2018年高考數(shù)學 破解命題陷阱 專題11 三角形中正弦定理與余弦定理的靈活應用
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1、 專題11 三角形中正弦定理與余弦定理的靈活應用 1.三角形的中線問題 2.三角形中的角平分線問題 3.三角形邊的范圍問題 4.三角形中角的范圍問題 5.多個三角形的問題 6.三角的實際應用 7.三角形中的最值問題 8.正余弦的混合及靈活應用 9.三角形的判斷問題 二.陷阱警示及演練 1.三角形的中線問題(運用向量陷阱) 例1.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且。 (1)求A的值; (2)若B=30°,BC邊上的中線AM=,求△ABC的面積。 【答案】(1);(2) 【解析】(1), 因為 又 (2) 【防陷阱措施】解
2、決三角形中的角邊問題時,要根據(jù)俄條件選擇正余弦定理,將問題轉(zhuǎn)化統(tǒng)一為邊的問題或角的問題,利用三角中兩角和差等公式處理,特別注意內(nèi)角和定理的運用,涉及三角形面積最值問題時,注意均值不等式的利用,特別求角的時候,要注意分析角的范圍,才能寫出角的大小. 練習1.在中, , , . (Ⅰ)求; (Ⅱ)設的中點為,求中線的長. 【答案】(1) ;(2) . 【解析】(Ⅰ)由知,且. 所以 . 由正弦定理及題設得.即 . 所以. (Ⅱ)因為,所以為銳角. 所以. 因為, 所以. 所以. 在中, 為的中點,所以. 由余弦定理及題設得
3、 . 所以中線. 練習2 .中,內(nèi)角的對邊分別為,已知邊,且. (1)若,求的面積; (2)記邊的中點為,求的最大值,并說明理由. 【答案】(1);(2). 【解析】,故 ,由余弦定理可得. (2)由于邊的中點為,故 , , 由余弦定理知, ,于是,而, 的最大值為(當且僅當時取等號). 練習3. 已知函數(shù) (Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間及其對稱中心; (Ⅱ)在中,角, , 所對的邊分別為, , 且角滿足.若, 邊上的中線長為3,求的面積. 【答案】(1)單調(diào)遞增區(qū)間: ,對稱中心(2) 【解析】(1)
4、 所以函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間: 令 ,則對稱中心 2.三角形中的角平分線問題陷阱 例2. 如圖,在中, , , , , 是的三等分角平分線,分別交于點. (1)求角的大??; (2)求線段的長. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)因為,即,得,又,則,所以. 【防陷阱措施】角平分線問題要注意幾個方面:(1)利用對稱性,(2)利用角平分線定理,(3)利用三角形的面積 練習1. 在中, 是上的點, 平分, 是面積的2倍. (1)求 ; (2)若 ,求和的長. 【答案】(1);(2), . 【解析】(1)∵是面積的2倍 ∴ 由正
5、弦定理可知: (2)由(1)知, , ∵是面積的2倍 ∴ 設, 由余弦定理得: ,解得. 練習2. 已知的內(nèi)角所對應的邊分別為,且滿足. (1)判斷的形狀; (2)若, , 為角的平分線,求的面積. 【答案】(1) 直角三角形;(2) 【解析】(I)由,得 , ,. , 故為直角三角形. 練習3. 如圖,在中, ,且, . (1)求的面積; (2)已知在線段上,且,求的值. 【答案】(1);(2). (2)依題意, , , 即,故 3.三角形邊的范圍問題陷阱 例3. 在中,內(nèi)角的對邊分別
6、是,且. (1)求角的大小; (2)點滿足,且線段,求的取值范圍. 【答案】(1) ;(2) . 【解析】(1)∵,由正弦定理得 ∴, 即,又∵,∴ ∵ ∴ (2)在中由余弦定理知: , ∴ ∵, ∴,即, 當且僅當,即, 時取等號,所以的最大值為4 故的范圍是. 【防陷阱措施】在解與三角形有關的問題時,正弦定理、余弦定理是兩個主要依據(jù). 除了直接利用兩定理求邊和角以外,恒等變形過程中,一般來說 ,當條件中同時出現(xiàn) 及 、 時,往往用余弦定理,而題設中如果邊和正弦、余弦函數(shù)交叉出現(xiàn)時,往往運用正弦定理將邊化為正弦函數(shù)再結合和、差、倍角的正余弦公式進行解答.
7、 練習1.已知分別是的內(nèi)角對的邊, . (1)若, 的面積為,求; (2)若,求的取值范圍. 【答案】(1);(2). 【解析】試題分析:(1)首先根據(jù)三角形面積公式, ,求解,再根據(jù)余弦定理,求;(2)根據(jù)正弦定理 ,用正弦表示表示 ,再根據(jù)三角函數(shù)恒等變形為,最后根據(jù)角的范圍求解. 試題解析:(1)∵, 的面積為, , ∴,∴. 由余弦定理得 . ∴. 練習2. 在中,內(nèi)角的對邊分別為,且. (1)求角的大小; (2)若,求的范圍. 【答案】(1) ;(2) 范圍為. 【解析】(1)由及正弦定理可得, ∵, ∴則有故, 又∵, ∴; (2)由正弦定理
8、, , 可得, ∴ = ∵, ∴, ∴, ∴, 即的范圍為. 練習3. 在中,角的對邊分別為,且. (1)求角的大??; (2)若,且,求邊長的取值范圍. 【答案】(1) ;(2) . (2)∵,∴ , 由正弦定理,得,∴ , ∵,∴,∴, ∴. 練習4. 已知函數(shù). (Ⅰ)求函數(shù)的單調(diào)遞增區(qū)間; (Ⅱ)在△中,角的對邊分別為,若為銳角且, ,求的取值范圍. 【答案】(1) ,單調(diào)增區(qū)間(2) (2), 所以 解得,又,在△中, ,等邊三角形時等號成立,所以,又因為是三角形所以,所以。 4.三角形中角的范圍問題陷阱 例4.已知分別是內(nèi)角的對邊,
9、且依次成等差數(shù)列. (Ⅰ)若,試判斷的形狀; (Ⅱ)若為鈍角三角形,且,試求的取值范圍. 【答案】(Ⅰ)正三角形;(Ⅱ) 【解析】(Ⅰ)由正弦定理及,得 三內(nèi)角成等差數(shù)列, , 由余弦定理,得, , 又為正三角形, (Ⅱ)由(Ⅰ)知, 中 由題意,知, 所求代數(shù)式的取值范圍是 【防陷阱措施】對于題目中所給的銳角三角形或者鈍角三角形,要注意三個角的范圍 練習1. 在銳角中, . (1)若的面積等于,求; (2)求的面積的取值范圍. 【答案】(1)(2) 【解析】(1)∵,由正弦定理得, ∵,∴,得. 由得, 所以由解得. (2)由正弦定
10、理得, ∴. 又,∴ . 因為為銳角三角形,∴, ∴. 練習2. 在中, 分別是角的對邊,且. (1)求的大??; (2)求的取值范圍. 【答案】(1)(2) (Ⅱ),由得出: ,所以,所以 即的取值范圍是 練習3. 在中, , , 分別為內(nèi)角, , 的對邊,且, , 成等比數(shù)列. (1)求角的取值范圍; (2)若關于的不等式恒成立,求的取值范圍. 【答案】(1) (2) 【解析】(1)∵,∴, 所以當且僅當時, ,故. 練習4. 已知銳角的三個內(nèi)角的對邊分別為,且. (1)求角; (2)若,求的取值范
11、圍. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)由余弦定理,可得, 所以,所以, 又,所以. (2)由正弦定理, , 所以 , 因為是銳角三角形, 所以得, 所以, , 即. 練習4. 已知分別是的內(nèi)角對的邊, . (1)若, 的面積為,求; (2)若,求的取值范圍. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)∵, 的面積為, , ∴,∴. 由余弦定理得 . ∴. 5.多個三角形的問題 例5. 如圖,在邊長為2的正三角形中, 為的中點, 分別在邊上. (1)若,求的長; (2)若,問:當取
12、何值時, 的面積最???并求出面積的最小值. 【答案】(1)(2)時, 的面積的最小值為 【解析】(1)在中, , 由余弦定理得, , 得,解得; (2)設, 在中,由正弦定理,得, 所以,同理, 故, 因為,所以當時, 的最大值為1,此時的面積取到最小值.即時, 的面積的最小值為. 【防陷阱措施】本題主要考查正弦定理及余弦定理的應用以及三角形面積公式,屬于難題.在解與三角形有關的問題時,正弦定理、余弦定理是兩個主要依據(jù). 除了直接利用兩定理求邊和角以外,恒等變形過程中 ,當條件中同時出現(xiàn) 及 、 時,往往用余弦定理,而題設中如果邊和正弦、余弦函數(shù)交叉出現(xiàn)時,往往運用正弦定理
13、將邊化為正弦函數(shù)再結合和、差、倍角的正余弦公式進行解答. 練習1.如圖所示,△ABC中,D為AC的中點,AB=2,BC=. (1).求cos∠ABC的值; (2).求BD的值. 【答案】(1) ;(2) . 【解析】試題分析:(1)在△ABC中利用正弦定理可求sinC,利用大邊對大角可得C為銳角,利用同角三角函數(shù)基本關系式可求cosC,利用兩角差的余弦函數(shù)公式即可計算得解cos∠ABC的值. (2)由兩角和差公式得到 在△ABC中, , 在△ABD中, 練習2.的內(nèi)角的對邊分別為,其中,且,延長線段到點,使得. (Ⅰ)求證: 是直角; (Ⅱ)求的值. 【
14、答案】(1)詳見解析;(2) 【解析】證明: (Ⅱ)設, 在中,因為, 所以,所以. 在中, ,即, 所以, 所以, 即,整理得, 所以,即. 6.三角的實際應用 例6. 已知某漁船在漁港O的南偏東60°方向,距離漁港約160海里的B處出現(xiàn)險情,此時在漁港的正上方恰好有一架海事巡邏飛機A接到漁船的求救信號,海事巡邏飛機迅速將情況通知了在C處的漁政船并要求其迅速趕往出事地點施救.若海事巡邏飛機測得漁船B的俯角為68.20°,測得漁政船C的俯角為63.43°,且漁政船位于漁船的北偏東60°方向上. (Ⅰ)計算漁政船C與漁港O的距離; (Ⅱ)若漁政船以每小時25
15、海里的速度直線行駛,能否在3小時內(nèi)趕到出事地點? (參考數(shù)據(jù):sin68.20°≈0.93,tan68.20°≈2.50,shin63.43°≈0.90,tan63.43°≈2.00, ≈3.62, ≈3.61) 【答案】(1); (2)可在3小時內(nèi)趕到出事地點 【解析】試題分析:(1)由,結合正切的定義可求得得, 海里 再由余弦定理得 (2由) 可在3小時內(nèi)趕到出事地點 試題解析: (2) 可在3小時內(nèi)趕到出事地點 【防陷阱措施】把實際問題轉(zhuǎn)化為解三角形問題,并注意方向角和方位角 練習1. 如圖, 米,從點發(fā)出的光線經(jīng)水平
16、放置于處的平面鏡(大小忽略不計)反射后過點,已知米, 米. (1)求光線的入射角(入射光線與法線的夾角)的大??; (2)求點相對于平面鏡的垂直距離與水平距離的長. 【答案】(1)(2)點相對于平面鏡的垂直距離與水平距離的長分別為米、米. 【解析】試題分析:(1)先由余弦定理解出,再根據(jù)光的反射定律得,解得入射角(2)在中,可得,及,代入數(shù)值可得結果. 試題解析:解:(Ⅰ)如圖,由光的反射定律, , . 在中,根據(jù)余弦定理,得 . 因為,所以, . 即光線的入射角的大小為. (Ⅱ)據(jù)(Ⅰ),在中, , 所以(米), (米),
17、即點相對于平面鏡的垂直距離與水平距離的長分別為米、米. 7.三角形中的最值問題 (1)周長的最值 例7.在中,內(nèi)角所對的邊分別為,已知, . (1)當時,求的面積; (2)求周長的最大值. 【答案】(1);(2)6. 【解析】(1)由 得 得, (2)由余弦定理及已知條件可得: . 由得, 故周長的最大值為6,當且僅當三角形為正三角形取到. 【防陷阱措施】解答中涉及到三角形的正弦定理和余弦定理的應用,三角形的面積公式和三角形的周長等知識點的綜合運用,試題有一定的綜合性,屬于中檔試題,解答中熟記三角形的正弦定理與余弦定理,合理應用是解答的關鍵 練習1.在中,角的對
18、邊分別為,且. (1)若,求面積的最大值; (2)若,求的周長. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)由正弦定理得, ∵,∴,∴,∵,∴. ∵,∴,∴,(當且僅當,即時取等號). ∴的最大值為. (2)∵, ,∴,解得或(舍), ∴的周長為. 練習2. 在 中,角所對的邊分別為,且. (1)若依次成等差數(shù)列,且公差為,求的值; (2)若,試用表示的周長,并求周長的最大值. 【答案】(1)(2) 【解析】(1) 成等差數(shù)列,且公差為,又,恒等變形得 ,解得或,又. (2)面積最值 例8. 已知分別為角的對邊,它的外接圓的半徑為為常數(shù)),并且滿足等式成立.
19、(1)求; (2)求的面積的最大值. 【答案】(1)(2) 【解析】(1)由, ∴, 由正弦定理得, , ,代入得, 由余弦定理,∴. (2)由(1)知, , 所以 , 當且僅當時, . 【防陷阱措施】注意幾個問題:(1)面積公式的選??;(2)與均值不等式的聯(lián)系,注意均值不等式求最值的條件。 練習1. 已知中,角對邊分別是, ,且的外接圓半徑為. (1)求角的大??; (2)求面積的最大值. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)由得 . 又∵,∴,∴ ∴. 又∵,∴. (2) . ∴當,即時, . 練習2. 在中, 分別是角的對邊,且
20、. (I)求的大小; (II)若為的中點,且,求面積最大值. 【答案】(I);(II). 試題解析:(I)由,得, , , , 又 . (II)在中,由余弦定理得. 在中,由余弦定理得, 二式相加得, 整理得 , , 所以的面積, 當且僅當時“”成立. 的面積的最大值為. 練習
21、3. 在中,角、、的對邊分別為、、,且滿足. (1)求角的大??; (2)若,求面積的最大值. 【答案】(1)(2) (2)取中點,則 在中, (注:也可將兩邊平方) 即 , 所以,當且僅當, 時取等號 此時,其最大值為 8.正余弦的混合及靈活應用 例9. 的內(nèi)角所對的邊分別為,已知. (1)求; (2)若的面積為,求. 【答案】(1)(2) (2)由,得,即, 又,得, 所以,又. 【防陷阱措施】解答時注意正弦定理、余弦定理的選取,一般有平方關系時使用余弦定理。 練習1. 的內(nèi)角的對邊分別為,已知. (1)求;
22、 (2)若,求的面積的最大值. 【答案】(1);(2). 【解析】(1)由已知及正弦定理可得, 在中, , ∴, ∴, 從而, ∵, ∴, ∴, ∴; (2)解法:由(1)知,∴, ∵,∴, ∵, ∴, ∵, ∴(當且僅當時等號成立), ∴; 解法二:由正弦定理可知, ∵, ∴, ∴, ∴, ∵, ∴, ∴當,即時, 取最大值. 練習2. 的內(nèi)角的對邊分別為,且. (1)證明: 成等比數(shù)列; (2)若角的平分線交于點,且,求. 【答案】(1)見解析;(2). 【解析】.解法一: (1)因為, 所以 , 化簡可得, 由正弦定
23、理得, ,故成等比數(shù)列. (2)由題意,得, 又因為是角平分線,所以,即, 化簡得, ,即. 由(1)知, ,解得, 再由得, (為中邊上的高), 即,又因為,所以. 【注】利用角平分線定理得到同樣得分, 在中由余弦定理可得, , 在中由余弦定理可得, , 即,求得. 解法二:(1)同解法一. 解法三: (1)同解法一. (2)同解法二, . 在中由余弦定理可得, , 由于,從而可得, 在中由余弦定理可得, ,求得, 在中由正弦定理可得, ,即. 【注】若求得的值后,在中應用正弦定理求得的,請類比得分. 解法四: (1)同解法一. (2)同解法一
24、, . 在中由余弦定理得, , 在中由余弦定理得, , 因為,所以有, 故, 整理得, ,即. 9.三角形的判斷問題 例10. (1)在銳角中, , ,求的值及的取值范圍; (2)在中,已知,試判斷的形狀. 【答案】(1);(2)直角三角形. 【解析】(1)設,由正弦定理得, ∴. 由銳角得, 又,故. ∴. (2)由題, ,∴ 由正弦定理得, ∴為直角三角形. 【防陷阱措施】有關三角形中的最值和取值范圍問題,有時從邊的角度借助基本不等式去求,有時邊轉(zhuǎn)角借助輔助角公式化為三角函數(shù)的最值和范圍去求,但要根據(jù)題意求出角的范圍,再求三角函數(shù)值的范圍,判斷三角形形狀
25、問題,一般要借助正弦定理和余弦定理進行“邊轉(zhuǎn)角”,找出角的大小或關系,判斷出三角形形狀,或借助正弦定理和余弦定理進行“角轉(zhuǎn)邊”,找出邊與邊的關系,判斷出三角形形狀. 練習1. 已知的外接圓半徑,角A、B、C的對邊分別是a、b、c,且. (I)求角B和邊長b; (II)求面積的最大值及取得最大值時的a、c的值,并判斷此時三角形的形狀. 【答案】(Ⅰ)3;(Ⅱ)等邊三角形. 【解析】試題分析:(Ⅰ)運用兩角和的正弦公式將已知等式化簡整理,得到,根據(jù)三角函數(shù)的誘導公式可得,從而得出,可得,最后由正弦定理可得的長;(Ⅱ)由且,利用余弦定理算出,再根據(jù)基本不等式算出,利用三角形的面積公式算出
26、,從而得到當且僅當時, 有最大值,進而得到此時是等邊三角形. 試題解析:(Ⅰ) ,即 , 又, , ,即 又 ……4分 由正弦定理有: ,于是 (Ⅱ)由余弦定理得, ,即,當且僅當時取“=” ,即求面積的最大值為 聯(lián)立,解得 又 ∴為等邊三角形. 【規(guī)律總結】本題主要考查利用正弦定理、余弦定理、兩角和的正弦公式及三角形面積公式、判斷三角形形狀,屬于中檔題.判
27、斷三角形狀的常見方法是:(1)通過正弦定理和余弦定理,化邊為角,利用三角變換得出三角形內(nèi)角之間的關系進行判斷;(2)利用正弦定理、余弦定理,化角為邊,通過代數(shù)恒等變換,求出邊與邊之間的關系進行判斷;(3)根據(jù)余弦定理確定一個內(nèi)角為鈍角進而知其為鈍角三角形. 三.高考真題演練 1.【2015高考新課標1,理16】在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,則AB的取值范圍是 . 【答案】(,) 【考點定位】正余弦定理;數(shù)形結合思想 【名師點睛】本題考查正弦定理及三角公式,作出四邊形,發(fā)現(xiàn)四個為定
28、值,四邊形的形狀固定,邊BC長定,平移AD,當AD重合時,AB最長,當CD重合時AB最短,再利用正弦定理求出兩種極限位置是AB的長,即可求出AB的范圍,作出圖形,分析圖形的特點是找到解題思路的關鍵. 2.【2016高考新課標2理數(shù)】的內(nèi)角的對邊分別為,若,,,則 . 【答案】 【解析】 試題分析:因為,且為三角形內(nèi)角,所以,,又因為, 所以. 考點: 三角函數(shù)和差公式,正弦定理. 【名師點睛】在解有關三角形的題目時,要有意識地考慮用哪個定理更適合,或是兩個定理都要用,要抓住能夠利用某個定理的信息.一般地,如果式子中含有角的余弦或邊的二次式,要考慮用余弦定理;如果式子
29、中含有角的正弦或邊的一次式,則考慮用正弦定理;以上特征都不明顯時,則要考慮兩個定理都有可能用到. 3【2015高考重慶,理13】在ABC中,B=,AB=,A的角平分線AD=,則AC=_______. 【答案】 【解析】由正弦定理得,即,解得,,從而,所以,. 【考點定位】解三角形(正弦定理,余弦定理) 【名師點晴】解三角形就是根據(jù)正弦定理和余弦定理得出方程進行的.當已知三角形邊長的比時使用正弦定理可以轉(zhuǎn)化為邊的對角的正弦的比值,本例第一題就是在這種思想指導下求解的;當已知三角形三邊之間的關系式,特別是邊的二次關系式時要考慮根據(jù)余弦定理把邊的關系轉(zhuǎn)化為角的余弦關系式,再考慮問題的下一步
30、解決方法. 4.【2015高考天津,理13】在 中,內(nèi)角 所對的邊分別為 ,已知的面積為 , 則的值為 . 【答案】 【解析】因為,所以, 又,解方程組得,由余弦定理得 ,所以. 【考點定位】同角三角函數(shù)關系、三角形面積公式、余弦定理. 【名師點睛】本題主要考查同角三角函數(shù)關系、三角形面積公式、余弦定理.解三角形是實際應用問題之一,先根據(jù)同角三角關系求角的正弦值,再由三角形面積公式求出,解方程組求出的值,用余弦定理可求邊有值.體現(xiàn)了綜合運用三角知識、正余弦定理的能力與運算能力,是數(shù)學重要思想方法的體現(xiàn). 5【2015高考湖北,理13】如圖,一輛汽車在一條水
31、平的公路上向正西行駛,到處時測得公路北側(cè)一山頂D在西偏北的方向上,行駛600m后到達處,測得此山頂在西偏北的方向上,仰角為,則此山的高度 m. 【答案】 【解析】依題意,,,在中,由, 所以,因為,由正弦定理可得,即m, 在中,因為,,所以,所以m. 【考點定位】三角形三內(nèi)角和定理,三角函數(shù)的定義,有關測量中的的幾個術語,正弦定理. 【名師點睛】本題是空間四面體問題,不能把四邊形看成平面上的四邊形. 6【2017課標1,理17】△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知△ABC的面積為 (1)求sinBsinC; (2)若6cosB
32、cosC=1,a=3,求△ABC的周長. 【解析】 試題分析:(1)由三角形面積公式建立等式,再利用正弦定理將邊化成角,從而得出的值;(2)由和計算出,從而求出角,根據(jù)題設和余弦定理可以求出和的值,從而求出的周長為. 試題解析:(1)由題設得,即. 由正弦定理得. 故. 【考點】三角函數(shù)及其變換. 【名師點睛】在處理解三角形問題時,要注意抓住題目所給的條件,當題設中給定三角形的面積,可以使用面積公式建立等式,再將所有邊的關系轉(zhuǎn)化為角的關系,有時需將角的關系轉(zhuǎn)化為邊的關系;解三角形問題常見的一種考題是“已知一條邊的長度和它所對的角,求面積或周長的取值范圍”或者“已知一條邊的長度
33、和它所對的角,再有另外一個條件,求面積或周長的值”,這類問題通法思路是:全部轉(zhuǎn)化為角的關系,建立函數(shù)關系式,如,從而求出范圍,或利用余弦定理以及基本不等式求范圍;求具體的值直接利用余弦定理和給定條件即可. 7.【2017課標II,理17】的內(nèi)角所對的邊分別為,已知, (1)求; (2)若,的面積為,求。 【答案】(1); (2)。 【解析】 試題分析:利用三角形內(nèi)角和定理可知,再利用誘導公式化簡,利用降冪公式化簡,結合求出;利用(1)中結論,利用勾股定理和面積公式求出,從而求出。 試題解析:(1)由題設及, ,故。 上式兩邊平方,整理得, 解得(舍去),。 (2)由得,故
34、。 又,則。 由余弦定理及得: 所以b=2。 【考點】 正弦定理;余弦定理;三角形面積公式。 【名師點睛】解三角形問題是高考高頻考點,命題大多放在解答題的第一題,主要利用三角形的內(nèi)角和定理,正、余弦定理、三角形面積公式等知識解題,解題時要靈活利用三角形的邊角關系進行“邊轉(zhuǎn)角”“角轉(zhuǎn)邊”,另外要注意三者的關系,這樣的題目小而活,備受老師和學生的歡迎。 8.【2017課標3,理17】△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知 ,a=2,b=2. (1)求c; (2)設D為BC邊上一點,且ADAC,求△ABD的面積. 【答案】(1) ; (2) 【解析】 解得
35、: (舍去), . (2)由題設可得 ,所以 . 故△ABD面積與△ACD面積的比值為 . 又△ABC的面積為 ,所以△ABD的面積為 . 【考點】 余弦定理解三角形;三角形的面積公式 【名師點睛】在解決三角形問題中,面積公式最常用,因為公式中既有邊又有角,容易和正弦定理、余弦定理聯(lián)系起來.正、余弦定理在應用時,應注意靈活性,已知兩角和一邊,該三角形是確定的,其解是唯一的;已知兩邊和一邊的對角,該三角形具有不唯一性,通常根據(jù)三角函數(shù)值的有界性和大邊對大角定理進行判斷. 9【2017北京,理15】在△ABC中, =60°,c=a. (Ⅰ)求sinC的值; (Ⅱ)若a=7,求△AB
36、C的面積. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】 試題解析:解:(Ⅰ)在△ABC中,因為,, 所以由正弦定理得. (Ⅱ)因為,所以. 由余弦定理得, 解得或(舍). 所以△ABC的面積. 【考點】1.正余弦定理;2.三角形面積;3.三角恒等變換. 【名師點睛】高考中經(jīng)常將三角變換與解三角形知識綜合起來命題,如果式子中含有角的余弦或邊的二次式,要考慮用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或邊的一次式時,則考慮用正弦定理實現(xiàn)邊角互化;以上特征都不明顯時,則要考慮兩個定理都有可能用到.而三角變換中主要是“變角、變函數(shù)名和變運算形式”,其中的核心是“變角”,即注意角之間的結構差異,
37、彌補這種結構差異的依據(jù)就是三角公式 10.【2017天津,理15】在中,內(nèi)角所對的邊分別為.已知,,. (Ⅰ)求和的值; (Ⅱ)求的值. 【答案】 (1) .(2) 【解析】試題分析:利用正弦定理“角轉(zhuǎn)邊”得出邊的關系,再根據(jù)余弦定理求出, 進而得到,由轉(zhuǎn)化為,求出,進而求出,從而求出的三角函數(shù)值,利用兩角差的正弦公式求出結果. 試題解析:(Ⅰ)在中,因為,故由,可得.由已知及余弦定理,有,所以. 由正弦定理,得. 所以,的值為,的值為. (Ⅱ)由(Ⅰ)及,得,所以, .故. 考點:正弦定理、余弦定理、解三角形 【名師點睛】利用正弦定理進行“邊轉(zhuǎn)角”尋求角的關系,利
38、用“角轉(zhuǎn)邊”尋求邊的關系,利用余弦定理借助三邊關系求角,利用兩角和差公式及二倍角公式求三角函數(shù)值. 利用正、余弦定理解三角形問題是高考高頻考點,經(jīng)常利用三角形內(nèi)角和定理,三角形面積公式,結合正、余弦定理解題. 11.【2016年高考北京理數(shù)】(本小題13分) 在ABC中,. (1)求 的大??; (2)求 的最大值. 【答案】(1);(2). 【解析】 試題分析:(1)根據(jù)余弦定理公式求出的值,進而根據(jù)的取值范圍求的大??; 考點:1.三角恒等變形;2.余弦定理. 【名師點睛】正、余弦定理是應用極為廣泛的兩個定理,它將三角形的邊和角有機地聯(lián)系起來,從而使三角與幾何產(chǎn)生聯(lián)系,為求與
39、三角形有關的量(如面積、外接圓、內(nèi)切圓半徑和面積等)提供了理論依據(jù),也是判斷三角形形狀、證明三角形中有關等式的重要依據(jù).其主要方法有:化角法,化邊法,面積法,運用初等幾何法.注意體會其中蘊涵的函數(shù)與方程思想、等價轉(zhuǎn)化思想及分類討論思想. 12.【2016高考新課標1卷】 (本小題滿分為12分) 的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知 (I)求C; (II)若的面積為,求的周長. 【答案】(I)(II) 【解析】 試題分析:(I)先利用正弦定理進行邊角代換化簡得得,故;(II)根據(jù).及得.再利用余弦定理得 .再根據(jù)可得的周長為. 試題解析:(I)由已知及正弦定理得,,
40、即. 故. 可得,所以. (II)由已知,. 又,所以. 由已知及余弦定理得,. 故,從而. 所以的周長為. 考點:正弦定理、余弦定理及三角形面積公式 【名師點睛】三角形中的三角變換常用到誘導公式, ,就是常用的結論,另外利用正弦定理或余弦定理處理條件中含有邊或角的等式,??紤]對其實施“邊化角”或“角化邊.” 13.【2016高考山東理數(shù)】(本小題滿分12分) 在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知 (Ⅰ)證明:a+b=2c; (Ⅱ)求cosC的最小值. 【答案】(Ⅰ)見解析;(Ⅱ) 【解析】 試題分析:(Ⅰ)根據(jù)兩角和的正弦公式、正切公式、正
41、弦定理即可證明; (Ⅱ)根據(jù)余弦定理公式表示出cosC,由基本不等式求cosC的最小值. 試題解析:由題意知, 化簡得, 即. 因為, 所以. 從而. 由正弦定理得. 考點:1.和差倍半的三角函數(shù);2. 正弦定理、余弦定理;3. 基本不等式. 【名師點睛】此類題目是解三角形問題中的典型題目,可謂相當經(jīng)典.解答本題,關鍵在于能利用三角公式化簡三角恒等式,利用正弦定理實現(xiàn)邊角轉(zhuǎn)化,達到證明目的;三角形中的求角問題,往往要利用余弦定理用邊表示角的函數(shù).本題覆蓋面較廣,能較好的考查考生的基本運算求解能力及復雜式子的變形能力等.9. 14【2015江蘇高考,15】(本小題滿分
42、14分) 在中,已知. (1)求的長; (2)求的值. 【答案】(1);(2) 【解析】 試題分析:(1)已知兩邊及夾角求第三邊,應用余弦定理,可得的長,(2)利用(1)的結果,則由余弦定理先求出角C的余弦值,再根據(jù)平方關系及三角形角的范圍求出角C的正弦值,最后利用二倍角公式求出的值. 試題解析:(1)由余弦定理知,, 所以. (2)由正弦定理知,,所以. 因為,所以為銳角,則. 因此. 【考點定位】余弦定理,二倍角公式 【名師點晴】如果式子中含有角的余弦或邊的二次式,要考慮用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或邊的一次式時,則考慮用正弦定理;以上特征都不明顯時,
43、則要考慮兩個定理都有可能用到.已知兩角和一邊或兩邊及夾角,該三角形是確定的,其解是唯一的;已知兩邊和一邊的對角,該三角形具有不唯一性,本題解是唯一的,注意開方時舍去負根. 15.【2016高考江蘇卷】(本小題滿分14分) 在中,AC=6, (1)求AB的長; (2)求的值. 【答案】(1)(2) 【解析】 試題分析:(1)利用同角三角函數(shù)關系求 再利用正弦定理求 (2)利用誘導公式及兩角和余弦公式分別求,最后根據(jù)兩角差余弦公式求,注意開方時正負取舍. 試題解析:解(1)因為所以 由正弦定理知,所以 考點:同角三角函數(shù)關系,正余弦定理,兩角和與差公式 【名師點睛】
44、三角函數(shù)是以角為自變量的函數(shù),因此解三角函數(shù)題,首先從角進行分析,善于用已知角表示所求角,即注重角的變換.角的變換涉及誘導公式、同角三角函數(shù)關系、兩角和與差公式、二倍角公式、配角公式等,選用恰當?shù)墓?,是解決三角問題的關鍵,明確角的范圍,對開方時正負取舍是解題正確的保證. 16【2015高考新課標2,理17】(本題滿分12分) 中,是上的點,平分,面積是面積的2倍. (Ⅰ)求; (Ⅱ)若,,求和的長. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【解析】(Ⅰ),,因為,,所以.由正弦定理可得. (Ⅱ)因為,所以.在和中,由余弦定理得 ,. .由(Ⅰ)知,所以. 【考點定位】1、三角形面積公
45、式;2、正弦定理和余弦定理. 【名師點睛】本題考查了三角形的面積公式、角分線、正弦定理和余弦定理,由角分線的定義得角的等量關系,由面積關系得邊的關系,由正弦定理得三角形內(nèi)角正弦的關系;分析兩個三角形中和互為相反數(shù)的特點結合已知條件,利用余弦定理列方程,進而求. 17.【2015湖南理17】設的內(nèi)角,,的對邊分別為,,,,且為鈍角. (1)證明:; (2)求的取值范圍. 【答案】(1)詳見解析;(2). 【解析】 試題分析:(1)利用正弦定理,將條件中的式子等價變形為,再結合條件從而得證;(2)利用(1)中的結論,以及三角恒等變形,將轉(zhuǎn)化為只與有關的表達式,再利用三角函數(shù)的性質(zhì)即可
46、求解. 【考點定位】1.正弦定理;2.三角恒等變形;3.三角函數(shù)的性質(zhì). 【名師點睛】本題主要考查了利用正弦定理解三角形以及三角恒等變形等知識點,屬于中檔題,高考解答題對三角三角函數(shù)的考查主要以三角恒等變形,三角函數(shù)的圖象和性質(zhì),利用正余弦定理解三角形為主,難度中等,因此只要掌握基本的解題方法與技巧即可,在三角函數(shù)求值問題中,一般運用恒等變換,將未知角變換為已知角求解,在研究三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)問題時,一般先運用三角恒等變形,將表達式轉(zhuǎn)化為一個角的三角函數(shù)的形式求解,對于三角函數(shù)與解三角形相結合的題目,要注意通過正余弦定理以及面積公式實現(xiàn)邊角互化,求出相關的邊和角的大小. 18.【2015高考新課標2,理17】(本題滿分12分) 中,是上的點,平分,面積是面積的2倍. (Ⅰ) 求; (Ⅱ)若,,求和的長. 【答案】(Ⅰ);(Ⅱ). 【考點定位】1、三角形面積公式;2、正弦定理和余弦定理. 【名師點睛】本題考查了三角形的面積公式、角分線、正弦定理和余弦定理,由角分線的定義得角的等量關系,由面積關系得邊的關系,由正弦定理得三角形內(nèi)角正弦的關系;分析兩個三角形中和互為相反數(shù)的特點結合已知條件,利用余弦定理列方程,進而求. 47
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