微专题3 解三角形(课件 学案 练习)2026届高中数学二轮专题复习

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名称 微专题3 解三角形(课件 学案 练习)2026届高中数学二轮专题复习
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资源类型 教案
版本资源 通用版
科目 数学
更新时间 2025-12-28 21:48:16

文档简介

微专题3 解三角形
1.正弦定理
在△ABC中,===2R(R为△ABC的外接圆半径).
变形:a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C,sin A=,sin B=,sin C=,a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C等.
2.余弦定理
在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A.
变形:b2+c2-a2=2bc cos A,
cos A=.
3.三角形的面积公式
S=ab sin C=ac sin B=bc sin A.
微点一 正、余弦定理解三角形——
 教材·研析
例1 (人教A版必修第二册P54·22题)已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,且a cos C+a sin C-b-c=0.
(1)求A;
(2)若a=2,且△ABC的面积为,求b,c.
正、余弦定理的命题及解法
(1)设问方式:第一问一般为求角,常利用正、余弦定理实施“边角互化”,多与三角形的内角和定理、两角和与差的正、余弦公式、二倍角公式等相结合;第二问一般与长度、周长、面积等有关.
(2)解题关键:通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理,将边化为角或将角化为边,结合三角形面积公式,建立关系式求解,有时也可以用等面积法或几何法解决.
 真题·链接
真题1 (2024·新课标Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
真题2 (2024·新课标Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,b sin C=c sin 2B,求△ABC的周长.
 创新·变式
变式1 记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B.
(1)若A=,求B;
(2)若△ABC的面积为3,c=6,且tan B>,求a.
变式2 记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A=(1-cos A).
(1)求A;
(2)若a=2,a2+b2-c2≥ab,求△ABC的周长的取值范围.
微点二 最值、范围问题
例2 已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a cos (B-C)+a cos A-2c sin B cos A=0.
(1)求A;
(2)若△ABC外接圆的直径为2,求2c-b的取值范围.
训练1 (2025·银川模拟)在①2c sin B cos A=b(sin A cos B+cos A sin B);②sin2B+sin2C+cos2A-1=sin(A+B)sin (A+C);③=sin A这三个条件中任选一个补充在下面的横线中,并解答问题.
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足______________.
(1)求A;
(2)若△ABC的面积为16,D为AC的中点,求BD的最小值.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
微点三 解三角形中的情境问题
例3 (2025·上海黄浦模拟)三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B,C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影A′,B′,C′满足∠A′C′B′=45°,∠A′B′C′=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB′与CC′的差为100;由B点测得A点的仰角为45°,则A,C两点到水平面的高度差约为________.(精确到1)
[听课记录]____________________________________________________________
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解三角形的实际应用问题的步骤
(1)分析:明确已知与所求,画出示意图.
(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与求解量集中在有关的三角形中,建立解三角形问题的数学模型.
(3)求解:解三角形,求得数学模型的解.
(4)检验:检验求出的解是否具有实际意义.训练2 如图是隋唐天坛,古叫圜丘,它位于唐长安城明德门遗址东约950米,即今西安市雁塔区陕西师范大学以南.某数学兴趣小组为了测得天坛的直径,在天坛外围测得AB=60米,BC=60米,CD=40米,∠ABC=60°,∠BCD=120°,据此可以估计天坛的最下面一层的直径AD大约为(结果精确到1米.参考数据:≈1.414,≈1.732,≈2.236,≈2.646) (  )
A.53米 B.55米 C.57米 D.60米
1.(2022·新课标Ⅰ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=.
(1)若C=,求B;
(2)求的最小值.
2.(2022·新课标Ⅱ卷)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3.已知S1-S2+S3=,sin B=.
(1)求△ABC的面积;
(2)若sin A sin C=,求b.
微专题3 解三角形
例1 解 (1)由题意及正弦定理得sin A cos C+sin A sin C-sin B-sin C=0.又sin B=sin [π-(A+C)]=sin A cos C+cos A sin C,所以(sin A-cos A)sin C=sin C,由于C∈(0,π),所以sin C≠0,所以2sin =1,即sin =,又A∈(0,π),A-∈,所以A-=,故A=.
(2)解法一:由(1)知A=,又a=2,由余弦定理得b2+c2-bc=4 ①.由S=得bc sin =,即bc=4 ②,由①②解得b=c=2(负值已舍去).
解法二:由(1)知A=,又a=2,由余弦定理得b2+c2-bc=4 ①,由海伦—秦九韶公式与S=得[b2c2-()2]=3 ②,由①②解得b=c=2(负值已舍去).
真题1 解 (1)由余弦定理得cos C==,又0(2)由(1)得A=π-B-C=,由正弦定理=,得=,所以a=c.所以△ABC的面积S=ac sin B=c2×=3+,解得c=2.
真题2 解 (1)解法一(常规方法:辅助角公式):由sin A+cos A=2可得sin A+cos A=1,即sin =1,由A∈(0,π)得A+∈,故A+=,即A=.
解法二(常规方法:同角三角函数的基本关系):由sin A+cos A=2,sin2A+cos2A=1,消去sinA得到4cos2A-4cosA+3=0 (2cos A-)2=0,解得cos A=,又A∈(0,π),故A=.
解法三(利用极值点求解):设f(x)=sin x+cos x(0解法四(利用向量的数量积公式求解):设a=(1,),b=(sin A,cos A),由题意,得a·b=sin A+cos A=2,根据向量的数量积公式,得a·b=|a||b|cos 〈a,b〉=2cos 〈a,b〉,则2cos 〈a,b〉=2 cos 〈a,b〉=1,此时〈a,b〉=0,即a,b同向共线,根据向量共线条件,1·cos A=·sin A tan A=,又A∈(0,π),故A=.
(2)由题设条件和正弦定理得b sin C=c sin 2B sin B sin C=2sin C sin B cos B,又B,C∈(0,π),则sin B sin C≠0,进而cos B=,得到B=,于是C=π-A-B=,sin C=sin (π-A-B)=sin (A+B)=sin A cos B+sin B cos A=,由正弦定理可得,==,即==,解得b=2,c=+,故△ABC的周长为2++3.
变式1 解 因为A,B,C是△ABC的内角,所以由sin C=cos B,知B为锐角且C=+B或C=-B.
(1)因为A=,所以C=-B,于是+B=-B(-B=-B不成立,舍去),即B=.
(2)①当C=+B时,sin C=sin =cos B且A=π-B-C=-2B,所以sin A=cos 2B.由正弦定理得==,所以a=,b=.因为△ABC的面积为3,于是ab sin C=···cos B=3,即6cos 2B tan B=,即2··tanB=1,即2··tanB=1,整理得2tan3B+tan2B-2tanB+1=0,于是(tan B-1)(2tan2B+tanB-1)=0.因为tan B>,所以tan B=,所以B=,于是a==2.
②当C=-B时,sin C=sin =cos B且A=π-B-C=,由正弦定理得==,所以a=,b=.因为△ABC的面积为3,于是ab sin C=···cos B=3,即2tan B=1,于是tan B=<,不符合题意.综上可知,a=2.
变式2 解 (1)由sin A=(1-cos A)变形可得sin =,因为A∈(0,π),所以A+=,即A=.
(2)因为A=,所以B+C=,即B=-C.由a2+b2-c2≥ab结合余弦定理可得a2+b2-(a2+b2-2ab cos C)≥ab,则cos C≥,因为C是△ABC的内角,所以0例2 解 (1)由A+B+C=π可得,A=π-(B+C),所以cos A=-cos (B+C),所以a cos (B-C)-a cos (B+C)=2c sin B cos A,a cos B cos C+a sin B sin C-a cos B cos C+a sin B sin C=2c sin B cos A,a sin B sin C=c sin B cos A,由正弦定理可得sin A sin B sin C=sin C sin B cos A,因为sin C>0,sin B>0,所以sin A=cos A,所以tan A=,因为A∈(0,π),所以A=.
(2)由正弦定理可得===2R=2,所以b=2sin B,c=2sin C,故2c-b=4sin C-2sin B=2(2sin C-sin B),又A+B+C=π,所以B=-C,C∈,所以2c-b=2=2(sin C-cos C)=6sin ,又C∈,所以C-∈,所以2c-b=6sin ∈(-3,6),所以2c-b的取值范围为(-3,6).
训练1 解 (1)若选择①:2c sin B cos A=b(sin A cos B+cos A sin B),由正弦定理可得2sin C sin B cos A=sin B sin (A+B)=sin B sin C,又C∈(0,π),B∈(0,π),故sin C≠0,sin B≠0,所以cos A=,又A∈(0,π),故A=.
若选择②:sin2B+sin2C+cos2A-1=sin(A+B)sin (A+C),则sin2B+sin2C-sin2A=sinC sin B,由正弦定理可得b2+c2-a2=bc,故cos A==,又A∈(0,π),故A=.
若选择③:=sin A,由正弦定理可得=sin A,再由余弦定理得cos A=sin A,即tan A=,因为A∈(0,π),所以A=.
(2)S△ABC=cb sin A=16,又A=,所以cb=64,在△BAD中,由余弦定理得BD2=BA2+AD2-2·BA·AD·cos A=c2+-2c··cos =c2+-cb≥2-cb=cb=32,当且仅当c==4时取等号,所以BD的最小值为4.
例3 373 解析 如图,过C作CH⊥BB′,过B作BD⊥AA′,
故AA′-CC′=AA′-(BB′-BH)=AA′-BB′+100=AD+100,由题易知△ADB为等腰直角三角形,所以AD=DB.所以AA′-CC′=AD+100=DB+100=A′B′+100.因为∠BCH=15°,所以CH=C′B′=.在△A′C′B′中,由正弦定理得,===,而sin 15°=sin (45°-30°)=×-×=,所以A′B′==100(+1)≈273,所以AA′-CC′=A′B′+100≈373.
训练2 A 解析 
如图,连接AC,在△ABC中,AB=BC=60,∠ABC=60°,则△ABC是等边三角形,AC=60,∠ACB=60°,由∠BCD=120°,得∠ACD=60°,而CD=40,在△ACD中,由余弦定理得AD===20≈53(米).
真题巧用·明技法
1.解 (1)因为=,所以==,所以cos A cos B=sin B+sin A sin B,所以cos (A+B)=sin B,所以sin B=-cos C=-cos =.因为B∈,所以B=.
(2)由(1)得cos (A+B)=sin B,所以sin =sin B,且02.解 (1)S1=×a2=a2,S2=b2,S3=c2,由S1-S2+S3=,得(a2-b2+c2)=,即a2-b2+c2=2,由余弦定理得a2+c2-b2=2ac cosB,所以ac cos B=1,且cos B>0.因为sin B=,所以cos B=,从而ac==,因此△ABC的面积为ac sin B=××=.
(2)由正弦定理得sin A=,sin C=,由题设得=.由(1)知ac=,所以b2=,所以b=.(共45张PPT)
专题一
三角函数、平面向量与解三角形
专题一 三角函数、平面向量与解三角形
微专题3
解三角形
核心整合
核心整合



方法提炼




















解析
解析
方法提炼
解析





以题梳点
和考君
8当
0
01
:
1
1
1
I
I
1
I
I
B
C
A
C
B
A
D
C
B
真题巧用
明技君
A
D
B
C
A
H
C
B
D
A
C
B微练(五) 解三角形
班级:      姓名:
基础过关练
一、单项选择题
1.(2025·广安二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=,C=,b=,则a= (  )
A.2 B. C. D.
2.(2025·昆明模拟)在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C的对边,且=-, 则角B的大小是 (  )
A. B. C. D.
3.(2025·金华模拟)在△ABC中,sin B=,C=120°,BC=2,则△ABC的面积为 (  )
A.6 B.4 C.3 D.2
4.(2025·西安二模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2+c2-b2=ac,=,则角A的大小为 (  )
A. B. C. D.
5.(2025·台州模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a cos C=2c cos A,则的最大值为 (  )
A. B. C. D. 3
6.(2025·长沙模拟)如图①是第七届国际数学教育大会(ICME)会徽,在其主体图案中选择两个相邻的直角三角形,恰好能组合得到如图②所示的四边形OABC.若AB=BC=1,∠AOB=α,则OC2的值为 (  )
 
A.+1 B.sin2α+1
C.+1 D.cos2α+1
二、多项选择题
7.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c.下面四个结论正确的是 (  )
A.若a=2,A=30°,则△ABC的外接圆半径是4
B.若=,则A=
C.若a2+b2D.若A8.(2025·济宁一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=,且2c-b=2a cos B,则下列结论正确的是 (  )
A.A=
B.△ABC外接圆的面积为π
C.△ABC面积的最大值为
D.△ABC周长的最大值为3
三、填空题
9.(2025·青岛一模)在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c成公差为2的等差数列.若7sin A=3sin C,则△ABC的面积为________.
10.如图是2025年4月30日13时08分,神舟十九号返回舱(图中C)接近地面的场景.伞面是表面积为1 200 m2的半球面(不含底面圆),伞顶B与返回舱底端C的距离为半球半径的5倍,直线BC与水平地面垂直于点D,D和观测点A在同一水平线上,在A测得点B的仰角∠DAB=30°,且sin ∠BAC=,则此时返回舱底端离地面的距离CD=________ m.(π=3.14,sin ∠ACB=,计算过程中,球半径四舍五入保留整数)
四、解答题
11.(2025·天津高考)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a sin B=b cos A,c-2b=1,a=.
(1)求A的值;
(2)求c的值;
(3)求sin (A+2B)的值.
12.在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知=.
(1)求角B;
(2)若b=2,求△ABC面积的取值范围.
能力提升练
13.(2025·淄博一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,sin 2B=b cos B,且角B为锐角,b=8,sin A=,则sin (2B+C)的值为________.
14.(2025·齐鲁名校联考)已知复数z,,z2,在复平面内对应的点分别为A,B,C,其中A在第一象限,且原点O是△ABC的外心.
(1)求|z|;
(2)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知(b+c)2=a2+4bc sin2.
(ⅰ)证明:△ABC是直角三角形;
(ⅱ)求△ABC的面积.
微练(五) 解三角形
1.B 解析 因为A=,C=,所以B=π--=,由正弦定理=,可得a===.故选B.
2.C 解析 在△ABC中,因为=-,由正弦定理可得=-,化简可得-sin (B+C)=2sin A cos B,即-sin A=2sin A cos B,因为A∈(0,π),sin A>0,解得cos B=-,故B=,故选C.
3.D 解析 由题意得,sin A=sin (60°-B)=sin 60°cos B-cos 60°sin B=×-×=,由正弦定理,=,得b===4,所以S△ABC=ab sin C=×2×4×=2,故选D.
4.B 解析 因为a2+c2-b2=ac,由余弦定理得2ac cos B=ac,所以cos B=,又B∈(0,π),所以B=,因为===,所以cos C+sin A cos C=sin C-cos A sin C,即sin (A+C)=sin C-cos C,又A+C=π-B,所以sin B=sin ,所以B=C-或B+C-=π(舍),所以C=+=,所以A=π-B-C=π--=.故选B.
5.C 解析 由余弦定理可知,cos C=,cos A=,由a cos C=2c cos A可得a·=2c·,化简可得a2+b2-c2=2b2+2c2-2a2,所以3a2=b2+3c2,即a2=,即==≤=,当且仅当=时,即b=c时,等号成立,所以的最大值为.故选C.
6.A 解析 在Rt△ABO中,sin α=,即OB==,在Rt△OBC中,OC2=OB2+BC2=+1.故选A.
7.BC 解析 由正弦定理知=4=2R,所以外接圆半径是2,故A错误;由正弦定理及=,可得==1,即tan A=1,由0cos B,故D错误.
8.BCD 解析 对于选项A:因为2c-b=2a cos B,由余弦定理可得2c-b=2a×=,整理可得b2+c2-a2=bc,则cos A===,且A∈(0,π),所以A=,故A错误;对于选项B:由正弦定理可得△ABC外接圆的半径R===1,所以△ABC外接圆的面积为πR2=π,故B正确;对于选项C:由b2+c2-a2=bc可得b2+c2=a2+bc=3+bc,且b2+c2≥2bc,即3+bc≥2bc,解得bc≤3,当且仅当b=c=时,等号成立,所以△ABC面积的最大值为×3×=,故C正确;对于选项D:由b2+c2=3+bc可得(b+c)2=3+3bc,即bc=,且bc≤,即≤,解得(b+c)2≤12,即b+c≤2,当且仅当b=c=时,等号成立,所以△ABC周长的最大值为2+=3,故D正确.故选BCD.
9. 解析 因为a,b,c成公差为2的等差数列,所以c=a+4.因为7sin A=3sin C,由正弦定理可得7a=3c,解得a=3,b=5,c=7,由余弦定理可得cos C===-,因为C∈(0,π),所以C=,所以△ABC的面积为ab sin C=×3×5×sin =.
10.20 解析 设半球的半径为r m,则2πr2=1 200,所以r≈14,所以BC=5r=70 m.在△ABC中,由正弦定理得=,则AB==70××=180(m),又因为∠DAB=30°,所以BD=90 m,则CD=BD-BC=20 m.
11.解 (1)因为a sin B=b cos A,所以由正弦定理可得sin A sin B=sin B cos A,因为B∈(0,π),所以sin B>0,所以sin A=cos A,所以tan A=.又因为A∈(0,π),所以A=.
(2)因为c-2b=1,a=,cos A=,所以由a2=b2+c2-2bc cos A,可得7=b2+(2b+1)2-2b(2b+1)×,化简得b2+b-2=0,又b>0,故b=1.由c=2b+1,得c=3.
(3)由正弦定理=,得=,解得sin B=.因为b=1<3=c,所以B为锐角,cos B==.sin2B=2sin B cos B=,cos 2B=2cos2B-1=.所以sin(A+2B)=sin (+2B)=sin cos 2B+cos sin 2B=×+×=.
12.解 (1)由正弦定理得:=,即2sin C cos B-sin A cos B=sin B cos A,所以2sin C cos B=sin (A+B)=sin C,因为C∈,所以sin C≠0,所以cos B=,又B∈,所以B=.
(2)由正弦定理得:=2R=,所以a=2R sin A=sin A,c=2R sin C=sin C,所以S△ABC=ac sin B=sin A sin C=sin A sin =sin A(sin A+cos A)==sin (2A-)+,在锐角△ABC中:解得:A∈,所以2A-∈,所以sin ∈,sin +∈,则△ABC面积的取值范围为.
13. 解析 已知sin 2B=b cos B,根据二倍角公式,则有2sin B cos B=b cos B.因为B为锐角,即cos B≠0,可得,2sin B=b.已知b=8,可得,2sin B=×8,解得sin B=.因为B为锐角,根据sin2B+cos2B=1,可得cosB=.由正弦定理=,已知b=8,sin A=,sin B=,则a===.因为a=14.解 (1)因为O是△ABC的外心,即|OA|=|OB|=|OC|,所以|z|=||=|z2|. 只需考虑|z|=|z2|,即|z|=|z|2,又因为A在第一象限,所以|z|≠0,所以|z|=1.
(2)(ⅰ)证明:因为(b+c)2=a2+4bc sin2,所以b2+c2+2bc=a2+2bc(1-cosA),所以a2=b2+c2+2bc cos A.由余弦定理知a2=b2+c2-2bc cos A,两式相加可得a2=b2+c2,所以A=,所以△ABC是直角三角形.
(ⅱ)设z=m+ni,m,n∈R,则=m-ni,z2=m2-n2+2mni,可知A(m,n),B(m,-n),C(m2-n2,2mn).易知AB与复平面的实轴垂直,又A=,所以AC与复平面的虚轴垂直,所以n=2mn,所以m=,又|z|==1,点A在第一象限,所以n=.所以A,B,C(-,),所以|AB|=,|AC|=1,所以△ABC的面积为|AB|·|AC|=××1=.(共35张PPT)
微练(五) 解三角形
基础过关练
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