专题8 解三角形(教师版)
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单元(或主题)教学设计模板以下内容、形式均只供参考,参评者可自行设计。
教学过程既可以采用表格式描述,也可以采取叙事的方式。
如教学设计已经过实施,则应尽量采用写实的方式将教学过程的真实情景以及某些值得注意和思考的现象和事件描述清楚;如教学设计尚未经过实施,则应着重将教学中的关键环节以及教学过程中可能出现的问题及处理办法描述清楚。
表格中所列项目及格式仅供参考,应根据实际教学情况进行调整。
问题,体验数学在解决实际问题中的作用,提升学生数学抽象、数学建模、直观想象、数学运算的数学核心素养。
重点:掌握正弦定理、余弦定理及面积公式,并能正确应用定理解三角形难点:能应用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些测量与几何计算有关的实际问题。
3.单元(或主题)整体教学思路(教学结构图)第一课时,正弦定理及可以解决的问题第二课时,余弦定理及可以解决的问题第三课时,三角形内角和定理、正弦定理、余弦定理的选择第1课时教学设计课题正弦定理课型新授课□章/单元复习课□专题复习课√习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□1.教学内容分析本课时是解三角形复习课的起始课,由实际问题出发引起学生对定理及变形的回忆,提升学生数学建模、直观想象的核心素养;由几个典型的例题,归纳出正弦定理可以解决的类型,再由定理本身出发再次分析定理可以解决的类型,提升学生逻辑推理、数学运算的核心素养,提高学生对数学符号解读的能力。
再析定理,进而推出“三角形面积公式”,提升学生逻辑推理的核心素养。
3、你还有哪些收获?活动意图说明对于本节课的重点内容强化提问,既检测又强化重点。
“你还有哪些收获”,希望学生能够答出:三角形面积公式、SSA 的情况可能出现两解、取舍的方法、方程和数形结合的思想方法等。
环节六:课堂检测教的活动61、 在中,已知 45,30,10A C c cm ︒︒===,求a 边. 2、 在△ABC 中,π32,6,2===B b c ,求∠A 。
专题08 内外角平分线问题类型一一内一外求角1.如图∠ACD是△ABC的外角,∠A=40°,BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,且BE,CE交于点E.(1)求∠E的度数;(2)请猜想∠A与∠E之间的数量关系,不用说明理由.【答案】(1)∠E=20°;(2)∠A=2∠E.【解析】【分析】(1)根据角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形外角的性质进行解答即可;(2)根据(1)中的推导过程进行推论即可.【详解】(1)∵BE平分∠ABC,CE平分∠ACD,∴∠ABC=2∠CBE,∠ACD=2∠DCE,由三角形的外角性质得,∠ACD=∠A+∠ABC,∠DCE=∠E+∠CBE,∴∠A+∠ABC=2(∠E+∠CBE),∴∠A =2∠E ,∵∠A =40°,∴∠E =20°.(2)∠A =2∠E .理由如下:∵BE 平分∠ABC ,CE 平分∠ACD ,∴∠ABC =2∠CBE ,∠ACD =2∠DCE ,由三角形的外角性质得,∠ACD =∠A +∠ABC ,∠DCE =∠E +∠CBE ,∴∠A +∠ABC =2(∠E +∠CBE ),∴∠A =2∠E ,【点睛】本题考查了角平分线的定义,三角形内角和定理,三角形外角的性质,熟练掌握以上知识点是解本题的关键.2.如图,在△ABC 中,∠A =30°,E 为BC 延长线上一点,∠ABC 与∠ACE 的平分线相交于点D ,则∠D 等于( )A .10°B .15°C .20°D .30°【答案】B【解析】【分析】先根据角平分线的定义得到12Ð=Ð,34Ð=Ð,再根据三角形外角性质得1234A Ð+Ð=Ð+Ð+Ð,13D Ð=Ð+Ð,则2123A Ð=Ð+Ð,利用等式的性质得到12D A Ð=Ð,然后把A Ð的度数代入计算即可.【详解】解答:解:∵ABC Ð的平分线与ACE Ð的平分线交于点D ,∴12Ð=Ð,34Ð=Ð,∵ACE A ABCÐ=Ð+Ð,即1234A Ð+Ð=Ð+Ð+Ð,∴2123AÐ=Ð+Ð,∵13DÐ=Ð+Ð,∴11301522D AÐ=Ð=´°=°.故选:B.【点睛】本题考查了三角形内角和定理和三角形外角性质、角平分线的性质等,根据三角形内角和是180°和三角形外角性质进行分析是解题关键.3.如图,△ABC的外角∠ACD的平分线CP与内角∠ABC平分线BP交于点P,若∠BPC=40°,则∠BAC的度数是____________.【答案】80°.【解析】【详解】试题分析:根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠ACD=∠A+∠ABC,∠PCD=∠P+∠PCB,根据角平分线的定义可得∠PCD=12∠ACD,∠PBC=12∠ABC,然后整理得到∠PCD=12∠A,再代入数据计算即可得解.在△ABC中,∠ACD=∠A+∠ABC,在△PBC中,∠PCD=∠P+∠PCB,∵PB、PC分别是∠ABC和∠ACD的平分线,∴∠PCD=12∠ACD,∠PBC=12∠ABC,∴∠P+∠PCB=12(∠A+∠ABC)=12∠A+12∠ABC=12∠A+∠PCB,∴∠PCD=12∠A,∴∠BPC=40°,∴∠A=2×40°=80°,即∠BAC=80°.考点:三角形内角和定理.4.如图△ABC,BD平分∠ABC且与△ABC的外角∠ACE的角平分线交于点D,若∠ABC=m°,∠ACB=n°,求∠D 的度数为()A.90°+12m°-12n°B.90°-12m°+12n°C.90°-12m°-12n°D.不能确定【答案】C【解析】【分析】由角平分线分别求出∠DBC和∠ACD,然后在△BCD中利用三角形内角和定理可求出∠D.【详解】∵BD平分∠ABC∴∠DBC=12∠ABC=12m°∵∠ACB=n°∴∠ACE=180°-n°又∵CD平分∠ACE∴∠ACD=12∠ACE=()111809022-=-o o o on n在△BCD中,∠DBC=12m°,∠BCD=∠ACB+∠ACD=1902+o o n,∴∠D=1111180DBC BCD=180********æö-Ð-Ð--+=--ç÷èøo o o o o o o o m n m n 故选C.【点睛】本题考查三角形中的角度计算,熟练运用三角形内角和定理是关键.5.如图,在ABC V 中,点D 在边BA 的延长线上,∠ABC 的平分线和∠DAC 的平分线相交于点M ,若∠BAC =80°,∠AB C =40°,则∠M 的大小为( )A .20°B .25°C .30°D .35°【答案】C【解析】【分析】先由80,BAC Ð=° 结合角平分线求解,,MAC MAB ÐÐ 再利用角平分线与40,ABC Ð=°求解ABM Ð,利用三角形的内角和定理可得答案.【详解】解:∵∠BAC=80°,∴100,DAC Ð=°AM Q 平分,DAC Ð150,2MAC DAC \Ð=Ð=° 130,BAM BAC MAC \Ð=Ð+Ð=°Q ∠ABC=40°,BM 平分ABC Ð,∴∠ABM=20°,∴∠M=1802013030,°-°-°=°故选:C .【点睛】本题考查了角平分线的性质,三角形的内角和定理,邻补角的定义,熟记定理和概念是解题的关键.6.如图,已知BD 为ABC V 中ABC Ð的平分线,CD 为ABC V 的外角ACE Ð的平分线,与BD 交于点D .若∠ABD =20°,50ACD Ð=°,则A D Ð+Ð=( )A .70°B .90°C .80°D .100°【答案】B【解析】【分析】根据角平分线定义求出∠DCE 、∠ACE 、∠DBC ,根据三角形外角性质求出∠A 、∠D ,即可求出答案.【详解】解:∵∠ABC 的平分线与∠ACB 的外角平分线交于D ,∠ABD =20°,∠ACD =55°,∴∠ABD =∠DBC =12∠ABC =20°,∠ACD =∠DCE =12∠ACE =50°,∴∠ABC =40°,∠ACE =100°,∴∠A =∠ACE -∠ABC =60°,∠D =∠DCE -∠DBC =50°-20°=30°,∴∠A +∠D =90°,故选:B .【点睛】本题考查了三角形的外角的性质,角平分线的性质,熟练掌握性质定理是解题的关键.7.如图所示,在Rt ABC △中,∠ACB=90°,∠CAB=60°,∠ACB 的角平分线与∠ABC 的外角平分线交于E 点,则∠AEB=( )A .50°B .45°C .40°D .35°【答案】B【解析】【分析】过点E 作ED BC ^,EH AB ^,EF AC ^,利用角平分线性质结合三角形内角和即可得出答案.【详解】解:如图所示,过点E 作ED BC ^,EH AB ^,EF AC ^,∴BE ,CE 是角平分线,∴ED EH =,ED EF =.∴EH EF =.∵EH AB ^,EF AC ^,∴AE 是BAF Ð的角平分线.∵60CAB Ð=°,∴30CBA Ð=°,60=°∠BAE ,∴75ABE Ð=°,由三角形内角和可得:45AEB Ð=°.故答案为:45.【点评】本题考查的知识点是角平分线性质,综合利用角平分线的性质是解此题的关键.8.如图,在△ABC 中,∠A =80°,∠ABC 与∠ACD 的平分线交于点A 1,得∠A 1,∠A 1BC 与∠A 1CD 的平分线相交于点A 2,得∠A 2,⋯,∠A 3BC 与∠A 3CD 的平分线相交于点A 4,得∠A 4,则∠A 4的度数为( )A .5°B .10°C .15°D .20°【答案】A【解析】【分析】根据角平分线的定义,三角形的外角性质及三角形的内角和定理可知11118022A A Ð=Ð=´°,212118022A A Ð=Ð=´°,¼,依此类推可知4A Ð的度数【详解】解:ABC ÐQ 与ACD Ð的平分线交于点1A ,11118022A ACD ACB ABC \Ð=°-Ð-Ð-Ð,11180()(180)22ABC A A ABC ABC =°-Ð+Ð-°-Ð-Ð-Ð,11804022A =Ð=´°=°,同理可得,21211802022A A Ð=Ð=´°=°,¼4480521A \Ð=´°=°.故选:A .【点睛】本题是找规律的题目,主要考查了三角形的外角性质及三角形的内角和定理,同时考查了角平分线的定义.解答的关键是掌握外角和内角的关系.类型二 内外角分线进阶9.如图,在四边形ABCD 中,∠DAB 的角平分线与∠ABC 的邻补角的平分线相交于点P ,且∠D +∠C =210°,则∠P =( )A .10°B .15°C .30°D .40°【答案】B【解析】【分析】利用四边形内角和是360°可以求得150DAB ABC Ð+Ð=°.然后由角平分线的性质,邻补角的定义求得 PAB ABP Ð+Ð的度数,所以根据ABP D 的内角和定理求得P Ð的度数即可.【详解】解:210D C Ð+Ð=°Q ,360DAB ABC C D Ð+Ð+Ð+Ð=°,150DAB ABC \Ð+Ð=°.又DAB ÐQ 的角平分线与ABC Ð的外角平分线相交于点P ,111(180)90()165222PAB ABP DAB ABC ABC DAB ABC \Ð+Ð=Ð+Ð+°-Ð=°+Ð+Ð=°,180()15P PAB ABP \Ð=°-Ð+Ð=°.故选:B .【点睛】本题考查了三角形内角和定理、多边形的内角与外角.熟知“四边形的内角和是360°”是解题的关键.10.如图,在V ABC 中,∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O ,延长BO 与∠ACB 的外角平分线交于点D ,若∠DOC =48°,则∠D =_____°.【答案】42【解析】【分析】根据角平分线的定义和三角形的内角和定理即可得到结论.【详解】解:∵∠ABC 和∠ACB 的角平分线交于点O ,∴∠ACO =12∠ACB ,∵CD 平分∠ACE ,∴∠ACD =12∠ACE ,∵∠ACB +∠ACE =180°,∴∠OCD =∠ACO +∠ACD =12(∠ACB +∠ACE )=12×180°=90°,∵∠DOC =48°,∴∠D =90°﹣48°=42°,故答案为:42.【点睛】本题考查了角平分线和三角形内角和,解题关键是熟练运用相关性质进行计算求角.11.如图,等腰ABC V 中,顶角42A Ð=°,点E ,F 是内角ABC Ð与外角ACD Ð三等分线的交点,连接EF ,则BFC Ð=_________°.【答案】14【解析】【分析】根据等腰三角形的性质和三角形的内角和定理可求∠ABC 和∠ACB ,再根据三角形外角的性质可求∠ACD ,再根据三等分线的定义与和差关系可求∠FBC 和∠BCF ,再根据三角形的内角和定理可求∠BFC .【详解】解:∵等腰△ABC 中,顶角∠A=42°,∴∠ABC=∠ACB=12×(180°-42°)=69°,∴∠ACD=111°,∵点E,F是内角∠ABC与外角∠ACD三等分线的交点,∴∠FBC=13×69°=23°,∠FCA=23×111°=74°,∴∠BCF=143°,∴∠BFC=180°-23°-143°=14°.故答案为:14.【点睛】本题考查了等腰三角形的性质,三角形内角和定理以及三角形外角的性质,解答此题的关键是找到角与角之间的关系.12.如图,在△ABC中,∠A=96°,延长BC到D,∠ABC与∠ACD的平分线相交于点A1,则∠A1=__,若∠A1BC 与∠A1CD的平分线相交于点A2,则∠A2=__,…,以此类推,则∠An﹣1BC与∠An﹣1CD的平分线相交于点An,则∠An的度数为__.【答案】 48°, 24°, 96°×1 (2n【解析】【分析】利用角平分线的定义和三角形内角与外角的性质计算.【详解】解:∵A1B、A1C分别平分∠ABC和∠ACD,∴∠ACD=2∠A1CD,∠ABC=2∠A1BC,而∠A1CD=∠A1+∠A1BC,∠ACD=∠ABC+∠A,∴∠A=2∠A1=96°,∴∠A1=48°,同理可得∠A1=2∠A2,即∠A=2×2∠A2=96°,∴∠A2=24°,∴∠A=2n n AÐ,∴1962nnAæöÐ=°´ç÷èø.故答案为48°,24°,96°×1 ()2n.【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和的性质,角平分线的定义,熟记性质并准确识图然后求出后一个角是前一个角的一半是解题的关键.13.如图,在五边形ABCDE中,∠A+∠B+∠E=310°,CF平分∠DCB,FC的延长线与五边形ABCDE外角平分线相交于点P,求∠P的度数【答案】∠P=25°.【解析】【分析】延长ED,BC相交于点G.由四边形内角和可求∠G=50°,由三角形外角性质可求∠P度数.【详解】解:延长ED,BC相交于点G.在四边形ABGE中,∵∠G=360°-(∠A+∠B+∠E)=50°,∴∠P=∠FCD-∠CDP=12(∠DCB-∠CDG)=1 2∠G=12×50°=25°.【点睛】本题考查了三角形内角和定理,三角形角平分线性质,外角的性质,熟练运用外角的性质是本题的关键.类型三综合解答14.如图,∠XOY=90°,点A,B分别在射线OX,OY上移动,BE是∠ABY的平分线,BE的反向延长线与∠OAB的平分线相交于点C,试问∠ACB的大小是否发生变化,如果不变,求出∠C的度数.【答案】不变,45°【解析】【分析】根据角平分线的定义、三角形的内角和、外角性质求解.【详解】解:∵∠ABY=90°+∠OAB,AC平分∠OAB,BE平分∠ABY,∴∠4=12∠ABY=12(90°+∠OAB)=45°+12∠OAB,即∠4=45°+∠1,又∵∠4=∠C+∠1,∴∠C=45°.【点睛】本题考查的是三角形内角与外角的关系,解答此题目要注意:①求角的度数常常要用到“三角形的内角和是180°”这一隐含的条件;②三角形的外角通常情况下是转化为内角来解决.15.如图,∠CBF, ∠ACG是△ABC的外角, ∠ACG的平分线所在的直线分别与∠ABC,∠CBF的平分线BD,DE交于点D,E.(1)∠DBE 的度数;(2)若∠A=70,求∠D 的度数;(3)若∠A=a ,求∠E 的度数(用含a 的式子表示).【答案】(1)90DBE Ð=°;(2)35D Ð=°;(3)1902E a Ð=°-【解析】【分析】(1)根据角平分线的定义可得11,,22DBC ABC EBC FBC Ð=ÐÐ=Ð 再根据平角的定义可得出结论;(2)根据角平分线的定义可得11,,22DCG ACG DBC ABC Ð=ÐÐ=Ð 再根据三角形外角的性质可推出2A D Ð=Ð则可求出∠D 的度数;(3)由第(2)问的结论可知1122D A a Ð=Ð=,再加上第(1)问的结论90DBE Ð=°,则可表示出∠E 的度数.【详解】(1)∵BD 平分ABC Ð,BE 平分,FBC Ð∴11,,22DBC ABC EBC FBC Ð=ÐÐ=Ð∵180ABF Ð=°∴1()902DBE DBC EBC ABC FBC Ð=Ð+Ð=Ð+Ð=°(2)∵CD 平分ACG Ð, BD 平分ABCÐ∴11,,22DCG ACG DBC ABC Ð=ÐÐ=Ð∵ACG A ABC Ð=Ð+Ð∴22DCG A DBCÐ=Ð+Ð∵DCG D DBCÐ=Ð+Ð∴222DCG D DBCÐ=Ð+Ð∴2A DÐ=Ð∴11703522D A Ð=Ð=´°=°(3)由(2)知1122D A a Ð=Ð=∵90DBE Ð=°∴1902E a Ð=°-【点睛】本题主要考查角平分线的定义及三角形外角的性质,掌握角平分线的定义及三角形外角的性质是解题的关键.16.已知,在四边形ABCD 中,∠F 为四边形ABCD 的∠ABC 的平分线及外角∠DCE 的平分线所在的直线构成的锐角,若∠A =α,∠D =β,(1)如图①,当α+β>180°时,∠F =____(用含α,β的式子表示);(2)如图②,当α+β<180°时,请在图②中,画出∠F ,且∠F =___(用含α,β的式子表示);(3)当α,β满足条件___时,不存在∠F .【答案】(1)12(α+β)﹣90°;(2)90°﹣12(α+β);(3)α+β=180°.【解析】【分析】(1)根据四边形的内角和定理表示出∠BCD,再表示出∠DCE,然后根据角平分线的定义可得∠FBC=12∠ABC,∠FCE=12∠DCE,三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和可得∠F+∠FBC=∠FCE,然后整理即可得解;(2)与(1)的思路相同,得到∠FBC=12∠ABC,∠FCE=12∠DCE,由外角性质,得到∠F+∠FBC=∠FCE,通过等量代换,求解即可;(3)根据∠F的表示,∠F为0时,不存在.【详解】解:(1)如图:由四边形内角和定理得,∠BCD=360°﹣∠A﹣∠D﹣∠ABC,∴∠DCE=180°﹣(360°﹣∠A﹣∠D﹣∠ABC)=∠A+∠D+∠ABC﹣180°,由三角形的外角性质得,∠FCE=∠F+∠FBC,∵BF、CF分别是∠ABC和∠DCE的平分线,∴∠FBC=12∠ABC,∠FCE=12∠DCE,∴∠F+∠FBC=12(∠A+∠D+∠ABC﹣180°)=12(∠A+∠D)+12∠ABC﹣90°,∴∠F=12(∠A+∠D)﹣90°,∵∠A=α,∠D=β,∴∠F=12(α+β)﹣90°;(2)如图3,由(1)可知,∠BCD =360°﹣∠A ﹣∠D ﹣∠ABC ,∴∠DCE =180°﹣(360°﹣∠A ﹣∠D ﹣∠ABC )=∠A+∠D+∠ABC ﹣180°,∴∠FCE =∠F+∠FBC ,∵∠FBC =12(360°﹣∠ABC ),∠FCE =180°﹣12∠DCE ,∴∠F=∠FCE ﹣∠FBC=180°﹣12(∠A+∠D+∠ABC ﹣180°)﹣12(360°﹣∠ABC ),∴∠F=90°﹣12(∠A+∠D )∴∠F =90°﹣12(α+β);(3)当α+β=180°时,∴∠F =90°﹣118002´°=,此时∠F 不存在.【点睛】本题考查了三角形的外角性质,三角形的内角和定理,多边形的内角和公式,此类题目根据同一个解答思路求解是解题的关键.17.如图,90MON Ð=°,点A 、B 分别在OM 、ON 上运动(不与点O 重合).(1)如图1,BC 是ABN Ð的平分线,BC 的反方向延长线与BAO Ð的平分线交于点D .①若60BAO Ð=°,则D Ð为多少度?请说明理由.②猜想:D Ð的度数是否随A 、B 的移动发生变化?请说明理由.(2)如图2,若13ABC ABN Ð=Ð,13BAD BAO Ð=Ð,则D Ð的大小为 度(直接写出结果);(3)若将“90MON Ð=°”改为“MON a Ð=(0180a °<<°)”,且1ABC ABN n Ð=Ð,1BAD BAO n Ð=Ð,其余条件不变,则D Ð的大小为 度(用含a 、n 的代数式直接表示出米).【答案】(1)①45°,理由见解析;②∠D 的度数不变;理由见解析(2)30 ;(3)a n【解析】【分析】(1)①先求出∠ABN=150°,再根据角平分线得出∠CBA=12∠ABN=75°、∠BAD=12∠BAO=30°,最后由外角性质可得∠D 度数;②设∠BAD=α,利用外角性质和角平分线性质求得∠ABC=45°+α,利用∠D=∠ABC-∠BAD 可得答案;(2)设∠BAD=α,得∠BAO=3α,继而求得∠ABN=90°+3α、∠ABC=30°+α,根据∠D=∠ABC-∠BAD 可得答案;(3)设∠BAD=β,分别求得∠BAO=nβ、∠ABN=∠AOB+∠BAO=α+nβ、∠ABC=n a +β,由∠D=∠ABC-∠BAD 得出答案.【详解】解:(1)①45°∵∠BAO=60°,∠MON=90°,∴∠ABN=150°,∵BC 平分∠ABN 、AD 平分∠BAO ,∴∠CBA=12∠ABN=75°,∠BAD=12∠BAO=30°∴∠D=∠CBA-∠BAD=45°,②∠D 的度数不变.理由是:设∠BAD=α,∵AD 平分∠BAO ,∴∠BAO=2α,∵∠AOB=90°,∴∠ABN=∠AOB+∠BAO=90°+2α,∵BC 平分∠ABN ,∴∠ABC=45°+α,∴∠D=∠ABC-∠BAD=45°+α-α=45°;(2)设∠BAD=α,∵∠BAD=13∠BAO,∴∠BAO=3α,∵∠AOB=90°,∴∠ABN=∠AOB+∠BAO=90°+3α,∵∠ABC=13∠ABN,∴∠ABC=30°+α,∴∠D=∠ABC-∠BAD=30°+α-α=30°;(3)设∠BAD=β,∵∠BAD=1n∠BAO,∴∠BAO=nβ,∵∠AOB=α°,∴∠ABN=∠AOB+∠BAO=α+nβ,∵∠ABC=1n∠ABN,∴∠ABC=an+β,∴∠D=∠ABC-∠BAD=an+β-β=an.【点睛】本题主要考查角平分线和外角的性质,熟练掌握三角形的外角性质和角平分线的性质是解题的关键.。
专题08解三角形考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1:正余弦定理综合应用2023年天津高考数学真题2022年高考全国乙卷数学(文)真题2023年北京高考数学真题2023年高考全国乙卷数学(文)真题2024年高考全国甲卷数学(理)真题2024年天津高考数学真题2022年新高考天津数学高考真题高考对本节的考查不会有大的变化,仍将以考查正余弦定理的基本使用、面积公式的应用为主.从近三年的全国卷的考查情况来看,本节是高考的热点,主要以考查正余弦定理的应用和面积公式为主.考点2:实际应用2024年上海夏季高考数学真题2022年新高考浙江数学高考真题考点3:角平分线、中线、高问题2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题2023年高考全国甲卷数学(理)真题考点4:解三角形范围与最值问题2022年高考全国甲卷数学(理)真题2022年新高考全国I卷数学真题2022年新高考北京数学高考真题考点5:周长与面积问题2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题2024年北京高考数学真题2022年高考全国乙卷数学(理)真题2022年新高考北京数学高考真题2023年高考全国甲卷数学(文)真题2023年高考全国乙卷数学(理)真题2022年新高考浙江数学高考真题2022年新高考全国II卷数学真题考点6:解三角形中的几何应用2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题考点1:正余弦定理综合应用1.(2023年天津高考数学真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知39,2,120a b A ==∠= .(1)求sin B 的值;(2)求c 的值;(3)求()sin B C -的值.【解析】(1)由正弦定理可得,sin sin a b A B =392sin120sin B = ,解得:13sin 13B =(2)由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,即21394222c c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得:5c =或7c =-(舍去).(3)由正弦定理可得,sin sin a c A C =395sin120sin C =,解得:513sin 26C =,而120A =o,所以,B C 都为锐角,因此2539cos 15226C =-,139cos 11313B =-,()133********sin sin cos cos sin 1326132626B C B C B C -=-=⨯-⨯=-.2.(2022年高考全国乙卷数学(文)真题)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 =+【解析】(1)由2A B =,()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()sin sin sin sin C B B C A =-,而π02B <<,所以()sin 0,1B ∈,即有()sin sin 0C C A =->,而0π,0πC C A <<<-<,显然C C A ≠-,所以,πC C A +-=,而2A B =,πA B C ++=,所以5π8C =.(2)由()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()()sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A -=-,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C -=-,然后根据余弦定理可知,()()()()22222222222211112222a c b b c a b c a a b c +--+-=+--+-,化简得:2222a b c =+,故原等式成立.3.(2023年北京高考数学真题)在ABC 中,()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-,则C ∠=()A .π6B .π3C .2π3D .5π6【答案】B【解析】因为()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-,所以由正弦定理得()()()a c a c b a b +-=-,即222a c ab b -=-,则222a b c ab +-=,故2221cos 222a b c ab C ab ab +-===,又0πC <<,所以π3C =.故选:B.4.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若cos cos a B b A c -=,且5C π=,则B ∠=()A .10πB .5πC .310πD .25π【答案】C【解析】由题意结合正弦定理可得sin cos sin cos sin A B B A C -=,即()sin cos sin cos sin sin cos sin cos A B B A A B A B B A -=+=+,整理可得sin cos 0B A =,由于()0,πB ∈,故sin 0B >,据此可得πcos 0,2A A ==,则ππ3πππ2510B AC =--=--=.故选:C.5.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)在ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=()A .23913B .3913C .72D .31313【答案】C 【解析】因为29,34B b ac π==,则由正弦定理得241sin sin sin 93A CB ==.由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=,即:22134a c ac +=,根据正弦定理得221313sin sin sin sin 412A C A C +==,所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=,因为,A C 为三角形内角,则sin sin 0A C +>,则7sin sin A C +=.故选:C.6.(2024年天津高考数学真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知92cos 5163a Bbc ===,,.(1)求a ;(2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -的值.【解析】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍);则4,6a c ==.(2)法一:因为B 为三角形内角,所以22957sin 1cos 11616B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin 5716A =7sin 4A =法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则237sin 144A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由(2)法一知57sin 16B =,因为a b <,则A B <,所以273cos 144A ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭,则7337sin 22sin cos 2448A A A ==⨯=,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()91573757cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯=.法二:7337sin 22sin cos 2448A A A ===,则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以22957sin 1cos 116B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭所以()91573757cos 2cos cos 2sin sin 216816864B A B A B A -=+=⨯=7.(2022年新高考天津数学高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知16,2,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值;(2)求sin B 的值;(3)求sin(2)A B -的值.【解析】(1)因为2222cos a b c bc A =+-,即22162b c bc =++,而2b c =,代入得22264c c c =++,解得:1c =.(2)由(1)可求出2b =,而0πA <<,所以215sin 1cos 4A A =-sin sin a b AB =,所以152sin 104sin 46b AB a==(3)因为1cos 4A =-,所以ππ2A <<,故π02B <<,又215sin 1cos A A =-所以11515sin 22sin cos 2448A A A ⎛⎫==⨯-⨯=- ⎪⎝⎭,217cos 22cos 121168A A =-=⨯-=-,而sin 104B =26cos 1sin 4B B =-,故15671010sin(2)sin 2cos cos 2sin 84848A B A B A B ⎛-=-=-+= ⎝⎭.考点2:实际应用8.(2024年上海夏季高考数学真题)已知点B 在点C 正北方向,点D 在点C 的正东方向,BC CD =,存在点A 满足16.5,37BAC DAC =︒=︒∠∠,则BCA ∠=(精确到0.1度)【答案】7.8︒【解析】设,90BCA ACD θθ∠=∠=- ,在DCA △中,由正弦定理得sin sin CA CDD CAD=∠,即()sin 37.0sin 1809037.0CACD θ-=⎡⎤-+⎣⎦’即()sin 37.0sin 9037.0CACDθ=-+①在BCA V 中,由正弦定理得sin sin CA CBB CAB=∠,即()sin16.5sin 18016.5CACB θ=⎡⎤+⎦-⎣,即()sin16.5sin 16.5CA CBθ=+ ,②因为CD CB =,②①得()()sin 9037.0sin 37.0sin16.5sin 16.5θθ-+=+,利用计算器即可得7.8θ≈ ,故答案为:7.8 .9.(2022年新高考浙江数学高考真题)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦a ,b ,c 是三角形的三边,S 是三角形的面积.设某三角形的三边2,3,2a b c ===,则该三角形的面积S =.234【解析】因为222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以242312342442S ⎡⎤+-⎛⎫=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⨯234考点3:角平分线、中线、高问题10.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知在ABC 中,()3,2sin sin A B C A C B +=-=.(1)求sin A ;(2)设5AB =,求AB 边上的高.【解析】(1)3A B C += ,π3C C ∴-=,即π4C =,又2sin()sin sin()A C B A C -==+,2sin cos 2cos sin sin cos cos sin A C A C A C A C ∴-=+,sin cos 3cos sin A C A C ∴=,sin 3cos A A ∴=,即tan 3A =,所以π02A <<,3310sin 1010A ∴==(2)由(1)知,10cos 1010A =,由sin sin()B A C =+23101025sin cos cos sin ()210105A C A C =+==由正弦定理,sin sin c bC B=,可得255521022b =,11sin 22AB h AB AC A ∴⋅=⋅⋅,310sin 210610h b A ∴=⋅==.11.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)在ABC 中,60,2,6BAC AB BC ∠=︒==,BAC ∠的角平分线交BC 于D ,则AD =.【答案】2【解析】如图所示:记,,AB c AC b BC a ===,方法一:由余弦定理可得,22222cos 606b b +-⨯⨯⨯= ,因为0b >,解得:13b =+由ABC ABD ACD S S S =+ 可得,1112sin 602sin 30sin 30222b AD AD b ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ ,解得:2313323312b AD b ==++.故答案为:2.方法二:由余弦定理可得,22222cos 606b b +-⨯⨯⨯= ,因为0b >,解得:13b =62sin 60sin sin b B C ==,解得:62sin 4B =,2sin 2C =,因为1362+>>45C = ,180604575B =--= ,又30BAD ∠=o ,所以75ADB ∠= ,即2AD AB ==.故答案为:2.考点4:解三角形范围与最值问题12.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)已知ABC 中,点D 在边BC 上,120,2,2ADB AD CD BD ∠=︒==.当ACAB取得最小值时,BD =.31/13-【解析】[方法一]:余弦定理设220CD BD m ==>,则在ABD △中,22222cos 42AB BD AD BD AD ADB m m =+-⋅∠=++,在ACD 中,22222cos 444AC CD AD CD AD ADC m m =+-⋅∠=+-,所以()()()2222224421214441243424211m m m AC m m AB m m m mm m ++-==-+++++()1244233211m m ≥--+⋅+当且仅当311m m +=+即31m =时,等号成立,所以当ACAB取最小值时,31m =.31.[方法二]:建系法令BD=t ,以D 为原点,OC 为x 轴,建立平面直角坐标系.则C (2t,0),A (13,B (-t,0)()()()22222221344412443324131113,31t AC t t AB t t t t t t BD -+-+∴===-≥-++++++++==当且仅当即时等号成立。
2022-2023学年人教版数学八年级上册压轴题专题精选汇编专题08 等边三角形的判定和性质考试时间:120分钟 试卷满分:100分一.选择题(共10小题,满分20分,每小题2分)1.(2分)(2021八上·凉山期末)如图, MNP V 中, 60P Ð=° , MN NP = , MQ PN ⊥ ,垂足为Q ,延长MN 至G ,取 NG NQ = ,若 MNP V 的周长为12,MQ m = ,则 MGQ V 周长是( )A .8+2mB .8+mC .6+2mD .6+m 【答案】C【完整解答】解:∵60P Ð=° , MN NP = ,∴△PMN 是等边三角形,∵MQ PN ⊥ ,∴QN=PQ= 12MN ,∠QMN=30°,∠QNM=60°,∵NG NQ = ,∴∠GQN=∠G=30°,QN=NG= 12MN ,∴∠QMN=∠G=30°,∴QM=QG ,∵MNP V 的周长为12, MQ m = ,∴MN=4,QN=NC=2,QM=QG=m ,∴MGQ V 周长是QM+QG+MN+NG=6+2m.故答案为:C.【思路引导】易得△PMN 是等边三角形,得QN=PQ=12MN ,∠QMN=30°,∠QNM=60°,根据等腰三角形的性质可得∠GQN=∠G=30°,QN=NG=12MN ,推出QM=QG ,根据△MNP 的周长可得MN=4,QN=NC=2,QM=QG=m ,据此求解.2.(2分)(2021八上·铁岭期末)如图,E 是等边ΔABC 中AC 边上的点,12Ð=Ð,BE CD =,则ADE ∆是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .不等边三角形D .无法确定【答案】B【完整解答】解:∵△ABC 为等边三角形∴AB=AC ,∠BAE=60°,∵∠1=∠2,BE=CD ,∴△ABE ≌△ACD (SAS ),∴AE=AD ,∠BAE=∠CAD=60°,∴△ADE 是等边三角形.故答案为:B .【思路引导】利用等边三角形的判定与性质即可得出结论。
专题08 等腰三角形【考点剖析】1.等腰三角形的性质(1)等腰三角形性质1:等腰三角形的两个底角相等(简称:等边对等角) (2)等腰三角形性质2:文字:等腰三角形的顶角平分线、底边上的中线、底边上的高互相重合(简称:等腰三角的三线合一) 图形:如下所示;21DCBA符号:在ABC ∆中,AB =AC ,1212,,;,,;,12.BD CD AD BC AD B BD CD AD BC C BD CD ∠=∠⎧⎪=⊥∠=∠⊥∠=∠⎨⎪⊥⎩==若则若则若,则2.等腰三角形的判定(1)等腰三角形的判定方法1:(定义法)有两条边相等的三角形是等腰三角形;(2) 等腰三角形的判定方法2:有两个角相等的三角形是等腰三角形;(简称:等角对等边)3.等边三角形的性质(1)等边三角形性质1:等边三角形的三条边都相等; (2) 等边三角形性质2:等边三角形的每个内角等于60︒; (3)等边三角形性质3:等边三角形是轴对称图形,有三条对称轴.4.等边三角形的判定(1)等边三角形的判定方法1:(定义法:从边看)有三条边相等的三角形是等边三角形; (2)等边三角形的判定方法2:(从角看)三个内角都相等的三角形是等边三角形;(3)等边三角形的判定方法3:(从边、角看)有一个内角等于60︒的等腰三角形是等边三角形. 【典例分析】例1 (杨浦2019期末14)在ABC ∆中,AB=AC ,把ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕交AB 于点M ,交BC 于点N. 如果CAN ∆是等腰三角形,则B ∠的度数为 . 【答案】4536︒︒或;【解析】因为把ABC ∆折叠,使点B 与点A 重合,折痕交AB 于点M ,交BC 于点N.所以MN 是AB 的中垂线,∴NB=BA ,B BAN ∴∠=∠,AB AC B C =∴∠=∠Q ,设B x ∠=,则C BAN x ∠=∠=. (1)当AN=NC 时,CAN C x ∠=∠=,在ABC ∆中,根据三角形内角和定理得4180x =︒,得45x =︒,故45B ∠=︒;(2)当AN=AC 时,ANC C x ∠=∠=,而ANC B BAN ∠=∠+∠,故此时不成立;(3)当CA=CN 时,1802x NAC ANC ︒-∠=∠=,于是得1801802xx x x ︒-+++=︒,解得36x =︒. 综上所述:4536B ∠=︒︒或.NM CBA例2 (浦东2018期末18)如图,在ABC ∆中,A=120,=40B ∠︒∠︒,如果过点A 的一条直线把ABC ∆分割成两个等腰三角形,直线l 与BC 交于点D ,那么ADC ∠的度数是 .CBA【答案】14080︒︒或;【解析】如图所示,把BAC ∠分为1000︒︒和2或者4080︒︒和,可得ADC=14080∠︒︒或.ABCDC BA20°80°80°40°40°20°20°40°40°100°例3 (闵行2018期末17)有下列三个等式①AB =DC ;②BE =CE ;②∠B =∠C .如果从这三个等式中选出两个作为条件,能推出Rt △AED 是等腰三角形,你认为这两个条件可以是 (写出一种即可)EDCBA【答案】①②或①③或②③.(答案不唯一)【解析】解:当AB =DC ,BE =CE ,∠AEB =∠DEC 时,Rt △ABE ≌Rt △DCE (HL ),故AE =DE ,即Rt △AED 是等腰三角形;当AB =DC ,∠B =∠C ,∠AEB =∠DEC 时,△ABE ≌△DCE (AAS ),故AE =DE ,即Rt △AED 是等腰三角形;当BE =CE ,∠B =∠C ,∠AEB =∠DEC 时,△ABE ≌△DCE (ASA ),故AE =DE ,即Rt △AED 是等腰三角形.故答案为:①②或①③或②③.(答案不唯一)例4 (黄浦2018期末27)如图,在ABC ∆中,AD BC ⊥,垂足为点D ,AD 平分BAC ∠,点O 是线段AD 上一点,线段的延长线交边AC 于点F ,线段CO 的延长线交边AB 于点E . (1)说明ABC ∆是等腰三角形的理由; (2)说明BF=CE 的理由.O FE DC BA【答案与解析】(1)AD BC ADB=ADC ⊥∴∠∠Q ,Q AD 平分BAC ∠,BAD=CAD ∴∠∠.ADB=DAC+ACD ADC=BAD+ABD ∠∠∠∠∠∠Q ,,ABD=ACD ∴∠∠,AB=AC ∴即ABC ∆是等腰三角形;(2)ABC ∆Q 是等腰三角形,AD BC ⊥,BD=CD ∴.在BDO CDO ∆∆与中,DO DO ADB ADC BD CD =⎧⎪∠=∠⎨⎪=⎩,BDO CDO ∴∆∆≌OBD OCD ∴∠=∠.在BEC CFB ∆∆与中ECB FBCBC CBABC ACB ∠=∠⎧⎪=⎨⎪∠=∠⎩BEC CFB ∴∆∆≌,BF CE ∴=. 【真题训练】 一、选择题1.(宝山2018期末18)如图7,在ABC ∆中,AB=AC ,30A ∠=︒,以B 为圆心,BC 的长为半径作弧,交AC 于点D ,联结BD ,则ABD ∠等于( )A. 45︒;B. 50︒;C. 60︒;D. 75︒.DABC【答案】A ;【解析】因为在ABC ∆中,AB=AC ,30A ∠=︒,所以18030752ABC ACB ︒-︒∠=∠==︒,又因为以B为圆心,BC 的长为半径作弧,交AC 于点D ,所以,75BD BC BCA BDC =∴∠=∠=︒,30CBD ∴∠=︒,故753045ABD ABC CBD ∠=∠-∠=︒-︒=︒. 故答案选A.2.(长宁2019期末20)在平面直角坐标系,O 为坐标原点,点A的坐标为,M 为坐标轴上一点,且使得MOA ∆为等腰三角形,那么满足条件的点M 的个数为( ) A. 4; B.5; C.6; D.8 【答案】C ;【解析】分三种情况:(1)当OA=OM 时,可得M 点坐标可以为:(0,2)、(0,-2)、(2,0)、(-2,0);当AO=AM 时,M 点坐标可以为(2,0)、(0,;当MO=MA 时,(2,0)、(0,3;故一共有6个不同的点. 故选C. 二、填空题3.(浦东2018期末13)已知一个等腰三角形两边长分别为2和4,那么这个等腰三角形的周长是 . 【答案】10;【解析】依题,(1)若腰长为2、底为4,不可能构成等腰三角形,舍去;(2)若腰长为4、底为2,符合题意,周长为4+4+2=10;由上可知,这个等腰三角形的周长为10. 4.(宝山2018期末7)已知实数x 、y满足|3|0x -=,那么以x 、y 的值为两边长的等腰三角形的周长是 . 【答案】15;【解析】因为实数x 、y满足|3|0x -=,所以x=3,y=6,故符合题意的等腰三角形三边长分别为6、6、3,故此等腰三角形的周长为6+6+3=15.5.(闵行2018期末15)如图,直线l 1∥l 2∥l 3,等边△ABC 的顶点B 、C 分别在直线l 2、l 3上,若边BC 与直线l 3的夹角∠1=25°,则边AB 与直线l 1的夹角∠2= .l 3l 2l 1【答案】35°.【解析】解:∵直线l 1∥l 2∥l 3,∠1=25°,∴∠1=∠3=25°.∵△ABC 是等边三角形, ∴∠ABC =60°,∴∠4=60°﹣25°=35°,∴∠2=∠4=35°.故答案为:35°.1l 2l 36.(普陀2018期末17)如图,已知△ABC 中,∠ABC 的角平分线BE 交AC 于点E ,DE ∥BC ,如果点D 是边AB 的中点,AB=8,那么DE 的长是 .E D CBA【答案】4;【解析】解:连接BE ,∵BE 平分∠ABC ,∴∠ABE=∠CBE ,∵DE ∥BC ,∴∠DEB=∠ABE , ∴∠ABE=∠DEB ,∴BD=DE ,∵D 是AB 的中点,∴AB=BD ,∴DE=12AB=4,故答案为:4 AD BCE7.(宝山2018期末13)如图,已知Rt ABC ∆中,90ACB ∠=︒,AC=AE ,BC=BD ,则ACD BCE ∠+∠= ______-︒.ECBA【答案】45;【解析】过点C 作CH AB ⊥于点H ,因为AC =AE ,所以ACE AEC ∠=∠,因为CH AB ⊥,所以90AEC HCE ∠+∠=︒, 又90ACE BCE ∠+∠=︒,所以=BCE HCE ∠∠;同理可得:ACD HCD ∠=∠; 故+=+BCE ACD HCE HCD ∠∠∠∠即+=45BCE ACD ∠∠︒.HED CBA8.(黄浦2018期末19)已知等腰三角形的一个内角为50度,则这个等腰三角形的顶角为 ︒. 【答案】50︒或80︒;【解析】(1)当顶角为50︒时,这个等腰三角形的顶角为50︒;(2)当底角为50︒时,则顶角为180-250=80︒⨯︒︒;综上述,这个等腰三角形的顶角为50︒或80︒.9.(长宁2018期末14)等腰三角形一腰上的高与另一腰的夹角为40︒,那么这个等腰三角形的顶角为____度.【答案】50130︒︒或.【解析】(1)如下图1,4050ABD A ∠=︒∴∠=︒,(2)如图2,40130ABD BAC ∠=︒∴∠=︒,故这个等腰三角形的顶角为50130︒︒或(图2)(图1)10.(黄浦2018期末14)等腰三角形底边上的中线垂直于底边且平分顶角,用符号来表示为:如图,如果在ABC ∆中,AB=AC ,且 ,那么AD BC ⊥且 .DCBA【答案】BD=CD ;BAD CAD ∠=∠;【解析】等腰三角形底边上的中线垂直于底边且平分顶角,用符号来表示为:如图,如果在ABC ∆中,AB=AC ,且BD=CD ,那么AD BC ⊥且BAD CAD ∠=∠.故答案为:BD=CD ;BAD CAD ∠=∠. 11.(杨浦2019期末13)如图,已知在ABC ∆中,AB=AC ,点D 在边BC 上,要使BD=CD ,还需添加一个条件,这个条件是 .(只需填上一个正确的条件)D B A【答案】BAD CAD ∠=∠或者AD BC ⊥(只填一个)【解析】解:在ABC ∆中,AB=AC ,BAD CAD ∠=∠,BD CD ∴=;或者 在ABC ∆中,AB=AC ,AD BC ⊥,BD CD ∴=;故答案为:BAD CAD ∠=∠或者AD BC ⊥. 考查等腰三角形的三线合一。
第08讲 拓展三:三角形中面积(定值,最值,取值范围)问题 (精讲)目录第一部分:知识点精准记忆第二部分:典型例题剖析高频考点一:求三角形面积(定值问题)高频考点二:根据三角形面积求其它元素高频考点三:求三角形面积最值高频考点四:求三角形面积取值范围第三部分:高考真题感悟1、三角形面积的计算公式:①12S =⨯⨯底高; ②111=sin sin sin 222S ab C ac B bc A ==; ③1()2S a b c r =++(其中,,,a b c 是三角形ABC 的各边长,r 是三角形ABC 的内切圆半径); ④4abc S R=(其中,,,a b c 是三角形ABC 的各边长,R 是三角形ABC 的外接圆半径). 2、三角形面积最值:核心技巧:利用基本不等式222()22a b a b ab ++≤≤,再代入面积公式. 3、三角形面积取值范围:核心技巧:利用正弦定理2sin a R A =,2sin b R B =,代入面积公式,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求面积的取值范围.高频考点一:求三角形面积(定值问题)1.(2022·河南·模拟预测(文))已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足()2cos cos cos c C a B b B C =-+.(1)求角C ;(2)若6c =,ABC 的面积6sin S b B =,求S .【答案】(1)π3(2)(1)因为πA B C ++=,所以()cos cos B C A +=-,所以2cos cos cos c C a B b A =+,由正弦定理得()2sin cos sin cos sin cos sin C C A B B A A B =+=+.因为()sin sin A B C +=,所以2sin cos sin C C C =.因为()0,πC ∈,所以sin 0C ≠,所以1cos 2C =,则π3C =. (2)由6sin S b B =,根据面积公式,得16sin sin 3sin 2b B ac B a B ==,所以2a b =. 由余弦定理得2221cos 22a b c C ab +-==,整理得2236a b ab +-=,即2336b =, 所以b =a =所以ABC 的面积11πsin 223S ab C ==⨯=2.(2022·河南·夏邑第一高级中学高二期末(文))在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,()()sin sin sin sin sin sin 3sin sin A B C A B C A B+++-=. (1)求角C 的大小;(2)若ABC 外接圆的面积为12π,6b =,求ABC 的面积.【答案】(1)3π(2)(1)因为()()sin sin sin sin sin sin 3sin sin A B C A B C A B +++-=,由正弦定理,得()()3a b c a b c ab +++-=,整理得222a b c ab +-=,由余弦定理,得2221cos 222a b c ab C ab ab +-===. 因为()0,C π∈,所以3C π=.(2)设ABC 外接圆的半径为R ,则212R ππ=,所以R =因为6b c ==,3C π=,所以ABC 是等边三角形.所以ABC 的面积为11sin 6622ab C =⨯⨯=3.(2022·全国·高三专题练习)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin sin2B C a C +=. (1)求角A 的大小;(2)若点D 在边BC 上,且33CD BD ==,π6BAD ∠=,求△ABC 的面积. 【答案】(1)2π3A =;(1)由已知及正弦定理得:sin sin sin2B C A C C +=,又πBC A +=-, ∴π222B C A +=-,又sin 0C ≠, ∴sin 2A A ,则2sin cos222A A A =,而π022A <<, ∴cos 02A ≠,则sin 2A =π23A =,得2π3A =. (2)由2π3BAC ∠=,π6BAD ∠=,则π2DAC ∠=. 法一:在△ABD 中,πsin sin 6BD c BDA =∠,① 在△ADC 中,πsin sin 2CD b ADC =∠,② ∵πADB ADC ∠+∠=,∴sin sin BDA ADC ∠=∠,③由①②③得:2BD c CD b =,又33CD BD ==,得1BD =, ∴23c b =,不妨设2c m =,3b m =, 在△ABC 中,由余弦定理可得,()()2222π423223cos 3m m m m =+-⨯⨯,得21619m =, 所以11sin 2322ABC S b c BAC m m =⨯∠=⨯⨯△. 法二:π1sin sin 621π2sin sin 22BADADC c c AD BAD S c S b b AD CAD b ⋅∠===⋅∠△△. ∵△BAD 的边BD 与△ADC 的边DC 上的高相等,∴13BAD ADC S BD S DC ==△△,由此得:123c b =,即23c b =,不妨设2c m =,3b m =, 在△ABC 中,由余弦定理可得,()()2222π423223cos 3m m m m =+-⨯⨯,得21619m =,所以11sin 2322ABC S b c BAC m m =⨯∠=⨯⨯△. 4.(2022·河南三门峡·模拟预测(文))已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos cos 3cos b a C c A C +=. (1)求tan C ;(2)若3c =,16sin sin 27A B =,求ABC 的面积. 【答案】(1)tan C =ABC S =(1)解:由题意得: 由正弦定理得sin sin cos sin cos 3cos B A C C A C +=, 所以()sin sin sin()3cos B A C B C π+=-=, 所以sin sin 3cos B B C= 又因为sin 0B ≠,所以1cos 3C =.所以sin C ==,sin tan cos C C C == (2)若3c =,由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==,得sin sin a b A B ===则a A =,b B =,则16216216sin sin 6161627ab A B A B ===⨯=,所以11sin 622ABC S ab C ==⨯=△5.(2022·全国·高三专题练习)在①()()()sin sin sin sin A B a b C B c +-=-,②sinsin 2B C b a B +=,③2tan tan tan B b A B c =+中任选一个,补充在横线上,并回答下面问题.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且________.(1)求角A 的大小;(2)已知2AB =,D 为AB 中点,且2CD ab =,求ABC 面积.【答案】(1)选①3A π=;选②3A π=;选③3A π=(1)解:选①:()()()sin sin sin sin A B a b C B c +-=-,由正弦定理可得:()()()a b a b c b c +-=-,222a b c bc -=-,222a c b bc =+-,由余弦定理可得()2221cos ,0,22b c a A A bc π+-==∈,所以3A π=, 选②:sin sin 2B C b a B +=, 由正弦定理得:sin sinsin sin ,sin 02B C B A B B +=>, 所以sinsin ,sin sin 22B C A A A π+-==, cos 2sin cos ,cos 02222A A A A =>, 所以1sin 22A =,()0,A π∈,3A π=, 选③:2tan tan tanB b A B c=+, ∴由正弦定理可得:2tan sin tan tan sin B B A B C =+, 可得:sin 2sin cos ,sin sin sin cos cos BB B A BC A B⨯=+ 可得:()2sin 2sin 2sin cos sin cos cos sin cos sin cos sin sin sin cos cos cos cos B BB A B B B A B B A A BC CA B A B===++, sin 0B ≠,sin 0C ≠,解得1cos 2A =, ()0,A π∈,3A π∴=. (2)解:2AB =,D 为AB 的中点,1AD BD ∴==,CDA CDB π∠+∠=,cos cos 0CDA CDB ∴∠+∠=,222211022CD b CD a CD CD+-+-+=,即22222CD a b +=+, 2CD ab=,()22a b ∴-=,a b ∴-),a b ∴, 在ABC 中,由余弦定理有22)422cos60b b b =+-⋅⋅⋅,解得1b =,)121sin 23ABC S π=⋅⋅⋅=△高频考点二:根据三角形面积求其它元素1.(2022·江苏南京·模拟预测)请在①向量,sin c a x B b c -⎛⎫= ⎪+⎝⎭,,sin b c y A c a -⎛⎫= ⎪+⎝⎭,且x y ;π2sin 3c A ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭这两个条件中任选一个填入横线上并解答.在锐角三角形ABC 中,已知角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,.(1)求角C ;(2)若ABC 的面积为2a b +的取值范围.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)π3C =(2)()8,10 (1)选择①:因为x y ,所以()()sin sin c a A b c B b c c a --=++, 由正弦定理得,()()c a a b c b c c ab --=++, 即()()2222ac a b b c -=-,即2233ac bc a b +=+,即()()()222c a b a b a ab b +=+-+,即222c a b ab =+-.因为2221cos 22a b c C ab +-==, 又C 为锐角,所以π3C =. 选择②:π2sin 3c A ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,π2sin sin 3B C A ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,sin sin cos B C A C A =.又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,cos sin sin A C C A =.因为sin 0A >sin C C =,又C 为锐角,所以tan C π3C =.(2)因为1sin 2ABC S ab C === 所以8ab =,则822a b a a+=+. (法一)由余弦定理得,222222cos 8c a b ab C a b =+-=+-.①因为ABC 为锐角三角形,所以cos 0,cos 0,A B >⎧⎨>⎩即2222220,0.b c a a c b ⎧+->⎨+->⎩将①代入上式可得224,4,b a ⎧>⎨>⎩即2284,4,a a ⎧⎛⎫>⎪ ⎪⎨⎝⎭⎪>⎩解得24a <<. 令()82f a a a =+,,则()()22224820a f a a a-=-=>', 所以()f a 在24a <<上单调递增,所以()()()24f f a f <<,即()810f a <<,即2a b +的取值范围为()8,10.(法二)由正弦定理得π1sin sin sin 11322sin sin sin 2tan B B B a A b B B B B⎛⎫+ ⎪⎝⎭====+, 又288a a a b a==,所以21182tan a B =. 因为ABC 为锐角三角形,所以2ππ0,32π0,2A B B ⎧<=-<⎪⎪⎨⎪<<⎪⎩解得ππ62B <<因为tan B10tan B <<111222tan B<<, 即21228a <<,解得24a <<. 令()82f a a a =+,24a <<,则()()22224820a f a a a-=-=>', 所以()f a 在24a <<上单调递增,所以()()()24f f a f <<,即()810f a <<,即2a b +的取值范围为()8,10.2.(2022·山西·朔州市平鲁区李林中学高一阶段练习)在ABC 中,设角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知22cos b a c B =-(1)求C 的大小;(2)若ABC的面积为cos2cos2A B +的值.【答案】(1)3π;(2)56-. (1)因为22cos b a c B =-,所以由正弦定理得sin 2sin 2sin cos B A C B =-,所以sin 2sin()2sin cos B B C C B =+-,所以o s s in 2sin cos 2c sin 2sin cos B C B C C B B =+-,即sin 2sin cos B B C =sin 0B ≠,1cos 2C ∴=,(0,)C π∈,3C π∴=.(2)因为ABC的面积为1sin 2ab C =8ab =,2sincRC∴=,解得3c=,由余弦定理可得,2222cosc a b ab C=+-,所以2217a b+=,2222221cos2cos222(sin sin)22()()2()226a bA B A B a bR R⎡⎤+=-+=-+=-+⎢⎥⎣⎦,5cos2cos26A B∴+=-.3.(2022·四川·内江市教育科学研究所三模(文))如图,在ABC中,2AC=,120ACB∠=︒,D是边AB上一点.(1)若CAD是以AD为斜边的等腰直角三角形,求BD的长;(2)若D是边AB的中点,ABC的面积为CD的长.【答案】(1)由120ACB∠=︒,2AC=,CAD是以AD为斜边的等腰直角三角形所以2CD=,30BCD∠=︒,15B∠=︒,则()sin sin4530sin45cos30cos45sin30B=︒-︒=︒︒-︒︒=.在△BCD中,由正弦定理知sin sinBD CDBCD B=∠,则sinsinCD BCDBDB∠⋅==(2)由1sin2ABCS CA CB ACB∠=⋅⋅=△4BC==.又D是边AB的中点,所以()11112222CD CA AD CA AB CA CB CA CA CB=+=+=+-=+,则()22211124222CD CA CB CA CB CA CB=+=++⋅==故CD=4.(2022·河南郑州·高一期中)在锐角三角形ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量(2,3a a=,(,sin)b c C=,且a b∥.(1)求角A(2)若c=2,且△ABC AC边上的中线BM的大小.【答案】(1)3Aπ=(2)BM=(1)因为a b∥,(2,3a a=,(sin)b c C=⋅,所以2sina C.因为0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以sin 0C >,所以sin A =. 因为0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3A π=;(2)因为△ABC 1sin 2bc A = 因为c =2.3A π=.所以3b =.在三角形ABM 中,∵M 为AC 的中点.∴1322AM b ==,由余弦定理得 2222331132cos 4222224BM AM AB AB AM A ⎛⎫=+-⋅=+-⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭.所以BM =. 5.(2022·湖南·长郡中学高三阶段练习)法国著名军事家拿破仑·波拿巴最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边向外构造三个等边三角形,则这个三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三角形的顶点”.如图,在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知()()cos cos sin a B C A C a -=-.以AB ,BC ,AC 为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为1O ,2O ,3O .(1)求A ;(2)若a =123O O O ABC 的周长.【答案】(1)60︒(2)3(1)解:由()()cos cos sin a B C A C a -=-,得()cos cos sin cos a B C a A C A -+=,即()()cos cos sin cos a B C a B C C A --+=,即()()cos cos sin sin cos cos sin sin sin cos a B C B C a B C B C C A +--=即2sin sin sin cos a B C C A =,∵sin 0C ≠,∴sin cos a B A =,由正弦定理得sin sin cos A B B A =,∵sin 0B ≠,∴sin A A =,∴tan A =∵0180A <<︒︒,∴60A =︒.(2)解:如图,连接1AO 、3AO ,则1AO =,3AO =,正123O O O 面积2213131sin 602S O O O =⋅⋅︒==,∴21373O O =, 而60BAC ∠=︒,则13120O AO ∠=°,∴13O AO 中,由余弦定理得:222131313132cos O O AO AO AO AO O AO =+-⋅⋅∠, 有2271233332b c bc ⎛⎫=+-⋅⋅- ⎪⎝⎭,则227b c bc ++=,在ABC 中,60A =︒,a =2222cos a b c bc BAC =+-∠,则223b c bc +-=, ∴2bc =,225b c +=,∴3b c +=,所以ABC 的周长为3.高频考点三:求三角形面积最值1.(2022·上海市青浦高级中学高一阶段练习)ABC ∆中,60,A a =︒=(1)若2b c =,求(2)求三角形面积的最大值【答案】(1)已知60,A a =︒=2b =,,由余弦定理有:2222431cos 242b c a c A bc c +-+-===, 2210c c -+=,所以=1c .(2)由余弦定理有,222222cos 2a =b c bc A b c bc bc bc bc +-=+-≥-=,当且仅当“=b c ”时取等,所以3bc ≤.所以1sin 2S bc A ==≤2.(2022·山西·运城市景胜中学高二阶段练习(理))在ABC 中,b ,c 分别为内角B ,C 的对边长,设向量cos 2A m ⎛= ⎝cos 2A n ⎛= ⎝22m n ⋅=.(1)求角A 的大小;(2)若a =,求三角形面积的最大值.【答案】(1)4π(2))514+(1)由22m n ⋅=得:22cos sin 222A A -=;即cos 2A =因为()0A π∈,,所以4A π=(2)由2222cos a b c bc A =+-得:225b c +=又222b c bc +≥∴ (52bc ≥∴ (522bc ≤∴ ()52511()2224ABC maxS=⋅=.三角形面积的最大值为)514.3.(2022·上海·高三专题练习)已知()21cos cos 2f x x x x =-+. (1)若ππ,63x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,求()f x 的取值范围;(2)设ABC 的三边分别是a ,b ,c ,周长为2,若()12f B =-,求ABC 面积的最大值.【答案】(1)1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)12.(1)()211cos21cos cos 2222x f x x x x x +=-+=-+ sin 2coscos 2sinsin 2666x x x πππ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭,又ππ,63x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,所以2,662x πππ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦, 1sin 2,162x π⎛⎫⎡⎤-∈ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,故()f x 的取值范围为1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)由()12f B =-可得,1sin 262B π⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,而112,666B πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,所以7266B ππ-=,解得23B π=.由于2222222cos3b ac ac a c ac π=+-=++,又2a b c ++=,所以()2222a c a c ac --=++,化简可得,()44ac a c +=+,而2a c >+≥1ac <,所以()44ac a c +=+≥a c =4+4-28ac ≤-故ABC 面积的最大值为()max 1sin 122S ac B ==. 4.(2022·河南·高三阶段练习(理))在ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,向量()(),2,cos ,cos m a b c n B A =-=,且m n ⊥.(1)求角A 的大小;(2)若ABC 外接圆的半径为2,求ABC 面积的最大值.【答案】(1)3A π=;(2)(1)依题意得:cos (2)cos 0a B b c A +-=,则sin cos sin cos 2sin cos A B B A C A +=, ∴sin 2sin cos C C A =,又sin 0C ≠, ∴1cos 2A =,()0,A π∈,故3A π=.(2)法一:由正弦定理得2sin 4sin b R B B ==,24sin 4sin 3c C B π⎛⎫==- ⎪⎝⎭,∴ABC 面积121sin sin sin 232S bc A B B B B B π⎫⎛⎫==-=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭)26sin cos 3sin 21cos 22,6B B B B B B π⎛⎫=+=-=- ⎪⎝⎭由3A π=得:203B π<<,则72666B πππ-<-<, ∴1sin 2126B π⎛⎫-<-≤ ⎪⎝⎭,故262B ππ-=,即3B π=时,max S =.法二:由正弦定理得:2sin a R A ==2222cos a b c bc A =+-, ∴22122b c bc bc +=+≥,当且仅当b c =时取等号,∴12bc ≤,max max 1()sin 23S bc π==5.(2022·福建省厦门第六中学高一阶段练习)已知a ,b ,c 分别为ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,cos sin 0a C C b c --=.(1)求A ;(2)若2a =,求ABC 的面积的最大值. 【答案】(1)3π;(1)解:在ABC 中,因为cos sin 0a C C b c --=,所以由正弦定理有sin cos sin sin sin 0A C A C B C --=,即sin cos sin sin()sin A C A C A C C -+-sin cos sin sin cos cos sin sin 0A C A C A C A C C =---=,sin cos sin sin 0A C A C C --=, 因为(0,)C π∈,所以sin 0C ≠,cos 10A A ,即1sin()62A π-=,因为(0,)A π∈,所以5666A πππ-<-<, 所以66A ππ-=,解得:3A π=.(2)解:因为2a =,所以由(1)及余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-,则2242cos3b c bc π=+-,即224b c bc =+-,222b c bc +≥,则222b c bc bc bc +-≥-,即4bc ≥,即4bc ≤,当且仅当2b c ==时,取等号,所以()max 4bc =, 所以ABC的面积的最大值为11sin 422S bc A ==⨯=6.(2022·湖南·雅礼中学高三阶段练习)已知等腰三角形ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin b A B =,c (c +b )=(a +b )(a -b ). (1)求A 和b ;(2)若点E ,F 分别是线段BC (含端点)上的动点,且BF >BE ,在运动过程中始终有3EAF π∠=,求△EAF 面积的最小值.【答案】(1);23π(1)由正弦定理得:sin b A B =即:22a bb R R⨯= (R 为三角形ABC 的外接圆半径),故a =,由()()()c c b a b a b +=+- 得:222c b a bc +-=- , 则1cos 2A =- ,因为(0,)A π∈ ,故23A π=; 由等腰三角形ABC 可得6B π=,故622sin3b ππ== ;(2)由(1)知:2a b c === ,由点E ,F 分别是线段BC (含端点)上的动点,且BF >BE ,在运动过程中始终有3EAF π∠= , 知点E 在点F 的左边,如图:设EAB θ∠= ,3EAF π∠=不变,可知[0,]3πθ∈,在ABE △中,由正弦定理可得5sin sin(6)6AEAB ππθ=-, 5sin()16AE πθ∴=-, 在ABF 中,由正弦定理可得6sin sin()2AFABππθ=-,1cos AF θ∴=,故1||||sin 52cos s 1136in()AEFSAE AF ππθθ=⨯-12sin(2)6θ++,[0,]3πθ∈,∴16sin(2)[,1]2πθ+∈,∴三角形AEF6πθ=.7.(2022·福建·厦门双十中学高一期中)为响应国家“乡村振兴”号召,农民王大伯拟将自家一块直角三角形地按如图规划成3个功能区:△BNC 区域为荔枝林和放养走地鸡,△CMA 区域规划为“民宿”供游客住宿及餐饮,△MNC 区域规划为小型鱼塘养鱼供休闲垂钓.为安全起见,在鱼塘△MNC 周围筑起护栏.已知40m AC =,BC =,AC BC ⊥,30MCN ∠=︒.(1)若20m AM =时,求护栏的长度(△MNC 的周长);(2)当ACM ∠为何值时,鱼塘△MNC 的面积最小,最小面积是多少?【答案】(1)60+(2)15ACM ∠=︒,最小值为(212002km .(1)由40m AC =,BC =,AC BC ⊥,则tan AC B BC ==, 所以30B =︒,60A =︒,则280AB AC ==,在△ACM 中,由余弦定理得22212cos 16004002402012002CM AC AM AC AM A =+-⋅⋅=+-⨯⨯⨯=,则CM = 所以222AC AM CM =+,即CM AB ⊥,又30MCN ∠=︒, 所以tan3020MN CM =︒=,则240CN MN ==,综上,护栏的长度(△MNC的周长)为204060++=+(2)设()060ACM θθ∠=︒<<︒, 在△BCN 中,由()sin 30sin 90CN BC θ=︒︒+,得CN =所以()1300sin 302sin 60cos CMNSCM CN θθ=⋅︒=+︒,而()21sin 60cos sin cos 2θθθθθ+︒=()()1111sin 21cos 2sin 22sin 2604222θθθθθ⎛⎫=+=+=+︒+ ⎪ ⎪⎝⎭,所以CMNS=,仅当26090θ+︒=︒,即15θ=︒时,()2sin 260θ+︒2+此时△CMN 的面积取最小值为(212002km .8.(2022·上海徐汇·二模)某动物园喜迎虎年的到来,拟用一块形如直角三角形ABC 的地块建造小老虎的休息区和活动区.如图,90BAC ∠=︒,20AB AC ==(单位:米),E 、F 为BC 上的两点,且45EAF ∠=︒,AEF 区域为休息区,ABE △和ACF 区域均为活动区.设()045EAB αα∠=<<︒.(1)求AE 、AF 的长(用α的代数式表示);(2)为了使小老虎能健康成长,要求所建造的活动区面积尽可能大(即休息区尽可能小).当α为多少时,活动区的面积最大?最大面积为多少?【答案】(1)20sin cos AE αα=+米,AF(2)当α为8π时,小老虎活动区的面积最大,最大面积为(2002平方米. (1)由题意得,20AB AC ==米,90BAC ∠=︒,则45ABC ACB ∠=∠=︒, 又由()045EAB αα∠=<<︒,180135AEB EAB ABE α∴∠=︒-∠-∠=︒-,9045CAF EAF EAB α∠=︒-∠-∠=︒-,所以18090AFC CAF ACF α∠=︒-∠-∠=︒+;在ABE △中,由正弦定理得:sin sin AE ABABE AEB=∠∠,即()2020sin 45sin 135sin cos AE AE ααα=⇒=︒︒-+米;同理,在ACF 中,sin sin AF ACACF AFC=∠∠,即()20sin 45sin 90AF AF α=⇒=︒︒+(2)由(1)知,综20sin cos AE αα=+米,AF =所以小老虎休息区AEF 面积为:1120sin sin 4522sin cos AEF S AF AE EAF αα=⨯⨯⨯∠=⨯︒+△ 化简得:210010020011cos2sin cos cossin 221224AEF S αααααα===+π+⎛⎫+++ ⎪⎝⎭△ 又()045EAB αα∠=<<︒,∴32444πππα<+<,则当242ππα+=,即8πα=时,AEFS取得最小值)20020012184=ππ⎛⎫⨯++ ⎪⎝⎭;此时小老虎活动区面积S 取得最大值,即)(12020200120022ABC AEF S S S =-=⨯⨯-=△△平方米.综上所述:当α为8π时,小老虎活动区的面积最大,最大面积为(2002平方米. 高频考点四:求三角形面积取值范围1.(2022·江苏·无锡市第一中学高一期中)已知ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且()sin sin sin b c B c C a A -+=,cos cos 1b C c B +=.(1)求A 和a 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形,求ABC 的面积的取值范围.【答案】(1)π3A =,1a =(2)⎝⎦(1)因为()sin sin sin b c B c C a A -+=,由正弦定理得,()22b c b c a -+=,即222a b c bc =+-,由余弦定理得,2222cos a b c bc A =+-,所以1cos 2A =, 又()0,πA ∈,所以π3A =.因为cos cos 1b C c B +=,由余弦定理得, 222222·122a b c a c b b c ab ac+-+-⋅+=,可得1a = 所以π3A =,1a =.(2)由(1)知π3A =,1a =,由正弦定理得,sin sin B a B A b ==,sin 2πsin 3a C c C B A ⎛⎫===- ⎪⎝⎭. 因为ABC 为锐角三角形,所以π0,22ππ0,32B C B ⎧⎛⎫∈ ⎪⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=-∈ ⎪⎪⎝⎭⎩,得ππ,62B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.从而ABC 的面积121sin sin πsin 232S bc A B B B B B ⎛⎫⎛⎫==⋅-=⋅ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭211cos 2sin cos 224B B B B B ⎫⎫-=⋅=⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭1π2cos 2226B B B ⎫⎛⎫=-+=-⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭又ππ,62B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,ππ5π2,666B ⎛⎫-∈ ⎪⎝⎭,所以π1sin 2,162B ⎛⎫⎛⎤-∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦,从而ABC的面积的取值范围为⎝⎦.2.(2022·四川绵阳·高一期中)在ABC 中,内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,且2tan tan tan B bA B c=+.(1)求角A 的大小;(2)若ABC 是锐角三角形,2b =,求ABC 面积的取值范围. 【答案】(1)3A π=;(2). (1)解:由2tan tan tan B bA B c =+得2sin cos sin sin cos cos sin sin B A B A B A B C=+,即()2cos 1sin sin A A B C=+,又sin()sin A B C +=,所以1cos 2A = 因为0A π<<,故3A π=.(2)解:1sin 2ABCSbc A == ,由正弦定理知:2sin sin 31sin sin B b C c B B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭===+. 因为ABC 是锐角三角形,所以022032B C B πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<=-<⎪⎩,所以62B ππ<<,于是tan B 14c <<.ABCS <<3.(2022·浙江·瑞安市瑞祥高级中学高一阶段练习)ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知(),,sin ,sin 2A C m a b n A +⎛⎫== ⎪⎝⎭,且//m n .(1)求B ;(2)若ABC为锐角三角形,且a =ABC 的面积的取值范围. 【答案】(1)3B π=(2)⎝ (1)解:由题意,向量(),,sin ,sin 2A C m a b n A +⎛⎫== ⎪⎝⎭,因为//m n ,可得sinsin 2A Ca b A +=, 又由正弦定理得sin sinsin sin 2A CA B A +=, 因为(0,)A π∈,所以sin 0A >,所以sin sin 2A CB +=, 即sin sin cos22BB B π-==,所以2sin cos cos 222B B B =, 可得cos2sin 1022B B ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,所以cos 02B =或1sin 22B =, 又因为()0,B π∈,所以3B π=.(2)解:由(1)结合正弦定理sin sin sin a b c A B C==sin sin 3b cC π==,所以()sin A B c A +===所以191sin 22tan ABCSac B A === 又由ABC 为锐角三角形,且3B π=,则022032A A πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62A ππ<<,因为tan y x =在,62x ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭单调递增,所以tan A >ABCS<<ABC S⎝∈.4.(2022·黑龙江·齐齐哈尔市恒昌中学校高二期中)在ABC 中,设角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,已知sin sin sin sin a b A Cc A B--=+. (1)求角B 的值;(2)若ABC 为锐角三角形,且c =1,求ABC 的面积S 的取值范围.【答案】(1)60B =︒(2)S ∈⎝⎭(1)由已知及正弦定理,得a b a cc a b--=+, 即()()()a b a b c a c -+=-,即222a b ac c -=-,即222a c b ac +-=. 由余弦定理,得2221cos 22a cb B ac +-==,因为()0,180B ∈︒︒,所以60B =︒.(2)因为120A C +=︒,c =1,由正弦定理,得()sin 120sin 1sin sin 2C c A a C C ︒-===所以11sin sin 60122S ac B a ⎫==︒=⎪⎪⎝⎭因为ABC 为锐角三角形,则3090C ︒<<︒,从而tan C ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭,所以S ∈⎝⎭5.(2022·广东茂名·高一阶段练习)在△ABC 中,设角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,已知sin sin sin A B a cC a b--=+.(1)求角B 的值;(2)若△ABC 为锐角三角形,且2c =,求△ABC 的面积S 的取值范围.【答案】(1)60°;(2)⎝﹒ (1)∵sin sin sin A B a c C a b--=+,∴由正弦定理得a b a cc a b--=+,即()()()a b a b c a c -+=-,即222a b ac c -=-, 即222a c b ac +-=,由余弦定理得2221cos 22a cb B ac +-==,∵()0,180B ∈︒︒,∴60B =︒; (2)∵B =60°,∴120A C +=︒,即A =120°-C ,又∵2c =,∴由正弦定理得()2sin 120sin 1sin sin C c A a C C ︒-====,∴1sin sin 6012ABC S ac B a ⎫==︒=⎪⎪⎝⎭△,∵△ABC 为锐角三角形,∴090090120A C A C ︒<<︒⎧⎪︒<<︒⎨⎪=︒-⎩,解得3090C ︒<<︒,从而tan C ⎫∈+∞⎪⎪⎝⎭,∴S ∈⎝. 6.(2022·湖北·宜昌市夷陵中学高一期中)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos cos 2sin a bB AC c c+=.(1)求角C 的大小;(2)若ABC 是锐角三角形,且4b =,求ABC 面积的取值范围. 【答案】(1)6C π=或56C π=(2) (1)由正弦定理可得sin cos sin cos cos cos =2sin sin a b A B B AB AC c c C++= 整理得2sin()sin 2sin A B C C +== 因为(0,)C π∈,所以sin 0C >, 所以1sin 2C =,所以6C π=或56C π=(2)因为4b =,所以1sin 26ABCSab a π==,由正弦定理可得54sin()sin 26sin sin tan B b A a BB Bπ-===+因为ABC 是锐角三角形, 所以6C π=,所以,500262πππB B <<<-< 所以32B ππ<<所以tan 0B >,10tan B <<可得a <<即ABC面积的取值范围为 7.(2022·江苏省苏州第十中学校高一期中)已知ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且()2cos cos a b C c B -= (1)求角C(2)若2a =,3b =,CD 为角C 的平分线,求CD 的长; (3)若cos cos 4a B b A +=,求锐角ABC 面积的取值范围. 【答案】(1)3π(3)⎝ (1)解:由()2cos cos a b C c B -=及正弦定理得()2sin sin cos sin cos A B C C B -=所以()2sin cos sin sin A C B C A =+= ∴sin 0A ≠,∴1cos 2C = ∵0C π<<,∴3C π=(2)解:设CD x =由+=ACDBCDABCSSS得1111132622222x x ⋅⋅+⋅⋅=⨯解得x =CD(3)解:设ABC 外接圆半径为R ,由cos cos 4a B b A += 2sin cos 2sin cos 4R A B R B A +=,即2sin 4R C =,即42sin sin cR C C==,∴4c = 所以ABC的面积1sin 2S ab C ==∵sin sin b a B A ==∴a A =,b B∴2sin 3S A A π⎛⎫- ⎪⎝⎭22sin cos cos sin 33A A A ππ⎛⎫=- ⎪⎝⎭1sin 2A A A ⎫=+⎪⎪⎝⎭21cos sin 2A A A ⎫=+⎪⎪⎝⎭11cos244A A ⎫=-+⎪⎪⎝⎭26A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭∵02A π<<,02B π<<,23A B π+=, ∴2032A <-<ππ, ∴62A ππ<<, ∴52666A πππ<-<,∴1sin 2126A π⎛⎫<-≤ ⎪⎝⎭,∴S ∈⎝1.(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②、条件③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②:ABC 的周长为4+ 条件③:ABC 【答案】(1)6π;(2)答案不唯一,具体见解析. (1)2cos c b B =,则由正弦定理可得sin 2sin cos C B B =, 2sin 2sin3B π∴==23C π=,0,3B π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,220,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 23B π∴=,解得6B π=;(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得sin 21sin 2c Cb B=== 与c =矛盾,故这样的ABC 不存在; 若选择②:由(1)可得6A π=,设ABC 的外接圆半径为R , 则由正弦定理可得2sin 6a b R R π===,22sin3c R π=, 则周长24a b c R ++=+=+ 解得2R =,则2,a c ==由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为:=若选择③:由(1)可得6A π=,即a b =,则211sin 22ABCSab C a ===,解得a = 则由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为:2.(2019·全国·高考真题(理))ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin 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). (1)根据题意sin sin 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sinsin 2A CB +=. 0<B π<,02AC π+<<因为故2A C B +=或者2A C B π++=,而根据题意A B C π++=,故2A CB π++=不成立,所以2A CB +=,又因为A BC π++=,代入得3B π=,所以3B π=.(2)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 3sin sin sin 222sin sin ABCC a A Sac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=22sin cos cos sin 2123133(sin cos )sin 3tan 38tan C C C C C ππππ-=-=+又因,tan 62C C ππ<<>318tan C <<ABCS <<. 故ABCS的取值范围是 3.(2017·上海·高考真题)已知函数()()221cos sin ,0,2f x x x x π=-+∈.(1)求()f x 的单调递增区间;(2)设ABC 为锐角三角形,角A所对边a =B 所对边5b =,若()0f A =,求ABC 的面积. 【答案】(1),2;(2(1)依题意2211()cos sin cos 20,π22f x x xxx ,由2ππ22πk x k -≤≤得πππ2k x k -≤≤,令1k =得ππ2x ≤≤.所以()f x 的单调递增区间,2.(2)由于a b <,所以A 为锐角,即π0,02π2A A <<<<.由()0f A =,得11cos 20,cos 222A A +==-,所以2ππ2,33A A ==. 由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-⋅,2560c c -+=,解得2c =或3c =.当2c =时,222cos 02a c b B ac +-==<,则B 为钝角,与已知三角形ABC 为锐角三角形矛盾.所以3c =.所以三角形ABC 的面积为11sin 5322bc A =⨯⨯=4.(2013·湖北·高考真题(文))在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c ,已知cos2A ﹣3cos (B+C )=1. (1)求角A 的大小; (2)若△ABC 的面积S=5,b=5,求sinBsinC 的值.【答案】(1)(2)57试题解析:(1)由cos 2A -3cos(B +C)=1, 得2cos 2A +3cos A -2=0, 即(2cos A -1)(cos A +2)=0, 解得cos A =或cos A =-2(舍去).因为0<A<π,所以A =.(2)由S =bcsin A =bc×=bc =5,得bc =20,又b =5,知c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A =25+16-20=21,故a =. 从而由正弦定理得sin B sin C =sin A×sin A =sin 2A =×=.5.(2015·山东·高考真题(理))设()2sin cos cos 4f x x x x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若0,12A f a ⎛⎫== ⎪⎝⎭,求ABC ∆面积的最大值.【答案】(Ⅰ)单调递增区间是(),44k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;单调递减区间是()3,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)ABC ∆ 试题解析:解:(Ⅰ)由题意知()1cos 2sin 2222x x f x π⎛⎫++ ⎪⎝⎭=- sin 21sin 21sin 2222x x x -=-=- 由222,22k x k k Z ππππ-+≤≤+∈ 可得,44k x k k Z ππππ-+≤≤+∈由3222,22k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 可得3,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈ 所以函数()f x 的单调递增区间是(),44k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦;单调递减区间是()3,44k k k Z ππππ⎡⎤++∈⎢⎥⎣⎦(Ⅱ)由1sin 0,22A f A ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭得1sin 2A =由题意知A为锐角,所以cos A =由余弦定理:2222cos a b c bc A =+-可得:2212b c bc +=+≥即:2bc ≤ 当且仅当b c =时等号成立.因此1sin 2bc A ≤所以ABC ∆。
2022-2023学年浙教版数学八上期中复习专题8 直角三角形一、单选题(每题3分,共30分)1.(2021八上·台州期中)如图,在四边形ABCD 中, AD =4 , BC =1 , ∠B =90°∠A =30° ,∠ADC =120° ,则 CD 的长为( )A .2B .1.5C .3D .2.5【答案】A【知识点】含30°角的直角三角形【解析】【解答】解:过D 作DE⊥AB 于E ,过C 作CF⊥ED 于F 点,∵⊥A=30°,∴DE=12AD=2,⊥ADE=90°-⊥A=60°,∴⊥CDF=⊥ADC -⊥ADE=60°, ∴⊥FCD=30°,∴CD=2FD=2. 故答案为:A.【分析】过D 作DE⊥AB 于E ,过C 作CF⊥ED 于F 点,根据含30°角的直角三角形的性质求出DE ,根据角的和差关系求出⊥CDF ,再根据含30°角直角三角形的性质求CD 即可.2.(2021八上·绍兴期中)如图,在Rt⊥ABC 中,⊥ACB=90°,⊥A=30°,BC=3,点D 在AB 上且AB=3AD ,那么CD 的长是( )A .2 √3B .√13C .2 √6D .4【答案】B【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理 【解析】【解答】解:如图,作CE⊥AB 于E ,∵⊥A=30°,⊥ACB=90°, ∴AB=2BC=6, ∵⊥BEC=90°, ∴⊥BCE=90°-⊥B=30°,∴BE=12BC=1.5,CE=√BC 2−BE 2=3√32,∵AB=3AD ,∴BD=23AB=4,∴DE=BD -BE=4-1.5=2.5,∴CD=√CE 2+DE 2=√(3√32)2+(52)2=√13.故答案为:B.【分析】作CE⊥AB 于E ,根据含30°角的直角三角形的性质求出AB ,BE 和CE ,然后根据AB=3AD 求出BD , 再根据线段间的和差关系求出DE ,最后在Rt⊥CED 中,根据勾股定理求CD 长即可.3.(2021八上·萧山期中)在Rt⊥ABC 中,CD 是斜边AB 上的中线,则以下判断正确的是( )A .BC =2CDB .CD =2ABC .AC =2CD D .CD =BD【答案】D【知识点】直角三角形斜边上的中线【解析】【解答】解:∵CD 是斜边AB 的中线,∴AB=2CD ,故A 、B 、C 不符合题意; ∴CD=BD ,故D 符合题意; 故答案为:D.【分析】利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可得到AB=2CD ,CD=BD=AD ,由此可得到正确结论的选项.4.(2021八上·萧山期中)如图:BD⊥AC 于点B ,G 是线段BD 上一点(不与点B ,点D 重合),且AB=BG ,BD=BC ,E ,F 分别为AD ,CG 的中点,AD=6,连结EF ,DF ,若⊥DEF 为直角三角形,则DF 的长度为( )A .3B .√27C .3或 √27D .3或 √27 或 √18【答案】B【知识点】等腰三角形的性质;勾股定理;三角形全等的判定(SAS );直角三角形斜边上的中线 【解析】【解答】解:连接BE ,BF ,∵BD⊥AC ,∴⊥ABD=⊥GBC=90°, 在⊥ABD 和⊥GBC 中{AB =GB∠ABD =∠GBC BD =BC∴⊥ABD⊥⊥GBC (SAS ) ∴⊥A=⊥BGC ,AD=CG=6; ∵E ,F 分别为AD ,CG 的中点,∴AE=DE=BE=12AD=3,GF=FC=BF=12GC=3,∴⊥ADB=⊥EBD ,⊥BGF=⊥FBG , ∵⊥A+⊥ADB=90° ∴⊥A+⊥EBD=90°, ∴⊥BGF+⊥EBD=90°,∴⊥EBD+⊥FBG=90°即⊥EBF=90°, ∴BE=BF=3∴EF =√32+32=3√2,∵⊥DEF 是直角三角形,DE <EF , 当⊥EDF=90°时DF =√EF 2−ED 2=√(3√2)2−32=3; 当⊥DEF=90°时,DF =√EF 2+ED 2=√(3√2)2+32=3√3,故答案为:C.【分析】连接BE,BF,利用垂直的定义可证得⊥ABD=⊥GBC,利用SAS证明⊥ABD⊥⊥GBC,利用全等三角形的性质可得到⊥A=⊥NGC,AD=CG=6;再利用直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,可求出BE,BF,ED的长,利用等边对等角可推出⊥ADB=⊥EBD,⊥BGF=⊥FBG,利用三角形的内角和定理去证明⊥EBF=90°,利用勾股定理求出EF的长;根据⊥DEF是直角三角形,DE<EF,分情况讨论:当⊥EDF=90°时;当⊥DEF=90°时;分别利用勾股定理求出DF的长.5.(2021八上·下城期中)如图,在⊥ABC中,⊥ACB=90°,D在BC上,E是AB的中点,AD、CE 相交于F,且AD=DB.若⊥B=20°,则⊥DFE等于()A.30°B.40°C.50°D.60°【答案】D【知识点】三角形的外角性质;等腰三角形的性质;直角三角形斜边上的中线【解析】【解答】解:∵在⊥ABC中,⊥ACB=90°,E是AB的中点,∴BE=CE,又∵⊥B=20°∴⊥ECB=⊥B=20°,∵AD=BD,⊥B=20°,∴⊥DAB=⊥B=20°,∴⊥ADC=⊥B+⊥DAB=20°+20°=40°,∴⊥DFE=⊥ADC+⊥ECB=40°+20°=60°.故答案为:D.【分析】根据直角三角形斜边上中线的性质可得BE=CE,由等腰三角形的性质可得⊥ECB=⊥B=20°,⊥DAB=⊥B=20°,由外角的性质可得⊥ADC=⊥B+⊥DAB=40°,⊥DFE=⊥ADC+⊥ECB,据此进行计算.6.(2021八上·台州期中)如图如果将一副三角板按如图方式叠放,那么∠1等于()A.120°B.105°C.60°D.45°【答案】B【知识点】三角形的外角性质;直角三角形的性质【解析】【解答】解:如图,取⊥2,∵⊥2=90°-45°=45°,∴⊥1=60°+45°=105°.故答案为:B.【分析】取⊥2,根据角的和差关系求出⊥2,再利用三角形外角的性质求⊥1即可.7.(2021八上·瑞安期中)如图,在3×3的方格纸中,已知点A,B在方格顶点上(也称格点),若点C 也是格点,且使得⊥ABC为直角三角形,则满足条件的C点有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【知识点】直角三角形的性质【解析】【解答】解:如图,分情况讨论:①AB 为直角⊥ABC 斜边时,符合条件的格点C 点有2个;②AB 为直角⊥ABC 其中的一条直角边时,符合条件的格点C 点有1个. 故共有3个点. 故答案为:C.【分析】分AB 为斜边以及直角边,根据直角三角形两直角边垂直找出点C 的位置,据此解答.8.(2020八上·温州期中)如果直角三角形的两条直角边的长分别为6cm 和8cm ,那么斜边上的中线等于( ) A .2.4cmB .4.8cmC .5cmD .10cm【答案】C【知识点】直角三角形的性质【解析】【解答】解:∵直角三角形的两条直角边的长分别为6cm 和8cm ,∴斜边长为:√62+82=10(cm ),∴斜边上的中线长为:12×10=5(cm ).故答案为:C.【分析】根据勾股定理求得斜边长,再由直角三角形中,斜边上的中线等于斜边的一半,从而得出答案.9.(2021八上·温州期中)如图,在 △ABC 中, AB =4,BC =3,∠B =60∘,M 是 BC 延长线上一点, CM =2,P 是边 AB 上一动点, 连结 PM ,作 △DPM 与 △BPM 关于 PM 对称 (点 D 与点 B 对应),连结 AD ,则 AD 长的最小值是( )A .0.5B .0.6C .5−√21D .√13−3【答案】C【知识点】含30°角的直角三角形;勾股定理;翻折变换(折叠问题)【解析】【解答】解:如图,过点A作AE⊥BC于点E,当点A在DM的上时AD的值最小,如图,∵CM=2,BC=3,∴BM=BC+CM=5,由折叠得:DM=BM=5,∵⊥B=60°,∴⊥ BAE=90°−60°=30°,又AB=4,BC=3,∴BE=12AB=2,在中RtΔABE中,∵AE2+BE2=AB2,∴AE=√AB2−BE2=√42−22=2√3,∴EM=BM−BE=5−2=3,在RtΔAEM中,∵AE2+EM2=AM2,∴AM=√AE2+EM2=√(2√3)2+32=√21,∴AD=DM−AM=5−√21.故答案为:C.【分析】过点A作AE⊥BC于点E,当点A在DM的上时AD的值最小,根据CM、BC的值可得BM,由折叠的性质得DM=BM=5,易得⊥BAE=30°,则BE=12AB=2,在Rt⊥ABE中,应用勾股定理求出AE,进而可得EM,然后在Rt⊥AEM中,由勾股定理求出AM,进而可得AD.10.(2021八上·下城期末)在⊥ABC中,⊥BAC=90°,点D在边BC上,AD=AB ()A.若AC=2AB,则⊥C=30°B.若AC=2AB,则3BD=2CDC.若⊥B=2⊥C,则AC=2AB D.若⊥B=2⊥C,则S⊥ABD=2⊥ACD【答案】B【知识点】等腰三角形的性质;等边三角形的判定与性质;含30°角的直角三角形;勾股定理;直角三角形的性质【解析】【解答】解:由题,⊥BAC=90°,点D在BC边上,AD=AB,A、若AC=2AB,则BC=√AB2+AC2=√5AB,若⊥C=30°,BC=2AB,故A选项错误;B、如图:若AC=2AB,则BC=√AB2+AC2=√5AB,作AE⊥BC,则S△ABC=12AB⋅AC=12BC⋅AE,可得AE=AB⋅ACBC=√5AB=2√55AB,∵AD=AB,∴BE=DE=√AB2−AE2=√55AB,∴BD=2√55AB,DC=BC−AB=3√55AB,∴3BD=2CD,故B选项正确;C、若⊥B=2⊥C,∵⊥BAC=90°,∴⊥B+⊥C=90°,∴⊥C=30°,⊥B=60°,∴BC=2AB,AC<2AB,故C选项错误;D、若⊥B=2⊥C,由选项C可得⊥C=30°,⊥B=60°,∵AD=AB,∴⊥ABD为等边三角形,∴⊥ADB=60°,∴⊥DAC=⊥ADB-⊥C=30°=⊥C,∴AD=DC=BD,即AD为⊥ABC的中线,∴S⊥ABD=S⊥ACD,故D选项错误.故答案为:B.【分析】A、根据含30°角的直角三角形的性质,可得BC=2AB,据此判即可;B、作AE⊥BC,利用勾股定理及直角三角形面积等积法分别求出BD、CD的长,从而确定BD与CD 的关系,然后判断即可;C、若∠B=2∠C,可求出⊥C=30°,根据含30°角的直角三角形的性质,可得BC=2AB,据此判即可;D、若⊥B=2⊥C,由选项C可得⊥C=30°,⊥B=60°,可证⊥ABD为等边三角形,继而求出AD为⊥ABC 的中线,可得S⊥ABD=S⊥ACD,据此判断即可.二、填空题(每题4分,共24分)11.(2020八上·湖州期中)在Rt△ABC中,锐角⊥A=25°,则另一个锐角⊥B=°.【答案】65【知识点】直角三角形的性质【解析】【解答】解:∵在Rt△ABC中,∠A=25°,∴另一个锐角∠B=90°−∠A=65°,故答案为:65.【分析】根据直角三角形的两锐角互余即可得.12.(2021八上·鹿城期中)如图,⊥ABC=30°,AB=8,F是射线BC上一动点,D在线段AF上,以AD为腰作等腰直角三角形ADE(点A,D,E以逆时针方向排列),且AD=DE=1,连接EF,则EF的最小值为.【答案】√10【知识点】垂线段最短;含30°角的直角三角形;勾股定理;等腰直角三角形【解析】【解答】解:∵⊥ADE是等腰直角三角形,∴⊥ADE=⊥EDF=90°,∵AD=DE=1,∴EF=√DE2+DF2=√12+DF2,∴当DF的值最小时,EF的值最小,∵AF⊥BC时,AF的值最小,∴DF的值最小,∵⊥B=30°,∴此时AF=12AB=4,DF=3,EF=√10.故答案为:√10.【分析】由等腰直角三角形的性质可得⊥ADE=⊥EDF=90°,AD=DE=1,由勾股定理表示出EF,推出AF⊥BC时,AF的值最小,则DF的值最小,据此求解.13.(2021八上·绍兴期中)如图⊥MAN=60°,若⊥ABC的顶点B在射线AM上,且AB=6,动点C 从点A出发,以每秒1个单位沿射线AN运动,当运动时间t是秒时,⊥ABC是直角三角形.【答案】3或12【知识点】含30°角的直角三角形【解析】【解答】解:如图:当⊥ABC是以⊥ACB=90°的直角三角形时,∵⊥MAN=60°,∴⊥ABC=30°,∴AC= 12AB=3,∴运动时间t= AC1=31=3秒,当⊥ABC是以⊥ABC=90°的直角三角形时,∵⊥MAN=60°,∴⊥ACB=30°,∴AC= 2AB=12,∴运动时间t= AC1=121=12秒,当运动时间t是3或12秒时,⊥ABC是直角三角形.故答案为:3或12.【分析】当⊥ABC是以⊥ACB=90°的直角三角形时,⊥ABC=30°,由30°所对的直角边为斜边的一半可得AC的值,然后除以速度可得时间;当⊥ABC是以⊥ABC=90°的直角三角形时,⊥ACB=30°,同理可得t的值.14.(2021八上·温州期中)如图,在直角三角形ABC中,⊥ACB=90°,AB=7,点D是AB的中点,点P是斜边AB上的一个动点,FG是线段CP的垂直平分线,Q是FG上的一个动点,则PQ+QD的最小值为.【答案】3.5【知识点】线段的性质:两点之间线段最短;线段垂直平分线的性质;直角三角形斜边上的中线 【解析】【解答】解:连接CQ 、CD ,∵FG 是线段CP 的垂直平分线,Q 是FG 上的一个动点, ∴CQ =PQ ,∴PQ+QD =CQ+QD ,∴当C 、Q 、D 共线时,PQ+QD 有最小值,最小值为CD , ∵⊥ACB =90°,AB =7,点D 是AB 的中点,∴CD = 12AB =3.5.故答案为:3.5.【分析】连接CQ 、CD ,由垂直平分线的性质可得CQ =PQ ,推出当C 、Q 、D 共线时,PQ+QD 有最小值,最小值为CD ,然后结合直角三角形斜边上中线的性质进行解答.15.(2021八上·诸暨期中)直角三角形的两条直角边为6和8,则斜边上的中线长是 . 【答案】5【知识点】勾股定理;直角三角形斜边上的中线【解析】【解答】解:∵直角三角形的两条直角边为6和8,∴斜边长为√62+82=10,∴斜边上的中线长为12×10=5.故答案为:5.【分析】首先由勾股定理求出斜边长,然后根据直角三角形斜边上中线的性质进行求解.16.在⊥ABC 中,⊥C=90°,⊥A:⊥B=1: 2,则⊥B= . 【答案】60°【知识点】直角三角形的性质【解析】【解答】解:∵在⊥ABC 中,⊥C=90°,⊥A:⊥B=1: 2设⊥A=x ,则⊥B=2x , ∴⊥A+⊥B=90°即x+2x=90° 解之:x=30°,∴⊥B=2×30°=60°.故答案为:60°.【分析】由已知设⊥A=x,则⊥B=2x,利用直角三角形的两锐角互余,建立关于x的方程,解方程求出x的值,然后求出⊥B的度数。
专题8 解三角形★★★高考在考什么【考题回放】1.设,,a b c 分别是ABC ∆的三个内角,,A B C 所对的边,则()2a b b c =+是2A B =的( A )(A )充分条件 (B )充分而不必要条件(C )必要而充分条件 (D )既不充分又不必要条件 2.在ABC ∆中,已知C B A sin 2tan =+,给出以下四个论断: ① 1cot tan =⋅B A ② 2sin sin 0≤+<B A③ 1cos sin 22=+B A ④ C B A 222sin cos cos =+其中正确的是( B ) (A )①③ (B )②④ (C )①④ (D )②③ 3.在△ABC 中,已知A 、B 、C 成等差数列,则2tan 2tan 32tan 2tanC A C A ++的值为__________3.4.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,则() A .111A B C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形B .111A BC ∆和222A B C ∆都是钝角三角形C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形5.己知A 、C 是锐角△ABC 的两个内角,且tanA, tanC 是方程x 2-3px+1-p =0 (p≠0,且p ∈R),的两个实根,则tan(A+C)=_______,tanA,tanC 的取值范围分别是___ _ 和__ ___,p 的取值范围是__________3;(0,3);(0,3);[32,1) 6.在ΔABC 中,已知66cos ,364==B AB ,AC 边上的中线BD=5,求sinA. 【专家解答】 设E 为BC 的中点,连接DE ,则DE//AB ,且36221==AB DE , 设BE=x 在ΔBDE 中可得2222cos BD BE ED BE ED BED =+-⋅∠,x x 6636223852⨯⨯++=,解得1=x ,37-=x (舍去)故BC=2,从而328cos 2222=⋅-+=B BC AB BC AB AC ,即3212=AC 又630sin =B ,故2sin A =,1470sin =A★★★高考要考什么【考点透视】本专题主要考查正弦定理和余弦定理.【热点透析】三角形中的三角函数关系是历年高考的重点内容之一,本节主要帮助考生深刻理解正、余弦定理,掌握解斜三角形的方法和技巧 学生需要掌握的能力:(1)运用方程观点结合恒等变形方法巧解三角形;(2)熟练地进行边角和已知关系式的等价转化;(3)能熟练运用三角形基础知识,正(余)弦定理及面积公式与三角函数公式配合,通过等价转化或构建方程解答三角形的综合问题,注意隐含条件的挖掘 ★★★突破重难点【范例1】在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c, b=acosC,且△ABC 的最大边长为12,最小角的正弦值为31。
(1) 判断△ABC 的形状;(2) 求△ABC 的面积。
解析(1) b=acosC ,∴由正弦定理,得sinB=sinAcosC, (#) B=)(C A +-π, ∴ sinB=sin(A+C),从而(#)式变为sin(A+C)= sinAcosC , ∴cosAsinC=0,又A ,C ),0(π∈∴cosA=0,A=2π,∴△ABC 是直角三角形。
(2) △ABC 的最大边长为12,由(1)知斜边a =12,又 △ABC 最小角的正弦值为31,∴Rt △ABC 的最短直角边为1231⨯=4,另一条直角边为28 ∴S △ABC =28421⨯⨯=162 【点晴】此题主要考查三角函数变换及正弦定理的应用.用正弦定理化边为角,再以角为突破口,判断出△ABC 的形状,最后由已知条件求出三条边,从而求面积. 【文】在△ABC 中,若tanA ︰tanB =22b a :,试判断△ABC 的形状.解析 由同角三角函数关系及正弦定理可推得∵A 、B 为三角形的内角,∴sinA≠0,sinB≠0.∴2A =2B 或2A =π-2B ,∴A =B 或A +B =2π. 所以△ABC 为等腰三角形或直角三角形.【点晴】三角形分类是按边或角进行的,所以判定三角形形状时一般要把条件转化为边之间关系或角之间关系式,从而得到诸如a 2+b 2=c 2, a 2+b 2>c 2(锐角三角形),a 2+b 2<c 2(钝角三角形)或sin(A -B)=0,sinA =sinB ,sinC =1或cosC =0等一些等式,进而判定其形状,但在选择转化为边或是角的关系上,要进行探索.【范例2】ABC ∆中,内角A .B .C 的对边分别为a .b .c ,已知a .b .c 成等比数列,且B cos 4= (1)求C A cot cot +的值; (2)若23=⋅,求c a +的值 解析(1)由B cos 43=得47sin =B ,由ac b =2得C A B sin sin sin 2=, ()BC A C A A C A C C C A A C A 2sin sin sin sin sin cos cos sin sin cos sin cos cot cot +=+=+=+ 774sin 1sin sin 2===BB B (2)由23=⋅得:23cos =⋅B ac ,因B c o s 43=,所以:2=ac ,即:2=b 由余弦定理B ac c a b cos 2222⋅-+=得5cos 2222=⋅+=+B ac b c a于是:()9452222=+=++=+ac c a c a 故c a += 【点晴】 以三角形为载体,以三角变换为核心,结合正弦定理和余弦定理综合考查逻辑分析和计算推理能力是高考命题的一个重要方向,因此要特别关注三角函数在解斜三角形中的灵活应用.【文】在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,2274sincos 22B C A +-=. (1)求角A 的度数;(2)若a =3,b +c =3,求b 和c 的值. 解析 27(1)4s i n c o s 2180,:22B C A A B C +-=++=︒由及得 22272[1cos()]2cos 1,4(1cos )4cos 5214cos 4cos 10,cos ,20180,60B C A A A A A A A A -+-+=+-=-+=∴=︒<<︒∴=︒即 22222222(2):cos 211cos ()3.2223123: 2 :.221b c a A bcb c a A b c a bc bc b c b b a b c bc bc c c +-=+-=∴=∴+-=+===⎧⎧⎧=+==⎨⎨⎨===⎩⎩⎩ 由余弦定理得代入上式得由得或 【点睛】正弦定理和余弦定理在解斜三角形中应用比较广泛.【范例3】已知△ABC 的周长为6,,,BC CA AB 成等比数列,求(1)△ABC 的面积S 的最大值; (2)BA BC 的取值范围. 解析 设,,BC CA AB 依次为a ,b ,c ,则a+b+c=6,b²=ac .在△ABC 中得2222221cos 2222a cb ac ac ac ac B ac ac ac +-+--==≥=,故有03B π<≤.又6,22a cb b +-=≤=从而02b <≤.(1)22111sin sin 2sin 2223S ac B b B π==≤⋅⋅=max S = (2)22222()2cos 22a cb ac ac b BA BC ac B +-+--=== 222(6)3(3)272b b b --==-++. 02,b <≤ 218B A BC ∴≤< . 【点睛】 三角与向量结合是高考命题的一个亮点.问题当中的字母比较多,这就需要我们采用消元的思想,想办法化多为少,消去一些中介的元素,保留适当的主变元.主变元是解答问题的基本元素,有效的控制和利用对调整解题思路是十分有益处的.【变式】在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c, △ABC 的外接圆半径R=3,且满足BC A B C sin sin sin 2cos cos -=. (1) 求角B 和边b 的大小;(2) 求△ABC 的面积的最大值。
解析 (1) 由BC A B C sin sin sin 2cos cos -=整理得sinBcosC+cosBsinC=2sinAcosB ∴sin(B+C)= 2sinAcosB ∴sinA =2sinAcosB ∴cosB=21 ∴B=3π ∵ b=2RsinB ∴b=3(2)∵ABC ∇S =)32sin(sin 33sin sin 3sin 212A A C A R B ac -==π ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=21)62sin(233πA ∴当A=3π时, ABC ∇S 的最大值是439 . 【点睛】三角函数的最值问题在三角形中的应用【范例4】某观测站C 在城A 的南20˚西的方向上,由A 城出发有一条公路,走向是南40˚东,在C 处测得距C 为31千米的公路上B 处有一人正沿公路向A 城走去,走了20千米后,到达D 处,此时C 、D 间距离为21千米,问还需走多少千米到达A 城?解析 据题意得图02,其中BC =31千米,BD =20千米,CD =21千米,∠CAB=60˚.设∠ACD = α ,∠CDB = β .在△CDB 中,由余弦定理得:71202123120212cos 222222-=⨯⨯-+=⋅⋅-+=BD CD BC BD CD β, 734cos 1sin 2=-=ββ. ()CDA CAD ∠-∠-︒=180sin sin α()β+︒-︒-︒=18060180sin()143523712173460sin cos 60cos sin 60sin =⨯+⨯=︒-︒=︒-=βββ. 在△ACD 中得1514352321143560sin 21sin sin =⨯=⋅︒=⋅=αA CD AD . 所以还得走15千米到达A 城.【点晴】 运用解三角形的知识解决实际问题时,关键是把题设条件转化为三角形中的已知元素,然后解三角形求之.【变式】已知半圆O 的直径AB=2,P 为AB 延长线上一点,OP=2,Q 为半圆上任意一点,以PQ 为一边作等边三角形PQR (P 、Q 、R 为顺时针排列),问点Q 在什么位置时,四边形OPRQ 面积最大,并求这个最大面积.解析 设,cos 45),1800(2x PQ x x POQ -=∴︒<<︒=∠PQR ∆∴面积x PQ S cos 34354321-==, 而△POQ 面积S 2=x sin ,∴四边形OPRQ 面积)cos 3(sin 43521x x S S S -+=+= 2435,150),60sin(2435max +=︒=∴︒-+=S x x 当. 【点睛】三角函数在实际问题中的应用问题.★★★自我提升1.在直角三角形中,两锐角为A 和B ,则sinA·sinB( B )(A ).有最大值21和最小值 (B ).有最大值21但无最小值(C ).既无最大值也无最小值 (D ).有最大值1但无最小值 2.已知非零向量AB 与AC 满足().0AB AC BC AB AC+= 且1..2AB AC AB AC = 则ABC ∆为( D ) (A )等边三角形 (B )直角三角形(C )等腰非等边三角形 (D )三边均不相等的三角形3.△ABC 中,3sinA+4cosB=6,3cosA+4sinB=1,则∠C 的大小是 ( A )(A )6π (B )56π (C )6π或56π (D )3π或23π 4.一个直角三角形三内角的正弦值成等比数列,其最小内角为( A ) (A)arccos 215- (B)arcsin 215- (C)arccos 251- (D)arcsin 251- 5. 已知a +1,a +2,a +3是钝角三角形的三边,则a 的取值范围是 . (0,2) 6.已知定义在R 上的偶函数)(x f y =在区间),0[+∞上单调递增,若,0)21(=fABC ∆的内角A 满足,0)(cos <A f ,则A 的取值范围是 ___ ]2,3(ππ),32(ππ 7.数列{a n }中,首项a 1=2,前n 项和为S n ,且*14(38)8(3,)n ntS t S t t n N +-+=<-∈. (1)判断数列{a n }是否为等比数列,并证明你的结论?(2)若对每个正整数n ,以a n ,a n+1,a n+2为边长都能构成三角形,求t 的取值范围。