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解三角形:正余弦定理的综合应用、边角互化与解三角形专项训练
考点目录
正余弦定理的综合应用
边角互化与解三角形
考点一 正余弦定理的综合应用
例1.(25-26 高三上·河北衡水·期末·多选)已知锐角三角形ABC 的内角
,
,
的对边分别为
,
,,且
满足
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BCD
【详解】由题意得
,所以
,则
.
由题设及基本不等式可得
解得
,又
,所以
,
可得
,即解得
,故A 错误.
将
代入
,
可得
,即
,所以
,故B 正确;
由正弦定理得
,且
,
得
.
又
为锐角三角形,所以
,解得
,
所以
,则
,故C 正确;
由余弦定理得
,
又
,可得
,则
,故D 正确.
考点二 边角互化与解三角形
故选:BCD.
例2.(25-26 高三上·广东江门·月考·多选)已知
的面积为
,若
,
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】AD
【详解】对于A,由二倍角公式,
,
则
,故A 正确;
对于C,由A 分析可得
,下证
.
因
,则
.
则
,
.
从而
,由正弦定理边角互化可得
.
若
,则
.
注意到
,
,则
,
又三角形中至多1 个钝角,则
,
均为锐角.
又
,正弦函数在
上单调递增,
则
,
.
从而
,这与
矛盾.
故
.从而
,
,
,
,
.
则
,易得
,不妨设
,则
.
从而
,故C 错误.
对于BD,因
,则
,
从而
,则
,
则
,
.
从而
,故B 错误,D 正确.
故选:AD
例3.(24-25 高一下·内蒙古锡林郭勒盟·期中)锐角三角形
的内角
的对边分别为
,已知
.
(1)求
;
(2)若
,求
的周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:因为
,
由正弦定理得
,
又因为
,所以
,
所以
,
因为
为锐角三角形,可得
,所以
,
所以
,可得
.
(2)解:设
外接圆的半径为,
由(1)知
,因为
,可得
,
所以
,
则
,
因为
为锐角三角形,可得
,解得
,
可得
,所以
,则
,
即
,所以
的周长
,
所以
的周长的取值范围为
.
例4.(25-26 高三上·甘肃兰州·期末)在
中,角
所对的边分别为
,且满足
.
(1)求角
的大小;
(2)若
,求
的周长的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,
所以
,
因为
,所以
,
即
,即
,
所以
,
因为
,所以
,
;
(2)由余弦定理
及
,
得
,即
,
即
,又
,即
,
所以
,即
,当且仅当
时,等号成立,
所以周长
,
所以周长最大值为
.
变式1.(25-26 高三上·河南南阳·期末·多选)记锐角
的内角
的对边分别为
,已知
,
则( )
A.
B.
C.
的最大值为
D.
的最小值为
【答案】ABD
【详解】对于A,由余弦定理得
,
因为
,可得
,
整理得
,即
,所以A 正确;
对于B,因为
,由正弦定理得
,
又因为
,可得
,
所以
,即
,
所以
,所以B 正确;
对于C,由
且
为锐角三角形,设
,则
,
又由
,可得
,
可得
,解得
,
因为
,
因为
,可得
,当且仅当
时,即
时等号成立,
又因为
,所以等号不成立,则
,
所以
,所以C 不正确;
对于D,由选项C 得
,其中
,
设
,可得
,令
,解得
或
(舍去),
当
时,
,
单调递减;
当
时,
,
单调递增,
所以当
时,
取得最小值,最小值为
,
所以
的最小值为
,所以D 正确.
故选:ABD.
变式2.(2026·河北邢台·一模·多选)在锐角三角形
中,角
所对的边分别为
且
则( )
A.
B.
C.的取值范围为
D.
的取值范围为
【答案】AD
【详解】对于A B,
,
整理得:
,
是锐角三角形,
,则
,
,
由基本不等式得:
,
当且仅当
时等号成立,
,
,又
,
,
,即
时,
,故A 正确,B 错误;
对于C,
,
,
,
,
,
是锐角三角形,
,
,
,
的取值范围为
,故C 错误;
对于D,由余弦定理得:
,
即
,
的取值范围为
,
,
当
时,
,当
时,
,故D 正确.
故选:AD
变式3.(25-26 高三上·湖南长沙·月考)在
中,角
,
,
所对的边分别为
,
,,
,
.
(1)求角
;
(2)若
,求
的周长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
得
,
由正弦定理得:
,
又
,
,则有
,即
,
又
,所以
.
(2)由
且
,则有
,
由余弦定理
得
,
即
,
由
,解得
,
所以周长为
.
变式4.(25-26 高二上·辽宁朝阳·期末)在
中,内角
的对边分别为
,且
.
(1)求
;
(2)若
,
,点
是边
上的一点,且
,求
和
的面积.
【答案】(1)
(2)
;
【详解】(1)依题意,由正弦定理得
,其中
为
的外接圆半径;所以
;
又在
中,
,所以
,所以
;
又
,所以
,即
;
所以
,化简得
;又
,所以
,即
,又
,所以
.
(2)方法1:由(1)知,
,又
,所以
,即
,
;
在
中,由正弦定理得
,所以
;
又
,
,所以
,即
,即
,化
简得
,即
;
又因为
,所以
,所以
,所以
,同理
;
由余弦定理得
,所以
;
在
中,由
,得
;
所以
;
在
中,
,所以
;
由正弦定理得
,即
,解得
;
所以
的面积为
.
方法2:由(1)知,
,又
,所以
,即
,
;
在
中,由余弦定理得
,所以
;
由正弦定理得
,即
,解得
;
在
中,由
,得
,
为钝角,所以角
为锐角,所以
;
又
,所以
;
由正弦定理得
,即
,解得
;
所以
的面积为
.