2021年高考数学真题和模拟题分类汇编专题07解三角形含解析.docx
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1、专题07 解三角形一、选择题部分1.(2021河南开封三模理T10)如图,A,B,C是半径为1的圆周上的点,且,则图中阴影区域的面积为()ABCD【答案】A【解析】取圆心为O,连结OA,OB,OC,BC,因为,所以BOC,则OBCOCB,所以BC2BOcos,在ABC中,由余弦定理可得(AC+AB)23ACAB,因为,所以,解得ACAB1,所以,扇形OBC的面积为,所以图中阴影区域的面积为SABC+S扇形OBCSOBC+2.(2021四川内江三模理T5)在ABC中,AC3,AB2()ABCD【答案】B【解析】AC3,AB8,由余弦定理可得:cosA,可得sinA,设AB边上的高为h,则ABh,
2、2h3.(2021宁夏中卫三模理T 11)设锐角ABC的三内角A,B,C所对边的边分别为a,b,c,且a2,B2A,则b的取值范围为()ABCD(0,4)【答案】A【解析】在锐角三角形中,02A,即0A,且B+A3A,则3A,即A,综上A,则cosA,a2,B2A,由正弦定理得,得b4cosA,cosA,24cosA2,即2b2,则b的取值范围是(2,2)4.(2021河南郑州二模文T6)在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,如果a、b、c成等差数列,B30,ABC的面积为,则b等于()ABCD【答案】A【解析】由余弦定理得b2a2+c22accosB(a+c)22ac2accosB
3、,又SABCacsinBac,ac6,a、b、c成等差数列,a+c2b,将代入得b24b2126,化简整理得b24+2,解得b1+二、填空题部分5.(2021上海嘉定三模T7)在ABC中,AB2,AC3,且ABC的面积为,则BAC【答案】30或150【解析】ABC中,AB2,AC3,且ABC的面积为,ABACsinBAC,即23sinBAC,整理得:sinBAC,则BAC30或1506.(2021高考全国乙卷文T15) 记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为,则_【答案】【解析】由题意,所以,所以,解得(负值舍去).故答案为.7.(2021浙江卷T11) 我国古代数学家赵爽用弦图给出
4、了勾股定理的证明.弦图是由四个全等的直角三角形和中间的一个小正方形拼成的一个大正方形(如图所示).若直角三角形直角边的长分别是3,4,记大正方形的面积为,小正方形的面积为,则_.【答案】25【解析】由题意可得,大正方形的边长为:,则其面积为:,小正方形的面积:,从而.故答案为25.8.(2021浙江卷T14) 在中,M是的中点,则_,_.【答案】(1). ; (2). 【解析】由题意作出图形,如图,在中,由余弦定理得,即,解得(负值舍去),所以,在中,由余弦定理得,所以;在中,由余弦定理得.故答案为:;.9.(2021河南开封三模文T15)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且
5、ABC的外接圆半径为1,则ABC的面积为【答案】【解析】由正弦定理及外接圆公式可得,其中R为ABC的外接圆半径,则a2RsinA2,由余弦定理可得,b2+c22bccosAa2,则,bc1,则ABC的面积为10.(2021浙江杭州二模理T13)设a,b,c分别为ABC的内角A,B,C的对边,若a1,则C,ABC的面积【答案】C,【解析】因为,整理得a2+b2c2ab,由余弦定理得cosC,因为C为三角形内角,所以C;由a2+b2c2ab且a1,c得b2b60,解得b3或b2(舍),所以,ABC的面积S11.(2021河南郑州二模文T16)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,a1,A
6、,若b+c有最大值,则实数的取值范围是【答案】(,)【解析】因为a1,A,由正弦定理得:,所以b+c(sinB+sinC)sinB+sin(B)sinB+(cosBsinB)(1)sinB+cosBsin(B+),其中tan,由B(0,),b+c存在最大值,即B+有解,即(,),可得10,解得,又1,解得,则实数的取值范围是(,)12.(2021新疆乌鲁木齐二模文T16)在ABC中,tanB2tanC,则的取值范围为【答案】(1,2)【解析】如图,在ABC中,设tanC,则tanB,x(0,+),可得,令f(x)4,x(0,+),因为f(x)0,所以f(x)在(0,+)上单调递增,所以f(x)
7、(1,4),则(1,2)13.(2021山西调研二模文T16)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2sinC=a2+b2+1+2aba+b,则ABC面积的最大值为_ .【答案】18【解析】2sinC=a2+b2+1+2aba+b=(a+b)2+1a+b=a+b+1a+b2,所以sinC1,当且仅当a+b=1a+b,即a+b=1时取等号,所以sinC=1,即C=2,a+b=1,所以1=(a+b)2=a2+b2+2ab4ab,当且仅当a=b时取等号,所以ab14,则ABC面积S=12ab18,即面积的最大值18.故答案为:18.由已知结合基本不等式可求sinC的范围,结合正弦函数的有界
8、性可求sinC,进而可求C,然后结合基本不等式可求ab的范围,再由三角形面积公式可求本题主要考查了基本不等式在最值求解中的应用,还考查了三角形面积公式,属于中档题三、解答题部分14.(2021新高考全国卷T19)记是内角,的对边分别为,.已知,点在边上,.(1)证明:;(2)若,求.【解析】(1)由题设,由正弦定理知:,即,又,得证.(2)由题意知:,同理,整理得,又,整理得,解得或,由余弦定理知:,当时,不合题意;当时,;综上,.15.(2021江苏盐城三模T17)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点D满足3与(1)若bc,求A的值;(2)求B的最大值【考点】解三角形与平面向
9、量综合应用【解析】(1)因为0,所以()0,即()0,2分所以bccosAb20,因为bc,所以cosA,4分因为0A,所以A5分(2)因为()bccosAb20,所以b2c2a2b20,即2b2c2a20,6分cosB,8分因为0B,所以B的最大值为10分16.(2021河南郑州三模理T17)如图,在ABC中,AB9,cosB,点D在BC边上,AD7,ADB为锐角()求BD;()若BADDAC,求sinC的值及CD的长【解析】(1)ABD中,由余弦定理得AD2AB2+BD22ABBDcosB,所以4981+BD22,解得BD8或BD4,当BD4时,cosADB,此时ADB,不符合题意,舍去,
10、当BD8时,cosADB,此时ADB,符合题意,(2)BAD中,cosBAD,所以sinBAD,又sinADB,所以sinCsin(ADBCAD)sin(ADBBAD),ACD中,由正弦定理得,所以CD17.(2021河南焦作三模理T17)在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bsinC+asinAbsinB+csinC()求A;()设D是线段BC的中点,若c2,AD,求a【解析】(I)因为bsinC+asinAbsinB+csinC,由正弦定理得bcb2+c2a2,由余弦定理得cosA,由A为三角形内角得A(II)因为D为BC的中点,所以(),则(+2),因为c2,AD,所以
11、13(4+b2),整理得b2+2b480,解得b6,b8(舍),由余弦定理得a236+426228,故a218.(2021河北张家口三模T18)在四边形ABCD中,ABCD,AB1,BD2,且sinDBCsinDCB(1)求AD的长;(2)求ABC的面积【解析】(1)因为在四边形ABCD中,ABCD在DBC中,由sinDBCsinDCB及正弦定理可得BDCD2设ADx在ABD和ACD中,由及余弦定理,得,所以5(x2+16)(x2+45)解得,即(2)在ACD中,得AD8+CD2AC2,所以ADCD,所以所以ABC的面积为19.(2021山东聊城三模T17.)在ABC中,角A,B,C的对边分别
12、为a,b,c,且10sin2A+C2=7-cos2B,(1)求角B的大小;(2)已知点D满足BD=14BC,且ABBD,若SABD=334,AD=7,求AC【解析】(1)解:A,B,C是三角形ABC的内角,则sinA+C2=cosB2,又10sin2A+C2=7-cos2B,10cos2B2=7-cos2B,即5+5cosB=7-(2cos2B-1),整理得2cos2B+5cosB-3=0,cosB=12或cosB=-3(舍),又0BBD,BD=1,BA=3,BC=4,由余弦定理有AC2=BA2+BC2-2BCBAcosB=13,AC=13【考点】二倍角的余弦公式,诱导公式,余弦定理【解析】【
13、分析】(1)根据三角函数诱导公式和余弦倍角公式已知可化为2cos2B+5cosB-3=0解该方程可求得B。(2)由三角形面积公式得BDBA=3,再由余弦定理即可求得。20.(2021重庆名校联盟三模T17)在b2+aca2+c2,acosBbsinA,sinB+cosB2,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解决该问题已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,_,A,b(1)求角B;(2)求ABC的面积【解析】(1)若选b2+aca2+c2,由余弦定理可得,cosB,故B,若选acosBbsinA,由正弦定理可得,sinAcosBbsinBinA,因为sinA0,所以sinBc
14、osB,即tanB,因为B为三角形的内角,故B,由sinB+cosB2可得2sin(B+)2,所以sin(B+)1,因为B为三角形的内角,故B;(2)由正弦定理可得,所以a,所以SABC21.(2021安徽蚌埠三模文T17)已知ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,a2+c2a2sin2B+2accosB(1)求sinA;(2)若角A为锐角,且ABC的面积为,求a的最小值【解析】(1)由a2+c2a2sin2B+2accosB得,即sin2B,因为A,B为三角形内角,sinB0,所以sinA;(2)因为角A为锐角,由(1)可得A,因为ABC的面积S,所以bc4,由余弦定理得a2b2+c
15、2bc2bcbc4,所以a2,即a的最小值为2,当且仅当bc2时取等号22.(2021上海嘉定三模T18)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,且2cos2cosBsin(AB)sinB+cos(A+C)(1)求cosA的值;(2)若a4,b5,求B和c【解析】(1)由,得,即,可得,即(2)由,得,根据正弦定理,得由题意ab,则AB,故再由余弦定理a2b2+c22bccosA,得,解之得c1(c7舍去)23.(2021贵州毕节三模文T17)已知函数,在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且f(C)1()求C;()点D为AB边中点,且给出以下条件:a2;从中仅选取一个条件,
16、求b的值【解析】(),0C,()若选a2,解得b4或b6(舍去),b4;若选c2,(cb),由c2b2+a22abcosC,得:12a2+b2ab,由(1)得,所以a2+b220,ab8,解得:或,由cb,得b424.(2021辽宁朝阳三模T17)ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c已知a,b2(1)若A,求cos2B;(2)若c3,求ABC的面积【解析】(1)由正弦定理知,sinB,cos2B12sin2B12(2)由余弦定理知,cosC,C(0,),sinC,ABC的面积SabsinC225.(2021河南济源平顶山许昌三模文T17)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c
17、,且asinB2bcos2(1)求角A的大小;(2)若BC边上的中线AD4,求三角形ABC面积的最大值【解析】(1)因为asinB2bcos2b(1cosA),所以,因为sinB0,所以,所以2sin(A+)1,所以sin(A+),由A为三角形内角可得,A,(2)由题意,所以|8,所以64b2+c2bcbc,当且仅当bc8时取等号,所以bc的最大值64,此时三角形ABC面积的最大值1626.(2021四川泸州三模理T18)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin(A+B)+2cos2()求角C的大小;()若a1,c,(0),且ACD的面积为2,求的值【解析】()因为sin(A+
18、B)+2cos2,所以sinC(2cos21),即sinCcosC,即tanC,因为C(0,),所以C()在ABC中,因为a1,c,C,由余弦定理可得b2b120,解得b4,或3(舍去),因为SABC41sinSADC2,所以点D在BC延长线上,在ACD中,AC4,ACD,则SACDACCDsinACD2,所以CD2,即BDBC+CD3,所以327.(2021江苏常数三模T17)已知ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足,cos2AcosA(1)求ABC接圆的半径大小;(2)若,求ABC的面积【解析】(1)因为bcosA,所以acosB+bcosAac,由正弦定理得sinAco
19、sB+sinBcosAacsinC,即sin(A+B)sinCasinC,因为sinC0,所以a因为cos2A2cos2A1cosA,解得cosA或cosA1(舍),由A为三角形内角得A,由正弦定理得2R,所以R;(2)因为a,A,由余弦定理得a2b2+c22bccosAb2+c2+bc,所以7(b+c)2bc8bc,所以bc1,ABC的面积S28.(2021上海浦东新区三模T18)已知函数f(x)Asin(x+)(0,0)的部分图象如图所示(1)求函数f(x)的解析式;(2)在ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若f()2,a2,求ABC周长的取值范围【解析】(1)根据函数的图象,
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