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高考数学第一轮复习(新教材新高考)第08讲正余弦定理与解三角形(核心考点精讲精练)(学生版+解析)
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这是一份高考数学第一轮复习(新教材新高考)第08讲正余弦定理与解三角形(核心考点精讲精练)(学生版+解析),共69页。试卷主要包含了 4年真题考点分布, 命题规律及备考策略,余弦定理,三角形的面积公式等内容,欢迎下载使用。
1. 4年真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较中等,分值为10-12分
【备考策略】1掌握正弦定理、余弦定理及其相关变形应用
2会用三角形的面积公式解决与面积有关的计算问题.
3会用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决三角形中的综合问题
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般给以大题来命题、考查正余弦定理和三角形面积公式在解三角形中的应用,同时也结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,需重点复习。
知识讲解
正弦定理
基本公式:
(其中为外接圆的半径)
变形
三角形中三个内角的关系
,eq \f(A+B,2)=eq \f(π,2)-eq \f(C,2)
,,
余弦定理
边的余弦定理
,,
角的余弦定理
,,
三角形的面积公式
考点一、正弦定理边角互化与解三角形
1.(2023·全国·统考高考真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则( )
A.B.C.D.
2.(辽宁·高考真题)在中,内角的对边分别为.若,且,则
A.B.C.D.
3.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)在中,角的对边分别是,且,求角
1.(2023·福建莆田·统考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,求A
2.(2023·江苏·统考二模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
求A
3.(2023·浙江·统考二模)记的内角的对边分别为,已知.求B
考点二、利用正弦定理判断三角形解的个数
1.(2022·云南·云南民族大学附属中学校考模拟预测)根据下列条件,判断三角形解的情况,下列结论中正确的是( )
(1),,,有一个解.
(2),,,有两个解
(3),,,无解
(4),,,有一解
A.(1)(2)B.(2)(4)
C.(1)(2)(3)D.(1)(2)(4)
2.(2022·江西·校联考二模)设在中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,若满足的不唯一,则m的取值范围为( )
A.B.
C.D.
3.(2023·贵州·统考模拟预测)中,角的对边分别是,,.若这个三角形有两解,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
1.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校联考模拟预测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,c=3.且该三角形有两解,则a的值可以为( )
A.2B.4C.6D.8
2.(2022·江苏南通·统考模拟预测)在中,内角所对的边分别为,则下列条件能确定三角形有两解的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)在中,,,若角有唯一解,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
考点三、余弦定理求值
1.(2023·北京·统考高考真题)在中,,则( )
A.B.C.D.
2.(2021·全国·高考真题)在中,已知,,,则( )
A.1B.C.D.3
3.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)记锐角的内角、、的对边分别为、、,已知.求
1.(2020·全国·统考高考真题)在△ABC中,csC=,AC=4,BC=3,则csB=( )
A.B.C.D.
2.(2023·广西·校联考模拟预测)在中,若,,则( )
A.B.C.D.
3.(2023·四川南充·统考三模)在中,角的对边分别是,若,则( )
A.B.C.D.
考点四、利用正余弦定理判断三角形的形状
1.(2023春·重庆长寿·高三统考)在已知分别为的三个内角的对边,若,则是( )
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.等腰三角形
2.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考)设中角,,所对的边分别为,,;若,,;则为( )
A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.以上都有可能
3.(2023春·广东珠海·高三校考)一个三角形的三条高的长度分别是,,,则该三角形( )
A.一定是锐角三角形B.一定是直角三角形
C.一定是钝角三角形D.有可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
4.(2023春·新疆阿克苏·高三校考)在中,若,则的形状为( )
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
1.(2023·全国·高三专题练习)若△ABC的三个内角满足,则△ABC是( )
A.钝角三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
2.(2023·全国·高三专题练习)在中,角的对边分别为,若,则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰非等边三角形C.等边三角形D.钝角三角形
3.(2023春·山东临沂·高三山东省临沂第一中学校考阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的形状为( )
A.等腰或直角三角形B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
4.(2023春·广东东莞·高三东莞高级中学校考阶段练习)在中,角的对边分别为,且满足,则的形状是( ).
A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
考点五、三角形面积的应用
1.(2023·全国·统考高考真题)在中,已知,,.
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
2.(2023·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求面积.
3.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
1.(2022·浙江·统考高考真题)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
2.(2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,点在边上,,,.
(1)若,求;
(2)若,求的面积.
3.(2023·海南海口·校考模拟预测)在 中,角 A、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
考点六、外接圆、内切圆半径问题
1.(上海·高考真题)已知的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于 .
2.(2023·湖北·荆州中学校联考二模)已知在中,其角、、所对边分别为、、,且满足.
(1)若,求的外接圆半径;
(2)若,且,求的内切圆半径
3.(2023·江苏扬州·江苏省高邮中学校考模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且.
(1)求的外接圆半径R;
(2)求内切圆半径r的取值范围.
1.(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模)已知的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.若,则的外接圆半径为 .
2.(2023·河南郑州·统考一模)已知的角对边分别为,满足,.
(1)求;
(2)求外接圆的半径.
3.(2023·河北·校联考二模)在中,角的对边分别为,已知,且.
(1)求的外接圆半径;
(2)求内切圆半径的取值范围.
考点七、双正弦及双余弦模型
1.(2023·山东烟台·统考三模)在中,为中点,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的长.
2.(2022秋·安徽合肥·高三统考期末)在中,点D在BC 上,满足AD=BC,.
(1)求证:AB,AD,AC成等比数列;
(2)若,求.
3.(2023·全国·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,点D是边BC上的一点,且.
(1)求证:;
(2)若,求.
1.(2023·上海·高三专题练习)如图,在中,角的对边分别为.已知.
(1)求角;
(2)若为线段延长线上一点,且,求.
2.(2023春·全国·高三专题练习)如图,中,若角所对的边分别是.
(1)证明:;
(2)若,求的面积.
3.(2023·湖南娄底·高三涟源市第一中学校联考阶段练习)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若为边的中点,且,求的面积.
【基础过关】
一、单选题
1.(2023·安徽芜湖·统考模拟预测)记的内角的对边分别为,,,若,则为( )
A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
2.(2023·河南·洛宁县第一高级中学校联考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则c=( )
A.4B.6C.D.
3.(2023·江苏无锡·江苏省天一中学校考模拟预测)在锐角中,内角的对边分别为,,,且,,则( )
A.B.
C.D.
4.(2023·重庆·统考模拟预测)我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设的三个内角所对的边分别为,,,面积为S,则“三斜求积”公式为,若,,则用“三斜求积”公式求得的面积为( )
A.B.C.D.1
5.(2023·河南·襄城高中校联考三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若且,,则( )
A.B.C.8D.4
二、多选题
6.(2023·江苏南京·南京市秦淮中学校考模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B的值为( )
A.B.C.D.
7.(2023·山东聊城·统考一模)在中,若,则( )
A.B.
C.D.
三、填空题
8.(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则外接圆的面积为 .
四、解答题
9.(2023·海南海口·海南华侨中学校考一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A的大小;
(2)若, ,求BC边上高的长.
10.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知的内角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)当,时,求的面积.
【能力提升】
一、单选题
1.(2023·宁夏银川·银川一中校考模拟预测)中,三边之比,则( )
A.B.4C.D.
2.(2023·河南·校联考模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则的值可为( )
A.B.C.D.
二、多选题
3.(2023·山西阳泉·统考三模)设内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
三、填空题
4.(2023·江西赣州·统考模拟预测)已知的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,已知的面积S满足,则角A的值为 .
四、解答题
5.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)在中,角所对的边分别是,已知.
(1)求角;
(2)若,且的面积为,求.
6.(2023·云南昭通·校联考模拟预测)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
7.(2023·福建厦门·厦门双十中学校考模拟预测)中,是上的点,平分面积是面积的3倍.
(1)求;
(2)若,求和的长.
8.(2023·江苏徐州·校考模拟预测)在中,.
(1)若,求;
(2)设是边上一点,若,,求.
9.(2023·浙江金华·浙江金华第一中学校考模拟预测)记的内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)证明:.
10.(2023·江苏南通·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,证明:;
(2)若,证明:.
【真题感知】
一、填空题
1.(2022·浙江·统考高考真题)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角形的三边,则该三角形的面积 .
2.(2023·全国·统考高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .
二、解答题
3.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知.
(1)若,求C;
(2)证明:
4.(2022·天津·统考高考真题)在中,角A、B、C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
5.(2023·天津·统考高考真题)在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求.
6.(2022·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若,求的周长.
7.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
8.(2023·全国·统考高考真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
9.(2021·全国·统考高考真题)在中,角、、所对的边长分别为、、,,..
(1)若,求的面积;
(2)是否存在正整数,使得为钝角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
10.(2023·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
(1)若,求;
(2)若,求.
第08讲 正余弦定理与解三角形
(核心考点精讲精练)
1. 4年真题考点分布
2. 命题规律及备考策略
【命题规律】本节内容是新高考卷的必考内容,设题稳定,难度较中等,分值为10-12分
【备考策略】1掌握正弦定理、余弦定理及其相关变形应用
2会用三角形的面积公式解决与面积有关的计算问题.
3会用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决三角形中的综合问题
【命题预测】本节内容是新高考卷的必考内容,一般给以大题来命题、考查正余弦定理和三角形面积公式在解三角形中的应用,同时也结合三角函数及三角恒等变换等知识点进行综合考查,需重点复习。
知识讲解
1.正弦定理
(1)基本公式:
(其中为外接圆的半径)
(2)变形
2.三角形中三个内角的关系
,eq \f(A+B,2)=eq \f(π,2)-eq \f(C,2)
,,
3.余弦定理
(1)边的余弦定理
,,
(2)角的余弦定理
,,
4.三角形的面积公式
考点一、正弦定理边角互化与解三角形
1.(2023·全国·统考高考真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】首先利用正弦定理边化角,然后结合诱导公式和两角和的正弦公式求得的值,最后利用三角形内角和定理可得的值.
【详解】由题意结合正弦定理可得,
即,
整理可得,由于,故,
据此可得,
则.
故选:C.
2.(辽宁·高考真题)在中,内角的对边分别为.若,且,则
A.B.C.D.
【答案】A
【详解】边换角后约去sin B,得sin(A+C)=,所以sin B=,但∠B非最大角,所以∠B=.
3.(2023·福建福州·福建省福州第一中学校考模拟预测)在中,角的对边分别是,且,求角
【答案】
【分析】由正弦定理结合三角恒等变换计算即可;
【详解】在中,由正弦定理得:,
而,
所以,
化简得,
因为,所以,,
即,所以,
又因为,所以,即.
1.(2023·福建莆田·统考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,求A
【答案】
【分析】利用正弦定理边化角,再结合三角恒等变换分析运算;
【详解】因为,由正弦定理得,
则,
又因为,则,得,
即,所以.
2.(2023·江苏·统考二模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
求A
【答案】
【分析】由正弦定理边化角可得,,然后化简即可得出. 根据的范围即可得出答案;
【详解】由正弦定理边化角可得,,
整理可得,.
因为,,
所以有,
所以.
因为,所以.
3.(2023·浙江·统考二模)记的内角的对边分别为,已知.求B
【答案】
【分析】利用正弦定理边化角以及诱导公式可得,再利用二倍角公式化简可得,即可求得答案;
【详解】由正弦定理可知,结合,
∴ ,
∴,
∵,∴,即,
,则,
∴,∴,
则,即.
考点二、利用正弦定理判断三角形解的个数
1.(2022·云南·云南民族大学附属中学校考模拟预测)根据下列条件,判断三角形解的情况,下列结论中正确的是( )
(1),,,有一个解.
(2),,,有两个解
(3),,,无解
(4),,,有一解
A.(1)(2)B.(2)(4)
C.(1)(2)(3)D.(1)(2)(4)
【答案】D
【分析】由条件利用正弦定理求得角的正弦值,再根据大边对大角可得三角形解得个数,从而得出结论.
【详解】对于(1):,,,由正弦定理得,解得,有唯一解,故(1)正确;
对于(2):,,,由正弦定理得 ,解得,再由大边对大角可得C> B ,故C可以是锐角也可以是钝角,故三角形有2解,故(2)正确。
对于(3):,,,则由正弦定理得,解得,再由大边对大角,可得C为锐角,故三角形有唯一解,故(3)不正确,
对于(4):,,,由正弦定理得,解得,再由B为锐角,可得三角形有唯一解,故(4)正确,
故选:D.
2.(2022·江西·校联考二模)设在中,角A、B、C所对的边分别为a,b,c,若满足的不唯一,则m的取值范围为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据正弦定理计算可得;
【详解】解:由正弦定理,即,所以,
因为不唯一,即有两解,所以且,即,
所以,所以,即;
故选:A
3.(2023·贵州·统考模拟预测)中,角的对边分别是,,.若这个三角形有两解,则的取值范围是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
【分析】由正弦定理结合已知,可推得.进而根据三角形解得个数推得,即可得出答案.
【详解】由正弦定理可得,.
要使有两解,即有两解,则应有,且,
所以,
所以.
故选:B.
1.(2022·河南郑州·郑州外国语学校校联考模拟预测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,c=3.且该三角形有两解,则a的值可以为( )
A.2B.4C.6D.8
【答案】B
【分析】根据正弦定理可求出,再依据该三角形有两解可知,,即得角A的取值范围,依据正弦函数的图象即可求出的取值范围,从而得解.
【详解】由正弦定理得,且,所以,即.
因为该三角形有两个解,当时只有一解,所以.
故选:B.
2.(2022·江苏南通·统考模拟预测)在中,内角所对的边分别为,则下列条件能确定三角形有两解的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【分析】结合已知条件和正弦定理即可求解.
【详解】对于A:由正弦定理可知,
∵,∴,故三角形有一解;
对于B:由正弦定理可知,,
∵,∴,故三角形有两解;
对于C:由正弦定理可知,
∵为钝角,∴B一定为锐角,故三角形有一解;
对于D:由正弦定理可知,,故故三角形无解.
故选:B.
3.(2023·广西南宁·南宁三中校考模拟预测)在中,,,若角有唯一解,则实数的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由,得到,以为圆心,为半径画圆弧,当圆弧与边有1个交点时满足条件,结合图象,列出关系式,即可求解.
【详解】在中,,,若有唯一解,则有唯一解,
设内角,,所对应的边分别为,,,
由,则为一确定的锐角且,所以,
如图以为圆心,为半径画圆弧,当圆弧与边有1个交点时满足条件,
如图示:即圆弧与边相切或与圆弧与边相交有2个交点,
其中一个交点在线段的反向延长线上(或在点处),故或,
由,即,得或,
解得或.
故选:.
考点三、余弦定理求值
1.(2023·北京·统考高考真题)在中,,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用正弦定理的边角变换与余弦定理即可得解.
【详解】因为,
所以由正弦定理得,即,
则,故,
又,所以.
故选:B.
2.(2021·全国·高考真题)在中,已知,,,则( )
A.1B.C.D.3
【答案】D
【分析】利用余弦定理得到关于BC长度的方程,解方程即可求得边长.
【详解】设,
结合余弦定理:可得:,
即:,解得:(舍去),
故.
故选:D.
【点睛】利用余弦定理及其推论解三角形的类型:
(1)已知三角形的三条边求三个角;
(2)已知三角形的两边及其夹角求第三边及两角;
(3)已知三角形的两边与其中一边的对角,解三角形.
3.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)记锐角的内角、、的对边分别为、、,已知.求
【答案】
【分析】利用正弦定理将角化边,再由余弦定理计算可得;
【详解】因为,
由正弦定理可得,
所以,又,所以.
1.(2020·全国·统考高考真题)在△ABC中,csC=,AC=4,BC=3,则csB=( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根据已知条件结合余弦定理求得,再根据,即可求得答案.
【详解】在中,,,
根据余弦定理:
可得 ,即
由
故.
故选:A.
【点睛】本题主要考查了余弦定理解三角形,考查了分析能力和计算能力,属于基础题.
2.(2023·广西·校联考模拟预测)在中,若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据题意,结合正弦定理求得,再由余弦定理,即可求解.
【详解】因为,由正弦定理可得,且,
由余弦定理可得:.
故选:C.
3.(2023·四川南充·统考三模)在中,角的对边分别是,若,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由余弦定理即可求解.
【详解】由得,所以,
由于,
故选:A
考点四、利用正余弦定理判断三角形的形状
1.(2023春·重庆长寿·高三统考)在已知分别为的三个内角的对边,若,则是( )
A.锐角三角形B.直角三角形
C.钝角三角形D.等腰三角形
【答案】C
【分析】由余弦定理求解即可.
【详解】由余弦定理可得,则为钝角,即是钝角三角形.
故选:C
2.(2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考)设中角,,所对的边分别为,,;若,,;则为( )
A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.以上都有可能
【答案】A
【分析】根据余弦定理即可求解.
【详解】由余弦定理可得,故为锐角,
由于,因此均为锐角,故为锐角三角形,
故选:A
3.(2023春·广东珠海·高三校考)一个三角形的三条高的长度分别是,,,则该三角形( )
A.一定是锐角三角形B.一定是直角三角形
C.一定是钝角三角形D.有可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用三角形面积表示边长,再利用余弦定理计算判断作答.
【详解】设这个三角形面积为,三边长分别为,依题意,,
,显然,即边c所对角是最大角,
由余弦定理得,则是钝角,
所以该三角形一定是钝角三角形.
故选:C
4.(2023春·新疆阿克苏·高三校考)在中,若,则的形状为( )
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】根据正弦定理或三角恒等变换,记得判断的形状.
【详解】由正弦定理,以及二倍角公式可知,,
即,整理为,
即,得,或,
所以的形状为等腰三角形或直角三角形.
故选:D
1.(2023·全国·高三专题练习)若△ABC的三个内角满足,则△ABC是( )
A.钝角三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】令,再利用余弦定理得解.
【详解】解:由正弦定理可得,令,则为最长的边,故角最大,
由余弦定理可得,所以角为直角.
故是直角三角形.
故选:B.
2.(2023·全国·高三专题练习)在中,角的对边分别为,若,则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰非等边三角形C.等边三角形D.钝角三角形
【答案】A
【分析】由余弦定理得到,,从而,代入中,得到,由勾股定理逆定理得到为直角三角形.
【详解】由题意得:,即,
故,
因为,所以,
故,即
因为,所以,
即,故,
故,故,
所以为直角三角形.
故选:A
3.(2023春·山东临沂·高三山东省临沂第一中学校考阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的形状为( )
A.等腰或直角三角形B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】根据同角关系以及正弦定理边角互化可得,由余弦二倍角公式以及和差角公式可得,即可判断三角形形状.
【详解】由得,
由正弦定理得,
由于,所以,
所以,由于为三角形的内角,所以,
又得,
进而可得,而为三角形内角,故,
进而,故三角形为等边三角形,
故选:B
4.(2023春·广东东莞·高三东莞高级中学校考阶段练习)在中,角的对边分别为,且满足,则的形状是( ).
A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】先用正弦定理将边化为角,再把倍角公式及商数关系代入化简即可得出结果.
【详解】解:因为,
在中由正弦定理代入可得:
,
将代入可得:
,
化简可知,即,
因为,所以有或,解得或,
所以为等腰三角形或直角三角形.
故选:D
考点五、三角形面积的应用
1.(2023·全国·统考高考真题)在中,已知,,.
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)首先由余弦定理求得边长的值为,然后由余弦定理可得,最后由同角三角函数基本关系可得;
(2)由题意可得,则,据此即可求得的面积.
【详解】(1)由余弦定理可得:
,
则,,
.
(2)由三角形面积公式可得,
则.
2.(2023·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据余弦定理即可解出;
(2)由(1)可知,只需求出即可得到三角形面积,对等式恒等变换,即可解出.
【详解】(1)因为,所以,解得:.
(2)由正弦定理可得
,
变形可得:,即,
而,所以,又,所以,
故的面积为.
3.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得,即可求解.
【详解】(1)由题意得,则,
即,由余弦定理得,整理得,则,又,
则,,则;
(2)由正弦定理得:,则,则,.
1.(2022·浙江·统考高考真题)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先由平方关系求出,再根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理的推论以及可解出,即可由三角形面积公式求出面积.
【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,而,,
所以的面积.
2.(2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测)在中,角,,的对边分别为,,,点在边上,,,.
(1)若,求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)或
(2)4或.
【分析】(1)根据题意,由余弦定理可得,从而求得,即可得到结果;
(2)根据题意,由正弦定理化简得,再由正弦定理即可得到,结合三角形的面积公式即可得到结果.
【详解】(1)
在中,,,由余弦定理得,
∴,化简得,
解得,或.
∴,或.
∴,或,
综上可得,或.
(2)在中,设,则,
∵,由正弦定理得,∴.
在中,,,
由正弦定理得,即.
化简得
,∵,∴,.
∴或,解得或.
当时,,,∴为等腰直角三角形,
得到的面积为;
当,,
在中由正弦定理得,
∴
∴的面积为,
综上可得的面积为4或.
3.(2023·海南海口·校考模拟预测)在 中,角 A、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且满足.
(1)求的值;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)2
(2)12
【分析】(1)将通分,结合两角和的正切公式即可求解;
(2)由(1)切化弦可求出,由两角和与差的余弦公式得,进而求得,再根据正弦定理结合三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)由可得,
,
因为,所以可得,
解得.
(2)由(1)知,所以,
又因为,所以,
所以,
即,又,
所以,
由正弦定理可得,,
所以,
所以,
所以的面积.
考点六、外接圆、内切圆半径问题
1.(上海·高考真题)已知的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于 .
【答案】
【分析】利用余弦定理得到,进而得到结合正弦定理得到结果.
【详解】,由正弦定理得.
【点睛】本题考查解三角形的有关知识,涉及到余弦定理、正弦定理及同角基本关系式,考查恒等变形能力,属于 基础题.
2.(2023·湖北·荆州中学校联考二模)已知在中,其角、、所对边分别为、、,且满足.
(1)若,求的外接圆半径;
(2)若,且,求的内切圆半径
【答案】(1)1
(2)1
【分析】(1)由正弦定理、两角和的正弦公式和辅助角公式化简已知式,可得,即可求出,再由正弦定理的定义可求得的外接圆半径;
(2)由余弦定理和三角形的面积公式求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
所以,
因为,所以,
所以,
因为,所以,所以,
因为,所以,
所以,所以外接圆半径.
所以.
(2)因为,由题可知,所以,
又因为,可得,
因为.
由的面积,得.
3.(2023·江苏扬州·江苏省高邮中学校考模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且.
(1)求的外接圆半径R;
(2)求内切圆半径r的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦边角关系可得,应用余弦定理即可求,进而确定其大小;
(2)由正弦定理有,,根据余弦定理有,结合(1)及,应用三角恒等变换有,由三角形内角性质、正弦函数性质求范围即可.
【详解】(1)因为,由正弦边角关系得,即,
由余弦定理,得,又,所以,
由,则.
(2)由正弦定理得,所以,,
由余弦定理,得,所以,
利用等面积法可得,
则
,
∵,∴,故,则,
所以,故.
1.(2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模)已知的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且.若,则的外接圆半径为 .
【答案】
【分析】运用余弦定理和正弦定理进行求解即可.
【详解】根据余弦定理由,
而,因此有,
因为,所以,
由正弦定理可知的外接圆半径为,
故答案为:
2.(2023·河南郑州·统考一模)已知的角对边分别为,满足,.
(1)求;
(2)求外接圆的半径.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边角互化以及和差角公式化简可得,结合三角函数同角关系即可求解,
(2)由余弦定理代入已知关系即可得,由正弦定理即可求解.
【详解】(1)由以及正弦定理可得:,
,
,
,
,而.
(2)
,整理得,
.
由正弦定理可得
3.(2023·河北·校联考二模)在中,角的对边分别为,已知,且.
(1)求的外接圆半径;
(2)求内切圆半径的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理及余弦定理求得,由求;
(2)由正弦定理求的范围,再用求得后即可求的取值范围.
【详解】(1)由正弦定理,,可得
再由余弦定理,,又,所以.
因为,所以.
(2)由(1)可知:,则.
则.
在中,由正弦定理,
,所以,
则
,
又,所以,
所以,
,所以.
考点七、双正弦及双余弦模型
1.(2023·山东烟台·统考三模)在中,为中点,.
(1)若,求的面积;
(2)若,求的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)在中,先利用余弦定理求出角,再根据三角形的面积公式即可得解;
(2)在中,先利用正弦定理及二倍角的正弦公式求出及,再利用正弦定理求解即可.
【详解】(1)在中,,
由余弦定理可知,
因为,所以,
所以;
(2)在中,设,
则由正弦定理,
即,得,所以,
,
所以,
所以,
由正弦定理得:,即.
2.(2022秋·安徽合肥·高三统考期末)在中,点D在BC 上,满足AD=BC,.
(1)求证:AB,AD,AC成等比数列;
(2)若,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由正弦定理得,再由,得到,即得证;
(2)记A,B,C的对边分别为a,b,c,由(1)得,设,在△ABD与△ACD中,分别使用余弦定理,解方程组可求出或,依题意排除,利用余弦定理即可求出.
【详解】(1)在中,由正弦定理得:①,
由已知得:②,
由①②联立得:,
因为,所以.
故AB,AD,AC成等比数列;
(2)在△ABC中,记A,B,C的对边分别为a,b,c,
故,由(1)知:③,
在△ABD中,设,由已知得,
由余弦定理得:,
即④,
在△ACD中,设,由已知得,
由余弦定理得:,
⑤,
由⑤+④×2整理得:⑥,
由③⑥联立整理得:,
解得:或,
当时,由可求得,所以故舍去,
当时,由可求得,满足,
在△ABC中,由余弦定理得
综上:
3.(2023·全国·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,点D是边BC上的一点,且.
(1)求证:;
(2)若,求.
【答案】(1)详见解析;
(2)
【分析】(1)先利用余弦定理由得到,再利用正弦定理由即可求得;
(2)先利用余弦定理求得,进而利用余弦定理求得
【详解】(1)在中,,
则
整理得,则
又,则
在中,由正弦定理得,则
在中,由正弦定理得,则
则
则
(2)由,可得,又
则
由
可得,解之得
又,则,
由,可得
则
1.(2023·上海·高三专题练习)如图,在中,角的对边分别为.已知.
(1)求角;
(2)若为线段延长线上一点,且,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用正弦定理以及诱导公式求解;
(2)根据条件运用正弦定理求解.
【详解】(1)由条件及正弦定理可得:
,
即
故,则有,
又,故有,
或(舍去),或(舍去),
则,又,
所以;
(2)设,在和中,由正弦定理可得
于是,又,
则,,
;
综上,,.
2.(2023春·全国·高三专题练习)如图,中,若角所对的边分别是.
(1)证明:;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【分析】(1)利用正弦定理求出和即得证;
(2)设由得,再利用余弦定理求出即得解.
【详解】(1)证明:在中,由正弦定理得.
在中,由正弦定理得.
所以.
故得证.
(2)解:设由题得,
所以.所以.
所以.
所以的面积为.
3.(2023·湖南娄底·高三涟源市第一中学校联考阶段练习)在中,角的对边分别为,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若为边的中点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边角互化得,再结合正弦和角公式得,进而可得答案;
(2)根据余弦定理,结合得,进而根据余弦定理得,再计算面积即可.
【详解】(1)解:因为,所以,即,
因为,
所以,即,
因为,所以,
因为,所以.
(2)解:如图,因为为边的中点,且,
所以,
,
因为,
所以,即,整理得,
因为,即,解得,
所以,的面积为.
【基础过关】
一、单选题
1.(2023·安徽芜湖·统考模拟预测)记的内角的对边分别为,,,若,则为( )
A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】由已知条件和正弦定理得,再由角的范围得满足的关系.
【详解】由,得,
由正弦定理得,所以,
因为,所以或,
所以或.即是等腰或直角三角形.
故选:D.
2.(2023·河南·洛宁县第一高级中学校联考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,则c=( )
A.4B.6C.D.
【答案】D
【分析】根据正弦定理化边为角有,再利用两角和与差的正弦公式有,再利用正弦定理进行化角为边有.
【详解】因为,根据正弦定理得
,
移项得,
即,即,
则根据正弦定理有.
故选:D.
3.(2023·江苏无锡·江苏省天一中学校考模拟预测)在锐角中,内角的对边分别为,,,且,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
【分析】根据已知条件利用正弦定理把边化角,然后可得,再根据角都是锐角即可求解.
【详解】因为,,所以,
所以由正弦定理得,即,
因为,,所以,所以,即,
因为,即,解得.
故选:A.
4.(2023·重庆·统考模拟预测)我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设的三个内角所对的边分别为,,,面积为S,则“三斜求积”公式为,若,,则用“三斜求积”公式求得的面积为( )
A.B.C.D.1
【答案】A
【分析】对于,利用正弦定理角化边可得,继而化简可得,代入“三斜求积”公式即得答案.
【详解】由得,
由得,
故,
股癣:A
5.(2023·河南·襄城高中校联考三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若且,,则( )
A.B.C.8D.4
【答案】D
【分析】由可得,求出,利用正弦定理可得答案.
【详解】在中,由可得,
即
所以,因为,
所以,且,
所以,又,可得,
由正弦定理可得.
故选:D.
二、多选题
6.(2023·江苏南京·南京市秦淮中学校考模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则B的值为( )
A.B.C.D.
【答案】BD
【分析】利用余弦定理代入式子中能得到,结合的范围即能得到答案
【详解】解:根据余弦定理可知,代入,可得,即,
因为,所以或,
故选:BD.
7.(2023·山东聊城·统考一模)在中,若,则( )
A.B.
C.D.
【答案】ABD
【分析】对于选项A,由三角形大边对大角和正弦定理可判断;
对于选项B,由余弦函数单调性可判断;
对于选项C,由正弦的二倍角公式可判断;
对于选项D,由余弦的二倍角公式可判断
【详解】在中,若,由三角形中大边对大角,可得,又由正弦定理,可知,故A选项正确;
又由余弦函数在上单调递减,可知,故B选项正确;
由和,当时,,所以,故C选项错误;
由,,由A选项可知正确,故D选项正确.
故选:ABD
三、填空题
8.(2023·陕西商洛·镇安中学校考模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则外接圆的面积为 .
【答案】
【分析】首先利用正弦定理,边化角,再结合三角恒等变换,以及余弦定理,求得和角,即可求得三角形外接圆的半径和面积.
【详解】由正弦定理得,
因为,所以,即,可得.
因为,所以,得,解得.
,化简得,
由正弦定理、余弦定理,得,化简得,
由正弦定理可得,得,因此外接圆的面积为.
故答案为:
四、解答题
9.(2023·海南海口·海南华侨中学校考一模)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求A的大小;
(2)若, ,求BC边上高的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理化边为角,结合三角变换可得答案;
(2)利用余弦定理求出边,根据面积相等可得答案.
【详解】(1)∵,∴,
∴,
即.
又∵,,∴,.
(2)设BC边上的高为h,∵,即,解得 ,
∴,解得,即BC边上的高为 .
10.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知的内角,,的对边分别为,,,.
(1)求的大小;
(2)当,时,求的面积.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由正弦边角关系、和角正弦公式可得,结合三角形内角性质可得,即可得大小;
(2)由余弦定理列方程求,再应用三角形面积公式求的面积.
【详解】(1)由得:,
∴,,
∴.又,则.
(2)由余弦定理得:,
整理得:.解得,检验均满足构成三角形.
∴或.
【能力提升】
一、单选题
1.(2023·宁夏银川·银川一中校考模拟预测)中,三边之比,则( )
A.B.4C.D.
【答案】C
【分析】首先由结合余弦定理得出,然后根据二倍角公式和正弦定理即可得出结果.
【详解】因为, 不妨设,
则,
由正弦定理可得
.
故选:C.
2.(2023·河南·校联考模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则的值可为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】根据三角恒等变换结合条件可得,然后利用正弦定理可得,再通过换元法,构造函数利用导数研究函数的性质进而即得.
【详解】由题知,
则,
即,
因为,所以,则,
所以,则,为钝角,为锐角,
,
因为,则,则,则,
令,则,令,
则,
所以在上单调递减,又,则,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过三角恒等变换得到,然后利用边角互化及换元法把问题转化求函数最值,再利用导数即得.
二、多选题
3.(2023·山西阳泉·统考三模)设内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若,则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】BCD
【分析】由,得到或,推出,判断AB;由得到C正确;由三角函数的单调性结合导数得到D正确.
【详解】因为中,,所以或,
当时,,由于无意义,A错误;
当时,,
此时,故,B正确;
因为,所以,由大角对大边,得,C正确;
因为,所以,
即,
令,,
则,所以单调递减,
又,,所以,
所以,所以,故D正确.
故选:BCD.
三、填空题
4.(2023·江西赣州·统考模拟预测)已知的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,已知的面积S满足,则角A的值为 .
【答案】
【分析】根据余弦定理和三角形面积公式化简已知条件,得
求解可得角A的值.
【详解】由已知得,
根据余弦定理和三角形面积公式,
得,
化简为,
由于,所以,
化简得,
即 ,
解得,或(舍),
由于,所以.
故答案为:
四、解答题
5.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)在中,角所对的边分别是,已知.
(1)求角;
(2)若,且的面积为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理,利用边化角的思想,结合三角函数的恒等变换,可得答案;
(2)根据三角形的面积公式,结合余弦定理,可得答案.
【详解】(1)由已知可得,即,
由正弦定理可得,
即,
即,因为,所以
即.
因为,所以.
(2)由已知得,又,所以,
故,解得.
6.(2023·云南昭通·校联考模拟预测)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)已知,由正弦定理和辅助角公式可得,解得 .
(2)由余弦定理和三角形面积公式,可解求,,则得到周长.
【详解】(1)中,已知,
由正弦定理可得,
∵,∴
,△ABC中,,∴ ,
∴.
(2),的面积为 ,
∴ ,解得.
由余弦定理可得:
化为.
联立 ,解得
∴,所以周长为6.
7.(2023·福建厦门·厦门双十中学校考模拟预测)中,是上的点,平分面积是面积的3倍.
(1)求;
(2)若,求和的长.
【答案】(1)
(2),
【分析】(1)利用三角形面积之间的关系,结合正弦定理可得结果;
(2)利用三角形角平分线定理可求得;设,则,由,知,由余弦定理得到和,建立方程求解即可得.
【详解】(1),
,
由正弦定理可知
(2),.
设,则,
在与中,由余弦定理可知,
,
,
,解得,即.
8.(2023·江苏徐州·校考模拟预测)在中,.
(1)若,求;
(2)设是边上一点,若,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据已知条件及三角形的内角和定理,结合三角函数的诱导公式和降幂公式即可求解;
(2)利用二倍角公式及正弦定理,结合余弦定理及同角函数的基本关系,再利用两角差的正弦公式及三角形的面积公式即可求解.
【详解】(1)∵在中,,
∴,
∵,
∴,即,∴,∴或,
∵,
∴.
(2)∵,
∴,
由正弦定理得,
又由余弦定理得,
∴,即,
∴,
∵为内角,
∴.
∵,
∴,,
又,
∴,
∴,
∴,
∴.
9.(2023·浙江金华·浙江金华第一中学校考模拟预测)记的内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)证明:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据,由诱导公式逆推可得,再由,可得,再代入计算即可;
(2)根据(1)可得,再通过二倍角公式化简计算可得,换元后构造新函数,求解导函数从而判断函数单调性,从而可得,再结合正弦函数的平方关系与商式关系,判断三角函数的范围,由正弦定理边角互化即可证明.
【详解】(1)由,得,由题意可知,存在,
所以,即,所以,
所以.
(2)由,
得,
故,
令,则,
,
当时,;当时,;
所以函数在上单调递增,在上单调递减,
又,所以,
进而,,
可得,所以.
而,故.
所以.
【点睛】求解本题的关键是根据题目等式关系结合二倍角公式化简得,然后利用换元法构造新函数,求解导函数判断单调性,从而得的范围,再利用三角函数平方关系与商式关系判断其他三角函数值,结合正弦定理边角互化证明边的关系.
10.(2023·江苏南通·模拟预测)记的内角,,的对边分别为,,,已知.
(1)若,证明:;
(2)若,证明:.
【答案】(1)见详解;
(2)见详解.
【分析】(1)根据正余弦定理角化边,整理即可;
(2)根据正弦定理推得,即可得到.通过分析,可得以及,代入,整理可得到,令,构造,求导得到在上单调递减.进而得到.
【详解】(1)证明:由正弦定理可得,,所以,
由余弦定理及其推论可得,,,
所以,由已知可得,,
即,
因为,所以.
(2)证明:由已知得,,
又由正弦定理可得,,
因为,所以.
由(1)知,,则,
又由正弦定理可得,
,
又,则,
将以及代入可得,
,
整理可得,,
因为,,,所以,则.
令,则,,
则,
所以,当,恒成立,所以在上单调递减.
所以,,即.
综上所述,.
【真题感知】
一、填空题
1.(2022·浙江·统考高考真题)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是,其中a,b,c是三角形的三边,S是三角形的面积.设某三角形的三边,则该三角形的面积 .
【答案】.
【分析】根据题中所给的公式代值解出.
【详解】因为,所以.
故答案为:.
2.(2023·全国·统考高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .
【答案】
【分析】方法一:利用余弦定理求出,再根据等面积法求出;
方法二:利用余弦定理求出,再根据正弦定理求出,即可根据三角形的特征求出.
【详解】
如图所示:记,
方法一:由余弦定理可得,,
因为,解得:,
由可得,
,
解得:.
故答案为:.
方法二:由余弦定理可得,,因为,解得:,
由正弦定理可得,,解得:,,
因为,所以,,
又,所以,即.
故答案为:.
【点睛】本题压轴相对比较简单,既可以利用三角形的面积公式解决角平分线问题,也可以用角平分定义结合正弦定理、余弦定理求解,知识技能考查常规.
二、解答题
3.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c﹐已知.
(1)若,求C;
(2)证明:
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据题意可得,,再结合三角形内角和定理即可解出;
(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.
【详解】(1)由,可得,,而,所以,即有,而,显然,所以,,而,,所以.
(2)由可得,
,再由正弦定理可得,
,然后根据余弦定理可知,
,化简得:
,故原等式成立.
4.(2022·天津·统考高考真题)在中,角A、B、C的对边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据余弦定理以及解方程组即可求出;
(2)由(1)可求出,再根据正弦定理即可解出;
(3)先根据二倍角公式求出,再根据两角差的正弦公式即可求出.
【详解】(1)因为,即,而,代入得,解得:.
(2)由(1)可求出,而,所以,又,所以.
(3)因为,所以,故,又, 所以,,而,所以,
故.
5.(2023·天津·统考高考真题)在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦定理即可解出;
(2)根据余弦定理即可解出;
(3)由正弦定理求出,再由平方关系求出,即可由两角差的正弦公式求出.
【详解】(1)由正弦定理可得,,即,解得:;
(2)由余弦定理可得,,即,
解得:或(舍去).
(3)由正弦定理可得,,即,解得:,而,
所以都为锐角,因此,,
故.
6.(2022·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若,求的周长.
【答案】(1)见解析
(2)14
【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;
(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出,从而可求得,即可得解.
【详解】(1)证明:因为,
所以,
所以,
即,
所以;
(2)解:因为,
由(1)得,
由余弦定理可得,
则,
所以,
故,
所以,
所以的周长为.
7.(2022·全国·统考高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.
(1)求的面积;
(2)若,求b.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;
(2)由正弦定理得,即可求解.
【详解】(1)由题意得,则,
即,由余弦定理得,整理得,则,又,
则,,则;
(2)由正弦定理得:,则,则,.
8.(2023·全国·统考高考真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;
(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.
【详解】(1),
,即,
又,
,
,
,
即,所以,
.
(2)由(1)知,,
由,
由正弦定理,,可得,
,
.
9.(2021·全国·统考高考真题)在中,角、、所对的边长分别为、、,,..
(1)若,求的面积;
(2)是否存在正整数,使得为钝角三角形?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1);(2)存在,且.
【分析】(1)由正弦定理可得出,结合已知条件求出的值,进一步可求得、的值,利用余弦定理以及同角三角函数的基本关系求出,再利用三角形的面积公式可求得结果;
(2)分析可知,角为钝角,由结合三角形三边关系可求得整数的值.
【详解】(1)因为,则,则,故,,
,所以,为锐角,则,
因此,;
(2)显然,若为钝角三角形,则为钝角,
由余弦定理可得,
解得,则,
由三角形三边关系可得,可得,,故.
10.(2023·全国·统考高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.
(1)若,求;
(2)若,求.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)方法1,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法2,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.
(2)方法1,利用余弦定理求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法2,利用向量运算律建立关系求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.
【详解】(1)方法1:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,,由余弦定理得,
即,解得,则,
,
所以.
方法2:在中,因为为中点,,,
则,解得,
在中,由余弦定理得,
即,解得,有,则,
,过作于,于是,,
所以.
(2)方法1:在与中,由余弦定理得,
整理得,而,则,
又,解得,而,于是,
所以.
方法2:在中,因为为中点,则,又,
于是,即,解得,
又,解得,而,于是,
所以.4年考情
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无
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余弦定理解三角形
无
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无
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