专题14 三角形中的面积问题
与三角形面积有关的问题一直是高考的热点与重点,解决此类问题的难点是如何建立起角与边的数量关系.本专题主要是利用三角函数、正余弦定理、三角形面积公式等工具研究三角形面积问题,并在解决问题的过程中感悟边角互化的思想方法.
(2019·全国新课标卷)若锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知
A+Casin=bsinA,且c=1,则△ABC面积的取值范围是_________.
2
本题考查正、余弦定理在求三角形面积的大小与范围中的应用,先从条件出
发,运用正弦定理化边为角,再利用三角公式求出角B,由余弦定理将b边用a边表示,最后将三角形的面积S表示为边长a的函数,并由已知条件求出a的取值范围(即定义域),最后利用函数性质求出S的值的取值范围.
在△ABC中,若角A,B,C对应的边分别为a,b,c,已知b+c=2acosB,且a
π
=2,B=,则△ABC的面积是_________.
12
锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2bsinC=acosC+ccosA,
c=3,则△ABC面积的最大值是_________.
在△ABC中,设角A,B,C对应的边分别为a,b,c,已知3a·sinC=c·sin2A,
a=7,b=23,则△ABC的面积是_________.
(2020·苏州模拟)设△ABC角A,B,C对应的边分别为a,b,c,D为AB的中点,
若b=acosC+csinA且CD=2,则△ABC的面积最大值为________.
(2020·南通模拟)在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对边的长,S为△ABC
的面积.若不等式kS≤3b2+3c2-a2恒成立,则实数k的最大值为________.
?→→?
(2020·镇江模拟)在等腰△ABC中,AB=AC,??=26,则△ABC面积的
?AC+BC?
最大值为_________.
4
→→=26,所以→→→=26,即→→=26, 因为AC+BCAC+AC-AB2AC-AB
→→→→2
两边平方得4AC2-4AC·AB+AB=24,令AB=AC=x,则5x2-4x2cosA=24,解得cosA=5x2-24
, 4x2
?5x2-24?2
2
因为A是△ABC的内角,所以sinA=1-cosA=1-
16x4
?5x2-24?21112
所以S△ABC=AB·ACsinA=x·1-=-9x4+240x2-576 42216x81401=-9?x2-?2+1024≤1024=4. 838 如图14-2,以直线BC为x轴,以线段BC的中垂线为y轴,建立平面直角坐标系xOy,
1
设A(0,m),B(-n,0),C(n,0),则S△ABC=·2n·m=mn,
2
→→→→=26, AC=(n,-m),BC=(2n,0),因为AC+BC
||
||||
||
所以9n2+m2=26,即m2+9n2=24.由基本不等式:24=m2+9n2≥2m2·9n2=6mn,即mn≤4,当且仅当m=3n=23时取“=”.所以S△ABC=mn≤4,即△ABC面积的最大值
为4.
图14-2
→→=26得:→→=26,取AB的中点O,则有→→ 由AC+BCCA+CBCA+CB
||
||||
→=26,所以OC=6.如图14-=2CO3,以O为原点,OC所在的直线为x轴,与OC垂
直的直线为y轴建立平面直角坐标系,则C(6,0),由题意:AC=AB=2AO,设A(x,y),
681
则?x-6?2+y2=2x2+y2,化简得:(x+)2+y2=,S△ABC=2S△AOC=2×OC·|yA|≤6
332
8×=4,所以△ABC面积的最大值为4.
3
||
图14-3
作业评价
π
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=7,c=3且∠A=.则△ABC
3
的面积是________.
在△ABC中,AB=AC=4,BC=2.点D为AB延长线上一点,BD=2,连接CD,
则△BDC的面积是________.
(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
a2+b2-c2
面积为,则C=________.
4
(2020·北京模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知b>c,a
=6,b=5,△ABC的面积为9.则sinB的值是________.
如图14-4所示,在△ABC中,已知AC=7,∠B=45°,D是边AB上的一点,AD
=3,∠ADC=120°.则△ABC的面积是________.
图14-4
1
已知△ABC中,若角A,B,C对应的边分别为a,b,c,满足a++4cosC=0,
a
b=1,若△ABC的面积为
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-
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a)=2b,若a=,则△ABC的面积是________.
sinC
31
在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosA=,tan(B-A)=,
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且c=13,则△ABC的面积是________.
(2018·九章密卷)我国南宋时期数学家秦九韶的著作《数书九章》中记载了求三角
形面积的“三斜求积”方法,相当于如下公式:
S△ABC=
1?22?c2+a2-b2?2?
ca-4?2???.
3
,则a的值是_________. 2
5
现已知△ABC的周长为42,面积为84,且cosB=,则边AC的长为________.
13
如图14-5所示,等腰△ABC腰上的中线BD为定长3,当顶角α变化时,则△ABC
面积的最大值为____.
图14-5