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    新高考数学二轮复习专题4.3 正弦定理和余弦定理【八大题型】(举一反三)(2份打包,原卷版+解析版)

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    新高考数学二轮复习专题4.3 正弦定理和余弦定理【八大题型】(举一反三)(2份打包,原卷版+解析版)

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    这是一份新高考数学二轮复习专题4.3 正弦定理和余弦定理【八大题型】(举一反三)(2份打包,原卷版+解析版),文件包含新高考数学二轮复习专题43正弦定理和余弦定理八大题型举一反三原卷版doc、新高考数学二轮复习专题43正弦定理和余弦定理八大题型举一反三解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共62页, 欢迎下载使用。



    TOC \ "1-3" \h \u
    \l "_Tc3492" 【题型1 正、余弦定理求三角形的边与角】 PAGEREF _Tc3492 \h 3
    \l "_Tc14947" 【题型2 正、余弦定理判定三角形形状】 PAGEREF _Tc14947 \h 5
    \l "_Tc23472" 【题型3 正弦定理判定三角形解的个数】 PAGEREF _Tc23472 \h 7
    \l "_Tc5209" 【题型4 证明三角形中的恒等式或不等式】 PAGEREF _Tc5209 \h 9
    \l "_Tc6946" 【题型5 求三角形(四边形)的面积】 PAGEREF _Tc6946 \h 13
    \l "_Tc8491" 【题型6 求三角形中的边长或周长的最值或范围】 PAGEREF _Tc8491 \h 16
    \l "_Tc31183" 【题型7 距离、高度、角度测量问题】 PAGEREF _Tc31183 \h 20
    \l "_Tc16856" 【题型8 正、余弦定理与三角函数性质的结合应用】 PAGEREF _Tc16856 \h 24
    1、正弦定理、余弦定理解三角形
    正弦定理、余弦定理解三角形是高考的热点内容,是每年高考必考内容之一.从近几年的高考情况来看,正弦定理、余弦定理在选择题、填空题中考查较多,也会出现在解答题中,在高考试题中出现有关解三角形的试题大多数为较易题、中档题.对于解答题,一是考查正弦定理、余弦定理的简单应用;二是考查正、余弦定理与三角形面积公式的综合应用,有时也会与三角函数、平面向量等知识综合命题,需要学生灵活求解.
    【知识点1 解三角形几类问题的解题思路】
    1.正弦定理、余弦定理解三角形的两大作用
    SKIPIF 1 < 0
    (1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素。
    (2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.
    2.判定三角形形状的途径:
    (1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;
    (2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.
    无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.
    3.对三角形解的个数的研究
    已知三角形的两角和任意一边,求其他的边和角,此时有唯一解,三角形被唯一确定.
    已知三角形的两边和其中一边的对角,求其他的边和角,此时可能出现一解、两解或无解的情况,三
    角形不能被唯一确定.
    (1)从代数的角度分析“已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角”时三角形解的情况,下面以已知
    a,b和A,解三角形为例加以说明.
    由正弦定理、正弦函数的有界性及三角形的性质可得:
    ①若 SKIPIF 1 < 0 B= SKIPIF 1 < 0 >1,则满足条件的三角形的个数为0;
    ②若 SKIPIF 1 < 0 B= SKIPIF 1 < 0 =1,则满足条件的三角形的个数为1;
    ③若 SKIPIF 1 < 0 B= SKIPIF 1 < 0 <1,则满足条件的三角形的个数为1或2.
    显然由0< SKIPIF 1 < 0 B= SKIPIF 1 < 0 <1可得B有两个值,一个大于 SKIPIF 1 < 0 ,一个小于 SKIPIF 1 < 0 ,考虑到“大边对大角”、“三
    角形内角和等于 SKIPIF 1 < 0 ”等,此时需进行讨论.
    4.与三角形面积有关问题的解题策略:
    (1)利用正弦、余弦定理解三角形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积;
    (2)把面积作为已知条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量.
    【知识点2 测量问题的基本类型和解决思路】
    1.测量问题
    1.测量距离问题的基本类型和解决方案
    当AB的长度不可直接测量时,求AB的距离有以下三种类型:
    2.测量高度问题的基本类型和解决方案
    当AB的高度不可直接测量时,求AB的高度有以下三种类型:
    3.测量角度问题的解决方案
    测量角度问题主要涉及光线(入射角、折射角),海上、空中的追及与拦截,此时问题涉及方向角、方
    位角等概念,若是观察建筑物、山峰等,则会涉及俯角、仰角等概念.解决此类问题的关键是根据题意、图形及有关概念,确定所求的角在哪个三角形中,该三角形中已知哪些量,然后解三角形即可.
    【题型1 正、余弦定理求三角形的边与角】
    【例1】(2023·江西上饶·统考二模)在中,的角平分线交于点,,,,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】先在中,由余弦定理求得,即可知为等腰三角形,再解出和,然后在中,由正弦定理求解即可.
    【解答过程】
    如图所示,在中,由余弦定理得

    ∴,∴为等腰三角形,,,
    又∵为角平分线,∴,
    ∴在中,,
    由正弦定理得得,
    .
    故选:A.
    【变式1-1】(2023·四川巴中·统考一模)在中,若,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】根据平方关系、诱导公式、余弦两角和差角关系式化简已知等式为,再结合正余弦定理即可得角的大小.
    【解答过程】因为,
    所以,
    则,
    整理得:
    由正弦定理可得:,再由余弦定理得,
    因为,故.
    故选:B.
    【变式1-2】(2023·四川泸州·泸州老窖天府中学校考模拟预测)在中,角、、的对边分别为、、,若,,,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】利用两角差的正弦公式和边角互化思想可求得,可得出,然后利用余弦定理求出的值,最后利用正弦定理可求出的值.
    【解答过程】,
    即,即,
    ,,得,,.
    由余弦定理得,
    由正弦定理,因此,.
    故选:B.
    【变式1-3】(2023·河南南阳·统考二模)是单位圆的内接三角形,角,,的对边分别为,,,且,则等于( )
    A.2B.C.D.1
    【解题思路】根据给定条件,利用余弦定理、正弦定理及和角的正弦化简给定等式,求出角A,再利用正弦定理求解作答.
    【解答过程】在中,由已知及余弦定理得,即,
    由正弦定理边化角得:,
    而,即,则,即有,又的外接圆半径,
    所以.
    故选:C.
    【题型2 】
    【例2】(2023·北京海淀·中央民族大学附属中学校考模拟预测)在中,若,则一定是( )
    A.正三角形 B.直角三角形C.等腰或直角三角形 D.等腰三角形
    【解题思路】由余弦定理化简计算即可.
    【解答过程】由及余弦定理得:,即.
    故选:D.
    【变式2-1】(2023·甘肃酒泉·统考三模)在中内角的对边分别为,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
    【解题思路】由正弦定理,余弦定理化角为边,化简已知等式可得,即可判断的形状.
    【解答过程】由正弦定理,余弦定理及得,
    ,即,
    则,即
    或为等腰三角形或直角三角形.
    故选:D.
    【变式2-2】(2023·内蒙古呼和浩特·统考一模)在中,D是BC边的中点,且,,,则的形状为( )
    A.锐角三角形B.直角三角形
    C.钝角三角形D.无法确定
    【解题思路】分别在和中,利用余弦定理得到两个等式,然后两式相加,得到,然后在中,由余弦定理判断.
    【解答过程】解:在中,由余弦定理得,
    在中,由余弦定理得,
    两式相加得,则,,
    在中,由余弦定理得,
    所以是钝角三角形,
    故选:C.
    【变式2-3】(2023·河南开封·开封高中校考模拟预测)在和中,若,,则( )
    A.与均是锐角三角形
    B.与均是钝角三角形
    C.是钝角三角形,是锐角三角形
    D.是锐角三角形,是钝角三角形
    【解题思路】根据题意,由三角形的正弦值一定大于零,即可判断是锐角三角形,然后再由,判断的形状即可得到结果.
    【解答过程】在和中,因为,
    所以均为锐角,即为锐角三角形.
    另一方面,可得或
    即,
    所以为锐角或者钝角,
    同理可得为锐角或者钝角,
    但是中必然有一个为钝角,否则不成立,所以为钝角三角形.
    故选:D.
    【题型3 正弦定理判定三角形解的个数】
    【例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.
    【解题思路】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.
    【解答过程】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:.
    【变式3-1】(2023下·河南开封·高一校联考期末)在中,内角的对边分别为.已知,则此三角形( )
    A.无解B.有一解
    C.有两解D.解的个数不确定
    【解题思路】利用正弦定理解出再根据,得到,可得角有两个解.
    【解答过程】由正弦定理,得,解得.
    因为,所以.又因为,所以或,故此三角形有两解.
    故选:C.
    【变式3-2】(2023·全国·高一专题练习)在中,内角、、所对的边分别为、、,不解三角形,确定下列判断正确的是( )
    A.,,,有两解B.,,,有一解
    C.,,,有一解D.,,,无解
    【解题思路】已知,的前提下,利用直角构造出关于的不等式,即可得出三角形的个数解.
    【解答过程】因为,,如图于,
    由直角可得.
    当或时,有一解;
    当时,无解;
    当时,有两解.
    结合四个选项,可知,选项A,B,C三项错误.
    故选:D.
    【变式3-3】(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.
    【解题思路】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.
    【解答过程】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.
    【题型4 证明三角形中的恒等式或不等式】
    【例4】(2023·全国·高三专题练习)在中,.
    (1)求的大小;
    (2)若,证明:.
    【解题思路】(1)利用降幂公式化简已知条件,求出tanB即可求出B;
    (2)结合余弦定理和已知条件即可证明.
    【解答过程】(1)在中,∵,
    ∴,
    ∴,
    ∴,
    ∵,
    ∴;
    (2)∵,∴.
    由余弦定理得①,
    ∵,∴②,
    将②代入①,得,
    整理得,∴.
    【变式4-1】(2023下·北京·高一校考期中)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
    (1)求角C的大小;
    (2)CD为△ACB的内角平分线,且CD与直线AB交于点D.
    (i)求证:;
    (ii)若,,求CD的长.
    【解题思路】(1)由正弦边角关系得,应用余弦定理求C的大小;
    (2)(i)由角平分线两侧三角形面积比,结合等面积法及三角形面积公式证明结论;
    (ii)由正弦定理可得,进而得,设并表示出,应用余弦定理列方程求k,最后求CD的长.
    【解答过程】(1)由题设,则,故,
    所以,又,故.
    (2)(i)由题设,若上的高为,
    又,

    所以,即.
    (ii)由,则,又为锐角,故,
    若,则,且,,
    由余弦定理知:,
    所以,可得或,
    当,则,,此时,则;
    当,则,即,不合题设;
    综上,.
    【变式4-2】(2023·高一课时练习)如图,已知△ABC内有一点P,满足.
    (1)证明:.
    (2)若,,求PC.
    【解题思路】(1)由正弦定理得,即,即要证明即可,由此利用三角形内角和证明可得结论;
    (2)由题意求得,继而求得,在 中利用余弦定理求得,即可求得答案.
    【解答过程】(1)证明:
    在△ABP中,由正弦定理得,
    即,
    要证明,只需证明,
    在△ABP中,,
    在△ABC中,,
    所以,
    所以,
    所以.
    (2)由(1)知,又因为,,
    所以,
    由已知得△ABC为等腰直角三角形,所以,
    则,
    所以在△PBC中,,
    由正弦定理得,
    即,
    即.
    由余弦定理得,
    由题意知,
    故解得,
    所以.
    【变式4-3】(2023·全国·高三专题练习)已知的外心为,为线段上的两点,且恰为中点.
    (1)证明:
    (2)若,,求的最大值.
    【解题思路】(1)设,利用余弦定理求得,,再根据,化简,可求得,同理可求得,即可得证;
    (2)利用余弦定理求得,,再根据结合(1)求得,设,可求得,再根据三角形的面积公式结合基本不等式即可得出答案.
    【解答过程】(1)证明:设,
    由余弦定理知:,,
    由是外心知,
    而,
    所以,
    即,
    而,因此,
    同理可知,
    因此,
    所以;
    (2)解:由(1)知,
    由余弦定理知:,,
    代入得,
    设,则,
    因此,
    当且仅当时取到等号,
    因此的最大值为.
    【题型5 求三角形(四边形)的面积】
    【例5】(2023·湖南永州·统考一模)在中,设所对的边分别为,且满足.
    (1)求角;
    (2)若的内切圆半径,求的面积.
    【解题思路】(1)利用正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式化简,可得的值,即可得答案;
    (2)利用余弦定理得,配方得,再结合的内切圆半径,利用等面积法推出,即可求得,从而求得答案.
    【解答过程】(1)在中,由得,
    即,
    故,由于,
    故,而,故.
    (2)由可得,而,
    故,则,
    由的内切圆半径,可得,
    即,即,
    故,解得,
    故的面积.
    【变式5-1】(2023·西藏日喀则·统考一模)已知的三个内角分别为、、,其对边分别为、、,若.
    (1)求角的值;
    (2)若,求面积的最大值.
    【解题思路】(1)利用正弦定理、弦化切以及三角恒等变换可求得的值,结合角的取值范围可求得角的值;
    (2)利用余弦定理可求出的最大值,再利用三角形的面积公式可求得的最大值.
    【解答过程】(1)解:因为,
    所以,
    ,且,
    由正弦定理可得,
    即,
    因为,则,则,
    又因为,故.
    (2)解:由余弦定理,可得.
    当且仅当时取得等号,所以.
    所以,面积,
    所以,面积的最大值为.
    【变式5-2】(2023·江西·校联考二模)在中,角所对的边分别为,已知.
    (1)求角;
    (2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
    【解题思路】(1)根据正弦定理角化边,余弦定理求解即可;
    (2)由题知,进而结合正弦定理得,再根据面积公式,结合三角恒等变换求解即可.
    【解答过程】(1)解:因为
    所以
    整理可得,
    所以,由正弦定理可得:.
    由余弦定理知,,
    因为,所以
    (2)解:由(1)知,,所以,
    又是锐角三角形,
    所以,且,解得,
    因为,由正弦定理知:,,
    所以
    所以
    因为,
    所以,所以
    所以,面积的取值范围为.
    【变式5-3】(2023·河北邢台·宁晋中学校考模拟预测)在中,内角的对边分别为,且.

    (1)求B;
    (2)如图,在AC的两侧,且,求四边形面积的最大值.
    【解题思路】(1)由余弦定理边角关系可得,再由余弦定理求角;
    (2)根据已知可得,进而有为等边三角形,令且,等腰的顶角为,且,且,利用三角形面积公式、三角恒等变换、三角函数性质求四边形面积的最大值.
    【解答过程】(1)由题设及余弦定理,
    由,且,则.
    (2)由(1)及已知:,即,
    所以为等边三角形,令且,
    而,等腰的顶角为,且,
    所以,则,
    所以四边形面积,
    故,
    而,故仅当时.
    【题型6 求三角形中的边长或周长的最值或范围】
    【例6】(2023·全国·模拟预测)已知为锐角三角形,其内角A,B,C所对的边分别为,,,.
    (1)求的取值范围;
    (2)若,求周长的取值范围.
    【解题思路】(1)根据为锐角三角形得到,并求出,由正弦定理得到,求出的取值范围;
    (2)由(1)知,,由正弦定理得到,表达出的周长,结合(1)中,求出答案.
    【解答过程】(1)因为为锐角三角形,所以,,.
    又因为,所以,
    由正弦定理得,
    因为为锐角三角形,所以,即,
    解得,
    所以,即,
    所以的取值范围为.
    (2)因为,由(1)知,,
    由正弦定理,得

    故的周长,
    令,由(1)知,则,
    因为函数在上单调递增,
    所以周长的取值范围为.
    【变式6-1】(2023·全国·模拟预测)在锐角三角形中,内角A,,所对的边分别为,,,且.
    (1)求角的值.
    (2)求的取值范围.
    【解题思路】(1)利用正、余弦定理进行边角转化,即可得结果;
    (2)利用正弦定理结合三角恒等变换整理得,结合正弦函数性质分析求解.
    【解答过程】(1)设的外接圆半径为.
    由正弦定理,得,,.
    因为,则,
    整理得,
    由余弦定理得,即,
    又因为,则,可得,所以.
    (2)由正弦定理可得,

    因为是锐角三角形,则,解得,
    则,可得,
    所以的取值范围是.
    【变式6-2】(2023·四川雅安·统考模拟预测)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
    (1)求角A的大小;
    (2)若的面积为,求周长l的最小值.
    【解题思路】(1)利用正弦定理、余弦定理化简已知条件,求得,进而求得.
    (2)利用的面积求得,结合基本不等式求得周长l的最小值.
    【解答过程】(1)由,
    根据正弦定理,得,
    即,则有,
    由于,所以.
    (2)由题,,则.
    又由(1)知,
    则周长,
    当且仅当取“”,同时解得,
    所以,周长l的最小值为12.
    【变式6-3】(2023·全国·模拟预测)从①,②(为的面积),③这三个条件中任选一个,补充在下面横线上,并加以解答.
    在中,内角、、的对边分别为、、,且______.
    (1)求角的大小;
    (2)若,求的取值范围.
    注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
    【解题思路】(1)选条件①:利用正弦定理结合余弦定理可得出,求出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
    选条件②:利用三角形的面积公式结合切化弦可求得的值,结合角的取值范围可求得角的值;
    选条件③:利用正弦定理结合两角和的正弦公式可得出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
    (2)利用余弦定理可得出,利用基本不等式结合三角形三边关系可求得的取值范围.
    【解答过程】(1)解:选条件①:因为,所以由正弦定理得,
    由余弦定理得,整理得,
    由余弦定理得,因为,所以;
    选条件②:因为,
    由三角形的面积公式可得,
    因为、,则,,所以,,
    因为,所以;
    选条件③:因为,
    由正弦定理可得,
    所以,,
    所以,.
    因为、,则,所以,故.
    (2)解:由及正弦定理得,所以.
    又由(1)知,所以由余弦定理得,
    由基本不等式可得,
    即,当且仅当时取等号,
    又,所以,
    所以的取值范围为.
    【题型7 距离、高度、角度测量问题】
    【例7】(2023·全国·高一专题练习)如图,某巡逻艇在A处发现北偏东30°相距海里的B处有一艘走私船,正沿东偏南45°的方向以3海里小时的速度向我海岸行驶,巡逻艇立即以海里小时的速度沿着正东方向直线追去,1小时后,巡逻艇到达C处,走私船到达D处,此时走私船发现了巡逻艇,立即改变航向,以原速向正东方向逃窜,巡逻艇立即加速以海里小时的速度沿着直线追击
    (1)当走私船发现了巡逻艇时,两船相距多少海里
    (2)问巡逻艇应该沿什么方向去追,才能最快追上走私船
    【解题思路】(1)在中,解三角形得,, 在中,由余弦定理求得.
    (2)在中,解三角形得,,得到,在中,由正弦定理求得,结合图形知巡逻艇的追赶方向.
    【解答过程】(1)由题意知,当走私船发现了巡逻艇时,走私船在D处,巡逻艇在C处,此时,
    由题意知
    在中,
    由余弦定理得
    所以
    在中, 由正弦定理得,即
    所以(舍去)
    所在

    在中,
    由余弦定理得

    故当走私船发现了巡逻艇时,两船相距海里.
    (2)当巡逻艇经过小时经方向在处追上走私船,

    在中,由正弦定理得:

    所以,
    在中,由正弦定理得:
    则,故 (舍)

    故巡逻艇应该北偏东方向去追,才能最快追上走私船.
    【变式7-1】(2023·湖北孝感·校联考模拟预测)汾阳文峰塔建于明末清初,位于山西省汾阳市城区以东2公里的建昌村,该塔共十三层,雄伟挺拔,高度位于中国砖结构古塔之首.如图,某测绘小组为了测量汾阳文峰塔的实际高度AB,选取了与塔底B在同一水平面内的三个测量基点C,D,E,现测得,,,,,在点C测得塔顶A的仰角为.参考数据:取,,.

    (1)求;
    (2)求塔高(结果精确到1m).
    【解题思路】(1)在中,由余弦定理即可得解;
    (2)在中,先利用正弦定理求出,再解即可.
    【解答过程】(1)在中,由余弦定理得,


    (2)在中,由正弦定理得,
    则,
    在中,,
    所以,
    故塔高为85m.
    【变式7-2】(2023下·河南濮阳·高一濮阳一高校考阶段练习)某海域的东西方向上分别有A,B两个观测点(如图),它们相距海里.现有一艘轮船在D点发出求救信号,经探测得知D点位于A点北偏东,B点北偏西,这时位于B点南偏西且与B相距80海里的C点有一救援船,其航行速度为35海里/小时.

    (1)求B点到D点的距离BD;
    (2)若命令C处的救援船立即前往D点营救,求该救援船到达D点需要的时间.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(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(小时).
    【变式7-3】(2023下·上海宝山·高二校考期中)某校学生利用解三角形有关知识进行数学实践活动.处有一栋大楼,某学生选(与在同一水平面的)、两处作为测量点,测得的距离为,,,在处测得大楼楼顶的仰角为.

    (1)求两点间的距离;
    (2)求大楼的高度.(第(2)问不计测量仪的高度,计算结果精确到)
    【解题思路】(1)根据题意,先求出,然后利用正弦定理计算即可求解;
    (2)根据题意结合(1)的结果可直接求出,然后利用两角和的正切公式计算即可.
    【解答过程】(1)由已知得,
    在中,
    因为,
    即,所以,
    所以两点间的距离为m.
    (2)在中,
    因为,
    所以,
    又因为
    所以

    答:楼高约为.
    【题型8 正、余弦定理与三角函数性质的结合应用】
    【例8】(2023·河北邯郸·统考一模)已知函数在上单调.
    (1)求的单调递增区间;
    (2)若△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,求△ABC周长的最大值.
    【解题思路】(1)先利用降幂公式和辅助角公式可得,再根据在上单调,可得,从而可求得,再根据正弦函数的单调性即可得解;
    (2)先根据求出,再利用余弦定理结合基本不等式求得的最大值,即可得解.
    【解答过程】(1)由题意可得,
    因为在上单调,
    所以,解得,
    因为,
    所以,即,
    令,
    解得,
    即的单调递增区间是;
    (2)因为,
    所以,
    所以,
    因为,
    所以,
    所以,
    由余弦定理可得,
    即,即,
    因为,当且仅当时,等号成立,
    所以,解得,
    则,即△ABC周长的最大值为9.
    【变式8-1】(2023·湖南·模拟预测)已知函数.
    (1)求函数的定义域和值域;
    (2)已知锐角的三个内角分别为A,B,C,若,求的最大值.
    【解题思路】(1)先化简,然后利用真数大于0可得,即可求出定义域,继而求出值域;
    (2)先利用(1)可得,结合锐角三角形可得,然后利用正弦定理进行边变角即可求出答案
    【解答过程】(1) ,
    所以要使有意义,
    只需,即,
    所以,解得
    所以函数的定义域为,
    由于,所以,
    所以函数的值域为;
    (2)由于,所以,
    因为,所以,所以即,
    由锐角可得,所以,
    由正弦定理可得 ,
    因为,所以所以,
    所以的最大值为2.
    【变式8-2】(2023·全国·高三专题练习)已知函数.
    (1)求函数的单调递减区间;
    (2)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,求的取值范围.
    【解题思路】(1)利用三角恒等变换化简已知条件,然后利用整体代入法求得的单调递减区间.
    (2)利用余弦定理求得,结合三角函数值域的求法求得的取值范围.
    【解答过程】(1)
    令,则
    所以,单调减区间是.
    (2)由得:
    ,即,
    由于,所以.
    在中,,

    于是,则,,
    ,所以.
    【变式8-3】(2023·全国·高一专题练习)已知函数,将的图象横坐标变为原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位后得到的图象,且在区间内的最大值为.
    (1)求的值;
    (2)在锐角中,若,求的取值范围.
    【解题思路】(1)利用图象变换求出函数的解析式,由求出,利用正弦函数的基本性质求出,结合已知条件可求得实数的值;
    (2)利用为锐角三角形求出角的取值范围,利用切化弦结合三角恒等变换思想得出,求出的取值范围,结合正弦型函数的基本性质可求得的取值范围.
    【解答过程】(1)将函数的图象横坐标变为原来的,纵坐标不变,再向左平移个单位后得到的图象,
    则,
    ,,
    当,即时,最大值,所以,;
    (2),
    ,则,所以,,所以,,

    是锐角三角形,由,解得,
    所以,,,则.
    1.(2023·北京·统考高考真题)在中,,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】利用正弦定理的边角变换与余弦定理即可得解.
    【解答过程】因为,
    所以由正弦定理得,即,
    则,故,
    又,所以.
    故选:B.
    2.(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.
    【解题思路】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.
    【解答过程】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.
    3.(2023·全国·统考高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 2 .
    【解题思路】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.
    【解答过程】
    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:.
    4.(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.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(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.
    5.(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.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(1)由余弦定理可得:

    则,,
    .
    (2)由三角形面积公式可得,
    则.
    6.(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.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(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,,

    7.(2023·全国·统考高考真题)已知在中,.
    (1)求;
    (2)设,求边上的高.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(1),
    ,即,
    又,



    即,所以,
    .
    (2)由(1)知,,
    由 ,
    由正弦定理,,可得,

    .
    8.(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.
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(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.
    9.(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:
    【解题思路】(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.
    【解答过程】(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.
    10.(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B;
    (2)求的最小值.
    【解题思路】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将化成,再结合,即可求出;
    (2)由(1)知,,,再利用正弦定理以及二倍角公式将化成,然后利用基本不等式即可解出.
    【解答过程】(1)因为,即,
    而,所以;
    (2)由(1)知,,所以,
    而,
    所以,即有,所以
    所以

    当且仅当时取等号,所以的最小值为.类型
    简图
    计算方法
    A,B间不可达也不可视
    测得AC=b,BC=a,C的大小,则由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0
    B, C与点A可视但不可达
    测得BC=a,B,C的大小,则A=π-(B+ C),由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0
    C,D与点A,B均可视不可达
    测得CD=a及∠BDC,∠ACD,∠BCD,∠ADC的度数.在△ACD中,用正弦定理求AC;在△BCD中,用正弦定理求BC;在△ABC中,用余弦定理求AB.
    类型
    简图
    计算方法
    底部
    可达
    测得BC=a,C的大小,AB=a·tan C.
    底部不可达
    点B与C,D共线
    测得CD=a及∠ACB与∠ADB的度数.
    先由正弦定理求出AC或AD,再解直角三角形得AB的值.
    点B与C , D不共线
    测得CD=a及∠BCD,∠BDC,∠ACB的度数.
    在△BCD中由正弦定理求得BC,再解直角三角形得AB的值.

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