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专题01 解三角形大题综合(天津专用)
一、解答题
1.(2023·天津滨海新·统考三模)在 中,内角 , , 所对的边分别为 , ,
, , , .
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由余弦定理计算可得;
(2)由正弦定理计算可得;
(3)由余弦定理求出 ,即可求出 、 ,再由两角差的正弦公式计算
可得.
【详解】(1)由余弦定理知, ,
所以 ,即 ,
解得 或 (舍负),所以 .
(2)由正弦定理知, ,
所以 ,
所以 .
(3)由余弦定理知, ,所以 , ,
所以
.
2.(2023·天津·统考一模)在 中,角 的对边分别为 .已知
.
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦边角关系及余弦定理求值即可;
(2)由同角三角函数关系及正弦定理求值即可;
(3)应用二倍角公式求 对应函数值,再由差角正弦公式求值即可.
【详解】(1)由 及正弦定理得: ,
∴ ,
由余弦定理得 .
(2)由(1)知: ,
由正弦定理 ,得 .(3)由 ,且 ,
∵ ,即 ,∴ ,
∴
.
3.(2023·天津河北·统考一模) 中,角 , , 所对的边分别为 , , ,
且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理可得 ,再由正弦定理将边化角,即可得到
,从而求出 ,即可得解;
(2)用同角三角函数的基本关系求出 ,即可求出 、 ,再根据两角差
的正弦公式计算可得.
【详解】(1)由余弦定理 ,则 ,
又 ,所以 ,即 ,
由正弦定理可得 ,因为 ,
所以 ,则 ,又 ,所以 .
(2)因为 , ,所以 ,
所以 , ,所以 .
4.(2023·天津和平·统考二模)在 中,内角 所对的边分别为 ,设
满足条件 和 ,
(1)求角 和 ;
(2)若 ,求 的面积;
(3)求 .
【答案】(1) , ;
(2) ;
(3) .
【分析】(1)先利用余弦定理求出 ,结合条件利用正弦定理化边为角可得答案;
(2)求出 ,利用三角形面积公式可得答案;
(3)先根据倍角公式求出 ,再利用两角和的余弦公式可求答案.
【详解】(1)由余弦定理得 ,
因为 ,所以 .
由已知条件,应用正弦定理
,
即 ,
所以 .
(2)因为 ,所以 ,所以 .
(3)因为 ,
所以 ,又 ,
所以 ,
所以 .
因为 ,
所以 .
5.(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)
【分析】(1)利用正弦定理和诱导公式求解即可.
(2)(ⅰ)利用余弦定理求解即可;(ⅱ)利用二倍角公式,两角和的正弦定理结合
即可求解.
【详解】(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
.
6.(2023·天津南开·南开中学校考模拟预测)在 中, , , 分别为角 , ,
所对的边,且 .
(1)求角 的大小;
(2)若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)【分析】(1)利用余弦定理将角化边,再由余弦定理计算可得;
(2)利用二倍角公式、辅助角公式及诱导公式求出 ,即可求出 ,再由两角
差的余弦公式计算可得.
【详解】(1) 中, , , 分别为角 , , 所对的边,且
.
由余弦定理得 ,整理得 ,
,
,
.
(2)因为 ,
,
,即 ,
所以 ,
又 , ,
,
.
7.(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)
【分析】(1)根据题意利用正弦定理运算求解;
(2)(i)利用余弦定理运算求解;(ⅱ)根据三角恒等变换运算求解.
【详解】(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 .
8.(2023·天津和平·耀华中学校考二模)如图,在平面四边形ABCD中,
, , , , .(1)求 和 的值;
(2)记 ,求 的值.
【答案】(1) ,
(2)
【分析】(1)利用正弦定理,余弦定理求解即可;
(2)先利用平方和关系求出 ,进而求 , ,然后用两角和的余
弦公式求解即可.
【详解】(1)在 中,由正弦定理得 .
由题设知, ,所以 .
所以 .
在 中,由余弦定理得
.
所以 .(2)因为 ,所以 .
, .
所以 .
9.(2023·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测)在 中,角 所对的边
分别为 ,c.已知 .
(1)求角 ;
(2)若 ,求 的值;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理化边为角,再结合两角和与差的三角函数公式即可求解.
(2)用两角和的余弦公式把 拆开,结合二倍角公式即可求解.
【详解】(1)由正弦定理得,
即 ,
(2)10.(2023·天津河西·天津市第四中学校考模拟预测)在 ABC中,角A,B,C的对
△
边分别为a,b,c,且
(1)求B的大小;
(2)若 ,求 ABC的面积.
△
(3)已知 ,且α为锐角,求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦定理化边为角,再根据三角形内角和定理结合两角和的正弦公
式化简,即可得解;
(2)先利用余弦定理求出 ,再根据三角形的面积公式即可得解;
(3)先利用平方关系求出 ,再根据 结合诱导公
式即可得解.
【详解】(1)∵ ,
∴由正弦定理可得 ,
又
∴∵ ,∴
∵ ,∴ ;
(2)∵ ,
∴由余弦定理可得 ,整理可得 ,
又 ,解得 ,
∴ ;
(3)因为α为锐角,所以
又因为
所以 为钝角,
则
.
11.(2023·天津津南·天津市咸水沽第一中学校考模拟预测)在 中,
.
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)5
(3)【分析】(1)根据倍角公式结合正弦定理分析运算;
(2)利用倍角公式和两角和差公式求 ,再利用余弦定理求 的值;
(3)利用两角和差公式运算求解.
【详解】(1)因为 ,则 ,
由正弦定理可得: ,即 ,
所以 .
(2)由(1)可得: 且 ,则 ,
可得 ,
所以 ,
由正弦定理 ,可得 .
(3)由(2)可得 .
12.(2023·天津红桥·统考一模)已知 的内角 所对的边长分别为 ,
且 .
(1)求角 的大小;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)(3)
【分析】(1)由余弦定理求出 ,结合 ,求出 ;
(2)结合(1),由正弦定理求出 的值;
(3)由二倍角公式得到 ,由两角差的正弦公式即可求解
【详解】(1)在 中, , , ,
由余弦定理得 ,
又因为 ,所以 ;
(2)在 中,由(1)知 , , ,
由正弦定理可得 ;
(3)由 知 ,所以角A为锐角,
因为 ,所以 ,
所以 , ,
所以 .
13.(2023·天津南开·统考一模)在 中,角 所对的边分别为 ,且
.
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用正弦定理边化角及同角三角函数平方关系即可;
(2)由余弦定理即可解得;
(3)由条件及(1)根据余弦的差角及二倍角公式即可.
【详解】(1)由于 ,则 .
因为 ,由正弦定理知 ,
则 .
(2)因为 , ,
由余弦定理,得 ,
即 ,解得 (负值舍去).
(3)由(2)知 ,所以 .
由(1)得 .
,
所以
14.(2023·天津河东·一模)在三角形 中,角 , , 所对的边分别为 , ,
.已知 , , .
(1)求 的值;(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1) ;
(2) ;
(3) .
【分析】(1)利用二倍角公式,结合正弦定理边化角求解作答.
(2)利用(1)的结论及余弦定理计算作答.
(3)利用(1)(2)的结论,利用同角公式、二倍角公式及和角的正弦公式求解作答.
【详解】(1)在 中,由已知得 ,由正弦定理得 ,
而 , ,
所以 .
(2)在 中,由余弦定理得 ,即 ,而 ,
解得 ,
所以 .
(3)在 中, , , ,有 ,
则 , ,
由(2)知, ,即 ,
所以 .
15.(2023·天津·校联考一模)在 中,内角 、 、 的对边分别为 、 、 ,
已知 .
(1)求角 的大小;
(2)设 , ,求 和 的值.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)由三角恒等变换得出角 的大小;
(2)由余弦定理求出 ,再由正弦定理得出 ,最后由三角恒等变换求
解.
【详解】(1)解:因为 ,
所以
所以 ,
因为 ,所以 ,所以
又 ,所以 ;
(2)在 中,由余弦定理及 , , ,
有 ,故 .
由正弦定理 ,可得 .因为 ,故 .
因此 , .
所以, .
16.(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) .
【分析】(1)根据正弦定理化简为 ,从而可得
,结合角的范围可得 ,从而可求得 ;
(2)由正弦定理求得 ,再根据余弦定理可求得 ,由 求得 ,
进而求得 , ,再结合和角正弦公式可得 .
【详解】(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 .
17.(2023·天津·校联考一模)在 中,内角 的对边分别为 ,已知
.
(1)若 的面积等于 ,求 ;
(2)若 ,求 的面积;
(3)若 ,求 的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先根据余弦定理可得 ,再根据三角形的面积即可求得答
案;
(2)利用正弦定理化角为边,再结合已知求出 即可得解;
(3)根据 ,可得 ,求出 的关系,再结合已知求出 即可得解.
【详解】(1) ,
由余弦定理得 ,即 ,①
,
,②
联立①②解得 ;
(2) , 由正弦定理得 ,③
联立①③解得 ,;
(3) ,
,
即 ,④
联立①④解得 ,
.
18.(2023·天津·校联考一模)在 中,角A,B,C的对边分别为a,b,c(
),已知 ,
(1)求 ;
(2)求a,c的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理的边化角公式结合三角恒等变换得出 ;
(2)由三角形面积公式得出 ,再由余弦定理得出 ,进而得出a,c的值;
(3)计算 ,再由差角公式求解即可.
【详解】(1) , ,
又 , .
(2) ,又 ,, ①
,即 ②
又 , 由①②可得 ,
(3) ,
,
.
19.(2023·天津河西·统考二模)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,
满足 .
(1)求角A的值;
(2)若 , ,
(ⅰ)求 的值;
(ⅱ)求 的值.
【答案】(1)
(2) ;
【分析】(1)由正弦定理化简已知式可得 ,由余弦定理即可求出 ;
(2)(ⅰ)由正弦定理可求出 的值;(ⅱ)由同角三角函数的基本关系可求出
,再由二倍角的正弦和余弦公式求出 ,最后由两角差的余弦公式求
出 的值.【详解】(1)由正弦定理得: ,化简得: ,
由余弦定理得: ,又 ,所以 .
(2)(ⅰ)由(1)知, ,又 , ,
由正弦定理可得: ;
(ⅱ)因为 ,所以 ,
所以 , ,
所以
.
20.(2023·天津·统考二模)在 中,角 、 、 所对的边分别为 、 、 .已
知 , , .
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理可得出 ,利用余弦定理可求得 的值,进而可求得
的值;
(2)分析可知角 为锐角,利用同角三角函数的基本关系求出 的值,再利用正
弦定理可求得 的值;(3)利用二倍角公式以及两角和的正弦公式可求得 的值.
【详解】(1)解:由正弦定理 及 可得 ,则
,
由余弦定理 ,可得 ,故 .
(2)解:因为 , ,则 ,
由正弦定理 可得 .
(3)解:由(1)可知 ,则 ,故 为锐角,
所以, ,
所以, ,
,
所以, .
21.(2023·天津·校联考二模)已知 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且
.
(1)求 ;
(2)若 , ,求a,c;
(3)若 ,求 .
【答案】(1)
(2) ,(3)
【分析】(1)由正弦边化角及三角恒等变换可得 结合三角形内
角性质求 ;
(2)由正弦角化边及余弦定理列方程求a,c;
(3)由题设及(1)得 ,注意 为锐角,应用倍角正余弦、差角正
弦公式求目标式的值.
【详解】(1)由题设及正弦边角关系得: ,
显然 ,则 ,又 ,故 ;
(2)由 ,则 ①,
由(1)得: ②,
由①②得: , ;
(3)由正弦定理得: ,则 ,
∵ ,即 ,则 ,故A为锐角,
∴ ,
∴ , ,
∴ .22.(2023·天津河西·天津市新华中学校考模拟预测) 的内角A, , 的对边
分别为 , , ,已知 .
(1)求A;
(2)若 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理及三角恒等变换计算即可;
(2)利用正切的二倍角与差角公式计算即可.
【详解】(1)由正弦定理 , ,
所以
即
因为 且 ,所以 ,即
(2)由上知 ,所以 ,
又 , ,所以 ,
∴
∴
23.(2023·天津滨海新·天津市滨海新区塘沽第一中学校考模拟预测)在 中,角
、 、 的对边分别为 、 、 ,已知 .
(1)求 的值;
(2)若 ,(ⅰ)求 的值;
(ⅱ)求 的值.
【答案】(1)
(2)(ⅰ) ;(ⅱ)
【分析】(1)利用正弦定理化简原式,直接利用余弦定理求 的值即可;
(2)(i)由(1)可得 ,再利用正弦定理求 的值,利用同角三角函数
的基本关系和两角和的正切公式即可求解;
(ii)由二倍角的正弦公式以及两角和的正弦公式可得结果.
【详解】(1)在 中,由正弦定理
可得: ,整理得 ,
由余弦定理,可得 ;
(2)(i)由(1)可得 ,又由正弦定理 ,
及已知 ,可得 ,
由已知 ,可得 ,故有 ,
为锐角,可得 , ,
则 ;
(ii)由(i)可得 , ,.
24.(2023·天津南开·统考二模)在 中,角 , , 所对的边分别为 , ,
,且 , , .
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由正弦定理化简已知式可得 ,再由同角三角函数的基本
关系求解即可;
(2)由余弦定理求解即可;
(3)由题意可得出 ,再由二倍角的正弦和余弦公式及两角和的余弦公
式求解即可得出答案.
【详解】(1)由 及正弦定理,
得 ,因为 ,
所以 ,且 .
又 ,可得 .
(2)因为 ,
由余弦定理,得 ,
即 ,解得 (负值舍去).(3)由(1)及 , , ,得 ,
从而 .
由(1)得 .
, ,
所以
.
25.(2023·天津和平·统考三模)在 中,内角 所对的边分别为 ,已
知 ,且 .
(1)求 的值;
(2)求 的面积;
(3)求 .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据同角三角函数关系求角的正余弦值,再应用 两
角和差计算即可;
(2)由正弦定理求边,再应用两角和差求正弦值,最后应用面积公式求解;(3)根据二倍角公式计算可得 最后应用诱导公式及两角和差
计算可得.
【详解】(1)因为
(2)由正弦定理 可得 .
,
所以 的面积 .
(3)