解三角形
- 格式:doc
- 大小:675.50 KB
- 文档页数:6
《必修五》解三角形知识点归纳一、正弦定理 正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C=== 文字语言:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等. 符号语言:2sin sin sin a b cR A B C=== 特点:对称美、和谐美 (一)理解定理1、正弦定理:在△ABC 中,2sin sin sin sin sin sin a b c a b cR A B C A B C++====++【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,从而知正弦定理的基本作用是进行三角形中的边角互化】2、正弦定理的基本作用:①已知三角形的任意两角及其一边可以求其他边,如角化边sin sin b Aa B=②已知三角形的任意两边与其中一边的对角可以求其他角的正弦值,如sin sin a BA b= 3、常用公式及其结论⑴正弦定理包含三个等式sin sin a b A B =,sin sin b c B C =,sin sin a c A C=每一个等式中都包含四个量,可以“知三求一” (2)三内角和为180︒即180A B C ︒++=,222A B C π+=- (3)两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,,;,,.a b c a c b b c a a b c b c a a c b +>+>+>-<-<-< (4)面积公式:2111sin sin sin 2sin sin sin 2224abcS ab C bc A ac B R A B C R===== ⑸三角函数的恒等变形:sin()sin A B C +=,cos()cos A B C +=- ,()tan tan A B C +=-,sincos 22A B C +=,cos sin 22A B C+=,tan tan 22A B C +=,tan tan +tan tan tan tan A B C A B C +=⋅⋅ ⑹C B A c b a sin :sin :sin ::= ⑺角化边: C R c B R b A R a sin 2sin 2sin 2===⑻边化角:RcC Rb B Ra A 2sin 2sin 2sin ===⑼在△ABC 中,①若B b A a cos cos =,则△ABC 是等腰三角形或直角三角形; ②若B a A b cos cos =,则△ABC 是等腰三角形;③若222cos cos +cos 1A B C +=或cos cos cos a A b B c C +=,则△ABC 是直角三角形.⑽在△ABC 中,sin sin sin A B C a b c A B C >>⇔>>⇔>>(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.例如:222222sin 3sin 2sin 32A B C a b c +=⇒+=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.(三)三角形内角平分线定理:△ABC 中,AD 是A ∠的角平分线,则DCBDAC AB = 我们知道,当一个三角形已知任意两角和一边时,根据全等三角形的判定定理可以得知这个三角形就是唯一确定的,也就是可解的.先由三角形内角和定理求出第三个角,再由正弦定理计算另两边.另外,一个三角形的三边之间必须满足:任意两边之和大于第三步且任意两边之差小于第三边.当已知一个三角形的三边时,已知的三条边必须满足上面的条件才能够作出三角形.否则作不出三角形,当然也无法解三角形.从上面的探讨可以得知,已知三角形的三边要解三角形时,必须满足三边关系,解三角形才有意义.当已知三边时,连续利用余弦定理的推论求出较小边的对角,再用三角形内角和求出第三个角. 如果已知三角形的两边及其夹角,那么根据三角形的判定定理我们知道这个三角形是唯一确定的,也就是可解的.我们可以利用余弦定理计算第三边,用余弦定理的推论或正弦定理计算其余两个角. 如果已知任意两边及其中一边的对角如何来解三角形呢?我们先看下面的例题: 例题:已知:在△ABC 中,22,25,133,a cm b cm A ︒===解三角形. 解:22,25,133a cm b cm A ︒===∴根据正弦定理,得sin 25sin133sin 0.831122b A B a ︒==≈ 0180B ︒︒<< ∴56.21B ︒≈,或123.79B ︒≈ 180A B C ︒++= ∴9.21C ︒=-或76.79C ︒=-【师】:问题出在哪里呢?【生】:分析已知条件,我们注意到,133a b A ︒<=,是一个钝角,根据三角形的性质应该有A B <,因而B 也是一个钝角.而在一个三角形中是不可能存在两个钝角的.【师】:从上面的分析我们发现,在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,在某些条件下会出现无解的情形.如:①已知32,2,60===O b a A ,求B (有一个解);②已知32,2,60===O a b A ,求B (有两个解)二、余弦定理(一)知识与工具:余弦定理:222222222222222222cos 22cos 2cos cos 22cos cos 2b c a A bc a b c bc A a c b b a c ac B B ac c a b ab C a b c C ab ⎧+-=⎪⎧=+-⎪+-⎪⎪=+-⇒=⎨⎨=+-⎪⎪⎩+-⎪=⎪⎩(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。
高中解三角形公式在高中数学中,解三角形是重要的基础内容,而解三角形的公式也是不可避免的。
解三角形公式指的是在已知部分三角形的一些元素,通过公式来求解其它未知元素的公式。
在解三角形时,我们通常需要知道三角形的周长、面积、角度、边长等元素。
接下来我们将分别介绍解三角形公式在这些方面的应用。
1. 周长公式周长公式是解三角形中最常见的公式之一。
它用于计算三角形三边的长度之和,即周长。
周长公式为:周长 = 边长1 + 边长2 + 边长3其中,边长1、边长2、边长3分别为三角形三边的长度。
2. 面积公式面积公式是解三角形中另一个重要的公式。
它用于计算三角形的面积,即三角形内部的空间占用面积。
面积公式包含两个版本,分别是:面积 = 1/2 ×底 ×高面积 = 1/2 ×边1 ×边2 × sinθ其中,底为三角形的一条边,高为垂直于底的线段长度,边1和边2为三角形的其它两条边,θ为这两条边之间的夹角。
3. 三角函数公式三角函数是解三角形中重要的数学工具,通常用于计算三角形角度和边长信息。
以下是几个最常见的三角函数公式:正弦公式:sin A / a = sin B / b = sin C / c余弦公式:cos A = (b² + c² - a²) / 2bc, cos B = (a² + c² - b²) / 2ac, cos C = (a² + b² - c²) / 2ab正切公式:tan A = a / h, tan B = b / h, tan C = c / h其中,A、B、C为三角形的三个角度,a、b、c为三角形的对边长度,h为三角形高度。
4. 海伦公式海伦公式是解三角形中非常实用的公式,它用于计算不规则三角形的面积。
海伦公式为:面积= √p(p - a)(p - b)(p - c)其中,a、b、c为三角形三个边长,p为半周长,即p = (a + b + c) / 2。
解三角形解答题十大题型总结【题型目录】题型一:利用正余弦定理面积公式解题题型二:解三角形与三角恒等变换结合题型三:三角形面积最大值,及取值范围问题题型四:三角形周长最大值,及取值范围问题题型五:角平分线相关的定理题型六:有关三角形中线问题题型七:有关内切圆问题(等面积法)题型八:与向量结合问题题型九:几何图形问题题型十:三角函数与解三角形结合【典例例题】题型一:利用正余弦定理面积公式解题【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sin sin B C ;(2)若6cos cos 1,3,B C a ==求△ABC 的周长.【答案】(1)2sin sin 3B C =(2)3+.【详解】:(1)由题设得21sin 23sin a ac B A=,即1sin 23sin a c B A =.由正弦定理得1sin sin sin 23sin A C B A =.故2sin sin 3B C =.(2)由题设及(1)得1cos cos sin sin ,2B C B C -=-,即()1cos 2B C +=-.所以23B C π+=,故3A π=.由题设得21sin 23sin a bc A A=,即8bc =.由余弦定理得229b c bc +-=,即()239b c bc +-=,得b c +=.故ABC 的周长为3【例2】的内角的对边分别为,,a b c ,已知2sin()8sin 2B AC +=.(1)求cos B ;(2)若6a c +=,ABC ∆面积为2,求b .【答案】(1)1517;(2)2.【详解】:(1)()2sin 8sin 2B A C +=,∴()sin 41cos B B =-,∵22sin cos 1B B +=,∴()22161cos cos 1B B -+=,∴()()17cos 15cos 10B B --=,∴15cos 17B =;(2)由(1)可知8sin 17B =,∵1sin 22ABC S ac B =⋅=,∴172ac =,∴()2222222217152cos 2152153617154217b ac ac B a c a c a c ac =+-=+-⨯⨯=+-=+--=--=,∴2b =.【例3】ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2cos (cos cos )C a B b A c +=.(1)求角C ;(2)若c =332ABC S ∆=,求ABC ∆的周长.【答案】(1)3C π=(2)5+【详解】:(1)由已知可得2cos (sin cos sin cos )sin C A B B A C +=12cos sin()sin cos 23π∴+=⇒=⇒=C A B C C C(2)11sin 6222∆=⇒=⋅⇒=ABC S ab C ab ab 又2222cos +-= a b ab C c 2213a b ∴+=,2()255∴+=⇒+=a b a b ABC ∆∴的周长为5+【例4】已知a ,b ,c 分别为ABC ∆三个内角A ,B ,C 的对边,c ccosA =-.(Ⅰ)求A ;(Ⅱ)若a =2,ABC ∆,求b ,c .【答案】(1)3A π=(2)b c ==2【详解】(Ⅰ)由sin cos c C c A =-及正弦定理得sin cos sin sin A C A C C-=由于sin 0C ≠,所以1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,又0A π<<,故3A π=.(Ⅱ)ABC ∆的面积S =1sin 2bc A ,故bc =4,而2222cos a b c bc A =+-故22c b +=8,解得b c ==2【例5】(2022·陕西·安康市教学研究室高三阶段练习(文))在ABC 中a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边.sin sin 2A C c b C +=.(1)求角B 的大小;(2)若112,2tan tan tan b A C B+==,求ABC 的面积.,【题型专练】1.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,(1)求角A (2)若2a =,ABC ∆的面积为;求,b c .【答案】(1)(2)b=c=2【解析】:(1)由及正弦定理得sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=,因为B A C π=--sin cos sin sin 0A C A C C --=.由于sin 0C ≠,所以1sin(62A π-=.又0A π<<,故3A π=.(2)ABC ∆的面积1sin 2S bc A ==4bc =,而2222cos a b c bc A =+-,故228b c +=.解得2b c ==.2.已知,,a b c 分别是ABC ∆内角,,A B C 的对边,2sin 2sin sin B A C =.(1)若a b =,求cos ;B(2)若90B = ,且a =求ABC ∆的面积.【答案】(1)14;(2)1【解析】:(1)由题设及正弦定理可得22b ac=又a b =,可得2,2b c a c==由余弦定理可得2221cos 24a cb B ac +-==(2)由(1)知22b ac=因为90B = ,由勾股定理得222a cb +=故222a c ac +=,得c a ==所以的面积为13.(2021新高考2卷)在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边长分别为a 、b 、c ,1b a =+,2c a =+..(1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.【详解】(1)因为2sin 3sin C A =,则()2223c a a =+=,则4a =,故5b =,6c =,2221cos 28a b c C ab +-==,所以,C 为锐角,则37sin 8C ==,因此,11sin 452284ABC S ab C ==⨯⨯⨯=△;(2)显然c b a >>,若ABC 为钝角三角形,则C 为钝角,由余弦定理可得()()()()22222221223cos 022121a a a a b c a a C ab a a a a ++-++---===++,解得13a -<<,则0<<3a ,由三角形三边关系可得12a a a ++>+,可得1a >,a Z ∈ ,故2a =.4.(2022·广东佛山·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos sin B a B =+.(1)求角A 的大小;(2)若2sin a B C ==,求ABC 的面积.5.(2022·安徽省宿松中学高二开学考试)在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,,tan sin a b c B A C B ==.(1)求角C 的大小;(2)若ABC 的面积为196,求ABC 外接圆的半径.题型二解三角形与三角恒等变换结合【例1】ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知B =150°.(1)若a ,b ,求ABC 的面积;(2)若sin A C =22,求C .【答案】(1;(2)15︒.【分析】(1)由余弦定理可得2222282cos1507b a c ac c ==+-⋅︒=,2,c a ABC ∴==∴△的面积1sin 2S ac B ==;(2)30A C +=︒ ,sin sin(30)A C C C∴=︒-+1cos sin(30)222C C C =+=+︒=,030,303060C C ︒<<︒∴︒<+︒<︒ ,3045,15C C ∴+︒=︒∴=︒.【例2】△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知25cos ()cos 24A A π++=.(1)求A ;(2)若33b c a -=,证明:△ABC 是直角三角形.【答案】(1)3A π=;(2)证明见解析【分析】(1)因为25cos cos 24A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭,所以25sin cos 4A A +=,即251cos cos 4A A -+=,解得1cos 2A =,又0A π<<,所以3A π=;(2)因为3A π=,所以2221cos 22b c a A bc +-==,即222b c a bc +-=①,又33b c a -=②,将②代入①得,()2223b c b c bc +--=,即222250b c bc +-=,而b c >,解得2b c =,所以a =,故222b a c =+,即ABC 是直角三角形.【例3】在ABC ∆中,满足222sin cos sin cos A B A B C -+=-.(1)求C ;(2)设()()2cos cos cos cos 5cos 5A B A B ααα++==,,求tan α的值.【详解】(1)∵221cos B sin B =-,221cos C sin C =-,∴222sin A cos B cos C -=-变形为22211sin A sin B sin C --+=--()(),即222sin A sin B sin C ++=,利用正弦定理可得:222a b c ++=,由余弦定理可得cosC=22-,即C=34π.(2)由(1)可得cos (A+B )=2,A+B=4π,又cosAcosB=cos()cos 3225A B A B ++-=(),可得72cos(A B)10-=,同时cos (αA +)cos (αB +)=72cos(2α)cos(2αA B)cos A B 41022π+++++-=(),∴22272272cos(2α)sin2αcos(αA)cos(αB)410210222cos cos cos πααα++-+++===222222722sinαcosα2102cos sin cos sin cos ααααα--++()=222622552cos sin cos ααα+-=2510tan α+- 2tan α=5,∴2tan 5tan 62αα-+=,∴ 1tan α=或4.【题型专练】1.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A ;(22b c +=,求sin C .【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C +=.【分析】【详解】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C-=-+=-即:222sin sin sin sin sin B C A B C+-=由正弦定理可得:222b c a bc +-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,A π∈ 3A π∴=(2)2b c +=,由正弦定理得:sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin222C C C ++=整理可得:3sin C C22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C ∴=-解得:62sin 4C =或624因为sin 2sin 2sin 02B C A C ==->所以sin 4C >,故62sin 4C +=.(2)法二:2b c += sin 2sin A B C +=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin222C C C ++=整理可得:3sin C C ,即3sin 6C C C π⎛⎫=- ⎪⎝⎭sin 62C π⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭由2(0,),(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+62sin sin()464C ππ=+=.2.(2022·重庆巴蜀中学高三阶段练习)已知在锐角ABC 中,sin tan 1cos B A B =+.(1)证明:2B A =;(2)求tan tan 1tan tan B A A B-的取值范围.,再逆用正切的差角公式,结合第一问的结论得到3.在ABC 中,已知223sin cos sin cos sin 222A CB +=.(1)求证:2a c b +=;(2)求角B 的取值范围.【详解】证明:(1)223sin cossin cos sin 222C A A C B += 1cosC 1cos 3sin sin sin 222A A C B++∴+=()()sin 1cosC sin 1cos 3sin A C A B ∴+++=sin sin sin cosC sin cos 3sin A C A C A B∴+++=()sin sin sin C 3sin A C A B ∴+++=C A B π++= A C B π∴+=-()sin sin A C B∴+=sin sin 2sin A C B∴+=根据正弦定理得:2a c b +=,得证.(2)由(1)知在ABC 中,2a c b+=又222cos 2a c b B ac +-=消去b 化简得:()2231611cos 84842a c ac B ac ac +=-≥-=当且仅当a c =时取等号,又B 为三角形的内角,0,3B π⎛⎤∴∈ ⎥⎝⎦题型三:三角形面积最大值,及取值范围问题【例1】在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若()tan tan 2AB C +=,且2a =,则ABC 的面积的最大值为A .33B .32CD.【答案】A【解析】:因为()tan tan2AB C +=,且B C A +=π-,所以()22tan2tan tan 1tan 2A B C A A +=-=--tan 02A =>,所以tan 2A =,则2π3A =.由于2a =为定值,由余弦定理得222π42cos 3b c bc =+-,即224b c bc =++.根据基本不等式得22423b c bc bc bc bc =++≥+=,即43bc ≤,当且仅当b c =时,等号成立.所以11433sin 22323ABC S bc A =≤⨯⨯=.故选:A【例2】ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=.(1)求B ;(2)若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,求ABC ∆面积的取值范围.【答案】(1)3B π=;(2)33(,)82.【分析】(1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sin sin 2A CB +=.0<B π<,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B π=,所以3B π=.(2)解法一:因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C=,1c =,由三角形面积公式有:222sin()111sin 33sin sin sin 222sin 4sin ABC C a A S ac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅==⋅22sin cos cos sin 2123133(sin cos )4sin 43tan 38tan 8C C C C C ππππ-=⋅=⋅-=+.又因3,tan 623C C ππ<<>,故3313388tan 82C <+<,故3382ABC S <<.故ABC S 的取值范围是33,82解法二:若ABC ∆为锐角三角形,且1c =,由余弦定理可得b ==,由三角形ABC 为锐角三角形,可得2211a a a +-+>且2211a a a +-+>,且2211a a a +>-+,解得122a <<,可得ABC ∆面积1sin 23S a π==∈.【例3】在ABC △中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若4a c +=,2sin sin sin B A C =+,则ABC △的面积的最大值为()AB .2C.D .4【答案】A 【解析】因为2sin sin sin B A C =+,所以2b a c =+,因4a c +=,所以2=b ,由余弦定理得()acacac ac ac b ac c a ac b c a B 221224216222cos 22222-=--=--+=-+=所以ac B ac 212cos 2-=,所以acacB -=6cos ,所以()()()()acac ac ac ac B B 22222661cos 1sin --=--=-=因11sin 22ABCa c ac a c Sac B ac ac ∆==⋅==因为ac c a 2≥+,所以()442=+≤c a ac,ABC S ∆=≤=注:此题也可用椭圆轨迹方程做【例4】在ABC △中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C的对边,若2a =,b =,则ABC △的面积的最大值为()AB .2C .D .4【答案】A 【解析】因为2a =,b =,由余弦定理得()2222222324432432cos c c cc cc bcac b A -=⋅-+=-+=所以()()2244244222223216324121632161232441cos 1sin c c c c c c c cc A A -+-=-+-=--=-=因21sin 2ABCS bc A ∆===设t c =2,则ABCS∆==≤注:此题也可用圆轨迹方程做【题型专练】1.已知分别为三个内角的对边,,且,则面积的最大值为____________.【解析】:由,且,故()()()a b sinA sinB c b sinC +-=-,又根据正弦定理,得()()()a b a b c b c +-=-,化简得,222b c a bc +-=,故222122b c a cosA bc +-==,所以060A =,又224b c bc bc +-=≥,故12BAC S bcsinA ∆=≤2.已知,,分别为△ABC 角,,的对边,cos 2−cos 2−cos 2=cosvos +cos −cos2,且=3,则下列结论中正确的是()A.=3B.=23C.△ABC D.△ABC 【答案】B【解答】解∵cos 2−cos 2−cos 2=cosvos +cos −cos2,∴(1−sin 2p −(1−sin 2p −(1−sin 2p =cosvos −cos(+p −(1−2sin 2p ,∴sinLin +sin 2+sin 2−sin 2=0,由正弦定理可得B +2+2−2=0,∴cos =2+2−22B=−12,又0<<,∴=23,即2=3=2+2−23=2+2+B⩾2B +B =3B ,当且仅当==1时取等号,∴B⩽1,∴=12Bsin 故选:B .3.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知B c C b a sin cos +=.(Ⅰ)求B ;(Ⅱ)若2=b ,求ABC 面积的最大值.【详解】(1)∵Bc C b a sin cos +=∴由正弦定理知B C C B A sin sin cos sin sin +=①在三角形ABC 中,()C B A +-=π∴()B C C B C B A sin sin cos sin sin sin +=+=②由①和②得C B C B sin cos sin sin =而()π,0∈C ,∴0sin ≠C ,∴B B cos sin =又()π,0∈B ,∴4π=B (2)ac B ac S ABC 42sin 21==∆,由已知及余弦定理得:4=a 2+c 2﹣2ac cos 4π≥2ac ﹣2ac 22⨯,整理得:ac≤,当且仅当a =c 时,等号成立,则△ABC 面积的最大值为(1212222⨯=+1=+4.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin A cos B =sin B (2﹣cos A ).(1)若b +c =3a ,求A ;(2)若a =2,求△ABC 的面积的最大值.【解析】(1)∵sin A cos B =sin B (2﹣cos A ),结合正、余弦定理,可得a •2+2−22B=b •(2−2+2−22B),化简得,c =2b ,代入b +c =3a ,得a =3b ,由余弦定理知,cos A =2+2−22B =2+42−322δ2=12,∵A ∈(0,π),∴A =3.(2)由(1)知,c =2b ,由余弦定理知,cos A =2+2−22B =52−442=5412,∴△ABC 的面积S =12bc sin A =b 21−c 22=b 2=16=当b 2=209时,S 取得最大值,为43.5.在ABC ∆中,内角、、A B C 所对的边分别为,,a b c ,D 是AB 的中点,若1CD =且1()sin ()(sin sin )2a b A c b C B -=+-,则ABC ∆面积的最大值是___【答案】5如图,设CDA θ∠=,则CDB πθ∠=-,在CDA ∆和C D B ∆中,分别由余弦定理可得22221144cos ,cos()c c b a c cθπθ+-+-=-=,两式相加,整理得2222()02c a b +-+=,∴2222()4c a b =+-.①由()()1sin sin sin 2a b A c b C B ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭及正弦定理得()()1c b 2a b a c b ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭,整理得2222aba b c +-=,②由余弦定理的推论可得2221cos 24a b c C ab +-==,所以sin 4C =.把①代入②整理得2242aba b ++=,又222a b ab +≥,当且仅当a b =时等号成立,所以54222ab ab ab ≥+=,故得85ab ≤.所以118sin 22545ABCab C S ∆=≤⨯=.即ABC ∆面积的最大值是5.故答案为5.6.(2023·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cos sin a b C B -=.(1)求B ;(2)若2a =,且ABC 为锐角三角形,求ABC 的面积S 的取值范围.题型四:三角形周长最大值,及取值范围问题【例1】在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a,b ,c ,若ABC 的面积为()2224a b c +-,且4c =,则ABC 的周长的取值范围是________.【答案】4,12]+【解析】因为ABC 的面积为()2224a b c +-,所以()2221sin 42a b c ab C +-=,所以222sin 2a b c C ab +-=.由余弦定理可得222cos 2a b c C ab +-=,sin C C =,即tan C ,所以3Cπ=.由正弦定理可得sin sin sin 3a b c A B C ===,所以83832(sin sin )sin sin 8sin 3336a b A BA A A ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+=+-=+ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦.因为ABC 为锐角三角形,所以62A ππ<<,所以sin 126A π⎛⎫<+ ⎪⎝⎭,则ssin()86A π<+,即8a b <+≤.故ABC 的周长的取值范围是4,12]+.【例2】在锐角ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c sin sin cos sin B CC C A++=(1)求A ;(2)若ABC 的外接圆的半径为1,求22b c +的取值范围.c【例3】(2022·重庆八中高三阶段练习)在锐角ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sinsin ,2A Ca b A b +==(1)求角B 的大小;(2)求2a c -的取值范围.【例4】(2022·四川省仁寿县文宫中学高三阶段练习(文))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()sin sin 2B Ca A B c ++=.(1)求角A 的大小;(2)若角B 为钝角,求b的取值范围.【题型专练】1.在ABC ∆中,设角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知222cos sincos sin sin A B C A B =++.(1)求角C 的大小;(2)若c ,求ABC ∆周长的取值范围.【答案】(1)23π;(2)(2+(1)由题意知2221sin sin 1sin sin sin A B C A B -=+-+,即222sin sin sin sin sin A B C A B +-=-,由正弦定理得222a b c ab+-=-由余弦定理得2221cos 222a b c ab C ab ab +--===-,又20,3C C ππ<<∴=.(2)2,2sin ,2sin 2sin sin sin sin3a b c a A b BA B C π====∴==,则ABC ∆的周长()2sin sin 2sin sin 2sin 33L a b c A B A A A ππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++=++++++ ⎪ ⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦230,,sin 1333323A A A πππππ⎛⎫<<∴<+<<+≤ ⎪⎝⎭ ,2sin 23A π⎛⎫∴<++≤ ⎪⎝⎭,ABC ∴∆周长的取值范围是(2+.2.ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C .(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+【分析】【详解】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB --=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈ ,23A π∴=.(2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=,即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭(当且仅当AC AB =时取等号),()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴周长3L AC AB BC =++≤+,ABC ∴ 周长的最大值为3+.3.已知a ,b ,c 分别为ABC △三个内角A ,B ,C 的对边,(cos )a C C b c +=+.(1)求角A ;(2)若5a =,求ABC △的周长的最大值.【详解】(1)由题意知()(cos )sin cos sin sin a C C b c A C C B C =+⇒+=+,所以()()sin cos sin sin A C C A C C +=++,即sin cos sin sin cos cos sin sin A C A C A C A C C+=++sin cos sin sin A C A C C =+,因0sin ≠C cos 1A A -=,即2sin 16A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭又50,,666A A ππππ⎛⎫<<∴-∈- ⎪⎝⎭ ,所以66A ππ-=,所以3π=A (2)由余弦定理得:222222cos 25a b c b c A b c bc =+-⋅=+-=,即()2325b c b c +-⋅=.22b c b c +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭ (当且仅当b c =时取等号),()()()22221253324b c b c b c b c b c +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:10b c +≤(当且仅当b c =时取等号),ABC ∴ 周长51015L a b c =++≤+=,ABC ∴ 周长的最大值为15.题型五:角平分线相关的定理【例1】在中ABC △,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,120ABC ∠=︒,BD BC ⊥交AC 于点D ,且1BD =,则2a c +的最小值为.【详解】由题意知ABC ABD BCD S S S ∆∆∆=+ ,所以111sin sin sin 222ac B cBD ABD aBD CBD ∴=∠+∠,即1311111122222ac c a ∴⨯=⨯⨯+⨯⨯即2c a =+,所以12a c =+,所以))12422224333a c a c a c a c c a ⎛⎫⎫+++=+++≥+=⎪⎪⎝⎭⎝⎭【例2】△ABC 中D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC,BD=2DC .(Ⅰ)求sin sin BC∠∠;(Ⅱ)若60BAC ∠= ,求B ∠.【详解】(Ⅰ)由正弦定理得,,sin sin sin sin AD BD AD DCB BADC CAD==∠∠∠∠因为AD 平分∠BAC,BD=2DC,所以sin 1.sin 2B DC C BD ∠==∠.(Ⅱ)因为()180,60,C BAC B BAC∠=-∠+∠∠=所以()31sin sin cos sin .22C BAC B B B ∠=∠+∠=∠+∠由(I )知2sin sin B C ∠=∠,所以3tan ,30.3B B ∠=∠= 【例3】(河南省豫北名校普高联考2022-2023学年高三上学期测评(一)文科数学试卷)在ABC 中,内角,,A B C的对边分别为,,a b c ,且______.在①cos cos 2b C B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭;②2ABC S BC =⋅△ ;③tan tan tan A C A C +-这三个条件中任选一个,补充在上面的问题中,并进行解答.(1)求角B 的大小;(2)若角B 的内角平分线交AC 于D ,且1BD =,求4a c +的最小值.ABC ABD BCD S S S =+ ,12π1sin 232ac c ∴=⋅即333444ac c a =+,a c ac ∴+=,a ac +∴()11444552a c a c a c ac c a ⎛⎫∴+=++=++≥+ ⎪⎝⎭【题型专练】1.在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,23BAC π∠=,BAC ∠的平分线交BC 于点D ,1AD =,则b c +的最小值为.【详解】ABC ABD BCD S S S ∆∆∆=+ ,所以111sin sin sin 222bc A cAD BAD bAD CAD ∴=∠+∠,即11111222222bc c ∴⨯=⨯⨯+⨯⨯,即bc b c =+,所以111b c ∴=+,所以()111124b cb c b c b c c b ⎛⎫+=++=+++≥+= ⎪⎝⎭2.ABC ∆中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,ABD ∆面积是ADC ∆面积的2倍.(1)求sin sin BC;(2)若AD =1,DC =22,求BD 和AC 的长.【详解】,1sin 2ACD S AC AD CAD ∆=⋅⋅∠,∵2ABD ACD S S ∆∆=,BAD CAD ∠=∠,∴2AB AC =.由正弦定理可知sin 1sin 2B AC C AB ∠==∠.(2)∵::2:1ABD ACD BD DC S S ∆∆==,22DC =,∴BD =.设AC x =,则2AB x =,在△ABD 与△ACD中,由余弦定理可知,2222cos 2AD BD AB ADB AD BD +-∠==⋅222232cos 2x AD CD AC ADC AD CD -+-∠==⋅∵ADB ADC π∠+∠=,∴cos cos ADB ADC ∠=-∠,2232x -=,解得1x =,即1AC =.题型六:有关三角形中线问题遇到角平分线问题一般有两种思路:思路一:中线倍长法思路二:利用平面向量【例1】在ABC ∆中,,,a b c 分别是内角,,A B C 所对的边,且满足cos 0cos 2B bC a c+=+,(1)求角B 的值;(2)若2c =,AC 边上的中线32BD =,求ABC ∆的面积.【详解】(1)cos cos sin 00cos 2cos 2sin sin B b B BC a c C A C+=⇔+=++,()cos 2sin sin sin cos 0B A C B C ⇒++=2sin cos cos sin sin cos 0A B B C B C ⇒++=()2sin cos sin 0A B B C ⇒++=.()1sin 2cos 10,sin 0,cos 2A B A B ⇒+=≠∴=-.所以23B π=,(2)解法一:中线倍长法:延长BD 到E ,使BD=DE ,易知四边形AECD 为平行四边形,在BEC ∆中,EC=2,,因为23ABC π∠=,所以3BCE π∠=,由余弦定理2222cos BE EC BC EC BC BCE =+-⋅⋅∠,即223222cos3a a π=+-⋅⋅,2210a a -+=,解得1a =,所以1133sin 122222ABC S ac B ∆==⋅⋅⋅=解法二:BC BA BD +=,所以()22BC BA BD +=B+=即︒++=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛120cos 223222ac a c ,即⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯++=21424432a a ,2210a a -+=,解得1a =,所以1133sin 122222ABC S ac B ∆==⋅⋅⋅=【例2】(2022·广东佛山·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知2π3A =.(1)若6a =,ABC的面积为D 为边BC 的中点,求AD 的长度;(2)若E 为边BC上一点,且AE =,:2:BE EC c b =,求2b c +的最小值.【题型专练】1.(2022·广东广州·一模)在ABC 中,内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,且满足cos sin 2B Cb a B +=.(1)求A ;(2)若a =,3BA AC ⋅=,AD 是ABC 的中线,求AD 的长.2.(2022·黑龙江·哈师大附中高三阶段练习)在①()()()()sin sin sin a c A B a b A B -+=-+;②2S BC =⋅;③cos sin b C a c B =;这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答问题.问题:在ABC 中,角、、A B C 的对边分别为,,a b c ,且______.(1)求角B 的大小;(2)AC 边上的中线2BD =,求ABC 的面积的最大值.题型七:有关内切圆问题(等面积法)【例1】在▵B中,sin2=B=1,B=5,则A.B=25B.▵B 的面积为32C.▵BD.▵B【答案】B【解答】解:∵sin2=∴cos=1−2sin22=1−2×2=35,又B=1,B=5,∴由余弦定理,B2=B2+B2−2B⋅B⋅cos=52+12−2×5×1×(35)=20,∴B=25,故A正确;∵cos=35且为三角形内角,∴sin=1−cos2=45,所以△B的面积为=1=12×1×5×45=2,故B错误;根据正弦定理B sin=2o其中表示外接圆的半径)得:2=45=即△B C正确;如图,设△B内切圆圆心为,半径为,连接B,B,B,因为内切圆与边B ,B ,B 相切,故设切点分别为,,,连接B ,B ,B ,可知:B =B =B =,且B ⊥B ,B ⊥B ,,根据题意:△B =12B ⋅B ⋅sin =12×5×1×45=2,利用等面积可得:△B +△B +△B =△B ,即:12B ⋅+12B ⋅+12=2,∴=4B+B+B==D 正确.故选ACD .【例2】(2022·四川·绵阳中学高二开学考试(理))已知在ABC 中,()254cos 4sin A B C ++=.(1)求角C 的大小;(2)若ABC 的内切圆圆心为O ,ABC 的外接圆半径为4,求ABO 面积的最大值.【题型专练】1.三角形有一个角是︒60,夹在这个角的两边长分别为8和5,则()A.三角形另一边长为6B.三角形的周长为20C.三角形内切圆面积为3D.【答案】B【解答】解:因为三角形有一个角是︒60,夹在这个角的两边长分别为8和5,A .由余弦定理得:三角形另一边长为82+52−2×8×5×cos60°=7,故A 错误;B .三角形的周长为8+5+7=20,故B 正确;C .设三角形内切圆的半径为,由面积法得到:12×8×5×sin60°=12×20×,解得=3,所以内切圆的面积为,故C 正确;D .设三角形外接圆的半径为,则由正弦定理得到7sin60°=2,解得=,故D 错误.故选BC .2.(2022·全国·清华附中朝阳学校模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos a cC Cb-=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,记r 为ABC 的内切圆半径,求r 的最大值.题型八:与向量结合问题【例1】锐角ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量()m a =与(cos ,sin )n A B = 平行.(1)求角A ;(2)若a =ABC ∆周长的取值范围.【解析】解:(1)因为://m n,所以:sin cos 0a B A =,由正弦定理,得:sin sin cos 0A B B A -=,又因为:sin 0B ≠,从而可得:tan A =,由于:0A π<<,所以:3A π=.(2)因为:由正弦定理知sin sin sin 3b c aB C A====,可得:三角形周长sin )3l a b c B C =++=+,又因为:23C B π=-,所以:2sin sin sin sin()36B C B B B ππ+=+-=+,因为:ABC ∆为锐角三角形,所以:62B ππ<<,2(,)633B πππ+∈,3sin sin (2B C +∈,所以:l ∈.【例2】(2022·河北沧州·高三阶段练习)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知(2)cos cos ,3b c A a C a -==.(1)求角A ;(2)若点D 满足1233BD BA BC =+,求BCD △面积的最大值.【题型专练】1.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a c >.已知2BA BC = ,1cos 3B =,3b =.求:(1)a 和c 的值;(2)cos()B C -的值.【解析】解:(1)2BA BC= ,1cos 3B =,3b =,可得cos 2ca B =,即为6ac =;2222cos b a c ac B =+-,即为2213a c +=,解得2a =,3c =或3a =,2c =,由a c >,可得3a =,2c =;(2)由余弦定理可得2229947cos 22339a b c C ab +-+-===⨯⨯,sin C ==,sin B ==,则17224223cos()cos cos sin sin 393927B C B C B C -=+=⨯+⨯.2.ABC ∆中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,若1AB AC BA BC ==.解答下列问题:(1)求证:A B =;(2)求c 的值;(3)若||AB AC +=ABC ∆的面积.【解析】证明:(1)因AB AC BA BC =,故cos cos bc A ac B =,即cos cos b A a B =.由正弦定理,得sin cos sin cos B A A B =,故sin()0A B -=,因为A B ππ-<-<,故0A B -=,故A B =.⋯(4分)(2)因1AB AC = ,故cos 1bc A =,由余弦定理得22212b c a bc bc+-=,即2222b c a +-=;又由(1)得a b =,故22c =,故c =.⋯(10分)(3)由||AB AC += 22||||2||6AB AC AB AC ++=,即2226c b ++=,故224c b +=,因22c =,故b =,故ABC ∆是正三角形,故面积23342ABC S ∆=⨯=.⋯(16分)题型九:几何图形问题【例1】在ABC ∆中,3B π∠=,15AB =,点D 在边BC 上,1CD =,1cos 26ADC ∠=.(1)求sin BAD ∠;(2)求ABC ∆的面积.【解析】解:(1)由1cos 26ADC ∠=,可得153sin 26ADC ∠==,则11sin sin()sin cos cos sin 333226BAD ADC ADC ADC πππ∠=∠-=∠-∠=-⨯.(2)在ABD ∆中,由正弦定理可得sin sin BD AB BAD ADB =∠∠=,解得7BD =,所以718BC =+=,所以ABC ∆的面积11sin 158sin 223S AB BC ABD π=⋅⋅∠=⨯⨯⨯=【例2】如图,在ABC ∆中,6B π∠=,AB =,点D 在BC 边上,且2CD =,1cos 7ADC ∠=.(1)求sin BAD ∠;(2)求BD ,AC 的长.【解析】解:(1)在ADC ∆中,因为1cos 7ADC ∠=,所以sin 7ADC ∠=,所以sin sin()BAD ADC B ∠=∠-∠sin cos cos sin ADC B ADC B=∠-∠433117272=-⨯1114=.(2)在ABD ∆中,由正弦定理得11sin 1411sin 437AB BADBD ADB⋅∠===∠,在ABC ∆中,由余弦定理得:222222cos 13213492AC AB BC AB BC B =+-⋅⋅=+-⨯⨯.所以7AC =.【例3】如图,在ABC ∆中,2AB =,1cos 3B =,点D 在线段BC 上.(1)若34ADC π∠=,求AD 的长;(2)若2BD DC =,ACD ∆sin sin BADCAD∠∠的值.【解析】解:(1)ABC ∆ 中,1cos 3B =,22sin 3B ∴=.34ADC π∠= ,4ADB π∴∠=.ABD ∆=,83AD ∴=;(2)设DC a =,则2BD a =,2BD DC = ,ACD ∆,1222323a ∴=⨯⨯⨯,2a ∴=AC ∴==由正弦定理可得42sin sin BAD ADB=∠∠,sin 2sin BAD ADB ∴∠=∠.242sin sin CAD ADC =∠∠,2sin 4CAD ADC ∴∠=∠,sin sin ADB ADC ∠=∠ ,∴sin sin BADCAD∠=∠【例4】如图,在平面四边形ABCD 中,45A ∠=︒,90ADC ∠=︒,2AB =,5BD =.(1)求sin ADB ∠;(2)若DC =,求BC .【解析】解:(1)ABD ∆中,45A ∠=︒,2AB =,5BD =,由正弦定理得sin sin AB BDADB A=∠,即25sin sin 45ADB =∠︒,解得2sin 5ADB ∠=;(2)由90ADC ∠=︒,所以2cos sin 5BDC ADB ∠=∠=,在BCD ∆中,由余弦定理得:222222cos 52525BC BD DC BD DC BDC =+-⋅⋅∠=+-⨯⨯,解得5BC =.【例5】在平面四边形ABCD 中,90ADC ∠= ,45A ∠= ,2AB =,5BD =.(1)求cos ADB ∠;(2)若DC =,求BC .【答案】(1)5;(2)5.【分析】(1)在ABD ∆中,由正弦定理得sin sin BD ABA ADB=∠∠.由题设知,52sin45sin ADB =∠o,所以2sin 5ADB ∠=.由题设知,90ADB ∠<o ,所以cos 5ADB ∠==;(2)由题设及(1)知,2cos sin 5BDC ADB ∠=∠=.在BCD ∆中,由余弦定理得22222cos 25825255BC BD DC BD DC BDC =+-⋅⋅⋅∠=+-⨯⨯=.所以5BC =.【题型专练】1.如图,在平面四边形ABCD 中,1AD =,2CD =,AC =(1)求cos CAD ∠的值;(2)若cos BAD ∠=21sin 6CBA ∠=,求BC 的长.【解析】解:1AD =,2CD =,AC =(1)在ADC ∆中,由余弦定理,得222cos 2AC AD CD CAD AC AD+-∠= .∴cos CAD ∠=;(2)设BAC α∠=,则BAD CAD α=∠-∠,cos 21sin 7321sin 143sin 2CAD BAD CAD BAD α∠=∠=-∴∠=∠=∴=,在ABC ∆中,由正弦定理,sin sin BC ACCBAα=∠,解得:3BC =.即BC 的长为3.2.在平面四边形ABCD中,,2,2,AB BC AB BD BCD ABD ABD ⊥==∠=∠∆的面积为2.(1)求AD 的长;(2)求CBD ∆的面积.【解析】解:(1)由已知11sin 2sin 222ABD S AB BD ABD ABD ∆=∠=⨯∠= ,所以sin ABD ∠=(0,2ABD π∠∈,所以cos ABD ∠=在ABD ∆中,由余弦定理得:2222cos 5AD AB BD AB BD ABD =+-∠= ,所以AD =.(2)由AB BC⊥,得2ABD CBD π∠+∠=,所以5sin cos 5CBD ABD ∠=∠=,又42,sin 2sin cos 5BCD ABD BCD ABD ABD ∠=∠∠=∠∠=,()222BDC CBD BCD ABD ABD ABD CBD ππππ∠=-∠-∠=--∠-∠=-∠=∠,所以CBD ∆为等腰三角形,即CB CD =,在CBD ∆中,由正弦定理得:sin sin BD CDBCD CBD=∠∠,所以sin 51155455,sin 4sin 42244585CBDBD CBDCD S CB CD BCD BCD∆∠====∠=⨯⨯⨯=∠.3.如图,在平面四边形ABCD 中,2AB =,6BC =,4AD CD ==.(1)当四边形ABCD 内接于圆O 时,求四边形ABCD 的面积S ;(2)当四边形ABCD 的面积最大时,求对角线BD的长.【解析】(本题满分为14分)解:(1)连接BD ,由余弦定理可得:222222cos 24224cos BD AB AD AB AD A A =+-=+-⨯⨯⨯ ,222222cos 46246cos BD BC CD BC CD C C =+-=+-⨯⨯⨯ ,可得:2016cos 5248cos A C -=-,2⋯分又四边形ABCD 内接于圆O ,则又A C π+=,所以:2016cos 5248cos()A A π-=--,化简可得:1cos 2A =-,又(0,)A π∈,所以23A π=,3C π=,4⋯分所以12124sin 46sin 2323ABD BCD S S S ππ∆∆=+=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=,6⋯分(2)设四边形ABCD 的面积为S ,则11sin sin 22ABD BCD S S S AB AD A BC CD C ∆∆=+=+ ,可得:222222cos 2cos BD AB AD AB AD A BC CD BC CD C =+-=+- ,8⋯分可得:22221124sin 46sin 2224224cos 46246cos S A C A C ⎧=⨯⨯+⨯⨯⎪⎨⎪+-⨯⨯=+-⨯⨯⎩,可得:sin 3sin 423cos cos S A CC A⎧=+⎪⎨⎪=-⎩,平方后相加,可得:24106sin sin 6cos cos 16S A C A C +=+-,即:266cos()16S A C =-+,10⋯分又(0,2)A C π+∈,当A C π+=时,216S 有最大值,即S 有最大值.此时,A C π=-,代入23cos cos C A =-,可得:1cos 2C =,又(0,)C π∈,可得:3C π=,12⋯分在BCD ∆中,可得:222222cos 46246cos 283BD BC CD BC CD C π=+-=+-⨯⨯⨯= ,可得BD =.14⋯分4.如图所示,已知圆内接四边形ABCD ,记tan tan tan tan 2222A B C D T =+++.(1)求证:22sin sin T A B=+;(2)若6AB =,3BC =,4CD =,5AD =,求T 的值及四边形ABCD 的面积S.【解析】解:(1)sincos sin cos222222tan tan tan tan tan cot tan cot 22222222sin sin cos sin cos sin 2222A AB BA B A B A A B B T A A B B A Bππ--=+++=+++=+++=+.(2)由于:6AB =,3BC =,4CD =,5AD =,由题知:cos cos 0BAD BCD ∠+∠=,可得:22222222470227AB AD BD BC CD BD BD AB AD BC CD +-+-+=⇒= ,则3cos 7A =,sin A =则1()sin 2S AD AB CD BC A =+= ,则1610()sin sin 219S AB BC AD CD ABC ABC =+∠=∠=,22sin sin T A B =+==5.如图,角A ,B ,C ,D 为平面四边形ABCD 的四个内角,6AB =,3BC =,4CD =.(1)若60B =︒,30DAC ∠=︒,求sin D ;(2)若180BAD BCD ∠+∠=︒,5AD =,求cos BAD ∠.【解析】解:(1)在ABC ∆中,222361cos 2362AC B +-==⨯⨯,222363627AC ∴=+-⨯=,AC ∴=ACD ∆中,由正弦定理sin sin DAC D CD AC∠=,sin sin sin 30AC D DAC CD ∴=⋅∠=︒=.(2)在ABD ∆中,22256cos 256BD BAD +-∠=⨯⨯,在BCD ∆中,22234cos 234BD BCD +-∠=⨯⨯,180BAD BCD ∠+∠=︒ ,cos cos 0BAD BCD ∴∠+∠=,∴22222256340256234BD BD +-+-+=⇒⨯⨯⨯⨯可得:222(2536)5(916)0120BD BD +-++-=,可得:22261252550BD BD ⨯-+⨯-=,可得27247BD =,则BD =22224725365637cos 256607BDBAD +-+-∴∠===⨯⨯.6.某市欲建一个圆形公园,规划设立A ,B ,C ,D 四个出入口(在圆周上),并以直路顺次连通,其中A ,B ,C 的位置已确定,2AB =,6BC =(单位:百米),记ABC θ∠=,且已知圆的内接四边形对角互补,如图,请你为规划部门解决以下问题.(1)如果4DC DA ==,求四边形ABCD 的区域面积;(2)如果圆形公园的面积为283π万平方米,求cos θ的值.【解析】解:(1)连结BD ,可得四边形ABCD 的面积为:11sin sin 22ABD CBD S S S AB AD A BC CD C ∆∆=+=+ , 四边形ABCD 内接于圆,180A C ∴+=︒,可得sin sin A C =.11sin sin 22S AB AD A BC CD C =+ 1()sin 2AB AD BC CD A =+1(2464)sin 2A =⨯+⨯16sin A =.(*)⋯在ABD ∆中,由余弦定理可得:222222cos 24224cos 2016cos BD AB AD AB AD A A A =+-=+-⨯⨯=- ,同理可得:在CDB ∆中,222222cos 64264cos 5248cos BD CB CD CB CD C C C =+-=+-⨯⨯=- ,2016cos 5248cos A C ∴-=-,结合cos cos(180)cos C A A =︒-=-,得64cos 32A =-,解得1cos 2A =-,(0,180)A ∈︒︒ ,120A ∴=︒,代入(*)式,可得四边形ABCD面积16sin120S =︒=.(2) 设圆形公园的半径为R ,则面积为283π万平方米,可得:2283R ππ=,可得:2213R =,∴由正弦定理2sin AC R B ==sin θ==由余弦定理可得:AC ==sin θ∴==214sin 159cos θθ=-,22sin cos 1θθ+= ,∴2159cos cos 114θθ-+=,整理可得:2214cos 9cos 10θθ-+=,∴解得:1cos 7θ=,或12.7.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c已知sin 0,2A A a b +===.(1)求角A 和边长c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD AC ⊥,求ABD ∆的面积.【答案】(1)23π,4;(2)3.【解析】(1)sin 3cos 0,tan 3A A A +=∴=- ,20,3A A ππ<<∴=,由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-,即21284222c c ⎛⎫=+-⨯⨯- ⎪⎝⎭,即22240c c +-=,解得6c =-(舍去)或4c =,故4c =.(2)2222cos c b a ab C =+- ,162842272cos C ∴=+-⨯⨯⨯,22cos ,72cos 77AC C CD C∴=∴===,12CD BC ∴=,1134223222ABC S AB AC sin BAC ∆∴=⋅⋅∠=⨯⨯⨯=,132ABD ABC S S ∆∆∴==.8.四边形的内角与互补,.(1)求和;(2)求四边形的面积.【答案】(1)60C =︒,7BD =;(2)23.【详解】:(1)连接BD .在ABD ∆和CBD ∆中,利用余弦定理列等式2222BD BC CD BC=+-cos CD C ⋅和2222cos BD AB DA AB DA A =+-⋅,且cos cos C A =-,代入数据得54cosC +,求cos C 的值,进而求C 和的值;(2)由(1)知ABD ∆和CBD ∆的面积可求,故四边形等于ABD ∆和CBD ∆的面积.(1)由题设及余弦定理得2222cos BD BC CD BC CD C=+-⋅.①2222cos BD AB DA AB DA A =+-⋅54cosC =+.②。
解三角形的实用方法在几何学中,解三角形是一项重要的任务,它涉及到通过给定的边长或角度来确定三角形的其他未知量。
本文将介绍几种常见的实用方法来解决三角形问题。
一、已知边长解三角形当我们已知三角形的三条边长时,可以使用余弦定理和正弦定理来求解三个内角。
接下来以边长分别为a、b、c,内角为A、B、C的三角形为例进行说明。
1. 余弦定理余弦定理给出了两边和夹角余弦之间的关系:c² = a² + b² - 2abcosC,b² = a² + c² - 2accosB,a² = b² + c² - 2bccosA。
根据这些公式,我们可以计算出三个内角的余弦值,然后使用反余弦函数得出最终结果。
2. 正弦定理正弦定理描述了三角形的边与其对应角的正弦之间的关系:sinA/a= sinB/b = sinC/c。
根据这个公式,我们可以计算出三个内角的正弦值,然后使用反正弦函数得出最终结果。
通过以上两个定理,我们可以根据已知的边长求解三角形的内角。
二、已知角度解三角形当我们已知三角形的一个内角以及与该角相对应的两个边长时,可以使用正弦定理和余弦定理求解三角形的其他未知量。
1. 正弦定理根据正弦定理,我们可以得到一个方程,用于计算三角形的边长:a/sinA = b/sinB = c/sinC。
通过已知的内角和两个边长,可以解出第三边的长度。
2. 余弦定理如果我们已知一个角和两个边长,可以使用余弦定理求解三角形的一条边:c² = a² + b² - 2abcosC,b² = a² + c² - 2accosB,a² = b² + c² -2bccosA。
通过以上两个定理,我们可以根据已知的角度和边长求解三角形的其他未知量。
三、特殊三角形的解法除了上述方法外,特殊三角形也有一些独特的解法。
解直角三角形直角三角形是一种特殊的三角形,其中一个角度为90度(直角)。
解直角三角形是指根据三角形已知的某些条件,推导出其他未知的角度或边长。
在解直角三角形时,常用到三角比例、勾股定理等概念和公式。
下面将详细介绍解直角三角形的方法和步骤。
一、已知两边长度求角度当已知一个直角三角形的两条直角边的长度时,可以通过求解正弦、余弦、正切等三角比例来确定其他两个角度的大小。
假设已知直角三角形的两条直角边长度分别为a和b。
1. 解正弦比例根据正弦定理,sinA=a/c,sinB=b/c,其中c为斜边的长度。
可根据已知的a和b,解出c,然后利用反正弦函数求解出A和B的大小。
2. 解余弦比例根据余弦定理,cosA=a/c,cosB=b/c,同样可以根据已知的a和b解出c,然后求解出A和B的大小。
3. 解正切比例根据正切定理,tanA=a/b,tanB=b/a,可以通过已知的a和b求解出A和B的大小。
二、已知一边长度求其他边长和角度当已知一个直角三角形的一个直角边和一个锐角边的长度时,可以通过勾股定理求解出另一个直角边的长度,并进一步求解出其他角度和边长。
假设已知直角三角形的一个直角边长度为a,一个锐角边长度为b。
1. 求解斜边的长度根据勾股定理,a²+b²=c²,可以解出斜边c的长度。
2. 求解未知角的大小根据已知的三边长度,利用正弦、余弦、正切等三角函数,可以求解出其他两个角的大小。
3. 求解另一个直角边的长度根据已知的斜边长度和一个直角角度,可以利用正弦、余弦等三角函数,求解出另一个直角边的长度。
三、应用解直角三角形的例子解直角三角形的方法在实际生活中有广泛的应用。
比如在测量、建筑、地理等领域都需要用到解直角三角形的知识。
1. 测量在测量中,我们常常需要通过已知的边长测量出其他未知的边长或角度。
例如在测量高楼建筑的高度时,可以利用解直角三角形的方法。
通过观察建筑物的倾斜角度,可以利用三角函数求解出建筑物的高度。
解直角三角形(5种题型)【知识梳理】一.解直角三角形(1)解直角三角形的定义在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.(2)解直角三角形要用到的关系①锐角、直角之间的关系:∠A+∠B=90°;②三边之间的关系:a2+b2=c2;③边角之间的关系:sin A=∠A的对边斜边=ac,cos A=∠A的邻边斜边=bc,tan A=∠A的对边∠A的邻边=ab.(a,b,c分别是∠A、∠B、∠C的对边)二.解直角三角形的应用(1)通过解直角三角形能解决实际问题中的很多有关测量问.如:测不易直接测量的物体的高度、测河宽等,关键在于构造出直角三角形,通过测量角的度数和测量边的长度,计算出所要求的物体的高度或长度.(2)解直角三角形的一般过程是:①将实际问题抽象为数学问题(画出平面图形,构造出直角三角形转化为解直角三角形问题).②根据题目已知特点选用适当锐角三角函数或边角关系去解直角三角形,得到数学问题的答案,再转化得到实际问题的答案.三.解直角三角形的应用-坡度坡角问题(1)坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比,又叫做坡比,它是一个比值,反映了斜坡的陡峭程度,一般用i表示,常写成i=1:m的形式.(2)把坡面与水平面的夹角α叫做坡角,坡度i与坡角α之间的关系为:i=h/l=tanα.(3)在解决坡度的有关问题中,一般通过作高构成直角三角形,坡角即是一锐角,坡度实际就是一锐角的正切值,水平宽度或铅直高度都是直角边,实质也是解直角三角形问题.应用领域:①测量领域;②航空领域③航海领域:④工程领域等.四.解直角三角形的应用-仰角俯角问题(1)概念:仰角是向上看的视线与水平线的夹角;俯角是向下看的视线与水平线的夹角.(2)解决此类问题要了解角之间的关系,找到与已知和未知相关联的直角三角形,当图形中没有直角三角形时,要通过作高或垂线构造直角三角形,另当问题以一个实际问题的形式给出时,要善于读懂题意,把实际问题划归为直角三角形中边角关系问题加以解决.在视线与水平线所成的角中,视线在水平线上方的角叫仰角;视线在水平线下方的角叫俯角;五.解直角三角形的应用-方向角问题(1)在辨别方向角问题中:一般是以第一个方向为始边向另一个方向旋转相应度数.(2)在解决有关方向角的问题中,一般要根据题意理清图形中各角的关系,有时所给的方向角并不一定在直角三角形中,需要用到两直线平行内错角相等或一个角的余角等知识转化为所需要的角.【考点剖析】一.解直角三角形1.(2022春•闵行区校级期中)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=6,点D在边AC上,且AD =2CD,DE⊥AB,垂足为点E,联结CE,求:(1)线段BE的长;(2)∠ECB的余弦值.【分析】(1)根据题意,AC=BC=6,AD=2CD,可得AD的长度,根据等腰直角三角形的性质可得AB=√2AC,由AE=sin45°•AD的长度,则BE=AB﹣AE,计算即可得出答案;(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,根据等腰直角三角形的性质可得,EF=BF=sin45°•BE,则CF=BC﹣BF,根据勾股定理可得CE=√EF2+CF2,在Rt△ECF中,由cos∠ECB=CFCE 计算即可得出答案.【解答】解:(1)∵AC=BC=6,AD=2CD,∴AD=4,∵∠ACB=90°,∴AB=√2AC=6√2,∴∠DAE=45°,DE⊥AB,∴AE=sin45°•AD=√22×4=2√2,∴BE=AB﹣AE=6√2−2√2=4√2;(2)过点E作EF⊥BC,垂足为F,如图,∵∠B=45°,∴EF=BF=sin45°•BE=√22×4√2=4,∴CF=BC﹣BF=2,∴CE=√EF2+CF2=√42+22=2√5,在Rt△ECF中,cos∠ECB=CFCE =2√5=√55.【点评】本题主要考查了解直角三角形及等腰直角三角形形的性质,应用等腰直角三角形性质进行计算是解决本题的关键.2.(2022春•浦东新区校级期中)如图,在△ABC中,CD是边AB上的高,AE是BC边上的中线,已知AD=8,BD=4,cos∠ABC=45.(1)求高CD的长;(2)求tan∠EAB的值.【分析】(1)在Rt△BCD中,由已知条件cos∠ABC=BDBC =45,即可算出BC的长,根据勾股定理即可得出答案;(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,可得CD∥EF,由E为BC的中点,可得EF是△BCD的中位线,即可算出EF=12CD,DF的长度,即可算出AF=AD+DF的长度,在Rt△AEF中,根据tan∠EAB=EFAF即可得出答案.【解答】解:(1)在Rt△BCD中,∵cos∠ABC=BDBC =45,∴4BC =45,∴BC=5,∴CD=√BC2−BD2=√52−42=3;(2)过点E作EF⊥AB,垂足为F,如图,∵EF⊥BD,∴CD∥EF,∵E为BC的中点,∴EF是△BCD的中位线,∴EF=12CD=12×3=32,DF=12BD=12×4=2,∴AF=AD+DF=8+2=10,在Rt△AEF中,∴tan∠EAB=EFAF =3210=15.【点评】本题主要考查了解直角三角形,熟练掌握解直角三角形的方法进行求解是解决本题的关键.3.(2022•黄浦区二模)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=3,sin∠ABC=13,D是边AB上一点,且CD=CA,BE⊥CD,垂足为点E.(1)求AD 的长; (2)求∠EBC 的正切值.【分析】(1)过C 点作CH ⊥AD 于H ,如图,利用等腰三角形的性质得到AH =DH ,再证明∠ACH =∠ABC ,则sin ∠ACH =sin ∠ABC =13,然后利用正弦的定义求出AH ,从而得到AD 的长;(2)在Rt △ABC 中先求出AB =9,则BD =7,再证明∠HCD =∠EBD ,则sin ∠EBD =DE BD =13,利用正弦的定义求出DE =73,接着利用勾股定理计算出BE ,然后根据正切的定义求解.【解答】解:(1)过C 点作CH ⊥AD 于H ,如图, ∵CD =CA , ∴AH =DH ,∵∠ABC+∠BCH =90°,∠ACH+∠BCH =90°, ∴∠ACH =∠ABC , ∴sin ∠ACH =sin ∠ABC =13, 在Rt △ACH 中,sin ∠ACH =AH AC =13,∴AD =2AH =2;(2)在Rt △ABC 中,sin ∠ABC =AC AB=13,∴AB =3AC =9,∴BD =AB ﹣AD =9﹣2=7, ∵∠E =90°, 而∠EDB =∠HDC , ∴∠HCD =∠EBD , ∴sin ∠EBD =DE BD =13,∴DE =13BD =73,∴BE =√72−(73)2=14√23,在Rt △EBC 中,tan ∠EBC =EC EB=3+7314√23=4√27.【点评】本题考查了解直角三角形:在直角三角形中,由已知元素求未知元素的过程就是解直角三角形.也考查了等腰直角三角形的性质. 二.解直角三角形的应用4.(2022•长宁区二模)冬至是一年中太阳光照射最少的日子,如果此时楼房最低层能采到阳光,一年四季整座楼均能受到阳光的照射,所以冬至是选房买房时确定阳光照射的最好时机.某居民小区有一朝向为正南方向的居民楼.该居民楼的一楼是高6米的小区超市,超市以上是居民住房,在该楼前面20米处要盖一栋高25米的新楼.已知上海地区冬至正午的阳光与水平线夹角为29°(参考数据:sin29°≈0.48;cos29°≈0.87;tan29°≈0.55)(1)冬至中午时,超市以上的居民住房采光是否有影响,为什么?(2)若要使得超市全部采光不受影响,两楼应至少相距多少米?(结果保留整数)【分析】(1)延长光线交CD 于点F ,过点F 作FG ⊥AB ,垂足为G ,根据题意可得∠AFG =29°,GF =BC =20米,GB =FC ,然后在Rt △AGF 中,利用锐角三角函数的定义求出AG ,从而求出GB 的长,进行比较,即可解答;(2)延长光线交直线BC 于点E ,根据题意可得∠AEB =29°,然后在Rt △ABE 中,利用锐角三角函数的定义求出BE 的长,即可解答.【解答】解:(1)冬至中午时,超市以上的居民住房采光有影响,理由:延长光线交CD于点F,过点F作FG⊥AB,垂足为G,则∠AFG=29°,GF=BC=20米,GB=FC,在Rt△AGF中,AG=FG•tan29°≈20×0.55=11(米),∵AB=25米,∴GB=AB﹣AG=25﹣11=14(米),∴FC=GB=14米,∵14米>6米,∴冬至中午时,超市以上的居民住房采光有影响;(2)延长光线交直线BC于点E,则∠AEB=29°,在Rt△ABE中,AB=25米,∴BE=ABtan29°≈250.55≈45(米),∴若要使得超市全部采光不受影响,两楼应至少相距45米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.5.(2022•徐汇区二模)激光电视的光源是激光,它运用反射成像原理,屏幕不通电无辐射,降低了对消费者眼睛的伤害.根据THX观影标准,当观影水平视场角“θ”的度数处于33°到40°之间时(如图1),双眼肌肉处于放松状态,是最佳的感官体验的观影位.(1)小丽家决定要买一个激光电视,她家客厅的观影距离(人坐在沙发上眼睛到屏幕的距离)为3.5米,小佳家要选择电视屏幕宽(图2中的BC的长)在什么范围内的激光电视就能享受黄金观看体验?(结果精确到0.1m,参考数据:sin33°≈0.54,tan33°≈0.65,sin40°≈0.64,tan40°≈0.84,sin16.5°≈0.28,tan16.5°≈0.30,sin20°≈0.34,tan20°≈0.36)(2)由于技术革新和成本降低,激光电视的价格逐渐下降,某电器商行经营的某款激光电视今年每台销售价比去年降低4000元,在销售量相同的情况下,今年销售额在去年销售总额100万元的基础上减少20%,今年这款激光电视每台的售价是多少元?【分析】(1)过点A作AD⊥BC于点D,根据题意可得AB=AC,当∠BAC=33°时,当∠BAC=40°时,利用锐角三角函数即可解决问题;(2)设今年这款激光电视每台的售价是x元,则去年每台的售价为(x+4000)元.由题意列出方程即可解决问题.【解答】解:(1)如图,过点A作AD⊥BC于点D,根据题意可知:AB=AC,AD⊥BC,∴BC=2BD,∠BAD=∠CAD=∠BAC,当∠BAC=33°时,∠BAD=∠CAD=16.5°,在△ABD中,BD=AD×tan16.5°≈3.5×0.30=1.05(m),∴BC=2BD=2.10(m),当∠BAC=40°时,∠BAD=∠CAD=20°,在△ABD中,BD=AD×tan20°≈3.5×0.36=1.26(m),∴BC=2BD=2.52m,答:小佳家要选择电视屏幕宽为2.10m﹣2.52m之间的激光电视就能享受黄金观看体验;(2)设今年这款激光电视每台的售价是x元,则去年每台的售价为(x+4000)元.由题意可得:=,解得:x=16000,经检验x=16000是原方程的解,符合题意,答:今年这款激光电视每台的售价是16000元.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,分式方程的应用,视点,视角和盲区,解决本题的关键是根据题意找到等量关系准确列出方程.6.(2022•崇明区二模)为解决群众“健身去哪儿”问题,某区2021年新建、改建90个市民益智健身苑点,图1是某益智健身苑点中的“侧摆器”.锻炼方法:面对器械,双手紧握扶手,双脚站立于踏板上,腰部发力带动下肢做左右摆式运动.(1)如图2是侧摆器的抽象图,已知摆臂OA的长度为80厘米,在侧摆运动过程中,点A为踏板中心在侧摆运动过程中的最低点位置,点B为踏板中心在侧摆运动过程中的最高点位置,∠BOA=25°,求踏板中心(精确到0.1厘米)(sin25°≈0.423,cos25°≈0.906,tan25°≈0.466)点在最高位置与最低位置时的高度差.(2)小杰在侧摆器上进行锻炼,原计划消耗400大卡的能量,由于小杰加快了运动频率,每小时能量消耗比原计划增加了100大卡,结果比原计划提早12分钟完成任务,求小杰原计划完成锻炼需多少小时?【分析】(1)过点B作BD⊥OA垂足为D,由题意得:OB=OA=80cm,然后在Rt△BOD中,利用锐角三角函数的定义求出OD的长,进行计算即可解答;(2)先设小杰原计划x小时完成锻炼,然后根据实际每小时的能量消耗﹣原计划每小时的能量消耗=100,列出方程进行计算即可解答.【解答】解:(1)过点B作BD⊥OA垂足为D,由题意得:OB=OA=80cm,在Rt△BOD中,∠BOA=25°,∴OD=BO•cos25°≈80×0.906=72.48(cm),∴AD=OA﹣OD=80﹣72.48≈7.5(cm),∴踏板中心点在最高位置与最低位置时的高度差约为7.5厘米;(2)设小杰原计划x小时完成锻炼,由题意得:,解得:,经检验:都是原方程的根,但不符合题意,舍去,答:小杰原计划锻炼1小时完成.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,分式方程的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.7.(2022•宝山区二模)某超市大门口的台阶通道侧面如图所示,共有4级台阶,每级台阶高度都是0.25米.根据部分顾客的需要,超市计划做一个扶手AD,AB、DC是两根与地平线MN都垂直的支撑杆(支撑杆底端分别为点B、C).(1)求点B与点C离地面的高度差BH的长度;(2)如果支撑杆AB、DC的长度相等,且∠DAB=66°.求扶手AD的长度.(参考数据:sin66°≈0.9,cos66°≈0.4,tan66°≈2.25,cot66°≈0.44)【分析】(1)根据每级台阶高度都是0.25米,然后计算出3个台阶的总高度,即可解答;(2)连接BC,根据题意可得:AB=DC,AB∥DC,从而可得四边形ABCD是平行四边形,然后利用平行四边形的性质可得AD=BC,AD∥BC,从而求出∠CBH=66°,最后在Rt△CBH中,利用锐角三角函数的定义进行计算即可解答.【解答】解:(1)∵每级台阶高度都是0.25米,∴BH=3×0.25=0.75(米),∴点B与点C离地面的高度差BH的长度为0.75米;(2)连接BC,由题意得:AB=DC,AB∥DC,∴四边形ABCD是平行四边形,∴AD=BC,AD∥BC,∴∠DAB=∠CBH=66°,在Rt△CBH中,BH=0.75米,∴BC=≈=1.875(米),∴扶手AD的长度约为1.875米.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键.三.解直角三角形的应用-坡度坡角问题8.(2021秋•闵行区期末)如图,某幢楼的楼梯每一级台阶的高度为20厘米,宽度为30厘米,那么斜面AB 的坡度为.【分析】根据坡度的概念计算,得到答案.【解答】解:斜面AB的坡度为20:30=1:1.5,故答案为:1:1.5.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.9.(2022春•浦东新区校级期中)工厂的传送带把物体从地面送到离地面5米高的地方,如果传送带与地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,那么物体所经过的路程为米.【分析】根据坡度的概念求出AC,根据勾股定理求出AB.【解答】解:∵传送带与地面所成的斜坡的坡度i=1:2.4,∴BCAC =12.4,即5AC=12.4,解得,AC=12,由勾股定理得,AB=√AC2+BC2=√122+52=13(米),故答案为:13.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用﹣坡度坡角问题,掌握坡度是坡面的铅直高度h和水平宽度l的比是解题的关键.10.(2022•黄浦区二模)某传送带与地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,如果它把物体从地面送到离地面10米高的地方,那么物体所经过的路程为米.【分析】根据坡度的概念求出水平距离,根据勾股定理计算,得到答案.【解答】解:∵传送带与地面所成斜坡的坡度i=1:2.4,它把物体从地面送到离地面10米高,∴水平距离为:2.4×10=24,∴物体所经过的路程为:√102+242=26(米),故答案为:26.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度的概念是解题的关键.11.(2022•浦东新区二模)如图,一个高BE为√3米的长方体木箱沿坡比为1:√3的斜面下滑,当木箱滑至如图位置时,AB=3米,则木箱端点E距地面AC的高度EF为米.【分析】根据坡度的概念求出∠DAF=30°,根据正弦的定义求出DE,进而求出BD,得到答案.【解答】解:设AB、EF交于点D,∵斜坡的坡比为1:√3,∴tan∠DAF=√3=√33,∴∠DAF=30°,∴∠ADF=90°﹣30°=60°,∴∠BDE=60°,在Rt△BDE中,sin∠BDE=BEDE,∴√3DE =√32,解得,DE=2(米),∴BD=1m,∴AD=AB﹣BD=2(米),在Rt△ADF中,∠DAF=30°,∴DF=12AD=1(米),∴EF=DE+DF=3(米),故答案为:3.【点评】本题考查的是解直角三角形的应用—坡度坡角问题,掌握坡度的概念是解题的关键.四.解直角三角形的应用-仰角俯角问题12.(2021秋•浦东新区期末)在离旗杆20米处的地方,用测角仪测得旗杆顶的仰角为α,如测角仪的高为1.5米,那么旗杆的高为()米.A.20cotαB.20tanαC.1.5+20tanαD.1.5+20cotα【分析】由题意得,在直角三角形中,知道了已知角的邻边求对边,用正切值计算即可.【解答】解:根据题意可得:旗杆比仪器高20tanα,测角仪高为1.5米,故旗杆的高为(1.5+20tanα)米.故选:C.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角,熟练掌握解直角三角形的方法是解题的关键.13.(2022•徐汇区二模)如图,小明在某次投篮中刚好把球打到篮板的点D处后进球,已知小明与篮板底的距离BC=5米,眼睛与地面的距离AB=1.7米,视线AD与水平线的夹角为α,已知tanα的值为0.3,则点D到地面的距离CD的长为米.【分析】根据题意可得AE=BC=5米,EC=AB=1.7米,然后在Rt△ADE中,利用锐角三角函数的定义求出DE的长,进行计算即可解答.【解答】解:由题意得:AE=BC=5米,EC=AB=1.7米,在Rt△ADE中,tanα=0.3,∴DE=AE•tanα=5×0.3=1.5(米),∴DC=DE+EC=1.5+1.7=3.2(米),∴点D到地面的距离CD的长为3.2米,故答案为:3.2.【点评】本题考查了解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,熟练掌握锐角三角函数的定义是解题的关键.14.(2022•青浦区二模)小明要测量公园里一棵古树的高,被一条小溪挡住去路,采用计算方法,在A点测得古树顶的仰角为α,向前走了100米到B点,测得古树顶的仰角为β,则古树的高度为米.【分析】设CD=x米,用含x的代数式表示出AD和BD的长,再根据AD﹣BD=100可得x的值.【解答】解:设CD=x米,在Rt△ACD中,tanα=CDAD,∴AD=xtanα,在Rt△BCD中,tanβ=CDBD,∴BD=xtanβ,∵AD﹣BD=100,∴xtanα−xtanβ=100,解得x=100⋅tanβ⋅tanαtanβ−tanα,故答案为:100⋅tanβ⋅tanαtanβ−tanα.【点评】本题考查解直角三角形的应用﹣仰角俯角问题,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.五.解直角三角形的应用-方向角问题15.(2021秋•黄浦区期末)如图,在东西方向的海岸线l上有一长为1千米的码头MN,在距码头西端M的正西方向58千米处有一观测站O,现测得位于观测站O的北偏西37°方向,且与观测站O相距60千米的小岛A处有一艘轮船开始航行驶向港口MN.经过一段时间后又测得该轮船位于观测站O的正北方向,且与观测站O相距30千米的B处.(1)求AB两地的距离;(结果保留根号)(2)如果该轮船不改变航向继续航行,那么轮船能否行至码头MN靠岸?请说明理由.(参考数据:sin37°≈0.60,cos37°≈0.80,tan37≈0.75.)【分析】(1)过点A作AC⊥OB于点C.可知△ABC为直角三角形.根据勾股定理解答.(2)延长AB交l于D,比较OD与OM+MN的大小即可得出结论.【解答】解:(1)过点A作AC⊥OB于点C.由题意,得OA=60千米,OB=30千米,∠AOC=37°.∴AC=OAsin37°≈60×0.60=36(千米).在Rt△AOC中,OC=OA•cos∠AOC≈60×0.8=48(千米).∴BC=OC﹣OB=48﹣30=18(千米).在Rt△ABC中,AB=.(2)如果该轮船不改变航向继续航行,不能行至码头MN靠岸.理由:延长AB交l于点D.∵∠ABC=∠OBD,∠ACB=∠BOD=90°.∴△ABC∽△DBO,∴,∴,∴OD=60(千米).∵60>58+1,∴该轮船不改变航向继续航行,不能行至码头MN靠岸.【点评】本题考查了解直角三角形的应用,此题结合方向角,考查了阅读理解能力、解直角三角形的能力.计算出相关特殊角和作出辅助线构造相似三角形是解题的关键.16.(2021秋•嘉定区期末)如图,在航线l的两侧分别有两个灯塔A和B,灯塔A到航线l的距离为AC=3千米,灯塔B到航线l的距离为BD=4千米,灯塔B位于灯塔A南偏东60°方向.现有一艘轮船从位于灯塔B北偏西53°方向的N(在航线l上)处,正沿该航线自东向西航行,10分钟后该轮船行至灯塔A正南方向的点C(在航线l上)处.(1)求两个灯塔A和B之间的距离;(2)求该轮船航行的速度(结果精确到0.1千米/小时).(参考数据:,sin53°≈0.80,cos53°≈0.60,tan53°≈1.33)【分析】(1)根据特殊角三角函数即可解决问题;(2)根据三角函数定义可得CN的长,进而可以求该轮船航行的速度.【解答】解:(1)由题意,得∠ACM=∠BDM=90°,AC=3,BD=4,∠CAM=∠DBM=60°,在Rt△ACM中,,∴cos60°=,∴AM=6,在Rt△BDM中,,∴cos60°=,∴BM=8,∴AB=AM+BM=14千米.答:两个灯塔A和B之间的距离为14千米.(2)在Rt△ACM中,,∴,∴,在Rt△BDM中,,∴, ∴, ∴,在Rt △BDN 中,,由题意,得∠DBN =53°∴, ∴DN =4tan53°,∴,设该轮船航行的速度是V 千米/小时,由题意,得,∴V ≈40.7(千米/小时 ),答:该轮船航行的速度是40.7千米/小时. 【点评】本题考查了解直角三角形的应用中的仰角俯角问题、矩形的判定与性质等知识;掌握仰角俯角定义是解题的关键.【过关检测】一、单选题 九年级假期作业)已知在ABC 中,【答案】B 【分析】过点C 作CD AB ⊥,垂足为D ,根据60A ∠=︒,得出30ACD ∠=︒,进而求得CD ,由已知条件得出CD BD =,进而得出45BCD ∠=︒,即可求解.【详解】解:如图所示,过点C 作CD AB ⊥,垂足为D ,在Rt ADC 中,60A ∠=︒,∴30ACD ∠=︒, ∴sin ,cos CD AD A A AC AC ==sin 602CD =︒∴⨯=11BD AB AD ∴=−=∴CD BD =,在Rt BCD 中,CD BD =45BCD ∴∠=︒75ACB ACD BCD ∴∠=∠+∠=︒故选:B .【点睛】本题考查了解直角三角形,构造直角三角形,掌握直角三角形的边角关系是解题的关键.【答案】D【分析】在直线y=2x 上任取一点P (a ,2a),过点P 作x 轴的垂线,垂足为点B ,则可求得α的正余弦、正余切值,从而可得答案.【详解】如图,在直线y=2x 上任取一点P (a ,2a),过点P作x 轴的垂线,垂足为点B则OB=|a|,PB=2|a| 由勾股定理得:|OPa ==在直角△POB 中,sin 5PB OP α==,cos 5OB OP α===, 2tan =2a PB OB a α==,1cot =22a OB PB a α==故选项D 正确故选:D【点睛】本题考查了正比例函数的图象与性质,锐角三角函数,关键是画出图形,并在直线任取一点,作x 轴的垂线得到直角三角形.【答案】D【分析】先求出120°的补角为60°,然后再把60°放在直角三角形中,所以过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,在Rt△ACD中可求出AD与CD的长,最后在Rt△BDC中利用勾股定理求出BC即可解答.【详解】解:过点C作CD⊥AB,交BA的延长线于点D,∵∠BAC=120°,∴∠CAD=180°-∠BAC=60°,在Rt△ACD中,AC=2,∴AD=ACcos60°=2×12=1,CD=ACsin60°=2×∵AB=4,∴BD=AB+AD=4+1=5,∴tanB=CD BD=, 故选:D .【点睛】本题考查了解直角三角形,勾股定理,根据题目的已知条件并结合图形添加适当的辅助线是解题的关键. 4.(2023·上海·九年级假期作业)如图,45ACB ∠=︒,125PRQ ∠=︒,ABC 底边BC 上的高为1h ,PQR 底边QR 上的高为2h ,则有( )A .12h h =B .12h h <C .12h h >D .以上都有可能【答案】B 【分析】由已知可知高所对的斜边都为5,由正弦的定义可得到高关于正弦的表达式,比较正弦值即可得到答案.【详解】解:如图,分别作出两三角形的高12,h h∵45,5ACB AC ∠=︒=∴1sin 455sin 45h AC =⨯︒=︒ ∵125,5PRQ PR ∠=︒=∴()2sin 1801255sin55h PR =︒−︒=︒ ∵sin 55sin 45︒︒>∴21h h > 故选:B .【点睛】本题考查解直角三角形,依题意作高构造直角三角形是解题的关键.5.(2023·上海·九年级假期作业)小杰在一个高为h 的建筑物顶端,测得一根高出此建筑物的旗杆顶端的仰【答案】C 【分析】过A 作AE BC ⊥于E ,在Rt ACE △中,已知了CE 的长,可利用俯角CAE ∠的正切函数求出AE 的值;进而在Rt ABE △中,利用仰角BAE ∠的正切函数求出BE 的长;从而可得答案.【详解】解:如图,过A 作AE BC ⊥于E ,则四边形ADCE 是矩形,CE AD h ==.∵在Rt ACE △中,CE h =,60CAE ∠=︒,∴tan 60CE AE ==︒,∵在Rt ABE △中,30BAE ∠=︒,∴1tan 303BE AE h =︒==,∴1433BC BE CE h h h =+=+=. 即旗杆的高度为43h .故选C .【点睛】本题考查了解直角三角形的应用--仰角俯角问题,首先构造直角三角形,再运用三角函数的定义解题,是中考常见题型,解题的关键是作出高线构造直角三角形.6.(2021·上海·九年级专题练习)如图,把两条宽度都是1的纸条,其中一条对折后再两条交错地叠在一起,相交成角α,则重叠部分的面积是( )【答案】C【分析】根据题意可知:所得图形是菱形,设菱形ABCD,由已知得∠ABE=α,过A作AE⊥BC于E,由勾股定理可求BE、AB、BC的长度,根据菱形的面积公式即可求出所填答案.【详解】解:由题意可知:重叠部分是菱形,设菱形ABCD,则∠ABE=α,过A作AE⊥BC于E,则AE=1,设BE=x,∵∠ABE=α,∴AB=1sin sinAEαα=,∴BC=AB=1sinα,∴重叠部分的面积是:1sinα×1=1sinα.故选:C.【点睛】本题主要考查了菱形的性质,勾股定理,含30°角的直角三角形的性质,菱形的面积公式等知识点,把实际问题转化成数学问题,利用所学的知识进行计算是解此题的关键.二、填空题7.(2023·上海·九年级假期作业)小球沿着坡度为1:1.5i=的坡面滚动了13m,则在这期间小球滚动的水平距离是___________m.【答案】【分析】设高度为x ,根据坡度比可得水平距离为1.5x ,根据勾股定理列方程即可得到答案;【详解】解:设高度为x ,∵坡度为1:1.5i =,∴水平距离为1.5x ,由勾股定理可得,222(1.5)13x x +=,解得:x =∴水平距离为1.5⨯=故答案为:【点睛】本题考查坡度比及勾股定理,解题的关键是根据坡度比得到高度与水平距离的关系.【答案】13【分析】根据斜坡AB 的坡度1i =AB 的值先求出AH ,再根据斜坡AC 的坡度21:2.4i =,求得AC ,即可求解.【详解】解:∵1i =∴tan 3ABH ∠==, ∴30ABH ∠=︒,∴152AH AB ==, ∵21:2.4i =,∴1tan 2.4AH ACB CH ∠==,∵5AH =,∴12=CH ,在Rt ACH 中,13AC ==,故答案为:13.【点睛】本题考查的是解直角三角形的应用,坡度问题,熟知锐角三角函数的定义是解答此题的关键.【答案】10【分析】作BH AC ⊥于H .由四边形ABCD 是矩形,推出OA OC OD OB ===,设5OA OC OD OB a ====,由余切函数,可得4BH a =,3OH a =,由题意:12104402a a ⨯⨯⨯=,求出a 即可解决问题.【详解】解:如图,作BH AC ⊥于H .∵四边形ABCD 是矩形,∴OA OC OD OB ===,设5OA OC OD OB a ====,则10AC a =.∵根据题意得:3cot 4OH BOH BH ∠==, ∴4BH a =,3OH a =,由题意:12104402a a ⨯⨯⨯=,∴1a =,∴10AC =.故答案为10.【点睛】本题考查了矩形的性质、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造直角三角形解决问题,学会利用参数构建方程解决问题. 10.(2023·上海·九年级假期作业)已知:在ABC 中,60A ∠=︒,45B ∠=︒,8AB =.则ABC 的面积为____(结果可保留根号).【答案】48−【分析】过C 作CD AB ⊥于D ,利用直角三角形的性质求得CD 的长.已知AB 的长,根据三角形的面积公式即可求得其面积.【详解】解:过C 作CD AB ⊥于D ,在Rt ADC 中,90CDA ∠=︒Q ,∴tan tan 60CD DAC AD =∠=︒=即AD 在Rt BDC 中,45B ∠=︒, 45BCD ∴∠=︒, CD BD ∴=.8AB DB DA CD =+==,12CD ∴=−.118(124822ABC S AB CD ∴=⨯=⨯⨯−=−故答案为:48−【点睛】本题考查解直角三角形,直角三角形的性质及三角形的面积公式,熟练掌握通过作三角形的高,构造直角三角形是解题的关键.分别在DEF 的边,ABE 沿直线 【答案】67【分析】根据题意和翻折的性质可得ABCABE 是等腰直角三角形,ABC 是等腰直角三角形,所以AC BE ∥,得23DA AC DE HE ==,设2AC AE x ==,则3HE x =,4AD x =,所以7FE x =,6DE x =,然后根据锐角三角函数即可解决问题.【详解】解:如图所示:90DEF ∠=︒,45EBA ∠=︒,ABE ∴是等腰直角三角形,AE BE ∴=,ABE 沿直线AB 翻折,翻折后的点E 落在DEF 内部的点C ,ABC ∴是等腰直角三角形,∴∥AC BE ,∴23DA AC DE HE ==,FH AD =,设2AC AE x ==,则3HE x =,4AD x =,7FE x ∴=,6DE x =, ∴67DE FE =,6cot 7DE D FE ∴==. 故答案为:67.【点睛】本题考查了翻折变换,解直角三角形,解决本题的关键是掌握翻折的性质. 统考二模)在ABC 中,,那么ABC 的重心到【答案】4【详解】解:如下图所示,设点D 为BC 的中点,点E 为三角形的重心,∵AB AC =,∴AD BC ⊥,∵152BD BC ==,5cos 13B =,cos BD B AB = ∴13AB =,∴12AD ==,∵点E 为三角形的重心,∴21AE ED =, ∴4ED =,∵AD BC ⊥,∴ABC 的重心到底边的距离为4,故答案为:4.【点睛】本题考查解直角三角形、三角形重心的性质和勾股定理,解题的关键是熟知重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1. 13.(2023·上海·一模)平面直角坐标系内有一点()1,2P ,那么OP 与x 轴正半轴的夹角为α,tan α=________.【答案】2【分析】过点P 作PA x ⊥轴于点A ,由P 点的坐标得PA 、OA 的长,根据正切函数的定义得结论.【详解】解:过点P 作PA x ⊥轴于点A ,如图:∵点PA x ⊥,∴2PA =,1OA =,∴2an 21t PA OA α===.故答案为:2.【点睛】本题考查了点在平面直角坐标系里的意义及解直角三角形.解决本题的关键是构造直角三角形. 一模)如图,已知在ABC 中, 【答案】95【分析】如图,设AP m =.证明AP MQ m ==,根据3cos cos 5A CMQ =∠=,构建方程求解.。
解三角形解三角形公式汇总一、正弦定理正弦定理:公式推论1:(边化角)推论2:(角化边)题(1)已知sinB 求B:一题多解型判断依据:大角对大边,三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。
型(2)asin B=2b:方法:边化角,推论1,a:b=sinA :sinB(3)3sin A=5sinB 或sinA:sinB:sinC=1:2:3方法:角化边,推论2,sinA :sinB=a:b二、余弦定理公余弦定理:(已知两边及夹角,求第三边)推论1:(已知三边,求角)推论2:(三边的平方关系)式2+b2-c2=2abcosC2+c2-a2=2bccosA2+c2-b2=2accosBaba题(1)已知a,b,角C,求c 2=a2+b2-2abcosC方法:已知两边及夹角,求第三边,余弦定理 c型(2)已知a:b:c=1:2:,求cosB方法:已知三边求角,余弦定理推论1,(3)已知,求cosA方法:已知三边平方关系,余弦定理推论2, b2+c2-a2=2bccosA1解三角形三、求三角形面积公式:题型1:已知a,b,c,A 求△ABC 的面积.方法:带公式题型2:已知A,a,b+c,求△ABC 的面积.方法:四、判断三角形形状题型: b cosC c cosB asin A ,判断三角形形状方法1:角化边公式:sinA:sinB:sinC=a:b:c 或结论:方法2:边化角公式:a:b:c = sinA:sinB:sinC将原式转化为sinBcosC+sinCcosB=sin 2A,用三角恒等变换公式求解。
注:三角形内常见角度转化:五、解三角形应用举例仰角:俯角:坡度:2。
解直⾓三⾓形知识点总结 解直⾓三⾓形是中考数学的⼀⼤考点,但相关的知识点其实并不是⼗分的难,下⾯解直⾓三⾓形知识点总结是⼩编为⼤家带来的,希望对⼤家有所帮助。
解直⾓三⾓形知识点总结 【知识梳理】 1.解直⾓三⾓形的依据(1)⾓的关系:两个锐⾓互余;(2)边的关系:勾股定理;(3)边⾓关系:锐⾓三⾓函数 2.解直⾓三⾓形的基本类型及解法:(1)已知斜边和⼀个锐⾓解直⾓三⾓形;(2)已知⼀条直⾓边和⼀个锐⾓解直⾓三⾓形;(3)已知两边解直⾓三⾓形. 3.解直⾓三⾓形的应⽤:关键是把实际问题转化为数学问题来解决 【课前预习】 1、在Rt△ABC中,∠C=90°,根据已知量,填出下列表中的未知量: a b c ∠A ∠B 6 30° 10 45° 2、所⽰,在△ABC中,∠A=30°,,AC= ,则AB= . 变式:若已知AB,如何求AC? 3、在离⼤楼15m的地⾯上看⼤楼顶部仰⾓65°,则⼤楼⾼约 m. (精确到1m, ) 4、铁路路基横断⾯为⼀个等腰梯形,若腰的坡度为1:,顶宽为3⽶,路基⾼为4⽶, 则坡⾓= °,腰AD= ,路基的下底CD= . 5、王英同学从A地沿北偏西60°⽅向⾛100m到B地,再从B地向正南⽅向⾛200m到C地,此时王英同学离A地 m. 【解题指导】 例1 在Rt△ ABC中,∠C=90°,AD=2AC=2BD,且DE⊥AB. (1)求tanB;(2)若DE=1,求CE的长. 例2 34-4所⽰,某居民⼩区有⼀朝向为正南⽅向的居民楼,该居民楼的⼀楼是⾼6m的⼩区超市,超市以上是居民住房,在该楼的前⾯15m处要盖⼀栋⾼20m的新楼.当冬季正午的阳光与⽔平线的夹⾓为32°时. (1)问超市以上的居民住房采光是否有影响,为什么? (2)若新楼的影⼦刚好部落在居民楼上,则两楼应相距多少⽶? (结果保留整数,参考数据: ) 例3某校初三课外活动⼩组,在测量树⾼的⼀次活动中,34-6所⽰,测得树底部中⼼A到斜坡底C的⽔平距离为8.8m.在阳光下某⼀时刻测得1m的标杆影长为0.8m,树影落在斜坡上的部分CD=3.2m.已知斜坡CD的坡⽐,求树⾼AB.(结果保留整数,参考数据 ) 例4 ⼀副直⾓三⾓板放置,点C在FD的延长线上,AB∥CF,∠F=∠ACB=90°,∠E=45°,∠A=60°,AC=10,试求CD的长. 【巩固练习】 1、某坡⾯的坡度为1: ,则坡⾓是_______度. 2、已知⼀斜坡的坡度为1:4,⽔平距离为20m,则该斜坡的垂直⾼度为 . 3、河堤的横断⾯1所⽰,堤⾼BC是5m,迎⽔斜坡AB长13m,那么斜坡AB的坡度等于 . 4、菱形在平⾯直⾓坐标系中的位置2所⽰, ,则点的坐标为 . 5、先锋村准备在坡⾓为的⼭坡上栽树,要求相邻两树之间的⽔平距离为5⽶,那么这两树在坡⾯上的距离AB为 . 6、⼀巡逻艇航⾏⾄海⾯处时,得知其正北⽅向上处⼀渔船发⽣故障.已知港⼝处在处的北偏西⽅向上,距处20海⾥; 处在A处的北偏东⽅向上,求之间的距离(结果精确到0.1海⾥) 【课后作业】 ⼀、必做题: 1、4,已知△ABC中,AB=5cm,BC=12cm,AC=13cm,那么AC边上的中线BD的长为 cm. 2、某⼈沿着有⼀定坡度的坡⾯前进了10⽶,此时他与⽔平地⾯的垂直距离为⽶,则这个坡⾯的坡度为__________. 3、已知5,在△ABC中,∠A=30°,tanB= ,BC= ,则AB的长为__ ___. 4、6,将以A为直⾓顶点的等腰直⾓三⾓形ABC沿直线BC平移得到△,使点与C重合,连结,则的值为 . 5、7所⽰,在⼀次夏令营活动中,⼩亮从位于A点的营地出发,沿北偏东60°⽅向⾛了5km到达B 地,然后再沿北偏西30°⽅向⾛了若⼲千⽶到达C地,测得A地在C地南偏西30°⽅向,则A、C两地的距离为( ) (A) (B) (C) (D) 6、8,⼩明要测量河内岛B到河边公路l的距离,在A测得,在C测得,⽶,则岛B到公路l的距离为( )⽶. (A)25 (B) (C) (D) 7、9所⽰,⼀艘轮船由海平⾯上A地出发向南偏西40°的⽅向⾏驶40海⾥到达B地,再由B地向北偏西10°的⽅向⾏驶40海⾥到达C地,则A、C两地相距( ). (A)30海⾥ (B)40海⾥ (C)50海⾥ (D)60海⾥ 8、是⼀⽔库⼤坝横断⾯的⼀部分,坝⾼h=6m,迎⽔斜坡AB=10m,斜坡的坡⾓为α,则tanα的值为( ) (A) (B) (C) (D) 9、11,A,B是公路l(l为东西⾛向)两旁的两个村庄,A村到公路l的距离AC=1km,B村到公路l的距离BD=2km,B村在A村的南偏东45°⽅向上. (1)求出A,B两村之间的距离; (2)为⽅便村民出⾏,计划在公路边新建⼀个公共汽车站P,要求该站到两村的距离相等,请⽤尺规在图中作出点P的位置(保留清晰的作图痕迹,并简要写明作法). 10、是⼀个半圆形桥洞截⾯⽰意图,圆⼼为O,直径AB是河底线,弦CD是⽔位线,CD∥AB,且CD = 24 m,OE⊥CD于点E.已测得sin∠DOE = .(1)求半径OD;(2)根据需要,⽔⾯要以每⼩时0.5 m的速度下降,则经过多长时间才能将⽔排⼲? 11、所⽰,A、B两城市相距100km. 现计划在这两座城市间修筑⼀条⾼速公路(即线段AB),经测量,森林保护中⼼P在A城市的北偏东30°和B城市的北偏西45°的⽅向上. 已知森林保护区的范围在以P 点为圆⼼,50km为半径的圆形区域内. 请问:计划修筑的这条⾼速公路会不会穿越保护区?为什么?(参考数据:, ) 12、,斜坡AC的坡度(坡⽐)为1: ,AC=10⽶.坡顶有⼀旗杆BC,旗杆顶端B点与A点有⼀条彩带AB 相连,AB=14⽶.试求旗杆BC的⾼度. ⼆、选做题: 13、,某货船以每⼩时20海⾥的速度将⼀批重要物资由A处运往正西⽅向的B处,经过16⼩时的航⾏到达.此时,接到⽓象部门的通知,⼀台风中⼼正以40海⾥每⼩时的速度由A向北偏西60o⽅向移动,距台风中⼼200海⾥的圆形区域(包括边界)均会受到影响.⑴ B处是否会受到台风的影响?请说明理由.⑵为避免受到台风的影响,该船应在到达后多少⼩时内卸完货物? 14、所⽰,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,半径为1的圆A与边AB相交于点D,与边AC相交于点E,连接DE并延长,与线段BC的延长线交于点P. (1)当∠B=30°时,连接AP,若△AEP与△BDP相似,求CE的长; (2)若CE=2,BD=BC,求∠BPD的正切值; (3)若tan∠BPD= ,设CE=x,△ABC的周长为y,求y关于x的函数关系式.。
解三角形【考点导读】1.掌握正弦定理,余弦定理,并能运用正弦定理,余弦定理解斜三角形;2.解三角形的基本途径:根据所给条件灵活运用正弦定理或余弦定理,然后通过化边为角或化角为边,实施边和角互化. 【基础练习】1.在△ABC 中,已知BC =12,A =60°,B =45°,则AC =.2.在ABC ∆中,若sin :sin:sin 5:7:8A B C =,则B ∠的大小是______________.3.在ABC △中,若1tan 3A =,150C =,1BC =,则AB = .4.在△ABC 中,若22tan tan ba B A =,则△ABC 的形状是等腰三角形或直角三角形.5.在△ABC 中,AB=3,BC=13,AC=4,则边AC 上的高为 . 6.△ABC 中,a ,b ,c 分别为∠A ,∠B ,∠C 的对边.如果a ,b ,c 成等差数列,∠B=30°,△ABC 的面积为23【范例解析】例1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为∠A ,∠B ,∠C 的对边,已知20a c +=,2C A =,3cos 4A =. (1)求ca的值;(2)求b 的值. 分析:利用2C A =转化为边的关系.解:(1)由sin sin 232cos sin sin 2c C A A a A A ====.(2)由20,3.2a c c a +=⎧⎪⎨=⎪⎩得8,12.a c =⎧⎨=⎩.由余弦定理2222cos a b c bc A =+-得: 218800b b -+=,解得:8b =或10b =, 若8b =,则A B =,得4A π=,即3cos 4A =≠矛盾,故10b =. 点评:在解三角形时,应注意多解的情况,往往要分类讨论.例2.在三角形ABC 中,已知2222()sin()()sin()a b A B a b A B +-=-+,试判断该三角形的形状.3π 2 2331+分析一:边化角解法一:由已知得:22[sin()sin()][sin()sin()]a A B A B b A B A B --+=---+, 化简得222cos sin 2cos sin a A B b B A =,由正弦定理得:22sin cos sin sin cos sin A A B B B A =, 即sin sin (sin cos sin cos )0A B A A B B -=,又,(0,)A B π∈,sin sin 0A B ∴⋅≠,sin 2sin 2A B ∴=.又2,2(0,2)A B π∈,22A B ∴=或22A B π=-,即该三角形为等腰三角形或直角三角形. 分析二:角化边解法二:同解法一得:222cos sin 2cos sin a A B b B A =,由正余弦定理得:2222222222b c a a c b a b b abc ac+-+-=, 整理得:22222()()0a b c a b ---=,即a b =或222c a b =+,即该三角形为等腰三角形或直角三角形.点评:判断三角形形状主要利用正弦或余弦定理进行边角互化,从而利用角或边判定三角形形状.例3.如图,已知△ABC 是边长为1的正三角形,M ,N 分别是边AB 、AC 上的点, 线段MN 经过△ABC 的中心G ,设∠MGA =α(233ππα≤≤). (1)试将△AGM 、△AGN 的面积(分别记为S 1与S 2)表示为α的函数; (2)求221211y S S =+的最大值与最小值. 分析:利用正弦定理建立目标函数. 解:(1)因为G 是边长为1的正三角形ABC 的中心, 所以AG =23,∠MAG =6π, 由正弦定理GM GA sin sin 66πππα=(--)得GM 则S 1=12GM ∙GA ∙sin α=sin 12sin 6απα(+),同理可求得S 2=sin 12sin 6απα(-).(2)221211y S S =+=222144sin sin sin 66ππααα〔(+)+(-)〕=72(3+22cos sin αα) AB CNMGαD例3因为233ππα≤≤,所以当α=3π或α=23π时,y 取得最大值y max =240; 当α=2π时,y 取得最小值y min =216.点评:本题关键是选取变量,建立目标函数,根据目标函数求最值. 例4.如图,D 是直角△ABC 斜边BC 上一点,AB =AD ,记∠CAD =α,∠ABC =β. (1)证明:sin cos 20αβ+=; (2)若ACDC ,求β.分析:识别图中角之间的关系,从而建立等量关系. (1)证明:C βα=+ ,2C B π=-,22πβα∴=+,sin cos 20αβ∴+=(2)解: ACDC,2sin 2βαββ∴===-.(0,)2πβ∈,sin β∴=,3πβ∴=. 点评:本题重点是从图中寻找到角之间的等量关系,从而建立三角函数关系,进而求出β的值.【反馈演练】 1.在ABC ∆中,,75,45,300===C A AB 则BC =_____________. 2.ABC ∆的内角∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c ,若a,b ,c 成等比数列,且2c a =,则cosB =_____.3.已知ABC ∆顶点的直角坐标分别为(34)A ,,(00)B ,,(0)C c ,.若A ∠是钝角,则c 的取值范围 ___________ . 4.已知ABC ∆的三个内角A 、B 、C 成等差数列,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为 .5.在ABC ∆中,若2a b c =+,2sin sin sin A B C =,则∆的形状是____等边___三角形.6.若ABC ∆的内角A 满足2sin 23A =,则sin cos A A += .7. ABC ∆的三个内角为A B C 、、,则cos 2cos 2B CA ++的最大值为 .8.在ABC ∆中,已知C BA sin 2tan=+,给出以下四个论断: BDCαβ A例433- 3425(,)3+∞ 32①tan 1tan AB= ;② 1sin sin A B <+≤③ 1cos sin 22=+B A ; ④ C B A 222sin cos cos =+.其中正确的序号有______②④_____. 9.如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,给出下列结论:①111A B C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形; ②111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形;③111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形; ④111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形. 其中,正确结论的序号有____④_____. 10.在ABC ∆中,已知2AC =,3BC =,4cos 5A =-. (Ⅰ)求sinB 的值;(Ⅱ)求sin 26B π⎛⎫+⎪⎝⎭的值.解:(Ⅰ)在ABC ∆中,3sin 5A ===,由正弦定理,sin sin BC AC A B =.所以232sin sin 355AC B A BC ==⨯=.(Ⅱ)因为4cos 5A =-,所以角A 为钝角,从而角B 为锐角,于是cos B ===2217cos 22cos 12125B B =-=⨯-=,2sin 22sin cos 25B B B ==⨯=sin 2sin 2cos cos 2sin 666B B B πππ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭171252=⨯=11.在ABC ∆中,已知内角A π=3,边BC =.设内角B x =,周长为y . (1)求函数()y f x =的解析式和定义域;(2)求y 的最大值.解:(1)ABC ∆的内角和A B C ++=π,由00A B C π=>>3,,得20B π<<3.应用正弦定理,知sin 4sin sin BC AC B x x A ===,2sin 4sin sin BC AB C x A π⎛⎫==- ⎪3⎝⎭. 因为y AB BC AC =++,所以224sin 4sin 03y x x x ππ⎛⎫⎫=+-+<<⎪⎪3⎝⎭⎭,(2)因为14sin sin 2y x x x ⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭5x x ππππ⎛⎫⎫=++<+< ⎪⎪6666⎝⎭⎭,所以,当x ππ+=62,即x π=3时,y取得最大值. 12.在ABC ∆中,1tan 4A =,3tan 5B =.(Ⅰ)求角C 的大小;(Ⅱ)若ABC ∆,求最小边的边长.解:(Ⅰ)π()C A B =-+ ,1345tan tan()113145C A B +∴=-+=-=--⨯. 又0πC << ,3π4C ∴=.(Ⅱ)34C =π ,AB ∴边最大,即AB =.又tan tan 0A B A B π⎛⎫<∈ ⎪2⎝⎭,,,,∴角A 最小,BC 边为最小边.由22sin 1tan cos 4sin cos 1A A A A A ⎧==⎪⎨⎪+=⎩,,且π02A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,得sin A =sin sin AB BC C A =得:sin sin A BC AB C== .所以,最小边BC .。