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2024届高三数学三角函数与三角形解答题分类精编精析
【题型目录】
题型一:正弦余弦定理基本应用
题型二:解三角形中周长面积问题
题型三:解三角形中三线问题
题型四:解三角形中最值范围问题
题型五:三角函数与解三角形结合
【题型分类精编精析】:
题型一:正弦余弦定理基本应用
1.(安徽省黄山市2024届高中毕业班第二次质量检测)记的内角的对边分别为向量且.
(1)求角的大小;
(2)若的面积为,求.
【解析】:(1)由得
即,化简得
由余弦定理得:,
所以
(2)法1:由题意得,则
由得
因为,所以
所以
法2:由题意得,则
由得,即
所以,,即
所以
法3:由题意得,则
由得
而,所以即
即,所以
2.(湖北省十一校2023-2024学年高三下学期第二次联考)在平面四边形中,,,.
(1)求的值;
(2)若,求的长.
【解析】:(1)在中,由余弦定理可得:,
又,,,所以.
(2)由(1)知,所以,
又,所以,
所以
,
又,所以,
在中,由正弦定理可得:,得到,
所以.
3.(新疆乌鲁木齐地区2024年高三年级第三次质量监测)直线l与锐角的边AB夹角为,l的方向向量为,设,,.
(Ⅰ)计算,并由此证明;
(Ⅱ)根据(Ⅰ)证明,.
【解析】:(Ⅰ)在中,,所以,
因为,所以,
由题意得,
即;
(Ⅱ)因为.
所以当时,,
即,得,当时,,
,化简得.
题型二:解三角形中周长面积问题
1.(湖南省2024届高三“一起考”大联考)在中,内角的对边分别为,且.
(1)证明:是锐角三角形;
(2)若,求的面积.
【解析】:(1)证明:因为,
所以由正弦定理得,整理得.
则,因为,所以,
因为,所以,因为,
所以,所以是锐角三角形.
(2)因为,所以,
所以.
在中,由正弦定理得,即,所以,
所以的面积为.
2.(湖南省常德市2024年高三模拟考试)在中,内角,,的对边分别为,,,且.
(1)求角;
(2)若,,成等差数列,且的面积为,求的周长.
【解析】:(1)由正弦定理,
由余弦定理
又,
(2)由,,成等差数列,①
的面积为,,即②
由(1)③
由①②③解得:
,故的周长为15
题型三:解三角形中三线问题
1.(江西省新余市2023-2024学年高三年级第二次模拟考试)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且的面积.
(1)求角B;
(2)若的平分线交于点D,,,求的长.
【解析】:(1)在中,,而,
即,,
由余弦定理得,所以.
(2)在中,由等面积法得,
即,
即
所以.
2.(2024届辽宁省抚顺市六校协作体高三下学期第三次模拟)
在中,内角的对边分别为.
(1)求;
(2)若为的中线,且,求的面积.
【解析】:(1)由,得,
又,可知,所以,
结合,可得,
所以.
(2)由(1)知,
因为为的中线,,所以,
两边平方得.
又,即,
两式相减,得,
所以.
3.(湘豫名校联考2024年下学期高三第一次模拟考试)在中,角的对边分别为且.
(1)求角;
(2)若的平分线交BC于点,求AD的长.
【解析】:(1)因为,
所以,
即
由正弦定理得,又由余弦定理,可得
因为,所以
(2)在中,由等面积法得,
即,
即
所以
4.(黑龙江省齐齐哈尔市2024届高三下学期三模联考)已知的内角A,B,C的对边分别为的面积为.
(1)求;
(2)若,且的周长为5,设为边BC中点,求AD.
【解析】:(1)依题意,,
所以,
由正弦定理可得,,
由余弦定理,,解得,
因为,所以;
(2)依题意,,
因为,解得,
因为,
所以,
所以.
题型四:解三角形中最值范围问题
1.(江苏省泰州市2024届高三联考)在锐角中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知.
(1)求角A的大小;
(2)若,求面积S的取值范围.
【解析】:(1)因为,
所以,
整理得,
所以,
又,所以.
(2)因为为锐角三角形,
所以,解得,
所以,
由正弦定理可得,
则,
因为,所以,
所以,即面积S的取值范围为.
2.(河北省保定市2024届高三年级联考)在中,角,,的对边分别为,,,若.
(1)求角的大小;
(2)若为上一点,,,求的最小值.
【解析】:(1)依题意,,
由正弦定理得,
,所以,
所以是钝角,所以.
(2),
,所以,
即,
所以,
当且仅当时等号成立.
题型五:三角函数与解三角形结合
1.(2024届河北省承德市部分高中二模)已知函数的最小正周期为.
(1)求在上的单调递增区间;
(2)在锐角三角形中,内角的对边分别为且求的取值范围.
【解析】:(1)
.
因为所以
故.
由
解得
当时
又
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