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专题3.1 解三角形(常规型)
1.“正弦定理”与“余弦定理”的选用策略:
在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息.
(1)如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;
(2)如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;
(3)以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.
2.“边化角”或“角化边”的变换策略:
(1)若式子中含有正弦的齐次式,优先考虑正弦定理“角化边”;
(2)若式子中含有、、的齐次式,优先考虑正弦定理“边化角”;
(3)若式子中含有余弦的齐次式,优先考虑余弦定理“角化边”;
(4)代数式变形或者三角恒等变换前置;
(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理求解;
(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到三角形的内角和定理.
3.三角形面积的最值问题的解题策略:
(1)找到边之间的关系,利用基本不等式求最值,
(2)利用正弦定理,转化为关于某个角的函数,利用函数思想求最值.
【预测题1】在中,内角,,所对的边分别为,,,且满足
.
(1)求;
(2)若,的外接圆半径为,求的边上的高.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用正弦定理将条件转化为边的关系,再结合余弦定理可得角;
(2)由正弦定理求出,利用余弦定理和三角形面积公式可得的边上的高.
【解析】(1)由,得,
由正弦定理,得 ,整理,得,
所以,又,所以.
(2)的外接圆半径为,
由正弦定理有 :即,
由余弦定理得,所以,
所以的面积,
所以.
【预测题2】在斜三角形中,角,,的对边分别为,,,且.
(1)若的面积为,且满足,求角的大小;
(2)证明:.
【答案】(1);(2)证明见解析.
【分析】(1)根据三角形面积公式以及求解出的表示,再根据已知的的表示可求的值,则角可求;(2)根据以及正弦定理可得,根据将表示为的形式,结合诱导公式以及两角和的正弦公式进行化简,从而可完成证明.
【解析】由,,得,
又,,.
,.
由及正弦定理得,
.
,
,
,
.
【名师点睛】利用正弦定理进行边角互化时需要注意:
(1)合理选择边化角或角化边;
(2)隐含条件的使用:;
(3)三角函数公式或三角恒等变换公式的运用.
【预测题3】的内角、、的对边分别为、、,
.
(1)求;
(2)若,求面积的最大值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用正弦定理将边转化为角,代入计算可得角;(2)已知边和角,余弦定理求的最大值,代入三角形面积公式可求出面积的最大值.
【解析】(1),
.
,即.
,..
,.
(2)由(1)知,
又,,.
,,解得.
.
当时,由得,.
面积的最大值为.
【名师点睛】(1)解三角形的问题常用正弦定理进行边角互化;
(2)求三角形的面积问题一般情况下用已知角的面积公式求面积,余弦定理或正弦定理求范围均可.
【预测题4】在中,,,分别是角,,的对边,且,,.
(1)求的大小;
(2)若,,求的面积.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由向量垂直可得,从而可求得答案.
(2)由正弦定理结合条件可得,再由余弦定理可得出,从而可得面积.
【解析】(1)由,则,
即
,
,又,;
(2),
,,
,即,
.
又,
即,所以,
.
【预测题5】已知等腰中,角,,的对边分别为,,,,是的中点.
(1)若,,,求的面积;
(2)若的面积等于,求的最小值.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用和三角恒等变换,求得,再利用三角形的面积公式即可求解;(2)利用三角形的面积公式建立与的关系,再利用余弦定理表示出,最后利用辅助角公式即可求解.
【解析】(1)在中,.
由,,
得,,
所以
.
因为,所以三角形的面积
;
(2),
所以,所以,
在中,由余弦定理得
,
即,其中.
又,即,
解得,所以的最小值为.
【名师点睛】本题考查余弦定理及三角形的面积公式、三角恒等变换,考查运算求解能力,考查数学运算核心素养.
【预测题6】在中,三个内角为A,B,C且满足
.
(1)如果,求的值;
(2)求的最小值,
【答案】(1);(2)
【分析】(1)先对已知条件进行化简得到,代入条件,即可求出的值;(2)由(1)得到,根据正弦定理可得到,再由余弦定理结合基本不等式可得到,即可求出的最小值.
【解析】(1)由题意,
,
所以,
所以,
所以.
因为,所以.
(2)设三角形的三边长分别为,,,
由(1)得,根据正弦定理,可得.
因为,
当且仅当时,等号成立,
所以的最小值为.
【名师点睛】本题考查正、余弦定理的应用,解题的关键是根据题中等式关系,求得.本题中根据题中等式关系,利用切化弦,并结合两角和的正弦公式,可求得.考查学生的逻辑推理能力与计算能力
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