资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台专题26 正弦定理和余弦定理(新高考专用)【知识梳理】 2【真题自测】 3【考点突破】 5【考点1】利用正、余弦定理解三角形 5【考点2】判断三角形的形状 7【考点3】和三角形面积有关的问题 8【分层检测】 9【基础篇】 9【能力篇】 10【培优篇】 11考试要求:掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.1.正、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理 余弦定理 正弦定理公式 a2=b2+c2-2bccos__A; b2=c2+a2-2cacos__B; c2=a2+b2-2abcos__C ===2R常见变形 cos A=; cos B=; cos C= (1)a=2Rsin A,b=2Rsin__B,c=2Rsin__C; (2)sin A=,sin B=,sin C=; (3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__C; (4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:A为锐角 A为钝角或直角图形关系式 a=bsin A bsin Ab a≤b解的个数 一解 两解 一解 一解 无解3.三角形常用面积公式(1)S=a·ha(ha表示a边上的高).(2)S=absin C=acsin B=bcsin A=.(3)S=r(a+b+c)(r为内切圆半径).1.三角形中的三角函数关系(1)sin(A+B)=sin C;(2)cos(A+B)=-cos C;(3)sin=cos;(4)cos=sin.2.三角形中的射影定理在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B.3.在△ABC中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,A>B a>b sin A>sin B cos A一、单选题1.(2023·全国·高考真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为( )A. B. C. D.2.(2023·全国·高考真题)已知为等腰直角三角形,AB为斜边,为等边三角形,若二面角为,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )A. B. C. D.3.(2023·全国·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )A.1 B. C. D.二、多选题4.(2022·全国·高考真题)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )A. B. C. D.三、填空题5.(2023·全国·高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .6.(2022·全国·高考真题)已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时, .四、解答题7.(2024·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A.(2)若,,求的周长.8.(2024·全国·高考真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,(1)求B;(2)若的面积为,求c.9.(2023·全国·高考真题)设,函数.(1)求不等式的解集;(2)若曲线与轴所围成的图形的面积为2,求.10.(2023·全国·高考真题)在中,已知,,.(1)求;(2)若D为BC上一点,且,求的面积.11.(2023·全国·高考真题)已知在中,.(1)求;(2)设,求边上的高.12.(2023·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.(1)若,求;(2)若,求.13.(2022·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.(1)求的面积;(2)若,求b.14.(2022·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.(1)证明:;(2)若,求的周长.15.(2022·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)若,求B;(2)求的最小值.【考点1】利用正、余弦定理解三角形一、多选题1.(23-24高一下·山东泰安·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列命题正确的是( )A.若,,,则有两解B.若,,则的面积最大值为C.若,,,则外接圆半径为D.若,则一定是等腰三角形2.(2024·江西南昌·二模)已知,为上一点,且满足. 动点满足,为线段上一点,满足,则下列说法中正确的是( )A.若,则为线段BC的中点B.当时,的面积为C.点到的距离之和的最大值为5D.的正切值的最大值为二、填空题3.(2024·江西·二模)已知的内角,,的对边分别为,,,且,若的面积等于,则的周长的最小值为 .4.(2024·上海·高考真题)已知点B在点C正北方向,点D在点C的正东方向,,存在点A满足,则 (精确到0.1度)三、解答题5.(2024·河南·模拟预测)在中,角的对边分别为,且. (1)求;(2)如图所示,为平面上一点,与构成一个四边形,且,若,求的最大值.6.(2024·江苏盐城·模拟预测)在中,已知角,,所对的边分别为,,,.(1)求角的大小;(2)若为锐角三角形,求的取值范围.反思提升:(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素.(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.【考点2】判断三角形的形状一、单选题1.(23-24高一下·安徽宿州·期中)在中,内角的对边分别为若满足,则该三角形为( )A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等边三角形 D.不能确定2.(2024·河北秦皇岛·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则( )A.为直角三角形 B.为锐角三角形C.为钝角三角形 D.的形状无法确定二、多选题3.(2024·浙江·三模)已知 的内角的对边分别为,且,下列结论正确的是( )A.B.若 ,则 有两解C.当时, 为直角三角形D.若 为锐角三角形,则 的取值范围是4.(2024·重庆·模拟预测)已知的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,则下列说法正确的有( )A.若,则 B.若,则C.若,则为钝角三角形 D.若,则为锐角三角形三、填空题5.(2024·湖南衡阳·模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则的形状为 .6.(20-21高三上·天津滨海新·阶段练习)在中,角、、的对边分别为、、,若,则的形状为 .反思提升:1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.【考点3】和三角形面积有关的问题一、单选题1.(2024·重庆·模拟预测)记的内角的对边分别为,若,则的面积为( )A. B. C. D.2.(2024·陕西西安·模拟预测)等边的边长为5,点在平面上,点在的同一侧,且边在上的射影长分别为3,4,则边在上的射影长为( )A. B. C. D.二、多选题3.(2024·山西·一模)在中,,边在平面上的射影长分别为,则边在上的射影长可能为( )A. B. C. D.4.(2024·贵州黔南·二模)已知锐角的三个内角,,的对边分别是,,,且的面积为.则下列说法正确的是( )A.B.的取值范围为C.若,则的外接圆的半径为2D.若,则的面积的取值范围为三、填空题5.(2022·山西临汾·一模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,则tanA的最大值为 .6.(2024·广东东莞·模拟预测)在中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则的值为 .反思提升:与三角形面积有关问题的解题策略:(1)利用正弦、余弦定理解三角形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积;(2)把面积作为已知条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量.【基础篇】一、单选题1.(2024·陕西安康·模拟预测)在中,三个内角,,所对的边分别为,,,且,若,,则( )A.1 B.2 C. D.42.(2024·山西太原·三模)已知 中,是的中点,且 ,则 面积的最大值( )A. B. C.1 D.23.(2024·河南信阳·模拟预测)设的内角,,的对边分别为,,,已知,则的外接圆的面积为( )A. B. C. D.4.(2024·陕西渭南·三模)已知中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,且,则是( )A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形二、多选题5.(2023·山西·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,点在C上,若(O为坐标原点),则( )A. B.C. D.6.(22-23高二上·河北保定·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则( )A. B. C.的面积为 D.的周长为7.(2024·全国·模拟预测)若的三个内角为,则下列说法正确的有( )A.一定能构成三角形的三条边B.一定能构成三角形的三条边C.一定能构成三角形的三条边D.一定能构成三角形的三条边三、填空题8.(2024·河北沧州·模拟预测)记的内角的对边分别为,若,且,则 .9.(2024·山东·模拟预测)内角,,的对边分别为,,,若,,则的面积为 .10.(2024·四川成都·三模)的内角的对边分别为,若且,则 的值为四、解答题11.(2024·山东青岛·三模)设三角形的内角、、的对边分别为、、且.(1)求角的大小;(2)若,边上的高为,求三角形的周长.12.(2024·安徽淮北·二模)记的内角的对边分别为,已知(1)试判断的形状;(2)若,求周长的最大值.【能力篇】一、单选题1.(23-24高一下·广东广州·期中)在中,角A、B、C所对的边为a、b、c若,则的形状是( )A.等腰三角形 B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形二、多选题2.(2024·新疆·二模)如图,在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且,D是外一点且B、D在直线AC异侧,,,则下列说法正确的是( ) A.是等边三角形B.若,则A,B,C,D四点共圆C.四边形ABCD面积的最小值为D.四边形ABCD面积的最大值为三、填空题3.(2024·陕西西安·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,则面积的最大值为 .四、解答题4.(2024·河北·模拟预测)在中,角的对边分别为,且.(1)求角的大小;(2)若边,边的中点为,求中线长的最大值.【培优篇】一、单选题1.(2024·山东枣庄·模拟预测)在中,,为内一点,,,则( )A. B. C. D.二、多选题2.(2024·江西·三模)球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球的半径为R,A,B,为球面上三点,劣弧BC的弧长记为,设表示以为圆心,且过B,C的圆,同理,圆的劣弧的弧长分别记为,曲面(阴影部分)叫做曲面三角形,,则称其为曲面等边三角形,线段OA,OB,OC与曲面围成的封闭几何体叫做球面三棱锥,记为球面.设,则下列结论正确的是( )A.若平面是面积为的等边三角形,则B.若,则C.若,则球面的体积D.若平面为直角三角形,且,则三、填空题3.(2024·广西·模拟预测)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且的面积,则的取值范围为 .21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台专题26 正弦定理和余弦定理(新高考专用)【知识梳理】 2【真题自测】 3【考点突破】 23【考点1】利用正、余弦定理解三角形 23【考点2】判断三角形的形状 31【考点3】和三角形面积有关的问题 35【分层检测】 39【基础篇】 39【能力篇】 45【培优篇】 48考试要求:掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.1.正、余弦定理在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,R为△ABC外接圆半径,则定理 余弦定理 正弦定理公式 a2=b2+c2-2bccos__A; b2=c2+a2-2cacos__B; c2=a2+b2-2abcos__C ===2R常见变形 cos A=; cos B=; cos C= (1)a=2Rsin A,b=2Rsin__B,c=2Rsin__C; (2)sin A=,sin B=,sin C=; (3)a∶b∶c=sin__A∶sin__B∶sin__C; (4)asin B=bsin A,bsin C=csin B,asin C=csin A2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况如下:A为锐角 A为钝角或直角图形关系式 a=bsin A bsin Ab a≤b解的个数 一解 两解 一解 一解 无解3.三角形常用面积公式(1)S=a·ha(ha表示a边上的高).(2)S=absin C=acsin B=bcsin A=.(3)S=r(a+b+c)(r为内切圆半径).1.三角形中的三角函数关系(1)sin(A+B)=sin C;(2)cos(A+B)=-cos C;(3)sin=cos;(4)cos=sin.2.三角形中的射影定理在△ABC中,a=bcos C+ccos B;b=acos C+ccos A;c=bcos A+acos B.3.在△ABC中,两边之和大于第三边,两边之差小于第三边,A>B a>b sin A>sin B cos A一、单选题1.(2023·全国·高考真题)已知四棱锥的底面是边长为4的正方形,,则的面积为( )A. B. C. D.2.(2023·全国·高考真题)已知为等腰直角三角形,AB为斜边,为等边三角形,若二面角为,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )A. B. C. D.3.(2023·全国·高考真题)过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )A.1 B. C. D.二、多选题4.(2022·全国·高考真题)双曲线C的两个焦点为,以C的实轴为直径的圆记为D,过作D的切线与C交于M,N两点,且,则C的离心率为( )A. B. C. D.三、填空题5.(2023·全国·高考真题)在中,,的角平分线交BC于D,则 .6.(2022·全国·高考真题)已知中,点D在边BC上,.当取得最小值时, .四、解答题7.(2024·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)求A.(2)若,,求的周长.8.(2024·全国·高考真题)记的内角A、B、C的对边分别为a,b,c,已知,(1)求B;(2)若的面积为,求c.9.(2023·全国·高考真题)设,函数.(1)求不等式的解集;(2)若曲线与轴所围成的图形的面积为2,求.10.(2023·全国·高考真题)在中,已知,,.(1)求;(2)若D为BC上一点,且,求的面积.11.(2023·全国·高考真题)已知在中,.(1)求;(2)设,求边上的高.12.(2023·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知的面积为,为中点,且.(1)若,求;(2)若,求.13.(2022·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为,已知.(1)求的面积;(2)若,求b.14.(2022·全国·高考真题)记的内角的对边分别为,已知.(1)证明:;(2)若,求的周长.15.(2022·全国·高考真题)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(1)若,求B;(2)求的最小值.参考答案:1.C【分析】法一:利用全等三角形的证明方法依次证得,,从而得到,再在中利用余弦定理求得,从而求得,由此在中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解;法二:先在中利用余弦定理求得,,从而求得,再利用空间向量的数量积运算与余弦定理得到关于的方程组,从而求得,由此在中利用余弦定理与三角形面积公式即可得解.【详解】法一:连结交于,连结,则为的中点,如图,因为底面为正方形,,所以,则,又,,所以,则,又,,所以,则,在中,,则由余弦定理可得,故,则,故在中,,所以,又,所以,所以的面积为.法二:连结交于,连结,则为的中点,如图,因为底面为正方形,,所以,在中,,则由余弦定理可得,故,所以,则,不妨记,因为,所以,即,则,整理得①,又在中,,即,则②,两式相加得,故,故在中,,所以,又,所以,所以的面积为.故选:C.2.C【分析】根据给定条件,推导确定线面角,再利用余弦定理、正弦定理求解作答.【详解】取的中点,连接,因为是等腰直角三角形,且为斜边,则有,又是等边三角形,则,从而为二面角的平面角,即, 显然平面,于是平面,又平面,因此平面平面,显然平面平面,直线平面,则直线在平面内的射影为直线,从而为直线与平面所成的角,令,则,在中,由余弦定理得:,由正弦定理得,即,显然是锐角,,所以直线与平面所成的角的正切为.故选:C3.B【分析】方法一:根据切线的性质求切线长,结合倍角公式运算求解;方法二:根据切线的性质求切线长,结合余弦定理运算求解;方法三:根据切线结合点到直线的距离公式可得,利用韦达定理结合夹角公式运算求解.【详解】方法一:因为,即,可得圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,因为,则,可得,则,,即为钝角,所以;法二:圆的圆心,半径,过点作圆C的切线,切点为,连接,可得,则,因为且,则,即,解得,即为钝角,则,且为锐角,所以;方法三:圆的圆心,半径,若切线斜率不存在,则切线方程为,则圆心到切点的距离,不合题意;若切线斜率存在,设切线方程为,即,则,整理得,且设两切线斜率分别为,则,可得,所以,即,可得,则,且,则,解得.故选:B. 4.AC【分析】依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,利用正弦定理结合三角变换、双曲线的定义得到或,即可得解,注意就在双支上还是在单支上分类讨论.【详解】[方法一]:几何法,双曲线定义的应用情况一 M、N在双曲线的同一支,依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为B,所以,因为,所以在双曲线的左支,,, ,设,由即,则,选A情况二若M、N在双曲线的两支,因为,所以在双曲线的右支,所以,, ,设,由,即,则,所以,即,所以双曲线的离心率选C[方法二]:答案回代法特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点都在左支,,,则,特值双曲线,过且与圆相切的一条直线为,两交点在左右两支,在右支,,,则,[方法三]:依题意不妨设双曲线焦点在轴,设过作圆的切线切点为,若分别在左右支,因为,且,所以在双曲线的右支,又,,,设,,在中,有,故即,所以,而,,,故,代入整理得到,即,所以双曲线的离心率若均在左支上,同理有,其中为钝角,故,故即,代入,,,整理得到:,故,故,故选:AC.5.【分析】方法一:利用余弦定理求出,再根据等面积法求出;方法二:利用余弦定理求出,再根据正弦定理求出,即可根据三角形的特征求出.【详解】如图所示:记,方法一:由余弦定理可得,,因为,解得:,由可得,,解得:.故答案为:.方法二:由余弦定理可得,,因为,解得:,由正弦定理可得,,解得:,,因为,所以,,又,所以,即.故答案为:.【点睛】本题压轴相对比较简单,既可以利用三角形的面积公式解决角平分线问题,也可以用角平分定义结合正弦定理、余弦定理求解,知识技能考查常规.6./【分析】设,利用余弦定理表示出后,结合基本不等式即可得解.【详解】[方法一]:余弦定理设,则在中,,在中,,所以,当且仅当即时,等号成立,所以当取最小值时,.故答案为:.[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(1,),B(-t,0)[方法三]:余弦定理设BD=x,CD=2x.由余弦定理得,,,,令,则,,,当且仅当,即时等号成立.[方法四]:判别式法设,则在中,,在中,,所以,记,则由方程有解得:即,解得:所以,此时所以当取最小值时,,即. 7.(1)(2)【分析】(1)根据辅助角公式对条件进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;(2)先根据正弦定理边角互化算出,然后根据正弦定理算出即可得出周长.【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)由可得,即,由于,故,解得方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)由,又,消去得到:,解得,又,故方法三:利用极值点求解设,则,显然时,,注意到,,在开区间上取到最大值,于是必定是极值点,即,即,又,故方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)设,由题意,,根据向量的数量积公式,,则,此时,即同向共线,根据向量共线条件,,又,故方法五:利用万能公式求解设,根据万能公式,,整理可得,,解得,根据二倍角公式,,又,故(2)由题设条件和正弦定理,又,则,进而,得到,于是,,由正弦定理可得,,即,解得,故的周长为8.(1)(2)【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出,最后结合已知得的值即可;(2)首先求出,然后由正弦定理可将均用含有的式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.【详解】(1)由余弦定理有,对比已知,可得,因为,所以,从而,又因为,即,注意到,所以.(2)由(1)可得,,,从而,,而,由正弦定理有,从而,由三角形面积公式可知,的面积可表示为,由已知的面积为,可得,所以.9.(1)(2)2【分析】(1)分和讨论即可;(2)写出分段函数,画出草图,表达面积解方程即可.【详解】(1)若,则,即,解得,即,若,则,解得,即,综上,不等式的解集为.(2).画出的草图,则与轴围成,的高为,所以,所以,解得.10.(1);(2).【分析】(1)首先由余弦定理求得边长的值为,然后由余弦定理可得,最后由同角三角函数基本关系可得;(2)由题意可得,则,据此即可求得的面积.【详解】(1)由余弦定理可得:,则,,.(2)由三角形面积公式可得,则.11.(1)(2)6【分析】(1)根据角的关系及两角和差正弦公式,化简即可得解;(2)利用同角之间的三角函数基本关系及两角和的正弦公式求,再由正弦定理求出,根据等面积法求解即可.【详解】(1),,即,又,,,,即,所以,.(2)由(1)知,,由,由正弦定理,,可得,,.12.(1);(2).【分析】(1)方法1,利用三角形面积公式求出,再利用余弦定理求解作答;方法2,利用三角形面积公式求出,作出边上的高,利用直角三角形求解作答.(2)方法1,利用余弦定理求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答;方法2,利用向量运算律建立关系求出a,再利用三角形面积公式求出即可求解作答.【详解】(1)方法1:在中,因为为中点,,, 则,解得,在中,,由余弦定理得,即,解得,则,,所以.方法2:在中,因为为中点,,,则,解得,在中,由余弦定理得,即,解得,有,则,,过作于,于是,,所以.(2)方法1:在与中,由余弦定理得,整理得,而,则,又,解得,而,于是,所以.方法2:在中,因为为中点,则,又,于是,即,解得,又,解得,而,于是,所以.13.(1)(2)【分析】(1)先表示出,再由求得,结合余弦定理及平方关系求得,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得,即可求解.【详解】(1)由题意得,则,即,由余弦定理得,整理得,则,又,则,,则;(2)由正弦定理得:,则,则,.14.(1)见解析(2)14【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出,从而可求得,即可得解.【详解】(1)证明:因为,所以,所以,即,所以;(2)解:因为,由(1)得,由余弦定理可得,则,所以,故,所以,所以的周长为.15.(1);(2).【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将化成,再结合,即可求出;(2)由(1)知,,,再利用正弦定理以及二倍角公式将化成,然后利用基本不等式即可解出.【详解】(1)因为,即,而,所以;(2)由(1)知,,所以,而,所以,即有,所以所以.当且仅当时取等号,所以的最小值为.【考点1】利用正、余弦定理解三角形一、多选题1.(23-24高一下·山东泰安·阶段练习)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列命题正确的是( )A.若,,,则有两解B.若,,则的面积最大值为C.若,,,则外接圆半径为D.若,则一定是等腰三角形2.(2024·江西南昌·二模)已知,为上一点,且满足. 动点满足,为线段上一点,满足,则下列说法中正确的是( )A.若,则为线段BC的中点B.当时,的面积为C.点到的距离之和的最大值为5D.的正切值的最大值为二、填空题3.(2024·江西·二模)已知的内角,,的对边分别为,,,且,若的面积等于,则的周长的最小值为 .4.(2024·上海·高考真题)已知点B在点C正北方向,点D在点C的正东方向,,存在点A满足,则 (精确到0.1度)三、解答题5.(2024·河南·模拟预测)在中,角的对边分别为,且. (1)求;(2)如图所示,为平面上一点,与构成一个四边形,且,若,求的最大值.6.(2024·江苏盐城·模拟预测)在中,已知角,,所对的边分别为,,,.(1)求角的大小;(2)若为锐角三角形,求的取值范围.参考答案:1.AC【分析】对于A,利用正弦定理判断,对于B,先利用余弦定理结合基本不等式求出的最大值,从而可求出的面积最大值,对于C,先利用余弦定理求出,再利用同角三角函数的关系求出,然后利用正弦定理可求出外接圆半径,对于D,利用余弦定理将已知等式统一成边的形式,然后化简可判断三角形的形状.【详解】对于A,因为,所以,所以如图有两解,所以A正确, 对于B,因为,,所以由余弦定理得,当且仅当时取等号,所以,所以,当且仅当时取等号,所以当的面积最大值为,所以B错误,对于C,因为,,,所以由余弦定理得,因为,所以,所以由正弦定理得,得,所以C正确,对于D,因为,所以由余弦定理得,所以,所以,所以,所以,所以,或,所以为等腰三角形或直角三角形,所以D错误,故选:AC2.ACD【分析】对A,利用等腰三角形的两底角相等,以及直角三角形的性质即可判断;对B,根据余弦定理可得,进而可得,结合三角形面积公式求解即可;对C,先证明,然后根据两点之间线段最短可证明,再给出取等的例子即可;对D,用余弦定理证明,再得到,最后给出一个取等的例子即可.【详解】对A,若,则,从而. 再由知.故,这得到.所以,从而为线段BC的中点,故A正确;对B,当时,,则,又,故,故,故B错误;对C,由于,故,从而,故.而,故.这表明,即,化简即为.所以,故.由于,故,从而. 再由,知.当点在同一条直线上顺次排列,且,,,时,验证知点满足全部条件,且此时有.所以点到的距离之和的最大值为,故C正确;对D,一方面由于,,故,从而.所以,即.所以,所以.由,及,可知. 另一方面,如上图所示,考虑一个边长为的正三角形,分别设的中点为,再分别设的中点为.则,,,,,.所以满足全部条件,且此时.综上,的最大值是,故D正确.故选:ACD.【点睛】关键点点睛:本题的关键点在于,在D选项中,需要先用余弦定理考虑的下界,再相应地推出的上界,进而得到的最大值.3.【分析】首先由正弦定理、辅助角公式得,由三角形面积公式得,结合余弦定理以及基本不等式即可求解.【详解】由正弦定理结合,可得,因为,所以,即,注意到,所以只能,解得,若的面积等于,则,解得,在三角形中,运用余弦定理有,三角形的周长,等号成立当且仅当,综上所述,当且仅当三角形是以顶角的等腰三角形时,的周长取到最小值,且最小值为.故答案为:.4.【分析】设,在和中分别利用正弦定理得到,,两式相除即可得到答案.【详解】设,在中,由正弦定理得,即’即①在中,由正弦定理得,即,即,②因为,得,利用计算器即可得,故答案为:.5.(1)(2)【分析】(1)由正弦定理,将中的边化为角,再得用两角和的正弦公式和诱导公式,得到,求出角A即可;(2)由(1)和条件知四边形ABCD对角互补,所以A、B、C、D四点共圆,的最大值为该圆的直径,利用正弦定理即可求出该圆直径.【详解】(1)因为,由正弦定理得,,所以,所以,因为,所以,因为,所以.(2)在中,由余弦定理得,,因为,所以四边形存在一个外接圆,所以圆的直径为,因为,即,当AD为圆O直径时取等号,故的最大值为.6.(1)(2)【分析】(1)由二倍角的正弦和余弦公式,结合余弦定理将角转化为边,可将式子变形为,再利用余弦定理即可求解;(2)利用正弦定理将边转化为角,再结合三角恒等变换可得,根据锐角三角形可得的取值范围,结合三角函数的图象和性质即可求解.【详解】(1)在中,,因为,所以,化简得,由余弦定理得,又,所以;(2)由正弦定理知,由为锐角三角形可知,而,所以得,所以,所以,即 ,则的取值范围为.反思提升:(1)正弦定理、余弦定理的作用是在已知三角形部分元素的情况下求解其余元素,基本思想是方程思想,即根据正弦定理、余弦定理列出关于未知元素的方程,通过解方程求得未知元素.(2)正弦定理、余弦定理的另一个作用是实现三角形边角关系的互化,解题时可以把已知条件化为角的三角函数关系,也可以把已知条件化为三角形边的关系.【考点2】判断三角形的形状一、单选题1.(23-24高一下·安徽宿州·期中)在中,内角的对边分别为若满足,则该三角形为( )A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等边三角形 D.不能确定2.(2024·河北秦皇岛·三模)在中,内角,,的对边分别为,,,且,,则( )A.为直角三角形 B.为锐角三角形C.为钝角三角形 D.的形状无法确定二、多选题3.(2024·浙江·三模)已知 的内角的对边分别为,且,下列结论正确的是( )A.B.若 ,则 有两解C.当时, 为直角三角形D.若 为锐角三角形,则 的取值范围是4.(2024·重庆·模拟预测)已知的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,则下列说法正确的有( )A.若,则 B.若,则C.若,则为钝角三角形 D.若,则为锐角三角形三、填空题5.(2024·湖南衡阳·模拟预测)在中,角的对边分别为,若,则的形状为 .6.(20-21高三上·天津滨海新·阶段练习)在中,角、、的对边分别为、、,若,则的形状为 .参考答案:1.B【分析】利用正弦定理以及两角和差的正弦公式得到,再求解即可.【详解】在中,已知由正弦定理得,所以即又,则,则,所以所以该三角形为等腰三角形.故选:B.2.A【分析】由正弦定理得,利用正余弦的二倍角公式、两角和与差的正弦展开式化简可得,解方程可得答案.【详解】由,可得,则,,,即,由,故只能为锐角,可得,因为,所以,.故选:A.3.ACD【分析】通过正弦定理、诱导公式、二倍角公式及辅助角公式即可判断A;通过余弦定理即可判断B;通过余弦定理及可得或,即可判断C;通过求的取值范围,并将即可判断D.【详解】对于A,因为,所以由及正弦定理得,,由诱导公式得,,因为,故,所以,化解得,即,所以或,即(舍)或,故A正确;对于B,由余弦定理得,即,得,由,所以(负值舍),即有一解,故B错误;对于C,因为,两边平方得,由余弦定理得,由两式消得,,解得或,由解得,由解得;故为直角三角形,故C正确;对于D,因为为锐角三角形,且,所以,即,所以,所以,故D正确.故选:ACD.4.AC【分析】由正弦定理可判断A;余弦函数的单调性可判断B;由余弦定理可判断C,D.【详解】对于A,在中,,由正弦定理可得:,故A正确;对于B,即,因为在上单调递减,所以,,故B错误;对于C,,因为,所以,所以角为钝角,故C正确;对于,,,因为,所以,则只能判断角为锐角,两角可能有钝角,故错误.故选:AC.5.等腰三角形或直角三角形.【分析】根据题意,结合正弦定理和余弦定理,得到,化简得到,进而得到答案.【详解】因为,可得,由正弦定理和余弦定理,可得,整理得,即,即,可得,所以或,所以是等腰三角形或直角三角形.故答案为:等腰三角形或直角三角形.6.直角三角形【分析】利用正弦定理边角互化思想求得的值,可求得角的值,进而可判断出的形状.【详解】,由正弦定理得,即,,则,,,.因此,为直角三角形.故答案为:直角三角形.【点睛】本题考查利用正弦定理边角互化思想判断三角形的形状,考查计算能力,属于基础题.反思提升:1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.【考点3】和三角形面积有关的问题一、单选题1.(2024·重庆·模拟预测)记的内角的对边分别为,若,则的面积为( )A. B. C. D.2.(2024·陕西西安·模拟预测)等边的边长为5,点在平面上,点在的同一侧,且边在上的射影长分别为3,4,则边在上的射影长为( )A. B. C. D.二、多选题3.(2024·山西·一模)在中,,边在平面上的射影长分别为,则边在上的射影长可能为( )A. B. C. D.4.(2024·贵州黔南·二模)已知锐角的三个内角,,的对边分别是,,,且的面积为.则下列说法正确的是( )A.B.的取值范围为C.若,则的外接圆的半径为2D.若,则的面积的取值范围为三、填空题5.(2022·山西临汾·一模)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足,则tanA的最大值为 .6.(2024·广东东莞·模拟预测)在中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若,,,则的值为 .参考答案:1.A【分析】利用余弦定理求得,进而利用三角形的面积公式求得正确答案.【详解】由余弦定理得,即,解得,所以三角形的面积为.故选:A2.D【分析】由在平面上的射影长分别为3,4,得点,到的距离分别为4,3,再利用勾股定理即可.【详解】因为,且边在平面上的射影长分别为3,4,所以点,到的距离分别为4,3.因在同一侧,在上的射影长为.故选:D3.AC【分析】不妨设,先分别求出到平面的距离,再分当在平面的同侧和异侧两种情况讨论即可.【详解】不妨设,在平面上的射影分别为,则边在平面上的射影分别,,所以点到平面的距离,点到平面的距离,当在平面的同侧时,,即边在上的射影长为,当在平面的异侧时,,即边在上的射影长为,综上所述,边在上的射影长为或.故选:AC.【点睛】关键点点睛:求出到平面的距离,分是否在平面同侧讨论是解决本题的关键.4.ABD【分析】对A:借助面积公式与余弦定理计算即可得;对B:借助锐角三角形定义与三角形内角和计算即可得;对C:借助正弦定理计算即可得;对D:借助正弦定理,结合面积公式将面积用单一变量表示出来,结合的范围即可得解.【详解】对A:由题意可得,由余弦定理可得,即有,即,由,故,即,故A正确;对B:则,,解得,故B正确;对C:由正弦定理可得,即,故C错误;对D:若,则,由正弦定理可得,即,即,由,则,故,故D正确.故选:ABD.【点睛】关键点点睛:D选项关键点在于借助正弦定理,结合面积公式将面积用单一变量表示出来,结合的范围即可得解.5./0.75【分析】利用三角形射影定理结合正弦定理可得,再由和角的正切公式,配方变形即可计算作答.【详解】在中,由射影定理及得:,由正弦定理边化角为:,于是得,由得,,即角是钝角,,,当且仅当,即时取“=”,所以tanA的最大值为.故答案为:6./【分析】根据三角形的面积公式,求得,在利用正弦定理求得外接圆直径,即可求解.【详解】由,可得,解得,所以为等边三角形,故外接圆直径为所以.故答案为:.反思提升:与三角形面积有关问题的解题策略:(1)利用正弦、余弦定理解三角形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积;(2)把面积作为已知条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量.【基础篇】一、单选题1.(2024·陕西安康·模拟预测)在中,三个内角,,所对的边分别为,,,且,若,,则( )A.1 B.2 C. D.42.(2024·山西太原·三模)已知 中,是的中点,且 ,则 面积的最大值( )A. B. C.1 D.23.(2024·河南信阳·模拟预测)设的内角,,的对边分别为,,,已知,则的外接圆的面积为( )A. B. C. D.4.(2024·陕西渭南·三模)已知中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若,且,则是( )A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形二、多选题5.(2023·山西·模拟预测)已知抛物线的焦点为F,点在C上,若(O为坐标原点),则( )A. B.C. D.6.(22-23高二上·河北保定·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则( )A. B. C.的面积为 D.的周长为7.(2024·全国·模拟预测)若的三个内角为,则下列说法正确的有( )A.一定能构成三角形的三条边B.一定能构成三角形的三条边C.一定能构成三角形的三条边D.一定能构成三角形的三条边三、填空题8.(2024·河北沧州·模拟预测)记的内角的对边分别为,若,且,则 .9.(2024·山东·模拟预测)内角,,的对边分别为,,,若,,则的面积为 .10.(2024·四川成都·三模)的内角的对边分别为,若且,则 的值为四、解答题11.(2024·山东青岛·三模)设三角形的内角、、的对边分别为、、且.(1)求角的大小;(2)若,边上的高为,求三角形的周长.12.(2024·安徽淮北·二模)记的内角的对边分别为,已知(1)试判断的形状;(2)若,求周长的最大值.参考答案:1.A【分析】利用正弦定理和三角恒等变换的化简计算可得,结合余弦定理计算即可求解.【详解】,由正弦定理得,又,所以,即,得,即,又,所以,而,由余弦定理得.故选:A2.A【分析】利用中线得到,结合不等式得出,进而得到面积的最大值.【详解】因为所以,因为是中线,所以,,所以,当且仅当时,等号成立;面积为.故选:A3.A【分析】由余弦定理先求出,结合同角平方关系求出,再由正弦定理求出外接圆半径为,即可得解.【详解】因为,,,所以,所以,设的外接圆半径为,则,则的外接圆的面积.故选:A.4.D【分析】由正弦定理和得到,,求出,得到答案.【详解】,即,故,,因为,所以,故,因为,所以,故为等腰直角三角形.故选:D5.AC【分析】根据题意,联立方程组求得点的坐标,结合抛物线的定义和余弦定理,即可求解.【详解】由,可得,即,联立方程组,解得或,所以A正确,B不正确;又由抛物线的定义,可得,所以C正确;在中,可得,由余弦定理得,所以D错误.故选:AC. 6.ABD【分析】利用正余弦定理和已知条件,解三角形,验证各个选项.【详解】由,有,得,选项A正确.因为,由正弦定理有,,得,选项B正确.的面积为,选项C错误.因为,由余弦定理,解得,故的周长为,选项D正确.故选:ABD7.AD【分析】根据题意,利用正弦定理和特例,结合构成三角形的条件,逐项判定,即可求解.【详解】对于A中,由正弦定理得,所以作为三条线段的长一定能构成三角形,所以A正确;对于B中,例如:设中,,可得,可得,显然作为三条线段不一定构成三角形,所以B错误;对于C中,例如:设中,,可得,所以,此时,所以作为三条线段不能构成三角形,所以C错误;对于D中,由正弦定理得,不妨设,则,且,又由,即,所以D正确.故选:AD.8./【分析】根据三角恒等变换化简计算可得,由同角的平方关系可得,结合正弦定理计算即可求解.【详解】因为,所以,所以.又,所以,所以.因为,由正弦定理知,所以,又,所以,.故答案为:9.1【分析】由正弦定理可得,再由三角形的面积公式代入计算,即可得到结果.【详解】因为,由正弦定理可得,且,所以,则.故答案为:110./【分析】根据题意,利用正弦定理,求得,再由余弦定理,即可求解.【详解】因为,由正弦定理得,又因为,可得,所以,由余弦定理得.故答案为:.11.(1)(2)【分析】(1)利用内角和为化简,利用二倍角公式化简,再利用辅助角公式化简即可求得;(2)由面积公式和余弦定理,联立方程组求解三角形即可.【详解】(1)因为,,为的内角,所以,因为,所以可化为:,即,即,因为,解得:,即.(2)由三角形面积公式得,代入得:,所以,由余弦定理得:,解得:或舍去,即,所以的周长为.12.(1)是直角三角形(2)【分析】(1)根据题意,求得,利用余弦定理列出方程,得到,即可求解;(2)由(1)和,得到,则周长为,结合三角函数的性质,即可求解.【详解】(1)解:由,可得,所以,即,所以,又由余弦定理得,可得,所以,所以是直角三角形(2)解:由(1)知,是直角三角形,且,可得,所以周长为,因为,可得,所以,当时,即为等腰直角三角形,周长有最大值为.【能力篇】一、单选题1.(23-24高一下·广东广州·期中)在中,角A、B、C所对的边为a、b、c若,则的形状是( )A.等腰三角形 B.直角三角形C.等腰三角形或直角三角形 D.等腰直角三角形二、多选题2.(2024·新疆·二模)如图,在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,且,D是外一点且B、D在直线AC异侧,,,则下列说法正确的是( ) A.是等边三角形B.若,则A,B,C,D四点共圆C.四边形ABCD面积的最小值为D.四边形ABCD面积的最大值为三、填空题3.(2024·陕西西安·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,则面积的最大值为 .四、解答题4.(2024·河北·模拟预测)在中,角的对边分别为,且.(1)求角的大小;(2)若边,边的中点为,求中线长的最大值.参考答案:1.C【分析】根据给定条件,利用正弦定理边化角、切化弦,再结合二倍角公式求解即得.【详解】在中,由及正弦定理得,而,整理得,即,而,则,因此或,即或,所以是等腰三角形或直角三角形.故选:C2.ABD【分析】由正弦定理的边角互化即可得到,从而判断A,由余弦定理即可得到,从而判断B,由三角形的面积公式代入计算,即可判断CD.【详解】,根据正弦定理得,即,,显然,则,根据题意,有,又,可得,,为等边三角形,故A正确;,,在中,,当时,,,即,A,B,C,D共圆,B正确.又,四边形ABCD面积,,,,则,所以四边形ABCD的面积没有最小值,C错误.当,即时,四边形ABCD面积取最大值,故D正确.故选:ABD.3./【分析】由已知条件,运用正弦定理把边化角,求得,再利用余弦定理和基本不等式求解面积的最大值.【详解】因为,,所以,由正弦定理可得,即,,因为,所以,故,由余弦定理得,所以,即,当且仅当时取等号,由,,得,所以.故答案为:.4.(1)(2)【分析】(1)由正弦定理边角互换以及余弦定理进行化简即可得解.(2)利用向量模的平方以及余弦定理,再结合基本不等式即可求解.【详解】(1)因为,由正弦定理可得:,则,即,由余弦定理可得:,因为,所以.(2)因为为的中点,所以,则,又由余弦定理得,,即,所以.由得,,则,当且仅当取等号,即,所以,即中线长的最大值为.【培优篇】一、单选题1.(2024·山东枣庄·模拟预测)在中,,为内一点,,,则( )A. B. C. D.二、多选题2.(2024·江西·三模)球面三角学是研究球面三角形的边、角关系的一门学科.如图,球的半径为R,A,B,为球面上三点,劣弧BC的弧长记为,设表示以为圆心,且过B,C的圆,同理,圆的劣弧的弧长分别记为,曲面(阴影部分)叫做曲面三角形,,则称其为曲面等边三角形,线段OA,OB,OC与曲面围成的封闭几何体叫做球面三棱锥,记为球面.设,则下列结论正确的是( )A.若平面是面积为的等边三角形,则B.若,则C.若,则球面的体积D.若平面为直角三角形,且,则三、填空题3.(2024·广西·模拟预测)在锐角中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且的面积,则的取值范围为 .参考答案:1.B【分析】在中,设,,即可表示出,,在中利用正弦定理得到,再由两角差的正弦公式及同角三角函数的基本关系将弦化切,即可得解.【详解】在中,设,令, 则,,在中,可得,,由正弦定理,得,所以,可得,即.故选:B.【点睛】关键点点睛:本题解答关键是找到角之间的关系,从而通过设元、转化到中利用正弦定理得到关系式.2.BC【分析】对于B,利用代入易得;对于C,先求得三棱锥的体积,由球面的体积即得;对于A,由条件知三边为,推得排除A,对于D,由余弦定理和题设可得,取特殊值即可排除D.【详解】对于A,因等边三角形的面积为,则,又,故则,故A错误;对于B,由可得,故,即B正确;对于C,由可得,故.由正弦定理,的外接圆半径为,点到平面ABC的距离,则三棱锥的体积,而球面的体积,故C正确;对于D,由余弦定理可知由可得,,即,化简得,.取,则,则,故D错误.故选:BC3.【分析】由已知求得, ,由余弦定理得,令,由锐角三角形及两角和正弦公式求的取值范围即可.【详解】由三角形面积公式,结合,且为锐角三角形,可知,即,又由平方关系,所以,即,解得或(舍去),由余弦定理有,所以,令,所以,故只需求出t的范围即可,由正弦定理边化角得,注意到在锐角中,有,简单说明如下:若,则,即B不是锐角,但这与是锐角三角形矛盾,所以在锐角中,有,所以在锐角中,有,因为正切函数在上单调递增,所以,从而,而函数在单调递减,在单调递增,所以.综上所述:的取值范围为.故答案为:.【点睛】思路点睛:本题可以从以下方面解题(1)通过三角形的面积公式及平方和关系求出三角函数值;(2)利用余弦定理将目标式子进行变形,并通过正弦定理确定的取值范围;(3)根据基本不等式解的取值范围即可.21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题26 正弦定理和余弦定理-2025年高考数学一轮复习讲义(知识梳理+真题自测+考点突破+分层检测)(新高考专用)原卷版.docx 专题26 正弦定理和余弦定理-2025年高考数学一轮复习讲义(知识梳理+真题自测+考点突破+分层检测)(新高考专用)解析版.docx