2025年高考數(shù)學(xué)真題分類匯編專題06 解三角形(全國)(解析版)_第1頁
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文檔簡介

2025年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題06解三角形一、單選題1.(2025·全國二卷·高考真題)在中,,,,則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由余弦定理直接計算求解即可.【詳解】由題意得,又,所以.故選:A二、多選題2.(2025·全國一卷·高考真題)已知的面積為,若,則(

)A. B.C. D.【答案】ABC【分析】對由二倍角公式先可推知A選項正確,方法一分情況比較和的大小,方法二亦可使用正余弦定理討論解決,方法三可結(jié)合射影定理解決,方法四可在法三的基礎(chǔ)上,利用和差化積公式,回避討論過程;,然后利用算出取值,最后利用三角形面積求出三邊長,即可判斷每個選項.【詳解】,由二倍角公式,,整理可得,,A選項正確;由誘導(dǎo)公式,,展開可得,即,下證.方法一:分類討論若,則可知等式成立;若,即,由誘導(dǎo)公式和正弦函數(shù)的單調(diào)性可知,,同理,又,于是,與條件不符,則不成立;若,類似可推導(dǎo)出,則不成立.綜上討論可知,,即.方法二:邊角轉(zhuǎn)化時,由,則,于是,由正弦定理,,由余弦定理可知,,則,若,則,注意到,則,于是(兩者同負(fù)會有兩個鈍角,不成立),于是,結(jié)合,而都是銳角,則,于是,這和相矛盾,故不成立,則方法三:結(jié)合射影定理(方法一改進(jìn))由,結(jié)合正弦定理可得,,由射影定理可得,于是,則,可同方法一種討論的角度,推出,方法四:和差化積(方法一改進(jìn))續(xù)法三:,可知同時為或者異號,即,展開可得,,即,結(jié)合和差化積,,由上述分析,,則,則,則,即,于是,可知.由,由,則,即,則,同理,由上述推導(dǎo),,則,不妨設(shè),則,即,由兩角和差的正弦公式可知,C選項正確由兩角和的正切公式可得,,設(shè),則,由,則,則,于是,B選項正確,由勾股定理可知,,D選項錯誤.故選:ABC三、解答題3.(2025·天津·高考真題)在中,角的對邊分別為.已知,,.(1)求A的值;(2)求c的值;(3)求的值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)由正弦定理化邊為角再化簡可求;(2)由余弦定理,結(jié)合(1)結(jié)論與已知代入可得關(guān)于的方程,求解可得,進(jìn)而求得;(3)利用正弦定理先求,再由二倍角公式分別求,由兩角和的正弦可得.【詳解】(1)已知,由正弦定理,得,顯然,得,由,故;(2)由(1)知,且,,由余弦定理,則,解得(舍去),故;(3)由正弦定理,且,得,且,則為銳角,故,故,且;故.4.(2025·北京·高考真題)在中,.(1)求c的值;(2)再從條件①、條件②、條件③這三個條件中選擇一個作為已知,使得存在,求BC邊上的高.條件①:;條件②:;條件③:的面積為.【答案】(1)6(2)答案見解析【分析】(1)由平方關(guān)系、正弦定理即可求解;(2)若選①,可得都是鈍角,矛盾;若選②,由正弦定理求得,由余弦定理求得,利用等面積法求得高;若選③,首先根據(jù)三角形面積公式求得,再根據(jù)余弦定理可求得,由此可說明三角形存在,且可由等面積法求解.【詳解】(1)因為,所以,由正弦定理有,解得;(2)如圖所示,若存在,則設(shè)其邊上的高為,若選①,,因為,所以,因為,這表明此時三角形有兩個鈍角,而這是不可能的,所以此時三角形不存在,故邊上的高也不存在;若選②,,由有,由正弦定理得,所以,所以由余弦定理得,此時三角形是存在的,且唯一確定,所以,即,所以邊上的高;若選③,的面積是,則,解得,由余弦定理可得可以唯一確定,進(jìn)一步由余弦定理可得也可以唯一確定,即可以唯一確定,這表明此時三角形是存在的,且邊上的高滿足:,即.一、單選題1.(2025·四川廣安·二模)已知的內(nèi)角,,的對邊分別為,,,若,,,則(

)A.2 B. C. D.【答案】B【分析】首先求出,再由正弦定理計算可得.【詳解】因為,,所以,由正弦定理,可得.故選:B2.(2025·山東棗莊·二模)在中,內(nèi)角的對邊分別為,且,則(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題意,利用余弦定理求解.【詳解】由及,得,由余弦定理,得,因為,所以.故選:C3.(2025·河北秦皇島·三模)已知的內(nèi)角所對的邊分別為,若,則(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】首先利用正弦定理將角的正弦關(guān)系轉(zhuǎn)化為邊的關(guān)系,再通過余弦定理建立關(guān)于的等式,從而求解的值.【詳解】因為,所以.根據(jù)正弦定理可得,所以.因為,所以根據(jù)余弦定理,可得:,化簡可得,所以.因為為的邊,,所以.故選:D.4.(2025·河南鶴壁·二模)在中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,,則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】由正弦定理可得,利用三角恒等變換可求得,可求.【詳解】根據(jù)正弦定理,原等式可化為,進(jìn)一步化為,則,所以,又,所以,所以,又因為,.故選:B.5.(2025·江西景德鎮(zhèn)·三模)如圖,圭表是我國古代一種通過測量正午日影長度來推定節(jié)氣的天文儀器,它包括一根直立的標(biāo)竿(稱為“表”)和一把呈南北方向水平固定擺放的與標(biāo)竿垂直的長尺(稱為“圭”).當(dāng)正午太陽照射在表上時,日影便會投影在圭面上,太陽光與圭面成角也就是太陽高度角.圭面上日影長度最長的那一天定為冬至,投影點為冬至線.日影長度最短的那一天定為夏至,投影點為夏至線.已知景德鎮(zhèn)冬至正午太陽高度角為,夏至正午太陽高度角為,表高42厘米,圭面上冬至線與夏至線之間的距離為50厘米,則的值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用正弦定理可求的值.【詳解】如圖,,,∴.又,∴,根據(jù)勾股定理.在中,根據(jù)正弦定理可知,即,解得,故選:C.6.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)已知的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若,且,則的外接圓的面積為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意,由余弦的和差角公式代入計算,可得,然后結(jié)合正弦定理代入計算,即可得到外接圓的半徑,從而得到結(jié)果.【詳解】由,得,所以.又因為,結(jié)合正弦定理(其中為的外接圓的半徑),所以,解得,則的外接圓的面積為.故選:B7.(2025·湖南邵陽·三模)在中,角,,所對的邊分別為,,.已知,,且,則此的面積為(

)A.176 B.88 C.44 D.22【答案】B【分析】根據(jù)已知及正弦定理得、、,再由三角形內(nèi)角的性質(zhì)及和角正弦公式得,根據(jù)正弦定理得,最后應(yīng)用三角形面積公式求面積.【詳解】由,則,易知為銳角,由正弦定理知,而,即,故,所以,故,由,由正弦定理知,可得,故.故選:B8.(2025·安徽蚌埠·三模)我國漢代數(shù)學(xué)家趙爽為了證明勾股定理,創(chuàng)造了“勾股圓方圖”,后人稱其為“趙爽弦圖”.類比“趙爽弦圖”,用3個全等的小三角形拼成了如圖所示的等邊,若,.則(

)A. B. C. D.【答案】A【分析】由題意可得是等邊三角形,設(shè),利用正弦定理可求得,進(jìn)而利用余弦定理可求得的值.【詳解】由知,所以為正三角形,∵,設(shè),則由正弦定理:,即,則在中,即,則,即.故選:A.9.(2025·浙江·三模)在銳角中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若,則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)三角形內(nèi)角和與誘導(dǎo)公式將已知條件轉(zhuǎn)化為邊角的三角函數(shù)關(guān)系,利用正弦定理由邊化角,使用二倍角公式進(jìn)行恒等變換以及利用同角的三角函數(shù)關(guān)系求出的三角函數(shù)值,再利用正弦定理和同角的三角函數(shù)關(guān)系根據(jù)的范圍求出結(jié)果.【詳解】由得,即,即,又,故,故,因為,所以,故,得,,因為,因為,,所以,故,所以,所以,故選D.10.(2025·河北保定·一模)記的內(nèi)角所對的邊分別為,若,則邊上的中線長度的最小值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用正弦定理、三角恒等變換等知識化簡已知條件,求得,結(jié)合余弦定理、向量運算、基本不等式等知識來求得正確答案.【詳解】由,得,所以,即,則由正弦定理得,因為,所以,所以,即,又,所以,因為,所以由余弦定理得,即.由題可得,所以,因為,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,所以,則,所以邊上的中線長度的最小值為.故選:C.二、多選題11.(2025·貴州黔東南·三模)在銳角中,角所對的邊分別為,已知的角平分線交于點D,,則(

)A.B.若,則C.面積的最大值為D.若,則【答案】BCD【分析】根據(jù)正弦定理結(jié)合三角恒等變換計算可判斷A,B,應(yīng)用余弦定理和三角形面積公式計算結(jié)合基本不等式計算可判斷C,應(yīng)用余弦定理結(jié)合面積公式計算可判斷D.【詳解】已知,則且,所以,所以由正弦定理得,所以且,所以,A選項錯誤;若,則,則,B選項正確;由余弦定理得,即,所以,,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,所以面積的最大值為,C選項正確;若,由余弦定理得,所以,又因為的角平分線交于點D,所以,所以,所以,則,D選項正確.故選:BCD.12.(2025·江蘇·三模)定義:一個平面封閉區(qū)域內(nèi)任意兩點之間的距離的最大值稱為該區(qū)域的“直徑”.在中,邊上的高等于,以的各邊為直徑向外分別作三個半圓,記三個半圓圍成的平面區(qū)域為,其“直徑”為,則()A. B.面積的最大值為C.當(dāng)時, D.的最大值為【答案】ABD【分析】由三角形等面積法及余弦定理可判斷A,再由基本不等式得出范圍即可得出面積最大值判斷B,再由題目條件得出三角形為等腰直角三角形,即可求出最大值判斷C,由C中結(jié)論及基本不等式判斷D.【詳解】設(shè)角所對的邊長為由三角形的面積公式可得,所以,由余弦定理,可得,所以,故A正確;由,又,所以,所以,所以,且僅當(dāng)時取等,B正確;設(shè)邊上的中點分別為,在上取一點M,在上取一點,由兩點間線段最短可得,當(dāng)且僅當(dāng)四點共線時取等,所以,又,所以,解得,所以,,所以,故C錯誤;由前可知,,當(dāng)且僅當(dāng)時取等,故D正確.故選:ABD13.(2024·江蘇宿遷·三模)在中,角所對的邊分別為.若,且邊上的中線長為,則(

)A. B.的取值范圍為C.面積的最大值為 D.周長的最大值為【答案】AB【分析】對A,將條件利用三角恒等變換結(jié)合正弦定理化簡求得角;對B,利用向量,運算結(jié)合基本不等式求解;對C,由B選項結(jié)合三角形面積公式求解;對D,由題可得,令,由,得,解得,所以三角形周長,利用導(dǎo)數(shù)求解判斷.【詳解】對于A,由,所以,所以,由正弦定理可得,因為,,可得,化簡得,又,.故A正確;對于B,設(shè),,,根據(jù)題意,,,,化簡得,則,,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立,又,,,,即,故B正確;

對于C,由B,可得,故C錯誤;對于D,由前面選項,可得,且,,,即,令,由,得,解得,所以三角形周長,則,令,解得,又,所以在上單調(diào)遞減,所以,故D錯誤.故選:AB.三、填空題14.(2025·上海黃浦·三模)三角高程測量法是珠峰高程測量方法之一.如圖是三角高程測量法的一個示意圖,現(xiàn)有A、B、C三點,且A、B、C在同一水平面上的投影、、滿足,.由C點測得B點的仰角為,與的差為100;由B點測得A點的仰角為,則A、C兩點到水平面的高度差約為.(精確到1)【答案】373【分析】過C作,過B作,進(jìn)而,易知,在中,求得,進(jìn)而,在中,用正弦定理即可求得的長,進(jìn)而可知的長.【詳解】如圖,過C作,過B作,故,由題易知為等腰直角三角形,所以.所以.因為,所以.在中,由正弦定理得,,而,所以,所以.故答案為:373.15.(2025·寧夏銀川·三模)在△ABC中,,,點D,E是BC邊上的兩點,點D在B,E之間,,則的值為.【答案】/0.6【分析】根據(jù),再運用三角形面積公式可求的值.【詳解】,即,所以,故答案為:.16.(2025·浙江紹興·三模)已知平行四邊形ABCD滿足,則.【答案】【分析】根據(jù)四邊形為平行四邊形結(jié)合余弦定理計算,再應(yīng)用同角三角函數(shù)關(guān)系求解.【詳解】因為平行四邊形ABCD滿足,又因為,所以,所以,所以,則.故答案為:.17.(2025·山東·三模)在圓內(nèi)接四邊形中,,,則;若,剛的面積的最大值為.【答案】.【分析】空1利用正弦定理在中建立邊與角的關(guān)系,通過已知條件求解角的大小.空2根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì),,將的面積表示出來,再結(jié)合余弦定理和基本不等式進(jìn)行求解.【詳解】在中,已知,設(shè),則.由正弦定理(這里a,b,c為三角形的三邊,A,B,C為三角形的三個內(nèi)角),在中有.設(shè),則,即.再根據(jù)正弦定理,,.所以,將代入可得:,化簡得.即,展開.則,即.移項可得,所以.因為,所以,即.因為四邊形ABCD是圓內(nèi)接四邊形,所以.設(shè),,則,且.由,,若設(shè),則,.根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的性質(zhì)和正弦定理,.已知.的面積.由余弦定理在和中:在中,.在中,.又因為,.由,可得.根據(jù)正弦定理,設(shè),,則.因為,,所以.由正弦定理,可得.,利用余弦定理,,,即.根據(jù)基本不等式,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.,因為,所以.故答案為:;.四、解答題18.(2025·湖北黃石·二模)在中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且.(1)求的大小.(2)如圖所示,為△ABC外一點,,,,求角D.【答案】(1)(2).【分析】(1)首先由正弦定理邊化角,再根據(jù)三角恒等變換化簡等式,即可求解;(2)根據(jù)幾何關(guān)系,在和中,根據(jù)正弦定理表示,利用等量關(guān)系,即可求解.【詳解】(1),在△ABC中,由正弦定理得,,由三角形內(nèi)角和為可得,,即,,,,即,又,,即,.(2)設(shè),令,,在中,由正弦定理得,,,.在中,由正弦定理得,,,,,,解得.19.(2025·北京大興·三模)在中,內(nèi)角,,所對的邊分別為,,,角的角平分線交于點,且.(1)求;(2)若,且的面積為,角的角平分線為,求的長.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)正弦定理進(jìn)行邊角互化,再根據(jù)二倍角公式化簡可得解;(2)根據(jù)三角形面積可得,再根據(jù)等面積法可得角分線長度.【詳解】(1)由已知,又由正弦定理可得,又,所以,則,又,即,又,,即,則,所以,;(2)由已知,所以,因為為角的角分線,故,所以,即,解得.20.(2025·北京海淀·三模)在中,已知.(1)求;(2)若,再從條件①、條件②、條件③這三個條件中選擇一個作為已知,使存在且唯一確定,求邊上中線的長.條件①:;條件②:;條件③:的面積為.注:如果選擇的條件不符合要求,第(2)問得0分;如果選擇多個符合要求的條件分別解答,按第一個解答計分.【答案】(1);(2)所選條件見解析,.【分析】(1)法一:由正弦定理及已知可得,再由三角形內(nèi)角的性質(zhì)、誘導(dǎo)公式、和角正弦公式并整理得,進(jìn)而求角的大??;法二:由余弦邊角關(guān)系及已知得,再由余弦定理求角的大?。唬?)根據(jù)所選條件,綜合運用正余弦定理、三角形面積公式求邊上中線的長.【詳解】(1)法一:由正弦定理及,得,因為,所以,整理得.因為,所以,所以,又,所以.法二:由余弦定理,,代入得:.整理得:,所以,又,所以.(2)選條件①:取的中點,連接,由正弦定理及,得,因為,所以,,所以,在中,由余弦定理知,,所以,即邊上中線的長為.選條件③:取的中點,連接,由正弦定理及,得,因為的面積為,所以,即,又,所以,,所以,在中,由余弦定理知,,所以,即邊上中線的長為.選條件②:由,知,在中,由余弦定理知,,若,則,該等式恒成立,即不唯一,不符合題意.21.(2025·江蘇南通·三模)在銳角中,內(nèi)角、、的對邊分別為、、,面積為,滿足.(1)求證:;(2)求的取值范圍.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)由三角形的面積公式、余弦定理、正弦定理以及兩角和、差的正弦公式得出,結(jié)合正弦函數(shù)的單調(diào)性可證得結(jié)論成立;(2)利用正弦定理結(jié)合三角恒等變換化簡得出,根據(jù)為銳角三角形求出角的取值范圍,即可得出的取值范圍,然后利用二次函數(shù)的基本性質(zhì)可求得的取值范圍.【詳解】(1)由得,即,由余弦定理得:,即,化簡得:,由正弦定理有:,即,化簡得:,因為,,所以,因為正弦函數(shù)在上單調(diào)遞增,故,即.(2)由正弦定理得,因為為銳角三角形,則,解得,則,令,則目標(biāo)式為,其中,所以函數(shù)在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,則,因為,,故,故當(dāng)時,.因此,的取值范圍是.22.(2025·湖北黃岡·三模)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為,若,且.(1)若,求;(2)求△ABC面積的最大值.【答案】(1)(2)【分析】(1)應(yīng)用二倍角正弦公式計算求解;(2)應(yīng)用已知條件化簡再結(jié)合面積公式及基本不等式計算求解.【詳解】(1)若,則,所以,所以,即,因為,所以.則,解得;(2),

有,故

有,即,

.

當(dāng)且僅當(dāng)時等號成立.所以面積的最大值為.23.(2025·湖南長沙·三模)記的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c.已知的面積為.(1)求.(2)若為BC上一點,滿足,且為鈍角,求的面積.【答案】(1)(2).【分析】(1)由三角形的面積公式及題意可得的值,再由角的范圍,可得角的大??;(2)由余弦定理可得的值,再由正弦定理可得,再求出的值,在中,由正弦定理可得的值,于是可得,根據(jù)角度關(guān)系可得,進(jìn)而可得的值,再求出的面積即可.【詳解】(1)由題知,所以,由正弦定理得,所以,因為,所以.(2)中,由余弦定理得,所以.由正弦定理得,所以,因為為銳角,所以,中,由正弦定理得,所以,所以,即,因為,所以,則,所以,,所以的面積為.24.(2025·河北張家口·三模)在中,內(nèi)角,,的對邊分別為,,,已知.(1)求;(2)若的外接圓面積為,且,,求的長.【答案】(1)(2)【分析】(1)由三角形的性質(zhì)及同角三角函數(shù)基本關(guān)系將條件化為,然后利用正弦定理進(jìn)行邊角互化,結(jié)合余弦定理可得解;(2)由正弦定理可得,由余弦定理及得,利用及向量的線性運算得,結(jié)合數(shù)量積的運算律,利用向量模的運算公式求解即可.【詳解】(1)因為,所以,所以,所以

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