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人教A版2019必修第二册高中数学专题02第六章解三角形及其应用含解析答案
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专题02�第六章�解三角形及其应用学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.根据下列情况,判断三角形解的情况,其中有唯一解的是( )A. B.C. D.2.在中,,,,若三角形有两解,则的取值范围是( )A. B. C. D.3.在中,已知,,,则满足条件的三角形个数为( )A.2个 B.1个 C.0个 D.无法确定二、填空题4.在中,角所对应的边分别为,已知,则角 .5.设的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则 .6.在中,内角所对应的边分别为,且,则 .7.设钝角三个内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若,,,则 .8.在中内角所对边分别是若,则的形状一定是 .9.在△ABC中, (分别为角的对边),则的形状为 .10.中,角的对边分别是a、b、c,若,则的形状是 .11.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,若为锐角三角形,则的取值范围是 .12.在中,角的对边分别为,若,,则的取值范围是 .13.已知锐角三角形的内角的对边分别为,若,则的取值范围是 .14.在中,角所对的边长分别为,若,则 .15.在中,的对边分别为,已知,若有唯一解,则实数的取值范围为 .16.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,,若AD为BC边上的中线,,则△ABC的面积为 .17.在中,已知,则边上的中线长度为 .18.在中,,,,若,则边中线的最小值为 .19. 中, 边上的中线等于,且,则 .三、解答题20.已知函数.在中,,且.(1)求的大小;(2)若,且的面积为,求的周长.21.已知满足.(1)求;(2)若为的角平分线,,,求的周长.22.在中,角的对边分别为,且.(1)求角的大小;(2)若的面积,求的周长.23.已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,且.(1)求;(2)若的面积为,求的周长.24.在中,角的对边分别为,已知.(1)求;(2)若,,求的面积.25.在中,内角的对边分别为,且.(1)证明:.(2)若,,求的面积.26.已知在中,角,,所对的边分别为,,,且.(1)求;(2)若,为边上一点,,,求的面积.27.已知中,角所对的边分别为.(1)求角;(2)若,且的周长为,求的面积.28.在气象台正西方向处有一台风中心,它正向东北方向移动,移动速度的大小为,距台风中心以内的地区都将受到影响.(1)若台风中心的这种移动趋势不变,气象台所在地是否会受到台风的影响?如果会,大约多长时间后受到影响?持续时间有多长?(参考数据:)(2)台风对气象台的影响从开始到结束,线段扫过的面积是多少?29.如图,某沿海地区计划铺设一条电缆联通两地,处位于东西方向的直线上的陆地处,处位于海上一个灯塔处,在处用测角器测得,在处正西方向的点处,用测角器测得.现有两种铺设方案:①沿线段在水下铺设;②在岸上选一点,设,先沿线段在地下铺设,再沿线段在水下铺设.已知地下、水下的电缆铺设费用分别为2万元、4万元.(1)求两点间的距离;(2)请选择一种铺设费用较低的方案,并说明理由.30.如图,三地在以为圆心的圆形区域边界上,公里,公里,,是圆形区域外一景点,,.(1)半径的长(精确到小数点后两位);(2)若一汽车从处出发,以每小时50公里的速度沿公路行驶到处,需要多少小时?(精确到小数点后两位)31.如图所示,某海域的东西方向上分别有两个观测塔,它们相距海里,现观测塔发现有一艘轮船在点发出求救信号,经观测得知点位于点北偏东同时观测塔也发现了求救信号,经观测点位于点北偏西,这时位于点南偏西且与相距30海里的点有一救援船,其航行速度为30海里/小时.(1)求点到点的距离;(2)若命令处的救援船立即前往点营救,求该救援船到达点大约需要多少分钟.32.已知a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,且.(1)求A;(2)已知,的面积为,且AD为角A的角平分线,求线段AD的长.33.在中,点在边上,,.(1)若是的角平分线,求;(2)若是边上的中线,且,求.34.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A;(2)若,,的角平分线交BC于点D,求的长.35.设a,b,c分别是的内角A,B,C的对边,.(1)求角A的大小;(2)从下面两个问题中任选一个作答,两个都作答则按第一个记分.①设角A的角平分线交BC边于点D,且,求面积的最小值.②设点D为BC边上的中点,且,求面积的最大值.36.已知(1)求函数的最小值以及取得最小值时的集合;(2)设的内角所对的边分别为,若且,求周长的取值范围.37.记的内角的对边分别为,,,已知.(1)若,求;(2)求的最小值.38.在中,内角所对的边分别是,三角形面积为,若为边上一点,满足,且.(1)求角;(2)求的取值范围.39.已知.(1)求函数图象的对称轴方程;(2)设的内角所对的边分别为,若且,求周长的取值范围.40.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.(1)求A;(2)若,求周长的取值范围.41.在锐角中,已知.(1)求;(2)求的取值范围.42.已知,,分别为三个内角A,,的对边,.(1)求证:;(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.43.在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且.(1)求A;(2)若,求△ABC的面积S的最小值.44.锐角的内角的对边分别为,已知(1)求角的值;(2)若求面积的取值范围.45.的内角的对边分别为,已知.(1)求;(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.46.在①;②;③;这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答问题(其中S为的面积).问题:在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且______.(1)求角B的大小;(2)AC边上的中线,求的面积的最大值.47.中角所对的边分别为,其面积为,且.(1)求;(2)已知,求的取值范围.48.“费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题,该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点O即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.(1)求角A;(2)若,设点P为的费马点,求;(3)设点P为的费马点,,求实数t的最小值.49.若内一点满足,则称点为的布洛卡点,为的布洛卡角.如图,已知中,,,,点为的布洛卡点,为的布洛卡角.(1)若,且满足,求的大小.(2)若为锐角三角形.(ⅰ)证明:.(ⅱ)若平分,证明:.50.古希腊的数学家海伦在其著作《测地术》中给出了由三角形的三边长a,b,c计算三角形面积的公式:,这个公式常称为海伦公式.其中,.我国南宋著名数学家秦九韶在《数书九章》中给出了由三角形的三边长a,b,c计算三角形面积的公式:,这个公式常称为“三斜求积”公式.(1)利用以上信息,证明三角形的面积公式;(2)在中,,,求面积的最大值.参考答案:1.D【分析】由正弦定理结合大边对大角,小边对小角对选项一一判断即可得出答案.【详解】对于A,由正弦定理可得:,所以,因为,所以,所以三角形有2解,故A错误;对于B,由正弦定理可得:,所以,此三角形无解,故B错误;对于C,由正弦定理可得:,所以,因为,所以,则为钝角,不成立,所以无解,故C错误;对于D,由正弦定理可得:,所以,因为,所以,所以此三角形只有唯一解,故D正确.故选:D.2.B【分析】过作于,根据的长度大小关系判断三角形个数,即可确定参数范围.【详解】由题设,过作于,如下图示,则,可得时,三角形有两解.当,即时,三角形不存在;当或时,△分别对应等边三角形或直角三角形,仅有一个三角形;当时,在射线方向上有一个△,而在射线方向上不存在,故此时仅有一个三角形; 故选:B3.A【分析】由正弦定理求出的值,验证大边对大角原理即可.【详解】由正弦定理可得,所以或,又,所以,符合大边对大角原理,所以满足条件的三角形个数为2个.故选:A.4./【分析】由题意结合正弦定理可解出,进而求得,由角的取值范围即可解出.【详解】,即,即,由正弦定理,,,即,因为,所以,所以,因为,所以.故答案为:.5./【分析】根据正弦定理进行边角互换得到,然后利用余弦定理计算即可.【详解】,由正弦定理变形得,,又由余弦定理得,.故答案为:.6.【分析】根据三角函数同角的平方关系求,再利用正弦定理计算即可.【详解】因为在中,,所以,又,所以,因为,所以故答案为:.7.【分析】利用余弦定理表示出,再利用同角三角函数的平方关系,得到,建立方程,求出b的值,然后利用钝角三角形,排除一个答案.【详解】由余弦定理得,,而由,得,因为是钝角三角形,且,故A为锐角,所以,所以,解得或,当时,即,,由大边对大角得:最大角为C,,故C为锐角,不符合题意;当时,即,,由大边对大角得:最大角为B,,故B是钝角,符合题意,故答案为:8.直角三角形【分析】利用余弦定理翻译条件,勾股定理判断直角即可.【详解】∵,∴整理可得:,∴的形状一定是直角三角形.故答案为:直角三角形.9.直角三角形【分析】在中,利用二倍角的余弦与正弦定理可将已知转化为,整理即可判断的形状.【详解】在中,,,,,,,为直角.故答案为:直角三角形.10.等腰三角形或直角三角形【分析】利用正弦定理将条件转化为角的关系,化简判断三角形形状.【详解】因为,为的外接圆半径,所以,又,所以,所以,所以,又,所以或所以或,所以的形状是等腰三角形或直角三角形.故答案为:等腰三角形或直角三角形.11.【分析】利用正弦定理边化角,借助三角恒等变换可得,结合锐角三角形得,再利用正弦定理边化角并借助正切函数性质求出范围.【详解】在中,由及正弦定理得,即而,则,而是锐角三角形,则,于是或,当时,,则与矛盾,即有,则,解得,此时,解得,,.故答案为:12.【分析】利用余弦定理及正弦定理边化角整理计算得到的大小,然后利用正弦定理将用角的表示,利用辅助角公式变形,利用正弦函数的性质求最值.【详解】因为,所以,所以,又,所以,即,所以,所以,所以,又,所以,又,所以,由正弦定理,所以,所以,由得,所以,即的取值范围是.故答案为:.13.【分析】由二倍角公式可得,利用正弦定理边化角,结合和差公式整理可得,可得,根据三角形为锐角三角形求出角B的范围,然后利用正弦定理和二倍角公式可得,可得范围.【详解】因为,所以,所以,由正弦定理得,即,所以,所以,即,所以或(舍去),因为三角形为锐角三角形,所以,又,解得,所以.因为,所以的取值范围为.故答案为:14./【分析】将条件中的正切化为正弦和余弦,整理得到,再使用正弦定理和余弦定理即可,【详解】因为,所以,即, 结合正弦定理,知,故,从而,即.故答案为:.【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于,一开始将关于正切的条件转化为较为容易研究的正弦和余弦,再使用正弦定理和余弦定理即可.15.或【分析】转化为有唯一解,再计算即可.【详解】因为,由题意可知,若有唯一解,则有唯一解,所以或,即实数的取值范围为或.故答案为:或.16./【分析】由余弦定理得,,又,两边同时平方可求出,两式联立求解出,再由三角形的面积公式可求出答案.【详解】由,所以,由余弦定理得,,又,所以,即,解得,所以△ABC的面积.故答案为:.17.【分析】在分别利用余弦定理,列方程,解方程组可得答案【详解】解:因为,为的中点,所以在中,由余弦定理得,在中,由余弦定理得,因为,所以,所以,得,解得,或(舍去)故答案为:18./【分析】结合数量积的运算律以及基本不等式即可求解.【详解】由条件可得,则=,则,当且仅当时取等号,即的最小值.故答案为:.19.【分析】设,则,由余弦定理知及诱导公式可得答案【详解】设中点为,,因为 边上的中线等于,所以,由余弦定理知及诱导公式得,,解得,,故答案为:.20.(1)(2)【分析】(1)化简函数,根据题意,得到,进而求得,即可求解;(2)由(1)和的面积取得,利用余弦定理得,进而求得的值,即可求得的周长.【详解】(1)解:由函数,因为,可得,在中,因为,所以,又因为,所以,所以,解得,因为,所以.(2)解:由(1)知,因为的面积为,所以,在中,由余弦定理得,即,整理得,所以,即,所以,所以的周长为.21.(1);(2).【分析】(1)利用正弦定理,角化边,结合余弦定理求得,即可得答案;(2)在,为的角平分线,可得和的面积比,可得,由余弦定理求得,再得,可得,则得到的周长.【详解】(1)在中,由正弦定理:,则,,,因为,所以,即,由余弦定理:,因为,所以;(2)设边上的高为,因为为的角平分线,所以,所以的面积:,的面积:,因此,又,,所以,在中,由余弦定理:,所以, 而,,所以,又因为, 由即,解得,所以的周长为:.22.(1);(2)6.【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,结合和角的正弦求解即得.(2)由(1)的结论,利用三角形面积求出,再利用余弦定理求解即可.【详解】(1)在中,由,得,由正弦定理得,即,又,即,于是,由,得,因此,又,所以.(2)由的面积,得,得,又,由余弦定理,得,则,于是,解得,所以的周长为.23.(1)(2)10【分析】(1)根据给定条件,利用正弦定理边化角,再借助和角的正弦公式求解作答.(2)由(1)的结论,利用三角形面积公式、余弦定理求出即可作答.【详解】(1),由正弦定理可得,因,所以,可得,为三角形内角,,解得,;(2), ,由余弦定理得,即,解得,的周长为.24.(1);(2)【分析】(1)根据正弦定理边角化,结合和差角公式即可求解,(2)根据余弦定理可得,进而根据三角形面积公式即可求解.【详解】(1)因为,由正弦定理得,在中,,则有,,,又,,,,;(2)根据余弦定理有,则有,解得或(舍去),则.25.(1)证明见解析(2)或【分析】(1)利用正弦定理及正弦的和角公式计算即可;(2)利用余弦定理及(1)的结论,三角形面积公式计算即可.【详解】(1)根据正弦定理知,整理得,因为,所以,由正弦定理可得;(2)因为,所以,由余弦定理可得,即,则,因为,所以,所以,则,即,解得或,当时,,此时的面积,当时,,此时的面积.所以的面积为或.26.(1)(2)【分析】(1)结合正弦定理和诱导公式求解即可.(2)在中根据余弦定理列方程,再把用和表示,两边平方列方程,解方程组求出边长即可求出三角形的面积.【详解】(1)因为,由正弦定理得,因为为三角形的内角,,所以,又,所以,因此,因为,,所以,即,故的值为.(2)由(1)知,且,在△中,由余弦定理得,即①由于,所以,平方得,即②由①②得:,所以△的面积为,即所求面积为.27.(1)(2).【分析】(1)利用正弦定理边化角,切化弦后整理可得;(2)根据余弦定理,联立已知条件解方程组可得,然后由面积公式可得.【详解】(1)由正弦定理边化角得,所以,即,整理得,因为,所以,又,所以.(2)由正弦定理得,又,所以,即,所以,所以,所以,所以的面积.28.(1)气象台会在3小时后受到影响,影响持续9小时;(2)【分析】(1)如图,确定台风中心到达和时气象台A刚好受到台风影响,利用余弦定理计算求出,即可求解;(2)由题意可知即为题意所求的面积,结合三角形面积公式计算即可求解.【详解】(1)如图,因为,所以点A到直线的距离为,因为,所以气象台会受到台风的影响.假设台风中心到达和时,气象台A刚好受到台风影响,则,台风中心在和之间运动时,气象台A持续受到影响.设台风中心距离点,即,在中,由余弦定理得,即,即,解得,即或480.则,所以气象台会在小时后受到影响,影响持续小时.(2)由题可知台风影响从开始到结束,线段扫过的面积为29.(1)(2)选择方案②,理由见解析【分析】(1)由,,得到,、间的关系,然后利用直角三角形的性质求解;(2)先求出方案①总铺设费用,对于方案②:设,在直角三角形中表示出总铺设费用,并利用导数求其最小值,然后比较大小即可得答案 .【详解】(1)过作的垂线,垂足为,如图:在中,,所以,在中,,所以.则,即,所以,,由勾股定理得,.所以,两点间的距离为;(2)方案①:沿线段在水下铺设时,总铺设费用为(万元).方案②:设,则,其中,在中,,,所以.则总铺设费用为,当且仅当时等号成立,所以方案②的总铺设费用最小为(万元),此时. 而,所以应选择方案②进行铺设,点选在的正西方向处,总铺设费用最低.30.(1)15.28公里(2)1.25小时【分析】(1)在中,利用余弦定理解得,利用正弦定理求外接圆半径;(2)根据题意利用正弦定理可得,在,利用余弦定理求得.【详解】(1)在中,由余弦定理可得,即,所以(公里).(2)在中,可得,在中,由正弦定理可知,即 可得,所以,在中,由余弦定理可得,,即(公里),所以所需时间为小时.31.(1)20海里(2)分钟【分析】(1)利用正弦定理解三角形计算即可;(2)利用余弦定理解三角形计算即可.【详解】(1)由题意知:,,,所以,在中,由正弦定理可得:,即,所以(海里);(2)在中,,,,由余弦定理可得:,所以海里,所以需要的时间为(分钟).32.(1);(2).【分析】(1)根据给定条件,利用余弦定理求解即得.(2)利用三角形面积公式求出,结合已知求出,再利用三角形面积公式列出方程求解即得.【详解】(1)由,得,而,所以.(2)由的面积为,得,解得,由,得,而,,则,由AD为角A的角平分线,得,因此,所以.33.(1)(2).【分析】(1)在和中,分别利用正弦定理即可得的值;(2)利用余弦定理即可求解.【详解】(1)解:点在边上,,.是的角平分线,在和中,由正弦定理可得,;,,.(2)解:因为是边上的中线,设,,,,,,化简可得,解得或(舍去),.34.(1)(2)【分析】(1)由正弦定理和得到,由辅助角公式求出,进而求出A;(2)先根据向量数量积公式得到,由余弦定理变形得到,由和面积公式求出.【详解】(1)∵,∴由正弦定理得:,∴,即,又∵,∴,则有,∴,即,又∵,∴,∴,∴,∴,即,∵,∴,解得;(2)由得,,所以,由(1)知,, 由余弦定理得:,因为,所以,∴,由得:,∴.35.(1);(2)①;②.【分析】(1)利用正余弦定理即求;(2)选①利用基本不等式及面积公式即求;选②利用余弦定理可得,然后利用基本不等式及面积公式即求.【详解】(1)∵且,∴,即,∴,又,∴;(2)选①∵AD平分∠BAC,∴,∵,∴,即,∴由基本不等式可得:, ∴,当且仅当时取“=”,∴,即的面积的最小值为;②因为AD是BC边上的中线,在中由余弦定理得,在中由余弦定理得,∵,∴,在中,,由余弦定理得,∴∴,解得,当且仅当时取“=”,所以,即的面积的最大值为.36.(1)函数的最小值为,取最小值时的集合为(2)周长的取值范围为.【分析】(1)根据向量数量积的坐标运算结合三角恒等变换,可得的表达式,结合正弦函数的性质,即可求得答案;(2)由求出B,由正弦定理求出的表达式,结合三角恒等变换化简可得的表达式,利用三角函数性质求出其范围,即可得三角形周长的取值范围.【详解】(1)由于,故,由,得,故当时,函数取最小值,最小值为;所以函数的最小值为,取最小值时的集合为.(2)由,得,而,所以,故,由于,则,则,则,而,则,即,故周长的取值范围为.37.(1)(2)【分析】(1)根据题意利用三角恒等变换整理可得,即可得结果;(2)由(1)可知,分析可得,,根据正弦定理边化角,利用三角恒等变换结合基本不等式分析求解.【详解】(1)因为,可得,且,所以.(2)由(1)可知,,则,,因为,且,可得,则,所以.当且仅当时取等号,所以的最小值为.38.(1)(2)【分析】(1)结合面积公式、正弦定理及两角和的正弦公式化简可得,进而求解即可;(2)在中由正弦定理可得,在中,可得,进而得到,结合三角恒等变化公式化简可得,进而结合正弦函数的图象及性质求解即可.【详解】(1),,即,由正弦定理得,,,,,,由,得.(2)由(1)知,,因为,所以,,在中,由正弦定理得,即,在中,,,,,,,,,所以的取值范围为. 39.(1)(2)【分析】(1)根据向量数量积的坐标运算结合三角恒等变换,可得的表达式,结合正弦函数的性质,即可求得答案;(2)由求出B,由正弦定理求出的表达式,结合三角恒等变换化简可得的表达式,利用三角函数性质求出其范围,即可得三角形周长的取值范围.【详解】(1)由于,故,由,得故函数图象的对称轴方程为;(2)由,得,而,故,由于,则,则,则,而,则,即,故周长的取值范围为.40.(1)(2)【分析】(1)由已知结合正弦定理角化边,整理根据余弦定理即可得出,然后根据A的范围,即可得出答案;(2)根据正弦定理得出,.设周长为,表示出周长.然后根据诱导公式以及辅助角公式化简可得出.然后根据的范围,即可得出答案.【详解】(1)在中,由已知结合正弦定理角化边可得,整理可得,所以.又,所以.(2)由(1)知,所以,,记的周长为,则,由,,得,所以.又,所以,则,故41.(1)(2)【分析】(1)利用正弦定理边化角,再借助三角函数和差角公式化简可解;(2)利用正弦定理边化角,再借助辅助角公式化简求范围.【详解】(1)由题意,根据正弦定理可得,则,展开可得,.(2)由正弦定理,则,其中,是锐角三角形,,.,,显然,当时,,.42.(1)证明见解析(2)【分析】(1)根据题意利用正弦定理可得,利用三角恒等变换分析可得,即可得结果;(2)根据题意利用余弦定理可得,,利用正弦定理边化角,结合正弦函数可得,即可得结果.【详解】(1)因为,由正弦定理可得,又因为,代入整理得,且,则,可得,整理得,由可知,则,解得,可知,所以.(2)因为,即,由余弦定理可得,即,所以,由正弦定理可得,则,,则,可得,因为为锐角三角形,则,解得,则,可得,则,可知,所以.43.(1);(2).【分析】(1)结合已知条件,先利用进行化简,再利用二倍角公式即可求,从而可求A;(2)结合三角形面积公式、基本不等式、余弦定理即可得到答案.【详解】(1)由题意可得,因为,所以.因为,所以,即,因为,所以,所以,所以,可得,即.(2)由(1)知;且,由余弦定理得,整理得,解得或(当时,,故舍去),(当且仅当时取等号).从而,即△ABC面积S的最小值为.44.(1)(2)【分析】(1)根据已知条件及正弦定理的边角化,利用两角和的正弦公式及内角和定理,结合特殊值的三角函数即可求解;(2)根据(1)的结论及正弦定理边角化,利用三角形的面积公式及两角差的正弦公式,再利用降幂公式及辅助角公式,结合锐角三角形的定义及三角函数的性质即可求解.【详解】(1)及正弦定理,,,,即,又,.(2)在中,由正弦定理定理,可得,是锐角三角形,,解得,由,得,所以,于是有,故面积的取值范围为.45.(1)(2)【分析】(1)利用二倍角公式以及同角三角函数关系化简已知等式,可得,即可求得答案;(2)利用正弦定理求出a的表达式,并结合恒等变换公式化简,利用为锐角三角形,求出角C的范围,即可求得a的取值范围,再利用三角形面积公式,即可求得答案.【详解】(1)因为中,,即,而,故,故,又,则;(2)由(1)以及题设可得;由正弦定理得,因为为锐角三角形,,,则,则,则,即,则,即面积的取值范围为.46.(1)(2).【分析】(1)若选①:根据正弦定理,化简得到,再由余弦定理得到,即可求解;若选②:由三角形的面积公式和向量的数量积的运算公式,化简得到,得到,即可求解;若选③:由正弦定理化简可得到,求得,即可求解.(2)根据向量的运算法则和基本不等式,化简得到,结合面积公式,即可求解.【详解】(1)解:若选①:在中,因为,由,可得,由正弦定理得,即,则,又因为,故. 若选②:由,可得,所以,因为,所以.若选③:因为,正弦定理得,又因为,所以,即,因为,,所以,又因为,可得; 综上所述:选择①②③,都有.(2)解:由,可得,所以,可得,当且仅当时取等号, 则,当且仅当时取等号,则的面积的最大值为.47.(1)(2)【分析】(1)根据面积公式以及余弦定理即可求解,进而可求解,(2)根据余弦定理结合不等式即可求解.【详解】(1)因为三角形的面积为,则,所以,又,则;(2)由于,所以,即,取等号,故,故48.(1)(2)(3)【分析】(1)根据二倍角公式结合正弦定理角化边化简可得,即可求得答案;(2)利用等面积法列方程,结合向量数量积运算求得正确答案;(3)由(1)结论可得,设,推出,利用余弦定理以及勾股定理即可推出,再结合基本不等式即可求得答案.【详解】(1)由,得,故.由正弦定理可得,故直角三角形,即.(2)由(1)可得,所以三角形的三个角都小于,则由费马点定义可知:, 设,由,得,整理得, 则.(3)如图,点为的费马点,则,设,则由,得; 由余弦定理得,,, 故由,得,即,而,,故,当且仅当,结合,解得时,等号成立.又,即有,解得或(舍去),故实数的最小值为.【点睛】关键点点睛:本题第二问的关键是利用面积法得到,最后根据向量数量积的定义即可.49.(1)(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析.【分析】(1)先判断与相似,进而得到,应用余弦定理求出的值即可;(2)(ⅰ)在内,三次应用余弦定理以及三角形的面积公式得:,针对分别在、和内,三次应用余弦定理以及三角形的面积公式,且表示出三角形的面积,由余弦定理形式相加,再化简整理得:,即可得证;(ⅱ)得出与的等量关系,再利用余弦定理和三角形的面积公式,平分,将代入,化简整理即可得证.【详解】(1)若,即,得,点满足,则,在和中,,,所以与相似,且,所以,即,由余弦定理得:,且,,得,且,所以;(2)(ⅰ)在内,应用余弦定理以及三角形的面积公式得:,,,三式相加可得:①在内,应用余弦定理以及三角形的面积公式得:,在和内,同理:,,三式相等:,因为,由等比性质得:②由①②式可证得:;(ⅱ)因为,即,所以,在中,分别由余弦定理得:,,,三式相加整理得,,将代入得:若平分,则,,所以③又由余弦定理可得:④由③-④得:所以,所以.【点睛】关键点点睛:根据表示出三角形得面积,在中,由余弦定理相加,得出与的等量关系,是解决本题的关键.50.(1)证明见详解(2)【分析】(1)根据题意结合余弦定理分析证明;(2)利用三角恒等变换结合正弦定理分析可得,再运用题中公式结合基本不等式运算求解.【详解】(1)因为,即,可得,且,则,所以.(2)因为,由题意可得,即,整理得,由正弦定理可得,即,的面积,因为,当且仅当时,等号成立,则,所以面积的最大值为.
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