文档文本内容
重难点专训03 图形类解三角形问题
解题方法及技巧提炼............................................................................................................................1
题型通法及变式提升............................................................................................................................3
题型一:平面四边形模型(含可求解六要素的三角形)................................................................................3
题型二:平面四边形模型(不含可求解六要素的三角形)............................................................................7
题型三:两次使用余弦定理...............................................................................................................................11
题型四:解三角形的中线问题..........................................................................................................................15
题型五:解三角形中的角平分线问题..............................................................................................................18
题型六:解三角形中的垂线问题......................................................................................................................21
题型七:三角形的外心和外接圆问题..............................................................................................................24
题型八:三角形的内心和内切圆问题..............................................................................................................28
重难专题分层过关练..........................................................................................................................32
巩固过关...............................................................................................................................................................32
创新提升...............................................................................................................................................................40
一、解决图形类解三角形问题的方法:
(1)余弦定理迭代运用法
此方法聚焦三角形边角的定量关系,通过两次或多次套用余弦定理,建立边与角的方程组来突破难点。
核心是利用余弦定理“用边表角”或“用角表边”的双向转化特性,尤其适用于已知两边及夹角求第三边、
或已知三边求多个内角的复杂场景。例如在非特殊三角形中,若已知两条中线长度及夹角,可通过对两个
小三角形分别应用余弦定理,联立方程求解原三角形的边长。
(2)等积转化法
以“面积守恒”为核心逻辑,通过同一三角形不同面积表达式的等价转换简化问题,常与相似性质结
合使用。其本质是利用“同底等高面积相等”“分割面积和等于整体面积”等性质,将边、高的关系转化
为面积等式。典型应用包括:由中线构造等积三角形求面积比、利用直角三角形的双高(如斜边上的高)
建立边长关系,或通过面积桥证明线段比例。
(3)正余弦定理协同法
作为解三角形的基础工具组合,通过正弦定理的“边角比例转换”与余弦定理的“边角定量计算”形
成互补。正弦定理擅长处理“已知两角一边”“已知两边及一对角”的情境,余弦定理则适用于“已知两
边及夹角”“已知三边”的场景,二者结合可覆盖绝大多数斜三角形的边角求解问题,尤其在涉及多三角
形嵌套的复杂图形中效果显著。
(4)辅助线构造相似法
遵循“条件集中”原则,通过添加辅助线构造相似三角形,结合余弦定理实现边长比例的精准求解。
辅助线添加需紧扣已知条件:有中点可连中位线(构造相似比1:2 的三角形),有角平分线可作平行线
(构造等腰三角形与相似三角形),或延长中线至等长构造全等进而推导相似关系。通过相似的对应边成
比例特性,可将未知边与已知边建立关联,再用余弦定理补充定量计算。
(5)向量与余弦定理融合法
借助平面向量的工具性,将几何关系转化为向量运算,再结合余弦定理破解难题。核心是利用向量的
数量积公式,其本质与余弦定理同源但表达更灵活。适用场景包括:利用向量分解表示未知边、通过向量
垂直的数量积为零建立等式,或结合向量基本定理将边角关系转化为向量系数的方程组。
(6)坐标解析法
通过建立平面直角坐标系实现“几何问题代数化”,是数形结合的典型应用。操作关键在于合理定位
顶点坐标(如将直角顶点置于原点、让一边与坐标轴重合),再利用距离公式(求边长)、斜率公式(判
垂直/平行)、中点公式(找对称点)等工具挖掘几何性质。例如在直角三角形中,通过坐标表示顶点后,
可直接用勾股定理验证边长关系,或通过坐标运算求截面面积。
二、三角形的中线问题
如图,
中,
为
的中线,则有以下两种方法:
D
A
B
C
①向量法:
,平方即可;
②余弦定理:邻补角余弦值为相反数,即
注:若或将条件“AD 为BC 的中线”换为“
”,也可同样的原理进行求解
三、三角形的角平分线问题
如图
中,
平分
,则有以下两种方法:
①角平分线定理:
证明方法:(等面积法)
,得
注:
为A 到BC 的距离,
为D 到AB,AC 的距离.
②等面积法:
四、三角形的垂线问题
如图
中,
平分
,则有以下三个结论:
①等面积法:
;②
③
题型一:平面四边形模型(含可求解六要素的三角形)
典例1-1.如图,在平面四边形ACBD 中,
,
,
,
,则CD
的长为( )
A.1
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】
在
中,
,
,
,
由余弦定理得,
,
即
,
,
又在
中,
,
,
,
由正弦定理得,
,即
,
解得
.
故选:B.
典例1-2.在平面四边形
中,
,
,
,
,则
.
【答案】
【详解】由题意,在
中,由正弦定理得
,
即
,
在
中,
,所以
,
在
中,由余弦定理得
,
,解得
.
故答案为:
.
变式1-1.平面四边形
中,
,
,
,
,
,则
的面积为 .
【答案】
【详解】因为
,
,
,
所以
四点共圆,
在
中,
,
,
,
由正弦定理得
,即
,
解得
,所以
,
故
,即
为直径,故
,
,
由勾股定理得
,
所以
,
在
中,由余弦定理得
,
即
,解得
,
由于
为钝角,故
,所以
舍去,
故
,
所以
的面积为
故答案为:
变式1-2.在四边形
中,
,
,
,
.
(1)求
的周长
(2)求四边形
的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,
所以
因为
,所以
.
又因为
,所以
,
所以
,
因为
,故
,所以
,
,
且
,
由正弦定理
,所以
,
则
,
故
,
所以
的周长为
.
(2)连接
,
因为
,
,
,
所以
,
,所以
,且
,
所以四边形
为等腰梯形,所以,
,
则
,
又因为
,即
,设
,
所以四边形
的面积
.
题型二:平面四边形模型(不含可求解六要素的三角形)
典例2-1.如图:四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O,已知
,
,
,且
(1)求BO 的长;
(2)若
,求
的值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)设
,
,所以
,
,
在
中,
,
在
中,
,
因为
,解得
,所以BO 的长为;
(2)由(1)知
,设
,
,
,
在
中,
,
在
中,
,
所以
,
若
,则
与
全等,所以
,
所以
,所以
,
不成立,所以
所以
,
因为
,所以
,
所以
,所以
,
所以
的值为
.
典例2-2.如图,在平面四边形ABCD 中,
,
.
(1)若
,
,求
的值;
(2)若
,
,求三角形ABD 的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在
中,
,
,则由余弦定理得
,
所以
,
在
中,
,
,
,所以由正弦定理得
,得
,
,得
;
(2)在
中,
,由余弦定理得
,
在
中,
,
,则余弦定理得
,
因为
,所以
,
化简得
,解得
,
所以
,
因为
,所以
,
所以
的面积
.
变式2-1.如图,在平面四边形
中,
,
,
,
,则
.
【答案】
/
【详解】设
,在
中,由正弦定理可得
①,
由
可得
,则
,
,
在
中,由正弦定理可得
②,
①②两式相除,得
,即
,
整理得
,故
.
故答案为:
变式2-2.在①
, ②
面积
,这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,求
.
如图,在平面四边形
中,
,
,________,
,求
.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】
【详解】选择①:
设
,则
,
,
在
中
,即
,所以
,
在
中,
,即
,所以
,
所以
,则
,
所以
,则
,又
,所以
,
所以
.
选择②:
,所以
,
由余弦定理可得
,
所以
.
题型三:两次使用余弦定理
典例3-1.如图,已知平面四边形ABCD 中,
,
,
.
(1)求
的值;
(2)若
,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由余弦定理可得
,
因为
,
为三角形内角,
所以
,
在
中,由正弦定理
得
解得
(2)在
中,
,由余弦定理,得
,
在
,
,
,由余弦定理,得
,
由于
,即
,所以
,
根据
得
,即
又
,所以
,
,
则
的面积为
.
典例3-2.如图,在四边形
中,
,
,
,
,
.
(1)求
;
(2)求四边形
的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
,又
,得到
,
又
,
又
,
,且
,
所以
,
,
得到
.
(2)延长
交于
,设
,
,
在
中,由正弦定理得到
,由(1)知
,
,
所以
①,由余弦定理得到
②,
由①②解得
或
,
当
时,
,此时
,
又
,所以
,
不合题意,故
,
,
在
中,由
,
,得到
,
,
所以
,又
,
故
.
变式3-1.在
中,D 为边
上一点,满足
,且
.
(1)证明:
.
(2)若
,求
.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
.
【详解】(1)由
知
,
所以
,
因为
,所以
,
所以
.
(2)由(1)知
,设
,则
,
由
知
,又因为
,
设
,则
,
,
在
中,
,
在等腰
中,
,
所以
,整理得
,
所以
,
故
.
变式3-2.在平面四边形
中,
,
,对角线
与
交于点
,
是
的中点,
(1)若
,求
的长;
(2)若
,求
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
在
中,由余弦定理可得
,
所以
,化简得
,
解得
,
因为
是
的中点,所以
,
在
中,由余弦定理可得
,
所以
,
因为
,所以
,
由余弦定理可得
,
在
中,由余弦定理可得
,
所以
;
(2)因为
,
,所以
,
因为
,所以
,
设
,所以
,
即
,解得
,
所以
,
在
中,由余弦定理可得
.
题型四:解三角形的中线问题
典例4-1.在
中,
,BC 边上的中线
,则下列说法错误的有( )
A.
为定值
B.
C.
D.
的最大值为
【答案】C
【详解】由题意
,
对于A,
,A 正确;
对于B,
,B 正
确;
对于C,
若
,则
,
,
,C 错;
对于D,
显然
是锐角,
又
,即
,
,
时,
取得最大值
,
又
是锐角,所以
的最大值为
,D 正确.
故选:C.
典例4-2.三角形三内角
,
,
的对边分别为
,
,,已知
.
(1)求角
的大小;
(2)若
的面积等于
,
为
边的中点,当中线
的长最短时,求
边的长.
【答案】(1)
(2)
.
【详解】(1)在
中,由正弦定理得,
.
因为
,
,所以
,
所以
,即
,
又
,
,则
,
所以
.
(2)由(1)得
,所以
,
在
中,由余弦定理可得:
,
当且仅当
,即
,
时,等号成立,
此时
,
故
.
变式4-1.记
的内角
的对边分别为
.已知
为边
的中点,且
.
(1)求证:
;
(2)若
,求
的面积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)证明:由
,得
即
,
因为
,
由正弦定理得,
,
则
,即
.
(2)在
中,由余弦定理得
,①
因为
为
的中点,所以
,
则
,
即
,
即
,②
联立①②,得
,解得
,
所以
,
所以
的面积为
.
变式4-2.设
的内角
、
、
的对边分别为
、
、,已知
、
(1)求角
的大小;
(2)若
,且
,求
边上中线
的长.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)在
中,由
及正弦定理得:
,
即
,
因为
,则
,即
,
可得
,故
.
(2)在
中,由余弦定理可得,
所以
,
因为
为
边上的中线,所以
,
所以
.
,故
题型五:解三角形中的角平分线问题
典例5-1.(多选)已知
的三个内角分别为
,
,
,
在线段
上,
且满足
平分
.则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】ABD
【详解】对于A,在
中,由正弦定理可得
,所以
,故A 正确;
对于B,因为
,则
,则
,故B 正确;
对于C,由于
,
,则
,
由于
,
,则
,
则
,
在
中,由余弦定理:
,即
,故C 不正确;
对于D,由于
,则
,
,
由于
,解得
(负数舍去);
因为
在线段
上,且满足
平分
.则在
中,由等面积可得:
,
即
,解得:
,故D 正确.
故选:ABD
典例5-2.已知
中,角A、B、C 所对的边分别为a、b、c,
,
的角平分线交AC
于点D,且
,则
的最小值为 .
【答案】4
【详解】如图,由题意得:
,
可得:
,
由基本不等式,可得
,解得
.
当且仅当
时取等号,即当
时,
的最小值为4.
故答案为:4.
变式5-1.已知
的内角
,
,
所对的边分别为
,
,,且
(1)求
;
(2)若
,
为
的角平分线,且
,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由正弦定理得,
,
因为
,
所以
,
因为
,所以
,
所以
,即
,
又因为
,所以
.
(2)因为
为
的平分线,则
,
因为
,
则
,
即
,化简得
,
在
中,由余弦定理可得
,
即
,整理可得
,解得
(负值舍),
所以
的面积
.
变式5-2.在
中,
平分
,则
的最小值为 .
【答案】
【详解】如图,记
,
在
中,
,则
,
在
中,
,则
,
∵
平分
,∴
,∴
,
∴
,∴
,
∴
,∴
,
∴
,∴
,
∴
或
,
当
时,
为等腰三角形,∴
,
,
∴
;
当
时,
,即
,
∴
,
当且仅当
,即
时,等号成立.
∵
,∴
的最小值为
.
故答案为:
.
题型六:解三角形中的垂线问题
典例6-1.记斜三角形
的内角
,
,
的对边分别为
,
,,已知
.
(1)求
;
(2)过点
作
的垂线,与
的延长线相交于点
,若
,且
,求
.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由正弦定理的边角互化可得
,
且
,
即
,
即
,
即
,
其中
为斜三角形,所以
,即
,
则
,即
,所以
.
(2)
因为
,
在
中,由余弦定理可得
,
又
,
,所以
,
且
,所以
,
即
,解得
,所以
,
则
.
典例6-2.在
中,内角
的对边分别是
,且
.
(1)求角
的大小;
(2)若
,
,求
边上的高.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,所以
,
由正弦定理得
,
又
,所以
,所以
,
又
,所以
.
(2)因为
,
,
,由余弦定理得
,
即
,即
,
解得
或
(舍).
设
边上的高为,所以
,即
,
解得
,即
边上的高为
.
变式6-1.设
的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,且有
,
(1)求角B;
(2)若AC 边上的高
,求
.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,
由正弦定理可得
,
则
,
可得
,
整理得
,
且
,则
,
可得
,整理得
,
因为
,则
,
可得
,所以
.
(2)因为
边上的高
,可得
,
又因为
,
两式联立可得
,
由正弦定理可得
,
结合(1)中
可得
.
变式6-2.已知
的内角
,
,
所对的边分别为
,
,,
,
.
(1)求角
;
(2)设
是
的高,求
的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
及
,得
,
又
,
,所以
,得
,
因为
,所以
.
(2)解法一 由余弦定理得
,则
,
得
,当且仅当
时取等号,
所以
,
得
,故
的最大值为
.
解法二 由正弦定理得
,
故
,
.
因为
,所以
,
,
所以
,当
时等号成立,
故
,得
,
故
的最大值为
.
题型七:三角形的外心和外接圆问题
典例7-1.(多选)记
是
的外接圆,且
,
,
,则( )
A.
B.
C.
的面积为
D.圆O 的周长为
【答案】BCD
【详解】对于A,因为
,所以
即
,即
,故A 错误;
对于B,因为
是
的外心,所以
在
的中垂线上,
所以
,故B 正确;
对于C,因为
,所以
,
所以
,
解得
,故
,
,
所以
的面积为
,故C 正确;
对于D,由余弦定理可得
,解得
,
由正弦定理,
,
所以圆
的半径为
,其周长为
,故D 正确.
故选:BCD
典例7-2.已知点O 是△ABC 外接圆圆心,角A、B、C 所对的边分别为a,b,c,且有
,
若
,则实数λ 的值为 .
【答案】3
【详解】
,
又
,
则
,
则
,
设D 为BC 中点,则有
,
∴
,
由
可得
,
∴
,
所以
,所以
,即
又
,所以
,
故
.
故答案为:.
变式7-1.在
中,内角
所对的边分别为
是
的外心,
,则
的面积为 .
【答案】
【详解】因为
,故由
得
,由正弦定理得
,又
,故
,因为
,所以
,故
,所以
.
因为
,
所以
. 在
中余弦定理得,
,
所以
. 所以
的面积为
.
故答案为:
变式7-2.已知函数
的最小正周期为
.
(1)求
的解析式;
(2)在
中,O 为
的外心,角A 所对边的长为a,若
的外接圆半径为1,且
,求
面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
的最小正周期为
,
,
,所以
.
(2)已知角
所对边的长为
,再设角
所对边的长为
.
因为
的外接圆半径为,所以
,
因为
,所以
,
所以
,化简得
,
过点
作
交
于点
,
设
,则
,
则
即
,
所以
,
所以
,当
时取“等号”
∴
面积的最大值为
.
题型八:三角形的内心和内切圆问题
典例8-1.已知
中,
为
的内心,
,则
周长的最大值为
( )
A.4
B.6
C.16
D.18
【答案】B
【详解】因为O 是
的内心
所以
,
由于
,
所以
,故
.
中,由余弦定理,得
,
所以
(当且仅当
时,取“=”)
即
,即
周长的最大值为6.
故选:
.
典例8-2.在锐角三角形
中,角
的对边分别为
,已知
.
(1)比较
与
的大小;
(2)求
的取值范围;
(3)若
,且
,求
的内切圆半径.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由
,可得:
,
,
假设
,在锐角三角形中,结合余弦函数在
上单调递减,
可知
,则
,
此时可得
,这与假设相矛盾,即假设
不成立;
又假设
,在锐角三角形中,结合余弦函数在
上单调递减,
可知
,则
,
此时可得
,这与假设相矛盾,即假设
也不成立;
综上可得:
(2)
由(1)得,
,即在等腰三角形中,取底边
的中点为
,
则
,则
,
因为在锐角三角形中,
,所以
,则
;
(3)在等腰三角形中,因为
,
所以
,
再由
,
则
可解得:
,
,
因为
,
,所以
,则
,
又由
,
,可得
,
所以高
,根据等面积法可知:
.
变式8-1.(多选)在直角
中,
且
.若
的内切圆半径为2,且与线段
相切于点
,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】BD
【详解】如图,设
的内切圆的圆心为
,与
相切于点
,内切圆半径为
,
设角
所对的边为
,由于
,则
,
又
,所以
,则
,
又
,则
,即
,
由
,
则
,解得
,则
,
解得
或
,故A 错误;
易得四边形
为正方形,则
,
所以
,
当
时,
,
当
时,
,故B 正确;
由
,
当
时,
,
,
则
,故C 错误;
由
,可得
,
当
时,
,
,
则
,
当
时,
,
,
则
,故D 正确.
故选:BD.
变式8-2.在①
;②
这两个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并解
答.记
的内角
所对的边分别是
,已知__________.
(1)求
.
(2)设
为
的内心(三角形三条内角平分线的交点),且满足
,求
的面
积.
【答案】(1)
(2)
.
【详解】(1)选择条件①:
.
由正弦定理
得
,
所以
.
由余弦定理,得
.
因为
,所以
.
选择条件②:因为
,所以
,即
.
由正弦定理得
,即
.
因为
,所以
,所以
.
因为
,所以
,所以
.因为
,所以
.
(2)连接
,
因为点
是内心,所以
.
因为
,所以
,
所以
,所以
.
由余弦定理得
,即
,解得
,
所以
.
巩固过关
1.四边形
四个顶点在一个平面上,
,
,
,
,则
的值
为( )
A.
B.
C.14
D.
【答案】B
【详解】设
,
由题意
,
,所以
,
由余弦定理得
,
由勾股定理有
,
从而将
代入
,得
,
将
代入
,得
,
即
,解得
或(舍去),
所以
.
故选:B.
2.已知
中,内角
的对边分别为
,
为
的外心,
,
,且有
.若
.则下列结论正确的是( )
A.
B.
内切圆半径
C.
D.
【答案】ACD
【详解】对于A,因为
,
所以
,即
即
,
解得
,又
,所以
,所以A 正确;
对于B,
,
由余弦定理得
,
故
,故
的周长
,
设
内切圆为,由
得
,所以B 错误;
对于C,如图,分别取
的中点
,连接
,则
,
所以
,
,
所以
,所以C 正确;
对于D,
,
由
,可知
,
得
,解得:
,故
,所以D 正确.
故选:ACD.
3.四边形
内接于半径为
的圆,如图所示,其中
,
,则下列结论
正确的有( )
A.
B.
C.四边形
的面积为
D.
【答案】ACD
【详解】对于A,连接
,在
中,
,
,
,
,解得
,
,即
,故A 正确;
对于B,
,
由正弦定理得
,
该外接圆的半径为
,故B 错误;
对于C,
,
,
四边形
的面积
,故C 正确;
对于D,连接
,
,
,
解得
,
,
则
,故D 正确.
故选:ACD.
4.如图,已知平面凸四边形
中,
,
,
是以
为直角顶点的等腰直角三角形,
那么
的最大值是 .
【答案】
【详解】设
,则
,
在
中,由余弦定理有
,
所以
,
由正弦定理有
,
在
中,由余弦定理有
,
当
时,即
时,
的最大值为
,
故答案为:
.
5.在
中,角
的对边分别为
.
(1)证明:
;
(2)求
;
(3)若
,边
上的中线
,求边
的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
或
【详解】(1)证明:由正弦定理得:
,
即
.
(2)因为
,
即
.
则
,
因为
,
所以
.
(3)因为
,由余弦定理知:
,
,
即
,
,
故
,
解得:
或
.
6.如图,平面四边形
中,
,
,
.
的内角A,B,C 的对边分别为
a,b,c,且满足
.
(1)求
;
(2)求
内切圆半径的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由
,则由正弦定理得
,
整理得
,所以由余弦定理得
,
又
,则
.
(2)在
中,
,
,
,
由余弦定理得
,得
,
所以结合(1)得
,即
,得
,
在
中,由
由(1)知
,
则
.
又由正弦定理有
,
所以
,
,
又
,
所以
,
又
,则
,则
,
所以
,
所以
.
7.已知
,
,分别为
角
,
,
的对边,
.
(1)求
;
(2)若
,
,点
在边
上,且
是
的角平分线,求
.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
.
可化为
.
所以
由正弦定理可得
,
由余弦定理可得:
,所以:
.
(2)三角形如图所示.
由
是
的角平分线得
,
法一:
,
又
,
所以
.
法二:因为
,
所以
.
.
8.已知a,b,c 分别为
三个内角A,B,C 的对边,且
.
(1)求
;
(2)设BC 边上的高等于
,求
.
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为
,由正弦定理
,
得
,
所以
,
因为
,所以
,即
.
(2)法一:设BC 边上的高与BC 边交于点D,则
,且
.
设
,则
.
中,
,
中,
.
中,由余弦定理,得
.
法二:设
,则
.
中,
,
中,
.
,
所以
.
创新提升
1.已知凸四边形
满足
,则其内切圆半径的最大值为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【详解】连接
,在
中,由余弦定理得
,
则
,
在
中,由余弦定理得
,
则
,
则
,即
,
则四边形
的面积为
,
即
,
则
,
则
,
则
,当且仅当
时等号成立,
则
,设四边形
的内切圆半径为,
又
,
则
,即内切圆半径的最大值为
.
故选:C.
2.已知四边形ABCD 满足
,且其外接圆半径为
,四边形ABCD 的周长记为L,若
的面积
,则当L 取最大值时,四边形ABCD 的面积为( )
A.10
B.15
C.
D.
【答案】A
【详解】因为
,
所以
,
由余弦定理
,代入上式可得
,
不妨设
,则由
可得
或
(舍),所以
,
在
中,由
可得
;
由
可得
,
所以
,即
,当且仅当
时,取等号.
又
,所以
.
同理可求
,当且仅当
时,取等号.
所以当L 取最大值时,四边形ABCD 的面积为
.
故选:A
3.三角形
中,角
对的边分别为
,
,若
,则
边上的
高为( ).
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】由余弦定理得,
,代入
,
可得
,
化简得
,
两边同时除以
得,
,
一方面,
,
其中
,
,当
时等号成立;
另一方面,由均值不等式,有
,当且仅当
时等号成立,
依题可得:
,此时
且
,
,
,
,
,
,
,
由余弦定理,
,又
,
,
联立解得
,
,
设
边上的高为,则
,
故
,即
边上的高为
.
故选:B.
4.已知平面四边形ABDC 中,对角线CB 为钝角
的平分线,CB 与AD 相交于点O,
,
,
.
(1)求
的值;
(2)求
的长;
(3)若
,求
的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为
,对角线
为钝角
的平分线,
所以
,
解得
或
(舍),
所以
;
(2)由题意,在
中,由余弦定理可得
,
即
,
整理可得
,解得
或
(舍去),
因为
,所以
,
又因为
,
所以
,
所以
,
解得
;
(3)方法一:在
中,由正弦定理可得
,
即
,所以
,
因为
为钝角,所以
,
因为
,所以
,
所以
,所以
,
在
中,由余弦定理可得
,
解得
,
因为
,
所以
;
方法二:在
中,由
,
可得
,所以
,
所以
,所以
,
又由于
,从而
,即
,
所以
,
,
所以
.