文档文本内容
第24 讲正弦定理、余弦定理的应用
(知识清单+6 典例精讲+6 方法技巧+分层训练)
近3 年考查情况
题型
分值
正余弦定理边角互化、三角形边长与面积计算
单选/解答题
5 分/12 分
余弦定理、面积公式综合应用、基础求值
解答题
12 分
正余弦定理综合、周长与面积范围问题
解答题
12 分
余弦定理构造、边长取值范围求解
单选/填空题
5 分
正弦定理基础求值、解的个数判断
单选题
5 分
正余弦定理联动、面积最值综合压轴
解答题
12 分
【知识点01】正弦定理、余弦定理
在△ABC 中,若角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,R 为△ABC 外接圆半径,则
定理
正弦定理
余弦定理
内容
a
sin A =
b
sin B =
c
sinC =2R
a2=b 2 +
c 2 -
2 bc
cos
A ;
b2=c 2 +
a 2 -
2 ca
cos
B ;
c2=a 2 +
b 2 -
2 ab
cos
C
变形
(1)a=2Rsin A,
b=2 R sin
B ,
c=2 R sin
C ;
(2)sin A=a
2 R ,
cos A=b
2+c
2−a
2
2bc
;
cos B=c
2+a
2−b
2
2ac
;
cos C=a
2+b
2−c
2
2ab
sin B=b
2 R ,sin C=c
2 R ;
(3)a∶b∶c=sin
A ∶
sin
B ∶
sin
C
【例1】在 △ABC 中,已知 A = π
6 ,B = π
3 ,a=2,求边长 b。
解析:根据正弦定理:
a
sin A =
b
sin B
代入已知条件 a=2, A = π
6 ,B = π
3 :
2
sin π
6
=
b
sin π
3
2
1
2
= b
❑√3
2
解得:b=2❑√3
答案:b=2❑√3
【知识点02】三角形解的判断
A 为锐角
A 为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
解的个数
一解
两解
一解
一解
【例2】在 △ABC 中,a=3,b= 4 , A = π
6 ,判断三角形解的个数。
解析:已知 A = π
6 为锐角,先计算:
bsin A = 4×sin π
6 = 4× 1
2 =2
满足关系:2<3<4,即 bsin A <a<b
根据解的判定法则,此三角形有两解。
答案:两个解
【知识点03】三角形中常用的面积公式
(1)S=1
2aha(ha表示边a 上的高);
(2)S=1
2ab
sin
C =1
2ac
sin
B =1
2bc
sin
A ;
(3)S=1
2r ( a +
b +
c ) (r 为三角形的内切圆半径).
【例3】在 △ABC 中,已知 a=3,b= 4 ,C = π
3 ,求三角形面积。
解析:直接代入三角形面积公式:
S△ABC = 1
2 absin C
= 1
2 ×3×4×sin π
3
=6×
❑√3
2
=3 ❑√3
答案:S△ABC =3 ❑√3
【题型一】正弦定理解三角形
【例1】(2026·重庆江北·模拟预测)在
中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,
,
,则
( )
A.
B.
C.2
D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理建立边角的等量关系,代入已知条件求解
的值
【详解】在
中,由正弦定理得
,交叉变形可得
,已知
,
因此
,结合题设
,将上述值代入
,可得:
,解得
【变式1】(2025·江西萍乡·二模)在
中,
、
、分别是角
、
、
的对边,若
,
,
,
则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】利用正弦定理以及三角形的内角和定理求解即可.
【详解】因为
,则
为锐角,由正弦定理可得
,
所以
,故
,
因此
.
【变式2】(2026·甘肃嘉峪关·三模)在
中,
,
,
,角C 为钝角,则
________.
【答案】
【分析】根据给定条件求出角
,再利用正弦定理及平方关系求解.
【详解】在
中,由角C 为钝角,得角
是锐角,则
,
由
,得
,
,而
,
,
由正弦定理得
,而角C 为钝角,
所以
.
【变式3】(2026·云南昆明·模拟预测)已知
中,
,
,角A 的平分线与
交于点D,且
,则
__________.
【答案】
【分析】在△
中利用正弦定理求解出
,再在△
中利用正弦定理求解出
.
【详解】△
中,由正弦定理
得:
,
因为
为锐角,所以
,从而
,所以
,
从而
,△
中,由正弦定理
,所以
.
【题型二】正弦定理求外接圆半径
【例1】(2026·陕西榆林·模拟预测)在
中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若
,则
外接圆的半径为( )
A.1
B.3
C.4
D.6
【答案】B
【详解】由于
,且
,所以
.
设
外接圆的半径为
,
因为
,所以
,可得
.
【变式1】(2026·海南海口·一模)在
中,已知
,
,
外接圆面积为
,则
( )
A.
或
B.
C.
D.
或
【答案】B
【分析】根据三角形外接圆的面积求出外接圆的半径
,利用正弦定理
求出
,结合已知求出
,进而
求出
.
【详解】设
外接圆的半径
,
外接圆面积为
,
,解得:
,
由正弦定理
,
,
,
,即
,
,
,即
,
,
,
,则
,
,
.
故选:B
【变式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
【分析】根据题意,由余弦的和差角公式代入计算,可得
,然后结合正弦定理代入计算,即可得到外接
圆的半径,从而得到结果.
【详解】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
【变式3】(2024·全国·模拟预测)在
中,若
,
,则
外接圆的面积为
__________.
【答案】
【分析】将给定等式消去角C,而求得A,再由正弦定理求出外接圆半径即可得解.
【详解】
中,因
,则
,
化简得
,而sinB>0,则tanA=1,
,
外接圆半径为R,由正弦定理得
,即R=1,
所以
外接圆的面积为
.
故答案为:
【题型三】正弦定理边角互化的应用
【例3】(2026·安徽合肥·模拟预测)在
中,
,
,则
的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】因为
,
,由正弦定理可知
,即
,
所以
.
【变式1】(多选)(2026·云南昭通·模拟预测)
内角
的对边分别为
,已知
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ACD
【详解】因为
,所以
,
由正弦定理可得
,又
,
所以
,
,
.
因为
,所以
,故
,
,
所以
.
【变式2】(2025·河北衡水·模拟预测)在
中,若
,
,则
_________.
【答案】
/
【分析】先由正弦定理得
,再由同角的三角函数关系式得
,再由大边对大角定理得
为锐角,进而
得到答案.
【详解】由正弦定理得
,又
,得
①,
再由
,得
②,
①②代入
,得
,得
,
所以
,即
或
.
又因为
,由大边对大角得
,所以
为锐角,
所以
.
故答案为:
.
【变式3】(2026·河北保定·三模)在
中,角
的对边分别为
.
(1)若
,求A;
(2)若
为锐角三角形,且
,求
周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理边化角,通过三倍角公式变形,再解三角方程即可求解;
(2)利用边化角,再利用三角恒等变形,即可得到周长的取值范围.
【详解】(1)已知
,且
,因此
,
由正弦定理
,结合
得
,
即
,展开
,
因为
,
,所以
,
又因为
,故
,所以可得
,即
,
因此
.
(2)已知
,
,由正弦定理
,
可得:
,又
,
再由正弦定理
,则
,
故三角形的周长:
因为
为锐角三角形,三个角均为锐角:
,可得
,即
,
所以
.
【题型四】三角形面积公式及其应用
【例4】(2026·陕西咸阳·三模)已知
的面积为
,若
,
,则
( )
A.
B.
C.3
D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理及三角形面积公式求解即可.
【详解】由
及正弦定理得,
,
又
,所以
.
又
,即
,
所以
.
【变式1】(多选)(2026·陕西咸阳·一模)在
中,角
,
,
所对的边分别为
,
,,已知
,
,
,则( )
A.
B.
C.
的周长为
D.
的面积为
【答案】BD
【分析】由正弦定理
得到
,再结合三角形面积公式逐项判断即可.
【详解】因为
,
,
,所以
由正弦定理可得:
,即
,
则
,得
,则
,
所以
,
所以
的周长
,
所以
的面积为
,
由上可知AC 错误,BD 正确,
故选:BD
【变式2】(2026·河南开封·模拟预测)在
中,
,
,
,则
____________,
的面积为____________.
【答案】
【分析】先利用三角形内角和求出角
,通过角度恒等变换关联
,结合和差角公式得到正切乘积,再结合
正弦定理与面积公式求解三角形面积.
【详解】由
,
,可得
,即
,故
.
则
,
,所以
,
因此
.
又
,
联立
,
解得
,
,
则
.
由
,结合正弦定理与三角形面积公式,
.
【变式3】(2026·江苏徐州·模拟预测)记
的内角
的对边分别为
.已知
,
,
的平分线交
于点D.
(1)求b 的值;
(2)从下列条件中选择一个作为已知,使
存在,并求
的长.
条件①:
边上的高为
;条件②:
的面积为
.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)利用正弦定理边角转化,即可求解;
(2)选择条件①,不可以求出
的长,选择条件②,利用面积公式即可求出边,然后利用等腰三角形性质求
的长.
【详解】(1)因为
,所以
,
又
,由正弦定理可得:
,
所以
.
(2)
若选①:因为
边上的高为
,
,
,
根据正弦函数可知
边上的高又等于
,
所以这样的三角形不存在;
若选②:
的面积
,解得
.
所以
,所以
为等腰三角形,
又
为
的平分线,所以
,即
.
【题型五】余弦定理解三角形
【例5】(2026·重庆·模拟预测)在
中,内角
的对边分别为
,若
,则
( )
A.3
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】在
中由余弦定理得:
,则
或
(舍).
【变式1】(2026·山东德州·三模)已知
的内角
,
,
所对的边分别为
,
,,
且
,三角
形面积为
,则
的周长为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用三角形面积公式和余弦定理即可求解.
【详解】根据三角形面积公式
,代入已知
,
;
,解得:
,
根据余弦定理
,代入
,
,
对式子变形:
,代入
,
得:
,即
,所以
,
三角形周长为
.
【变式2】(2026·陕西咸阳·二模)记
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若
,
,
,则
______.
【答案】
或
或
【详解】因为
,
,所以
、均为方程
的根,
对于方程
,两根
,
,
,
,
所以当
时,因为
,所以
为等边三角形,
则此时
或
,
当
时,
,
,所以由余弦定理
,
则
,则此时
.
【变式3】(2026·安徽滁州·三模)在
中,内角
,
,
所对的边分别为
,
,,已知
.
(1)求
;
(2)若
是锐角三角形,
,延长
至点
,使
,求
的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知等式进行通分化简,再结合余弦定理即可求出角
;
(2)先利用几何法,通过作垂线确定锐角三角形中边
的取值范围;再在
中用正弦定理建立
与
的关
系,结合
的范围直接推导出
的取值范围.
【详解】(1)由
得
,
整理得
,所以
,
因为
,所以
.
(2)如图,分别作
,垂足为Q,
,垂足为B,与射线
交于点P.
当点
在线段
上(不含
,
)时,满足
是锐角三角形.
因为
,
,所以
,
,
故
.
在
中,因为
,
所以
,
由正弦定理得,
,得
,
故
的取值范围是
.
【题型六】余弦定理边角互化的应用
【例6】(2026·四川绵阳·模拟预测)在钝角
中,
,
,
,则
( )
A.2
B.3 或5
C.5
D.3
【答案】D
【分析】根据余弦定理求解即可.
【详解】在钝角
中,
,
,
,
则
,即
,
解得
或
.
当
时:
,
为钝角,符合要求;
当
时:
,
为锐角,此时三角形为锐角三角形,不符合要求.
故
.
【变式1】(2026·湖北十堰·一模)在
中,内角
,
,
的对边分别为
,
,.若
,
,
,则
( )
A.
B.20
C.16
D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理、余弦定理求解即可.
【详解】因为
,
,所以
.
由正弦定理可知,
,所以
,
,
又
,所以
,所以
.
由余弦定理知,
,所以
,即
.
又
,
所以
,所以
.
故选:D.
【变式2】(2026·安徽合肥·模拟预测)记△ABC 的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若
,且a
b,则
______.
【答案】1
【分析】利用余弦定理进行角化边,化简等式即可求得c.
【详解】根据余弦定理得:
,
即
,整理得
,
即
,因为
,所以
.
【变式3】(2026·甘肃张掖·二模)记
的内角
,
,
的对边分别为
,
,,已知
.
(1)求
的值;
(2)求
的取值范围.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)由正余弦定理转化为边的关系求解即可;
(2)根据余弦定理及基本不等式求解即可.
【详解】(1)因为
,
由余弦定理及正弦定理可得,
,
即
,所以
.
(2)
,
当且仅当
时等号成立,
由
知,
,所以
.
【解题大招01】正弦定理“边角互化”技巧
在三角形等式中,若式子为齐次式(边次数相同、角正弦次数相同),可利用正弦定理
a=2 R sin A ,b=2 R sin B ,c =2 R sin C 实现边化角或角化边,消去外接圆半径 R,简化式子。
适用题型:判断三角形形状、化简边角等式、求角度。
【例1】在 △ABC 中,满足 asin B =bsin A,结合定理化简并分析边角关系。
解析:由正弦定理边角互化:
sin A sin B =sin Bsin A
式子恒成立,拓展经典题型:若 acos B =bcos A
边化角得:sin A cos B =sin Bcos A
sin ( A −B)=0
由三角形内角范围 0< A ,B<π,得 A = B
结论:三角形为等腰三角形
【解题大招02】余弦定理“构造最值”技巧
已知三角形一边及对角,利用余弦定理结合基本不等式,可快速求解另外两边和、积、周长、面积的最值,是高考解
三角形压轴必考套路。
核心逻辑:余弦定理列式 → 构造 a
2+b
2≥2ab → 求最值范围。
【例2】在 △ABC 中,C = π
3 ,c =2,求ab 的最大值。
解析:由余弦定理:
c
2=a
2+b
2−2abcos C
代入已知条件:
4 =a
2+b
2−ab
由基本不等式 a
2+b
2≥2ab:
4≥2ab−ab=ab
即 ab≤4,当且仅当 a=b=2 时取等号。
答案:ab 最大值为 4
【解题大招03】两边一对角“解的个数快速判断”技巧
已知 a,b, A(两边一对角),无需画图,直接通过边长与高的大小关系秒杀判断解的个数:
h=bsin A(三角形最大高)
1. A 锐角:a<h 无解;a=h 一解;h<a<b 两解;a≥b 一解
2. A 钝角/直角:a>b 一解;a≤b 无解
【例3】在 △ABC 中,a=2,b=3, A = π
4 ,判断解的个数。
解析:计算高:h=bsin A =3×
❑√2
2 ≈2.12
因为 a=2<h,不满足三角形构成条件。
答案:无解
【解题大招04】面积公式联动正余弦定理综合技巧
解三角形解答题通用套路:正余弦定理解边长、角度 → 代入面积公式求面积 → 结合不等式求最值,三步秒杀综合
大题。
核心组合公式:
S = 1
2 absin C ,c
2=a
2+b
2−2abcos C
【例4】在 △ABC 中,B = π
6 ,b=2,求三角形面积最大值。
解析:由余弦定理:b
2=a
2+c
2−2ac cos B
4 =a
2+c
2−❑√3ac≥2ac−❑√3ac
ac≤
4
2−❑√3 =8+ 4 ❑√3
面积公式:S = 1
2 ac sin B = 1
4 ac
S≤1
4 (8+ 4 ❑√3)=2+ ❑√3
答案:面积最大值为 2+ ❑√3
【解题大招05】三角形内角关系转化技巧
在 △ABC 中,A + B+C = π,利用内角和诱导公式化简三角式,是解三角形化简题的隐藏技巧:
sin ( A + B)=sin C ,cos ( A + B)=−cos C
sin ( A + B
2
)=cos C
2 ,cos ( A + B
2
)=sin C
2
【例5】在 △ABC 中,化简 sin ( A + B)+cos ( A + B)。
解析:由三角形内角和:A + B = π −C
sin ( A + B)=sin (π −C )=sin C
cos ( A + B)=cos (π −C )=−cos C
原式化简结果:sin C −cos C
【解题大招06】外接圆半径速求技巧
已知任意一组边角,可通过正弦定理快速求三角形外接圆半径:
2 R =
a
sin A ⇒R =
a
2sin A
常结合面积拓展公式 S = abc
4 R 综合考查。
【例6】在 △ABC 中,a=2, A = π
6 ,求外接圆半径 R。
解析:R =
a
2sin A =
2
2×sin π
6
=
2
2× 1
2
=2
答案:R =2
【基础过关】(共8 题)
一、单选题
1.(2026·宁夏·一模)在
中,已知
,则
( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】由余弦定理得:
.
2.(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
【分析】根据正弦定理逐一判断各选项即可.
【详解】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
3.(2026·湖南湘西·三模)在
中,内角
的对边分别为
,已知
,则
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【分析】利用同角三角函数关系式以及正弦定理求解即可.
【详解】因为
,所以
,所以
,
在
中,由
以及正弦定理得:
,得
.
二、多选题
4.(2025·甘肃金昌·模拟预测)在
中,
,
,
,则“
有唯一解”的充分条件可以是
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AC
【分析】由正弦定理求得
,根据充分条件的规定,依次对各选项逐一判断即得.
【详解】由正弦定理可得
,即
.
对于A,当
时,
,可得
,故得
,解唯一,故A 正确;
对于B,当
时,
,因
,则
,角
有两解,解不唯一,故B 错误;
对于C,当
时,则
,则
,故
,则
,解唯一,故C 正确;
对于D,当
时,
,因
,则
,角
有两解,解不唯一,故D 错误.
故选:AC.
三、填空题
5.(2026·陕西商洛·二模)在
中,内角
,
,
的对边分别为
,
,,若
,
,
,则
______.
【答案】2
【详解】由余弦定理知:
,则:
,
由余弦定理得:
,
即
,解得
或
(舍),
.
6.(2026·陕西西安·三模)在
中,角
的对边分别为
,已知
,
,
,则
的
面积为___________,
___________.
【答案】
【分析】先由同角三角函数关系,求出
的值,再代入三角形面积公式,求出三角形的面积;最后用余弦定理求
出
,进而求得.
【详解】因为
,所以
.
因为
,
,所以
的面积为
.
在
中,由余弦定理得
,
所以
.
四、解答题
7.(2026·甘肃·模拟预测)在
中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,且
.
(1)求角C 的大小;
(2)若边
,求
的面积S 的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦求解.
(2)利用余弦定理及基本不等式求出
的最大值,再利用三角形面积公式求解.
【详解】(1)在
中,由
及正弦定理,得
,则
,
而
,因此
,即
,又
,
所以
.
(2)由(1)知
,而
,由余弦定理
,
得
,则
,当且仅当
时取等号,
,
所以
的面积S 的最大值为
.
8.(2026·青海西宁·二模)如图,在
中,
,
为
延长线上的一点,
,
.
(1)若
,求
的长;
(2)若
,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理求出
,结合三角形内角和及外角性质求出
,最后在
中利用正弦定理求出
的长;
(2)利用余弦定理求出
的长,进而求出
,确定
的形状,然后根据面积公式求解.
【详解】(1)在
中,根据正弦定理可得
,
即
,
由
为钝角,得
为锐角,所以
,
所以
,
所以
.
(2)因为
,
在
中,由余弦定理得,
,
解得
,则
,
则
,在
中,
,
所以
的面积为
【拔高选练】(共6 题)
1.(2026·安徽合肥·模拟预测)在
中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,满足
,若
,则
的相反数为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理进行边化角,利用两角和差的正弦公式结合正弦函数的图像得到
的等量关系式,利用二倍
角的余弦公式求出
,从而得到所求.
【详解】因为
,
所以
,
即
,
即
,而
为三角形内角,
则
或
(舍,因为
与题设矛盾),
解得
,即
,则
的相反数为
.
2.(2026·河南·三模)已知
中,角
,
,
所对的边分别为
,
,,若
,
,
,则
( )
A.3
B.5
C.
D.
【答案】D
【分析】由余弦定理以及二倍角公式求解即可.
【详解】由
得
,所以
,
又由余弦定理
,得
,
解得
或
,若
,则
,得
,
又由
且
,得
,与
矛盾,
若
,由余弦定理得
,
,所以
.
二、多选题
3.(2026·云南昭通·模拟预测)已知
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,D 为BC 的中点,
(
为锐角),
,则下列说法正确的是( )
A.
的面积为
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】A.由面积公式求解;B.由余弦定理求解;C.根据三角函数三者关系求解;D.根据中线公式求解.
【详解】由
为锐角,所以
,A 错误;
由
,
为锐角,得
,由余弦定理得
,则
,B
正确;
由题意,可得
,则
,
,所以C 正确;
由
,得
,则
,D 正确.
三、填空题
4.(2025·广东佛山·模拟预测)在
中,角
所对的边分别为
.其中
,当
__________.
(填一个符合条件的答案即可)时,
有唯一解.
【答案】
(答案不唯一).
【分析】当
或
时,
有唯一解,求解即可.
【详解】当
或
时,
有唯一解.
则
或
,
故答案为:
(答案不唯一).
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)在
中,内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,若
,
的面积为
,
,则
的周长为______.
【答案】
/
【详解】由正弦定理得
,
结合
,
得
,即
,
,
,
,
由
的面积为
可知,
,得
,
由
,知
,
,
,
的周长为
.
四、解答题
6.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)记
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
.
(1)求A.
(2)若
,
,求
的周长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据辅助角公式对条件
进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的
关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;
(2)先根据正弦定理边角互化算出
,然后根据正弦定理算出
即可得出周长.
【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)
由
可得
,即
,
由于
,故
,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由
,又
,消去
得到:
,解得
,
又
,故
方法三:利用极值点求解
设
,则
,
显然
时,
,注意到
,
,在开区间
上取到最大值,于是
必定是极值点,
即
,即
,
又
,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设
,由题意,
,
根据向量的数量积公式,
,
则
,此时
,即
同向共线,
根据向量共线条件,
,
又
,故
方法五:利用万能公式求解
设
,根据万能公式,
,
整理可得,
,
解得
,根据二倍角公式,
,
又
,故
(2)由题设条件和正弦定理
,
又
,则
,进而
,得到
,
于是
,
,
由正弦定理可得,
,即
,
解得
,
故
的周长为
【错题复盘】(共5 题)
一、单选题
1.(2026·江苏苏州·模拟预测)记
的内角
,
,
的对边分别为
,
,,若
,则
面积的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】由正弦定理角化边得到
,再由三角形面积公式、基本不等式即可求解.
【详解】根据正弦定理
(
为
外接圆半径),
得
,
代入已知等式:
,
整理得:
,即
,
又
的面积公式为
,
将
代入得:
,
因此:
,当且仅当
时,取等号,
即
面积的最大值为
.
2.(2026·江苏·一模)记
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,若
,则
的最大值为( )
A.
B.
C.
D.3
【答案】B
【分析】由已知
结合余弦定理得到
,设
,求出的范围得到
,求出
,求出
,令
, 则
,令
,则
,由
的范围
得
的范围,则
转化为函数
,令
,函数
转化为
,
利用二次函数的图像和性质得到
,即
的最大值, 从而得到
的最大值.
【详解】因为
, 所以
,
解得:
,即:
,
又
,则
,
则
,
设
(边长比值为正),则
,
将其代入
得:
,即
,
又
, 则
,即
,
即
,即
,即
,故
,
将
、
代入
表达式,
得到
,
,
,
即
,
由正切定义
(
,
,比值符号为正),
故:
,
令
, 因为
,
,
,
设
,
令
,则
,由
得
,
则
转化为函数
,
拆分化简:
,
令
,由
得
,
函数
转化为
,
该二次函数开口向下,对称轴为
,且
,
在定义域内可取到最大值,
将
代入得:
,
即
的最大值为
,又因
为三角形内角,
,
故
的最大值为
.
故选项B 正确.
二、多选题
3.(2026·河北邢台·三模)已知
的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,S 为△ABC 的面积,
,
则下列判断正确的是()
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【分析】A,利用三角形面积公式
代入第一个已知等式,结合正弦定理将角的正弦值转化为对应边;B,
利用正、余弦定理和二倍角公式化简第二个已知等式,再结合前两步得到的边角关系,求解即可;C、D,分别设出
a、b 和c 的比例关系,再根据余弦定理,换元计算即可.
【详解】A,由
,得
,即
①,
则由正弦定理,得
,故A 错误;
B,由
,
得
,
则由正弦定理,得
,即
,
由余弦定理,得
,得
②,
×
①②,得
,
即
,
则
,
因为
,所以
,所以
,
所以
,所以
,
则由正弦定理,得
,故B 正确;
C,由A 选项得
,可设
,
,则
,
由
及余弦定理,得
,
即
,
所以
,
所以
,
所以
,所以
,故C 正确;
D,由C 选项知
,
所以
,
所以
,故D 正确.
三、填空题
4.(2026·湖南长沙·三模)在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知a=3,且
则
的最小值为______.
【答案】
【分析】先利用三角恒等变换化简目标式,结合正弦定理、余弦定理,依据已知条件将式子统一为关于
的函数,再
借助二次函数性质求出最值,并验证取等条件.
【详解】在
中,已知
,
.
因为
,
,
所以
.
设
外接圆半径为
,由正弦定理可得
,
,
,
所以
,且
,
所以
.
由余弦定理
,代入
以及
,化简得
,即
.
所以
,于是
.
,结合
,可得
.
联立化简
.
将
代入,
,则
,
原目标式化为
.
令
,由边长约束得
.
函数
是开口向下的二次函数,对称轴为
,
当
时,
取得最大值
,此时
取得最小值.
因此
.
当
即
时,
,
,三边
满足三角形三边关系,等号成立.
综上,原式的最小值为
.
四、解答题
5.(2026·重庆渝中·模拟预测)已知
中,内角
的对边分别为
,满足
.
(1)求
;
(2)若
;
是
边上一点,且
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理求出
的余弦值,从而得到角
的大小;
(2) 利用正弦定理把边化为角求解.
【详解】(1)因为
,即
,
由余弦定理得
,
因为
,所以
;
(2)因为
,
由正弦定理
,得
,
即
,所以
所以
,又
,得
,所以
,所以
,
因为
,所以
,
,
在
中,
,
则
,
在
中,
,
,所以
,
所以
,
所以
,
所以
.