4.4 正余弦定理(精讲)-2026年新高考数学一轮复习《考向突破》(新高考新题型)

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4.4 正余弦定理(精讲)-2026年新高考数学一轮复习《考向突破》(新高考新题型)

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4.4 正余弦定理(精讲)
考向一 边角互换
【例1-1】(24-25广东东莞)在中,角的对边为,已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在中,因,由正弦定理可得,
因,所以,故,即,又因,所以,
故选:A
【例1-2】(2025·福建福州·模拟预测)已知分别为的三个内角的对边,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】根据已知条件,得,,
,,故选:C.
【例1-3】(2025·湖南·三模)在中,角的对边分别为,若.则角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为,得到,
又,,则,所以,
又,则,所以,得到,所以,即,
故选:B.
【例1-4】(2025·浙江·模拟预测)在中,角、、的对边分别为、、,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由及正弦定理可得,
因为,所以,整理得,
所以,
因为,则,由题意知,,故,
因为,因此,.
故选:B.
【例1-5】(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)已知的内角的对边分别为,若 ,,则角( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,由正弦定理可得,
又,所以,
又,由正弦定理可得,即,
由余弦定理,所以,所以为锐角,
所以,
所以,
又,所以.故选:C
【一隅三反】
1.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为三个内角的对边,,且,则
【答案】
【解析】解法一:因为为锐角,所以,
又在中,,所以,则
所以,解得,,所以.
故选:B.
解法二:又在中,,
因为,所以
所以,,所以,
又因为,,
所以.
2.(2025高三·全国·专题练习)记的内角的对边分别为,若,则 .
【答案】/
【解析】因为,由正弦定理得,
所以,即,
所以或(舍去),即,
又因为,则,解得.
故答案为:.
3.(2025·河南·模拟预测)在中,内角所对边分别为,若,则 .
【答案】
【解析】在中,由及正弦定理,
得,则,
整理得,于是,
则,因此,当且仅当时取等号,而,
解得,即,此时,所以.
故答案为:
4.(2024·四川攀枝花·二模)的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,则 .
【答案】
【解析】由,
由余弦定理得,
由正弦定理得,
因为,
即,
即,
因为,则,
因为,故.
故答案为:
5.(2025·福建泉州·模拟预测)的内角的对边分别为,且.
则角=
【答案】
【解析】因为,所以.
因为,所以.
所以.
化简得:
根据正弦定理得:.
因为,所以,
所以.解得,又,所以.
6.(2025·甘肃定西·模拟预测)记的内角所对的边分别为,已知,则B=
【答案】;
【解析】因为,
所以,
即.
由正弦定理得.
因为,所以,
所以,即,
所以,又,所以,
所以,故.
考向二 判断三角形的形状
【例2-1】(24-25江苏无锡·期中)已知的内角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】C
【解析】由,可得,
,,
所以,,
因为,所以,即,
所以是等腰三角形.
故选:C.
【例2-2】(24-25湖北·期中)设的面积为,角所对的边分别为,且,若,则此三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】D
【解析】因为,所以,
则,因为,所以,
又,所以,
由,所以,,
所以为等腰直角三角形.
故选:D.
【例2-3】(24-25安徽芜湖·期中)在中,若,且,那么一定是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
【答案】D
【解析】因为,所以,
又根据余弦定理可知,所以,
因为,所以.又由,得,
所以,所以,
因为A和B是三角形的内角,所以,即,所以是等腰三角形,
又因为,所以,是等边三角形.故选:D.
【一隅三反】
1.(2025·内蒙古赤峰·三模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.不确定的
【答案】A
【解析】由余弦定理可得,则.
因为,所以,所以是等腰三角形.
故选:A
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
【答案】A
【解析】由,可得,则,
,,即,
由,故只能为锐角,可得,因为,所以,.故选:A.
3.(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
【答案】D
【解析】,即,故,

因为,所以,故,因为,所以,故为等腰直角三角形.
故选:D
4.(2024·内蒙古赤峰·一模)已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足,且,则的形状为( )
A.等边三角形 B.顶角为的等腰三角形
C.顶角为的等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【解析】由正弦定理可得,
因为,所以,
所以,即,
即,因为,所以,
所以,因为,所以,所以,
因为,所以,
所以,即,
即,因为,所以,所以,
因为.所以,
所以的形状为顶角为的等腰三角形.
故选:B.
5.(23-24浙江·期中)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列说法中正确的是( )
A.若,则是直角三角形
B.若,则是锐角三角形
C.若,则是等腰三角形
D.若,则是等边三角形
【答案】AD
【解析】对于A,由正弦定理可得,
又,因此可得,
又因为,所以可得,又,可得,
所以是以为直角的直角三角形,即A正确;
对于B,若,可得,可得为锐角,
但不能确定是否为锐角,所以不一定是锐角三角形,即B错误;
对于C,若,由正弦定理可得,
即,因此可得或,
可得或,所以是等腰三角形或直角三角形,即C错误;
对于D,由根据正弦定理可得,
由可得,即,所以;
同理由可得,因此,所以是等边三角形,即D正确;
故选:AD
考向三 三角形的外接圆
【例3-1】(2025河南)在中,角,,所对的边分别为,,,若,且,则该三角形外接圆的半径为( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】A
【解析】.
,
设该三角形外接圆的半径为
由正弦定理得
故选:A.
【例3-2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,
得,所以.
又因为,结合正弦定理(其中为的外接圆的半径),
所以,解得,
则的外接圆的面积为.
故选:B
【一隅三反】
1.(2024·广东肇庆·一模)在中,,,分别是角,,的对边,,,,则的外接圆半径是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由余弦定理,得,所以舍负,
设的外接圆半径为,根据正弦定理,可得,所以.
故选:D.
2.(23-24高三上·江苏徐州·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,则外接圆的半径为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意得,所以,
设外接圆的半径为,则由正弦定理得,
所以,
故选:B.
3.(2024·陕西西安·模拟预测)已知的内角所对的边分别为,若,函数的最小值为,则的外接圆的周长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】要使,取得最小值,
只需,即,又.
设的外接圆的半径为,
根据正弦定理,,解得.
所以的外接圆的周长为.
故选:B.
考向四 三角形的面积公式
【例4-1】(2025·山西·三模)在中,,,,则的面积是( )
A. B. C.3 D.12
【答案】C
【解析】由余弦定理,
得,解得,则.
所以的面积为.
故选:C.
【例4-2】(2024·贵州 )在锐角三角形中,角,,所对的边分别为,,,已知,,,则的面积为______.
【答案】
【解析】因为,所以由正弦定理可得
所以,
因为所以
因为,则,则,所以为等边三角形,故的面积
故答案为:
【一隅三反】
1.(2025·湖南邵阳·三模)在中,角,,所对的边分别为,,.已知,,且,则此的面积为( )
A.176 B.88 C.44 D.22
【答案】B
【解析】由,则,易知为锐角,
由正弦定理知,而,即,故,
所以,故,
由,
由正弦定理知,可得,故.
故选:B
2.(2025·广东广州·三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的面积为 .
【答案】
【解析】由,根据余弦定理,则,解得,
同理,由,则,
通分可得,
由,则,
化简可得,易知,则,
所以的面积.
故答案为:.
3.(2025·北京昌平·二模)在中,为锐角,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由及正弦定理,
得.
因为在中,,所以.
因为,所以.
因为为锐角,所以.
(2)由,且,解得.
由余弦定理,得,解得或(舍).
所以的面积.
考向五 三角形个数的判断
【例5-1】(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】D
【解析】A:,,,为钝角且,有一解,故A错误;
B:,,,为锐角,,则无解,故B错误;
C:,,,为钝角且,则无解,故C错误;
D:,,,为锐角,,因,故有两解,故D正确.
故选:D
【例5-2】(2025·四川达州·模拟预测)在中,内角,,的对边分别为,,.下列条件中能使唯一确定的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【解析】对于选项A:因为三个内角确定,但三边不确定,可知不能确定,故A错误;
对于选项B:因为,可知,
所以满足条件的有2个,故B错误;
对于选项C:因为,所以满足条件的有1个,故C正确;
对于选项D:因为为最大角,但,不满足大角对大边,
所以不存在,故D错误;
故选:C.
【例5-3】(2025·河北秦皇岛·一模)已知的内角的对边分别为,且满足的三角形有两个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】在中,,由有两解,得,即,解得,
所以的取值范围为.故选:D
【一隅三反】
1.(2025河南)在中,内角所对的边分别为,则下列条件能确定三角形有两解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】对于A:由正弦定理可知,
∵,∴,故三角形有一解;
对于B:由正弦定理可知,,
∵,∴,故三角形有两解;
对于C:由正弦定理可知,
∵为钝角,∴B一定为锐角,故三角形有一解;
对于D:由正弦定理可知,,故故三角形无解.
故选:B.
2.(2024·湖北·模拟预测)在中,已知,,,若存在两个这样的三角形,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由正弦定理可得,
由题意可知:关于A的方程:在有两解,
在同一坐标系内分别作出曲线,和水平直线,

因为它们有两个不同的交点,所以,所以.
故选:C.
3.(2024·陕西渭南·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为,则能使同时满足条件的三角形不唯一的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,则,要使满足条件的三角形不唯一,则,即.
故选:A.
考向六 正余弦定理在几何中的应用
【例6-1】(2025·福建泉州·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)如图所示,为外一点,,,,求.
【答案】(1)(2)
【解析】(1),
在中,由正弦定理得,,
由,

即,
,,,
即,
又,
,即.
(2)因为,令,,
在中,由正弦定理得,
,,
在中,由正弦定理得,,
因为,,


解得,即.
【例6-2】(2025·湖北·模拟预测)已知的角A,B,C所对的边为a,b,c,且,,延长到点D.
(1)若,求的长;
(2)若,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)在中,由及正弦定理,得
,整理得,
而,则,又,因此,
在中,由余弦定理得.
(2)由(1)得:,,
由,得,
在中,由正弦定理得:,则,
在中,由正弦定理得:,而,
则,,
因此,,
即,而,解得,
所以
【一隅三反】
1.(2025·河南许昌·三模)(多选)如图,在平面四边形中,,,,.则下列结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则中边上高的长度为
【答案】ACD
【解析】在中,由余弦定理得,
即,即,
或(舍去),,故A正确;
在中,由正弦定理得,
即,解得,故B不正确;
,为锐角,,
又,.故C正确;
由,
在中,由余弦定理得:

解得,
又的面积为,
设中边上高的长度为,可得,可得,
的边上高的大小为.故D正确.
故选:ACD.
2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在平面四边形中,,,,,,,求:
(1)四边形的面积;
(2)的值;
(3)的面积.
【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)因为,在中,,
在中,,,则,所以,
所以.
(2)以为原点,分别以、的方向为、轴正方向,建立平面直角坐标系,如图所示,
所以、、、,
所以,,
所以.
(3)因为,解得,
故.
3.(2024·北京大兴·三模)如图,平面四边形中,对角线与相交于点,,,,.

(1)求的面积;
(2)求的值及的长度.
【答案】(1)
(2),
【解析】(1)∵,,
,,;
(2),,,则.
,,
,,
又,在中,

由正弦定理可知,,
.
考向七 正余弦定理在实际生活中的应用
【例7】(24-25湖北武汉·期中)享有“天下江山第一楼”美誉的黄鹤楼位于湖北武汉,地处蛇山之巅,濒临万里长江,更因历代诗人登楼作诗而名闻天下.如图,某同学为测量黄鹤楼的高度,在黄鹤楼的正东方向找到一座建筑物,高约为,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,黄鹤楼顶部的仰角分别为30°和45°,在处测得楼顶部的仰角为15°,则黄鹤楼的高度约为( )

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由题意得,,
在中,,,则,
在中,,
则,
由正弦定理得,,得,
在中,,则,
所以.
故选:C
【一隅三反】
1.(24-25重庆·阶段练习)2025年蛇年春晚,电视剧《新白娘子传奇》两位主演的出场,瞬间唤醒了无数人的记忆.剧中的雷峰塔,位于浙江省杭州市西湖区,是“西湖十景”之一,也是中国九大名塔之一,是中国首座彩色铜雕宝塔.某同学为测量雷峰塔的高度AB(塔底视为点B,塔顶视为点A),在山脚下选取了两点C,D(其中A,B,C,D四点在同一个铅垂平面内),在点C处测得点A的仰角为,在点D处测得点A,B的仰角分别为,,测得,则按此法测得的雷峰塔塔高为( )
A.68m B.70m C.72m D.74m
【答案】C
【解析】令直线的延长线交于点,则.
依题意,,,
而,
所以,解得,
又,
所有,
而,
所以.
故选:C.
2.(24-25高三下·山东·开学考试)墙上挂着一幅高为1m的画,画的上端到地面的距离为2m,某摄像机在地面上拍摄这幅画.将画上端一点A、下端一点B与摄像机连线的夹角称为视角(点A,B与摄像机在同一竖直平面内),且把最大的视角称为最佳视角.若墙与地面垂直且摄像机高度忽略不计,则当摄像机在地面上任意移动时,最佳视角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
如图所示:最佳视角,且当最大时,最大,
且最大,又,
又设所以
当且仅当时取等号,
此时
解得:
故选:A.
3.(2024·湖南·模拟预测)湖南省衡阳市的来雁塔,始建于明万历十九年(1591年),因鸿雁南北迁徙时常在境内停留而得名.1983年被湖南省人民政府公布为重点文物保护单位.为测量来雁塔的高度,因地理条件的限制,分别选择C点和一建筑物DE的楼顶E为测量观测点,已知点A为塔底,在水平地面上,来雁塔AB和建筑物DE均垂直于地面(如图所示).测得,在C点处测得E点的仰角为30°,在E点处测得B点的仰角为60°,则来雁塔AB的高度约为( )(,精确到)
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】过点作,交于点,
在直角三角形中,因为,
所以,
在直角三角形中,因为,
所以,
则.
故选:B.
考向八 三角形中周长与面积的最值
【例8-1】(2025·宁夏石嘴山·三模)在中,.
(1)求;
(2)若,求的周长的最大值.
【答案】(1)
(2)6
【解析】(1)在中,令内角所对边分别为,
由,
得,由正弦定理得,
由余弦定理,得,而,所以.
(2)由已知及(1)得,,
解得,当且仅当时取等号,
所以求的周长的最大值为6.
【例8-2】(2025·河北沧州·模拟预测)在锐角三角形中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)在锐角三角形中,因为,
所以由正弦定理得,
故,即,即,即,
所以,即,
由余弦定理得,因为,所以.
(2)因为,由正弦定理,
所以,,
设的周长为,


因为在锐角三角形中,所以,,
所以,解得,
所以,所以,
故,则,即,
故周长的取值范围为.
【例8-3】(2025·新疆喀什·模拟预测)的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,则,又,
所以,则,
又,所以,
因为,解得.
(2)因为是锐角三角形,又,
所以,
所以

因为,所以,则,
从而,
故面积的取值范围是.
【一隅三反】
1.(2025·广东·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.
(1)求A;
(2)若,求周长的取值范围.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)因为,所以,
即,解得,
又,所以 .
(2)由余弦定理,
即,
故,当且仅当时取等号,
又,故,即周长的取值范围是.
2.(2025·重庆·模拟预测)已知锐角 的内角 的对边分别为 ,且 成等差数列.
(1)若 ,求 面积的最大值;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由成等差数列知,故;
由余弦定理:,
故(当且仅当时等号成立),
故(当且仅当时等号成立),
故面积的最大值是.
(2)由正弦定理:,,


由为锐角三角形,,则,解得,则;
由在上单调递增,故,
故,
即周长的取值范围为.
3.(23-24辽宁·期中)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)
【解析】(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.
考向九 三角形的中线、角平分线与高
【例9-1】(2025·江西·二模)在中,内角所对的边分别是,已知.
(1)求角;
(2)已知角的平分线与边相交于点,且,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,
由正弦定理知,即,
由余弦定理知,
所以.
(2)由已知,
则,所以.
在中,由余弦定理,
即,
所以,解得,
.
【例9-2】(2025·河北石家庄·三模)设的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求边上中线的长.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)在中,由及正弦定理得

即,
因为、,则,即,可得,故.
(2)由正弦定理可得,
所以,
在中,由余弦定理可得,
所以,,
因为为边上的中线,所以,
所以
,故,
因此,边上的中线的长为.
【例4-3】(2025·河南郑州·一模)记的内角A,B,C的对边为a,b,c,已知,
(1)求
(2)设,求边上的高.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)在中,
,,
而A为三角形内角,


整理得,得,
又,且,
(2)由正弦定理得,
得,
由(1)得,,,

设边上的高为h,则,
边上的高为
【一隅三反】
1.(2025·辽宁沈阳·一模)的内角,,所对的边分别为,,,的平分线交于点,为的中线.若,,.
(1)求的长;
(2)求的长.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由
所以,又,所以.
因为为中点,所以,
所以.
所以,即.
(2)因为平分,所以.
设,
由.
所以.
故.
2.(24-25贵州·阶段练习)的内角,,的对边分别是,,,,,____________.
(1)若在横线处填入,求;
(2)给出两个条件:
①内角的平分线长为;
②BC边上的中线长为.
从条件①②中选择一个填入横线,求的面积.(若选择①②分别作答,则按选择①给分).
【答案】(1)(2)
【解析】(1)由,得,
因为中,,所以或,
又因为,所以,所以.
(2)选择①:设的平分线交BC于点,则,,
,,
,即,
在中,由余弦定理,
,,,
,,.
选择②:以AB、AC为邻边作平行四边形,记作平行四边形,
则有,两式平方相加得:,

又结合已知:,,
可解得,即,
在中,由余弦定理得:,
将,,代入解得:,
.
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)在边上存在一点,使得,连接,若的面积为的平分线交于点,求的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由及正弦定理得,
又,所以,
因为,所以,所以,
所以
(2)因为,所以,
则,
所以,
又由余弦定理得,可得,
联立方程解得,
由角平线定理得
4.(2025·四川·模拟预测)在中,内角的对边分别为的面积满足:
(1)求;
(2)若平分,且,求.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)已知,根据三角形面积公式,将其代入已知条件可得:
由正弦定理得:
因为,所以,,等式两边同时除以得
因为,所以,等式两边同时除以得:
即,所以.又因为,所以.
(2)因为,所以.
又因为CD平分,所以.
根据三角形面积公式,可得,即.
在中,根据余弦定理,将,代入可得:,化简得
在中,根据余弦定理,将,代入可得:,即,
在中,根据余弦定理,将代入可得:,即,
因为,所以,即,则有:
,即,即,
解得.将代入可得,所以.
考向十 三角形的取值范围
【例10-1】(2025·吉林·模拟预测)在中,角的对边分别为,且,.
(1)若,求的周长;
(2)若内切圆,外接圆的半径分别为,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1),,由余弦定理得,,
,解得,或(舍去)

的周长为.
(2)由余弦定理得,,整理得,,

,即,
由正弦定理得,,,
,,

令,,,
函数在上单调递增,
,即的取值范围是.
【例10-2】(2025·江苏·模拟预测)在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角;
(2)若是锐角三角形,且,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,由正弦定理可得,
因为、,则,所以,,
则有,故.
(2)因为为锐角三角形,则,所以,,
所以,,则,
由正弦定理可得,
所以,,
即的取值范围是.
【例10-3】(2025·辽宁·二模)已知锐角,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为,,则,
由正弦定理得,
,所以,,
因为、,则,
所以,,即.
(2)在锐角中,由,可得,
则,
又,则,
所以,的取值范围为,
又,设,设,其中,

由可得,由可得,
所以,在上递减,在上递增,
所以,,
又因为,,故的取值范围为,
即的取值范围为.
【一隅三反】
1.(2025·黑龙江·二模)记中,内角所对的边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)由题意得,
所以,即,
所以,
因为为三角形的内角,所以.
(2)由(1)知,由余弦定理得,
所以,即,
又因为,
所以,即,
当且仅当时等号成立,
所以.
所以的最大值为.
2.(2024·广东·模拟预测)在中,角的对边分别是,且.
(1)证明:.
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
【答案】(1)证明见解析;
(2).
【解析】(1)由题设,
所以,
则,即,
又,则,且,
所以,得证.
(2)由题设,即,得,
由,而,故.
3(2025·新疆喀什·二模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若,求的取值范围.
【答案】(1)证明见详解
(2)
【解析】(1),,
两边同时乘以得,,
由正弦定理得,;
在中,,,
,,
又,,,
或,
若,且,则,,不合题意,舍去.
.
(2)由(1)可知,又,,
,,
又由已知可得,,,


,,
,,
的取值范围是.
4.(2025山东枣庄·期中)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若BD是的角平分线.
(i)证明:;
(ii)若,求的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)证明见解析;(ii)
【解析】(1)因为中,,


因为,故;
(2)(i)证明:中,由正弦定理得①,

又②,
同理在中,③,
④,
BD是的角平分线,则,
则,
又,故,
故①÷③得⑤,即,
由②④得,



即;
(ii)因为,故,
则由⑤得,则,
由以及(i)知,
即,则,
当且仅当,结合,即时等号成立,
故,即的最大值为.
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4.4 正余弦定理(精讲)
考向一 边角互换
【例1-1】(24-25广东东莞)在中,角的对边为,已知,则( )
A. B. C. D.
【例1-2】(2025·福建福州·模拟预测)已知分别为的三个内角的对边,若,则( )
A. B. C. D.
【例1-3】(2025·湖南·三模)在中,角的对边分别为,若.则角的大小为( )
A. B. C. D.
【例1-4】(2025·浙江·模拟预测)在中,角、、的对边分别为、、,,则( )
A. B. C. D.
【例1-5】(2025·黑龙江辽宁·模拟预测)已知的内角的对边分别为,若 ,,则角( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2025·福建泉州·模拟预测)已知分别为三个内角的对边,,且,则
2.(2025高三·全国·专题练习)记的内角的对边分别为,若,则 .
3.(2025·河南·模拟预测)在中,内角所对边分别为,若,则 .
4.(2024·四川攀枝花·二模)的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,则 .
5.(2025·福建泉州·模拟预测)的内角的对边分别为,且.
则角=
6.(2025·甘肃定西·模拟预测)记的内角所对的边分别为,已知,则B=
考向二 判断三角形的形状
【例2-1】(24-25江苏无锡·期中)已知的内角所对的边分别为,若,则的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰或直角三角形
【例2-2】(24-25湖北·期中)设的面积为,角所对的边分别为,且,若,则此三角形的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【例2-3】(24-25安徽芜湖·期中)在中,若,且,那么一定是( )
A.等腰直角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
【一隅三反】
1.(2025·内蒙古赤峰·三模)在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且,,则的形状是( )
A.等腰三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.不确定的
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
3.(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
4.(2024·内蒙古赤峰·一模)已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足,且,则的形状为( )
A.等边三角形 B.顶角为的等腰三角形
C.顶角为的等腰三角形 D.等腰直角三角形
5.(23-24浙江·期中)(多选)在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列说法中正确的是( )
A.若,则是直角三角形
B.若,则是锐角三角形
C.若,则是等腰三角形
D.若,则是等边三角形
考向三 三角形的外接圆
【例3-1】(2025河南)在中,角,,所对的边分别为,,,若,且,则该三角形外接圆的半径为( )
A.1 B. C.2 D.
【例3-2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)已知的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,且,则的外接圆的面积为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2024·广东肇庆·一模)在中,,,分别是角,,的对边,,,,则的外接圆半径是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三上·江苏徐州·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,则外接圆的半径为( )
A. B. C. D.
3.(2024·陕西西安·模拟预测)已知的内角所对的边分别为,若,函数的最小值为,则的外接圆的周长为( )
A. B. C. D.
考向四 三角形的面积公式
【例4-1】(2025·山西·三模)在中,,,,则的面积是( )
A. B. C.3 D.12
【例4-2】(2024·贵州 )在锐角三角形中,角,,所对的边分别为,,,已知,,,则的面积为______.
【一隅三反】
1.(2025·湖南邵阳·三模)在中,角,,所对的边分别为,,.已知,,且,则此的面积为( )
A.176 B.88 C.44 D.22
2.(2025·广东广州·三模)在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则的面积为 .
3.(2025·北京昌平·二模)在中,为锐角,.
(1)求;
(2)若,求的面积.
考向五 三角形个数的判断
【例5-1】(2025·江西·二模)在中,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【例5-2】(2025·四川达州·模拟预测)在中,内角,,的对边分别为,,.下列条件中能使唯一确定的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【例5-3】(2025·河北秦皇岛·一模)已知的内角的对边分别为,且满足的三角形有两个,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2025河南)在中,内角所对的边分别为,则下列条件能确定三角形有两解的是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·湖北·模拟预测)在中,已知,,,若存在两个这样的三角形,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.(2024·陕西渭南·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为,则能使同时满足条件的三角形不唯一的a的取值范围是( )
A. B. C. D.
考向六 正余弦定理在几何中的应用
【例6-1】(2025·福建泉州·模拟预测)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求;
(2)如图所示,为外一点,,,,求.
【例6-2】(2025·湖北·模拟预测)已知的角A,B,C所对的边为a,b,c,且,,延长到点D.
(1)若,求的长;
(2)若,,求的长.
【一隅三反】
1.(2025·河南许昌·三模)(多选)如图,在平面四边形中,,,,.则下列结果正确的是( )
A.
B.
C.
D.若,则中边上高的长度为
2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图,在平面四边形中,,,,,,,求:
(1)四边形的面积;
(2)的值;
(3)的面积.
3.(2024·北京大兴·三模)如图,平面四边形中,对角线与相交于点,,,,.

(1)求的面积;
(2)求的值及的长度.
考向七 正余弦定理在实际生活中的应用
【例7】(24-25湖北武汉·期中)享有“天下江山第一楼”美誉的黄鹤楼位于湖北武汉,地处蛇山之巅,濒临万里长江,更因历代诗人登楼作诗而名闻天下.如图,某同学为测量黄鹤楼的高度,在黄鹤楼的正东方向找到一座建筑物,高约为,在地面上点处(,,三点共线)测得建筑物顶部,黄鹤楼顶部的仰角分别为30°和45°,在处测得楼顶部的仰角为15°,则黄鹤楼的高度约为( )

A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(24-25重庆·阶段练习)2025年蛇年春晚,电视剧《新白娘子传奇》两位主演的出场,瞬间唤醒了无数人的记忆.剧中的雷峰塔,位于浙江省杭州市西湖区,是“西湖十景”之一,也是中国九大名塔之一,是中国首座彩色铜雕宝塔.某同学为测量雷峰塔的高度AB(塔底视为点B,塔顶视为点A),在山脚下选取了两点C,D(其中A,B,C,D四点在同一个铅垂平面内),在点C处测得点A的仰角为,在点D处测得点A,B的仰角分别为,,测得,则按此法测得的雷峰塔塔高为( )
A.68m B.70m C.72m D.74m
2.(24-25高三下·山东·开学考试)墙上挂着一幅高为1m的画,画的上端到地面的距离为2m,某摄像机在地面上拍摄这幅画.将画上端一点A、下端一点B与摄像机连线的夹角称为视角(点A,B与摄像机在同一竖直平面内),且把最大的视角称为最佳视角.若墙与地面垂直且摄像机高度忽略不计,则当摄像机在地面上任意移动时,最佳视角的正弦值为( )
A. B. C. D.
3.(2024·湖南·模拟预测)湖南省衡阳市的来雁塔,始建于明万历十九年(1591年),因鸿雁南北迁徙时常在境内停留而得名.1983年被湖南省人民政府公布为重点文物保护单位.为测量来雁塔的高度,因地理条件的限制,分别选择C点和一建筑物DE的楼顶E为测量观测点,已知点A为塔底,在水平地面上,来雁塔AB和建筑物DE均垂直于地面(如图所示).测得,在C点处测得E点的仰角为30°,在E点处测得B点的仰角为60°,则来雁塔AB的高度约为( )(,精确到)
A. B. C. D.
考向八 三角形中周长与面积的最值
【例8-1】(2025·宁夏石嘴山·三模)在中,.
(1)求;
(2)若,求的周长的最大值.
【例8-2】(2025·河北沧州·模拟预测)在锐角三角形中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求角C的大小;
(2)若,求周长的取值范围.
【例8-3】(2025·新疆喀什·模拟预测)的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)若为锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【一隅三反】
1.(2025·广东·模拟预测)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若.
(1)求A;
(2)若,求周长的取值范围.
2.(2025·重庆·模拟预测)已知锐角 的内角 的对边分别为 ,且 成等差数列.
(1)若 ,求 面积的最大值;
(2)若 ,求 周长的取值范围.
3.(23-24辽宁·期中)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.
考向九 三角形的中线、角平分线与高
【例9-1】(2025·江西·二模)在中,内角所对的边分别是,已知.
(1)求角;
(2)已知角的平分线与边相交于点,且,求的面积.
【例9-2】(2025·河北石家庄·三模)设的内角、、的对边分别为、、,已知.
(1)求角的大小;
(2)若,且,求边上中线的长.
【例4-3】(2025·河南郑州·一模)记的内角A,B,C的对边为a,b,c,已知,
(1)求
(2)设,求边上的高.
【一隅三反】
1.(2025·辽宁沈阳·一模)的内角,,所对的边分别为,,,的平分线交于点,为的中线.若,,.
(1)求的长;
(2)求的长.
2.(24-25贵州·阶段练习)的内角,,的对边分别是,,,,,____________.
(1)若在横线处填入,求;
(2)给出两个条件:
①内角的平分线长为;
②BC边上的中线长为.
从条件①②中选择一个填入横线,求的面积.(若选择①②分别作答,则按选择①给分).
3.(2025·湖北武汉·模拟预测)记的内角的对边分别为,已知.
(1)求;
(2)在边上存在一点,使得,连接,若的面积为的平分线交于点,求的值.
4.(2025·四川·模拟预测)在中,内角的对边分别为的面积满足:
(1)求;
(2)若平分,且,求.
考向十 三角形的取值范围
【例10-1】(2025·吉林·模拟预测)在中,角的对边分别为,且,.
(1)若,求的周长;
(2)若内切圆,外接圆的半径分别为,求的取值范围.
【例10-2】(2025·江苏·模拟预测)在中,内角、、的对边分别为、、,且.
(1)求角;
(2)若是锐角三角形,且,求的取值范围.
【例10-3】(2025·辽宁·二模)已知锐角,角、、所对的边分别为、、,且,.
(1)求;
(2)求的取值范围.
【一隅三反】
1.(2025·黑龙江·二模)记中,内角所对的边分别为.已知.
(1)求;
(2)若,求的最大值.
2.(2024·广东·模拟预测)在中,角的对边分别是,且.
(1)证明:.
(2)若是锐角三角形,求的取值范围.
3(2025·新疆喀什·二模)记的内角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)若,求的取值范围.
4.(2025山东枣庄·期中)中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知.
(1)求的值;
(2)若BD是的角平分线.
(i)证明:;
(ii)若,求的最大值.
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