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专项 01 解三角形
参考答案
题型01 解三角形与三角恒等变换
析典例 · 建模型
1.【思路分析】
(1)利用正弦定理,将角的正弦关系转化为边的关系,逐步推导边 的大小.
(2)先由 求出 ,再利用二倍角公式求 和 ,最后利用两角差的余弦公式计算
.
【规范答题】
(1)由已知 及 ,即 ,
所以 ,则 ,
又 , ,
所以 ,故 的大小为 .
(2)在 中, ,
,
,
,
故 的值为 .2.【思路分析】
(1)由余弦定理可得;
(2)由正弦定理及平方关系可得;
(3)由二倍角公式及两角和与差的公式可得.
【规范答题】
(1)因为 ,即 ,
解得 或 ,因为 ,所以 .
(2)因为 ,由(1)得 ,且 ,
因为 ,所以 .
由正弦定理 ,所以 ,
因为 ,所以 , , .
(3)由(2)得 , ,
故 .
破类题 · 提能力
1.【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理可得 ,
又因为 ,所以 ,
所以 ;
(2)因为 ,所以 ,
,所以 , ,
所以 .
2.【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)由已知,由余弦定理可得, , 得 .
又 , .
(2)由(1)及 ,
可得 ,解得: .
(3)由正弦定理可得, ,
即 解得: ,
而 ,所以 都为锐角,
因此 ,
由(2)知 ,
则 ,
所以 .
3.【答案】(1) ;(2) , ;(3)
【解析】(1)由 ,
根据正弦定理,得 ,
则 ,在 中, ,则 ,
又 ,故 .
(2)由 ,
根据余弦定理可得 ,整理可得 ,
又 ,解得 , 或 , (舍去).
(3)由 ,根据正弦定理,得 ,
则 ,
又 ,则 ,故 为锐角,
所以 ,
则 ,
,
所以 .
题型02 三角形面积与周长问题
析典例 · 建模型
1.
【思路分析】
(1)由正弦定理的边角互化并化简得 ,结合角的范围即可求解;
(2)由三角形的面积公式可得 的值,再由余弦定理可得 的值,从而可得 ,即可得到结果.
【规范答题】
(1) ,由正弦定理可得 ,因为 ,所以 ,则 ,即 ,
因为 ,所以 .
(2)因为 ,所以 ,所以 .
由余弦定理可得 ,
即 ,所以 .
所以 .
则 的周长为 .
研考点 · 通技法
解决三角形面积与周长问题的解题步骤
第一步:核心用面积公式——优先用 ,建立边与角的等式。
第二步:结合周长条件( =定值),转化为边的和或积关系;若无周长,直接联立正弦定理、余
弦定理,将面积条件转化为边的关系,解出未知量。
第三步:简化运算——涉及多个未知量时,用整体代换(如设 ),避免单独求解,提升效率。
破类题 · 提能力
1.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1) ,
则 ,故 ;
(2)由 ,则 ,则 ,;
(3)由余弦定理 可得 ,
又 ,则 ,
即 ,则 .
2.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)由 ,可得 ,
整理得 .
则 ,
即 ,
所以 .由 ,故 ,
又 ,所以 .
(2)设 的内角 所对的边分别为 ,
由(1)知 ,则 的面积 ,得到 ,
因为 ,由余弦定理 ,
得 ,得到 ,所以 ,
所以 的周长为 .
3.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)方法一:因为 ,
所以由正弦定理可得, ,
又因为 ,
所以 ,由于 ,所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ;
方法二:因为 ,
所以由余弦定理可得 ,
整理可得 ,
所以 ,
因为 ,所以 ;
(2)方法一:由(1)及题设知, , , .
在 中,由正弦定理得, .
在 中,由正弦定理得, .
两式相除可得 ,即 ,
在 中,由余弦定理可得 ,即
所以 的面积 ;
方法二:如图所示,过 作 ,垂足为 .
在 中, ,所以 .
由于 ,所以 ,
所以 ,即 ,
得 ,后同方法一;
方法三:由(1)及题设知, , .因为两个三角形的高相同,所以 与 的面积之比等于 ,
又因为 与 的面积之比还等于 ,
所以 , ,后同方法一.
题型03 三角形的中线、角平分线与高线
析典例 · 建模型
1.
【思路分析】
(1)根据三角形的面积公式结合正弦定理化角为边,再利用余弦定理即可得解;
(2)根据三角形的周长,结合余弦定理求出 ,再向量化即可得解.
【规范答题】
(1)依题意, ,
所以 ,
由正弦定理可得, ,
由余弦定理, ,解得 ,
因为 ,所以 ;
(2)依题意, ,
因为 ,解得 ,
因为 ,
所以 ,
所以 .2.
【思路分析】
(1)利用正弦定理及两角和的余弦公式可得出 ,进而求出 ,再利用正弦定理
即可求出 ;
(2)根据三角形面积公式求出 ,再利用余弦定理即可求出答案.
【规范答题】
(1)因为 ,
由正弦定理得: ,
因为 ,
所以 ,
即 ,
又因为 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,即 ,所以 , .
由正弦定理得: ,
又因为 ,所以 ,即 ,
所以 .
(2)因为 边上的高为 ,所以有 ,
所以 ,即 ,
再由余弦定理得: ,
所以 ,化简得: ,
又因为 ,解得 ,所以 ,
则 的周长为: .
破类题 · 提能力
1.
【答案】(1)证明见解析;(2)16.【解析】(1)由正弦定理,得 ,
,
,
,
,即 ,
,即 ;
(2)由(1)及题设有 ,又 ,
在 中,由余弦定理得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
显然有 ,则 ,
整理得 ,即 ,又 ,
所以 ,从而 ,
的周长为 .
2.
【答案】(1) ;(2)① ;② .
【解析】(1) ,
由正弦定理得 ,
,则 ,
因为 ,所以 ,又 ,所以
(2)①由 得 ,
由余弦定理 得 ,所以 .
②由 得
,
所以
3.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)由题意及正弦定理可得: ,
可得 ,即 ,
在 中, ,所以 ,
因为 ,所以 ;
(2)因为 , , ,
由余弦定理得 ,
所以 ,即 ,
所以 , ,由正弦定理可得: ,
可得 ,
因为 ,则 ,则 ,
可得 ,且 ,
所以
;
(3)因为 , 是角平分线,即 ,因为 ,
所以 ,由正弦定理可知 ,
所以 ,所以 ,
整理可得 ,
又因为 ,且 ,
即 ,解得 .
题型04 三角形中的最值与范围问题
析典例 · 建模型
1.
【思路分析】
(1)利用诱导公式先化简,再利用三角恒等变换化简得 ,利用正弦型函数求周期和
单调减区间即可求解;
(2)先求 ,再利用余弦定理和基本不等式即可求解.
【规范答题】
(1)由题意有: ,
所以 ,
令 ,解得 ,
所以 的单调递减区间 ;
(2)由 ,即 ,又 ,所以 ,
所以 ,即 ,
由余弦定理得: ,即 ,
当且仅当 时,等号成立,
所以 ,
所以 的面积的最大值为 .
2.
【思路分析】
(1)利用辅助角公式得到 ,结合 ,求出 ;
(2)由余弦定理列出方程,求出 ,故 ,求出答案;
(3)由正弦定理 ,表达出 ,结合 ,求出 的取值范围.
【规范答题】
(1) ,故 ,
因为 ,所以 ,
故 ,解得 ;
(2)由余弦定理得 ,
又 , ,所以 ,
故 ,所以 ,
故 , ;
(3)由正弦定理得 , 为 外接圆半径,
故 ,
又 ,故 ,
因为 ,故 ,故 ,又 ,
则
,
因为 ,所以 ,故 ,
.
破类题 · 提能力
1.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)由正弦定理可得 ,即 ,
因为 ,所以 ,所以 ,则 ,
由余弦定理知 ,代入数据得 ,解得 ,
所以 ,所以 的面积为 .
(2) ,
因为 ,所以 ,
因为 为锐角三角形,所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,所以 ,
所以 的取值范围为 .
2.【答案】(1) ,对称中心为 ;(2) ;(3)
【解析】(1) .
令 ,则 , ,
函数的对称中心为 , .
(2)由 可知, ,
化简得 ,
, , ,
.
(3)由 可得 , 即 ,
又 ,则 ,则 ,所以 .
由正弦定理有
所以
,
因为 为锐角三角形,所以 ,解得 .
所以 ,则 ,
所以 ,则 ,
所以 的周长的取值范围为 .3.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1) ,
因此,根据题意, ,
由正弦定理可得 ,即 ,
在 中, ,
所以 ,
即 , ,
,故 .
(2)依题意, , ,根据余弦定理可得:
,
即 , , ,解得 ,
根据三角形面积公式得 .
(3)依题意, , ,根据余弦定理可得:
,
即 , ,
由基本不等式可知 ,当且仅当 时取等,
即 ,解得 ,当且仅当 时取等,
综上, ,
即当 时, 取最大值 .刷模拟
1.
【答案】(1) ;(2)
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理,得 ,
即 .
因为 , ,所以 , .
由 ,得 ,
因为 ,所以 .
(2)由正弦定理,可得 .
又 ,
由正弦定理,可得 .
2.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理可得 ,整理得 ,
由余弦定理可得 ,
又 ,故 .(2)由(1)知 ,又 ,得 ,
由正弦定理可得 ,
又 ,解得 .
(3)因为 ,所以 ,故 .
所以 .
所以 .
3.
【答案】(1) , ;(2) ;(3)
【解析】(1)在△ABC中,由 , ,可得 ,
因为 , , ,
可得 ,
代入 , ,可得: ,
化简得: ,
所以 , ,即 ;
(2)由(1)可知C为钝角,且 ,
则 , ,
所以 .
(3) .
4.【答案】(1) ;(2)① ;②
【解析】(1)因为 ,
由正弦定理,可得 ,
又因为 ,
可得 ,
所以 ,即
因为 ,可得 ,所以 ,即 ,
又因为 ,所以 .
(2)解:①因为 ,由正弦定理得 ,
所以 的面积为
又因为 的面积为 ,可得 ,解得 ,则 ,
由余弦定理得 ,所以 ;
②由正弦定理 ,可得 ,
因为 ,可得 为锐角,所以 ,
则 ,
,
又因为 ,
所以 .
5.
【答案】(1) ;(2)① ;② .【解析】(1)在 中,由 及正弦定理,得 ,
而 ,则 , ,又 ,
于是 , ,因此 ,设 的外接圆半径为 ,
由正弦定理得 ,
所以 的外接圆的周长为 .
(2)①由 为锐角三角形,得 ,又 ,
则 ,解得 ,所以角 的取值范围是 ;
② 的面积 ,
由正弦定理得 .
由 ,得 ,则 ,因此 ,
所以 面积的取值范围是 .
刷真题
1.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)已知 ,
由正弦定理 ,得 ,
显然 ,得 ,
由 ,故 ;(2)由(1)知 ,且 , ,
由余弦定理 ,
则 ,解得 ( 舍去),
故 ;
(3)由正弦定理 ,且 ,
得 ,且 ,则 为锐角,
故 ,故 ,
且 ;
故 .
2.
【答案】(1) ;(2) ;(3)
【解析】(1)设 , ,则根据余弦定理得 ,
即 ,解得 (负舍);
则 .
(2)法一:因为 为三角形内角,所以 ,
再根据正弦定理得 ,即 ,解得 ,
法二:由余弦定理得 ,
因为 ,则
(3)法一:因为 ,且 ,所以 ,由(2)法一知 ,
因为 ,则 ,所以 ,
则 ,
.
法二: ,
则 ,
因为 为三角形内角,所以 ,
所以
3.
【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 , ,
.
4.
【答案】(1) ;(2) ;(3)【解析】(1)因为 ,即 ,
而 ,代入得 ,解得: .
(2)由(1)可求出 ,而 ,所以 ,
又 ,所以 .
(3)因为 ,所以 ,故 ,
又 ,
所以 ,
,
而 ,所以 ,
故 .
5.
【答案】(I) ;(II) ;(III)
【解析】(I)因为 ,由正弦定理可得 ,
, ;
(II)由余弦定理可得 ;
(III) , ,
, ,
所以 .