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- 11.2 正弦定理-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册) 试卷 0 次下载
- 11.3 余弦定理、正弦定理的应用-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册) 试卷 0 次下载
- 第11章:解三角形 章末检测试卷-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册) 试卷 0 次下载
- 12.1 复数的概念-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册) 试卷 0 次下载
- 12.2 复数的运算-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册) 试卷 0 次下载
第11章:解三角形 重点题型复习-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册)
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这是一份第11章:解三角形 重点题型复习-【题型分类归纳】2022-2023学年高一数学同步讲与练(苏教版2019必修第二册),文件包含第11章解三角形重点题型复习原卷版docx、第11章解三角形重点题型复习解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共37页, 欢迎下载使用。
第11章:解三角形重点题型复习题型一 余弦定理解三角形【例1】(2023·全国·高一专题练习)在中,若,,,则等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】在中,若,,,则,即,即,解得 ,舍去,故选:A【变式1-1】(2023秋·浙江杭州·高一浙江省杭州第二中学校考期末)中,角的对边分别为,且,,,那么满足条件的三角形的个数有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个【答案】C【解析】因为在中,,,,由余弦定理可得:,所以,也即,解得:,所以满足条件的三角形的个数有2个,故选:.【变式1-2】(2022·高一课时练习)在ABC中,,,a,b是方程的两个根,且,则边AB的长为( )A.10 B. C. D.5【答案】B【解析】由题意得∵,∴,∴.故选:B【变式1-3】(2023·全国·高一专题练习)已知在中,,那么的值为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】由可得,,由余弦定理可得,故选:A【变式1-4】(2023·江苏·高一专题练习)一个钝角三角形的三边为连续的正整数,则三边长为______.【答案】【解析】因为一个钝角三角形的三边为连续的正整数,所以,设该钝角三角形的三边为,设该钝角三角形的最大的边所对角为,则为钝角,所以,即,解得因为,所以或,当时,三边长为,不能构成三角形,舍去;当时,三边长为,可以构成三角形.所以,满足题意的三角形的三边长为题型二 正弦定理解三角形【例2】(2023·全国·高一专题练习)在中,已知,,,解三角形.【答案】,,.【解析】∵,,∴,,∴由正弦定理得,,,∴,,.【变式2-1】(2023·全国·高一专题练习)在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,求A,c的值.【答案】A=45°,【解析】A=180°-(B+C)=180°-(60°+75°)=45°.,由得,,所以A=45°,.【变式2-2】(2023·全国·高一专题练习)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则外接圆的半径为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,所以,因为,所以,所以外接圆的半径为.故选:A.【变式2-3】(2023·全国·高一专题练习)不解三角形,判断下列三角形解的个数.(1),,;(2),,;(3),,.【答案】(1)一解;(2)两解;(3)无解【解析】(1)由正弦定理,∴,∵,∴,∴只有一解,三角形解的个数为一解.(2)由正弦定理,∴,∴,∵,,∴,∴有两解,三角形解的个数为两解.(3)∵,∴,∴,∴无解,三角形无解.【变式2-4】(2022春·重庆·高一统考学业考试)(多选)在中,角,,所对的边分别为,,,下列四个命题中,正确的命题为( )A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则这个三角形有两解【答案】BCD【解析】对于A,因为,则,所以,故A错误;对于B, 若,又,则,,则,故B正确;对于C,若,则,由正弦定理可得所以,故C正确;对于D, 由正弦定理得,所以,由得,所以为锐角或钝角,有两解,故D正确.故选: BCD题型三 三角形的面积问题【例3】(2022春·山东菏泽·高一统考期末)在中,角A、B、C对边分别为a、b、c,且,当,时,的面积是( )A . B. C. D.【答案】C【解析】对于,用正弦定理得:.因为,且,所以.由余弦定理得:,解得:(舍去).所以的面积是.故选:C【变式3-1】(2022春·天津和平·高一校考期中)在中,已知,,,则的面积为( )A. B.或 C. D.【答案】B【解析】因为中,已知,,,所以,由余弦定理得,解得或2,所以的面积或.故选:B.【变式3-2】(2023·全国·高一专题练习)已知在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,(表示的面积),则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由余弦定理可得,即①,又,即②,①代入②可得,整理可得,则③,③代入①可得,由余弦定理可得.故选:C.【变式3-3】(2022春·河北唐山·高一统考期末)的内角、、所对的边是、、,其面积为.若,则角________.【答案】【解析】因为,则,,则,所以,,解得.【变式3-4】(2023·高一单元测试)我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,用现代式子表示即为:在中,、、所对的边长分别为、、,则的面积.根据此公式,若,且,则的面积为__.【答案】【解析】由于,所以,故,即,因为,,故.由余弦定理得,整理得,所以.题型四 判断三角形的形状【例4】(2023·江苏·高一专题练习)在中,已知,则是( )A.直角三角形; B.锐角三角形; C.钝角三角形; D.等边三角形.【答案】A【解析】由已知,所以,因为,所以,即三角形为直角三角形.故选:A.【变式4-1】(2022春·上海浦东新·高一上海市川沙中学校考期中)在中,,则的形状为_____.(填“锐角三角形”、“钝角三角形”或“直角三角形”)【答案】钝角三角形【解析】在中,,由正弦定理得,所以,,由余弦定理得,因为,所以.故的形状是钝角三角形.【变式4-2】(2023·高一课时练习)在中,,则的形状为______.【答案】直角三角形【解析】因为据正、余弦定理得:,,即,化简得:,,即,所以为直角三角形.【变式4-3】(2023·高一课时练习)在中,,且,试判断的形状.【答案】等边三角形【解析】因为,所以,所以由余弦定理得,因为,所以,因为,,又,所以,则,所以,因为,所以,故,即,又因为,所以,又,所以是等边三角形.【变式4-4】(2023春·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考开学考试)已知的内角所对的边分别为,下列四个命题中正确的命题是( )A.若,则一定是等边三角形B.若,则一定是等腰三角形C.若,则一定是等腰三角形D.若,则一定是锐角三角形【答案】A【解析】由正弦定理,若,则,为三角形内角,所以,三角形是等边三角形,A正确;若,由正弦定理得,即,,则或,即或,三角形为等腰三角形或直角三角形,B错;例如,,,满足,但此时不是等腰三角形,C错;时,由余弦定理可得,即为锐角,但是否都是锐角,不能保证,因此该三角形不一定是锐角三角形,D错.故选:A.题型五 求多三角形中的边角问题【例5】(2022·全国·高一假期作业)如图,在平面四边形中,,,,,,则( )A.1 B.3 C.2 D.4【答案】C【解析】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,化简得,故.故选:C【变式5-1】(2023·全国·高一专题练习)在某次军训演习中,小王在相距为的点和,分别测得对方两人的藏身地点在处和处,且,如图所示.此时的距离为______________.【答案】【解析】在中,由正弦定理得,解得,在中,因为,所以为等边三角形,所以,在中由余弦定理得,解得.【变式5-2】(2023·全国·高一专题练习)如图,在锐角中,,,,点在边的延长线上,且.(1)求;(2)求的周长.【答案】(1);(2)30.【解析】(1)在中,,,,由正弦定理可得,故,因为是锐角三角形,所以 .(2)由(1)得,所以.在中,,,,所以.所以的周长为.【变式5-3】(2022春·全国·高一期末)如图,在梯形中,已知,,,,.(1)求;(2)求的长;(3)求的面积.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)因为,则为钝角,由,可得,..(2)在中,由正弦定理得,即,解得.(3)因为,则,所以,,,在中,由余弦定理得,即,解得或(舍)..【变式5-4】(2022·全国·高一期中)如图,四边形ABCD中,,,.(1)求的值;(2)若,,求CD的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)由余弦定理,,则,所以,又,且,所以.(2)过作于,,又,所以,,令,则,故,在△中,即,所以,即CD的长为.题型六 三角形中的最值范围问题【例6】(2023·全国·高一专题练习)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则△ABC面积的最大值是______.【答案】【解析】由正弦定理及,得,∵,∴,∵,∴.由余弦定理,∴,即 ,当且仅当 时取等号,∴,当且仅当时等号成立,∴的面积的最大值为.【变式6-1】(2022·高一课时练习)在中,角所对的边分别为,已知向量,且.若,且是锐角三角形,则的取值范围为______.【答案】【解析】由题意得,所以,因为,所以,所以,由正弦定理得,所以,,则.因为是锐角三角形,所以,,又,所以,即,所以,所以,故.【变式6-2】(2023·全国·高一专题练习)在中,角的对边分别为.已知角边上的高为.(1)若,求的周长;(2)求面积的最小值.【答案】(1)12;(2)【解析】(1)依题意,得,故,又,,所以,则,又由得,因此,则,故的周长为12.(2)法一:由题意可得,则,又因为,因为,所以当,即时,,故,所以的面积为,所以面积的最小值为.法二:在中由余弦定理可得,,又由(1)可知,即,所以,解得,当且仅当时,等号成立.所以,所以面积最小值为.【变式6-3】(2023·全国·高一专题练习)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.(1)求B;(2)若的面积等于,求的周长的最小值.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,所以,因为,所以,所以,∵,所以,所以,∴;(2)依题意,∴ac=4,所以,当且仅当时取等号,又由余弦定理得,∴,当且仅当a=c=2时取等号,所以的周长最小值为.【变式6-4】(2023·安徽宿州·统考一模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)由正弦定理可得,即,由余弦定理的变形得,又,所以.(2)由得,且,所以,所以,因为,从而,所以,从而.即的取值范围为.题型七 三角形的中线、角平分线与垂线【例7】(2022·高一课时练习)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,角C的平分线交AB于点D,且,,则c的值为( )A.3 B. C. D.【答案】C【解析】在△BCD中,,即,在△DCA中,即,由,解得.故选:C.【变式7-1】(2022春·湖北荆州·高一沙市中学校考期中)在中,,,,(1)若平分边且交于,求的长;(2)若平分且交于,求的长.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,所以,解得(2)由正弦定理可得因为,所以即,又,所以由可得【变式7-2】(2022春·江苏宿迁·高一统考期中)在斜三角形△中,,,分别是内角,,的对边,.(1)求角;(2)若点为的中点,,,求的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)在斜△中,由余弦定理知:,且,所以,则,由得:,则,又,所以,又,则,即.(2)由正弦定理得:,即,从而.在△中,从而,则,.因为为中点,所以,从而,即.【变式7-3】(2023秋·广东揭阳·高三统考期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,点D为BC边的中点.(1)求A;(2)若,,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)由及正弦定理得:.由,得.所以.因为,所以,则.又,所以;(2)∵点D为BC边的中点,∴,∴,又∵,,∴,即. ①又∵在△ABC中, ,,,∴,②∴由①②得:,∴△ABC的面积.【变式7-4】(2022春·江苏盐城·高一盐城市田家炳中学校考期中)在△ABC中, .(1)求∠B的大小;(2)再从下列三个条件中,选择两个作为已知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的面积条作①;条件②;条件③:AB边上的高为.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,接第一个解答计分.【答案】(1);(2)【解析】(1)由正弦定理及.得,因为,所以因为,所以.(2)选择条件①②,△ABC存在且唯一,解答如下:由,及,得.由正弦定理及,得,解得.方法1:由,得.所以.方法2:由余弦定理,得即,解得所以选择①③,△ABC存在且唯一,解答如下:由,及,得.因为AB边上的高为,所以.由正弦定理及,得,解得:.(以下与选择条件①②相同)题型八 解三角形在实际中的应用【例8】(2023·山西·校联考模拟预测)中国古代四大名楼鹳雀楼,位于山西省运城市永济市蒲州镇,因唐代诗人王之涣的诗作《登鹳雀楼》而流芳后世.如图,某同学为测量鹳雀楼的高度,在鹳雀楼的正东方向找到一座建筑物,高约为37,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,鹳雀楼顶部的仰角分别为30°和45°,在处测得楼顶部的仰角为15°,则鹳雀楼的高度约为( )A.64 B.74 C.52 D.91【答案】B【解析】因为中,⊥,m,,所以m,因为中,⊥,,所以,由题意得:,故,在中,由正弦定理得:,即,故m,故m故选:B【变式8-1】(2023·江苏·高一专题练习)一帆船要从A处驶向正东方向200海里的B处,当时有自西北方向吹来的风,风速为海里/小时,如果帆船计划在5小时内到达目的地,则船速的大小应为( )A.海里/小时 B.海里/小时 C.海里/小时 D.海里/小时【答案】A【解析】如图所示,,,,,;又,船速的大小应为海里小时.故选:A【变式8-2】(2023春·安徽合肥·高一合肥一中校考阶段练习)(多选)如图,在海岸上有两个观测点C,D,C在D的正西方向,距离为2 km,在某天10:00观察到某航船在A处,此时测得∠ADC=30°,5分钟后该船行驶至B处,此时测得∠ACB=60°,∠BCD=45°,∠ADB=60°,则( )A.当天10:00时,该船位于观测点C的北偏西15°方向B.当天10:00时,该船距离观测点CkmC.当船行驶至B处时,该船距观测点CkmD.该船在由A行驶至B的这5 min内行驶了km【答案】ABD【解析】A选项中,∠ACD=∠ACB+∠BCD=60°+45°=105°,因为C在D的正西方向,所以A在C的北偏西15°方向,故A正确.B选项中,在△ACD中,∠ACD=105°,∠ADC=30°,则∠CAD=45°.由正弦定理,得AC=,故B正确.C选项中,在△BCD中,∠BCD=45°,∠CDB=∠ADC+∠ADB=30°+60°=90°,即∠CBD=45°,则BD=CD=2,于是BC=2,故C不正确.D选项中,在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB=2+8-22=6,即AB=km,故D正确.故选:ABD.【变式8-3】(2023·江苏·高一专题练习)如图,为测量山高,选择和另一座山的山顶为测量观测点.从点测得点的仰角点的仰角以及;从点测得,已知山高,则山高________.【答案】【解析】在中,,,所以.在中,,,从而,由正弦定理得,,因此.在中,,,得.【变式8-4】(2023·全国·高一专题练习)在临港滴水湖畔拟建造一个四边形的露营基地,如图ABCD所示.为考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形ABCD区域中,将三角形ABD区域设立成花卉观赏区,三角形BCD区域设立成烧烤区,边AB、BC、CD、DA修建观赏步道,边BD修建隔离防护栏,其中米,米,.(1)如果烧烤区是一个占地面积为9600平方米的钝角三角形,那么需要修建多长的隔离防护栏(精确到0.1米)?(2)考虑到烧烤区的安全性,在规划四边形ABCD区域时,首先保证烧烤区的占地面积最大时,再使得花卉观赏区的面积尽可能大,则应如何设计观赏步道?【答案】(1)247.4m;(2)应使得,来修建观赏步道.【解析】(1),解得:,因为C是钝角,所以.由余弦定理得:,故需要修建247.4m的隔离防护栏;(2)解法一:,当且仅达时取到等号,此时m,设,,在中,,解得:,故,因为,所以,故当,即时,取的最大值为1,,当且仅当时取到等号,此时答:修建观赏步道时应使得,.解法二:,当且仅达时取到等号,此时,设,.则由余弦定理,,故由平均值不等式,,从而,等号成立当且仅当.答:修建观赏步道时应使得,.
第11章:解三角形重点题型复习题型一 余弦定理解三角形【例1】(2023·全国·高一专题练习)在中,若,,,则等于( )A. B. C. D. 【答案】A【解析】在中,若,,,则,即,即,解得 ,舍去,故选:A【变式1-1】(2023秋·浙江杭州·高一浙江省杭州第二中学校考期末)中,角的对边分别为,且,,,那么满足条件的三角形的个数有( )A.0个 B.1个 C.2个 D.无数个【答案】C【解析】因为在中,,,,由余弦定理可得:,所以,也即,解得:,所以满足条件的三角形的个数有2个,故选:.【变式1-2】(2022·高一课时练习)在ABC中,,,a,b是方程的两个根,且,则边AB的长为( )A.10 B. C. D.5【答案】B【解析】由题意得∵,∴,∴.故选:B【变式1-3】(2023·全国·高一专题练习)已知在中,,那么的值为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】由可得,,由余弦定理可得,故选:A【变式1-4】(2023·江苏·高一专题练习)一个钝角三角形的三边为连续的正整数,则三边长为______.【答案】【解析】因为一个钝角三角形的三边为连续的正整数,所以,设该钝角三角形的三边为,设该钝角三角形的最大的边所对角为,则为钝角,所以,即,解得因为,所以或,当时,三边长为,不能构成三角形,舍去;当时,三边长为,可以构成三角形.所以,满足题意的三角形的三边长为题型二 正弦定理解三角形【例2】(2023·全国·高一专题练习)在中,已知,,,解三角形.【答案】,,.【解析】∵,,∴,,∴由正弦定理得,,,∴,,.【变式2-1】(2023·全国·高一专题练习)在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,求A,c的值.【答案】A=45°,【解析】A=180°-(B+C)=180°-(60°+75°)=45°.,由得,,所以A=45°,.【变式2-2】(2023·全国·高一专题练习)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则外接圆的半径为( )A. B. C. D.【答案】A【解析】因为,所以,因为,所以,所以外接圆的半径为.故选:A.【变式2-3】(2023·全国·高一专题练习)不解三角形,判断下列三角形解的个数.(1),,;(2),,;(3),,.【答案】(1)一解;(2)两解;(3)无解【解析】(1)由正弦定理,∴,∵,∴,∴只有一解,三角形解的个数为一解.(2)由正弦定理,∴,∴,∵,,∴,∴有两解,三角形解的个数为两解.(3)∵,∴,∴,∴无解,三角形无解.【变式2-4】(2022春·重庆·高一统考学业考试)(多选)在中,角,,所对的边分别为,,,下列四个命题中,正确的命题为( )A.若,则B.若,则C.若,则D.若,则这个三角形有两解【答案】BCD【解析】对于A,因为,则,所以,故A错误;对于B, 若,又,则,,则,故B正确;对于C,若,则,由正弦定理可得所以,故C正确;对于D, 由正弦定理得,所以,由得,所以为锐角或钝角,有两解,故D正确.故选: BCD题型三 三角形的面积问题【例3】(2022春·山东菏泽·高一统考期末)在中,角A、B、C对边分别为a、b、c,且,当,时,的面积是( )A . B. C. D.【答案】C【解析】对于,用正弦定理得:.因为,且,所以.由余弦定理得:,解得:(舍去).所以的面积是.故选:C【变式3-1】(2022春·天津和平·高一校考期中)在中,已知,,,则的面积为( )A. B.或 C. D.【答案】B【解析】因为中,已知,,,所以,由余弦定理得,解得或2,所以的面积或.故选:B.【变式3-2】(2023·全国·高一专题练习)已知在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,(表示的面积),则( )A. B. C. D.【答案】C【解析】由余弦定理可得,即①,又,即②,①代入②可得,整理可得,则③,③代入①可得,由余弦定理可得.故选:C.【变式3-3】(2022春·河北唐山·高一统考期末)的内角、、所对的边是、、,其面积为.若,则角________.【答案】【解析】因为,则,,则,所以,,解得.【变式3-4】(2023·高一单元测试)我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,用现代式子表示即为:在中,、、所对的边长分别为、、,则的面积.根据此公式,若,且,则的面积为__.【答案】【解析】由于,所以,故,即,因为,,故.由余弦定理得,整理得,所以.题型四 判断三角形的形状【例4】(2023·江苏·高一专题练习)在中,已知,则是( )A.直角三角形; B.锐角三角形; C.钝角三角形; D.等边三角形.【答案】A【解析】由已知,所以,因为,所以,即三角形为直角三角形.故选:A.【变式4-1】(2022春·上海浦东新·高一上海市川沙中学校考期中)在中,,则的形状为_____.(填“锐角三角形”、“钝角三角形”或“直角三角形”)【答案】钝角三角形【解析】在中,,由正弦定理得,所以,,由余弦定理得,因为,所以.故的形状是钝角三角形.【变式4-2】(2023·高一课时练习)在中,,则的形状为______.【答案】直角三角形【解析】因为据正、余弦定理得:,,即,化简得:,,即,所以为直角三角形.【变式4-3】(2023·高一课时练习)在中,,且,试判断的形状.【答案】等边三角形【解析】因为,所以,所以由余弦定理得,因为,所以,因为,,又,所以,则,所以,因为,所以,故,即,又因为,所以,又,所以是等边三角形.【变式4-4】(2023春·四川内江·高一四川省内江市第六中学校考开学考试)已知的内角所对的边分别为,下列四个命题中正确的命题是( )A.若,则一定是等边三角形B.若,则一定是等腰三角形C.若,则一定是等腰三角形D.若,则一定是锐角三角形【答案】A【解析】由正弦定理,若,则,为三角形内角,所以,三角形是等边三角形,A正确;若,由正弦定理得,即,,则或,即或,三角形为等腰三角形或直角三角形,B错;例如,,,满足,但此时不是等腰三角形,C错;时,由余弦定理可得,即为锐角,但是否都是锐角,不能保证,因此该三角形不一定是锐角三角形,D错.故选:A.题型五 求多三角形中的边角问题【例5】(2022·全国·高一假期作业)如图,在平面四边形中,,,,,,则( )A.1 B.3 C.2 D.4【答案】C【解析】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,化简得,故.故选:C【变式5-1】(2023·全国·高一专题练习)在某次军训演习中,小王在相距为的点和,分别测得对方两人的藏身地点在处和处,且,如图所示.此时的距离为______________.【答案】【解析】在中,由正弦定理得,解得,在中,因为,所以为等边三角形,所以,在中由余弦定理得,解得.【变式5-2】(2023·全国·高一专题练习)如图,在锐角中,,,,点在边的延长线上,且.(1)求;(2)求的周长.【答案】(1);(2)30.【解析】(1)在中,,,,由正弦定理可得,故,因为是锐角三角形,所以 .(2)由(1)得,所以.在中,,,,所以.所以的周长为.【变式5-3】(2022春·全国·高一期末)如图,在梯形中,已知,,,,.(1)求;(2)求的长;(3)求的面积.【答案】(1);(2);(3)【解析】(1)因为,则为钝角,由,可得,..(2)在中,由正弦定理得,即,解得.(3)因为,则,所以,,,在中,由余弦定理得,即,解得或(舍)..【变式5-4】(2022·全国·高一期中)如图,四边形ABCD中,,,.(1)求的值;(2)若,,求CD的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)由余弦定理,,则,所以,又,且,所以.(2)过作于,,又,所以,,令,则,故,在△中,即,所以,即CD的长为.题型六 三角形中的最值范围问题【例6】(2023·全国·高一专题练习)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,则△ABC面积的最大值是______.【答案】【解析】由正弦定理及,得,∵,∴,∵,∴.由余弦定理,∴,即 ,当且仅当 时取等号,∴,当且仅当时等号成立,∴的面积的最大值为.【变式6-1】(2022·高一课时练习)在中,角所对的边分别为,已知向量,且.若,且是锐角三角形,则的取值范围为______.【答案】【解析】由题意得,所以,因为,所以,所以,由正弦定理得,所以,,则.因为是锐角三角形,所以,,又,所以,即,所以,所以,故.【变式6-2】(2023·全国·高一专题练习)在中,角的对边分别为.已知角边上的高为.(1)若,求的周长;(2)求面积的最小值.【答案】(1)12;(2)【解析】(1)依题意,得,故,又,,所以,则,又由得,因此,则,故的周长为12.(2)法一:由题意可得,则,又因为,因为,所以当,即时,,故,所以的面积为,所以面积的最小值为.法二:在中由余弦定理可得,,又由(1)可知,即,所以,解得,当且仅当时,等号成立.所以,所以面积最小值为.【变式6-3】(2023·全国·高一专题练习)的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设.(1)求B;(2)若的面积等于,求的周长的最小值.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,所以,因为,所以,所以,∵,所以,所以,∴;(2)依题意,∴ac=4,所以,当且仅当时取等号,又由余弦定理得,∴,当且仅当a=c=2时取等号,所以的周长最小值为.【变式6-4】(2023·安徽宿州·统考一模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)求的取值范围.【答案】(1);(2)【解析】(1)由正弦定理可得,即,由余弦定理的变形得,又,所以.(2)由得,且,所以,所以,因为,从而,所以,从而.即的取值范围为.题型七 三角形的中线、角平分线与垂线【例7】(2022·高一课时练习)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,角C的平分线交AB于点D,且,,则c的值为( )A.3 B. C. D.【答案】C【解析】在△BCD中,,即,在△DCA中,即,由,解得.故选:C.【变式7-1】(2022春·湖北荆州·高一沙市中学校考期中)在中,,,,(1)若平分边且交于,求的长;(2)若平分且交于,求的长.【答案】(1);(2)【解析】(1)因为,所以,解得(2)由正弦定理可得因为,所以即,又,所以由可得【变式7-2】(2022春·江苏宿迁·高一统考期中)在斜三角形△中,,,分别是内角,,的对边,.(1)求角;(2)若点为的中点,,,求的长.【答案】(1);(2).【解析】(1)在斜△中,由余弦定理知:,且,所以,则,由得:,则,又,所以,又,则,即.(2)由正弦定理得:,即,从而.在△中,从而,则,.因为为中点,所以,从而,即.【变式7-3】(2023秋·广东揭阳·高三统考期末)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,点D为BC边的中点.(1)求A;(2)若,,求的面积.【答案】(1);(2).【解析】(1)由及正弦定理得:.由,得.所以.因为,所以,则.又,所以;(2)∵点D为BC边的中点,∴,∴,又∵,,∴,即. ①又∵在△ABC中, ,,,∴,②∴由①②得:,∴△ABC的面积.【变式7-4】(2022春·江苏盐城·高一盐城市田家炳中学校考期中)在△ABC中, .(1)求∠B的大小;(2)再从下列三个条件中,选择两个作为已知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的面积条作①;条件②;条件③:AB边上的高为.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,接第一个解答计分.【答案】(1);(2)【解析】(1)由正弦定理及.得,因为,所以因为,所以.(2)选择条件①②,△ABC存在且唯一,解答如下:由,及,得.由正弦定理及,得,解得.方法1:由,得.所以.方法2:由余弦定理,得即,解得所以选择①③,△ABC存在且唯一,解答如下:由,及,得.因为AB边上的高为,所以.由正弦定理及,得,解得:.(以下与选择条件①②相同)题型八 解三角形在实际中的应用【例8】(2023·山西·校联考模拟预测)中国古代四大名楼鹳雀楼,位于山西省运城市永济市蒲州镇,因唐代诗人王之涣的诗作《登鹳雀楼》而流芳后世.如图,某同学为测量鹳雀楼的高度,在鹳雀楼的正东方向找到一座建筑物,高约为37,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,鹳雀楼顶部的仰角分别为30°和45°,在处测得楼顶部的仰角为15°,则鹳雀楼的高度约为( )A.64 B.74 C.52 D.91【答案】B【解析】因为中,⊥,m,,所以m,因为中,⊥,,所以,由题意得:,故,在中,由正弦定理得:,即,故m,故m故选:B【变式8-1】(2023·江苏·高一专题练习)一帆船要从A处驶向正东方向200海里的B处,当时有自西北方向吹来的风,风速为海里/小时,如果帆船计划在5小时内到达目的地,则船速的大小应为( )A.海里/小时 B.海里/小时 C.海里/小时 D.海里/小时【答案】A【解析】如图所示,,,,,;又,船速的大小应为海里小时.故选:A【变式8-2】(2023春·安徽合肥·高一合肥一中校考阶段练习)(多选)如图,在海岸上有两个观测点C,D,C在D的正西方向,距离为2 km,在某天10:00观察到某航船在A处,此时测得∠ADC=30°,5分钟后该船行驶至B处,此时测得∠ACB=60°,∠BCD=45°,∠ADB=60°,则( )A.当天10:00时,该船位于观测点C的北偏西15°方向B.当天10:00时,该船距离观测点CkmC.当船行驶至B处时,该船距观测点CkmD.该船在由A行驶至B的这5 min内行驶了km【答案】ABD【解析】A选项中,∠ACD=∠ACB+∠BCD=60°+45°=105°,因为C在D的正西方向,所以A在C的北偏西15°方向,故A正确.B选项中,在△ACD中,∠ACD=105°,∠ADC=30°,则∠CAD=45°.由正弦定理,得AC=,故B正确.C选项中,在△BCD中,∠BCD=45°,∠CDB=∠ADC+∠ADB=30°+60°=90°,即∠CBD=45°,则BD=CD=2,于是BC=2,故C不正确.D选项中,在△ABC中,由余弦定理,得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB=2+8-22=6,即AB=km,故D正确.故选:ABD.【变式8-3】(2023·江苏·高一专题练习)如图,为测量山高,选择和另一座山的山顶为测量观测点.从点测得点的仰角点的仰角以及;从点测得,已知山高,则山高________.【答案】【解析】在中,,,所以.在中,,,从而,由正弦定理得,,因此.在中,,,得.【变式8-4】(2023·全国·高一专题练习)在临港滴水湖畔拟建造一个四边形的露营基地,如图ABCD所示.为考虑露营客人娱乐休闲的需求,在四边形ABCD区域中,将三角形ABD区域设立成花卉观赏区,三角形BCD区域设立成烧烤区,边AB、BC、CD、DA修建观赏步道,边BD修建隔离防护栏,其中米,米,.(1)如果烧烤区是一个占地面积为9600平方米的钝角三角形,那么需要修建多长的隔离防护栏(精确到0.1米)?(2)考虑到烧烤区的安全性,在规划四边形ABCD区域时,首先保证烧烤区的占地面积最大时,再使得花卉观赏区的面积尽可能大,则应如何设计观赏步道?【答案】(1)247.4m;(2)应使得,来修建观赏步道.【解析】(1),解得:,因为C是钝角,所以.由余弦定理得:,故需要修建247.4m的隔离防护栏;(2)解法一:,当且仅达时取到等号,此时m,设,,在中,,解得:,故,因为,所以,故当,即时,取的最大值为1,,当且仅当时取到等号,此时答:修建观赏步道时应使得,.解法二:,当且仅达时取到等号,此时,设,.则由余弦定理,,故由平均值不等式,,从而,等号成立当且仅当.答:修建观赏步道时应使得,.
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