【文档说明】2023年高考数学必刷压轴题(新高考版)专题13 解三角形(选填压轴题) Word版含解析.docx,共(45)页,2.833 MB,由小赞的店铺上传
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专题13解三角形(选填压轴题)解三角形(选填压轴题)①三角形边长相关问题②三角形周长问题③三角形面积问题④三角形与向量、数列等综合问题①三角形边长相关问题1.(2022·福建省永泰县第一中学高二开学考试)在ABC中,角ABC、、所对的边分别是,120,abcAD=、、是边
BC上一点,ABAD⊥且3AD=,则2bc+的最小值是()A.4B.6C.8D.9【答案】C【详解】如图所示,因为120A=o,所以60BC+=,在Rt△ABD中,tanADABB=,即3tancB=,因为1209030CAD=−=,由正弦定理
可得:sinsinACADADCC=,即()()3sin90sin60bBB=+−,所以()3cossin60BbB=−,所以()3cos233cos232sin60tantan31cossin22BBbcBBBBB+=+=+−−()32323236tantan313ta
n3tantantan22BBBBBB=+=+=−−−,因为060B,所以0tan3B,所以()224283tantanbcBB+=−+,当且仅当3tantanBB−=,即3tan2B=时,等号成立,所以2bc+的最小值为8.故
选:C2.(2022·全国·高三专题练习)在锐角ABC中,若coscos3sin()sinsinACABCac+=,且3sincos2CC+=,则ab+的取值范围是()A.(23,4B.(2,23C.(0,4D.(
2,4【答案】A【详解】由3sincos2sin()26CCC+=+=,得262Ck+=+,kZ,(0,)2C,3C=.由题coscossinsin3sinACBCacA+=,由正弦定理有3coscos223bACbacaa+==,故coscossinsin
2sinACbACA+=,即sin3cossinsincos24bCbACAC+==,故()3sinsin4bACB+==,即43sin3bB=,由正弦定理有43sinsinsin3abcABC===,故43sin3aA=,4
3sin3bB=,又锐角ABC,且3C=,(0,)2A,2(0,)32BA=−,解得(6A,)2,43432(sinsin)[sinsin()]333abABAA+=+=+−4331(sincossin)4sin()3226AAAA=++=+,(6
A,)2,(63A+,2)3,3sin()(62A+,1],ab+的取值范围为(23,4.故选:A.3.(2022·四川·乐山市教育科学研究所三模(文))已知ABC中,3ABAC=−,
2AB=,222cossinsinsinsin1ABCBC+++=,D是边BC上一点,3CADBAD=.则AD=()A.65B.334C.62D.637【答案】B【详解】设ABC中,角,,ABC的对边为,,abc,∵222cossinsinsinsin1ABCBC+++=,即222sinsi
nsinsinsinBCBCA++=,∴222bcbca++=,∴2221cos22bcaAbc+−==−,又()0,A,∴23A=,又3ABAC=−,2AB=,∴12cos232ABACbAb==−=−,即3b=,∴22
222323219abcbc++=++==,故19a=,∴22219944cos261919abcCab+−==−+=,3sin19C=,3tan4C=,又3CADBAD=,23A=,∴2CAD=,333tan344ADACC===.故选:B.4.(2022·江苏扬州·高一期
中)已知锐角ABC中,角、、ABC对应的边分别为abc、、,cos3sin0aCaCbc+−−=,若3()tan2abcbB−=,则a的最小值是()A.1B.32C.2D.52【答案】D【详解】∵cos3sin0aCaCbc+−−=,∴sincos3sinsins
insin0ACACBC+−−=∴sincos3sinsinsincoscossinsin0ACACACACC+−−−=,∴3sinsincossinsin0ACACC−−=,因为sin0C,∴3sinco
s10AA--=,即2sin16A−=,又0,2A,∴3A=,∵3()tan2abcbB−=,∴tansinbBabcA−=∴sintansinsinsinBBaBCA=+,∴sinsinsincossinBCaABB=+∴sinsincoscossinsi
ncossinBABABaABB+=+∴sinsincos1231tansincossin22tan23BABaBABBB=++=++,∵ABC为锐角三角形,∴tan0B,∴23115tan2+=2
tan2223aBB=++,当且仅当3tan2B=时取等号,∴a的最小值是52,故选:D.5.(2022·重庆市万州第二高级中学高二开学考试)在锐角ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,若sinsincoscos3sinBCACAac
=+,且222sinsinsinsinsinABCAB+−=,则2cab+的取值范围是()A.[3,23)B.(6,43]C.[23,6)D.[3,2)【答案】D【详解】由222sinsinsinsinsinABCAB+−=,
由正弦定理得222abcab+−=,即有2221cos22abcCab+−==,而0,2C,则3C=,又sinsincoscos3sinBCACAac=+,由正弦定理、余弦定理得,22222
232223bcaabcbbcabaac+−+−=+,化简得:23c=,由正弦定理有:234sinsinsin32abcABC====,即4sinaA=,4sinbB=,ABC是锐角三角形且3C=,有0,2A,20,32BA=−,解得,62A
,因此24(sinsin)4sinsin3+=+=+−abABAA314sincossin22=++AAA43sin6A=+,由,62A得:2,633A+,3sin,162A
+,所以212[3,2)43sin6=++cabA.故选:D6.(2022·全国·高一期末)在平面四边形ABCD中,,2ABACACAB⊥=,AD=3,BD=26,则CD的最小值为()A.63B.62C.32D.3【答案】D【详解】由s
insinABBDADBBAD=,则sin26sinABBADADB=,又2222cos33126cosABADBDADBDADBADB=+−=−,且2BADDAC=+,在△DAC中,22222cos9262sinC
DADACADACDACABABBAD=+−=+−75243(2cossin)7572sin()ADBADBADB=−+=−+且tan2=,所以,当sin()1ADB+=时,最小值3CD=.故选:D7.(2022·河北保定·高一期中)△ABC三
内角A,B,C所对边分别是a,b,c.若2223,bacacb=+−=,则2ac+的最大值为()A.27B.25C.53+D.53−【答案】A【详解】由余弦定理2221cos22acbBac+−==,又0B,故3B=,由
正弦定理知:2sinsinsinbacBAC===,则2sin,2sinaAcC==,所以24sin2sinacAC+=+,而23AC=−,则224sin()2sin4sin23cos27sin()3acCCCCC+=−+=+=+且3tan2=,又203C,当2C+=时2
ac+的最大值为27.故选:A8.(2022·全国·高一课时练习)在锐角ABC中,角A,B,C所对的边为a,b,c,若sinsincoscos3sinBCACAac=+,且()22234ABCSabc=+−,则2cab+的取值范围是()A.(6,
23B.(6,43C.13,23D.)3,2【答案】D【详解】在锐角ABC中,由余弦定理及三角形面积定理得:22233()cos42ABCSabcabC=+−=1sin2abC=,即有tan3C=,而(0,)2C,
则π3C=,又sinsincoscos3sinBCACAac=+,由正弦定理、余弦定理得,22222232223bcaabcbbcabaac+−+−=+,化简得:23c=,由正弦定理有:234sinsinsin32abcABC====,即4sin
aA=,4sinbB=,ABC是锐角三角形且π3C=,有π(0,)2A,2ππ(0,)32BA=−,解得ππ(,)62A,因此2π4(sinsin)4[sinsin()]3abABAA+=+=+−31π4(si
ncossin)43sin()226AAAA=++=+,由ππ(,)62A得:π2(,)633A+,3sin()(,1]62A+,所以212[3,2)43sin()6cabA=++.故选:D9.(2022·陕西省安康中学高一阶段练习)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,
若coscossinsin()sinBCAACbcC++=,3B=,则ac+的取值范围是()A.3,32B.3,32C.3,32D.3,32【答案】A【详解】由题知coscossinsin
()sinBCAACbcC++=,3B=coscossinsinsinBCABbcC+=即coscos23sin3sinBCAbcC+=由正弦定理化简得23sin23coscos3sin3bcAabcBbCC+==23sinsincoscossin3
bACBCB+=23sinsin()sin3bABCA+==32b=3B=1sinsinsinabcABC===233sinsinsinsin()sincos3sin()3226acACAAAAA+=+=+−=+
=+203A5666A+33sin()326A+即332ac+故选:A.10.(2022·全国·高一课时练习)在锐角ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为ABC的面积,且()222Sabc=−−,则bc的取值范
围为()A.1,22B.23,32C.34,43D.35,53【答案】D【详解】解:△ABC中2222cosabcbcA=+−,1sin2SbcA=,由222()Sabc=−−,得sin22cosbcAb
cbcA=−,∴sin2(1cos)AA=−;即22sincos4sin222AAA=,∵sin02A,∴1tan22A=,∴21242tan3112A==−,∴43sin,cos55AA==,∴sin
sin()sincoscossin43sinsinsin5tan5bBACACACcCCCC++====+,∵△ABC为锐角三角形,∴2AC+,∴022CA−,∴140tantantan23CAC=−=,∴34344325555tan5535153C++=
=,∴35,53bc,故选:D.11.(2022·全国·高三专题练习)设锐角ABC的内角,,ABC所对的边分别为,,abc,若,33Aa==,则2b2cbc++的取值范围为()A.(1,9]B.(3,9]C.(5,9]D.(
7,9]【答案】D【详解】因为,33Aa==,由正弦定理可得322sinsin3sin32abcABB====−,则有22sin,2sin3bBcB==−,由ABC的内角,,ABC为
锐角,可得0,220,32BB−,512sin2124sin2462666266BBBB−−−,由余弦定理可得222222cos3,abcbcAbcbc=+−=
+−因此有2223bcbcbc++=+28sinsin33BB=−+243sincos4sin3BBB=++23sin22cos25BB=−+(54sin27,96B=+−
故选:D.12.(2022·全国·高一期末)在锐角ABC中,若coscossinsin3sinACBCacA+=,且3sincos2CC+=,则ab+的取值范围是()A.(6,23B.(0,43C.(23,43D.(6,43【答案】D【详解】由
3sincos2sin()26CCC+=+=,得262Ck+=+,kZ,(0,)2C,3C=.由正弦定理知,sinsinBbAa=,由余弦定理知,222cos2bcaAbc+−=,co
scossinsin3sinACBCacA+=,2221132232bcabbcaca+−+=,化简整理得,(23)0bc−=,0b,23c=,由正弦定理,有234sinsinsin32abcABC====,4sinaA=,4sinbB=,锐角ABC,且3C=,
(0,)2A,2(0,)32BA=−,解得(6A,)2,2314(sinsin)4[sinsin()]4(sincossin)43sin()3226abABAAAAAA+=+=+−=++=+,(6A,)2,(63A+,
2)3,3sin()(62A+,1],ab+的取值范围为(6,43].故选:D.13.(2022·福建省福州格致中学高一期末)在锐角ABC中,角,,ABC所对的边分别为,,,abcS为ABC的面积,且222()Sabc=−−,则bc的取值范围___________.【答案】3
5,53【详解】因为()222Sabc=−−,且1sin2SbcA=,所以()22sinbcAabc=−−,即222(2sin)bcabcA+−=−,由余弦定理得:222cos2bcaAbc+−=,所以2cos2sinAA=−,又22cossin1AA+=,所以221s
in(1sin)12AA+−=,解得:4sin5A=或sin0A=,因为ABC为锐角三角形,所以4sin5A=,2243cos1sin155AA=−=−=,所以sin4tancos3AAA==,因为
πABC++=,所以sinsin()sincoscossinBACAC+AC=+=,由正弦定理得:sinsincoscossinsinsinbBACACcCC+==434cossin3555sintan5CCC
C+==+,因为ABC为锐角三角形,所以π02π02BC,即π2π02ACC+,所以ππ22AC−,所以π3tan2cosan4t=sinAACA−=,所以140tan3C,所以4165
0tan15C,433555tan53C+,故35,53bc.故答案为:35,53.14.(2022·江苏·泗洪县洪翔中学高三阶段练习)在ABC中,角A,B,C所对的边为
a,b,c,若sinsincoscos3sinBCACAac=+,且ABC的面积2223()4ABCSabc=+−△,则cab+的取值范围是___________.【答案】1,12【详解】解:
由2223()4ABCSabc=+−△,22213sin()24abCabc=+−,又2222coscababC=+−,所以13sin2cos24abCabC=,tan3C=,0C,60C=,sinsincoscos3sinBCACAac=+,3sin1
coscos23sinBACAac=+.2222222326222bbcaabcbbaabcabcabcac+−+−=+==,23c=,由正弦定理得2324sinsin3cRC===,所以24sin4sin4sin4sin3
abABAA+=+=+−224sin4sincos4cossin33AAA=+−316sin23cos43sincos43sin()226AAAAA=+=+=+,因为2
03A,所以5666A+,所以1sin,162A+,(43sin23,436A+,231,1243sin6cabA=++.故答案为:1,12
.15.(2022·福建厦门·高一期末)记锐角ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且222sinsincossincosBCBCA+=+,若BE,CF是ABC的两条高,则BECF的取值范围是______.【答案】1,22【详解】由222
sinsincossincosBCBCA+=+,得222sinsinsinsinsinBCBCA−=−,再由正弦定理得222bcabc+−=,故2221cos22bcaAbc+−==,所以3A=,故sinsinsi
n13cos133sinsinsin22sin22tanBBEcAcCBCFbAbBBBB+=====+=+,又ABC为锐角三角形,故02032BB−−,即62B
,3tan,3B+,故131,222tan2BECFB=+,故答案为:1,22.16.(2022·宁夏·银川一中三模(理))锐角ABC中,角A,B,C所对
边分别为a,b,c,有()2coscoscossinsinAACBBC+−=,且4c=,则ab+的取值范围为___________.【答案】()232,438++【详解】因为()2coscoscossinsinAACBBC
+−=,所以()coscoscossinsinAACBBC+−=.因为ABC++=,所以BCA+=−,所以()()coscoscosBCAA+=−=−.所以2cossinsinsinsinABC
BC=.因为ABC为锐角三角形,所以sin0,sin0BC,所以1cos2A=,所以3A=.所以23BC+=,即23BC=−.因为ABC为锐角三角形,所以022032CC−,解得:62C由正弦定理sinsinsinabcABC==得:23sinsins
incaACC==,42sinsinsinsin3cbBCCC==−.所以2342sinsinsin3CaCCb+−+=2323cos2sinsinCCC=++1232tan2C+=.因为62C
,所以1224C,所以tantantan1224C.因为tantan46tantan2312461tantan46−=−==−+,所以23tan12C−,所以1123tan2C+,所以1232232438tan2C+++.即
232438ab+++在ABC中,由两边之和大于第三边,所以4abc+=.综上所述:232438ab+++.故答案为:()232,438++17.(2022·广西·南宁三中高一期末)在锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b
,c,若2cosbaaC−=,则ac的取值范围是______.【答案】32,32【详解】由题设,sinsin2sincosBAAC−=,而()BAC=−+,所以sincossinsincossin()AACACCA=−=−,又0,2AC,所以2AC=
,且△ABC为锐角三角形,则022032AA−,可得64A,而sin132(,)sin2cos32aAcCA==.故答案为:32(,)3218.(2022·河北·石家庄市第四十四中学高一阶段练习)在△ABC中,角ABC,,所对
的边分别是abc,,,若2sin(2)tancBacC=+,sinsin3sinbACB=,则ac的最小值为________.【答案】12【详解】∵在△ABC中,角ABC,,所对的边分别是abc,,,2sin(
2)tancBacC=+,∴sin2sinsin(2sinsin)cosCCBACC=+,∴()2sincos2sinsin2sinsin2sincos2cossinsinBCACBCCBCBCC=+=++=++,∴2cossinsin0BCC+=,即1cos2B=−,()0,B,∴
23B=,因为23sinsin3sin2sin2sin2bACBBB===,∴22bacb=,即2acb=,又222222cosbacacBacac=+−=++,∴22222acacacacac=+++,即12ac,当且仅当ac=时取等号,∴ac
的最小值为为12.故答案为:12.②三角形周长问题1.(2022·四川·成都七中高一期末)在ABC中,若2AC=,11111sintansintanBBAA+=++,则ABC的周长的最大值为()A.254+B
.274+C.257+D.277+【答案】A【详解】由11111sintansintanBBAA+=++可得1cos1cos1sinsinsinsinBABBAA+=++,两边同乘sinsinAB得sinsincossinsincossinsinAABBBA
AB+=++,两边同加sincosBA得sinsincossin2sincisossnnincossiAABBABBBAA++=++,即()sinsinsin2sincossinsinAABBBAAB++=++,又()()sinsinsinABCC+=−=,则()si
nsinsin12cossinACBAA+=++,设角,,ABC对应的边分别为,,abc,由正弦定理得()()()12cossin212cossin215sinacbAAAAA+=++=++=++
其中255sin,cos55==,不妨设0,2,易得当2A+=时,ac+取得最大值225+,此时周长最大值为2225425++=+.故选:A.2.(2022·四川·遂宁中学高一阶段练习)在锐角△ABC中,()222S
abc=−−,2a=,则△ABC的周长的取值范围是()A.(4,6B.(4,252+C.(6,252+D.(4,52+【答案】C【详解】∵()222222222cosSabcabcbcbcbcA=−−−−+=−=,∴1coss
in2SbcbcAbcA=−=,∴11cossin2AA−=,即22sinsincos222AAA=,A为锐角,∴11443tan,tan,sin,cos12235514AAAA=====−,又2a=,由正弦定理可得5sinsinsin2abcABC===,所以()5sinsin2bcBC+=
+()5sinsin2BAB=++534sinsincos4sin2cos255BBBBB=++=+()25sinB=+,其中1tan2=,2A=,因为ABC为锐角三角形,所以22AB−,所以()sin1sin2AB−++
,又2sincos2225AA==−,∴()25sin542B+,故ABC的周长的取值范围是(6,252+.故选:C.3.(2022·全国·高一期末)设锐角ABC的三个内角A.B.C的对边分别为a.b.c,且
1c=,2AC=,则ABC周长的取值范围为()A.(022]+,B.(033]+,C.(2233)++,D.[2233]++,【答案】C【详解】∵ABC为锐角三角形,且ABC++=,∴00202240022263000222ACCBCC
CCCC−−,∴64C,23cos22C,又∵2AC=,∴sinsin22sincosACCC==,又∵1
c=,sinsinacAC=,∴2cosaC=,由sinsinbcBC=,即2sinsin3sincos2cossin24cos1sinsinsincBCCCCCbCCCC+====−,∴222cos4cos114cos2cosabcCCCC++=+−+=+,令co
stC=,则23()22t,,又∵函数242ytt=+在23()22,上单调递增,∴函数值域为(2233)++,,故选:C4.(2022·全国·高三专题练习)已知ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c
,且()sinsinsincbCaAbB−=−,若ABC的面积为3,则ABC的周长的最小值为()A.4B.43+C.6D.63+【答案】C【详解】解法一:因为()sinsinsincbCaAbB−=−,所
以由正弦定理得22()cbcab−=−,得222122bcabc+−=,由余弦定理知1cos2A=,因为(0,)A,所以3A=,由113sin3222ABCSbcAbc===,得4bc=,由22()cbcab−=−得222abcbc=+−,则222()3()12ab
cbcbc=+−=+−,所以212bca+=+,因为222bcbc+…,所以2abc…,则2a…,当且仅当bc=时等号成立,ABC的周长为212abcaa++=++,易知212(2)yaaa=++…是关于a的增函数,
所以当2a=时,ABC的周长最小,为222126++=;解法二:因为()sinsinsincbCaAbB−=−,所以由正弦定理得22()cbcab−=−,得222122bcabc+−=,由余弦定理知1cos2A=,因为(
0,)A,所以3A=,建立如图所示的平面直角坐标系,因为3CAB=,所以可设()()112,3,0,CxxBx,则121332ABCSxx==,即122xx=,所以ABC的周长为()222221211212111
2||||||232442abcABACBCxxxxxxxxxxx++=++=++−+=+++−=++221112211142444222446xxxxxx+−+−=…,当且仅当11x=时等号成立,所以ABC的周长的最小值为6.故选:C5.(2022·全国·高三
专题练习)已知锐角ABC的内角,,ABC所对的边分别为,,abc,且2,17sin(coscos)8bBaCcAb=+=,ABC的面积为2,则ABC的周长为()A.6B.8C.10D.12【答案】B【详解】由已知可得
17sin(coscos)8+=BaCcAb,由正弦定理可得17sinsin()8sin+=BACB.8(0,),sin0,sin()17+=BBAC;8sinsin[()]sin()17=−+=+=BACAC.∵角B为锐角,22815
cos0,cos1sin11717=−=−=BBB.ABC的面积为2,118sin22217SacBac===,172ac=.由余弦定理可得2222152cos()2217=+−=+−−bac
acBacacac,即24()1715,6,8=+−−+=++=acacabc.故选:B.6.(2022·全国·高三专题练习)在ABC中,角,,ABC所对的边分别为,,abc,若3sincos()62AA++=,4bc+=,则ABC周长的取值范围是A.[6
,8)B.[6,8]C.[4,6)D.(4,6]【答案】A【详解】∵3sin62AcosA++=,313222sinAcosAsinA+−=,可得:332sinA+=(),40333AA+(,),(,
),233A+=,解得3A=,∵4bc+=,∴由余弦定理可得222222163abcbccosAbcbcbcbc=+−=+−−=−(),∵由4bc+=,2bcbc+,得04bc<,∴2416a<,即24a
<.∴ABC周长4[68Labca=++=+,).故选A.7.(2022·全国·高三专题练习)已知ABC为等边三角形,点G是ABC的重心.过点G的直线l与线段AB交于点D,与线段AC交于点E.设ADAB=uuuruuur,AEAC=,则11+=
__________;ADE与ABC周长之比的取值范围为__________.【答案】3213,326+【详解】连接AG并延长,交BC于F,如图所示由题意得,F为BC中点,所以()12AFABAC=+,又G为重心,所
以32AFAG=,所以()31112222AGABACADAE=+=+,即1133AGADAE=+,因为D、G、E三点共线,所以11133+=,即113+=.设ABC的边长为1,设ADE与ABC周长之比12CC,则12+333ABACDEDECC
ABAB++==+,在ADE中,由余弦定理得222221cos22ABACDEAABAC+−==,所以()2222DEAB=+−,即22DEAB=+−,所以22123CC+++−=,由(1)可得113
+=,即3+=代入上式,可得22123CC=+−由题意得01,01,所以111,1,又1132=−,所以112,又31λμλ=−,所以2213113924==−−−+,因为112,所以4
192,令t=,则4192t,令2121()3CfttttC==+−,则2123()10123tfttt−=+−,所以()ft在41,92上为增函数,所以213(),326ft+,所以ADE与ABC周长之比的取值范围为213
,326+8.(2022·辽宁·昌图县第一高级中学高一期末)拿破仑定理是法国著名的军事家拿破仑·波拿马最早提出的一个几何定理:“以任意三角形的三条边为边,向外构造三个等边三角形,则这三个三角形的外接圆圆心恰为另一个等边三个角形的顶点”.在ABC
中,120A=,以,,ABBCAC为边向外作三个等边三角形,其外接圆圆心依次为123,,OOO,若123OOO的面积为3,则ABC的周长的取值范围为______.【答案】[323+,43)【详解】建立平面直角坐标系,如图所示
:设ABx=,ACy=,120BAC=,所以以AC、AB为边作等边三角形,其中一边在BA、CA的延长线上;由ACy=,32CMy=,2yAM=,11336OMCMy==;所以,1(2yO−,3)6y;同理,2(2
xO,3)6x−;2222221233()11||()()()()22664123xyxyOOxyxyxy+=+++=++=+;所以等边△123OOO的面积为123222121313sin60||()()324312OO
OSOOxyxy==+=+=,解得2()12xy+=,所以23xy+=;在ABC中,由120BAC=,所以222222cos120()12BCxyxyxyxyxyxyxy=+−=++=+−=−,所以ABC的周长为122312lxyxyxy=++−=+−,又222()212xyxyxy
+=++=,且222xyxy+…,所以412xy„,解得3xy„,当且仅当3xy==时取“=”;又0x,0y,所以03xy„,2312[323lxy=+−+,43),即ABC的周长最小值为[323+,43)
.故答案为:[323+,43).9.(2022·全国·高三专题练习(理))在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D是AB的中点,若1CD=,且()()1sinsinsin2abAcbCB−=+−,则当ab取最大值时ABC的周长为_________.【答案】410
2155+【详解】如图,设CDA=,则CDB=−.在CDA和CDB△中,分别由余弦定理可得2214coscbc+−=,()2214coscac+−−=,又cos()cos−=−所以()222202c
ab+−+=,所以()22224cab=+−,①由()()1sinsinsin2abAcbCB−=+−及正弦定理得()()12abacbcb−=+−,整理得2222ababc+−=,②由余弦定理的推论可得2221cos24abcCa
b+−==,所以15sin4C=.把①代入②整理得2242abab++=,又222abab+,当且仅当ab=时等号成立,所以54222ababab+=,所以85ab,即2105ab==时等号成立.此时2881224555c=+−=,即2155c=,所以当a
b取最大值时ABC的周长为4102155+.故答案为:4102155+③三角形面积问题1.(2022·四川·成都市锦江区嘉祥外国语高级中学高二开学考试)已知三角形的三边长,其面积是固定的,而已知平面凸四边形的四边长,其面积
是不确定的.现有一平面凸四边形ABCD,3AB=,4BC=,5CD=,6DA=,则其面积最大值为()A.106B.610C.21D.19【答案】B【详解】设,ABCADC==,连接AC,作图如下:在△ABC中,由余弦定理可得:2222cos2524co
sACABBCABBC=+−=−,在△ADC中,由余弦定理可得:2222cos6160cosACADDCADDC=+−=−,故可得2524cos6160cos−=−,即5cos2cos3−=,又四边
形ABCD的面积()11sinsin35sin2sin22SABBCADCD=+=+,令5sin2sinm+=,则22225sin4sin20sinsinm++=,由5cos2
cos3−=,则2225cos4cos20coscos9+−=,上述两式相加可得:()22920cos9am−+=+,即()22020cosm=−+,当且仅当+=时,2m取得最大值40,此
时m的最大值为210,由()35sin2sin3Sm=+=,其最大值为610.故选:B.2.(2022·四川·石室中学模拟预测(理))在锐角ABC中,abc,,分别为角ABC,,的对边,已知2222bcabcb+=+=,,则ABC的面积S的取值范围是()A.3232,B.322
2,C.3232,D.3222,【答案】C【详解】2221cos22bcaAbc+−==,因为ABC为锐角三角形,故π3A=,13sin22ABCSbcAc==,当BC⊥AB时,cos1cbA=
=,当CB⊥AC时,4cosbcA==,故()1,4c,所以33,2322ABCSc=V.故选:C3.(2022·全国·高三专题练习)已知△ABC的内角,,ABC所对的边分别为,,abc若sinsin2BCbaB+=,且△A
BC内切圆面积为9,则△ABC面积的最小值为()A.3B.33C.93D.273【答案】D【详解】由题设,sinsinsinsin2BCBAB+=,而sin0B且222BCA+=−,∴cossin2sin
cos222AAAA==,022A,则1sin22A=,∴3A=,由题设△ABC内切圆半径3r=,又()1sin22ABCrabcSbcA++==,∴23()abcbc++=,而222222cosabcbcAb
cbcbc=+−=+−,即abc,∴63bcbc,可得108bc,当且仅当63abc===时等号成立.∴1sin2732ABCSbcA=.故选:D4.(2022·浙江·平湖市当湖高级中学高一阶段练习)在ABC中,角,,ABC的对边分别为,,abc,已知224,,33bAc
tanCasinB===,则ABC的面积为()A.82B.43C.6D.23【答案】B【详解】如图,过C作CDBA⊥,交BA的延长线于D,因为4CAb==,23CAB=则3CADCAB=−=,cos23ADCA==,sin233CDCA==,23tan2CD
BBDc==+所以23tantan33tan332tantan()3813tan231tantan1332BBccACBBcBBc−−−+=−====+++++又因为22243tansinsin3333cCaBBCBCD====所以34383c
cc=+,即234320cc−−=,解得:4c=或83c=−(舍)所以113sin4443222ABCSbcA===.故选:B.5.(2022·全国·高三专题练习)在ABC中,角,,ABC的对边分别是,,ab
c,且sin()2sincos0BCAB++=.若2b=,则ABC面积的最大值为()A.33B.233C.433D.23【答案】A【详解】由sin()2sincos0BCAB++=,得sin2sincos0AAB+=,∴sin(12cos)0AB+=,又sin0A,
∴12cos0B+=,即1cos2B=−,又(0,)B,∴2,33BCABA==−−=−,又sinsincbCB=,∴2sinsin433sin02sin333sin3AbCcAAB−==
=−.21434331233sinsinsincossinsin2sincossinsin2(1cos223332233ABCSbcAAAAAAAAAAA==−=−=−=−−33233sin2cos2sin2
33363AAA+−=+−,由03A,有52666A+,则sin2sin162A+=,2333sin23633A+−,即ABC面积的最大值是33.故选:A.6.(2
022·全国·高三专题练习)在ABC中,BAC的平分线交BC于点,2,6DBDDCBC==,则ABC的面积的最大值为()A.6B.62C.12D.122【答案】C【详解】如图,设设ACx=,BAC=,则由正弦定理可得sinsinBDABBADADB=①,sinsi
nCDACCADADC=②,又ADBADC+=,所以sinsinADBADC=,①②式联立可得21ABAC=,则2ABx=,则211sin2sinsin22ABCSABACBACxxx===△,对ABC,由余弦定理可得22222536cos24AB
ACBCxBACABACx+−−==,则()22422242424425362536036sin1cos1416xxxSxxxxx−−+==−=−=−()()()242242219993603640+14420256161616xxxxx=−−+
=−−=−−−,当220x=时,2S有最大值,()2max925614416S==,所以max12S=,故选:C7.(2022·全国·高三专题练习)在ABC中,2AB=,,DE分别是边AB,AC的中点,CD与BE交于点O,若OC3OB
=,则ABC面积的最大值为()A.3B.33C.63D.93【答案】C【详解】因为,DE分别是边AB,AC的中点,所以1//,2DEBCDEBC=,所以12EODOBOCO==,又OC3OB=,设()>0OEtt=,则2,3,23OBtODtOCt===,又因为2AB=,所以1DB=,设ABO
=,所以在DBO中,()()2222222123cos22124+1ttBDOBDOtBDBOtt+−+−===,所以42141sin4ttt−+−=,所以42132223sin14122ABCABESSttt===−+−,当27t=时,ABC面积取得最大值63
,故选:C.8.(2022·全国·高三专题练习)在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,22b=且ABC面积为2223()12Sbac=−−,则ABC面积S的最大值为()A.23−B.4
23−C.843−D.1683−【答案】B【详解】解:222331()(2cos)sin12122SbacacBacB=−−=−=,3tan3B=−,56B=,3cos2B=−,1sin2B=,又22b=,由余弦定理可得:2283
(23)acacac=+++…,88(23)23ac=−+„,当且仅当ac=时取等号,111sin8(23)423222ABCSacB=−=−„.面积S的最大值为423−.故选:B.9.(2022·全国·高三专题练习)已知△ABC
的三边分别为a,b,c,若满足a2+b2+2c2=8,则△ABC面积的最大值为()A.55B.255C.355D.53【答案】B【详解】因为a2+b2+2c2=8,所以22282abc+=−,由余弦定理得222283cos22abccCabab+−
−==,即22cos83abCc=−①由正弦定理得in12sSabC=,即2sin4abCS=②由①,②平方相加得()()()()()222222222483482abcSabc=−++=−,所以()()()()2222222222116556448283165525ccScccc−
+−−−=−=,即245S,所以255S,当且仅当22ab=且221655cc−=即222128,55abc===时,取等号.故选:B10.(2022·全国·高一单元测试)在ABC中,角,,ABC的对边分
别为,,abc已知25c=,且52sincossinsinsin2aCBaAbBbC=−+,点O满足0OAOBOC++=,3cos8CAO=,则ABC的面积为()A.35B.554C.552D.55【答案】D【详解】如图所示,∵0OAOBOC++=,所以O为ABC的重心,连AO并
延长交BC与E,则E为BC的中点,延长AE至F,使AEEF=,连BF,CF,则四边形ABFC为平行四边形,52sincossinsinsin2aCBaAbBbC=−+,25c=,222225222acbacabbcac+−=−+,即52cb=,又
因为25c=,所以4b=,∴4BFAC==,38cosAFBcosCAEcosCAO===,设AEx=,则2AFx=,在ABF中由余弦定理得2222BFAFABcosAFBBFAF+−=,即()()222422538242xx+−=
,解得2x=,即2AE=.又295511648sinCAEcosCAE=−=−=,∴15522245528ABCAECSSAEACsinCAE====.故选:D.11.(2022·
全国·高三专题练习)若2AB=,2ACBC=,则ABCS的最大值为A.22B.32C.23D.32【答案】A【详解】依题意,设BCa=,则2ACa=,又2AB=,由余弦定理得:22222cosaaABaABB=+−,即24cos40aaB+−=,1cos4aBa=−,22211cos16
2aBa=+−,222231sin1cos216aBBa=−=−−.11sin2sinsin22ABCSABBCBaBaB===,22222222311sin()(12)821616ABCaSaBaaa==−−=−−+,当212a=,即23a=时,
28ABCS=,max2)(2ABCS=.故选A.12.(2022·吉林·长春市第五中学高一期末)在ABC中,角ABC,,的对边分别为abc,,,已知25c=,且2sincossinsinaCBaAbB=−+5sin2bC,点O满足0OAOBOC++=,3cos8CAO=,
则ABC的面积为A.553B.35C.52D.55【答案】D【详解】由52sincossinsinsin2aCBaAbBbC=−+,可得222225222acbacabbcac+−=−+,即52cb=.又25c=,所以4b=.因为0OAOBOC++=
,所以点O为ABC的重心,所以3ABACAO+=,所以3ABAOAC=−,两边平方得22|9|6cosABAOAOACCAO=−2||AC+.因为3cos8CAO=,所以2223|9|6||8ABA
OAOACAC=−+,于是29||AO−940AO−=,所以43AO=,AOC△的面积为114sin4223AOACCAO=2355183−=.因为ABC的面积是AOC△面积的3倍.故AB
C的面积为55.④三角形与向量、数列等综合问题1.(2022·江苏南通·高三开学考试)已知锐角ABC满足23AB=,60C=°且O为ABC的外接圆圆心,若OCOAOB=+,则2−的取值范围为()A.(2,1)−B.(1,2)−C.[2,2)−D.(2,2)−【答案
】A【详解】解:如图所示:由正弦定理可得:2324sinsin60cRC===°,所以2R=,在AOB中,由余弦定理可得222||||||44121cos2||||2222OAOBABAOBOAOB+-+-?==-创,又因为(0,180)AOB形鞍,所以120AO
B=.又因为OCOAOB=+,所以22222||||||2||||cosOCOAOBOAOBAOB=++,即有:224444=+−,即221+−=,所以223()()122−+=,设3sin2cos2=−−=−,可得2
3sin33cossin3=−=−−,又因为ABC为锐角三角形,所以1010−−,所以231sin0331cossin03−−−−−,设si
n,cosmnaa==,则有231033103mnm−−−−−,所以2−=3sincos−+=()2332,12333mnnmm−−−−−−+=,所以2−(2,1)?故选:A.2.(2022·浙江·绍兴
市教育教学研究院高二期末)已知平面向量,ab,满足1a=,且对任意实数,有1ba−,设b与ba−夹角为,则cos的取值范围是()A.20,2B.30,5C.2,12D.3,15【
答案】D【详解】由题意可设(1,0),(,)abxy==,则(,)baxy−=−由于对任意实数,有1ba−,故22()1xy−+恒成立,即222210xxy−++−对任意实数恒成立,故22244)0(1x
xy+−=−,即21y,所以向量(,)bxy=r对应的点位于如图所示的直线1y=外部的阴影区域内(含边界直线1y=),设OAa=,OBb=,则ABba=−,故ABO=,不妨假设向量(,)bxy=r对应的点在上部分区域内,则由图可以看到当(,)bxy=r对应
的点位于B处,即在直线1y=上,且当OBAB=时,最大,此时2215||1,||||1()22OAOBAB===+=,所以22255()()1322coscos555222OBA+−===,即cos最小值为35,由图可以看到,当B
点沿直线1y=向外运动或在阴影部分中向远处运动时,可以无限趋近于0,故cos1,因此cos的范围是3,15,当B点位于直线1y=−上或1y=−下方的区域内时,同理可求得cos的范围是3,15,故选:D3.(2022·浙江·绍兴市教育教学研究院高一期末)在三
角形ABC中,已知()0ABACBC+=,1sin3A=,D是BC的中点,三角形ABC的面积为62,则AD的长为()A.2192B.512C.219D.51【答案】A【详解】如图,设ABC的内角,,ABC的对边分别为,,abc,因
为()0ABACBC+=,所以()()0ACACBCCB++=,即()()0ACACBCBC−+=,所以220ACBC−=,所以22ACBC=,即22ba=,因为0,0ab,所以ab=,所以
AB=因为ABC++=,所以2CABA=−−=−,因为1sin3A=,所以coscos(2)cos2CAA=−=−22172sin12139A=−=−=−,因为0C,所以2742sin1cos2199CC=−=−−=,因为三角形ABC的面积为62,所
以21142sin62229abCa==,得227a=,因为0a,所以33ab==,因为D是BC的中点,所以13322CDa==,在ACD△中,由余弦定理得2222cosADACCDACCDC=+−2233337(33)233229=+−−219
4=,因为0AD,所以2192AD=,故选:A4.(2022·四川·成都外国语学校高一阶段练习(文))在ABC中,2AB=,45C=,O是ABC的外心,若21OCAC−的最大值是m,数列na中,11a=,12nnama+=+,则na的通项公式为na=().
A.1231n−−B.1322n−−C.32n−D.1544n−−【答案】A【详解】设ACb=,ABc=,在ABC中,由sinsincbCB=及2c=,45C=,得2sinbB=,∵0180B,则0sin1B≤,∴02b.因为O是ABC的外心,所以O在线段AC,CB上的射影
为相应线段的中点,由向量数量积的几何意义,得222111OCACACb−=−=−,而2113b−−,所以21OCAC−的最大值为3.即3m=.由132nnaa+=+,得()1131nnaa++=+.所以数列1na+是首项112a+=,公比为3的等
比数列.所以1123nna−+=,即1231nna−=−.故选:A5.(2022·湖北·襄阳四中高二阶段练习)在ABC中,9ABAC=uuuruuur,()sincossinACAC+=,6ABCS=,P为线段AB上的动点,且CACBCPxy
CACB=+,则21xy+的最小值为()A.11663+B.116C.116123+D.1112【答案】C【详解】设,ABcACb==,根据题意可得cos9cos1sin62bcAbcAbcA===,解得35bc==,43si
n,cos55AA==所以4CBa==,所以34CACBxyCPxyCACBCACB=+=+,因为,,APB三点共线,所以134xy+=,所以212134xyxyxy+=++111232xyyx=++1111621232123xyyx
+=+,当且仅当13432xyxyyx+==,即6(46)54(263)5xy−=−=时取等号,所以21xy+的最小值为116123+,故选:C6.(2022·浙江金华第一中学高一阶段练习)已知||||||1abc===,12ab=
,,,3acbc+=.若,Rmn,则||||||manbmacnbc−+−+−的最小值为()A.0B.32C.1D.3【答案】D【详解】令,,OAaOBbOCc===,依题意,1cos2||||abAOBab=
=,而0AOB,则3AOB=,因,,3acbc+=,则有点C在半径为1,所含圆心角为3的扇形AOB的弧AB上,如图,因,Rmn,则||manb−表示直线OA上的点Q与直线OB上的点P间距离,||mac−、||nbc−分别是点
C到点Q,P的距离,因此,||||||manbmacnbc−+−+−表示三点Q,P,C两两距离的和,作点C关于直线OA对称点N,关于直线OB对称点M,连MN交OA,OB分别于点F,E,连FC,EC,ON,OM,则
有,FCFNECEM==,令COA=,则3MOBCOB==−,AON=,于是得222()33NOM=+−=,而1ONOMOC===,由余弦定理得222cos3MNONOMONOMNOM=+−=,
因此,3CFFECENFFEEMNM++=++==,对于直线OA上任意点Q、直线OB上任意点P,连接CQ,NQ,QP,CP,PM,PN,则,CQNQCPPM==,CQQPCPNQQPPMPNPMMN++=+++,当且仅当点Q与F
重合且点P与点E重合时取“=”,从而得||||||3manbmacnbcCQQPCPMN−+−+−=++=,所以||||||manbmacnbc−+−+−的最小值为3.故选:D7.(2022·福建省厦门集美中学高一期中)ABC中,若5ABAC==,
6BC=,点E满足21155CECACB=+,直线CE与直线AB相交于点D,则cosADE=()A.1010B.1510C.25D.3010【答案】A【详解】在△ABC中,由余弦定理得:2222525367cos225525ABACBCAABAC+−+−===设CE
CD=,0,因为21155CECACB=+,所以21155CDCACB=+,即21155CDCACB=+,因为A、B、D三点共线,所以211155+=,解得:13=,所以2355CDCACB=+,即()()2355CDCACBCD−=−32ADD
B=因为AB=5,所以AD=3,BD=2在三角形ACD中,由余弦定理得:22271282cos925235255CDADACADACA=+−=+−=,因为0CD,所以8105CD=所以128925105cos1081023
5ADE+−==故选:A8.(2022·浙江宁波·高一期中)已知m,n为平面内两个不共线的向量,满足2m=,3n,2mnmn+−−=,则m与n的夹角的最小值是()A.12B.6C.4D.3【答案】C【详解】如图设ABm=,ADn=,并设nn=,DAB
=;mACn+=,mnDB−=;由题意:2ACBD−=,由余弦定理:()22222cos2cosACABADABADABADABAD=+−−=++,222cosBDABADABAD=+−,∴
22222cos2cos2ABADABADABADABAD++−+−=即2244cos44cos2nnnn++−+−=,两边同时平方,整理得:()222222416cosnnn+=+−,再一次两边平方得:221
3cos44n=+,由于3n,21cos2;由于ACBD,所以cos0;∴20cos2,42,故m与n的夹角的最小值是4.故选:C.9.(2022·广西·宾阳中学高一阶段练习)已知向量,OAOB→→满足|1,|2OAOB==,2OAOB=,OPOAOB
=+,1+=,,R,则动点P的运动路径的总长为()A.4522−B.2522+C.()2522522−++D.()2522522+−−【答案】C【详解】因为2OAOB=,所以||||cos2OAOBAOB=,因为||1,||2OAOB==
,所以2cos2AOB=,所以4AOB=.如上图所示,当0,0厖时,P点运动路径为线段AB,以此类推,当||||1+=时,P点运动路径为如图的平行四边形ABCD的四边:,,,,ABBCCDDA由余弦定理,得2
22cosABOAOBOAOBAOB=+−522=−,由余弦定理,得222cos522BCOAOBOAOBBOC=+−=+,动点P的运动路径的总长度为2(522522).−++故选:C.10.(2022·全国·高三专题练习)在ABC
中,1AB=,2AC=,60BAC=,P是ABC的外接圆上的一点,若APmAB=+nAC,则mn+的最小值是()A.1−B.12−C.13−D.16−【答案】B【详解】由余弦定理得2222cosBCABACABACBAC
=+−=14212cos603+−=,所以3BC=,所以222ABBCAC+=,所以ABBC⊥.以AC的中点为原点,建立如图所示的平面直角坐标系,易得A(-1,0),C(1,0),B(-12,32),设P的坐标为(cos,sin),所以13,22AB=
,(2,0)AC=,AP=(cos1,sin)+,又APmABnAC=+,所以13(cos1,sin),22m+=+()32,02,22mnnm=+,所以2
3sin3m=,cos13sin226n=+−,所以mn+23cos13sinsin3226=++−3cos1111sinsin12226222=++=++−+=−,当且仅当sin16+=−
时,等号成立.故选:B.11.(2022·河北·泊头市第一中学高一阶段练习)已知点P是ABC所在平面内的动点,且满足ABACOPOAABAC=++(0),射线AP与边BC交于点D,若23BAC
=,||1AD=,则||BC的最小值为()A.3B.2C.23D.43【答案】C【详解】ABAB表示与AB共线的单位向量,ACAC表示与AC共线的单位向量,ABACABAC+uuuruuuruuur
uuur的分向与BAC的平分线一致,ABACOPOAABAC=++uuuruuuruuuruurQuuuruuur,ABACOPOAAPABAC−==+uuuruuuruuuruuruuuruuuruuur
所以点P在BAC的平分线上,即AD为BAC的角平分线,在ABD△中,3BAD=,||1AD=,利用正弦定理知:32sinsin3sinADBDBB==同理,在ACD△中,32sinsin3sinADCDCC
==3331122sinsin2sinsinBCBDCDBCBC=+=+=+,其中3BC+=分析可知当6BC==时,BC取得最小值,即min312232sin6BC==故选:C12.
(2022·湖南·宁乡市教育研究中心高二期末)已知O是三角形ABC的外心,若()22ACABABAOACAOmAOABAC+=,且sinsin3BC+=,则实数m的最大值为()A.3B.35C.75D.32【答案】D【详解】如图所示:设
ABc=,ACb=,BAO=,CAO=,由()22ACABABAOACAOmAOABAC+=得2coscos2bccAObAOmAOcb+=,化简得coscos2bcmAO+=,由O是三角形ABC的外心
可知,O是三边中垂线交点,得cos2cAO=,cos2bAO=,代入上式得22bcmAO=,∴22bcmAO=.根据题意知,AO是三角形ABC外接圆的半径,可得sin2bBAO=,sin2cCAO=,代入sinsin3BC+=得2
3bcAO+=,∴22222322222223bcbcbcmAOAObc++===+,当且仅当“bc=”时,等号成立.故选:D.13.(2022·江苏·高二专题练
习)已知椭圆22221(0)xyabab+=的焦点为1F,2F,P是椭圆上一点,且12122PFPFPFPF=,若12FPF△的内切圆的半径r满足1123sinPFrFFP=,则椭圆的离心率为()A.47B.23C.37D.13【
答案】C【详解】由题可知1212121222cos,PFPFPFPFPFPFPFPF==uuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur,即121cos,2PFPF=uuuruuur,123FPF=在12
FPF△中,利用椭圆定义知212PFPFa+=,由余弦定理得()()2222222212121122121212122424cos3222PFPFPFPFcPFPFFFaPFPFcPFPFPFPFPFPF+−−+−−−===即2212
142122bPFPFPFPF−=,整理得22143PFPFb=易得面积12222111433=sin232323FPFSPFPFbb==V又12FPF△的内切圆的半径为r,利用等面积法可知12211211=()(22)()22FPFSPFPFFFracracr++=+=+V,所以122
33FPFbSracac==++V由已知1123sinPFrFFP=,得1123sinPFrFFP=uuur,则2112sin333PFbaFFPc=+uuur,即12213sinbacPFFFP=+uuur在12FPF△中,利用正弦
定理知1211212sinsin3si24n3PFFcFFFPFcFP===uuuruuuur即()2233434bcbcacac==++,又222bac=−,整理得22437acac=−两边同除以2a,
则2437ee=−,解得37e=或1e=−(舍去)故选:C.14.(2022·上海·高三专题练习)已知12,FF为椭圆和双曲线的公共焦点,P为其一个公共点,且124FF=,1223FPF=,则12PFPF→→的取值范围为()A.3,03−B.4323,33−−
C.43,03−D.8,03−【答案】D【详解】解:方法一:如图1,设椭圆方程为()2211221110xyabab+=,双曲线方程为()2222222210,0xyabab−=,由题知:22114ab
=+,22224ab+=,不妨设点P在第一象限,设12,PFmPFn==,所以在椭圆中,有12mna+=,在双曲线中有22mna−=,所以12maa=+,12naa=−,所以在12PFF△中,由余弦定理
得:()()()()22222121212121212161cos222mnFFaaaaFPFmnaaaa+−++−−===−+−,整理得2212316aa+=,所以2221163aa=−所以()22212121212111cos
1208222PFPFPFPFPFPFaaa→→→→→→==−=−−=−,由于22211630aa=−,221140ab−=所以211643a,2132823a,故2132283a−−−所以2188203
a−−,即2121882,03PFPFa→→=−−故选:D.方法二:如图2,不妨设点P在第一象限,由正弦定理得三角形12FPF△外接圆的半径为433,所以P在半径为433,圆心为23'0,3O−的圆在第一象限的圆弧2MF(不包含端点)上,所
以23'3OO=,所以233OM=,所以230,3Py,由向量数量积定义得1212121cos1202PFPFPFPFPFPF→→→→→→==−,由三角形面积公式得:1212122FPFpPSFFyy==△,1212123sin120124FPFPF
PFPFPFS→→→→==△,所以12833PPFFyP→→=,所以12160,3383PyPFPF→→=,所以121212PFPFPFPF→→→→=−8,03−.故选:D.15.(2022·全国·高三专题练习)我校高一同学发现:若
O是ABC内的一点,BOC、AOC△、AOB的面积分别为AS、BS、CS,则存在结论0ABCSOASOBSOC++=,这位同学利用这个结论开始研究:若O为ABC内的一点且为内心,ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且5cos6B=,若BOxBAyBC=+,
则xy+的最大值为___________.【答案】122311−【详解】因为ABC的内心O到该三角形三边的距离相等,则::::ABCSSSabc=,由0ABCSOASOBSOC++=可得0aOAbOBcOC++=,所以,a
cBOOAOCbb=+,因为()()xBABOOAyOOxBBOCyBC=+++=+,则11xyBOOAOCxyxy=+−−−−,所以,11xaxybycxyb=−−=−−,所以,()1xyacxyb++=−+,可得a
cxyabc++=++,因为5cos6B=,由余弦定理可得2222252cos3bacacBacac=+−=+−,由基本不等式可得()()()()22222111133412acacbacacac++=+−+−=,所以,23acb+,当且仅当ac
=时,等号成立,所以,116122311363116acxybabcac+−+====++++++.故答案为:122311−.16.(2022·辽宁实验中学高一期中)ABC中,7cos32A=,0ABBCACCB−=,平面内一点M满足:||3||3MAMB==,则
||MC的最小值为______.【答案】114##2.75【详解】因为0ABBCACCB−=,所以()()0ABACABACABAC−−−=,所以220ABAC−=,即ABAC=,如图:将旋转AM至AN位置,使得MABNAC
=,则||||1,||||3CNBMANAM====,BACMAN=,又7cos32BAC=,所以7cos32MAN=,由余弦定理可得2222cosMNAMANAMANMAN=+−,所以15||=4MN,又||1CN=,所以114MCNCNMNMNC=−−=,当且仅当,,MCN
三点共线,且C在,MN之间时取等号,所以||MC的最小值为114,故答案为:114.