三角形解的个数问题专题
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画图判断三角形解的个数
作者:张巧凤
来源:《新高考·高一数学》2015年第03期
在学习《解三角形》这一章时班上同学提出来一些非常有针对性的问题:“已知两边和其中一边所对的角判断三角形解的个数,有没有可以不解三角形就可以写出答案的办法呢?”“并且在填空题中有些题目根本没法计算,给的角度不是特殊角,可不可以非常简便地判断出三角形解的个数呢?”我想很多读者可能都会有同样的困惑,今天,就针对题目中经常出现的这个问题给一种简单的解法。
高考数学复习解三角形专题讲解第4讲解的个数问题1.在ABC ∆中,已知2a =,b =,45A =︒,则满足条件的三角形有()A .一个B .两个C .0D .无法确定【解析】解:ABC ∆中,45A =︒,b ,2a =,∴利用正弦定理可得:sin sin a b A B =,∴=sin B , (0,)B π∈,120B ∴=︒或60︒,则满足条件的三角形有2个,故选:B .2.(2020春•金安区校级期中)已知ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且4a =,5b =,45A =︒,则满足条件的三角形有()A .0个B .1个C .2个D .无法确定【解析】解:由于4a =,5b =,45A =︒,由于sin b a b A >>,所以三角形有两解.故选:C .3.(2020秋•广西月考)在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且,(0)a b λ==>,45A =︒,则满足条件的三角形个数是()A .0B .1C .2D .无数个【解析】解:,(0)a b λ==>,45A =︒,∴由正弦定理sin sin a b A B =得:sin sin (0,1)b A B a ===, 又B 为三角形的内角,则满足条件的三角形个数是2个.故选:C .4.(2020秋•大石桥市校级月考)已知ABC ∆中,2,45a b B ==︒,则满足此条件的三角形的个数是()A .0B .1C .2D .无数个【解析】解:ABC ∆中,2,45a b B ===︒,2sin 45=︒,解得:sin (0,1)A ,且a b >; 所以满足条件的角A 有2个,对应三角形有2个.故选:C .5.(2020秋•安庆校级期中)在ABC ∆中,60A ∠=︒,a ,b =,满足条件的(ABC ∆)A .不能确定B .无解C .有一解D .有两解【解析】解:因为60A =︒,b =,a =所以sin h b A ===< 故选:D .6.(2020秋•紫阳县校级期中)在ABC ∆中,若6a =,12b =,60A =︒,则此三角形解的情况()A .一解B .两解C .无解D .解的个数不能确定 【解析】解:在ABC ∆中,6a =,12b =,60A =︒,∴由正弦定理sin sin a b A B=得:12sin 2sin 16b A B a ===>, 则此三角形无解.故选:C .7.(2021•西湖区校级模拟)已知ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2b =,45B =︒,若三角形有两解,则a 的取值范围是()A .2a >B .02a <<C.2a <<.2a <<【解析】解:ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2b =,45B =︒,若三角形有两解,则:sin a b a B >>,整理得2a <<故选:C .8.(2020秋•郑州期末)已知ABC ∆的三内角A ,B ,C 的对边边长分别为a ,b 、c ,若2b =,45B =︒,且此三角形有两解,则a 的取值范围是()A.B.)+∞C.)+∞D .(2,【解析】解:由正弦定理得:sin sin a b A B ===sin A ∴=,因为2b =,45B =︒,且此三角形有2解,所以2a b >=,且sin 1A =<,所以2a <<故选:D .9.(2020春•南江县校级期中)ABC ∆的三内角A ,B ,C 的对边边长分别为a ,b ,c ,若a x =,3b =,60B =︒且此三角形有两解,则x 的取值范围是()A .03x <<B .3x <<C .x >D .无法确定【解析】解:当sin a B b a <<时,三角形ABC 有两组解,又3b =,60B =︒,a x =,如果三角形ABC 有两组解,那么x 应满足sin603x x ︒<<,即3x <<;x 的取值范围是3x <<故选:B .10.(2020春•碑林区校级期中)在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,当A 、B 、C 成等差数列,a x =,2b =,且这个三角形有两解时,x 的取值范围是()A .16(0,)3B .16(2,)3C .D . 【解析】解:由题意知,ABC ∆中,2B A C=+,所以60B =︒; 又2b =,要使三角形有两解,就是要使以C 为圆心,半径为2的圆与BA 有两个交点;当90A =︒时圆与AB 相切,当60A =︒时交于B 点,也就是只有一解,6090A ∴︒<<︒sin 1A <<; 又2b =,60B =︒,由正弦定理sin sin a b A B =得:24sin sin sin sin 33b aA A AB ===,sin 1A <<, 所以2A <<, 则x 的取值范围是. 故选:D.11.(2020春•九龙坡区校级期中)在ABC ∆中,60A =︒,a 3b =,则ABC ∆解的情况是 无解 (填“无解”“一解”或“两解”)【解析】解:由正弦定理得:sinsin a b A B =3sin B=,解得sin 1B >, 因为,sin [1B ∈-,1],故角B 无解.即此三角形解的情况是无解.故答案为:无解..12.在ABC ∆中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,已知a x =,2b =,45B ∠=︒,若这个三角形只有一个解,则x的取值范围是x =2x <.【解析】解:a x =,2b =,45B ∠=︒,∴直角三角形BCD 的对边22sin 22CD BC Bx x ===, 要使这个三角形只有一个解,则满足2b ==或者b a ,即x =02x <,故答案为:x =02x <.13.(2020秋•莆田校级期末)下面是一道选择题的两种解法,两种解法看似都对,可结果并不一致,问题出在哪儿?[题]在ABC ∆中,a x =,2b =,45B =︒,若ABC ∆有两解,则x 的取值范围是()A .(2,)B +∞.(0,2).(2,2)C D[解法1]ABC ∆有两解,sin a B b a <<,sin452x x ︒<<,即2x <<,故选C .[解法2]sin sin a b A B=,sin sin 45sin 2a B x A b ︒==ABC ∆有两解,sin b A a b <<,22x <<,即02x <<,故选B . 你认为 解法1是正确的(填“解法1”或“解法2”)【解析】解:解法1正确若a b <,则A B <,45B =︒,ABC ∴∆只有一解,故解法2不正确故答案为:解法114.(2020秋•宁波校级期中)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,2a =,45B =︒,①当b 时,三角形有1个解;②若三角形有两解,则b 的取值范围是.【解析】解:①ABC ∆中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,2a =,45B =︒,b =,由正弦定理sin sin a b A B=,得2sin A =, 解得sin 1A =,90A ∴=︒,三角形只有一个解.故答案为:1.②2BC a ==,要使三角形有两解,就是要使以C 为圆心,半径为2的圆与BA 有两个交点,当90A =︒时,圆与AB 相切;当45A =︒时交于B 点,也就是只有一解,4590A ∴︒<<︒sin 1A <<,由正弦定理以及sin sin a B b A =.可得:sin sin a B b x A A ===,22sin (2A ∈,.b ∴的取值范围是(2,.故答案为:(2,.15.(2020春•怀仁市期中)设ABC ∆的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a x =,2b =,60B =︒,如果解此三角形有且只有两个解,则x 的取值范围是. 【解析】解:当sin a B b a <<时,三角形ABC 有两组解,又2b =,60B =︒,a x =,如果三角形ABC 有两组解,那么x 应满足sin602x x ︒<<,即.2x <<x 的取值范围是:.故答案为:.16.已知下列各三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,有解的作出解答.(1)7a =,8b =,105A =︒;(2)10a =,20b =,80A =︒;(3)10b =,c =60C =︒;(4)a =6b =,30A =︒.【解析】解:(1)7a =,8b =,所以A B <,因为105A =︒,所以无解;(2)10a =,20b =,80A =︒,由正弦定理可得sin 2sin 2sin80 1.961B A ==︒=>,B 不存在,所以此三角形为无解;(3)10b =,c =60C =︒,10sin B=,所以45B =︒,所以75A =︒,5a =;(4)a =6b =,30A =︒6sin 2B=,所以60B =︒或120︒,所以90C =︒或30︒,所以c =。
已知三角形两边及其中一边的对角时解三角形的个数判定方法及其应用作者:***来源:《教育界·下旬》2015年第11期一、已知三角形两边及其中一边的对角时解三角形的个数的探讨在△ABC中,已知两边a、b和其中边a的对角A,解三角形时,解的个数有哪些情况?问题相当于:在△ABC中,已知两边a、b和其中边a的对角A画三角形时,能画多少个三角形?画法:(1)画∠MAN等于已知角A;(2)在射线AM上截取AC=b;(3)以C为圆心、a为半径画弧,交射线AN于点B(交点B的个数决定画出的三角形的个数),则△ABC就是要画的三角形。
1.当A为锐角时:(1)当a(2)当a=bsinA时,画出唯一的三角形,如图(2),只有一个解;(3)当bsinA(4)当a≥b时,画出唯一的三角形,如图(4),只有一个解.2.当A为直角或钝角时:(1)当a≤b时,无解,如图(5)、图(6);(2)当a>b时,一个解,如图(7)、图(8)。
记忆方法:解的个数判定方法一(1)当A为锐角时;(2)当A为直角或钝角时.当已知角的对边是大边,有一解,否则,无解。
在△ABC中,已知两边a、b和其中边a的对角A解三角形,解的个数的判定方法还可以用下面方法:方法二:由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA得到以第三边c为未知数的一元二次方程,此方程正数解的个数即为三角形解的个数。
已知a,b,A,由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,得c2-(2bcosA)c+b2=a2=0,(l)若方程无解或无正数解,则三角形无解;(2)若方程有唯一正数解,则三角形有一解;(3)若方程有两个不同的正数解,则三角形有两解。
二、已知三角形两边及其中一边的对角时三角形解的个数判定方法应用举例1.已知三角形两边及其中一边的对角时判定解的个数。
例1:在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,根据下列条件,不解三角形判断有几组解?。
专题4解三角形中的计算求值问题·12类题型目录知识点梳理 (2)一、中线或比例端点的处理策略: (2)二、高线问题的处理策略: (3)三、角平分线问题的处理策略: (3)四、解三角形多解情况 (4)高考真题梳理与回顾 (5)2023年新课标全国Ⅱ卷真题:已知中线长 (5)2023年高考全国甲卷数学(理)真题.T16角平分线相关计算 (6)2021新高考一卷T20:三等分线相关计算 (7)题型一周长与面积相关计算 (11)2022.佛山二模 (11)2024届.广东省六校第二次联考 (11)2023.福州二模 (12)2023.湛江.一模 (12)2023.湖北5月联考 (12)2022.深圳二模 (13)题型二给值求角型 (13)2023.广东.二模 (13)2023.广州一模 (13)2023.重庆.三模 (13)题型三角平分线相关计算 (14)2023.厦门第四次质检 (14)2023.广东省六校高三第四次联考 (15)2024届.云南省昆明华区高三上期中 (15)题型四中线相关计算 (15)2023.广州天河区一模 (15)2023广州市.一模 (16)2023.重庆九龙坡二模 (16)2023.莆田市二模 (16)2023.青岛.三模 (17)2023.福州三模 (17)题型五三等分线或其它等分线 (18)2023.广州市二模 (18)2023届.巴蜀中学适应性月考(十) (18)2023.雅礼中学二模 (18)2023.重庆一中高三5月月考 (19)2023.深圳二模 (19)题型六高线线相关计算 (20)题型七其它中间线 (22)2023.台州二模 (22)2023上.肇庆.二模 (23)题型八二倍角的处理策略 (24)广东省六校2024届第一次联考 ..................................................................................................... 24 题型九 三角形解的个数问题 ....................................................................................................................... 25 题型十 解三角形的实际应用 .. (26)类型1 距离问题 ...................................................................................................................................... 26 类型2 高度问题 ...................................................................................................................................... 27 题型十一 与三角函数结合 ........................................................................................................................... 29 题型十二 重心,外心相关计算 . (30)知识点梳理中间线的处理通用策略:用2次余弦定理,邻补角余弦值为相反数,即cos cos 0ADB ADC +=∠∠一、中线或比例端点的处理策略:如图,△ABC 中,AD 为BC 的中线,已知AB ,AC ,及∠A ,求中线AD 长.策略一:如图,倍长中线构造全等,再用余弦定理即可策略三:两次余弦定理,邻补角余弦值为相反数,即cos cos 0ADB ADC +=∠∠二、 高线问题的处理策略:策略一:等面积法:sin AD BC AB AC BAC ⋅=⋅⋅∠ 策略二:sin =sin AD AB ABD AC ACD =⋅⋅∠∠ 策略三:a c COS Bb COS C =⋅+⋅ 三、角平分线问题的处理策略:△策略一:角平分线定理:DAC CDΑΒΒ= 证法1(等面积法)1212=ABD ACD S BD h AB h S CD h AC h ⋅⋅=⋅⋅,得D AC CDΑΒΒ= 注:1h 为A 到BC 的距离,2h 为D 到AB,AC 的距离. 证法2(正弦定理) 如图,sin 3sin 1D ΑΒΒ=∠∠,sin 4sin 2C CD Α=∠∠,而sin 1sin 2,sin 3sin 4==∠∠∠∠整理得DAC CDΑΒΒ= 策略二:利用两个小三角形面积和等于大三角形面积处理SS ∆AABBCC =SS ∆AABBAA +SS ∆AAAACC ⟹12×AAAA ×AAAA ×ssss ss AA =12×AAAA ×AAAA ×ssss ss AA2+12×AAAA ×AAAA ×ssss ss AA2,策略三:角互补:∠AAAAAA +∠AAAAAA =ππ⟹ccccss∠AAAAAA +ccccss∠AAAAAA =0, 在△AAAAAA 中,ccccss∠AAAAAA =AAAA 2+AABB 2−AABB 22AAAA ×AABB ,在△AAAAAA 中,ccccss∠AAAAAA =AAAA 2+AACC 2−AACC 22AAAA ×AACC,四、解三角形多解情况在△ABC 中,已知a ,b 和A 时,解的情况如下:sin a b A =sin A a <<a b ≥高考真题梳理与回顾2023年新课标全国Ⅱ卷真题:已知中线长【详解】(1)方法1:在ABC 中,因为D 为BC 中点,π3ADC ∠=,1AD =,则1111sin 12222ADC ABC S AD DC ADC a S =⋅∠=××===4a =,在ABD △中,2π3ADB ∠=,由余弦定理得2222cos c BD AD BD AD ADB =+−⋅∠, 即2141221()72c =+−×××−=,解得c =cos B =,sinB , 所以sin tan cos BBB ==方法2:在ABC 中,因为D 为BC 中点,π3ADC ∠=,1AD =, 则1111sin 12222ADC ABC S AD DC ADC a S =⋅∠=××=== 4a =, 在ACD 中,由余弦定理得2222cos b CD AD CD AD ADB =+−⋅∠,即214122132b =+−×××=,解得b =,有2224AC AD CD +==,则π2CAD ∠=, π6C =,过A 作AE BC ⊥于E ,于是3cos ,sin 2CE AC C AE AC C ====,52BE =,所以tan AEBBE ==(2)方法1:在ABD △与ACD 中,由余弦定理得222211121cos(π)4211121cos 42c a a ADC b a a ADC =+−×××−∠=+−×××∠,整理得222122a b c +=+,而228b c +=,则a =又11sin 2ADC S ADC =×∠= sin 1ADC ∠=,而0πADC <∠<,于是π2ADC ∠=,所以2b c ==.方法2:在ABC 中,因为D 为BC 中点,则2AD AB AC =+ ,又CB AB AC =−,于是2222224()()2()16AD CB AB AC AB AC b c +=++−=+=,即2416a +=,解得a =又11sin 2ADC S ADC =×∠= sin 1ADC ∠=,而0πADC <∠<,于是π2ADC ∠=,所以2b c ==.2023年高考全国甲卷数学(理)真题·T16 角平分线相关计算【详解】如图所示:记,,AB c AC b BCa ===, 方法一:由余弦定理可得,22222cos 606b b +−×××= , 因为0b >,解得:1b =+ 由ABCABD ACD S S S =+ 可得, 1112sin 602sin 30sin 30222b AD AD b ×××=×××+××× , 解得:2AD =. 故答案为:2.方法二:由余弦定理可得,22222cos606b b +−×××= ,因为0b >,解得:1b =2sin sin b B C =,解得:sin B =sin C = 因为1+>>45C = ,180604575B =−−= ,又30BAD ∠= ,所以75ADB ∠= ,即2ADAB ==.2021新高考一卷T20:三等分线相关计算记ABC 是内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知2b ac =,点D 在边AC 上,sin sin BD ABC a C ∠=.(1)证明:BD b =;(2)若2AD DC =,求cos ABC ∠.【答案】(1)证明见解析;(2)7cos 12ABC ∠=. 【分析】(1)根据正弦定理的边角关系有acBD b=,结合已知即可证结论.(2)方法一:两次应用余弦定理,求得边a 与c 的关系,然后利用余弦定理即可求得cos ABC ∠的值.【详解】(1)设ABC 的外接圆半径为R ,由正弦定理,得sin sin,22b cR ABC C R==∠, 因为sin sin BD ABC a C ∠=,所以22b cBD a R R⋅=⋅,即BD b ac ⋅=. 又因为2b ac =,所以BD b =.(2)[方法一]【最优解】:两次应用余弦定理因为2AD DC =,如图,在ABC 中,222cos 2a b c C ab+−=,①在BCD △中,222()3cos 23ba b b a C +−=⋅.② 由①②得2222223()3b a b c a b +−=+− ,整理得22211203a b c −+=. 又因为2b ac =,所以2261130a ac c −+=,解得3ca =或32c a =, 当22,33c c a b ac ===时,3c a b c +=+<(舍去).当2233,22c c a b ac ===时,22233()722cos 31222c c ABC c c c +⋅−==⋅∠. 所以7cos 12ABC ∠=.[方法二]:等面积法和三角形相似 如图,已知2AD DC =,则23ABD ABC S S =△△, 即21221sin sin 2332b ac AD A B BC ×=××∠∠,而2b ac =,即sin sin ADB ABC ∠=∠, 故有ADB ABC ∠=∠,从而ABD C ∠=∠. 由2b ac =,即b c a b =,即CA BACB BD=,即ACB ABD ∽, 故AD ABAB AC=,即23bc c b =,又2b ac =,所以23c a =,则2227cos 212c a b ABC ac +−==∠. [方法三]:正弦定理、余弦定理相结合 由(1)知BD b AC ==,再由2AD DC =得21,33AD b CD b ==. 在ADBsin BDA=.又ABD C ∠=∠,所以s 3sin n 2i C b Ab=,化简得2sin sin 3C A =. 在ABC 中,由正弦定理知23c a =,又由2b ac =,所以2223b a =.在ABC 中,由余弦定理,得222222242793cos 221223a a a a cb ABC ac a +−−×∠+===.故7cos 12ABC ∠=. [方法四]:构造辅助线利用相似的性质如图,作DE AB ∥,交BC 于点E ,则DEC ABC △∽△.由2AD DC =,得2,,333c a aDE EC BE ===. 在BED 中,2222()()33cos 2323BED a c b a c −=⋅∠+⋅.在ABC 中222cos 2a a BC c A b c+−=∠.因为cos cos ABC BED ∠=−∠, 所以2222222()()3322233a c ba cb ac ac +−+−=−⋅⋅,整理得22261130a b c −+=.又因为2b ac =,所以2261130a ac c −+=, 即3c a =或32a c =.下同解法1.[方法五]:平面向量基本定理因为2AD DC =,所以2AD DC =.以向量,BA BC为基底,有2133BD BC BA =+ . 所以222441999BD BC BA BC BA =+⋅+ , 即222441cos 999b ac c ABC a ∠=++, 又因为2b ac =,所以22944cos ac a ac ABC c ⋅∠=++.③ 由余弦定理得2222cos b a c ac ABC =+−∠, 所以222cos ac a c ac ABC =+−∠④ 联立③④,得2261130a ac c −+=. 所以32a c =或13a c =.下同解法1.重点题型·归类精练2022·佛山二模2024届·广东省六校第二次联考3.ABC 的角,,A B C 的对边分别为,,,1,a b c AB AC ABC ⋅=−a =ABC 的周长.2023·湛江·一模求a .2023·湖北5月联考的周长.6.记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2B A =,当4,6a b ==时,求ABC 的面积S .题型二 给值求角型2023·广东·二模2023·广州一模8.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,2,2sin 3sin2c b A C =,求sin C .2023·重庆·三模9.已知ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,sin()tan sin sin A B C A B −=.题型三角平分线相关计算2023·厦门第四次质检2023·广东省六校高三第四次联考且1AD =,2BD CD =,求ABC 的周长.2024届·云南省昆明市五华区高三上期中12.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c AD 平分BAC ∠且交BC 于点D .已知1,AD ACD =△的面积为1,若2CD BD =,求tan BAC ∠.题型四 中线相关计算2023·广州天河区一模ABC 的中线,求AD 的长.2023·重庆九龙坡二模求边BC 的中线AD 的长.2023·莆田市二模16.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2a =,D 为AB 的中点,且CD =.的周长.求ABC2023·福州三模18.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知 的面积.ABC题型五三等分线或其它等分线2023·广州市二模∠.求tan BAD2023届·巴蜀中学适应性月考(十)2023·雅礼中学二模2023·重庆一中高三5月月考BC=.2023·深圳二模AM的长度.题型六高线线相关计算24.(2023秋·山东泰安·高三统考阶段练习)△AAAAAA的内角AA,AA,AA的对边分别为aa,bb,cc,已知AA=135°,bb=2,cc=√2.(1)求sin AA的值;(2)若AA是AAAA上一点,AAAA⊥AAAA,求△AAAAAA的面积.25.△AAAAAA中,角AA,AA,AA的对边分别为aa,bb,cc,2sin2AA+2sin2AA+2sin AA sin AA+cos[2(AA+AA)]=1,∠AA的平分线交AAAA边于AA,过AA作AADD⊥AAAA,垂足为点DD.(1)求角A的大小;(2)若bb=2,cc=4,求AADD的长.26.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,6a =,sin2b A B =.(1)若1b =,证明:π2CA =+;(2)若BC ,求ABC 的周长.27.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin 2a c b c A b c+−=−.(1)求A ;(2)若14b c =,且BC 边上的高为a .28.已知H 为锐角△AAAAAA 的垂心,AAAA ,AADD ,AACC 为三角形的三条高线,且满足9HHAA ⋅HHDD ⋅HHCC =HHAA ⋅HHAA ⋅HHAA .(1)求cos AA cos AA cos AA的值.(2)求cos∠AAAAAA⋅cos∠AAAAAA的取值范围.题型七其它中间线2023·台州二模BC=.2023上·肇庆·二模题型八 二倍角的处理策略广东省六校2024届第一次联考33.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若2A B =,求证:22a b bc −=;34.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且4b =.若2A B =,且ABC 的边长均为正整数,求a .35.已知,,a b c 分别是ABC 的角,,A B C 的对边,()sin sin sin 2cos2b B a A C b B c −=−. (1)求证:2A B =;(2)求ca的取值范围.题型九 三角形解的个数问题36.在ABC ∆中,2c =,cos sin a C c A =,若当0a x =时的ABC ∆有两解,则0x 的取值范围是 .37.若满足3ABC π∠=,3AC =,BC m =的ABC ∆恰有一解,则实数m 的取值范围是 .38.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别a ,b ,c ,且3B π=,若(0)b c x x =>,当ABC ∆仅有一解时,写出x 的范围,并求a c −的取值范围.39.已知ABC ∆的内角A 、B 、C 所对的边分别是a ,b ,c ,60A =°,若(0)ab m m =>,当ABC ∆有且只有一解时,求实数m 的范围及ABC ∆面积S 的最大值.题型十 解三角形的实际应用 类型1 距离问题40.一游客在A 处望见在正北方向有一塔B ,在北偏西45°方向的C 处有一寺庙,此游客骑车向西行1km 后到达D 处,这时塔和寺庙分别在北偏东30°和北偏西15°,则塔B 与寺庙C 的距离为______km .41.(2023·全国·高三专题练习)山东省科技馆新馆目前成为济南科教新地标(如图1),其主体建筑采用与地形吻合的矩形设计,将数学符号“∞”完美嵌入其中,寓意无限未知、无限发展、无限可能和无限的科技创新.如图2,为了测量科技馆最高点A 与其附近一建筑物楼顶B 之间的距离,无人机在点C 测得点A 和点B 的俯角分别为75°,30°,随后无人机沿水平方向飞行600米到点D ,此时测得点A 和点B 的俯角分别为45°和60°(A ,B ,C ,D 在同一铅垂面内),则A ,B 两点之间的距离为______米.42.如图,为了测量,A C 两点间的距离,选取同一平面上的B ,D 两点,测出四边形ABCD 各边的长度(单位:km ):5AB =,8BC =,3CD =,5DA =,且,,,A B C D 四点共圆,则AC 的长为_________km .43.如图,一条巡逻船由南向北行驶,在A处测得灯塔底部C在北偏东15°方向上,匀速向北航行20分钟到达B处,此时测得灯塔底部C在北偏东60°方向上,测得塔顶P的仰角为60°,已知灯塔高为.则巡逻船的航行速度为______km/h.类型2 高度问题44.如图,某中学某班级课外学习兴趣小组为了测量某座山峰的高度,先在山脚A处测得山顶C处的仰角为60°,又利用无人机在离地面高300m的M处(即300mMD=),观测到山顶C处的仰角为15°,山脚A处的俯角为45°,则山高BC=_________m.45.如图,某沿海地区计划铺设一条电缆联通A、B两地,A处位于东西方向的直线MN上的陆地处,B处位于海上一个灯塔处,在A处用测角器测得3tan4BAN∠=,在A处正西方向1km的点C处,用测角器测得tan 1BCN ∠=.现有两种铺设方案:①沿线段AB 在水下铺设;②在岸MN 上选一点P ,设BPN θ∠=,0,2πθ∈,先沿线段AP 在地下铺设,再沿线段PB 在水下铺设,预算地下、水下的电缆铺设费用分别为2万元/km 、4万元/km.(1) 求A 、B 两点间的距离;(2)请选择一种铺设费用较低的方案,并说明理由.46.如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选取与塔底B 在同一水平面内的两个测量基点C 与D .现测得35BCD α∠==°,100BDC β∠==°,400m CD =.在点C 测得塔顶A 的仰角为50.5°. (1)求B 与D 两点间的距离(结果精确到1m );(2)求塔高AB (结果精确到1m ).350.811°=80 1.393°=,tan 50.5 1.2°=.47.中国古代数学名著《海岛算经》记录了一个计算山高的问题(如图1):今有望海岛,立两表齐,高三丈,前后相去千步,令后表与前表相直.从前表却行一百二十三步,人目着地取望岛峰,与表末参合.从后表却行百二十七步,人目着地取望岛峰,亦与表末参合.问岛高及去表各几何?假设古代有类似的一个问题,如图2,要测量海岛上一座山峰的高度AH,立两根高48丈的标杆BC和DE,两竿相距BD=800步,D,B,H三点共线且在同一水平面上,从点B退行100步到点F,此时A,C,F三点共线,从点D退行120步到点G,此时A,E,G三点也共线,则山峰的高度AH=_________步.(古制单位:180丈=300步)题型十一与三角函数结合48.已知函数ff(xx)=2sin(ωωxx+φφ)�ωω>0,|φφ|<π2�的图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2,且ff(xx)的图象的一个对称中心为�5π12,0�.(1)求ff(xx)的解析式;(2)在△AAAAAA中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知AA=π3,aa=ff(AA),且△AAAAAA的面积为√312,求△AAAAAA的周长.49.已知向量mm��⃗=(cos xx,sin xx),ss�⃗=�cos xx,√3cos xx�,xx∈R,设函数ff(xx)=mm��⃗⋅ss�⃗+12(1)求函数ff(xx)的单调递增区间;(2)设aa,bb,cc分别为△AAAAAA的内角AA,AA,AA的对边,若ff(AA)=2,bb+cc=2√2,△AAAAAA的面积为12,求aa的值.50.已知△AAAAAA的内角A,AA,AA所对的边分别为aa,bb,cc,ff(xx)=4cos xx sin�xx−π6�的最大值为ff(AA).(1)求角AA;(2)若点AA在AAAA上,满足AAAA=3AAAA,且AAAA=√7,AAAA=√3,求角C.题型十二重心,外心相关计算51.已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且222=+.c a b38(1)求cos B 的最小值;(2)若M 为ABC 的重心,90AMC ∠=°,求sin sin AMB CMB∠∠.52.记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c sin cos cos ,B a C c A b G −==为ABC 的重心. (1)若2a =,求c 的长;(2)若AG =ABC 的面积.53.ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为,,,6,sin sin 2B C a b c a b a B +==. (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. 请在下面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 的重心,AM =②M 为ABC 的内心,AD =;③M 为ABC 的外心,4AM =.54.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a ,b ,c 是公差为2的等差数列.(1)若2sin 3sin C A =,求ABC 的面积.(2)是否存在正整数b ,使得ABC 的外心在ABC 的外部?若存在,求b 的取值集合;若不存在,请说明理由.55.在ABC 中,角A ,B ,C 对应的三边分别为a ,b ,c ,(tan 1)(tan 1)2A B ++=,c =2a =,O为ABC 的外心,连接OA ,OB ,OC .(1)求OAB 的面积;(2)过B 作AC 边的垂线交于D 点,连接OD ,试求cos OBD ∠的值.56.在 ABC 中,三内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,a =6.(1)求b cos C +c cos B 的值;(2)若O 是 ABC0OA OB OC →→→→+=,求 ABC 外接圆的半径.。
专题4-4 三角函数与解三角形大题综合归类目录一、热点题型归纳【题型一】三角函数求解析式:“识图”................................................................................................. 1 【题型二】图像与性质1:单调性与值域................................................................................................ 3 【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型 ................................................................................ 4 【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数 ................................................................................ 5 【题型五】图像与性质4:零点与对称轴................................................................................................ 6 【题型六】解三角形1:面积与周长常规................................................................................................ 8 【题型七】解三角形2:计算角度与函数值 ............................................................................................ 9 【题型八】解三角形3:求面积范围(最值) ...................................................................................... 10 【题型九】解三角形4:周长最值 ......................................................................................................... 11 【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型 ...................................................................... 11 【题型十一】解三角形6:最值范围综合.............................................................................................. 12 二、真题再现 ............................................................................................................................................ 12 三、模拟测试 .. (14)【题型一】三角函数求解析式:“识图”【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)函数()sin(π),R f x A x x ϕ=+∈(其中π0,02A ϕ>≤≤)部分图象如图所示,1(,)3P A 是该图象的最高点,M ,N 是图象与x 轴的交点.(1)求()f x 的最小正周期及ϕ的值;(2)若π4PMN PNM ∠+∠=,求A 的值.1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将()f x 图象上所有点的横坐标缩短到原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,求函数()g x ≥.2.(2022·四川·宜宾市教科所三模(理))已知函数()()πsin 0,2f x x ωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示:(1)求()f x ;(2)若2f α⎛⎫= ⎪⎝⎭()0,πα∈,求cos2α的值.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()sin ,0,0,2f x A x x R A ωϕωϕπ⎛⎫=+∈>>< ⎪⎝⎭部分图象如图所示.(1)求()f x 的最小正周期及解析式; (2)将函数()y f x =的图象向右平移3π个单位长度得到函数()y g x =的图象,求函数()g x 在区间0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【题型二】图像与性质1:单调性与值域【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)已知函数()21cos cos 2f x x x x =⋅-. (1)求函数()f x 的单调递增区间; (2)求()f x 在区间[0,2π]上的最值.【变式演练】1.(2022·湖北·高三开学考试)已知函数2()sin cos sin sin 44f x x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求()f x 的最小正周期;(2)若[0,]x π∈,求出()f x 的单调递减区间.2.(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)已知函数()sin 2cos 22sin cos .36f x x x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭(1)求函数()f x 的最小正周期及对称轴方程;(2)将函数()y f x =的图象向左平移12π个单位,再将所得图象上各点的纵坐标不变、横坐标伸长为原来的2倍,得到函数()y g x =的图象,求()y g x =在[0,2π]上的单调递减区间.3.(2022·全国·高三专题练习)已知函数()()()2sin cos cos 04f x x x x ππωωωω⎛⎫=--+> ⎪⎝⎭的最小正周期为π.(1)求()f x 图象的对称轴方程;(2)将()f x 的图象向左平移6π个单位长度后,得到函数()g x 的图象,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的值域.【题型三】图像与性质2:恒等变形:结构不良型【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)在①sin α=①2tan 40αα-=这两个条件中任选一个,补充到下面的问题中,并解答.已知角a 是第一象限角,且___________. (1)求tan α的值;(2)3)cos()cos(3)2πααπαπ+++-的值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【变式演练】1.(2022·北京·二模)已知函数2()cos cos (0,)ωωωω=++>∈R f x x x x m m .再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择能确定函数()f x 的解析式的两个作为已知. (1)求()f x 的解析式及最小值;(2)若函数()f x 在区间[]0,(0)t t >上有且仅有1个零点,求t 的取值范围. 条件①:函数()f x 的最小正周期为π;条件①:函数()f x 的图象经过点10,2⎛⎫⎪⎝⎭;条件①:函数()f x 的最大值为32.注:如果选择的条件不符合要求,得0分;如果选择多组符合要求的条件分别解答,按第一组解答计分.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin cos 0,0f x a x x a ωωω=>>.从下列四个条件中选择两个作为已知,使函数()f x 存在且唯一确定.条件①:π14f ⎛⎫= ⎪⎝⎭;条件①:()f x 为偶函数;条件①:()f x 的最大值为1;条件①:()f x 图象的相邻两条对称轴之间的距离为π2. 注:如果选择的条件不符合要求,第(1)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.(1)求()f x 的解析式;(2)设()()22cos 1g x f x x ω=-+,求函数()g x 在()0,π上的单调递增区间.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()2sin cos f x a x x x x =∈R ,若__________.条件①:0a >,且()f x 在x ∈R 时的最大值为1条件①:6f π⎛⎫= ⎪⎝⎭请写出你选择的条件,并求函数()f x 在区间,43ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.注:如果选择条件①和条件①分别解答,按第一个解答计分.【题型四】图像与性质3:恒成立(有解)求参数【典例分析】(2023·全国·高三专题练习)已知函数()π2sin()3f x x =+.(1)若不等式()3f x m -≤对任意ππ[,]63x ∈-恒成立,求整数m 的最大值;(2)若函数()π()2g x f x =-,将函数()g x 的图象上各点的横坐标缩短到原来的12倍(纵坐标不变),再向右平移12π个单位,得到函数()y h x =的图象,若关于x 的方程()102h x k -=在π5π[,]1212x ∈-上有2个不同实数解,求实数k 的取值范围.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量2sin 2,26m x π⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()21,sin n x =,()f x m n =⋅,其中0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦. (1)求函数()f x 的单调增区间; (2)将函数()f x 的图象所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上各点横坐标缩短为原来的12(纵坐标不变),再向下平移1个单位得到()g x 的图象,若()g x m =在5,824x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦上恰有2个解,求m 的取值范围.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,02f x A x A πωϕωϕ⎛⎫=+>><< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)先将函数()f x 的图象向右平移3π个单位长度,再将所得图象上各点的纵坐标不变,横坐标变为原来的2倍,得到()g x 的图象.(i )若0m >,当[0,]x m ∈时,()g x 的值域为[2],求实数m 的取值范围;(ii )若不等式2()(21)()10g x t g x t -+--≤对任意的,32x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦恒成立,求实数t 的取值范围.3.(2022·全国·高三专题练习)已知:函数()2sin cos f x x x x =. (1)求()f x 的最小正周期; (2)求()f x 的单调递减区间;(3)若函数()()g x f x k =-在π0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个不同的零点,写出实数k 的取值范围.(只写结论)【题型五】图像与性质4:零点与对称轴【典例分析】(2022·全国·高三专题练习)已知函数()4cos cos 1(0)3f x x x πωωω⎛⎫=⋅-- ⎪>⎝⎭的部分图像如图所示,若288AB BC π⋅=-,B ,C 分别为最高点与最低点.(1)求函数()f x 的解析式;(2)若函数()y f x m =-在130,12π⎡⎤⎢⎥⎣⎦,上有且仅有三个不同的零点1x ,2x ,3x ,(123x x x <<),求实数m 的取值范围,并求出123 cos (2)x x x ++的值.【变式演练】1.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象.当130,6x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,方程()0g x a -=恰有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求实数a 的取值范围和1232x x x ++的值.2.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()sin()0,0,||2f x A x B A πωϕωϕ⎛⎫=++>>< ⎪⎝⎭的部分图象如图所示.(1)求函数()f x 的解析式;(2)将函数()y f x =的图象上所有的点向右平移12π个单位,再将所得图象上每一个点的横坐标变为原来的2倍(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,若方程()0g x m -=在70,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有三个不相等的实数根()123123,,x x x x x x <<,求m 的取值范围及()123tan 2x x x ++的值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知数2()2sin 1(0)6212x f x x πωπωω⎛⎫⎛⎫=+++-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的相邻两对称轴间的距离为2π. (1)求()f x 的解析式;(2)将函数()f x 的图象向右平移6π个单位长度,再把各点的横坐标缩小为原来的12(纵坐标不变),得到函数()y g x =的图象,当,126x ππ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦时,求函数()g x 的值域;(3)对于第(2)问中的函数()g x ,记方程4()3g x =在4,63x ππ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦上的根从小到大依次为12,,n x x x ,若m =1231222n n x x x x x -+++++,试求n 与m 的值.【题型六】解三角形1:面积与周长常规【典例分析】(2022·安徽·高三开学考试)在ABC 中,点,M N 分别在线段,BC BA 上,且,BM CM ACN BCN =∠=∠,3,22AB AM AC ===.(1)求BM 的长;(2)求BCN △的面积.【变式演练】1.(2022·北京·高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,,sin2sin =a b c C C . (1)求C ∠;(2)若1b =,且ABCABC 的周长.2.(2022·江苏·南京市金陵中学河西分校高三阶段练习)已知ABC 的三个内角,,A B C 所对的边分别为a ,b ,c ,)tan tan tan tan 1+=B C B C . (1)求角A 的大小;(2)若1a =,21)0c b -=,求ABC 的面积.3.(2022·云南昆明·高三开学考试)已知ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,sin cos 0B b A -=. (1)求A ;(2)若c =a =ABC 的面积.【题型七】解三角形2:计算角度与函数值【典例分析】(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.已知12,cos 4a b c A ==-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值.【变式演练】1.(2021·天津静海·高三阶段练习)已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足()()2sin 2sin 2sin a b A b a B c C -+-=. (1)求角C 的大小;(2)若c =4a b +=,求ABC 的面积.(3)若cos =A ,求()sin 2A C -的值.2.(2022·北京市第二十二中学高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c ,周长为1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.3.(2022·青海玉树·高三阶段练习(文))在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ABC 的面积)222S a c b =+-. (1)求角B 的大小;(2)若2a c =,求sin C .【题型八】解三角形3:求面积范围(最值)【典例分析】(2022·云南·昆明一中高三开学考试)已知ABC 的内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,且222sin sin sin sin A B C B C -=. (1)求A ;(2)若a =ABC 面积的最大值.【变式演练】1.(2022·河南·高三开学考试(文))已知,,a b c 分别为ABC 的内角,,A B C 所对的边,且()()sin sin sin sin a c b A C B c B +--+=(1)求角A 的大小;(2)若a =ABC 面积的最大值.2.(2022·湖南·麻阳苗族自治县第一中学高三开学考试)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知ABC 的外接圆半径R =tan tan B C +=.(1)求B 和b 的值;(2)求ABC 面积的最大值.3.(2021·江苏·矿大附中高三阶段练习)ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,设sin cos sin (2cos )A B B A =-.(1)若b c +,求A ;(2)若2a =,求ABC 的面积的最大值.【题型九】解三角形4:周长最值【典例分析】(2022·黑龙江·双鸭山一中高三开学考试)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin sin A B C A B +-=. (1)求角C 的大小;(2)若ABCABC 周长的取值范围.【变式演练】1.(2022·广东·深圳外国语学校高三阶段练习)已知ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若()2cos cos 0a c B b C --=.(1)求角B 的大小;(2)若2b =,求a c +的最大值.2.(2022·湖北·襄阳五中高三开学考试)在锐角ABC 中,角A ,B ,C ,的对边分别为a ,b ,c ,从条件①:3sin cos tan 4A A A =,条件①12=,条件①:2cos cos cos a A b C c B -=这三个条件中选择一个作为已知条件. (1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC 周长的取值范围.3.(2022·广东·高三开学考试)已知锐角ABC 中,角A 、B 、C 所对边为a 、b 、c ,= (1)求角A ;(2)若4a =,求b c +的取值范围.【题型十】解三角形5:巧用正弦定理求“非对称”型【典例分析】(2022·四川成都·模拟预测(理))①ABC 中,角,,A B C 所对边分别是,,a b c ,tan tan 2tan tan A AB C bc,cos cos 1b C c B +=.(1)求角A 及边a ; (2)求2b c +的最大值.【变式演练】1.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos2B C B C A -=+. (1)求角A 的大小;(2)若a =2b c +的最大值.2..(2022·辽宁·抚顺市第二中学三模)在①()()222sin 2sin B c a C b c a b -=+-,①23cos cos cos 24A C A C --=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中,问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =_______. (1)求角B ﹔(2)求2a c -的范围.【题型十一】解三角形6:最值范围综合【典例分析】(2022·浙江·高三开学考试)记ABC 内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知tan tan 2tan tan tan B CB A A=-.(1)求证:2222b c a +=;(2)求2abc 的取值范围.【变式演练】1.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已cos sin B b C =+. (1)求C 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形且c =22a b +的取值范围.2.(2022·湖南湘潭·高三开学考试)设ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A 为钝角,且tan bB a =.(1)探究A 与B 的关系并证明你的结论; (2)求cos cos cos A B C ++的取值范围.1.(2022·天津·高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知12,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值; (2)求sin B 的值; (3)求sin(2)A B -的值. 2.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知12313S S S B -+==.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C =,求b . 3.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-. (1)若2A B =,求C ; (2)证明:2222a b c =+4.(·浙江·高考真题(理))已知ABC 的内角,,A B C 所对的对边分别为,,a b c 1,且sin sin A B C +. (1)求c 的值;(2)若ABC 的面积为1sin 6C ,求角C 的大小.5.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos2A BA B=++.(1)若23C π=,求B ;(2)求222a b c +的最小值.6.(2020·山东·高考真题)小明同学用“五点法”作某个正弦型函数sin()0,0,2y A x A ωϕωϕπ⎛⎫=+>>< ⎪⎝⎭在根据表中数据,求:(1)实数A ,ω,ϕ的值;(2)该函数在区间35,44ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.7.(山东·高考真题)已知函数()2sin 2y x ϕ=+,x ∈R ,π02ϕ<<,函数的部分图象如下图,求(1)函数的最小正周期T 及ϕ的值: (2)函数的单调递增区间.8.(2021·天津·高考真题)在ABC ,角 ,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知sin :sin :sin 2A B C =b =(I )求a 的值; (II )求cos C 的值;(III )求sin 26C π⎛⎫- ⎪⎝⎭的值.9.(2021·全国·高考真题)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.10.(2021·北京·高考真题)在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B ;(2)再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,求BC 边上中线的长.条件①:c =;条件①:ABC 的周长为4+条件①:ABC11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中.3sin cos 64A A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭.(1)求角A ;(2)若8AC =,点D 是线段BC 的中点,DE AC ⊥于点E ,且DE =CE 的长.1.(2022·浙江省杭州学军中学模拟预测)已知函数()()sin y f x A x B ωϕ==++(其中A ,ω,ϕ,B 均为常数,且0A >,0>ω,ϕπ<)的部分图像如图所示.(1)求()f x 的解析式;(2)若5()126g x f x f x ππ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,,02x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,求()g x 的值域.2.(2022·全国·高三专题练习)已知向量(sin a x =,(1,cos )b x =.(1)若a b ⊥,求sin 2x 的值;(2)令()f x a b =⋅,把函数()f x 的图像上每一点的横坐标都缩短为原来的一半(纵坐标不变),再把所得的图像沿x 轴向左平移6π个单位长度,得到函数()g x 的图像,求函数()g x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()sin 0,2f x x πωϕωϕ⎛⎫=+>< ⎪⎝⎭,再从条件①、条件①、条件①这三个条件中选择两个作为一组已知条件,使()f x 的解析式唯一确定. (1)求()f x 的解析式;(2)设函数()()6g x f x f x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,求()g x 在区间0,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦π上的最大值.条件①:()f x 的最小正周期为π;条件①:()00f =;条件①:()f x 图象的一条对称轴为4x π=. 注:如果选择多组条件分别解答,按第一个解答计分.4.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()()()3,sin 26f x x x a a a g x x π⎛⎫=--+∈=+ ⎪⎝⎭R .(1)若()f x 为奇函数,求实数a 的值;(2)若对任意[]10,1x ∈,总存在20,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使()()12f x g x =成立,求实数a 的取值范围.5.(2023·全国·高三专题练习)已知函数()2sin 216f x x πω⎛⎫=++ ⎪⎝⎭.(1)若()()()12f x f x f x ≤≤,12min 2x x π-=,求()f x 的对称中心;(2)已知05ω<<,函数()f x 图象向右平移6π个单位得到函数()g x 的图象,3x π=是()g x 的一个零点,若函数()g x 在[],m n (m ,n R ∈且m n <)上恰好有10个零点,求n m -的最小值; 6、(2022·安徽·高三开学考试)记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且23,2b c B C ==.(1)求cos C ;(2)若5a =,求c .7.(2022·广西·模拟预测(文))设ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2cos 2sin c b A b A -=. (1)证明:()sin 2sin sin A B B A -=; (2)若3A B =,求B 的值.8.(2022·全国·高三专题练习)在①2cos cos c b B a A -=;①sin cos 2AA =;()sin a C C =,这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 的对边分别是,,a b c ,若__________.(填条件序号) (1)求角A 的大小;(2)若3a =,求ABC 面积的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.9.(2021·福建省华安县第一中学高三期中)在①π1cos cos 32B B ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭,①sin (sin sin )sin a A c C A b B +-=,tan tan A B =+这三个条件中,任选一个,补充在下面问题中.问题:在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,b =______________. (1)求角B ;(2)求a c +的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 10.(2022·山东烟台·三模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且22cos cos 2cos b a A C c A =+. (1)求角A ;(2)若4a =,求2c b -的取值范围.11.(2023·全国·高三专题练习)在ABC 中,点D 在边BC 上,3AB =,2AC =. (1)若AD 是BAC ∠的角平分线,求:BD DC ;(2)若AD 是边BC 上的中线,且AD =,求BC .12.(2022·全国·模拟预测(文))在①3cos210cos 10A A +-=,①sin cos A A -=①tan 2A =三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并作答.如果多选,则按第一个解答给分. 已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且______ (1)求cos A ;(2)sin sin B C 的最大值.。
三角形解的个数问题的解法优化
史博民
【期刊名称】《数学教学研究》
【年(卷),期】2018(37)5
【摘要】问题△ABC中,已知A,a,b,确定此三角形解的个数.1教材提供的解决方案(1)当A为直角或钝角时,若a>b,则有一解,若a≤b,则无解;(2)当A为锐角时,如表1所示.此方案虽逻辑清晰、思维严谨,但分类较为抽象、繁琐,不但不便于记忆更不易于运用.
【总页数】2页(P48-48)
【关键词】解的个数;三角形;优化;解法;ABC;钝角;锐角
【作者】史博民
【作者单位】甘肃省张掖市实验中学
【正文语种】中文
【中图分类】O123.1
【相关文献】
1.从归纳到贯通——谈三角形解的个数问题 [J], 李万斌
2.余弦定理在一类解三角形问题中的\"功\"与\"理\"\r——对已知\"两边一对角\"这类三角形的解法探究 [J], 杨亚军
3.三角形解的个数问题 [J],
4.“基本问题和基本方法”理念下的“三角形解的个数问题探究” [J], 侯木兰
5."基本问题和基本方法"理念下的"三角形解的个数问题探究" [J], 侯木兰
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专题三:等腰三角形多解问题1、已知一个等腰三角形两内角的度数比为1:4,则这个等腰三角形顶角的度数为。
2、等腰三角形的一个外角是80°,则其底角是。
3、已知等腰三角形的一个内角为75°,则它的顶角是。
4、若等腰三角形的一个内角是72°。
,则它的底角度数是。
5、若等腰三角形的一个内角比另一个内角的2倍少30°。
,则三内角度数分别为。
6、等腰三角形两边长分别为5和7,则此等腰三角形的周长为。
7、等腰三角形的周长为14,其一边长为4,那么它的底边为。
8、等腰三角形周长为20cm,—腰上的中线将其周长分为两部分,其中一部分比另一部分长2cm,则腰长为。
9、若等腰三角形一腰上的高等于腰的一半,则底角度数为。
10、等腰三角形一腰上的高与另一腰所成的夹角为45°。
,则这个等腰三角形的顶角度数为。
11、等腰三角形的腰长为2,面积为1,则顶角度数为。
12、在△ABC中,AB=AC,AB的垂直平分线与AC所在直线相交所得锐角为50°,则底角为。
13、在等腰三角形ABC中,AB=BC,∠BAC=20°,点D在直线BC上,且CD=AC,则∠ADC的度数为。
14、在等腰∆ABC中,AB=BC,点B与点B’关于AC所在直线对称,且∠BAB’=100°,则∠ABC=。
15、已知AD和BE是∆ABC的高,H是直线AD与直线BE的交点,BH=AC,则∠ABC=。
16、过等腰三角形ABC顶角的顶点A的一条直线,把等腰三角形ABC分成两个等腰三角形,则∠ABC=。
17、在∆ABC中,∠B=30°,∠C=50°,点D是BC边上一点,点F是射线BA上一点,DF与射线CA相交于点E,点G是EF的中点,若∠DEC=∠C,则∠CAG= 。
18、在∆ABC中, ∠ACB=90° ,AC=BC,以AC为一边,在同一平面内作等边∆ACD,连接BD,则∠ADB=。
正弦定理三角形解的个数问题1. 引言大家好,今天我们要聊的可是个既有趣又让人挠头的问题,那就是正弦定理在三角形解的个数上的奥秘。
听起来可能有点复杂,但别担心,我会把它说得通俗易懂。
正弦定理,简单说就是在一个三角形里,任意一边的长度与它对角的正弦值成比例。
想象一下,三角形就像我们生活中的各种关系,千变万化,却又有些固定的规则,今天就来看看这些规则背后的故事。
2. 正弦定理的基本概念2.1 正弦定理是什么?首先,正弦定理是个非常好用的工具。
当我们知道一个三角形的两边和一个角时,我们就能找到其他边和角。
是不是很酷?比如说,咱们有个三角形ABC,已知边a、b 和角C,这时候就可以用正弦定理来找出其他的边和角。
就像在拼图,先有几个关键的拼块,再把其他的慢慢拼上去,最后形成一个完整的图案。
2.2 为何解的个数很重要?那么,解的个数究竟有多重要呢?想象一下,你在计划一次旅行,手里有几种选择的路线。
每一条路线都能带你去不同的目的地,这就是三角形解的个数的重要性。
可能出现一个解、两个解,甚至没有解!每个解都代表了不同的可能性,仿佛生活中那些看似平常却充满变数的选择。
3. 解的个数分析3.1 一解、二解和无解的情况接下来,我们要深入探讨一下正弦定理带来的这些解的个数。
一开始,如果你有一个边和两个角,基本上可以确定出一个独特的解,没啥争议。
但是,假如你只有两个边和一个角,那就有点意思了。
有时候,你可能会得到两个解!就像是双胞胎,虽然看上去一样,却有着各自不同的命运。
再比如,如果你发现某个角的对边比其他边的长度大,那就可能没有解,简直像一场失落的约会,让人心碎。
3.2 三角形的不唯一性再往深了说,三角形的解并不总是那么简单。
想想你喜欢的电影,有时候结局不止一个!在正弦定理中,特别是在不规则的三角形中,解的个数可以变得复杂得多。
有时我们需要考虑三角形的内外角,甚至需要引入余弦定理来帮助我们。
这就像你在厨艺比赛中,突然发现你的秘方需要调配出两道菜,真是让人措手不及!所以,准备好应对各种情况,才能在这个数学的迷宫中游刃有余。
第 1 页 共 3 页解三角形专题2三角形解的个数问题1 已知下列三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,并指出有几解?(1) 78105a ,b ,A ==∠=(2) 102080a ,b ,A ==∠=(3) 1060b ,c C ==∠=(4) 630a ,A ==∠=答案:(1) 90A ∠>而a b <,故无解(2) 90A ,a b sin Ab ∠<<<,故有无解(3) c b >,故有一组解(4) 90A ,b sin A a b ∠<<<,故有两组解2在△ABC 中,A =45°,AB =3,则“BC=2”是“△ABC 只有一解且C =60°”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既为充分也不必要条件另解法法1:大角对大边在已知ABC ∆中的边长a ,b 和角A ,且已知a ,b 的大小关系,常利用正弦定理结合“大边对大角”来判断三角形解的个数,一般的做法如下,首先利用大边对大角,判断出角B 与角A 的大小关系,然后求出B 的值,根据三角函数的有界性求解.【例1】在ABC ∆中,已知a =b =45B =︒,求A 、C 及c .第 2 页 共 3 页解:由正弦定理,得sin sin a B A b ===4590B =︒<︒,b a <,∴60A =︒或120︒. 当60A =︒时,75C =︒,sin 75sin sin 452b Cc B ︒===︒; 当120A =︒时,15C =︒,sin sin b C c B ===. 点评:在三角形中,sin sin a b A B A B >⇔>⇔>这是个隐含条件,在使用时我们要注意挖掘. 法2:二次方程的正根个数一般地,在ABC ∆中的边长a ,b 和角A ,常常可对角A 应用余弦定理,并将其整理为关于c 的一元二次方程2222cos 0c bc A b a -+-=,若该方程无解或只有负数解,则该三角形无解;若方程有一个正数解,则该三角形有一解;若方程有两个不等的正数解,则该三角形有两解. 【例2】如图,在四边形ABCD 中,已知AD CD ⊥,10AD =,14AB =, 60BDA ∠=︒,135BCD ∠=︒,求BC 的长.解:在ABD ∆中,设BD x =,由余弦定理得2221410210cos60x x =+-⋅︒,整理得210960x x --=,解得16x =.由正弦定理,得sin 16sin30sin sin135BD CDB BC BCD ∠︒===∠︒ 点评:已知三角形两边和其中一边的对角,我们可以采用正弦定理或余弦定理求解,从上述例子可以看出,利用余弦定理结合二次方程来判断显得更加简捷.法3:画圆法已知ABC ∆中,A 为已知角(90≠︒),先画出A ,确定顶点A ,再在A 的一边上确定顶点C ,使AC边长为已知长度,最后以顶点C 为圆心,以CB 边长为半径画圆,看该圆与A 的另一边是否有交点,如果没有交点,则说明该三角形的解的个数为0;若有一个交点,则说明该三角形的解的个数为1;若有两个交点,则说明该三角形的解的个数为2.A BCD第 3 页 共 3 页 【例3】在ABC ∆中,60A ∠=︒,a =3b =,则ABC ∆解的情况( ) (A )无解 (B )有一解 (C )有两解 (D)不能确定 解:在A 的一边上确定顶点C ,使3AC b ==,作60CAD ∠=︒, 以顶点C 为圆心,以CB a ==AD 没有交点, 则说明该三角形的解的个数为0,故选A .A b Ca D。
专题17解三角形【母题来源一】【2020年高考全国Ⅱ卷理数】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】(1)利用正弦定理角化边,配凑出cos A 的形式,进而求得A ;(2)利用余弦定理可得到()29AC AB AC AB +-⋅=,利用基本不等式可求得AC AB +的最大值,进而得到结果.【解析】(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+【点睛】本题考查解三角形的相关知识,涉及到正弦定理角化边的应用、余弦定理的应用、三角形周长最大值的求解问题;求解周长最大值的关键是能够在余弦定理构造的等式中,结合基本不等式构造不等关系求得最值.【母题来源二】【2019年高考全国Ⅱ卷理数】ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b ac B ===,则ABC △的面积为_________.【答案】【解析】由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=,即212c =,解得c c ==-,所以2a c ==113sin 222ABC S ac B ==⨯=△【名师点睛】本题易错点往往是余弦定理应用有误或是开方导致错误.解答此类问题,关键是在明确方法的基础上,准确记忆公式,细心计算.本题首先应用余弦定理,建立关于c 的方程,应用,a c 的关系、三角形面积公式计算求解,本题属于常见题目,难度不大,注重了基础知识、基本方法、数学式子的变形及运算求解能力的考查.【母题来源三】【2018年高考全国Ⅱ理数】在ABC △中,5cos 25C =,1BC =,5AC =,则AB =A .BC .D .【答案】A【解析】因为2253cos 2cos 121,255C C ⎛⎫=-=⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎭所以22232cos 125215325AB BC AC BC AC C AB ⎛⎫=+-⋅=+-⨯⨯⨯-== ⎪⎝⎭,则,故选A.【名师点睛】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,灵活转化为边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.【命题意图】三角函数主要考查利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题,常与同角三角函数的关系、诱导公式、和差角公式,甚至三角函数的图象和性质等交汇命题,多以选择、填空、解答题的形式出现,属解答题中的低档题.预测今后的高考仍将以正弦定理、余弦定理,尤其是两个定理的综合应用为主要考点,可能与三角函数的图象和性质等交汇命题,重点考查计算能力以及应用数学知识分析和解决问题的能力.【命题规律】本考点一直是高考的热点,尤其是已知边角求其他边角,判断三角形的形状,求三角形的面积考查比较频繁,既有直接考查两个定理应用的选择题或填空题,也有考查两个定理与和差公式、倍角公式及三角形面积公式综合应用的解答题,解题时要掌握正、余弦定理及灵活运用,注意函数与方程思想、转化与化归思想在解题中的应用.【应试技巧】在ABC △中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,则1.正弦定理:sin sin sin a b c==A B C.2.常见变形sin sin sin 1,,,sin sin ,sin sin ,sin sin ;sin sin sin A a C c B b a B b A a C c A b C c B B b A a C c ======()2;sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin a b c a b a c b c a b c A B C A B A C B C A B C+++++======+++++()3::sin :sin :sin ;a b c A B C =()3.余弦定理三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍,即2222222222cos ,2cos 2cos .a b c bc A b a c ac B c a b ab C =+-=+-=+-,4.余弦定理的推论从余弦定理,可以得到它的推论222222222cos ,cos ,cos 222b c a c a b a b c A B C bc ca ab+-+-+-===5.三角形面积公式(1)三角形的高的公式:h A =b sin C =c sin B ,h B =c sin A =a sin C ,h C =a sin B =b sin A .(2)三角形的面积公式:S =21ab sin C ,S =21bc sin A ,S =21ca sin B.6.正弦定理可以用来解决两类解三角形的问题:(1)已知两角和任意一边,求其他的边和角;(2)已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角.4==.sin sin sin a b cR R ABC A B C()正弦定理的推广:,其中为△外接圆的半径7.三角形解的个数的探究(以已知a b ,和A 解三角形为例)(1)从代数角度来看:①若sin sin 1b AB=a>,则满足条件的三角形的个数为0,即无解;②若sin sin 1b A B=a =,则满足条件的三角形的个数为1;③若sin sin 1b A B=a<,则满足条件的三角形的个数为1或2.注:对于(3),由sin 0sin 1b AB=a<<可知B 可能为锐角,也可能为钝角,此时应由“大边对大角”“三角形内角和等于180°”等进行讨论.(2)从几何角度来看:①当A 为锐角时,一解一解两解无解②当A 为钝角或直角时,一解一解无解无解8.利用余弦定理解三角形的步骤【解题经验分享】1.对三角形中的不等式,要注意利用正弦、余弦的有界性进行适当“放缩”.2.在解实际问题时,需注意的两个问题(1)要注意仰角、俯角、方位角等名词,并能准确地找出这些角;(2)要注意将平面几何中的性质、定理与正、余弦定理结合起来,发现题目中的隐含条件,才能顺利解决.3.利用正弦定理与余弦定理解题时,经常用到转化思想一个是把边转化为角,另一个是把角转化为边,,具体情况应根据题目给定的表达式进行确定,不管哪个途径,最终转化为角的统一或边的统一,也是我们利用正弦定理与余弦定理化简式子的最终目标,对于两个定理都能用的题目,应优先考虑利用正弦定理,会给计算带来相对的简便,根据已知条件中边的大小来确定角的大小,此时利用正弦定理去计算较小边所对的角,可避免分类讨论,利用余弦定理的推论,可根据角的余弦值的正负直接确定所求角是有锐角还是钝角,但计算麻烦.1.(2020·河北新乐市第一中学高三)已知ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若222a b c bc =+-,4bc =,则ABC 的面积A .12B .1C .D .22.(2020·安徽省高三三模)在ABC 中,若3,120AB BC C ==∠= ,则AC =A .1B .2C .3D .43.(2020·横峰中学高三)在ABC 中,已知45A ∠=︒,AB =,且AB 边上的高为则sin C =A .1010BC .5D .54.(2020·广西壮族自治区高三)已知ABC 中,BC 边上的中线3AD =,4BC =,60BAC ∠=︒,则ABC ∆的周长为A 4+B .4+C .4+D .45.(2020·山东省高三)在ABC 中,cos cos A B +=,AB =当sin sin A B +取最大值时,ABC 内切圆的半径为A .3B .2C .13D .26.(2020·陕西省洛南中学高三)在ABC 中,若7a =,8b =,1cos 7B =-,则A ∠的大小为A .6πB .4πC .3πD .2π7.(2020·广东省深圳外国语学校高三月考)海伦公式是利用三角形的三条边的边长,,a b c 直接求三角形面积S 的公式,表达式为:+c2a b S p +==;它的特点是形式漂亮,便于记忆.中国宋代的数学家秦九韶在1247年独立提出了“三斜求积术”,虽然它与海伦公式形式上有所不同,但它与海伦公式完全等价,因此海伦公式又译作海伦-秦九韶公式.现在有周长为的△ABC 满足sin :sin :sin 2:A B C =,则用以上给出的公式求得△ABC 的面积为A .B .C .D .128.(2020·广东省深圳外国语学校高三月考)ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知3b a cosC sinC 3⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭,a 2=,c 3=,则角C =A .π3B .π6C .3π4D .π49.(2020·麻城市实验高级中学高三)锐角ABC ∆中,角,,A B C ,所对的边分别为,,a b c ,若()sin 04A B C π⎛⎫+++= ⎪⎝⎭,1b c ==,则角C 的大小为A .12πB .6πC .3πD .512π10.(2020·麻城市实验高级中学高三)《易经》包含着很多哲理,在信息学、天文学中都有广泛的应用,《易经》的博大精深,对今天的几何学和其它学科仍有深刻的影响.下图就是易经中记载的几何图形——八卦田,图中正八边形代表八卦,中间的圆代表阴阳太极图,八块面积相等的曲边梯形代表八卦田.已知正八边形的边长为10m ,阴阳太极图的半径为4m ,则每块八卦田的面积约为A .2114mB .257mC .254m D .248m 11.(2020·福建省高三)设ABC 内角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c .已知()4cos cos a c B b C -=,则cos B =______.12.(2020·青海省高三)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =4b =,120A =︒,则ABC 的面积为______.13.(2020·重庆市凤鸣山中学高三月考)ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3A π=,6a =,b =,则C =_______.14.(2020·四川省阆中中学高三二模)在ABC 中,若()22235a c b+=,则cos B 的最小值为______.15.(2020·全国高三月考)设ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若()2cos cos 0a c B b C ++=,且4ac =,则ABC 的面积为______.16.(2020·内蒙古自治区高三二模)在锐角ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2B Cb a B +⋅=⋅,且2c =,则锐角ABC 面积的取值范围是______.17.(2020·赣榆智贤中学高三)在ABC 中角A ,B ,C 的对边分別为a ,b ,c ,且352115cos cos cos bc A ac B ab C==,则cos C 的值为______.18.(2020·河南省高三月考)设ABC ∆的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足()222cos cos b a a B b A -=+,ABC ∆的周长为)51,则ABC ∆面积的最大值为______.19.(2020·福建省厦门外国语学校高三)如图所示,三个全等的三角形ABF 、BCD 、CAE V 拼成一个等边三角形ABC ,且DEF 为等边三角形,2EF AE =,设ACE θ∠=,则sin 2θ=______.20.(2020·江苏省高三)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其接圆半径为R .已知1c =,且△ABC 的面积()()22sin sin S R B A B A =-+,则a 的最小值为______.21.(2020·山东省高三二模)在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .若sin sin b A a C =,1c =,则b =______,ABC ∆面积的最大值为______.22.(2020·西藏自治区高三二模)在ABC 中,4a =,5b =,6c =,则cos A =________,ABC 的面积为________.23.(2020·浙江省杭州高级中学高三)在平面四边形ABCD 中,BC CD ⊥,135o B ∠=,AB =,AC =,5CD =,则sin ACB ∠=________,AD =________.24.(2020·广东省高三月考)已知锐角ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且sin cos cos b A A C =2cos A,则tan A =______;若2a =,则b c +的取值范围为______.25.(2020·浙江省高三)已知在ABC 中,1cos3B =,AB =,8AC =,延长BC 至D ,使2CD =,则AD =______,sin CAD ∠=______.26.(2020·山东省高三三模)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c )cos sin a b C c B -=.(Ⅰ)求角B ;(Ⅱ)若b =,sin 3sin A C =,求BC 边上的高.27.(2020·天津高三二模)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a 2+c 2=b 2105+ac .(1)求cosB 及tan 2B 的值;(2)若b =3,A 4π=,求c 的值.28.(2020·定远县育才学校高三)ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知()2cos c a B -=.(1)求角A ;(2)若2a =,求ABC 面积的取值范围.29.(2020·黑龙江省哈尔滨市第六中学校高三三模)在ABC ∆中,角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,已知()cos 2cos a C b c A =-.(1)求角A 的大小;(2)若a =,2b =,求ABC ∆的面积.30.(2020·全国高三月考)已知ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且57b c =,4cos 5A =,ABC 的面积21S =.(1)求边b 和c ;(2)求角B .31.(2020·广东省高三)在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足22sin 1cos22A B C +=-.(1)求出角C 的大小;(2)若ABC ,求ABC 的周长的最小值.32.(2020·湖北省高三)已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,其面积S 2224b c a +-=.(1)若a =b =cos B .(2)求sin (A +B )+sin B cos B +cos (B ﹣A )的最大值.33.(2020·四川省泸县五中高三二模)在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且22212cos 2B C a b c +⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.(1)求角C ;(2)若c =,求ABC ∆周长的最大值.34.(2020·六盘山高级中学高三)已知ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2A π≠,且满足()sin 220cos 0bc A B C ++=.(1)求ABC ∆的面积S ;(2)若24a S =,求c bb c +的最大值.35.(2020·宜宾市叙州区第一中学校高三二模)在ABC ∆中,角A ,B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,且3cos sin b A B=.(1)求A ;(2)若2a =,且()cos 2sin sin cos B C B C C -=-,求ABC ∆的面积.36.(2020·定西市第一中学高三)在锐角ABC 中,a =,________,(1)求角A ;(2)求ABC 的周长l 的范围.注:在①(cos ,sin ),(cos ,sin )2222A A A A m n =-= ,且12m n ⋅=- ,②cos (2)cos A b c a C -=,③11()cos cos(,()344f x x x f A π=--=这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并对其进行求解.37.(2020·天津耀华中学高三一模)在ABC △中,,,a b c 分别是三个内角,,A B C 的对边,若3,4,2b c C B ===,且a b ¹.(Ⅰ)求cos B 及a 的值;(Ⅱ)求cos 23B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭的值.38.(2020·山东省高三)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin sin sin cos cos cos A B C A B C+=+(1)若ABC 还同时满足下列四个条件中的三个:①7a =,②10b =,③8c =,④ABC 的面积S =(2)若3a =,求ABC 周长L 的取值范围.39.(2020·广东省金山中学高三三模)已知ABC 内接于单位圆,且()()112tanA tanB ++=,()1求角C()2求ABC 面积的最大值.40.(2020·梅河口市第五中学高三)已知a ,b ,c 分别是ABC 的内角A ,B ,C 的对边,()sin sin sin sin a A C b B c C -=-,点D 在边AB 上,1BD =,且DA =.(1)求角B 的大小;(2)若BCD 的面积为2,求b 的值.41.(2020·江苏省高三三模)△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若5(sin C sin B)5sin A 8sin B a b c--=+.(1)求cosC 的值;(2)若A =C ,求sinB 的值.42.(2020·湖南省高三三模)已知,,a b c 分别是ABC 内角,,A B C 的对边,()cos (cos cos )b a C c A B -=-,22b ac =.(1)求cos C ;(2)若ABC c .43.(2020·云南省云南师大附中高三)设ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且三个内角A 、B 、C 依次成等差数列.(1)若2sin sin sin B A C =,求角A ;(2)若ABC 为钝角三角形,且a c >,求21cos cos 2222A A C -+的取值范围.44.(2020·巩义市教育科研培训中心高三)已知ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,120C =︒.(1)若2a b =,求tan A 的值;(2)若ACB ∠的平分线交AB 于点D ,且1CD =,求ABC 的面积的最小值.45.(2020·甘肃省静宁县第一中学高三)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos cos c B b C =,BC 边上的高12AD =,4sin 5BAC ∠=.(1)求BC 的长:(2)过点A 作AE AB ⊥,垂足为A ,且CAE ∠为锐角,AE =sin ACE ∠.46.(2020·甘肃省民乐县第一中学高三)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2sin c b A b -=.(1)证明:2A B =.(2)若3cos 4B =,求sinC 的值.47.(2020·甘肃省高三)如图所示,ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且s 3c in os 3b C C a-=.(1)求A ;(2)若点P 是线段CA 延长线上一点,且3PA =,2AC =,6C π=,求PB .48.(2020·黑龙江省哈师大附中高三)在锐角ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且直线x C =为函数()22cos sin cos f x x x x x =--图象的一条对称轴.(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若kc a b ≥+恒成立,求实数k 的最小值.49.(2020·甘肃省西北师大附中高三)在ABC ∆中,角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,且)()2cos cos b A C π--=.(Ⅰ)求A 的值;(Ⅱ)若角,6B BC π=边上的中线AM =,求ABC ∆的面积.50.(2020·福建省厦门一中高三)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,33CD AB ==.(1)若CA CD =,且tan ABC ∠=ABC 的面积S ;(2)若2cos 4DAC ∠=,3cos 4ACD ∠=,求BD 的长.51.(2020·全国高三三模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边长分别等于a ,b ,c ,列举如下五个条件:①sin sin 2B C a B b +=;sin A A +=;③cos A +cos2A =0;④a =4;⑤△ABC 的面积等于.(1)请在五个条件中选择一个(只需选择一个)能够确定角A 大小的条件来求角A ;(2)在(1)的结论的基础上,再在所给条件中选择一个(只需选择一个),求△ABC 周长的取值范围52.(2020·山东省高三二模)在①222b ac a c +=+,②cos sin B b A =cos 2B B +=,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,_________,4A π=,b =(1)求角B ;(2)求ABC 的面积.。
第 1 页 共 3 页 解三角形专题2 三角形解的个数问题A 为锐角为锐角 A 为钝角或直角为钝角或直角图形图形关系关系 A<bsinAA=bsinA bsinA<a<b a ≥b a ≤b解的个数个数无解无解 一解一解 两解两解 一解一解 无解无解1 已知下列三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,并指出有几解?已知下列三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,并指出有几解?(1)78105a ,b ,A ==Ð= (2)102080a ,b ,A ==Ð= (3)105660b ,c ,C ==Ð= (4)23630a ,b ,A ==Ð= 答案答案:(1) :(1) 90A Ð>而a b <,故无解,故无解(2) 90A ,a b sin A b Ð<<<,故有无解,故有无解(3) c b >,故有一组解,故有一组解(4) 90A ,b sin A a b Ð<<<,故有两组解,故有两组解2在△ABC 中,A =45=45°,°,AB =3,则“BC=2”是“△ABC 只有一解且C =60=60°”的°”的°”的A .充分不必要条件.充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件.充要条件D .既为充分也不必要条件.既为充分也不必要条件另解法法1:大角对大边在已知ABC D 中的边长a ,b 和角A ,且已知a ,b 的大小关系,常利用正弦定理结合“大边对大角”边对大角”来判断三角形解的个数,一般的做法如下,首先利用大边对大角,判断出角B 与角A 的大小关系,然后求关系,然后求出B 的值,根据三角函数的有界性求解.的值,根据三角函数的有界性求解.【例1】在ABC D 中,已知3a =,2b =,45B =°,求A 、C 及c .解:由正弦定理,得sin 3sin 453sin 22a B Ab °===,∵4590B =°<°,b a <,∴60A =°或120°. 当60A =°时,75C =°,sin 2sin 7562sin sin 452b Cc B °+===°; 当120A =°时,15C =°,sin 2sin1562sin sin 452b Cc B °-===°. 点评:在三角形中,sin sin a b A B A B >Û>Û>这是个隐含条件,在使用时我们要注意挖掘.掘.法2:二次方程的正根个数一般地,在ABC D 中的边长a ,b 和角A ,常常可对角A 应用余弦定理,并将其整理为关于c 的一元的一元二次方程2222cos 0c bc A b a -+-=,若该方程无解或只有负数解,则该三角形无解;若方程有一个正数有一个正数解,则该三角形有一解;若方程有两个不等的正数解,则该三角形有两解.解,则该三角形有一解;若方程有两个不等的正数解,则该三角形有两解. 【例2】如图,在四边形ABCD 中,已知AD CD ^,10AD =,14AB=,60BDA Ð=°,135BCD Ð=°,求BC 的长.的长. 解:在ABD D 中,设BD x =,由余弦定理得2221410210cos60x x =+-×°, 整理得210960x x --=,解得16x =.由正弦定理,得sin 16sin3082sin sin135BD CDB BC BCD а===а.点评:已知三角形两边和其中一边的对角,我们可以采用正弦定理或余弦定理求解,从上述例子可以看出,例子可以看出,利用余弦定理结合二次方程来判断显得更加简捷.利用余弦定理结合二次方程来判断显得更加简捷.法3:画圆法已知ABC D 中,A 为已知角(90¹°),先画出A ,确定顶点A ,再在A 的一边上确定顶点C ,使AC边长为已知长度,边长为已知长度,最后以顶点最后以顶点C 为圆心,以CB 边长为半径画圆,边长为半径画圆,看该圆与看该圆与A 的另一边是否有A BC D交点,如果交点,如果没有交点,则说明该三角形的解的个数为0;若有一个交点,则说明该三角形的解的个数为1;若有两个若有两个交点,则说明该三角形的解的个数为2.【例3】在ABC D 中,60A Ð=°,6a =,3b =,则ABC D 解的情况(解的情况( ) (A )无解)无解 (B )有一解)有一解 (C )有两解)有两解 (D )不能确定)不能确定 解:在A 的一边上确定顶点C ,使3AC b ==,作60CAD Ð=°, 以顶点C 为圆心,以6CB a ==为半径画圆,看该圆与AD 没有交点,没有交点,则说明该三角形的解的个数为0,故选A .A b Ca D。
三角形解的个数问题《三角形解的个数问题》嘿,你知道三角形解的个数问题吗?这可真是个超级有趣又有点烧脑的事儿呢。
我记得有一次啊,我们数学老师在黑板上画了一些三角形的草图,然后就开始讲这个三角形解的个数。
当时我就想,不就是三角形嘛,能有多复杂呢?可等老师一讲,我才发现这里面的学问可大着呢。
咱们先来说说,啥时候三角形的解是唯一的。
就像我们搭积木一样,如果给你三条确定长度的小棒,只要这三条小棒的长度能满足一定的条件,那你只能搭出一种三角形。
比如说,三条边分别是3厘米、4厘米和5厘米。
这就像是一把钥匙只能开一把锁一样,这个三角形的形状和大小就被这三条边给确定得死死的,不会有第二种可能啦。
这时候,我们就说这个三角形有唯一解。
你想啊,如果边的长度都确定了,这个三角形就像是被定住了一样,还能有别的样子吗?肯定不能呀。
可是呢,事情没那么简单哦。
有时候三角形的解可不是唯一的呢。
比如说,已知一个角和两条边,这里面就有很多种情况啦。
就像你在一个大操场上,知道从一个点到另外两个点的距离,还有这两个点之间连线和某个方向的夹角。
这时候你去确定这三个点构成的三角形,可能就会有不同的结果。
我跟我同桌就经常讨论这个事儿。
我同桌特别聪明,他说就好比我们在玩捉迷藏,你知道了一部分关于藏起来的人的信息,但是这些信息可能会指向不同的地方。
我觉得他这个比喻特别形象呢。
当已知一个锐角,还有这个锐角的一条邻边和一条对边的时候,你得好好想想这个三角形到底有几种可能。
有时候你会发现好像有两个地方都能藏着那个“三角形”呢。
这就好比你有两个可能的藏身之处,到底哪个才是正确的呢?这就得根据边和角的具体大小关系来判断啦。
再说说已知两边和其中一边的对角的情况。
这就更像一场神秘的探索之旅了。
比如说,有两条边长度是固定的,然后有一个角是其中一条边的对角。
这时候这个三角形可能有一个解,也可能有两个解,甚至可能没有解哦。
这就像你要去寻找一个宝藏,你有了一些线索,但是这些线索可能会带你走向不同的结果。
一、内容和内容解析1.内容“解直角三角形中的数形结合”专题复习课包括图1本节课为第1课时,以解直角三角形及其应用为载体,在综合运用相关知识解决问题的过程中,提炼运用数形结合思想方法解题的操作步骤、作用、注意要点等.2.内容解析(1)地位和作用.代数和几何是初中数学的主要研究对象.数形结合是通过数与形的相互转化达到认识和解决问题的一种思想和方法.通过“以形助数”和“以数解形”,准确把握数与形的关联点,可以使抽象的问题形象化、直观的问题精细化,从而快速获取解题思路,逻辑清晰地解决问题.运用数形结合思想解决问题的过程也是学生发展直观想象、数学运算、数学抽象、逻辑推理、数学建模等素养的过程.数形结合在数学学习和研究中占有重要地位,它不仅是一种重要思想,也是一种常用的解题策略与方法.本节课是运用数形结合思想解决相关问题的专题复习课,从具体的锐角三角函数问题的解决开始,总结提炼数形结合思想方法的作用、操作步骤和注意要点,并用于解决综合性问题.锐角三角函数是数形结合的产物,它的概念的产生和应用都与图形有着密切的联系,在历年中考试题中都占有一定的比重.因此,学好本节课的内容对中考备考有重要作用.(2)概念的解析.运用数形结合思想方法解决问题的操作步骤、注收稿日期:2021-01-16基金项目:河南省教育科学规划2020年度一般课题——基于“互联网+信息技术”的初中数学解题教学实践研究(2020YB0980).作者简介:赵智勇(1963—),男,中学高级教师,主要从事中学数学教育教学研究.——“解直角三角形中的数形结合”专题复习教学及反思赵智勇摘要:文章以锐角三角函数知识内容为载体,着眼于数形结合思想方法的深层感悟,实现数与形的双向沟通.通过“解直角三角形中的数形结合”专题复习课的教学,引导学生概括数形结合解决问题的基本思路,体会其作用,归纳其注意要点;引导学生应用概括出的数形结合思想的基本思路解决问题,实现数形结合思想的巩固和迁移;引导学生融合不同的思想方法解决综合性问题,实现思想方法的融合.关键词:数形结合;锐角三角函数;专题复习;教学研究感悟数形结合思想发展数学核心素养··47意要点、作用如下.操作步骤:分析问题结构—构想数形关联—实施数形转换—获得问题答案.注意要点:考虑数形结合解决问题的必要性、可行性和简洁性;解决几何证明题需要几何直观分析、代数抽象分析对应进行;代数性质与几何图形的对应互换.作用:运用数形结合思想方法解决问题能够使抽象的问题形象化,使复杂的关系得到直观、具体的表示,对理解题意、挖掘题目中的各种信息、发现蕴含的条件和关系、获得解题的灵感和方法等都具有重要意义.(3)思想方法.数形结合的实质是把抽象的数量关系与直观的图形表示结合起来,或把几何中的定性结论转化为可计算的定量结果,或以直观图形辅助抽象的代数运算与推理.(4)知识类型.本专题内容属于程序性知识,还是策略性知识,由知识类型所决定.在教学中,教师要注重以问题为引导,以学生活动为主,在独立思考、合作交流中,师生共同提炼数形结合思想方法的操作步骤和核心要点,进一步体会数形结合思想方法的作用;在应用中注重引导学生用数形结合思想方法去分析问题和解决问题.(5)教学重点.基于以上分析,确定本节课的教学重点为:提炼数形结合思想解题的一般步骤和注意要点.二、目标和目标解析1.目标(1)通过解直角三角形及其应用问题,了解数形结合思想的内涵和作用.(2)经历问题解决过程,能抽象概括出用数形结合思想解决问题的操作步骤、注意要点和作用.(3)能正确进行数形互化,运用数形结合思想解决有一定综合性的问题,形成解题策略.2.目标解析达成目标(1)的标志:知道数形结合研究数的精确与形的直观之间的转化,可使解题思路变得简单明了,从而化繁为简、化难为易.达成目标(2)的标志:明确运用数形结合解决问题一般需要经历“分析、构想、建立、求解”四个步骤.数与形的对应转换是运用数形结合解决问题的关键,明确以形助数、以数解形的具体操作步骤.知道在运用数形结合解决问题时,要考虑可行性等,不能用形的显然替代推理论证,既需要进行几何直观分析,又需要通过符号抽象、运算和推理进行量化研究.达成目标(3)的标志:在解决相关问题的过程中,能有意识借助形的几何直观性来阐述数之间的普遍关系和一般规律,借助数的精确性阐述形的某些属性和一般规律;能运用数形结合思想方法解决一些有一定难度的中考试题.三、教学问题诊断分析1.已具备的认知基础学生已经学习了直角三角形的两锐角互余、勾股定理、锐角三角函数等知识,并能运用直角三角形的性质解直角三角形;经历了数轴、坐标系、函数等概念的学习,对数形结合有一定的认识,对数与形的对应和转换有一定的模仿经验,具有一定的解决问题的能力,这为本节课的学习奠定了基础.2.与本课目标的差距分析(知识、能力)初中生运用数形结合解决问题,需要具备以下能力:敏锐的观察能力;准确的语言表达能力;灵活的思维能力;较强的综合应用能力.运用数形结合思想解决有一定难度的综合问题时,需要进一步培养学生敏锐的观察能力和灵活的思维能力.3.可能存在的问题运用数形结合思想解决综合性较强的题目时,纵横联系的知识点多,这对学生的数形结合能力提出了较高的要求.对于某些问题,学生有可能误用形的直观替代严谨的推理论证,也可能抓不住数的特征构建适当的形.4.应对策略本节课需要通过具体实例多次展现数形结合的具体操作步骤,使学生获取更多活动经验,提升学生对数形结合思想的认识和理解.首先,创设问题情境,引导学生利用数形结合思想解决问题;其次,引导学··48生对上述问题分解并进行反思总结,组织学生进行思想方法的交流和一般性思考;最后,通过对例题进行有针对性地指导,使学生经历数形结合解决问题的过程,既进行几何直观分析,又对应进行代数抽象探究,提升学生的认知加工水平和解题能力.基于以上分析,确定本节课的教学难点为:进行数与形的等价转化,并运用数形结合思想解决有一定难度的综合问题.四、教学支持条件分析利用希沃白板制作课件、互动授课;借助希沃授课助手拍照上传、进行投屏等,灵活展示和点评学生的学习成果,呈现课堂细节;结合GeoGebra 软件辅助构图操作,提升课堂效率.五、教学过程设计1.课前检测——针对强化,提升实效检测题1:△ABC 在正方形网格中的位置如图2所示,则sin α的值为().(A )34(B )43(C )35(D )45A BCαACB图3图2补测题:△ABC 在正方形网格中的位置如图3所示,则sin B 的值为.检测题2:如图4,已知在Rt△ABC 中,∠C =90°,tan ∠DBC =13,AD =3,AB =5,则cos A 的值为.A C D B图4DA BC图5补测题:如图5,在Rt△ABC 中,∠C =90°,∠BAC =30°,延长CA 至点D ,使AD =AB ,则tan D 的值为.【设计意图】通过课前检测题,了解学生对本节课的相关基础知识的掌握情况,可以根据检测的结果决定是否需要补测题,为后续提炼数形结合步骤和要点及进一步利用数形结合解决问题做好铺垫.2.解决问题——经历过程,感悟应用问题1:如图6,已知在△ABC中,AB =BC =5,tan∠ABC =43.(1)求AC 的长;(2)设边BC 的垂直平分线与边AB 的交点为点D ,求AD AB的值.师生活动:教师引导学生审清题意,从数与形两个方面的关联分析问题.第(1)小题中,作高构建数所对应的形,根据形所对应的数量关系确定求AC 的长的方法(设未知数,将求AC 的长转化为解方程问题求解).第(2)小题中,从图形特征关联图形对应的数量关系,确定求比值的方法.在引导学生审题和分析问题的过程中,教师结合学生的回答给出如表1所示的数形关联表,然后通过追问使学生理解“图形的形状确定,则图形中对应的数量关系也随之确定”.因此,求图形中两条线段的比值时,不必关注具体的数量,而把目光聚焦到图形中元素间的数量关系上,则求解过程更为简捷.表1追问1:你是如何使用“tan∠ABC =43”这个条件的?AB C图6··49追问2:条件“边BC的垂直平分线与边AB的交点为点D”对应的图形和数量关系表达式是什么?追问3:若将“AB=BC=5”改为“AB=BC”,你还能求出ADAB的值吗?为什么?【设计意图】通过解决第(1)小题,使学生经历以数解形的思考与解决问题的过程,将图形信息转换为具体的数量关系,借助图形的直观性,增加问题解决的准确性,使问题求解更加简明.通过解决第(2)小题,使学生经历以形助数的思考与解决问题的过程,让学生感悟借助图形的几何直观来解决数的问题,常常可以避免复杂的推理计算,使问题化难为易,使抽象的问题具体化.解决问题后,借助数形关联表,通过问题串促进学生对解决问题的过程进行反思总结,提炼运用数形结合解决问题的一般步骤、注意要点和作用,提升学生的思维能力.3.交流提炼——合作交流,提炼方法问题2:结合课前检测和问题1,你能总结一下利用数形结合思想解决问题的一般步骤和作用吗?师生活动:引导学生回顾课前检测题2的问题解决过程,师生共同建立如表2所示的数形关联表.表2结合问题1的解决过程和如表1、表2所示的数形关联表,师生共同归纳上述问题的解题思路和方法,总结提炼数形结合的一般操作步骤、作用和转化策略.作用:实现数与形的相互转化,使抽象思维与形象思维相结合,从而化繁为简、化难为易.一般操作步骤如下.(1)分析问题结构——审题,得到数的关系和形的特征.(2)构想数形关联——从数的角度想象和表示图形特征,从形的角度想象和描述数量关系,找到数与形的关联点,如几何度量(如距离、角度等)或坐标.(3)实施数形转换——构建数所对应的形,对形所对应的数量或数量关系进行符号抽象、运算和推理.(4)获得问题答案——有逻辑地表达解题过程.转化策略:关注具有显著特征的对象,基于基本的几何度量(距离和角度)找出数量关系与几何图形的关联点.【设计意图】概括数学思想方法,需要把数形结合思想的操作过程模型化、程序化、一般化.组织学生相互讨论交流,进一步挖掘数形结合思想的本质内涵,使学生对数形结合思想的认识从内隐转化为外显,实现运用数形结合思想解决问题操作策略的明朗化. 4.迁移应用——知识迁移,能力拓展问题3:如图7,我国两艘海监船A,B在南海海域巡航.某一时刻,两船同时收到指令,立即前往救援遇险抛锚的渔船C.此时,B船在A船的正南方向5海里处,A船测得渔船C在其南偏东45°方向,B船测得渔船C在其南偏东53°方向.已知A船的航速为30海里/时,B船的航速为25海里/时,问C船至少要等待多长时间才能得到救援?(参考数据:sin53°≈45,cos53°≈35,tan53°≈43,2≈1.41.)图7AB45°53°C师生活动:学生按以下步骤进行独立探索,并在学案上构建数形关联表,解决问题3.第一步:分析问题结构.过点C作AB所在直线的垂线,垂足为点D,由已知AD=DC,∠CBD=53°,··50AB=5.根据两艘船的速度,求等待时间,就要求AC 和BC的长.已知两角和一边,求另外两条边的长,这其实就是解直角三角形问题.第二步:构想数形关联.当已知角和边的条件时,利用锐角三角函数解决问题,通常要构建直角三角形.第三步:实施数形转换.设未知数,根据图形结构列出方程.第四步:获得问题答案.检验解的意义,得到实际问题的答案.教师在学生的分析、思考过程中,关注学生对数形结合解决问题一般步骤的操作表现,并利用希沃授课助手(手机APP结合电脑端)对学生完成的较规范的数形关联表和解题过程进行拍照上传、展示点评.结合学生的思考,师生共同构建如表3所示的数形关联表,解决问题3.表3【设计意图】通过对问题3的解决,进一步明确运用数形结合解决问题的思考步骤和注意要点,感知数与形之间的关联性,挖掘数与形之间的联系,促使学生自觉运用数形结合思想,提升分析问题和解决问题的能力.问题4:如图8,在△ABC中,AB=AC,AD是边BC上的高,E是AB的中点,F是边AC上一个动点,EF与AD相交于点G,AC=10,cos∠DAC=45.当△AGF为等腰三角形时,求EG的长.师生活动:首先,引导学生关注问题中的特殊元素,如两个中点E,D,连接ED构造△AGF∽△DGE;其次,解题需要关注主要构图对象,借助GeoGebra软件中的“复选框”功能简化图形,最终将问题转化为“在△DEG中,DE=5,cos∠EDG=45,当△DEG为等腰三角形时,求EG的长”.再运用GeoGebra软件中的“滑动条”控制动点F在边AC上移动,通过分类讨论,师生共同构建如表4所示的数形关联表,利用数形结合解决问题.代数关系式由BD=DC,BE=EA,得△AGF∽△DGE.由△AGF为等腰三角形,得△DGE为等腰三角形.得DE=5,cos∠EDG=45情况1:DE=EG;情况2:DE=DG;情况3:EG=DG对应的几何图形EDG(舍去)情况1EGDEGD(方法1)(方法2)情况2EGDEGD(方法1)(方法2)情况3AEFGDB CEGD5表4AEFGDB C图8··51追问1:此题还有其他解法吗?追问2:“EG=ED”这种情况不存在,我们还可以怎样说明?追问3:当EG=DG时,E G的长有限制吗?【设计意图】通过对问题4的解决,以数形结合、分类讨论思想为基础,引导学生在分析问题、规划思路时,将目光聚焦在特殊的视角和特殊的对象(等腰、中点、平行线)上,根据已有的数学活动经验合理寻求解决问题的突破口,体会利用数形结合进行推理得到的结论具有一般性,掌握目标导向的认知策略,使学生进一步感知数与形之间的关联性,挖掘数与形之间的必然联系,提升分析问题和解决问题的能力.追问4:结合以上问题,你能总结一下利用数形结合解决问题的注意要点和转化策略吗?注意要点如下.(1)代数性质与几何图形要对应互换.(2)考虑数形结合解决问题的必要性、可行性和简洁性.(3)不能用图形的直观代替严密的逻辑推理,既需要几何直观分析,又需要进行对应的代数抽象分析.5.反思总结——回顾思考,深化思维(1)数形结合的作用是什么?(2)运用数形结合解决问题可以分为哪些步骤?(3)运用数形结合解决问题的过程中最关键是哪一步?需要注意什么?(4)你还有哪些收获?师生共同总结出如图9所示的框图.数形结合作用实现数与形的相互转化,使抽象思维与形象思维相结合化繁为简,化难为易1.分析问题结构2.构想数形关联3.实施数形转换4.获得问题答案转化策略:找出数量关系与几何图形的关联点操作步骤注意要点1.考虑数形结合解决问题的必要性、可行性和简洁性2.几何证明题需几何直观分析、代数抽象分析对应进行3.代数性质与几何图形的对应互换图9【设计意图】回顾本节课的学习历程,并再次总结数形结合思想的解题思路、操作步骤、要点和作用,深化学生对数形结合思想的理解,强化目标导向的认知策略.六、目标检测——自我检测,巩固反馈1.新冠肺炎疫情期间,教育部号召各地各类学生居家学习.为支持小明学习,妈妈特意买了新台灯.图10(1)是放置在水平桌面上的台灯,图10(2)是其侧面示意图(台灯底座高度忽略不计),其中灯臂AC=40cm,灯罩CD=30cm,AC 可以绕点A上下调节一定的角度,CD可以绕点C上下调节一定的角度.使用时发现:当灯臂与底座构成的夹角∠CAB=53°,∠ACD=157°时,台灯光线最佳.求光线最佳时点D到桌面的距离为多少?(结果保留一位小数.参考数据:sin53°≈45,cos53°≈35.)A BCD(2)(1)图102.如图11,在Rt△ABC中,∠C=90°,sin B=45,AC=4.D是BC的延长线上的一个动点,∠EDA=∠B,AE∥BC.当△ADE为等腰三角形时,求AE的长.AB C DE图11【设计意图】巩固利用数形结合思想解决问题的过程与方法,对应知应会的核心知识进行检测,为下节课的解题课奠定基础.通过解决问题,进一步体现数形结合思想应用的广泛性和有效性,提高学生对数学思想的感悟层次,提升学生分析问题和解决问题的能力,感受数形结合的育人价值.··52七、教学反思教学设计是静态的,而课堂生成是动态的.通过对数形结合的设计和实施教学,笔者认为,在教学中,教师引导学生感悟数形结合思想方法,发展数学学科核心素养应注意以下几点.1.进行单元整体教学从整体上把握教学内容,整体构思单元各课时的教学内容,注重知识的前后联系,以及对后续学习的重要作用,体现数学知识的整体性、逻辑的连贯性、思想的一致性和方法的一般性.在相互联系中引导学生感悟其中蕴涵的数学思想方法,发展学生的数学素养,有利于深化学生对数形结合思想的理解,培养理性精神和探究精神,提升中考数学备考能力.2.发挥一般观念的引领作用本节课的教学设计和实施是在一般观念的指导下,以数学知识的内在逻辑构建自然而然的研究过程.以解直角三角形内容为载体,根据题目条件和数学知识的内在逻辑关系设计系列问题串,自然引出数形关联表,利用问题串和数形关联表引导学生概括总结问题的解决思路和方法,提炼数形结合的作用、一般操作步骤、转化策略,形成基本套路,提升教学的整体性和思想性,帮助学生体会数形结合思想方法,使学生透过现象看本质,从复杂问题中抓住关键要素,从而化繁为简,形成数学的思维方式,提升发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力. 3.遵循数学思想方法教学的原理数学思想方法的学习要经历“解决问题—概括提炼—迁移应用—联系发展”这四个阶段.本节课以此为依据进行教学设计.首先,通过具体问题的解决,体会数形结合思想;其次,将如何分析问题结构、构想数形关联、实施数形转换这一操作过程显性化,明确其作用、操作步骤和要点,提炼和概括数形结合思想;最后,让学生用概括出来的数形结合思想解决新的问题,感悟利用数形结合解决问题的关键是从数的角度观察图形特征,从形的角度实现数量代换,找到数与形的关联点,使学生内化数形结合思想,形成数学活动的经验.例如,在回顾检测题2和问题1时,给表格加个题目“数形关联表”,在对照表格进行引导时用“数量关系关联的几何图形”和“几何图形关联的数量关系”等语言,可以促进学生使用“关联”进行概括.4.精选样例引导学生感悟数形结合思想方法,重要的是精选适当的题目,利用题目归纳操作流程.巩固操作流程可以利用相关的变式题目和拓展题目进行迁移训练,使学生在合作探究中内化数形结合的操作流程,在反思总结中形成有结构的知识经验.5.坚持以学为中心在以学生活动为主、以感悟数形结合思想为目标的复习教学中,教师需要注意鼓励学生积极思考、提出有价值的问题,关注学生是否能够用数学的思维方式观察、分析、解决问题,使学生感受数与形之间的相互转化,使抽象思维与形象思维相结合;合理运用信息技术手段,有利于增强学生的学习兴趣,提高课堂学习效果.教学时,若教师不揭示方法的本质,学生只会看到简单的数学操作,看不到问题的本质.数学思想是对数学知识的更高层次的概括与提炼,是培养学生的数学能力、发展数学学科核心素养的重要环节.数学思想方法的教学对解题教学具有十分重要的指导作用,有助于提升学生的解题能力和应用能力,发展学生的理性思维和科学精神,有效发挥数学学科的育人价值.参考文献:[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育数学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.[2]章建跃.章建跃数学教育随想录[M].杭州:浙江教育出版社,2017.[3]吴增生.科学用脑高效复习:初中数学总复习教学设计[M].杭州:浙江科技出版社,2018.[4]吴增生.整体建构核心素养导向下的总复习教学策略体系[J].中国数学教育(初中版),2019(7/8):3-11,37.[5]王华鹏.“四个理解”指导下的教学设计新思路:以“位似”教学设计为例[J].中国数学教育(初中版),2019(9):3-8,13.··53。
专题15 解三角形【母题来源一】【2019年高考全国Ⅱ卷文数】ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b sin A +a cos B =0,则B =___________. 【答案】3π4【解析】由正弦定理,得sin sin sin cos 0B A A B +=.(0,),(0,)A B ∈π∈π,sin 0,A ∴≠∴sin cos 0B B +=,即tan 1B =-,3.4B π∴=【名师点睛】本题考查利用正弦定理转化三角恒等式,渗透了逻辑推理和数学运算素养.采取定理法,利用转化与化归思想解题.本题容易忽视三角形内角的范围致误,三角形内角均在(0,π)范围内,化边为角,结合三角函数的恒等变化求角.【母题来源二】【2018年高考全国Ⅱ卷文数】在ABC △中,cos 2C =,1BC =,5AC =,则AB =A . BCD .【答案】A【解析】因为cos2C =,所以cos C =22cos 2C −1=2×2−1=35-.于是,在△ABC 中,由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2−2AC ×BC ×cos C =52+12−2×5×1×(35-)=32,所以AB =故选A.【名师点睛】本题主要考查二倍角公式、余弦定理,考查考生的运算求解力,考查的数学核心素养是数学运算.解三角形是近几年高考中的高频者点,将解三角形与其他知识巧妙地融合在一起,既体现了试题设计的亮点,又体现了对所学知识的交汇考查.【母题来源三】【2017年高考全国Ⅱ卷文数】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】由正弦定理可得1π2sin cos sin cos sin cos sin()sin cos 23B B AC C A A C B B B =+=+=⇒=⇒=. 故答案为π3. 【名师点睛】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,即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化. 第三步:求结果.【命题意图】三角函数解答题主要考查利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形的度量问题,常与同角三角函数的关系、诱导公式、和差角公式,甚至三角函数的图象和性质等交汇命题,多以解答题的形式出现,属解答题中的低档题.预测今后的高考仍将以正弦定理、余弦定理,尤其是两个定理的综合应用为主要考点,可能与三角函数的图象和性质等交汇命题,重点考查计算能力以及应用数学知识分析和解决问题的能力. 【命题规律】本考点一直是高考的热点,尤其是已知边角求其他边角,判断三角形的形状,求三角形的面积考查比较频繁,既有直接考查两个定理应用的选择题或填空题,也有考查两个定理与和差公式、倍角公式及三角形面积公式综合应用的解答题,解题时要掌握正、余弦定理及灵活运用,注意函数与方程思想、转化与化归思想在解题中的应用. 【应试技巧】在ABC △中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,则 1.正弦定理:sin sin sin a b c==A B C. 2.常见变形sin sin sin 1,,,sin sin ,sin sin ,sin sin ;sin sin sin A a C c B b a B b A a C c A b C c B B b A a C c ======()2;sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin a b c a b a c b c a b c A B C A B A C B C A B C+++++======+++++()3::sin :sin :sin ;a b c A B C =()3.余弦定理三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍,即2222222222cos ,2cos 2cos .a b c bc A b a c ac B c a b ab C =+-=+-=+-, 4.余弦定理的推论从余弦定理,可以得到它的推论222222222cos ,cos ,cos 222b c a c a b a b c A B C bc ca ab+-+-+-===5.三角形面积公式(1)三角形的高的公式:h A =b sin C =c sin B ,h B =c sin A =a sin C ,h C =a sin B =b sin A . (2)三角形的面积公式:S =21ab sin C ,S =21bc sin A ,S =21ca sin B. 6.正弦定理可以用来解决两类解三角形的问题:(1)已知两角和任意一边,求其他的边和角;(2)已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角.7.三角形解的个数的探究(以已知a b ,和A 解三角形为例) (1)从代数角度来看:①若sin sin 1b AB=a>,则满足条件的三角形的个数为0,即无解;②若sin sin 1b A B=a =,则满足条件的三角形的个数为1;③若sin sin 1b A B=a<,则满足条件的三角形的个数为1或2.注:对于(3),由sin 0sin 1b AB=a<<可知B 可能为锐角,也可能为钝角,此时应由“大边对大角”“三角形内角和等于180°”等进行讨论.(2)从几何角度来看:①当A 为锐角时,一解一解两解无解4===2.sin sin sin a b c R R ABC A B C()正弦定理的推广:,其中为△外接圆的半径②当A为钝角或直角时,一解一解无解无解8.利用余弦定理解三角形的步骤【解题经验分享】1.对三角形中的不等式,要注意利用正弦、余弦的有界性进行适当“放缩”.2.在解实际问题时,需注意的两个问题(1)要注意仰角、俯角、方位角等名词,并能准确地找出这些角;(2)要注意将平面几何中的性质、定理与正、余弦定理结合起来,发现题目中的隐含条件,才能顺利解决.3.利用正弦定理与余弦定理解题时,经常用到转化思想一个是把边转化为角,另一个是把角转化为边,,具体情况应根据题目给定的表达式进行确定,不管哪个途径,最终转化为角的统一或边的统一,也是我们利用正弦定理与余弦定理化简式子的最终目标,对于两个定理都能用的题目,应优先考虑利用正弦定理,会给计算带来相对的简便,根据已知条件中边的大小来确定角的大小,此时利用正弦定理去计算较小边所对的角,可避免分类讨论,利用余弦定理的推论,可根据角的余弦值的正负直接确定所求角是有锐角还是钝角,但计算麻烦.△中,角A,B,C的对边分别为a,1.【陕西省西安市2019届高三第三次质量检测数学试题】在ABCC=︒,则c=b,c,若ABC△的面积和周长分别为20,60A.7B.8C.5D.6【答案】A【解析】由题意可得,11sin sin6022ABC S ab C ab ==︒△,∴1sin602ab ︒=40ab =. ∵20a b c ++=,∴20c a b -=+.由余弦定理可得,()()222222cos60320120c a b ab a b ab c =+-︒=+-=--, 解得7c =.故选A .【名师点睛】本题考查利用余弦定理和面积公式解三角形.在运用余弦定理时常用到()2222a b a b ab +=+-.2.【陕西省汉中市略阳天津高级中学、留坝县中学、勉县二中等12校2019届高三下学期校际联考数学试题】在ABC △中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若2b c =,a =7cos 8A =,则ABC △的面积为AB .3C D 【答案】D【解析】在ABC △中,2227cos 28b c a A bc +-==,将2b c =,a =22246748c c c +-=, 解得:2c =,由7cos 8A =得sin A ==,所以,11sin 2422ABC S bc A ∆==⨯⨯=故选D.【名师点睛】三角形的面积公式常见形式有两种:一是12⨯(底⨯高),二是1sin 2bc A .借助12(底⨯高)时,需要将斜三角形的高与相应的底求出来;借助1sin 2bc A 时,需要求出三角形两边及其夹角的正弦值.3.【重庆市2019届高三学业质量调研抽测(第二次)4月二诊数学试题卷】在ABC △中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知3B π=,1cos 3A =,b =,则边c 的长为A. B.C.D.【答案】B【解析】因为1cos 3A =,()0,A ∈π,所以sin 3A =, 在ABC △中()11sin sin 323C A B =+=+=由正弦定理sin sin b c B C=,所以sin sin 6b c C B ===故选B.【名师点睛】本题考查了正弦定理解三角形,属于基础题.4.【辽宁省葫芦岛市普通高中2019届高三第二次模拟考试数学试题】在ABC △中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若ABC △为锐角三角形,且满足2sin 2tan (2sin cos 2)C A C C =+-,则等式成立的是 A .2b a = B .2a b =C .2A B =D .2B A =【答案】B【解析】依题意得()2sin 2sin cos 22cos cos 2cos A C C C C A =-+-,2sin sin 12cos cos C AC A=-,()2sin cos cos sin sin A C A C A +=,即sin 2sin A B =,由正弦定理得2a b =,故选B.【名师点睛】本小题主要考查同角三角函数的基本关系式、二倍角公式和两角和的正弦公式,考查三角形内角和定理以及正弦定理边角互化,属于基础题.5.【甘青宁2019届高三3月联考数学试题】在ABC △中,D 为AC 边上一点,若3BD =,4CD =,5AD =,7AB =,则BC =A. BC.D【答案】B【解析】在三角形ABD 中,由余弦定理得254996513cos 2577014A +-===⨯⨯.在三角形ABC 中,由余弦定理得BC ==故选B.【名师点睛】本小题主要考查利用余弦定理计算角的余弦值和边长,属于基础题.6.【宁夏石嘴山市第三中学2019届高三下学期三模考试数学试题】设ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2,a c A ===且b c <,则b =A .3B .C .2D 【答案】C【解析】因为cos A =,所以1sin 2A ==且6A π=,由正弦定理可得:sin sin a c A C=,即:212=,解得:sin 2C =,所以3C π=或23C π=,当3C π=时,362B πππ=π--=,此时B C >,与b c <矛盾,所以3C π=舍去. 当23C π=时,2366B πππ=π--=,由余弦定理可得:2222cos 4122242b ac ac B =+-=+-⨯⨯=, 所以2b =, 故选C.【名师点睛】本题主要考查了正弦定理及三角函数求值,还考查了余弦定理及分类思想,考查计算能力,属于中档题.7.【西南名校联盟重庆市第八中学2019届高三5月高考适应性月考卷(六)数学试题】ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若1,sin sin ,234A B C a π===,则ABC △的面积为___________.【解析】由正弦定理得sin ,sin sin 3sin 3a ab B Bc C C A A ====,所以164sin sin 33bc B C ==,从而1sin 2ABC S bc A ==△. 【名师点睛】本题考查了正弦定理、面积公式,正确使用公式是解题的关键.8.【辽宁省沈阳市东北育才学校2019届高三第八次模拟数学试题】在ABC △中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若222a b ab c ++=,且ABC △,则ab 的最小值为___________. 【答案】48【解析】在ABC △中222a b ab c ++=,结合余弦定理2222cos a b ab C c +-=, 可得1cos 2C =-,所以sin 2C =,1sin 2ab C =代入化简可得4ab c =, 代入222a b ab c ++=中可得222216a b a b ab +=-,因为222a b ab +≥,当且仅当a =b 时取等号,所以22216a b ab ab -≥,解不等式可得48ab ≥, 所以ab 最小值为48.【名师点睛】本题考查了余弦定理及三角形面积公式,不等式在求最值中的应用,属于中档题. 9.【黑龙江省哈尔滨市第三中学2019届高三第二次模拟数学试题】在锐角三角形ABC 中,a ,b ,c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且2sin c A =,c =ABC △的面积为,则a b +的值为___________. 【答案】52sin c A =2sin sin ,sin 0,sin A C A A C =≠∴=. 在锐角三角形ABC 中,可得3C π=.所以ABC △的面积1sin 2S ab C ===6ab =. 由余弦定理可得222222cos ()3()187c a b ab C a b ab a b =+-=+-=+-=, 解得5a b +=. 故答案为5.【名师点睛】本题主要考查了正余弦定理及三角形面积公式的应用,重点考查了计算能力,属于基础题. 10.【甘肃省白银市靖远县2019届高三第四次联考数学试题】在ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若1a =,且BC 边上的高等于tan A ,则ABC △的周长的取值范围为___________.【答案】(2,1+ 【解析】由题可知:11tan sin 22ABC S a A bc A ∆==, 故cos 1bc A =222221122b c a b c bc bc +-+-⇒⋅==,即223b c +=,又22222b c b c ++⎛⎫≥ ⎪⎝⎭,则b c +≤当且仅当b c =时,取等号.又1b c a +>=,则21a b c <++≤,所以ABC △的周长的取值范围为(2,1.故填(2,1.【名师点睛】本题考查解三角形中的周长最值问题的求解,关键是能够通过余弦定理建立等量关系,+的最大值,再利用三角形三边关系确定最小值,从而得到取值范围.从而求得b c。
已知两边及其一边的对角,判断三角形解的个数专题一:例题解析【例1】在ABC ∆中,60A ∠=︒,24=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(C )(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例2】在ABC ∆中,60A ∠=︒,33=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(B)(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例3】在ABC ∆中,60A ∠=︒,8=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(B)(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例4】在ABC ∆中,60A ∠=︒,a =,6=b ,则ABC ∆解的情况(A)(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例5】在ABC ∆中,090=∠A ,8=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(B )(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例6】在ABC ∆中,090=∠A ,5=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(A )(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例7】在ABC ∆中,0120=∠A ,8=a ,6=b ,则ABC ∆解的情况(B )(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定【例8】在ABC ∆中,0120=∠A ,6=a ,8=b ,则ABC ∆解的情况(A)(A)无解(B)有一解(C)有两解(D)不能确定二:类型总结三:强化练习1.判断下列说法,其中正确的是()A.a =7,b =14,A =30°有两解B.a =30,b =25,A =150°只有一解C.a =6,b =9,A =45°有两解D.b =9,c =10,B =60°无解2.在ABC ∆中,根据下列条件解三角形,其中有一解的是()A.b=7,c=3,C=30°B.b=5,c=4,B=45°C.a=6,b=6,B=60°D.a=20,b=30,A=30°3.在ABC ∆中,a =80,b =100,A =45°,则此三角形解的情况是()A.一解B.两解C.一解或两解D.无解4.若满足 60=∠ABC ,12=AC ,k BC =的ABC ∆恰有一个,那么k 的取值范围是()A.38=k B.120≤<k C.12≥k D.120≤<k 或38=kA 为锐角A 为钝角或直角图形关系a <bsinA a =bsinAbsinA<a<b a ≥b a ≤b ba >解的个数无解一解两解一解无解一解5.在△ABC 中,a =x ,b =2,B =45°,若△ABC 只有无解,则x 的取值范围为________;若△ABC 只有一解,则x 的取值范围为________;若△ABC 只有两解,则x 的取值范围为________。
解三角形专题2
三角形解的个数问题
A 为锐角 A 为钝角或直角
图形
关系 A<bsinA
A=bsinA bsinA<a<b a ≥b a ≤b
解的
个数
无解 一解 两解 一解 无解
1 已知下列三角形中的两边及其中一边的对角,判断三角形是否有解,并指出有几解?
(1) 78105a ,b ,A ==∠=
(2) 102080a ,b ,A ==∠=
(3) 105660b ,c ,C ==∠=
(4) 23630a ,b ,A ==∠=
答案:(1) 90A ∠>而a b <,故无解
(2) 90A ,a b sin A b ∠<<<,故有无解
(3) c b >,故有一组解
(4) 90A ,b sin A a b ∠<<<,故有两组解
2在△ABC 中,A =45°,AB =3,则“BC=2”是“△ABC 只有一解且C =60°”的
A .充分不必要条件
B .必要不充分条件
C .充要条件
D .既为充分也不必要条件
另解法
法1:大角对大边
在已知ABC ∆中的边长a ,b 和角A ,且已知a ,b 的大小关系,常利用正弦定理结合“大边对大角”
来判断三角形解的个数,一般的做法如下,首先利用大边对大角,判断出角B 与角A 的大小关系,然后求
出B 的值,根据三角函数的有界性求解.
【例1】在ABC ∆
中,已知a =
b =45B =︒,求A 、C 及
c .
解:由正弦定理,
得sin sin 2a B A b ===,∵4590B =︒<︒,b a <,∴60A =︒或120︒. 当60A =︒时,75C =︒
,sin 75sin sin 452b C c B ︒=
==︒; 当120A =︒时,15C =︒
,sin sin b C c B ===. 点评:在三角形中,sin sin a b A B A B >⇔>⇔>这是个隐含条件,在使用时我们要注意挖掘.
法2:二次方程的正根个数
一般地,在ABC ∆中的边长a ,b 和角A ,常常可对角A 应用余弦定理,并将其整理为关于c 的一元
二次方程2222cos 0c bc A b a -+-=,若该方程无解或只有负数解,则该三角形无解;若方程有一个正数
解,则该三角形有一解;若方程有两个不等的正数解,则该三角形有两解. 【例2】如图,在四边形ABCD 中,已知AD CD ⊥,10AD =,14AB =
, 60BDA ∠=︒,135BCD ∠=︒,求BC 的长.
解:在ABD ∆中,设BD x =,由余弦定理得2221410210cos60x x =+-⋅︒,
整理得210960x x --=,解得16x =.
由正弦定理,得sin 16sin30sin sin135BD CDB BC BCD ∠︒===∠︒
点评:已知三角形两边和其中一边的对角,我们可以采用正弦定理或余弦定理求解,从上述例子可以看出,
利用余弦定理结合二次方程来判断显得更加简捷.
法3:画圆法
已知ABC ∆中,A 为已知角(90≠︒),先画出A ,确定顶点A ,再在A 的一边上确定顶点C ,使AC
边长为已知长度,最后以顶点C 为圆心,以CB 边长为半径画圆,看该圆与A 的另一边是否有
A B C D
交点,如果
没有交点,则说明该三角形的解的个数为0;若有一个交点,则说明该三角形的解的个数为1;若有两个
交点,则说明该三角形的解的个数为2.
【例3】在ABC ∆中,60A ∠=︒
,a =3b =,则ABC ∆解的情况( ) (A )无解 (B )有一解 (C )有两解 (D
)不能确定 解:在A 的一边上确定顶点C ,使3AC b ==,作60CAD ∠=︒,
以顶点C 为圆心,以CB a ==AD 没有交点,
则说明该三角形的解的个数为0,故选A .
A b
C a D。