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专题01五大类解三角形题型(教师版)_数学_专项复习_2027年高考数学专项复习更新中_112027年高考数学大题秒杀技巧及题型专项训练(全国通用)

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专题 01 五大类解三角形题型-2026 年高考数学大题秒杀技巧
及专项训练
【题型1 三角形周长定值及最值】
【题型2 三角形涉及长度最值问题】
【题型3 三角形涉及中线长问题】
【题型4 三角形涉及角平分线问题】
【题型5 三角形面积定值最值问题】
【题型1:三角形周长定值及最值】
一、题型判断
已知三角形一边a,对角A,求三角形周长取值范围、周长最大值
高考解三角形第二问必考压轴,两种通用解法
二、周长定值问题
1. 已知三边长度:周长=a+b+c,直接相加即可
2. 已知两边+两边夹角:先用余弦定理求出第三边,再求和
3. 已知面积+一边一角:先求出bc定值,再配方
特点:边长全部确定,周长唯一固定不变
三、周长最值·方法一:余弦定理+基本不等式(最快秒杀)
1. 余弦定理:a²=b²+c²-2bc cosA
2. 配方变形:a²=(b+c)²-2bc(1+cosA)
3. 均值不等式:b²+c²≥2bc
4. 推出bc最大值,进而得到b+c最大值
5. 周长L=a+b+c,算出周长最大值
核心规律:
当b=c,三角形为等腰三角形时,周长取得最大值
四、周长最值·方法二:正弦定理+三角函数值域(大题标准满分写法)
1. 外接圆直径:2R=a/sinA
2. 边化角:b=2RsinB,c=2RsinC
3. 内角关系:C=π-A-B
4. b+c=2R[sinB+sin(A+B)]
5. 和差公式化简,辅助角公式整理
6. 根据角B范围,求正弦函数值域
7. 直接得出b+c范围,进而得到周长范围
五、周长取值范围万能结论已知a,角A
1. b+c>a(三角形两边之和大于第三边)
2. b+c≤最大值(b=c时取等)
3. 周长范围:a+a < L ≤ a+b+c最大值
即:2a < 周长 ≤ 最大值
六、高频特殊角度秒杀结论
1. A=60°,a固定
b+c≤2a,周长最大值=3a,等边三角形取最大
2. A=90°,直角三角形
b+c≤√2 a,等腰直角周长最大
3. A为任意锐角
定边定角,永远等腰时周长最大
七、必考规律总结
1. 定边定角,面积最大 ↔ 周长最大,同一个等腰三角形
2. 一次式边角关系→正弦定理
3. 平方、最值、乘积bc→余弦+基本不等式
4. 范围题优先三角函数,填空选择优先不等式秒杀
八、大题标准答题模板(直接抄写不扣分)
由余弦定理可得
a²=b²+c²-2bccosA
即a²=(b+c)²-2bc(1+cosA)
又b²+c²≥2bc
代入化简可得b+c最大值
因此三角形周长L=a+b+c最大值为……
已知在 中,角 的对边分别为 ,且 .
(1)求 的值;
(2)若 的周长为6,内切圆半径为 ,求 的值.
【答案】(1) (2)4
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦及同角公式求出 ;
(2)利用三角形面积公式、正弦定理、余弦定理即可求解.
【详解】(1)在 中,由 及正弦定理得:,
则 ,
整理得: ,
即 ,
由 ,得 ,则 ,
两边平方得 ,
即
由 ,得 ,
解得 ,故 ;
(2)由 的周长为6,内切圆半径为 ,
得 ,
解得 ,
由余弦定理得 ,即 ,
整理得 ,
解得 , ,又 ,解得 ,
因此 .
在 中,角A,B,C所对的边为a,b,c, , .
(1)求c的值;
(2)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 为钝角三角形,求 边上的
高.
条件①: ;条件②: ;条件③: 的周长为18.
【答案】(1)5(2)选择条件①或③时, 边上的高为 ;选择条件②时,不满足题意.
【详解】(1)因为 ,且 ,所以 ,
设 外接圆半径为 ,
由正弦定理得所以 ,即: ,所以 .
(2)选择条件①:
由余弦定理,得 ,代入 , , ,得 ,则 ,
此时 ,所以 , 为钝角三角形,
设 边上的高为 ,则 ,即 , .
选择条件②:
若 ,则 ,所以 ,
由余弦定理得: ,
因为 , , ,所以 ,则 是直角三角形,不满足题意.
选择条件③:
若 周长为18,则 ,
由余弦定理得: ,
联立解得: , ,
所以 ,所以 , 为钝角三角形,
设 边上的高为 ,则 ,即 , .
已知 的内角 所对的边分别是 ,且 .
(1)求 ;
(2)若 的周长为 , 外接圆的周长为 , , ,求 .
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据已知条件,结合正弦定理、余弦定理及三角形内角关系计算求解;
(2)根据已知条件,结合正弦定理及三角形内角关系、和角公式求出 及 ,再利用坐标法求 .
【详解】(1)已知 , ,
则 ①,
由正弦定理 ,代入①化简得 ,
由余弦定理知 ,
,
.
(2)已知 外接圆的周长为 ,则 ,解得 ,
由正弦定理得 ,
周长为 ,即 ,
,
又 ,
由正弦定理得 ,
则 ,
展开得 ,即
,
,
,则A为锐角, ,
, ,
,
,
而 ,故 在 的延长线上,
以 为原点建立如图所示的坐标系,则 ,
角 ,故 , ,
, ,
,
,
,
.
1.在 中,内角 的对边分别为 ,且
(1)求角 ;
(2)若 ,且 边上的中线 ,求 的周长.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)借助正弦定理将角化为边后,利用余弦定理计算即可得;
(2)借助平面向量线性运算及模长与数量积关系计算可得 ,利用余弦定理计算可得
,即可得 、 ,从而可计算出 ,即可得其周长.
【详解】(1)由正弦定理将角化为边可得 ,
即 ,即 ,
由余弦定理可得 ,即 ,
故 ,即 ,又 ,故 ;(2) ,则
,即 ,
由余弦定理可得 ,
故 , ,
则 ,
故 的周长为 .
2.已知函数 .
(1)写出函数 的极大值点构成的集合,以及 内所有的严格增区间;
(2)在 中角 所对的边分别是 若 ,且 ,求 的周长.
【答案】(1)极大值点集合 ;严格增区间为 和 (2)
【分析】(1)利用二倍角公式和辅助角公式化简函数,再结合正弦函数的性质求出极大值点的集合与
内所有的严格增区间;
(2)根据题目条件利用余弦定理求出 后即可得到 的周长.
【详解】(1)已知函数 ,
由 , 可得:
由辅助角公式可得: ,
极大值点满足 ,解得 ,
故极大值点构成的集合为 ,
严格增区间由 得 ,在 内,
取 得 ,取 得 ,故严格增区间为 和 ,
(2)由 得 ,结合 解得 ,
由 得 ,即 ,所以 ,又 ,
即 或 ,由余弦定理 ,得 ,
故三角形周长为 .
3.已知 中,角 , , 的对边分别为 , , ,且
(1)求角 ;
(2)若 , 的面积为 ,求 的周长.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用正弦定理及辅助角公式可得 ,根据 的范围求解即可;
(2)由面积公式可求得 ,由余弦定理可求得 ,即可得答案.
【详解】(1)由 ,
得 ,
, ,
, ,
,即 ,
, ,
, .
(2) ,
,
由余弦定理
得 ,
,
,
的周长为 .
4.在 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,向量 , ,且 .
(1)求角 ;
(2)若 ,且 的面积为 ,求 的周长.【答案】(1) (2)
【分析】(1)由向量平行的坐标表示和正弦定理边化角得到 ,再结合
,化简求解即可;
(2)由三角形面积公式求得 ,再由余弦定理求得 ,即可求解.
【详解】(1)由 得: ,
边化角得: ,
在 中, ,
故 ,
代入上式得: ,
展开化简得: ,
因为 , ,
两边同除以 得: ,
又 ,
因此: ;
(2)由三角形面积公式 ,
代入 ,
得:
由 ,代入 , ,
得 ,
即 ,
因为 ,故 ,
故 的周长为 .
5.在 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的周长.
【答案】(1) (2)【分析】(1)由正弦定理可得 ,结合 ,即可求出 ;
(2)由数量积的定义可求出 ,再由余弦定理求出 ,即可求出 的周长.
【详解】(1)由正弦定理可得: ,
因为 ,所以 ,即 ,
又因为 ,所以 .
(2)由 ,
所以 ,又因为 ,
由余弦定理可得: ,
所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 的周长为: .
6.在 中,角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 ;
(2)若 , ,求 的周长.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用正弦定理对给定式子合理变形,再结合同角三角函数的基本关系求解即可.
(2)结合题意得到 ,再利用同角三角函数的基本关系得到 ,最后结合余弦定理与三
角形的周长公式求解即可.
【详解】(1)在 中,因为 ,
所以由正弦定理得 ,
而 ,则 ,得到 ,
结合同角三角函数的基本关系可得 .
(2)因为 ,所以 ,
联立方程组 ,解得 (负根舍去),由题意得 , ,由余弦定理得 ,解得 (负根舍去),
则 的周长为 .
7.在 中内角 的对边分别为 ,且 .
(1)若 的平分线 交 于点 的面积为 ,求 长;
(2)若 ,求当 周长最小时 的值.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)依题意有 即
又由余弦定理有
又 为 中内角
又 而
因为 的面积为 ,
在 中,
(2)由(1)知 .
设 周长为 ,则
令 ,
当且仅当 时周长取最小值.
故当 周长最小时 .
【题型2:三角形涉及长度最值问题】
一、题型总归类
已知一边一角(a,A),求:1. 边长b、c最值与范围2. b+c周长类最值3. bc乘积最值
二、bc乘积最值(所有最值根基)
已知 a,角A 由余弦定理:a² = b² + c² - 2bc cosA 由基本不等式 b²+c² ≥ 2bc代入得:a² ≥ 2bc - 2bc cosA,a² ≥ 2bc(1 - cosA)
推出:bc ≤ a² / [2(1 - cosA)] ,结论:b=c 等腰三角形时,bc取得最大值
三、b+c 周长最值(高频必考)
公式变形:a² = (b+c)² - 2bc(1+cosA)
1、最大值:依旧 b=c 等腰时,b+c最大,周长L=a+b+c最大
2、取值下限;由三角形两边之和:b+c > a 所以:a < b+c ≤ 最大值,2a < 三角形周长 ≤ 周长最大值
四、正弦定理求边长范围(标准大题写法)
2R = a / sinA,b = 2R sinB,c = 2R sinC,C = π - A - B,b+c = 2R[sinB + sin(A+B)]
化简用和差角、辅助角公式,根据 0<B<π-A,求出三角函数值域,直接得到边长范围
适用:所有严格大题步骤,不扣分
五、特殊角度秒杀结论
1、A=60°,b+c ≤ 2a,周长最大=3a,等边三角形取最值2、A=90°直角三角形,b+c ≤ √2 a
3、A为任意锐角,永远 b=c 等腰时,所有长度均取最大值
六、中线长度最值
已知a,A,BC边上中线ma,中线公式:4ma²=2b²+2c²-a²,b+c越大,中线越长,同样b=c等腰时,中线
最长。
七、高线长度最值
ha = 2S / a,S最大→高最大,依旧等腰三角形高最大
八、角平分线长度最值
角平分线长度随bc增大而增大,依然 b=c 等腰时,角平分线最长
九、通用解题口诀
1、看到平方、乘积bc → 余弦+基本不等式
2、看到边长范围、角度范围 → 正弦定理+三角函数
3、定边定角所有最值:全部b=c等腰取最大
4、两边之和大于第三边,所有范围下限必写
5、周长、面积、中线、高、角平分线,最值条件完全一致
十、大题万能标准步骤(直接抄写)
由余弦定理得a²=b²+c²-2bccosA又b²+c²≥2bc代入整理可得bc最大值进而求出b+c最大值与取值范围
在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,△ABC的面积为S,外接圆半径 ,且
.
(1)求b;
(2)若 ,∠CBA的平分线交AC于D,求BD的长度.【答案】(1) (2)
【分析】(1)由已知等式结合三角形的面积公式和余弦定理化简可求出角 ,再利用正弦定理即可求解;
(2)结合 条件结合余弦定理化简可求出 , 的值,再利用等面积法得 即可求
解.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
由余弦定理得 ,所以 ,
又 ,所以 ;又因为外接圆半径 ,
则由正弦定理可得 .
(2)由(1)知, , ,且 ,
由余弦定理可得 ,化简得 ,
所以 , ,
的平分线交AC于D,则 ,
在 中,由等面积法得 ,
即 ,
即
所以 .
在 中, 分别为内角 的对边,且 .(1)求角 的大小;
(2)若在(1)的条件下,有 ,求边 的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)借助正弦定理将边化为角后,结合两角和的正弦公式计算即可得;
(2)借助数量积公式可求出 ,再利用余弦定理结合基本不等式计算即可得.
【详解】(1)由正弦定理可得 ,
即 ,
又 ,故 ,故 ,则 ;
(2)由 ,故 ,
由余弦定理可得 ,
当且仅当 时,等号成立,
故边 的最小值为 .
已知 中,内角 所对的边分别为 ,且 (其中 为 的面积).
(1)求角 的大小;
(2)若 为锐角三角形,求 的取值范围.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)由三角形面积公式与向量数量积的定义化简计算即得角 的大小;
(2)由正弦定理化边为角,结合(1)的结论,利用和角公式与辅助角公式将待求式化成正弦型函数,根
据题设条件与正弦函数的性质即可求得.
【详解】(1)因 ,且 ,
由 ,可得 ,所以 ,
又 ,则 ;
(2)设 的外接圆半径为 ,由正弦定理 ,
,则
.
由 为锐角三角形及 ,则 ,则 , ,
则 ,则 ,故 ,
即 的取值范围是
1.在 中,内角 , , 所对的边分别为 , , ,且 .
(1)求 ;
(2)若 ,求 的最大值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)首先根据正弦定理得到 ,再代入 计算,再求得 .
(2)利用余弦定理和基本不等式求解即可.
【详解】(1)因为 ,
由正弦定理得 ,
即 ,
由余弦定理得 .
因为 ,所以 .
(2)已知 ,由(1)知 ,
由余弦定理 ,
得 ,,即 ,
当且仅当 时取等号,
.
2.在 中,内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求角 的值;
(2)若 ,且 的面积 .
(i)求 ;
(ii)已知 ,点 分别在边 上,且 为等边三角形,求 的最小值.
【答案】(1) (2)(i) ;(ii)
【分析】(1)利用正弦定理进行边化角,利用两角差的余弦公式即可得解.
(2)(i)利用三角形的面积公式 及余弦定理得到 ,计算出 的值,从而得到
的值.(ii)法1:求出 为直角三角形,且 ,设 ,求出 ,设
,在 中,由正弦定理求出 ,计算 ,从而得到 .法2:
求出 为直角三角形, 求出 ,设 , ,过点 作 垂直 交 于点 ,
求出 ,由 得到 ,从而得到 ,利用二次函数的
图像和性质得到 的范围.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 ;
(2)(i) ,
,
或 (舍),, .
(ii)法1:
为直角三角形,且 ,设 ,
,
设 ,
在 中,由正弦定理得
.
法2:
为直角三角形,且 ,设
,设 , ,
过点 作 垂直 交 于点 , ,
,
,又 的对称轴为 ,
.
3.记 的内角 , , 的对边分别为 , , ,已知点 为线段 上的一点, 为 的
平分线, .
(1)若 , ,
(i)求角 的大小:
(ii)求 的面积:
(2)当 时,求 的最小值.
【答案】(1)(i) (ii) (2)
【分析】(1)(i)可利用正弦定理将边转化为角,再结合三角形内角和定理与两角和的正弦公式化简,进
而求出角 ;
(ii)先利用余弦定理求出b,再结合三角形面积公式计算面积;
(2)可利用角平分线性质和余弦定理建立 、 的关系式,再结合基本不等式,即可求出 的最小值.
【详解】(1)(i)已知 ,由正弦定理得
整理得 即
左边 ,因此
因为 , ,所以 ,又 ,故
(ii) 设 ,在 中,已知 , , ,
由余弦定理得 代入得 ,
整理得 ,解得 (负根舍去)(2)设 , 是角平分线, ,代入面积公式:
,代入 , 得
由余弦定理 , ,且 ,
代入化简得
整理得
令 , ,得
由基本不等式,
,且 ,代入得 当且仅当
时等号成立,故 的最小值为 .
4.如图,已知 为 三个内角 的对边, 为边 上一点,且 .
(1)若 ,求 的值;
(2)若 ,求 的值;
(3)求 的取值范围.
【答案】(1)2(2) (3)
【分析】(1)根据题意得出角 的大小,然后通过 计算即可;
(2)利用正弦定理的边化角以及三角形三角的关系即可求解;
(3)利用正弦定理的边化角以及三角形三角的关系构造新函数,利用函数的单调性即可求解.
【详解】(1)如图所示, ,所以 ,(2)设 ,则 ,
所以在 中,有 ,
所以 ,所以 ,
又因为 ,所以
所以 ,
因为 ,所以 .
(3)设 ,则 ,设外接圆半径为 ,则
因为 ,所以 ,因此 .所以 ,所以
所以设 ,则由已知可知 ,所以 ,
所以
任取 ,则 ,
所以 ,所以 ,所以
又因为 ,所以
所以 ,所以 在 上单调递减,
所以 ,即 的取值范围是 .
5.已知 的周长为 ,面积为 ,内角A、B、C对边分别是a、b、c,且 .
(1)求角 ;
(2)若边长 ,求 的最小值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式即可求解.
(2)由余弦定理可得 结合基本不等式求出 ,即可求解.
【详解】(1) ,
由正弦定理得
,
在 中,(2)由余弦定理可得: ,
即
,
,
,当且仅当 时取等号
又
∴当 时, 取到最小值为
6.在锐角三角形 中,角 所对的边分别为 ,且满足:
(1)证明: ;
(2)求 的取值范围.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)根据正弦定理、余弦定理,结合 为锐角三角形证明即可.
(2)根据 为锐角三角形及(1)求出 的范围,结合正弦定理对 进行化简,进而求范围即可.
【详解】(1)在 中,因为 ,由正弦定理可得, .
由余弦定理知, ,则 ,
所以 ,即 ,所以 ,
所以 或 .
若 ,因为 ,所以 ,与已知条件矛盾,不满足.
故 .
(2)当 为锐角三角形时, ,
即: ,所以 ..
令 , ,则 .
令 ,由对勾函数性质可知 在 上单调增,
所以 ,则 ,
所以 ,即 ,
所以
7.在 中,角 所对的边分别为 .满足
(1)求角 的大小;
(2)设 ,求 的值;
(3)设 ,已知 是边 的中点,求 的最大值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)利用三角恒等变换可得 ,结合角的范围即可求解;
(2)根据余弦定理可得 ,利用余弦定理,同角关系式及二倍角公式可得 , ,然后利用和
差角公式结合条件即得.
(3)根据题意,结合余弦定理得 ,进而结合基本不等式得 ,再根据中线公式,结合
余弦定理求解即可.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,故 ,则 ,又 ,所以 .
(2)由(1)知, ,且 , ,
因为 ,即 ,
化简 ,解得 (舍), ,所以 .
由 ,
则 ,
则 , ,
所以 .
(3)由(1)知 , ,
所以,由余弦定理 得: ,
因为 ,即 ,当且仅当 时等号成立,
因为 是边 的中点,所以 ,
所以
,
所以 ,即 的最大值为 .
【题型3:三角形涉及中线长问题】
一、中线长万能公式(必考核心)
三角形ABC中,BC边上中线为AD,4AD² = 2AB² + 2AC² - BC²即:4ma² = 2b² + 2c² - a²
二、公式用法
1. 已知三角形三边,直接求中线长度2. 已知两边+中线,求第三边3. 结合余弦定理,求中线对应角度
4. 结合最值,求中线取值范围、最大值最小值
三、中线与余弦定理关系
中线分割三角形,分成两个小三角形,左右两个三角形共用中线,互补角余弦互为相反数cos∠ADB =
-cos∠ADC四、中线+边长最值问题(高考高频压轴)
已知一边a,对角A,求BC边上中线ma最值
1. 由中线公式:4ma²=2b²+2c²-a²2. 只需要求b²+c²最值,即可求中线最值3. 由余弦定理:
a²=b²+c²-2bccosA
4. 由基本不等式:b²+c²≥2bc可得b²+c²有最小值,无上限最大值
重要结论
1. b=c(三角形等腰)时,b²+c²最小→ 中线ma取得最小值2. 三角形越扁,b+c越大,中线越长,无
最大值3. 定边定角:中线只有最小值,没有最大值
五、中线与周长、面积关系
1. 三角形面积固定时,中线越短,三角形越规整2. bc越大,面积越大,中线越长3. 周长越大,中线
整体越长
六、正弦定理处理中线范围
1. 2R=a/sinA,b=2RsinB,c=2RsinC 2. b²+c²=4R²(sin²B+sin²C) 3. 降幂扩角化简,利用角范围求
值域
4. 代入中线公式,得到中线完整取值范围
七、中线秒杀规律总结
1. 任意三角形,两边平方和越大,中线越长2. 底边固定,顶角固定中线最小值在等腰三角形取得
3. 底边固定,顶角变化顶角越小,中线越长;顶角越大,中线越短4. 直角三角形斜边中线=斜边一半,
定值不变
八、大题标准解题步骤(直接抄写)
设BC边上中线为AD,由三角形中线长公式可得4AD²=2b²+2c²-a²由余弦定理a²=b²+c²-2bccosA结合
基本不等式b²+c²≥2bc求出b²+c²范围,代入即可得到中线AD的取值与最值
九、易混易错点
1. 面积最值、周长最值:等腰取最大2. 中线长度最值:等腰取最小,不要记反3. 互补角余弦互为相
反数,不要符号出错4. 中线公式不要系数写错,是4倍平方,不是2倍
在 中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,满足 .
(1)求角C的大小;
(2)若 , 边上的中线 的长为 ,求 的面积;
(3)若内角C的角平分线交 于D点,且 ,求 的面积的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)根据正弦定理及两角和的正弦公式化简求解即可;
(2)解法一:根据余弦定理结合 可求得 ,进而根据三角形的面积公式求解即可;解法二:根据 结合平面向量的数量积的运算律可得 ,再根据余弦
定理求得 ,进而根据三角形的面积公式求解即可;
(3)利用等面积法 可得 ,再根据基本不等式可得 ,进而根据三角形
的面积公式求解即可.
【详解】(1)由
根据正弦定理,得 ,
则 ,
因为 ,所以 ,则 ,故 .
(2)解法一:因为 ,N为 的中点,则 ,
由余弦定理可得 ,即 ,
在 中, ,
在 中, ,
因为 ,所以 ,
所以 ,解得 ,
故 的面积为 ;
解法二:因为N为 的中点,则 ,
所以 ,
即 ,
由余弦定理可得 ,即 ,所以 ,
故 的面积为 .
(3)因为 ,角C的角平分线交 于D点,所以 ,又 ,
则由 ,得 ,
所以 ,由基本不等式可得 ,则 ,得 ,
当且仅当 时,等号成立,
所以 ,
故 面积的最小值为 .
在锐角 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c, 且 .
(1)求角C的大小;
(2)求b的取值范围;
(3)边AB的中点为D,求中线CD的长度的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)根据正弦余弦二倍角公式,结合同角三角函数关系式中的商关系化简已知等式、两角和的
正弦余弦公式进行求解即可;
(2)根据锐角三角形的性质,结合正弦定理进行求解即可;
(3)根据平面向量加法的几何意义、平面向量数量积的运算性质,结合辅助角公式、正弦型函数的最值
性质进行求解即可.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,即
因为 ,所以 ,则 ,即 ,
整理可得 ,即 ,
所以 ,
所以 .
(2)由正弦定理得 ,
因为锐角 ,所以 ,
所以 ,所以 ;
(3)由余弦定理可得 ,
又 ,
则
,
由正弦定理可得 ,
所以 ,
所以
由(2)知 ,则 ,
所以 ,
则 ,
则 ,故中线 的长度的取值范围为 .
设 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足 , .
(1)求A;
(2)若 ,求中线 的长;
(3)若 的内切圆半径 ,求 的面积S.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)由正弦边角关系及三角恒等变换化简条件得 ,即可得;
(2)由余弦定理得 ,结合 列方程求 ;
(3)应用等面积法、余弦定理得到 ,从而求出 ,即可求.
【详解】(1)由 ,可得 .
,
,又 ,则 ,
,又 ,
(2)在 中, ,则 ,
在 中,有 ,即 ,
在 中,有 ,即 ,
又 ,则 ,
得 ,解得 ,得 ;(3)由 ,
,即 ,
由余弦定理得 ,得 ,
,即 ,解得 或 (舍),
所以 .
1.已知 分别为 三个内角 的对边,且 .
(1)求角 ;
(2)若 为锐角, 边上的中线 ,求 的面积最大值.
【答案】(1) 或 (2)
【分析】(1)先由正弦定理化简等式,结合两角和的正弦公式和三角形中角的范围计算角的大小;
(2)根据平面向量运算以及基本不等式得 ,再根据三角形面积公式求最值.
【详解】(1)在三角形中,由正弦定理得:
.
中, , ,
, ,
或 .
(2) 为锐角, ,
为 的中点, , ,
,即 ,
根据重要不等式知: ,
,当且仅当 时,等号成立.
因此, 的面积最大值为2.记 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求角A;
(2)已知 边上的两条中线 相交于点 ,且 ,求 的余弦值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据正弦定理结合三角恒等变换可得 ,即可得角A的大小;
(2)以 为基底向量,求 , ,利用向量的夹角公式求 的余弦值.
【详解】(1)因为 ,由正弦定理可得 ,
又因为 ,
即 ,即 ,
且 ,则 ,可得 ,即 ,
且 ,所以 .
(2)因为 , ,
由题意可知: ,
又因为 , ,
则 ,即 ;
,即 ;
且 ;
可得 ,所以 的余弦值为 .
3.在平面直角坐标系中,已知 的顶点 ,边 上的中线所在的直线方程为 ,
边 上的高所在的直线方程为 .
(1)求边 所在直线的一般式方程;
(2)求 的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由题可得 中线,与 边所在高线均过A点,据此可得点A坐标,从而可得答案;
(2)设 ,由 中点在 上, 边与其高线垂直,可得C坐标,然后由
(其中 表示 到BC距离)可得答案.
【详解】(1)由题可得 中线,与 边上的高线均过A点,
则A点坐标 满足: ,解得 .
又 ,则 ,从而AB方程为:
(2)设 ,由题可得 中点在 上,
则 . 边与其高线垂直, 斜率为1,
则 .将两方程化简联立: ,则 .
从而 ,其中 ,
表示 到BC距离,又BC 方程斜率为 ,BC方程为: ,
则 , .
4.在 中,内角 的对边分别为 ,且 ,
(1)求角 ;
(2)若 ,且 边上的中线 ,求 的面积.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用余弦定理把角转化成边,再利用余弦定理可得答案;(2)法一:把向量关系式 平方,联立余弦定理,解方程可得答案;法二:延长中线至点
,使得 ,解 可得答案;法三:利用平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和,
以及余弦定理列方程,解方程可得答案;法四: 以及余弦定理,列方程,解方程可得答
案.
【详解】(1)由余弦定理: ,
得: ,
即: ,
整理得: ,
又由余弦定理:
故: .
(2)法一:(向量法)由余弦定理 ,即 .
而 ,得 ,
即 ,解得 .
故 .
法二:(倍长中线法)延长中线至点 ,使得 .
在 中, ,
由余弦定理得 ,
即 ,余下同法一.
法三:(平行四边形法则)平行四边形四条边的平方和等于两条对角线的平方和.
即 ,即 .余下同法一.
法四:(双余弦法)由 ,利用余弦定理得 ,
即 ,即 .余下同法一.5.在 中, ( 为 的面积).
(1)求 ;
(2)从下面三个条件中选择两个作为已知,使得 存在,求 的周长.条件①: ;条件
②: ;条件③: 边上的中线等于 .
【答案】(1) (2)答案见解析
【分析】(1)利用余弦定理和面积公式代入已知即可求解;
(2)选择①②:利用平方关系与和差公式求出 ,然后结合正弦定理求解即可;选择①③:利用
平方关系与和差公式求出 ,根据正弦定理设出三边,再由余弦定理列方程求解可得;选择②③:
此时 边上的高大于 边上的中线,不符合题意.
【详解】(1)由余弦定理, ,又 ,
所以 ,得 ,
(2)选条件①②: ,
,
则 .
由正弦定理得 ,解得: ,
所以 的周长为 .选条件①③: ,
,
由正弦定理可得 ,
不妨设 ,设 中点为 ,
由余弦定理 ,
由 得 ,解得 ,所以 的周长为 .
(注:若选条件②③,此时 边上的高 , 边上的中线 ,
由于 ,不满足三角形中高不大于对应中线的性质,故该组合不成立.)
6.在 中, .
(1)求A;
(2)若 的周长为20,面积为 ,D是BC边上一点,从条件①、条件②中任选一个作为已知,求线
段AD 的长.
条件①:AD 是BC 边上的中线;条件②:AD 是 的平分线.
【答案】(1) ;
(2)选择条件,答案见解析.
【分析】(1)利用二倍角的余弦公式及和差角的余弦公式化简,再利用正弦定理角化边,余弦定理求解.
(2)根据给定条件,利用三角形面积公式,结合(1)中信息求出 ,选择条件①,利用向量数量积
运算律求解;选择条件②,利用三角形面积公式列式求解.
【详解】(1)在 中,由 ,
得 ,
整理得 ,由正弦定理得 ,
由余弦定理得 ,而 ,所以 .
(2)令 的内角 所对边长分别为 ,
由 的面积为 ,得 ,则 ,由 的周长为20,得 ,由 ,得 ,
即 ,解得 ,
选择条件①:AD 是BC 边上的中线,则 ,
所以 .
选择条件②:AD 是 的平分线,由 ,
得 ,则 ,
所以 .
7.在 中,角A,B,C的对边分别为a,b, 已知
(1)求
(2)若 , , 的面积为 .
①求 ;
②设BC,AC边上的两条中线AD,BE相交于点O,求 .
【答案】(1) (2)① , ;②
【分析】(1)利用和角公式和正弦定理,以及辅助角公式推理计算即得;
(2)①利用余弦定理和三角形面积公式即可求得;② 先将 分别用 表示,再运用向量数量
积的运算律和向量夹角的计算公式求出 即得答案.
【详解】(1)由 ,可得 ,
由正弦定理得
因为 ,
所以
由于 ,则 ,所以 .
又 ,则 ,故 .
(2)①由题意, 的面积 ,可得 ①,
由余弦定理得, ,且 ,所以 ,则 ,因为 ,所以 ②,
因为 ,联立①和②解得, ,
② 因为D,E分别是BC,AC的中点,O为AD,BE的交点,
所以 , ,
因为
,
,
所以 ,
由题意, 为锐角,则 .
【题型4:三角形涉及角平分线问题】
一、角平分线定理(必考基础)
在△ABC中,AD平分∠BAC,交BC于D则 AB/AC = BD/DC即 c/b = m/n
作用:快速分割边长比例,不用求角度
二、三角形内角平分线长度公式
△ABC,角A平分线长 ta
ta = 2bc·cos(A/2) / (b+c)
三、角平分线与面积法
S = S + S 1/2 bc sinA = 1/2·c·ta·sin(A/2) + 1/2·b·ta·sin(A/2)
△ABC △ABD △ACD,
化简直接推出角平分线长公式,大题标准推导写法
四、角平分线+余弦定理推导法
△ABD与△ADC中,两角互补cos∠ADB = -cos∠ADC联立余弦定理,可求角平分线长度、边长
五、角平分线最值问题(高考高频压轴)
已知一边a,对角A,求角A平分线ta取值、最值
1. ta = 2bc cos(A/2) / (b+c) 2. 由基本不等式:b+c ≥ 2√bc 3. 代入得 bc/(b+c) ≤ √bc / 2
结论:
当b=c,△ABC等腰时角平分线长度取得最大值 底边固定,顶角固定,等腰三角形 → 角平分线最长
三角形越扁 → 角平分线越短,无下限
六、角平分线与周长、面积关系
1. bc越大,面积越大,角平分线越长2. b+c越大,角平分线越小3. 定边定角:面积最大时,角平分
线同时最大七、正弦定理求角平分线范围
1. 2R=a/sinA,b=2RsinB,c=2RsinC 2. 代入角平分线公式 3. 利用B+C=π-A,化简三角函数4. 根据
角度范围求值域,得到角平分线完整范围
八、高频秒杀结论
1. 等腰三角形顶角平分线=中线=高线,三线合一2. 定边定角:角平分线最大值 ↔ 面积最大值3. 角
平分线越长,三角形越对称规整4. 角平分线永远小于夹两边b、c
九、大题标准满分步骤(直接抄写)
∵AD为∠BAC角平分线由三角形面积分割得S =S +S 代入面积公式化简结合余弦定理与基本不
△ABC △ABD △ACD
等式求出bc与b+c范围,进而得到角平分线长度取值及最值
十、易错点总结
1. 不要把角平分线公式系数写错2. 互补角余弦互为相反数,符号不要出错3. 中线最小、角平分线最
大,千万不要记反4. 面积拆分法永远比硬套公式更不容易扣分
记 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 .
(1)证明: .
(2)若 ,A的角平分线交BC于D,且 ,求a.
【答案】(1)证明见解析(2)
【详解】(1)由正弦定理得 ,
得 ,
得 .
因为 , ,所以 ,得 .
(2)由正弦定理 ,得 .①
因为A的角平分线交BC于D,所以 , .
在 中,得 ,得 .
在 中,由正弦定理得 ,
得 .②
由①②得 ,得 (负根舍去).已知 中, , , 分别为内角 , , 的对边,且 ;
(1)求角 的大小;
(2)设点 为 上一点, 是 的角平分线,且 , ,求 的长度.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)在 中,由正弦定理及 得:
,化简可得: ,
由余弦定理得 ,又 ,所以 .
(2) 是 的角平分线,则 ,
由 可得
,
因为 , ,即有 ,故 .
在 中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c, 且 .
(1)求B;
(2)若 为锐角三角形,求 的取值范围.
(3)若角B的角平分线交AC于D点,求BD长度的最大值.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)由正弦定理可得: ,
因为 ,
所以 ,
即 ,
由 可得 ,即 ,
由 ,可得 .(2)因为 ,
所以
,
由三角形为锐角三角形可知, ,解得 ,
所以 , ,
所以 .
(3)如图,
由余弦定理, ,
即 ,当且仅当 时,等号成立,
又 ,
化简可得, ,
所以 ,当且仅当 时等号成立.
故BD长度的最大值为 .
1.已知 的内角A、B、C的对边分别为 ,满足 .(1)求A;
(2)设点D为 上一点, 是 的角平分线,且 、 ,求 的长度.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由正弦定理进行边化角,然后利用正切函数即可得到答案;
(2)利用三角形的面积关系 解出 即可.
【详解】(1)已知 ,
由正弦定理得 ,
, ,
,即 ,
,又 ,
;
(2) 是 的角平分线,
由(1)知, ,则 ,
因为 ,
则 ,
因为 , ,即有 ,
故 .
2.在 中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且 .
(1)求 ;
(2)已知 的角平分线CD交AB于点 ,若 ,求 的面积及CD的长.
【答案】(1) (2) ,
【分析】(1)由三角恒等变换化简求解即可;
(2)利用余弦定理及面积公式解即可.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,
又因为 ,所以 ,可得 ,
又因为 ,所以 .(2)由(1)知 ,又 ,
利用余弦定理得 ,可得 ,
因为 ,所以 ,
所以 的面积 ,
又因为 的角平分线CD交AB于点 ,
所以 ,
可得 ,
解得 .
3.设 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若 ,点 在BC边上.
(1)若AD为 的中线,求 的值;
(2)若AD为 的角平分线,求线段AD长.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)由余弦定理求出 ,再由 进行计算;
(2)根据 ,结合三角形的面积公式即可得解.
【详解】(1)因为 ,由余弦定理知 ,
即 ,解得 或 (舍去),
因为AD为 的中线,
则 ;
(2)因为 为 的角平分线,
所以 ,
即 ,解得 .
4.在 中,角 , , 所对的边分别为 , , , .
(1)求 ;
(2)若 的面积为 ,内角 的角平分线交边 于 , ,求 的长.【答案】(1) (2)
【分析】(1)根据正弦定理、诱导公式、两角和的正弦公式进行化简得到 ,结合同
角的三角函数关系求解即可.
(2)根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)由 及正弦定理,得 ,
因为 ,所以 ,
则有 ,即 ,
所以 ,整理得 ,
又 ,所以 ,
则 ,即 ,
由 ,得 ,解得 ,
又 ,所以 .
(2)
由 ,得 ,又 ,所以 ,
又 ,
因为内角 的角平分线交边 于 ,所以 ,
所以 ,
解得 .
5.记 的内角 的对边分别为 ,已知 .
(1)求 的值;
(2) 的角平分线交 于点
①证明: ;
②若 ,求 的最大值.
【答案】(1)2(2)①证明见解析;② .【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦及正弦定理角化边求解.
(2)①由结合角平分线,利用三角形面积公式,结合余弦定理推理得证;②由①的信息,利用基本不等
式求出最大值.
【详解】(1)在 中,由正弦定理及 ,
得
.
(2)① 的角平分线交 于点 , ,
即 ,由 ,得 ,
由余弦定理得: ,
则 ,所以 .
②由①得 ,
当且仅当 ,即 时取等号,所以 取得最大值 .
6.在 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c, .
(1)求B;
(2)若 的角平分线交AC于点D,且 ,求BD.
【答案】(1) ;(2) .
【分析】(1)已知条件结合余弦定理,求出 ,可得 ;
(2)根据角平分线性质得 ,结合余弦定理解出 的值,由三角形面积的分割关系
列出等式,求解 的长度.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,因为 ,所以 ;
(2)因为 ,所以 ,
因为BD平分 ,所以 ,即 ,由(1)知, ,解得 , ,
因为 ,所以 ,
整理得 .
7.记 的内角 的对边分别为 ,已知
(1)求
(2) 的角平分线交 于点 ,若 ,求 的周长.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)先利用余弦定理求出 ,再结合题意建立方程组求出 即可.
(2)作出符合题意的图形,先利用等角对等边求出 ,结合两角和的正弦公式求出 ,
利用正弦定理求出 ,最后求解周长即可.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
则 ,由余弦定理得 ,
因为 ,所以 ,则 ,由题意得 ,
联立两式,得到 ,解得 .
(2)如图,作出符合题意的图形,
因为 的角平分线交 于点 ,所以 ,
则 ,得到 ,故 ,
而 ,而 ,则在 中,由正弦定理知 ,
解得 ,故 的周长为 .
【题型5:三角形面积定值最值问题】
面积定值问题
1、已知三边 → 直接海伦公式
2、已知两边及夹角 → 直接1/2ab sinC
3、已知一边一角+周长/边长关系 → 算出bc定值,带入面积公式
特点:所有边长角度确定,面积唯一固定不变
面积最值问题
技巧:正规方法:面积公式+基本不等式
{ S= 1 absinC c2
2 ⇒a2 +b2 =2abcosC+c2 ≥2ab⇒ab≤
2(1−cosC)
a2 +b2 −c2 =2abcosC
①
{ S= 1 acsinB b2
2 ⇒a2 +c2 =2accosB+b2 ≥2ac⇒ac≤
2(1−cosB)
a2 +c2 −b2 =2accosB
②
{ S= 1 bcsinA a2
2 ⇒b2 +c2 =2bccosA+a2 ≥2bc⇒bc≤
2(1−cosA)
b2 +c2 −a2 =2bccosA
③
秒杀方法:
在
ΔABC
中,已知
B=θ
,
AC=x
2
(AB+BC) max
S = ⋅sinB
则: ΔABCmax 8
x
其中 (AB+BC) max =2R⋅ √m2 +n2 +2mncosθ m,n分别是 BA、BC 的系数
2R=
sinθ
三角形面积公式
1 1 1
S = absinC,S = acsinB,S = bcsinA
ΔABC 2 ΔABC 2 ΔABC 2
①
1 1
S = r(a+b+c)= rl
ΔABC 2 2 r,l ΔABC ΔABC
② 其中 分别为 内切圆半径及 的周长
ΔABC ΔABC
推导:将 分为三个分别以 的边长为底,内切圆与边相交的半径为高的三角形,利用等面积
法即可得到上述公式
abc
S =2R2sinAsinBsinC=
③ ΔABC 4R (R为 ΔABC 外接圆的半径)1 sinBsinC
S = a2
推导:将
a=2RsinA
代入
ΔABC 2 sinA
可得
S
ΔABC
=2R2sinAsinBsinC
a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC S =2R2sinAsinBsinC
将 代入 ΔABC
abc
S =
ΔABC 4R
可得
1 sinBsinC 1 sinAsinC 1 sinAsinB
S = a2 ,S = b2 ,S = c2
ΔABC 2 sinA ΔABC 2 sinB ΔABC 2 sinC
④
1
p= (a+b+c)
S =√p(p−a)(p−b)(p−c) 2
⑤海伦公式 ΔABC (其中 )
a2 +b2 −c2
cosC=
2ab
推导:根据余弦定理的推论
1 1 1 √ (a2 +b2 −c2 ) 2
∴S = absinC= ab√1−cos2C= ab 1−
ΔABC 2 2 2 2ab
⇒ 1 √ (2ab) 2 −(a2 +b2 −c2) 2 = 1 √(a+b+c)(b+c−a)(c+a−b)(a+b−c)
4 4
1
p= (a+b+c)
2 S =√p(p−a)(p−b)(p−c)
令 ,整理得 ΔABC
在 中,角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求角 的大小;
(2)若 , ,求 的周长;
(3)若 是锐角三角形,且 ,求 面积 的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)因为 ,所以 ,
由余弦定理可得 ,
因为 ,所以解得 .
(2)由余弦定理可得 ,
因为 ,所以解得 ,
因此 的周长为 .(3)由正弦定理可得 ,
所以 , ,
因为 ,所以 ,
则
,
因为 是锐角三角形,所以 ,即 ,
解得 ,即 ,
所以 ,即 ,
因为 ,
所以 ,即 面积 的取值范围是 .
已知 三内角 的对边分别为 ,且 .
(1)求角 的值;
(2)若 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【详解】(1)根据正弦定理得:
中 ,因此 ,
代入上式消去 得:
因为 , ,两边同除以 整理得:,
由 得 ,因此 ,即 ,
(2)由余弦定理,代入 、 得:
由基本不等式 ,得:
即 ,当且仅当 时取等号,
的面积 ,
代入 的最大值得:
因此 面积的最大值为 .
在 中,角 的对边分别为 .且满足 .
(1)求角 的大小;
(2)若 的面积 ,内切圆的半径为 ,求 ;
(3)若 的平分线交 于 ,且 ,求 的面积 的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【详解】(1)因为 ,由正弦定理可得 ,
因为 ,则 ,可得 ,
又因为 ,则 , ,
可得 ,即 ,
可得 ,所以 .
(2)由(1)知 ,
则 的面积 ,即 ,又因为内切圆的半径为 ,则 ,
可得 ,即 ,
由余弦定理可得 ,
即 ,解得 .
(3)因为 的平分线交 于 ,由(1)知 ,
则 ,
又 ,
可得 ,
又 ,
则 ,
则 ,可得 ,
当且仅当 时,等号成立,
所以 的面积最小值为 .
1.在 中,角 的对边分别为 .且满足 .
(1)求角 的大小;
(2)若 的面积 ,内切圆的半径为 ,求 ;
(3)若 的平分线交 于 ,且 ,求 的面积 的最小值.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)利用和角公式及诱导公式化简,借助于同角三角函数式和特殊角的函数值即得答案;
(2)由三角形面积公式得 ,由等面积法得出 ,结合余弦定理即可求得边 ;
(3)根据等面积法,可得 与 的关系,再利用基本不等式求得 的最小值,继而可得三角形面积最
小值.【详解】(1)由 ,得 ,
所以 ,
所以 ,即 .
因为 ,所以 .
(2)由题可知 ,化简得 .
由余弦定理知 ,即 ,
所以 ,解得 .
(3)因为 的面积为 ,
所以 .
因为 ,当且仅当 时,等号成立,
所以 ,所以 ,即 ,
所以 的面积 ,
当且仅当 时, 的面积 取得最小值,最小值为 .
2.在 中,角 的对边分别为 ,满足 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 周长的最小值;(3)若 是锐角三角形,且 ,求 面积 的取值范围.
【答案】(1) (2) (3)
【分析】(1)由余弦定理计算即可求解;
(2)由题意可得 ,根据基本不等式计算即可求解;
(3)由正弦定理将 化为关于角 的函数,根据正弦函数性质及三角形面积公式计算求解.
【详解】(1)因为 ,所以 ,
由余弦定理可得 ,
因为 ,所以 ;
(2)因为 ,
所以 ,
由基本不等式可知 ,当且仅当 时等号成立,
所以 , 即 ,
所以当 时, 周长有最小值为 ;
(3)由正弦定理可得 ,所以 , ,
因为 ,所以 ,
则
,
因为 是锐角三角形,有 ,即 ,
所以 , , ,
因为 ,
所以 ,即 面积 的取值范围是 .3.在 中,角 的对边分别为 ,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 , ,求 周长.
(3)若 为锐角三角形,且 ,求 面积的取值范围.
【答案】(1) (2)6(3)
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角形内角和定理与三角恒等变换公式,推导出角 的
三角函数值,进而确定角 的大小;
(2)先利用三角形面积公式求出边 的长度,再结合余弦定理求出边 的长度,最后将三边相加得到周长;
(3)利用正弦定理将另外两边用角表示,再结合锐角三角形的条件确定角的取值范围,最后代入三角形
面积公式,利用三角恒等变换与三角函数的性质求出面积的取值范围.
【详解】(1)由正弦定理 ,得:
,
代入原等式: ,
整理得 ,
因为 ,
所以 ,
由于 ,所以 ,所以 ,
又 ,所以 ;
(2)因为 且 ,所以 ,
由余弦定理可得 ,
则 ,解得 ,
所以 ,即 的周长为 ;
(3)
,
因为 是锐角三角形,又 ,所以 ,解得 ,
所以 ,则 ,
从而 .
4.如图,在平面四边形 中, .
(1)证明: ;
(2)已知 , 的外接圆半径为1,求 面积的最大值.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)利用正弦定理和角的关系可证结论;
(2)利用正弦定理、余弦定理以及根与系数关系即可得 ,再利用三角形面积公式得到面
积表达式,再求出的范围即可得到最值.
【详解】(1)证明:设 ,
因为 ,所以 ,
在 中,由正弦定理得, ,
在 中,由正弦定理得, ,
所以 .
(2)因为 的外接圆半径为1,
由正弦定理 ,得 ,
在 中,由余弦定理得 ,
即 ,①
在 中,同理可得 ,②
由①②可知, 是关于的方程 的两根,
所以 .的面积为 .
由 ,得到 ,
又因为 ,所以 ,
所以
即 面积的最大值为 .
5.已知 分别是锐角 三个内角 的对边,且 , .
(1)求 的值;
(2)求 面积的取值范围.
【答案】(1) , (2)
【分析】(1)根据正弦定理和辅助角公式求出 ,再由已知条件结合正弦定理求得 ;
(2)先根据正弦定理求出 的关系式,然后根据 的范围求出 的范围,最后利用三角形面积公式即可
求得其面积的范围.
【详解】(1)在锐角 中,由正弦定理得 ,
又 ,
∵ ,
所以 ,
则 ,
在锐角 中, ,
,即 .
,(2)由(1)得 ,
由正弦定理: ,得
因为 为锐角三角形,所以 ,所以 ,
所以 ,所以 ,
所以 ,
故 面积的取值范围为 .
6.设 的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c, .
(1)求角A的大小;
(2)若 边 上的中线 的长度为 ,求 面积的最大值.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)利用正弦定理将边化角,再由两角和的正弦公式计算可得;
(2)依题意可得 ,根据数量积的运算律得到 ,再由均值不等式求出
的最大值,即可得解.
【详解】(1)因为 ,
由正弦定理得 ,
则 ,
即 ,
,, ,则 ,
, .
(2)因为 是 中点,所以 .
两边平方得 .
所以 ,即 ,
又由均值不等式得 ,
当且仅当 时等号成立,所以 ,
所以 ,即 面积的最大值为 .
7.已知锐角三角形 中,角 、 、 的对边分别为 、 、 ,且满足 ,
.
(1)求证: ;
(2)求 的取值范围;
(3)若 ,求三角形 面积的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;(2) ;(3) .
【详解】(1)由 及正弦定理可得 ,即 ,
因为 ,则 ,所以 ,即 ,
由余弦定理可得 ,所以 ,
所以 ,由正弦定理可得
,
因为 为锐角三角形,故 , ,所以 ,又函数 在 上单调递增,且 ,故 ,即 .
(2)
,
因为 为锐角三角形,故 ,解得 ,
又因为 ,可得 ,故角 的取值范围是 ,
所以 ,故 ,
令 , ,
任取 、 且 ,
则
,
因为 ,所以 ,则 ,所以 ,
所以函数 在 上为增函数,故 ,
故 的取值范围是 .
(3)由正弦定理可得 ,所以 , ,
所以,
因为 ,所以 ,
令 ,函数 、 在 上均为减函数,
故函数 在 上为减函数,所以 ,即 ,
因此 ,即 面积的取值范围是 .