2026届高考数学二轮专题复习基础版 课时3 解三角形(课件+学案)(含答案)

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2026届高考数学二轮专题复习基础版 课时3 解三角形(课件+学案)(含答案)

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课后限时练(三) 解三角形(A)
1.(2025·全国二卷)在△ABC中,BC=2,AC=1+,AB=,则A=(  )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
2.(多选)(2025·广西玉林北流市月考)对于△ABC,有如下判断,其中错误的是(  )
A.若A>B,则sin A>sin B
B.若a cos A=b cos B,则△ABC是等腰三角形
C.若B=30°,c=4,b=3,则符合条件的△ABC有两个
D.若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC是锐角三角形
3.(2025·四川乐山模拟)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度OP,选取了在同一水平面上的A,B,C三处,如图.已知在A,B,C处测得该建筑顶部P的仰角分别为30°,45°,60°,=2,AB=10米,则该建筑的高度OP=(  )
A.10米 B.5米
C.5米 D.5米
4.[人教A版必修第二册P48练习T2(2)]在△ABC中,已知b=2,A=45°,C=75°,则c=________.
5.[结构不良题](2024·北京卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠A为钝角,a=7,sin2B=b cos B.
(1)求∠A;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;
条件②:cos B=;
条件③:c sin A=.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
课后限时练(三) 解三角形(B)
1.(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a cos B-b cos A=c,且C=,则B=(  )
A. B.
C. D.
                                    
                                    
2.(2025·南京模拟)某中学校园内的红豆树已有百年历史,小明为了测量红豆树高度,他选取与红豆树根部C在同一水平面的A,B两点,在A点测得红豆树根部C在北偏西60°的方向上,沿正西方向步行40米到B处,测得树根部C在北偏西15°的方向上,树梢D的仰角为30°,则红豆树的高度为(  )
A.10米 B.20米
C.米 D.米
                                    
                                    
3.(多选)(2025·长沙芙蓉区一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是(  )
A.(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7
B.△ABC为钝角三角形
C.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r
D.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6
                                    
                                    
4.[易错题]在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=1,c=,A=,则b=________.
                                    
                                    
                                    
5.(2023·全国甲卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若=1,求△ABC面积.
1 / 4课后限时练(三)(A)
1.A [cos A=,因为0°2.BD [选项A,在△ABC中由大边对大角可知,若A>B,则a>b,
又由正弦定理可得sin A>sin B,A说法正确;
选项B,若acos A=bcos B,则由正弦定理可得sin Acos A=sin Bcos B,
即sin 2A=sin 2B,在三角形中,可得2A=2B或2A=π-2B,
即A=B或A+B=,
所以△ABC是等腰三角形或直角三角形,B说法错误;
选项C,因为B=30°,c=4,b=3,所以由正弦定理可得sin C=>sin B,
所以角C有两个值,此时符合条件的△ABC有两个,C说法正确;
选项D,若sin2A+sin2B所以cos C=<0,即角C是钝角,所以△ABC是钝角三角形,D说法错误.故选BD.]
3.B [设OP=x,则可得OA=x,OB=x,OC=x,
由=2,可得B是AC的中点,所以AB=BC=10,
而∠OBA+∠OBC=π,
则cos ∠OBA+cos ∠OBC=0,
在△ABO,△CBO中,由余弦定理可得:=0,
解得x=5,所以该建筑的高度OP=5米.故选B.]
4. [由题知B=180°-45°-75°=60°,由正弦定理,得c=.]
5.解:(1)因为sin 2B=bcos B=2sin Bcos B,
因为A为钝角,所以B为锐角,cos B≠0,
所以sin B=b,
在△ABC中,由正弦定理得,
因为a=7,所以sin A=,
因为A为钝角,所以A=.
(2)若选条件①,因为b=7,a=7,
所以B=A=,与A+B+C=π矛盾,
此时△ABC不存在,故条件①不符合要求,不选①.
若选条件②,因为cos B=,所以sin B=,
在△ABC中,由正弦定理得,
所以b=·sin B=×=3,
又sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=××,
所以△ABC的面积为S=absin C=×7×3×.
若选条件③,由(1)知A=,
因为csin A=,所以c=5,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
即72=b2+52-2b×5×cos,解得b=3,
所以△ABC的面积为S=bcsin A=×3×5×sin.
课后限时练(三)(B)
1.C [因为acos B-bcos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-sin Bcos A=sin C=sin(B+A),则2sin Bcos A=0.在△ABC中,sin B≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π-.故选C.]
2.D [依题意可得如图图形,
在△ABC中,∠BAC=90°-60°=30°,∠ACB=75°-30°=45°,AB=40,
由正弦定理得,
解得BC==20,
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,
所以CD=BCtan 30°=20×,
所以红豆树的高度为米.]
3.BC [因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,
由正弦定理知a∶b∶c=2∶3∶4,
令a=2t,b=3t,c=4t(t>0),
对于选项A,(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5t∶7t∶6t=5∶7∶6,故A错误;
对于选项B,因为cos C==-<0,
所以角C为钝角,故B正确;
对于选项C,由选项B知sin C=,
由正弦定理得=2R,所以2R=,得到R=,
又absin C=(a+b+c)r,得到r=,所以5R=16r,故C正确;
对于选项D,a+b+c=9t=18,得到t=2,所以a=4,b=6,
又sin C=,
所以△ABC的面积为S=absin C=×4×6×=3,故D错误.
故选BC.]
4.1或2 [由,得sin C=,所以C=.当C=时,B=,所以b=2;当C=时,B=,所以b=1.综上所述,b=2或b=1.]
5.解:(1)由余弦定理的推论,知cos A=,
又=2,所以2bc=2,
故bc=1.
(2)由正弦定理及=1,
得=1,
化简得=1.
∵A+B=π-C,∴sin(A+B)=sin C,
∴sin(A-B)-sin B=sin C=sin(A+B),
∴sin Acos B-cos Asin B-sin B=sin Acos B+cos Asin B,
∴-2cos Asin B=sin B.
∵B∈(0,π),∴sin B≠0,∴cos A=-.
∵A∈(0,π),∴sin A=.
由(1)知bc=1,故△ABC的面积S=bcsin A=×1×.
4 / 4课时3 解三角形
[备考指南] 解三角形一是求边长、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,难度中等.
基础考点1 利用正、余弦定理求边或角
【母题1】 [苏教版必修第二册P93练习T4]在△ABC中,已知 a2+b2+ab=c2,则C= .
 [因为cos C===-,又 C∈(0,π),所以C=.]
【母题2】 [人教A版必修第二册P48练习T3]在△ABC中,已知cos A=,B=,b=,则a的值为 ;c的值为 .
 [由cos A=,可知A为锐角,则sin A==.由正弦定理,得a==.又sin C=sin [π-(A+B)]=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B=,所以由正弦定理,得c==.]
链接核心知识:(1)正弦定理:在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).
变形:a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C,sin A=,sin B=,sin C=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
(2)余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A.
变形:b2+c2-a2=2bc cos A,cos A=.
1.(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)·(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),则C=(  )
A. B.
C. D.
B [因为(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),
所以由正弦定理得(a+c)(a-c)=b(a-b),
即a2-c2=ab-b2,
则a2+b2-c2=ab,故cos C===,
又0<C<π,所以C=.故选B.]
2.(2025·江西宜春一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos 2B+cos 2C+2sin B sin C=cos 2A+1.
(1)求A;
(2)若b+c=5,△ABC的面积为,求a.
[解] (1)因为cos 2B+cos 2C+2sin B sin C=cos 2A+1,
所以1-2sin2B+1-2sin2C+2sinB sin C=1-2sin2A+1,
化简得sinB sin C=sin2B+sin2C-sin2A,
所以bc=b2+c2-a2.
由余弦定理的推论,得cosA===,
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)由△ABC的面积为bc sin A=,解得bc=6.
由(1)可得b2+c2-a2=bc,所以(b+c)2-2bc-a2=bc,
即(b+c)2-a2=3bc,所以52-a2=3×6,解得a=(a=-舍去).
反思领悟:应用正弦、余弦定理解题的技巧
(1)涉及边与角的余弦的积时,常用正弦定理将边化为角,涉及边的平方时,一般用余弦定理.
(2)涉及边a,b,c的齐次式时,要根据式子的特点进行转化.如出现a2+b2-c2=λab形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.
基础考点2 与三角形的周长、面积有关的问题
【母题3】 [人教A版必修第二册P54习题6.4T22] 已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且a cos C+a sin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,且△ABC的面积为,求b,c.
[解] (1)由a cos C+a sin C-b-c=0及正弦定理,得sin A cos C+sin A sin C-sin B-sin C=0.
因为sin B=sin [π-(A+C)]=sin (A+C)=sin Acos C+cos Asin C,
所以sin A sin C-cos A sin C-sin C=sin C·(sin A-cos A-1)=0.
因为sin C≠0,所以sin A-cos A-1=0,
所以sin =.
又0所以A-=,解得A=.
(2)由题意,得△ABC的面积S=bc sin A=,
所以bc=4.①
因为a2=b2+c2-2bc cos A,且a=2,
所以b2+c2=8,②
联立①②,得b=c=2.
链接核心知识:设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S,则(1)S=ah1=bh2=ch3(h1,h2,h3分别为BC,AC,AB边上的高);(2)S=ab sin C=ac sin B=bc sin A.
(2022·北京卷)在△ABC中,sin 2C=sin C.
(1)求C;
(2)若b=6,且△ABC的面积为6,求△ABC的周长.
[解] (1)∵sin 2C=sin C,∴2sin C cos C=sin C,又C∈(0,π),∴cos C=,C=.
(2)∵S△ABC=6,∴ab sin C=6,a=4,由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,解得c=2,
∴△ABC的周长为6+6.
反思领悟: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.
【教用·备选题】
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a cos B-b sin A=c,c=2.
(1)求A的大小;
(2)点D在BC上.
①当AD⊥AB,且AD=1时,求AC的长;
②当BD=2DC,且AD=1时,求△ABC的面积.
[解] (1)因为a cos B-b sin A=c,
所以由正弦定理可得sin A cos B-sin B sin A=sin C,
又sin C=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B,
所以-sin B sin A=cos A sin B,
因为B为三角形内角,sin B>0,
所以-sin A=cos A,
可得tan A=-,
因为A∈(0,π),
所以A=.
(2)①因为AB=2=2AD,AD⊥AB,
所以DB==,
所以cos ∠ABC==,sin ∠ABC==,
sin C=sin ==-.
在△ABC中,由正弦定理可得=,
即AC===.
②设∠CAD=α,由S△ABC=S△BAD+S△CAD,
可得b=2sin +b sin α,
即b-b sin α=2sin ①.
因为==,
由于BD=2DC,
所以=,
所以b=②,
由①②解得sin α=,b=,
则S△ABC=bc sin A=.
能力考点 三角函数在实际建模中的应用
【典例1】 [人教A版必修第二册P51练习T2改编]如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.现测得∠BCD=75°,∠BDC=45°,CD=30米,在点C测得塔顶A的仰角∠ACB=60°,则塔高AB约为(单位:米,≈1.414)(  )
A.30.42 B.42.42
C.50.42 D.60.42
B [由题意,在△BCD中,∠CBD=180°-75°-45°=60°,
由正弦定理得=,
即=,解得BC=10,
在Rt△ABC中,∠ACB=60°,
所以AB=BC tan 60°=10=30≈42.42(米).故选B.]
【典例2】 (2025·泰安模拟)在同一平面上有相距14千米的A,B两座炮台,A在B的正东方向.某次演习时,A向西偏北θ方向发射炮弹,B则向东偏北θ方向发射炮弹,其中θ为锐角,观测回报两炮弹皆命中18千米外的同一目标,接着A改向向西偏北方向发射炮弹,弹着点为18千米外的点M,则B炮台与弹着点M的距离为(  )
A.7千米 B.8千米
C.9千米 D.10千米
D [结合题意作出图形,AC=BC=18,AB=14,∠CBA=∠CAB=θ,∠MAB=,
在△ABC中,由余弦定理的推论,得
cos θ==,
因为cos2==,
且cos >0,所以cos =,
在△ABM中,由余弦定理的推论,得
cos ==,解得MB=10.
故选D.]
反思领悟:三角函数在实际建模中的应用的注意点
(1)要注意仰角、俯角、方位角以及方向角等名词,并能准确地找出这些角;(2)要注意将平面几何中的性质、定理与正弦、余弦定理结合起来使用,这样可以优化解题过程;(3)注意题目中的隐含条件以及解的实际意义.
1.某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”.如图,在坡度一定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100米到达B后,又测得C对于山坡的斜度为45°,若CD=50米,山坡对于地平面的坡角为θ,则cos θ=(  )
A.2+1 B.2-1
C.-1 D.+1
C [在△ABC中,BC=
==50(),
在△BCD中,sin ∠BDC=
==-1,
又∵cos θ=sin ∠BDC,∴cos θ=-1.
故选C.]
2.据气象部门报道,某台风影响我国东南沿海一带,测定台风中心位于某市南偏东60°,距离该市400 km的位置,台风中心以40 km/h的速度向正北方向移动,距离台风中心350 km的范围都会受到台风影响,则该市从受到台风影响到影响结束,持续的时间为 h.
 [如图,A点为该市的位置,B点是台风中心向正北方向移动前的位置.
设台风移动t h后的位置为C,则BC=40t.
又∠ABC=60°,AB=400,
在△ABC中,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos 60°=4002+-2×400×40t×=1 600t2-16 000t+160 000,由AC350可得,
1 600t2-16 000t+160 0003502,整理可得,16t2-160t+3750,解得t,又=,
所以该市从受到台风影响到影响结束,持续的时间为 h.]
【教用·备选题】
(2021·全国甲卷)2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8 848.86(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影A′,B′,C′满足∠A′C′B′=45°,∠A′B′C′=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB′与CC′的差为100;由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面A′B′C′的高度差AA′-CC′约为(≈1.732)(  )
A.346 B.373
C.446 D.473
B [如图所示,根据题意过C作CE∥C′B′,交BB′于E,过B作BD∥A′B′,交AA′于D,则BE=100,C′B′=CE=.
在△A′C′B′中,∠C′A′B′=75°,则BD=A′B′=.
又在B点处测得A点的仰角为45°,所以AD=BD=,所以高度差AA′-CC′=AD+BE=+100=+100=+100=+100=100(+1)+100≈373.]
(2024·新高考Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,b sin C=c sin 2B,求△ABC的周长.
[解] (1)由sin A+cos A=2,得
sin A+cos A=1,即sin =1,
由于A∈(0,π),所以A+∈,
故A+=,
所以A=.
(2)由题设条件和正弦定理得
sin B sin C=2sin C sin B cos B,
又B,C∈(0,π),则sin B sin C≠0,所以cos B=,
所以B=,所以C=π-(A+B)=.
sin C=sin [π-(A+B)]=sin (A+B)=sin A cos B+sin B cos A=,
由正弦定理==,可得==,解得b=2,c=,
故△ABC的周长为2++3.
课后限时练(三) 解三角形(A)
1.(2025·全国二卷)在△ABC中,BC=2,AC=1+,AB=,则A=(  )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
A [cos A===,因为0°<A<180°,所以A=45°.]
2.(多选)(2025·广西玉林北流市月考)对于△ABC,有如下判断,其中错误的是(  )
A.若A>B,则sin A>sin B
B.若a cos A=b cos B,则△ABC是等腰三角形
C.若B=30°,c=4,b=3,则符合条件的△ABC有两个
D.若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC是锐角三角形
BD [选项A,在△ABC中由大边对大角可知,若A>B,则a>b,
又由正弦定理可得sinA>sin B,A说法正确;
选项B,若a cos A=b cos B,则由正弦定理可得sin Acos A=sin B cos B,
即sin 2A=sin 2B,在三角形中,可得2A=2B或2A=π-2B,
即A=B或A+B=,
所以△ABC是等腰三角形或直角三角形,B说法错误;
选项C,因为B=30°,c=4,b=3,所以由正弦定理可得sin C=>sin B,
所以角C有两个值,此时符合条件的△ABC有两个,C说法正确;
选项D,若sin2A+sin2B<sin2C,则由正弦定理角化边可得a2+b2<c2,
所以cosC=<0,即角C是钝角,所以△ABC是钝角三角形,D说法错误.故选BD.]
3.(2025·四川乐山模拟)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度OP,选取了在同一水平面上的A,B,C三处,如图.已知在A,B,C处测得该建筑顶部P的仰角分别为30°,45°,60°,=2,AB=10米,则该建筑的高度OP=(  )
A.10米 B.5米
C.5米 D.5米
B [设OP=x,则可得OA=x,OB=x,OC=x,
由=2,可得B是AC的中点,所以AB=BC=10,
而∠OBA+∠OBC=π,
则cos ∠OBA+cos ∠OBC=0,
在△ABO,△CBO中,由余弦定理可得:=0,
解得x=5,所以该建筑的高度OP=5米.故选B.]
4.[人教A版必修第二册P48练习T2(2)]在△ABC中,已知b=2,A=45°,C=75°,则c= .
 [由题知B=180°-45°-75°=60°,由正弦定理=,得c====.]
5.[结构不良题](2024·北京卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠A为钝角,a=7,sin 2B=b cos B.
(1)求∠A;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;
条件②:cos B=;
条件③:c sin A=.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
[解] (1)因为sin 2B=b cos B=2sin B cos B,
因为A为钝角,所以B为锐角,cos B≠0,
所以sin B=b,
在△ABC中,由正弦定理得=,
因为a=7,所以sin A=,
因为A为钝角,所以A=.
(2)若选条件①,因为b=7,a=7,
所以B=A=,与A+B+C=π矛盾,
此时△ABC不存在,故条件①不符合要求,不选①.
若选条件②,因为cos B=,所以sin B==,
在△ABC中,由正弦定理得=,
所以b=·sin B==3,
又sin C=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B==,
所以△ABC的面积为S=ab sin C=×7×3×=.
若选条件③,由(1)知A=,
因为c sin A=,所以c=5,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A,
即72=b2+52-2b×5×cos ,解得b=3,
所以△ABC的面积为S=bc sin A=×3×5×sin =.
课后限时练(三) 解三角形(B)
1.(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a cos B-b cos A=c,且C=,则B=(  )
A. B.
C. D.
C [因为a cos B-b cos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-sin B cos A=sin C=sin (B+A),则2sin B cos A=0.在△ABC中,sin B≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π-=.故选C.]
2.(2025·南京模拟)某中学校园内的红豆树已有百年历史,小明为了测量红豆树高度,他选取与红豆树根部C在同一水平面的A,B两点,在A点测得红豆树根部C在北偏西60°的方向上,沿正西方向步行40米到B处,测得树根部C在北偏西15°的方向上,树梢D的仰角为30°,则红豆树的高度为(  )
A.10米 B.20米
C.米 D.米
D [依题意可得如图图形,
在△ABC中,∠BAC=90°-60°=30°,∠ACB=75°-30°=45°,AB=40,
由正弦定理得=,
解得BC==20,
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,
所以CD=BC tan 30°=20=,
所以红豆树的高度为米.]
3.(多选)(2025·长沙芙蓉区一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是(  )
A.(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7
B.△ABC为钝角三角形 
C.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r
D.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6
BC [因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,
由正弦定理知a∶b∶c=2∶3∶4,
令a=2t,b=3t,c=4t(t>0),
对于选项A,(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5t∶7t∶6t=5∶7∶6,故A错误;
对于选项B,因为cos C===-<0,
所以角C为钝角,故B正确;
对于选项C,由选项B知sin C==,
由正弦定理得=2R,所以2R==,得到R=,
又ab sin C=(a+b+c)r,得到r=,所以5R=16r,故C正确;
对于选项D,a+b+c=9t=18,得到t=2,所以a=4,b=6,
又sin C=,
所以△ABC的面积为S=ab sin C=×4×6×=3,故D错误.
故选BC.]
4.[易错题]在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=1,c=,A=,则b= .
1或2 [由=,得sin C===,所以C=或.当C=时,B=,所以b=2;当C=时,B=,所以b=1.综上所述,b=2或b=1.]
5.(2023·全国甲卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若=1,求△ABC面积.
[解] (1)由余弦定理的推论,知cos A=,
又=2,所以2bc=2,
故bc=1.
(2)由正弦定理及=1,
得=1,
化简得=1.
∵A+B=π-C,
∴sin (A+B)=sin C,
∴sin (A-B)-sin B=sin C=sin (A+B),
∴sin A cos B-cos A sin B-sin B=sin A cos B+cos Asin B,
∴-2cos A sin B=sin B.
∵B∈(0,π),∴sin B≠0,∴cos A=-.
∵A∈(0,π),∴sin A==.
由(1)知bc=1,故△ABC的面积S=bc sinA=×1×=.
1 / 3课时3 解三角形
[备考指南] 解三角形一是求边长、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,难度中等.
基础考点1 利用正、余弦定理求边或角
【母题1】 [苏教版必修第二册P93练习T4]在△ABC中,已知 a2+b2+ab=c2,则C=________.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
【母题2】 [人教A版必修第二册P48练习T3]在△ABC中,已知cos A=,B=,b=,则a的值为________;c的值为________.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
 链接核心知识:(1)正弦定理:在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).
变形:a=2R sin A,b=2R sin B, c=2R sin C,sin A=,sin B=,sin C=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
(2)余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A.
变形:b2+c2-a2=2bc cos A,cos A=.
1.(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)·(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),则C=(  )
A. B.
C. D.
2.(2025·江西宜春一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos 2B+cos 2C+2sin B sin C=cos 2A+1.
(1)求A;
(2)若b+c=5,△ABC的面积为,求a.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
反思领悟:应用正弦、余弦定理解题的技巧
(1)涉及边与角的余弦的积时,常用正弦定理将边化为角,涉及边的平方时,一般用余弦定理.
(2)涉及边a,b,c的齐次式时,要根据式子的特点进行转化.如出现a2+b2-c2=λab形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.
基础考点2 与三角形的周长、面积有关的问题
【母题3】 [人教A版必修第二册P54习题6.4T22] 已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且a cos C+a sin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,且△ABC的面积为,求b,c.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
链接核心知识:设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S,则(1)S=ah1=bh2=ch3(h1,h2,h3分别为BC,AC,AB边上的高);(2)S=ab sin C=ac sin B=bc sin A.
(2022·北京卷)在△ABC中,sin 2C=sin C.
(1)求C;
(2)若b=6,且△ABC的面积为6,求△ABC的周长.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
反思领悟: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.
能力考点 三角函数在实际建模中的应用
【典例1】 [人教A版必修第二册P51练习T2改编]如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.现测得∠BCD=75°,∠BDC=45°,CD=30米,在点C测得塔顶A的仰角∠ACB=60°,则塔高AB约为(单位:米,≈1.414)(  )
A.30.42 B.42.42
C.50.42 D.60.42
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
【典例2】 (2025·泰安模拟)在同一平面上有相距14千米的A,B两座炮台,A在B的正东方向.某次演习时,A向西偏北θ方向发射炮弹,B则向东偏北θ方向发射炮弹,其中θ为锐角,观测回报两炮弹皆命中18千米外的同一目标,接着A改向向西偏北方向发射炮弹,弹着点为18千米外的点M,则B炮台与弹着点M的距离为(  )
A.7千米 B.8千米
C.9千米 D.10千米
[听课记录]                                     
                                    
                                    
反思领悟:三角函数在实际建模中的应用的注意点
(1)要注意仰角、俯角、方位角以及方向角等名词,并能准确地找出这些角;(2)要注意将平面几何中的性质、定理与正弦、余弦定理结合起来使用,这样可以优化解题过程;(3)注意题目中的隐含条件以及解的实际意义.
1.某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”.如图,在坡度一定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100米到达B后,又测得C对于山坡的斜度为45°,若CD=50米,山坡对于地平面的坡角为θ,则cos θ=(  )
A.2+1 B.2-1
C.-1 D.+1
2.据气象部门报道,某台风影响我国东南沿海一带,测定台风中心位于某市南偏东60°,距离该市400 km的位置,台风中心以40 km/h的速度向正北方向移动,距离台风中心350 km的范围都会受到台风影响,则该市从受到台风影响到影响结束,持续的时间为________h.
(2024·新高考Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,b sin C=c sin 2B,求△ABC的周长.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
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专题二 
三角函数与解三角形
课时3 解三角形
[备考指南] 解三角形一是求边长、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,难度中等.
基础考点1 利用正、余弦定理求边或角
【母题1】 [苏教版必修第二册P93练习T4]在△ABC中,已知 a2+b2+ab=c2,则C=________________.
 [因为cos C===-,又C∈(0,π),所以C=.]
【母题2】 [人教A版必修第二册P48练习T3]在△ABC中,已知cos A=,B=,b=,则a的值为______________________;c的值为
________________.
 [由cos A=,可知A为锐角,则sin A==.由正弦定理,得a==.又sin C=sin [π-(A+B)]=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B=,所以由正弦定理,得c==.]
链接核心知识:(1)正弦定理:在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).
变形:a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C,sin A=,sin B=,sin C=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
(2)余弦定理:在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A.
变形:b2+c2-a2=2bc cos A,cos A=.

1.(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)·(sin A-sin C)=b(sin A-
sin B),则C=(  )
A. B.
C. D.
B [因为(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),
所以由正弦定理得(a+c)(a-c)=b(a-b),
即a2-c2=ab-b2,
则a2+b2-c2=ab,故cos C===,
又0<C<π,所以C=.故选B.]
2.(2025·江西宜春一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos 2B+cos 2C+2sin B sin C=cos 2A+1.
(1)求A;
(2)若b+c=5,△ABC的面积为,求a.
[解] (1)因为cos 2B+cos 2C+2sin B sin C=cos 2A+1,
所以1-2sin2B+1-2sin2C+2sinB sin C=1-2sin2A+1,
化简得sinB sin C=sin2B+sin2C-sin2A,
所以bc=b2+c2-a2.
由余弦定理的推论,得cosA===,
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)由△ABC的面积为bc sin A=,解得bc=6.
由(1)可得b2+c2-a2=bc,所以(b+c)2-2bc-a2=bc,
即(b+c)2-a2=3bc,所以52-a2=3×6,解得a=(a=-舍去).
反思领悟:应用正弦、余弦定理解题的技巧
(1)涉及边与角的余弦的积时,常用正弦定理将边化为角,涉及边的平方时,一般用余弦定理.
(2)涉及边a,b,c的齐次式时,要根据式子的特点进行转化.如出现a2+b2-c2=λab形式用余弦定理,等式两边是关于边或角的正弦的齐次式用正弦定理.
基础考点2 与三角形的周长、面积有关的问题
【母题3】 [人教A版必修第二册P54习题6.4T22] 已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且a cos C+a sin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,且△ABC的面积为,求b,c.
[解] (1)由a cos C+a sin C-b-c=0及正弦定理,得sin A cos C+sin A sin C-sin B-sin C=0.
因为sin B=sin [π-(A+C)]=sin (A+C)=sin Acos C+cos Asin C,
所以sin A sin C-cos A sin C-sin C=sin C·(sin A-cos A-1)=0.
因为sin C≠0,所以sin A-cos A-1=0,
所以sin =.
又0所以A-=,解得A=.
(2)由题意,得△ABC的面积S=bc sin A=,
所以bc=4.①
因为a2=b2+c2-2bc cos A,且a=2,
所以b2+c2=8,②
联立①②,得b=c=2.
链接核心知识:设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,其面积为S,则(1)S=ah1=bh2=ch3(h1,h2,h3分别为BC,AC,AB边上的高);(2)S=ab sin C=ac sin B=bc sin A.
(2022·北京卷)在△ABC中,sin 2C=sin C.
(1)求C;
(2)若b=6,且△ABC的面积为6,求△ABC的周长.
[解] (1)∵sin 2C=sin C,∴2sin C cos C=sin C,又C∈(0,π),∴cos C=,C=.
(2)∵S△ABC=6,∴ab sin C=6,a=4,由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,解得c=2,
∴△ABC的周长为6+6.
反思领悟: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.
【教用·备选题】
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a cos B-
b sin A=c,c=2.
(1)求A的大小;
(2)点D在BC上.
①当AD⊥AB,且AD=1时,求AC的长;
②当BD=2DC,且AD=1时,求△ABC的面积.
[解] (1)因为a cos B-b sin A=c,
所以由正弦定理可得sin A cos B-sin B sin A=sin C,
又sin C=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B,
所以-sin B sin A=cos A sin B,
因为B为三角形内角,sin B>0,
所以-sin A=cos A,
可得tan A=-,
因为A∈(0,π),
所以A=.
(2)①因为AB=2=2AD,AD⊥AB,
所以DB==,
所以cos ∠ABC==,sin ∠ABC==,
sin C=sin ==-.
在△ABC中,由正弦定理可得=,
即AC===.
②设∠CAD=α,由S△ABC=S△BAD+S△CAD,
可得b=2sin +b sin α,
即b-b sin α=2sin ①.
因为==,
由于BD=2DC,
所以=,
所以b=②,
由①②解得sin α=,b=,
则S△ABC=bc sin A=.
能力考点 三角函数在实际建模中的应用

【典例1】 [人教A版必修第二册P51练习T2改编]如图,测量河对岸的塔高AB时,可以选取与塔底B在同一水平面内的两个测量基点C与D.现测得∠BCD=75°,∠BDC=45°,CD=30米,在点C测得塔顶A的仰角∠ACB=60°,则塔高AB约为(单位:米,≈1.414)(  )
A.30.42 B.42.42
C.50.42 D.60.42
B [由题意,在△BCD中,∠CBD=180°-75°-45°=60°,
由正弦定理得=,
即=,解得BC=10,
在Rt△ABC中,∠ACB=60°,
所以AB=BC tan 60°=10=30≈42.42(米).故选B.]

【典例2】 (2025·泰安模拟)在同一平面上有相距14千米的A,B两座炮台,A在B的正东方向.某次演习时,A向西偏北θ方向发射炮弹,B则向东偏北θ方向发射炮弹,其中θ为锐角,观测回报两炮弹皆命中18千米外的同一目标,接着A改向向西偏北方向发射炮弹,弹着点为18千米外的点M,则B炮台与弹着点M的距离为(  )
A.7千米 B.8千米
C.9千米 D.10千米
D [结合题意作出图形,AC=BC=18,AB=14,∠CBA=∠CAB=θ,∠MAB=,
在△ABC中,由余弦定理的推论,得
cos θ==,
因为cos2==,
且cos >0,所以cos =,
在△ABM中,由余弦定理的推论,得
cos ==,解得MB=10.
故选D.]
反思领悟:三角函数在实际建模中的应用的注意点
(1)要注意仰角、俯角、方位角以及方向角等名词,并能准确地找出这些角;(2)要注意将平面几何中的性质、定理与正弦、余弦定理结合起来使用,这样可以优化解题过程;(3)注意题目中的隐含条件以及解的实际意义.

1.某校学生参加课外实践活动“测量一土坡的倾斜程度”.如图,在坡度一定的山坡A处测得山顶上一建筑物CD的顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100米到达B后,又测得C对于山坡的斜度为45°,若CD=50米,山坡对于地平面的坡角为θ,则cos θ=(  )
A.2+1 B.2-1
C.-1 D.+1
C [在△ABC中,BC=
==50(),
在△BCD中,sin ∠BDC=
==-1,
又∵cos θ=sin ∠BDC,∴cos θ=-1.
故选C.]
2.据气象部门报道,某台风影响我国东南沿海一带,测定台风中心位于某市南偏东60°,距离该市400 km的位置,台风中心以40 km/h的速度向正北方向移动,距离台风中心350 km的范围都会受到台风影响,则该市从受到台风影响到影响结束,持续的时间为______________h.
 [如图,A点为该市的位置,B点是台风中心向正北方向移动前的位置.
设台风移动t h后的位置为C,则BC=40t.
又∠ABC=60°,AB=400,
在△ABC中,由余弦定理,得AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos 60°=4002+-2×400×40t×=1 600t2-16 000t+160 000,由AC350可得,
1 600t2-16 000t+160 0003502,整理可得,16t2-160t+3750,解得t,又=,
所以该市从受到台风影响到影响结束,持续的时间为 h.]
【教用·备选题】
(2021·全国甲卷)2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8 848.86(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影A′,B′,C′满足∠A′C′B′=45°,∠A′B′C′=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB′与CC′的差为100;由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面A′B′C′的高度差AA′-CC′约为(≈1.732)(  )
A.346 B.373
C.446 D.473

B [如图所示,根据题意过C作CE∥C′B′,交BB′于E,过B作BD∥A′B′,交AA′于D,则BE=100,C′B′=CE=.
在△A′C′B′中,∠C′A′B′=75°,则BD=A′B′=.
又在B点处测得A点的仰角为45°,所以AD=BD=,所以高度差AA′-CC′=AD+BE=+100=+100=+100=
+100=100(+1)+100≈373.]
当堂进阶 真题试做 感悟高考
(2024·新高考Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,b sin C=c sin 2B,求△ABC的周长.
[解] (1)由sin A+cos A=2,得
sin A+cos A=1,即sin =1,
由于A∈(0,π),所以A+∈,
故A+=,
所以A=.
(2)由题设条件和正弦定理得
sin B sin C=2sin C sin B cos B,
又B,C∈(0,π),则sin B sin C≠0,所以cos B=,
所以B=,所以C=π-(A+B)=.
sin C=sin [π-(A+B)]=sin (A+B)=sin A cos B+sin B cos A=,
由正弦定理==,可得==,解得b=2,c=,
故△ABC的周长为2++3.

课后限时练(三)
解三角形(A)
1.(2025·全国二卷)在△ABC中,BC=2,AC=1+,AB=,则A=(  )
A.45° B.60°
C.120° D.135°
A [cos A===,因为0°<A<180°,所以A=45°.]


2.(多选)(2025·广西玉林北流市月考)对于△ABC,有如下判断,其中错误的是(  )
A.若A>B,则sin A>sin B
B.若a cos A=b cos B,则△ABC是等腰三角形
C.若B=30°,c=4,b=3,则符合条件的△ABC有两个
D.若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC是锐角三角形
BD [选项A,在△ABC中由大边对大角可知,若A>B,则a>b,
又由正弦定理可得sinA>sin B,A说法正确;
选项B,若a cos A=b cos B,则由正弦定理可得sin Acos A=sin B
cos B,
即sin 2A=sin 2B,在三角形中,可得2A=2B或2A=π-2B,
即A=B或A+B=,
所以△ABC是等腰三角形或直角三角形,B说法错误;
选项C,因为B=30°,c=4,b=3,所以由正弦定理可得sin C=>sin B,
所以角C有两个值,此时符合条件的△ABC有两个,C说法正确;
选项D,若sin2A+sin2B<sin2C,则由正弦定理角化边可得a2+b2<c2,
所以cosC=<0,即角C是钝角,所以△ABC是钝角三角形,D说法错误.故选BD.]

3.(2025·四川乐山模拟)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度OP,选取了在同一水平面上的A,B,C三处,如图.已知在A,B,C处测得该建筑顶部P的仰角分别为30°,45°,60°,=2,AB=10米,则该建筑的高度OP=(  )
A.10米 B.5米
C.5米 D.5米
B [设OP=x,则可得OA=x,OB=x,OC=x,
由=2,可得B是AC的中点,所以AB=BC=10,
而∠OBA+∠OBC=π,
则cos ∠OBA+cos ∠OBC=0,
在△ABO,△CBO中,由余弦定理可得:=0,
解得x=5,所以该建筑的高度OP=5米.故选B.]
4.[人教A版必修第二册P48练习T2(2)]在△ABC中,已知b=2,A=
45°,C=75°,则c=________________.
 [由题知B=180°-45°-75°=60°,由正弦定理=
,得c====.]
5.[结构不良题](2024·北京卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,
b,c,∠A为钝角,a=7,sin 2B=b cos B.
(1)求∠A;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;
条件②:cos B=;
条件③:c sin A=.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.
[解] (1)因为sin 2B=b cos B=2sin B cos B,
因为A为钝角,所以B为锐角,cos B≠0,
所以sin B=b,
在△ABC中,由正弦定理得=,
因为a=7,所以sin A=,
因为A为钝角,所以A=.
(2)若选条件①,因为b=7,a=7,
所以B=A=,与A+B+C=π矛盾,
此时△ABC不存在,故条件①不符合要求,不选①.
若选条件②,因为cos B=,所以sin B==,
在△ABC中,由正弦定理得=,
所以b=·sin B==3,
又sin C=sin (A+B)=sin A cos B+cos A sin B==,
所以△ABC的面积为S=ab sin C=×7×3×=.
若选条件③,由(1)知A=,
因为c sin A=,所以c=5,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bc cos A,
即72=b2+52-2b×5×cos ,解得b=3,
所以△ABC的面积为S=bc sin A=×3×5×sin =.
课后限时练(三) 解三角形(B)
1.(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a cos B-b cos A=c,且C=,则B=(  )
A. B.
C. D.

C [因为a cos B-b cos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-sin B cos A=sin C=sin (B+A),则2sin B cos A=0.在△ABC中,sin B≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π-=.故选C.]

2.(2025·南京模拟)某中学校园内的红豆树已有百年历史,小明为了测量红豆树高度,他选取与红豆树根部C在同一水平面的A,B两点,在A点测得红豆树根部C在北偏西60°的方向上,沿正西方向步行40米到B处,测得树根部C在北偏西15°的方向上,树梢D的仰角为30°,则红豆树的高度为(  )
A.10米 B.20米
C.米 D.米
D [依题意可得如图图形,
在△ABC中,∠BAC=90°-60°=30°,∠ACB=75°-30°=45°,AB=40,
由正弦定理得=,
解得BC==20,
在Rt△BCD中,∠CBD=30°,
所以CD=BC tan 30°=20=,
所以红豆树的高度为米.]


3.(多选)(2025·长沙芙蓉区一模)在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是(  )
A.(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7
B.△ABC为钝角三角形 
C.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r
D.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6
BC [因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,
由正弦定理知a∶b∶c=2∶3∶4,
令a=2t,b=3t,c=4t(t>0),
对于选项A,(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5t∶7t∶6t=5∶7∶6,故A错误;
对于选项B,因为cos C===-<0,
所以角C为钝角,故B正确;
对于选项C,由选项B知sin C==,
由正弦定理得=2R,所以2R==,得到R=,
又ab sin C=(a+b+c)r,得到r=,所以5R=16r,故C正确;
对于选项D,a+b+c=9t=18,得到t=2,所以a=4,b=6,
又sin C=,
所以△ABC的面积为S=ab sin C=×4×6×=3,故D错误.
故选BC.]
4.[易错题]在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=1,c=,A=,则b=________________.
1或2
1或2 [由=,得sin C===,所以C=或.当C=时,B=,所以b=2;当C=时,B=,所以b=1.综上所述,b=2或b=1.]
5.(2023·全国甲卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=2.
(1)求bc;
(2)若=1,求△ABC面积.
[解] (1)由余弦定理的推论,知cos A=,
又=2,所以2bc=2,
故bc=1.
(2)由正弦定理及=1,
得=1,
化简得=1.
∵A+B=π-C,
∴sin (A+B)=sin C,
∴sin (A-B)-sin B=sin C=sin (A+B),
∴sin A cos B-cos A sin B-sin B=sin A cos B+cos Asin B,
∴-2cos A sin B=sin B.
∵B∈(0,π),∴sin B≠0,∴cos A=-.
∵A∈(0,π),∴sin A==.
由(1)知bc=1,故△ABC的面积S=bc sinA=×1×=.
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