《解三角形》题型归纳
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解三角形基础知识与题型归纳一、基础知识在本章中约定用A ,B ,C 分别表示△ABC 的三个内角,a, b, c 分别表示它们所对的各边长,2cb a p ++=为半周长。
1.正弦定理:C c Bb Aasin sin sin ===2R (R 为△ABC 外接圆半径)。
推论1:△ABC 的面积为S △ABC =.sin 21sin 21sin 21B ca A bc C ab ==推论2:在△ABC 中,有bcosC+ccosB=a.推论3:在△ABC 中,A+B=θ,解a 满足)sin(sin a ba a -=θ,则a=A.正弦定理可以在外接圆中由定义证明得到,这里不再给出,下证推论。
先证推论1,由正弦函数定义,BC 边上的高为bsinC ,所以S △ABC =C ab sin 21;再证推论2,因为B+C=π-A ,所以sin(B+C)=sinA ,即sinBcosC+cosBsinC=sinA ,两边同乘以2R 得bcosC+ccosB=a ;再证推论3,由正弦定理B b A a sin sin =,所以)sin()sin(sin sin A a A a --=θθ,即sinasin(θ-A)=sin(θ-a)sinA ,等价于21-[cos(θ-A+a)-cos(θ-A-a)]=21-[cos(θ-a+A)-cos(θ-a-A)],等价于cos(θ-A+a)=cos(θ-a+A),因为0<θ-A+a ,θ-a+A<π. 所以只有θ-A+a=θ-a+A ,所以a=A ,得证。
2.余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bccosA bcac b A 2cos 222-+=⇔,下面用余弦定理证明几个常用的结论。
(1)斯特瓦特定理:在△ABC 中,D 是BC 边上任意一点,BD=p ,DC=q ,则AD 2=.22pq qp q c p b -++ (1)【证明】 因为c 2=AB 2=AD 2+BD 2-2AD ·BDcos ADB ∠, 所以c 2=AD 2+p 2-2AD ·pcos .ADB ∠ ① 同理b 2=AD 2+q 2-2AD ·qcos ADC ∠, ② 因为∠ADB+∠ADC=π,所以cos ∠ADB+cos ∠ADC=0, 所以q ×①+p ×②得qc 2+pb 2=(p+q)AD 2+pq(p+q),即AD 2=.22pq qp q c p b -++注:在(1)式中,若p=q ,则为中线长公式.222222ac b AD -+=(2)海伦公式:因为412=∆ ABC S b 2c 2sin 2A=41b 2c 2 (1-cos 2A)= 41b 2c 21614)(1222222=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-c b a c b [(b+c)2-a 2][a 2-(b-c) 2]=p(p-a)(p-b)(p-c).这里.2cb a p ++=所以S △ABC =).)()((c p b p a p p ---二、方法与例题1.面积法。
高中数学重难点归纳:解三角形常考题型有
三种类型
题型一:三角变换与解三角形的综合问题方法归纳:
(1)解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的,其基本步骤是:第一步:定条件,即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向。
第二步:定工具,即根据条件与所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化。
第三边:求结果(2)三角变换与解三角形的综合问题要关注三角形中的隐藏条件,如A+B+C=π,sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,以及在△ABC中,A>B→sanA>sinB等。
题型二:解三角形与平面向量结合解三角形与平面向量综合问题的一般思路
(1)求三角函数值,一般利用向量的相关运算把向量关系转化为三角函数关系。
利用同角三角函数关系式及三角函数中常用公式求解
(2)求角时通常由向量转化为三角函数问题,先求值再求角。
(3)解决与向量有关的三角函数问题的思想方法是转化与化归的数学思想,即通过向量的相关运算把问题转化为三角函数问题。
题型三:以平面图形为背景的解三角形问题以平面图形为背景的解三角形问题的一般思路
(1)建联系:在平面几何图形中求相关的几何量时,需寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,通过公共条件形成等式,常常将所涉及的已知几何量与所求几何集中在某一个三角形。
(2)用定理:①“已知两角和一边”或“已知两边和其中一边的对角”应采取正弦定理②“已知两边和这两边的夹角”或“已知三角形的三边”应采取余弦定理。
解三角形常用知识点归纳与题型总结1、①三角形三角关系:A+B+C=180°;C=180°—(A+B);②.角平分线性质定理:角平分线分对边所得两段线段的比等于角两边之比. ③.锐角三角形性质:若A>B>C 则6090,060A C ︒≤<︒︒<≤︒. 2、三角形三边关系:a+b>c; a-b<c3、三角形中的基本关系:sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=- sincos ,cos sin ,tan cot 222222A B C A B C A B C+++=== (1)和角与差角公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=.(2) 二倍角公式 sin2α = 2cosαsinα.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-221tan 1tan αα-=+. 221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+==(3)辅助角公式(化一公式))sin(cos sin 22ϕ±+=±=x b a x b x a y 其中ab =ϕtan 4、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b cR C===A B . 5、正弦定理的变形公式:①化角为边:2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =;②化边为角:sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B ;④sin sin sin sin sin sin a b c a b cC C++===A +B +A B =2R 6、两类正弦定理解三角形的问题:①已知两角和任意一边,求其他的两边及一角. ②已知两角和其中一边的对角,求其他边角.(对于已知两边和其中一边所对的角的题型要注意解的情况(一解、两解、三解)) 7、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B .=2R 2sinAsinBsinC=R abc 4=2)(c b a r ++=))()((c p b p a p p ---(海伦公式)8、余弦定理:在C ∆AB 中,有2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B ,2222cos c a b ab C =+-.9、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac +-B =,222cos 2a b c C ab+-=.注明:余弦定理的作用是进行三角形中的边角互化,当题中含有二次项时,常使用余弦定理。
解三角形题型归纳总结
嘿,朋友们!今天咱要来好好唠唠解三角形题型归纳总结!这可真是个超级重要的事儿啊!
比如说,已知两边和夹角,这不就像是拼图里知道了两块边的形状和它们之间的角度,那咱们就能求出第三边啦!像这样,在一个三角形ABC 中,已知 AB=3,AC=4,角 A=60 度,那咱就可以用余弦定理算出 BC 的长度呀!
然后呢,还有已知三边求角的情况。
这就好像你手里有三根不同长度的小木棍,你得弄清楚它们组成的三角形的角是多大!就像有个三角形,三条边分别是 5、6、7,那咱们就能通过一些公式算出每个角的度数呢!
再来说说已知两角和一边!哇塞,这就好比你知道了房子的两个墙角和一面墙的长度,那其他的不就都能知道啦!比如三角形 DEF 中,角 D 是
30 度,角 E 是 45 度,边 DE 是 5,那我们就能求出其他边和角啦!
还有啊,那等腰三角形和等边三角形,可都是有特殊性质的呢!就像等边三角形,那简直就是三角形里的“明星”呀!每个角都是 60 度,边都相等。
哎呀呀,解三角形的题型真的是五花八门,但每一种都是那么有趣,那么有挑战性!咱们可不能小瞧了它们,得认真对待,好好研究!这样才能在数学的海洋里畅游无阻呀,你们说是不是?!我的观点就是,解三角形题型丰富多彩,我们一定要深入理解和掌握各种方法,这样才能轻松应对各种难题!。
解三角形图形类问题【方法技巧与总结】解决三角形图形类问题的方法:方法一:两次应用余弦定理是一种典型的方法,充分利用了三角形的性质和正余弦定理的性质解题;方法二:等面积法是一种常用的方法,很多数学问题利用等面积法使得问题转化为更为简单的问题,相似是三角形中的常用思路;方法三:正弦定理和余弦定理相结合是解三角形问题的常用思路;方法四:构造辅助线作出相似三角形,结合余弦定理和相似三角形是一种确定边长比例关系的不错选择;方法五:平面向量是解决几何问题的一种重要方法,充分利用平面向量基本定理和向量的运算法则可以将其与余弦定理充分结合到一起;方法六:建立平面直角坐标系是解析几何的思路,利用此方法数形结合充分挖掘几何性质使得问题更加直观化.【题型归纳目录】题型一:妙用两次正弦定理题型二:两角使用余弦定理题型三:张角定理与等面积法题型四:角平分线问题题型五:中线问题题型六:高问题题型七:重心性质及其应用题型八:外心及外接圆问题题型九:两边夹问题题型十:内心及内切圆问题【典例例题】题型一:妙用两次正弦定理例⒈(2022·全国·高三专题练习)在①cos Bcos C=-b2a+c,②sin Asin B-sin C=b+ca+c,③2S=-3BA⋅BC三个条件中任选一个补充在下面的横线上,并加以解答.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c且______,作AB⊥AD,使得四边形ABCD满足∠ACD=π3,AD=3,求BC的取值范围.例⒉(2020·北京·北师大二附中高三期中)如图,四边形ABCD中∠BAC=90∘,∠ABC=30∘,AD⊥CD,设∠ACD=θ.(1)若ΔABC面积是ΔACD面积的4倍,求sin2θ;(2)若∠ADB=π6,求tanθ.例⒊(江苏省南京市宁海中学2022届高三下学期4月模拟考试数学试题)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=150∘,点D在边BC上,满足CD=2BD,且sin∠BADb+sin∠CADc=32a.(1)求证:AD=13a;(2)求cos∠ADC.例⒋(广东省2022届高三二模数学试题)如图,已知△ABC 内有一点P ,满足∠PAB =∠PBC =∠PCA =α.(1)证明:PB sin ABC =AB sin α.(2)若∠ABC =90∘,AB =BC =1,求PC .例⒌(2022·全国·高三专题练习)如图,在梯形ABCD 中,AB ⎳CD ,AB =2,CD =5,∠ABC =2π3.(1)若AC =27,求梯形ABCD 的面积;(2)若AC ⊥BD ,求tan ∠ABD .例⒍(2022·河南安阳·模拟预测(理))如图,在平面四边形ABCD中,DC =2AD =42,∠BAD =π2,∠BDC =π6.(1)若cos ∠ABD =53,求△ABD 的面积;(2)若∠C =∠ADC ,求BC .例⒎(2019·安徽省怀远第一中学高三阶段练习(理))ΔABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,设(sin A +sin B+sin C)⋅(sin A+sin B-sin C)=2sin A sin B.(1)求C;(2)若D为BC边上的点,M为AD上的点,CD=1,∠CAB=∠MB D=∠D MB.求AM.例⒏(2022·山东烟台·一模)如图,四边形ABCD中,AB2+BC2+AB⋅BC=AC2.(1)若AB=3BC=3,求△ABC的面积;(2)若CD=3BC,∠CAD=30∘,∠BCD=120∘,求∠ACB的值.例⒐(2022·全国·高三专题练习)在①AB=2AD,②sin∠ACB=2sin∠ACD,③S△ABC=2S△ACD这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=π,BC=CD=2,且______.(1)证明:tan∠ABC=3tan∠BAC;(2)若AC=3,求四边形ABCD的面积.例⒑(2022·福建·厦门一中高一阶段练习)在平面四边形ABCD 中,∠ABC =π3,∠ADC =π2,BC =4.(1)若△ABC 的面积为33,求AC ;(2)若AD =33,∠BAC =∠DAC ,求tan ∠DAC .例⒒(2022·湖北武汉·模拟预测)如图,在平面四边形ABCD 中,∠BCD =π2,AB =1,∠ABC =3π4.(1)当BC =2,CD =7时,求△ACD 的面积;(2)当∠ADC =π6,AD =2时,求cos ∠ACD .题型二:两角使用余弦定理例⒓(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,角A 的平分线AD 交BC 边于点D .(1)证明:AB AC=DB DC ,AD 2=AB ⋅AC -DB ⋅DC ;(2)若AD =1,A =2π3,求DB ⋅DC 的最小值.例⒔(2022·湖北武汉·二模)如图,△ABC内一点P满足PB⊥PC,AC=BP=2.(1)若AB=6,PC=2,求sin∠ACP的值;(2)若AB=5,sin∠ACP=110,求AP的长.例⒕(2022·江苏·泗阳县实验高级中学高一阶段练习)如图,在凸四边形ABCD中,已知AB=AD=4,BC=6.(1)若∠ADB=π6,C=π3,求cos∠BDC的值;(2)若CD=2,四边形ABCD的面积为4,求cos A+C的值.例⒖(2021·全国·高考真题)记△ABC是内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知b2=ac,点D在边AC 上,BD sin∠ABC=a sin C.(1)证明:BD=b;(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.例⒗(2022·全国·高三专题练习(理))如图,在△ABC中,D是AC边上一点,∠ABC为钝角,∠DBC= 90°.(1)证明:cos∠ADB+sin C=0;(2)若AB=27,BC=2,再从下面①②中选取一个作为条件,求△ABD的面积.①sin∠ABC=32114;②AC=3AD.注:若选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.例⒘(2022·重庆·二模)已知△ABC的外心为O,M,N为线段AB,AC上的两点,且O恰为MN中点.(1)证明:|AM|⋅|MB|=|AN|⋅|NC|(2)若|AO|=3,|OM|=1,求S△AMNS△ABC的最大值.题型三:张角定理与等面积法例⒙(广东省2022届高三三模数学试题)已知△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2a sin A= 2b+csin B+2c+bsin C.(1)求角A的大小;(2)设点D为BC上一点,AD是△ABC的角平分线,且AD=2,b=3,求△ABC的面积.例⒚(2022·湖北武汉·模拟预测)在△ABC 中,设角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c -b sin C =a -b sin A +sin B(1)求A ;(2)若D 为BC 上的点,AD 平分角A ,且c =32,AD =3,求BD DC.例⒛(2022·辽宁·高一期中)如图,在△ABC 中,AB =2,3sin 2B -2cos B -2=0,且点D 在线段BC 上.(1)若∠ADC =2π3,求AD 的长;(2)若BD =2DC ,sin ∠BAD sin ∠CAD=42,求△ABD 的面积.例21(2022·江苏·华罗庚中学三模)在△ABC 中,已知AB =4,AC =5,cos B =57. (1)求sin A 的值;(2)若AD 是∠BAC 的角平分线,求AD 的长.例22(2022·山东淄博·三模)已知函数f(x)=3sinωx cosωx-cos2ωx+12(ω>0),其图像上相邻的最高点和最低点间的距离为4+π2 4.(1)求函数f(x)的解析式;(2)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=4,bc=12,f(A)=1.若角A的平分线AD交BC于D,求AD的长.例23(2022·黑龙江·哈尔滨三中高三阶段练习(理))在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2b cos C=2a+c.(1)求角B的大小;(2)若b=23,D为AC边上的一点,BD=1,且______,求△ABC的面积.①BD是∠B的平分线;②D为线段AC的中点.(从①,②两个条件中任选一个,补充在上面的横线上并作答).题型四:角平分线问题例24(2022·北京·首都师范大学附属中学三模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且3sin π6+B +sin π3-B =0.(1)求∠B 的值;(2)给出以下三个条件:条件①:a 2-b 2+c 2-3c =0;条件②a =3;条件③S △ABC =1534.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sin A 的值;(ii )求∠ABC 的角平分线BD 的长.例25(2022·江苏·南京师大附中模拟预测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且满足2c b=1+tan A tan B .(1)求角A ;(2)角A 的内角平分线交BC 于点M ,若a =47,AM =33,求sin ∠AMC .例26(2022·北京八十中模拟预测)在△ABC中,3sin B+π6=-cos B+π6.(1)求B的值;(2)给出以下三个条件:①a2-b2+c2+3c=0;②a=3,b=1;③S△ABC=1534,若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问题:(i)求sin A的值;(ii)求∠ABC的角平分线BD的长.例27(2022·河南·模拟预测(理))如图,在△ABC中,D为边BC的中点,∠ACB的平分线分别交AB,AD于E,F两点.(1)证明:sin∠ABC⋅sin∠CAD=sin∠ACB⋅sin∠BAD;(2)若∠BAC=π2,sin∠ABC=23,AD=32,求DE.例28(2022·广东佛山·三模)设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知b sin A+3a cos B= 0,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=2.(1)求B;(2)若a=3,求b.例29(2022·山东潍坊·模拟预测)已知△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且△ABC的面积为3a2+b2-c24.(1)求∠C;(2)若∠A=π2,∠C的角平分线CE与边AB相交于点E,延长CE至点D,使得CE=DE,求cos∠ADB.题型五:中线问题例30(2022·广东佛山·高三期末)△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a cos C=(2b-c) cos A.(1)求角A的大小;(2)若b=2,BC边上的中线AD=3,求△ABC的面积.例31(2022·全国·模拟预测)在△ABC中.sin A cos A-π6=34.(1)求角A;(2)若AC=8,点D是线段BC的中点,DE⊥AC于点E,且DE=334,求CE的长.例32(2022·海南海口·二模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知B=π3,b=75a.(1)求sin A;(2)若a=5,AB边的中点为D,求CD.例33(2022·山东·烟台二中模拟预测)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b cos C+3c sin Ba+c=1.(1)求角B的大小;(2)设D,E分别为边AB,BC的中点,已知△BCD的周长为3+3,且AECD=192,若c<5a,求a.例34(2022·新疆克拉玛依·三模(理))在△ABC中,a,b,c分别为三个内角A,B,C的对边,若2a2=a2+c2-b21-sin B cos B.(1)求角C;(2)若c=210,sin A=1010,D为AC的中点,求BD的长度.例35(2022·湖北·模拟预测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b2+c2-a2=2ab sin C.(1)求角A;(2)若AB=32,AC=3,点P在线段BC上,且CP=13CB,Q是线段AC中点,AP与BQ交于点M,求cos∠A MB.例36(2022·陕西·交大附中模拟预测(理))设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,且a=b cos C+33c sin B.(1)求B;(2)若c=1,a=3,AC的中点为D,求BD的长.题型六:高问题例37(2022·河南·平顶山市第一高级中学模拟预测(理))在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a2-b2=c a cos B-b2.(1)求角A的大小;(2)若c=8,△ABC的面积为43,求BC边上的高.例38(2022·江苏·南京市江宁高级中学模拟预测)从①A为锐角且sin B-cos C=c2-a22ab;②b=2a sin C+π6这两个条件中任选一个,填入横线上并完成解答.在三角形ABC中,已知角A,B,C 的对边分别为a,b,c,.(1)求角A;(2)若b=34c且BC边上的高AD为23,求CD的长.例39(2022·北京房山·二模)在△ABC中,a cos B+12b=c,b=2.(1)求∠A;(2)再从下列三个条件中选择一个作为已知,使△ABC存在且唯一确定,求BC边上的高.条件①:cos B=-23;条件②:sin B=22;条件③:△ABC的面积为3+32.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.例40(2022·山东青岛·一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin B-sin C2=sin2A -sin B sin C.(1)求角A;(2)若b=5,BC边上的高为1077,求边c.例41(2022·福建·模拟预测)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,2c-b=2a cos B.(1)求角A;(2)若3b2sin B+c-b2cos B=7,b-c=2,求BC边上的高.题型七:重心性质及其应用例42(2022·湖北省仙桃中学模拟预测)如图,在△ABC 中,已知AB =2,AC =23,∠BAC =30°,BC 边上的中线AM 与∠ABC 的角平分线BN 相交于点P .(1)∠MPN 的余弦值.(2)求四边形PMCN 的面积.例43(2022·全国·高三专题练习)G 是△ABC 的重心,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若20aGA +15bGB+12cGC =0 ,则cos A =( )A.0B.35C.45D.1例44(2022·全国·高三专题练习)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a cos B +3a sin B=c +1,b =1,点G 是△ABC 的重心,且AG =213,则△ABC 的面积为( )A.32B.3C.3D.23例45(2022·全国·模拟预测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的外接圆的面积为π,b -c sin B +2sin 2C =a sin A .(1)求A ;(2)AD 是角A 的平分线,若BD =3DC ,△ABC 的重心为G ,求AG 的长.题型八:外心及外接圆问题例46(2022·全国·高三专题练习)设O 为△ABC 的外心,若AO =AB +2AC ,则sin ∠BAC 的值为___________.例47(2022·江苏·泰兴市第一高级中学高三阶段练习)在△ABC 中,AB =4,AC =6,BC =5,点O 为△ABC 的外心,若AO =λAB +μAC,则λ+μ=( )A.23B.35C.47D.59例48(2022·广东·模拟预测)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 3sin B -cos C =c -b cos A .从下列①②③这三个条件中选择一个补充在横线处,并作答.①O 为△ABC 的内心;②O 为△ABC 的外心;③O 为△ABC 的重心.(1)求A ;(2)若b =6,c =10,__________,求△OBC 的面积.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.例49(2022·黑龙江齐齐哈尔·二模(理))△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 3sin B -cos C =c -b cos A .从下列①②这两个条件中选择一个补充在横线处,并作答.①O 为△ABC 的内心;②O 为△ABC 的外心.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.(1)求A ;(2)若b =3,c =5,________,求△OBC 的面积.例50(2022·江苏省白蒲高级中学高三阶段练习)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c;3b=4c,cos C=45.(1)求cos A的值;(2)若△ABC的外心在其外部,a=7,求△ABC外接圆的面积.例51(2022·辽宁·三模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知A=π3,c=4.(1)若sin B-cos B=22,求△ABC外接圆的直径;(2)若a=13,求△ABC的周长.例52(2022·四川·树德中学模拟预测(理))已知的数f x =3sin x2cosx2-cos2x2+12.(1)求f x 的单调增区间;(2)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f A =12,a=3,求△ABC外接圆的面积.例53(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)法国著名军事家拿破仑·波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形,则这个三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形的顶点”.如图,在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a cos B -C =cos A 23b sin C -a .以AB ,BC ,AC 为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为O 1,O 2,O 3.(1)求A ;(2)若a =3,△O 1O 2O 3的面积为7312,求△ABC 的周长.题型九:两边夹问题例54(2021•双流区校级模拟)在ΔABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos A +sin A -2sin B +cos B=0,则a +b c 的值是( )A.2 B.3 C.2 D.1例55(2020•苏州二模)在ΔABC中,已知边a,b,c所对的角分别为A,B,C,若2sin2B+3sin2C= 2sin A sin B sin C+sin2A,则tan A= .例56(2013•成都模拟)在ΔABC中,若(cos A+sin A)(cos B+sin B)=2,则角C= .例57(2018•如皋市二模)在ΔABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,设S是ΔABC的面积,若b2+ c2=13a2+433S,则角A的值是 .题型十:内心及内切圆问题例58(2022·全国·高三专题练习)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=6,b+12cos B=2c.(1)求A的大小;(2)M为△ABC内一点,AM的延长线交BC于点D,________,求△ABC的面积.请在下列三个条件中选择一个作为已知条件补充在横线上,使△ABC存在,并解决问题.①M为△ABC的外心,AM=4;②M为△ABC的垂心,MD=3;③M为△ABC的内心,AD=33.例59(2022·安徽·芜湖一中一模(理))已知ΔABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,tan C= sin A2-cos A(1)求b c的值;(2)设M和N分别是ΔABC的重心和内心,若MN⎳BC且c=2,求a的值.例60(2022·全国·高三专题练习)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且A 为锐角,a =32,AB ⋅AC =3,再从条件①:b sin B +C 2=a sin B ,条件②:b tan A =(2c -b )tan B ,这两个条件中选择一个作为已知.求:(1)角A ;(2)△ABC 的内切圆半径r .例61(2022·陕西·武功县普集高级中学一模(文))在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,已知b =4,c =2,且sin C =sin B +sin (A -B ).(1)求角A 和边a 的大小;(2)求△ABC 的内切圆半径.例62例62.(2022·全国·高三专题练习)如图,在△ABC 中,D 是BC 上一点,AD 平分∠BAC .(1)求证:BDDC =AB AC;(2)若AC =2,CD =1,AD =322,求△ABC 的内切圆面积.例63(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且3b sin C-c cos B tan C=a.(1)求角A;(2)若△ABC的内切圆面积为4π,求△ABC面积S的最小值.例64(2022·全国·高三专题练习)已知函数f x =23sin x cos x+2cos2x(1)求函数f x =23sin x cos x+2cos2x的对称轴;对称中心;单调递增区间;(2)在ΔABC中,a,b,c分别是A,B,C所对的边,当f A =2,a=2时,求ΔABC内切圆面积的最大值.例65(2022·河南南阳·高三期末(理))在△ABC中,3sin C+cos C=sin B+sin Csin A.(1)求A;(2)若△ABC的内切圆半径r=2,求AB+AC的最小值.例66(2022·陕西·模拟预测(文))已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且a =6,b =54c ,A =2C ,设O 为△ABC 的内心,则△AOB 的面积为_________.例67(2022·全国·高三专题练习)已知点O 是ABC 的内心,若AO =49AB +19AC ,则cos ∠BAC =( )A.15B.16C.18D.19解三角形图形类问题【方法技巧与总结】解决三角形图形类问题的方法:方法一:两次应用余弦定理是一种典型的方法,充分利用了三角形的性质和正余弦定理的性质解题;方法二:等面积法是一种常用的方法,很多数学问题利用等面积法使得问题转化为更为简单的问题,相似是三角形中的常用思路;方法三:正弦定理和余弦定理相结合是解三角形问题的常用思路;方法四:构造辅助线作出相似三角形,结合余弦定理和相似三角形是一种确定边长比例关系的不错选择;方法五:平面向量是解决几何问题的一种重要方法,充分利用平面向量基本定理和向量的运算法则可以将其与余弦定理充分结合到一起;方法六:建立平面直角坐标系是解析几何的思路,利用此方法数形结合充分挖掘几何性质使得问题更加直观化.【题型归纳目录】题型一:妙用两次正弦定理题型二:两角使用余弦定理题型三:张角定理与等面积法题型四:角平分线问题题型五:中线问题题型六:高问题题型七:重心性质及其应用题型八:外心及外接圆问题题型九:两边夹问题题型十:内心及内切圆问题【典例例题】题型一:妙用两次正弦定理例⒈(2022·全国·高三专题练习)在①cos B cos C =-b 2a +c ,②sin A sin B -sin C =b +c a +c ,③2S =-3BA ⋅BC 三个条件中任选一个补充在下面的横线上,并加以解答.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 且______,作AB ⊥AD ,使得四边形ABCD 满足∠ACD =π3,AD =3,求BC 的取值范围.【答案】(0,2).【解析】根据题意,选择①②③求得B =2π3,设∠BAC =θ,则∠CAD =π2-θ,∠CDA =θ+π6,在△ACD 中,由正弦定理求得AC =2sin θ+π6 ,在△ABC 中,由正弦定理求得可得BC =43sin θ+π6 ⋅sin θ=233sin 2θ-π3 +1,结合0<θ<π3和三角函数的性质,即可求解.【详解】若选①:由cos B cos C =-b 2a +c ,根据正弦定理可得cos B cos C =-sin B 2sin A +sin C,即2sin A cos B +sin C cos B =-sin B cos C ,即2sin A cos B =-sin B cos C -sin C cos B =-sin B +C =-sin A ,可得cos B =-12,因为A ∈(0,π),所以B =2π3,设∠BAC =θ,则∠CAD =π2-θ,∠CDA =θ+π6,在△ACD 中,由正弦定理得AC sin ∠ADC =AD sin ∠ACD,可得AC =AD sin ∠ADC sin ∠ACD=3⋅sin θ+π6 sin π3=2sin θ+π6 ,在△ABC 中,由正弦定理得AC sin B =BC sin θ,可得BC =AC ⋅sin θsin B =2sin θ+π6 ⋅sin θsin 2π3=43sin θ+π6 ⋅sin θ=4332sin θ+12cos θ sin θ=4332sin 2θ+12sin θcos θ =13(23sin 2θ+2sin θcos θ)=1323×1-cos2θ2+sin2θ =13(sin2θ-3cos2θ)+1=233sin 2θ-π3 +1,因为0<θ<π3,可得-π3<2θ-π3<π3,当2θ-π3=π3时,即θ=π3,可得233sin π3+1=2,当2θ-π3=-π3时,即θ=0,可得233sin -π3+1=0,所以BC 的取值范围是(0,2).选②:由sin A sin B -sin C =b +c a +c ,根据正弦定理可得a b -c =b +c a +c ,可得a 2+ac =b 2-c 2,即a 2+c 2-b 2=-ac ,又由余弦定理,可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12,因为A ∈(0,π),所以B =2π3,设∠BAC =θ,则∠CAD =π2-θ,∠CDA =θ+π6,在△ACD 中,由正弦定理得AC sin ∠ADC =AD sin ∠ACD,可得AC =AD sin ∠ADC sin ∠ACD=3⋅sin θ+π6 sin π3=2sin θ+π6 ,在△ABC 中,由正弦定理得AC sin B =BC sin θ,可得BC =AC ⋅sin θsin B =2sin θ+π6 ⋅sin θsin 2π3=43sin θ+π6 ⋅sin θ=4332sin θ+12cos θ sin θ=4332sin 2θ+12sin θcos θ =13(23sin 2θ+2sin θcos θ)=1323×1-cos2θ2+sin2θ =13(sin2θ-3cos2θ)+1=233sin 2θ-π3 +1,因为0<θ<π3,可得-π3<2θ-π3<π3,当2θ-π3=π3时,即θ=π3,可得233sin π3+1=2,当2θ-π3=-π3时,即θ=0,可得233sin -π3+1=0,所以BC 的取值范围是(0,2).若选③:由2S =-3BA ⋅BC ,可得2×12ac sin B =-3ac cos B ,即sin B =-3cos B ,可得tan B =-3,因为A ∈(0,π),所以B =2π3,设∠BAC =θ,则∠CAD =π2-θ,∠CDA =θ+π6,在△ACD 中,由正弦定理得AC sin ∠ADC =AD sin ∠ACD,可得AC =AD sin ∠ADC sin ∠ACD=3⋅sin θ+π6 sin π3=2sin θ+π6 ,在△ABC 中,由正弦定理得AC sin B =BC sin θ,可得BC =AC ⋅sin θsin B =2sin θ+π6 ⋅sin θsin 2π3=43sin θ+π6 ⋅sin θ=4332sin θ+12cos θ sin θ=4332sin 2θ+12sin θcos θ =13(23sin 2θ+2sin θcos θ)=1323×1-cos2θ2+sin2θ =13(sin2θ-3cos2θ)+1=233sin 2θ-π3 +1,因为0<θ<π3,可得-π3<2θ-π3<π3,当2θ-π3=π3时,即θ=π3,可得233sin π3+1=2,当2θ-π3=-π3时,即θ=0,可得233sin -π3+1=0,所以BC 的取值范围是(0,2).例⒉(2020·北京·北师大二附中高三期中)如图,四边形ABCD 中∠BAC =90∘,∠ABC =30∘,AD ⊥CD ,设∠ACD =θ.(1)若ΔABC 面积是ΔACD 面积的4倍,求sin2θ;(2)若∠ADB =π6,求tan θ.【答案】(1)sin2θ=32(2)tan θ=32【解析】(1)设AC =a ,可求AB =3a ,AD =a sin θ,CD =a cos θ,由题意S △ABC =4S △ACD ,利用三角形的面积公式即可求解;(2)在△ABD 中,△BCD 中,分别应用正弦定理,联立可得2sin π3+θ=3sin θ,利用两角和的正弦公式,同角三角函数基本关系式即可求解.【详解】(1)设AC =a ,则AB =3a ,AD =a sin θ,CD =a cos θ,由题意S ΔABC =4S ΔACD ,则12a ⋅3a =4⋅12a cos θ⋅a sin θ,所以sin2θ=32.(2)由正弦定理,ΔABD 中,BD sin ∠BAD =AB sin ∠ADB ,即BD sin π-θ =3a sin π6①ΔBCD 中,BD sin ∠BCD =BC sin ∠CDB ,即BD sin π3+θ =2asin π3②①÷②得:2sin π3+θ=3sin θ,化简得3cos θ=2sin θ,所以tan θ=32.例⒊(江苏省南京市宁海中学2022届高三下学期4月模拟考试数学试题)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,A =150∘,点D 在边BC 上,满足CD =2BD ,且sin ∠BAD b+sin ∠CAD c =32a .(1)求证:AD =13a ;(2)求cos ∠ADC .【答案】(1)证明见解析(2)1314【解析】(1)分别在△ABD 和△ACD 中利用正弦定理表示出sin ∠BAD ,sin ∠DAC ,,代入已知等式化简整理即可得到结果;(2)根据∠ADB =-∠ADC ,在△ABD 和△ACD 利用余弦定理可整理得到a 2-b 2=2c 2;在△ABC 中,利用余弦定理可得c =3b ,进而得到a =7b ,代入cos ∠ADC 中即可求得结果.(1)∵CD =2BD ,∴CD =23a ,BD =13a ;在△ABD 中,由正弦定理得:sin ∠BAD =BD sin B AD =a sin B3AD ;在△ACD 中,由正弦定理得:sin ∠DAC =CD sin C AD =2a sin C3AD;又sin B b=sin C c =sin A a =12a ,∴sin ∠BAD b +sin ∠CAD c =a sin B 3b ⋅AD +2a sin C 3c ⋅AD =a 3AD ⋅12a +2a 3AD ⋅12a=32a ,即9AD =3a ,∴AD =13a .(2)在△ABD 中,由余弦定理得:cos ∠ADB =BD 2+AD 2-AB 22BD ⋅AD =2a 2-9c 22a 2;在△ACD 中,由余弦定理得:cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22AD ⋅CD =5a 2-9b 24a 2;∵∠ADB +∠ADC =180∘,∴∠ADB =-∠ADC ,即2a 2-9c 22a 2=-5a 2-9b 24a 2,整理可得:a 2-b 2=2c 2;在△ABC 中,由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc =-32,则-c 22bc =-c 2b =-32,∴c =3b ,∴a 2-b 2=6b 2,即a =7b ;∴cos ∠ADC =5a 2-9b 24a 2=35b 2-9b 228b 2=1314.例⒋(广东省2022届高三二模数学试题)如图,已知△ABC 内有一点P ,满足∠PAB =∠PBC =∠PCA=α.(1)证明:PB sin ABC =AB sin α.(2)若∠ABC =90∘,AB =BC =1,求PC .【答案】(1)证明见解析(2)PC =105【解析】(1)由正弦定理得PB sin α=ABsin ∠APB,即PB sin ∠APB =AB sin α,即要证明sin ∠ABC =sin ∠APB 即可,由此利用三角形内角和证明可得结论;(2)由题意求得PB =sin α,继而求得PC =2sin α,在△PAB 中利用余弦定理求得sin α=55,即可求得答案.(1)证明:在△ABP 中,由正弦定理得PB sin α=ABsin ∠APB,即PB sin ∠APB =AB sin α,要证明PB sin ∠ABC =AB sin α,只需证明sin ∠ABC =sin ∠APB ,在△ABP 中,∠APB =π-α+∠ABP ,在△ABC 中,∠ABC =α+∠ABP ,所以∠APB =π-∠ABC ,所以sin ∠APB =sin π-∠ABC =sin ∠ABC ,所以PB sin ∠ABC =AB sin α.(2)由(1)知PB sin ∠ABC =AB sin α,又因为∠ABC =90∘,AB =1,所以PB =sin α,由已知得△ABC 为等腰直角三角形,所以∠BCA =∠CAB =π4,则∠BCP =π4-α,所以在△PBC 中,∠BPC =π-π4-α -α=3π4,由正弦定理得BC sin ∠BPC =PCsin ∠PBC,即1sin 3π4=PC sin α,即PC =2sin α.由余弦定理得sin 2α+2sin α 2-2sin α2sin α cos 3π4=1,由题意知sin α>0,故解得sin α=55,所以PC =105.例⒌(2022·全国·高三专题练习)如图,在梯形ABCD 中,AB ⎳CD ,AB =2,CD =5,∠ABC =2π3.(1)若AC =27,求梯形ABCD 的面积;(2)若AC ⊥BD ,求tan ∠ABD .【答案】(1)73;(2)tan ∠ABD =233.【解析】(1)△ABC 中,利用含∠ABC 的余弦定理表达式建立BC 的方程,求出BC 而得△ABC 面积,再利用面积关系求△ADC 的面积得解;(2)由题设中角的信息用∠ABD 表示出△ABC 与△BDC 中的相关角,再在这两个三角形中利用正弦定理建立两个方程,联立整理得tan ∠ABD 的方程,解之即得.【详解】(1)设BC =x ,在△ABC 中,由余弦定理AC 2=AB 2+BC 2-2AB ⋅BC cos ∠ABC 得:28=22+x 2-2⋅2⋅x ⋅cos2π3,即x 2+2x -24=0,而x >0,解得x =4,所以BC =4,则△ABC 的面积S △ABC =12AB ⋅BC ⋅sin ∠ABC =12⋅2⋅4⋅32=23,梯形ABCD 中,AB ⎳CD ,△ABC 与△ADC 等高,且CD =5AB2,所以△ADC 的面积S △ADC =5S △ABC2=53,则梯形ABCD 的面积S =S △ABC +S △ADC =73;(2)在梯形ABCD 中,设∠ABD =α,而AC ⊥BD ,则∠BDC =α,∠BAC =π2-α,∠DBC =2π3-a ,∠BCA =α-π6,在△ABC 中,由正弦定理AB sin ∠BCA =BC sin ∠BAC 得:2sin α-π6 =BCsin π2-α ,在△BDC 中,由正弦定理CD sin ∠DBC =BC sin ∠BDC 得:5sin 2π3-α =BCsin α,两式相除得:2sin 2π3-α 5sin α-π6 =sin αsin π2-α ⇒2⋅32cos α+12sin α5⋅32sin α-12cos α =sin αcos α,整理得53sin 2α-7sin αcos α-23cos 2α=0,即53tan 2α-7tan α-23=0解得tan α=233或tan α=-35,因为α∈π6,π2,则tan α=233,即tan ∠ABD =233.例⒍(2022·河南安阳·模拟预测(理))如图,在平面四边形ABCD中,DC =2AD =42,∠BAD =π2,∠BDC =π6.(1)若cos ∠ABD =53,求△ABD 的面积;(2)若∠C =∠ADC ,求BC .【答案】(1)25(2)210-22【解析】(1)根据cos ∠ABD =53求得tan ∠ABD ,再结合AD =22求解即可(2)设∠ADB =θ,再在△BCD 中利用正弦定理得出关于θ的方程,再根据三角函数恒等变换化简求解即可(1)由cos ∠ABD =53可得tan ∠ABD =32-525=25,又AD =22故AB =ADtan ∠ABD =10,故S △ABD =12AB ⋅AD =25(2)设∠ADB =θ,则cos θ=22BD ,∠C =θ+π6,在△BCD 中,由正弦定理可得BD sin C =DCsin ∠DBC,即22cos θsin θ+π6=42sin 2π3-θ ,交叉相乘化简得sin 2π3-θ =2cos θ⋅sin θ+π6 ,即sin θ+π3 =3cos θ⋅sin θ+cos 2θ,利用降幂公式有sin θ+π3 =32sin2θ+12cos2θ+12,利用辅助角公式有sin θ+π3 =sin 2θ+π6 +12,故sin θ+π3 =sin 2θ+2π3-π2 +12,利用诱导公式可得sin θ+π3 =-cos 2θ+2π3 +12=2sin 2θ+π3 -12,故2sin 2θ+π3 -sin θ+π3 -12=0,又sin θ+π3 >0,解得sin θ+π3 =1+54,又由正弦定理有42sin 2π3-θ =BC sinπ6,故BC =22sin θ+π3=221+54=210-22例⒎(2019·安徽省怀远第一中学高三阶段练习(理))ΔABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设(sin A+sin B +sin C )⋅(sin A +sin B -sin C )=2sin A sin B .(1)求C ;(2)若D 为BC 边上的点,M 为AD 上的点,CD =1,∠CAB =∠MB D =∠D MB.求AM .【答案】(1)C =90∘;(2)2【解析】(1)根据正弦定理进行边角互化,利用余弦定理即可求解;(2)设∠CAB =∠MB D =∠D MB =θ,将三角形中其余角用θ表示出来,结合CD =1,表示边长,即可解出.【详解】(1)由(sin A +sin B +sin C )⋅(sin A +sin B -sin C )=2sin A sin B ,得a +b 2-c 2=2ab ,即a 2+b 2=c 2∴C =90∘;(2)令∠CAB =∠MB D =∠D MB =θ,则在ΔA MB 中,∠MB A =90∘-2θ,∠BMA =180∘-θ由正弦定理得:AM sin 90∘-2θ =AB sin 180∘-θ ,即AM =AB ⋅cos2θsin θ在ΔACD 中,∠ACD =90∘,∠CDA =2θ由正切定义:AC =tan2θ在ΔACB 中,∠ACB =90∘,∠BAC =θ由正切定义:AB =AC cos θ=tan2θcos θ,∴AM =tan2θcos θ⋅cos2θsin θ=2例⒏(2022·山东烟台·一模)如图,四边形ABCD 中,AB 2+BC 2+AB ⋅BC =AC 2.(1)若AB =3BC =3,求△ABC 的面积;(2)若CD =3BC ,∠CAD =30∘,∠BCD =120∘,求∠ACB 的值.【答案】(1)334(2)∠ACB =45∘【解析】(1)依据题意求得角B ,利用正弦定理去求△ABC 的面积;(2)利用正弦定理解三角形即可求得∠ACB 的值.(1)在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ⋅BC =-AB ⋅BC 2AB ⋅BC =-12,因为0∘<B <180∘,所以B =120∘.S △ABC =12AB ⋅BC sin120∘=12×3×1×32=334.(2)设∠ACB =θ,则∠ACD =120∘-θ,∠ADC =30∘+θ,∠BAC =60∘-θ.在△ACD 中,由AC sin 30∘+θ =CDsin30∘,得AC =sin 30∘+θ sin30∘CD .在△ABC 中,由AC sin120∘=BC sin 60∘-θ ,得AC =sin120∘sin 60∘-θBC .联立上式,并由CD=3BC得3sin30∘+θsin30∘=sin120∘sin60∘-θ,整理得sin30∘+θsin60∘-θ=14,所以sin60∘+2θ=12,因为0∘<θ<60∘,所以60∘<60∘+2θ<180∘,所以60∘+2θ=150∘,解得θ=45∘,即∠ACB的值为45∘.例⒐(2022·全国·高三专题练习)在①AB=2AD,②sin∠ACB=2sin∠ACD,③S△ABC=2S△ACD这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.已知在四边形ABCD中,∠ABC+∠ADC=π,BC=CD=2,且______.(1)证明:tan∠ABC=3tan∠BAC;(2)若AC=3,求四边形ABCD的面积.【答案】(1)证明见解析(2)9158【解析】(1)选择①,由正弦定理及角度关系推出∠BAC=∠DAC及sin∠ACB=2sin∠ACD,结合两角和的正弦公式及诱导公式,进行证明;选择②,利用正弦定理推导出∠BAC=∠DAC,直接利用两角和的正弦公式及诱导公式即可推出结论;选择③,由正弦定理,面积公式及面积的倍数关系得到∠BAC=∠DAC,sin∠ACB=2sin∠ACD,使用两角和的正弦公式及诱导公式进行证明;(2)在证明出第一问的基础上,设出边长,利用余弦定理求出AD的长及角的正弦值,进而利用面积公式进行求解.(1)方案一:选条件①.在△ABC中,由正弦定理得,ACsin∠ABC=BCsin∠BAC=ABsin∠ACB,在△ACD中,由正弦定理得,ACsin∠ADC=CDsin∠DAC=ADsin∠ACD,因为∠ABC+∠ADC=π,所以sin∠ABC=sin∠ADC,因为BC=CD,所以sin∠BAC=sin∠DAC,因为∠BAC+∠DAC<π,所以∠BAC=∠DAC,因为AB=2AD,所以sin∠ACB=2sin∠ACD.因为sin∠ACB=sin∠ABC+∠BAC,sin∠ACD=sin∠CAD+∠ADC=sin∠BAC+π-∠ABC=sin∠ABC-∠BAC,所以sin∠ABC+∠BAC=2sin∠ABC-∠BAC,即sin∠ABC cos∠BAC+cos∠ABC sin∠BAC=2sin∠ABC⋅cos∠BAC-cos∠ABC sin∠BAC,所以sin∠ABC cos∠BAC=3cos∠ABC sin∠BAC,所以tan∠ABC=3tan∠BAC.方案二:选条件②.在△ABC中,由正弦定理得,ACsin∠ABC=BCsin∠BAC,在△ACD中,由正弦定理得,ACsin∠ADC=CDsin∠DAC,因为∠ABC+∠ADC=π,所以sin∠ABC=sin∠ADC,因为BC=CD,所以sin∠BAC=sin∠DAC.因为∠BAC+∠DAC<π,所以∠BAC=∠DAC.因为sin∠ACB=sin∠ABC+∠BAC,sin∠ACD=sin∠CAD+∠ADC=sin∠BAC+π-∠ABC=sin∠ABC-∠BAC,sin∠ACB=2sin∠ACD,所以sin∠ABC+∠BAC=2sin∠ABC-∠BAC,即sin∠ABC cos∠BAC+cos∠ABC sin∠BAC=2sin∠ABC⋅cos∠BAC-cos∠ABC sin∠BAC,所以sin∠ABC cos∠BAC=3cos∠ABC sin∠BAC,所以tan∠ABC=3tan∠BAC.方案三:选条件③.因为S△ABC=12BC⋅AC⋅sin∠ACB,S△ACD=12CD⋅AC⋅sin∠ACD,且BC=CD,S△ABC=2S△ACD,所以sin∠ACB=2sin∠ACD在△ABC中,由正弦定理得,ACsin∠ABC=BCsin∠BAC,在△ACD中,由正弦定理得,ACsin∠ADC=CDsin∠DAC,因为∠ABC+∠ADC=π,所以sin∠ABC=sin∠ADC,因为BC=CD,所以sin∠BAC=sin∠DAC,因为∠BAC+∠DAC<π,所以∠BAC=∠DAC.因为sin∠ACB=sin∠ABC+∠BAC,sin∠ACD=sin∠CAD+∠ADC=sin∠BAC+π-∠ABC=sin∠ABC-∠BAC,所以sin∠ABC+∠BAC=2sin∠ABC-∠BAC,即sin∠ABC cos∠BAC+cos∠ABC sin∠BAC=2sin∠ABC⋅cos∠BAC-cos∠ABC sin∠BAC,所以sin∠ABC cos∠BAC=3cos∠ABC sin∠BAC,所以tan∠ABC=3tan∠BAC.(2)选择①②③,答案均相同,由(1)可设AD =x ,则AB =2x ,在△ABC 中,由余弦定理得,cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ⋅BC =4x 2-58x ,在△ACD 中,由余弦定理得,cos ∠ADC =AD 2+CD 2-AC 22AD ⋅CD =x 2-54x ,因为cos ∠ABC =cos π-∠ADC =-cos ∠ADC ,所以4x 2-58x =-x 2-54x ,解得x =102或x =-102(舍去),所以cos ∠ABC =108,所以sin ∠ABC =sin ∠ADC =1-1082=368,所以四边形ABCD 的面积S =3S △ACD =32AD ⋅CD ⋅sin ∠ADC =9158.例⒑(2022·福建·厦门一中高一阶段练习)在平面四边形ABCD 中,∠ABC =π3,∠ADC =π2,BC =4.(1)若△ABC 的面积为33,求AC ;(2)若AD =33,∠BAC =∠DAC ,求tan ∠DAC .【答案】(1)13(2)23【解析】(1)应用三角形面积公式有S △ABC =12AB ⋅BC ⋅sin ∠ABC ,可求AB ,由余弦定理即可求AC ;(2)设∠DAC =α,在Rt △ACD 中AC =AD sin π2-α ,在△ABC 中应用正弦定理有BCsin ∠BAC =ACsin ∠ABC ,即可求tan α,得解.(1)在△ABC 中,BC =4,∠ABC =π3,∴S △ABC =12AB ⋅BC ⋅sin ∠ABC =33,可得AB =3,在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ⋅BC ⋅cos ∠ABC =13,∴AC =13.(2)设∠DAC =α,则∠ACD =π2-α,在Rt △ACD 中,AD =33,易知:AC =AD sin π2-α =33cos α,在△ABC 中,由正弦定理得BC sin ∠BAC =AC sin ∠ABC ,即4sin α=3332cos α,∴2cos α=3sin α,可得tan α=23,即tan ∠DAC =23.例⒒(2022·湖北武汉·模拟预测)如图,在平面四边形ABCD 中,∠BCD =π2,AB =1,∠ABC =3π4.(1)当BC =2,CD =7时,求△ACD 的面积;(2)当∠ADC =π6,AD =2时,求cos ∠ACD .【答案】(1)3414;(2)cos ∠ACD =33.【解析】(1)利用余弦定理求出AC ,cos ∠ACB ,再利用诱导公式、三角形面积公式计算作答.(2)在△ABC 和△ACD 中用正弦定理求出AC ,再借助同角公式求解作答.(1)当BC =2时,在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ⋅BC cos ∠ABC ,即AC 2=3-22cos 3π4=5,解得AC =5,cos ∠ACB =AC 2+BC 2-AB 22AC ⋅BC=31010,因为∠BCD =π2,则sin ∠ACD =cos ∠ACB =31010,又CD =7,所以△ACD 的面积是S △ACD =12AC ⋅CD sin ∠ACD =125×7×31010=3414.(2)在△ABC 中,由正弦定理得AB sin ∠ACB =AC sin ∠ABC ,即AC =AB sin 3π4sin ∠ACB =22cos ∠ACD ,在△ACD 中,由正弦定理得AD sin ∠ACD =AC sin ∠ADC ,即AC =AD sin π6sin ∠ACD =1sin ∠ACD ,则22cos ∠ACD =1sin ∠ACD,整理得sin ∠ACD =2cos ∠ACD ,而sin 2∠ACD +cos 2∠ACD =1,∠ACD 为锐角,所以cos∠ACD=3 3.题型二:两角使用余弦定理例⒓(2022·湖北·襄阳四中模拟预测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,角A的平分线AD交BC边于点D.(1)证明:ABAC=DBDC,AD2=AB⋅AC-DB⋅DC;(2)若AD=1,A=2π3,求DB⋅DC的最小值.【答案】(1)证明见解析(2)3【解析】(1)根据题意得到sin∠BAD=sin∠CAD,sin∠ADB=sin∠ADC,由正弦定理得到ABsin∠ADB=BDsin∠BAD,ACsin∠ADC=DCsin∠CAD,两式相除得到ABAC=DBDC,进而得到BD=ABAB+AC BC,DC=ACAB+AC BC,根据余弦定理,并代入化简,即可求解.(2)根据S△ABD+S△ACD=S△ABC,得到b+c=bc,结合基本不等式求得bc≥4,进而求得DB⋅DC=bc -1,即可求解.(1)解:在△ABD和△BCD中,可得∠BAD=∠CAD,∠ADB+∠ADC=π,所以sin∠BAD=sin∠CAD,sin∠ADB=sin∠ADC,由正弦定理,得ABsin∠ADB=BDsin∠BAD,ACsin∠ADC=DCsin∠CAD,两式相除得ABAC=DBDC,可得BD=ABAB+AC BC,DC=ACAB+AC BC,又由cos∠ABD=cos∠ABC,根据余弦定理得AB2+BD2-AD22AB⋅BD=AB2+BC2-AC22AB⋅BC所以AD2=AB2+BD2-BDBC AB2+BC2-AC2=DCBC AB2+BDBC AC2-BD BC-BD代入可得AD2=ACAB+AC AB2+ABAB+AC AC2-BD⋅DC=AB⋅AC ABAB+AC+AC AB+AC-BD⋅DC=AB⋅AC-BD⋅DC.(2)解:由AD=1,A=2π3及S△ABD+S△ACD=S△ABC,可得b+c=bc根据基本不等式得bc=b+c≥2bc,解得bc≥4,当且仅当b=c=2时等号成立,。
三角函数解三角形题型归类一知识归纳:(一)任意角、弧度制及任意角的三角函数1.角的概念(1)任意角:①定义:角可以看成平面内绕着端点从一个位置旋转到另一个位置所成的;②分类:角按旋转方向分为、和.(2)所有与角α终边相同的角,连同角α在内,构成的角的集合是S=.(3)象限角:使角的顶点与重合,角的始边与,那么,角的终边在第几象限,就说这个角是第几象限角;如果角的终边在坐标轴上,就认为这个角不属于任何一个象限.2.弧度制(1)定义:把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度的角,用符号rad表示,读作弧度.正角的弧度数是一个,负角的弧度数是一个负数,零角的弧度数是 .(2)角度制和弧度制的互化:180°=π rad,1°=π180rad ,1rad =⎝ ⎛⎭⎪⎫180π°. (3)扇形的弧长公式:l =|α|·r ,扇形的面积公式:S =12lr =12|α|·r 2.3.任意角的三角函数(1)定义:设α是一个任意角,它的终边与单位圆交于点P (x ,y ),那么sin α= ,cos α= ,tan α= .(2)任意角α的终边与单位圆交于点P (x ,y )时,sin α=y ,cos α=x ,tan α=y x(x ≠0)4.三角函数值在各象限的符号规律:一全正、二正弦、三正切、四余弦. (二)公式概念1.三角函数诱导公式⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+α(k ∈Z)的本质奇变偶不变(对k而言,指k取奇数或偶数),符号看象限(看原函数,同时把α看成是锐角).2.两角和与差的三角函数公式(1)sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β;(2)cos(α±β)=cos αcos β∓sin αsin β;(3)tan(α±β)=tan α±tan β1∓tan αtan β.3.二倍角公式(1)sin 2α=2sin αcos α;(2)cos 2α=cos2α-sin2α=2cos2α-1=1-2sin2α,cos2α=1+cos 2α2,sin2α=1-cos α2;(3)tan 2α=2tan α1-tan2α.(三)正、余弦定理及其变形:1.正弦定理及其变形在△ABC中,asin A=bsin B=csin C=2R(其中R是外接圆的半径);a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;sin A =a2R,sin B =b2R,sin C =c2R.2.余弦定理及其变形a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; cos A =b 2+c 2-a 22bc.b 2= ; cos B = ;c 2= . cos C = .3.三角形面积公式:S △ABC =12ah =12ab sin C =12ac sin B =_________________=abc 4R =12(a +b +c )·r (R 是三角形外接圆半径,r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .2.整体法:求y=A sin(ωx+φ)(ω>0)的单调区间、周期、值域、对称轴(中心)时,将ωx+φ看作一个整体,利用正弦曲线的性质解决.3.换元法:在求三角函数的值域时,有时将sin x(或cos x)看作一个整体,换元后转化为二次函数来解决.4.公式法:y=A sin(ωx+φ)和y=A cos(ωx+φ)的最小正周期为2π|ω|,y=A tan(ωx+φ)的最小正周期为π|ω|.(2016年全国卷1)4.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知5a=,2c=,2cos3A=,则b=(A)2(B)3(C)2(D)36.将函数2sin(2)6y x π=+的图象向右平移14个周期后,所得图象对应的函数为 (A )2sin(2)4y x π=+(B )2sin(2)3y x π=+(C )2sin(2)4y x π=-(D )2sin(2)3y x π=-14.已知θ是第四象限角,且3sin()45πθ+=,则tan()4πθ-=————————————.(2015年 全国卷1)8. 函数()cos()f x x ωϕ=+的部分图像如图所示,则()f x 的单调递减区间为( )(A )13(,),44k k k Z ππ-+∈(B )13(2,2),44k k k Z ππ-+∈(C )13(,),44k k k Z -+∈(D )13(2,2),44k k k Z -+∈17. (本小题满分12分)已知,,a b c 分别是ABC ∆内角,,A B C 的对边,2sin 2sin sin B A C =. (I )若a b =,求cos ;B (II )若90B =o ,且2,a =求ABC ∆的面积.(2014年 全国卷1) 2.若0tan >α,则 A. 0sin >α B. 0cos >α C. 02sin >α D.02cos >α 7.在函数①|2|cos x y =,②|cos |x y = ,③)62cos(π+=x y ,④)42tan(π-=x y 中,最小正周期为π的所有函数为A.①②③B. ①③④C. ②④D. ①③16.如图,为测量山高MN ,选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点.从A 点测得M 点的仰角60MAN ∠=︒,C 点的仰角45CAB ∠=︒以及75MAC ∠=︒;从C 点测学科网得60MCA ∠=︒.已知山高100BC m =,则山高MN =________m .(2013年 全国卷1)9.函数()(1cos )sin f x x x =-在[,]ππ-的图像大致为( )10.已知锐角ABC∆的内角,,A B C的对边分别为,,a b c,223cos cos 20A A +=,7a =,6c =,则b =(A )10 (B )9 (C )8 (D )516.设当x θ=时,函数()sin 2cos f x x x =-取得最大值,则cos θ=______.(2012年 全国卷1)9.已知ω>0,0ϕπ<<,直线x =4π和x =54π是函数()sin()f x x ωϕ=+图像的两条相邻的对称轴,则ϕ=(A )π4 (B )π3 (C )π2 (D )3π417.(本小题满分12分)已知a ,b ,c 分别为ABC ∆三个内角A ,B ,C 的对边,3sin sin c a C c A =-.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2,ABC ∆的面积为3,求b ,c .三、题型归纳题型一、三角函数定义的应用 1.若点P 在-10π3角的终边上,且P 的坐标为(-1,y ),则y等于( ) A.-33B.33C.-3 D.3变式1.已知角α的终边经过点(3,-1),则角α的最小正值是( )A.2π3B.11π6C.5π6D.3π4 题型二、三角函数值的符号 2.已知角α的终边经过点(3,-1),则角α的最小正值是( )A.2π3B.11π6C.5π6D.3π4变式2.设α是第二象限角,P (x,4)为其终边上的一点,且cosα=15x,则tanα=( )A.43B.34C.-34D.-4 3题型三、同角三角函数关系式的应用3.已知tan θ=2,则sin2θ+sin θcos θ-2cos2θ等于( )A.-43B.54C.-34D.454.已知sin αcos α=18,且5π4<α<3π2,则cos α-sin α的值为( )A.-32B.32C.-34D.34变式3.已知sin α-cos α=2,α∈(0,π),则tan α等于( )A.-1 B.-22C.22D.1题型四 诱导公式的应用5.(1)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=12,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=________.(2)sin(-1 200°)cos 1 290°+cos(-1 020°)sin(-1 050°)=______变式4.已知角α终边上一点p(-4,3),则cos()sin()2119cos()sin()22παπαππαα+---+的值为题型五、三角函数的图形变换6.(1)要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫4x -π3的图象,只需将函数y =sin 4x 的图象( ) A .向左平移π12个单位B .向右平移π12个单位C .向左平移π3个单位D .向右平移π3个单位(2)某同学用“五点法”画函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2在某一个周期内的图象时,列表并填入部分数据,如下表:(1)请将上表数据补充完整,填写在答题卡上相应位置,并直接写出函数f(x)的解析式;(2)将y=f(x)图象上所有点向左平移π6个单位长度,得到y=g(x)的图象,求y=g(x)的图象离原点O最近的对称中心.变式5.已知函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3.(1)求它的振幅、周期、初相;(2)说明y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象可由y =sin x 的图象经过怎样的变换而得到.题型六、三角函数的性质问题7.(1)函数y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-2x 的单调增区间为________.(2)已知函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫ωx +φ-π2⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的部分图象如图所示,则y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6取得最小值时x 的集合为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π-π6,k ∈ZB.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π-π3,k ∈ZC.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =2k π-π6,k ∈ZD.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =2k π-π3,k ∈Z(3)函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|<π2的最小正周期为π,且其图象向右平移π12个单位后得到的函数为奇函数,则函数f (x )的图象( )A.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称B.关于直线x =5π12对称C.关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0对称D.关于直线x =π12对称(4)当x =π4时,函数f (x )=A sin(x +φ)(A >0)取得最小值,则函数y =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-x 是( )A.奇函数且图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称 B.偶函数且图象关于点(π,0)对称C.奇函数且图象关于直线x =π2对称 D.偶函数且图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,0对称变式6.已知函数f (x )=2cos x (sin x +cos x ).(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π4的值;(2)求函数f (x )的最小正周期及单调递增区间.题型七、最值与值域问题 8.已知函数2()(sinx cosx)cos 2f x x =++。
《解三角形》知识点归纳及题型汇总1、①三角形三角关系:A+B+C=180°;C=180°—(A+B);②.角平分线性质:角平分线分对边所得两段线段的比等于角两边之比. ③.锐角三角形性质:若A>B>C 则6090,060A C ︒≤<︒︒<≤︒.2、三角形三边关系:a+b>c; a-b<c3、三角形中的基本关系:sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=- sin cos ,cos sin .2222A B C A B C ++== (1)和角与差角公式sin()sin cos cos sin αβαβαβ±=±;cos()cos cos sin sin αβαβαβ±=m ; tan tan tan()1tan tan αβαβαβ±±=m . (2) 二倍角公式sin2α = 2cosαsinα.2222cos 2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-221tan 1tan αα-=+. 221cos 21cos 2sin ,cos 22αααα-+== (3)辅助角公式(化一公式) )sin(cos sin 22ϕ±+=±=x b a x b x a y 其中a b =ϕtan 4、正弦定理:在C ∆AB 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,R 为C ∆AB 的外接圆的半径,则有2sin sin sin a b c R C===A B . 5、正弦定理的变形公式:①化角为边:2sin a R =A ,2sin b R =B ,2sin c R C =; ②化边为角:sin 2a R A =,sin 2b R B =,sin 2c C R=; ③::sin :sin :sin a b c C =A B ; ④sin sin sin sin sin sin a b c a b c C C++===A +B +A B =2R6、两类正弦定理解三角形的问题:①已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.②已知两角和其中一边的对角,求其他边角.7、三角形面积公式:111sin sin sin 222C S bc ab C ac ∆AB =A ==B .=2R 2sinAsinBsinC=R abc 4 =2)(c b a r ++=))()((c p b p a p p ---(海伦公式) 8、余弦定理:在C ∆AB 中,2222cos a b c bc =+-A ,2222cos b a c ac =+-B , 2222cos c a b ab C =+-. 9、余弦定理的推论:222cos 2b c a bc +-A =,222cos 2a c b ac +-B =,222cos 2a b c C ab+-=. 10、余弦定理主要解决的问题:①已知两边和夹角,求其余的量.②已知三边求角11、如何判断三角形的形状:判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式.设a 、b 、c 是C ∆AB 的角A 、B 、C 的对边,则:①若222a b c +=,则90C =o ;②若222a b c +>,则90C <o ;③若222a b c +<,则90C >o .12、三角形的五心:垂心——三角形的三边上的高相交于一点重心——三角形三条中线的相交于一点外心——三角形三边垂直平分线相交于一点内心——三角形三内角的平分线相交于一点旁心——三角形的一内角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点题型之一:求解基本元素指已知两边一角(或二角一边或三边),求其它三个元素问题,进而求出三角形的三线(高线、角平分线、中线)及周长等基本问题.1.在中,,,,则.2.在ΔABC 中,已知66cos ,364==B AB ,AC 边上中线BD =5,求sin A .题型之二:判断形状:1.在ABC ∆中,已知C B A sin cos sin 2=,那么ABC ∆一定是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .正三角形2.在△ABC 中,AB =5,BC =6,AC =8,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .非钝角三角形题型之三:解决与面积有关问题主要是利用正、余弦定理,并结合三角形的面积公式来解题.1. 在∆ABC 中sin cos A A +=22,AC =2,AB =3,求A tan 和∆ABC 的面积.2.已知ABC △1,且sin sin A B C +=.(1)求边AB 的长.(2)若ABC △的面积为1sin 6C ,求角C 的度数.题型之四:求值问题ABC △4a =5b =6c =sin 2sin A C =1. 在ABC ∆中, 222a bc c b =-+,321+=b c ,求A ∠和B tan2.在锐角ABC △中,角A B C ,,所对的边分别为a b c ,,,已知sin 3A =,(1)求22tan sin 22B C A++的值. (2)若2a =,ABC S =△b 的值.题型之五:求最值问题1.在△ABC 中,已知 cos (cos )cos 0C A A B +-=.(1)求角B 的大小.(2)若1a c +=,求b 的取值范围2.△在内角的对边分别为,已知.(1)求.(2)若,求△面积的最大值.。
《解三角形》题型归纳【题型归纳】题型一正弦定理、余弦定理的直接应用例 1 ∆ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin( A +C) = 8sin2 B .2(1)求cos B(2)若a +c = 6 ,∆ABC 面积为2,求b .【答案】(1)cos B =15(2)b = 2 .17【解析】由题设及A +B +C =π得sin B = 8sin2 B,故sin B = 4(1- cos B) .2上式两边平方,整理得17 cos2 B - 32 cos B +15 = 0 ,解得cos B = 1(舍去),cos B =1517 .(2)由cos B =15得sin B =8,故S =1ac sin B =4ac .又S∆ABC17 17= 2,则ac =17.2∆ABC 2 17由余弦定理及a +c = 6 得b2 =a2 +c2 - 2ac cos B = (a +c)2 - 2ac(1+ cos B)= 36 - 2⨯17⨯ (1+15) = 4.2 17所以b = 2 .【易错点】二倍角公式的应用不熟练,正余弦定理不确定何时运用【思维点拨】利用正弦定理列出等式直接求出例2 △ABC 的内角A, B, C的对边分别为a, b, c ,若2b cos B =a cos C+c cos A ,则B = .π【答案】3【解析】2 s in B cos B = sin A cos C + sin C cos A = sin( A +C) = sin B ⇒ cos B =1⇒B =π.2 33 【易错点】不会把边角互换,尤其三角恒等变化时,注意符号。
【思维点拨】边角互换时,一般遵循求角时,把边换成角;求边时,把角转换成边。
例 3 在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角 A ,B ,C 的对边,若 b =1,c = 3,C =2π,则 S △ABC =.3【答案】 34【解析】因为 c >b ,所以 B <C ,所以由正弦定理得 b = c ,即 1 = 3=2,即 sin B =1,所以 B π π 2π π sin B 1 1 3 1 sin C3sin B sin 2π2 3 = ,所以 A =π- - 6 6 = .所以 S △ABC = 3 6 2 bc sin A = × 2 × = .2 4 【易错点】大边对大角,应注意角的取值范围【思维点拨】求面积选取公式时注意,一般选取已知角的公式,然后再求取边长。
高考中解三角形题型归纳
摘要:解三角形问题不仅综合运用了三角函数恒等变形的公式有关内容,还综合运用了正弦定理、余弦定理和三角形的面积公式,所以它也就成了高考的重要内容,但2018年考查难度有所下降.本文从以下几个方面对解三角形题型归纳总结,希望能给解三角形问题归纳常考题型。
关键词:解三角形;题型归纳;正弦定理;余弦定理;高考
题型一利用正弦定理解三角形
例1(2017年全国Ⅱ卷∙文科∙16题)
【方法指导】利用正弦定理可以解决两类问题:(1)已知两边和期中一边的对角,求另一边的对角,从而进一步求出其他的边和角;(2)已知两角和任一边,求其他两边和一角.
题型二利用余弦定理解三角形
例2(2018年全国Ⅱ卷∙理科∙6题)
【方法指导】利用余弦定理可以解决两类问题:(1)已知三边,求三个内角;(2)已知两边及夹角,先求第三边,再求其余两个角.
题型三正余弦定理的综合应用
例3 (2018年全国Ⅰ卷∙理科∙17题)
【方法指导】解三角形时,一般是根据正弦定理求边,或者列出相关的等式,若式子中含有角的正弦或边的一次式,则考虑用正弦定理;余弦定理揭示的是三角形的三条边与其中一个角之间的关系,若式子中含有角的余弦或者边的二次式,则考虑用余弦定理;若以上特征不明显,则考虑两个定理都有可能用到.
题型四求三角形面积
例4(2018年全国Ⅰ卷∙文科∙16题)
【方法指导】利用正弦定理、余弦定理解三角形,求出三角形的有关元素之后,直接求三角形的面积,或求出两边之积及夹角正弦,再求解。
解三角形知识点归纳一 正弦定理(一)知识与工具:正弦定理:在△ABC 中,R Cc B b A a 2sin sin sin ===。
在这个式子当中,已知两边和一角或已知两角和一边,可以求出其它所有的边和角。
注明:正弦定理的作用是进行三角形中的边角互化,在变形中,注意三角形中其他条件的应用:(1)三内角和为180°(2)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边(3)面积公式:S=21absinC=Rabc 4=2R 2sinAsinBsinC (4)三角函数的恒等变形。
sin(A+B)=sinC ,cos(A+B)=-cosC ,sin2B A +=cos 2C ,cos 2B A +=sin 2C (二)题型 使用正弦定理解三角形共有三种题型题型1 利用正弦定理公式原型解三角形题型2 利用正弦定理公式的变形(边角互化)解三角形:关于边或角的齐次式可以直接边角互化。
题型3 三角形解的个数的讨论方法一:画图看方法二:通过正弦定理解三角形,利用三角形内角和与三边的不等关系检验解出的结果是否符合实际意义,从而确定解的个数。
二 余弦定理(一)知识与工具:a 2=b 2+c 2﹣2bccosA cosA=bc a 2c b 222-+ b 2=a 2+c 2﹣2accosB cosB=ac b c a 2222-+ c 2=a 2+b 2﹣2abcosC cosC=ab c b a 2222-+ 注明:余弦定理的作用是进行三角形中的边角互化,当题中含有二次项时,常使用余弦定理。
在变形中,注意三角形中其他条件的应用:(1)三内角和为180°;(2)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
(3)面积公式:S=21absinC=R abc 4=2R 2sinAsinBsinC (4)三角函数的恒等变形。
(二)题型使用余弦定理解三角形共有三种现象的题型题型1 利用余弦定理公式的原型解三角形题型2 利用余弦定理公式的变形(边角互换)解三角形:凡在同一式子中既有角又有边的题,要将所有角转化成边或所有边转化成角,在转化过程中需要构造公式形式。
高中解三角形题型及解题方法归纳总结
1.根据角度关系求解三角形:通过已知角度的大小关系,可以确定三角形的形状和大小,常见的题型包括等腰三角形、直角三角形等。
2. 利用三角函数求解三角形:三角函数包括正弦、余弦、正切等,通过已知角度和边长的关系,可以利用三角函数求解三角形。
3. 利用勾股定理求解三角形:勾股定理是指直角三角形斜边的平方等于两个直角边平方和,通过已知两条直角边的长度,可以求出斜边的长度,从而确定三角形的形状和大小。
4. 利用海龙公式求解三角形:海龙公式是指通过三角形三条边的长度求出其面积的公式,通过已知三条边的长度,可以求出三角形的面积和其他相关信息。
解题方法:
1. 画图:在解决三角形问题时,画图是非常重要的,可以帮助我们更好地理解题意和确定解题思路。
2. 建立方程:通过已知条件,可以建立方程,从而求解未知量。
3. 利用三角函数:当已知角度和边长的关系时,可以利用三角函数求解未知量。
4. 应用勾股定理:当已知直角边的长度时,可以应用勾股定理求解斜边的长度和其他相关信息。
5. 应用海龙公式:当已知三条边的长度时,可以应用海龙公式求解三角形面积和其他相关信息。
总结:
解决三角形问题需要掌握一定的基础知识和解题方法,其中画图、建立方程、利用三角函数、应用勾股定理和海龙公式等是常用的解题方法。
此外,需要注意理解题意和确定解题思路,以便正确地解决问题。
解三角形题型大题归纳总结在几何学中,三角形是最基本的图形之一,解三角形题型则是我们在学习几何学中必然会遇到的一种题目类型。
解三角形题型可以通过已知的角度、边长或者其他条件来确定三角形的未知量。
本文将对解三角形题型进行大题归纳总结,以便读者对该类型题目有一个全面深入的了解。
一、已知三边求角度当我们已知一个三角形的三边长度时,我们可以通过柯西不等式或余弦定理求解三个角度。
设三角形的三边分别为a、b和c,则可以使用余弦定理公式来求解三个角度,公式如下:cosA = (b² + c² - a²) / (2bc)cosB = (a² + c² - b²) / (2ac)cosC = (a² + b² - c²) / (2ab)二、已知两边和夹角求第三边当我们已知一个三角形的两边和夹角时,我们可以通过正弦定理、余弦定理或者平面几何知识来求解第三边的长度。
1. 通过正弦定理求解第三边的长度:设三角形的两边分别为a和b,夹角为C,则可以使用正弦定理公式来求解第三边c的长度,公式如下:sinA / a = sinC / cc = a * sinC / sinA2. 通过余弦定理求解第三边的长度:设三角形的两边分别为a和b,夹角为C,则可以使用余弦定理公式来求解第三边c的长度,公式如下:c² = a² + b² - 2ab * cosCc = √(a² + b² - 2ab * cosC)三、已知两边和夹角的三角形的面积计算当我们已知一个三角形的两边和夹角时,我们也可以通过已知两边和夹角的三角形的面积公式来计算三角形的面积。
设三角形的两边分别为a和b,夹角为C,则已知两边和夹角的三角形的面积S可以通过以下公式计算:S = 1/2 * a * b * sinC四、已知三个角度求边长当我们已知一个三角形的三个角度时,我们可以利用正弦定理或余弦定理来求解三个边长。
解三角形考点与题型归纳总结考点1 正余弦定理考法一:正余弦定理选择1.ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c.若3,60a b A ===︒,则边c = 【解析】2222cos a c b cb A =+-213923cos60c c ⇒=+-⨯⨯︒,即2340c c --=,解得4c =或1c =-(舍).2.在ABC中,2c =,75A =︒,45B =︒,则ABC 的外接圆面积为 【解析】因为在ABC 中,75A =︒,45B =︒,所以60C =︒,又c =r ,则21sin c r C ===,因此ABC 的外接圆面积为214S r ππ==. 3.在△ABC 中,,sin sin sin a b cA B C++++等于【解析】由正弦定理a b c sinA sinB sinC ==,a sinA=;∴,,;则a b c sinA sinB sinC ++++=)3sinA sinB sinC sinA sinB sinC++++。
4.在中,,,,则 【解析】因为,所以,∴5.在中,,则的值为( ) 【解析】中,,∴,化简得,解得或(不合题意,舍去),∴.60A =a =sin 3a A =3b B =c C =ABC ∆25C =cos1BC =5AC =AB =23cos 2cos 125C C =-=-2222cos 32c a b ab C =+-=c AB ==ABC ∆12,4,cos 4BC AB C ===-AC ABC ∆12,4,cos 4a BC c AB C =====-2222cos c ab ab C =+-2120b b +-=3b =4b =3b AC ==考法二:边角互换1.在中,若,则角等于【解析】由正弦定理有,因为2sin sin 2sin sin a b A A B A =⇒=.因为sin 0A ≠,故2sin 1B =.即1sin 2B =,又()0,B π∈,故B 等于30°或150°. 2.已知ABC ∆的三个内角,,A B C 所对边长分别是,,a b c ,若sin sin sin B A C -=,则角B 的大小为____【解析】由正弦定理得b a c -=,化简得222cos 2a c b B ac +-==,故5π6B =. 3.在ABC ∆中,222sin sin sin sin sin A C B A B -+=⋅,则角C 的大小为【解析】根据正弦定理得到:222a c b ab -+=,根据余弦定理得到2222cos a c b ab C -+=.故1cos ,602C C ==︒. 4.在ABC 中,内角、、A B C 的对边长分别为a b c 、、,已知222a c b -=,且sin cosC 3cos sin A A C =,则b =_________.【解析】∵sin cos 3cos sin A C A C =;∴根据正弦定理与余弦定理可得:222222322a b c b c a a c ab bc+-+-⨯=⨯⨯,即22222c a b =-;∵222a c b -=,∴24b b =,∵0b ≠∴4b =。
高一数学解三角形题型归纳一.构成三角形个数问题1.在ABC ∆中,已知,2,45a x b B ===,如果三角形有两解,则x 的取值范围是( ) A . 222x << B. 22x < C . 22x << D.02x <<2.如果满足 60=∠ABC ,12=AC ,k BC =的△ABC 恰有一个,那么k 的取值范围是__________.3.在ABC ∆中,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是( )二.求边长问题4.在ABC ∆中,角,,A B C 所对边,,a b c ,若03,120a C ==,ABC ∆的面积1534S =,则c =( )A .5B .6C .39D .75.在△ABC 中,01,45,2ABC a B S ∆===,则b =_______________.三.求夹角问题6.在ABC ∆中,3,2,4===∠BC AB ABC π,则=∠BAC sin ( )A .1010B .510C .10103D .557.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别S c b a ,,,为表示△ABC 的面积,若,sin cos cos C c A b B a =+ )(41222a cb S -+=,则∠B=( ) A .90° B .60° C .45° D .30°四. 求面积问题8.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别为c b a ,,.若2cos ,,13a b A B c π===,则△ABC 的面积等于 ( )9.锐角ABC ∆中,角C B A 、、的对边分别是c b a 、、,已知412cos -=C . (Ⅰ)求C sin 的值;(Ⅱ)当2=a ,C A sin sin 2=时,求b 的长及ABC ∆的面积.10.如图,在四边形ABCD 中,3,73,14,7,120AB BC CD BD BAD ====∠=︒.(1)求AD 边的长; (2)求ABC ∆的面积.11.(本小题满分12分)已知ABC ∆中, 角C B A ,,对边分别为c b a ,,,(1)若ABC ∆的面积等于求b a ,(2)若A A B C 2sin 2)sin(sin =-+,求ABC ∆的面积.12.在ABC ∆中,角C B A ,,对边分别为c b a ,,已知3C π=.若2,3a b ==,求ABC ∆的外接圆的面积; 五.判定三角形形状问题13.在ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对边,若C b a cos 2=,则此三角形一定是( )A.等腰直角三角形B. 直角三角形C. 等腰三角形D. 等腰或直角三角形14.ABC ∆中三边上的高依次为,则ABC ∆为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .不存在这样的三角形15.在ABC ∆中,若0tan tan 1A B <⋅<,那么ABC ∆一定是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .形状不确定16.在△ABC (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为 ( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形17.在ABC ∆中,如果cos cos a bB A=,则该三角形是 A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰或直角三角形 D .以上答案均不正确六.综合问题18.在锐角△ABC 中,,,a b c 是角A ,B ,C (1)求角C 的度数;(2ABC ,求a b +的值。
专题02 解三角形【重难点知识点网络】:【正弦定理】 2sin sin sin a b c R A B C===(R 为ABC ∆外接圆的半径). 【正弦定理的变形】①2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===②2sin sin sin sin sin sin a b c a b c R A B C A B C ++====++【三角形常用结论 】(1)B A B A B A b a cos cos sin sin <⇔>⇔>⇔>(2)在△ABC 中,有()A B C C A B ππ++=⇔=-+222C A B π+⇔=-222()C A B π⇔=-+. (3)面积公式: ①111222a b c S ah bh ch ===,②111sin sin sin 222S ab C bc A ca B ===. 【三角恒等变换公式】()()()()1.sin sinC,cos =-cos tan =-tan A B A B C A B C +=++,(其中,,A B C 是三角形的三个内角) ()()2.sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+()()3.sin -sin cos -cos sin αβαβαβ=()()4.sinx cosx ,tan b y a b x aϕϕ=+=+=其中 【内角和定理】三角形三角和为π,这是三角形中三角函数问题的特殊性,解题可不能忘记!任意两角和与第三个角总互补,任意两半角和与第三个角的半角总互余.锐角三角形⇔三内角都是锐角⇔三内角的余弦值为正值⇔任两角和都是钝角⇔任意两边的平方和大于第三边的平方.A>B a>b sinA>sinB ⇔⇔,60⇔A,B,C 成等差数列B=题型一:正余弦定理选择例1.(1)中,角所对的边分别为.若,则边【解析】,即,解得或(舍去).(2).在中,,,则的外接圆面积为【解析】因为在中,,,所以,又,设三角形外接圆半径为,则,因此的外接圆面积为. (3).(2020·四川省都江堰中学高一期中)在ABC中,已知60,B b==sin sina bA B+=+().A.2 B.12C D.3【详解】由题意知60,B b==2sin sin60bB==根据正弦定理,可得2sin sina bA B===,所以2sin sin sina b aA B A+==+.故选:A.【变式训练】.(1)(2020·四川成都市·高一期末(理))在ABC中,若角π4B=,AC=AB=C=()A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π3【详解】由正弦定理可得:sin sinAC ABB C=,则sinsin22AB BCAC===,ABC∆,,A B C,,a b c3,60a b A===︒c= 2222cosa cb cb A=+-213923cos60c c⇒=+-⨯⨯︒2340c c--=4c= 1c=-ABC c=75A=︒45B=︒ABCABC75A=︒45B=︒60C=︒2c=r21sincrC===ABC214S rππ==因为AC AB <,所以B C <, 故3C π=或23π.故选:D . (2)已知分别为三个内角的对边且,则=____【解析】因为,所以,所以,,.故答案为. (3)在中,角,,的对边分别为,,,若,,,则此三角形的外接圆的面积为______.【解析】在中,由余弦定理可得:解得:;再由正弦定理可得:,解得, 由圆面积公式解得外接圆面积为:.故答案为:. 题型二:边角互换 例2.(1)(2020·全国高二课时练习)在ABC 中,若cos sin c A a C =,则角A 的值为( )A .6πB .4πC .3πD .2π 【详解】cos sin sin cos sin sin c A a C C A A C =⇒=,0C π<<,sin 0C ∴≠,cos sin A A ∴=,0A π<<,且2A π≠,tan 1A ∴= ,4A π∴=,故选:B (2)(2021·四川成都市·高三月考(文))在ABC 中,a ,b ,c 分别为A ∠,B ∠,C ∠的对边,如果sin sin sin A b c B C b a+=--,那么cos C 的值为( ) A .12 B .2 C .23 D .2【详解】∵sin sin sin A b c B C b a +=--,由正弦定理可得a b c b c b a+=--,即:()()()a b a b c b c -=+- ,,a b c ABC ,,A B C 222b c a +=A ∠222b c a +-=222b c a +-=cos A =6A π∴=6πABC ∆A B C a b c 8b =3c =60A =︒ABC ∆222249a b c bccosA =+-=7a =2a R sinA =R =2493S R ππ==493π整理得:222c a b ab =+-,对照余弦定理可得1cos 2C =故选:A . (3)中,分别是角对边,若,且,则的值为__ 【解析】在中,因为,且,由正弦定理得,因为,则,所以,即,解得, 由余弦定理得,即,解得. 【变式训练】.(1)(2020·四川成都市·树德怀远中学高一期中)在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2cos 2b C c a +=,且3b c ==,则a =( )A .1 BC. D .4【详解】2cos 2,b C c a += 由正弦定理可得()2sin cos sin 2sin 2sin 2sin cos 2cos sin ,B C C A B C B C B C +==+=+sin 2cos sin ,sin 0,0,.3C B C C B B ππ∴=≠<<∴=由余弦定理可得2222cos ,13,3b a c ac B b c =+-== ,解得 4.a = 故选D(2)(2019·四川成都市·双流中学高二期中(文))在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,若cos cos 2cos a C c A b B +=,且cos22sin sin 1B A C +=,则a cb +的值为() A .1B C D .2 【详解】cos cos 2cos a C c A b B +=,由正弦定理可得sin cos sin cos 2sin cos A C C A B B +=,()sin 2sin cos sin A C B B B ∴+==,sin 0B ≠,1cos 2B ∴=, ABC ∆,,a b c ,,A B C sin cos 0b A B =2b ac =a c b +ABC ∆sin cos0b A B =2b ac =sin sin cos 0B A A B-=(0,)A π∈sin 0A>sin 0B B =tan B =3B π=222222222cos ()3()3b a c ac B a c ac a c ac a c b =+-=+-=+-=+-()224b a c =+2a c b+=0B π<<,3B π∴=,cos22sin sin 1B A C +=,32sin sin 2A C ∴=, 232sin sin 34A A π⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭23cos sin 2A A A +=,11sin 2cos 2222A A -=,sin 216A π⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭,3ABC π∴===, ∴ABC ∆为正三角形,则2a c b +=.故选:D(3)(2020·全国高一课时练习)在ABC ∆2sin b A =,则B 等于( )A .30B .60C .30或150D .60或120【详解】32sin a b A =2sin sin A A B =,0180A <<,sin 0A ∴>,可得sin B =,0180B <<,60B ∴=或120.故选:D. 题型三:三角形面积例3.(1)(2019·四川成都市·双流中学高三月考(文))在ABC ∆中,,,A B C 的对边分别是,,a b c ,且2,60,b B ABC ==︒∆a c +=( )A B .4 C .2 D .4+【详解】因为ABC ∆中,2,60b B ==︒,所以ABC ∆的面积为11sin 222S ac B ac ==⋅=,则4ac =又2222cos b a c ac B =+-,即()()22224312a c ac a c ac a c =+-=+-=+-即()216a c +=,解得4a c +=,故选:B(2)(2020·四川宜宾市·高三二模(文))在ABC 中,角A 的平分线交边BC 于D ,4AB =,8AC =,2BD =,则ABD △的面积是( )A B . C .1 D .3【详解】()sin sin sin ADC ADB ADB π∠=-∠=∠,在ABD △中,由正弦定理得sin sin BD AB BAD ADB=∠∠,同理可得sin sin CD AC CAD ADC =∠∠, 因为ABC 中,角A 的平分线交边BC 于D ,上述两个等式相除得BD AB CD AC =, 4AB =,8AC =,2BD =,8244AC BD CD AB ⋅⨯∴===,6BC ∴=.2222224681cos 22464AB BC AC B AB BC +-+-∴===-⋅⨯⨯,sin 4B ==. 1sin 2ABDS AB BD B ∴=⋅⋅=A . (3)(2020·四川省成都市第十七中学高一期中)在ABC ∆中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,它的面积为2224a b c --,则角A 等于( ) A .30 B .45︒ C .60︒ D .135︒ 【详解】因为2224a b c --12bcsinA =,且2222a b c bccosA =+-, 故可得sinA cosA =-,即1tanA =-,又因为()0,A π∈,故可得34A π=.故选:D. 【变式训练】.(1)(2021·全国高三专题练习(理))已知ABC 中,内角,,ABC 的对边分别为,,a b c ,若2,23A b π==,且ABC a 的值为( )A .B .8C .2D .12【详解】11sin 2222ABC S bc A c ==⨯⨯=,解得2c =,由余弦定理:22212cos 44222122a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,a ∴=故选:A.(2)中,,,,,则__________. 【解析】由题意,在中,, 所以的面积为,解得, 由余弦定理得,又由,所以. (3)在中,、、分别是角、、的对边,若,,则的面积为【解析】由余弦定理可得, 即,解得,因此,题型四:三角形形状判断例4.(1)(2020·成都市实验外国语学校(西区)高一期中)ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos sin sin B A C =,则ABC 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【详解】因为2cos sin sin B A C =,所以22222a c b a c ac+-⋅⋅=, 所以22a b =,所以a b =,所以三角形是等腰三角形,故选:B.(2)(2020·四川省泸县第四中学高一期中)在ABC 中,cos cos a b A B c ++=,则ABC 是( )A .等腰直角三角形B .等腰或直角三角形C .等腰三角形D .直角三角形ABC ∆AB =1AC =30B =ABC ∆C =ABC ∆01,30AB AC B ===ABC ∆111sin 222S AB BC B BC =⋅⋅=⨯=2BC =2221431cos 22142AC BC AB C AC BC +-+-===⋅⨯⨯0(0,180)C ∈60C =︒ABC ∆a b c A B C 2b c =a =3A π=ABC ∆2222212cos 4222a b c bc A c c c c =+-=+-⨯⨯⨯236c =c =2b c ==11sin 22ABC S bc A ∆==⨯=【详解】因为cos cos a b A B c ++=,sin sin sin a b A B c C++= 所以sin sin cos cos sin A B A B C++=,所以sin cos sin cos sin sin C A C B A B +=+ 因为A B C π++=,所以()()sin sin sin sin A B B C A C +=+++即()()sin cos sin cos sin sin C A C B B C A C +=+++所以sin cos sin cos sin cos cos sin sin cos cos sin C A C B B C B C A C A C +=+++所以sin cos sin cos 0B C A C +=,因为sin sin 0B A +≠,所以cos 0C =因为()0,C π∈,所以2C π=,即ABC 是直角三角形,故选:D(3)(2020·四川成都市·成都外国语学校高一期中(文))△ABC 中,如果tan a A =tan b B =tan c C ,那么△ABC 是( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形 【详解】因为tan a A =tan b B =tan c C ,所以由正弦定理可得sin sin sin tan tan tan A B C A B C ==, 所以cos cos cos A B C ==,又函数cos y x =在(0,)π上为递减函数,且(0,),(0,),(0,)A B C πππ∈∈∈,所以A B C ==,所以△ABC 为等边三角形,故选:B【变式训练】.(1)(2020·四川成都市·双流中学高一开学考试)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且cos b c A =,则ABC 的形状为( ).A .正三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形【详解】因为cos b c A =且222cos 2b c a A bc+-=,所以222222cos 22b c a b c a b c A c bc b +-+-==⨯=, 即有222c a b =+,所以可判断ABC 为直角三角形,故选:B(2)(2020·绵阳市·四川省绵阳江油中学高一月考)在ABC ∆中,若cos cos a A b B =,则ABC 的形状一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰或直角三角形 【详解】已知:cos cos a A b B =,利用正弦定理:2sin sin sin a b c R A B C===, 解得:sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =,所以:22A B =或21802A B =︒-, 解得:A B =或90A B +=︒,所以:ABC 的形状一定是等腰或直角三角形,故选:D .(3)(2020·四川省宜宾市第四中学校高一期中)已知ABC 中,()()sin sin sin 2B A B A A ++-=,则ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .等腰直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .无法确定.【详解】因为()()sin sin sin 2B A B A A ++-=,由两角和差的正弦公式可得2sin cos sin 2B A A =,所以sin cos sin cos B A A A =,若cos =0A ,即2=A π时,此时ABC 是直角三角形;若cos 0A ≠,即sin sin B A =,所以A B =,所以ABC 是等腰三角形;综上,ABC 是等腰三角形或直角三角形;故选:C.题型五:三角形个数例5.(1)(2020·四川成都市·成都外国语学校高一期末(理))满足60ABC ∠=︒,12AC =,BC k =的ABC 恰有一个,那么k 的取值范围是( )A.k = B .012k <≤ C .12k ≥ D .012k <≤或k =【详解】由题意得,sin6012k ︒=或012k <≤时,满足的三角形恰有一个,解得12sin 60k ===︒012k <≤,故选:D (2)(2020·遂宁市·高一期末)已知ABC中,4a b B π===,那么满足条件的ABC( )A .有一个解B .有两个解C .不能确定D .无解【详解】由题可知:4a b B π===,sin 2==a B <=<b a 所以可知ABC 有两个解,故选:B(3).8.(2020·四川成都市·成都外国语学校高一期末(理))满足60ABC ∠=︒,12AC =,BC k =的ABC 恰有一个,那么k 的取值范围是( )A .k =B .012k <≤C .12k ≥D .012k <≤或k =【详解】如图,由题意得,sin6012k ︒=或012k <≤时,满足的三角形恰故选:D【变式训练】.(1)(2020·四川成都市·高一期中(理))在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b,c ,已知60A =︒,b =a 满足的条件是( )A .0a <<B .0<<3aC .3a <<D .a ≥3a =【详解】C 到AB 的距离d=bsinA=3,∴当3<a <2时,符合条件的三角形有两个,故选C .(2)(2019·四川成都市·成都外国语学校高一期中(文))在ABC ∆中,已知,45,1,2 ===B c b 则此三角形有几个解 ( )A .0B .1C .2D .不确定【解析】因为sin 12c B b ⋅=<<=,所以三角形只有一个解,故选B. (3)(2020·重庆市黔江新华中学校高一期中)已知满足30C =,4AB =,AC b =的ABC ∆恰有一个,那么b 的取值范围是_________. 【详解】根据正弦定理,sin sin 8b C bB c ==,若三角形有一解,即B 仅有一个解,所以0sin sin B C <≤ 或sin 1B =,即0b c <≤或18b=,解得(]{}0,48b ∈⋃.因此,b 的取值范围是(]{}0,48⋃.题型六:取值范围例6.(1)(2020·全国高三专题练习)在锐角..ABC 中, 2,2a B A ==,则b 的取值范围是( )A .(2, B .C .4) D .【详解】由题得3C B A A ππ=--=-,因为三角形是锐角三角形,所以0202,,cos 26422032A B A A A C A ππππππ⎧<<⎪⎪⎪<=<∴<<<<⎨⎪⎪<=-<⎪⎩. 由正弦定理得22,,4cos sin sin sin 22sin cos sin b b b b A B A A A A A=∴==∴=.所以b ∈.选:B. (2).(2020·四川省绵阳南山中学高二开学考试)设锐角三角形ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2a =,2B A =,则b 的取值范围为( )A .(0,4)B.(2,C.D.4)【详解】在锐角三角形中, 022A π<<,即04A π<<,且3B A A +=,则32A ππ<<,即63A ππ<<,综上64A ππ<<,则cos 22A <<,因为2a =,2B A =, 所以由正弦定理得sin sin 2sin cos a b b A B A A ==,得4cos b A =,因为cos 22A <<,所以4cos A <<b <<b的取值范围为.故选:C.【变式训练】.(1)在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且a 2ab +b 2=1,c =1,a ﹣b 的取值范围为_____.【解析】因为,,所以.. 因为,所以.又因为,所以,,.因为,所以.,所以(3)在中,,,则角的取值范围是( )A .B.C .D .【解析】,∴,∴,因,必为锐角,故题型七:射影定理221a b +=1c =222a b c +-=222cos 2a b c C ab +-===02C <<π6C π=12sin sin sin 6a b A B π===2sin a A =2sin bB =56B A π=-2sin b A B -=-52sin()6A A π=--552(sin cos cos sin )66A A A ππ=--cos 2sin()6A A A π=-=-025062A A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩32A ππ<<663A πππ<-<1sin()262A π<-<b -∈ABC ∆1AB =2BC =C 0,6π⎛⎤⎥⎝⎦,42ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭,62ππ⎡⎫⎪⎢⎣⎭,62ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭sin sin AB BC C A =1sin sin 2C A =10sin 2C <≤AB BC <C 0,6C π⎛⎤∈ ⎥⎝⎦例7.(2020·四川省广元市八二一中学高一期中)在ABC ∆中,角A B C ,,所对应的边分别为a b c ,,.已知cos cos 2b C c B b +=,则ba=______ . 【详解】将cos cos 2b C c B b +=,利用正弦定理可得:sin cos sin cos 2sin B C C B B +=, 即()sin 2sin B C B +=,∵()sin sin B C A +=,∴sin 2sin A B =,可得:2a b =,则12b a =,故答案为12. 【变式训练】.(2020·四川眉山市·仁寿一中高二开学考试)在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对应的边长分别为a ,b ,c,且cos 3C =,cos cos 2b A a B +=,则ABC ∆的外接圆面积为__________. 【详解】由正弦定理知:cos cos 2sin cos 2sin cos 2b A a B R B A R A B +=⋅⋅+⋅=,即()1sin sin A B C R +==,cos 3C =,1sin 3C =,即3R =.故29S R ππ==.故答案为9π 题型八:解析几何中运用例8.(1)如图,在,已知点在边上,,,,则的长为【解析】由题意, ∴,.(2)的两边长分别为1,第三边上的中线长为1,则其外接圆的直径为【解析】,设,在中,,即,①ABC ∆D BC AD AC ⊥sin 3BAC ∠=AB =3AD =BD sin()cos 23BAD BAD π∠+==∠2222cos BD AB AD AB AD BAD =+-⋅∠2232333=+-⨯⨯=BD =ABC ∆1,1AB AC AD ===BD CD x ==ABD ∆2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅∠2112cos x x ADB =+-∠在中,同理可得,②,①+②得,为等边三角形,,的外接圆直径为 .(3)(2020·全国高三专题练习)在ABC ∆中,5AB =,BAC ∠的平分线交边BC 于D .若45ADC ∠=.BD sin C =___________.【详解】ABD ∆中,由正弦定理可得,5sin sin135BAD =∠,所以sin 10BAD ∠=AD 为BAC ∠的平分线即sin sin BAD CAD ∠=∠=,()10sin sin45C DAC ∴=∠+∠==.【变式训练】.(1)如图,,,,为平面四边形的四个内角,若,,,,,则四边形面积是______.【解析】连接BD ,在中,, 在中,,所以=ACD ∆2312cos x x ADC =+-∠,cos cos 0ADB ADC ADB ADC π∠+∠=∠+∠=2422,1,x x ABD =+=∆3Bπ=ABC ∆2sin BCB==A B C D ABCD 180A C +=︒6AB =4BC =5CD =5AD =ABCD ABD ∆2222cos 6060cos BD AB AD AB AD A A =+-⋅=-BCD ∆2222cos 4141cos BD BC CD BC CD C C =+-⋅=-6060cos A -,因为,所以,所以,则, 所以四边形面积(2)四边形中,,,,,,则的长为______【解析】连接AC ,设,则,故在中,,, 又在中由余弦定理有,解得即.(3)在中,已知,是边上一点,如图,,则__________.【解析】,根据余弦定理,,,,根据正弦定理,则4141cos C -180A C +=︒cos cos A C =-1cos 5A =sin 5A =ABCD 11sin sin 22ABD BCD S S S AB AD A BC CD C ∆∆=+=⨯⨯+⨯⨯1165452525=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=ABCD 4AB =5BC =3CD =90ABC ∠=︒120BCD ∠=︒AD ACB θ∠=120ACD θ∠=-Rt ABC ∆sin θθ==()11cos 120cos sin 2222θθθ-=-+=-+=ACD ∆()2223cos 120AD θ+--==265AD =-AD =ABC ∆45B =︒D BC 75,1,BAD DC AC ∠=︒==AB =0120ADC ∠=22202cos120AC AD DC AD DC =+-⋅⋅260AD AD +-=2AD =060ADC ∠=00sin 60sin 45AB AD=. 考点八:综合运用例8.(1)在中,,向量 在上的投影的数量为,则 【解析】∵向量 在上的投影的数量为,∴.①∵,∴,∴.② 由①②得,∵为的内角,∴,∴. 在中,由余弦定理得,∴(2)(2020·四川省成都市盐道街中学高一期中)已知A 、B 、C 为ABC 的三内角,且其对边分别为a 、b 、c ,若cos (2)cos 0a C c b A ++=.(1)求A .(2)若a =4b c +=,求ABC 的面积.【详解】(1)cos (2)cos 0a C c b A ++=,由正弦定理可得:sin cos (sin 2sin )cos 0A C C B A ++=,sin cos sin cos 2sin cos 0A C C A B A ++=,sin()2sin cos 0A C B A ++=,sin 2sin cos 0B B A +=,sin 0B ≠,1cos 2A ∴=-,(0,)A π∈,23A π∴=. (2)由a =4b c +=,由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,2212()22cos3b c bc bc π∴=+--,即有1216bc =-,4bc ∴=, 故ABC 的面积为112sin 4sin 223S bc A π==⨯⨯= 02sin 60sin 45AD AB ===ABC ∆3AC =AB AC 2,3ABC S ∆-=BC =AB AC 2-||cos 2AB A =-3ABC S ∆=13||||sin ||sin 322AB AC A AB A ==||sin 2AB A =tan 1A =-A ABC ∆34A π=2||3sin 4AB π==ABC ∆2222232cos323(294BC AB AC AB AC π=+-⋅⋅⋅=+-⨯⨯=BC =(3)(2020·四川成都市·树德中学高一月考)已知向量(sin ,1)m x =,1(3cos ,)2n x =,函数()()f x m n m =+⋅.(1)求函数()f x 单调递增区间;(2)已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,a =3c =,且5()2f A =,求角C. 【详解】(1)231cos23()()sin cos 222x f x m n m x x x -=+⋅=+⋅+=++cos 22sin(2)226x x π=-+=-+ 由222()26263k x k k x k k Z πππππππππ-≤-≤+⇒-≤≤+∈,所以单调递增区间是[,]()63k k k Z ππππ-+∈(2)由(1)知,51()sin(2)2sin(2)6262f A A A ππ=-+=⇒-=, a c <,(0,)2A π∴∈52(,)666A πππ∴-∈-,266A ππ∴-=,6A π∴=,于是,由正弦定理,3sin sin sin sin 2a c C A C C =⇒=⇒=,3sin 2c A a c ⨯=<<,∴两个解均成立,3C π∴=或23π 【变式训练】.(1)(2020·四川成都市·(理))在ABC 中,设内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足tan 2sin a C c A =. (1)求C∠的大小;(2)若2c a b ==,求ABC 的面积.【详解】(1)由tan 2sin a C c A =得sin 2sin cos a CA c C⋅=, 由正弦定理得sin sin 2sin sin cos A CA C C⋅=,又(0,),sin 0A A π∈≠, ∴1cos 2C =,∵0C π<<, ∴3C π=(2)∵2222cos c a b ab C =+-,且2a b =.∴2222142232b b b b b =+-⋅⋅⋅=,∴2b =,∴4a =,∴1sin 2ABCSab C ==(2)(2020·沙坪坝区·重庆南开中学高三月考(理))已知函数()()()cos sin f x x x x x =∈R .(1)求()f x 的最小正周期和单调增区间;(2)ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若22B f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,6b =,求ABC 的面积的取值范围.【详解】(1)()211cos2cos sin sin 222xf x x x x x +==1sin 22sin 223x x x π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,∴()f x 的周期T π=, 由222,232k x k k Z πππππ-+≤-≤+∈,得5,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ 所以()f x 的单调递增区间是5,1212k k ππππ⎛⎫-+⎪⎝⎭,k Z ∈.(2)∵sin 2322B f B π⎛⎫⎛⎫=--=-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即sin 03B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,又(0,)B π∈,∴3B π=,由正弦定理有6sin sin sin sin 3a cb A C B π====∴11sin sin sin 22ABC S ac B A C B A C ==⋅⋅=△221sin (sin )18sin cos 322A A A A A A A Aπ⎛⎫=-=+=+ ⎪⎝⎭1cos29sin 2226A A A π-⎛⎫=+=-+ ⎪⎝⎭∵203A π<<,∴72666A πππ-<-<,∴(ABC S ∈△ (3)(2020·四川成都市·高一期末(理))在ABC 中,三角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,且cos 5A =,sin B C =. (1)求tan C 的值;(2)若a =ABC 的面积.【详解】在ABC 中,A B C π++=,0A π<<,sin 0A >,因为cos A =,得sin 5A ===①.(1()()sin sin sin sin cos cos sin C B A C A C A C A C π==-+=+=+⎡⎤⎣⎦,C C C =+.所以sin 3cos C C =②. 如果cos 0C =,则sin 0C =与22sin cos 1C C +=③矛盾,所以cos 0C ≠.所以sin tan 3cos CC C==. (2)因为0C π<<,由tan 30C =>,得02C <<π,则sin 0C >,cos 0C >.将(1)中②代入(1)中③解得:sin10C=,cos10C=.于是sin102B C===.将a=1)①代入正弦定理sin sina cA C==3c=.所以ABC的面积11sin33222S ac B==⨯⨯=.课后训练1.(2020·宜宾市叙州区第二中学校高二开学考试(理))在ABC∆中,若sin cosA Ba b=,则角B为()A.6πB.4πC.3πD.2π【解析】因为sin cosA Ba b=,所以cos sin,tan1,4B BB Bb bπ=∴=∴=.2.(2020·四川成都市·成都七中高三开学考试(理))设ABC∆的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且22cosb cBa+=,则A∠的大小为()A.30B.60︒C.120︒D.150︒【详解】根据题意,由正弦定理可得:sin2sin2cossinB CBA+=,即sin2sin2cos sinB C B A+=,因为()C A Bπ=-+,∴sin2sin()sin2sin cos2cos sin2cos sinB A B B A B A B B A++=++=,sin2cos sin0B A B∴+=,sin0B ≠,12cos0A∴+=,解得1cos2A=-,(0,180)A∈︒︒,120A∴=︒.故选:C3.(2020·四川省成都市盐道街中学高一期中)在ABC中,60B=︒,1a=,ABCABC 外接圆面积为( )A .4πB .2πC .πD .3π【详解】在ABC 中,11sin 1sin 60222S ac B c ==⨯⨯⨯︒=,则2c =, 根据余弦定理:2222cos b a c ac B =+-2212212cos603=+-⨯⨯⨯︒=,则b =2sin sin 60b R B ==︒,则1R =, ∴外接圆面积221S R πππ==⨯=.故选:C4.(2020·四川眉山市·高一期末)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos 2cos a B b Ac C ,2CB =CB 在CA 方向上的投影为( )A .1B .2C .3D .4【详解】因为cos cos 2cos a B b A c C ,所以sin cos sin cos sin cos A B B A C C += ,即()sin cos A B C C +=, 即sin sin cos C C C =, 因为()0,C π∈,所以sin 0C ≠,所以cos C =,所以CB 在CA 方向上的投影为:cos 451BC C ⋅=︒=. 故选:A . 5.(2020·四川成都市·双流中学高三月考(理))ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若(2)cos cos a b C c B -=,则内角C =( )A .6πB .4π C .3π D .2π 【详解】∵(2)cos cos a b C c B -=,由正弦定理可得(2sin sin )cos sin cos A B C C B -=,∴2sin cos sin cos sin cos sin()sin A C B C C B B C A =+=+=,三角形中sin 0A ≠,∴1cos 2C =,∴3C π=.故选:C . 6.(2019·四川成都市·树德中学高二开学考试)如果满足条件:3ABC π∠=,12AC =,BC k =的ABC ∆恰有两个,那么实数k 的取值范围是( )A .012k <≤B .12k ≥C .12k <<D .012k <≤或k = 【详解】要使满足条件的ABC ∆恰有两个,只需满足sin 12k ABC k ∠<<,即12k k <<,所以12k <<C 7.(2020·四川绵阳市·三台中学实验学校高一开学考试)在ABC 中,内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,若cos cos B Ab a=,则ABC 的形状一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等边三角形 D .等腰直角三角形【详解】因为cos cos B A b a=,由正弦定理得cos cos sin sin B AB A =, 所以sin cos cos sin A B A B =,即sin cos cos sin 0A B A B -=,所以in 0()s A B -=,又,(0,)A B π∈,所以0A B -=,即A B =,所以ABC 为等腰三角形,故选:A8.(2020·四川省成都市第十七中学高一期中)在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若2a =,2A B =,则cos B =( )A .3B C D .6【解析】∵在ABC 中a =,∴由正弦定理可得sin A B =①,又∵2A B =,∴sin sin22sin cos A B B B ==②,由①②可得2sin cos B B B =,可得cos B =,故选B.9.(2020·四川成都市·高一期末)我国南宋著名数学家秦九韶发现了由三角形三边求三角形面积的“三斜公式”,设ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,则“三斜求积”公式为ABCS =△7a =,8b =,9c =,则ABC 的内切圆半径为( )A BCD【详解】由已知条件可知:ABCS =△7a =,8b =,9c =,所以ABCS ==△()12ABC S a b c r =++⨯△,则()17892r ++⨯=r =故选:D. 10.(2020·四川成都市·棠湖中学高一月考)如图,飞机的航线和山顶在同一个铅垂面内,若飞机的高度为海拔18 km ,速度为1000km/h ,飞行员先看到山顶的俯角为30︒,经过1 min 后又看到山顶的俯角为75︒,则山顶的海拔高度为(精确到0.1 km 1.732≈)A .11.4 kmB .6.6 kmC .6.5 kmD .5.6 km【详解】在ABC ∆中,15030,753045.1000603o o o oBAC ACB AB ∠=∠=-==⨯=根据正弦定理,503sin 45sin 30o o BC BC =∴=,sin 75sin(4530)11.5oo o BC ∴=+≈ 所以:山顶的海拔高度为18-11.5=6.5 km .故选:C11.(2020·四川成都市·成都外国语学校高一期末(理))如图,在ABC 中,D 是边AC 上的点,且AB AD =,2AB =,2BC DB =,则sin C 的值为( )AB.6CD.6【详解】设AB x =,则,,AD x BD x BC x ===, 在ABD △中,由余弦定理可得,2222224213cos 223x x AB AD BD A AB AD x -+-===⋅, 所以sin =A ,在ABD △中,由正弦定理得,sin sin AB BD ADB A=∠,则sin sin 233AB x ADB A x BD ∠==⨯=,所以sin BDC ∠=在BDC 中,由正弦定理得sin sin BD BC C BDC =∠,则sin sin x BD BDC C BC ⋅∠===D11.(2020·广西南宁市·南宁三中高三其他模拟(理))已知ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若1cos 3A =,23b c =,且ABC ∆,a =___________.【详解】1cos 3A =,sin 3A ∴==,23b c =,且ABC ∆1sin 2ABC S bc A ∆∴=,12233c c =⨯⨯,2c ∴=,b =由余弦定理得2229192cos 222322a b c bc A =+-=+-=,2a ∴=.故答案为2. 12.(2019·四川省成都市第八中学校高二期中(理))已知ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且1c =,π3C =,若()sin sin C A B +-=sin 2B ,则ABC 的面积为______. 【详解】∵在ABC 中,()sin sin sin 2C A B B +-=,则()()sin sin 2sin cos B A A B A B ++-=,∴2sin cos 2sin cos A B B B =,故有sin sin A B =或cos 0B =.①sin sin A B =,则有a b =,又1c =,π3C =. 在ABC 中,由余弦定理可得2222cos c a b ab C =+-,代入整理可得,21a =即1a b ==,此时,1sin 24ABC S ab C ==△.②cos 0B =即π2B =,ABC 为直角三角形,又1c =,π3C =,∴3a =,3b =,此时11236ABC S =⨯⨯=△.故答案为:413.(2020·四川成都市·高一期中(理))已知函数()2cos(2)2cos 213f x x x π=+-+,若ABC 为锐角三角形且()0f A =,则b c的取值范围为_____.【详解】()2cos 2cos2sin 2sin2cos 2133f x x x x ππ=⋅-⋅-+2cos 212sin 216x x x π⎛⎫=-+=-++ ⎪⎝⎭()2sin 2106f A A π⎛⎫=-++= ⎪⎝⎭,即1sin 262A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,02A π<<,72666A πππ∴<+<则5266A ππ+=,3A π=,1sin sin sin 1322sin sin sin 2tan 2C C C b B c C C C C π⎛⎫++ ⎪⎝⎭====+ 62C ππ<<,tan C ⎫∴∈+∞⎪⎪⎝⎭,则302<<,11,222⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭ 即bc 的取值范围为1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭故答案为:1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭14.(2020·成都市·四川电子科大实验中学高一期中)如图,海上某货轮在A 处看灯塔B 在货轮的北偏东75︒,距离为A 处看灯塔C 在货轮的北偏西30,距离为A 处行驶到D 处时,若灯塔B 在方位角120︒的方向上,则灯塔C 与D 处之间的距离为_______海里.【详解】在ABD∆中,75,60,45AB DAB ADB ABD =∠=∠=∠=由正弦定理可得sin sin AB AD ADB ABD =∠∠,代入可得sin 60sin 45AD=解得sin 4524sin 60AD ==在ACD ∆中AC =,由余弦定理可得2222cos CD AC AD AC AD CAD =+-⋅∠代入可得21925762242CD =+-⨯⨯2192CD = 所以CD=:15.(2020·四川省泸县第一中学高一月考)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2cos cos cos a C b C c B =+.(1)求角C ;(2)若8b =,4c a =+,求ABC 的面积. 【详解】(1)在ABC 中,根据正弦定理sin sin sin a b cA B C==, 由2cos cos cos a C b C c B =+,可得2sin cos sin cos sin cos A C B C C B =+, 所以()2sin cos sin sin A C B C A =+=,因为A 为ABC 内角,所以sin 0A >,所以1cos 2C =因为C 为ABC 内角,所以3C π=, (2)在ABC 中,8b =,4c a =+,由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-()2224828cos3a a a π+=+-⨯⨯,解得3a =,所以11sin 38sin 223ABCSab C π==⨯⨯⨯=. 16.(2020·四川成都市·高一期末)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,且角C 是锐角,若ABC的外接圆半径为R ,c =.(1)求角C ;(2)若4ABC S =△,求ABC 的周长.【详解】(1)由题知:2sin c R C =,所以sin =C解得1sin 2C =,又角C 是锐角,所以6C π=.(2)因为1sin 26△π==ABC S ab ,所以ab =.又因为2222cos 6c a b ab π=+-,所以()22232=+=+-a b a b ab ,即()(22123+=+=a b ,3+=+a b所以ABC 的周长为3a b c ++=+17.在中,,,分别为角,,所对边,若. (1)求角的大小.(2)若,求周长的取值范围.【解析】(1)由正弦定理知:,即由余弦定理知:,因此(2)由正弦定理知:,则,故,则,故,因此18.(2020·宜宾市叙州区第一中学校高一月考)在ABC∆中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知满足(2)cos cosa c Bb C-=.(Ⅰ)求角B的大小;(Ⅱ)若2b=,求ABC∆的面积的取值范围.【详解】(Ⅰ)()2cos cosa c Bb C-=,由正弦定理得:()2sin sin cos sin cosA CB B C-=()2sin cos sin cos sincos sin sinA B C B B C B C A∴=+=+=()0,Aπ∈,sin0A∴≠,1cos2B∴=,()0,Bπ∈,3Bπ∴=(Ⅱ)由正弦定理得:sinsinb AaB=,a A∴==,同理:c C=ABC∆a b c A B C(sin sin)sin sina A B c Cb B+=-C c=ABC∆22()a abc b+=-222a b c ab+-=-2221cos22a b cCab+-==-23Cπ=4sin sin sina b cA B C====4sina A=4sinb B=4sin4sinABCC a b c A B∆=++=++24sin4sin()4sin4sin3A A C A Aπ⎛⎫=+++=+++⎪⎝⎭2sin4sin3A A Aπ⎛⎫=++=++⎪⎝⎭0,3Aπ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭2,333Aπππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭sin3Aπ⎫⎛⎫+∈⎪⎪⎝⎭⎝⎭ABCC∆∈+1sin 1s in sin 233in 223ABC A C A ac C S B ∆=⨯⨯=∴=⨯21sin sin sin 32C C C C C π⎫⎛⎫=-=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭1112cos 2sin 24462C C C π⎫⎫⎛⎫=-+=-+⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭203C π<<,72666C πππ∴-<-<,1sin 2126C π⎛⎫∴-<-≤ ⎪⎝⎭10sin 2362C π⎫⎛⎫∴<-+≤ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ABC ∆∴的面积的取值范围为:(19.(2020·四川成都市·棠湖中学高一月考)如图,在平面四边形ABCD 中,已知A =2π,B =23π,AB =6.在AB 边上取点E ,使得BE =1,连接EC ,ED .若∠CED =23π,EC .(1)求sin ∠BCE 的值;(2)求CD 的长.【详解】(1)在△BEC 中,由正弦定理,知sin BE BCE ∠=sin CE B,因为B =23π,BE =1,CE ,所以sin ∠BCE =sin BE B CE ⋅=14.(2)因为∠CED =B =23π,所以∠DEA =∠BCE ,所以cos ∠DEA =14.因为2A π=,所以△AED 为直角三角形,又AE =5,所以ED =cos AEDEA∠.在△CED 中,CD 2=CE 2+DE 2-2CE ·DE ·cos ∠CED =7+28-2××12⎛⎫-⎪⎝⎭=49.所以CD =7.20.(2020·四川成都市·高一期末(文))如图,在ABC ∆中,30B ∠=,AC =D 是边AB 上一点.(1)求ABC ∆的面积的最大值;(2)若2,CD ACD =∆的面积为4,ACD ∠为锐角,求BC 的长.【详解】(1)因为在ABC ∆中,30,B AC D ∠==是边AB 上一点, 所以由余弦定理得:(22222202cos 2AC AB BC AB BC ABC AB BC BC AB BC ==+-⋅∠=+-⋅≥⋅所以(202AB BC ⋅≤=+,所以(1sinB 522ABCS AB BC =⋅≤+所以ABC ∆的面积的最大值为5(2+ (2)设ACD θ∠=,在ACD ∆中,因为2,CD ACD =∆的面积为4,ACD ∠为锐角,所以11sin 2sin 422ABC S AC CD θθ=⋅=⨯=,所以255sin ,cos θθ,由余弦定理,得,2222cos 204816AD AC CD AC CD θ=+-⋅=+-=所以4=AD ,由正弦定理,得sin sin AD CD A θ=,所以42sin sin A θ=,所以sin A =, 此时sin sin BC AC A B=,所以sin 4sin AC A BC B ==.所以BC 的长为4 21.(2020·四川成都市·双流中学高一开学考试)如图,在平面四边形ABCD 中,23D π∠=,CD =ACD ∆的面积为2.⑴求AC 的长;⑵若AB AD ⊥,4B π∠=,求BC 的长.【详解】⑴∵23D π∠=,CD =ACD ∆∴11sin 22ACD S AD CD D AD ∆=⋅⋅=⨯=,∴AD =∴由余弦定理得22212cos 6626()182AC AD CD AD CD D =+-⋅⋅=+-⨯⨯-=,∴AC =⑵由(1)知ACD ∆中AD =CD =23D π∠=∴6DAC ,∵AB AD ⊥,∴3BAC π∠=,又∵4B π∠= ,AC =∴在ABC ∆中,由正弦定理得sin sin BC AC BAC B =∠,2=,∴BC =。
解三角形的知识总结和题型归纳一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理) (2)锐角之间的关系:A +B =90°; (3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义) sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba。
2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径) (3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍a 2=b 2+c 2-2bc cos A ; b 2=c 2+a 2-2ca cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C 。
3.三角形的面积公式:(1)∆S =21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高); (2)∆S =21ab sin C =21bc sin A =21ac sin B ;4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型:(1)两类正弦定理解三角形的问题:第1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角. 第2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角. (2)两类余弦定理解三角形的问题:第1、已知三边求三角.第2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角. 5.三角形中的三角变换三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
解三角形的知识总结和题型归纳一、知识必备:1.直角三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,C =90°,AB =c ,AC =b ,BC =a 。
(1)三边之间的关系:a 2+b 2=c 2。
(勾股定理)(2)锐角之间的关系:A +B =90°;(3)边角之间的关系:(锐角三角函数定义)sin A =cos B =c a ,cos A =sin B =c b ,tan A =ba。
2.斜三角形中各元素间的关系:在△ABC 中,A 、B 、C 为其内角,a 、b 、c 分别表示A 、B 、C 的对边。
(1)三角形内角和:A +B +C =π。
(2)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等R CcB b A a 2sin sin sin ===(R 为外接圆半径)(3)余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=c 2+a 2-2ca cos B ;c 2=a 2+b 2-2ab cos C 。
3.三角形的面积公式:(1)∆S =21ah a =21bh b =21ch c (h a 、h b 、h c 分别表示a 、b 、c 上的高);(2)∆S =21ab sin C =21bc sin A =21ac sin B ;4.解三角形:由三角形的六个元素(即三条边和三个内角)中的三个元素(其中至少有一个是边)求其他未知元素的问题叫做解三角形.广义地,这里所说的元素还可以包括三角形的高、中线、角平分线以及内切圆半径、外接圆半径、面积等等.主要类型:(1)两类正弦定理解三角形的问题:第1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角.第2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角.(2)两类余弦定理解三角形的问题:第1、已知三边求三角.第2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角.5.三角形中的三角变换三角形中的三角变换,除了应用上述公式和上述变换方法外,还要注意三角形自身的特点。
《解三角形》题型归纳【题型归纳】题型一 正弦定理、余弦定理的直接应用例1ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin()8sin2BA C +=. (1)求cos B(2)若6a c +=,ABC ∆面积为2,求b . 【答案】(1)15cos 17B =(2)2b =. 【解析】由题设及A B C π++=得2sin 8sin2BB =,故sin 4(1cos )B B =-. 上式两边平方,整理得217cos 32cos 150B B -+=, 解得cos 1B =(舍去),15cos 17B =.(2)由15cos 17B =得8sin 17B =,故14sin 217ABC S ac B ac ∆==. 又2ABC S ∆=,则172ac =. 由余弦定理及6a c +=得22222cos ()2(1cos )b a c ac B a c ac B =+-=+-+1715362(1)4217=-⨯⨯+=. 所以2b =.【易错点】二倍角公式的应用不熟练,正余弦定理不确定何时运用 【思维点拨】利用正弦定理列出等式直接求出例2 ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2cos cos cos b B a C c A =+,则B = . 【答案】π3【解析】1π2sin cos sin cos sin cos sin()sin cos 23B B AC C A A C B B B =+=+=⇒=⇒=.【易错点】不会把边角互换,尤其三角恒等变化时,注意符号。
【思维点拨】边角互换时,一般遵循求角时,把边换成角;求边时,把角转换成边。
例3在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若b =1,c =3,C =23π,则S △ABC =________.【答案】34【解析】因为c >b ,所以B <C ,所以由正弦定理得b sin B =c sin C ,即1sin B =3sin 2π3=2,即sin B =12,所以B=π6,所以A =π-π6-2π3=π6.所以S △ABC =12bc sin A =12×3×12=34. 【易错点】大边对大角,应注意角的取值范围【思维点拨】求面积选取公式时注意,一般选取已知角的公式,然后再求取边长。
题型二利用正弦定理、余弦定理判定三角形的形状例1在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且,,A B C 成等差数列(1)若2b c ==,求ABC ∆的面积(2)若sin ,sin ,sin A B C 成等比数列,试判断ABC ∆的形状 【答案】(1)32 (2)等边三角形【解析】(1)由A ,B ,C 成等差数列,有2B =A +C (1) 因为A ,B ,C 为△ABC 的内角,所以A +B +C =π.(2) 得B =3π,b 2=a 2+c 2-2accosB (3) 所以3cos44)32(22πa a -+= 解得4=a 或2-=a (舍去)所以323sin 2421sin 21=⨯⨯==∆πB ac s ABC (2)由a ,b ,c 成等比数列,有b 2=ac (4)由余弦定理及(3),可得b 2=a 2+c 2-2accosB =a 2+c 2-ac再由(4),得a 2+c 2-ac =ac ,即(a -c )2=0。
因此a =c 从而A =C (5) 由(2)(3)(5),得A =B =C =3π所以△ABC 为等边三角形.【易错点】等差数列,等比数列容易混淆【思维点拨】在三角形中,三边和三角都是实数,三个数很容易联想到数列的三项,所以,三角函数与数列的结合也是较为常见的问题,解答中注意几个常见结论,此类问题就不难解答了. 例2在△ABC 中,已知2a b c =+,2sin sin sin A B C =,试判断△ABC 的形状。
【答案】等边三角形【解析】2sin sin sin A B C =⇒2a bc =,又2abc =+,所以224()a b c =+,所以24()bc b c =+,即2()0b c -=,因而b c =;由2a b c =+得a b =。
所以a b c ==,△ABC 为等边三角形。
【易错点】条件的转化运用【思维点拨】判定三角形形状时,一般考虑两个方向进行变形: (1)一个方向是边,走代数变形之路,通常是正、余弦定理结合使用; (2)另一个方向是角,走三角变形之路.通常是运用正弦定理 题型三与三角形中有关的不等式问题例1△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为23sin a A. (1)求C B sin sin ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 【答案】(1)32sin sin =C B ;(2)333+=∆ABC C 【解析】.32sin sin .sin 3sin sin sin 21.sin 3sin 21,sin 3sin 21)1(2=∴===B C A AB C A aB c A a B ac 由正弦定理得即由题设得.333.33,93)(,9.8,sin 3sin 21.3,32.21)cos(,21sin sin cos cos )1()2(2222+=∴=+∴=-+=-+===∴=+∴-=+-=-∆ABC C c b bc c b bc c b bc Aa A bc A C B C B C B C B 即由余弦定理得即又即得由题设及 ππ【易错点】不会利用将角的关系转化为边的关系【思维点拨】在处理解三角形问题时,要注意抓住题目所给的条件,当题设中给定三角形的面积,可以使用面积公式建立等式,再将所有边的关系转化为角的关系,有时需将角的关系转化为边的关系;解三角形问题常见的一种考题是“已知一条边的长度和它所对的角,求面积或周长的取值范围”或者“已知一条边的长度和它所对的角,再有另外一个条件,求面积或周长的值”,这类问题的通法思路是:全部转化为角的关系,建立函数关系式,如sin()y A x b ωϕ=++,从而求出范围,或利用余弦定理以及基本不等式求范围;求具体的值直接利用余弦定理和给定条件即可.例2已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,cos sin 0a C C b c +--=.(1)求A 的大小;(2)若a =7,求△ABC 的周长的取值范围. 【答案】(1)3π(2)(14,21] 【解析】(1)由正弦定理得:cos sin 0sin cos sin sin sin a C C b c A C A C B C --=⇔=+sin cos sin sin()sin A C A C A C C ⇔+=++1cos 1sin()62A A A π⇔-=⇔-=663A A πππ⇔-=⇔=;(2)由已知:0b >,0c >,7b c a +>=, 由余弦定理22222231492cos()3()()()344b c bc b c bc b c b c b c π=+-=+-≥+-+=+ 当且仅当b =c =7时等号成立,∴2()449b c +≤⨯,又∵b +c >7,∴7<b +c ≤14,从而△ABC 的周长的取值范围是(14,21].【易错点】求周长范围的问题,应先用余弦定理列出等式,再根据基本不等式求出所求问题.【思维点拨】周长问题也可看做是边长问题的延伸,所以在解决周长相关问题时,着眼于边长之间的关系,结合边长求最值(范围)的解决方式,通常都能找到正确的解题途径. 例3△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2c-a=2b cos A. (1)求角B 的大小;(2)若b=2√3,求a+c 的最大值.【答案】(1)B=3π(2)4√3 【解析】:(1)∵2c-a=2b cos A ,∴根据正弦定理,得2sin C-sin A=2sin B cos A.①∵A+B=π-C ,∴sin C=sin(A+B )=sin B cos A+cos B sin A ,代入①式,得2sin B cos A=2sin B cos A+2cos B sin A-sin A ,化简得(2cos B-1)sin A=0.∵A 是三角形的内角,∴sin A>0,∴2cos B-1=0,解得cos B=12, ∵B ∈(0,π),∴B=3π. (2)由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得12=a 2+c 2-ac.∴(a+c )2-3ac=12,∴12≥(a+c )2-34(a+c )2,当且仅当a=c=2√3时取等号, ∴a+c ≤4√3【易错点】涉及到最值问题时,常利用基本不等式或表示为三角形的某一内角的三角函数形式求解. (1)根据正弦定理与两角和的正弦公式,化简条件等式,可得(2cos B-1)sin A=0,结合sin A>0得到cos B ,从而解出B ;(2)由余弦定理,可得出12=a 2+c 2-ac.再利用基本不等式求最大值.【思维点拨】(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素;(2) 正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系;(3) 涉及到最值问题时,常利用基本不等式或表示为三角形的某一内角的三角函数形式求解. 题型四解三角形的实际应用例1在某次测量中,在A 处测得同一平面方向的B 点的仰角是50°,且到A 的距离为2,C 点的俯角为70°,且到A 的距离为3,则B 、C 间的距离为( )A.16B.17C.18D.19 【答案】 D【解析】 因∠BAC =120°,AB =2,AC =3.∴BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos ∠BAC =4+9-2×2×3×cos 120°=19. ∴BC =19.【易错点】没有正确理解题意,不能将应用转化为可计算的三角模型【思维点拨】正弦定理、余弦定理及其在现实生活中的应用是高考的热点,主要利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题以及几何计算的实际问题,常与三角变换、三角函数的性质交汇命题例2设甲、乙两楼相距20m ,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30,则甲、乙两楼的高分别是( ).A.B. ,C. 10m D. 【答案】D【解析】设甲楼为DA ,乙楼为BC ,如图,在20R ,60,20,tan60203,40cos60t ABD ABD BD m AD BD m AB m ∆∠==∴====,30,,120CAB ABC AC BC ACB ∠=∠=∴=∠=,在ABC ∆中,设AC BC x ==,由余弦定理得:2222?·cos AB AC BC AC BC ACB =+-∠,即2221600x x x =++,解得x =分别是, 【易错点】没有正确理解题意,不能将应用转化为可计算的三角模型【思维点拨】正弦定理、余弦定理及其在现实生活中的应用是高考的热点,主要利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题以及几何计算的实际问题,常与三角变换、三角函数的性质交汇命题【巩固训练】题型一 正弦定理、余弦定理的直接应用1.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a,b,c ,已知a=2, 时,求b 及c 的长【答案】或;4c =。