解三角形正弦余弦定理的运用一轮复习专题练习(一)附答案人教版高中数学考点大全
“正余弦定理”在解三角形中的应用专题练习(含答案)

正余弦定理”解三角形中的应用 预习与作业预习作业 一、 知识探源问题1:正弦定理、余弦定理的内容是什么?问题2:为什么要学习这个概念?问题3:如何使用正余弦定理?二、例题讲解 例1:(1)在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,若35,,cos 45a A B π===,则边c =________. (2)在ABC ∆中,若sin :sin :sin 4:5:6A B C =,则cos C 的值为________.(3)在锐角ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,1,2a B A ==,则b 的取值范围是_______.(4)在ABC ∆中,若sin sin sin cos cos B CA B C+=+,则ABC ∆的形状为_______.例2:在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B sin cos C c B c⋅=⋅+(1)求角B ;(2)若2b ac =,求11tan tan A C+的值.例3:在锐角ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,S 为ABC ∆的面积.若不等式 22233k S b c a ⋅≤+-恒成立,求实数k 的最大值.“正余弦定理”解三角形中的应用 预习与作业课后作业1.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,已知060,3C b c ==,则A =________.2.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,若2cos cos cos b B a C c A ⋅=⋅+⋅,则B =______.3.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,若ABC ∆的面积为2224a b c +-,则C =_______.4.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,已知ABC ∆的面积为12,cos 4b c A -==-则a 的值为________.5.在ABC ∆中,0120,B AB =,A 的角平分线AD =则AC =________.6.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,0120ABC ∠=,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则4a c +的最小值为________.7.如图,在ABC ∆中,3,2,4AB AC BC ===,点D 在边BC 上,045BAD ∠=,则tan CAD ∠=________.8.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,若△ABC 为锐角三角形,且满足22b a ac -=,则11tan tan A B-的取值范围是__________.9.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,设向量()(),,cos ,cos m a c n C A ==.(1)若,3m n c a =∥,求角A ;(2)若43sin ,cos 5m n b B A ⋅==,求cos C 的值.10.在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,且()31cos ,tan 53A B A =-=.(1)求tan B 的值;(2)若13c =,求ABC ∆的面积.例1:(1)在△ABC 中,设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若a =5,A =π4,cosB =35,则边c =________. 【答案】7 解析:由cosB =35,得sinB =45,则sinC =sin(A +B)=7210,由正弦定理得asinA =csinC,得c =7. (2)在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C = 4∶5∶6,则cos C 的值为________. 【答案】18 解析:由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C ,sin A ∶sin B ∶sin C =4∶5∶6,得a ∶b ∶c=4∶5∶6.设a =4t ,b =5t ,c =6t(t >0).由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =18.(3)在锐角ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,C A B 的对边,1,2a B A ==,则b 的取值范围是_______.【答案】解析:在锐角ABC ∆中,角,,C 0,2A B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭得02022032A A A ππππ⎧<<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎪<-<⎪⎩,64A ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==得1sin sin 2b A A =,2cosb A =∈(4)在ABC ∆中,若sin sin sin cos cos B CA B C+=+,则ABC ∆的形状为________________.【答案】直角三角形 方法1: 解析:由sin sin sin cos cos B CA B C+=+及正、余弦定理得22222222a c b a b c a a b c ac ab+-+-⋅+⋅=+,化简得222a b c =+,所以ABC ∆为直角三角形.方法2:解析:由sin sin sin cos cos B CA B C+=+及正弦定理得()()sin cos sin cos sin sin sin sin A B A C B C A C A B ⋅+⋅=+=+++,化简得()cos sin sin 0A C B +=,因为sin sin 0B C +>,所以cos 0A =,2A π=,所以ABC ∆为直角三角形.例2:在ABC ∆中,设,,a b c 分别为角,,CA B sin cos C c B c⋅=⋅+问题解决(1)求角B ;(2)若2b ac =,求11tan tan A C+的值.答案:(1)B =π3;(2)233.解析:(1)由正弦定理得b sin B =csin C,又∵3b sin C =c cos B +C , ∴3sin B sin C =cos B sin C +sin C ,△ABC 中,sin C >0,所以3sin B -cos B =1,所以sin ⎝⎛⎭⎫B -π6=12,-π6<B -π6<5π6,B -π6=π6,所以B =π3(2)因为b 2=ac ,由正弦定理得sin 2B =sin A sin C1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C =cos A sin C +sin A cos C sin A sin C =sin (A +C )sin A sin C =sin (π-B )sin A sin C=sin Bsin A sin C . 所以1tan A +1tan C =sin B sin 2B =1sin B =132=233.三角解答题的规范:这部分内容重点是公式的运用,所以在规范表达时也侧重公式的表达。
新人教版高考一轮复习三角函数--正弦定理和余弦定理经典习题(含答案)

第六节 正弦定理和余弦定理 突破点(一) 利用正、余弦定理解三角形[例1](1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6(2)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.[例2](1)在△ABC ( ) A .4 B .14 C .4或14 D .24(2)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a cos C +32c =b ,则A =________.[例3] 设△ABC 1,A =2B . (1)求a 的值;(2)求sin ⎝⎛⎭⎫A +π4的值. 能力练通1.[考点一]在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若b =2a sin B ,则A =( ) A .30° B .45° C .60°D .75°2.[考点二]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =7,b =3,c =2,则A =( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π23.[考点二]设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2,c =2 3,cos A =32且b <c ,则b =( )A .3B .2 2C .2 D. 34.[考点一](2017·宁波模拟)在△ABC 中,AB =2,AC =3,B =60°,则cos C =________.5.[考点三]设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.6.[考点三]在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2B +sin 2C =sin 2A +sin B sin C . (1)求角A 的大小;(2)若cos B =13,a =3,求c 的值.突破点(二) 利用正、余弦定理判断三角形的形状[典例] (1)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cb <cos A ,则△ABC 为( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形(2)在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c (a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形1.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin A cos B =sin C ,那么△ABC 一定是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形2.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A cos B =ba =2,则该三角形的形状是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .钝角三角形3.在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),则△ABC 的形状是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形 D .等腰三角形或直角三角形4.在△ABC 中,已知a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,试判断△ABC 的形状.突破点(三) 正、余弦定理的综合应用[例1] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(2b -c )cos A =a cos C . (1)求角A 的大小;(2)若a =3,b =2c ,求△ABC 的面积.[例2] 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A ,且B 为钝角. (1)证明:B -A =π2;(2)求sin A +sin C 的取值范围.[例3] 如图,已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若B =π3,b =7,c =2,D 为BC 的中点.(1)求cos ∠BAC 的值; (2)求AD 的值.1.[考点一]在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC的面积是( )A .3 B.932 C.332D .3 32.[考点三]如图,在△ABC 中,C =π3,BC =4,点D 在边AC 上,AD =DB ,DE ⊥AB ,E 为垂足,若DE =22,则cos A =( )A.223B.24C.64D.633.[考点二](2017·宁波模拟)△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则角A 的取值范围是________.4.[考点二](2017·广东揭阳模拟)已知△ABC 中,角A ,32B ,C 成等差数列,且△ABC 的面积为1+2,则AC 边的长的最小值是________.5.[考点一]已知△ABC 是斜三角形,内角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c .若c sin A =3a cos C . (1)求角C ;(2)若c =21,且sin C +sin(B -A )=5sin 2A ,求△ABC 的面积.[练常考题点——检验高考能力]一、选择题1.(2017·温州十校联考)在△ABC 中,若sin C sin A =3,b 2-a 2=52ac ,则cos B 的值为( )A.13B.12C.15D.142.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,若S +a 2=(b +c )2,则cos A 等于( )A.45B .-45 C.1517 D .-15173.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解 C .无解D .有解但解的个数不确定4.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若A =π3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC的面积等于( )。
2023年高考数学一轮复习第四章三角函数与解三角形7正弦定理余弦定理练习含解析

正弦定理、余弦定理考试要求 1.掌握正弦定理、余弦定理及其变形.2.能利用正弦定理、余弦定理解决一些简单的三角形度量问题.知识梳理1.正弦定理与余弦定理定理正弦定理余弦定理内容asin A=b sin B =csin C=2R a 2=b 2+c 2-2bc cos A ;b 2=c 2+a 2-2ca cos B ; c 2=a 2+b 2-2ab cos C变形(1)a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;(2)a sin B =b sin A ,b sin C =c sin B , a sin C =c sin Acos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab2.三角形中常用的面积公式 (1)S =12ah a (h a 表示边a 上的高);(2)S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ;(3)S =12r (a +b +c )(r 为三角形的内切圆半径).常用结论在△ABC 中,常有以下结论: (1)∠A +∠B +∠C =π.(2)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边. (3)a >b ⇔A >B ⇔sin A >sin B ,cos A <cos B .(4)sin(A +B )=sin C ;cos(A +B )=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sinA +B2=cosC2;cosA +B2=sin C2. (5)三角形中的射影定理在△ABC 中,a =b cos C +c cos B ;b =a cos C +c cos A ;c =b cos A +a cos B . 思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)三角形中三边之比等于相应的三个内角之比.( × ) (2)在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B .( √ )(3)在△ABC 的六个元素中,已知任意三个元素可求其他元素.( × ) (4)当b 2+c 2-a 2>0时,△ABC 为锐角三角形.( × ) 教材改编题1.在△ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 等于( ) A.π6 B.π3 C.2π3D.5π6答案 C解析 因为在△ABC 中,设AB =c =5,AC =b =3,BC =a =7, 所以由余弦定理得cos∠BAC =b 2+c 2-a 22bc =9+25-4930=-12,因为∠BAC 为△ABC 的内角, 所以∠BAC =2π3.2.在△ABC 中,若A =60°,a =43,b =42,则B =. 答案 45°解析 由正弦定理知a sin A =bsin B ,则sin B =b sin A a =42×3243=22.又a >b ,则A >B ,所以B 为锐角,故B =45°.3.在△ABC 中,a =2,b =3,C =60°,则c =,△ABC 的面积=. 答案7 332解析 易知c =4+9-2×2×3×12=7,△ABC 的面积等于12×2×3×32=332.题型一 利用正弦定理、余弦定理解三角形例1 (12分)(2021·新高考全国Ⅰ)记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知b 2=ac ,点D 在边AC 上,BD ·sin∠ABC =a sin C . (1)证明:BD =b ;[切入点:角转化为边](2)若AD =2DC ,求cos∠ABC .[关键点:∠BDA 和∠BDC 互补]高考改编在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b sin C +a sin A =b sin B +c sin C . (1)求A ;(2)设D 是线段BC 的中点,若c =2,AD =13,求a . 解 (1)根据正弦定理,由b sin C +a sin A =b sin B +c sin C , 可得bc +a 2=b 2+c 2, 即bc =b 2+c 2-a 2,由余弦定理可得,cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为A 为三角形内角,所以A =π3.(2)因为D 是线段BC 的中点,c =2,AD =13, 所以∠ADB +∠ADC =π, 则cos∠ADB +cos∠ADC =0,所以AD 2+BD 2-AB 22AD ·BD +AD 2+DC 2-AC 22AD ·DC=0,即13+a 24-22213·a 2+13+a 24-b2213·a2=0,整理得a 2=2b 2-44,又a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+4-2b , 所以b 2+4-2b =2b 2-44, 解得b =6或b =-8(舍), 因此a 2=2b 2-44=28, 所以a =27.思维升华 解三角形问题的技巧(1)解三角形时,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理,以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.(2)三角形解的个数的判断:已知两角和一边,该三角形是确定的,其解是唯一的;已知两边和一边的对角,该三角形具有不唯一性,通常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断.跟踪训练1 (2021·北京)已知在△ABC 中,c =2b cos B ,C =2π3.(1)求B 的大小;(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使△ABC 存在且唯一确定,并求出BC 边上的中线的长度.①c =2b ;②周长为4+23;③面积为S △ABC =334.解 (1)∵c =2b cos B ,则由正弦定理可得sin C =2sin B cos B , ∴sin2B =sin2π3=32,∵C =2π3, ∴B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,2B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,2π3, ∴2B =π3,解得B =π6.(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得 c b =sin C sin B =3212=3, 与c =2b 矛盾,故这样的△ABC 不存在; 若选择②:由(1)可得A =π6,设△ABC 的外接圆半径为R , 则由正弦定理可得a =b =2R sinπ6=R , c =2R sin2π3=3R , 则周长为a +b +c =2R +3R =4+23, 解得R =2,则a =2,c =23, 由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为232+12-2×23×1×cosπ6=7; 若选择③:由(1)可得A =π6,即a =b ,则S △ABC =12ab sin C =12a 2×32=334,解得a =3,则由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为b 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22-2×b ×a 2×cos 2π3=3+34+3×32=212. 题型二 正弦定理、余弦定理的简单应用 命题点1 三角形形状判断 例2 在△ABC 中,c -a 2c =sin 2 B 2(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等边三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形 答案 A解析 由cos B =1-2sin 2B2,得sin 2B 2=1-cos B2,所以c -a 2c =1-cos B2, 即cos B =ac.方法一 由余弦定理得a 2+c 2-b 22ac =ac,即a 2+c 2-b 2=2a 2,所以a 2+b 2=c 2.所以△ABC 为直角三角形,无法判断两直角边是否相等. 方法二 由正弦定理得cos B =sin Asin C ,又sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C , 所以cos B sin C =sin B cos C +cos B sin C , 即sin B cos C =0,又sin B ≠0,所以cos C =0,又角C 为三角形的内角,所以C =π2,所以△ABC 为直角三角形,无法判断两直角边是否相等.延伸探究将“c -a 2c =sin 2 B 2”改为“sin A sin B =a c,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ”,试判断△ABC 的形状.解 因为sin A sin B =ac ,所以a b =a c,所以b =c . 又(b +c +a )(b +c -a )=3bc , 所以b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3, 所以△ABC 是等边三角形.思维升华 判断三角形形状的两种思路(1)化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.(2)化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A +B +C =π这个结论. 命题点2 三角形的面积例3 (2022·沧州模拟)在①sin A ,sin C ,sin B 成等差数列;②a ∶b ∶c =4∶3∶2;③b cos A =1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中.若问题中的三角形存在,求该三角形面积的值;若问题中的三角形不存在,说明理由.问题:是否存在△ABC ,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a (sin A -sin B )+b sinB =c sinC ,c =1,?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分. 解 因为a (sin A -sin B )+b sin B =c sin C , 由正弦定理得a (a -b )+b 2=c 2, 即a 2+b 2-c 2=ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又C ∈(0,π), 所以C =π3.选择①:因为sin A ,sin C ,sin B 成等差数列, 所以sin A +sin B =2sin C ,即a +b =2c =2, 由a 2+b 2-c 2=a 2+b 2-1=ab , 得(a +b )2-3ab =1,所以ab =1, 故存在满足题意的△ABC ,S △ABC =12ab sin C =12×1×sin π3=34. 选择②:因为a ∶b ∶c =4∶3∶2, 所以A >B >C =π3,这与A +B +C =π矛盾,所以△ABC 不存在. 选择③: 因为b cos A =1,所以b ·b 2+1-a 22b=1,得b 2=1+a 2=c 2+a 2, 所以B =π2,此时△ABC 存在.又C =π3,所以A =π6,所以a =1×tanπ6=33, 所以S △ABC =12ac =36.思维升华 三角形面积公式的应用原则(1)对于面积公式S =12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ,一般是已知哪一个角就使用哪一个公式.(2)与面积有关的问题,一般要用到正弦定理或余弦定理进行边和角的转化. 命题点3 与平面几何有关的问题例4 如图,在平面四边形ABCD 中,已知A =π2,B =2π3,AB =6.在AB 边上取点E ,使得BE=1,连接EC ,ED .若∠CED =2π3,EC =7.(1)求sin∠BCE 的值; (2)求CD 的长.解 (1)在△BEC 中,由正弦定理, 知BE sin∠BCE =CEsin B.∵B =2π3,BE =1,CE =7,∴sin∠BCE =BE ·sin B CE =327=2114. (2)∵∠CED =B =2π3,∴∠DEA =∠BCE ,∴cos∠DEA =1-sin 2∠DEA =1-sin 2∠BCE =1-328=5714. ∵A =π2,∴△AED 为直角三角形,又AE =5,∴ED =AE cos∠DEA =55714=27.在△CED 中,CD 2=CE 2+DE 2-2CE ·DE ·cos∠CED=7+28-2×7×27×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=49. ∴CD =7. 教师备选1.在△ABC 中,已知a 2+b 2-c 2=ab ,且2cos A sin B =sin C ,则该三角形的形状是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等边三角形 D .钝角三角形答案 C解析 ∵a 2+b 2-c 2=ab ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又C ∈(0,π), ∴C =π3,由2cos A sin B =sin C ,得cos A =sin C 2sin B =c 2b =c 2+b 2-a22bc ,∴b 2=a 2,即b =a ,又C =π3,故三角形为等边三角形.2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a cos C -c cos(B +C )=-b3cos A +B .(1)求tan C ;(2)若c =3,sin A sin B =1627,求△ABC 的面积.解 (1)∵a cos C -c cos(B +C ) =-b3cos A +B ,∴a cos C +c cos A =b3cos C.由正弦定理得sin A cos C +sin C cos A =sin B3cos C ,∴sin(A +C )=sin B3cos C ,即sin B =sin B3cos C ,又∵sin B ≠0, ∴cos C =13,∴sin C =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223, tan C =sin Ccos C =2 2.(2)若c =3,由正弦定理asin A =bsin B =csin C,得asin A =b sin B =3223=924, 则a =924sin A ,b =924sin B ,则ab =924sin A ·924sin B =16216sin A sin B=16216×1627=6, ∴S △ABC =12ab sin C =12×6×223=2 2.思维升华 平面几何图形中研究或求与角有关的长度、角度、面积的最值、优化设计等问题,通常是转化到三角形中,利用正、余弦定理通过运算的方法加以解决.在解决某些具体问题时,常先引入变量,如边长、角度等,然后把要解三角形的边或角用所设变量表示出来,再利用正、余弦定理列出方程,解之,若研究最值,常使用函数思想.跟踪训练 2 (1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c -a cos B = (2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形答案 D解析 因为c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),所以由正弦定理得sin C -sin A cos B=2sin A cos A -sin B cos A ,所以sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B=2sin A cos A -sin B cos A ,所以cos A (sin B -sin A )=0,所以cos A =0或sin B =sin A ,所以A =π2或B =A 或B =π-A (舍去), 所以△ABC 为等腰或直角三角形.(2)(2022·郑州模拟)如图,在△ABC 中,AB =9,cos B =23,点D 在BC 边上,AD =7,∠ADB 为锐角.①求BD ;②若∠BAD =∠DAC ,求sin C 的值及CD 的长.解 ①在△ABD 中,由余弦定理得AB 2+BD 2-2AB ·BD ·cos B =AD 2,整理得BD 2-12BD +32=0,所以BD =8或BD =4.当BD =4时,cos∠ADB =16+49-812×4×7=-27,则∠ADB >π2,不符合题意,舍去; 当BD =8时,cos∠ADB =64+49-812×8×7=27,则∠ADB <π2,符合题意,所以BD =8.②在△ABD 中,cos∠BAD =AB 2+AD 2-BD 22AB ·AD =92+72-822×9×7=1121,所以sin∠BAD =8521,又sin∠ADB =357,所以sin C =sin(∠ADB -∠CAD )=sin(∠ADB -∠BAD )=sin∠ADB cos∠BAD -cos∠ADB sin∠BAD=357×1121-27×8521=175147,在△ACD 中,由正弦定理得CD sin∠CAD =ADsin C ,即CD =ADsin C ·sin∠CAD =7175147×8521=39217.课时精练1.△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 24,则C 等于() A.π2 B.π3C.π4D.π6答案 C 解析 根据题意及三角形的面积公式知12ab sin C =a 2+b 2-c 24, 所以sin C =a 2+b 2-c 22ab=cos C , 所以在△ABC 中,C =π4. 2.(2022·北京西城区模拟)在△ABC 中,C =60°,a +2b =8,sin A =6sin B ,则c 等于( ) A.35 B.31 C .6D .5答案 B解析 因为sin A =6sin B ,由正弦定理可得a =6b ,又a +2b =8,所以a =6,b =1,因为C =60°,所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,即c 2=62+12-2×1×6×12, 解得c =31.3.(2022·济南质检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,a =4,cos2A = -725,则△ABC 外接圆半径为( ) A .5B .3C.52D.32答案 C解析 因为cos2A =-725, 所以1-2sin 2A =-725, 解得sin A =±45, 因为A ∈(0,π),所以sin A =45,又a =4,所以2R =a sin A =445=5, 所以R =52. 4.(2022·河南九师联盟联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2b ,sin 2A -3sin 2B =12sin A sin C ,则角C 等于( ) A.π6B.π3C.π2D.2π3答案 B解析 ∵sin 2A -3sin 2B =12sin A sin C , 由正弦定理可得a 2-3b 2=12ac , ∵c =2b ,∴a 2-3b 2=12a ·2b =ab , 由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2-3b 22ab =12, ∵0<C <π,∴C =π3. 5.(多选)(2022·山东多校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2b sin A =5a cos B ,AB =2,AC =26,D 为BC 的中点,E 为AC 上的点,且BE 为∠ABC 的平分线,下列结论正确的是( )A .cos∠BAC =-66 B .S △ABC =3 5 C .BE =2D .AD = 5答案 AD解析 由正弦定理可知2sin B sin A =5sin A cos B ,∵sin A ≠0,∴2sin B =5cos B .又sin 2B +cos 2B =1,∴sin B =53,cos B =23,在△ABC 中,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B ,得BC =6.A 项,cos∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =4+24-362×2×26=-66;B 项,S △ABC =12AB ·BC sin B =12×2×6×53=25;C 项,由角平分线性质可知AEEC =AB BC =13,∴AE =62.BE 2=AB 2+AE 2-2AB ·AE cos A =4+32-2×2×62×⎝ ⎛⎭⎪⎫-66=152,∴BE =302;D 项,在△ABD 中,AD 2=AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B=4+9-2×2×3×23=5,∴AD = 5.6.(多选)(2022·张家口质检)下列命题中,正确的是( )A .在△ABC 中,A >B ,则sin A >sin BB .在锐角△ABC 中,不等式sin A >cos B 恒成立C .在△ABC 中,若a cos A =b cos B ,则△ABC 必是等腰直角三角形D .在△ABC 中,若B =60°,b 2=ac ,则△ABC 必是等边三角形答案 ABD解析 对于A ,由A >B ,可得a >b ,利用正弦定理可得sin A >sin B ,正确;对于B ,在锐角△ABC 中,A ,B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∵A +B >π2, ∴π2>A >π2-B >0, ∴sin A >sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-B =cos B , ∴不等式sin A >cos B 恒成立,正确;对于C ,在△ABC 中,由a cos A =b cos B ,利用正弦定理可得sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B ,∵A ,B ∈(0,π),∴2A =2B 或2A =π-2B ,∴A =B 或A +B =π2, ∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形,∴是假命题,错误;对于D ,由于B =60°,b 2=ac ,由余弦定理可得b 2=ac =a 2+c 2-ac ,可得(a -c )2=0,解得a =c ,可得A =C =B =60°,故正确.7.(2022·潍坊质检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且b =3,a -c =2,A =2π3.则△ABC 的面积为. 答案 1534解析 由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∵b =3,a -c =2,A =2π3, ∴(c +2)2=32+c 2-2×3c ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12, 解得c =5,则△ABC 的面积为S =12bc sin A =12×3×5×32=1534. 8.(2021·全国乙卷)记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为3,B =60°,a 2+c 2=3ac ,则b =.答案 2 2解析 由题意得S △ABC =12ac sin B =34ac =3,则ac =4,所以a 2+c 2=3ac =3×4=12,所以b 2=a 2+c 2-2ac cos B =12-2×4×12=8,则b =22(负值舍去).9.(2022·南平模拟)在①2c cos B =2a -b ,②△ABC 的面积为34(a 2+b 2-c 2),③cos 2A -cos 2C =sin 2B -sin A sin B ,这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.(如果选择多个条件作答,则按所选的第一个条件给分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且.(1)求角C 的大小;(2)若c =2且4sin A sin B =3,求△ABC 的面积.解 (1)若选条件①2c cos B =2a -b ,则2c ·a 2+c 2-b 22ac=2a -b , 即a 2+b 2-c 2=ab ,所以cos C =12, 又因为C ∈(0,π),所以C =π3. 若选条件②△ABC 的面积为34(a 2+b 2-c 2), 则34(a 2+b 2-c 2)=12ab sin C , 即sin C =3cos C ,所以tan C =3,又因为C ∈(0,π),所以C =π3. 若选条件③cos 2A -cos 2C =sin 2B -sin A sin B ,则(1-sin 2A )-(1-sin 2C )=sin 2B -sin A sin B ,即sin 2A +sin 2B -sin 2C =sin A sin B ,即a 2+b 2-c 2=ab ,所以cos C =12,又因为C ∈(0,π),所以C =π3. (2)因为c =2, 所以a sin A =b sin B =c sin C =2sin π3=43, 所以sin A =34a ,sin B =34b , 又因为4sin A sin B =3,所以ab =4,△ABC 的面积为12ab sin C = 3. 10.(2022·湘豫联盟联考)如图,在△ABC 中,∠B =60°,AB =8,AD =7,点D 在BC 上,且cos∠ADC =17.(1)求BD ;(2)若cos∠CAD =32,求△ABC 的面积. 解 (1)∵cos∠ADB =cos(π-∠ADC )=-cos∠ADC =-17. 在△ABD 中,由余弦定理得82=BD 2+72-2·BD ·7·cos∠ADB ,解得BD =3或BD =-5(舍).(2)由已知sin∠ADC =437,sin∠CAD =12, ∴sin C =sin(∠ADC +∠CAD )=437×32+17×12=1314. 由正弦定理得CD =AD sin∠CAD sin C =7×121314=4913, ∴BC =3+4913=8813,∴S △ABC =12×8×8813×32=176313.11.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且4S =(a+b )2-c 2,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C 等于 ( ) A .1B .-22C.22D.32 答案 C解析 因为S =12ab sin C , cos C =a 2+b 2-c 22ab, 所以2S =ab sin C ,a 2+b 2-c 2=2ab cos C .又4S =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab ,所以2ab sin C =2ab cos C +2ab .因为ab ≠0,所以sin C =cos C +1.因为sin 2C +cos 2C =1,所以(cos C +1)2+cos 2C =1,解得cos C =-1(舍去)或cos C =0,所以sin C =1,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C =22(sin C +cos C )=22. 12.(2022·焦作模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 依次成等差数列,△ABC 的周长为15,且(sin A +sin B )2+cos 2C =1+sin A sin B ,则cos B 等于( )A.1314B.1114C.12D .-12答案 B解析 因为(sin A +sin B )2+cos 2C=1+sin A sin B ,所以sin 2A +sin 2B +2sin A ·sin B +1-sin 2C=1+sin A ·sin B ,所以由正弦定理得a 2+b 2-c 2=-ab ,又a ,b ,c 依次成等差数列,△ABC 的周长为15,即a +c =2b ,a +b +c =15, 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+b 2-c 2=-ab ,a +c =2b ,a +b +c =15,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,b =5,c =7.cos B =a 2+c 2-b 22ac =32+72-522×3×7=1114. 13.(2022·开封模拟)在平面四边形ABCD 中,BC ⊥CD ,∠B =3π4,AB =32,AD =210,若AC =35,则CD 为.答案 1或5解析 因为在△ABC 中,∠B =3π4,AB =32, AC =35,由正弦定理可得AC sin B =AB sin∠ACB, 所以sin∠ACB =AB ·sin B AC =32×2235=55, 又BC ⊥CD ,所以∠ACB 与∠ACD 互余,因此cos∠ACD =sin∠ACB =55, 在△ACD 中,AD =210,AC =35,由余弦定理可得cos∠ACD =55=AC 2+CD 2-AD 22AC ·CD =5+CD 265CD, 所以CD 2-6CD +5=0,解得CD =1或CD =5.14.(2022·大连模拟)托勒密(Ptolemy)是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名,该定理指出:圆的内接凸四边形两组对边乘积的和等于两条对角线的乘积.已知凸四边形ABCD 的四个顶点在同一个圆的圆周上,AC ,BD 是其两条对角线,AB =AD ,∠BAD =120°,AC =6,则四边形ABCD 的面积为.答案 9 3 解析 在△ABD 中,设AB =a ,由余弦定理得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD ·cos∠BAD =3a 2,所以BD =3a ,由托勒密定理可得a (BC +CD )=AC ·3a ,即BC +CD =3AC ,又∠ABD =∠ACD =30°,所以四边形ABCD 的面积 S =12BC ·AC sin30°+12CD ·AC sin30°=14(BC +CD )·AC =34AC 2=9 3.15.(多选)中国南宋时期杰出数学家秦九韶在《数书九章》中提出了“三斜求积术”,即以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之,为实;一为从隅,开平方得积.把以上文字写成公式,即S =14⎣⎢⎡⎦⎥⎤c 2a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2+a 2-b 222(S 为三角形的面积,a ,b ,c 为三角形的三边).现有△ABC 满足sin A ∶si n B ∶sin C =2∶3∶7,且△ABC 的面积S △ABC =63,则下列结论正确的是( )A .△ABC 的周长为10+27B .△ABC 的三个内角满足A +B =2CC .△ABC 的外接圆半径为4213D .△ABC 的中线CD 的长为3 2答案 AB解析 A 项,设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,因为sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶7,所以由正弦定理可得a ∶b ∶c =2∶3∶7,设a =2t ,b =3t ,c =7t (t >0),因为S △ABC =63,所以63=14⎣⎢⎡⎦⎥⎤7t 2×4t 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫7t 2+4t 2-9t 222,解得t =2,则a =4,b =6,c =27,故△ABC 的周长为10+27,A 正确;B 项,因为cos C =a 2+b 2-c 22ab =16+36-282×4×6=12, 所以C =π3,A +B =π-π3=2π3=2C , 故B 正确;C 项,因为C =π3,所以sin C =32, 由正弦定理得2R =c sin C =2732=4213, R =2213, C 错误;D 项,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =16+28-362×4×27=714, 在△BCD 中,BC =4,BD =7,由余弦定理得cos B =16+7-CD 22×4×7=714, 解得CD =19,D 错误.16.(2021·新高考全国Ⅱ)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,b =a +1,c =a +2.(1)若2sin C =3sin A ,求△ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得△ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由. 解 (1)因为2sin C =3sin A ,则2c =2(a +2)=3a ,则a =4,故b =5,c =6,cos C =a 2+b 2-c 22ab =18,所以C 为锐角, 则sin C =1-cos 2C =378,因此, S △ABC =12ab sin C =12×4×5×378=1574. (2)显然c >b >a ,若△ABC 为钝角三角形,则C 为钝角,由余弦定理可得cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+a +12-a +222a a +1=a 2-2a -32a a +1<0,则0<a <3,由三角形三边关系可得a +a +1>a +2, 可得a >1,因为a ∈N *,故a =2.。
高考数学压轴专题人教版备战高考《三角函数与解三角形》经典测试题附答案

【高中数学】数学《三角函数与解三角形》高考复习知识点一、选择题1.已知πππsin()cos()0,322ααα++-=-<<则2πcos()3α+等于( )A B .35-C .45D .35【答案】C 【解析】 【分析】首先根据等式化简,得到4sin 65πα⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,再利用诱导公式化简2cos 3πα⎛⎫+ ⎪⎝⎭求值. 【详解】解析:∵ππsin cos 32αα⎛⎫⎛⎫++-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭13sin sin sin 22225ααααα++=+=-65πα⎛⎫=+=-⎪⎝⎭ ∴π4sin 65()α+=-.又2ππππcos cos sin 32()())6(6ααα+=++=-+, ∴2π4co (s 35)α+=. 故选:C 【点睛】本题考查三角恒等变换,化简求值,重点考查转化与变形,计算能力,属于基础题型.2.已知ABC V 的三条边的边长分别为2米、3米、4米,将三边都增加x 米后,仍组成一个钝角三角形,则x 的取值范围是( ) A .102x << B .112x << C .12x << D .01x <<【答案】D 【解析】 【分析】根据余弦定理和三角形三边关系可求得x 的取值范围. 【详解】将ABC V 的三条边的边长均增加x 米形成A B C '''V ,设A B C '''V 的最大角为A '∠,则A '∠所对的边的长为()4x +米,且A '∠为钝角,则cos 0A '∠<,所以()()()()()2222342340x x x x x x x ⎧+++<+⎪+++>+⎨⎪>⎩,解得01x <<.故选:D. 【点睛】本题考查利用余弦定理和三角形三边关系求参数的取值范围,灵活利用余弦定理是解本题的关键,考查计算能力,属于中等题.3.在ABC ∆中,若sin :sin :sin 2:3:4A B C =,则ABC ∆是( ) A .直角三角形 B .钝角三角形C .锐角三角形D .等腰直角三角形【答案】B 【解析】 【分析】由题意利用正弦定理,推出a ,b ,c 的关系,然后利用余弦定理求出cosC 的值,即可得解. 【详解】∵sinA :sinB :sinC=2:3:4∴由正弦定理可得:a :b :c=2:3:4, ∴不妨令a=2x ,b=3x ,c=4x ,∴由余弦定理:c 2=a 2+b 2﹣2abcosC ,所以cosC=2222a b c ab+-=2224916223x x x x x +-⨯⨯=﹣14, ∵0<C <π, ∴C 为钝角. 故选B . 【点睛】本题是基础题,考查正弦定理,余弦定理的应用,考查计算能力,常考题型.4.已知函数()()03f x x πωω⎛⎫=-> ⎪⎝⎭的最小正周期为π,若()()122f x f x ⋅=-,则12x x -的最小值为( )A .2π B .3π C .πD .4π【答案】A 【解析】 【分析】由正弦型函数的最小正周期可求得ω,得到函数解析式,从而确定函数的最大值和最小值;根据()()122f x f x ⋅=-可知1x x =和2x x =必须为最大值点和最小值点才能够满足等式;利用整体对应的方式可构造方程组求得()12122x x k k ππ-=-+,12,k k Z ∈;从而可知120k k -=时取最小值. 【详解】由()f x 最小正周期为π可得:2ππω= 2ω∴= ()23f x x π⎛⎫∴=- ⎪⎝⎭()max f x ∴,()min f x =()()122f x f x ⋅=-Q 1x x ∴=和2x x =分别为()f x 的最大值点和最小值点设1x x =为最大值点,2x x =为最小值点()1112222232,2232x k k k Z x k ππππππ⎧-=+⎪⎪∴∈⎨⎪-=-⎪⎩()12122x x k k ππ∴-=-+,当120k k -=时,12min2x x π-=本题正确选项:A 【点睛】本题考查正弦型函数性质的综合应用,涉及到正弦型函数最小正周期和函数值域的求解;关键是能够根据函数的最值确定1x 和2x 为最值点,从而利用整体对应的方式求得结果.5.{}n a 为等差数列,公差为d ,且01d <<,5()2k a k Z π≠∈,223557sin 2sin cos sin a a a a +⋅=,函数()sin(4)(0)f x d wx d w =+>在20,3π⎛⎫⎪⎝⎭上单调且存在020,3x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,使得()f x 关于0(,0)x 对称,则w 的取值范围是( ) A .20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦ B .30,2⎛⎤ ⎥⎝⎦C .24,33⎛⎤⎥⎝⎦D .33,42⎛⎤⎥⎝⎦【答案】D 【解析】 【分析】推导出sin4d =1,由此能求出d ,可得函数解析式,利用在203x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,上单调且存在()()0020203x f x f x x π⎛⎫∈+-= ⎪⎝⎭,,,即可得出结论. 【详解】∵{a n }为等差数列,公差为d ,且0<d <1,a 52k π≠(k ∈Z ), sin 2a 3+2sin a 5•cos a 5=sin 2a 7, ∴2sin a 5cos a 5=sin 2a 7﹣sin 2a 3=2sin 372a a +cos 732a a -•2cos 372a a +sin 732a a -=2sin a 5cos2d •2cos a 5sin2d , ∴sin4d =1,∴d 8π=.∴f (x )8π=cosωx ,∵在203x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,上单调 ∴23ππω≥, ∴ω32≤; 又存在()()0020203x f x f x x π⎛⎫∈+-= ⎪⎝⎭,,, 所以f (x )在(0,23π)上存在零点, 即223ππω<,得到ω34>. 故答案为 33,42⎛⎤⎥⎝⎦故选D 【点睛】本题考查等差数列的公差的求法,考查三角函数的图象与性质,准确求解数列的公差是本题关键,考查推理能力,是中档题.6.在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且222b c a bc +=+若2sin sin sin B C A ⋅=,则ABC ∆的形状是()A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形【答案】C 【解析】 【分析】直接利用余弦定理的应用求出A 的值,进一步利用正弦定理得到:b =c ,最后判断出三角形的形状. 【详解】在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c , 且b 2+c 2=a 2+bc .则:2221222b c a bc cosA bc bc +-===,由于:0<A <π,故:A 3π=.由于:sin B sin C =sin 2A , 利用正弦定理得:bc =a 2, 所以:b 2+c 2﹣2bc =0, 故:b =c ,所以:△ABC 为等边三角形. 故选C . 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理及三角形面积公式的应用,主要考查学生的运算能力和转化能力,属于基础题型.7.如图,直三棱柱ABC A B C '''-的侧棱长为3,AB BC ⊥,3AB BC ==,点E ,F 分别是棱AB ,BC 上的动点,且AE BF =,当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,则异面直线A F '与AC 所成的角为( )A .2π B .3π C .4π D .6π 【答案】C 【解析】 【分析】设AE BF a ==,13B EBF EBF V S B B '-'=⨯⨯V ,利用基本不等式,确定点 E ,F 的位置,然后根据//EF AC ,得到A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,再利用余弦定理求解. 【详解】设AE BF a ==,则()()23119333288B EBFa a Va a '-+-⎡⎤=⨯⨯⨯-⨯≤=⎢⎥⎣⎦,当且仅当3a a =-,即32a =时等号成立, 即当三棱锥B EBF '-的体积取得最大值时,点E ,F 分别是棱AB ,BC 的中点, 方法一:连接A E ',AF ,则352A E '=,352AF =,2292A F AA AF ''=+=,13222EF AC ==, 因为//EF AC ,所以A FE '∠即为异面直线A F '与AC 所成的角,由余弦定理得222819452424cos 93222222A F EF A E A FE A F EF +-''+-'∠==='⋅⋅⨯⨯, ∴4A FE π'∠=.方法二:以B 为坐标原点,以BC 、BA 、BB '分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则()0,3,0A ,()3,0,0C ,()0,3,3A ',3,0,02F ⎛⎫⎪⎝⎭, ∴3,3,32A F ⎛⎫'=-- ⎪⎝⎭u u u u r ,()3,3,0AC =-u u u r ,所以9922cos ,92322A F AC A F AC A F AC +'⋅'==='⋅⨯u u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u r ,所以异面直线A F '与AC 所成的角为4π. 故选:C 【点睛】本题主要考查异面直线所成的角,余弦定理,基本不等式以及向量法求角,还考查了推理论证运算求解的能力,属于中档题.8.已知1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,M 为双曲线右支上一点且满足120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v,若直线2MF 与双曲线的另一个交点为N ,则1MF N ∆的面积为( )A .12B .C .24D .【答案】C 【解析】 【分析】设1MF m =,2MF n =,根据双曲线的定义和12MF MF ⊥,可求出6m =,2n =,再设2NF t =,则14NF t =+根据勾股定理求出6t =即可求出三角形的面积. 【详解】解:设1MF m =,2MF n =,∵1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,∴24m n a -==,122F F c ==∵120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v, ∴12MF MF ⊥,∴222440m n c +==, ∴()2222m n m n mn -=+-, 即2401624mn =-=, ∴12mn =, 解得6m =,2n =,设2NF t =,则124NF a t t =+=+, 在1Rt NMF ∆中可得()()222426t t +=++, 解得6t =, ∴628MN =+=, ∴1MF N ∆的面积111862422S MN MF =⋅=⨯⨯=. 故选C .【点睛】本题考查了双曲线的定义和向量的数量积和三角形的面积,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.9.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为,,,3,3,sin a b c a c b A ===cos ,6a B b π⎛⎫+= ⎪⎝⎭则( )A .1B 2C 3D 5【答案】C 【解析】 【分析】将sin b A = cos 6a B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭结合正弦定理化简,求得B ,再由余弦定理即可求得b . 【详解】因为sin b A = cos 6a B π⎛⎫+ ⎪⎝⎭,展开得 sin b A =3?1?cos sin 2B a B -,由正弦定理化简得 sin sinB A =3?1?cos sin 2B sinA B -3sinB = cos B 即3?tanB =,而三角形中0<B<π,所以π 6B =由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+- ,代入(22232323236b π=+-⨯⨯解得3b =所以选C 【点睛】本题考查了三角函数式的化简,正弦定理与余弦定理的应用,属于基础题.10.函数y=ππππcos sin cos -sin 4444x x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦在一个周期内的图象是( ) A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】首先根据二倍角余弦公式化简得到函数的解析式,再由函数表达式得到函数的单调性和周期,进而得到选项. 【详解】根据两角和差公式展开得到: y=ππππcos sin cos -sin 4444x x x x ⎡⎤⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎣⎦22πππcos sin cos 2424x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝=⎝⎭⎭=-sin2x ,函数在0的右侧是单调递减的,且周期为π,故选B. 故答案选B . 【点睛】这个题目考查了三角函数的恒等变换,题型为已知函数表达式选择函数的图像,这种题目,一般是先根据函数的表达式得到函数的定义域,或者值域,进行排除;也可以根据函数的表达式判断函数的单调性,周期性等,之后结合选项选择.11.若函数()sin()f x A x ωϕ=+(其中0A >,||)2πϕ<图象的一个对称中心为(3π,0),其相邻一条对称轴方程为712x π=,该对称轴处所对应的函数值为1-,为了得到()cos2g x x =的图象,则只要将()f x 的图象( )A .向右平移6π个单位长度 B .向左平移12π个单位长度 C .向左平移6π个单位长度 D .向右平移12π个单位长度【答案】B 【解析】【分析】由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,可得()f x 的解析式,再根据函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式,得出结论. 【详解】根据已知函数()()sin f x A x ωϕ=+(其中0A >,)2πϕ<的图象过点,03π⎛⎫ ⎪⎝⎭,7,112π⎛⎫-⎪⎝⎭, 可得1A =,1274123πππω⋅=-, 解得:2ω=. 再根据五点法作图可得23πϕπ⋅+=,可得:3πϕ=,可得函数解析式为:()sin 2.3f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭故把()sin 23f x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭的图象向左平移12π个单位长度, 可得sin 2cos236y x x ππ⎛⎫=++=⎪⎝⎭的图象, 故选B . 【点睛】本题主要考查由函数()sin y A x ωϕ=+的部分图象求解析式,由函数的图象的顶点坐标求出A ,由周期求出ω,由五点法作图求出ϕ的值,函数()sin y A x ωϕ=+的图象变换规律,诱导公式的应用,属于中档题.12.若函数()y f x =同时满足下列三个性质:①最小正周期为π;②图象关于直线3x π=对称;③在区间,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增,则()y f x =的解析式可以是( ) A .sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭B .sin 26x y π⎛⎫=-⎪⎝⎭ C .cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭D .cos 23y x π⎛⎫=+⎪⎝⎭【答案】A 【解析】 【分析】利用性质①可排除B ,利用性质②可排除C ,利用性质③可排除D ,通过验证选项A 同时满足三个性质. 【详解】逐一验证,由函数()f x 的最小正周期为π,而B 中函数最小正周期为2412ππ=,故排除B ;又cos 2cos 0362πππ⎛⎫⨯-== ⎪⎝⎭,所以cos 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象不关于直线3x π=对称,故排除C ;若63x ππ-≤≤,则023x ππ≤+≤,故函数cos 23y x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭在,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递减,故排除D ; 令2262x πππ-≤-≤,得63x ππ-≤≤,所以函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭在,63ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增.由周期公式可得22T ππ==,当3x π=时,sin(2)sin 1362πππ⨯-==, 所以函数sin 26y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭同时满足三个性质.故选A . 【点睛】本题考查了三角函数的周期性,对称性,单调性,属于中档题.13.已知π1cos 25α⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则cos2α=( )A .725B .725-C .2325D .2325-【答案】C 【解析】 【分析】由已知根据三角函数的诱导公式,求得sin α,再由余弦二倍角,即可求解. 【详解】 由π1cos α25⎛⎫-=⎪⎝⎭,得1sin α5=,又由2123cos2α12sin α122525=-=-⨯=. 故选C . 【点睛】本题主要考查了本题考查三角函数的化简求值,其中解答中熟记三角函数的诱导公式及余弦二倍角公式的应用是解答的关键,着重考查了推理与计算能力,属于基础题.14.直线y a =与函数()tan (0)4f x x πωω⎛⎫=+> ⎪⎝⎭的图象的相邻两个交点的距离为2π,若()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,则m 的取值范围是( )A .(0,]4πB .(0,]2πC .3(0,]4π D .3(0,]2π 【答案】B 【解析】 【分析】根据直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期,得到12ω=,则()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,然后求得其单调增区间,再根据()f x 在()(),0m m m ->上是增函数,由(,)m m -是增区间的子集求解. 【详解】因为直线y a =与函数()f x 的图象的相邻两个交点的距离为一个周期, 所以12ω=,()1tan 24f x x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由12242k x k πππππ-<+<+,得322()22k x k k ππππ-<<+∈Z , 所以()f x 在3,22ππ⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数, 由3(,),22m m ππ⎛⎫-⊆- ⎪⎝⎭, 解得02m π<≤.故选:B 【点睛】本题主要考查正切函数的图象和性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题15.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,用现代式子表示即为:在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,则ABC ∆的面积S =根据此公式,若()cos 3cos 0a B b c A ++=,且2222a b c --=,则ABC ∆的面积为( )A B .CD .【答案】A【解析】 【分析】根据()cos 3cos 0a B b c A ++=,利用正弦定理边化为角得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=,整理为()sin 13cos 0C A +=,根据sin 0C ≠,得1cos 3A =-,再由余弦定理得3bc =,又2222a b c --=,代入公式=S . 【详解】由()cos 3cos 0a B b c A ++=得sin cos cos sin 3sin cos 0A B A B C A ++=, 即()sin 3sin cos 0A B C A ++=,即()sin 13cos 0C A +=, 因为sin 0C ≠,所以1cos 3A =-, 由余弦定理22222cos 23a b c bc A bc --=-==,所以3bc =, 由ABC ∆的面积公式得S ===故选:A 【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理以及类比推理,还考查了运算求解的能力,属于中档题.16.在三角形ABC 中,给出命题:p “2ab c >”,命题:q “3C π<”,则p 是q 的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件【答案】A 【解析】 【分析】由余弦定理将2c 化为222cos a b ab C +-,整理后利用基本不等式求得12cos 2C +>,求出C 范围,即可判断充分性,取4a =,7b =,6c =,则可判断必要性不成立,两者结合可得正确的选项. 【详解】充分性:由余弦定理,2222cos c a b ab C =+-, 所以2ab c >,即222cos ab a b ab C >+-,整理得,2212cos a b C ab++>,由基本不等式,222a b ab ab+≥=,当且仅当a b =时等号成立, 此时,12cos 2C +>,即1cos 2C >,解得3C π<, 充分性得证;必要性:取4a =,7b =,6c =,则164936291cos 247562C +-==>⨯⨯,故3C π<,但228ab c =<,故3C π<推不出2ab c >.故必要性不成立; 故p 是q 的充分不必要条件. 故选:A 【点睛】本题主要考查充分必要条件的判断、余弦定理的应用和基本不等式的应用,考查学生分析转化能力,属于中档题.17.ABC V 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,且tanC cos cos c B A =,若c =4a =,则b 的值为( )A .6B .2C .5D【答案】A 【解析】 【分析】由正弦定理,两角和的正弦公式化简已知等式可得sin tan C C C =,结合sin 0C ≠,可求得tan C =()0,C π∈,可求C ,从而根据余弦定理24120b b --=,解方程可求b 的值.【详解】解:∵tan cos cos c C B A =, ∴由正弦定理可得:)()sin tan sin cos sin cos C C A B B A A B C =+=+=,∵sin 0C ≠,∴可得tan C = ∵()0,C π∈, ∴3C π=,∵c =4a =,∴由余弦定理2222cos c a b ab C =+-,可得212816242b b =+-⨯⨯⨯,可得24120b b --=,∴解得6b =,(负值舍去). 故选:A . 【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理的综合应用,其中着重考查了正弦定理的边角互化、余弦定理的解三角形,难度一般.利用边角互化求解角度值时,注意三角形内角对应的角度范围.18.已知ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且cos cos 2cos a B b A C+=,1a =,b =c =( )A B .1CD 【答案】B 【解析】 【分析】先由正弦定理将cos cos 2cos a B b A C+=中的边转化为角,可得sin()A B +=可求出角6C π=,再利用余弦定理可求得结果.【详解】解:因为cos cos 2cos a B b A C+=,所以正弦定理得,sin cos sin cos A B B A +=所以sin()A B +=sin 2cos C C C=,因为sin 0C ≠,所以cos 2C =, 又因为(0,)C π∈,所以6C π=,因为1a =,b =所以由余弦定理得,2222cos 13211c a b ab C =+-=+-⨯=, 所以1c = 故选:B此题考查的是利用正、余弦定理解三角形,属于中档题.19.ABC ∆的内角A B C 、、的对边分别是a b c 、、,若2B A =,1a =,b =c =( )A .B .2CD .1【答案】B 【解析】1,sin sin sin 22sin cos A B A A A ===cos 2A =,所以22212c c =+-2320,c c -+=求得1c =或 2.c = 若1c =,则三角形为等腰三角形,030,60A C B ===不满足内角和定理,排除. 【考点定位】本题考查正弦定理和余弦定理的应用,考查运算能力和分类讨论思想.当求出cos A =0030,60A B ==,便于三角形的初步定型,也为排除1c =提供了依据.如果选择支中同时给出了1或2,会增大出错率.20.已知曲线1:sin C y x =,21:cos 23C y x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,则下面结论正确的是( )A .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2CB .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移3π个单位长度,得到曲线2CC .把1C 上各点的横坐标缩短到原来的12倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移3π个单位长度,得到曲线2CD .把1C 上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移3π个单位长度,得到曲线2C 【答案】D 【解析】 【分析】根据三角函数的周期变换和左右平移变换依次得到各选项中所得的函数解析式,从而得到正确选项.A 中,将sin y x =横坐标缩短到原来的12倍得:sin 2y x =;向右平移3π个单位长度后得:2sin 2sin 2sin 2cos 233266y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=--=-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,A 错误;B 中,将sin y x =横坐标伸长到原来的2倍得:1sin2y x =;向右平移3π个单位长度后得:11121sin sin cos cos 232622632y x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-=-=--=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,B 错误;C 中,将sin y x =横坐标缩短到原来的12倍得:sin 2y x =;向左平移3π个单位长度后得:2sin 2sin 2sin 2cos 233266y x x x x πππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=++=+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,C 错误;D 中,将sin y x =横坐标伸长到原来的2倍得:1sin2y x =;向左平移3π个单位长度后得:1111sin sin cos cos 232622623y x x x x πππππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+=-+=- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦,D 正确. 故选:D 【点睛】本题考查三角函数的周期变换和平移变换的问题,关键是能够准确掌握变换原则,得到变换后的函数解析式.。
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I 卷(选择题)
请点击修改第I 卷的文字说明 评卷人
得分 一、选择题
1.如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则( )
A .111A
B
C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形
C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形
D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形(汇编安徽理)
2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a,b,c ,若∠C=120°,2c a =,
则( )
A 、a>b
B 、a<b
C 、a=b
D 、a 与b 的大小关系不能确定(汇编湖南理6)
3.如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且BD BC BD AB AD AB 2,32,===,则sin C 的值为 ( )。
高考数学《解三角形》一轮复习练习题(含答案)

高考数学《解三角形》一轮复习练习题(含答案)一、单选题1.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若222b c a bc +=+,则角A 的大小为( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 2.ABC 内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若cos =c b A ,则ABC 一定是( ) A .等腰三角形 B .等边三角形 C .直角三角形D .等腰直角三角形3.在ABC 中,c =1b =,30B ∠=︒,则ABC 的面积等于( )AB C D4.在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若2,30a b C ===,则c 的值为( )A .1BC D .5.记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin cos 1B C B C A +-+=,则A =( ).A .π6B .5π6 C .π3D .2π36.在ABC 中,1,2,60a c B ===︒,则b =( )A .1B .2CD 7.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos (cos cos )C a B b A c +=,若ABC.则ab 的最小值为( ) A .13B .16C .19D .1128.已知抛物线E :22y px =(0p >)的焦点为F ,点A 是抛物线E 的准线与坐标轴的交点,点P 在抛物线E 上,若30PAF ∠=,则sin PFA ∠=( )A .12B C D 9.秦九韶是我国南宋著名数学家,在他的著作《数书九章》中有已知三边求三角形面积的方法:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实一为从阳,开平方得积.”如果把以上这段文字写成公式就是S =a ,b ,c 是ABC 的内角A ,B ,C 的对边,若sin 2sin cos C A B =,且224b c +=,则ABC 面积S 的最大值为( )A B C D10.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设()(222b c a bc +=+,且sin B A =,则sin C =( )A .12B C D 11.在锐角△ABC 中,()222S a b c =--,2a =,则△ABC 的周长的取值范围是( )A .(]4,6B .(4,2⎤⎦C .(6,2⎤⎦D .(2⎤⎦ 12.在ABC 中,9AB AC ⋅=,()sin cos sin A C A C +=,6ABCS =,P 为线段AB 上的动点,且CA CBCP x y CACB=⋅+⋅,则21x y +的最小值为( )A .116+B .116C .1112D .1112二、填空题13.在某次海军演习中,已知甲驱逐舰在航母的南偏东15°方向且与航母的距离为12海里,乙护卫舰在甲驱逐舰的正西方向,若测得乙护卫舰在航母的南偏西45°方向,则甲驱逐舰与乙护卫舰的距离为___________海里.14.已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2,1,30a b B ===︒,则A =_________.15.正四棱锥S ABCD -的底面边长为a ,侧棱长为2a ,点P ,Q 分别在BD 和SC 上,并且:1:2=BP PD ,//PQ 平面SAD ,则线段PQ 的长为__________.16.已知三棱锥A BCD -的各棱长都相等,2AP PD =,Q 为AC 上一点,且BQ QP +的最________ 三、解答题17.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足πsin()cos 6⎛⎫+=- ⎪⎝⎭a A C b A .(1)求角A ;(2)若3,5a b c =+=,求ABC 的面积.18.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123,,S S S ,已知12331,sin 23S S S B -+==. (1)求ABC 的面积; (2)若2sin sin 3A C =,求b .19.在①()2223sin 2a cb B ac +-=且4B π>;②sin 31cos b A a B =-;③sin sin sin sin B C a A C b c +=--这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答问题. 问题:在ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且__________. (1)求B ;(2)若D 为边AC 的中点,且3,4==a c ,求中线BD 长.20.如图,扇形OMN 的半径为3,圆心角为3π,A 为弧MN 上一动点,B 为半径上一点且满足23OBA π∠=.(1)若1OB =,求AB 的长;(2)求△ABM 面积的最大值.21.如图,在边长为1的正三角形ABC 中,O 为中心,过点O 的直线交边AB 与点M ,交边AC 于点N .(1)用AB ,AC 表示AO ; (2)若34AM =,求AN 的值; (3)求22OM ON +的最大值与最小值.22.在①2cos cos cos a A b C c B =+;②tan tan 33tan B C B C +=这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.在ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,已知______. (1)求角A 的大小;(2)若ABC 3G 为ABC 重心,点M 为线段AC 的中点,点N 在线段AB 上,且2AN NB =,线段BM 与线段CN 相交于点P ,求GP 的取值范围. 注:如果选择多个方案分别解答,按 第一个方案解答计分。
高三一轮复习精题组正弦定理、余弦定理及解三角形(有详细答案)

§4.6 正弦定理、余弦定理及解三角形1. 正弦、余弦定理在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 外接圆半径,则2. S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r .3. 在△ABC 中,已知a 、b 和A 时,解的情况如下:4. 实际问题中的常用角(1)仰角和俯角与目标线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平视线上方叫仰角,目标视线在水平视线下方叫俯角(如图①).(2)方向角:相对于某正方向的水平角,如南偏东30°,北偏西45°等. (3)方位角指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平角,如B 点的方位角为α(如图②). (4)坡度:坡面与水平面所成的二面角的正切值.1. 判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)在△ABC 中,A >B 必有sin A >sin B .( √ )(2)若满足条件C =60°,AB =3,BC =a 的△ABC 有两个,那么a 的取值范围是(3,2).( √ ) (3)若△ABC 中,a cos B =b cos A ,则△ABC 是等腰三角形.( √ ) (4)在△ABC 中,tan A =a 2,tan B =b 2,那么△ABC 是等腰三角形.( × )(5)从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为α+β=180°.( × )2. (2013·湖南)在锐角△ABC 中,角A ,B 所对的边长分别为a ,b ,若2a sin B =3b ,则角A 等于( )A.π12B.π6C.π4D.π3答案 D解析 在△ABC 中,利用正弦定理得 2sin A sin B =3sin B ,∴sin A =32. 又A 为锐角,∴A =π3.3. (2013·陕西)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sinA ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定答案 B解析 由b cos C +c cos B =a sin A ,得sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,即sin(B +C )=sin 2A ,所以sin A =1,由0<A <π,得A =π2,所以△ABC 为直角三角形.4. 在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.答案 27解析 由正弦定理知AB sin C =3sin 60°=BCsin A, ∴AB =2sin C ,BC =2sin A .又A +C =120°,∴AB +2BC =2sin C +4sin(120°-C ) =2(sin C +2sin 120°cos C -2cos 120°sin C ) =2(sin C +3cos C +sin C )=2(2sin C +3cos C )=27sin(C +α), 其中tan α=32,α是第一象限角, 由于0°<C <120°,且α是第一象限角, 因此AB +2BC 有最大值27.5. 一船以每小时15 km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔M 在北偏东60°方向,行驶4 h 后,船到B 处,看到这个灯塔在北偏东15°方向,这时船与灯塔的距离为______ km. 答案 30 2解析 如图所示,依题意有AB =15×4=60,∠MAB =30°,∠AMB =45°, 在△AMB 中,由正弦定理得60sin 45°=BM sin 30°,解得BM =30 2 (km).题型一 正、余弦定理的简单应用例1 (1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A 等于( )A .30°B .60°C .120°D .150°(2)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C ,则sin B +sin C 的最大值为( )A .0B .1C.12D. 2思维启迪 (1)由sin C =23sin B 利用正弦定理得b 、c 的关系,再利用余弦定理求A . (2)要求sin B +sin C 的最大值,显然要将角B ,C 统一成一个角,故需先求角A ,而题目给出了边角之间的关系,可对其进行化边处理,然后结合余弦定理求角A . 答案 (1)A (2)B解析 (1)∵sin C =23sin B ,由正弦定理得c =23b , ∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =32,又A 为三角形的内角,∴A =30°.(2)已知2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C , 根据正弦定理,得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c , 即a 2=b 2+c 2+bc .由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故cos A =-12,又A 为三角形的内角,∴A =120°.故sin B +sin C =sin B +sin(60°-B )=32cos B +12sin B =sin(60°+B ), 故当B =30°时,sin B +sin C 取得最大值1.思维升华 (1)在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到. (2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制.(1)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知8b =5c ,C =2B ,则cos C 等于( )A.725B .-725C .±725D.2425(2)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,A +C =2B ,则角A 的大小为________. 答案 (1)A (2)π6解析 (1)由正弦定理b sin B =csin C ,将8b =5c 及C =2B 代入得bsin B =85b sin 2B ,化简得1sin B =852sin B cos B ,则cos B =45,所以cos C =cos 2B =2cos 2B -1=2×(45)2-1=725,故选A.(2)∵A +C =2B 且A +B +C =π,∴B =π3.由正弦定理知:sin A =a sin B b =12,又a <b ,∴A <B ,∴A =π6.题型二 正弦定理、余弦定理的综合应用例2 (2012·课标全国)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sinC -b -c =0. (1)求A ;(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .思维启迪 利用正弦定理将边转化为角,再利用和差公式可求出A ;面积公式和余弦定理相结合,可求出b ,c .解 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.因为B =π-A -C ,所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0. 由于sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎫A -π6=12. 又0<A <π,故A =π3.(2)△ABC 的面积S =12bc sin A =3,故bc =4.而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8. 解得b =c =2.思维升华 有关三角形面积问题的求解方法: (1)灵活运用正、余弦定理实现边角转化.(2)合理运用三角函数公式,如同角三角函数的基本关系、二倍角公式等.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .(1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 解 (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得a 2+b 2-ab =4. 又∵△ABC 的面积为3,∴12ab sin C =3,ab =4.联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2.(2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A , 得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A ,即2sin B cos A =2sin A cos A ,∴cos A ·(sin A -sin B )=0, ∴cos A =0或sin A -sin B =0, 当cos A =0时,∵0<A <π, ∴A =π2,△ABC 为直角三角形;当sin A -sin B =0时,得sin B =sin A , 由正弦定理得a =b , 即△ABC 为等腰三角形.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 题型三 解三角形的实际应用例3 某渔轮在航行中不幸遇险,发出呼救信号,我海军舰艇在A 处获悉后,立即测出该渔轮在方位角为45°,距离为10 n mile 的C 处,并测得渔轮正沿方位角为105°的方向,以9 n mile/h 的速度向某小岛靠拢,我海军舰艇立即以21 n mile/h 的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔轮所需的时间.思维启迪 本题中所涉及的路程在不断变化,但舰艇和渔轮相遇时所用时间相等,先设出所用时间t ,找出等量关系,然后解三角形.解 如图所示,根据题意可知AC =10,∠ACB =120°,设舰艇靠近渔轮所需的时间为t h ,并在B 处与渔轮相遇,则AB =21t ,BC =9t ,在△ABC 中,根据余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 120°,所以212t 2=102+92t 2+2×10×9t ×12,即360t 2-90t -100=0,解得t =23或t =-512(舍去).所以舰艇靠近渔轮所需的时间为23 h .此时AB =14,BC =6.在△ABC 中,根据正弦定理得BC sin ∠CAB =ABsin 120°,所以sin ∠CAB =6×3214=3314,即∠CAB ≈21.8°或∠CAB ≈158.2°(舍去). 即舰艇航行的方位角为45°+21.8°=66.8°.所以舰艇以66.8°的方位角航行,需23h 才能靠近渔轮.思维升华 求解测量问题的关键是把测量目标纳入到一个可解三角形中,三角形可解,则至少要知道这个三角形的一条边长.解题中注意各个角的含义,根据这些角把需要的三角形的内角表示出来,注意不要把角的含义弄错,不要把这些角与要求解的三角形的内角之间的关系弄错.在斜度一定的山坡上的一点A 测得山顶上一建筑物顶端对于山坡的斜度为15°,如图所示,向山顶前进100 m 后,又从B 点测得斜度为45°,设建筑物的高为50 m .求此山对于地平面的斜度θ的余弦值.解 在△ABC 中,∠BAC =15°,∠CBA =180°-45°=135°,AB =100 m , 所以∠ACB =30°.由正弦定理,得100sin 30°=BC sin 15°,即BC =100sin 15°sin 30°.在△BCD 中,因为CD =50,BC =100sin 15°sin 30°,∠CBD =45°,∠CDB =90°+θ,由正弦定理,得50sin 45°=100sin 15°sin 30°sin (90°+θ),解得cos θ=3-1.因此,山对地面的斜度的余弦值为3-1.代数式化简或三角运算不当致误典例:(12分)在△ABC 中,若(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断△ABC 的形状.易错分析 (1)从两个角的正弦值相等直接得到两角相等,忽略两角互补情形; (2)代数运算中两边同除一个可能为0的式子,导致漏解; (3)结论表述不规范. 规范解答解 ∵(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)sin(A +B ),∴b 2[sin(A +B )+sin(A -B )]=a 2[sin(A +B )-sin(A -B )], ∴2sin A cos B ·b 2=2cos A sin B ·a 2, 即a 2cos A sin B =b 2sin A cos B .[4分]方法一 由正弦定理知a =2R sin A ,b =2R sin B , ∴sin 2A cos A sin B =sin 2B sin A cos B , 又sin A ·sin B ≠0,∴sin A cos A =sin B cos B , ∴sin 2A =sin 2B .[8分]在△ABC 中,0<2A <2π,0<2B <2π,∴2A =2B 或2A =π-2B ,∴A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰或直角三角形.[12分] 方法二 由正弦定理、余弦定理得: a 2b b 2+c 2-a 22bc =b 2a a 2+c 2-b 22ac,∴a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2), ∴(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0, ∴a 2-b 2=0或a 2+b 2-c 2=0. 即a =b 或a 2+b 2=c 2.∴△ABC 为等腰或直角三角形.[12分]温馨提醒 (1)判断三角形形状要对所给的边角关系式进行转化,使之变为只含边或只含角的式子然后判断;注意不要轻易两边同除以一个式子.(2)在判断三角形形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响.方法与技巧1. 应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.2. 正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明. 3. 合理利用换元法、代入法解决实际问题. 失误与防范1. 在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解,所以要进行分类讨论.2. 利用正、余弦定理解三角形时,要注意三角形内角和定理对角的范围的限制.A 组 专项基础训练 (时间:35分钟,满分:57分)一、选择题1. 在△ABC ,已知∠A =45°,AB =2,BC =2,则∠C 等于( )A .30°B .60°C .120°D .30°或150°答案 A解析 在△ABC 中,AB sin C =BC sin A ,∴2sin C =2sin 45°,∴sin C =12,又AB <BC ,∴∠C <∠A ,故∠C =30°.2. △ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若cb<cos A ,则△ABC 为( )A .钝角三角形B .直角三角形C .锐角三角形D .等边三角形答案 A解析 依题意得sin Csin B <cos A ,sin C <sin B cos A ,所以sin(A +B )<sin B cos A ,即sin B cos A +cos B sin A -sin B cos A <0,所以cos B sin A <0.又sin A >0,于是有cos B <0,B 为钝角,△ABC 是钝角三角形.3. (2012·湖南)△ABC 中,AC =7,BC =2,B =60°,则BC 边上的高等于( )A.32B.332C.3+62D.3+394答案 B解析 设AB =a ,则由AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B 知7=a 2+4-2a ,即a 2-2a -3=0,∴a =3(负值舍去). ∴BC 边上的高为AB ·sin B =3×32=332. 4. (2013·辽宁)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cos C +c sin B cosA =12b ,且a >b ,则∠B 等于( )A.π6B.π3C.2π3D.5π6答案 A解析 由条件得a b sin B cos C +c b sin B cos A =12,依正弦定理,得sin A cos C +sin C cos A =12,∴sin(A +C )=12,从而sin B =12,又a >b ,且B ∈(0,π),因此B =π6.5. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,已知b 2=c (b +2c ),若a =6,cos A=78,则△ABC 的面积等于 ( )A.17B.15C.152D .3答案 C解析 ∵b 2=c (b +2c ),∴b 2-bc -2c 2=0, 即(b +c )·(b -2c )=0,∴b =2c .又a =6,cos A =b 2+c 2-a 22bc =78,解得c =2,b =4.∴S △ABC =12bc sin A =12×4×2×1-(78)2=152.二、填空题6. (2013·安徽)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sinB ,则角C =________. 答案2π3解析 由已知条件和正弦定理得:3a =5b ,且b +c =2a , 则a =5b 3,c =2a -b =7b 3cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12,又0<C <π,因此角C =2π3.7. 在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,tan A =2,则a =________.答案 210解析 由tan A =2得sin A =2cos A . 又sin 2A +cos 2A =1得sin A =255. ∵b =5,∠B =π4,根据正弦定理,有a sin A =bsin B ,∴a =b sin A sin B =2522=210.8. 如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在点A 的同侧的河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°,则A ,B 两点的距离为________. 答案 50 2 m 解析 由正弦定理得AB sin ∠ACB =ACsin B,所以AB =AC ·sin ∠ACBsin B =50×2212=50 2.三、解答题9. (2013·北京)在△ABC 中,a =3,b =26,∠B =2∠A .(1)求cos A 的值; (2)求c 的值.解 (1)在△ABC 中,由正弦定理 a sin A =b sin B ⇒3sin A =26sin 2A =262sin A cos A,∴cos A =63. (2)由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ⇒32=(26)2+c 2-2×26c ×63则c 2-8c +15=0. ∴c =5或c =3.当c =3时,a =c ,∴A =C .由A +B +C =π,知B =π2,与a 2+c 2≠b 2矛盾.∴c =3舍去.故c 的值为5.10.(2013·江西)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知cos C +(cos A -3sin A )cos B =0. (1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.解 (1)由已知得-cos(A +B )+cos A cos B -3sin A cos B =0 即有sin A sin B -3sin A cos B =0, 因为sin A ≠0,所以sin B -3cos B =0, 即3cos B =sin B . 因为0<B <π, 所以sin B >0, 所以cos B >0, 所以tan B =3, 即B =π3.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 因为a +c =1,cos B =12,所以b 2=(a +c )2-3ac ≥(a +c )2-3⎝⎛⎭⎫a +c 22=14(a +c )2=14, ∴b ≥12.又a +c >b ,∴b <1,∴12≤b <1.B 组 专项能力提升 (时间:25分钟,满分:43分)1. △ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A sin B +b cos 2A =2a ,则ba等于( )A .2 3B .2 2C. 3D. 2答案 D解析 ∵a sin A sin B +b cos 2A =2a , ∴sin A sin A sin B +sin B cos 2A =2sin A , ∴sin B =2sin A ,∴b a =sin Bsin A= 2.2. 有一长为1的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾斜角改为10°,则斜坡长为( )A .1B .2sin 10°C .2cos 10°D .cos 20°答案 C解析 如图,∠ABC =20°,AB =1,∠ADC =10°, ∴∠ABD =160°.在△ABD 中,由正弦定理得AD sin 160°=ABsin 10°,∴AD =AB ·sin 160°sin 10°=sin 20°sin 10°=2cos 10°.3. (2013·浙江)在△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点.若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =________. 答案63解析 因为sin ∠BAM =13,所以cos ∠BAM =223.如图,在△ABM 中,利用正弦定理,得BM sin ∠BAM =AM sin B ,所以BM AM =sin ∠BAM sin B =13sin B =13cos ∠BAC .在Rt △ACM 中,有CMAM =sin ∠CAM =sin(∠BAC -∠BAM ).由题意知BM =CM ,所以13cos ∠BAC=sin(∠BAC -∠BAM ).化简,得22sin ∠BAC cos ∠BAC -cos 2∠BAC =1. 所以22tan ∠BAC -1tan 2∠BAC +1=1,解得tan ∠BAC = 2.再结合sin 2∠BAC +cos 2∠BAC =1,∠BAC 为锐角可解得sin ∠BAC =63.4. (2012·江西)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =π4,b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a . (1)求证:B -C =π2;(2)若a =2,求△ABC 的面积.(1)证明 由b sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -c sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =a ,应用正弦定理,得sin B sin ⎝⎛⎭⎫π4+C -sin C sin ⎝⎛⎭⎫π4+B =sin A , sin B ⎝⎛⎭⎫22sin C +22cos C -sin C⎝⎛⎭⎫22sin B +22cos B =22, 整理得sin B cos C -cos B sin C =1, 即sin(B -C )=1.由于0<B ,C <34π,从而B -C =π2.(2)解 B +C =π-A =3π4,因此B =5π8,C =π8.由a =2,A =π4,得b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8,所以△ABC 的面积S =12bc sin A =2sin 5π8sin π8=2cos π8sin π8=12.5. 已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 成等差数列,角B 所对的边b =3,且函数f (x )=23sin 2x+2sin x cos x -3在x =A 处取得最大值. (1)求f (x )的值域及周期; (2)求△ABC 的面积.解 (1)因为A ,B ,C 成等差数列, 所以2B =A +C ,又A +B +C =π, 所以B =π3,即A +C =2π3.因为f (x )=23sin 2x +2sin x cos x - 3 =3(2sin 2x -1)+sin 2x =sin 2x -3cos 2x=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 所以T =2π2=π.又因为sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈[-1,1], 所以f (x )的值域为[-2,2]. (2)因为f (x )在x =A 处取得最大值, 所以sin ⎝⎛⎭⎫2A -π3=1. 因为0<A <23π,所以-π3<2A -π3<π,故当2A -π3=π2时,f (x )取到最大值,所以A =512π,所以C =π4.由正弦定理,知3sin π3=csinπ4⇒c = 2. 又因为sin A =sin ⎝⎛⎭⎫π4+π6=2+64, 所以S △ABC =12bc sin A =3+34.。
正余弦定理知识点+经典题(有答案)

正余弦定理1.定理内容:(1)正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即2sin sin sin a b cR A B C=== (2)余弦定理:三角形中任意一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们夹角的余弦的两倍。
即:2222cos a b c bc A =+- 2222cos b a c ac B =+- 2222cos c a b ab C =+-(3)面积定理:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ∆=== 2.利用正余弦定理解三角形: (1)已知一边和两角:(2)已知两边和其中一边的对角: (3)已知两边和它们所夹的角: (4)已知三边:正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )D .262.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 63.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对 4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定 解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6.5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )A .1 C .26.在△ABC 中,若cos A cos B =ba ,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形 7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )或 3 或328.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )B .29.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3,则A =________. 10.在△ABC 中,已知a =433,b =4,A =30°,则sin B =________.11.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________. 12.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________.13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +csin A +sin B +sin C =________,c =________.14.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.15.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________. 16.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.17.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 及b 、c .19.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .2 6C .3 6D .46 2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( )D .2 3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( )A .60°B .45°C .120°D .150°4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( )或5π6 或2π35.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( )A .aB .bC .cD .以上均不对6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度决定7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( )A .2B .-2C .4D .-4 8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( )B .2 3 或2 3 D .29.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________. 10.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数.11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________. 12.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________.13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.14.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.15.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 17.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值.20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )D .26解析:选A.应用正弦定理得:a sin A =b sin B ,求得b =a sin Bsin A = 6. 2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6解析:选=45°,由正弦定理得b =a sin Bsin A =4 6.3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =60°,a =43,b =42,则角B 为( )A .45°或135°B .135°C .45°D .以上答案都不对解析:选C.由正弦定理a sin A =b sin B 得:sin B =b sin A a =22,又∵a >b ,∴B <60°,∴B =45°. 4.在△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .1∶5∶6B .6∶5∶1C .6∶1∶5D .不确定解析:选A.由正弦定理知sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =1∶5∶6.5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若A =105°,B =45°,b =2,则c =( )A .1 C .2解析:选=180°-105°-45°=30°,由b sin B =c sin C 得c =2×sin 30°sin45°=1.6.在△ABC 中,若cos A cos B =ba ,则△ABC 是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选D.∵b a =sin B sin A ,∴cos A cos B =sin Bsin A , sin A cos A =sin B cos B ,∴sin2A =sin2B即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B ,或A +B =π2.7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )或 3 或32解析:选=AC sin B ,求出sin C =32,∵AB >AC ,∴∠C 有两解,即∠C =60°或120°,∴∠A =90°或30°.再由S △ABC =12AB ·AC sin A 可求面积.8.△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若c =2,b =6,B =120°,则a 等于( )B .2解析:选D.由正弦定理得6sin120°=2sin C ,∴sin C =12.又∵C 为锐角,则C =30°,∴A =30°, △ABC 为等腰三角形,a =c = 2.9.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =3,C =π3,则A =________.解析:由正弦定理得:a sin A =csin C ,所以sin A =a ·sin C c =12.又∵a <c ,∴A <C =π3,∴A =π6.答案:π610.在△ABC 中,已知a =433,b =4,A =30°,则sin B =________.解析:由正弦定理得a sin A =bsin B⇒sin B =b sin A a =4×12433=32.答案:3211.在△ABC 中,已知∠A =30°,∠B =120°,b =12,则a +c =________.解析:C =180°-120°-30°=30°,∴a =c ,由a sin A =b sin B 得,a =12×sin30°sin120°=43,∴a +c =8 3. 答案:8312.在△ABC 中,a =2b cos C ,则△ABC 的形状为________.解析:由正弦定理,得a =2R ·sin A ,b =2R ·sin B , 代入式子a =2b cos C ,得 2R sin A =2·2R ·sin B ·cos C , 所以sin A =2sin B ·cos C , 即sin B ·cos C +cos B ·sin C =2sin B ·cos C , 化简,整理,得sin(B -C )=0. ∵0°<B <180°,0°<C <180°, ∴-180°<B -C <180°, ∴B -C =0°,B =C . 答案:等腰三角形13.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,C=30°则a +b +csin A +sin B +sin C =________,c =________.解析:由正弦定理得a +b +c sin A +sin B +sin C=a sin A =63sin60°=12,又S △ABC =12bc sin A ,∴12×12×sin60°×c =183,∴c =6.答案:12 614.已知△ABC 中,∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3,a =1,则a -2b +csin A -2sin B +sin C=________.解析:由∠A ∶∠B ∶∠C =1∶2∶3得,∠A =30°,∠B =60°,∠C =90°,∴2R =a sin A =1sin30°=2,又∵a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,∴a -2b +c sin A -2sin B +sin C =2R sin A -2sin B +sin Csin A -2sin B +sin C =2R =2. 答案:215.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:依题意,sin C =223,S △ABC =12ab sin C =43,解得b =2 3. 答案:2316.在△ABC 中,b =43,C =30°,c =2,则此三角形有________组解.解析:∵b sin C =43×12=23且c =2, ∴c <b sin C ,∴此三角形无解. 答案:0 17.如图所示,货轮在海上以40 km/h 的速度沿着方位角(指从正北方向顺时针转到目标方向线的水平转角)为140°的方向航行,为了确定船位,船在B 点观测灯塔A 的方位角为110°,航行半小时后船到达C 点,观测灯塔A 的方位角是65°,则货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是多少解:在△ABC 中,BC =40×12=20, ∠ABC =140°-110°=30°,∠ACB =(180°-140°)+65°=105°, 所以∠A =180°-(30°+105°)=45°, 由正弦定理得AC =BC ·sin ∠ABC sin A =20sin30°sin45°=102(km).即货轮到达C 点时,与灯塔A 的距离是10 2 km.18.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =23,sin C 2cos C 2=14,sin B sin C =cos 2A2,求A 、B 及b 、c .解:由sin C 2cos C 2=14,得sin C =12,又C ∈(0,π),所以C =π6或C =5π6.由sin B sin C =cos 2A2,得sin B sin C =12[1-cos(B +C )], 即2sin B sin C =1-cos(B +C ),即2sin B sin C +cos(B +C )=1,变形得 cos B cos C +sin B sin C =1,即cos(B -C )=1,所以B =C =π6,B =C =5π6(舍去),A =π-(B +C )=2π3.由正弦定理a sin A =b sin B =csin C ,得b =c =a sin Bsin A =23×1232=2.故A =2π3,B =π6,b =c =2.19.(2009年高考四川卷)在△ABC 中,A 、B 为锐角,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且cos 2A =35,sin B =1010.(1)求A +B 的值;(2)若a -b =2-1,求a ,b ,c 的值. 解:(1)∵A 、B 为锐角,sin B =1010,∴cos B =1-sin 2B =31010.又cos 2A =1-2sin 2A =35,∴sin A =55,cos A =255, ∴cos(A +B )=cos A cos B -sin A sin B =255×31010-55×1010=22.又0<A +B <π,∴A +B =π4.(2)由(1)知,C =3π4,∴sin C =22.由正弦定理:a sin A =b sin B =csin C 得5a =10b =2c ,即a =2b ,c =5b .∵a -b =2-1,∴2b -b =2-1,∴b =1. ∴a =2,c = 5.20.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.解:由S =12ab sin C 得,153=12×603×sin C ,∴sin C =12,∴∠C =30°或150°. 又sin B =sin C ,故∠B =∠C .当∠C =30°时,∠B =30°,∠A =120°.又∵ab =603,a sin A =bsin B ,∴b =215. 当∠C =150°时,∠B =150°(舍去). 故边b 的长为215.余弦定理1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .26C .3 6D .46 解析:选A.由余弦定理,得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC cos B= 42+62-2×4×6×13=6.2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( ) D .2解析:选B.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+(3-1)2-2×2×(3-1)cos30° =2, ∴c = 2.3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2+3bc ,则∠A 等于( ) A .60° B .45° C .120° D .150°解析:选∠A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32, ∵0°<∠A <180°,∴∠A =150°. 4.在△ABC 中,∠A 、∠B 、∠C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则∠B 的值为( ) 或5π6 或2π3解析:选D.由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,联想到余弦定理,代入得cos B =a 2+c 2-b 22ac =32·1tan B =32·cos B sin B .显然∠B ≠π2,∴sin B =32.∴∠B =π3或2π3.5.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是A 、B 、C 的对边,则a cos B +b cos A 等于( ) A .a B .b C .c D .以上均不对解析:选·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c =c .6.如果把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .由增加的长度决定 解析:选A.设三边长分别为a ,b ,c 且a 2+b 2=c 2. 设增加的长度为m ,则c +m >a +m ,c +m >b +m ,又(a +m )2+(b +m )2=a 2+b 2+2(a +b )m +2m 2>c 2+2cm +m 2=(c +m )2, ∴三角形各角均为锐角,即新三角形为锐角三角形.7.已知锐角三角形ABC 中,|AB →|=4,|AC →|=1,△ABC 的面积为3,则AB →·AC →的值为( ) A .2 B .-2 C .4 D .-4解析:选△ABC =3=12|AB →|·|AC →|·sin A =12×4×1×sin A ,∴sin A =32,又∵△ABC 为锐角三角形,∴cos A =12,∴AB →·AC →=4×1×12=2.8.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( ) B .23 或2 3 D .2解析:选C.在△ABC 中,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即3=a 2+9-33a , ∴a 2-33a +6=0,解得a =3或2 3.9.已知△ABC 的三个内角满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为________.解析:∵2B =A +C ,A +B +C =π,∴B =π3. 在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD cos B= 1+4-2×1×2×12= 3. 答案:310.△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10,求最大角的度数. 解:∵sin A ∶sin B ∶sin C =(3-1)∶(3+1)∶10, ∴a ∶b ∶c =(3-1)∶(3+1)∶10.设a =(3-1)k ,b =(3+1)k ,c =10k (k >0), ∴c 边最长,即角C 最大.由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =-12, 又C ∈(0°,180°),∴C =120°. 11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,S 是△ABC 的面积,若a =4,b =5,S =53,则边c 的值为________.解析:S =12ab sin C ,sin C =32,∴C =60°或120°.∴cos C =±12,又∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=21或61,∴c =21或61. 答案:21或6112.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________. 解析:由正弦定理a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4, 设a =2k (k >0),则b =3k ,c =4k ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =2k 2+4k 2-3k 22×2k ×4k=1116, 同理可得:cos A =78,cos C =-14,∴cos A ∶cos B ∶cos C =14∶11∶(-4). 答案:14∶11∶(-4)13.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.解析:∵cos C =13,∴sin C =223.又S △ABC =12ab sin C =43,即12·b ·32·223=43,∴b =2 3.答案:2314.已知△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,AC =6,则AB →·BC →的值为________.解析:在△ABC 中,cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=49+25-362×7×5=1935,∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=7×5×(-1935)=-19.答案:-1915.已知△ABC 的三边长分别是a 、b 、c ,且面积S =a 2+b 2-c 24,则角C =________. 解析:12ab sin C =S =a 2+b 2-c 24=a 2+b 2-c 22ab ·ab 2 =12ab cos C ,∴sin C =cos C ,∴tan C =1,∴C =45°.答案:45°16.(2011年广州调研)三角形的三边为连续的自然数,且最大角为钝角,则最小角的余弦值为________. 解析:设三边长为k -1,k ,k +1(k ≥2,k ∈N ),则⎩⎪⎨⎪⎧ k 2+k -12-k +12<0k +k -1>k +1⇒2<k <4,∴k =3,故三边长分别为2,3,4,∴最小角的余弦值为32+42-222×3×4=78.答案:7817.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,且2cos(A +B )=1,求AB 的长.解:∵A +B +C =π且2cos(A +B )=1,∴cos(π-C )=12,即cos C =-12.又∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴a +b =23,ab =2. ∴AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C=a 2+b 2-2ab (-12)=a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab=(23)2-2=10,∴AB =10. 18.已知△ABC 的周长为2+1,且sin A +sin B =2sin C .(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sin C ,求角C 的度数.解:(1)由题意及正弦定理得 AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1.(2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sin C =16sin C ,得BC ·AC =13,由余弦定理得cos C =AC 2+BC 2-AB 22AC ·BC=AC +BC 2-2AC ·BC -AB 22AC ·BC=12, 所以C =60°.19.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值; (2)求sin(2A -π4)的值.解:(1)在△ABC 中,由正弦定理AB sin C =BC sin A ,得AB =sin C sin A BC =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC=255, 于是sin A =1-cos 2A =55.从而sin 2A =2sin A cos A =45,cos 2A =cos 2 A -sin 2 A =35.所以sin(2A -π4)=sin 2A cos π4-cos 2A sin π4=210.20.在△ABC 中,已知(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且2cos A sin B =sin C ,确定△ABC 的形状.解:由正弦定理,得sin C sin B =c b .由2cos A sin B =sin C ,有cos A =sin C 2sin B =c 2b .又根据余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,所以c 2b =b 2+c 2-a 22bc ,即c 2=b 2+c 2-a 2,所以a =b .又因为(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,所以(a +b )2-c 2=3ab ,所以4b 2-c 2=3b 2,所以b =c ,所以a =b =c ,因此△ABC 为等边三角形.。
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高中数学专题复习
《解三角形正弦余弦定理的运用》单元过关检测
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注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第I卷(选择题)
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评卷人
得分
一、选择题
1.在△ABC中,角ABC的对边分别为a、b、c,若(a2+c2-b2)tanB= ,则角B的值为()
(3)求 的面积.
24.在锐角△ABC中,sinA= ,tan(A-B)=- .求tanB及cosC的值.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
评卷人
得分
一、选择题
1.D
2.AC
解析:A由sin2A=2sinAcosA0,可知A这锐角,所以sinA+cosA0,又 ,故选A
3.D
4.A
5.A【汇编高考上海文17】
(Ⅰ)求 的值; (Ⅱ)求 的值.(汇编年普通高等学校招生统一考试山东数学(理)试题(含答案))
22.在 中,内角 的对边分别是 ,且 .
(1)求 ; (2)设 ,求 的值.(汇编年普通高等学校招生统一考试重庆数学(理)试题(含答案))
23.如图,在四边形 中,已知 , , , ,
(1)求 的值;
(2)求 的值;
A. B. C. 或 D. 或 (汇编福建理)
2.若 的内角 满足 ,则 ( )
A. B. C. D. (汇编湖北理)
3.在 中,角 所对的边分别为 .若 ,则 ()
A.- B. C.-1 D.1(汇编浙江文5)
4.在△ABC中,若 ,则 与 的大小关系为()
A. B. C. ≥ D. 、 的大小关系(汇编试题)不能确定
好 km,那么x的值为()
A. B.2 C. 2 或 D. 3
12.已知锐角三角形的边长分别为2、3、x,则x的取值范围是()
A. B. <x<5 C.2<x< D. <x<5
第II卷(非选择题)
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得分
二、填空题
13. 如图,在△ABC中,∠B=45°,D是BC边上一点,AD=5,
AC=7,DC=3,则AB的长为▲.
14. 中,已知 ,则三角形的形状为_____________.
15.在△ABC中,a、b、c分别是∠A、∠B、∠C的对边,若a,b,c成等差数列,则∠B的范围是(0, .
16.在 中,若B=2A, ,A=。
17.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若a=1,b= , A+C=2B,则sinC=.
【解析】根据正弦定理可知由 ,可知 ,在三角形中 ,所以 为钝角,三角形为钝角三角形,选A.
6.ABC
解析:D分析:由c4-2(a2+b2)c2+a4+a2b2+b4=0,得(a2+b2)2-2(a2+b2)c2+c4=a2b2,
∴(a2+b2-c2)2=a2b2,
∴a2+b2-c2=±ab,
∴cosC= ,
5.在△ 中,若 ,则△ 的形状是()
A、钝角三角形B、直角三角形C、来自角三角形D、不能确定6.已知A、B、C是△ABC的三个内角,则在下列各结论中,不正确的为()
A.sin2A=sin2B+sin2C+2sinBsinCcos(B+C)
B.sin2B=sin2A+sin2C+2sinAsinCcos(A+C)
C.sin2C=sin2A+sin2B-2sinAsinBcosC
D.sin2(A+B)=sin2A+sin2B-2sinBsinCcos(A+B)
7.△ABC中,∠A、∠B的对边分别为a,b,且∠A=60°, ,那么满足条件的△ABC()
A.有一个解B.有两个解C.无解D.不能确定
8.在△ 中,若a= ,b= ,A=300,则c等于()
18.在 ABC中, 分别为 A、 B、 C的对边,若 ,
则 =_ _ __.
19.在钝角△ABC中,已知 , ,则最大边 的取值范围是。
20.在△ABC中,若(a+b+c)(b+c-a)=3bc,则A等于____________.
评卷人
得分
三、解答题
21.设△ 的内角 所对的边分别为 ,且 , , .
A、2 B、 C、2 或 D、以上结果都不对
9.已知在△ABC中,sinA:sinB:sinC=3:2:4,那么cosC的值为
A.- B. C.- D.
10.在△ABC中,若 , ,则 等于(A)
A、2 B、 C、 D、
11.某人朝正东方向走xkm后,向右转150°,然后朝新方向走3km,结果他离出发点恰
(Ⅱ)在△ 中, ,
由正弦定理得 ,
因为 ,所以 为锐角,所以
因此 .
22.
由题意得
23.
24.在锐角△ABC中,∵sinA= ,∴cosA= ,tanA= .∴tanB=tan[A-(A-B)]
= = =2.∵ =tanB=2,∴sinB=2cosB.
又sin2B+cos2B=1,∴cos2B= .∵B为锐角,∴cosB= ,sinB= .
∴∠C=120°或∠C=60°.
7.C;
8.C;
9.A
解析:751A
10.
11.C
12.A
第II卷(非选择题)
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评卷人
得分
二、填空题
13.
14.等腰或直角
15.
16.
17.1
18.
19.
20.
评卷人
得分
三、解答题
21.解:(Ⅰ)由余弦定理 ,得 ,
又 , , ,所以 ,解得 , .