新高考数学二轮考点培优专题(精讲+精练)18 解三角形中的结构不良问题(2份打包,原卷版+含解析)
展开一、“结构不良问题”的解题策略
(1)题目所给的三个可选择的条件是平行的,无论选择哪个条件,都可解答题目;
(2)在选择的三个条件中,并没有哪个条件让解答过程比较繁杂,只要推理严谨、过程规范,都会得满分,但计算要细心、准确,避免出现低级错误导致失分.
二、“正弦定理”与“余弦定理”的选用策略
在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.
(1)如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;
(2)如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;
(3)以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
三、“边化角”或“角化边”的变换策略
(1)若式子中含有正弦的齐次式,优先考虑正弦定理“角化边”;
(2)若式子中含有 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的齐次式,优先考虑正弦定理“边化角”;
(3)若式子中含有余弦的齐次式,优先考虑余弦定理“角化边”;
(4)代数式变形或者三角恒等变换前置;
(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理求解;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到三角形的内角和定理.
二、题型精讲精练
【典例1】在 SKIPIF 1 < 0 中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足 SKIPIF 1 < 0
(1)求角B;
(2)在① SKIPIF 1 < 0 的外接圆的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 的周长为12,③ SKIPIF 1 < 0 ,这三个条件中任选一个,求 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【分析】(1)由已知,根据给的 SKIPIF 1 < 0 ,先使用正弦定理进行边角转化全部转化成角的关系,然后再利用 SKIPIF 1 < 0 ,把 SKIPIF 1 < 0 换掉,展开和差公式合并同类项,然后根据角B的取值范围,即可完成求解;
(2)由已知,根据第(1)问计算出的角B,若选①,现根据给的外接圆的面积计算出外接圆半径R,然后根据角B利用正弦定理计算出边长b,然后使用余弦定理结合基本不等式求解ac的最值,即可完成面积最值得求解;若选②,利用 SKIPIF 1 < 0 ,表示出三边关系,利用余弦定理借助基本不等式求解出a+c的最值,然后再利用基本不等式找到ac与a+c的关系,从而求解出面积的最值;若选③,可根据边长b、角B借助余弦定理使用基本不等式直接求解出ac的最值,即可完成面积最值得求解.
【详解】(1)∵ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0 ∴ SKIPIF 1 < 0
∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
(2)若选①,设 SKIPIF 1 < 0 的外接圆半径为R,
则 SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
由余弦定理,得: SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.即 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0
若选②∵ SKIPIF 1 < 0 ,∴ SKIPIF 1 < 0
由余弦定理 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0
∴ SKIPIF 1 < 0 (舍)或 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立
∴ SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立
若选③,由余弦定理,得: SKIPIF 1 < 0
即 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立.
∴ SKIPIF 1 < 0 即 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0
【题型训练1-刷真题】
一、解答题
1.(2023·北京·统考高考真题)设函数 SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
(2)已知 SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递增, SKIPIF 1 < 0 ,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使函数 SKIPIF 1 < 0 存在,求 SKIPIF 1 < 0 的值.
条件①: SKIPIF 1 < 0 ;
条件②: SKIPIF 1 < 0 ;
条件③: SKIPIF 1 < 0 在区间 SKIPIF 1 < 0 上单调递减.
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,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 .
(2)条件①不能使函数 SKIPIF 1 < 0 存在;条件②或条件③可解得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)把 SKIPIF 1 < 0 代入 SKIPIF 1 < 0 的解析式求出 SKIPIF 1 < 0 ,再由 SKIPIF 1 < 0 即可求出 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若选条件①不合题意;若选条件②,先把 SKIPIF 1 < 0 的解析式化简,根据 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的单调性及函数的最值可求出 SKIPIF 1 < 0 ,从而求出 SKIPIF 1 < 0 的值;把 SKIPIF 1 < 0 的值代入 SKIPIF 1 < 0 的解析式,由 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 即可求出 SKIPIF 1 < 0 的值;若选条件③:由 SKIPIF 1 < 0 的单调性可知 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,则与条件②所给的条件一样,解法与条件②相同.
【详解】(1)因为 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,最小值为 SKIPIF 1 < 0 .
若选条件①:因为 SKIPIF 1 < 0 的最大值为 SKIPIF 1 < 0 ,最小值为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 无解,故条件①不能使函数 SKIPIF 1 < 0 存在;
若选条件②:因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,且 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;
若选条件③:因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上单调递增,在 SKIPIF 1 < 0 上单调递减,
所以 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处取得最小值 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 .
以下与条件②相同.
2.(2021·北京·统考高考真题)在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使 SKIPIF 1 < 0 存在且唯一确定,求 SKIPIF 1 < 0 边上中线的长.
条件①: SKIPIF 1 < 0 ;
条件②: SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 ;
条件③: SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ;
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;(2)答案不唯一,具体见解析.
【分析】(1)由正弦定理化边为角即可求解;
(2)若选择①:由正弦定理求解可得不存在;
若选择②:由正弦定理结合周长可求得外接圆半径,即可得出各边,再由余弦定理可求;
若选择③:由面积公式可求各边长,再由余弦定理可求.
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,则由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
与 SKIPIF 1 < 0 矛盾,故这样的 SKIPIF 1 < 0 不存在;
若选择②:由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 的外接圆半径为 SKIPIF 1 < 0 ,
则由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
则周长 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 边上的中线的长度为:
SKIPIF 1 < 0 ;
若选择③:由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
则由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 边上的中线的长度为:
SKIPIF 1 < 0 .
【题型训练2-刷模拟】
一、解答题
1.(2023·四川·校联考模拟预测)已知锐角 SKIPIF 1 < 0 的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.在下列三个条件① SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 中任选一个,回答下列问题.
(1)求A;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)条件①:根据向量平行的坐标表示转化 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ;条件②:根据正弦定理转化为 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ;条件③:将条件中的余弦转化为正弦,再用正弦定理与余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)根据余弦定理及基本不等式求得 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【详解】(1)选择条件①,因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形可知 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
选择条件②,因为 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形可知 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形可知 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
选择条件③,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
根据余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形可知 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以根据余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,满足条件.
则 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
2.(2023·北京东城·统考模拟预测)已知函数 SKIPIF 1 < 0 .在下面两个条件中选择其中一个,完成下面两个问题:
条件①:在 SKIPIF 1 < 0 图象上相邻的两个对称中心的距离为 SKIPIF 1 < 0 ;
条件②: SKIPIF 1 < 0 的一条对称轴为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求ω;
(2)将 SKIPIF 1 < 0 的图象向右平移 SKIPIF 1 < 0 个单位(纵坐标不变),得到函数 SKIPIF 1 < 0 的图象,求函数 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 上的值域.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)由三角函数的恒等变换对 SKIPIF 1 < 0 进行化简,再分别由条件①②求 SKIPIF 1 < 0 的值.
(2)由三角函数的平移变换得 SKIPIF 1 < 0 的解析式,再由函数的定义域求值域即可.
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
选①: SKIPIF 1 < 0 图象上相邻两个对称中心的距离为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
选②: SKIPIF 1 < 0 的一条对称轴为 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0
(2)将 SKIPIF 1 < 0 的图象向右移 SKIPIF 1 < 0 个单位长度(纵坐标不变),
得到函数 SKIPIF 1 < 0 的图象
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 的值域为 SKIPIF 1 < 0 .
3.(2023·全国·模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 ,③ SKIPIF 1 < 0 这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答问题.
在 SKIPIF 1 < 0 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且______.
(1)求角C;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 外接圆的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据正弦定理、两角和的正弦公式和辅助角公式化简计算,即可求出C;
(2)根据正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,利用余弦定理和基本不等式计算可得 SKIPIF 1 < 0 ,结合三角形的面积公式计算即可求解.
【详解】(1)选条件①.
SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选条件②.
由 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 .
而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选条件③.
由 SKIPIF 1 < 0 及正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,而 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)设 SKIPIF 1 < 0 外接圆的半径为R,则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 .
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时等号成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
4.(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测) SKIPIF 1 < 0 的内角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且______.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的面积;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
在① SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 这两个条件中任选一个,补充在横线中,并解答.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)若选①则根据余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,于是利用平方公式得 SKIPIF 1 < 0 ,即可得 SKIPIF 1 < 0 的值,再根据面积公式即可得 SKIPIF 1 < 0 的面积;若选②根据向量数量积定义得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,于是利用平方公式得 SKIPIF 1 < 0 ,即可得 SKIPIF 1 < 0 的值,再根据面积公式即可得 SKIPIF 1 < 0 的面积;
(2)由正弦定理得即可求得 SKIPIF 1 < 0 的值.
【详解】(1)若选① SKIPIF 1 < 0 ,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
若选② SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由正弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
5.(2023·云南昆明·昆明一中校考模拟预测) SKIPIF 1 < 0 的内角A,B,C所对边分别为a,b,c,点O为 SKIPIF 1 < 0 的内心,记△OBC, SKIPIF 1 < 0 的面积分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,已知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)若 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形,求AC的取值范围;
(2)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 中选一个作为条件,判断△ABC是否存在,若存在,求出 SKIPIF 1 < 0 的面积,若不存在,说明理由.(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.)
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2)答案见解析
【分析】(1)由题意,根据 SKIPIF 1 < 0 的内切圆的性质可得 SKIPIF 1 < 0 ,利用正、余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,结合角C的取值范围即可求解;
(2)选择①,根据正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,方程无解即△ABC不存在.选择②,根据三角恒等变换可得 SKIPIF 1 < 0 ,由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,结合三角形的面积公式计算即可.选择③,由(1),根据余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,方程无解即△ABC不存在.
【详解】(1)设 SKIPIF 1 < 0 的内切圆半径为r,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,化简得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 为锐角三角形,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以AC的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)选择①,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,方程无实数解,所以 SKIPIF 1 < 0 不存在.
选择②,由 SKIPIF 1 < 0 得: SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 存在且唯一, SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 .
选择③,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
方程无实数解,所以 SKIPIF 1 < 0 不存在.
6.(2023·四川成都·四川省成都列五中学校考模拟预测)在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 的大小;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,且__________,求 SKIPIF 1 < 0 的周长.请在下列三个条件中,选择其中的一个条件补充到上面的横线中,并完成作答.① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 .
注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据条件,利用 SKIPIF 1 < 0 和正弦的和角公式,化简即可得出结果;
(2)选①,利用正弦定理和条件得出 SKIPIF 1 < 0 ,选②,利用条件和三角形面积公式得出 SKIPIF 1 < 0 ,选③,利用条件和数量积的定义得出
SKIPIF 1 < 0 ,再利用余弦定即可得到结果.
【详解】(1)由正弦定理: SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)若选①,根据正弦定理和(1)可知, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
若选②,由题知 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
若选③,即 SKIPIF 1 < 0 ,由数量积定义得 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,
故三个条件任选一个条件,都可以得到 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理,得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 .
7.(2023·河北·统考模拟预测)在 SKIPIF 1 < 0 中,内角A,B,C对应的边为a,b,c, SKIPIF 1 < 0 的面积为S,若 SKIPIF 1 < 0 .
(1)当 SKIPIF 1 < 0 时,求A;
(2)若角B为 SKIPIF 1 < 0 的最大内角.从下面①②③中选取两个作为条件,证明另外一个成立,
① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 .
注:若选择不同的组合分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0 ;
(2)答案见详解.
【分析】(1)由题意,根据正弦定理、特殊角的三角函数值和辅助角公式化简计算可得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解;
(2)分别以①②③中选取2个作为条件,根据正、余弦定理和三角形的面积公式计算,可证得第3个条件成立.
【详解】(1) SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若选①②为条件.
SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由(1) SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
有 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
又 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即③成立;
若选①③为条件.
SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即②成立;
若选②③为条件.
SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)得 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,等式两边同时平方,得 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
当 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,与B为 SKIPIF 1 < 0 的最大内角矛盾,
故 SKIPIF 1 < 0 ,又由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,即①成立.
8.(2023·云南曲靖·统考模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 这三个条件中选择一个补充在下面问题中的横线上,然后求解.
问题:在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,______.(说明:只需选择一个条件填入求解,如果三个都选择并求解的,只按选择的第一种情形评分)
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 的大小;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 内切圆的半径.
【答案】(1)条件选择见解析, SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选①,利用正弦定理化边为角,再根据两角差的正弦公式化简即可得解;
选②,根据两角差的余弦公式结合三角形内角和定理化简即可;
选③,利用正弦定理化边为角,再结合商数关系化简即可;
(2)先利用余弦定理求出 SKIPIF 1 < 0 ,再根据三角形的面积公式求出面积,再根据等面积法即可得解.
【详解】(1)选①,由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
化简得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
选②,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
选③,因为 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 内切圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 周长为 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 内切圆的半径为 SKIPIF 1 < 0 .
9.(2023·宁夏中卫·统考二模)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;
③ SKIPIF 1 < 0 ;这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并进行解答.问题:在 SKIPIF 1 < 0 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且_______.
(1)求角C;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 的内切圆半径为 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选择①根据两角和的正切公式化简可得角,选择②由正弦定理统一为边,再由余弦定理求解,选择③根据正弦定理统一为角,由辅助角公式求解;
(2)由余弦定理及三角形面积公式联立求解即可.
【详解】(1)选择①:由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中, SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选择②:由已知及正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选择③:由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,①
由等面积公式得 SKIPIF 1 < 0 .
即 SKIPIF 1 < 0 .
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,②
联立①②,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
10.(2023·重庆·统考模拟预测)如图所示,已知圆 SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 的外接圆,圆 SKIPIF 1 < 0 的直径 SKIPIF 1 < 0 .设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,在下面给出条件中选一个条件解答后面的问题,
① SKIPIF 1 < 0 ;
② SKIPIF 1 < 0 ;
③ SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .选择条件______.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 的周长的取值范围.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)若选①利用正弦定理将边化角,再结合两角和的余弦公式及诱导公式求出 SKIPIF 1 < 0 ,在利用正弦定理计算可得;若选②,根据同角三角函数的基本关系、和差角公式及诱导公式求出 SKIPIF 1 < 0 ,在利用正弦定理计算可得;若选③,利用面积公式及余弦定理求出 SKIPIF 1 < 0 ,在利用正弦定理计算可得;
(2)由题知 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,利用正弦定理得到 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,再根据三角恒等变换公式及正弦函数的性质计算可得.
【详解】(1)若选①,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
显然 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 外接圆的半径 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
若选②,因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 外接圆的半径 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
若选③, SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 外接圆的半径 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由题知 SKIPIF 1 < 0 ,设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
11.(2023·湖南益阳·统考模拟预测) SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 ,从下列三个条件中任选一个作为已知条件,并解答问题.① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 的面积为 SKIPIF 1 < 0 .
(1)求角A的大小;
(2)求 SKIPIF 1 < 0 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.
【答案】(1)选择条件见解析, SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选①②时,利用正弦定理边化角,结合三角恒等变换即可求得答案;选③时,龙三角形面积公式结合余弦定理即可求得答案;
(2)方法一:利用三角恒等变换化简 SKIPIF 1 < 0 为只含有一个三角函数的形式,结合正弦函数性质,即可得答案;
方法二:利用余弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,再由正弦定理边化角,可得 SKIPIF 1 < 0 ,结合基本不等式即可求得答案.
【详解】(1)选择① SKIPIF 1 < 0 由正弦定理可得, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
选择② SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ;
选择③ SKIPIF 1 < 0 由 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,由于 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)方法一:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
方法二:由余弦定理, SKIPIF 1 < 0 ,
再由正弦定理, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时“=”成立.
又因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
12.(2023·宁夏石嘴山·平罗中学校考模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 的对边分别是 SKIPIF 1 < 0 ,且满足________.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选①:由 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,利用正弦定理和三角形内角性质化简得到 SKIPIF 1 < 0 ,求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解;
选②:由正弦定理和三角函数的性质得到 SKIPIF 1 < 0 ,得到 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解;
选③:由余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 ,即可求解;
(2)由余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 ,结合基本不等式求得 SKIPIF 1 < 0 ,结合面积公式,即可求解.
【详解】(1)解:选①:因为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0
由 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得: SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选②:因为 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选③:因为 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
又因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:因为 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理知 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
可得 SKIPIF 1 < 0 ,
又由 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时,等号成立,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的面积 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 的面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
13.(2023·山西吕梁·统考三模)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ,这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.
已知 SKIPIF 1 < 0 的内角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,___________.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 的面积为2, SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 的周长.
注:如选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)根据所选条件,利用正弦定理边化角,结合两角和的正弦公式化简,可求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)由面积公式求得 SKIPIF 1 < 0 ,再利用余弦定理求得 SKIPIF 1 < 0 ,可得 SKIPIF 1 < 0 的周长.
【详解】(1)若选①,由已知得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
若选②,由已知及正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
由 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由 SKIPIF 1 < 0 的面积为2,得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
由(1)可得 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 .
14.(2023·全国·模拟预测)从① SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 的面积),③ SKIPIF 1 < 0 这三个条件中任选一个,补充在下面横线上,并加以解答.
在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 的对边分别为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,且______.
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 的大小;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 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.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选条件①:利用正弦定理结合余弦定理可得出 SKIPIF 1 < 0 ,求出 SKIPIF 1 < 0 的值,结合角 SKIPIF 1 < 0 的取值范围可求得角 SKIPIF 1 < 0 的值;
选条件②:利用三角形的面积公式结合切化弦可求得 SKIPIF 1 < 0 的值,结合角 SKIPIF 1 < 0 的取值范围可求得角 SKIPIF 1 < 0 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 SKIPIF 1 < 0 的值,结合角 SKIPIF 1 < 0 的取值范围可求得角 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)利用余弦定理可得出 SKIPIF 1 < 0 ,利用基本不等式结合三角形三边关系可求得 SKIPIF 1 < 0 的取值范围.
【详解】(1)解:选条件①:因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以由正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,整理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
选条件②:因为 SKIPIF 1 < 0 ,
由三角形的面积公式可得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,所以, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ;
选条件③:因为 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 ,
所以, SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 、 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,故 SKIPIF 1 < 0 .
(2)解:由 SKIPIF 1 < 0 及正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
又由(1)知 SKIPIF 1 < 0 ,所以由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
由基本不等式可得 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,
又 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的取值范围为 SKIPIF 1 < 0 .
15.(2023·河北邯郸·统考二模)已知条件:① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 .
从三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.
问题:在 SKIPIF 1 < 0 中,角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所对的边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,满足:___________.
(1)求角 SKIPIF 1 < 0 的大小;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的平分线交于点 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 周长的最大值.
注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分
【答案】(1)条件选择见解析, SKIPIF 1 < 0 ;
(2) SKIPIF 1 < 0 .
【分析】(1)选①,利用余弦定理求解作答;选②,利用二倍角正弦、正弦定理边化角求解作答;选③,利用二倍角的余弦公式计算作答.
(2)根据给定条件,结合(1)的结论求出 SKIPIF 1 < 0 ,再利用正弦定理结合三角恒等变换求解作答.
【详解】(1)选择条件①, SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,
整理得 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
选择条件②, SKIPIF 1 < 0 ,
于是 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理得, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,因此 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
选择条件③, SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,因为 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
则 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)知, SKIPIF 1 < 0 ,有 SKIPIF 1 < 0 ,
而 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的平分线交于点 SKIPIF 1 < 0 ,即有 SKIPIF 1 < 0 ,于是 SKIPIF 1 < 0 ,
设 SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理得, SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 的周长为 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,
则当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 的周长取得最大值 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 周长的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
16.(2023·海南·海口市琼山华侨中学校联考模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 ;③ SKIPIF 1 < 0 这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并解答.
问题:已知函数 SKIPIF 1 < 0 ______.
(1)求函数 SKIPIF 1 < 0 的最小正周期及单调递减区间;
(2)在 SKIPIF 1 < 0 中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,S为 SKIPIF 1 < 0 的面积.若 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有最小值 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)最小正周期 SKIPIF 1 < 0 ,单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)三个条件中任选一个,利用三角恒等变换化简 SKIPIF 1 < 0 ,根据三角函数的性质求解;
(2)根据 SKIPIF 1 < 0 的解析式及三角函数的性质求得 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .由余弦定理结合基本不等式可得 SKIPIF 1 < 0 ,从而可得 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值.
【详解】(1)选择条件①:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的最小正周期 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
选择条件②:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的最小正周期 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
选择条件③:
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0
SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的最小正周期 SKIPIF 1 < 0 .
令 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以函数 SKIPIF 1 < 0 的单调递减区间为 SKIPIF 1 < 0 .
(2)因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以当 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 时, SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 在 SKIPIF 1 < 0 处有最小值 SKIPIF 1 < 0 ,且 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
由余弦定理 SKIPIF 1 < 0 可得 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
当且仅当 SKIPIF 1 < 0 时取等号,故 SKIPIF 1 < 0 面积的最大值为 SKIPIF 1 < 0 .
17.(2023·江苏·校联考模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 ,② SKIPIF 1 < 0 这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并完成解答.
在 SKIPIF 1 < 0 中,内角 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 所对应的边分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,且满足________.
(1)求 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 为 SKIPIF 1 < 0 边上的一点,且 SKIPIF 1 < 0 ,求 SKIPIF 1 < 0 .
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选①:由条件和正弦定理得 SKIPIF 1 < 0 ,根据 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 ,根据二倍角公式得出 SKIPIF 1 < 0 ,进而得出 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 的范围即可求出 SKIPIF 1 < 0 ;选②:由二倍角公式及同角三角函数的平方关系得出 SKIPIF 1 < 0 ,解出 SKIPIF 1 < 0 ,再结合 SKIPIF 1 < 0 的范围即可求出 SKIPIF 1 < 0 ;
(2)首先在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理求出 SKIPIF 1 < 0 和 SKIPIF 1 < 0 ,在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理得出 SKIPIF 1 < 0 ,由 SKIPIF 1 < 0 得出 SKIPIF 1 < 0 代入,结合二倍角公式即可得出答案.
【详解】(1)选择①:
在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 .
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
选择②:
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 ,
解得 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 (舍去),
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
(2)在 SKIPIF 1 < 0 中,由余弦定理 SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,解得 SKIPIF 1 < 0 ,
SKIPIF 1 < 0 ,
在 SKIPIF 1 < 0 中,由正弦定理得: SKIPIF 1 < 0 ,
得 SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所 SKIPIF 1 < 0 .
18.(2023·海南·统考模拟预测)在① SKIPIF 1 < 0 ;② SKIPIF 1 < 0 这两个条件中任选一个,补充在下面问题中并解答.
问题:已知△ABC中,点M在线段BC上,且 SKIPIF 1 < 0 , , SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 .
(1)求 SKIPIF 1 < 0 的值;
(2)求AM的值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1) SKIPIF 1 < 0
(2) SKIPIF 1 < 0
【分析】(1)选择条件①,利用切化弦公式、正弦两角和公式、正弦定理进行求解;
选择条件②,利用余弦二倍角公式、正弦定理进行求解;
(2)由 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 ,接合余弦定理进行求解.
【详解】(1)若选择条件①:
依题意, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,
由正弦定理,得 SKIPIF 1 < 0 .
在△ABM中,有 SKIPIF 1 < 0 ,①
在△ACM中,有 SKIPIF 1 < 0 ,②
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
若选择条件②:
因为 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,
即 SKIPIF 1 < 0 ,由正弦定理,得 SKIPIF 1 < 0 ,
故 SKIPIF 1 < 0 .
在△ABM中,有 SKIPIF 1 < 0 ,①
在△ACM中,有 SKIPIF 1 < 0 .②
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,又 SKIPIF 1 < 0
所以 SKIPIF 1 < 0 得 SKIPIF 1 < 0 .
(2)由(1)可知 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,
在△ABM中, SKIPIF 1 < 0 ,
在△ACM中, SKIPIF 1 < 0 ,
因为 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 ,
所以 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 .
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