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文档简介
第2讲解三角形>对应学生用书P30
【考情分析】解三角形主要考查一是求边长、角度、面积等,二是利用三角恒等变
换,将三角函数与三角形相结合考查求解最值、范围等问题,综合性较强,中等难
度.
1命题探源]
1.(2025•新高考II卷)在△ABC中,BC=2,AC=\+^3,AB=巡,则A=()
A.45°B.60°
C.120°D.135°
解析:选人-34=黑黑=然焉=当因为0°VAV180°,所以A=
45°.
2.(多选)(2025・新高考I卷)已知△ABC的面积为工,若cos2A+cos28+2sinC=2,cos
4
C=-,则()
AcosBsin4
A.sinC=sin2A+sin2B
B.
B=—
C.sinA+sin2
D.+
解析:选ABC.对于A,cos2A+cos2B+2sinC=1_2sin2A+1—2sin2B+2sinC=2,
所以sin2A+sin2Z?=sinC,故A正确;
对于B,令a=BC,b=AC,c=AB,则,一=〃-=上=2/?(/?为△A3c的外接圆半
sirii4sinBsinC
径),由22得a2+b2=c-2R^c2.因为C
sinA+sinB=sinC,cosAcosBsinC=-4>0,sin
>0,所以cosA>0,cosB>0,若〃2+炉>/,则A48C为锐角三角形,则
p即A>1—8,则sinA>sin(^—B)=cos所以sinC=sin2A+sin28>cos28+sin%
=1,矛盾.故〃2+〃=/,即C=A+B=p所以cos(A+8)=cosAcosB—sinAsin8=
又八B=-,所以B=-.因为S^ABc=-ahs\nC=-ab
0,cosAcosBsinC=coscos4sinAsin422
所以出?=工,所以———=(2/?)2=号=2,所以2/?=/,所以c=2R・sinC=&,
42sinAsinB-
4
故B正确;
对于C,(sinA+sinB)2=sin2A+sin2B+2sinAsinB=sinC+2sinAsinB=l+2X-=-,
所以sinA+sin8=},故C正确;
2221
对于D,AC+BC=AB=c=2f故D错误.
3.(2024・新高考I卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为〃,b,c,已知sinC=
V2cosB,/+尻/=yf2ah.
⑴求&
(2)若△ABC的面积为3+遮,求c
解:(1)由余弦定理得cosC=M\:C2=」,
2ab2
又()<。<兀,所以C=上
4
所以V5cos5=sinC=—,所以cosB=-,
22
又。—所以8=2.
3
(2)sin/4=sin(7i—B—C)=sin(B+C)=sin^cos-+cos--sin-=^^,
34344
由正弦定理,一=-J得空福=三,所以。=匕且0.
sinAsinCvz+跖V22
42
所以△ABC的面积S=Lzcsin3=q/x立=3+百,
24,2
得c=2yj2.
方法导析i
考点i正弦定理、余弦定理
1.正弦定理:在△A3C中,,一=—=上=2/?(/?为△ABC的外接圆半径).
sin/lsinBsinC
变形:a=2Rs\nA,b=2RsinBc=2RsinC,sinA=—,sinB=—,sinC=—,
f2R2R2R
a\b\c=sinA:sin8:sinC等.
2.余弦定理:在△4〃C中,a2=b2+c2~2bccosA.
h2Mr2—n2
变形:/+c2—屋=2/7ccosA,cosA=----------.
2bc
典例T(1)(2025•江西宜春二模)在△A8C中,角A,B,。所对的边分别为〃,b,c,若
2a2+cz=2h2,sin(/l—B)=-贝ijsinC=()
3
A.-B.--
33
cWD.这
33
解析:选A.由题意知,b1—〃=
222
D+c-ac2|#23c23c
由余弦定理得cos4=______________________________
2bc2bc4bc4b
3sinC
由正弦定理得cosA=4sinB'
即4cosAsinB=3sinC=3sin(A+B)=3sinAcosB+3sinBcosA,贝”cosAsinB=3sin
AcosB.
又sin(A-3)=sinAcosS-sinBcosA=-
3
所以一2sinAcosB=--,得sinAcosB=-,所以cosAsinB=-,
362
119
所以sinC=sin(A+B)=sinAcosB+sinBcosA=-+-=-.
623
(2)(2025•河北石家庄一模)如图,在△A5c中,已知NCA4=45°,。是5c边上的一
点,AD=5,AC=7,DC=3,则A3=()
A.4V3B.5V2
c.2V10D.苧
AC2+CD2-AD249+9-2511
解析:选D.在△ACO中,由余弦定理得cosC=
2ACCD2x7x314
又因为CW(0,兀),所以sinC=11一(V)2=等,
在△ABC中,由正弦定理得色=工,即瞿=%,解得AB=皿2
sinCs\nBSV3V22
142
[规律方法](1)三角形边角转化的主要策略
①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系.
②化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系.
(2)解决与平面几何有关的问题时,要把平面几何中的一些知识(相似三角脑的边角关
系、平行四边形的性质等)与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.
对点练1.(1)(2025•辽宁辽阳一模)在△ABC中,角A、B、。所对的边分别为a、b、
C,若4=5,b=7,。=4,则△ABC的面积为()
A.4V6B.2V6
C.4D.8
解析:选A.在△ABC中,因为Q=5,b=7,c=4,
222
百由余人芬位,定、工理由F可-夕付cosDB=a--+-c----b=-2-5-+-1-6---4-9=—1,
2ac2x5x45
所以,sin3=J1—cos2B=Jl——I)=当,
因此,△ABC的面积为S4.c=%csinB=Zx5X4X任=4痣.
225
⑵(2025・湖南郴州三模)在△ABC中,角A,B,。所对的边分别为a,b,c,若4=
。=4,3C边上的高AQ=b,则/?+c=()
3
A.2V10B.4V3
C.8D.4或
解析:选A.已知3c边上的高AO=b,。=4,根据三角形面积公式S^BC=LMQ=
2
-bcsinA.
2
将A=3Q=4,4。=百代人可得lX4X遮=与csin±2百=UcX更,bc=8.
322322
122
由余弦定理a=b+c—2bccosAf
可得42=加+。2—2AccosU,即\6=b2+c2—bc,
3
22
可得\6=(b+c)—2bc—bcf16=(Z?+c)—
把税=8代入上式可得16=g+c)2—3X8,即(b+c)2=16+24=4().
因为b、c为三角形的边,可得人+。=沟=2同.
考点2正弦定理、余弦定理的综合应用
典例在锐角三角形中,角B,所对的边分别为〃,h,c,且三
A8CA,Ca
sin2F-sin2C
sin2?1
⑴求角。的大小;
(2)若c=2,求△A6C周长的取值范围.
解:(1)在锐角三角形A8C中,因为三=空号上,
asin^A
所以由正弦定理得三=咯《,
aaz
222222222
故序(匕—aj=a{b—c),即a(b—a)=b—c,即ab—a=b—cf即ab=a+b—
a2+b2-c21
所以£止=1,即
2ab2
由余弦定理得COSC=工,因为C£(0,所以0二2.
2\2✓3
⑵因为c,=2,由正弦定理一^二七二三二卷二停,
s\nAsinBsinC3
2
所以”=£^sinA,Z?=^^sinB,设△A3C的周长为/,
则/=2+tz+/7=2+—sinA+—sinZ?=2+—sinA+—sinf——71)=2+—sinA+
3333\3)3
—(旦osA+-sinA)=2+—sinA+2cosA+—sinA=2+2V3sinA+2cosA=2+
3'22’33
4sin(4+胃
因为在锐角三角形A6c中,所以A©(0,9,6£(0,I),
所以与一A£(0,》解得A£(,y),
所以AW(,以,所以A+2售,y),
故sin(4+gw,,1],则4sin(/+匀+2£(2g+2,6],即/£(28+2,6],
故△A6c周长的取值范围为(2旧+2,6].
[规律方法]解三角形中常见的求最值与范围问题的解题策略
(1)利用余弦定理,找三角形三边之间的关系,利用基本不等式将。+〃与而相互转化
求最值或范围.
(2)利用正弦定理,将边化成角的正弦,利用三角恒等变换进行化简;利用三角函数的
性质衣最值、范围.
对点练2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且=
2〃c'sinB.
⑴求A;
(2)若。=2,求△A8C面积的最大值.
解:(1)因为b2+c2—a2=2acs\nB,
「人二工g-r•凶4b2+c2-a22acsinBasinB
由余短足理可得COSA=-------=-------=----,
2bc2bcb
由正弦定理可得'一=,-,所以sinA="史=cosA,
sin/1sinBb
又因为A£(0,ii),所以人三.
⑵因为a=2且A=2,由余弦定理得/?2+c2—a2=2/?ccosA,即b2+c2—4=y/2bc,
4
又因为〃+/—4=/反22儿一4,当且仅当b=c时,等号成立,
即2bc-4Wpibc,解得Z?c<4+2V2,
所以△ABC的面积S=-bcsinA=—bc^1+V2,
24
即△ABC面积的最大值为1+企.
考点3解三角形的实际应用
!解三角形应用题的常考类型
।
(1)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量全部集中在一个三角形中,可用正弦定理
或余弦定理求解.
(2)实际问题经抽象概括后,已知量与未知量涉及两个或两个以上的三角形,这时需作
出这些三角形,先解够条件的三角形,然后逐步求解其他三角形,有时需设出未知
量,从几个三角形中列出方程(组),解方程(组)得出所要求的解.
典例丁(2025•河南南阳一模)如图,〃是海面上一条南北方向的海防警戒线,在。上一点
A处有一个水声监测点,另两个监测点8,C分别在A的正东方20km和54km处.某
时刻,监测点B收到发自静止目标P的一个声波,8s后监测点A,20s后监测点C相
继收到这一信号.在当时的气象条件下,声波在水中的传播速度是1.5km/s.
\a
P
⑴设A到P的距离为xkm,求x的值;
(2)求静止目标尸到海防警戒线a的距离(结果精确至I」0.01km).
解:⑴依题意,得PA—PB=1.5X8=12(km),
PC-PB=1.5X20=30(km),所以PB={x-12)(km),
PC=(%+18)(km).在△/MB中,4c=20km,
由余弦定理得c°sNPA5=型上"电=立空土变=①.
2PAAB2x-205x
同理在△PAC中,cosZPAC=.
3x
由于cosNPA5=cosNPAC,所以竺至="三,解得x=22£(km).
5x3x7
(2)作PO_L。,垂足为。,在RSPD4中,
PD=PAcosZAPD=PAcosZPAB=x^^^l7.71(km).
5x
所以目标P到海防警戒线A的距离为17.71km.
[反思感悟]解三角形实际问题的步骤
对点练3.(1)如图,测量河对岸的塔高A3时,可以选取与塔底3在同一水平面内的两
个测量基点。与D现测得N3CO=75°,ZBDC=45°,CD=30m,在点C测得塔
顶A的仰角NAC3=60°,则塔高A3约为()(尤仁1.414)
A.42.42mB.45.42m
C.50.42mD.60.42m
解析:选A.由题意,在△6CD中,ZC^D=180°—75°—45°=60°,
由正弦定理可知$=与=普=竿=80=10疝
sin60°sin450qv2
22
在△ABC中,易知A8_L8C,ZACB=60°,
于是A5=BCXtan600=1OA/6XV3=30V2^42.42.
(2)(2025•安徽黄山二模)如图1,为了测量两山顶M,N间的距离,飞机沿水平方向在
A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一个铅垂平面内,其平面图形如图2所示.已
知N48M=30°,ZBAN=45°,ZMAN=60°,/MBN=90°,A8=2而,则MN
=()
图】图2
A.5(V3-1)B.5a
C.5(V3+1)D.1()
解析:选C.由题设NB4M=105°,ZABM=3Q°,则NAMB=45°,而AB=2日,
ABAMmi…ABsinHABM2y[5x-
所以------=-------,则AM=---------=—〒2=,10,
siniJAMBsinUABMsinUAMBX?
2
由N48N=12(T,/BAN=45°,则NAN8=15°,RAB=25
又sin15。=口m=在二2
N2\164
所以则AV=a3=.=3«U+同,
smHANBsinABNsin!ANB、另一二
4
由MN=JAM2+AN2-2AM-AN-COSUMAN=
J10+30(V3+I)2-y/Tox(3V10+V30)
=V100+50V3=5(V3+l).
|课下巩固检测练(十四)]解三角形
(单选题、填空题每题5分,多选题每题6分,解答题每题10分)
一、单选题
1.(2()25•陕西渭南二模)在△ABC中,AB=7,BC=3,ZACB=^则△A3C的面积为
o9
)
AA15.-<-3---B里
42
D.-
c.-24
解析:选
A.A8=7,BC=3,ZACB=—3,
BC2+AC2-AB29+AC2-49
由余弦定理得cosZACB=1
2BCXAC6XAC2
解得AC=5,4C=—8舍去,
则△的面积为,CX8CsinNAC5=1x5X3X?=q^
2.记aABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若acosA+〃cos(4+C)=(),则
△ABC为()
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰或直角三角形
解析:选D.由acos4+Acos(/+C)=0,得acosA—AcosB=0,
由正弦定理得sin4cosA—sinBcosB=0,所以sin2A=sin2B,
因为0V2AV2兀,0V28V2兀,所以2A=28或24+28=兀,
所以A=8或A+3=E.即△ABC是等腰或直角三角形.
2
3.(2025•河南鹤壁二模)在△ABC中,角A,B,3的对边分别为mb,c,ManB+btm
A=-2ctanB,则4=(
A.-B.-
33
c.-D.—
66
।.八/sinA-.sinB
解析:选B.根据正弦定理,原等式可化为sinBX色竺■卜sinBX——=-2sinCX——
cosBcos/lcosB
进一步化为cos/IsinB+sinAcosB——2sinCeosA,则sin(/+8)=-2sinCeosA,
所以sinC=-2sinCcosA,又OVCV兀,所以sinCWO,所以cosA=一:
2
又因为0VAV兀,A=—.
3
4.(2025弓可北秦皇岛三模)已知△ABC的内角A,B,4所对的边分别为办b,c,若
9sin25=4sin2A,cosC=--,则£=()
4a
C.2D.±
33
解析:选D.因为9sin力=4sin%,所以瞥=2,根据正弦定理可得[二2,所以〃=
sin2F4b24
2a
3•
1n24-h2-r2a2+f——C21
因为cosC=一工,所以根据余弦定理cosC=.,可得一X—=一工,
42ab2ax—4
3
化简可得/=萼,所以(?)2=章
因为a,c为△ABC的边,Q>0,c>0,所以£=上
a3
5.(2025•江西景德镇三模)如图,圭表是我国古代一种通过测量正午日影长度来推定节
气的天文仪器,它包括一根直立的标竿(称为“表”)和一把呈南北方向水平固定摆放
的与标竿垂直的长尺(称为“圭”).当正勺太阳照射在表上时,日影便会投影在圭面
上,太阳光与圭面成角也就是太阳高度角.圭面上日影长度最长的那一天定为冬至,
投影点为冬至线.日影长度最短的那一天定为夏至,投影点为夏至线.已知景德镇冬至
正午太阳高度角为36.9°(tan36.9°^|),夏至正午太阳高度角为"表高42cm,圭
面上冬至线与夏至线之间的距离为50cm,则sin(0—36.9。)的值为()
发至o
A.i
23
cWDY
23
解析:选C.如图,tanNABC=tan36.9°AC=42,所以BC=56.
4
夏至正午阳光
冬至正午阳光7
台面砧去------r-北
C〃更至线圭8冬至线
又80=50,所以CO=6,根据勾股定理AD=30VI
在△48。中,根据正弦定理可知8。=在。,
sinBADsinFABD
即—52二晔,
sin(0-36.9°)|
解得sin(e-36.9°)=y.
二、多选题
6.在aABC中,4,B,C的对边分别为mb,c,且〃>c已知万不近=2,cosB=
%b=3,则()
A.。=3B.c—2
c厂_在
C.cosC--4--D.cos(B-C)=g
解析:选ABD.由瓦5•前=2得。〃cos3=2,又cosB=/所以ac=6.
由余弦定理得+c2=/?2+2accosB.
又8=3,所以。2+/=9+2义2=13.
由}QC=6,得卜=2,或1=3,
,a2+c2=13(C=3(C=2.
因为〃>c,所以。=3,。=2,故A、B正确.
在△A8c中,sin-Jl-cos2§_Jl-一呼,
由正弦定理,得sinC=£sinB=?X2=2.
b339
因为[=所以C是锐角,
因此cosC=Jl—sin2C=Jl—(#)=(故C错误.
易知cos(B-Cl=cosBcosC+sinBsinC=-X-+—X—=—故D正确.
l/393927f
7.(2025•山西临汾三模)在△ABC中,角A,B,。所对的边分别为。,b,c,若角A,
B,C成等差数列,贝女)
A.B=ZC=-
632
B.当b=2时-,△ABC周长的最大值为6
C.当b=2时,△ABC面积的最大值为百
D.当cosA+2cos8cosC=l时,△A3C为等边三角形
解析:选BCD.・・,角A,B,C成等差数列,
:.A+C=2Bf即A+B+C=3B=mA,。不确定,故A错;
2
当b=2时,b2=a2+c2-2accosB=a2+c2—ac=(^a+c)—3ac,
即《二峥卜…1六誓^用
2V〃+cW4,即△ABC周长的最大值为6,故BE确;
当b—2时,Z?2=6t2+c2-26fccosB=a2+c1—ac2ac-ac=ac,
:.ac^4,:.S^ABc=-acsinB=—ac^y/3,即△ABC面积的最大值为旧,故C正确;
24
当cosA+2cosBcosC=1,cosA+2cosBcosC=—cos(B+C)+2cosBcosC=-cos
BcosC+sinBsinC+2cosBcosC=cosBcosC+sinBsinC=cos(B—C)=1,
:.B-C=2kn,k£Z,即B=2E+C,k^Z,
•:B,Ce(0,ii),:.B=C=-,A=-,即AABC为等边三角形,故D正确.
33
三、填空题
8.(2025•浙江绍兴二模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若泳in8+
csinC—«sinA=或。sinC则A=.
解析:VfesinB+csinC-asinA=y/2bsinC,由正弦定理可得,b2+c1—a1=\l2bc,又
由余弦定理可得,cosA=b2+〃-M=二,VAe(O,IT),:.A=-.
2bc2、J4
答案:=
4
9.为加快推进“5G+光网”双千兆城市建设,如图,在东北某地地面有四个5G基站
4R,C。.已知C,。两个基站建在松花江.的南岸,距离为Ioskin;基站4R
在江的北岸,测得NACB=75°,ZACD=120°,ZADC=30°,ZADB=45°,则
A,5两个基站的距离为.
解析:NCAO=180°-120°-30°=30°,所以NCAO=NCD4,CA=CD=
10V3,ZBCD=120°-75°=45°,
在△4CO中,AD=2AGcos30°=3(),
在△BCD中,ZCBD=180°-ZBCD-ZCDB=180°-45°-75°=60°,
由正弦定理得一^=」^,即,^=工1,得8。=104,
S\n\BCDsinDCHDsin45°sm60°
在△43。中,AB=JAD*2*6+BD2~2ADBDCOS45°=
J3O2+(1OV2)2-2x30x10A/2x与=10后
答案:10后
四、解答题
10.(2025•浙江温州三模)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos
C(ucosB+bcosA)=苧c.
⑴求角。的大小;
(2)点。在边BC上,且CD=2,BD=AD=],求△ABC的周长.
解:(1)由cosC^acosB+bcosA^=—c及正弦定理得cosC(sin4cosB+sin3cosA)=
V3.「
—sinC,
2
所以cosCsin(4+B)=圣inC,所以cosCsinC=ysinC,
因为$inC>0,所以cosC=f,Ce(O,n),所以。=也
(2)在△A。。中,虫=cosC=j二,解得Z?=B,
22b2
在△ABC中,c2=a2+b2~2ahcosC=9+3-2X3XV3cos-=3,所以c=、区
6
所以周长为6f+/?+c=3+V3+V3=3+2A/3.
11.(2025•湖北宜昌二模)如图所示,在△ABC中,sinC=3sin3,AD平分NB4C,且
AD=kAC.
A
一
RI)C
(1)若OC=2,求5c的长度;
⑵求人的取值范围;
⑶若S△板=|,求后为何值时,BC最短.
解:(1)因为sinC=3sinB,由正弦定理得c=38,
在△43。中,由正弦定理得•=."»,
sinD/lDRsin匚B4O
在△4CQ中,由正弦定理得."=.”,
sinDADCsinCAD
因为AO平分N8AC,所以/3AD=NC4O,
因为乙4QB+NAZX?=7i,所以sinNAQ8=sinNAQC,所以空=吧,
ACDC
因为。=3〃,DC=2,所以?=3,得BD=6,所以8C=8.
(2)因为SA48C=5\A8£)+SAADC,设NB4D=NCAO=。,
111
所以yBACsin20=^ABADsin9+-ACADsin仇
因为c=3b,AD=kAC,所以3ACAC2sinOcos〃=3ACMCsin〃+AC•加Csin0,
因为sinOWO,所以6cosJ=4k,所以攵=|cos仇
因为夕£(0,;),所以cos6£(0,1),所以左£(0,
⑶由余弦
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