高中数学:课时跟踪检测(二) 余弦定理

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课时跟踪检测(二十六) 正弦定理和余弦定理

课时跟踪检测(二十六)  正弦定理和余弦定理

课时跟踪检测(二十六) 正弦定理和余弦定理[达标综合练]1.在△ABC 中,若A =60°,C =45°,c =3,则a =( ) A .1 B.322 C.233D .2解析:选B 由正弦定理得,a =c sin A sin C =322.2.△ABC 中,已知面积4S =a 2+b 2-c 2,则角C 的度数为( ) A. 135° B. 45° C. 60°D. 120° 解析:选B 由4S =a 2+b 2-c 2,得4×12ab sin C =2ab cos C ,解得tan C =1,又角C为△ABC 的内角,所以C =45°.3.在△ABC 中,如果A =60°,c =4,23<a <4,则此三角形有( ) A .无解 B .一解 C .两解D .无穷多解解析:选C 根据正弦定理,可得a sin A =csin C ,所以sin C =c ·sin A a =23a , 因为23<a <4,所以sin C ∈⎝⎛⎭⎫32,1, 又由c >a ,则60°<C <120°,有两个C 满足条件,所以此三角形有两解. 4.在△ABC 中, cos 2B 2=a +c2c ,则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰或直角三角形D .等腰直角三角形解析:选B 因为cos 2B 2=1+cos B 2,所以1+cos B 2=a +c 2c ,有cos B =ac =a 2+c 2-b 22ac ,整理得a 2+b 2=c 2,故C =π2, △ABC 的形状为直角三角形.5.已知锐角三角形的三边长分别为1, 2, a ,则a 的取值范围是( ) A .(3,5) B .(3,5) C .(3,5)D .(5,3)解析:选A 要使锐角三角形的三边长分别为1, 2,a ,则保证2所对应的角和a 所对应的角均为锐角即可,即⎩⎪⎨⎪⎧1+a 2-42a>0,1+4-a24>0,a >0,解得3<a < 5.6.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos B +b cos A =4sin C ,则△ABC 的外接圆面积为( )A .16πB .8πC .4πD .2π解析:选C 设△ABC 的外接圆半径为R ,∵a cos B +b cos A =4sin C ,∴由余弦定理可得a ×a 2+c 2-b 22ac +b ×b 2+c 2-a 22bc =2c 22c =c =4sin C ,∴2R =csin C =4,解得R =2,故△ABC 的外接圆面积为S =πR 2=4π.7.如图,点D 是△ABC 的边BC 上一点,AB =7,AD =2,BD =1,∠ACB =45°,AC =________.解析:∵AB =7,AD =2,BD =1,∠ACB =45°, ∴由余弦定理可得cos ∠ADB =AD 2+BD 2-AB 22AD ·BD =4+1-72×2×1=-12,∵∠ADB ∈(0,π),∴∠ADB =120°, ∴∠ADC =180°-∠ADB =60°,∴由正弦定理可得AC =AD ·sin ∠ADC sin ∠ACB=2×3222= 6.答案: 68.在△ABC 中,给出下列5个命题:①若A <B ,则sin A <sin B ;②若sin A <sin B ,则A <B ;③若A >B ,则1tan 2A >1tan 2B ;④若A <B ,则cos 2A >cos 2B ;⑤若A <B ,则tan A 2<tan B 2.其中正确命题的序号是__________.解析:在△ABC 中,A <B ⇔a <b ⇔sin A <sin B ⇔sin 2A <sin 2B ⇔cos 2A >cos 2B ,故①②④正确;若A =75°,B =30°,则1tan 150°<1tan 60°,∴③错误;∵0<A <B <π,∴0<A 2<B 2<π2,∴tan A 2<tan B2,故⑤正确.答案:①②④⑤9.(2019·浙江高考)在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,点D 在线段AC 上.若∠BDC =45°,则BD =________,cos ∠ABD =________.解析:如图,易知sin C =45,sin A =35,cos A =45.在△BDC 中,由正弦定理可得BD sin C =BC sin ∠BDC ,∴BD =BC ·sin Csin ∠BDC=3×4522=1225. ∴cos ∠ABD =cos(45°-A )=cos 45°cos A +sin 45°sin A =22×45+22×35=7210. 答案:1225 721010.已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且2cos C (a cos C +c cos A )+b =0.(1)求角C 的大小;(2)若b =2,c =23,求△ABC 的面积. 解:(1)∵2cos C (a cos C +c cos A )+b =0,∴由正弦定理可得2cos C (sin A cos C +sin C cos A )+sin B =0, ∴2cos C sin(A +C )+sin B =0,即2cos C sin B +sin B =0, 又0°<B <180°,∴sin B ≠0,∴cos C =-12,又0°<C <180°,∴C =120°.(2)由余弦定理可得(23)2=a 2+22-2×2a cos 120°=a 2+2a +4,又a >0,∴解得a =2,∴S △ABC =12ab sin C =3,∴△ABC 的面积为 3.11.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A .(1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. 解:(1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a 3sin A. 由正弦定理得12sin C sin B =sin A 3sin A ,故sin B sin C =23.(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3.由题设得12bc sin A =a 23sin A,即bc =8.由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9, 解得b +c =33.故△ABC 的周长为3+33.12.(2019·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a sin A +C2=b sin A .(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围. 解:(1)由题设及正弦定理得sin A sin A +C2=sin B sin A .因为sin A ≠0,所以sin A +C2=sin B .由A +B +C =180°, 可得sin A +C 2=cos B 2,故cos B 2=2sin B 2cos B2.因为cos B 2≠0,所以sin B 2=12,所以B =60°.(2)由题设及(1)知△ABC 的面积S △ABC =34a . 由(1)知A +C =120°,由正弦定理得a =c sin A sin C =sin (120°-C )sin C =32tan C +12.由于△ABC 为锐角三角形, 故0°<A <90°,0°<C <90°.结合A +C =120°,得30°<C <90°, 所以12<a <2,从而38<S △ABC < 32.因此△ABC 面积的取值范围是⎝⎛⎭⎫38,32. [素养强化练]1.[数学运算]已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,b cos ∠BCA =a ,点M 在线段AB 上,且∠ACM =∠BCM .若b =6CM =6,则cos ∠BCM =( )A.104B.34C.74D.64解析:选B 设∠ACM =∠BCM =θ,则∠BCA =2θ. 又a =b cos ∠BCA ,b =6CM =6, ∴a =6cos 2θ,CM =1.则由面积关系S △ACM +S △BCM =S △ABC , 得12×6×1×sin θ+12×1×6cos 2θ×sin θ =12×6×6cos 2θ×sin 2θ,∴sin θcos θ(4cos θ-3)(3cos θ+2)=0. ∵0<θ<π2,∴cos θ=34,故选B.2.[数学建模]线段的黄金分割点定义:若点C 在线段AB 上,且满足AC 2=BC ·AB ,则称点C 为线段AB 的黄金分割点.在△ABC 中,AB =AC ,A =36°,若角B 的平分线交边AC 于点D ,则点D 为边AC 的黄金分割点.利用上述结论,可以求出cos 36°=( )A.5-14B.5+14C.5-12 D.5+12解析:选B 设AB =2,AD =x , 又AB =AC ,所以CD =2-x .由黄金分割点的定义可得AD 2=AC ·CD , 即x 2=2·(2-x ),解得AD =5-1. 在△ABD 中,由余弦定理得cos 36°=AD 2+AB 2-BD 22·AD ·AB =(5-1)2+22-(5-1)22×(5-1)×2=5+14.故选B. 3.[数学运算]已知a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 所对的边,且a cos C +12c=b .(1)求A ;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围. 解:(1)∵a cos C +12c =b ,由正弦定理得sin A cos C +12sin C =sin B .又∵sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C , ∴12sin C =cos A sin C , ∵sin C ≠0,∴cos A =12.又∵0<A <π,∴A =π3.(2)由正弦定理得b =a sin B sin A =2sin B 3,c =2sin C3,∴l =a +b +c =1+23(sin B +sin C ) =1+23[sin B +sin(A +B )] =1+2⎝⎛⎭⎫32sin B +12cos B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6.∵A =π3,∴B ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴B +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫B +π6∈⎝⎛⎦⎤12,1. 故△ABC 的周长l 的取值范围为(2,3].。

2020届高三数学(文)一轮总复习课时跟踪检测 正弦定理和余弦定理Word版含答案

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课时跟踪检测正弦定理和余弦定理1.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理知:sin A sin A =cos Bsin B,∴sin B =cos B ,∴B =45°. 2.(2019·长春质检)已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( )A.12 B .1 C. 3D .2解析:选C ∵a 2=b 2+c 2-bc ,∴cos A =12,∴A =π3,又bc =4,∴△ABC 的面积为12bc sin A = 3.3.在△ABC 中,若a =4,b =3,cos A =13,则B =( )A.π4B.π3C.π6D.2π3解析:选A 因为cos A =13,所以sin A =1-19=223,由正弦定理,得4sin A =3sin B,所以sinB =22,又因为b <a ,所以B <π2,B =π4. 4.(2019·安徽高考)在△ABC 中,AB =6,∠A =75°,∠B =45°,则AC =________.解析:∠C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=ACsin 45°,解得AC =2.答案:25.在△ABC 中,已知AB =3,A =120°,且△ABC 的面积为1534,则BC 边的长为________.解析:由S △ABC =1534得12×3×AC sin 120°=1534,所以AC =5,因此BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos 120°=9+25+2×3×5×12=49,解得BC =7.答案:7二保高考,全练题型做到高考达标1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边的长分别为a ,b ,c ,若a sin A +b sin B <c sin C ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定解析:选C 根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2.由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,故C 是钝角.2.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解析:选C 由正弦定理得b sin B =csin C, ∴sin B =b sin Cc=40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.(2019·郑州质量预测)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且(b -c )(sin B +sin C )=(a -3c )sin A ,则角B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .120°解析:选A 由正弦定理a sin A =b sin B =csin C及(b -c )·(sin B +sin C )=(a -3c )sin A 得(b -c )(b+c )=(a -3c )a ,即b 2-c 2=a 2-3ac ,所以a 2+c 2-b 2=3ac ,又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac,所以cos B=32,所以B =30°. 4.(2019·南昌一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c =1,B =45°,cos A =35,则b 等于( )A.53B.107C.57D.5214解析:选C 因为cos A =35,所以sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45, 所以sin C =sin[180°-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =45cos 45°+35sin 45°=7210. 由正弦定理b sin B =c sin C ,得b =17210×sin 45°=57.5.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( )A.32B.34C.36D.38解析:选B 由正弦定理得sin B =2sin A cos B , 故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3, 又A =B =π3,则△ABC 是正三角形, 所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34.6.(2019·北京高考)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2Asin C=________. 解析:由正弦定理得sin A sin C =ac,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc,∵a =4,b =5,c =6, ∴sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2·sin Asin C·cos A =2×46×52+62-422×5×6=1.答案:17.(2019·南昌二中模拟)在△ABC 中,如果cos(B +A )+2sin A sin B =1,那么△ABC 的形状是________.解析:∵cos(B +A )+2sin A sin B =1,∴cos A cos B +sin A sin B =1,∴cos(A -B )=1,在△ABC 中,A -B =0⇒A =B ,所以此三角形是等腰三角形.答案:等腰三角形8.(2019·丰台一模)已知△ABC 中,AB =3,BC =1,sin C =3cos C ,则△ABC 的面积为________.解析:由sin C =3cos C 得tan C =3>0,所以C =π3. 根据正弦定理可得BC sin A =AB sin C ,即1sin A =332=2,所以sin A =12.因为AB >BC ,所以A <C ,所以A =π6,所以B =π2,即三角形为直角三角形,故S △ABC =12×3×1=32.答案:329.(2019·兰州双基测试)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =2,c =5,cos B =35.(1)求b 的值; (2)求sin C 的值.解:(1)因为b 2=a 2+c 2-2ac cos B =4+25-2×2×5×35=17,所以b =17.(2)因为cos B =35,所以sin B =45,由正弦定理b sin B =c sin C ,得1745=5sin C,所以sin C =41717. 10.(2019·浙江高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知A =π4,b 2-a 2=12c 2. (1)求tan C 的值;(2)若△ABC 的面积为3,求b 的值. 解:(1)由b 2-a 2=12c 2及正弦定理得sin 2B -12=12sin 2C ,所以-cos 2B =sin 2C .① 又由A =π4,即B +C =3π4,得 -cos 2B =sin 2C =2sin C cos C ,② 由①②解得tan C =2.(2)由tan C =2,C ∈(0,π),得 sin C =255,cos C =55.因为sin B =sin(A +C )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C ,所以sin B =31010. 由正弦定理得c =22b3,又因为A =π4,12bc sin A =3,所以bc =62,故b =3.三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2019·衡水中学模拟)已知锐角A 是△ABC 的一个内角,a ,b ,c 是三角形中各角的对应边,若sin 2A -cos 2A =12,则下列各式正确的是( )A .b +c =2aB .b +c <2aC .b +c ≤2aD .b +c ≥2a解析:选C ∵sin 2A -cos 2A =12,∴cos 2A =-12.∵0<A <π2,∴0<2A <π,∴2A =2π3,∴A =π3, 由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ≥(b +c )2-34(b +c )2=b +c24,∴4a 2≥(b +c )2,∴2a ≥b +c .2.(2019·贵阳监测)如图所示,在四边形ABCD 中,∠D =2∠B ,且AD =1,CD =3,cos∠B =33. (1)求△ACD 的面积; (2)若BC =23,求AB 的长. 解:(1)因为∠D =2∠B ,cos ∠B =33,所以cos∠D=cos 2∠B=2cos2∠B-1=-1 3 .因为∠D∈(0,π),所以sin∠D=1-cos2∠D=22 3.因为AD=1,CD=3,所以△ACD的面积S=12AD·CD·sin∠D=12×1×3×223= 2.(2)在△ACD中,AC2=AD2+DC2-2AD·DC·cos∠D=12,所以AC=2 3.因为BC=23,ACsin∠B=ABsin∠ACB,所以23sin∠B=ABsinπ-2∠B=ABsin 2∠B=AB2sin∠B cos∠B=AB233sin∠B,所以AB=4.。

高中数学课时跟踪检测(二)-余弦定理

高中数学课时跟踪检测(二)-余弦定理

课时跟踪检测(二) 余弦定理层级一 学业水平达标1.在△ABC 中,已知(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,则角A 等于( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选B ∵(b +c )2-a 2=b 2+c 2+2bc -a 2=3bc , ∴b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,∴A =60°.2.在△ABC 中,若a =8,b =7,cos C =1314,则最大角的余弦值是( ) A .-15B .-16C .-17D .-18解析:选C 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =82+72-2×8×7×1314=9,所以c =3,故a 最大, 所以最大角的余弦值为cos A =b 2+c 2-a 22bc =72+32-822×7×3=-17.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c 2-a 2-b 22ab >0,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .是锐角或直角三角形解析:选C 由c 2-a 2-b 22ab>0得-cos C >0,所以cos C <0,从而C 为钝角,因此△ABC 一定是钝角三角形.4.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( )A.43 B .8-4 3 C .1D.23解析:选A 由(a +b )2-c 2=4,得a 2+b 2-c 2+2ab =4,由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C =2ab cos 60°=ab ,则ab +2ab =4,∴ab =43.5.锐角△ABC 中,b =1,c =2,则a 的取值范围是( ) A .1<a <3 B .1<a <5 C.3<a < 5D .不确定解析:选C 若a 为最大边,则b 2+c 2-a 2>0,即a 2<5,∴a <5,若c 为最大边,则a 2+b 2>c 2,即a 2>3,∴a >3,故3<a < 5.6.已知a ,b ,c 为△ABC 的三边,B =120°,则a 2+c 2+ac -b 2=________. 解析:∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-2ac cos 120° =a 2+c 2+ac , ∴a 2+c 2+ac -b 2=0. 答案:07.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a =________. 解析:∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴(3)2=a 2+12-2a ×1×cos2π3, ∴a 2+a -2=0,即(a +2)(a -1)=0, ∴a =1,或a =-2(舍去).∴a =1. 答案:18.在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:因为b +c =7,所以c =7-b . 由余弦定理得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝⎛⎭⎫-14, 解得b =4. 答案:49.在△ABC 中,A +C =2B ,a +c =8,ac =15,求b . 解:在△ABC 中,∵A +C =2B ,A +B +C =180°, ∴B =60°. 由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =82-2×15-2×15×12=19.∴b =19.10.在△ABC 中,已知a =7,b =3,c =5,求最大角和sin C . 解:∵a >c >b ,∴A 为最大角.由余弦定理的推论,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =32+52-722×3×5=-12.又∵0°<A <180°, ∴A =120°, ∴sin A =sin 120°=32. 由正弦定理,得sin C =c sin Aa =5×327=5314. ∴最大角A 为120°,sin C =5314. 层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,有下列关系式:①a sin B =b sin A ;②a =b cos C +c cos B ;③a 2+b 2-c 2=2ab cos C ;④b =c sin A +a sin C . 一定成立的有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C 对于①③,由正弦、余弦定理,知一定成立.对于②,由正弦定理及sin A =sin(B +C )=sin B cos C +sin C cos B ,知显然成立.对于④,利用正弦定理,变形得sin B =sin C sin A +sin A sin C =2sin A sin C ,又sin B =sin(A +C )=cos C sin A +cos A sin C ,与上式不一定相等,所以④不一定成立.故选C.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若C =120°,c =2a ,则a ,b 的大小关系为( )A .a >bB .a <bC .a =bD .不能确定解析:选A 在△ABC 中,c 2=a 2+b 2-2ab cos 120°=a 2+b 2+ab .∵c =2a ,∴2a 2=a 2+b 2+ab ,∴a 2-b 2=ab >0,∴a 2>b 2,∴a >b .3.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c ,则△ABC 是( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形解析:选B ∵cos 2B 2=a +c2c ,∴cos B +12=a +c 2c ,∴cos B =ac ,∴a 2+c 2-b 22ac =a c ,∴a 2+c 2-b 2=2a 2,即a 2+b 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则AB ―→·BC ―→的值为( ) A .79 B .69 C .5D .-5解析:选D 由余弦定理得:cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =52+72-822×5×7=17.因为向量AB AB ―→与BC ―→的夹角为180°-∠ABC , 所以AB ―→·BC ―→=|AB ―→|·|BC ―→|cos(180°-∠ABC ) =5×7×⎝⎛⎭⎫-17=-5. 5.在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是________.解析:∵cos C =BC 2+AC 2-AB 22BC ·AC =22,∴sin C =22,∴AD =AC sin C = 3. 答案: 36.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin Bsin C 的值为________.解析:由余弦定理可得49=AC 2+25-2×5×AC ×cos 120°,整理得: AC 2+5·AC -24=0,解得AC =3或AC =-8(舍去), 再由正弦定理可得sin B sin C =AC AB =35.答案:357.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B=2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,△ABC 的周长为5,求b 的长.解:(1)由正弦定理可设a sin A =b sin B =csin C=k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin Asin B, 所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B,即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又A +B +C =π,所以sin C =2sin A , 因此sin Csin A =2.(2)由sin Csin A=2,得c =2a . 由余弦定理及cos B =14,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+4a 2-4a 2×14=4a 2,所以b =2a .又a +b +c =5,所以a =1,因此b =2.8.在△ABC 中,已知BC =15,AB ∶AC =7∶8,sin B =437,求BC 边上的高AD 的长.解:由已知设AB =7x ,AC =8x .在△ABC 中,由正弦定理,得7x sin C =8xsin B ,∴sin C =7x sin B 8x =78×437=32, ∴∠C =60°(∠C =120°舍去,否则由8x >7x ,知B 也为钝角,不合要求). 再由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C ,即(7x )2=(8x )2+152-2×8x ×15cos 60°,∴x 2-8x +15=0,∴x =3或x =5, ∴AB =21或AB =35.在Rt △ADB 中,AD =AB sin B =437AB ,∴AD =123或AD =20 3.高考数学:试卷答题攻略一、“六先六后”,因人因卷制宜。

正弦定理和余弦定理

正弦定理和余弦定理

课时跟踪检测(二十二) 正弦定理和余弦定理一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.(优质试题·南京、盐城一模)在△ABC 中,设a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若a =5,A =π4,cos B =35,c =________. 解析:因为cos B =35,所以B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,从而sin B =45,所以sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =22×35+22×45=7210,又由正弦定理得a sin A =c sin C ,即522=c 7210,解得c =7. 答案:72.在△ABC 中,若sin A a =cos B b ,则角B 的大小为________.解析:由正弦定理知:sin A sin A =cos B sin B,所以sin B =cos B ,所以B =45°.答案:45°3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sinA =3c sinB ,a =3,cos B =23,则b =________. 解析:b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,所以b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,b = 6. 答案: 64.在△ABC 中,AB =3,BC =13,AC =4,则边AC 上的高为________.解析:由题意得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =12, 所以sin A = 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=32, 所以边AC 上的高h =AB sin A =332. 答案:3325.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,因为sin B ≠0,所以sin A =12,所以A =30°或150°. 答案:30°或150°6.(优质试题·苏锡常镇一调)若一个钝角三角形的三内角成等差数列,且最大边与最小边之比为m ,则实数m 的取值范围是________. 解析:由三角形的三个内角成等差数列,得中间角为60°.设最小角为α,则最大角为120°-α,其中0°<α<30°.由正弦定理得m =sin (120°-α)sin α=32·1tan α+12>32×3+12=2. 答案:(2,+∞)二保高考,全练题型做到高考达标1.在△ABC 中,2a cos A +b cos C +c cos B =0,则角A 的大小为________.解析:由余弦定理得2a cos A +b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac=0,即2a cos A +a =0,所以cos A =-12,A =120°. 答案:120°2.(优质试题·海门中学检测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2+b 2-c 2=ab =3,则△ABC 的面积为________.解析:依题意得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,即C =60°,因此△ABC 的面积等于12ab sin C =12×3×32=34. 答案:343.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是________.解析:由正弦定理得b sin B =c sin C, 所以sin B =b sin C c =40×3220=3>1. 所以角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.答案:无解4.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且(b -c )(sin B +sin C )=(a -3c )sin A ,则角B 的大小为____.解析:由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C及(b -c )·(sin B +sin C )=(a -3c )sin A 得(b -c )(b +c )=(a -3c )a ,即b 2-c 2=a 2-3ac ,所以a 2+c 2-b 2=3ac ,又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac ,所以cos B =32,所以B =30°.答案:30°5.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________. 解析:由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3. 故A =B =π3,则△ABC 是正三角形, 所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34. 答案:346.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 =________. 解析:因为3sin A =2sin B ,所以3a =2b .又a =2,所以b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,所以c 2=22+32-2×2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16, 所以c =4.答案:47.(优质试题·盐城三模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若△ABC 为锐角三角形,且满足b 2-a 2=ac ,则1tan A-1tan B的取值范围是________. 解析:法一:1tan A -1tan B =cos A sin A -cos B sin B=sin B cos A -cos B sin A sin A sin B =sin (B -A )sin A sin B. 由b 2-a 2=ac 得,b 2=a 2+ac =a 2+c 2-2ac cos B ,即a =c -2a cos B ,也就是sin A =sin C -2sin A cos B , 即sin A =sin(A +B )-2sin A cos B =sin(B -A ),由于△ABC 为锐角三角形,所以有A =B -A ,即B =2A ,故1tan A -1tan B =1sin B,在锐角三角形ABC 中, 易知π3<B <π2,32<sin B <1, 故1tan A -1tan B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,233. 法二:根据题意,作CD ⊥AB ,垂足为D ,画出示意图如图.因为b 2-a 2=AD 2-BD 2=(AD +BD )(AD -BD )=c (AD -BD )=ac ,所以AD -BD =a ,而AD +BD =c ,所以BD =c -a 2,则c >a ,即c a >1,在锐角三角形ABC 中有b 2+a 2>c 2,则a 2+a 2+ac >c 2,即⎝ ⎛⎭⎪⎫c a 2-c a -2<0,解得-1<c a <2,因此1<c a <2.而1tan A -1tan B=AD -BD CD =aa 2-⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫c -a 22=11-14⎝ ⎛⎭⎪⎫c a -12∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,233. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫1,233 8.(优质试题·云南统检)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果△ABC 的面积等于8,a =5,tan B =-43,那么a +b +c sin A +sin B +sin C=________. 解析:因为tan B =-43, 所以sin B =45,cos B =-35,又S △ABC =12ac sin B =2c =8,所以c =4,所以b =a 2+c 2-2ac cos B =65,所以a +b +c sin A +sin B +sin C=b sin B =5654. 答案:56549.(优质试题·常州调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(a -3b )cos C =c (3cos B -cos A ).(1)求sin B sin A的值; (2)若c =7a ,求角C 的大小.解:(1)由正弦定理得,(sin A -3sin B )cos C =sin C (3cos B -cosA ),所以sin A cos C +cos A sin C =3sin C cos B +3cos C sin B ,即sin(A +C )=3sin(C +B ),即sin B =3sin A ,所以sin B sin A=3. (2)由(1)知b =3a ,因为c =7a ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-7a 22×a ×3a=3a 26a 2=12, 因为C ∈(0,π),所以C =π3. 10.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,已知2a cos 2C 2+2c cos 2A 2=52b . (1)求证:2(a +c )=3b ;(2)若cos B =14,S =15,求b . 解:(1)证明:由条件得a (1+cos C )+c (1+cos A )=52b , 由于a cos C +c cos A =b ,所以a +c =32b , 即2(a +c )=3b .(2)在△ABC 中,因为cos B =14,所以sin B =154.由S =12ac sin B =1815ac =15,得ac =8, 又b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac (1+cos B ),2(a +c )=3b , 所以5b 24=16×⎝⎛⎭⎪⎫1+14,所以b =4. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(优质试题·致远中学检测)已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若sin(B -A )+sin(B +A )=3sin 2A ,且c=7,C =π3,则△ABC 的面积是________. 解析:由sin(B -A )+sin(B +A )=3sin 2A ,得2sin B cos A =6sin A cos A ,所以cos A =0或sin B =3sin A .若cos A =0,则A =π2,在Rt △ABC 中,C =π3, 所以b =c tan C =213,此时△ABC 的面积S =12bc =12×213×7=736; 若sin B =3sin A ,即b =3a ,由余弦定理得7=a 2+9a 2-2·a ·3a ·12,得a =1,所以b =3,此时△ABC 的面积S =12ab sin C =12×1×3×32=334. 答案:334或7362.(优质试题·苏州一模)如图所示,在四边形ABCD 中,∠D =2∠B ,且AD =1,CD =3,cos ∠B =33. (1)求△ACD 的面积;(2)若BC =23,求AB 的长.解:(1)因为∠D =2∠B ,cos ∠B =33, 所以cos ∠D =cos 2∠B =2cos 2B -1=-13. 因为∠D ∈(0,π),所以sin ∠D =1-cos 2D =223. 因为AD =1,CD =3,所以△ACD 的面积S =12AD ·CD ·sin ∠D =12×1×3×223= 2. (2)在△ACD 中,AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos ∠D =12,所以AC =2 3.因为BC =23,AC sin ∠B =AB sin ∠ACB , 所以23sin ∠B =AB sin (π-2∠B )=AB sin 2∠B =AB 2sin ∠B cos ∠B =AB 233sin ∠B , 所以AB =4.。

2019高三一轮总复习文科数学课时跟踪检测:3-6正弦定理和余弦定理Word版含解析

2019高三一轮总复习文科数学课时跟踪检测:3-6正弦定理和余弦定理Word版含解析

A.( 2, 3)
B.(1, 3)
C.( 2,2)
D.(0,2)
解析: 由sianA=sibnB=sinb2A,得 b=2cosA.
π 2<A+
B=
3A<π,从而
ππ 6<A<3.又
0<2A<π2,
π
ππ2
3
所以 0<A<4,所以 6<A<4, 2 <cosA< 2 ,
所以 2<b<有如下命题:①若 sin2A=sin2B,则△ ABC 为等腰三角形; ②若 sinA=cosB,则△ ABC 为直角三角形;③若 sin2A+sin2B+cos2C<1,则△ ABC 为钝角三角形.其中正确命题的序号是 ________.(把你认为所有正确的都填上 )
a=3,cosB=23,则 b= (
)
A.14
B.6
C. 14
D. 6
解析: bsinA=3csinB? ab=3bc? a= 3c? c= 1,∴b2= a2+ c2- 2accosB= 9
2 + 1- 2× 3× 1× 3=6,∴b= 6,故选 D.
答案: D 3.(2018 届重庆适应性测试 )在△ ABC 中,内角 A,B,C 的对边分别为 a, b,c,且 a2+b2- c2=ab= 3,则△ ABC 的面积为 ( )
∴c= 4,∴b= a2+c2- 2accosB= 65,
a+b+c
b 5 65
∴sinA+sinB+sinC=sinB= 4 .
答案:
5
65 4
11.(2017 年全国卷Ⅰ )△ABC 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 a2

高中数学-余弦定理、正弦定理应用举例跟踪测试卷及答案

高中数学-余弦定理、正弦定理应用举例跟踪测试卷及答案

课时跟踪检测 (十三) 余弦定理、正弦定理应用举例层级(一) “四基”落实练1.如图,两座灯塔A 和B 与河岸观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站南偏西40°,灯塔B 在观察站南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的 ( )A .北偏东10°B .北偏西10°C .南偏东80°D .南偏西80°解析:选D 由条件及题图可知,∠A =∠B =40°.又∠BCD =60°,所以∠CBD =30°,所以∠DBA =10°,因此灯塔A 在灯塔B 南偏西80°.2.设甲、乙两幢楼相距20 m ,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两幢楼的高分别是( )A .20 3 m ,4033m B .10 3 m, 2 0 3 m C .10(3-2)m, 20 3 mD.1532 m ,2033m 解析:选A 由题意,知h 甲=20tan 60°=203(m), h 乙=20tan 60°-20tan 30°=4033(m). 3.一艘船以每小时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,船到达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( ) A .15 2 km B .30 2 km C .45 2 kmD .60 2 km解析:选B 如图所示,依题意有AB =15×4=60,∠DAC =60°,∠ CBM =15°,所以∠MAB =30°,∠AMB =45°.在△AMB 中,由正弦定理,得60sin 45°=BMsin 30°,解得BM =30 2 (km).4.一艘船自西向东匀速航行,上午10时到达一座灯塔P 的南偏西75°距塔68 n mile 的M 处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处,则这艘船的航行速度为( )A.1762n mile/h B .34 6 n mile/h C.1722n mile/h D .34 2 n mile/h解析:选A 如图所示,在△PMN 中,PM sin 45°=MNsin 120°,∴MN =68×32=346,∴v =MN 4=1762(n mile/h).故选A. 5.如图,两座相距60 m 的建筑物AB ,CD 的高度分别为20 m 、50 m ,BD为水平面,则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为 ( )A .30°B .45°C .60°D .75°解析:选B 依题意可得AD =2010(m), AC =305(m),又CD =50(m),所以在△ACD 中, 由余弦定理得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD =(305)2+(2010)2-5022×305×2010=6 0006 0002=22.又0°<∠CAD <180°,所以∠CAD =45°, 所以从顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.6.某人朝正东方向走x m 后,向右转150°,然后朝新方向走3 m ,结果他离出发点恰好为3m ,那么x 的值为_______.解析:如图,在△ABC 中,AB =x ,B =30°,BC =3,AC =3,由余 弦定理得(3)2=x 2+32-2×3×x ×cos 30°, ∴x 2-33x +6=0,∴x =3或2 3. 答案:23或 37.如图,小明同学在山顶A 处观测到一辆汽车在一条水平的公路上沿直线匀速行驶,小明在A 处测得公路上B ,C 两点的俯角分别为30°, 45°,且∠BAC =135°.若山高AD =100 m ,汽车从C 点到B 点历时14 s ,则这辆汽车的速度为________m/s.(精确到0.1,参考数据:2≈1.414,5≈2.236) 解析:由题意可知,AB =200 m ,AC =100 2 m , 由余弦定理可得BC =40 000+20 000-2×200×1002×-22≈316.2(m), 这辆汽车的速度为316.2÷14≈22.6(m/s). 答案:22.68.如图,为测量山高MN ,选择A 和另一座山的山顶C 为测量观测点.从A 点测得M 点的仰角∠MAN =60°,C 点的仰角∠CAB =45°以及∠MAC =75°,从C 点测得∠MCA =60°.已知山高BC =100 m ,求山高MN .解:根据图示,AC =100 2 m .在△MAC 中,∠CMA =180°-75°-60°=45°.由正弦定理得AC sin 45°=AM sin 60°解得AM =100 3 m .在△AMN 中,MNAM =sin 60°,所以MN =1003×23=150(m). 层级(二) 能力提升练1.如图所示,为了测量某湖泊两侧A ,B 间的距离,李宁同学首先选定了与 A ,B 不共线的一点C ,然后给出了三种测量方案(△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分别记为a ,b ,c ):①测量A ,B ,b ;②测量a ,b ,C ;③测量A ,B ,a .则一定能确定A ,B 间距离的所有方案的个数为( )A .3B .2C .1D .0解析:选A 对于①,利用内角和定理先求出C =π-A -B ,再利用正弦定理b sin B =c sin C解出c ;对于②,直接利用余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 即可解出c ;对于③,先利用内角和定理求出C =π-A -B ,再利用正弦定理a sin A =csin C解出c .故选A. 2.当太阳光线与水平面的倾斜角为60°时,一根长为2 m 的竹竿,要使它的影子最长,则竹竿与地面所成的角α=________. 解析:如图,设竹竿的影子长为x . 依据正弦定理可得2sin 60°=xsin (120°-α).所以x =43·sin(120°-α). 因为0°<120°-α<120°,所以要使x 最大,只需120°-α=90°, 即α=30°时,影子最长. 答案:30°3.台风中心从A 地以每小时20千米的速度向东北方向移动,离台风中心30千米内的地区为危险区,城市B 在A 的正东40千米处,B 城市处于危险区内的时间为______小时.解析:如图,设A 地东北方向上存在点P 到B 的距离为30千米, AP =x .在△ABP 中,PB 2=AP 2+AB 2-2AP ·AB ·cos A ,即302=x 2+402-2x ·40cos 45°,化简得x 2-402x +700=0, |x 1-x 2|2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=400, |x 1-x 2|=20,即图中的CD =20(千米),故t =CD v =2020=1(小时).答案:14.某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直 弹射高度:A ,B ,C 三地位于同一水平面上,在C 处进行该仪器的垂直弹射,观测点A ,B 两地相距100 m ,∠BAC =60°,在A 地听到弹射声音的时间比在B 地晚217s .A 地测得该仪器弹至最高点H 时的仰角为30°. (1)求A ,C 两地的距离; (2)求该仪器的垂直弹射高度CH . (声音的传播速度为340 m/s)解:(1)由题意,设AC =x m ,则BC =x -217×340=(x -40)m.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=BA 2+AC 2-2BA ·AC cos ∠BAC , 即(x -40)2=10 000+x 2-100x ,解得x =420. 所以A ,C 两地间的距离为420 m.(2)在Rt △ACH 中,AC =420 m ,∠CAH =30°, 所以CH =AC tan ∠CAH =140 3 m. 所以该仪器的垂直弹射高度CH 为140 3 m.5.如图所示,在社会实践中,小明观察一棵桃树.他在点A 处发现桃树顶端点C 的仰角大小为45°,往正前方走4 m 后,在点B 处发现桃树 顶端点C 的仰角大小为75°. (1)求BC 的长;(2)若小明身高为1.70 m ,求这棵桃树顶端点C 离地面的高度(精确到0.01 m ,其中3≈1.732).解:(1)在△ABC 中,∠CAB =45°,∠DBC =75°, 则∠ACB =75°-45°=30°,AB =4. 由正弦定理得BC sin 45°=4sin 30°, 解得BC =42(m).即BC 的长为4 2 m. (2)在△CBD 中,∠CDB =90°,BC =42,所以DC =42sin 75°.因为sin 75°=sin(45°+30°)=sin 45°cos 30°+cos 45°sin 30°=6+24,则DC =2+2 3. 所以CE =ED +DC =1.70+2+23≈3.70+3.464≈7.16(m).即这棵桃树顶端点C 离地面的高度为7.16 m. 层级(三) 素养培优练1.北京冬奥会,首钢滑雪大跳台(如图1)是冬奥历史上第一座与工业遗产再利用直接结合的竞赛场馆,大跳台的设计中融入了世界文化遗产敦煌壁画中“飞天”的元素.西青区某校研究性学习小组为了估算赛道造型最高点A (如图2)距离地面的高度AB (AB 与地面垂直),在赛道一侧找到一座建筑物PQ .测得PQ 的高度约为25米,并从P 点测得A 点的仰角为30°.在赛道与建筑物PQ 之间的地面上的点M 处测得A 点、P 点的仰角分别为75°和30°(其中B ,M ,Q 三点共线).则该学习小组利用这些数据估算得赛道造型最高点A 距离地面的高度约为(参考数据:2≈1.41,3≈1.73,6≈2.45)( )A .59B .60C .65D .68解析:选A 如图所示,由题意得∠AMB =75°,∠PMQ =30°,∠AMP =75°,∠APM =60°,∠PAM =45°,在△PMQ 中,PM =PQsin ∠PMQ=50,在△PAM 中,由正弦定理得AM sin ∠APM =PMsin ∠PAM,AM sin 60°=50sin 45°,所以AM =256, 在△ABM 中,AB =AM ·sin ∠AMB =256×sin 75° =256×6+24, 所以AB =150+5034≈150+50×1.734=236.54=59.125,所以赛道造型最高点A 距离地面的高度约59.2.某港口O 要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O 的北偏西30°且与该港口相距20海里的A 处,并正以30海里/时的航行速度沿正东方向匀速行驶.假设该小艇沿直线方向以v 海里/时的航行速度匀速行驶,经过t 小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)为保证小艇在30分钟内(含30分钟)能与轮船相遇,试确定小艇航行速度的最小值. (3)是否存在v ,使得小艇以v 海里/时的航行速度行驶,总能有两种不同的航行方向与轮船相遇?若存在,试确定v 的取值范围;若不存在,请说明理由. 解:(1)设相遇时小艇的航行距离为S 海里,则由余弦定理,可得S =900t 2+400-2×30t ×20cos (90°-30°) =900t 2-600t +400=900t -132+300, 故当t =13时,S min =103,此时v =303,即小艇以303海里/时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)如图,设小艇与轮船在B 处相遇,由题意可知(v t )2=202+(30t )2-2·20·30t ·cos(90°-30°), 化简得,v 2=400t2-600t 900=400 1t -342+675. 由于0<t ≤12,所以1t ≥2,所以当1t =2时,v 取得最小值1013, 即小艇航行速度的最小值为10 13 海里/时. (3)存在.由(2)知,v 2=400t2-600t +900,设1t =u (u >0), 于是400u 2-600u +900-v 2=0.小艇总能有两种不同的航行方向与轮船相遇,等价于方程有两个不等正根,即6002-1 600(900-v 2)>0,900-v 2>0,解得153<v <30, 所以v 的取值范围是(153,30).。

余弦定理和正弦定理(二)-高考数学复习

余弦定理和正弦定理(二)-高考数学复习
积为2 3 .
(1)若 D 是 BC 的中点,求 AD 的长度;
解:∵ AB =2, AC =4,△ ABC 的面积为2 3 ,
1
∴ S △ ABC = AB ·AC ·sin
2
∴ sin ∠ BAC =
1
∠ BAC = ×2×4×
2
3
,又∠ BAC 为钝角,
2
sin ∠ BAC =2 3 ,
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高中总复习·数学
A > sin B ;③ a - b < c < a + b 及三角函数的性质、三角恒等变
换公式等推导证明.
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△ ABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,已知 cos
A )+
2( π +
2
5
cos A = .
4
(1)求 A ;
解:由已知得 sin
即 cos
2A-
2A+
5
cos A = ,
4
1
cos A + =0.所以(
4
1
cos A - )2=0,
2
1
cos A = .
2
π
由于0< A <π,故 A = .
3
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高中总复习·数学
(2)若 b - c =
3
a ,证明:△ ABC 是直角三角形.
3
解:证明:由正弦定理及已知条件可得 sin B - sin C =
又 sin
2A+
cos
2 A =1,∴
3 10
sin A =
.
10
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(2)设 AB =5,求 AB 边上的高.

课时跟踪检测(二十三) 正弦定理和余弦定理(重点高中)

课时跟踪检测(二十三)  正弦定理和余弦定理(重点高中)

课时跟踪检测(二十三) 正弦定理和余弦定理(二)重点高中适用作业A 级——保分题目巧做快做1.在△ABC 中,A =45°,C =105°,BC =2,则AC 为( ) A.3-1 B .1 C .2D.3+1解析:选B 因为A =45°,C =105°, 所以B =180°-C -A =30°, 由正弦定理得AC =BC sin Bsin A=2×1222=1.2.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =3,S △ABC=22,则b 的值为( ) A .6 B .3 C .2D .2或3解析:选D 因为S △ABC =12bc sin A =22,所以bc =6,又因为sin A =223,所以cos A =13,又a =3,由余弦定理得9=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-4,b 2+c 2=13,可得b =2或b =3.3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选C 法一:由余弦定理可得a =2b ·a 2+b 2-c 22ab ,因此a 2=a 2+b 2-c 2,得b 2=c 2,于是b =c , 从而△ABC 为等腰三角形.法二:由正弦定理可得sin A =2sin Bcos C , 因此sin(B +C )=2sin Bcos C ,即sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bcos C ,于是sin(B -C )=0,因此B -C =0,即B =C , 故△ABC 为等腰三角形.4.(2018·合肥质检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A +a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为( )A .4πB .8πC .9πD .36π解析:选C 由余弦定理得b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac =2.即b 2+c 2-a 2+a 2+c 2-b 22c =2,整理得c =2,由cos C =223得sin C =13,再由正弦定理可得2R =c sin C=6,所以△ABC 的外接圆面积为πR 2=9π.5.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 3解析:选C ∵c 2=(a -b )2+6,∴a 2+b 2-c 2=2ab -6, 又cos C =a 2+b 2-c 22ab =2ab -62ab =12,∴ab =6,∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.6.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 =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c 2=22+32-2×2×3×⎝⎛⎭⎫-14=16, ∴c =4. 答案:47.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,A =π4,b 2sin C =42sin B ,则△ABC 的面积为________.解析:因为b 2sin C =42sin B , 所以b 2c =42b ,所以bc =42, S △ABC =12bc sin A =12×42×22=2.答案:28.已知△ABC 中,AC =4,BC =27,∠BAC =60°,AD ⊥BC 于点D ,则BDCD 的值为________.解析:在△ABC 中,由余弦定理可得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB ·cos ∠BAC ,即28=16+AB 2-4AB ,解得AB =6(AB =-2,舍去),则cos ∠ABC =28+36-162×27×6=277,BD =AB ·cos∠ABC =6×277=1277,CD =BC -BD =27-1277=277,所以BD CD =6.答案:69.(2017·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin(A +C )=8sin 2B2.(1)求cos B ;(2)若a +c =6,△ABC 的面积为2,求b . 解:(1)由题设及A +B +C =π得sin B =8sin 2 B2,即sin B =4(1-cos B), 故17cos 2B -32cos B +15=0, 解得cos B =1517或cos B =1(舍去).(2)由cos B =1517,得sin B =817,故S △ABC =12ac sin B =417ac .又S △ABC =2,则ac =172.由余弦定理及a +c =6得 b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac (1+cos B) =36-2×172×⎝⎛⎭⎫1+1517 =4. 所以b =2.10.(2017·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin A +3cos A =0,a =27,b =2.(1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. 解:(1)由已知可得tan A =-3,所以A =2π3.在△ABC 中,由余弦定理得28=4+c 2-4c cos 2π3, 即c 2+2c -24=0. 解得c =4(负值舍去). (2)由题设可得∠CAD =π2,所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =2π3-π2=π6. 故△ABD 的面积与△ACD 的面积的比值为 12AB ·AD ·sin π612AC ·AD =1.又△ABC 的面积为12×4×2×sin 2π3=23,所以△ABD 的面积为 3. B 级——拔高题目稳做准做1.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac=2cos C ,则c 等于( ) A .27 B .2 3 C .4D .3 3解析:选B 因为a cos B +b cos A c =sin A cos B +sin B cos A sin C =sin (A +B )sin (A +B )=1,所以2cos C =1,所以C =60°.因为S △ABC =23,所以12ab sin C =23,所以ab =8.因为a +b =6,所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-3ab =62-3×8=12,所以c =2 3. 2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A -sin B =13sin C,3b =2a,2≤a 2+ac ≤18,设△ABC 的面积为S ,p =2a -S ,则p 的最大值是( )A.529B.729C. 2D.928解析:选D 在△ABC 中,由sin A -sin B =13sin C 结合正弦定理可得,c =3a -3b ,再根据3b =2a,2≤a 2+ac ≤18,可得a =c,1≤a ≤3,由余弦定理可得b 2=4a 29=a 2+a 2-2a ·a cosB ⇒cos B =79,可得sin B =429,所以S =12ac sin B =229a 2,故p =2a -S =2a -229a 2,根据二次函数的图象可得,当a =94时,p 取得最大值928.3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果△ABC 的面积等于8,a =5,tan B =-43,那么a +b +c sin A +sin B +sin C=________.解析:∵tan B =-43,∴sin B =45,cos B =-35,又S △ABC =12ac sin B =2c =8,∴c =4,∴b =a 2+c 2-2ac cos B =65,∴a +b +csin A +sin B +sin C =b sin B =5654.答案:56544.(2018·洛阳统考)在△ABC 中,B =30°,AC =2 5,D 是AB 边上的一点,CD =2,若∠ACD 为锐角,△ACD 的面积为4,则BC =________.解析:依题意得S △ACD =12CD ·AC ·sin ∠ACD =25·sin ∠ACD =4,解得sin ∠ACD =255.又∠ACD 是锐角,因此cos ∠ACD =55. 在△ACD 中,AD =CD 2+AC 2-2CD ·AC ·cos ∠ACD =4.由正弦定理得,AD sin ∠ACD=CDsin A, 即sin A =CD ·sin ∠ACD AD =55. 在△ABC 中,AC sin B =BC sin A ,即BC =AC ·sin A sin B =4.答案:45.(2018·湖北七市联考)如图,已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,C =120°.(1)若c =1,求△ABC 面积的最大值; (2)若a =2b ,求tan A .解:(1)由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos 120°=1, ∴a 2+b 2+ab =1≥2ab +ab =3ab , 当且仅当a =b 时取等号,∴ab ≤13,故S △ABC =12ab sin C =34ab ≤312,即△ABC 面积的最大值为312. (2)∵a =2b ,∴由正弦定理得sin A =2sin B , 又C =120°,故A +B =60°,∴sin A =2sin(60°-A )=3cos A -sin A , ∴3cos A =2sin A ,∴tan A =32.6.(2018·昆明质检)如图,在平面四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AB =2,BD =5,∠BCD =2∠ABD ,△ABD 的面积为2.(1)求AD 的长; (2)求△CBD 的面积.解:(1)由已知S △ABD =12AB ·BD ·sin ∠ABD =12×2×5×sin ∠ABD =2,可得sin ∠ABD =255, 又∠BCD =2∠ABD ,所以∠ABD ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, 所以cos ∠ABD =55. 在△ABD 中,由余弦定理AD 2=AB 2+BD 2-2·AB ·BD ·cos ∠ABD ,可得AD 2=5, 所以AD = 5.(2)由AB ⊥BC ,得∠ABD +∠CBD =π2,所以sin ∠CBD =cos ∠ABD =55. 又∠BCD =2∠ABD ,所以sin ∠BCD =2sin ∠ABD ·cos ∠ABD =45,∠BDC =π-∠CBD -∠BCD =π-⎝⎛⎭⎫π2-∠ABD -2∠ABD =π2-∠ABD =∠CBD , 所以△CBD 为等腰三角形,即CB =CD . 在△CBD 中,由正弦定理BDsin ∠BCD =CD sin ∠CBD ,得CD =BD ·sin ∠CBDsin ∠BCD=5×5545=54, 所以S △CBD =12CB ·CD ·sin ∠BCD =12×54×54×45=58.。

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课时跟踪检测(二) 余弦定理层级一 学业水平达标1.在△ABC 中,已知(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,则角A 等于( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选B ∵(b +c )2-a 2=b 2+c 2+2bc -a 2=3bc , ∴b 2+c 2-a 2=bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,∴A =60°.2.在△ABC 中,若a =8,b =7,cos C =1314,则最大角的余弦值是( ) A .-15B .-16C .-17D .-18解析:选C 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =82+72-2×8×7×1314=9,所以c =3,故a 最大, 所以最大角的余弦值为cos A =b 2+c 2-a 22bc =72+32-822×7×3=-17.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c 2-a 2-b 22ab >0,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .是锐角或直角三角形解析:选C 由c 2-a 2-b 22ab>0得-cos C >0,所以cos C <0,从而C 为钝角,因此△ABC 一定是钝角三角形.4.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( )A.43 B .8-4 3 C .1D.23解析:选A 由(a +b )2-c 2=4,得a 2+b 2-c 2+2ab =4,由余弦定理得a 2+b 2-c 2=2ab cos C =2ab cos 60°=ab ,则ab +2ab =4,∴ab =43.5.锐角△ABC 中,b =1,c =2,则a 的取值范围是( ) A .1<a <3 B .1<a <5 C.3<a < 5D .不确定解析:选C 若a 为最大边,则b 2+c 2-a 2>0,即a 2<5,∴a <5,若c 为最大边,则a 2+b 2>c 2,即a 2>3,∴a >3,故3<a < 5.6.已知a ,b ,c 为△ABC 的三边,B =120°,则a 2+c 2+ac -b 2=________. 解析:∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-2ac cos 120° =a 2+c 2+ac , ∴a 2+c 2+ac -b 2=0. ★答案★:07.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a =________. 解析:∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴(3)2=a 2+12-2a ×1×cos2π3, ∴a 2+a -2=0,即(a +2)(a -1)=0, ∴a =1,或a =-2(舍去).∴a =1. ★答案★:18.在△ABC 中,若a =2,b +c =7,cos B =-14,则b =________.解析:因为b +c =7,所以c =7-b . 由余弦定理得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B , 即b 2=4+(7-b )2-2×2×(7-b )×⎝⎛⎭⎫-14, 解得b =4. ★答案★:49.在△ABC 中,A +C =2B ,a +c =8,ac =15,求b . 解:在△ABC 中,∵A +C =2B ,A +B +C =180°, ∴B =60°. 由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B =82-2×15-2×15×12=19.∴b =19.10.(2017·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35.(1)求b 和sin A 的值; (2)求sin ⎝⎛⎭⎫2A +π4的值. 解:(1)在△ABC 中,因为a >b , 故由sin B =35,可得cos B =45.由已知及余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13, 所以b =13.由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin A =a sin B b =31313.所以b 的值为13,sin A 的值为31313. (2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin 2A =2sin A cos A =1213,cos 2A =1-2sin 2A =-513. 故sin ⎝⎛⎭⎫2A +π4=sin 2A cos π4+cos 2A sin π4=22×⎝⎛⎭⎫1213-513=7226. 层级二 应试能力达标1.在△ABC 中,有下列关系式:①a sin B =b sin A ;②a =b cos C +c cos B ;③a 2+b 2-c 2=2ab cos C ;④b =c sin A +a sin C . 一定成立的有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个解析:选C 对于①③,由正弦、余弦定理,知一定成立.对于②,由正弦定理及 sin A =sin(B +C )=sin B cos C +sin C cos B ,知显然成立.对于④,利用正弦定理,变形得sin B =sin C sin A +sin A sin C =2sin A sin C ,又sin B =sin(A +C )=cos C sin A +cos A sin C ,与上式不一定相等,所以④不一定成立.故选C.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若C =120°,c =2a ,则a ,b 的大小关系为( )A .a >bB .a <bC .a =bD .不能确定解析:选A 在△ABC 中,c 2=a 2+b 2-2ab cos 120°=a 2+b 2+ab .∵c =2a ,∴2a 2=a 2+b 2+ab ,∴a 2-b 2=ab >0,∴a 2>b 2,∴a >b .3.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c ,则△ABC 是( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形解析:选B ∵cos 2B 2=a +c2c ,∴cos B +12=a +c 2c ,∴cos B =ac ,∴a 2+c 2-b 22ac =a c ,∴a 2+c 2-b 2=2a 2,即a 2+b 2=c 2,∴△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则AB u u u r ·BC u u ur 的值为( ) A .79 B .69 C .5D .-5解析:选D 由余弦定理得:cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =52+72-822×5×7=17.因为向量AB u u u r 与BC u u ur 的夹角为180°-∠ABC ,所以AB u u u r ·BC u u u r =|AB u u u r |·|BC u u u r |cos(180°-∠ABC )=5×7×⎝⎛⎭⎫-17=-5. 5.在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是________.解析:∵cos C =BC 2+AC 2-AB 22BC ·AC =22,∴sin C =22,∴AD =AC sin C = 3. ★答案★: 36.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin Bsin C 的值为________.解析:由余弦定理可得49=AC 2+25-2×5×AC ×cos 120°,整理得: AC 2+5·AC -24=0,解得AC =3或AC =-8(舍去), 再由正弦定理可得sin B sin C =AC AB =35.★答案★:357.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos C cos B=2c -ab .(1)求sin Csin A的值; (2)若cos B =14,△ABC 的周长为5,求b 的长.解:(1)由正弦定理可设a sin A =b sin B =csin C =k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B =2sin C -sin A sin B ,所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin Asin B,即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ). 又A +B +C =π,所以sin C =2sin A , 因此sin Csin A =2.(2)由sin Csin A=2,得c =2a .由余弦定理及cos B =14,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+4a 2-4a 2×14=4a 2,所以b =2a .又a +b +c =5,所以a =1,因此b =2.8.在△ABC 中,已知BC =15,AB ∶AC =7∶8,sin B =437,求BC 边上的高AD 的长.解:由已知设AB =7x ,AC =8x .在△ABC 中,由正弦定理,得7x sin C =8xsin B ,∴sin C =7x sin B 8x =78×437=32, ∴∠C =60°(∠C =120°舍去,否则由8x >7x ,知B 也为钝角,不合要求). 再由余弦定理,得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C , 即(7x )2=(8x )2+152-2×8x ×15cos 60°, ∴x 2-8x +15=0,∴x =3或x =5, ∴AB =21或AB =35.在Rt △ADB 中,AD =AB sin B =437AB ,∴AD =123或AD =20 3.。

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