2023届北京新高考复习 专题1 三角函数与解三角形解答题30题专项提分计划解析版
展开1.(2022·北京丰台·统考一模)已知函数,再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使的解析式唯一确定.
(1)求的解析式;
(2)设函数,求在区间上的最大值.
条件①:的最小正周期为;
条件②:为奇函数;
条件③:图象的一条对称轴为.
注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)可以选择条件①②或条件①③,先由周期计算,再计算即可;
(2)先求出整体的范围,再结合单调性求最大值即可.
(1)
选择条件①②:
由条件①及已知得,
所以.
由条件②得,
所以,即.
解得.
因为,
所以,
所以.
经检验符合题意.
选择条件①③:
由条件①及已知得,所以.
由条件③得,
解得.
因为,
所以.
所以.
(2)
由题意得,
化简得.
因为,
所以,
所以当,即时,的最大值为.
2.(2022·北京门头沟·统考一模)已知函数,是函数的对称轴,且在区间上单调.
(1)从条件①、条件②、条件③中选一个作为已知,使得的解析式存在,并求出其解析式;
条件①:函数的图象经过点;
条件②:是的对称中心;
条件③:是的对称中心.
(2)根据(1)中确定的,求函数的值域.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意得到和,
再根据选择的条件得到第三个方程,分析方程组即可求解;
(2)先求出所在的范围,再根据图像求出函数值域即可.
(1)
因为在区间上单调,所以,
因为,且,解得;又因为是函数的对称轴,
所以;
若选条件①:因为函数的图象经过点,所以,
因为,所以, 所以,即,
当时,,满足题意,故.
若选条件②:因为是的对称中心,所以,
所以,此方程无解,故条件②无法解出满足题意得函数解析式.
若条件③:因为是的对称中心,所以,
所以,解得,所以.
(2)
由(1)知,,
所以等价于,,
所以,所以,
即函数的值域为:.
3.(2022·北京海淀·北航实验学校校考模拟预测)在中,,.
(1)求的大小:
(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,使得存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:边上的高.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)依题意可得,再直接利用余弦定理计算可得;
(2)若选①直接代入,得到方程无解,故舍去;
若选②由正弦定理求出,再代入,即可求出,最后根据面积公式计算可得;
若选③由锐角三角函数求出,再代入,求出有两解,故舍去;
(1)
解:因为,,所以,所以,
由余弦定理知,
因为,所以.
(2)
解:若选①,则,即,因为,所以方程无解,不符合题意;
若选②,由正弦定理可知,即,解得,所以,即,解得或(舍去)
所以;
若选③边上的高;在中,所以,即,所以,即,解得或,所以存在两解,不符合题意;
4.(2022·北京平谷·统考模拟预测)在中,,.
(1)求;
(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,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:的周长为.
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)
(2)选①:不唯一;选②:;选③:
【分析】(1)利用余弦定理结合已知条件可得解;
(2)选①,余弦定理知,知c有两个,不符合题意;
选②,由正弦定理知,再利用结合面积公式即可得解;
选③:由已知得,再结合余弦定理及面积公式求解.
(1)
利用余弦定理结合,
得,即,
因为,所以;
(2)
选择条件①:
因为,,,由余弦弦定理知,
即,解得或都符合三角形的性质,
故此时满足条件的有两个,不符合题意.
选择条件②:
因为,所以
因为,由正弦定理
又
所以的面积
选择条件③:
因为的周长为,,即①
又,即②
由①②解方程组
所以的面积.
5.(2022·北京·统考模拟预测)在中,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:
(1)的值;
(2)和面积的值.
条件①: ;条件②:.
【答案】(1)选①: ;选②:0
(2)选①: ;选②:
【分析】(1)根据条件可求出或,若选①,可推出,从而确定求得答案;若选②,可推出 且,说明A为最大角,由此求得答案,
(2)根据(1)的结果,再利用正弦定理以及三角形面积公式可求得结果;
(1)
若选①:
在中,,
即,而 ,故 或,
则或,
因为,故 ,
所以;
若选② :在中,,
即,而 ,故 或,
则或,
由得: 且 ,故A为最大角,
故 ,
所以;
(2)
若选①:
由正弦定理得: ,则 ,
由知: , ,
故 ,则 ,
所以 , ;
若选②:,由正弦定理得: ,
故 ,而 ,故 ,
所以 , .
6.(2022·北京朝阳·校考模拟预测)已知数(,)的最小正周期为,再从下列两个条件中选择一个:条件①:的图象关于点对称;条件②:的图象关于直线对称.
(1)请写出你选择的条件,并求的解析式;
(2)当时,若(1)中所求函数的值域为,求出m的一个合适数值.
【答案】(1)
(2)(答案不唯一)
【分析】先由函数的周期求出的值,
(1)若选①,则由,求出,若选②,则,从而可求出,
(2)由,得,再由的值域为,可得,从而可求出的范围
(1)
因为(,)的最小正周期为,
所以,得,
所以,
若选①,因为的图象关于点对称,则,
所以,所以,得,
因为,所以,
所以,
若选②,因为的图象关于直线对称,
所以,即,
所以,得,
因为,所以,
所以
(2)
因为,所以,
因为当,函数的值域为,
所以,得,
所以,
所以的一个值可以为(答案不唯一)
7.(2022·北京石景山·统考一模)已知函数只能同时满足下列三个条件中的两个:
①函数的最大值为2;
②函数的图象可由的图象平移得到;
③函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为.
(1)请写出这两个条件的序号,说明理由,并求出的解析式;
(2)在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,,,求面积的最大值.
【答案】(1)满足①③,
(2)
【分析】(1)分析条件中的矛盾之处,判断后求解
(2)先求出的值,再由余弦定理与面积公式,利用基本不等式求最值
(1)
(1)分析条件知①②矛盾,②③矛盾,故满足的条件为①③,
由③知,则
故
(2)
,由,由余弦定理得,当且仅当时等号成立
又,故面积最大值为
8.(2022·北京朝阳·统考一模)在中,.
(1)求;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择两个作为已知,使存在且唯一确定,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作答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2)详见解析.
【分析】(1)利用正弦定理可得,进而可得,即得;
(2)选①②利用正弦定理可得,又利用诱导公式及和差角公式可得,可得不存在;选①③利用余弦定理及面积公式即得;选②③利用正弦定理可得,再利用面积公式即求.
(1)
∵,
∴,又,
∴,即,又,
∴;
(2)
选①②,由,,,
∴,,,
又,
∴不存在;
选①③,,,
由余弦定理可得,,即,
∴,即,
∴的面积为;
选②③,∵,,,
∴,,
∴,
∴的面积为.
9.(2022·北京·校考三模)已知函数的最小正周期为.
(1)求的值;
(2)从下面四个条件中选择两个作为已知,求的解析式,并求其在区间上的最大值和最小值.
条件①:的值域是;
条件②:在区间上单调递增;
条件③:的图象经过点;
条件④:的图象关于直线对称.
注:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答给分.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由周期可得;
(2)由①中确定,由③得出的关系式,由④可确定,条件②不能得出确定的值,在区间上单调递增,没有说就是单调增区间,由它可能确定参数的范围.因此考虑方案:①③;①④;③④分别求解.
【详解】(1)因为,所以.
(2)(2)方案一:
选择①,③
因为的值域是,
所以.
所以.
因为的图象经过点,
所以,
即.
又,所以.
所以的解析式为.
因为,
所以.
当,
即时,
取得最小值;
当,即时,
取得最大值.
方案二:
选择条件①,④
因为的值域是,
所以.
所以.
因为的图象关于直线对称,
所以,
所以.
又,所以.
所以的解析式为.
以下同方案一.
方案三:
选择条件③,④
因为的图象关于直线对称,
所以,
所以.
又,
所以.
因为的图象经过点,
所以,
即.
所以的解析式为.
以下同方案一.
10.(2022·北京东城·统考二模)在中,.
(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,使得存在且唯一确定,求c和的值.
条件①:,边上中线的长为;
条件②:,的面积为6;
条件③:,边上的高的长为2.
【答案】(1);
(2)详见解析.
【分析】(1)利用正弦定理及特殊角三角函数值即得;
(2)选①利用余弦定理可得不合题意,选②利用正弦定理,余弦定理及面积公式即求,选③利用和角公式及正弦定理即得.
(1)
∵,
∴,即,
又,故,
∴;
(2)
选①,设的中点为,在中,
由余弦定理可得,
∴,即,
解得或,
故有两组解,不合题意;
选②,由,的面积为6,
∴,
故,
由,
可得,
由,可得;
选③,∵,
∴,
∴,
又边上的高的长为2,
∴,
由,可得.
11.(2022·北京延庆·统考模拟预测)在中,,.
(1)求;
(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,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:;
条件②:边上的中线;
条件③:的周长为.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理化边为角,得出关系,从而求得角;
(2)由(1)得,又,
选①,无解;
选②,利用余弦定理求出后可得三角形面积;
选③,由已知求得与的关系,然后由周长得三边长,从而得三角形面积.
(1)
因为,
由正弦定理可得.
所以,或.
因为,所以不满足题意舍去,
所以,所以.
所以.
(2)
选条件①:,由(1),,但,矛盾,三角形无解;
选条件②:因为边上的中线.
由(1)可知,,. 所以
由余弦定理可得 .
解得 .
所以.
选条件③:的周长为.
由(1)可知,,. 所以 ,
,
所以.
解得.
所以.
12.(2022·北京房山·统考二模)在中,.
(1)求;
(2)再从下列三个条件中选择一个作为已知,使存在且唯一确定,求边上的高.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
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)
(2)答案见解析
【分析】(1)方法一:根据正弦定理,结合内角和与两角和的正弦公式化简即可;方法二:利用余弦定理化简即可
(2)选①则不合题意;
选②:根据则可得,再根据两角和的正弦公式可得,再根据高计算即可;
选③:根据面积公式可得,进而用余弦定理求得,再结合面积公式求解高即可
(1)
方法一:在中,因为,
所以由正弦定理可得.
因为,所以.
所以.
在中,,
所以,所以.
方法二:在中,因为,
由余弦定理
得,
整理得
所以,所以.
(2)
选条件②:由(1)知
因为在中,,所以
又,所以
所以
设边上高线的长为h,则
.
选条件③:
因为
所以,
由余弦定理得
所以.
设边上高线的长为h,则
13.(2022·北京昌平·统考二模)已知函数,且的最小正周期为,再从条件①、条件②、条件③中选择两个作为一组已知条件.
(1)求的解析式;
(2)设,若在区间上的最大值为,求的最小值.
条件①:的最小值为;
条件②:的图象经过点;
条件③;直线是函数的图象的一条对称轴.
注:如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由最小正周期可得,再根据所选条件,结合正弦函数的性质求,即可得解析式;
(2)由(1)及和差角正弦公式可得,根据区间最值及正弦函数性质求参数m的范围,即可得结果.
【详解】(1)由题意,可得,
选①②:由的最小值为,则,故.
又,即且,所以.
所以.
选①③:由的最小值为,则,故.
因为是的一条对称轴,则,,
所以,且,则.
所以.
选②③:因为是的一条对称轴,则,,
所以,且,则.
所以.
又,则.
所以.
(2),
上,的最大值为,则,可得,
所以的最小值为.
14.(2022·北京朝阳·统考二模)已知函数.再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择能确定函数的解析式的两个作为已知.
(1)求的解析式及最小值;
(2)若函数在区间上有且仅有1个零点,求t的取值范围.
条件①:函数的最小正周期为;
条件②:函数的图象经过点;
条件③:函数的最大值为.
注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.
【答案】(1)选择①②:,的最小值为;选择①③:, 的最小值为;
(2)选择①②:的取值范围是;选择①③:的取值范围是.
【分析】(1)首先利用三角恒等变换公式以及辅助角公式化简,然后根据条件①②或①③求其解析式即可,若选择②③,的取值有两个,舍去;
(2)根据零点即是函数图像与轴的交点横坐标,令求出横坐标,即可判断的取值范围.
(1)
由题可知,
.
选择①②:
因为,所以.
又因为,所以.
所以.
当,,即,时,.
所以函数的最小值为.
选择①③:
因为,所以.
又因为函数的最大值为,
所以.
所以.
当,,即,时,
,
所以函数的最小值为.
选择②③:
因为,所以,
因为函数的最大值为,所以
的取值不可能有两个,无法求出解析式,舍去.
(2)
选择①②:
令,
则,,
所以,.
当时,函数的零点为,
由于函数在区间上有且仅有1个零点,
所以.
所以的取值范围是.
选择①③:
令,
则,,或,,
所以,,或,.
当时,函数的零点分别为,
由于函数在区间上有且仅有1个零点,
所以.
所以的取值范围是.
15.(2022·北京海淀·101中学校考模拟预测)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,现有下列四个条件:①;②;③;④.
(1)①②两个条件可以同时成立吗?请说明理由;
(2)请从上述四个条件中选择三个使得有解,并求的面积.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
【分析】(1)由余弦定理化简①,由余弦函数的性质化简②,再由与矛盾,从而得出结论;
(2)由余弦定理得出,再由三角形面积公式得出面积.
(1)
对于①:因为,所以,
对于②:,由可得,
因为,所以,与矛盾
故①②两个条件不可以同时成立.
(2)
因为①②两个条件不可以同时成立,所以只能选①③④或②③④
选①③④时,因为,,
所以由可得,解得(舍)
故
选②③④时,因为,,
所以由可得
故
16.(2022·北京东城·统考三模)在中,.
(1)求;
(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,使存在且唯一确定,求边上中线的长.
条件①:;条件②:;条件③:的面积为.
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)
(2)
【分析】(1)由正弦定理得,进而根据余弦定理求解即可;
(2)结合(1)得选择条件②时,三角形不唯一,故再分别讨论选择条件①、条件③时的情况,并求解即可.
(1)
解:在中,因为,
由正弦定理,得.
设,
则.
因为,所以.
(2)
解:选择条件①:
由(1)知,且,
所以.
设D为的中点,.
在中,,
所以,即边上中线的长为.
选择条件②:由(1)知,即,故此时可用余弦定理计算得三个内角,但由于三边未知,故三角形不唯一,不满足条件.
选择条件③:
因为的面积为,
所以.
所以.
由(1)知,
所以.
设D为的中点,.
在中,,
所以,即边上中线的长为.
17.(2022·北京·人大附中校考模拟预测)在中,.
(1)求;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三组条件中选择一组作为已知,使存在且唯一确定,求的长.
条件①:;
条件②:;
条件③:的面积为.
注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)选条件②,的长为.
【分析】(1)利用三角形的内角和、诱导公式、二倍角的余弦公式对原始进行化简即可求解.
(2)对三个条件逐项分析,利用正弦定理、余弦定理求解边的长度,注意题干中有唯一解,条件①无解,条件③有多个解,只有用条件②,有唯一解.
(1)
解:因为,则,
故,又.
所以:.
(2)
解:选条件①:,即,
由余弦定理得,即,
整理得,,
故无解.
选条件②:,即,
则,由正弦定理得,即,解得,
所以,解得:,则.
又,
由正弦定理得,解得.
条件③:的面积为,
因为,且,故或.
故对于条件③,有2种可能,只要经过缩放就能使的面积为,故不唯一.
综上,选条件②,的长为.
18.(2022·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模)已知的内角的对边分别为,且
(1)求的值;
(2)给出以下三个条件:
条件①:;条件②;条件③.这三个条件中仅有两个正确,请选出正确的条件并回答下面的问题:
(i)求的值;
(ii)求的角平分线的长.
【答案】(1);
(2)条件正确,(i);(ii).
【分析】(1)根据两角和与差的正弦公式、辅助角公式化简计算可得,即可求得B;
(2)利用余弦定理即可推出条件①不正确;根据三角形面积公式和余弦定理求出,结合正弦定理即可求出,再次利用正弦定理可得,解方程组即可.
【详解】(1),
,
,
,得Z,
由,得;
(2)若条件①正确,由,得,
由余弦定理,得,即,
解得不符合题意,故条件①不正确,则条件②③正确;
(i)由,,
得,解得,
由余弦定理,得,
因为,所以,由正弦定理,
得,即;
(ii)由正弦定理,得,即,
因为平方,,所以,
在中,由正弦定理,得,
在中,由正弦定理,得,
又,上述两式相除,得,
解得,所以.
19.(2022·北京·人大附中校考三模)在中,.
(1)求的值;
(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,使存在且唯一确定,求的面积.
条件①:条件②:;条件③:边上的中线长为.
【答案】(1)
(2)答案见解析.
【分析】(1)直接利用正弦定理求出;
(2)选条件①:.利用余弦定理得到,无解,即可判断这样的三角形不存在;
选条件②:.利用余弦定理求出(舍去),.这样的三角形存在并唯一.利用面积公式求出的面积;
选条件③:边上的中线长为.利用余弦定理求出.这样的三角形存在并唯一. 利用面积公式求出的面积.
(1)
在中,,由正弦定理得:.
(2)
选条件①:.
在中,,,所以,.
由余弦定理得:,
无解,所以这样的三角形不存在.
选条件②:.
在中,,,所以,.
由余弦定理得:,
解得:(舍去).
所以,.这样的三角形存在并唯一.
所以的面积为.
即的面积为.
选条件③:边上的中线长为.
在中,.
由余弦定理得:,即,解得:(舍去)
在中,,.
由余弦定理得:,即,解得:,所以.这样的三角形存在并唯一.
此时所以的面积为.
即的面积为.
20.(2022·北京·景山学校校考模拟预测)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.
(1)求B;
(2)从以下条件中选择两个,使△ABC存在且唯一确定,并求△ABC的面积.
①若;②;③;④△ABC的周长为9.
【答案】(1);
(2)选②④,面积为.
【解析】(1)
因为,由正弦定理得,
,
三角形中,所以,,所以;
(2)
因为,所以,因此条件③不能确定三角形;
若已知①②,则由正弦定理得,无解;
若已知①④,即,,则,与三角形的性质矛盾,三角形不存在.
所以只有条件②④能确定三角形.,,则,由(1),
,即,所以,
,,又,所以,从而,
为等边三角形,唯一确定,面积为.
21.(2022·北京丰台·北京市第十二中学校考三模)的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知.
(1)求角B的大小;
(2)从以下3个条件中选择2个作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:;④
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由正弦定理得,再利用的范围可得答案;
(2)若选条件①②,由余弦定理解得,再利用的面积可得答案;
若选条件②③,利用平方关系得,由正弦定理解得,由余弦定理解得,再由可得答案;若选条件①③,利用平方关系得,再由两角和的正弦公式可得,由正弦定理解得,再由可得答案;若选条件①④, 由可得答案;若选条件②④由余弦定理解得,则由可得答案;若选条件③④,利用平方关系得,再由两角和的正弦公式可得,由正弦定理解得,再由可得答案.
(1)由和正弦定理得,因为,所以,所以,,因为,所以.
(2)若选条件①:;条件②:,由(1),由余弦定理得,解得,因为答案不唯一,所以舍去.若选条件②:;条件③:;由(1),因为,,所以,由正弦定理得,解得,由余弦定理得,解得,则的面积为;若选条件①:;条件③:;由(1),因为,,所以,所以,由正弦定理得,解得,则的面积为.若选条件①:; ④,由(1),则的面积为.若选条件②:;④,由(1),由余弦定理得,解得,则的面积为.若选条件③:;④,由(1),因为,,所以,所以,由正弦定理得,解得,则的面积为.
22.(2022·北京大兴·北京市大兴区兴华中学校考三模)在锐角△ABC中,已知.
(1)求;
(2)若,,求△ABC的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由余弦定理得出,再由余弦定理得出;
(2)由得出,再由余弦定理结合锐角三角形的性质得出,最后由三角形面积公式求解即可.
(1)
由余弦定理可得,整理得
所以
(2)
因为,,所以由可得
解得
当时,,此时为钝角,故(舍)
当时,,满足题意,故
所以
23.(2022·北京·北京育才学校校考模拟预测)在中,,______,______,求和的值.
从以下三个条件中选两个,补充在上面的问题中使得三角形存在,并回答问题.
条件①;条件②;③.
【答案】答案见解析.
【分析】先由条件求出的值;若选①②根据得出,再由条件①可分析不满足条件;由条件③可求出的值,从而得出角,若选②③先求出再由正弦定理,和面积公式得出答案; 若选①③,先求出,再由正弦定理,和面积公式得出答案.
【详解】由,则
若选①②
由 ,则,解得
由,则,与相矛盾,故满足条件的三角形不存在.
由③,则,则
所以,
若选②③
则由条件②,则
由正弦定理,得
即,则
由正弦定理可得,所以
若选①③
由上可得,又由,则
由正弦定理可得, 则
24.(2022·北京·北大附中校考三模)如图,在平面四边形中,的面积
(1)求的长;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中任选两个作为已知,判断是否可能成立,并说明理由.
条件①:;条件②:;条件③:.
【答案】(1)
(2)答案见解析
【分析】(1)由面积公式先求出的长,进而根据余弦定理求出的长.
(2)由题设,可以随意选择两个条件,去判断与是否可能相等.但是优先选择哪两个条件思维逻辑最清晰、解题过程最简洁是同学们应该思考的.由第一问可知,是唯一确定的三角形,都是可求的,而要判断与是否可能相等,可转化为判断它们的某一个三角函数值是否相等,因此首选条件②和条件③,此时中的三条边长都知道,容易计算余弦值.如果看到条件①,正好满足,能够想到四点共圆,那么圆周角相等则对应的弦长相等,因此选条件①和条件②也非常简单.最麻烦的是选择条件①和条件③,因为此时中知道的条件是边边角,不一定唯一确定,需要讨论.
(1)
因为,所以在中,由,
得.
由余弦定理,
得,所以.
(2)
选择条件②:和条件③:,
在中由余弦定理可得,
在中由余弦定理可得,
因为,
所以;
选择条件①:和条件②:,
在中,由正弦定理可得,
在中,由正弦定理可得,
所以,若,则,
与矛盾,
所以;
选择条件①:和条件③:,
在中由余弦定理可得.
在中,由余弦定理,
可得,
所以或.
当时,在中,由余弦定理可得
,
因为,且,
所以.
当时,在中,由余弦定理可得
,
因为,
所以.
所以选择条件①和条件③时,当时,成立;当时,.
25.(2022·北京·北京市第五中学校考三模)在 中,,且 同时满足条件①、条件②、条件③、条件④这四个条件中的三个,请选择三个条件并解答下列问题:
(1)求边 ;
(2)求 .
条件① ; 条件②;
条件③; 条件④.
【答案】(1)答案见解析;
(2)答案见解析;
【分析】(1)选①②③,由②结合同角关系可求,由③可求,选②③④,由②结合同角关系可求,由③可求,选①②④,由④结合同角关系可求,根据正弦定理可求;选①③④,由余弦定理可将条件化为边的关系,解方程可求;(2) 选①②③,由条件先求,利用三角形面积公式可求的面积,选②③④,由正弦定理求,利用三角形面积公式可求的面积,选①②④,由条件①求,利用三角形面积公式可求的面积,选①③④,由条件①求,利用三角形面积公式可求的面积.
(1)
选①②③,因为,,
所以,,
选②③④,因为,,
所以,,
选①②④,因为可得,
由正弦定理可得,所以,
所以,又,所以,
选①③④,因为,又
所以,又,
所以,又,
所以
(2)
选①②③,由(1) ,又,所以,
所以,
选②③④,由可得,
由正弦定理可得,又,,
所以,
所以,
选①②④,由(1),因为,
所以,
所以,
选①③④,由(1) ,因为,所以,
所以,,
所以,
26.(2022·北京·北京市第十二中学校考三模)的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)从以下4个条件中选择2个作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求的面积.
条件①:;条件②:;条件③:;条件④:.
【答案】(1)
(2)答案不唯一,见解析
【分析】(1)由正弦定理化简可得出的值,结合角的取值范围可求得角的值;
(2)选①②,利用余弦定理可判断不唯一;
选①③或②③或③④,利用三角形的内角和定理可判断唯一,利用正弦定理结合三角形的面积可判断的面积;
选①④,直接判断唯一,再利用三角形的面积公式可求得的面积;
选②④,利用余弦定理可判断唯一,再利用三角形的面积公式可求得的面积.
(1)
解:由及正弦定理可得,
、,则,,,故.
(2)
解:若选①②,由余弦定理可得,即,
解得,此时,不唯一;
若选①③,已知,,,
且,则,所以,,则唯一,
,,
由正弦定理可得,
所以,;
若选①④,已知,,,此时唯一,;
若选②③,已知,,,
且,则,所以,,则唯一,
,,
由正弦定理可得,
所以,;
若选②④,已知,,,
由余弦定理可得,可得,
,解得,此时,唯一,;
若选③④,已知,,,
且,则,所以,,则唯一,
,,
由正弦定理可得,.
27.(2022·北京西城·统考一模)在中,角的对边分别为.
(1)求的大小;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件选择一个作为已知,使得存在且唯一确定,求边上高线的长.
条件①:;条件②:;条件③:.
注:如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答给分.
【答案】(1).
(2)条件①:;条件③:.
【分析】(1)利用正弦定理,边化角,再利用三角恒等变换求解即可.
(2)根据三角形全等条件可知①③满足条件,条件②由余弦定理可得不满足条件,条件①:根据,结合等面积求解即可;条件③:利用余弦定理结合等面积求解即可.
【详解】(1)在中因为,
由正弦定理得,
所以,即,
又因为,,所以,.
(2)设边上的高为,
条件①:因为,所以 ,,
所以,根据三角形全等(角角边)可知存在且唯一确定.
所以,
则,解得,即边上的高为.
条件②:由余弦定理得,即,
解得,此时满足条件的的三角形有两个,条件②不符合题意.
条件③:根据三角形全等(边角边)可得存在且唯一确定,
由余弦定理得,即,解得,
则,解得,即边上的高为.
28.(2022·北京海淀·校考模拟预测)已知的内角的对边分别为,且.
(1)求的值;
(2)给出以下三个条件:条件①:;条件②:,;条件③:.这三个条件中仅有两个正确,请选出正确的条件并回答下面的问题:
(i)求的值;
(ii)求的角平分线的长.
【答案】(1)
(2)①③正确,(i);(ii)
【分析】(1)将原式直接利用辅助角公式,容易求出,结合则易知;
(2)结合,此时是三边最大,而条件②中与已知矛盾,故条件①③正确,再结合面积公式,余弦定理以及三角形内角平分线的性质即可求解.
【详解】(1)解:由题意知
,
即
,,
故;
(2)由(1)得,
,故条件②不成立,即条件①③正确,
在中,由余弦定理可得:
,
即,
对于条件①:,
与上式结合可得,
对于条件③:,
故,所以,
将代入可得: ,
(i)在中,由正弦定理可得:
,
即,
,
(ii)是的角平分线,
,
,
,,
在中,由余弦定理可得
,
故.
综上:条件①③正确, ,.
29.(2022·北京·人大附中校考模拟预测)在中,,.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,使存在且唯一,并求
(1)的值;
(2)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,得分;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)
(2)
【分析】(1)若选①,根据,由作圆法知满足条件的有两个,不合题意;若选②,根据,由作圆法知满足条件的有且仅有一个,利用余弦定理可构造方程求得的值;若选③,利用正弦定理可求得,由余弦定理可构造方程求得的值;
(2)利用三角形面积公式可直接求得结果.
【详解】(1)若选条件①,,
,满足条件的有两个,不合题意,不能选择条件①;
若选条件②,,
,满足条件的有且仅有一个,
由余弦定理得:,
解得:或(舍),;
若选条件③,,,;
由正弦定理得:,
由余弦定理得:,
解得:或(舍),则满足条件的有且仅有一个,.
(2)由(1)知:,.
30.(2023·北京顺义·统考一模)已知函数的一个零点为.
(1)求A和函数的最小正周期;
(2)当时,若恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)解方程即可求,然后把函数降幂,辅助角公式后再求周期.
(2)若恒成立,即求.
【详解】(1)的一个零点为
,即,
所以函数的最小正周期为.
(2)
当时有最大值,即 .
若恒成立,即,
所以,故的取值范围为.
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