高中三角形中的面积问题(含答案)
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例题:(2018·苏州调研测试三)已知△ABC 中,若角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,满足a +1
a +4cos C =0,
b =1.
(1)若△ABC 的面积为3
2,求a ; (2)若A =π
6,求△ABC 的面积.
变式1在△ABC 中,若角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,已知b +c =2a cos B. (1)若a =2,B =π
12,试求△ABC 的面积; (2)若△ABC 中的面积S =a 2
4,求角A 的大小.
变式2已知在△ABC 中,若角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,满足c +a =2b ,5(c -a)=2b.
(1)若△ABC 的面积为157
4,求a 的值; (2)若a =37
sin C ,求△ABC 的面积.
串讲1(2018·北京西城模拟)在△ABC 中,设角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,已知3a·
sin C =c·sin 2A. (1)求∠A 的大小;
(2)若a =7,b =23,求△ABC 的面积.
串讲2(2018·苏州期中)设△ABC 角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,D 为AB 的中点,若b =a cos C +c sin A 且CD =2,则△ABC 的面积最大值为________________.
(2018·全国Ⅲ卷改编)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为a 2+b 2-c 2
4
,则C =________________.
(2018·苏北四市)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos A =3
5,tan (B -A)=1
3.
(1)求tan B 的值;
(2)若c =13,求△ABC 的面积. 答案:(1)3;(2)78.
解析:(1)在△ABC 中,由cos A =35,得A 为锐角,所以sin A =1-cos 2
A =4
5, 所以tan A =sin A cos A =4
3,2分
所以tan B =tan [(B -A)+A]=tan (B -A )+tan A 1-tan (B -A )·tan A .=13+4
3
1-13×43=3.6分
(2)在三角形ABC 中,由tan B =3,所以sin B =31010,cos B =10
10,8分 由sin C =sin (A +B)=sin A cos B +cos A sin B =1310
50,10分 由正弦定理b sin B =c sin C ,得b =c sin B sin C =13×310
10
131050
=15,12分
所以△ABC 的面积S =12bc sin A =
12×15×13×4
5=78.14分
例题
答案:(1)7;(2)32或3
4.
解法1(1)由S =12ab sin C =12a sin C =32得a sin C =3,即sin C =3a .又a +1
a =-4cos C ,那么(a +1a )2=16cos 2C =16(1-sin 2C)=16-48
a 2,即a 4-14a 2+49=0,得到a 2
=7,即有a =7.
(2)由题意有a +1a =-4cos C 及余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab 有a +1
a =-4·a 2+
b 2-
c 22ab = -2(a 2+1-c 2)
a ,即a 2+1= 2
3c 2
,①
又由b 2+c 2-a 2=2bc cos A 可知c 2-a 2
+1=3c ,②
由①②得到c 2
-33c +6=0,亦即(c -3)(c -23)=0,可知c =3或c =2 3.
经检验,c =3或c =23均符合题意; 那么,△ABC 的面积为S =12bc sin A =32或3
4. 解法2(1)a +1
a +4cos C =0得, -a cos C =14(a 2
+1),①
又由S =12ab sin C =12a sin C =3
2可得a sin C =3,②
由①②平方相加得a 2
=1
16(a 2+1)2+3,即a 4-14a 2+49=0,得到a 2
=7,即有a =7.
(2)如图,
HC =BC·cos ∠BCH =-a cos ∠BCA ,由(1)HC =1
4(a 2+1),在Rt △BHA 中,cos A =14(a 2
+1)+1c
=3
2,化简得a 2
+5=23c ,③ 又由a +1a +4cos C =0可得:a +1a +4(a 2+b 2-c 2)2ab =0,又b =1,所以a 2=2
3c 2
-1,④ 由③④可得c 2
-33c +6=0(下面同解法1 ).