解三角形专题
1、在ABC ?中,已知内角3
A π
=
,边23BC =.设内角B x =,面积为y .
(1)求函数()y f x =的解析式和定义域; (2)求y 的最大值. 2、已知ABC ?中,1||=AC ,0120=∠ABC ,θ=∠BAC , 记→
→
?=BC AB f )(θ,
(1)求)(θf 关于θ的表达式; (2)(2)求)(θf 的值域;
3、在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.2
1222ac b c a =-+ (1)求B C
A 2cos 2
sin 2
++的值; (2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 4、在ABC ?中,已知内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,向量()
2sin ,3m B =-,
2cos 2,2cos 12B n B ?
?=- ??
?,且//m n 。
(I )求锐角B 的大小; (II )如果2b =,求ABC ?的面积ABC S ?的最大值。 5、在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且.cos cos 3cos B c B a C b -= (I )求cos B 的值; (II )若2=?BC BA ,且22=b ,求c a 和b 的值. 6、在ABC ?中,5cos 5A =
,10
cos 10
B =. (Ⅰ)求角
C ; (Ⅱ)设2AB =,求ABC ?的面积.
7、在△ABC 中,A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已知向量(1,2sin )m A =
,
(sin ,1cos ),//,3.n A A m n b c a =++= 满足 (I )求A 的大小;(II )求)sin(6π+B 的值.
8、△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且有sin2C+3cos (A+B )=0,.当13,4==c a ,求△ABC 的面积。
9、在△ABC 中,角A 、B 、C 所对边分别为a ,b ,c ,已知1
1tan ,tan 2
3
A B ==,且最长
A
B C
120°
θ
边的边长为l.求:
(I )角C 的大小; (II )△ABC 最短边的长.
10、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知a+b=5,c =7,且
.2
7
2cos 2sin 42
=-+C B A (1) 求角C 的大小; (2)求△ABC 的面积. 11、已知△ABC 中,AB=4,AC=2,23ABC S ?=. (1)求△ABC 外接圆面积. (2)求cos(2B+
3
π
)的值. 12、在ABC ?中,角A B C 、、的对边分别为a b c 、、,(2,)b c a =-m ,(cos ,cos )A C =-n ,且⊥m n 。
⑴求角A 的大小; ⑵当22sin sin(2)6
y B B π
=++取最大值时,求角B 的大小
13、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若).(R k k BC BA AC AB ∈=?=? (Ⅰ)判断△ABC 的形状; (Ⅱ)若k c 求,2=的值. 14、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且
c o s c o s B C b
a c
=-+2. (I )求角B 的大小; (II )若b a c =+=134,,求△ABC 的面积. 15、(2009全国卷Ⅰ理) 在ABC ?中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知222a c b -=,且sin cos 3cos sin ,A C A C = 求b
16、(2009浙江)在ABC ?中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足25cos
25
A =, 3A
B A
C ?=
.
(I )求ABC ?的面积; (II )若6b c +=,求a 的值.
17、6.(2009北京理)在ABC ?中,角,,A B C 的对边分别为,,,3a b c B π
=,4
cos ,35
A b ==。 (Ⅰ)求sin C 的值; (Ⅱ)求ABC ?的面积.
18、(2009全国卷Ⅱ文)设△ABC 的内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,
2
3cos )cos(=
+-B C A ,ac b =2
,求B. 19、(2009安徽卷理)在?ABC 中,sin()1C A -=, sinB=1
3
.
(I )求sinA 的值 , (II)设AC=6,求?ABC 的面积.
20、(2009江西卷文)在△ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,6
A π
=
,
(13)2c b +=.
(1)求C ; (2)若13CB CA ?=+
,求a ,b ,c .
21、(2009江西卷理)△ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,
sin sin tan cos cos A B
C A B
+=
+,sin()cos B A C -=.
(1)求,A C ; (2)若33ABC S ?=+,求,a c . 21世纪教育网 22、(2009天津卷文)在ABC ?中,A C AC BC sin 2sin ,3,5=== (Ⅰ)求AB 的值。 (Ⅱ)求)4
2sin(π
-A 的值。
23、(2010年高考天津卷理科7)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若223a b bc -=,sinC=23sinB ,则A=
(A )30° (B )60° (C )120° (D )150° 24.(2010年高考全国2卷理数17)(本小题满分10分)
ABC ?中,D 为边BC 上的一点,33BD =,5sin 13B =
,3
cos 5
ADC ∠=,求AD 25.(2010年高考浙江卷理科18)在ABC 中,角A ,B,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos2C= -1
4
。 (Ⅰ)求sinC 的值; (Ⅱ)当a=2,2sinA=sinC ,求b 及c 的长。
26、(2010年高考广东卷理科16)
已知函数()sin(3)(0,(,),0f x A x A x ??π=+>∈-∞+∞<<在12
x π
=时取得最大值4.
(1) 求()f x 的最小正周期; (2) 求()f x 的解析式; (3) 若f (23α +12π)=12
5
,求sin α.
27、(2010年高考安徽卷理科16)(本小题满分12分)
设ABC ?是锐角三角形,,,a b c 分别是内角,,A B C 所对边长,并且
22sin sin() sin() sin 33
A B B B ππ
=+-+。
(Ⅰ)求角A 的值; (Ⅱ)若12,27AB AC a ==
,求,b c (其中b c <)。
答案:
1. 解:(1)ABC ?的内角和A B C π++=
3A π
=
203B π
∴<<
sin 4sin sin BC
AC B x
A == 12sin 43sin sin()23y A
B A
C A x x π∴=?=- 2(0)3x π
<<
(2)y =
231
43sin sin(
)43sin (cos sin )322x x x x x π-=+
2
6sin cos 23sin x x x =+723sin(2)3,(2)
6666x x ππππ=-+-<-<
当
26
2x π
π
-
=
即
3x π
=
时,y 取得最大值33 ………………………14分
2、解:(1)由正弦定理有:
)60sin(|
|120sin 1sin ||0
0θθ-==AB BC ;
∴θsin 120sin 1
||0
=BC ,
00120sin )60sin(||θ-=AB ; ∴→
→?=BC
AB f )(θ21)60sin(sin 340?-?=
θθθ
θθsin )sin 21cos 23
(32-=
)30(61)62s i n (31π
θπθ<<-+= (2)由
6562630π
πθππθ<
+<<; ∴1
)62sin(21≤+<πθ;∴)
(θf ]61
,0(∈ 3、解:(1) 由余弦定理:conB=1
4
sin
2
2A B
++cos2B= -14
(2)由
.415sin ,41cos ==
B B 得 ∵b=2,
a 2
+c 2
=12ac+4≥2ac,得ac ≤38
,S △ABC=12acsinB ≤315(a=c 时取等号)
故S △ABC 的最大值为315
4、(1)解:m ∥n ? 2sinB(2cos2B
2-1)=-3cos2B ?2sinBcosB =-3cos2B ? tan2B =- 3
……4分
∵0<2B <π,∴2B =2π3,∴锐角B =π
3 ……2分
(2)由tan2B =- 3 ? B =π3或5π
6
①当B =π
3时,已知b =2,由余弦定理,得:
4=a2+c2-ac ≥2ac -ac =ac(当且仅当a =c =2时等号成立) ……3分 ∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB =3
4ac ≤ 3 ∴△ABC 的面积最大值为 3
……1分
②当B =5π
6时,已知b =2,由余弦定理,得:
4=a2+c2+3ac ≥2ac +3ac =(2+3)ac(当且仅当a =c =6-2时等号成立) ∴ac ≤4(2-3) ……1分
∵△ABC 的面积S △ABC =12 acsinB =1
4ac ≤2- 3 ∴△ABC 的面积最大值为2- 3
……1分
注:没有指明等号成立条件的不扣分.
5、解:(I )由正弦定理得C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===,
,0sin .cos sin 3sin ,cos sin 3)sin(,cos sin 3cos sin cos sin ,cos sin cos sin 3cos sin ,cos sin 2cos sin 6cos sin 2≠==+=+-=-=A B A A B A C B B A B C C B B C B A C B B C R B A R C B R 又可得即可得故则
因此
.
31
cos =B …………6分 (II )解:由2cos ,2==?B a BC BA 可得,
,,0)(,
12,cos 2,
6,3
1
cos 222222c a c a c a B ac c a b ac B ==-=+-+===即所以可得由故又
所以a =c = 6
6、(Ⅰ)解:由
5cos 5A =,10cos 10B =,得02A B π??∈ ?
??、,,所以23
sin sin .510A B =
=, …… 3分
因为
2
cos cos[()]cos()cos cos sin sin 2C A B A B A B A B π=-+=-+=-+=
…6分
且0C π<< 故
.
4C π
=
………… 7分
(Ⅱ)解: 根据正弦定理得
sin 6
sin sin sin 10AB AC AB B AC C B C ?=?==, ………….. 10分
所以ABC ?的面积为16
sin .
2
5AB AC A ??= 7、解:(1)由m//n 得0cos 1sin 22
=--A A ……2分
即01cos cos 22
=-+A A
1c o s 21
c o s -==
∴A A 或 ………………4分
1cos ,-=?A ABC A 的内角是 舍去 3π
=∴A ………………6分
(2)a c b 3=+ 由正弦定理,
23
sin 3sin sin =
=+A C B (8)
分
π
32
=+C B 23)32s i n (s i n =-+∴B B π ………………10分
23
)6sin(23sin 23cos 23=+=+∴
πB B B 即
8、解:由π=++=++C B A B A C 且0)cos(32sin
有
23
sin 0cos ,0cos 3cos sin 2=
==-C C C C C 或所以 ……6分
由
3,23sin ,,13,4π==
<==C C a c c a 则所以只能有, ……8分
由余弦定理
31,034cos 22
222===+-?-+=b b b b C ab b a c 或解得有 当
.3sin 21
,133sin 2
1
,3=?=
==?=
=C ab S b C ab S b 时当时
9、解:(I )tanC =tan[π-(A +B )]=-tan (A +B )11
tan tan 231111tan tan 123A B A B +
+=-=-
=---?
∵0C π<<, ∴
34C π
=
……………………5分
(II )∵0 ,最长边长为c ……………………7分 由 1tan 3B = ,解得10 sin 10B = ……………………9分 由sin sin b c B C = ,∴ 10 1sin 5 10sin 52 2c B b C ? ?= == ………………12分 10、解:(1) ∵A+B+C=180° 由 27 2cos 2cos 4272cos 2sin 422 =-=-+C C C B A 得 …………1分 ∴ 27)1cos 2(2cos 142=--+? C C ………………3分 整理,得01cos 4cos 42 =+-C C …………4分 解 得: 21 cos = C ……5分 ∵?<1800C ∴C=60° ………………6分 (2)解:由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcosC ,即7=a2+b2-ab …………7分 ∴ ab b a 3)(72 -+= ………………8分 由条件a+b=5得 7=25-3ab …… 9分 ab=6……10分 ∴ 23 323621sin 21=??== ?C ab S ABC …………12分 11、解:依题意, 113 sin 42sin 23,sin 222ABC S AB AC A A A = ?=??== , 所以 3A π = 或 23A π = ;………………………………………………………………..(1分) (1)当 3A π = 时,BC=23,△ABC 是直角三角形,其外接圆半径为2, 面积为2 24ππ=;……………………………………………………………………. (3分) 当 23A π= 时,由余弦定理得22222cos 164828 3BC AB AC AB AC π =+-=++= , BC=27,△ABC 外接圆半径为R=221 2sin 3BC A = , 面积为283π ;……………………………………………………………………………….(5 分) (2)由(1)知 3A π = 或 23A π= , 当 3A π = 时, △ABC 是直角三角形,∴ 6B π = , cos(2B+3π)=cos 21 32π=- ;………..7分 当23A π= 时,由正弦定理得,27221 ,sin sin 1432B B =∴= , cos(2B+3π)=cos2Bcos 3π-sin2Bsin 3π =(1-2sin2B)cos 3π-2sinBcosBsin 3π = 22211215731(1)2142141427?-?-???=- (10分) 12、解:⑴由⊥m n ,得0= m n ,从而(2)cos cos 0b c A a C --= 由正弦定理得2sin cos sin cos sin cos 0B A C A A C --= 2sin cos sin()0,2sin cos sin 0B A A C B A B -+=-= ,(0,)A B π∈,∴ 1sin 0,cos 2B A ≠= ,∴ 3A π= (6分) ⑵22sin sin(2)(1cos 2)sin 2cos cos 2sin 666y B B B B B πππ =++=-++ 311sin 2cos 21sin(2)226B B B π =+ -=+- 由(1)得, 270,2,366662B B ππππππ << -<-<=∴2B -时, 即 3B π = 时,y 取最大值2 13、解:(I )B ca BC BA A cb AC AB cos ,cos =?=? …………1分 B ac A bc B C BA AC AB cos cos =∴?=?又 B A A B cos sin cos sin =∴ …………3分 即0cos sin cos sin =-A B B A 0)sin(=-∴B A …………5分 B A B A =∴<-<-ππ ABC ?∴为等腰三角形. …………7分 (II )由(I )知b a = 22cos 2 222c bc a c b bc A bc AC AB = -+?==?∴ …………10分 2=c 1=∴k …………12分 14、解:(I )解法一:由正弦定理a A b B c C R s i n s i n s i n ===2得 a R A b R B cR C ===222s i n s i n s i n ,, 将上式代入已知c o s c o s c o s c o s s i n s i n s i n B C b a c B C B A C =-+=-+22得 即20s i n c o s s i n c o s c o s s i n A B C B C B ++= 即20s i n c o s s i n ()A B B C ++= ∵A B C B C A A B A ++=+=+=π,∴,∴sin()sin sin cos sin 20 ∵ s i n c o s A B ≠,∴, 012=- ∵B 为三角形的内角,∴ B = 2 3π. 解法二:由余弦定理得 c o s c o s B a c b a c C a b c a b =+-= +-22222222, 将上式代入c o s c o s B C b a c a c b a c a b a b c b a c =-++-+-=-+2222222 222 得× 整理得a c b a c 222 +-=- ∴c o s B a c b a c a c a c =+-=-=- 222221 2 ∵B 为三角形内角,∴ B = 2 3π (II )将b a c B =+==1342 3,,π代入余弦定理b a c a c B 222 2=+-c o s 得 b a c a c a c B 22 22=+--()c o s , ∴131621123 =--=a c a c (),∴ ∴S a c B A B C △==123 43s i n . 15、分析:此题事实上比较简单,但考生反应不知从何入手.对已知条件(1)22 2a c b -=左 侧是二次的右侧是一次的,学生总感觉用余弦定理不好处理,而对已知条件(2) sin cos 3cos sin ,A C A C =过多的关注两角和与差的正弦公式,甚至有的学生还想用现在 已经不再考的积化和差,导致找不到突破口而失分. 解法一:在ABC ?中sin cos 3cos sin ,A C A C = 则由正弦定理及余弦定理 有:2222223,22a b c b c a a c ab bc +-+-= 化简并整理得:222 2()a c b -=.又由已知222a c b -=24b b ∴=.解得40(b b ==或舍). 解法二:由余弦定理得: 2222cos a c b bc A -=-.又22 2a c b -=,0b ≠。 所以2cos 2b c A =+…………………………………① 又sin cos 3cos sin A C A C =,sin cos cos sin 4cos sin A C A C A C ∴+= sin()4cos sin A C A C +=,即sin 4cos sin B A C = 由正弦定理得sin sin b B C c =,故4cos b c A =………………………② 由①,②解得4b =。 16、解析:(I )因为 25cos 25A =,234cos 2cos 1,sin 255A A A ∴=-==,又由3AB AC ?= , 得cos 3,bc A =5bc ∴=,1 sin 2 2ABC S bc A ?∴== 21世纪教育网 (II )对于5bc =,又6b c +=,5,1b c ∴==或1,5b c ==,由余弦定理得 2222cos 20a b c bc A =+-=,25a ∴= 21世纪教育网 17、【解析】本题主要考查三角形中的三角函数变换及求值、诱导公式、三角形的面积公式等基础知识,主要考查基本运算能力. (Ⅰ)∵A 、B 、C 为△ABC 的内角,且 4 ,cos 3 5B A π = = , ∴ 23 ,sin 35C A A π= -=, ∴ 231343sin sin cos sin 32210C A A A π+?? =-=+= ???. (Ⅱ)由(Ⅰ)知 3343 sin ,sin 510A C +== , 又∵ ,3 3 B b π = =,∴在△ABC 中,由正弦定理,得 ∴ sin 6 sin 5b A a B = =. ∴△ABC 的面积 1163433693sin 32251050S ab C ++= =???=. 18、解析:本题考查三角函数化简及解三角形的能力,关键是注意角的范围对角的三 角函数值的制约,并利用正弦定理得到sinB=23(负值舍掉),从而求出B=3π 。 解:由 cos (A -C )+cosB=3 2及B=π-(A+C )得 cos (A -C )-cos (A+C )=3 2, cosAcosC+sinAsinC -(cosAcosC -sinAsinC )=3 2, sinAsinC=3 4. 又由2 b =a c 及正弦定理得21世纪教育网 2s i n s i n s i n , B A C = 故 23 s i n 4B = , 3s i n 2B = 或 3 sin 2B =- (舍去), 于是 B=3π 或 B=23π . 又由 2 b a c =知a b ≤或c b ≤ 所以 B=3π 。 19、本小题主要考查三角恒等变换、正弦定理、解三角形等有关知识,考查运算求解能力。本小题满分12分 解:(Ⅰ)由 2C A π-= ,且C A B π+=-,∴42B A π=- ,∴ 2sin sin()(c os sin )42222B B B A π=-=-, ∴ 2 11 sin (1sin )23A B =-= ,又sin 0A >,∴3sin 3A = (Ⅱ)如图,由正弦定理得sin sin AC BC B A = ∴ 3 6sin 332 1sin 3 AC A BC B ?= = =,又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+ 32261633333= ?+?= ∴ 116 sin 63232223ABC S AC BC C ?= ??=???= 20、解:(1)由(13)2c b += 得 13sin 22sin b B c C =+= 则有 55sin() sin cos cos sin 666sin sin C C C C C π ππ π- --= =1313cot 2 222C +=+ 得cot 1C = 即 4C π = . (2) 由13CB CA ?=+ 推出 cos 13ab C =+ ;而 4C π=, 即得2 13 2ab =+, A B C 则有 2 132(13)2sin sin ab c b a c A C ?=+??? +=???=?? 解得 2 132a b c ?=?? =+??=?? 21、解:(1) 因为 sin sin tan cos cos A B C A B += +,即sin sin sin cos cos cos C A B C A B += +, 所以sin cos sin cos cos sin cos sin C A C B C A C B +=+, 即 sin cos cos sin cos sin sin cos C A C A C B C B -=-, 得 sin()sin()C A B C -=-. 所以C A B C -=-,或()C A B C π-=--(不成立). 即 2C A B =+, 得 3C π = ,所以. 23B A π+= 又因为 1sin()cos 2B A C -== ,则6B A π-=,或56B A π -=(舍去) 得 5,4 12A B π π= = (2) 162 sin 3328ABC S ac B ac ?+= ==+, 又sin sin a c A C = , 即 23 2 2a c = ,21世纪教育网 得22,2 3.a c == 22、【解析】(1)解:在ABC ? 中,根据正弦定理,A BC C AB sin sin = ,于是 522sin sin ===BC A BC C AB (2)解:在ABC ? 中,根据余弦定理,得AC AB BC AC AB A ?-+= 2cos 2 22 于是 A A 2 cos 1sin -==55 , 从而 53sin cos 2cos ,54cos sin 22sin 22=-== =A A A A A A 102 4 sin 2cos 4 cos 2sin )4 2sin(= -=- π π π A A A 23、【解析】由sinC=23sinB 结合正弦定理得:23c b =,所以由于余弦定理得: 222cos 2b c a A bc +-==222(3)cos 2b c b bc A bc +-+== 232c bc bc -= 2(23)323223b b b b b -?=?3 2,所以A=30°,选A 。 解三角形题型分类解析 类型一:正弦定理 1、计算问题: 例1、(2013?北京)在△ ABC 中,a=3, b=5 , sinA=2,贝U sinB= ________ 3 a + b + c = sin A sin B sin C 例2、已知.'ABC中,.A =60 , 例3、在锐角△ ABC中,内角A, B, C的对边分别为a, b, c,且2asinB= 7b. 求角A的大小; 2、三角形形状问题 例3、在ABC中,已知a,b,c分别为角A, B, C的对边, a cos A 1)试确定-ABC形状。 b cosB 2)若—=c°s B,试确定=ABC形状。b cos A 4 )在.ABC中,已知a2 ta nB=b2ta nA,试判断三角形的形状。 5)已知在-ABC中,bsinB=csinC,且sin2 A =sin2 B sin2 C ,试判断三角形的形状。 例4、(2016年上海)已知MBC的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于 __________ 类型二:余弦定理 1、判断三角形形状:锐角、直角、钝角 在厶ABC中, 若a2b2c2,则角C是直角; 若a2b2 ::: c2,则角C是钝角; 若a2b2c2,则角C是锐角. 例1、在厶ABC中,若a=9,bT0,c=12,则厶ABC的形状是______________ , 2、求角或者边 例2、(2016 年天津高考)在△ABC 中,若AB= 13 ,BC=3, Z C =120’ 则AC=. 例3、在△ ABC中,已知三边长a=3 , b=4 , c=—37 ,求三角形的最大内角. 例4、在厶ABC中,已知a=7,b=3,c=5,求最大的角和sinC? 3、余弦公式直接应用 例5、:在也ABC中,若a2=b2+c2+bc ,求角A 例6、:(2013重庆理20)在厶ABC中,内角A B, C的对边分别是a,b,c, 且a2+ b2+、、2 ab= c2. (1)求C 例7、设厶ABC的内角A , B , C所对的边分别为 a , b , c .若(a- c)(a ? b ? c) =ab , 则角C二例8 (2016年北京高考) 在ABC中,a2c^b^ . 2ac (1)求/ B的大小; (2 )求、、.2 cosA - cosC 的最大值. 类型三:正弦、余弦定理基本应用 例1.【2015高考广东,理11】设ABC的内角A , B , C的对边分别为a , b , c ,若a = <::'3 , 1 n sin B = —,C = 一,则b =. 2 6 例 2. (a c) J=1,贝q B等于。 ac 例3.【2015高考天津,理13】在厶ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知 MBC 的面积为3、'15 , b—c =2,cos A =-1,则a 的值为. 4 1 例 4.在厶ABC中,sin(C-A)=1 , sinB= ,求sinA=。 3 例5.【2015高考北京,理12】在厶ABC 中, c=6,则sin2A = sin C解三角形题型总结
高二解三角形综合练习题