
易錯(cuò)點(diǎn)一:易忽視三角形解的個(gè)數(shù)(解三角形多解情況)
1.方法技巧:解三角形多解情況
在△ABC中,已知a,b和A時(shí),解的情況如下:
2.在解三角形題目中,若已知條件同時(shí)含有邊和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要選擇“邊化角”或“角化邊”,變換原則常用:
(1)若式子含有的齊次式,優(yōu)先考慮正弦定理,“角化邊”;
(2)若式子含有的齊次式,優(yōu)先考慮正弦定理,“邊化角”;
(3)若式子含有的齊次式,優(yōu)先考慮余弦定理,“角化邊”;
(4)代數(shù)變形或者三角恒等變換前置;
(5)含有面積公式的問題,要考慮結(jié)合余弦定理使用;
(6)同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)自由角(或三個(gè)自由角)時(shí),要用到.
技巧:正弦定理和余弦定理是解三角形的兩個(gè)重要工具,它溝通了三角形中的邊角之間的內(nèi)在聯(lián)系,正弦定理能夠解決兩類問題
問題1:已知兩角及其一邊,求其它的邊和角。這時(shí)有且只有一解。
問題2:已知兩邊和其中一邊的對角,求其它的邊和角,這是由于正弦函數(shù)在在區(qū)間內(nèi)不嚴(yán)格格單調(diào),此時(shí)三角形解的情況可能是無解、一解、兩解,可通過幾何法來作出判斷三角形解的個(gè)數(shù)。
題設(shè)三角形中,已知一個(gè)角和兩個(gè)邊,判斷三角形個(gè)數(shù),遵循以下步驟
第一步:先畫一個(gè)角并標(biāo)上字母
第二步:標(biāo)斜邊(非對角邊)
第三步:畫角的高,然后觀察()
易錯(cuò)提醒:利用正弦定理解三角形時(shí),若已知三角形的兩邊及其一邊的對角解三角形時(shí),易忽視三角形解的個(gè)數(shù).
例 .設(shè)的內(nèi)角所對的邊分別為,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若,則
B.若,則為鈍角三角形
C.若,則符合條件的有兩個(gè)
D.若,則為等腰三角形或直角三角形
【詳解】A:由正弦定理可知:,因?yàn)?,所以,因此本選項(xiàng)正確;
B:根據(jù)余弦定理由,
因?yàn)?,所以有,因此該三角形是鈍角三角形,所以本選項(xiàng)正確;
C:由正弦定理可知:,
所以不存在這樣的三角形,因此本選項(xiàng)不正確;
D:
,或,
當(dāng)時(shí),可得,此時(shí)該三角形是等腰三角形;
當(dāng)時(shí),可得,此時(shí)該三角形是直角三角形,
故選:ABD
變式1.在中,內(nèi)角所對的邊分別為,則下列說法正確的是( )
A.
B.若,且,則為等邊三角形
C.若,則是等腰三角形
D.在中,,則使有兩解的的范圍是
【詳解】對A,即,即,
因?yàn)?,故原式成立,故A正確;
對B,則,即,
故,由可得.
又可得,
即,故,由可得.
故,則為等邊三角形,故B正確;
對C,當(dāng)時(shí),滿足,則或,
所以或,故不一定為等腰三角形,故C錯(cuò)誤;
對D,要使有兩解,則需,故,即,故D正確.
故選:ABD
變式2.在中,內(nèi)角的對邊分別為.則下列結(jié)論正確的是( )
A.若,則
B.若,則角為鈍角
C.若均不為直角,則
D.若,則唯一確定
【詳解】A選項(xiàng),,,,
,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤.
B選項(xiàng),,
即,即,
由正弦定理得,
則,由于,所以,所以,
所以為鈍角,所以B選項(xiàng)正確.
C選項(xiàng),
,
,
所以,C選項(xiàng)正確.
D選項(xiàng),,所以,
所以有兩解,所以D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:BC
變式3.在中,角,,所對的邊分別是,,,下列敘述正確的是( )
A.若,,,則滿足條件的三角形有且只有一個(gè)
B.若,則為鈍角三角形
C.若,則為等腰三角形
D.若不是直角三角形,則
【詳解】對于A,由,則,又,知滿足條件的三角形只有一個(gè),故A正確;
對于B,,即,為鈍角,故B正確;
對于C,,
即,由正弦定理可得,
則,所以或,故C錯(cuò)誤.
對于D,因?yàn)椴皇侵苯侨切?,所以,,均有意義,
又,所以,
所以,故D正確;故選:ABD.
1.在中,已知,,若有唯一值,則實(shí)數(shù)的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【分析】由可求,對的取值進(jìn)行討論,求出使得B唯一時(shí)的取值范圍,此時(shí)有唯一值.
【詳解】由可得:,且,
若,則,由正弦定理可得,
則,所以B為銳角,
此時(shí)B唯一,則C也唯一,所以有唯一值.
當(dāng)時(shí),,則此時(shí)B唯一,則C也唯一,所以有唯一值.
當(dāng)時(shí),因?yàn)?,根?jù)正弦函數(shù)圖像易知,在上存在兩個(gè)根,所以存在兩個(gè)值滿足,所以不成立.
故選:C
2.在中,角所對的邊為,有如下判斷,其中正確的判斷是( )
A.若,則為等腰直角三角形
B.若,則
C.若,則符合條件的有兩個(gè)
D.在銳角三角形中,不等式恒成立
【答案】BD
【分析】A選項(xiàng),由得到或,得到答案;B選項(xiàng),由正弦定理得到,從而得到;C選項(xiàng),,故無解;D選項(xiàng),為銳角,由余弦定理得到恒成立.
【詳解】A選項(xiàng),,,
故或,解得或,
所以為等腰三角形或直角三角形,A錯(cuò)誤;
B選項(xiàng),,由正弦定理得,
因?yàn)椋?br>所以,
故,
因?yàn)?,所以,故,?br>因?yàn)?,故,B正確;
C選項(xiàng),若,則,
則符合條件的有0個(gè),C錯(cuò)誤;
D選項(xiàng),為銳角三角形,故為銳角,
由余弦定理得,,故不等式恒成立,D正確.
故選:BD
3.在中,角所對的邊分別為,以下說法中正確的是( )
A.若,則
B.若,則符合條件的三角形有一個(gè)
C.若,則為鈍角三角形
D.若,則直角三角形
【答案】AD
【分析】利用正弦定理以及余弦定理逐一判斷各選項(xiàng)即可.
【詳解】對于A,若,則,所以由正弦定理,可得,故A正確;
對于B,若,
根據(jù)正弦定理可得,,又,
所以有兩解,可以是銳角,也可以是鈍角,所以符合條件的三角形有兩個(gè),故B錯(cuò)誤
對于C,若,,,由得為的最大角,
因?yàn)?,由余弦定理?br>所以角為銳角,即為銳角三角形,故C錯(cuò)誤;
對于D,由得,即,
又,所以,
因?yàn)?,,所以?br>所以,所,故D正確.
故選:AD
4.的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,則下列說法正確的是( )
A.若,則
B.若,,,則有兩解
C.若為鈍角三角形,則
D.若,則此三角形為等腰三角形
【答案】AB
【分析】利用大角對大邊及正弦定理,結(jié)合余弦定理及三角方程即可求解.
【詳解】對于A,因?yàn)椋?,由正弦定理得,故A正確;
對于B,因?yàn)?,,,所?即,
所以有兩解,所以有兩解,故B正確;
對于C,因?yàn)闉殁g角三角形,但不一定是鈍角,所以不一定成立,故C錯(cuò)誤;
對于D,因?yàn)椋裕?br>由,得或,解得或,
所以此三角形為等腰三角形或此三角形為直角三角形,故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
5.對于△ABC,有以下判斷,其中正確的是( )
A.若,則△ABC為等腰三角形
B.若,則
C.若,,,則符合條件的三角形有兩個(gè)
D.若,則△ABC是銳角三角形
【答案】BC
【分析】根據(jù)正弦值相等,即可判斷角的關(guān)系,即可判斷A;根據(jù)正弦定理,即可判斷B;根據(jù)判斷三角形個(gè)數(shù)的公式,即可判斷C;根據(jù)正弦定理,化為邊的關(guān)系,再結(jié)合余弦定理,即可判斷D.
【詳解】對于A:若,則或,
所以或,即是等腰三角形或直角三角形,故A錯(cuò)誤;
對于B:,則,根據(jù)正弦定理可知,,故B正確;
對于C:若,,,則,則符合條件的三角形有兩個(gè),故C正確;
對于D:根據(jù)正弦定理可知,若,即,
,則為銳角,但不能說明角的情況,故D錯(cuò)誤.
故選:BC
6.對于,有如下判斷,其中正確的判斷是( )
A.若,則為等腰三角形
B.若,則
C.若,則符合條件的有兩個(gè)
D.若,則是鈍角三角形
【答案】BD
【分析】A項(xiàng),可能為直角三角形;B項(xiàng),由大角對大邊及正弦定理可得;C項(xiàng),由,可知為銳角,滿足條件的三角形只有一個(gè);D項(xiàng),由正弦定理得,得為鈍角.
【詳解】選項(xiàng)A,當(dāng)時(shí),則,
滿足,即不一定是等腰三角形,可能為直角三角形,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;
選項(xiàng)B,由大角對大邊可得,,
由正弦定理,得,
則,即,故B項(xiàng)正確;
選項(xiàng)C,由正弦定理得,即,
又,則,故為銳角,
由此唯一確定,邊也唯一確定,故有唯一解,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;
選項(xiàng)D,已知,
由正弦定理得,則,
所以,則角為鈍角,
故是鈍角三角形,D項(xiàng)正確.
故選:BD.
7.已知的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,下列說法正確的是( )
A.若,則
B.若,則
C.若,則為等腰三角形
D.若,,,則只有一解
【答案】AB
【分析】對于A,先求出,然后利用正弦定理可求出三邊的比,對于B,利用正弦定理分析判斷,對于C,利用余弦定理統(tǒng)一成邊的形式,然后化簡可判斷三角形的形狀,對于D,先求出邊上的高,然后結(jié)合已知條件分析判斷
【詳解】對于A,因?yàn)?,所以?br>所以由正弦定理得,所以A正確,
對于B,因?yàn)?,所以由正弦定理得(為三角形外接圓半徑),
所以,所以A正確,
對于C,因?yàn)椋杂捎嘞叶ɡ淼茫?br>所以,化簡得,
所以或,所以為等腰三角形或直角三角形,所以C錯(cuò)誤,
對于D,設(shè)邊上的高為,則,
因?yàn)?,,所以,所以有兩解,所以D錯(cuò)誤,
故選:AB
8.已知的內(nèi)角的對邊分別為則下列說法正確的是( )
A.若,則有一個(gè)解
B.若,則有兩個(gè)解
C.若,則為等腰三角形
D.若,則為鈍角三角形
【答案】ABD
【分析】運(yùn)用正弦定理、結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì)逐一判斷即可.
【詳解】對于A,由正弦定理,,因?yàn)椋?br>因此,有唯一解,故A正確;
對于B,由正弦定理,,因?yàn)椋?br>所以或,有兩解,故B正確;
對于C,因?yàn)?,?br>所以或,即或,因此為等腰或直角三角形,
故C錯(cuò)誤;
對于D,當(dāng)為鈍角時(shí),為鈍角三角形,
當(dāng)為直角時(shí),不滿足條件,
當(dāng)為銳角時(shí),,因此,,
因此為鈍角三角形,故D正確.
故選:ABD.
9.的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,則下列說法正確的是( )
A.若,則
B.若,,,則有兩解
C.若為鈍角三角形,則
D.若,,則的面積是3
【答案】AB
【分析】利用正弦定理可以判斷A正確;由正弦定理與三角形大角對大邊的性質(zhì),可判斷B正確;由余弦定理,可得C錯(cuò)誤;由余弦定理和三角形面積公式可得D錯(cuò)誤.
【詳解】A.因?yàn)?,由大角對大邊得?br>所以由正弦定理可得,故A正確.
B.由正弦定理得, ,
又,是銳角,,
所以角可以是銳角或者鈍角,所以有兩解,故B正確.
C.若為鈍角三角形,若為鈍角,為銳角,
則由余弦定理,此時(shí),故C錯(cuò)誤.
D.由余弦定理且,得;
又,所以;
又;故D錯(cuò)誤.
故選:AB.
10.的內(nèi)角的對邊分別為、,則下列說法正確的是( )
A.若,則
B.若,則有兩解
C.若為鈍角三角形,則
D.若三角形為斜三角形,則
【答案】ABD
【分析】由三角形的性質(zhì)和正弦定理,可判定A正確;利用正弦定理求得,進(jìn)而得到有兩解,可判定B正確;當(dāng)為鈍角時(shí),得到,可判定C錯(cuò)誤;結(jié)合兩角和的正切公式,可判定D正確.
【詳解】對于A中,由,可得,由正弦定理得,所以A正確;
對于B中,因?yàn)椋烧叶ɡ恚?br>可得,因?yàn)榍遥裕?br>所以有兩解,即有兩解,所以B正確;
對于C中,若為鈍角三角形,當(dāng)為鈍角時(shí),由余弦定理可得,所以C錯(cuò)誤;
對于D中,因?yàn)椋傻茫?br>又因?yàn)椋?br>可得,
所以,
所以D正確;
故選:ABD.
11.對于中,有如下判斷,其中正確的判斷是( )
A.若,,,則符合條件的有兩個(gè)
B.若,則為等腰三角形或直角三角形
C.若,則的最小值為
D.若點(diǎn)在所在平面且,,則點(diǎn)的軌跡經(jīng)過的外心
【答案】BCD
【分析】利用正弦定理可判斷A選項(xiàng);利用余弦定理可判斷B選項(xiàng);利用三角形的面積公式可得出,利用余弦定理結(jié)合基本不等式可判斷C選項(xiàng);利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)可判斷D選項(xiàng).
【詳解】對于A選項(xiàng),由正弦定理可得,則,
故不存在,A錯(cuò);
對于B選項(xiàng),因?yàn)?,由余弦定理可得?br>整理可得,所以,或,
故為等腰三角形或直角三角形,B對;
對于C選項(xiàng),因?yàn)椋驗(yàn)?,則,則,
由余弦定理可得,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),故的最小值為,C對;
對于D選項(xiàng),設(shè)線段的中點(diǎn)為,連接,
由,可得,所以,,
由,
可得,
所以,
,即,
所以,點(diǎn)的軌跡經(jīng)過的外心,D對.
故選:BCD.
易錯(cuò)點(diǎn)二:解三角形時(shí),出現(xiàn)類似于sin2A=sin2B易漏解(解三角形問題)
《正弦定理》
①正弦定理:
②變形:
③變形:
④變形:
⑤變形:
《余弦定理》
①余弦定理:
②變形:
核心問題:什么情況下角化邊?什么情況下邊化角?
⑴當(dāng)每一項(xiàng)都有邊且次數(shù)一樣時(shí),采用邊化角
⑵當(dāng)每一項(xiàng)都有角《》且次數(shù)一樣時(shí),采用角化邊
⑶當(dāng)每一項(xiàng)都是邊時(shí),直接采用邊處理問題
⑷當(dāng)每一項(xiàng)都有角《》及邊且次數(shù)一樣時(shí),采用角化邊或變化角均可
三角形面積公式
①
②其中分別為內(nèi)切圓半徑及的周長
推導(dǎo):將分為三個(gè)分別以的邊長為底,內(nèi)切圓與邊相交的半徑為高的三角形,利用等面積法即可得到上述公式
③(為外接圓的半徑)
推導(dǎo):將代入可得
將代入
可得
④
⑤海倫公式(其中)
推導(dǎo):根據(jù)余弦定理的推論
令,整理得
正規(guī)方法:面積公式+基本不等式
①
②
③
易錯(cuò)提醒:當(dāng)解題過程中出現(xiàn)類似于sin2A=sin2B這樣的情況要注意結(jié)合三角形內(nèi)角范圍進(jìn)行討論,另外當(dāng)題設(shè)中出現(xiàn)銳角三角形時(shí)一定要注意條件之間的相互“限制”
例 .對于,有如下命題:①若,則為等腰三角形;②若,則為直角三角形;③若,則為鈍角三角形.其中正確命題的序號(hào)是( )
A.①②B.①③C.③D.②③
【詳解】解:對于①,由可得或,所以或,所以為等腰三角形或直角三角形,故錯(cuò)誤;
對于②,取,滿足,但不是直角三角形,故錯(cuò)誤;
對于③,由可得,,所以,
即,所以,所以,所以為鈍角三角形,故正確.故選:C.
變式1.在ΔABC中,已知,那么ΔABC一定是( )
A.等腰或直角三角形B.等腰三角形
C.直角三角形D.等邊三角形
【詳解】,由正弦定理可得:,
,
所以,所以或,
即或.所以ΔABC是等腰或直角三角形.
變式2.在中,三個(gè)內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若,則是( )
A.直角三角形B.等邊三角形
C.等腰三角形或直角三角形D.等腰直角三角形
【詳解】,由正弦定理化簡得,
即,故,,
則或,即或,
故選:C
變式3.在中,角所對的邊分別為,則下列結(jié)論正確的個(gè)數(shù)( )
(1)若,則
(2)若,則一定為等腰三角形
(3)若,則一定為直角三角形
(4)若,且該三角形有兩解,則邊的范圍是
A.1B.2C.3D.4
【詳解】對于(1):因?yàn)椋傻?,由正弦定理可得?br>所以,所以(1)正確;
對于(2):由,可得或,
即或,所以三角形為等腰三角形或直角三角形,所以(2)不正確;
對于(3):若,由正弦定理可得,
即,所以,即,
又因?yàn)椋?,所以一定為直角三角形,所以?)正確;
對于(4):若,可得,
要使得該三角形有兩解,可得,即邊的范圍是,所以(4)不正確.故選:B.
1.在中,,則( )
A.為直角B.為鈍角C.為直角D.為鈍角
【答案】C
【分析】由正弦定理邊化角得,結(jié)合余弦定理和化解,可求出.
【詳解】由,即,,
又,所以,化簡得,
則,故在中,,
故選:C
2.在中,若 ,則該三角形的形狀一定是( )
A.等腰三角形B.等腰直角三角形
C.等腰三角形或直角三角形D.等邊三角形
【答案】C
【分析】由正弦定理化簡為,然后在分析,即,或,從而得到結(jié)論.
【詳解】,,
根據(jù)正弦定理可知:,
,
在中,,或,即,即.
為等腰三角形或直角三角形.
故選:C
3.在中,角、、的對邊分別為、、,若,則的形狀為( )
A.正三角形B.等腰三角形或直角三角形
C.直角三角形D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】利用二倍角公式和余弦定理可得出、、所滿足的等式,進(jìn)而可判斷出的形狀.
【詳解】,,
由正弦定理和余弦定理得,
變形整理得,即,
即,即,
或,因此,是等腰三角形或直角三角形.
故選:B.
4.在中,三個(gè)內(nèi)角,,所對的邊分別為,,,若,則的形狀為( )
A.等腰三角形B.等邊三角形
C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】由正弦定理與二倍角公式化簡后判斷即可.
【詳解】,由正弦定理化簡得,
即,故,,
則或,即或,則的形狀為等腰或直角三角形.
故選:D.
5.在中,內(nèi)角、、的對邊分別為、、,,則是( )
A.等腰三角形B.直角三角形
C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】利用正弦定理結(jié)合二倍角的正弦公式可得出,求出、,利用正弦型函數(shù)的基本性質(zhì)可得出、的關(guān)系,即可得出結(jié)論.
【詳解】因?yàn)?,則,
因?yàn)橹兄辽儆袃蓚€(gè)銳角,則、中至少一個(gè)為銳角,
不妨設(shè)為銳角,則,從而可知為銳角,
由正弦定理可得,即,
因?yàn)?、,則、,
所以,或,即或,
因此,為等腰三角形或直角三角形.
故選:D.
6.已知的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,,且,則一定是( )
A.等腰三角形B.鈍角三角形C.直角三角形D.銳角三角形
【答案】C
【分析】由正弦定理邊角互化,化簡可得角的關(guān)系,進(jìn)而判斷三角形形狀即可.
【詳解】由正弦定理得,
因?yàn)?,所以?br>因?yàn)?,所以或,又?br>所以,所以為直角三角形.
故選:C.
7.在中,已知,則的形狀為( )
A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】利二倍角公式展開,再由正余弦定理角化邊,然后因式分解可得.
【詳解】因?yàn)椋?br>所以,
由正余弦定理可得,
整理得,
所以或,
所以為等腰三角形或直角三角形.
故選:D
8.在△ABC中,角A、B、C所對的邊分別為a、b 、c, 若 則該三角形一定是( )
A.等腰三角形但不是直角三角形B.直角三角形但不是等腰三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】利用正弦邊角關(guān)系及倍角正弦公式可得,結(jié)合三角形內(nèi)角性質(zhì)有或,即可判斷形狀.
【詳解】由正弦邊角關(guān)系知:,則,即,
又,所以或,即或,
所以三角形一定是等腰三角形或直角三角形.
故選:D
9.在中,角的對邊分別為,且滿足,則的形狀是( ).
A.等腰三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰或直角三角形
【答案】D
【分析】先用正弦定理將邊化為角,再把倍角公式及商數(shù)關(guān)系代入化簡即可得出結(jié)果.
【詳解】解:因?yàn)椋?br>在中由正弦定理代入可得:
,
將代入可得:
,
化簡可知,即,
因?yàn)椋杂谢?,解得或?br>所以為等腰三角形或直角三角形.
故選:D
10.在中,若,則這個(gè)三角形是( )
A.底角不等于的等腰三角形B.銳角不等于的直角三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
【答案】D
【分析】已知等式利用正弦定理化簡,整理后根據(jù),得到,確定出與的關(guān)系,即可判斷.
【詳解】由正弦定理及題意,得,
.
∵,∴,
∴或,
即或.
∴這個(gè)三角形為直角三角形或等腰三角形.
故選:D
11.的三內(nèi)角的對邊分別為且滿足,且,則的形狀是( )
A.等腰三角形B.等邊三角形
C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形
【答案】B
【分析】對已知條件結(jié)合正弦定理進(jìn)行邊換角,另一個(gè)條件說明三角形是等腰三角形,兩者結(jié)合起來判斷.
【詳解】根據(jù)條件:,利用正弦定理可得:,
整理得:,,則,
化簡得:,故,
在中,由于,所以(不可能),
故.所以為等邊三角形.
故選:B.
易錯(cuò)點(diǎn)三:實(shí)際問題中題意不明致誤(利用解三角形知識(shí)解決實(shí)際問題)
解三角形的實(shí)際應(yīng)用問題的類型及解題策略
1、求距離、高度問題
(1)選定或確定要?jiǎng)?chuàng)建的三角形,要先確定所求量所在的三角形,若其他量已知?jiǎng)t直接解;若有未知量,則把未知量放在另一確定三角形中求解.有時(shí)需設(shè)出未知量,從幾個(gè)三角形中列出方程(組),解方程(組)得出所要求的量.
(2)確定用正弦定理還是余弦定理,如果都可用,就選擇更便于計(jì)算的定理.
2、求角度問題
(1)分析題意,分清已知與所求,再根據(jù)題意畫出正確的示意圖,這是最關(guān)鍵、最重要的一步,畫圖時(shí),要明確仰角、俯角、方位角以及方向角的含義,并能準(zhǔn)確找到這些角.
(2)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為可用數(shù)學(xué)方法解決的問題后,注意正、余弦定理的綜合應(yīng)用.
易錯(cuò)提醒:實(shí)際問題應(yīng)用中有關(guān)名詞、術(shù)語也是容易忽視和混淆的。要注意理解仰角、俯角、方向角、方位角、坡度的具體含義
例 .如圖所示,,兩處各有一個(gè)垃圾中轉(zhuǎn)站,在的正東方向18km處,的南面為居民生活區(qū).為了妥善處理生活垃圾,政府決定在的北面處建一個(gè)發(fā)電廠,利用垃圾發(fā)電.要求發(fā)電廠到兩個(gè)垃圾中轉(zhuǎn)站的距離(單位:km)與它們每天集中的生活垃圾量(單位:噸)成反比,現(xiàn)估測得,兩處中轉(zhuǎn)站每天集中的生活垃圾量分別約為40噸和50噸.
(1)當(dāng)時(shí),求的值;
(2)發(fā)電廠盡量遠(yuǎn)離居民區(qū),也即要求的面積最大,問此時(shí)發(fā)電廠與垃圾中轉(zhuǎn)站的距離為多少?
【詳解】(1)由題意,,可得,
可得,
所以.
(2),設(shè),則,
可得,可得,
到距離,
當(dāng),即,取得最大值為,
因此選址方案滿足,.
變式1.為了應(yīng)對日益嚴(yán)重的氣候問題,某氣象儀器科研單位研究出一種新的“彈射型”氣候儀器,這種儀器可以彈射到空中進(jìn)行氣候觀測,B,C,D三地位于同一水平面上,這種儀器在B地進(jìn)行彈射實(shí)驗(yàn),兩地相距,,在C地聽到彈射聲音的時(shí)間比D地晚秒,在C地測得該儀器至最高點(diǎn)A處的仰角為.(已知聲音的傳播速度為),求:
(1)B,C兩地間的距離;
(2)這種儀器的垂直彈射高度AB.
【詳解】(1)設(shè),
∵在C地聽到彈射聲音的時(shí)間比D地晚秒,
∴,
在中,由余弦定理,
∴,解得,
故B,C兩地間的距離為420米;
(2)在中,,
∴米,
故該儀器的垂直彈射高度為米.
變式2.南京市人民中學(xué)創(chuàng)建于1887年,是南京市辦學(xué)歷史最長的中學(xué)之一,位于南京市的珠江路南側(cè),中山路東側(cè),長江路北側(cè)如圖所示的位置.南京人民中學(xué)到長江路和中山路十字路口約330米,長江路和中山路夾角約為70.5°,現(xiàn)小王和小張正位于如圖所示的位置分別距長江路和中山路十字路口200米,300米,并分別按如圖所示的方向散步,速度均為60米/分鐘
(1)起初兩人直線距離多少米?(參考數(shù)據(jù):);
(2)t分鐘后兩人間直線的距離是多少?(從現(xiàn)位置開始計(jì)時(shí)到小張到南京市人民中學(xué)大門結(jié)束);
(3)什么時(shí)候兩人間的直線距離最短,最短距離時(shí)多少?(忽略路寬?等侯紅綠燈時(shí)間)
【詳解】(1)設(shè)起初兩人直線距離為,由題意可得,
即起初兩人直線距離為300米;
(2)設(shè)t分鐘后兩人間直線的距離是,則當(dāng)時(shí),易知小王此時(shí)仍在中山路東側(cè),此時(shí)由余弦定理可知,
當(dāng)時(shí),易知小王此時(shí)在中山路與長江路十字路口,顯然兩人相距米,
當(dāng)時(shí),此時(shí)小王在中山路西側(cè),小張仍在長江路南側(cè),
則由余弦定理可得,
當(dāng)時(shí),此時(shí)小張?jiān)谥猩铰放c長江路十字路口,兩人相距米,
當(dāng)時(shí),此時(shí)小張?jiān)陂L江路北側(cè),小王在中山路西側(cè),
則由余弦定理可知,
又當(dāng)和時(shí),兩人的直線距離也符合關(guān)系式,
故綜上所示t分鐘后兩人間直線的距離是;
(3)由二次函數(shù)的單調(diào)性可知當(dāng)分鐘時(shí),此時(shí).
變式3.如圖,某城市有一條從正西方通過市中心后轉(zhuǎn)向東偏北方向的公路,為了緩解城市交通壓力,現(xiàn)準(zhǔn)備修建一條繞城高速公路,并在上分別設(shè)置兩個(gè)出口在的東偏北的方向(兩點(diǎn)之間的高速公路可近似看成直線段),由于之間相距較遠(yuǎn),計(jì)劃在之間設(shè)置一個(gè)服務(wù)區(qū).
(1)若在的正北方向且,求到市中心的距離和最小時(shí)的值;
(2)若在市中心的距離為,此時(shí)在的平分線與的交點(diǎn)位置,且滿足,求到市中心的最大距離.
【詳解】(1)設(shè),在中,
在中,由正弦定理得
當(dāng)且僅當(dāng),即時(shí)取到等號(hào)
到市中心的距離和最小時(shí),.
(2),
,即
,
又
即
當(dāng)時(shí),
1.某景區(qū)有一人工湖,湖面有兩點(diǎn),湖邊架有直線型棧道,長為,如圖所示.現(xiàn)要測是兩點(diǎn)之間的距離,工作人員分別在兩點(diǎn)進(jìn)行測量,在點(diǎn)測得,;在點(diǎn)測得.(在同一平面內(nèi))
(1)求兩點(diǎn)之間的距離;
(2)判斷直線與直線是否垂直,并說明理由.
【答案】(1)
(2)直線與直線不垂直,理由詳見解析.
【分析】(1)先求得,利用余弦定理求得.
(2)先求得,然后根據(jù)向量法進(jìn)行判斷.
【詳解】(1)依題意,,,,
所以,
,所以,
在三角形中,由正弦定理得,
在三角形中,由余弦定理得.
(2)在三角形中,由余弦定理得,
,
在三角形中,由正弦定理得,
,
直線與直線不垂直,理由如下:
,
所以直線與直線不垂直.
2.如圖,某鄉(xiāng)鎮(zhèn)綠化某一座山體,以地面為基面,在基面上選取A,B,C,D四個(gè)點(diǎn),使得,測得,,.
(1)若B,D選在兩個(gè)村莊,兩村莊之間有一直線型隧道,且,,求A,C兩點(diǎn)間距離;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理證得為等腰直角三角形,再由余弦定理求即可;
(2)設(shè),利用正弦定理可得,展開化簡即可得其正切值.
【詳解】(1)在中,由正弦定理得,
即,
解得,所以,
則為等腰直角三角形,所以,
則.
在中,由余弦定理得
,
故.
故A,C兩點(diǎn)間距離為.
(2)設(shè),則由題意可知,,.
在中,由正弦定理得,即,
在中,由正弦定理得,即,
又,所以,
解得,所以.
3.某數(shù)學(xué)建模活動(dòng)小組在開展主題為“空中不可到達(dá)兩點(diǎn)的測距問題”的探究活動(dòng)中,抽象并構(gòu)建了如圖所示的幾何模型,該模型中,均與水平面垂直.在已測得可直接到達(dá)的兩點(diǎn)間距離,的情況下,四名同學(xué)用測角儀各自測得下列四組角中的一組角的度數(shù),①,,,②,,,③,,,④,,.
(1)請同學(xué)們指出其中一定能唯一確定,之間的距離的組號(hào);(指出所有滿足條件的組號(hào))
(2)若已知,,,,,,,請你結(jié)合自己在(1)中的選擇,從中選出一組利用所給數(shù)據(jù),求的值.(若多做,按第一種方案給分)
【答案】(1)③④
(2)按方案③;按方案④.
【分析】(1)綜合應(yīng)用正弦定理和余弦定理解三角形,結(jié)合提供的角逐個(gè)分析;
(2)綜合應(yīng)用正弦定理和余弦定理解三角形.
【詳解】(1)不妨記,,,,,,,,,,,,.
①中,已知,在中,由,可確定,同理在中,可確定,
在中,已知,利用余弦定理解三角形可能有兩解,
例如若,,,則,解得或,
由可得有兩個(gè)值,故①錯(cuò)誤;
②中,已知,在中,由,可確定,,
在中,利用余弦定理可得,在中,由勾股定理可得,
在中,由余弦定理得,
又,解此關(guān)于的二元二次方程組,可得,但此二元二次方程組可能有兩解,故②錯(cuò)誤;
③中,已知,在中,由,可確定,
同理在中,可確定,在中,由余弦定理可唯一確定,故③正確;
④中,已知,由及余弦定理,可確定,在中,由,可確定,
同理在中,可確定,再由可唯一確定,故④正確.
(2)若按方案③,在中,,,可得,
在中,,,可得;
又因?yàn)?,在中?br>由余弦定理可得,所以.
若按方案④,在中,,,可得,
在中,,,可得,,
在中,,,,可得;
過點(diǎn)向作垂線,垂足為,
在中,,,
所以,
所以.
4.如圖,某觀察站B在城A的南偏西20°的方向,由城A出發(fā)的一條公路走向是南偏東40°,在B處測得公路上距B處32km的C處有一人正沿公路向A城走去,走了20km之后到達(dá)D處,此時(shí)B,D間的距離為21km.這個(gè)人還要走多少路才能到達(dá)A城?
【答案】16.41km
【分析】由余弦定理得到,進(jìn)而求出,由正弦定理求出,在中,由余弦定理得到,進(jìn)而求出,得到答案.
【詳解】由題意得,km,km,km,
在中,由余弦定理得,
故,
在中,由正弦定理得,
故km,
在中,由余弦定理得,
即,解得km,負(fù)值舍去,
故km.
故這個(gè)人還要走km的路才能到達(dá)A城.
5.如圖,某日中午12:00甲船以24km/h的速度沿北偏東40°的方向駛離碼頭,下午3:00到達(dá)地.下午1:00乙船沿北偏東125°的方向勻速駛離碼頭,下午3:00到達(dá)地.若在的正南方向,則乙船的航行速度是多少?(精確到1km/h)
【答案】
【分析】畫出平面圖形,求出角度,再利用正弦定理即可解決.
【詳解】由題可知,,,,
設(shè)乙船速度為,則.
于是在中,由正弦定理可得:,
即,解得,
所以,乙船的航行速度大約是.
6.如圖,某港口O要將一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的輪船上.在小艇出發(fā)時(shí),輪船位于港口北偏西方向且與該港口相距的處,并以的航行速度沿正東方向勻速行駛.假設(shè)該小艇沿直線方向以的航行速度勻速行駛,經(jīng)過與輪船相遇.
(1)若希望相遇時(shí)小艇的航行距離最小,則小艇航行速度的大小應(yīng)為多少?
(2)假設(shè)小艇的最高航行速度只能達(dá)到,試設(shè)計(jì)航行方案(即確定航行方向與航行速度的大小),使得小艇能以最短時(shí)間與輪船相遇,并說明理由.
【答案】(1)航行速度為
(2)航行方向?yàn)楸逼珫|30°,航行速度為30,理由見解析
【分析】(1)利用余弦定理和二次函數(shù)的最值求解;
(2)要用時(shí)最小,則首先速度最高,然后是距離最短,則由(1)利用余弦定理得到方程解得對應(yīng)的時(shí)間,再解得相應(yīng)角,即可求解.
【詳解】(1)
如圖設(shè)小艇的速度為,時(shí)間為相遇,
則由余弦定理得:,
叩:,
當(dāng)時(shí),取得最小值,此時(shí)速度,
此時(shí)小艇的航行方向?yàn)檎狈较?,航行速度?
(2)要用時(shí)最小,則首先速度最高,即為:30 ,
則由(1)可得:
,
即:,解得:,
此時(shí),
此時(shí),在中,,
故可設(shè)計(jì)航行方案如下:
航行方向?yàn)楸逼珫|30°,航行速度為30,小艇能以最短時(shí)間與輪船相遇.
7.一顆人造地球衛(wèi)星在地球上空1600km處沿著圓形的軌道運(yùn)行,每2h沿軌道繞地球旋轉(zhuǎn)一圈.假設(shè)衛(wèi)星于中午12點(diǎn)正通過衛(wèi)星跟蹤站A點(diǎn)的正上空,地球半徑約為6400km.
(1)求人造衛(wèi)星與衛(wèi)星跟蹤站在12:03時(shí)相隔的距離是多少.
(2)如果此時(shí)跟蹤站天線指向人造衛(wèi)星,那么天線瞄準(zhǔn)的方向與水平線的夾角的余弦值是多少?(參考數(shù)據(jù):,)
【答案】(1)1950km
(2)0.64.
【分析】(1)設(shè)人造衛(wèi)星在時(shí)位于C點(diǎn),得到,在中,由余弦定理求得的長,即可求解;
(2)設(shè)此時(shí)天線的瞄準(zhǔn)方向與水平線的夾角為,則,利用正弦定理求得,從而得到,即可求解.
【詳解】(1)解:如圖所示,設(shè)人造衛(wèi)星在時(shí)位于C點(diǎn),其中,則,
在中,,,,
由余弦定理得,
解得,
因此,在時(shí),人造衛(wèi)星與跟蹤站相距約.
(2)解:如圖所示,設(shè)此時(shí)天線的瞄準(zhǔn)方向與水平線的夾角為,則,
由正弦定理得,
故,即,
因此,天線瞄準(zhǔn)方向與水平線的夾角的余弦值約為.
8.如圖,某海產(chǎn)養(yǎng)殖戶承包一片靠岸水域,AB,AC為直線海岸線,,,.
(1)求B與C之間的直線距離.
(2)在海面上有一點(diǎn)D(A,B,C,D在同一平面上),沿線段DB和DC修建養(yǎng)殖網(wǎng)箱,若DB和DC上的網(wǎng)箱每米可獲得30元的經(jīng)濟(jì)收益,且,求這兩段網(wǎng)箱獲得的最高經(jīng)濟(jì)總收益.
【答案】(1)100m
(2)6000元
【分析】(1)根據(jù)題意,先求,再利用正弦定理即可計(jì)算.
(2)需要獲得的最高經(jīng)濟(jì)總收益,求這兩段網(wǎng)箱和的最大長度,即求的最大值,所以利用余弦定理,基本不等式即可計(jì)算最大值.
【詳解】(1)在中,.
由正弦定理,
得.
故B與C之間的直線距離為100m.
(2)在中,由余弦定理,
即,
得,
,即,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
故這兩段網(wǎng)箱獲得的最高經(jīng)濟(jì)總收益為元.
9.山東省濱州市的黃河樓位于蒲湖水面內(nèi)東南方向的東關(guān)島上,渤海五路以西,南環(huán)路以北.整個(gè)黃河樓顏色質(zhì)感為灰紅,意味黃河樓氣勢恢宏,更在氣勢上體現(xiàn)黃河的宏壯.如圖,小張為了測量黃河樓的實(shí)際高度,選取了與樓底在同一水平面內(nèi)的兩個(gè)測量基點(diǎn),現(xiàn)測得,在點(diǎn)處測得黃河樓頂?shù)难鼋菫?,求黃河樓的實(shí)際高度(結(jié)果精確到,取).
【答案】
【分析】利用正弦定理即可求解.
【詳解】由題知,
,
在中,由正弦定理得,
則.
在中,,
所以,
故黃河樓的實(shí)際高度約為.
10.在長江某渡口處,江水以5km/h的速度向東流.一渡船從長江南岸的A碼頭出發(fā),預(yù)定要在0.1h后到達(dá)北岸的B碼頭(如圖).設(shè)為正北方向,已知B碼頭在A碼頭北偏東的方向上,并與A碼頭相距1.2km.該渡船應(yīng)按什么方向航行?速度是多少(角度精確到,速度確到0.1km/h)?
【答案】渡船應(yīng)按北偏西的方向,并以11.7km/h的速度航行.
【分析】根據(jù)題意,以AC為邊,AB為對角線作,結(jié)合余弦定理可得,然后再由余弦定理即可得到,即可得到結(jié)果.
【詳解】如圖所示,船按方向開出,方向?yàn)樗鞣较颍?br>以AC為邊,AB為對角線作,其中,.
在中,由余弦定理,得
,
所以.
因此,船的航行速度為.
在中,由余弦定理,得
,
所以.
因此.
即渡船應(yīng)按北偏西的方向,并以11.7km/h的速度航行.
11.如圖,為了測量河對岸兩點(diǎn)之間的距離,在河岸這邊取點(diǎn),測得,,,,.設(shè)在同一平面內(nèi),試求兩點(diǎn)之間的距離(精確到1m).
【答案】57m
【分析】利用正弦定理,在中,求,在中,求,用余弦定理,在中求即可.
【詳解】解在中,,,則.
又,由正弦定理,得:
.
在中,,,則.又,
由正弦定理,得:.
在中,由余弦定理,得:
,
所以.
故A,B兩點(diǎn)之間的距離約為57m.A為銳角
A為鈍角或直角
圖形
關(guān)系式
解的個(gè)數(shù)
一解
兩解
一解
一解
無解
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題04 導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題04導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用4大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)原卷版docx、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題04導(dǎo)數(shù)及其應(yīng)用4大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共92頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題02 函數(shù)及其應(yīng)用、指對冪函數(shù)(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題02函數(shù)及其應(yīng)用指對冪函數(shù)5大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)原卷版docx、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題訓(xùn)練專題02函數(shù)及其應(yīng)用指對冪函數(shù)5大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共89頁, 歡迎下載使用。
這是一份新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題專項(xiàng)訓(xùn)練專題06 解三角形及應(yīng)用(3大易錯(cuò)點(diǎn)分析+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān))(2份,原卷版+解析版),文件包含新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題專項(xiàng)訓(xùn)練專題06解三角形及應(yīng)用3大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)原卷版docx、新高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)易錯(cuò)題專項(xiàng)訓(xùn)練專題06解三角形及應(yīng)用3大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān)解析版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共53頁, 歡迎下載使用。
高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題06 解三角形及應(yīng)用(3大易錯(cuò)點(diǎn)分析+解題模板+舉一反三+易錯(cuò)題通關(guān))(新高考專用)(原卷版)
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備戰(zhàn)2024新高考數(shù)學(xué)易錯(cuò)題專題06解三角形及應(yīng)用Word版附解析
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