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文档简介
21/23专题07解三角形中最值、类中线、内切圆等8大题型内容导航热点聚焦方法精讲能力突破热点聚焦·析考情锁定热点,靶向攻克:聚焦高考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。题型引领·讲方法系统归纳,精讲精练:归纳对应高频热点题型的解题策略与实战方法技巧。能力突破·限时练实战淬炼,高效提分:精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。近三年:1、解三角形是近3年的高考命题热点,常以解答题为主,但也会考察选择填空题,常考查内容、频率、题型、难度较为稳定,重点是正余弦定理,三角形面积公式的应用,也会考察解三角形中的最值范围问题.预测2026年:解三角可能会考一道最值中档试题,考察解三角形类中线最值问题,与平面向量相结合,也可能考察三角形中的内切圆问题。热点题型:题型01求对边对角三角形面积最大值范围问题题型02对边对角的锐角三角形面积问题题型03非对边对角的锐角三角形面积问题题型04解三角形中对边对角求周长最值范围问题题型05锐角的对边对角求周长最值范围问题题型06解三角形中的类中线问题处理策略题型07解三角形中的外接圆问题题型08解三角形中的内切圆问题题型01求对边对角三角形面积最大值范围问题解|题|策|略解题思路:余弦定理+不等式,当且仅当取等号秒杀思路:角等边,非等腰面积最大【精选例题】【例1】在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,的面积为S,且.(1)求A;(2)若,求S的最大值.【例2】在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.在中,内角、、的对边分别是、、,且满足(填条件序号).(1)求角;(2),求的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.【例3】已知函数.(1)当时,求函数的最小正周期以及它的图象相邻两条对称轴的距离;(2)设,在中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,求面积的最大值.【例4】中角所对的边分别为,其面积为,且.(1)求;(2)已知,求的取值范围.【变式训练】1.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A;(2)若,求面积的最大值.2.已知的内角、、的对边分别为、、,.(1)求角的大小;(2)若,求面积的最大值.3.已知的三个内角分别为、、,其对边分别为、、,若.(1)求角的值;(2)若,求面积的最大值.4.从①;②;③,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.在中,三边分别是角的对边,若______.(1)求C;(2)若,求的面积的最大值.题型02对边对角的锐角三角形面积问题解|题|策|略解题思路:面积公式边换角降幂公式辅助角公式锐角范围求面积范围【精选例题】【例1】在锐角中,、、分别是角、、所对的边,已知且,则锐角面积的取值范围为(
)A. B. C. D.【例2】已知函数.(1)求函数的最小正周期及其单调递增区间,(2)若为锐角的内角,且,求面积的取值范围.【专题训练】1.设内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若,求锐角的面积的取值范围.2.在锐角中,角的对边分别是,且.(1)求;(2)若外接圆的半径是1,求面积的取值范围.题型03非对边对角的锐角三角形面积问题解|题|策|略解题思路:秒杀:画两个直角三角形直接秒(注意两边都为开区间)解答题步骤:正弦定理边化角化为求解(注意角的范围)【精选例题】【例1】已知a,b,c分别是的三个内角A,B,C的对边,已知角,,若是锐角三角形,则的面积为S的取值范围为.【例2】记锐角三角形的内角,,的对边分别为,,,已知,.(1)求.(2)求面积的取值范围.【专题训练】1.已知锐角的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.且.(1)求角A;(2)若,求面积的取值范围.2.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A;(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.题型04解三角形中对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:余弦定理不等式【精选例题】【例1】在中,已知,且,则的取值范围为.【例2】在中,已知,且,则的取值范围为.【例3】在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为(
)A. B. C.6 D.9【例4】在中,角的对边分别为,若,,则的取值范围是(
)A. B. C. D.【例5】在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,.(1)求A;(2)设,求周长的最大值.【专题训练】1.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量,,且,△ABC外接圆面积为则∠A=,△ABC周长的最大值为.2.在中,内角的对边分别为,,,若,,则周长的最小值为.3.已知的内角,,的对边分别为,,,若.(1)求的值;(2)若的面积为,求周长的取值范围.4.在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(1)求;(2)若,求周长的取值范围.5.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求B;(2)若外接圆的周长为,求周长的取值范围.题型05锐角的对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:正弦定理三角函数辅助角公式注意角的范围【例1】在锐角中,已知,且,求周长的取值范围.【例2】在锐角中,角的对边分别为为的面积,,且,则的周长的取值范围是(
)A. B. C. D.【例3】在△中,角所对的边分别为且.(1)求△的外接圆半径;(2)若△为锐角三角形,求△周长的取值范围.【例4】在中,角A,B,C所对的边分别为,且.(1)求B;(2)若为锐角三角形,求周长的取值范围.【变式训练】1.在锐角三角形中,已知,,分别是角,,的对边,且,,则三角形的周长的取值范围是(
)A. B. C. D.2.已知锐角的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A;(2)若,求周长的取值范围.3.已知的内角所对的边分别是.(1)求角;(2)若外接圆的面积为,且为锐角三角形,求周长的取值范围.4.已知的内角所对的边分别是.(1)求角;(2)若外接圆的直径为,求周长的取值范围.题型05锐角的非对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:秒杀法:直接画两个直角三角形就出来了,都是开区间,取不到解答题解法:正弦定理,所有边都换为角,最后化成一个角,然后用二倍角展开,化为,利用单调性【精选例题】【例1】在锐角中,已知,且,求周长的取值范围.【例2】已知锐角的内角A,B,C所对的边分别为,向量,,且.(1)求角C的值;(2)若,求的取值范围.【例3】已知函数.在锐角中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足.(1)求A的值;(2)若,求的取值范围.【变式训练】1.已知为锐角三角形,是角分别所对的边,若,且,则的取值范围是.2.已知锐角三角形ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,,则周长的取值范围为.3.在①,②,③,这三个条件中任选一个,补充在横线上,并加以解答.在中,角,,的对边分别为,,,______.(1)求角;(2)若是锐角三角形,且,求的取值范围.4.已知的内角的对边分别为.(1)求;(2)若为锐角三角形,且,求的周长的取值范围.题型06解三角形中的类中线问题处理策略解|题|策|略①向量法:在用来求范围最值时很方便若在中,是的中线,那么就是若在中,,那么就是若在中,,那么就是用向量表示出来后再平方,结合向量数量积和余弦定理,再利用基本不等式求解②用两次余弦定理:对类中线所对应的小角分别在小三角形和大三角形中用余弦定理,求值的时候比较方便③余弦值互为相反数:对于类中线(爪形三角形)类解三角形题目,可以利用邻补角余弦值互为相反数列方程④等面积法处理:对于类中线(爪形三角形)类解三角形题目,还可以利用大三角形面积等于两个小三角形面积求解【精选例题】【例1】在中,,若,点是的中点,求的取值范围.【例2】在锐角中,,,点是的中点,求的取值范围.【例3】(多选题)已知的三个内角分别为A,B,C,,,,D在线段上,且满足平分.则(
)A. B. C. D.【例4】(多选题)在中,角,,的对边分别为,,,若,点在线段上,且,则(
)A.角的大小为B.若为的角平分线,则C.若,则线段的长度的取值范围为D.若,则的周长的最大值为【例5】记是内角,,的对边分别为,,.已知,点在边上,.(1)证明:;(2)若,求.【例6】已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D是边上一点,,,,且.(1)若,证明:;(2)在(1)的条件下,且,求的值.【例7】在中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.(1)求角;(2)若点M在边上BC满足,且,求面积的最大值.【例8】在中,的对边分别为.(1)若,求的值;(2)若的平分线交于点,求长度的取值范围.【变式训练】1.在中,内角的对边分别为,.(1)求;(2)若的面积为,求边上的中线的长.2.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求B;(2)设,若点M是边上一点,,且,求的面积.3.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且.(1)求;(2)若为的中点,且,求的面积.4.在中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,面积是面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.5.在中,记角,,的对边分别为,,.已知.(1)求角;(2)已知点在边上,且,,,求的面积.6.在,中,记角,,的对边分别为,,,已知.(1)求角;(2)已知点在边上,且,,,求的面积.7.已知在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(1)求角B;(2)若点D在上,为的角平分线,,求的最小值.8.在中,角所对的边分别为,向量,,且,为线段上一点.(1)求角的大小;(2)若为角的角平分线,,的周长为15,求的长.题型07解三角形中的外接圆问题解|题|策|略遇到有关外接圆问题:我们要想到正弦定理【精选例题】【例1】在中,内角的对边分别为,已知,,则外接圆的面积为(
)A. B. C. D.【例2】中,,角的平分线交于点,若,则外接圆的面积是.【例3】在锐角中,内角的对边分别为a,b,c,,为其外心.若外接圆半径为,且,则的值为(
)A.1 B. C.2 D.【例4】在中,内角所对的边分别为,已知,且(1)求;(2)若的外接圆半径为,周长为,且,求.【例5】在中,角,,所对的边分别为,,,,是的外心.(1)若,求的最小值.(2)设,.①求的面积;②用向量,表示向量.【变式训练】1.在中,若,且,则的外接圆的面积为.2.锐角的三个内角是,满足,的外接圆的圆心为,半径是1.(1)求角的大小及的值;(2)求的取值范围.3.在中,内角的对边分别为,且.(1)求;(2)若为的外心,为边的中点,且,求周长的最大值.4.如图,在中,,点为外接圆上的一个动点(点在直线两侧).
(1)若,求的值;(2)若,求四边形周长的最大值;(3)若,求.题型08解三角形中的内切圆问题解|题|策|略遇到有关内切圆问题:我们要想到等面积法,【精选例题】【例1】中,角,,所对的边分别为,,,且,则的内切圆半径的最大值为(
)A. B. C. D.【例2】已知正n边形的边长为a,内切圆的半径为r,外接圆的半径为R,下列选项正确的是(
)A.B.C.D.【例3】(多选题)在中,,,,I为的内心,则下列正确的是(
)A.B.C.D.【例4】在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A的大小;(2)若的外接圆半径为4,且,求的面积.【例5】在中,角A,,所对的边分别为,,,且满足,的外接圆的半径为.(1)求角的值;(2)如果,求的面积;(3)求内切圆半径的最大值.【变式训练】1.(多选题)已知的面积为,若,,则()A.的外接圆半径为1B.C.D.的内切圆半径为2.已知的内角的对边分别为,其内切圆半径,则边长的最小值为.3.中,,点为平面内一点,且,,、分别为的外心和内心,当的值最大时,的长度为.4.在中角A,B,C分别对应边长记为a,b,c,,,取,,已知.(1)求.(2)在边上取一点D,使为锐角且有与的外接圆半径之比为,设点E为的内心,求的面积.5.在中,角的对边分别为,已知.(1)求A;(2)若,求三角形内切圆半径的取值范围.(建议用时:60分钟)一、单选题1.在中,,点为三角形的外接圆的圆心,若,且,则的面积的最大值为()A.2 B.8 C.16 D.182.(25-26高三上·山东实验中学·)在中,“”是“”的(
)A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件 D.既不必要条件,又不充分条件3.(25-26高三上·重庆第一中学校·期中)在中,、、分别为边、、所对的内角,若、、成等比数列,则角的范围是(
)A. B. C. D.4.若点为的外心,且满足,则的最大值为(
)A. B. C. D.5.(25-26高三上·辽宁名校联盟·期中)若内一点满足,则称点为的布洛卡点,为的布洛卡角.如图,已知在中,,,,点为的布洛卡点,为的布洛卡角.若,且满足,则其布洛卡角的正切值为(
)
A. B. C. D.6.在锐角三角形中,内角,,的对边分别为,,,且,则的取值范围为(
)A. B. C. D.7.在中,三个内角所对的边分别为,为的面积,若,则(
)A. B. C. D.8.(25-26高三上·辽宁重点高中点石联考·期中)如图,1752年,两位法国天文学家为了测量地球与月球之间的距离,利用几乎位于同一经线上,且纬度差约为的柏林(点)与好望角(点)为基点,测量出,的大小.设地球半径为,则地球表面与月球表面的最小距离约为(
)
A.B.C.D.9.(25-26高三上·安徽六安第一中学·月考)在中,角的对边分别为,已知,且的取值范围是,则面积的取值范围是(
)A. B. C. D.二、多选题10.已知的内角的对边分别为,且,则下列说法正确的是(
)A. B.C. D.11.在中,角的对应边分别为,则(
)A.若,,则周长的最大值为18B.若,,为的中点,且,则C.若是锐角三角形且,,则的最小值为D.若角的内角平分线交于,且,,则面积的最大值为312.(25-26高三上·广东广州外国语学校·)在中,、、是角、、的对应边,满足,,,则(
)A. B.C. D.的面积为13.(25-26高三上·吉林长春第二中学·调研)已知中,内角,,的对边分别为,,,并且满足,则(
)A. B. C. D.14.已知的内角的对边分别为,,且,则下列选项中正确的有(
)A.B.面积的最大值为C.的最大值为D.角的平分线交于点,则的最大值为三、填空题15.已知所对的三边为a,b,c,且满足,则的最小值为16.(25-26高三上·云南临沧第一中学·期中)在锐角中,分别是角的对边,且,则的最小值是.17.在中,内角的对边分别为,若,则该三角形内切圆面积的最大值为.18.在中,为边上的两点,且满足,则,若,则的面积最大值为.四、解答题19.(23-24高三上·福建厦门科技中学(翔安校区)·期中)在中,内角A,B,C的对边分别是,,,的面积记为S,已知,.(1)求;(2)若边上的中线长为,为角的角平分线,求的长.20.在中,设角所对的边分别为,已知且.(1)求角;(2)若,求边上的角平分线的长;(3)若为锐角三角形,求边上的中线的取值范围.21.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求;(2)若,求BC边上的高的最大值.(3)若的垂心为M(M在的内部),直线BM与AC交于点D,且,当最大时,求AB.22.(25-26高三上·山东青岛即墨区第一中学·期中)已知的三边分别为,,,面积为,,.(1)求;(2)若,点,是边上的两个动点,.(Ⅰ)当时,求面积的最小值;(Ⅱ)设,,则是否存在常数和,对于任意满足题意的,都有都成立?若存在,求出和的值;若不存在,说明理由.23.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(1)求角B的大小;(2)若,,点D满足,求△ABD的面积;(3)若,且△ABC的外接圆半径为2,圆心为O,P为⊙O上的一动点,试求的取值范围.24.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求C;(2)若,求周长的取值范围;(3)若,且为锐角三角形,角A与角B的内角平分线交于点D,求面积的取值范围.25.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,在中,内角的对边分别为,已知,以为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为.
(1)求;(2)若外接圆半径为1,求的边长;(3)若,的面积为,求的周长.26.(25-26高三上·河北部分重点中学·)记的内角A,B,C的对边分别为,且.(1)求;(2)若的角平分线交于点.(i)求的最大值;(ii)求的最小值.27.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.(1)求角的大小;(2)若,求此时的内切圆半径的最大值;(3)求的取值范围.
专题07解三角形中最值、类中线、内切圆等8大题型内容导航热点聚焦方法精讲能力突破热点聚焦·析考情锁定热点,靶向攻克:聚焦高考高频热点题型,明确命题趋势下的核心考查方向。题型引领·讲方法系统归纳,精讲精练:归纳对应高频热点题型的解题策略与实战方法技巧。能力突破·限时练实战淬炼,高效提分:精选热点经典题目,限时训练,实现解题速度与准确率双重跃升。近三年:1、解三角形是近3年的高考命题热点,常以解答题为主,但也会考察选择填空题,常考查内容、频率、题型、难度较为稳定,重点是正余弦定理,三角形面积公式的应用,也会考察解三角形中的最值范围问题.预测2026年:解三角可能会考一道最值中档试题,考察解三角形类中线最值问题,与平面向量相结合,也可能考察三角形中的内切圆问题。热点题型:题型01求对边对角三角形面积最大值范围问题题型02对边对角的锐角三角形面积问题题型03非对边对角的锐角三角形面积问题题型04解三角形中对边对角求周长最值范围问题题型05锐角的对边对角求周长最值范围问题题型06解三角形中的类中线问题处理策略题型07解三角形中的外接圆问题题型08解三角形中的内切圆问题题型01求对边对角三角形面积最大值范围问题解|题|策|略解题思路:余弦定理+不等式,当且仅当取等号秒杀思路:角等边,非等腰面积最大【精选例题】【例1】在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A为锐角,的面积为S,且.(1)求A;(2)若,求S的最大值.【详解】(1)解决解三角形问题,看到既有切又有弦要考虑切化弦,看到边的平方要想到余弦定理代换因此本题由得,,化简得,,又根据余弦定理,则代入上式可得即,因为A为锐角,所以.(2)秒杀技巧:等腰三角形面积最大,所以知道,解得,所以大题解题步骤:,由,,则,,所以S的最大值为.当且仅当时取等号【例2】在①;②;③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.在中,内角、、的对边分别是、、,且满足(填条件序号).(1)求角;(2),求的最大值.注:如果选择多个条件分别解答,那么按第一个解答计分.【答案】(1)选①或②或③,;(2)【详解】(1)解:若选①,解题思路:看到既有边又有角,要统一为角或者边。因此本题因为,由正弦定理可得,因为、,则,,所以,,所以,,故;若选②,解题思路:都是正弦想到化为边即为边的平方的关系,再用余弦定理。因此本题因为,由正弦定理可得,所以,,由余弦定理可得,因为,故;若选③,解题思路:看到既有边又有角,要统一为角或者边,看到三个角的关系要想到化为两个角因此本题,由正弦定理可得,所以,,因为、,则,则,即,可得,因为,则,所以,,故.(2)秒杀技巧:等边三角形面积最大,大题解题步骤:因为,由余弦定理可得,由基本不等式可得,即,所以,,当且仅当时,等号成立,故的最大值为.【例3】已知函数.(1)当时,求函数的最小正周期以及它的图象相邻两条对称轴的距离;(2)设,在中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,求面积的最大值.【答案】(1)最小正周期为,相邻两条对称轴的距离为;(2)【详解】(1)的最小正周期为,它的图象相邻两条对称轴的距离为;(2)由题意得,即,因为,所以,故,由余弦定理得,即,由基本不等式得,当且仅当时,等号成立,故,解得,其中,故面积,故面积的最大值为.【例4】中角所对的边分别为,其面积为,且.(1)求;(2)已知,求的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为三角形的面积为,则,所以,又,则;(2)由于,所以,即,取等号,故,故【变式训练】1.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A;(2)若,求面积的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,由正弦定理得,又,所以,即,又,则,所以,又因,所以;(2)由余弦定理得,即,所以,当且仅当时取等号,所以,即面积的最大值为.2.已知的内角、、的对边分别为、、,.(1)求角的大小;(2)若,求面积的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)解:因为,由正弦定理可得,即,所以,,因为、,则,所以,,故.(2)解:由余弦定理可得,即,当且仅当时,等号成立,所以,,故面积的最大值为.3.已知的三个内角分别为、、,其对边分别为、、,若.(1)求角的值;(2)若,求面积的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)解:因为,所以,,且,由正弦定理可得,即,因为,则,则,又因为,故.(2)解:由余弦定理,可得.当且仅当时取得等号,所以.所以,面积,所以,面积的最大值为.4.从①;②;③,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并加以解答.在中,三边分别是角的对边,若______.(1)求C;(2)若,求的面积的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)解:若选条件①,由,可得,即,因为,所以,可得,因为,可得,所以,所以,可得.若选条件②,由,根据正弦定理得,即,由余弦定理得,因为,所以.若选条件③:由,可得,即,因为,可得,又因为,所以,所以,因为,所以.(2)解:由(1)知:且,又由余弦定理得,即,当且仅当时,等号成立,所以,则,所以面积的最大值为.题型02对边对角的锐角三角形面积问题解|题|策|略解题思路:面积公式边换角降幂公式辅助角公式锐角范围求面积范围【精选例题】【例1】在锐角中,、、分别是角、、所对的边,已知且,则锐角面积的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】且,,根据正弦定理得,,即,整理得,,,,解得,,,,,的面积为锐角三角形,,,,,,.故选:C.【例2】已知函数.(1)求函数的最小正周期及其单调递增区间,(2)若为锐角的内角,且,求面积的取值范围.【答案】(1)最小正周期为;单调递增区间为;(2)【详解】(1)函数,所以函数的最小正周期为,由,可得,即有函数的单调递增区间为.(2)若为锐角的内角,且,可得,由,可得,则,即.由正弦定理得,,所以,所以面积,又因为为锐角三角形,则,即,解得,所以,所以,所以.故面积的取值范围是.【专题训练】1.设内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若,求锐角的面积的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以由正弦定理,得.又在中,,所以,则,又,则,所以,又,所以.(2)因为,则,所以,,因为为锐角三角形,所以,解得,所以,所以,故,则.2.在锐角中,角的对边分别是,且.(1)求;(2)若外接圆的半径是1,求面积的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以,则,因为是锐角三角形,所以,则,所以,所以;(2)因为外接圆的半径是1,所以,则,所以,因为是锐角三角形,所以,所以,则,故面积的取值范围是.题型03非对边对角的锐角三角形面积问题解|题|策|略解题思路:秒杀:画两个直角三角形直接秒(注意两边都为开区间)解答题步骤:正弦定理边化角化为求解(注意角的范围)【精选例题】【例1】已知a,b,c分别是的三个内角A,B,C的对边,已知角,,若是锐角三角形,则的面积为S的取值范围为.【详解】秒杀技巧:画两个直角三角形直接秒大题解题步骤:法一正弦定理化为三角函数求解:由正弦定理得,所以,故,又因为是锐角三角形,所以,故,所以,,故,即的面积为S的取值范围为法二:余弦定理求边的范围求解,利用锐角余弦值为正。详解因为,,由余弦定理得,即,故,为锐角三角形,则,即,由①得,解得,由②得,解得或(舍去),综上,所以.【例2】记锐角三角形的内角,,的对边分别为,,,已知,.(1)求.(2)求面积的取值范围.【答案】(1);(2).【详解】(1)方法一:由余弦定理,得,解得.又,所以由正弦定理,得.
又为锐角三角形,所以.方法二:由题意知,.由正弦定理得,所以,所以,即;又因为,所以,又因为,所以.(2)由正弦定理,得;
因为为锐角三角形,所以,解得,所以,所以.因为,所以,所以.故面积的取值范围为.【专题训练】1.已知锐角的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.且.(1)求角A;(2)若,求面积的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,可得,由正弦定理得,又因为,可得,且,则,可得,则,又因为,则,可得,所以.(2)由正弦定理,可得,则面积,因为为锐角三角形,故,解得,所以,则,可得,所以的取值范围为.2.的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A;(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)由正弦定理可得:,因为,所以,所以,因为,所以,所以,所以,因为,所以,即;(2)法一:由及(1)知的面积.由正弦定理得.由于为锐角三角形,故,.由(1)知,所以,因为在上单调递增,故,故,故,从而.因此面积的取值范围是;法二:因为,,由余弦定理得,即,故,为锐角三角形,则,即,由①得,解得,由②得,解得或(舍去),综上,所以.题型04解三角形中对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:余弦定理不等式【精选例题】【例1】在中,已知,且,则的取值范围为.解题思路:秒杀技巧:,最大值是等边大题解法:由余弦定理得解得,当且仅当时取等号,又(三角形两边之和大于第三边),因此【例2】在中,已知,且,则的取值范围为.解题思路:秒杀技巧:,最大值是的等腰三角形大题解法:由余弦定理得,解得,当且仅当时取等号,又(三角形两边之和大于第三边),因此【例3】在中,角所对的边分别为,若,且,则周长的最大值为(
)A. B. C.6 D.9【答案】D【详解】在中,由及正弦定理,得,而,则,而,整理得,又,解得,由余弦定理,得,解得,当且仅当时取等号,所以周长的最大值为9.故选:D【例4】在中,角的对边分别为,若,,则的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】由余弦定理得,所以由正弦定理得,所以,所以,所以,可得由余弦定理可得,又因为基本不等式所以,所以,当且仅当时,取最大值2,因为,所以,所以.故选:B.【例5】在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,.(1)求A;(2)设,求周长的最大值.【答案】(1);(2).【详解】(1)在中,由,得,即,由正弦定理得,由余弦定理得,又,所以.(2)由(1)知,,,又,则,于是,当且仅当时取等号,所以周长的最大值为.【专题训练】1.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量,,且,△ABC外接圆面积为则∠A=,△ABC周长的最大值为.【答案】9【详解】已知向量,,则,则,所以,则,所以,又,故且,所以,又,则;由余弦定理有:,则,由正弦定理可得:的外接圆半径为,则,即,所以,则,当且仅当且,即时等号成立,故三角形周长的最大值为故答案为:;2.在中,内角的对边分别为,,,若,,则周长的最小值为.【答案】9【详解】方法一:由余弦定理得:,即,又,则,所以,即,则,又两边之和大于第三边,即,所以的取值范围,所以周长的最小值为.方法二:(均值换元法)设,,,则由正弦定理和等比和定理得:,所以,由得,所以,所以周长的最小值为.故答案为:93.已知的内角,,的对边分别为,,,若.(1)求的值;(2)若的面积为,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)∵,由正弦定理可得:,由余弦定理知:,,可得,则有,由,解得.(2)中由余弦定理知,又在中有,∴,化简得,∵,∴.又,由正弦定理得:,,,因在中,,,,所以,当时,等号成立,∴周长的取值范围是.4.在中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(1)求;(2)若,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)由正弦定理得,故,所以,因为,,所以,因为,所以;(2)由(1)可知,,,又,所以,由基本不等式得:,即,所以,当且仅当时,等号成立.又,即,又,所以,所以,即周长的取值范围是.5.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求B;(2)若外接圆的周长为,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,由正弦定理得,因为,所以,因为.所以;(2)因为外接圆的周长为,所以外接圆的直径为,由正弦定理得,则,由余弦定理得,因为,所以,即,当且仅当时,等号成立,又因为,所以,则.故周长的取值范围为;综上,,周长的取值范围为.题型05锐角的对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:正弦定理三角函数辅助角公式注意角的范围【例1】在锐角中,已知,且,求周长的取值范围【详解】秒杀技巧:最大值等于等边,最小值为直角时和的值,但取不到,,故,所以周长大题解法:锐角的题一定要用角来解题,周长,因为锐角,所以,所以所以周长【例2】在锐角中,角的对边分别为为的面积,,且,则的周长的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】,,∴,即,为锐角,∴,秒杀技巧:最大值等于等腰时,有余弦定理,解得,此时周长最大值为;最小值为直角时和的值,但取不到,,所以周长大题解法:锐角的题一定要用角来解题,因,由正弦定理可得,所以,其中,,因为为锐角三角形,所以,则,即:,所以,又,∴,即,故的周长的取值范围是.故选:D.【例3】在△中,角所对的边分别为且.(1)求△的外接圆半径;(2)若△为锐角三角形,求△周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以,由,可得:,即,又,所以,所以,,所以,所以△的外接圆半径为.(2)由(1)知,,由正弦定理有,所以,因为为锐角三角形,所以,解得,所以,则,所以,则,所以周长的取值范围为.【例4】在中,角A,B,C所对的边分别为,且.(1)求B;(2)若为锐角三角形,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)在中,由及正弦定理,得,而,则,由余弦定理得,而,所以.(2)由(1)知,,在锐角中,,则,由正弦定理得,于是,而,则,即,,所以周长的取值范围为.【变式训练】1.在锐角三角形中,已知,,分别是角,,的对边,且,,则三角形的周长的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】因为,根据正弦定理得,,因为为锐角,所以,所以,即,而A为锐角,所以,因为根据正弦定理,所以,因为三角形周长为,又因为,所以,所以,因为,即,所以,即,,所以.故选:C.2.已知锐角的三个角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A;(2)若,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)由正弦定理得,则,所以,即,由于,所以,所以,则,,由于,所以.(2)若,由正弦定理得,所以,所以三角形的周长为,由于三角形是锐角三角形,所以,所以,所以,所以,所以三角形周长的取值范围是.3.已知的内角所对的边分别是.(1)求角;(2)若外接圆的面积为,且为锐角三角形,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以由正弦定理得,化简可得,由余弦定理得,因为为三角形内角,B∈0,π,所以.(2)因为的外接圆面积为,故其外接圆半径为,因为,所以由正弦定理可得,故,所以,因为为锐角三角形,则,即的周长的取值范围为.4.已知的内角所对的边分别是.(1)求角;(2)若外接圆的直径为,求周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,由正弦定理可得,即,又由余弦定理得,又因为B∈0,π,所以.(2)方法一:因为外接圆的直径为,由正弦定理得,则,由余弦定理得,因为,所以,即,由三角形性质知,当且仅当时,等号成立,所以,故周长的取值范围为.方法二:因为外接圆的直径为,由正弦定理得,则,因为,可得,所以,所以,故周长的取值范围为.题型05锐角的非对边对角求周长最值范围问题解|题|策|略解题思路:秒杀法:直接画两个直角三角形就出来了,都是开区间,取不到解答题解法:正弦定理,所有边都换为角,最后化成一个角,然后用二倍角展开,化为,利用单调性【精选例题】【例1】在锐角中,已知,且,求周长的取值范围秒杀技巧:当时,,所以;当时,,所以所以解答题解法:由正弦定理得所以周长因为锐角,所以,因单调递减,所以【例2】已知锐角的内角A,B,C所对的边分别为,向量,,且.(1)求角C的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1);(2).【详解】(1)因为,所以,利用正弦定理角化边得,又,,则,又为锐角三角形,故.(2)由正弦定理得,,由于为锐角三角形,则,又,解得,所以,而,即,,故的取值范围为.【例3】已知函数.在锐角中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足.(1)求A的值;(2)若,求的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1).由,即.为锐角三角形,,..(2)由正弦定理,.,.,.是锐角三角形,,且.,,,...综上,的取值范围为.【变式训练】1.已知为锐角三角形,是角分别所对的边,若,且,则的取值范围是.【答案】【详解】在锐角中,由,得,即,由正弦定理得,而,则,又,则有,得,,由,解得,由正弦定理得,而,则,由,得,即,于是,所以的取值范围是.故答案为:2.已知锐角三角形ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,,则周长的取值范围为.【答案】【详解】由,得,化简为,因为为锐角,所以,所以,即,因为为锐角,所以.由正弦定理,得,,故的周长为.因为且为锐角三角形,所以,,因为,整理得,解得,所以,故,所以,即周长的取值范围为.故答案为:.3.在①,②,③,这三个条件中任选一个,补充在横线上,并加以解答.在中,角,,的对边分别为,,,______.(1)求角;(2)若是锐角三角形,且,求的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)若选条件①,由正弦定理得,所以,即,因为,所以.若选条件②,由余弦定理,所以,即,,所以,因为,所以.若选条件③,由正弦定理得,所以,又因为,所以,又,所以,因为,所以.(2)因为是锐角三角形,,所以,所以,由正弦定理可得,,因为,所以,所以,即的取值范围为.4.已知的内角的对边分别为.(1)求;(2)若为锐角三角形,且,求的周长的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)由题意知中,,即,即,故,而;(2)由(1)知,而,故由正弦定理得,则,由为锐角三角形,则,则,故的周长,而,故,故的周长的取值范围为.题型06解三角形中的类中线问题处理策略解|题|策|略①向量法:在用来求范围最值时很方便若在中,是的中线,那么就是若在中,,那么就是若在中,,那么就是用向量表示出来后再平方,结合向量数量积和余弦定理,再利用基本不等式求解②用两次余弦定理:对类中线所对应的小角分别在小三角形和大三角形中用余弦定理,求值的时候比较方便③余弦值互为相反数:对于类中线(爪形三角形)类解三角形题目,可以利用邻补角余弦值互为相反数列方程④等面积法处理:对于类中线(爪形三角形)类解三角形题目,还可以利用大三角形面积等于两个小三角形面积求解【精选例题】【例1】在中,,若,点是的中点,求的取值范围【详解】因是的中点,因为,所以,当且仅当时取等号,所以,所以【例2】在锐角中,,,点是的中点,求的取值范围【详解】,由余弦定理可得,所以因,所以,因锐角,,所以所以,所以【例3】(多选题)已知的三个内角分别为A,B,C,,,,D在线段上,且满足平分.则(
)A. B. C. D.【答案】ABD【详解】对于A,在中,由正弦定理可得,所以,故A正确;对于B,因为,则,则,由于,,则,由于,,则,所以,故B正确;对于C,因为,在中,由余弦定理:,即,故C不正确;对于D,由于,所以,解得(负数舍去);因为在线段上,且满足平分.则在中,由等面积可得:,即,解得:,故D正确.故选:ABD.【例4】(多选题)在中,角,,的对边分别为,,,若,点在线段上,且,则(
)A.角的大小为B.若为的角平分线,则C.若,则线段的长度的取值范围为D.若,则的周长的最大值为【答案】ABC【详解】选项A:若,即,,故,因为为三角形内角,所以,所以,.故选项A正确.选项B:根据题意,由于,即.故选项B正确.选项C:若,则.在中,由正弦定理得:,,由于,则的长度的取值范围为.故选项C正确.选项D:若,根据等面积法有,即.由余弦定理得:,整理可有,故,的周长.又因为(当且仅当时取等号),解得,故的周长,周长的最小值为.故选项D错误.故选:ABC【例5】记是内角,,的对边分别为,,.已知,点在边上,.(1)证明:;(2)若,求.【答案】(1)证明见解析;(2).【详解】(1)设的外接圆半径为R,由正弦定理,得,因为,所以,即.又因为,所以.(2)两次应用余弦定理因为,如图,在中,,①在中,.②,由①②得,整理得.又因为,所以,解得或,当时,(舍去).当时,.所以.【例6】已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D是边上一点,,,,且.(1)若,证明:;(2)在(1)的条件下,且,求的值.【答案】(1)证明见解析;(2)【详解】(1)
在中,由正弦定理得,则,在中,由正弦定理得,则,因为,所以,而.所以,即.(2)由,得,,在中,由余弦定理得,在中,由余弦定理得,由,,即,整理得,,在中,由余弦定理得,∴,故,即,所以.【例7】在中,设角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.(1)求角;(2)若点M在边上BC满足,且,求面积的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)由,由正弦定理得,即,所以,又,所以;(2)法一:由M在边BC上满足,可得,两边平方可得,所以,所以,当且仅当时取“”,所以,所以,即面积的最大值为.法二:由,则,由余弦定理可得,即,可得,又因为,所以,当且仅当时取“=”,所以,所以,即面积的最大值为.【例8】在中,的对边分别为.(1)若,求的值;(2)若的平分线交于点,求长度的取值范围.【详解】(1)已知,由正弦定理可得,,,,,即,.(2)由(1)知,由,则.设,,,,.【变式训练】1.在中,内角的对边分别为,.(1)求;(2)若的面积为,求边上的中线的长.【详解】(1)因为,所以,所以,即,所以,由余弦定理及得:,又,所以,即,,所以.(2)由,所以,由(1),所以,因为为边上的中线,所以,所以,所以,所以边上的中线的长为:.2.记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求B;(2)设,若点M是边上一点,,且,求的面积.【详解】(1).(2)如图所示:因为,所以,.又,所以.在中,由余弦定理得,即.①又,所以,两边平方得,即,所以.②,②-①得,所以,代入①得,在中,,所以是以为直角的三角形,所以的面积为.3.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且.(1)求;(2)若为的中点,且,求的面积.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以,由正弦定理得,化简得.因为,,所以.因为,所以.(2)因为为的中点,所以,等式两边平方得,即①.在中,由余弦定理得②,联立①②解得,所以.4.在中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,面积是面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.【答案】(1);(2),1【详解】(1),,∵,,∴.由正弦定理可知.(2)∵,,∴.设,则,在△中,由余弦定理可知,①,在△中②,解得,即.5.在中,记角,,的对边分别为,,.已知.(1)求角;(2)已知点在边上,且,,,求的面积.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,由正弦定理可得,因为,所以,所以,因为,所以,即,又,所以.(2)由题意设,,,由(1)得,在中由余弦定理可得:
①因为,则,即
②,联立①②解得:,则,,是等边三角形,,的面积是.6.在,中,记角,,的对边分别为,,,已知.(1)求角;(2)已知点在边上,且,,,求的面积.【答案】(1);(2).【详解】(1)因为,由正弦定理可得,因为,所以,所以,因为,所以,即,则又,所以,故,则.(2)设,在中利用余弦定理得,,在中,由余弦定理得,即①,在中,由余弦定理得,即②,将①式代入②式化简得③,联立①③解得,故,故.7.已知在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(1)求角B;(2)若点D在上,为的角平分线,,求的最小值.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,所以由正弦定理可得,即,又因为,则,因为,所以.(2)因为,所以,因为,所以,所以,即1a+1c=12,所以,当且仅当时,取得最小值.8.在中,角所对的边分别为,向量,,且,为线段上一点.(1)求角的大小;(2)若为角的角平分线,,的周长为15,求的长.【答案】(1);(2).【详解】(1)解:,,且,,由正弦定理得,,,,在三角形中,,,,∵,.(2)解:,,由余弦定理得,即,解得.为角的角平分线,,∵,∴,∴,得.题型07解三角形中的外接圆问题解|题|策|略遇到有关外接圆问题:我们要想到正弦定理【精选例题】【例1】在中,内角的对边分别为,已知,,则外接圆的面积为(
)A. B. C. D.【答案】C【详解】因为,且,所以,由正弦定理,可得,即,所以,由,所以,则外接圆的半径为,所以外接圆的面积为.故选:C.【例2】中,,角的平分线交于点,若,则外接圆的面积是.【答案】【详解】因为角的平分线交于点,所以,又,所以,设,则,所以,即,即,所以,即,又,所以,所以,则,所以,所以,所以外接圆的半径,则外接圆的面积为.故答案为:【例3】在锐角中,内角的对边分别为a,b,c,,为其外心.若外接圆半径为,且,则的值为(
)A.1 B. C.2 D.【答案】B【详解】由题意可知,,,,,,,.故选:B.【例4】在中,内角所对的边分别为,已知,且(1)求;(2)若的外接圆半径为,周长为,且,求.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,故,所以.因为,所以,又,所以.(2)由正弦定理可知,因为,所以,所以.所以又,所以,所以,故.【例5】在中,角,,所对的边分别为,,,,是的外心.(1)若,求的最小值.(2)设,.①求的面积;②用向量,表示向量.【答案】(1)4;(2)①;②或【详解】(1)如图,设外接圆的半径为,且,因为,所以由正弦定理得,因为,所以,解得,则,由余弦定理得,同理可得,而,当且仅当时,等号成立,故的最小值为4.(2)①由正弦定理得,可得,,因为,所以,可得,因为,,所以,解得,因为为三边的中垂线的交点,所以由余弦定理得,,由同角三角函数的基本关系得,,则,故的面积为.②由已知得,,由已知得,则,由数量积的定义得,设,则,化简得,解得或,当、在两侧时,,当、在同侧时,.【变式训练】1.在中,若,且,则的外接圆的面积为.【答案】【详解】因为,由正弦定理可得,设,,,,则,由正弦定理得,(为外接圆半径),得,则外接圆面积为,故答案为:2.锐角的三个内角是,满足,的外接圆的圆心为,半径是1.(1)求角的大小及的值;(2)求的取值范围.【答案】(1);;(2)【详解】(1)(1)由,得,;由正弦定理得,即,又锐角中,,,由圆周角定理可得,,又,.(2).是锐角三角形,,,又在上单调递减,所以,即.故的取值范围是.3.在中,内角的对边分别为,且.(1)求;(2)若为的外心,为边的中点,且,求周长的最大值.【答案】(1);(2)【详解】(1)由已知及正弦定理得:,由得:,所以,又,所以,即,因为,所以,所以解得.(2)因为为的外心,且由上问知,所以,设(为的外接圆半径),因为为边的中点,且,所以在中易得:,所以,即,解得:,在中由余弦定理可得:,解得,在中由余弦定理可得:,由基本不等式可得:,当且仅当时等号成立,所以,即.所以周长,当且仅当时等号成立.故周长的最大值为.4.如图,在中,,点为外接圆上的一个动点(点在直线两侧).
(1)若,求的值;(2)若,求四边形周长的最大值;(3)若,求.【答案】(1);(2);(3)【详解】(1)根据向量数量积公式可得:.(2)因为,所以,所以,所以.根据余弦定理,所以.因为四点共圆,,所以.设,在中,根据余弦定理,即,当且仅当时等号成立.所以解得.所以四边形的周长为.(3)由得,所以且,即,,所以,得到四边形为等腰梯形,.设,在中,,在中,,所以.所以.题型08解三角形中的内切圆问题解|题|策|略遇到有关内切圆问题:我们要想到等面积法,【精选例题】【例1】中,角,,所对的边分别为,,,且,则的内切圆半径的最大值为(
)A. B. C. D.【答案】B【详解】设的内切圆半径为,由题意可得,由余弦定理可得,而,故,由余弦定理可得,则,当且仅当时等号成立,而,则,其中,故,令,故.故选:B【例2】已知正n边形的边长为a,内切圆的半径为r,外接圆的半径为R,下列选项正确的是(
)A.B.C.D.【答案】D【详解】设是内切圆圆心,、分别是内切圆半径、外接圆半径,则,,,,在中,,即,,,即,,,即.故选:D.【例3】(多选题)在中,,,,I为的内心,则下列正确的是(
)A.B.C.D.【答案】ABD【详解】对于A,设,由余弦定理有,解得或(舍去),故A正确;对于B,如图所示,设过点向三角形的三边引垂线,设垂足分别为,内切圆半径,,则,因为,所以,,由等面积法可知,,解得,所以,故B正确;对于C,由于平分,所以可设,由B选项可知,,解得,故,故C错误;对于D,因为,所以,,所以,即,而,同理可得,从而,,所以,故D正确.故选:ABD.【例4】在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求A的大小;(2)若的外接圆半径为4,且,求的面积.【答案】(1);(2)【详解】(1),根据正弦定理的变形公式可得,因为,所以,即,因为,所以,则,即;(2)因为,所以,则,即,又,所以,因为的外接圆半径为,所以由正弦定理可得,所以,所以.【例5】在中,角A,,所对的边分别为,,,且满足,的外接圆的半径为.(1)求角的值;(2)如果,求的面积;(3)求内切圆半径的最大值.【答案】(1);(2);(3)【详解】(1)由及正弦定理,可得又因为所以,故,由于,所以.(2)由已知,由余弦定理可得①又由可得②,由①②可解得,所以.(3)因为,所以,即由可知,即,从而,又因为,所以,因此,从而的最大值为,当且仅当,即为正三角形时等号成立【变式训练】1.(多选题)已知的面积为,若,,则()A.的外接圆半径为1B.C.D.的内切圆半径为【答案】CD【详解】设的外接圆半径为,内切圆的半径为,选项A,由正弦定理,可得,,,又,所以,则.因为,所以,则,又,解得,所以A错误;选项B,由已知得,即,又,,所以,则,又,所以,,则,所以,,则,所以B错误;选项C,由已知,又,所以,,所以,所以C正确;选项D,由已知为直角三角形,斜边长,则,又,即,解得,所以D正确.故选:CD.2.已知的内角的对边分别为,其内切圆半径,则边长的最小值为.【答案】【详解】解法一:由,即,则,同理,而,解得,设的内切圆与边相切于点,而,则,即,当且仅当时等号成立,所以,由图可知,,则边长的最小值为.解法二:由,得,由,得①,由余弦定理有,则②,显然.由①②整理得,解得或(舍去),则,当时等号成立,则边长的最小值为.故答案为;.3.中,,点为平面内一点,且,,、分别为的外心和内心,当的值最大时,的长度为.【答案】【详解】如图:由,,可得,所以在的垂直平分线上.设为的中点,可得,所以,从而.由正弦定理可得,所以,当,,要使值最大时,则为锐角,所以,从而为等腰直角三角形,所以.所以、均在斜边的垂直平分线上,即为内切圆的半径,设内切圆半径为,则,即,解得,即.故答案为:4.在中角A,B,C分别对应边长记为a,b,c,,,取,,已知.(1)求.(2)在边上取一点D,使为锐角且有与的外接圆半径之比为,设点E为的内心,求的面积.【答案】(1);(2)【详解】(1),,,所以,根据正弦定理可变形为:,移项可得:,根据两角和的正弦公式可得:,因为,所以,因为,所以,即,所以;(2)设外接圆的半径为,的外接圆半径为,所以,根据外接圆半径公式,在中,,,则,,在中,,所以,,在中,,则,,解得或,因为为锐角,所以,因为点E为的内心,设的内切圆半径为,如图所示:,根据三角形面积公式,又,解得,,所以的面积为.5.在中,角的对边分别为,已知.(1)求A;(2)若,求三角形内切圆半径的取值范围.【答案】(1);(2)【详解】(1)因为,由正弦定理得:,整理可得,则,且,故.(2)由余弦定理,即,整理可得.设三角形内切圆半径为,则,即,由正弦定理可知..因为,则,可得,所以.(建议用时:60分钟)一、单选题1.在中,,点为三角形的外接圆的圆心,若,且,则的面积的最大值为()A.2 B.8 C.16 D.18【答案】A【分析】首先取的中点,则,根据平面向量基本定理确定点三点共线,再结合条件和平面几何关系,确定,再表示的面积,求最大值.【详解】取的中点,如图.因为,所以,因为,所以三点共线,因为是三角形的外接圆的圆心,所以,设,则,所以.当且仅当,即时取得等号,故面积最大值为2.故选:A.2.(25-26高三上·山东实验中学·)在中,“”是“”的(
)A.必要不充分条件 B.充分不必要条件C.充要条件 D.既不必要条件,又不充分条件【答案】C【分析】利用二倍角公式可由化简成,结合充要条件的概念及三角形的性质即可得解.【详解】等价于,等价于,又在中,,所以等价于,由正弦定理得等价于,等价于,故“”是“”的充要条件.故选:C3.(25-26高三上·重庆第一中学校·期中)在中,、、分别为边、、所对的内角,若、、成等比数列,则角的范围是(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由题意得到,再结合余弦定理、基本不等式即可求解.【详解】由题意可得:,所以,又,所以,故选:B4.若点为的外心,且满足,则的最大值为(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根据外心的性质,以及平面向量的线性运算和数量积运算,对向量等式进行化简,再根据余弦定理解三角形,求出角的范围,根据正弦函数性质,求出结果.【详解】因为点为的外心,所以,因为,即,即,即,化简得,可知,化简得,根据基本不等式可知,当且仅当时取等号,因为,,所以,所以的最大值为.故选:C.5.(25-26高三上·辽宁名校联盟·期中)若内一点满足,则称点为的布洛卡点,为的布洛卡角.如图,已知在中,,,,点为的布洛卡点,为的布洛卡角.若,且满足,则其布洛卡角的正切值为(
)
A. B. C. D.【答案】C【分析】由题意可得,则可得,再借助余弦定理的推论即可得,从而可得,则可用表示出,最后利用正弦定理计算即可得.【详解】因为,即,得,点满足,则,在与中,,,所以,则,即,所以,且;在中,由余弦定理得,因为,所以,所以,,在中,由正弦定理得,化简得,解得.故选:C.6.在锐角三角形中,内角,,的对边分别为,,,且,则的取值范围为(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由已知及正弦定理、三角恒等变换得,再根据三角形内角性质得到、,进而有,最后由正弦定理、诱导公式、三角恒等变换化简,结合余弦函数的性质求范围.【详解】由已知及正弦定理,得,因为,所以,所以,因为,,所以,所以,故,则,因为是锐角三角形,所以,解得,所以,由正弦定理,得,因为,所以.故选:A7.在中,三个内角所对的边分别为,为的面积,若,则(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】先利用三角形面积公式,对已知条件转化,再结合余弦定理得到,利用辅助角公式化简得到关于的三角函数式,最后利用诱导公式和同角三角函数关系得到【详解】由题意,,由余弦定理:,两式相加得:,其中,因为,,又,所以,于是,所以,故选:A.8.(25-26高三上·辽宁重点高中点石联考·期中)如图,1752年,两位法国天文学家为了测量地球与月球之间的距离,利用几乎位于同一经线上,且纬度差约为的柏林(点)与好望角(点)为基点,测量出,的大小.设地球半径为,则地球表面与月球表面的最小距离约为(
)
A.B.C.D.【答案】A【分析】由正弦定理,求出,,设,根据正弦定理求出,根据求出,再减去地球半径即可.【详解】设地球球心为,月球表面上的点为,因为柏林与好望角纬度差约为,可以将其看作进行计算,
则,由地球半径为,则,在中,由正弦定理,,解得,,设,在中,由正弦定理,,解得,在中,由正弦定理,,解得,因为,则,故,因此,而地球表面与月球表面的最小距离为减去地球半径,故答案为.故选:A.9.(25-26高三上·安徽六安第一中学·月考)在中,角的对边分别为,已知,且的取值范围是,则面积的取值范围是(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】由条件可得,然后由三角函数和差化积公式可得,然后可得,然后结合三角形的正弦定理和面积公式可得答案.【详解】的内角,,满足,,,,,化为,.设外接圆的半径为,由正弦定理可得:,由可得:,则,即,则由,及正弦定理得,即,面积满足,故选:A二、多选题10.已知的内角的对边分别为,且,则下列说法正确的是(
)A. B.C. D.【答案】ABC【分析】通过已知条件,结合二倍角公式和三角形内角和的性质,及不等式性质,推导出角之间的关系,进而判断选项的正确性.【详解】因为,所以,整理得,即又因为,所以,即,整理得:,因为,所以.选项A:,与推导结果一致.
正确.选项B:由,得,因为,因此,即.
正确.选项C:由,可知均为锐角;又因为,又因为,即,所以.
C正确.选项D:因为,(因),得且,但无法确定和的大小,故无法推出.
错误.故选:ABC.11.在中,角的对应边分别为,则(
)A.若,,则周长的最大值为18B.若,,为的中点,且,则C.若是锐角三角形且,,则的最小值为D.若角的内角平分线交于,且,,则面积的最大值为3【答案】ABD【分析】对于A,由正弦定理得,从而由结合三角恒等变换公式得,进而得解;对于B,由,即结合余弦定理即可求;对于C,由已知得,再应用向量数量积的运算律、定义有,即可判断;对于D,设,由正弦定理和得,接着由余弦定理得,从而由一元二次函数性质结合即可得.【详解】对于A,由题以及正弦定理得,所以,所以,所以,因为,所以,所以,所以,故周长的最大值为18,正确;对于B,因为,所以,所以即,所以,正确;
对于C,由,且为锐角三角形,则,
所以,而,所以,显然在上单调递增,所以,错误;对于D,设,则,所以由正弦定理得,所以,由题可知,所以,
所以由余弦定理得,所以,当且仅当即时,等号成立,所以面积的最大值为3,正确.故选:ABD12.(25-26高三上·广东广州外国语学校·)在中,、、是角、、的对应边,满足,,,则(
)A. B.C. D.的面积为【答案】AC【分析】先根据证明,利用勾股定理可判断A选项;由已知条件得出,结合、诱导公式、二倍角的正弦公式可求出、的值,可判断B选项;由可判断C选项;由正弦定理求出,,结合以及勾股定理求出的值,再结合三角形的面积公式可判断D选项.【详解】先证明,由题意,,得,即,即,即,所以,可得,即,若,则,上式可转化成,令,则可知矛盾,从而.对于A选项,由于,根据勾股定理得,此时,而右边为,因左边右边,故A正确;对于B选项,因为,所以,因为,所以,故,所以,可得,因为,所以,所以或,故或,所以,B错;对于C选项,,因为为锐角,所以,,则,故,C对;对于D选项,由A选项可知,为直角,则,,所以,所以,,所以,可得,故的面积为,D错.故选:AC.13.(25-26高三上·吉林长春第二中学·调研)已知中,内角,,的对边分别为,,,并且满足,则(
)A. B. C. D.【答案】BCD【分析】A:取计算并判断;B:利用同构思想构造函数,分析单调性可得的关系,结合正弦函数的单调性即可判断;C:计算并判断的正负,再由正弦定理即可判断;D:根据的范围结合余弦定理可判断与的关系,再结合角的大小和不等式性质以及正弦定理即可判断.【详解】对于A:取,此时,因为,所以满足,故A错误;对于B:因为,所以,所以,所以,因为,所以,令,所以,所以在上单调递减,因为,所以,所以,所以,所以,,因为在上单调递增,且,,所以,,所以,所以,故B正确;对于C:因为,且,所以,所以,所以,由正弦定理可知,故C正确;对于D:因为,所以,所以,所以,可知,所以,所以,由正弦定理可知,故D正确;故选:BCD.14.已知的内角的对边分别为,,且,则下列选项中正确的有(
)A.B.面积的最大值为C.的最大值为D.角的平分线交于点,则的最大值为【答案】BCD【分析】结合题意并利用两角和的正切公式判断A,利用余弦定理结合重要不等式判断B,利用余弦定理结合基本不等式判断C,作出符合题意的图形,结合题意并利用换元法得到,最后利用导数并结合求解最大值即可.【详解】对于A,因为,所以,则,可得,得到,由两角和的正切公式得,即,由诱导公式得,解得,因为,所以,故A错误,对于B,由余弦定理得,而,可得,由重要不等式得,当且仅当时取等,则,解得,由三角形面积公式得,得到面积的最大值为,故B正确,对于C,由已知得,由基本不等式得,当且仅当时取等,得到,则,可得,解得,故C正确,对于D,如图,作出符合题意的图形,设,因为是的角平分线,所以,由等面积公式得,化简得,即,由已知得,即,可得,令,则,而,则在上单调递增,得到,即的最大值为,故D正确.故选:BCD三、填空题15.已知所对的三边为a,b,c,且满足,则的最小值为【答案】【分析】先利用正弦定理、余弦定理和题设条件将所求式化成,再结合余弦定理和基本不等式求出的范围,进而求得的范围,即可求得最小值.【详解】由正弦定理,可得,为的外接圆半径,又由和余弦定理,,代入上式,可得,因,当且仅当时,等号成立,则而,故,所以,即当时,取得最小值为.故答案为:.16.(25-26高三上·云南临沧第一中学·期中)在锐角中,分别是角的对边,且,则的最小值是.【答案】【分析】利用正弦定理对进行处理得到,然后根据为锐角三角形得到,再根据诱导公式和换元法得到,最后利用基本不等式求最值即可.【详解】对两边同乘得,由正弦定理得,因为,所以,因为为锐角三角形,所以,所以,解得,,令,则,所以,当且仅当,即,时等号成立,所以的最小值为.故答案为:.17.在中,内角的对边分别为,若,则该三角形内切圆面积的最大值为.【答案】【分析】根据给定条件,利用正弦定理边化角,再利用和角的正弦化简求得,进而求得三角形内切圆半径的关系式,利用基本不等式求出最大值即可.【详解】在中,由正弦定理及,得,则,整理得,而,即,因此,,设该三角形内切圆半径为,则,又,于是,由,得,当且仅当时取等号,因此,所以该三角形的内切圆面积的最大值为.故答案为:18.在中,为边上的两点,且满足,则,若,则的面积最大值为.【答案】【分析】结合题意,利用三角形面积比可得的值,再利用坐标法求出点的轨迹为圆,再结合圆的性质可得解.【详解】根据题意,可知,如图,不妨设,分别记的面积为,则①②由①,②两式左右分别相乘,可得:,故得:.以为坐标原点,建立如图所示直角坐标系,则,设,,则,即,化简得,,在图中作出其轨迹,根据圆关于轴对称,可取上半部分进行研究,根据的底,则当的高最大时,其面积最大,显然当点位于圆的最高点时面积最大,此时其高等于圆的半径4,此时三角形面积为.故答案为:;12四、解答题19.(23-24高三上·福建厦门科技中学(翔安校区)·期中)在中,内角A,B,C的对边分别是,,,的面积记为S,已知,.(1)求;(2)若边上的中线长为,为角的角平分线,求的长.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用三角形面积公式以及正弦定理即可计算得出,即可得;(2)利用平面向量的线性运算可得的值,再由等面积法结合,代入计算可求出的长.【详解】(1)因为,所以,即,由正弦定理可得,即,所以.因为,所以.(2)设AE为BC边上的中线,可得,因为,所以由正弦定理可得则,所以,解得,.因为,所以,所以.20.在中,设角所对的边分别为,已知且.(1)求角;(2)若,求边上的角平分线的长;(3)若为锐角三角形,求边上的中线的取值范围.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)先利用正弦定理进行角化边,再利用余弦定理得解;(2)先利用余弦定理求出,再利用等面积法,即可求解;(3)用余弦定理、中线向量定理、正弦定理、辅助角公式等,将的范围转化为的范围,再结合锐角三角形以及角,求得角的范围,即可得解.【详解】(1)因为,由正弦定理得,,又由余弦定理得,,故.(2)由余弦定理可知,,代入,可得,解得.设,,即,解得,因此.(3)由余弦定理得,,
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