
專題4-3正余弦定理與解三角形小題歸類2 目錄 TOC \o "1-3" \h \u HYPERLINK \l "_Toc29376" 一、熱點(diǎn)題型歸納 1 HYPERLINK \l "_Toc17993" 【題型一】 圖形5:“擴(kuò)展線” 1 HYPERLINK \l "_Toc26924" 【題型二】 向量與正余弦定理 4 HYPERLINK \l "_Toc12217" 【題型三】 四心1:外心 7 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型四】 四心2:內(nèi)心 9 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型五】 四心3:重心 13 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型六】 內(nèi)心4:垂心 16 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型七】 解三角形應(yīng)用題 18 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型八】 壓軸小題1 22 HYPERLINK \l "_Toc30563" 【題型九】 壓軸小題2 25 HYPERLINK \l "_Toc21895" 二、最新??碱}組練 28 【題型一】圖形5:“擴(kuò)展線” 【典例分析】 在中,是邊上的一點(diǎn),,,,則( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 根據(jù)題意,可得出,利用正弦定理可知,設(shè),在中由正弦定理得:,進(jìn)而利用誘導(dǎo)公式、兩角和與差正弦和余弦公式、二倍角正弦公式進(jìn)行化簡(jiǎn),求出的值,從而得出. 解:如圖所示,在中,,,所以,由正弦定理知,設(shè),,,所以, 設(shè),在中,由正弦定理得:, 則,即,所以,整理得, 即,即,所以, 又,則,所以.故選:C. 【提分秘籍】 基本規(guī)律 “擴(kuò)展線”型,多選擇合適的角度作為變量,構(gòu)造等量或者函數(shù)關(guān)系。 【變式演練】 1.在中,,,且有,則線段長(zhǎng)的最大值為( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 在中,設(shè)角、、的對(duì)邊分別為、、,利用正弦定理得出,,利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)得出,利用三角恒等變換思想化簡(jiǎn)得出,利用正弦型函數(shù)的有界性可得出線段長(zhǎng)的最大值. 【詳解】 在中,設(shè)角、、的對(duì)邊分別為、、, 由正弦定理可得,則,, ,即, 所以, , 所以,,,則,當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),取最大值, 即.故選:C. 2.如圖,為的邊上一點(diǎn),,,,當(dāng)取最小值時(shí),的面積為( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 設(shè),,,則,,在中,運(yùn)用余弦定理可得,再由,得,代入根據(jù)二次函數(shù)的最值可求得當(dāng)時(shí),有最小值,從而求得此時(shí)三角形的面積. 【詳解】 設(shè),,,則,, 在中,,,, 又, ,, ,整理得, 當(dāng)時(shí),有最小值,此時(shí)取最小值,此時(shí), 所以. 故選:C. 3.在中,,若點(diǎn)P是所在平面內(nèi)任意一點(diǎn),則的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】D 利用正弦定理和余弦定理解三角形,求得,由此求得的取值范圍. 【詳解】 由于,設(shè)是上一點(diǎn),且,所以,.由,得,.設(shè),在三角形中,.由正弦定理得,即,解得,所以.在三角形中,由余弦定理得,化簡(jiǎn)得,解得.表示平面內(nèi)的點(diǎn)到兩點(diǎn)的距離之差,所以,所以. 故選:D 【題型二】 向量 【典例分析】 在中,已知,,,為線段上的一點(diǎn),且,則的最小值為 A. B. C. D. 【答案】A 在中,設(shè),,,結(jié)合三角形的內(nèi)角和及和角的正弦公式化簡(jiǎn)可求,可得,再由已知條件求得,,,考慮建立以所在的直線為軸,以所在的直線為軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)已知條件結(jié)合向量的坐標(biāo)運(yùn)算求得,然后利用基本不等式可求得的最小值. 【詳解】 在中,設(shè),,, ,即,即,, ,,,,, ,即,又,, ,則,所以,,解得,. 以所在的直線為軸,以所在的直線為軸建立如下圖所示的平面直角坐標(biāo)系, 則、、, 為線段上的一點(diǎn),則存在實(shí)數(shù)使得, , 設(shè),,則,,, ,,消去得,, 所以,, 當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,因此,的最小值為.故選:A. 【提分秘籍】 基本規(guī)律 1.適當(dāng)選擇“基底”進(jìn)行進(jìn)行線性拆分 2.利用等和線、均值不等式等知識(shí)。 3.常用的計(jì)算思維:兩邊平方 【變式演練】 1.在中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,,,點(diǎn)D在邊上,且,則線段長(zhǎng)度的最小值為( ) A. B. C.3 D.2 【答案】A 【分析】 由已知條件和正弦定理,得,再由余弦定理得, .由向量的線性運(yùn)算得,兩邊平方,可得,運(yùn)用基本不等式可得選項(xiàng). 【詳解】 由及正弦定理,得,即, 由余弦定理得,,∵,∴. 由于,∴,兩邊平方,得 ,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即,∴線段長(zhǎng)度的最小值為.故選:A. 2.在平行四邊形ABCD中,,則cos∠ABD的范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 利用可得邊之間的關(guān)系,結(jié)合余弦定理可得cos∠ABD的表達(dá)式,然后可得范圍. 【詳解】 因?yàn)?,所以?不妨設(shè),則, 把兩邊同時(shí)平方可得,即; 在中,,所以; ; 令,,則, 易知,為增函數(shù),所以. 故選:D. 3.設(shè)O是的外心,滿足,,若,則的面積是 A.4 B. C.8 D.6 【答案】B 【分析】 取AC中點(diǎn)D,由以及題設(shè)條件得到,計(jì)算,得到,由三角形面積公式求解即可. 【詳解】 取AC中點(diǎn)D,因?yàn)镺是的外心,所以 則 ,解得: 所以 即 故選:B 【題型三】 四心1:外心 【典例分析】 在中,分別為的對(duì)邊,為的外心,且有,,若,,則 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 由,利用正弦定理得到,再由,運(yùn)用三角函數(shù)的和角公式和正弦定理得到,進(jìn)而得到,然后利用余弦定理,求得角B,A,C,再由的兩邊點(diǎn)乘,運(yùn)用平面向量數(shù)量積的定義和性質(zhì),得到x,y的方程組求解. 【詳解】因?yàn)椋? 所以,又因?yàn)椋?所以,所以,所以,即, 所以,所以,所以, 如圖所示:由正弦定理得:, 因?yàn)?,則,所以, 即,則,所以, 即,,.故選:A. 【提分秘籍】 基本規(guī)律 1.向量表示:在中,若或,則點(diǎn)是的外心 2.三角形中垂線的交點(diǎn)。 3.正弦定理 【變式演練】 1.在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若a=5sin(B),c=5且O為△ABC的外心,G為△ABC的重心,則OG的最小值為 A.1 B. C.1 D. 【答案】D 首先根據(jù)條件解△ABC可得:C和△ABC外接圓的半徑R,由此建立直角坐標(biāo)系,可得:.A(,0),B(,0),外心O為(0,),重心G.從而求得|OG|2sinθ,即可得解. 【詳解】A=5sin(B),c=5,∴acsin(B),由正弦定理可得:sinAsinC (sinB+cosB), ∴sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC=sinCsinB+sinCcosB,化為:sinBcosC=sinCsinB,sinB0, ∴cosC=sinC,即tanC=1,C∈(0,π).∴C.∴△ABC外接圓的半徑R . 如圖所示,建立直角坐標(biāo)系.A(,0),B(,0),O(0,). △ABC外接圓的方程為:x2.設(shè)C(cosθ,sinθ).θ∈(0,π) 則G.|OG|2sinθ, ∴|OG|的最小值為:.故選:D. 2.在中,,,分別為內(nèi)角,,的對(duì)邊,為的外心,且有,,若,,則________. 【答案】或 【分析】 由邊角互化可得,所以, 即,聯(lián)立解得,或.分兩種情況將兩邊分別同乘以向量得方程組,解得結(jié)果. 【詳解】由正弦定理得,所以,即, 由條件得,聯(lián)立解得,或. 當(dāng)時(shí),由,得, 即,所以. ——————————————① 同理,由,得, 即,即,所以. ② 聯(lián)立①②解得. 故. 當(dāng)時(shí),同理可得——③,——④ 解得.故答案為:或. 3.已知是三角形的外心,若,且,則實(shí)數(shù)的最大值為 A.3 B. C. D. 【答案】D 【分析】 設(shè),,,,由題設(shè)條件得到的關(guān)系:, 由是三角形的外心可得,,對(duì),消去AO,利用基本不等式求得m的范圍. 【詳解】如圖所示: 設(shè),,,, 由 得, 化簡(jiǎn)得, 由是三角形的外心可知,是三邊中垂線交點(diǎn),得,, 代入上式得,∴. 根據(jù)題意知,是三角形外接圓的半徑,可得,, 代入得, ∴,當(dāng)且僅當(dāng)“”時(shí),等號(hào)成立.故選:D. 【題型四】 四心2:內(nèi)心 【典例分析】 已知的內(nèi)角分別為,,且的內(nèi)切圓面積為,則的最小值為( ) A. B.8 C. D. 【答案】A 【分析】 利用三角恒等變換可得,由題設(shè)有內(nèi)切圓半徑,進(jìn)而可得,由三角形面積公式、向量數(shù)量積的定義,可得,再由余弦定理及基本不等式求的范圍,進(jìn)而可得的最小值. 【詳解】由題設(shè),,又∴,又,故,則,又的內(nèi)切圓面積為,若內(nèi)切圓半徑為,對(duì)應(yīng)邊分別為, ∴,則,易知:,∵, ∴,又,即, ∵,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立, ∴,即,可得, ∴,在時(shí)等號(hào)成立.∴的最小值為6.故選:A 【提分秘籍】 基本規(guī)律 1.角平分線的交點(diǎn)。 2.向量表示:在中,若,則直線通過的內(nèi)心 3.角平分線定理 4.面積法 【變式演練】 1..已知△的內(nèi)角所對(duì)的邊分別為若,且△內(nèi)切圓面積為,則△面積的最小值為( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 根據(jù)已知條件及正弦定理可得,由內(nèi)切圓的面積可得內(nèi)切圓半徑,最后根據(jù)及余弦定理,并結(jié)合基本不等式求的范圍,進(jìn)而求△面積的最小值. 【詳解】 由題設(shè),,而且, ∴,,則, ∴,由題設(shè)△內(nèi)切圓半徑,又, ∴,而,即, ∴,可得,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立. ∴.故選:D 2.設(shè)△的三邊長(zhǎng)為,,,若,,則△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 【答案】B 【分析】 若三角形各邊長(zhǎng)為a、b、c且內(nèi)切圓半徑為r, 法一:由內(nèi)切圓的性質(zhì)有、,根據(jù)邊角關(guān)系可得或,注意討論所得關(guān)系驗(yàn)證所得關(guān)系的內(nèi)在聯(lián)系; 法二:由半角正切公式、正弦定理可得或,結(jié)合三角形內(nèi)角的性質(zhì)討論所得關(guān)系判斷三角形的形狀. 【詳解】 設(shè),△的內(nèi)切圓半徑為r,如圖所示, 法一: ∴①;②. ①÷②,得:,即.于是, ,,從而得或, ∴或.故△為等腰三角形或直角三角形, (1)當(dāng)時(shí),內(nèi)心I在等腰三角形的底邊上的高上, ,從而得. 又,代入①式,得,即, 上式兩邊同時(shí)平方,得:,化簡(jiǎn),即.即△直角三角形, ∴△為等腰直角三角形. (2)當(dāng)時(shí),易得.代入②式,得,此式恒成立, 綜上,△為直角三角形. 法二:利用,及正弦定理和題設(shè)條件,得①,②. ∴③;④. 由③和④得:,即,, 因?yàn)闉槿切蝺?nèi)角,∴或,即或. (1)若,代入③得:⑤ 又,將其代入⑤,得:.變形得, 即⑥, 由知A為銳角,從而知.∴由⑥,得:,即,從而,. 因此,△為等腰直角三角形.(2)若,即,此時(shí)③④恒成立, 綜上,△為直角三角形.故選:B 3.已知內(nèi)接于半徑為2的,內(nèi)角A,B,C的角平分線分別與相交于D,E,F(xiàn)三點(diǎn),若,則 A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】D 【分析】 分別求得、、,結(jié)合已知條件,求得的值. 【詳解】連接,在三角形中,由正弦定理得,故. 同理可得、,故,故. 故選D. 【題型五】 四心3:重心 【典例分析】 在鈍角中,分別是的內(nèi)角所對(duì)的邊,點(diǎn)是的重心,若,則的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 延長(zhǎng)交于,由重心性質(zhì)和直角三角形特點(diǎn)可求得,由,利用余弦定理可構(gòu)造等量關(guān)系得到,由此確定為銳角,則可假設(shè)為鈍角,得到,,,由此可構(gòu)造不等式組求得的取值范圍,在利用余弦定理可得,利用的范圍,結(jié)合為銳角可求得的取值范圍. 【詳解】 延長(zhǎng)交于,如下圖所示: 為的重心,為中點(diǎn)且, ,,; 在中,; 在中,; ,, 即,整理可得:,為銳角; 設(shè)為鈍角,則,,, ,,解得:,,, 由余弦定理得:, 又為銳角,,即的取值范圍為.故選:C. 【提分秘籍】 基本規(guī)律 1.中線交點(diǎn)。中線段的三等分點(diǎn)。 2.分割成三個(gè)形狀不同面積相等的三角形。 3.向量表示:在中,若,則直線過的重心 【變式演練】 1.已知的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且,,點(diǎn)是的重心,且,則的面積為( ) A. B. C.3 D. 【答案】B 【詳解】 分析:有正弦定理可得則 由此可得 由可得,由余弦定理可得,則的面積可求. 詳解:由題根據(jù)正弦定理可得則 2.設(shè)的內(nèi)角的對(duì)邊分別為,點(diǎn)為的重心且滿足向量,若,則實(shí)數(shù) A.3 B.2 C. D. 【答案】C 【詳解】 如圖,連接,延長(zhǎng)交交于, 由于為重心,故為中點(diǎn), 由重心的性質(zhì)得, ,即 由余弦定理得, ,可得: , 故選C. 3.已知四邊形的面積為2022,E為邊上一點(diǎn),,,的重心分別為,,,那么的面積為___________. 【答案】## 【分析】 以點(diǎn)A為原點(diǎn),射線AD為x軸非負(fù)半軸建立坐標(biāo)系,設(shè)出點(diǎn)B,C,D,E的坐標(biāo),由此表示出點(diǎn),,,再借助向量探求的面積與四邊形的面積的關(guān)系即可計(jì)算作答. 【詳解】 以點(diǎn)A為原點(diǎn),射線AD為x軸非負(fù)半軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖, 設(shè),因,,的重心分別為,,, 則,,,, 面積 ,同理可得四邊形的面積: , 于是得, 所以的面積為. 故答案為: 【題型六】 四心4:垂心 【典例分析】 若是垂心,且,則( ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 利用垂心的性質(zhì),連接并延長(zhǎng)交于,得到,把已知條件中的式子化簡(jiǎn),得到,再兩邊同乘以,利用數(shù)量積、正弦定理進(jìn)行整理化簡(jiǎn),得到,再把化為,整理后得到值. 【詳解】在中,,由, 得,連接并延長(zhǎng)交于,因?yàn)槭堑拇剐?,所以,?所以同乘以得, 因?yàn)?,所以由正弦定理可?又,所以有,而, 所以,所以得到, 而,所以得到,故選:D. 【提分秘籍】 基本規(guī)律 1.三角形三條高的交點(diǎn) 2.在中,若,則點(diǎn)是的垂心 3.多與面積有關(guān)。 【變式演練】 1.點(diǎn)P為所在平面內(nèi)的動(dòng)點(diǎn),滿足,,則點(diǎn)P的軌跡通過的 A.外心 B.重心 C.垂心 D.內(nèi)心 【答案】C 【分析】 對(duì)題目的式子兩邊乘以,得到所在直線為高所在直線,即可. 【詳解】 處理原式得到 故所在的直線與三角形的高重合,故經(jīng)過垂心,故選C. 2.設(shè)是平面上一定點(diǎn),A、B、C是平面上不共線的三點(diǎn), 動(dòng)點(diǎn)P滿足,,則動(dòng)點(diǎn)P的軌跡一定通過△ABC的 A.外心 B.內(nèi)心 C.重心 D.垂心 【答案】D 【詳解】 試題分析:,, ,, 3.的垂心在其內(nèi)部,,,則的取值范圍是_____ 【答案】 【分析】 設(shè),是高,就是、交點(diǎn),得到,利用對(duì)應(yīng)邊成比例得到,在中,,,設(shè)由正弦定理可得: 即可. 【詳解】設(shè),是高,就是、交點(diǎn),那么,,,, 所以,所以,所以,. 在中,,,設(shè),由正弦定理可得:. ,,,. 故答案為:. 【題型七】 解三角形應(yīng)用題 【典例分析】 某城市要在廣場(chǎng)中央的圓形地面設(shè)計(jì)一塊浮雕,彰顯城市積極向上的活力.某公司設(shè)計(jì)方案如圖,等腰的頂點(diǎn)P在半徑為20m的大⊙O上,點(diǎn)M,N在半徑為10m的小⊙O上,點(diǎn)O,點(diǎn)P在弦MN的同側(cè).設(shè),當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),對(duì)于其它區(qū)域中的某材料成本最省,則此時(shí)( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 用表示出的面積為,求導(dǎo),令求得極值點(diǎn),從而求得面積最大時(shí)對(duì)應(yīng)的值. 【詳解】 如圖所示,等腰中, 設(shè)的面積為, 則 求導(dǎo) 令,即,解得:(舍去負(fù)根) 記, 當(dāng),,函數(shù)單調(diào)遞增;當(dāng) ,,函數(shù)單調(diào)遞減; 故當(dāng)時(shí),即, 取得極大值,即最大值.故選:C 【變式演練】 1.如圖,某人在垂直于水平地面的墻面前的點(diǎn)處進(jìn)行射擊訓(xùn)練,已知點(diǎn)到墻面的距離為,某目標(biāo)點(diǎn)沿墻面上的射線移動(dòng),此人為了準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn),需計(jì)算由點(diǎn)觀察點(diǎn)的仰角的大小,若,則的最大值是( ).(仰角為直線與平面所成的角) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】 由題可得,,過作,交于,連接,則,設(shè),分類討論,若在線段上,則,可求出和,從而可得出,利用函數(shù)的單調(diào)性,可得出時(shí),取得最大值;若在的延長(zhǎng)線上,同理求出和,可得出,可得當(dāng)時(shí),函數(shù)取得最大值;結(jié)合兩種情況的結(jié)果,即可得出結(jié)論. 解:,,由勾股定理知,,過點(diǎn)作交于,連結(jié),則,設(shè),若在線段上,則,由,得, 在直角中,,,令,則函數(shù)在,單調(diào)遞減, 時(shí),取得最大值為; 若在的延長(zhǎng)線上,,在直角中,, ,令,則可得時(shí),函數(shù)取得最大值.故答案為:. 2.我國(guó)古代數(shù)學(xué)家秦九韶左《數(shù)書九章》中記述了了“一斜求積術(shù)”,用現(xiàn)代式子表示即為:在中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,則的面積,根據(jù)此公式,若,且,則的面積為( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】 由已知結(jié)合正弦定理及和差角公式進(jìn)行化簡(jiǎn),求得,再結(jié)合已知及余弦定理,求得的值,代入已知公式,即可求解. 【詳解】由題意,因?yàn)椋裕?即, 又由,所以, 由因?yàn)椋?,所以,即?因?yàn)椋?由余弦定理可得,解得, 則的面積為.故選:B. 3.如圖,某景區(qū)內(nèi)有一半圓形花圃,其直徑為,為圓心,且,在上有一座觀賞亭,其中,計(jì)劃在圓弧上再建一座觀賞亭,記,當(dāng)越大時(shí),游客在觀賞亭處的觀賞效果越佳,則觀賞效果最佳時(shí),( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】設(shè),在中,由正弦定理得,變形可得,記求導(dǎo)可得,由導(dǎo)數(shù)與函數(shù)的單調(diào)性的關(guān)系分析可得答案. 【詳解】 解:設(shè),在中,,, 由正弦定理得,即, 所以, 從而,其中,,所以, 記,則,, 令,,存在唯一使得, 當(dāng)時(shí),單調(diào)遞增,當(dāng)時(shí),單調(diào)遞減, 所以當(dāng)時(shí),最大,即最大,又為銳角,從而最大,此時(shí), 故選:. 【題型八】 超難壓軸小題1 【典例分析】 在中,,點(diǎn)在邊上,且,設(shè),則當(dāng)k取最大值時(shí),( ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根據(jù),利用兩角和與差的正弦公式化簡(jiǎn)得到,進(jìn)而求得A,根據(jù)點(diǎn)在邊上,且,得到,再由余弦定理結(jié)合兩邊平方,得到,令,得到,用基本不等式法或者導(dǎo)數(shù)法求得最大值時(shí)a,b,c的關(guān)系,再利用正弦定理求解. 【詳解】因?yàn)椋?,即?因?yàn)?,所以,,因?yàn)?,所以?因?yàn)辄c(diǎn)在邊上,且,所以,設(shè), 則,在中,由余弦定理得, ,所以, 即,即,所以, 令,得,下面采用基本不等式和導(dǎo)數(shù)兩種方法求解: 方法一:利用基本不等式求解:,要使最大,需最大,當(dāng)取最大值時(shí),必有, 當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)等號(hào)成立,所以時(shí),有最大值, 的最大值為,此時(shí),所以,解得, 在中,由正弦定理得,解得, 即.下面采用導(dǎo)數(shù)的方法求解:求導(dǎo)得,令,解得, 當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,所以當(dāng)時(shí),取得最大值,此時(shí), 所以,解得,在中,由正弦定理得, 解得,即.故選:B. 【變式演練】 1.在中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,的面積為S,若,則( ) A. B. C.的最大值為 D.的最大值為1 【答案】C 【分析】 由三角形面積公式列出等式可得,可化簡(jiǎn)判斷A錯(cuò)誤;結(jié)合已知條件利用余弦定理可得,B錯(cuò)誤;利用余弦定理及輔助角公式可得,根據(jù)三角函數(shù)的有界性可求得最大值,C正確;由根據(jù)角A的范圍可求得的范圍從而求得的范圍. 【詳解】 在中,, ,,故A錯(cuò)誤; 由余弦定理知①,則, 所以,故B錯(cuò)誤; 由①可知,即,其中, 當(dāng)時(shí),取得最大值,C正確; ,,,則, 所以的最小值為1,D錯(cuò)誤. 故選:C 2.已知非等腰的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別是,,,且,若為最大邊,則的取值范圍是( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 先將,轉(zhuǎn)化為,即,再根據(jù)為最大邊,得到,然后由余弦定理得到,再利用基本不等式得到即可. 【詳解】因?yàn)椋?,即?即即,所以,因?yàn)闉樽畲筮叄?所以,由余弦定理得, 所以,即,又,所以, 所以.故選:A 3.設(shè),,O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P滿足,若直線上存在點(diǎn)Q使得,則實(shí)數(shù)k的取值范圍為( ) A. B. C. D. 【答案】C 由可得,由正弦定理得出,再根據(jù)原點(diǎn)到直線的距離小于等于4即可求出k的范圍. 【詳解】設(shè),則,整理可得,故, 在中,, 則, 設(shè)原點(diǎn)到直線的距離為,則需滿足, ,解得或.故選:C. 【題型九】 超難壓軸小題2 【典例分析】 已知的三條邊,,滿足,,分別以邊,為一邊向外作正方形,.如圖,分別為兩個(gè)正方形的中心(其中,,三點(diǎn)不共線),則當(dāng)?shù)闹底畲髸r(shí),的面積為( ) A. B. C.2 D. 【答案】A 【分析】 用余弦定理把,令,把變形為,看成關(guān)于的函數(shù),用導(dǎo)數(shù)的觀點(diǎn)解決最值問題即可. 解:如圖,連接、,由題意可知,,. 在△中, 設(shè),則由基本不等式,可知(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)). ,設(shè),則 ,令且,解得, 時(shí),,單調(diào)遞增;時(shí),,單調(diào)遞減. 的值最大時(shí),,此時(shí). .故選:A. 【變式演練】 1.在中,是邊上一點(diǎn),且,,若是的中點(diǎn),則______;若,則的面積的最大值為_________. 【答案】 【分析】 若是的中點(diǎn),則,,在中,由余弦定理得,在中,可得,即可求得的值;若, 作, ,可求得,由余弦定理可得,利用二次函數(shù)的性質(zhì)可得的最大值,進(jìn)而求得的最大值. 【詳解】若是的中點(diǎn),則, 在中,由余弦定理可得 即,整理得, 即,所以在中,由余弦定理得 即,所以 若,,,由上述知 作于點(diǎn)E,由,知,作于點(diǎn)F, 所以在邊上的高為, 所以因?yàn)?,,,所?由余弦定理得 即 當(dāng)時(shí),有最大值,即,則 所以故答案為:, 2.△內(nèi)接于半徑為2的圓,三個(gè)內(nèi)角,,的平分線延長(zhǎng)后分別交此圓于,,.則的值為_____________. 【答案】 【分析】 連,由正弦定理得,利用三角形內(nèi)角和性質(zhì)得,進(jìn)而利用積化和差公式、誘導(dǎo)公式得,同理求、,即可求值. 【詳解】 連,則, ∴, 同理可得:,. ∴,即. 3.在平面四邊形ABCD中,AB=1,AD=4,BC=CD=2,則四邊形ABCD面積的最大值為( ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 通過余弦定理分別表示BD,從而找到角A,C的關(guān)系,將四邊形的面積用角A,C表示,從而求得面積的最大值. 【詳解】由余弦定理知:在中,有, 在中,有, 則,由四邊形的面積=三角形ABD的面積+三角形BCD的面積, 故, 在三角形中,易知,, ,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立, 此時(shí), 故,故選:A. 1.在中,,,點(diǎn)在邊上,且,則的取值范圍是 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 取中點(diǎn),根據(jù)平面向量基本定理可將已知數(shù)量積化為,根據(jù)數(shù)量積定義得到;利用余弦定理表示出,代入化簡(jiǎn)得到;根據(jù)三角形兩邊之和大于第三邊和臨界點(diǎn)的情況可最終確定取值范圍. 【詳解】 取中點(diǎn),則, 當(dāng)重合時(shí),,不合題意 三點(diǎn)構(gòu)成 在中,由余弦定理得: ,即 當(dāng)與或重合時(shí), 綜上所述: 故選: 2.若,,則的最大值為 A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 設(shè),則,利用余弦定理可求得,再利用三角形的面積公式可求得,繼而可求,從而可得面積的最大值. 【詳解】 依題意,設(shè),則,又, 由余弦定理得:, 即,, ,. , , 當(dāng),即時(shí),,.故選. 3.在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊,b=c,且滿足=,若點(diǎn)O是△ABC外一點(diǎn),∠AOB=θ(0
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