所属成套资源:2026年新高考数学大一轮复习精品讲义全归纳(学生版+解析)
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2026年新高考数学大一轮复习讲义全归纳(新高考专用4.4解三角形(3大考点+9大)(讲义+精练)(学生版+解析)
展开 这是一份2026年新高考数学大一轮复习讲义全归纳(新高考专用4.4解三角形(3大考点+9大)(讲义+精练)(学生版+解析),共13页。试卷主要包含了正弦定理等内容,欢迎下载使用。
\l "_Tc209427208" 01 课标要求 PAGEREF _Tc209427208 \h 2
\l "_Tc209427209" 02 落实主干知识 PAGEREF _Tc209427209 \h 3
\l "_Tc209427210" 一、正弦定理、余弦定理 PAGEREF _Tc209427210 \h 3
\l "_Tc209427211" 二、三角形的面积公式 PAGEREF _Tc209427211 \h 3
\l "_Tc209427212" 三、实际应用问题 PAGEREF _Tc209427212 \h 3
\l "_Tc209427213" 常用二级结论 PAGEREF _Tc209427213 \h 4
\l "_Tc209427214" 03 探究核心题型 PAGEREF _Tc209427214 \h 6
\l "_Tc209427215" 题型一:利用公式解三角形 PAGEREF _Tc209427215 \h 6
\l "_Tc209427216" 题型二:判断三角形解的个数 PAGEREF _Tc209427216 \h 7
\l "_Tc209427217" 题型三:三角形的形状判断 PAGEREF _Tc209427217 \h 8
\l "_Tc209427218" 题型四:三角形的面积 PAGEREF _Tc209427218 \h 9
\l "_Tc209427219" 题型五:与平面几何有关的问题 PAGEREF _Tc209427219 \h 10
\l "_Tc209427220" 题型六:与三角函数性质的结合应用 PAGEREF _Tc209427220 \h 12
\l "_Tc209427221" 题型七:实际应用问题 PAGEREF _Tc209427221 \h 14
\l "_Tc209427222" 题型八:周长问题 PAGEREF _Tc209427222 \h 16
\l "_Tc209427223" 题型九:倍角问题 PAGEREF _Tc209427223 \h 17
\l "_Tc209427224" 04 好题赏析(一题多解) PAGEREF _Tc209427224 \h 19
\l "_Tc209427225" 05 数学思想方法 PAGEREF _Tc209427225 \h 20
\l "_Tc209427226" ①数形结合 PAGEREF _Tc209427226 \h 20
\l "_Tc209427227" ②转化与化归 PAGEREF _Tc209427227 \h 20
\l "_Tc209427228" ③分类讨论 PAGEREF _Tc209427228 \h 21
\l "_Tc209427229" 06 课时精练(真题、模拟题) PAGEREF _Tc209427229 \h 22
\l "_Tc209427230" 基础过关篇 PAGEREF _Tc209427230 \h 22
\l "_Tc209427231" 能力拓展篇 PAGEREF _Tc209427231 \h 25
1、掌握正弦定理、余弦定理及其变形.
2、理解三角形的面积公式并能应用.
3、能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.
一、正弦定理、余弦定理
1、正弦定理和余弦定理:指的内角的对边,指的外接圆半径
二、三角形的面积公式
(1);
(2);
(3);
(4);
三、实际应用问题
(1)距离问题
(2)高度问题
常用二级结论
1、方法技巧:解三角形多解情况
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
2、在解三角形题目中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则常用:
(1)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“角化边”;
(2)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“边化角”;
(3)若式子含有的齐次式,优先考虑余弦定理,“角化边”;
(4)代数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使用;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到.
3、三角形中的射影定理
在 中,;;.
题型一:利用公式解三角形
【典例1-1】(2025·高三·四川·学业考试)已知的内角的对边分别为,且,则( )
A.3B.4C.5D.6
【典例1-2】(2025·陕西西安·模拟预测)中内角,,所对的边分别为,,,若,且,则( )
A.B.C.D.2
【解题总结】
(1)涉及三角形两边以及对角的问题优先考虑正弦定理,其中包含 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①已知两边+其中一边的对角类型; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②已知两角+其中一角的对边类型.
(2)涉及三角形三边加一个内角的问题选择余弦定理,其中包含 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①已知三边求一内角的类型; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②已知两边和一内角,求另一边的类型(若该内角为两边的夹角,直接使用公式求解;若内角不为夹角,则用公式建立方程求解.)
【变式1-1】(2025·四川巴中·模拟预测)在中,若,则( )
A.B.C.D.
【变式1-2】(2025·广东梅州·模拟预测)在中,,则( )
A.B.C.D.
【变式1-3】(2025·高三·江苏常州·开学考试)在中,已知,则边的长为( )
A.B.C.D.
【变式1-4】(2025·高三·河北衡水·开学考试)在中,内角,,所对的边分别为,,,且,则的值为( )
A.B.C.D.
题型二:判断三角形解的个数
【典例2-1】(2025·高三·黑龙江·开学考试)在中,内角所对边分别为,已知,且三角形有两解,则角A的取值范围是( )
A.B.C.D.
【典例2-2】(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,,B.,,
C.,,D.,,
【解题总结】
三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.
【变式2-1】符合下列条件的三角形有2个解的是( )
A.,,B.,,
C.,,D.,,
【变式2-2】在△ABC中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.B.
C.D.
【变式2-3】张老师整理旧资料时发现一题部分字迹模糊不清,只能看到:在中,,,分别是角,,的对边,已知,,求边,显然缺少条件,若他打算补充的大小,并使得只有一解,的取值不可能是( )
A.B.C.D.
【变式2-4】由下列条件解三角形问题中,对解的情况描述正确的是( )
A.,,,有两解B.,,,有两解
C.,,,有两解D.,,,无解
题型三:三角形的形状判断
【典例3-1】在中,角A,B,C所对的边分别为,且成等比数列,设的面积为,若,则的形状为( ).
A.直角三角形B.钝角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【典例3-2】已知的内角所对的边分别为,,则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【解题总结】
(1)判断三角形形状的两种思路
①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.
②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.
【变式3-1】已知三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,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
【变式3-2】在中, 若, 则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【变式3-3】(2025·内蒙古赤峰·三模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.不确定的
【变式3-4】在中,,则“”是“是钝角三角形”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
题型四:三角形的面积
【典例4-1】在中, .
(1)求;
(2)求c以及的值.
【典例4-2】中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角C的值;
(2)求的最大值;
(3)若AB边上的中线CD长为,求的面积.
【解题总结】
与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.
【变式4-1】(2025·湖南永州·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求;
(2)若,面积为,求c.
【变式4-2】(2025·四川巴中·模拟预测)在中,内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,点在边上,,求的面积.
【变式4-3】(2025·高三·河南商丘·开学考试)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角B的大小;
(2)若的外接圆半径,求的面积.
【变式4-4】(2025·高三·广西桂林·开学考试)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积.
题型五:与平面几何有关的问题
【典例5-1】(2025·高三·山东·开学考试)如图, 在△ABC中,.取BC边中点D, 连接AD,设E为AD中点,连接BE 并延长与△ABC交于点F,则EF 的长为 .
【典例5-2】托勒密是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名的,该定理指出:圆的内接凸四边形两组对边乘积的和等于两条对角线的乘积.如图,已知四边形的四个顶点在同一个圆的圆周上,,是两条对角线,,且为正三角形,则四边形的面积为 .
【变式5-1】(2025·陕西安康·模拟预测)如图,由一个等腰三角形与一个直角三角形拼接成一个平面四边形,且,,,则当的长最大时,的值为 .
【变式5-2】如图,在平面四边形中,,,,,则 .
【变式5-3】如图,在中,,,、是边上的两点,且,则 .
【变式5-4】如图,在直角中,,为上的点,为上的点,若,,,,则 .
题型六:与三角函数性质的结合应用
【典例6-1】(2025·高三·上海·期中)已知函数 .
(1)若是三角形中一内角,且 ,求的值;
(2)若,且,求的值.
【典例6-2】(2025·广东佛山·模拟预测)已知的内角A,,所对的边分别为,,,的最大值为.
(1)求角;
(2)若点在上,满足,且,,解这个三角形.
【解题总结】
正、余弦定理与三角函数性质的结合应用,主要体现在解三角形问题中。通过利用正弦定理和余弦定理,可以方便地求解三角形的边长和角度。同时,结合三角函数的性质,如和差化积、积化和差等,可以进一步简化计算过程,提高解题效率。
【变式6-1】(2025·高三·上海虹口·期中)已知向量.设.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在中,角所对的边分别为.若,三角形的面积为,求边的长.
【变式6-2】已知函数
(1)当时, 求函数的值域;
(2)已知的内角满足,点是边的中点,,,求三角形的面积.
【变式6-3】已知向量,,设函数.
(1)求函数的单调递增区间及其图象的对称轴方程;
(2)已知分别为三角形的内角对应的三边长,为锐角,,且恰是函数在上的最大值,求三角形的面积.
【变式6-4】(2025·上海宝山·一模)已知函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,当,,且三角形ABC的面积为时,求a.
题型七:实际应用问题
【典例7-1】(2025·高三·福建·开学考试)崇妙保圣坚牢塔,位于福建省福州市鼓楼区乌石山东麓,塔用花岗石砌建,风化后呈黑色,故俗称“乌塔”.崇妙保圣坚牢塔呈八角形,七层檐,塔心有曲尺形通道供登攀,塔上浮雕佛像及碑刻,是研究五代闽国历史与艺术的珍贵资料.如图,某测绘小组为了测量崇妙保圣坚牢塔的实际高度,选取了与塔底在同一水平面内的两个测量基点,现测得m,在点测得塔顶的仰角为.取,则塔高约为( )
A.B.C.D.
【典例7-2】(2025·高三·河北衡水·开学考试)如图,两座山峰的高分别为,,为测量峰顶M和峰顶N之间的距离,测量队在B点(A,B,C在同一水平面上)测得M点的仰角为30°,N点的仰角为60°,且,则两座山峰峰顶之间的距离( )
A.200mB.C.400mD.600m
【解题总结】
根据题意画出图形,将题设已知、未知显示在图形中,建立已知、未知关系,利用三角知识求解.
【变式7-1】镇国寺塔亦称西塔,是一座方形七层楼阁式砖塔,是全国重点文物保护单位、国家3A级旅游景区.小胡同学想知道镇国寺塔的高度,他在塔的正东方向找到一座高为7.5m的建筑物,在地面上点C处(B,C,N在同一水平面上且三点共线)测得建筑物顶部A,镇国寺塔顶部M的仰角分别为15°和60°,在A处测得镇国寺塔顶部M的仰角为30°,则镇国寺塔的高度约为( )()
A.37.52mB.35.48mC.33.26mD.31.52m
【变式7-2】(2025·全国·模拟预测)某人在点观察河对岸的建筑物(在同一水平面上,在同一铅垂线上),已知在点观察建筑物上的点和点的仰角分别为和,,则( )
A.B.C.D.
【变式7-3】圭表(如图1)是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器,它包括一根直立的标竿(称为“表”)和一把呈南北方向水平固定摆放的与标竿垂直的长尺(称为“圭”).当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,日影长度最短的那一天定为夏至.图2是一个根据北京的地理位置设计的圭表的示意图,已知北京冬至正午太阳高度角(即)为,夏至正午太阳高度角(即)为,圭面上冬至线与夏至线之间的距离(即的长)为a,则表高(即的长)为( )
A.B.
C.D.
【变式7-4】如图,为了测量两山顶间的距离,飞机沿水平方向在两点进行测量,在同一个铅垂平面内,在A点测得在A的南偏东的方向上,在A的南偏东的方向上,在点测得在的南偏西的方向上,在的南偏东的方向上,且,则( )
A.B.C.D.
题型八:周长问题
【典例8-1】(2025·上海杨浦·模拟预测)在中,分别为角的对边.已知是一个面积为的锐角三角形,且,则的周长为 .
【典例8-2】(2025·高三·江苏扬州·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的周长为 .
【解题总结】
解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;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,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
【变式8-1】中,角、、的对边分别为a、b、c,若,则的周长为 .
【变式8-2】(2025·河南·模拟预测)在中,的面积为,则的周长为 .
【变式8-3】在中,若,且,则的周长为 .
【变式8-4】中,、、的对边分别为、、,且,,则的周长为
题型九:倍角问题
【典例9-1】在中,内角所对的边分别为,已知,则( )
A.B.C.D.
【典例9-2】在锐角中,,则的范围是( )
A.B.C.D.
【解题总结】
解三角形中的倍角关系,主要涉及到正弦、余弦等三角函数的倍角公式。这些公式允许我们通过已知的一个角的大小,来求解其两倍角的大小所对应的三角函数值,从而在解三角形问题时提供更多的信息和灵活性。
【变式9-1】已知的三个角的对边分别是,若,,则( )
A.B.C.D.
【变式9-2】(2025·湖北武汉·模拟预测)已知的三个角,,的对边分别是,,,若,,则( )
A.B.C.D.
【变式9-3】(2025·吉林长春·模拟预测)的内角所对的边分别为,则( )
A.2B.C.D.1
【变式9-4】(2025·全国·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,,,,则( )
A.1B.2C.3D.4
1.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为( )
A.B.C.D.
2.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .
3.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
①数形结合
1.在中,,的角平分线AD交BC于点D,若,则
A.B.C.1D.
2.铸于明嘉靖十二年的泰山岱庙铁塔,造型质朴雄伟,原有十三级,抗日战争中被日军飞机炸毁,现仅存三级,它的底座是近似圆形的,如图我国古代工匠已经知道,将长方体砖块以某个固定的角度相接就可砌出近似圆形的建筑,现存铁塔的底座是用10块一样的长方体砖块砌成的近似圆形的墙面,每块长方体砖块底面较长的边长为1个单位,相邻两块砖之间的夹角固定为,如图2,则此近似圆形墙面内部所能容纳最大圆的半径是( )
A.B.C.D.
3.在平面凸四边形ABCD中,,,,,,则( )
A.B.3C.D.
②转化与化归
4.在中,角所对的边分别为,已知,则下列结论一定正确的是
A.B.C.D.
5.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,若,D为BC边上的点,且,,,则
A.4B.C.D.
6.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的最小值是
A.B.C.D.
③分类讨论
7.在中,“”是“C为直角”的( )
A.充分但非必要条件B.必要但非充分条件
C.充要条件D.既非充分条件也非必要条件
8.在中,,,,则角A的大小为
A.B.或C.D.或
9.钝角的内角A,B,C的对边分别是,若,则的面积为
A.B.C.D.或
基础过关篇
1.(2025年高考全国二卷数学真题)在中,,,,则( )
A.B.C.D.
2.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)记的内角的对边分别为,若,,则( )
A.B.C.D.
3.(2023年北京高考数学真题)在中,,则( )
A.B.C.D.
4.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则( )
A.B.C.D.
5.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知为等腰直角三角形,AB为斜边,为等边三角形,若二面角为,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )
A.B.C.D.
6.(2024年上海秋季高考数学试题(网络收集版))已知点B在点C正北方向,点D在点C的正东方向,,存在点A满足,则 (精确到0.1度)
7.(2023年上海秋季高考数学试题(网络收集版))在中,已知,,,则 .
8.(2025年高考北京卷数学真题)在中,.
(1)求c的值;
(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,使得存在,求BC边上的高.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
9.(2025年高考天津卷数学真题)在中,角的对边分别为.已知,,.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求的值.
10.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
11.(2024年北京高考数学真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
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.
12.(2024年天津高考数学真题)在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
13.(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求面积.
14.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)在中,已知,,.
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
15.(2023年天津高考数学真题)在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
16.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
17.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)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.
能力拓展篇
1.(2025·安徽合肥·模拟预测)在中,内角所对的边分别是,若,,则的面积为( )
A.B.C.D.
2.在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A.B.C.D.
3.(多选题)(2025·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,设为抛物线的焦点,是上一点,点,若的延长线与交于点.记,,,则( )
A.B.C.D.
4.(多选题)已知锐角三角形中,角的对边分别为,有,则的取值不可能是( ).
A.B.C.D.
5.(2025·广东梅州·模拟预测)位于灯塔的正西方向且相距50海里的处有一艘甲船,需要海上加油,位于灯塔的东北方向的处有一艘乙船在甲船的北偏东方向上,则乙船前往支援处的甲船需要航行的最短距离是 海里.
6.(2025·江苏宿迁·三模)已知分别为三个内角的对边,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,为边上一点,满足,
①求的周长;
②求的长.
7.(2025·河北邯郸·一模)在锐角中,内角满足.
(1)求角;
(2)若,求面积的取值范围;
(3)证明:.
8.(2025·湖北武汉·模拟预测)记的内角的对边分别为,且.
(1)证明:;
(2)若,求.
9.(2025·河北唐山·模拟预测)在中,角所对的边分别是.已知,的面积为.
(1)求;
(2)为边上一点,
①若是的平分线,求线段的长;
②若,求.
10.(2025·黑龙江大庆·一模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
11.(2025·福建三明·模拟预测)在中,角,,所对的边是,,,已知,外接圆面积为.
(1)求的长;
(2)若,求的周长.
12.(2025·全国·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若平分,点在线段上,且,求的长.
13.(2025·福建福州·一模)在中,,为的中点,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
14.(2025·江苏连云港·模拟预测)在中,点在边上,,,.
(1)若,求;
(2)若,求.
定理
正弦定理
余弦定理
基本公式
;
;
.
常见
推论
(1),,;
(2),,;
(3);
(4).
;
;
.
类型
图形
方法
两点间不可到达的距离
余弦定理
两点间可视不可到达的距离
正弦定理
两个不可到达的点之间的距离
先用正弦定理,
再用余弦定理
类型
简图
计算方法
底部可达
测得BC=a,∠BCA=C,AB=a·tan C.
底部不可达
点B与C,D共线
测得CD=a及C与∠ADB的度数.
先由正弦定理求出AC或AD,再解三角形得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,再解三角形得AB的值.
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
解的个数
一解
两解
一解
一解
无解
4.4 解三角形
目录 TOC \ "1-2" \h \z \u
\l "_Tc209427208" 01 课标要求 PAGEREF _Tc209427208 \h 3
\l "_Tc209427209" 02 落实主干知识 PAGEREF _Tc209427209 \h 4
\l "_Tc209427210" 一、正弦定理、余弦定理 PAGEREF _Tc209427210 \h 4
\l "_Tc209427211" 二、三角形的面积公式 PAGEREF _Tc209427211 \h 4
\l "_Tc209427212" 三、实际应用问题 PAGEREF _Tc209427212 \h 4
\l "_Tc209427213" 常用二级结论 PAGEREF _Tc209427213 \h 5
\l "_Tc209427214" 03 探究核心题型 PAGEREF _Tc209427214 \h 7
\l "_Tc209427215" 题型一:利用公式解三角形 PAGEREF _Tc209427215 \h 7
\l "_Tc209427216" 题型二:判断三角形解的个数 PAGEREF _Tc209427216 \h 9
\l "_Tc209427217" 题型三:三角形的形状判断 PAGEREF _Tc209427217 \h 12
\l "_Tc209427218" 题型四:三角形的面积 PAGEREF _Tc209427218 \h 14
\l "_Tc209427219" 题型五:与平面几何有关的问题 PAGEREF _Tc209427219 \h 17
\l "_Tc209427220" 题型六:与三角函数性质的结合应用 PAGEREF _Tc209427220 \h 22
\l "_Tc209427221" 题型七:实际应用问题 PAGEREF _Tc209427221 \h 27
\l "_Tc209427222" 题型八:周长问题 PAGEREF _Tc209427222 \h 31
\l "_Tc209427223" 题型九:倍角问题 PAGEREF _Tc209427223 \h 34
\l "_Tc209427224" 04 好题赏析(一题多解) PAGEREF _Tc209427224 \h 37
\l "_Tc209427225" 05 数学思想方法 PAGEREF _Tc209427225 \h 42
\l "_Tc209427226" ①数形结合 PAGEREF _Tc209427226 \h 42
\l "_Tc209427227" ②转化与化归 PAGEREF _Tc209427227 \h 44
\l "_Tc209427228" ③分类讨论 PAGEREF _Tc209427228 \h 46
\l "_Tc209427229" 06 课时精练(真题、模拟题) PAGEREF _Tc209427229 \h 49
\l "_Tc209427230" 基础过关篇 PAGEREF _Tc209427230 \h 49
\l "_Tc209427231" 能力拓展篇 PAGEREF _Tc209427231 \h 60
1、掌握正弦定理、余弦定理及其变形.
2、理解三角形的面积公式并能应用.
3、能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.
一、正弦定理、余弦定理
1、正弦定理和余弦定理:指的内角的对边,指的外接圆半径
二、三角形的面积公式
(1);
(2);
(3);
(4);
三、实际应用问题
(1)距离问题
(2)高度问题
常用二级结论
1、方法技巧:解三角形多解情况
在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:
2、在解三角形题目中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则常用:
(1)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“角化边”;
(2)若式子含有的齐次式,优先考虑正弦定理,“边化角”;
(3)若式子含有的齐次式,优先考虑余弦定理,“角化边”;
(4)代数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使用;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到.
3、三角形中的射影定理
在 中,;;.
题型一:利用公式解三角形
【典例1-1】(2025·高三·四川·学业考试)已知的内角的对边分别为,且,则( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】A
【解析】由余弦定理可得,
解得.
故选:A
【典例1-2】(2025·陕西西安·模拟预测)中内角,,所对的边分别为,,,若,且,则( )
A.B.C.D.2
【答案】A
【解析】因为,所以,
则,由余弦定理得,
因为,所以,
由同角三角函数的基本关系得,解得,
由正弦定理得,故A正确.
故选:A.
【解题总结】
(1)涉及三角形两边以及对角的问题优先考虑正弦定理,其中包含 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①已知两边+其中一边的对角类型; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②已知两角+其中一角的对边类型.
(2)涉及三角形三边加一个内角的问题选择余弦定理,其中包含 = 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①已知三边求一内角的类型; = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②已知两边和一内角,求另一边的类型(若该内角为两边的夹角,直接使用公式求解;若内角不为夹角,则用公式建立方程求解.)
【变式1-1】(2025·四川巴中·模拟预测)在中,若,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由正弦定理可得,
又,所以,
因为,所以,故,
即,即
因为,所以,所以,即.
故选:B
【变式1-2】(2025·广东梅州·模拟预测)在中,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】在中,,由余弦定理得:
,所以.
故选:C.
【变式1-3】(2025·高三·江苏常州·开学考试)在中,已知,则边的长为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由正弦定理,,而,
则得,化简得①,
又由余弦定理,②,
将①与②联立消去,即可解得.
故选:D
【变式1-4】(2025·高三·河北衡水·开学考试)在中,内角,,所对的边分别为,,,且,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】因为,由正弦定理得,
又,由余弦定理得,
.
故选:A.
题型二:判断三角形解的个数
【典例2-1】(2025·高三·黑龙江·开学考试)在中,内角所对边分别为,已知,且三角形有两解,则角A的取值范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由正弦定理可得,
,可得,
由△ABC有两解知,有两个解,
故,即
,
或,
又, ∴ A为锐角,所以,
故选: .
【典例2-2】(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,,B.,,
C.,,D.,,
【答案】D
【解析】A:,,,为钝角且,有一解,故A错误;
B:,,,为锐角,,则无解,故B错误;
C:,,,为钝角且,则无解,故C错误;
D:,,,为锐角,,因,故有两解,故D正确.
故选:D
【解题总结】
三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.
【变式2-1】符合下列条件的三角形有2个解的是( )
A.,,B.,,
C.,,D.,,
【答案】C
【解析】对于A:因为,不符合两边之和大于第三边,所以无解,故A错误;
对于B:因为,所以,所以无解,故B错误;
对于C:由余弦定理得,所以,解得或,即有2个解,故C正确;
对于D:因为,所以,故,三角形只有一解,故D不正确.
故选:C.
【变式2-2】在△ABC中,内角A,B,C对应的边分别为a,b,c,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】对于A,由,,可得,所以三角形只有一解;
对于B,由,可得,所以,此时三角形有唯一的解;
对于C,由正弦定理,可得,可得B有两解,所以三角形有两解;
对于D,由余弦定理得,可得c有唯一的解,所以三角形只有一解.
故选:C.
【变式2-3】张老师整理旧资料时发现一题部分字迹模糊不清,只能看到:在中,,,分别是角,,的对边,已知,,求边,显然缺少条件,若他打算补充的大小,并使得只有一解,的取值不可能是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由题意可知三角形只有一个解,
由上图可知:
若只有一解,可知以为圆心,为半径的圆弧与有一个交点,
则或,即或,
所以的取值不可能为,
故选:B
【变式2-4】由下列条件解三角形问题中,对解的情况描述正确的是( )
A.,,,有两解B.,,,有两解
C.,,,有两解D.,,,无解
【答案】B
【解析】对于A,因为,可得,,,
则,故只能有一个值,所以三角形有一解,故A错误;
对于B,由于,即,所以三角形有两解,故B正确;
对于C,由于,故三角形为直角三角形,有一解,故C错误;
对于D,因为,,,有余弦定理,可求得唯一,所以三角形有一解,故D错误.
故选:B.
题型三:三角形的形状判断
【典例3-1】在中,角A,B,C所对的边分别为,且成等比数列,设的面积为,若,则的形状为( ).
A.直角三角形B.钝角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【答案】C
【解析】由,可得,解得,
因为,所以,
又因为成等比数列,可得.
由余弦定理得,所以,
因为,所以,解得,则,可得,
所以,所以为等边三角形.
故选:C.
【典例3-2】已知的内角所对的边分别为,,则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【解析】根据正弦定理可得:.
因为,所以.
所以或者.
即或者.
所以该三角形为等腰三角形或直角三角形.
故选:D.
【解题总结】
(1)判断三角形形状的两种思路
①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.
②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.
【变式3-1】已知三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,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
【解析】因为,故,
整理得,
即,故,
故或,故三角形为等腰或直角三角形,
故选:D.
【变式3-2】在中, 若, 则的形状为( )
A.直角三角形B.等腰三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形
【答案】A
【解析】由正弦定理和可得,
故,
由于,故,结合为三角形的内角,故,
故三角形为直角三角形,
故选:A
【变式3-3】(2025·内蒙古赤峰·三模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.不确定的
【答案】A
【解析】由余弦定理可得,
则.
因为,所以,所以是等腰三角形.
故选:A
【变式3-4】在中,,则“”是“是钝角三角形”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【解析】因为,,所以,
,即,
所以是钝角三角形,
当是钝角三角形,且时,
当为钝角时,,此时.
所以“”是“是钝角三角形”的充分不必要条件.
故选:.
题型四:三角形的面积
【典例4-1】在中, .
(1)求;
(2)求c以及的值.
【解析】(1)由,根据正弦定理得,,
因为,所以,
由,则,解得.
(2)由余弦定理得,,
则,解得(负值舍去),
所以.
【典例4-2】中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,.
(1)求角C的值;
(2)求的最大值;
(3)若AB边上的中线CD长为,求的面积.
【解析】(1)因为,由正弦定理,可得,
整理可得,由余弦定理得,所以,所以.
因为在中,,所以.
(2)因为,由正弦定理可得,可得,.
因为,所以.
,
所以,其中.
所以,当时,取得最大值,最大值为.
(3)由题可知,,
由(1)知,即,①
因为为边上的中线,所以,
两边平方得:,
所以,②
②①可得,可得,
所以的面积.
【解题总结】
与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化.
【变式4-1】(2025·湖南永州·模拟预测)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
(1)求;
(2)若,面积为,求c.
【解析】(1),,
,又,
,即,解得或,
,,;
(2)由(1)知,且,,,
面积为,,,
由余弦定理得,,
,.
【变式4-2】(2025·四川巴中·模拟预测)在中,内角的对边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,点在边上,,求的面积.
【解析】(1)由正弦定理得,,
因为,所以,即,
又因为,所以,故;
(2)由知,,
则有,
即,化简得,
在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
由,则,
则,化简得,
则,即,则(负值舍去),
所以.
【变式4-3】(2025·高三·河南商丘·开学考试)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角B的大小;
(2)若的外接圆半径,求的面积.
【解析】(1)因为,所以,
又,所以.
(2)由正弦定理,得,又,所以.
因为,所以,
由,得,所以,,又,所以.
所以的面积为.
【变式4-4】(2025·高三·广西桂林·开学考试)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,.
(1)求角的大小;
(2)若,求的面积.
【解析】(1)在中,由及余弦定理得,而,
所以.
(2)由,得,而,且,
则,解得,
所以的面积.
题型五:与平面几何有关的问题
【典例5-1】(2025·高三·山东·开学考试)如图, 在△ABC中,.取BC边中点D, 连接AD,设E为AD中点,连接BE 并延长与△ABC交于点F,则EF 的长为 .
【答案】/
【解析】作交于点,
因为点为中点,所以点为中点,即,
又因为为中点,即,
又因为,所以,即,
在,由余弦定理可得,
在中,,
则
,
所以,则.
故答案为:.
【典例5-2】托勒密是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名的,该定理指出:圆的内接凸四边形两组对边乘积的和等于两条对角线的乘积.如图,已知四边形的四个顶点在同一个圆的圆周上,,是两条对角线,,且为正三角形,则四边形的面积为 .
【答案】
【解析】设的边长为,因为为正三角形,所以.
因为,所以由托勒密定理,得,即,即.
因为四边形的四个顶点在同一个圆的圆周上,所以,又因为,所以.
在中,由余弦定理可得,又,,则,即,又,所以.
因此.
故答案为:.
【变式5-1】(2025·陕西安康·模拟预测)如图,由一个等腰三角形与一个直角三角形拼接成一个平面四边形,且,,,则当的长最大时,的值为 .
【答案】
【解析】设,
在中,由余弦定理,得.
因为,所以.
由正弦定理,得,所以.
因为,所以.
在中,由余弦定理,得
,
其中,,所以当时,,
所以.
综上,当的长最大时,的值为.
故答案为:.
【变式5-2】如图,在平面四边形中,,,,,则 .
【答案】/
【解析】设,在中,由正弦定理可得①,
由可得,则,,
在中,由正弦定理可得②,
①②两式相除,得,即,
整理得,故.
故答案为:
【变式5-3】如图,在中,,,、是边上的两点,且,则 .
【答案】/
【解析】因为,,则,
不妨设,则,
因为,则,
所以,,同理可得,
因为,则,
故,
由二倍角的余弦公式可得,可得,
所以,.
故答案为:.
【变式5-4】如图,在直角中,,为上的点,为上的点,若,,,,则 .
【答案】/
【解析】由题意,,
所以有,
一方面在中运用正弦定理得,即,
另一方面由以及,
得,又,
所以;
又在中运用正弦定理得,
即,所以;
注意到,
所以有.
故答案为:
题型六:与三角函数性质的结合应用
【典例6-1】(2025·高三·上海·期中)已知函数 .
(1)若是三角形中一内角,且 ,求的值;
(2)若,且,求的值.
【解析】(1)依题意,,由,
得,而为三角形内角,即,则,
因此或,所以或.
(2)由,且,得,即,
又,则,
所以
.
【典例6-2】(2025·广东佛山·模拟预测)已知的内角A,,所对的边分别为,,,的最大值为.
(1)求角;
(2)若点在上,满足,且,,解这个三角形.
【解析】(1)由
由题意及三角函数的性质可知:,即,
又,∴;
(2)
如图所示,易得,
∴(负值舍去),
由余弦定理可得:,,
显然:,由勾股定理逆定理可得.
综上.
【解题总结】
正、余弦定理与三角函数性质的结合应用,主要体现在解三角形问题中。通过利用正弦定理和余弦定理,可以方便地求解三角形的边长和角度。同时,结合三角函数的性质,如和差化积、积化和差等,可以进一步简化计算过程,提高解题效率。
【变式6-1】(2025·高三·上海虹口·期中)已知向量.设.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在中,角所对的边分别为.若,三角形的面积为,求边的长.
【解析】(1)因为,
则
,
令
得,
故函数的单调增区间为.
(2)因为,
所以,
又,则
所以,则,又,
,
所以,
由余弦定理可得:
,
故
【变式6-2】已知函数
(1)当时, 求函数的值域;
(2)已知的内角满足,点是边的中点,,,求三角形的面积.
【解析】(1);
当时,,,
,即的值域为.
(2),,
,,,即,
延长到点,使得,连接,
为中点,四边形为平行四边形,
在中,,,,
由余弦定理得:,
解得:,.
【变式6-3】已知向量,,设函数.
(1)求函数的单调递增区间及其图象的对称轴方程;
(2)已知分别为三角形的内角对应的三边长,为锐角,,且恰是函数在上的最大值,求三角形的面积.
【解析】(1)
,
由,,得,
所以函数的单调递增区间为,,
令,,解得,
所以曲线的对称轴方程为,.
(2)由(1)知,
当时,则当即时函数取得最大值,
又恰是函数在上的最大值,且为锐角,可得,
由余弦定理可得,解得或,
当时,三角形的面积,
当时,三角形的面积.
所以三角形的面积为或.
【变式6-4】(2025·上海宝山·一模)已知函数,.
(1)求函数的单调增区间;
(2)在锐角中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,当,,且三角形ABC的面积为时,求a.
【解析】(1)由题意可得,.
由,可得,
,.
所以,函数的单调增区间为.
(2)由(1)知,.
因为,所以,,则,,
又是锐角,所以,,解得,则.
又,,则,所以,.
根据余弦定理可得,,所以.
题型七:实际应用问题
【典例7-1】(2025·高三·福建·开学考试)崇妙保圣坚牢塔,位于福建省福州市鼓楼区乌石山东麓,塔用花岗石砌建,风化后呈黑色,故俗称“乌塔”.崇妙保圣坚牢塔呈八角形,七层檐,塔心有曲尺形通道供登攀,塔上浮雕佛像及碑刻,是研究五代闽国历史与艺术的珍贵资料.如图,某测绘小组为了测量崇妙保圣坚牢塔的实际高度,选取了与塔底在同一水平面内的两个测量基点,现测得m,在点测得塔顶的仰角为.取,则塔高约为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】在中,由正弦定理得,
则.
因为在点测得塔顶的仰角为,所以,
所以,故塔高约为.
故选:B
【典例7-2】(2025·高三·河北衡水·开学考试)如图,两座山峰的高分别为,,为测量峰顶M和峰顶N之间的距离,测量队在B点(A,B,C在同一水平面上)测得M点的仰角为30°,N点的仰角为60°,且,则两座山峰峰顶之间的距离( )
A.200mB.C.400mD.600m
【答案】A
【解析】在中,,.
在中,.
在中,
.
故选:A
【解题总结】
根据题意画出图形,将题设已知、未知显示在图形中,建立已知、未知关系,利用三角知识求解.
【变式7-1】镇国寺塔亦称西塔,是一座方形七层楼阁式砖塔,是全国重点文物保护单位、国家3A级旅游景区.小胡同学想知道镇国寺塔的高度,他在塔的正东方向找到一座高为7.5m的建筑物,在地面上点C处(B,C,N在同一水平面上且三点共线)测得建筑物顶部A,镇国寺塔顶部M的仰角分别为15°和60°,在A处测得镇国寺塔顶部M的仰角为30°,则镇国寺塔的高度约为( )()
A.37.52mB.35.48mC.33.26mD.31.52m
【答案】B
【解析】因为,
在中,,
在中,,,
则,
由正弦定理得,则,
所以,
即镇国寺塔的高度约为35.48m.
故选:B.
【变式7-2】(2025·全国·模拟预测)某人在点观察河对岸的建筑物(在同一水平面上,在同一铅垂线上),已知在点观察建筑物上的点和点的仰角分别为和,,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,
如图所示,在中,,,
由正弦定理可得,
则,
在中,.
故选:D.
【变式7-3】圭表(如图1)是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节气的天文仪器,它包括一根直立的标竿(称为“表”)和一把呈南北方向水平固定摆放的与标竿垂直的长尺(称为“圭”).当正午太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面上,圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,日影长度最短的那一天定为夏至.图2是一个根据北京的地理位置设计的圭表的示意图,已知北京冬至正午太阳高度角(即)为,夏至正午太阳高度角(即)为,圭面上冬至线与夏至线之间的距离(即的长)为a,则表高(即的长)为( )
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由题可知 ,
在△BAD中由正弦定理得:,
即,
又因为在中,,
所以.
故选:D
【变式7-4】如图,为了测量两山顶间的距离,飞机沿水平方向在两点进行测量,在同一个铅垂平面内,在A点测得在A的南偏东的方向上,在A的南偏东的方向上,在点测得在的南偏西的方向上,在的南偏东的方向上,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题可知:,
所以,
所以在中,,
在中,
在中,.
故选:C
题型八:周长问题
【典例8-1】(2025·上海杨浦·模拟预测)在中,分别为角的对边.已知是一个面积为的锐角三角形,且,则的周长为 .
【答案】/
【解析】由于三角形的面积为,所以,
因为,故(锐角三角形),
当时:,
则的周长为.
故答案为:.
【典例8-2】(2025·高三·江苏扬州·期末)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的周长为 .
【答案】
【解析】由得,
即,
即,
由以及诱导公式得,
又,
得,
又,由同角三角函数的基本关系得,
因为,根据正弦定理: ,
所以,,
由余弦定理得,
将代入上式得,
解得,所以的周长为
故答案为:
【解题总结】
解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;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,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
【变式8-1】中,角、、的对边分别为a、b、c,若,则的周长为 .
【答案】11
【解析】,即,
由积化和差公式可得:,,
故,也即,
,则,也即,
又因为,故可得;
又,则,即,则;
故,解得;
故的周长为.
故答案为:.
【变式8-2】(2025·河南·模拟预测)在中,的面积为,则的周长为 .
【答案】
【解析】因为,所以.
由余弦定理可得
.
则,所以的周长为.
故答案为:.
【变式8-3】在中,若,且,则的周长为 .
【答案】
【解析】由中,,且,
可得,解得,
又由余弦定理得,即,
可得,则,所以,
所以的周长为.
故答案为:.
【变式8-4】中,、、的对边分别为、、,且,,则的周长为
【答案】
【解析】由题意知,,
由正弦定理,得,
,
即,又,
所以,得,又,
所以;
由余弦定理,得,即,
由,解得,
所以的周长为.
故答案为:
题型九:倍角问题
【典例9-1】在中,内角所对的边分别为,已知,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】在中,由正弦定理得,
则,
而,因此,
所以.
故选:B
【典例9-2】在锐角中,,则的范围是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】在锐角中,,因为,,,
所以,,解得,
所以,,
而,
所以
可得,
所以由正弦定理可知:
,
因为,所以,
所以,即.
故选:A.
【解题总结】
解三角形中的倍角关系,主要涉及到正弦、余弦等三角函数的倍角公式。这些公式允许我们通过已知的一个角的大小,来求解其两倍角的大小所对应的三角函数值,从而在解三角形问题时提供更多的信息和灵活性。
【变式9-1】已知的三个角的对边分别是,若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,,所以,
因为,所以,所以,即,
又,得,
所以.
故选:D.
【变式9-2】(2025·湖北武汉·模拟预测)已知的三个角,,的对边分别是,,,若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】因为,所以,
因为,所以,
所以,即,
所以.
故选:D.
【变式9-3】(2025·吉林长春·模拟预测)的内角所对的边分别为,则( )
A.2B.C.D.1
【答案】A
【解析】因为,
所以,故,
由正弦定理可得,
所以,又,
所以,又,
所以,,
故
由勾股定理可得,
所以,
故选:A.
【变式9-4】(2025·全国·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,,,,则( )
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】在中,由正弦定理得,
得.
由余弦定理得,
化简整理得,得.
故选:C
1.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】法一:
连结交于,连结,则为的中点,如图,
因为底面为正方形,,所以,则,
又,,所以,则,
又,,所以,则,
在中,,
则由余弦定理可得,
故,则,
故在中,,
所以,
又,所以,
所以的面积为.
法二:
连结交于,连结,则为的中点,如图,
因为底面为正方形,,所以,
在中,,
则由余弦定理可得,故,
所以,则,
不妨记,
因为,所以,
即,
则,整理得①,
又在中,,即,则②,
两式相加得,故,
故在中,,
所以,
又,所以,
所以的面积为.
故选:C.
2.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .
【答案】
【解析】
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:.
3.(2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求A.
(2)若,,求的周长.
【解析】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)
由可得,即,
由于,故,解得
方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)
由,又,消去得到:
,解得,
又,故
方法三:利用极值点求解
设,则,
显然时,,注意到,
,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,
即,即,
又,故
方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)
设,由题意,,
根据向量的数量积公式, ,
则,此时,即同向共线,
根据向量共线条件,,
又,故
方法五:利用万能公式求解
设,根据万能公式,,
整理可得,,
解得,根据二倍角公式,,
又,故
(2)由题设条件和正弦定理
,
又,则,进而,得到,
于是,
,
由正弦定理可得,,即,
解得,
故的周长为
①数形结合
1.在中,,的角平分线AD交BC于点D,若,则
A.B.C.1D.
【答案】C
【解析】解:如图:
在中,设、、
因为的角平分线AD交BC于点D,所以,即
因为,所以、,
因此,即,
所以由正弦定理得:
因为,所以,
因此,
即,
所以,
即,解得或
在中,因为,所以,因此,即,
所以
故选:
2.铸于明嘉靖十二年的泰山岱庙铁塔,造型质朴雄伟,原有十三级,抗日战争中被日军飞机炸毁,现仅存三级,它的底座是近似圆形的,如图我国古代工匠已经知道,将长方体砖块以某个固定的角度相接就可砌出近似圆形的建筑,现存铁塔的底座是用10块一样的长方体砖块砌成的近似圆形的墙面,每块长方体砖块底面较长的边长为1个单位,相邻两块砖之间的夹角固定为,如图2,则此近似圆形墙面内部所能容纳最大圆的半径是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】解:由题意分析可知当圆与长方形砖块较长的边相切时,且切点为中点时,圆的半径最大,
如图,设O为内切圆的圆心,r为内切圆的半径.
由,,,
得,解得
故选:
3.在平面凸四边形ABCD中,,,,,,则( )
A.B.3C.D.
【答案】B
【解析】解:由题设,得如下示意图,
易知:为等边三角形且,,
所以,由正弦定理,
在中,得,
在中,,
而,
所以,
,
则,
在中,
所以,
故选:
②转化与化归
4.在中,角所对的边分别为,已知,则下列结论一定正确的是
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】解:由正弦定理可得,
由于,故或,故A、B错误;
若时,则,
此时,
若时,则,此时C为三角形中最小的内角,故,故C错误,D正确.
故选:
5.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,若,D为BC边上的点,且,,,则
A.4B.C.D.
【答案】D
【解析】解:因为,,所以,
由题意知,
即,
解得
故选:
6.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的最小值是
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】解:因为,由正弦定理得,
所以,又因为,
所以,
所以,即,所以,
,
显然必为正,否则和都为负,就两个钝角,
所以
当且仅当,即,取等号,
所以的最小值是,
故选:
③分类讨论
7.在中,“”是“C为直角”的( )
A.充分但非必要条件B.必要但非充分条件
C.充要条件D.既非充分条件也非必要条件
【答案】B
【解析】解:由正弦定理得,,
由余弦定理得,
则,
①当时,式子显然成立,必要性成立;
②当时,
原式,
则A为钝角,B为较小的锐角或反之,
,
当时,,则或,
,,,
则一定有解,
此时C不是直角,充分性不成立.
故选:
8.在中,,,,则角A的大小为
A.B.或C.D.或
【答案】D
【解析】解:由正弦定理可得,
,
,
故或,
则或
故选
9.钝角的内角A,B,C的对边分别是,若,则的面积为
A.B.C.D.或
【答案】C
【解析】解:由及余弦定理可得,
,整理得,
解得或
又是钝角三角形,比较三边的大小可知,c为最大边,
角C为最大角,即C为钝角.
①当时,,符合题意,
此时的面积为;
②当时,,不符合题意.
综上可知,的面积为
故选
基础过关篇
1.(2025年高考全国二卷数学真题)在中,,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由题意得,
又,所以.
故选:A
2.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)记的内角的对边分别为,若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为,则由正弦定理得.
由余弦定理可得:,
即:,根据正弦定理得,
所以,
因为为三角形内角,则,则.
故选:C.
3.(2023年北京高考数学真题)在中,,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】因为,
所以由正弦定理得,即,
则,故,
又,所以.
故选:B.
4.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)在中,内角的对边分别是,若,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】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.
5.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)已知为等腰直角三角形,AB为斜边,为等边三角形,若二面角为,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】取的中点,连接,因为是等腰直角三角形,且为斜边,则有,
又是等边三角形,则,从而为二面角的平面角,即,
显然平面,于是平面,又平面,
因此平面平面,显然平面平面,
直线平面,则直线在平面内的射影为直线,
从而为直线与平面所成的角,令,则,在中,由余弦定理得:
,
由正弦定理得,即,
显然是锐角,,
所以直线与平面所成的角的正切为.
故选:C
6.(2024年上海秋季高考数学试题(网络收集版))已知点B在点C正北方向,点D在点C的正东方向,,存在点A满足,则 (精确到0.1度)
【答案】
【解析】设,
在中,由正弦定理得,
即’
即①
在中,由正弦定理得,
即,即,②
因为,得,
利用计算器即可得,
故答案为:.
7.(2023年上海秋季高考数学试题(网络收集版))在中,已知,,,则 .
【答案】
【解析】,
A为的内角,
.
故答案为:.
8.(2025年高考北京卷数学真题)在中,.
(1)求c的值;
(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,使得存在,求BC边上的高.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
【解析】(1)因为,所以,
由正弦定理有,解得;
(2)如图所示,若存在,则设其边上的高为,
若选①,,因为,所以,因为,这表明此时三角形有两个钝角,
而这是不可能的,所以此时三角形不存在,故边上的高也不存在;
若选②,,由有,由正弦定理得,所以,
所以由余弦定理得,
此时三角形是存在的,且唯一确定,
所以,即,
所以边上的高;
若选③,的面积是,则,
解得,由余弦定理可得可以唯一确定,
进一步由余弦定理可得也可以唯一确定,即可以唯一确定,
这表明此时三角形是存在的,且边上的高满足:,即.
9.(2025年高考天津卷数学真题)在中,角的对边分别为.已知,,.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求的值.
【解析】(1)已知,由正弦定理,
得,显然,
得,由,
故;
(2)由(1)知,且,,
由余弦定理,
则,
解得(舍去),
故;
(3)由正弦定理,且,
得,且,则为锐角,
故,故,
且;
故.
10.(2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,
(1)求B;
(2)若的面积为,求c.
【解析】(1)由余弦定理有,对比已知,
可得,
因为,所以,
从而,
又因为,即,
注意到,
所以.
(2)由(1)可得,,,从而,,
而,
由正弦定理有,
从而,
由三角形面积公式可知,的面积可表示为
,
由已知的面积为,可得,
所以.
11.(2024年北京高考数学真题)在中,内角的对边分别为,为钝角,,.
(1)求;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得存在,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:.
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.
【解析】(1)由题意得,因为为钝角,
则,则,则,解得,
因为为钝角,则.
(2)选择①,则,因为,则为锐角,则,
此时,不合题意,舍弃;
选择②,因为为三角形内角,则,
则代入得,解得,
,
则.
选择③,则有,解得,
则由正弦定理得,即,解得,
因为为三角形内角,则,
则
,
则
12.(2024年天津高考数学真题)在中,角所对的边分别为,已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【解析】(1)设,,则根据余弦定理得,
即,解得(负舍);
则.
(2)法一:因为为三角形内角,所以,
再根据正弦定理得,即,解得,
法二:由余弦定理得,
因为,则
(3)法一:因为,且,所以,
由(2)法一知,
因为,则,所以,
则,
.
法二:,
则,
因为为三角形内角,所以,
所以
13.(2023年高考全国甲卷数学(文)真题)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若,求面积.
【解析】(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.
14.(2023年高考全国乙卷数学(理)真题)在中,已知,,.
(1)求;
(2)若D为BC上一点,且,求的面积.
【解析】(1)由余弦定理可得:
,
则,,
.
(2)由三角形面积公式可得,
则.
15.(2023年天津高考数学真题)在中,角所对的边分别是.已知.
(1)求的值;
(2)求的值;
(3)求的值.
【解析】(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,,
.
16.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知在中,.
(1)求;
(2)设,求边上的高.
【解析】(1),
,即,
又,
,
,
,
即,所以,
.
(2)由(1)知,,
由,
由正弦定理,,可得,
,
.
17.(2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题)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.
【解析】(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.
能力拓展篇
1.(2025·安徽合肥·模拟预测)在中,内角所对的边分别是,若,,则的面积为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由正弦定理,,
则,
则,
当且仅当取等号,
又由于,,
所以,,
.
故选:B.
2.在中,角,,的对边分别是,,,,则角( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】在中,由及正弦定理,
得,
则,
而,,则,所以.
故选:B
3.(多选题)(2025·福建泉州·模拟预测)在平面直角坐标系中,设为抛物线的焦点,是上一点,点,若的延长线与交于点.记,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】AC
【解析】依题意可得抛物线的准线为,
对于选项A,B,过点作垂直准线于,则,如图,
在中,由正弦定理有,得,
在中,,且,
则,所以,故选项A正确;
所以当时,,即当时,,故选项B错误;
对于选项C,D,过点作垂直准线于,则,如图,
在中,由正弦定理有,得,
在中,,且,
则,所以,故选项C正确;
所以当时,,即当时,,故选项D错误;
故选:AC.
4.(多选题)已知锐角三角形中,角的对边分别为,有,则的取值不可能是( ).
A.B.C.D.
【答案】ABD
【解析】由,则,
则,
根据正弦定理得,,
则,所以或.
当时,,
因为为锐角三角形,
则,解得,
则;
当时,由,则,即,此时条件中的分母为0,表达式无意义,故舍去.
综上所述,的取值范围为.
故选:ABD
5.(2025·广东梅州·模拟预测)位于灯塔的正西方向且相距50海里的处有一艘甲船,需要海上加油,位于灯塔的东北方向的处有一艘乙船在甲船的北偏东方向上,则乙船前往支援处的甲船需要航行的最短距离是 海里.
【答案】
【解析】依题意,画出示意图如下,,,
在中,,由正弦定理得,
因此(海里),
故答案为:.
6.(2025·江苏宿迁·三模)已知分别为三个内角的对边,且.
(1)求;
(2)若,的面积为,为边上一点,满足,
①求的周长;
②求的长.
【解析】(1)由,
可得,,即,
即,又,
则,即.
(2)①因为,所以.
由余弦定理:,
则,即,则,
所以,即为等边三角形,
则的周长为.
②由,所以,
在中,由余弦定理得,
,
所以.
7.(2025·河北邯郸·一模)在锐角中,内角满足.
(1)求角;
(2)若,求面积的取值范围;
(3)证明:.
【解析】(1)因为,所以,
所以,
即,所以,
因为,所以,即.
(2)由正弦定理,
所以,
因为,则,
又为锐角三角形,则,即,
所以
,
因为,所以,则,
所以面积的取值范围是.
(3)证明:由(1)可知,,
要证,
即证,
而
,
即证,
即证,
即证,
而,显然满足上式,原式得证.
8.(2025·湖北武汉·模拟预测)记的内角的对边分别为,且.
(1)证明:;
(2)若,求.
【解析】(1)由已知得,
所以,
又,或,
因由可得,则得,不合题意,
故得;
(2)由正弦定理,,即,
则,化简得,
由余弦定理,
,
故得,即,
因,故,解得,或(舍去),
故.
9.(2025·河北唐山·模拟预测)在中,角所对的边分别是.已知,的面积为.
(1)求;
(2)为边上一点,
①若是的平分线,求线段的长;
②若,求.
【解析】(1)因为,所以,
因为,则,故由,可得.
因为,,解得,
由余弦定理得,解得.
(2)
①因,
依题意有,解得.
②设,所以.
在中,由正弦定理得,,即,
在中,由正弦定理得,,即,
因,代入化简得,
即,解得,即.
10.(2025·黑龙江大庆·一模)在中,角所对的边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【解析】(1),由正弦定理可得,
因为,所以,则,即,
因为,所以.
(2)因为,所以,所以.
由余弦定理可得,
即,所以.
所以.
则的周长为.
11.(2025·福建三明·模拟预测)在中,角,,所对的边是,,,已知,外接圆面积为.
(1)求的长;
(2)若,求的周长.
【解析】(1)由可得,即得,
设外接圆半径为,依题意,即,
由正弦定理,,则得,解得.
(2)由(*),可知角为钝角,
又由余弦定理,,可得.
由正弦定理,,可得,因角为钝角,故,
代入(*),可得,故,则,
故的周长为.
12.(2025·全国·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若平分,点在线段上,且,求的长.
【解析】(1)由正弦定理得,
又,故,
即
,
所以,即,
.
又,故,所以,由正弦定理可得.
(2)因为,由(1)得.由平分,得,
在中,由正弦定理得,
在中,由正弦定理得,
,故,
两式相除得.
设,由余弦定理,
在中,
所以①.
在中,,
所以②.
又,②①得,则,
所以.
13.(2025·福建福州·一模)在中,,为的中点,.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
【解析】(1)如图,在中,,,,
根据余弦定理,得,
又在中,,,,
根据余弦定理,得,
解得;
(2)如图,延长,使,则为等腰三角形,,
,
又,所以,所以,
所以,则,即,
所以,则,
又,,
所以,
,
所以,
所以,即,解得或(舍).
14.(2025·江苏连云港·模拟预测)在中,点在边上,,,.
(1)若,求;
(2)若,求.
【解析】(1)在中,,
由余弦定理,
,
得,
所以.
所以在中,.
(2)设,,(),在中,
由正弦定理得,又因为,
代入上式有:,得.
由余弦定理得,
综上,.
定理
正弦定理
余弦定理
基本公式
;
;
.
常见
推论
(1),,;
(2),,;
(3);
(4).
;
;
.
类型
图形
方法
两点间不可到达的距离
余弦定理
两点间可视不可到达的距离
正弦定理
两个不可到达的点之间的距离
先用正弦定理,
再用余弦定理
类型
简图
计算方法
底部可达
测得BC=a,∠BCA=C,AB=a·tan C.
底部不可达
点B与C,D共线
测得CD=a及C与∠ADB的度数.
先由正弦定理求出AC或AD,再解三角形得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,再解三角形得AB的值.
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
解的个数
一解
两解
一解
一解
无解
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