
?江蘇省2022年高考數(shù)學(xué)模擬題分類(lèi)匯編-正弦定理解邊角互化的應(yīng)用
一、單選題
1.(2022·江蘇·揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))設(shè)銳角的內(nèi)角所對(duì)的邊分別為,若,則的取值范圍為(???????)
A.(1,9] B.(3,9]
C.(5,9] D.(7,9]
2.(2022·江蘇·揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))銳角的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,且,,若,變化時(shí),存在最大值,則正數(shù)的取值范圍是(???????)
A. B. C. D.
二、多選題
3.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))在中,,,,下列命題為真命題的有(???????)
A.若,則
B.若,則為銳角三角形
C.若,則為直角三角形
D.若,則為直角三角形
4.(2022·江蘇·常州高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知A,B分別是橢圓()的左?右頂點(diǎn),P是橢圓在第一象限內(nèi)一點(diǎn),且滿(mǎn)足,設(shè)直線(xiàn)PA,PB的斜率分別為,,則(???????)
A.
B.若,則橢圓的方程為
C.若橢圓的離心率,則
D.的面積隨的增大而減小
三、解答題
5.(2022·江蘇·鹽城中學(xué)模擬預(yù)測(cè))記銳角內(nèi)角的對(duì)邊分別為,且,且.
(1)求;
(2)將延長(zhǎng)至D,使得,記的內(nèi)切圓與邊相切于點(diǎn)T,是否為定值?若是,求出該定值,若不是,請(qǐng)說(shuō)明理由.
6.(2022·江蘇·南京市江寧高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))從①為銳角且sinB-cosC=;②b=2asin(C+)這兩個(gè)條件中任選一個(gè),填入橫線(xiàn)上并完成解答.在三角形ABC中,已知角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c, .
(1)求角A;
(2)若b=c且BC邊上的高AD為2,求CD的長(zhǎng).
7.(2022·江蘇泰州·模擬預(yù)測(cè))在銳角中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知邊上的高等于a.
(1)求證:;
(2)若,求的值.
8.(2022·江蘇·南京師大附中模擬預(yù)測(cè))在中,內(nèi)角,,所對(duì)的邊長(zhǎng)分別為,,,且滿(mǎn)足.
(1)求角;
(2)角的內(nèi)角平分線(xiàn)交于點(diǎn),若,,求.
9.(2022·江蘇南京·模擬預(yù)測(cè))請(qǐng)?jiān)冖傧蛄?,,且;②這兩個(gè)條件中任選一個(gè)填入橫線(xiàn)上并解答.
在銳角三角形中,已知角,,的對(duì)邊分別為,,c,.
(1)求角;
(2)若的面積為,求的取值范圍.
注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
10.(2022·江蘇·徐州市第七中學(xué)模擬預(yù)測(cè))在中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,請(qǐng)?jiān)冖?;②;③.這三個(gè)條件中任意選擇一個(gè),完成下列問(wèn)題:
(1)求;
(2)若,,延長(zhǎng)到D,使,求線(xiàn)段的長(zhǎng)度.
11.(2022·江蘇·南京外國(guó)語(yǔ)學(xué)校模擬預(yù)測(cè))在△ABC中,a,b,c分別為A,B,C所對(duì)邊,.
(1)求cosC的值;
(2)若,求的值.
12.(2022·江蘇淮安·模擬預(yù)測(cè))在△ABC中,記角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知tanB
(1)若,求tanC的值:
(2)已知中線(xiàn)AM交BC于M,角平分線(xiàn)AN交BC于N,且求△ABC的面積.
13.(2022·江蘇·模擬預(yù)測(cè))已知的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,面積為,滿(mǎn)足.
(1)證明:;
(2)求所有正整數(shù),的值,使得和同時(shí)成立.
14.(2022·江蘇江蘇·三模)在中,內(nèi)角A,,所對(duì)的邊分別為,,,.從條件①?②中找出能使得唯一確定的條件,并求邊上的高.
條件①,;條件②,.
15.(2022·江蘇·南京市雨花臺(tái)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))在①3asinC=4ccosA;②這兩個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問(wèn)題中,然后解答補(bǔ)充完整的題.
在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,已知, ,.
(1)求sinA;
(2)如圖,M為邊AC上一點(diǎn),MC=MB,,求△ABC的面積.
16.(2022·江蘇·二模)已知的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,,求的面積.
17.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))在中,角A,B,C所對(duì)邊分別為a,b,c,.
(1)證明:﹔
(2)求的面積的最大值.
18.(2022·江蘇揚(yáng)州·模擬預(yù)測(cè))在△ABC中, .
(1)求∠B的大??;
(2)再?gòu)南铝腥齻€(gè)條件中,選擇兩個(gè)作為已知,使得△ABC存在且唯一,求△ABC的面積
條作①;
條件②;
條件③:AB邊上的高為.
注:如果選擇的條件不符合要求,第(2)問(wèn)得0分;如果選擇多個(gè)符合要求的條件分別解答,接第一個(gè)解答計(jì)分.
19.(2022·江蘇江蘇·一模)在①,②,③這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面的問(wèn)題中,并解決該問(wèn)題.
已知的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且,,___________,求的面積.
20.(2022·江蘇·金陵中學(xué)模擬預(yù)測(cè))記中,a,b,c分別是角A,B,C所對(duì)的邊,且.
(1)求;
(2)若,點(diǎn)為邊的中點(diǎn),且,求的面積.
21.(2022·江蘇江蘇·二模)在△ABC中,內(nèi)角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,sinA=2sinB.
(1)若,求C;
(2)點(diǎn)D在邊AB上,且AD=c,證明:CD平分∠ACB.
22.(2022·江蘇·南京市寧海中學(xué)二模)在中,角,,所對(duì)的邊分別,,.已知.
(1)求;
(2)若,,設(shè)為延長(zhǎng)線(xiàn)上一點(diǎn),且,求線(xiàn)段的長(zhǎng).
23.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))在中,內(nèi)角,,所對(duì)的邊分別是,,,已知.
(1)求;
(2)若,是外的一點(diǎn),且,,則當(dāng)為多少時(shí),平面四邊形的面積最大,并求的最大值.
24.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,
(1)求角A;
(2)若,BC邊上的高為,求c.
25.(2022·江蘇南通·模擬預(yù)測(cè))在中,角A,B,C的對(duì)邊分別是a,b,c,已知,.
(1)求角B的大??;
(2)若的面積,設(shè)D是BC的中點(diǎn),求的值.
26.(2022·江蘇·南京市第五高級(jí)中學(xué)一模)如圖,已知△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,.
(1)求角C:
(2)若,,延長(zhǎng)CB至M,使得,求BM.
27.(2022·江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))已知的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且滿(mǎn)足①;②;③.
(1)從①②③中選取兩個(gè)作為條件,證明另外一個(gè)成立;
(2)若為線(xiàn)段上一點(diǎn),且,,求的面積.
28.(2022·江蘇無(wú)錫·模擬預(yù)測(cè))在中,,.
(1)求;
(2)再?gòu)臈l件①、條件②、條件③這三個(gè)條件中選擇一個(gè)作為已知,使存在且唯一確定,求邊上中線(xiàn)的長(zhǎng).
條件①:;
條件②:的周長(zhǎng)為;
條件③:的面積為;
29.(2022·江蘇·常州高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))記是內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,.已知,點(diǎn)在邊上,.
(1)證明:;
(2)若,求.
30.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測(cè))在中,a,b,c分別是內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊,且滿(mǎn)足.
(1)求角B大??;
(2)若為銳角三角形,且,求周長(zhǎng)的取值范圍.
四、雙空題
31.(2022·江蘇·華羅庚中學(xué)三模)在中,角A,B,C所對(duì)的邊分別是a,b,c,已知,則的最大值為_(kāi)________;設(shè)D是上一點(diǎn),且,則的最大值為_(kāi)________.
32.(2022·江蘇·揚(yáng)中市第二高級(jí)中學(xué)模擬預(yù)測(cè))在中,角,,所對(duì)的邊分別為,,.已知向量,且,為邊上一點(diǎn),滿(mǎn)足,.則_______,面積的最大值為_(kāi)_______.
參考答案:
1.D
【分析】由正弦定理求出,再由余弦定理可得,化為,結(jié)合角的范圍,利用正弦函數(shù)的性質(zhì)可得結(jié)論.
【詳解】因?yàn)椋?br />
由正弦定理可得,
則有,
由的內(nèi)角為銳角,
可得,
,
由余弦定理可得
因此有
故選:D.
【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:正弦定理是解三角形的有力工具,其常見(jiàn)用法有以下幾種:(1)知道兩邊和一邊的對(duì)角,求另一邊的對(duì)角(一定要注意討論鈍角與銳角);(2)知道兩角與一個(gè)角的對(duì)邊,求另一個(gè)角的對(duì)邊;(3)證明化簡(jiǎn)過(guò)程中邊角互化;(4)求三角形外接圓半徑.
2.A
【分析】由,可得,由正弦定理轉(zhuǎn)化為角的關(guān)系可以得到,由此推出,又為銳角三角形,可求出,將都用角A表示可以得到,且,當(dāng)取最大值時(shí)利用可求得的范圍.
【詳解】解:因?yàn)?,,所以?br />
可得:,即,
因?yàn)闉殇J角三角形,則有,即,解得:.
= ,
當(dāng)時(shí),原式有最大值,此時(shí),
則,,,即,所以.
故選:A.
【點(diǎn)睛】本題考查三角函數(shù)正弦定理的應(yīng)用,考查三角函數(shù)輔助角公式,對(duì)輔助角公式的熟練應(yīng)用是解題的關(guān)鍵,屬于難題.
3.ACD
【分析】利用正弦定理判斷選項(xiàng)A,利用數(shù)量積的性質(zhì)判斷選項(xiàng)B和C,利用數(shù)量積的性質(zhì)和余弦定理判斷選項(xiàng)D.
【詳解】解:A:若,由正弦定理得,
,則 A正確;
B:若,則,
,即為鈍角,
為鈍角三角形,故 B錯(cuò)誤;
C:若,則,
為直角三角形,故 C正確;
D:若,則,
, ,
由余弦定理知,
,則,
,,為直角三角形,故 D正確.
故選:ACD.
4.BCD
【分析】利用斜率公式及橢圓方程可判斷A,利用條件及正弦定理可求,可判斷B,結(jié)合條件及的關(guān)系式可判斷C,由題可得,再利用導(dǎo)數(shù)可判斷D.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng),由題意可知,,設(shè),則,故A錯(cuò)誤;
對(duì)于B選項(xiàng),由正弦定理得,
∴,則,即,,從而,
因此,即,則橢圓方程為,故B正確;
對(duì)于C選項(xiàng),由B可知,,得,
∴,即,
又,,
所以,得,即,故C正確;
對(duì)于D選項(xiàng),過(guò)P作于D,則,,
故,即,
∴,,
設(shè),,則,
所以在上單調(diào)遞減,則的面積隨的增大而減小,故D正確.
故選:BCD.
5.(1)2;
(2)是,定值為
【分析】(1)由題設(shè)得,整理得,結(jié)合正弦定理化簡(jiǎn)得,結(jié)合的范圍求得即可求解;
(2)先由(1)中結(jié)論結(jié)合正余弦定理求得,再由向量的線(xiàn)性運(yùn)算得,進(jìn)而求得,由切線(xiàn)長(zhǎng)定理化簡(jiǎn)即可求得.
(1)由可得,即,整理得,由正弦定理得,又,則,又,,,,則,即;
(2)由(1)得,即,整理得,又,則,設(shè)內(nèi)切圓圓心為,內(nèi)切圓與邊分別相切于點(diǎn),則,又,則
,則,則,又,則.
6.(1)條件選擇見(jiàn)解析,
(2)
【分析】(1)在三角形中,運(yùn)用正余弦定理,實(shí)現(xiàn)邊角互化即可求解.
(2)根據(jù)三角形的面積公式可得的關(guān)系,在中運(yùn)用余弦定理可求出的值,然后根據(jù)邊的長(zhǎng)度用余弦定理求角,即可求解.
(1)
選①
因?yàn)?,所以?br />
由余弦定理得,,所以,即
由正弦定理得
在中,有,故
由A為銳角,得
選②
因?yàn)閎=2asin(C+),由正弦定理得
即???????
化簡(jiǎn)得
在中,有,由A為銳角得,
所以,得
(2)
由題意得,,所以,
又b=c,所以
由余弦定理,解得
所以,,
所以是鈍角三角形
所以,所以
在直角中,
7.(1)證明見(jiàn)解析
(2)
【分析】(1)由銳角三角形可得,結(jié)合題意和正弦定理整理可證;(2)利用等面積可得,結(jié)合余弦定理化簡(jiǎn)整理.
(1)
設(shè)邊上的高為,則,所以,
由正弦定理得.
(2)
由余弦定理得,
因?yàn)?,所以?br />
所以,即,
所以.
8.(1);
(2)
【分析】(1)先由正弦定理及切化弦得,結(jié)合角的范圍,即可求解;
(2)先由結(jié)合面積公式求得,再由余弦定理求得的值,再由正弦定理求出即可.
(1)
由正弦定理及切化弦可得,
又,則,即,又,則;
(2)
,又,,
可得,又由余弦定理得,解得(負(fù)值舍去),則,
可得或,又,顯然當(dāng)或12時(shí),的值相同,不妨設(shè),則,
由正弦定理得,可得,又,可得.
9.(1)
(2)
【分析】(1)選①:根據(jù)平面共線(xiàn)向量的坐標(biāo)表示和正弦定理可得,結(jié)合余弦定理即可求出C;選②:根據(jù)正弦定理和兩角和的正弦公式化簡(jiǎn)計(jì)算可得,結(jié)合特殊角的正切值即可求出C;
(2)由三角形的面積公式可得,法一:利用余弦定理解得;法二:由正弦定理可得,進(jìn)而利用導(dǎo)數(shù)求出函數(shù)的值域即可.
(1)
選擇①:
因?yàn)?,所以?br />
由正弦定理得,,
即,即,即,
即.因?yàn)椋?br />
又為銳角,所以.
選擇②:
因?yàn)椋?br />
由正弦定理得,,
即.
又,
所以.
因?yàn)?,所以?br />
又為銳角,所以,.
(2)
因?yàn)椋?br />
所以,則.
(法一)由余弦定理得,.①
因?yàn)闉殇J角三角形,所以即
將①代入上式可得即解得.
令,,則,
所以在上單調(diào)遞增,所以,
即,即的取值范圍為.
(法二)由正弦定理得,
又,所以.
因?yàn)闉殇J角三角形,所以解得
因?yàn)?,所以,?br />
即,解得.
令,,則,
所以在上單調(diào)遞增,所以,
即,即的取值范圍為.
10.(1)
(2)5
【分析】(1)若選①,由正弦定理將已知式子統(tǒng)一成角的形式,再利用三角函數(shù)恒等換公式化簡(jiǎn)可求出角,若選②,由正弦定理將已知式子統(tǒng)一成角的形式,再利用三角函數(shù)恒等換公式化簡(jiǎn)可求出角,若選③,對(duì)已知式子利用余弦定理和三角形的面積公式化簡(jiǎn)可求出角,
(2)在中,由余弦定理可求得,再利用正弦定理得的值,然后分別在利用正弦定理和余弦定理求解即可
(1)
若選①,因?yàn)椋?br />
所以由正弦定理得,
因?yàn)椋?
所以,所以,
因?yàn)?,所以?br />
所以,所以,
若選②,因?yàn)椋?br />
所以由正弦定理得,
所以,
因?yàn)?,所以?br />
因?yàn)?,所以?br />
若選③,因?yàn)椋?br />
所以,
因?yàn)?,所以?br />
因?yàn)椋裕?br />
(2)
在中,由余弦定理得,
,化簡(jiǎn)得,
解得或(舍去),
由正弦定理得,
所以,所以,
所以,
因?yàn)?,?br />
所以 ,
在中,由正弦定理得,
所以,得,
在中,由余弦定理得
,
所以,
化簡(jiǎn)得,
解得或(舍去)
所以線(xiàn)段的長(zhǎng)度為5
11.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理和余弦定理將已知條件轉(zhuǎn)化為“邊”的等式,再利用余弦定理即可求得cosC的值;
(2)首先利用角C的值和已知條件判斷出角A為銳角,再利用兩角和的正弦公式求得的值,進(jìn)而利用正弦定理即可求得的值.
(1)
由,可得
則,
由正弦定理得
由余弦定理得
整理得,又,則
則,
(2)
由(1)可知,又,則,
由,可知角A為鈍角或銳角
若A為鈍角,則
這與內(nèi)角和為矛盾,即A不能為鈍角,
為銳角,由,可得
12.(1)或;
(2).
【分析】(1)利用同角關(guān)系式可得或sin,然后利用和角公式即得;
(2)由題可得,利用角平分線(xiàn)定理及條件可得,進(jìn)而可得,,即得.
(1)
因?yàn)椋?br />
所以,
解得或sin,
當(dāng)時(shí),,,
所以,;
當(dāng)時(shí),因?yàn)椋?br />
所以,又,
所以.
(2)
∵,
∴,,
∴,即,
∴,
由角平分線(xiàn)定理可知,,又,
所以,
由,可得,
∴,,
所以.
13.(1)證明見(jiàn)解析
(2),
【分析】(1)由結(jié)合已知條件得,,整理得,再利用正弦定理邊化角即可求解;
(2)由得,,再利用正余弦定理化簡(jiǎn)得,結(jié)合條件得,即,再分析求解即可.
(1)
因?yàn)椋?br />
所以,即.
因?yàn)椋?,所以?br />
由正弦定理得,其中為的外接圓半徑,
所以.
(2)
由,可知,
則由正、余弦定理得到,
化簡(jiǎn)得.
因?yàn)?,,所以?br />
即,
因?yàn)?,均為正整?shù),所以,.
14.答案見(jiàn)解析
【分析】利用正弦定理化邊為角,結(jié)合三角形的內(nèi)角關(guān)系及兩角和的正弦公式求得,條件①,由求出角,即可判斷三角形的解是否唯一,條件②,由正弦定理求出,然后求出,從而可得出答案.
【詳解】解:因?yàn)?,由正弦定理得?br />
又,所以,
又,所以,
則,
選①,因?yàn)?,所以或?br />
則有兩個(gè)解,不符題意;
選②,因?yàn)?,所以?br />
又,故是唯一的,
,
所以,
所以.
15.(1);
(2)
【分析】(1)利用正弦定理邊化角,再利用三角恒等變換求出即可;
(2)根據(jù)兩角互補(bǔ)其余弦值之和為,利用余弦定理建立等式求出的長(zhǎng),再利用面積公式求的面積即可.
(1)
若選擇條件①,在中,由正弦定理得.
即
又,
若選擇條件②,,
,即.
又,,
則
.
(2)
設(shè),易知
在中,由余弦定理得 ,解得.
在中,,,
則
16.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理,角化邊,得到,利用余弦定理,求得答案;
(2)利用余弦定理結(jié)合求得,利用三角形面積公式,求得答案.
(1)
因?yàn)椋?br />
在中,由正弦定理可得,化簡(jiǎn)得,
所以.
又因?yàn)?,所?
(2)
由余弦定理,得
因?yàn)?,所以將代入上式,解得?br />
所以的面積.
17.(1)證明見(jiàn)解析;
(2).
【分析】(1)根據(jù)已知條件及三角形的內(nèi)角和定理,再結(jié)合正弦定理邊角化即可證明;
(2)根據(jù)已知及余弦定理求出,利用平方關(guān)系得出,再結(jié)合三角形的面積公式及二次函數(shù)的性質(zhì)即可求解.
(1)
因?yàn)椋?br />
所以,
由正弦定理得,,
所以.
由正弦定理,得.
(2)
由(1)知,,所以由余弦定理得,
,
所以.
所以的面積
,
當(dāng)即(負(fù)舍)時(shí),取得最大值為,
所以的面積的最大值為.
18.(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理可得:,從而得到,得出答案.
(2)選擇條件①②,△ABC存在且唯一.由得出,由正弦定理及解出.
方法1:由兩角差的余弦公式求出,最后由面積公式計(jì)算即可.
方法2:由余弦定理求出,最后由面積公式計(jì)算即可.
選擇①③,△ABC存在且唯一. 由得出,因?yàn)锳B邊上的高為,所以得出,再由正弦定理求出解出,以下與選擇條件①②相同.
(1)
由正弦定理及.
得,因?yàn)?,所?br />
因?yàn)?,所?
(2)
選擇條件①②,△ABC存在且唯一,解答如下:
由,及,得.
由正弦定理及
得,解得.
方法1:由,得
.
所以.
方法2:由余弦定理,得
即,解得
所以
選擇①③,△ABC存在且唯一,解答如下:
由,及,得.
因?yàn)锳B邊上的高為,所以.
由正弦定理及,
得,解得:.
(以下與選擇條件①②相同)
19..
【分析】選①,由已知結(jié)合正弦定理角化邊,求出,再按A是銳角和鈍角分類(lèi)計(jì)算作答.
選②,由已知結(jié)合余弦定理角化邊,再求出,按A是銳角和鈍角分類(lèi)計(jì)算作答.
選③,按A是銳角和鈍角分類(lèi)計(jì)算作答.
【詳解】選擇條件①:依題意,,
在中,由正弦定理得,,
由余弦定理得:,
若A為銳角,則,則,
則,又,解得或,
即有的面積為,
若A為鈍角,則,則,有,又,無(wú)解,舍去,
綜上可得,的面積為.
選擇條件②:因?yàn)?,由余弦定理得:?br />
整理得:,即,
而,則,
若A為銳角,則,有,
由余弦定理得:,
則有,又,解得或,
即有的面積為,
若A為鈍角,則,則,舍去,
綜上可得,的面積為.
③因?yàn)?,由余弦定理?br />
若A為銳角,則,則,
則,又,解得或,
即有的面積為.
若A為鈍角,則,則,有,又,無(wú)解,舍去,
綜上可得,的面積為.
20.(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理得,結(jié)合三角形的內(nèi)角和定理和兩角和的正弦公式,化簡(jiǎn)得到,求得,即可求解;
(2)由為邊的中點(diǎn),可得,得到,再由余弦定理得到,聯(lián)立方程組求得的值,結(jié)合面積公式,即可求解.
(1)
解:在中,因?yàn)椋?br />
由正弦定理得,
又由,所以,
所以,即,
因?yàn)?,可得,所以,即?br />
又因?yàn)?,所?
(2)
解:由為邊的中點(diǎn),可得,
所以,
又由,且,可得,
因?yàn)?,由余弦定理可得?br />
聯(lián)立方程組,可得,所以.
21.(1);
(2)證明見(jiàn)解析﹒
【分析】(1)根據(jù)正弦定理可知a=2b,根據(jù)余弦定理可求cosC,由此即可求C;
(2)由正弦定理證明sin∠BCD=sin∠ACD即可.
(1)
由,
,∵C,∴;
(2)
設(shè)∠BCD=α,∠ACD=β,
∵sinA=2sinB,∴由正弦定理得a=2b,
在中,由正弦定理得,,①
在中,由正弦定理得,,②
,a=2b,
∴得,,∵0<α、β<,
,即平分.
22.(1);
(2).
【分析】(1)根據(jù)正弦定理,結(jié)合兩角和的正弦公式進(jìn)行求解即可;
(2)根據(jù)正弦定理,結(jié)合兩角和的余弦公式進(jìn)行求解即可.
(1)
,
由正弦定理可得:
,
,,,;
(2)
由(1)知,
,,
由正弦定理可得,,即,
,
或(舍去),
,
,
,,
,
.
23.(1)
(2)時(shí),S最大值為
【分析】(1)利用正弦定理邊化角,再利用兩角和差公式進(jìn)行化簡(jiǎn)即可.
(2)將四邊形面積分成兩個(gè)三角形面積和來(lái)解決,設(shè),則利用x分別表示的面積,然后在中,利用余弦定理找到x與∠D的關(guān)系,最后構(gòu)造函數(shù)利用函數(shù)值域來(lái)求最值.
(1)
在中,內(nèi)角所對(duì)的邊分別是,已知.
由正弦定理得:,又,
,
,,
,,.
(2)
,,是等邊三角形,設(shè),,
,,,,
由余弦定理得,
,
,,當(dāng),即時(shí),
平面四邊形的面積取最大值.
24.(1)
(2)
【分析】(1)利用正弦定理邊化角,再利用三角恒等變形即可求解;
(2)利用三角形面積公式和余弦定理求解即可.
(1)
由已知條件得,
由正弦定理得,
∵,∴,∴,
又∵, ∴, ∴,∴;
(2)
由三角形面積公式得
∵,,
∴,即,
由余弦定理得, 將代入可得,
解得或(舍去),
故.
25.(1);
(2).
【分析】(1)結(jié)合已知條件和正弦定理邊化角,三角恒等變換即可求出B;
(2)根據(jù)三角形面積公式求出a,根據(jù)余弦定理求出b.在和分別由正弦定理表示出和,根據(jù),即可得.
(1)
∵,
∴由正弦定理得,,
即,
即,
即,
即,
,,,
,;
(2)
,
.
在中,由正弦定理得,,
在中,由正弦定理得,,
,,
∴.
26.(1);
(2).
【分析】(1)將正弦定理代入條件整理得,從而有,根據(jù)角的范圍可得角大??;
(2)在中,由余弦定理求得,然后在中,由正弦定理求得,進(jìn)一步計(jì)算可得.
(1)
解:(1)因?yàn)椋?br />
由正弦定理得,
因?yàn)?,所以?br />
所以,即,所以,
又因?yàn)?,所以,所以,所以?br />
(2)
在中,由余弦定理可得,
解得舍去,
在中,,
由正弦定理可得,
即,
解得,
所以.
27.(1)見(jiàn)詳解;
(2)4.
【分析】根據(jù)所給條件構(gòu)造命題,用正弦定理或余弦定理證明;
用正弦定理及面積公式求解.
(1)
“由①②③”
證明:因?yàn)?,由正弦定理:?br />
所以,;
因?yàn)?,,所以?br />
由余弦定理得:
“由②③①”
因?yàn)?,由余弦定理得?br />
因?yàn)?,由正弦定理:?br />
所以,,所以,
“由①③②”
因?yàn)?,由余弦定理得?br />
又,,所以,
所以三角形為等腰直角三角形,
故,
(2)
由已知設(shè),則,,,
因?yàn)?,所以?br />
所以,根據(jù)正弦定理得:,
則,,
???????.
28.(1);(2)答案不唯一,具體見(jiàn)解析.
【分析】(1)由正弦定理化邊為角即可求解;
(2)若選擇①:由正弦定理求解可得不存在;
若選擇②:由正弦定理結(jié)合周長(zhǎng)可求得外接圓半徑,即可得出各邊,再由余弦定理可求;
若選擇③:由面積公式可求各邊長(zhǎng),再由余弦定理可求.
【詳解】(1),則由正弦定理可得,
,,,,
,解得;
(2)若選擇①:由正弦定理結(jié)合(1)可得,
與矛盾,故這樣的不存在;
若選擇②:由(1)可得,
設(shè)的外接圓半徑為,
則由正弦定理可得,
,
則周長(zhǎng),
解得,則,
由余弦定理可得邊上的中線(xiàn)的長(zhǎng)度為:
;
若選擇③:由(1)可得,即,
則,解得,
則由余弦定理可得邊上的中線(xiàn)的長(zhǎng)度為:
.
29.(1)證明見(jiàn)解析;(2).
【分析】(1)根據(jù)正弦定理的邊角關(guān)系有,結(jié)合已知即可證結(jié)論.
(2)方法一:兩次應(yīng)用余弦定理,求得邊與的關(guān)系,然后利用余弦定理即可求得的值.
【詳解】(1)設(shè)的外接圓半徑為R,由正弦定理,
得,
因?yàn)?,所以,即?br />
又因?yàn)?,所以?br />
(2)[方法一]【最優(yōu)解】:兩次應(yīng)用余弦定理
因?yàn)?,如圖,在中,,①
在中,.②
由①②得,整理得.
又因?yàn)?,所以,解得或?br />
當(dāng)時(shí),(舍去).
當(dāng)時(shí),.
所以.
[方法二]:等面積法和三角形相似
如圖,已知,則,
即,
而,即,
故有,從而.
由,即,即,即,
故,即,
又,所以,
則.
[方法三]:正弦定理、余弦定理相結(jié)合
由(1)知,再由得.
在中,由正弦定理得.
又,所以,化簡(jiǎn)得.
在中,由正弦定理知,又由,所以.
在中,由余弦定理,得.
故.
[方法四]:構(gòu)造輔助線(xiàn)利用相似的性質(zhì)
如圖,作,交于點(diǎn)E,則.
由,得.
在中,.
在中.
因?yàn)椋?br />
所以,
整理得.
又因?yàn)?,所以?br />
即或.
下同解法1.
[方法五]:平面向量基本定理
因?yàn)?,所以?br />
以向量為基底,有.
所以,
即,
又因?yàn)?,所以.?br />
由余弦定理得,
所以④
聯(lián)立③④,得.
所以或.
下同解法1.
[方法六]:建系求解
以D為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線(xiàn)為x軸,過(guò)點(diǎn)D垂直于的直線(xiàn)為y軸,
長(zhǎng)為單位長(zhǎng)度建立直角坐標(biāo)系,
如圖所示,則.
由(1)知,,所以點(diǎn)B在以D為圓心,3為半徑的圓上運(yùn)動(dòng).
設(shè),則.⑤
由知,,
即.⑥
聯(lián)立⑤⑥解得或(舍去),,
代入⑥式得,
由余弦定理得.
【整體點(diǎn)評(píng)】(2)方法一:兩次應(yīng)用余弦定理是一種典型的方法,充分利用了三角形的性質(zhì)和正余弦定理的性質(zhì)解題;
方法二:等面積法是一種常用的方法,很多數(shù)學(xué)問(wèn)題利用等面積法使得問(wèn)題轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的問(wèn)題,相似是三角形中的常用思路;
方法三:正弦定理和余弦定理相結(jié)合是解三角形問(wèn)題的常用思路;
方法四:構(gòu)造輔助線(xiàn)作出相似三角形,結(jié)合余弦定理和相似三角形是一種確定邊長(zhǎng)比例關(guān)系的不錯(cuò)選擇;
方法五:平面向量是解決幾何問(wèn)題的一種重要方法,充分利用平面向量基本定理和向量的運(yùn)算法則可以將其與余弦定理充分結(jié)合到一起;
方法六:建立平面直角坐標(biāo)系是解析幾何的思路,利用此方法數(shù)形結(jié)合充分挖掘幾何性質(zhì)使得問(wèn)題更加直觀化.
30.(1);(2).
【分析】(1)根據(jù)條件由降冪公式結(jié)合正弦定理可得,即,再由角的范圍可得出答案.
(2)由由正弦定理有,再根據(jù)(1),可得,然后由為銳角三角形求出角的范圍,即可求出答案.
【詳解】解:(1),
,
,即
,所以
由,,
,.
(2)由正弦定理知:
,
,,
.
由于為銳角三角形,
,
,,
當(dāng)時(shí),,
當(dāng)或時(shí),,
,
.
所以周長(zhǎng)的取值范圍:
【點(diǎn)睛】本題考查利用正弦定理進(jìn)行邊化角,求解三角形的內(nèi)角,和利用正弦定理求三角形周長(zhǎng)的范圍,屬于中檔題.
31.???? ????
【分析】(1)由正弦定理、余弦定理化簡(jiǎn)后求角B的值,再將化簡(jiǎn)為三角函數(shù)求最大值即可;
(2)由余弦定理化簡(jiǎn)后結(jié)合輔助角公式求最值即可
【詳解】(1)由余弦定理知:
又由正弦定理化簡(jiǎn)得:,即,即,又,
化簡(jiǎn)得,則
又,,故當(dāng)時(shí),取最大值為.
(2)由題意得,
在與中,分別有,
又,化簡(jiǎn)得
整理得:
令,結(jié)合輔助角公式有,所以的最大值為
故答案為:;
32.???? ????
【分析】(1)由得到,再利用正弦定理和三角恒等變換化簡(jiǎn)得解;
(2)設(shè),根據(jù)已知得到,再利用重要不等式得到,即得解.
【詳解】(1)因?yàn)?,所?br />
所以,
所以,
由正弦定理得,
所以,
所以,
因?yàn)?,所?
所以.
(2)設(shè),
因?yàn)椋?br />
所以,
由得
所以.(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)
所以面積的最大值.
故答案為: ;.
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