
一、解答題
1.(上海市上海交通大學(xué)附屬中學(xué)2021屆高三上學(xué)期開(kāi)學(xué)摸底數(shù)學(xué)試題)在銳角△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且.
(1)求角B的大??;
(2)求cosA+cosB+cosC的取值范圍.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)由結(jié)合正弦定理可得:
△ABC為銳角三角形,故.
(2)結(jié)合(1)的結(jié)論有:
.
由可得:,,
則,.
即的取值范圍是.
【點(diǎn)睛】解三角形的基本策略:一是利用正弦定理實(shí)現(xiàn)“邊化角”,二是利用余弦定理實(shí)現(xiàn)“角化邊”;求最值也是一種常見(jiàn)類型,主要方法有兩類,一是找到邊之間的關(guān)系,利用基本不等式求最值,二是轉(zhuǎn)化為關(guān)于某個(gè)角的函數(shù),利用函數(shù)思想求最值.
2.(廣東省佛山市第一中學(xué)2019-2020學(xué)年高二下學(xué)期第二次段考數(shù)學(xué)試題)的內(nèi)角的對(duì)邊分別為,已知.
(1)求;
(2)若,且,是上的點(diǎn),平分,求的面積.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)先利用二倍角公式將題目等式化成關(guān)于的方程,求出即可求出角;(2)根據(jù)角平分線定義先求出,再依銳角三角函數(shù)的定義求出,最后依據(jù)三角形面積公式求出.
【解析】(1)因?yàn)?,所以?br />
即.因?yàn)?,所以,解得?br />
所以或(舍去),因此,.
(2)因?yàn)?,,所以,因?yàn)?,所以?br />
又因?yàn)闉榈慕瞧椒志€,所以,
在中,所以,所以,
所以.
3.(黑龍江省牡丹江一中2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期開(kāi)學(xué)測(cè)試數(shù)學(xué)試題)在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,且.
(1)求的值;
(2)若,△ABC的面積為,求邊長(zhǎng)b的值.
【答案】(1).(2).
【分析】(1)根據(jù)題意,利用正弦定理化簡(jiǎn)等式即可得到結(jié)論;(2)根據(jù)(1)得,利用三角形面積公式得,再利用余弦定理即可.
【解析】(1)在△ABC中,由正弦定理,
設(shè),則,
帶入,化簡(jiǎn)得,
因?yàn)?,所以?br />
(2)由(1)可知,,,
又,所以,解得.
在△ABC中,由余弦定理,
即,解得.
4.(吉林省長(zhǎng)春市普通高中2021屆高三一模數(shù)學(xué)文科試題)在中,角的對(duì)邊分別為,且滿足.
(1)求角;
(2)若,求外接圓的半徑.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由正弦定理知,
有,且,
所以.
(2)
所以.
5.(四川省武勝烈面中學(xué)校2020-2021學(xué)年高三9月月考數(shù)學(xué)(文)試題)在中,內(nèi)角,,所對(duì)的邊分別為,,,且.
(1)求;
(2)若,當(dāng)?shù)拿娣e最大時(shí),求,.
【答案】(1)(2)
【解析】(1)∵,∴.
化簡(jiǎn)得.∴.∵,∴.
(2)∵,,∴.
∵,∴.∴.
∵當(dāng)時(shí),,即時(shí),.
∴的最大值為,此時(shí),.
6.(四川省自貢市田家炳中學(xué)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試數(shù)學(xué)試題)如圖,在中,已知,D是BC邊上一點(diǎn),AD=10,AC=14,DC=6,求AB的長(zhǎng).
【答案】
【解析】在中, AD=10,AC=14,DC=6,,
,
在中,,,
7.(四川省江油中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試題)在△ABC中,分別為三個(gè)內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊,且
(1)求角A;
(2)若且求△ABC的面積.
【答案】(1); (2).
【分析】(1)整理得:,再由余弦定理可得,問(wèn)題得解.(2)由正弦定理得:,,,再代入即可得解.
【解析】(1)由題意,得
,∴;
(2)由正弦定理,得,
,
∴.
8.(山東省2020屆高三新高考模擬猜想卷(三)數(shù)學(xué)試題)某市規(guī)劃一個(gè)平面示意圖為如下圖五邊形的一條自行車(chē)賽道,,,,,為賽道(不考慮寬度),為賽道內(nèi)的一條服務(wù)通道,,,.
(1)求服務(wù)通道的長(zhǎng)度;
(2)應(yīng)如何設(shè)計(jì),才能使折線段賽道最長(zhǎng)?
【答案】(1)5(2)見(jiàn)解析
【分析】(1)連接BD,在中應(yīng)用余弦定理求得BD,進(jìn)而在應(yīng)用勾股定理求得BE.(2)在中,應(yīng)用余弦定理表達(dá)出AB與AE的等量關(guān)系,再結(jié)合不等式求得的最大值即可.
【解析】(1)連接,在中,由余弦定理得:
,.,
,又,,
在中,.
(2)在中,,.
由余弦定理得,即,
故,從而,
即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),等號(hào)成立,
即設(shè)計(jì)為時(shí),折線段賽道最長(zhǎng).
9.(江西省南昌市第二中學(xué)2020-2021學(xué)年高一上學(xué)期入學(xué)考試數(shù)學(xué)試題)如圖1,是一款常見(jiàn)的海綿拖把,圖2是其平面示意圖,是拖把把手,是把手的一個(gè)固定點(diǎn),海綿安裝在兩片活動(dòng)骨架,上,骨架的端點(diǎn)只能在線段上移動(dòng),當(dāng)海綿完全張開(kāi)時(shí),,分別與,重合;當(dāng)海綿閉合時(shí),,與重合.已知直桿,.
(1)若,求的長(zhǎng);(結(jié)果保留根號(hào))
(2)若,求的長(zhǎng);(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位)
(3)海綿從完全張開(kāi)到閉合的過(guò)程中,直接寫(xiě)出的中點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng).(參考數(shù)據(jù):,,,取3.14)
【答案】(1)cm;(2)15.5cm;(3)15.7cm.
【分析】(1)由題意可得是等腰直角三角形,也是等腰直角三角形,求出即可求解.(2)在中,利用正弦定理即可求解.(3)由題意可得點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是以為圓心,半徑為的圓弧,根據(jù)弧長(zhǎng)公式即可求解.
【解析】(1)∵當(dāng)海綿完全張開(kāi)時(shí),,分別與,重合;
當(dāng)海綿閉合時(shí),,與FH重合,∴,
∵,∴是等腰直角三角形,
由題意知,,∴也是等腰直角三角形,
∴,∴,
∴;
(2)∵,,∴,
∴,,
∴;
(3)∵,是的中點(diǎn),∴始終等于,
所以點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是以為圓心,半徑為、圓心角為圓弧,
∴點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑長(zhǎng)為.
10.(江蘇省揚(yáng)州中學(xué)2020-2021學(xué)年高三上學(xué)期8月開(kāi)學(xué)測(cè)試數(shù)學(xué)試題)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,,的對(duì)邊分別為,,______________,,,求的面積.
【答案】答案不唯一,具體見(jiàn)解析
【解析】(1)若選擇①:,
由余弦定理,因?yàn)?,所以?br />
由正弦定理,得,
因?yàn)?,,所以?br />
所以,
所以.
(2)若選擇②:,則,
因?yàn)椋?,因?yàn)?,所以?br />
由正弦定理,得,
因?yàn)椋?,所以?br />
所以,
所以.
(3)若選擇③:,則,所以,
因?yàn)?,所以,所以,所以?br />
由正弦定理,得,
因?yàn)?,,所以?br />
所以,
所以.
11.(安徽省蚌埠市2020-2021學(xué)年高三上學(xué)期第一次質(zhì)量監(jiān)測(cè)理科數(shù)學(xué)試題)在中,內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,.且.
(1)求;
(2)若,的面積為,求的周長(zhǎng).
【答案】(1);(2)6.
【分析】(1)根據(jù)正弦定理角化邊可得,根據(jù)余弦定理可得,可得;(2)利用三角形的面積公式可得,根據(jù)余弦定理可得,配方可得,進(jìn)而可求得三角形的周長(zhǎng).
【解析】(1)由正弦定理得:,即,
由余弦定理可得:,∵,∴.
(2)∵,∴,
由余弦定理得,
得,即,∴,∴的周長(zhǎng)為6.
12.(江西省信豐中學(xué)2018-2019學(xué)年高二上學(xué)期第一次月考數(shù)學(xué)(文)試題)已知的角,,所對(duì)的邊分別為,,,設(shè)向量,,.
(1)若,求的值;
(2)若 ,邊長(zhǎng),,求的面積.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根據(jù)向量數(shù)量積,得到,由正弦定理,化簡(jiǎn)整理,即可得出結(jié)果;(2)先由向量垂直的坐標(biāo)表示,求出,再由余弦定理,求出,進(jìn)而可求出三角形的面積.
【解析】(1)由題意,,
由正弦定理,可得,則,
∴,故;
(2)由得,即,∴.
又,,∴由余弦定理可得,即有.
∴,∴或(舍);
因此.
13.(江西省南昌二中2020屆高三(6月份)高考數(shù)學(xué)(理科)校測(cè)試題(一))已知,,
(1)求的最小正周期及單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)已知銳角的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且,,求邊上的高的最大值.
【答案】(1)的最小正周期為:;函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間為:;(2).
【分析】(1)根據(jù)誘導(dǎo)公式,結(jié)合二倍角的正弦公式、輔助角公式把函數(shù)的解析式化簡(jiǎn)成余弦型函數(shù)解析式形式,利用余弦型函數(shù)的最小正周期公式和單調(diào)性進(jìn)行求解即可;(2)由(1)結(jié)合,求出的大小,再根據(jù)三角形面積公式,結(jié)合余弦定理和基本不等式進(jìn)行求解即可.
【解析】(1)
,
的最小正周期為:;
當(dāng)時(shí),即當(dāng)時(shí),函數(shù)單調(diào)遞增,所以函數(shù)單調(diào)遞增區(qū)間為:;
(2)因?yàn)?,所?br />
設(shè)邊上的高為,所以有,
由余弦定理可知:(當(dāng)用僅當(dāng)時(shí),取等號(hào)),所以,因此邊上的高的最大值.
14.(四川省自貢市田家炳中學(xué)2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期開(kāi)學(xué)考試數(shù)學(xué)試題)在中,,,分別為角,,所對(duì)的邊,,,成等差數(shù)列,且.
(1)求的值;
(2)若面積為,求的值.
【答案】(1);(2)3.
【分析】(1)由,,成等差數(shù)列,得,再結(jié)合,得,然后利用余弦定理可得結(jié)果;(2)先由,求出,然后由面積為,結(jié)合列方程可求出的值
【解析】(1)因?yàn)椋?,成等差?shù)列,所以,因?yàn)?,所以?br />
由余弦定理得,,
(2)因?yàn)?,,所以?br />
因?yàn)槊娣e為,所以,
所以,解得或(舍去)
15.(吉林省通化市梅河口五中2020屆高三高考數(shù)學(xué)(文科)六模試題)已知,,分別是的內(nèi)角,,的對(duì)邊,,點(diǎn)在邊上,,且.
(1)求角的大??;
(2)若的面積為,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由,由正弦定理角化邊,再由余弦定理求得角;(2)先由的面積為,求出邊,解三角形,求得,得到,即求得,再由和角,由余弦定理求得.
【解析】(1)由,由正弦定理,
得,得,又,
又,得.
(2)作示意圖如圖所示:
由的面積,得,
則,
則,則,
則.即.
16.(廣西南寧二中柳鐵一中2021屆高三9月聯(lián)考數(shù)學(xué)理科)在中,內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且滿足.
(1)求B;
(2)若,AD為BC邊上的中線,當(dāng)?shù)拿娣e取得最大值時(shí),求AD的長(zhǎng).
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用正弦定理及可得,從而得到;(2)在中,利用余弦定可得,,而,故當(dāng)時(shí),的面積取得最大值,此時(shí),,在中,再利用余弦定理即可解決.
【解析】(1)由正弦定理及已知得,
結(jié)合,得,
因?yàn)?,所以,由,得?br />
(2)在中,由余弦定得,
因?yàn)?,所以?br />
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),的面積取得最大值,此時(shí).
在中,由余弦定理得
.即.
17.(福建省福州市格致中學(xué)2019-2020學(xué)年高二(下)期末數(shù)學(xué)試題)在中,.
(1)若,求;
(2)為邊上一點(diǎn),且,求的面積.
【答案】(1); (2).
【分析】(1)根據(jù)已知條件和利用正弦定理可求出,再利用同角三角函數(shù)基本關(guān)系式可求出;(2)根據(jù)題意知為等腰三角形,再利用余弦定理得出為等邊三角形可得,從而求出的面積.
【解析】(1)在中,由正弦定理及題設(shè)得,故,
解得, 又,所以.
(2)設(shè),則.
在中,由余弦定理得,,
即,①
在等腰中,有,②
聯(lián)立①②,解得或(舍去).所以為等邊三角形,所以,
所以.
解法二:(1)同解法一.
(2)設(shè),則
因?yàn)?,所以?br />
由余弦定理得,得,所以,解得或(舍去).
所以為等邊三角形,所以,
所以.
18.(北京市延慶區(qū)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期末考試數(shù)學(xué)試題)已知在中,,,.
(1)求;
(2)若是鈍角三角形,求的面積.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用正弦定理,簡(jiǎn)單計(jì)算可得結(jié)果.(2)利用余弦定理可得或,然后根據(jù) 是鈍角三角形以及余弦定理進(jìn)行驗(yàn)證可確定,最后使用三角形面積公式,可得結(jié)果.
【解析】(1)在中,根據(jù)正弦定理得,則,
所以.
(2)因?yàn)?,所以?br />
解得或.當(dāng)時(shí),
所以為鈍角,所以△的面積
當(dāng)時(shí),.此時(shí)為銳角,不滿足題意
所以△的面積.
19.(江西省信豐中學(xué)2020屆高三上學(xué)期第四次月考數(shù)學(xué)(理)試題)在中,角、、的對(duì)邊分別是、、,若.
(1)求角;
(2)若的面積為,,求的周長(zhǎng).
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用正弦定理邊化角進(jìn)行化簡(jiǎn)求值即可;(2)利用余弦定理和正弦面積公式最終代換出整體即可
【解析】(1)由正弦定理得:,
∵,∴,∵是的內(nèi)角,∴.
(2)∵的面積為,∴,由(1)知,∴,
由余弦定理得:,
∴,得:,∴的周長(zhǎng)為.
20.(金太陽(yáng)2020-2021學(xué)年高三第一次檢測(cè)考試數(shù)學(xué)試題)在①,②三角形的面積為,③這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問(wèn)題中,若問(wèn)題中的三角形存在,求的周長(zhǎng);若問(wèn)題中的三角形不存在,說(shuō)明理由.
問(wèn)題:是否存在,它的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且,,______?
【答案】選條件①:存在,;選條件②:存在,;選條件③:不存在,答案見(jiàn)解析.
【解析】方案一:選條件①
因?yàn)?,所以?br />
即,整理得.
因?yàn)椋?,解得?br />
又因?yàn)?,所以,即,?br />
所以,則,得,,所以的周長(zhǎng)為.
方案二:選條件②
因?yàn)椋?br />
所以,即,因?yàn)?,所以?br />
又因?yàn)椋?,即,?br />
所以,則,得,,所以的周長(zhǎng)為.
方案三:選條件③
,則,得,
因?yàn)椋裕忠驗(yàn)?,則問(wèn)題中的三角形不存在.
21.(新高考課改專家2021屆高三數(shù)學(xué)命題卷試題)在中,它的內(nèi)角,,的對(duì)邊分別為,,,且,求:
(1)角______?
(2)在①若,且邊,②若,且邊這兩個(gè)條件中任選一個(gè),求邊的值?
【答案】(1);(2)①;②.
【解析】(1),,所以,
(2)①若,且邊,
則,所以,
,所以,所以;
②若,且邊,
和,
得代入到中,所以.
22.(廣東省珠海市2021屆高三上學(xué)期第一次摸底數(shù)學(xué)試題)在①,②,③.這三個(gè)條件中任選一個(gè),補(bǔ)充在下面問(wèn)題中,若問(wèn)題中的三角形存在,求的值;若問(wèn)題中的三角形不存在,說(shuō)明理由.
問(wèn)題:是否存在非直角△,它的內(nèi)角的對(duì)邊分別為,且,,________?
注:如果選擇多個(gè)條件分別解答,按第一個(gè)解答計(jì)分.
【答案】答案見(jiàn)解析.
【分析】利用兩角和正弦公式化簡(jiǎn)三角函數(shù)式,得到,結(jié)合題設(shè)可知且、,進(jìn)而利用①或②或③求得相關(guān)結(jié)論,判斷是否與題設(shè)矛盾即可;若不矛盾,利用正余弦定理即可求的值;
【解析】△中,由,得
∴;∵△不是直角三角形;
∴,則有,即,而,即有;
選①:由,及 得;
由 得不合理,故△不存在.
選②:由得:,故有;
∴為直角,不合題設(shè),故△不存在.
選③:由 得:.
【點(diǎn)睛】本題考查了解三角形及三角恒等變換等相關(guān)知識(shí),利用三角恒等變換中兩角和正弦公式化簡(jiǎn)已知函數(shù)式,進(jìn)而得到相關(guān)結(jié)果,再結(jié)合所給條件得到相關(guān)結(jié)論并判斷是否與題設(shè)矛盾.
23.(遼寧省遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)2019-2020學(xué)年高一下學(xué)期期末數(shù)學(xué)試題)在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊,且滿足sin A+cos A=2.
(1)求角A的大??;
(2)現(xiàn)給出三個(gè)條件:①a=2;②B=;③c=b.試從中選出兩個(gè)可以確定△ABC的條件,寫(xiě)出你的方案并以此為依據(jù)求△ABC的面積.(寫(xiě)出一種方案即可)
【答案】(1);(2)選擇①②,+1;選擇①③,;選擇②③,無(wú)法確定△ABC.
【分析】(1)化簡(jiǎn)sin A+cos A=2得2sin =2,即可求出角A的大?。?br />
(2)選擇①②,先由正弦定理求出,再由sin C=sin (A+B)得sin C,即可根據(jù)三角形面積公式求出;選擇①③,由正弦定理可求出,繼而求出即可求出面積;選擇②③,無(wú)法確定△ABC.
【解析】(1)依題意得2sin =2,即sin =1,
∵0
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