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考点巩固卷11 解三角形(九大考点)-备战2024年高考数学一轮复习高分突破(新高考通用)
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考点01解三角形
1.( 2023·重庆·高二统考学业考试)在中,若,则( )
A.B.C.
【答案】A
【分析】根据余弦定理求得,再根据正弦定理即可求解.
【详解】由题意可得,,
由余弦定理可得,即,
又,可得,
利用正弦定理可知 ,
所以.
故选:A.
2.在中,分别是角所对的边.若,的面积为,则的值为______
【答案】
【分析】先根据三角形的面积公式求出边,再利用余弦定理即可得解.
【详解】由,的面积为,
得,所以,
则,
所以.
故答案为:.
3.在中,,,,则( )
A.B.1C.D.2
【答案】B
【分析】利用余弦定理求出,再利用三角形面积公式求解作答.
【详解】在中,,,,由余弦定理得,
即,整理得,
所以.
故选:B
4.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则______.
【答案】/
【分析】根据同角三角函数的平方关系由得出,再由得出,最后根据正弦定理即可求出.
【详解】因为,
所以,
则,
由正弦定理可得,则,
故答案为:.
5.在中,已知,,,则角的度数为( )
A.B.C.或D.
【答案】C
【分析】根据正弦定理计算得的值,然后根据边,从而得角的范围,结合特殊角三角函数值可得答案.
【详解】由题知,,,
在中,由正弦定理可得:,
即,所以,
因为,所以,
所以或.
故选:C.
6.在中,内角所对的边分别为.若,则______.
【答案】/
【分析】利用大边对大角结合正弦定理可求得,再利用同角三角函数基本关系直接求解即可.
【详解】在中,由正弦定理可得,解得,
又,所以,所以为锐角,所以.
故答案为:
考点02判断三角形解的个数
7.根据下列条件,判断有没有解?若有解,判断解的个数.
(1),,;
(2),,;
(3),,;
(4),,;
(5),,.
【答案】(1)一解
(2)一解
(3)一解
(4)两解
(5)无解
【分析】根据三角形中的边和角,结合三角形中大边对大角的关系以及利用正弦定理求出角的正弦值,即可判断三角形解的情况.
【详解】(1)因为,,,
则由正弦定理可得,
又,则,即B只能是锐角,
则只有一解,故有一解;
(2)因为,,,
则由正弦定理可得,
又,则,即B只能是锐角,
则只有一解,故有一解;
(3)因为,,,
则由正弦定理可得,
由于,故,故有一解;
(4)因为,,,
则由正弦定理可得,
因为,故,而,则或,
故有两解;
(5),,,
则由正弦定理可得,
故无解.
8.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知,,,若满足条件的三角形有两个,则x的取值范围为( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由已知条件根据正弦定理用表示出,然后由和正弦函数的性质求出的范围,从而可求出x的取值范围
【详解】在中,,,,
由正弦定理得,得,
解得,
因为满足条件的三角形有两个,
所以,
所以,即,
解得,
即x的取值范围为,
故选:B
9.已知分别为三个内角的对边,若,则满足此条件的三角形个数为( )
A.0B.1C.2D.1或2
【答案】B
【分析】根据条件,利用正弦定理求出,,从而得出结果.
【详解】因为,由正弦定理,得到,所以,
又因为,故,.
故选:B.
10.中,,时,则下列叙述错误的是( )
A.的外接圆的直径为4
B.若,则满足条件的有且只有1个
C.若满足条件的有且只有个,则
D.若满足条件的有两个,则
【答案】C
【分析】利用正弦定理逐项判断.
【详解】A. 因为,所以的外接圆的直径为4,故正确;
B. 因为,所以,则,所以满足条件的有且只有1个,故正确;
C. 因为,当时,AB=AC=2,为等腰三角形,当时,AC=4,为直角三角形,此时满足条件的有且只有个,故错误;
D.若满足条件的有两个,则,即,故正确;
故选:C
11.(多选)判断下列三角形解的情况,有且仅有一解的是( )
A.,,;B.,,;
C.,,;D.,,.
【答案】AD
【分析】由正弦定理解三角形后可得结论.
【详解】对于A,由正弦定理得:,
,,即,,则三角形有唯一解,A正确;
对于B,由正弦定理得:,
,,即,或,则三角形有两解,B错误;
对于C,由正弦定理得:,无解,C错误;
对于D,三角形两角和一边确定时,三角形有唯一确定解,D正确.
故选:AD
考点03三角形面积及其应用
12.在中,.
(1)如果,且,求的值;
(2)如果锐角的面积为,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量的数量积的运算公式,求得,再由正弦定理得到,结合,即可求得的大小;
(2)利用的面积公式求得,得到,结合余弦定理,即可求解.
【详解】(1)解:因为,且,
可得,解得,
又因为,由正弦定理得,可得,
又由,可得,所以为锐角,所以.
(2)解:因为,
所以的面积为,解得,
又因为为锐角三角形,所以,
由余弦定理得.
13.ABC中,,,ABC的面积为,则=( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】利用三角形的面积求出,利用余弦定理求出,然后求出的值.
【详解】因为,所以,
所以,由余弦定理可知:,
所以,,
所以.
故选:.
14.在中,.
(1)求A;
(2)若点D在BC边上,,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理角化边,结合余弦定理即可求出A;
(2)判断出D在BC中点, 结合向量,利用向量的模长公式得到一个关于边长的方程,再结合余弦定理的方程,即可求出,从而求出面积.
【详解】(1)由正弦定理得:
,,
结合余弦定理得:,
且在三角形中,,.
(2)
,所以,D是BC的中点,
,
即,,
且,
两式相减得:,
所以,.
15.在中,,则边上的高等于( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】根据余弦定理求,再得,利用的面积公式即可求边上的高.
【详解】在中,因为,
由余弦定理得
因为,所以
设边上的高为,则,
所以,即边上的高等于.
故选:B.
16.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,的面积为,那么( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】根据,再根据可得,然后利用余弦定理,可得,即可解出.
【详解】因为,因为的面积为,,
所以,即有.
又,所以,即,
所以.
故选:C.
17.在中,,,.
(1)求;
(2)设为边上一点,且,求的面积.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据余弦定理列方程即可求解;
(2)根据正弦定理求出,由同角三角函数的基本关系求出,在中求出,根据及三角形面积公式即可求解.
【详解】(1)由余弦定理可得,
化简可得,解得或(舍).
(2)因为,所以,
在中,由正弦定理可得,即,解得.
易知为锐角,所以,,
因为,所以在中,.
根据三角形面积公式可得,
,
所以.
考点04判断三角形的形状
18.在中,角对边为,且,则的形状为( )
A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】先根据二倍角公式化简,根据余弦定理化简得到即可得到答案.
【详解】因为,
所以,即,
所以,
在中,由余弦定理:,
代入得,,即,
所以.
所以直角三角形.
故选:B
19.(多选)中,角,,所对的边分别为,,,则如下命题中,正确的是( )
A.若,则
B.若,则是等腰三角形
C.若为锐角三角形,则
D.若是直角三角形,则
【答案】ACD
【分析】由大角对大边及正弦定理判断A,利用正弦定理将边化角,再由二倍角公式判断B,利用诱导公式及不等式的性质判断C,利用反证法证明D.
【详解】对于A:若,则,结合正弦定理得,故A正确;
对于B:若,由正弦定理可得,
所以,故或,
即或,故三角形是等腰三角形或直角三角形,故B错误;
对于C:若三角形为锐角三角形,则,故,
同理可得,,
三式相加得,故C正确;
对于D:若是直角三角形,不妨设为直角,则,
由正弦定理可得,所以,
所以,又,所以,则,
同理可证或为直角时也成立,故D正确.
故选:ACD.
20.(多选)的内角的对边分别为,则下列说法正确的是( )
A.若,则
B.若,则是钝角三角形
C.若,则符合条件的有两个
D.若,则为等腰三角形
【答案】AB
【分析】利用正弦定理、余弦定理对各个选项逐一分析,由此确定正确选项即可.
【详解】选项,在三角形中大角对大边,所以,
由正弦定理得,所以选项正确;
选项,由正弦定理得,
所以,又,则C为钝角,所以B选项正确;
选项,由正弦定理可得,
又,则,故此三角形有唯一解,错误;
D选项,因为,所以,
所以,即,
又,且,所以或,
即或,
所以为等腰三角形或直角三角形,故错误.
故选:
21.已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,且,则一定是( )
A.等腰三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.锐角三角形
【答案】C
【分析】由正弦定理边角互化,化简可得角的关系,进而判断三角形形状即可.
【详解】由正弦定理得,
因为,所以,
因为,所以或,又,
所以,所以为直角三角形.
故选:C.
22.若,且,那么是( )
A.直角三角形B.等边三角形
C.等腰三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】由给定边的关系式结合余弦定理求出角A,再由正弦定理角化边,结合边的关系式可得c=b即可推理作答.
【详解】由,得,
化简得,
所以由余弦定理得,
因为,所以,
因为,
所以由正余弦定理角化边得,化简得,
所以,
所以为等边三角形,
故选:B
23.(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列判断正确的是( )
A.若,则为钝角三角形
B.若,则为等腰三角形
C.若的三条高分别为,,,则为钝角三角形
D.若,则为直角三角形
【答案】ACD
【分析】对于A,由,从而得到,进而得到,即可判断;对于B,由可得或,从而可判断;对于C,设的面积为,根据面积公式可得,从而可得,即可判断;对于D,利用正弦定理边化角可得,再结合基本不等式可得,即可判断.
【详解】对于A,因为,
所以,
所以,
又因为,所以,
所以只有一个小于 0 ,
所以是钝角三角形,选项A正确;
对于B,若,则或,
所以或,所以为等腰三角形或直角三角形,选项B错误;
对于C,设的面积为,由面积公式知
,解得,
所以为最大角,
所以
所以为钝角,为钝角三角形,选项C正确;
对于D,由,得,
而,当且仅当时等号成立,
所以,解得,即,
所以为直角三角形,选项D正确.
故选:ACD.
考点05求外接圆半径
24.如图,圆的内接四边形的顶点关于的对称点恰为的内心,.则圆的半径为_______.
【答案】
【分析】先设,然后得出,再由是的内心,从而可得出,由与关于对称,得,求出,再利用正弦定理求解即可.
【详解】连接,设,则,
因为是的内心,所以分别平分,
所以,,
所以,
又因为与关于对称,所以,
又因为四边形是圆内接四边形,所以,
即,解得,即,
显然圆是的外接圆,
所以由正弦定理,得,即.
故答案为:.
25.在中,内角的对边分别为,且满足,若,则外接圆的半径长为( )
A.B.1C.D.
【答案】B
【分析】由余弦定理结合题意可得出,再由正弦定理即可求出外接圆的半径长.
【详解】由可得,
再由余弦定理可得:,
故,因为,所以
则.
故选:B.
26.锐角的外接圆圆心为О,半径为2,,则( )
A.1B.C.2D.
【答案】C
【分析】现根据正弦定理求得,进而结合外心的性质求解即可.
【详解】由正弦定理得,,
设中点为,连接,,,
因为点为锐角的外接圆圆心,
所以,即,
所以.
故选:C.
27.在中,角的对边分别为,已知,则的外接圆面积为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】由余弦定理及正弦定理求得结果.
【详解】已知,
由余弦定理可得,
由正弦定理可得,即.
则的外接圆面积.
故选:A.
28.在锐角中,,,若在上的投影长等于的外接圆半径,则( )
A.4B.2C.1D.
【答案】B
【分析】由题知,,进而得,即,再结合正弦定理求解即可.
【详解】∵是锐角三角形,在上的投影长等于的外接圆半径,
,
又,,,
,
两式相加得:,即,
,即,
又,,.
故选:B.
29.(多选)在中,角的对边分别为,为的外心,则( )
A.若有两个解,则
B.的取值范围为
C.的最大值为9
D.若为平面上的定点,则A点的轨迹长度为
【答案】ABD
【分析】对于A,由正弦定理求解即可;对于B,由正弦定理及向量的数量积公式求解即可;对于C,法一:用投影向量求解;法二:转化到圆心求解;对于D,由正弦定理知A点在以为圆心半径为的优弧上运动,再求解即可.
【详解】对于A,由正弦定理,得,
有两解的情形为,且,则,故A正确;
对于B,由正弦定理,得外接圆半径,
由正弦定理知A点在以为圆心半径为的优弧上运动,,
于是,故B正确;
对于C,法一:用投影向量求解:当在上的投影向量的模最大,且与同向时,取得的最大值,此时,
设为的中点,则,
在上的投影向量的模为,最大值为,故C错误;
法二:转化到圆心:,故C错误;
对于D,如下图,由正弦定理知A点在以为圆心半径为的优弧上运动,由两段优弧拼接成,每段优弧所对圆心角为,
所以A点的轨迹长度为,故D正确.
故选:ABD.
考点06边角互化
30.的内角,,所对的边分别为,,,满足,且,;则的面积为_________.
【答案】
【分析】利用正弦定理、余弦定理化简已知条件,求得,利用三角形的面积公式求得正确答案.
【详解】依题意,,,
由正弦定理得:,
整理得,所以,
所以为锐角且,
同时,解得,所以,
所以.
故答案为:
31.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由已知条件结合正余弦定理可得,再利用三角函数恒等变换公式可得结果.
【详解】由,得,
所以,
即,
所以,即,
所以.即.
故选:C
32.在锐角三角形分别为内角所对的边长,,则( )
A.3B.4C.5D.6
【答案】B
【分析】对已知等式利用余弦定理统一成边的形式,化简可得,然后同角三角函数的关系和正余弦定理化简可得结果.
【详解】因为,
所以由余弦定理可得,即,
所以
故选:B
33.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)若,,求边c的长;
(2)若,求角B的大小.
【答案】(1)5
(2).
【分析】(1)利用余弦定理角化边,然后带入已知可得;
(2)利用正弦定理边化角,然后结合已知和诱导公式求解可得.
【详解】(1)由及余弦定理,
得,∴.
代入,,得,解得.
(2)由及正弦定理,得,
∵,∴,
即,解得或,
又,所以,所以.
34.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.
(1)求角C的大小;
(2)若,且的面积为,求边长c.
【答案】(1)
(2)或
【分析】(1)由,利用正弦定理得到,再利用三角恒等变换求解;
(2)由的面积为,得到,再结合,求得a,b,然后利用余弦定理求解.
【详解】(1)解:由正弦定理得:,
∴,
∵,∴,∴,则.
(2)∵的面积为,则,
∴根据题意得,则或,
若,则为等边三角形,;
若,则,即
∴或.
35.在中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,且.
(1)求的值;
(2)若的面积为,且,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据正弦定理边化角以及两角和的正弦公式可得结果;
(2)根据三角形面积公式求出,再根据余弦定理可求出结果.
【详解】(1)由及正弦定理得,
得,得,
因为,所以,所以.
(2)由(1)知,,又,所以,
因为的面积为,所以,得,
由余弦定理得,
所以.
考点07正余弦定理在几何中的应用
36.在四边形ABCD中,,再从条件①,条件②这两个条件中选择一个作为已知,解决下列问题.
(1)求BD的长;
(2)求四边形ABCD的面积.
条件①:;
条件②:.
注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)选①,;选②,
(2)选①,;选②,
【分析】(1)选①,利用余弦定理得到;选②,利用互补得到,结合余弦定理列出方程,求出答案;
(2)选①,在(1)的基础上,得到⊥,结合三角形面积公式求出和的面积,相加即可;选②,在(1)的基础上求出和,利用三角形面积公式求出和的面积,相加得到答案.
【详解】(1)选①,由余弦定理得,
解得,
选②,在中,由余弦定理得,
在中,由余弦定理得,
因为,所以,
即,解得.
(2)选①,,,
故,
在中,,所以⊥,故,
所以四边形ABCD的面积为;
选②,,故,故,
因为,所以,
故,
,
故四边形ABCD的面积为.
37.如图所示,在中,已知,,D,E,F分别在边AC,BC,AB上,且为等边三角形.若,则的面积为______.
【答案】
【分析】设,的边长为a,易得,利用平角与三角形内角和可证明,再用正弦定理即可求得,从而得出面积.
【详解】设,的边长为a,
则.
因为,
所以在中,可得,
根据正弦定理,,即,解得,
所以的面积为.
故答案为:.
【点睛】方法点睛:引入变量时,要注意运用方程思想,几个未知数就需要列几个方程.
38.如图,在平面四边形中,,,.
(1)求的大小;
(2)求边的长度.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用三角形的内角和定理及正弦定理,结合三角函数的特殊值对应的特殊角注意角的范围即可求解;
(2)根据(1)的结论及余弦定理即可求解.
【详解】(1)因为,
所以,即.
因为,
所以,
在中,由正弦定理得,即,
所以或.
因为,
所以,
所以.
(2)由(1)知,,
所以,
在中,,
由余弦定理得,即,
所以.
39.如图,在平面四边形ABCD中,,,,CD=4,AB=2,则AC=___________.
【答案】
【分析】在中,由正弦定理可得,在中,由正弦定理可,因为,可求出,再由余弦定理可求出的值.
【详解】在中,由正弦定理可得:,
所以①,
在中,由正弦定理可得:,
所以②,
又因为,所以由①②可得:,
解得:,
所以在中,由余弦定理得:
,
解得:.
故答案为: .
40.今年年初新冠肺炎肆虐全球,抗击新冠肺炎的有效措施之一是早发现、早隔离.现某地发现疫情,卫生部门欲将一块如图所示的圆的内接四边形区域,沿着四边形边界用固定高度的板材围成一个封闭的隔离区.其中,,,(单位:米),则__;四边形的面积为 __(平方米).
【答案】 / .
【分析】空1:连接,由题意可得,利用诱导公式,余弦定理可得,解得的值,进而可求和;空2:再根据三角形的面积公式即可求解四边形的面积.
【详解】空1:如图,连接,由题意可得,可得,
由余弦定理可得,即,解得:,
所以,且,所以.
所以,
空2:所以四边形的面积
(平方米).
故答案为:;.
41.已知四边形是由与拼接而成,如图所示,,.
(1)求证:;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)证明见解析
(2).
【分析】(1)求出的范围,利用正弦定理即可证明结论;
(2)写出与的关系,进而求出的正弦值和余弦值,求出的长,利用余弦定理即可求出的长.
【详解】(1)由题意证明如下,
在中,,
∴.
∵,
∴.
在中,由正弦定理得, ,
即,,
∴,
∴.
(2)由题意及(1)得
设,,
,,,,,
则在中,由正弦定理得,,即,
可得,①
在中,由正弦定理得,,
可得,
可得,②
联立①②,可得,
可得,可得,.
在中,由正弦定理得,,可得.
在中,由余弦定理得,,
可得,
可得,解得或(舍),
∴的长为.
考点08正余弦定理的实际应用
42.海面上有相距的A,B两个小岛,从A岛望C岛和B岛成的视角,从B岛望C岛和A岛成的视角,则B,C间的距离为( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】直接利用正弦定理求解即可.
【详解】由题意得,,则,
所以,所以,
即B,C间的距离为.
故选:D.
43.如图,当甲船位于A处时获悉,在其正东方向相距20海里的B处有一艘渔船遇险等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏西,相距10海里C处的乙船.
(1)求处于C处的乙船和遇险渔船间的距离;
(2)设乙船沿直线方向前往B处救援,其方向与成角,求的值域.
【答案】(1)(海里);
(2)的值域为.
【分析】(1)连接,直接由余弦定理,代入数据可求得答案;
(2)先根据正弦定理求得,再求出,再利用和角公式和辅助角公式化简,最后结合正弦函数的性质求得值域.
【详解】(1)如图,连接,由余弦定理得.
所以,即所求距离为.
(2)因为,所以.
因为是锐角,所以.
所以,
其中,
所以的值域为.
44.位于四川省乐山市的乐山大佛,又名“凌云大佛”,是世界文化与自然双重遗产之一.如图,已知PH为佛像全身高度,PQ为佛身头部高度(PQ约为15米).某人为测量乐山大佛的高度,选取了与佛像底部在同一水平面上的两个测量基点A,B,测得米,米,,在点A处测得点Q的仰角为48.24°,则佛像全身高度约为( )(参考数据:取,,)
A.56米B.69米C.71米D.73米
【答案】C
【分析】由余弦定理可得,再由,可求得,从而可得结论.
【详解】由余弦定理可得.
依题意得,则,
所以,
则,
故佛像全身高度约为71米.
故选:C.
45.洛阳九龙鼎位于河南省洛阳市老城区中州东路与金业路交叉口,是一个九龙鼎花岗岩雕塑,代表东周、东汉、魏、西晋、北魏、隋、唐、后梁、后唐9个朝代在这里建都,是洛阳的一座标志性建筑,九条龙盘旋的大石柱的顶端,端放着一座按1:1比例仿制的中国青铜时代的象征——西周兽面纹方鼎,汉白玉护栏两侧分别镶嵌着两幅《太极河图》.如图,为了测量九龙鼎的高度,选取了与该鼎底在同一平面内的两个测量基点与,现测得,在点测得九龙鼎顶端的仰角为,在点测得九龙鼎顶端的仰角为,则九龙鼎的高度( )(参考数据:取)
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】设,,,在中,由余弦定理求解即可.
【详解】设,由题意可得,
由题意知:,
在中,由余弦定理可得,
得:,得:.
故选:B.
46.滕王阁,位于江西省南昌市西北部沿江路赣江东岸,始建于唐朝永徽四年,因唐代诗人王勃诗句“落霞与孤鹜齐飞,秋水共长天一色”而流芳后世.如图,小明同学为测量膝王阁的高度,在膝王阁的正东方向找到一座建筑物AB,高为12,在它们的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,滕王阁顶部C的仰角分别为15°和60°,在楼顶A处测得滕王阁顶部C的仰角为30°,由此估算滕王阁的高度为__________.(精确到).
【答案】57
【分析】解直角,求得,继而解,由正弦定理求出,最后解直角,即得答案.
【详解】在中,,
()
在中,,
,
故,即,
所以(米),
故答案为:57
47.如图,测量河对岸的塔高,可以选取与塔底在同一水平面内的两个基点和进行测量,现测得米,,在点和测得塔顶的仰角分别为,则塔高______米.
【答案】
【分析】设米,进而可得BC, BD,然后利用余弦定理求解.
【详解】设米,
在中,,
在中,,
在中,,
即,
所以,
解得(米).
故答案为:28.
考点09最值问题
48.在锐角中,角,,所对的边为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由给定的等式,结合余弦定理求出角作答.
(2)根据(1)的结论,结合正弦定理边化角,再利用三角变换及三角函数的性质求解作答.
【详解】(1)在中,由,得,
由余弦定理得,又,解得,
所以.
(2)在锐角中,由(1)知,,则,解得,
由正弦定理得,,即,,
因此
,而,有,于是,
所以的取值范围是.
49.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知,其中,.
(1)求角B的大小;
(2)若,求△ABC面积的最大值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)方法一:利用正弦定理化边为角,再结合三角形内角和定理及两角和的正弦公式即可得解;
方法二:利用余弦定理化角为边,即可得解;
(2)利用余弦定理结合已知及基本不等式求出的最大值,再根据三角形的面积公式即可得解.
【详解】(1)方法一:由,
根据正弦定理边化角得:,
即,所以,
因为,所以,又,所以,
又,所以;
方法二:由,
根据余弦定理:得,
即,
因为,所以,
所以,又,得;
(2)由(1)及余弦定理知,
所以,
因为,
所以,化简得,
因为,,所以,,
所以,当且仅当,即,时取等号,
所以的面积,
所以面积的最大值为.
50.已知在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,点O为外接圆的圆心,若,求当角C取得最大值时的面积.
【答案】
【分析】设的中点为,连接,则,根据数量积的运算律求出,再利用余弦定理及基本不等式求出的最小值,即可求出,从而求出面积最大值.
【详解】设的中点为,因为点O为外接圆的圆心,
所以,连接,则,
所以,
即,即,
因为,所以,所以.
由,知角C为锐角,故
,当且仅当,即时等号成立,
此时取得最小值,角取得最大值,
则,
此时.
【点睛】方法点睛:函数与方程的思想在本章中的体现
(1)利用平面向量基本定理建立向量间的关系;
(2)利用向量相等建立系数或坐标之间的相等关系;
(3)利用正、余弦定理建立边角之间的相等关系;
利用以上相等关系构成方程或函数,在求值、求范围、求最值等问题中得以应用.
51.已知中,角所对的边分别为,且.
(1)求角A的大小;
(2)若,求面积的最大值以及周长的最大值.
【答案】(1)
(2)面积的最大值为,周长的最大值为
【分析】(1)利用正弦定理角化边再结合余弦定理即可求得答案;
(2)由题意利用余弦定理结合基本不等式可得,利用三角形面积公式可得面积的最大值;再用余弦定理结合基本不等式求得,即可求得三角形周长的最大值.
【详解】(1)依题意得,,
由正弦定理,得,
所以,
因为,所以.
(2)由得,,即,
当且仅当时,等号成立,
所以的面积,
所以面积的最大值为.
又,
所以,当且仅当时,等号成立,
故的周长为,
故周长的最大值为.
52.在锐角三角形中,角的对边分别为,且.
(1)求角的⼤小;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)对已知条件的边换成角,结合三角公式求出,根据的范围得出角的度数;
(2)根据正弦定理,将边用角来表示,转化成三角函数的值域问题的求解.
【详解】(1)由正弦定理得,
又,,
则,
化简得,
又,所以,则,
因为,
所以;
(2)由正弦定理得:,
∴,,
∴,
;
为锐角三角形,
∴,
解得: ,
∴,
∴,
∴,
∴,
即△ABC的取值范围为.
53.设锐角的三个内角,,的对边分别为,,,且,,则周长的取值范围为____
【答案】
【分析】由锐角三角形求得,由正弦定理可得,求出,关于的函数,根据余弦函数的性质,可求得范围.
【详解】∵为锐角三角形,且,
∴,
∴,,
又∵,
∴,
又∵,,
∴,
由,
即,
∴,
令,则,
又∵函数在上单调递增,
∴函数值域为.
故答案为:
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