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章末总结
第11章 解三角形
高一下学期数学苏教版必修第二册
目录
单元知识总结
03
01
02
单元专题分析
高考命题分析
单元知识总结
01
单元专题分析
02
专题 对圆内接四边形的相关题目的探究
例1 (2025·浙江省余姚中学质检)如图11-1,,,,为平面四边形 的四个内角.
图11-1
(1)证明: ;
【解析】 .
(2)若 ,,,, ,求
的值.
【解析】由 ,得, .
由(1),有
.
连接 .
在中,有 ,
在中,有 ,
所以 ,
则 .
于是 .
连接 .同理可得
,
于是 .
所以 .
思路点拨 第(1)问为三角恒等式的证明,利用二倍角公式化简即得;求第(2)
问时,先由与,与互补及(1)的结果,得 ,
,然后由余弦定理,得, ,即可获解.
例2 (新课标全国卷Ⅱ)四边形的内角与互补,,, .
(1)求和 ;
思路点拨 根据内角,互补,利用余弦定理列出关于角和 的两个方程,即可
求出角和 ;
【解析】由题设及余弦定理得
①,
②.
由①②得,故 , .
(2)求四边形 的面积.
思路点拨 利用三角形面积公式可得
,即可求得四边形
的面积.
【解析】四边形 的面积
.
其实在数学竞赛中对圆内接四边形的考查非常丰富,因此作为本章知识的拓展,有
必要对其进行一番研究.
定理1 设圆内接四边形的边长分别为,,, ,则
, ,
, ,
且四边形的面积,其中 .
证明 如图11-2,连接,在和 中,分别应用余弦定理,得
,
.
又易知 ,所以 ,
故 ,#2.3.3
由此得 ①,
,同理,得, .
又 ,
即 ②.
又由①得, ③,#2.3.8
图11-2
得, ,
即
其中 ,
故 .
上述探索过程中,我们得到了圆内接四边形面积的海伦公式.
,
定理2设四边形的边长分别为,,,,且
(或),则四边形 的面积
,其中 .
证明 如图11-3,连接 .
,即
①.
,
②.
图11-3
得,
,#3.2.10
,
故,其中 .#3.2.12
定理3 设四边形的边长分别为,,,,则四边形
的面积的最大值为,此时四边形 内接于圆.该
结论由定理2可得(当四边形为圆内接四边形时,即 时,
).
同学们可以试着利用上述结论解决上述考题.
学一题会一类
一题看尽解三角形最值或范围问题
例3 在中,,,分别为三个内角,, 的对边,且满足
.
(1)若,,求 的面积.
【解析】由,,得, .
由正弦定理得,解得 ,
.
(2)若,求 的面积的最大值.
【解析】由余弦定理得 ,
,当且仅当时取等号, ,
故面积的最大值为 .
(3)若,求 的周长的最大值.
【解析】由余弦定理得, ,即
,即,当且仅当 时等号成立,则
.
的周长为 ,
故 周长的最大值为6.
(4)若,求 的最大值.
【解析】 ,
, ,
,即, ,
故的最大值为 .
(5)若为锐角三角形,求 的范围.
【解析】 ,
为锐角三角形, ,
又 ,
, ,
,即, .
(6)若,求 的最大值.
【解析】由正弦定理得, ,
, .
(由(5)可知, ,代入即可)
,其中 .
故的最大值为 .
. .
说明 题干中的已知条件本身就是非常经典的试题的背景,在第11.2节题型2中的例
14我们已经详细讲解过(得出 ),由题干及第(1)问我们可以发现在解三角
形的过程中,往往需要已知三个条件才能得出一个定值(如面积能直接求解出来),
若是只给出了两个已知条件,则会产生最值或取值范围问题,我们不妨研究一下,
借此体会数学问题中一题多变的奥秘.
高考命题分析
03
命题点 解三角形问题
例4 (2025·北京大学强基计划)在中,在上,平分 ,
,,求 .
【解析】由角平分线的性质知,可得 ,
令,则 .
图11-4
设是的中点,如图11-4所示,因为 ,
,所以, ,
故 ,
由,得 ,即
,
所以 (负值已舍) .
例5 (2025·全国高中数学联赛江苏赛区预赛)已知的面积为2,,则 的
范围为_ __________.
,
【解析】不妨在平面直角坐标系中设,,由面积为2知 边上的
高为2,不妨设 ,
则 .
当时,上式 ,
当时, ,
易知 ,
此时, .
综上,,开方得 .
例6 (2025· 东南大学强基计划)若,则判断 的形状.
【解析】由正弦定理得 ,
因为,, 为三角形内角,
所以
则, 均为锐角.
②式平方得,即 ,将①式代入得,
,
则,解得 ,
,
则, ,
则 ,
则 为钝角三角形.
例7 (2024· 清华大学强基计划)在中, ,, 在
内部,延长交于,且,则 ( )
D
A. B. C. D.
图11-5
【解析】如图11-5所示,
由为 的平分线,并结合正弦定理得
, .
由,可得 ,
即 ,
化简可得 ,于是
或 (舍),
故 .
则 ,
例8 (2024·北京大学强基计划)在中,若点在线段上,平分 ,
,,求 的周长.
【解析】设, ,
由角平分线定理可得,则 ,
由余弦定理的推论得 ,
即 ,
将代入化简得 ,
即 ,
解得或舍去 ,
经检验只能,故 ,
所以 的周长为10.5.
谢谢观看
高一下学期数学苏教版必修第二册