解三角形题型归纳-2023届高三数学二轮复习讲义(含解析)

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解三角形题型归纳-2023届高三数学二轮复习讲义(含解析)

资源简介

一、中线问题
例题1.在中,内角的对边分别是,且.
(1)求角的大小;
(2)若,且边上的中线长为,求的面积.
【答案】(1)(2)
(1)由正弦定理得,化简得.
由余弦定理得,
由可得;
(2)设的中点为,
由余弦定理得,,
由可得,
即即,
所以.
又,,所以,
所以.
可以尝试中线向量法,更加简便
练习
1.已知函数.
(1)求的最小正周期和最大值:
(2)设的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且,,AB边上的中线长为,求的面积.
【答案】(1),最大值为.(2)
(1)

故,当,即,时有最大值为.
(2),即,,故.
AB边上的中线长,,
故,
故,解得或(舍去),
.
2.在三角形中,有.
(1)求角A;
(2)设是边上的中线,若,求中线的长.
【答案】(1);(2).
(1)由已知,化简得,

整理得,
即,
由于,则,所以.
(2)由题意得,,
又,
所以,
所以
3.在中,是边的中线,,且.
(1)求的面积;
(2)若,求的长.
【答案】(1);(2).
【详解】
(1),则,

(2)由得,延长到,使,连接.
由平面向量加法的平行四边形法则可得,
所以,,,即的长为.
4.已知是三内角的对边,且.
(1)求角B的大小;
(2)若,且的面积为,求
①周长;
②AC边的中线BD的长度.
【答案】(1);(2)①;②.
解:(1)由正弦定理:,

,又,
又,所以;
(2)①由余弦定理:(1),
由三角形面积公式:,即(2),
由(1)(2),
所以,三角形周长为:;
②在中分别使用余弦定理:
(3)
(4)
又因为
(3)+(4)得
所以.
二、角平分线问题
例题1.如图,已知是中的角平分线,交边于点.
(1)用正弦定理证明:;
(2)若,,,求的长.
【答案】(1)证明见解析;(2).
:(1)∵是的角平分线,∴根据正弦定理,在中,,在中,
∵∴,∴
(2)根据余弦定理,,即,解得
又,∴,解得,; 设,则在与中,
根据余弦定理得,且
解得,即的长为.
例题2.在中,线段是的角平分线,且求.
【答案】(1);
解(1)平分
例题3.在△中, 是的角平分线, 且交于. 已知, 则 __________;
【答案】
由角平分线的性质知:,若,
因为,则,
所以,整理得,解得或(舍).
所以.
故答案为:
练习
1.在中,是的中点,,,.
(1)的面积为________.
(2)若为的角平分线,在线段上,则的长度为________.
【答案】
解:(1)由题意,是的中点,
,,
即,解得.

又,,.
(2)由题意,由(1)可知,.由可得,即,从而.
2.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若,AD=2,且AD平分∠BAC,求△ABC的面积.
注:三角形的内角平分线定理:在△PQR中,点M在边QR上,且PM为∠QPR的内角平分线,有.
【答案】(1)(2)
(1)因为,故,
所以即,
而为三角形内角,故.
(2)因为,所以,
因为为角平分线,故且即,
由余弦定理可得,

所以,解得,
故,
所以三角形的面积为.
3.已知的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,点D在BC边上,AD是角平分线,,且的面积为.
(1)求A的大小及的值;
(2)若,求BD的长.
【答案】(1),(2)
(1)解:在中,,
由正弦定理得,
∴由余弦定理可得,
又∵,∴,
∵,
∴,解得,
∴;
(2)解:∵,由(1)得,∴,
∵AD是角平分线,
∴,
故,解得,
在中,,,,
由余弦定理得,
∴.
4.已知中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点D在边上,为的角平分线..
(1)求;
(2)若,求的大小.
【答案】(1)(2)
(1),,即
由正弦定理可得


(2),即
设,则
,解得
解三角形(周长(边长)问题(含定值,最值,范围问题))
例题1.在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积,且,求的周长.
【答案】(1)(2)
(1)因为,由余弦定理,得到,
又,所以;
(2)因为△的面积,且,
所以有,
联立,则,
所以△的周长为
例题2.在中,角所对的边分别为,已知.
(1)若,求; (2)求的最大值.
【答案】(1)(2)
(1)∵∵,∴,∴
所以.
(2)在中由余弦定理可知

当且仅当时,的最大值为.
例题3.在中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1)解:因为,
由正弦定理得,
即,
即,
因为,所以,
所以.
因为,所以,
所以,因为,所以.
(2)解:由正弦定理得,
所以

所以.
因为,所以,
所以,所以.
练习
1.已知中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积,且,求的值.
【答案】(1)(2)
(1)解:因为,
由正弦定理可得,即,即,
由余弦定理可得,
故,因为,所以.
(2)解:因为,所以,
再由,即,所以,
所以.
2.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求角的值;
(2)若为锐角三角形,利用(1)所求的角值求的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1)因为,所以,
因为,∵,
∴,∵,∴,∴,
因为,∴,∴.
(2)由正弦定理,

∵为锐角三角形,∴,即,,
∴}
∴的取值范围是.
3.已知的内角所对的边分别是,.
(1)求角;
(2)若外接圆的周长为,求周长的最大值.
【答案】(1)(2)9
(1)由正弦定理可得,即.
由余弦定理得.
又,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,
由三角形性质知,当且仅当时,等号成立.所以故△周长的最大值9.
4.已知的内角的对边分别为,且.
(1)判断的形状;(2)若,,求周长的取值范围.
【答案】(1)直角三角形或等腰三角形(2)
(1)为等腰三角形或直角三角形,证明如下:
由及正弦定理得,,
即,
即,
整理得,所以,
故或,
又、、为的内角,所以或,
因此为等腰三角形或直角三角形.
(2)由(1)及知为直角三角形且不是等腰三角形,
且,故,且,
周长,
因为,故,
得,所以,
解三角形(面积问题(含定值,最值,范围问题))
角度1:求三角形面积(定值问题)
例题1.(2022·陕西省安康中学高二期末(理))在中,.
(1)求的大小;
(2)若,.求的面积.
【答案】(1)(2)
(1)解:因为,由正弦定理可得,
即,
又在中,,所以,,所以;
(2)解:由余弦定理得,即,
解得,所以,又,
所以;.
角度2:求三角形面积(最值问题,优先推荐基本不等式)
例题2.(2022·青海·海东市第一中学模拟预测(文))在中,角的对边分别为,.
(1)求角;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1)(2)
(1)由,可得,得,则,
由于,所以.
(2)由,可得,又,则,
则,(当且仅当时等号成立),则,(当且仅当时等号成立),则,即面积的最大值为.
角度3:求三角形面积(范围问题,优先推荐正弦定理化角)
例题3.(2022·黑龙江·哈师大附中高一期中)在锐角中,内角的对边分别为,向量,,满足.
(1)求角的值;(2)若,求的面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1),,,
由正弦定理得,
可得,即,
由,可得,由,可得.
(2)因为,,,
由正弦定理得,
,,

锐角,,


.
练习
1.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求角B;
(2)若,,D为AC边的中点,求的面积.
【答案】(1)(2)
(1)由,有,两边同乘得,故,即.
因为,所以A为锐角,,所以.
又因为,所以.
(2)在中,由余弦定理,即,故,解得或舍).
故.
2.已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若M为的中点,,求面积的最大值.
【答案】(1)(2)
(1)解法一:因为,
由正弦定理得:,
所以,
因为,
所以,
为,
所以.
解法二:因为,
由余弦定理得:,
整理得,
即,
又由余弦定理得
所以,
因为,
所以.
(2)解法一:因为M为的中点,
所以,
所以,
即,
即,
而,
所以即,当且仅当时等号成立
所以的面积为.
即的面积的最大值为.
解法二:设,
在中,由余弦定理得,①
在中,由余弦定理得,②
因为,所以
所以①+②式得.③
在中,由余弦定理得,
而,所以,④
联立③④得:,即,
而,
所以,即,当且仅当时等号成立.
所以的面积为.
即的面积的最大值为.
3. 中,角所对的边分别为,已知,且.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求的面积的取值范围.
【答案】(1)(2)
(1)解:由题意,向量,
因为,可得,
又由正弦定理得,
因为,所以,所以,
即,所以,
可得,所以或,
又因为,所以.
(2)解:由(1)结合正弦定理,可得,
所以,
所以,
又由为锐角三角形,且,则,解得,
因为在单调递增,所以,
所以,即解三角形题型归纳
一、中线问题
1、向量化(三角形中线问题)
如图在中,为的中点,(此秘籍在解决三角形中线高效便捷)
2、角互补
例题.在中,内角的对边分别是,且.
(1)求角的大小;
(2)若,且边上的中线长为,求的面积.
练习
1.已知函数.
(1)求的最小正周期和最大值:
(2)设的三边a、b、c所对的角分别为A、B、C,且,,AB边上的中线长为,求的面积.
2.在三角形中,有.
(1)求角A;
(2)设是边上的中线,若,求中线的长.
3.在中,是边的中线,,且.
(1)求的面积;
(2)若,求的长.
4.已知是三内角的对边,且.
(1)求角B的大小;
(2)若,且的面积为,求
①周长;
②AC边的中线BD的长度.
二、角平分线问题
角平分线
如图,在中,平分,角,,所对的边分别为,,
核心技巧1:内角平分线定理:

核心技巧2:等面积法(使用频率最高)
核心技巧3:边与面积的比值:
核心技巧4:角互补:
在中有:;
在中有:
例题1.如图,已知是中的角平分线,交边于点.
(1)用正弦定理证明:;
(2)若,,,求的长.
例题2.在中,线段是的角平分线,且求.
例题3.在△中, 是的角平分线, 且交于. 已知, 则
练习
1.在中,是的中点,,,.
(1)求的面积
(2)若为的角平分线,在线段上,则的长度为多少
2.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,.
(1)求角A的大小;
(2)若,AD=2,且AD平分∠BAC,求△ABC的面积.
3.已知的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,点D在BC边上,AD是角平分线,,且的面积为.
(1)求A的大小及的值;
(2)若,求BD的长.
4.已知中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点D在边上,为的角平分线..
(1)求;
(2)若,求的大小.
三、周长(边长)问题(含定值,最值,范围问题)
核心技巧1:基本不等式(无约束条件的三角形)
利用基本不等式,在结合余弦定理求周长取值范围;
核心技巧2:利用正弦定理化角(受约束的三角形,如:锐角三角形)
利用正弦定理,,代入周长(边长)公式,化角,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求周长(边长)的取值范围.
例题1.在中,角的对边分别为,且.
(1)求角;
(2)若的面积,且,求的周长.
例题2.在中,角所对的边分别为,已知.
(1)若,求; (2)求的最大值.
例题3.在中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,求的取值范围.
练习
1.已知中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积,且,求的值.
2.在中,内角所对的边分别为,且.
(1)求角的值;
(2)若为锐角三角形,利用(1)所求的角值求的取值范围.
3.已知的内角所对的边分别是,.
(1)求角;
(2)若外接圆的周长为,求周长的最大值.
4.已知的内角的对边分别为,且.
(1)判断的形状;(2)若,,求周长的取值范围.
四、面积问题(含定值,最值,范围问题)
基本公式1、正弦定理及其变形
基本公式2、余弦定理及其推论
基本公式3、常用的三角形面积公式
(1);
(2)(两边夹一角);
核心秘籍1、基本不等式


核心秘籍2:利用正弦定理化角(如求三角形面积取值范围,优先考虑化角求范围)
利用正弦定理,,代入面积公式,化角,再结合辅助角公式,根据角的取值范围,求面积的取值范围.
角度1:求三角形面积(定值问题)
例题1.在中,.
(1)求的大小;
(2)若,.求的面积.
角度2:求三角形面积(最值问题,优先推荐基本不等式)
例题2.在中,角的对边分别为,.
(1)求角;
(2)若,求面积的最大值.
角度3:求三角形面积(范围问题,优先推荐正弦定理化角)
例题3.在锐角中,内角的对边分别为,向量,,满足.
(1)求角的值;(2)若,求的面积的取值范围.
练习
1.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,,.
(1)求角B;
(2)若,,D为AC边的中点,求的面积.
2.(2022·福建·三明一中模拟预测)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角A;
(2)若M为的中点,,求面积的最大值.
3. 中,角所对的边分别为,已知,且.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求的面积的取值范围.

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