )
A. B.
C.2 D.4
【答案】A
【解析】由 ,则 ,即 ,所以 , ,则 ,
设 ,则 ,且 ,
△ 中 ,则 ,
△ 中 ,则 ,
又 ,即 , ( 为△ 的外接圆半径),
所以 , 即 ,
又 ,故 , 时, .
故选:A
11.(2023·湖南衡阳·校考模拟预测)(多选)在 中,角 所对的边分别为 ,已知
,则下列结论正确的是( )
A.
B. 为钝角三角形
C.若 ,则 的面积是
D.若 外接圆半径是 ,内切圆半径为 ,则
【答案】BD
【解析】设 ,则 ,
对于A , ,故A不正确;对于B ,c最大,所以C最大, ,故B正确;
对于C,若 ,则 , ,所以 ,
所以 的面积是 ,故C不正确;
对于D,若正弦定理 ,
的周长 , ,所以内切圆半径为 ,所以 .故D正确.
故选:BD
12.(2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第六中学校校考二模)(多选)在 中,内角 , , 的对边分
别为 , , ,则下列说法正确的是( )
A.若 , , ,则 边上的中线 长为
B.若 , , ,则 有两个解
C.若 不是直角三角形,则一定有
D.若 是锐角三角形,则一定有
【答案】CD
【解析】对于A,由 为 的中点得:
,所以 边上的中线 长为 ,故A错误;
对于B, , , ,因为 ,所以 ,
所以 或 ,
又因为 ,所以 ,且 只有一个解,所以 只有一个解,故B错误;
对于C,因为 ,所以 ,又因为 ,所以
,
所以 ,故C正确;
对于D,因为 是锐角三角形,所以 ,
又 ,所以 ,所以 ,所以 ,
同理 ,所以 ,故D正确.故选:CD.
13.(2023春·河北衡水·高三衡水市第二中学期末)(多选)在 中,内角 、 、 的对边分别是 、
、 ,下列结论正确的是( )
A.若 ,则 为等腰三角形
B.若 ,则 为等腰三角形
C.若 , ,则 为等边三角形
D.若 , , ,则 有两解
【答案】AC
【解析】对于A选项,若 ,由正弦定理可得 ,则 ,
所以, 为等腰三角形,A对;
对于B选项,因为 ,由正弦定理可得 ,
因为 、 中至少有一个是锐角,则 ,
从而可知 、 均为锐角,由 可得 ,
因为 、 ,则 、 ,所以, 或 ,
所以, 或 ,故 为等腰三角形或直角三角形,B错;
对于C选项,因为 , ,由余弦定理可得 ,即 ,
所以, ,因此, 为等边三角形,C对;
对于D选项,因为 , , ,
由正弦定理 得 ,所以, 不存在,D错.
故选:AC.
14.(2023·天津·统考高考真题)在 中,角 所对的边分別是 .已知
.
(1)求 的值;(2)求 的值;(3)求 .
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)由正弦定理可得, ,即 ,解得: ;
(2)由余弦定理可得, ,即 ,
解得: 或 (舍去).
(3)由正弦定理可得, ,即 ,解得: ,而 ,
所以 都为锐角,因此 , ,
故 .
15(2023春·湖南长沙·高一长沙一中校考阶段练习)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
且满足 .(1)求角A;
(2)若 ,求△ABC面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由 ,根据正弦定理得:
,
又 ,代入上式得: ,
,
又 ,所以 ,
又 ,所以 .
(2)由余弦定理得:
,代入 得: ,
根据基本不等式 ,得: ,当且仅当 时,等号成立,
的面积为: ,
故 面积的最大值为 .
16.(2023·天津·校联考模拟预测)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.满足
.
(1)求角B的大小;(2)设 , .(ⅰ)求c的值;(ⅱ)求 的值.
【答案】(1) (2)(ⅰ) ;(ⅱ)【解析】(1)由 ,
根据正弦定理得, ,
可得 ,
因为 ,故 ,则 ,
又 ,所以 .
(2)由(1)知, ,且 , ,
(ⅰ)则 ,
即 ,解得 (舍), .
故 .
(ⅱ)由 ,
得 ,
解得 ,则 ,
则 ,
,
则
.
17.(2023·天津河西·统考三模)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 ,.
(1)求 的值;
(2)若 ,
(i)求 的值;
(ⅱ)求 的值.
【答案】(1)
(2)(i) ;(ⅱ)
【解析】(1)由 ,且C是三角形的内角,则 ,
因为 ,由正弦定理得 ,
所以 .
(2)(i)由余弦定理得 ,
即 ,解得 或 .
(ⅱ)由(1)知 ,由 知A为锐角,得 ,
所以 ,
,
所以 .
18.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知锐角 的内角 的对边分别为 ,且 .
(1)求 ;
(2)若 ,角 的平分线交 于点 , ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 ,由正弦定理得 ,整理得 ,
又由余弦定理得 .
因为 ,所以 .
(2)如图所示,因为 ,
所以 .
又因为 ,所以 .
由余弦定理得 ,
联立方程组 ,可得 ,即 ,
解得 或 (舍去),
所以 .19.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)记锐角 的内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,已知
.
(1)求 ;
(2)已知 的角平分线交 于点 ,求 的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理可得 ,
所以 ,又 ,所以 .
(2)因为
,
因为 为锐角三角形,所以 ,解得 ,所以 ,
所以 ,即 的取值范围为 .
20.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)已知 的内角 的对边分别为 ,且.
(1)求角A;
(2)若 的外接圆半径为1,求 的周长的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 ,由正弦定理可得 ,
整理得 ,则 ,
又因为 ,则 .
(2)由正弦定理 ,可得 ,
由余弦定理得 ,
整理得 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 的周长为 ,
当且仅当 时,取等号, 的周长取到最大值 .
21.(2023·全国·高三专题练习)记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)求A的值;
(2)若 是锐角三角形,求 的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 ,
所以 ,即 ,
所以 或 (舍去).
所以 ,结合 ,得 .
(2)由(1)得:
.
因为 是锐角三角形,所以B,C均为锐角,
即 , ,所以 ,
所以 , ,
所以 的取值范围是 .
22.(2023·山东济宁·嘉祥县第一中学统考三模)已知锐角 的内角 , , 的对边分别为 , ,
,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由 ,即 ,
得 ,由正弦定理可得 ,
所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ,
所以 ,又 ,所以 .
(2)由正弦定理 ,
所以
.
因为 为锐角三角形,且 ,
所以 ,解得 ,
所以 , ,
所以 , ,
所以 的取值范围为 .
23.(2023·湖北·黄冈中学校联考模拟预测)如图,在平面四边形 中, , ,
.(1)若 ,求 的面积;
(2)若 , ,求 .
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 , , ,由余弦定理得
,
所以 ,即 ,解得 ,
所以 .
(2)设 ,
在 中,由正弦定理得 ,所以 ①,
在 中, , ,
则 ,即 ②
由①②得: ,即 ,∴ ,
整理得 ,所以 .24.(2023·广东广州·广州市培正中学校考模拟预测)在锐角 中,角 所对的边分别为 ,
且 .
(1)求角 的大小;
(2)若边 ,边 的中点为 ,求中线 长的取值范围.
【答案】(1) (2) .
【解析】(1)由余弦定理得 ,
即 ,
由正弦定理得
,
,即 ,
.
(2)由余弦定理得: ,则 .
由正弦定理得
所以 ,因为 是锐角三角形,所以 ,即 ,
则 .
中线 长的取值范围是 .
25.(2023·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测)已知 、 、 分别为 的三个内角 、 、 的
对边长, ,且 .
(1)求角 的值;
(2)求 面积的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由条件,可得 ,
由正弦定理,得 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 .
(2)由正弦定理,可知 ,
,∵ ,∴ ,∴ .
26.(2023·天津河北·统考二模)在 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知
.
(1)求角A的大小;
(2)若 , ,求边c及 的值.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)根据正弦定理,
由 可得 .
即 ,即 ,
因为 ,所以 .
所以 ,即 .
(2)由正弦定理 ,可得 ,解得 ,
根据余弦定理可得 ,
即 , ,解得 或 (舍去)
故 .
因为 ,所以 ,所以 ,
所以 ,
,所以 .
27.(2023·湖南邵阳·邵阳市第二中学校考模拟预测)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)
【解析】(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 .
28.(2023·山东烟台·统考三模)在 中, 为 中点, .
(1)若 ,求 的面积;
(2)若 ,求 的长.【答案】(1) (2)
【解析】(1)在 中, ,
由余弦定理可知 ,
因为 ,所以 ,
所以 ;
(2)在 中,设 ,
则由正弦定理 ,
即 ,得 ,所以 ,
,
所以 ,
所以 ,
由正弦定理得: ,即 .
29.(2023春·江西鹰潭·高三贵溪市实验中学校考阶段练习)在① ;②
;③ 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并
作答.问题:在 中,角 所对的边分别为 ,且__________.
(1)求角 的大小;
(2)已知 ,且角 有两解,求 的范围.
【答案】(1)答案见解析(2)
【解析】(1)若选①:整理得 ,因为 ,
所以 ,因为 ,所以 ;
若选②:因为 ,
由正弦定理得 ,
所以 ,所以 ,因为 ,所以 ;
若选③:由正弦定理整理得 ,所以 ,
即 ,因为 ,所以 ;
(2)将 代入正弦定理 ,得 ,所以 ,
因为 ,角 的解有两个,所以角 的解也有两个,所以 ,
即 ,又 ,所以 ,解得 .
30.(2023·全国·统考高考真题)已知在 中, .
(1)求 ;
(2)设 ,求 边上的高.
【答案】(1) (2)6
【解析】(1) , ,即 ,
又 , ,, ,即 ,所以 , .
(2)由(1)知, ,
由 ,
由正弦定理, ,可得 , ,
.
31.(2023·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)锐角 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已
知 , ,
(1)求 的值及 的面积;
(2) 的平分线与BC交于D, ,求a的值.
【答案】(1) , ;(2) .
【解析】(1)根据题意,结合正弦定理边角互化得 ,
即 ,因为B, ,
所以 , ,
所以 ,因为在锐角 中, ,所以 .
所以 ,因为 ,
所以 ,解得 ,
所以 的面积 .(2)因为 的平分线与BC交于D, ,所以 ,
即 ,所以 ,由于 ,
所以 , 所以 ,所以 .
1.(2023·河南开封·校考模拟预测)在 中,内角 所对的边分别为 ,
则 的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在 中,
因为 ,所以 ,则 ,
所以 ,且 均为锐角,故 ,
由余弦定理得 ,所以
,
又 ,当且仅当 时等号成立,
所以 的最大值是 .故选:B.
2.(2023·新疆阿勒泰·统考三模)在 中, 平分 ,则 的最小
值为( )
A. B.
C. D.【答案】C
【解析】如图,记 ,
在 中, ,则 ,
在 中, ,则 ,
∵ 平分 ,∴ ,∴ ,
∴ ,∴
∴ ,∴
∴ ,∴ ,
∴ 或 ,
当 时, 为等腰三角形,∴ , ,∴ ;
当 时, ,即 ,
∴ ,
当且仅当 ,即 时,等号成立,
∵ ,∴ 的最小值为 .
故选:C.
3.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测) 的内角 , , 的对边分别为 , , ,
且 , ,则下面四个选项中错误的是( )
A. B.
C. D. 周长的最大值为3【答案】C
【解析】由于 ,所以 ,
由正弦定理可得 ,
由于 ,所以 ,由于 是三角形内角,则 ,故A正确;
由余弦定理知 ,即 ,由于 ,
所以 ,当且仅当 时等号成立,故B正确;
又由正弦定理知 ,
所以
,
当且仅当 时等号成立,故 周长的最大值为3,故D正确;
由 得 , ,
所以
,故C错误.
故选:C.
4.(2023·四川成都·四川省成都市玉林中学校考模拟预测)在 ABC中,内角A,B,C的对应边分别为
△
a,b,c,已知 ,且 ABC的面积为 ,则 ABC周长的最小值为( )
△ △
A. B.6 C. D.
【答案】B【解析】由题设及三角形内角和性质: ,
根据正弦定理及诱导公式得 ,
, , ,即 ,
,则 ,则 ,解得 ,则 ,
所以 ,则 ,
又 仅当 时等号成立,
根据余弦定理得 ,即 ,
设 的周长为 ,则 ,
设 ,则 ,
根据复合函数单调性:增函数加增函数为增函数得: 在 上为单调增函数,
故 ,故 ,当且仅当 时取等.故选:B
5.(2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中学校考模拟预测)(多选)已知 三个内角 、 、 的对
应边分别为 、 、 ,且 , .则下列结论正确的是( )
A. 面积的最大值为
B.
C. 的最大值为
D. 的取值范围为【答案】ACD
【解析】对于A选项,因为 , ,由余弦定理和基本不等式可得
,即 ,
当且仅当 时,等号成立,
故 ,
所以, 的面积的最大值为 ,A对;
对于B选项, ,B错;
对于C选项,由正弦定理可得 ,则 ,
因为 ,则 ,所以, ,
由平面向量数量积的定义可得
,
当且仅当 时,即当 时,等号成立,
故 的最大值为 ,C对;
对于D选项,因为 ,则 ,
由题意可知, ,所以, ,,
当 时, ,则 ;
当 时, ,则 .
综上所述, 的取值范围为 ,D对.
故选:ACD.
6.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)在 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 ,若
,且 ,则当边 取得最大值时, 的周长为________.
【答案】
【解析】因为 ,由正弦定理可得 ,
即 ,
整理可得 ,
因为 、 ,所以, ,则 ,故 ,
由正弦定理可得 ,
整理可得 ,
因为 ,当 时, 取最大值,且 的最大值为 ,
此时, ,
,所以, ,
因此,当边 取得最大值时, 的周长为 .故答案为: .
7.(2023·河南周口·统考模拟预测)设锐角三角形 的内角 , , 所对的边分别为 , , ,且
,则 的取值范围是______.
【答案】
【解析】由 ,得 ,
由余弦定理得 ,
由正弦定理得 ,即 ,
又 ,所以 ,
即 ,所以 ,
因为 为 的内角,所以 (舍去)或 ,所以 .
由正弦定理得
因为 ,
又 ,所以
,
由于 得 ,由 ,得 ,则 ,所以
,
当 时, 取最大值 ,当 时, 等于 ,
当 时, 等于 ,
而 ,
所以 取值范围是 ,
故答案为:
8.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)在 中,角 所对的边分别为 ,且
,边 上有一动点 .
(1)当 为边 中点时,若 ,求 的长度;
(2)当 为 的平分线时,若 ,求 的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)解:因为 ,
所以 ,即 .
由正弦定理,得 .
因为 ,所以 .
因为 ,所以 .
又因为 ,所以 ,所以 .
因为 为边 中点,所以 ,则 .又 ,
所以 ,即 ,即 ,
所以 .
(2)在 中,由余弦定理,得 .
又 ,所以 ,
所以 ,当且仅当 时取等号,
所以 ,所以 .
因为 平分 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
令 ,则 .
因为 在 上单调递增,
所以当 即 时, 取得最大值为 ,所以 的最大值为 .
9.(2023·全国·统考高考真题)记 的内角 的对边分别为 ,已知 的面积为 ,
为 中点,且 .
(1)若 ,求 ;
(2)若 ,求 .
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)方法1:在 中,因为 为 中点, , ,
则 ,解得 ,
在 中, ,由余弦定理得 ,
即 ,解得 ,则 ,
,所以 .
方法2:在 中,因为 为 中点, , ,
则 ,解得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
即 ,解得 ,有 ,则 ,
,过 作 于 ,于是 , ,
所以 .
(2)方法1:在 与 中,由余弦定理得 ,
整理得 ,而 ,则 ,
又 ,解得 ,而 ,于是 ,
所以 .
方法2:在 中,因为 为 中点,则 ,又 ,
于是 ,即 ,解得 ,
又 ,解得 ,而 ,于是 ,
所以 .
10.(2023·山东·山东师范大学附中校考模拟预测)在① ;②
两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答该问题.在 中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若D为 边上一点,满足 , ,且
______.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
(1)求角 ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)选① ,
由正弦定理可得 ,
即 ,
因为 ,故 ,
又 ,故 .
选② ,
由正弦定理得 ,
即 ,即 ,
即 ,而 ,
故 ,又 ,故 .
(2)因为 ,故 ,
在 中, ,得 ,
在 中, ,得 ,故 ,而 ,
所以 ,
由题意知 ,
故 ,即 的取值范围为 .
11.(2023·黑龙江大庆·大庆实验中学校考模拟预测)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)
【解析】(1)方法一:由 ,
根据正弦定理边化角得: ,
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 .
12.(2023·福建福州·福州三中校考模拟预测) 的内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,已知
,且 的面积 .
(1)求 ;
(2)若 内一点 满足 , ,求 .
【答案】(1) (2)
【解析】(1)解:由余弦定理得 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,则 ,所以 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 .
(2)解:由(1)知 , ,所以 ,所以 ,
设 ,因为 ,所以 ,因为 ,所以 ,
因为在 中 ,由正弦定理
可得 ,
在 中, ,则 ,则 ,
由正弦定理 ,即 ,所以, ,
因为 ,所以 .
13.(2023·陕西咸阳·武功县普集高级中学校考模拟预测)已知 分别是 的角 的对边,
.
(1)求证: ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析(2)
【解析】(1)由正弦定理及知,,
由余弦定理得, ,
或 .
.
(2)由(1)和正弦定理得,
,
,
设 ,则 ,则 ,
设 ,
则 在 上单调递增,则 ,
即 .
的取值范围为 .
14.(2023·浙江·校联考模拟预测)在 中,角 所对的边分别为 .
(1)若 外接圆的半径为 ,求 面积的最大值;
(2)若 内切圆的半径为 ,求 面积的最小值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由 得, ,所以 ,又 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ;
由 外接圆的半径为 ,则得 ,
由余弦定理得, ,即 ,
所以 ,解得
所以 ,故 面积的最大值为 .
(2)如图,圆 是 的内切圆,切点分别是 、 、 ,
由 ,内切圆的半径为 ,所以 ,
则 , ,
所以 ,
即得 ,
而 ,所以 ,
所以 ,解得 舍去),
所以 ,
故 面积的最小值为 .
15.(2023·河南郑州·统考模拟预测)如图,在 中, ,点 在 延长线上,且.
(1)求 ;
(2)若 面积为 ,求 .
【答案】(1) (2)
【解析】(1)因为 ,设 ,则 ,
由余弦定理得 ,因为 ,
所以
在 中,由正弦定理得 ,
在 中,由正弦定理得 ,
因为 ,所以
整理得 .
(2)由 得 ,
由(1)得 ,所以 ,在 中, ,
由余弦定理得
.
16.(2023·河南·校联考模拟预测)已知锐角三角形 的内角 的对边分别为 , , ,
.
(1)求A;
(2)若 ,求 的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)∵ ,即 ,
由于 ,则 ,即 ,
两边同乘以 可得: ,
则 ,且 ,解得 .
(2)由题意及正弦定理 ,得 , ,
则
,
由(1)可知 ,且 为锐角三角形,则 ,解得 ,
则 ,所以 ,
故 的取值范围是 .
17.(2023·北京丰台·统考二模)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: ;
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,
【解析】(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 ,
因为 ,所以 ,
故 ,
,
故四边形ABCD的面积为 .
18.(2023·广东广州·统考二模)记 的内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,已知
.
(1)求 ;
(2)若点 在 边上,且 , ,求 .
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解:因为 ,由余弦定理可得 ,
化简可得 ,由余弦定理可得 ,
因为 ,所以, .
(2)解:因为 ,则 为锐角,所以, ,
因为 ,所以, ,
所以, ,
设 ,则 ,
在 和 中,由正弦定理得 , ,
因为 ,上面两个等式相除可得 ,
得 ,即 ,
所以, .
19.(2023·湖南长沙·周南中学校考三模)在 中,角 、 、 所对的边分别为 、 、 ,
.
(1)求 ;(2)若 ,求 面积 的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)解: ,
.
由正弦定理得 .
.
因为 ,则 ,
, ,
则 ,
所以, ,即 ,
所以, ,
,即 .
(2)解:由(1)得 .
若 ,则 、 均为钝角,则 ,矛盾,
所以, , ,此时 、 均为锐角,合乎题意,
,
当且仅当 时,等号成立,且 为钝角.
,则 ,且 为锐角,由 ,解得 ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,
, .
因此, 面积的最小值为 .
20.(2023·山东·烟台二中校联考模拟预测)已知平面四边形ABCD中, , ,
.
(1)求 ;
(2)若 , ,求四边形ABCD的面积.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)如图,在 中,由正弦定理可得 ,
在 中,由正弦定理可得 .
因为 ,所以 ,所以 .
而 , ,故 ,
又 ,所以得到 .
因为 ,故 ,故 .
(2)因为 ,且 ,故 , 为等边三角形.
所以 ,
因为 , ,所以 ,
故梯形ABCD的面积 .
21.(2023·全国·模拟预测)已知锐角三角形 的内角 的对边分别为 ,且
.
(1)求角 ;
(2)若 为 的垂心, ,求 面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)由题可得,
结合正弦定理可得 ,即 ,
∴ ,又 ,∴ .
(2)设边 , 上的高分别为 , 则 为 与 的交点,
则在四边形 中, ,
∵ ,∴ ,故 ,
在 中, , ,
则 ,即 ,
当且仅当 时取等号.∴ ,故 面积的最大值为 .22.(2023·福建漳州·统考三模)如图,平面四边形 内接于圆O,内角 ,对角线AC的长为
7,圆 的半径为 .
(1)若 , ,求四边形 的面积;
(2)求 周长的最大值.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)如图所示,连结 ,
在 中, , ,所以 ,
因为 ,所以 ,则 ,
因为 ,所以 为等边三角形,
,
, ,
在 中, ,即 ,
又 ,
,
.
(2)设 , ,
则在 中, , ,则 ,即 ,故 ,
因为 ,所以 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 ,当且仅当 时,等号成立,
,则 ,
,故 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 ,即 周长的最大值为 .
23.(2023·江苏南通·江苏省如皋中学校考模拟预测)如图,平面四边形ABCD中, , ,. 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足 .
(1)求四边形ABCD的外接圆半径R;
(2)求 内切圆半径r的取值范围.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)在 中, ,
所以 ,由正弦定理, ,可得 ,
再由余弦定理, ,又 ,所以 .因为 ,
所以 ,所以A,B,C,D四点共圆,
则四边形ABCD的外接圆半径就等于 外接圆的半径.
又 ,所以 .
(2)由(1)可知: ,则 . ,
则 .
在 中,由正弦定理,
,所以 , ,则,
又 ,所以 ,所以 , ,所以 .