正弦与余弦定理练习题及答案
高考正弦定理和余弦定理练习题及复习资料

高考正弦定理和余弦定理练习题与答案一、选择题1.已知△中, a=c=2, A=30°, 则b=( )A. B.2C.3.D. +1答案:B解析: ∵a=c=2, ∴A=C=30°, ∴B=120°.由余弦定理可得b=2.2.△中, a= , b= , = , 则符合条件的三角形有( )A.1.B.2个C.3.D.0个答案:B解析: ∵= ,∴<b= <a= ,∴符合条件的三角形有2个.3.(2010·天津卷)在△中, 内角A, B, C的对边分别是a, b, c.若a2-b2= , =2 , 则A=( )A. 30°B. 60°C. 120°D. 150°答案:A解析: 利用正弦定理, =2 可化为c=2 b.又∵a2-b2= ,∴a2-b2= b×2 b=6b2, 即a2=7b2, a= b.在△中, === ,∴A=30°.4. (2010·湖南卷)在△中, 角A, B, C所对的边长分别为a, b, c, 若∠C=120°, c= a, 则( )A. a>bB. a<bC. a=bD. a与b的大小关系不能确定答案:A解析: 由正弦定理, 得= ,∴==>.∴A>30°.∴B=180°-120°-A<30°.∴a>b.5.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍, 则它的顶角的余弦值为( )A..B.C..D.答案:D解析: 方法一: 设三角形的底边长为a, 则周长为5a,∴腰长为2a, 由余弦定理知α== .方法二:如图, 过点A作⊥于点D,则=2a, = , ∴= ,∴α=1-22=1-2×=.6.(2010·泉州模拟)△中, = , =1, ∠B=30°, 则△的面积等于( )A..B.C. 或.D. 或解析: ∵= ,∴=·30°=.∴C=60°或C=120°.当C=60°时, A=90°, S△=×1×= ,当C=120°时, A=30°, S△=×1× 30°= .即△的面积为或.二、填空题7. 在△中, 若b=1, c= , ∠C= , 则a=.答案:1解析: 由正弦定理= , 即= , = .又b<c, ∴B= , ∴A= .∴a=1.8.(2010·山东卷)在△中, 角A, B, C所对的边分别为a, b, c.若a = , b=2, += , 则角A的大小为.答案:解析: ∵+= ,∴(B+)=1.又0<B<π, ∴B= .由正弦定理, 知= , ∴= .又a<b, ∴A<B, ∴A= .9.(2010·课标全国卷)在△中,D为边上一点,=,∠=120°,=2.若△的面积为3-,则∠=.答案: 60°解析: S△=×2××=3- ,解得=2( -1),∴=-1, =3( -1).在△中, 2=4+( -1)2-2×2×( -1)×120°=6,在△中, 2=4+[2( -1)]2-2×2×2( -1)×60°=24-12 ,∴= ( -1),则∠=== ,∴∠=60°.三、解答题10.如图, △是等边三角形, ∠=45°, = , A.B.C三点共线.(1)求∠的值;(2)求线段的长.解: (1)∵△是等边三角形, ∠=45°,∴∠=45°+60°,∴∠=(45°+60°)=45°60°+45°60°=.(2)在△中, = ,∴=∠×=×=1+.11.(2010·全国Ⅱ卷)△中, D为边上的一点, =33, = , ∠= , 求. 解: 由∠= >0知B< ,由已知得= , ∠= ,从而∠=(∠-B)=∠-∠=×-×=.由正弦定理得= ,===25.12.(2010·安徽卷)设△是锐角三角形, a, b, c分别是内角A, B, C 所对边长, 并且2A=+2B.(1)求角A的值;(2)若·=12, a=2 , 求b, c(其中b<c).解: (1)因为2A=+2B= 2B- 2B+2B= ,所以=±.又A为锐角, 所以A= .(2)由·=12, 可得=12.①由(1)知A= , 所以=24.②由余弦定理知a2=c2+b2-2, 将a=2 与①代入, 得c2+b2=52, ③③+②×2, 得(c+b)2=100,所以c+b=10.因此c, b是一元二次方程t2-10t+24=0的两个根.解此方程并由c>b知c=6, b=4.。
正弦定理和余弦定理及答案

Байду номын сангаас
, 即
2 ) 3
············· 12 分
12 3 sin sin( ) 3
2 6 3 cos(2 ) 3 3 (0 ) (下同) 3 3
15. (1)因为 (2a c)cos B b cos C ,所以 (2sin A sin C ) cos B sin B cos C , 即 2sin A cos B sin C cos B sin B cos C sin(C B) sin A 而 (2)因为
17. (1)在 ABC中 ,由b 2 c 2 a 2 3bc, 得b 2 c 2 a 2 3bc , 所以 cos A
b2 c2 a2 3 . 2bc 2
在ABC 中,因为0 A , 所以 A
又因为 sin A sin B cos 即 sin B 1 cos C.
16. ABC 的三边 a, b, c 满足关系: c 4 2 a 2 b 2 c 2 a 4 a 2b 2 b 4 0 ,角 C 为锐角. ⑴ 求 C 的度数; ⑵ 求函数式 sin A sin B及 sin A cos B 的取值范围.
17. 在△ABC 中, 角 A, B, C 的对边分别为 a, b, c, 且 b 2 c 2 a 2 (1)求角 A,B,C 的大小; (2)若 BC 边上的中线 AM 的长为 7 ,求△ABC 的面积.
0 A 2 5 1 , A , sin A 1, 3 6 6 6 2 6
3 sin A sin B 3 . 2
正弦定理余弦定理(答案)

正、余弦定理及应用例1.在∆ABC中,已知=ac 060=B ,求b 及A ; 解:(1)∵2222cos =+-b a c ac B=222+-⋅cos 045=2121)+- =8∴=b求A 可以利用余弦定理,也可以利用正弦定理:解法一:∵cos 2221,22+-=b c a A bc ∴060.=A解法二:∵sin 0sin sin45,=a A B b2.4 1.43.8,+=2 1.8 3.6,⨯=∴a <c ,即00<A <090, ∴060.=A例2.在∆ABC 中,sin cos A A +=22,AC =2,AB =3,求A ta n 的值和∆ABC 的面积。
解:先解三角方程,求出角A 的值。
.21)45cos(,22)45cos(2cos sin =-∴=-=+ A A A A又0180<<A , 4560,105.A A ∴-==tan tan(4560)2A ∴=+==- .46260sin 45cos 60cos 45sin )6045sin(105sin sin +=+=+==AS AC AB A ABC ∆=⨯=⨯⨯⨯+=+1212232643426sin ()。
例3.△ABC 中,,3,3A BC π==则△ABC 的周长为( )A.)33B π++ B.)36B π++C .6sin()33B π++ D .6sin()36B π++ 解析:在ABC ∆中,由正弦定理得:,233sin =B AC 化简得AC=,sin 32B 233)3(sin[=+-ππB AB ,化简得AB=)32sin(32B -π, 所以三角形的周长为:3+AC+AB=3+B sin 32+)32sin(32B -π=3+.3)6sin(6cos 3sin 33++=+πB B B 。
故选D 。
例4.在△ABC 中,若2cos B sin A =sinC ,则△ABC 的形状一定是( )A.等腰直角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等边三角形 解析:2sin A cos B =sin (A +B )+sin (A -B )又∵2sin A cos B =sin C ,∴sin (A -B )=0,∴A =B例5.如图,当甲船位于A 处时获悉,在其正东方向相距20海里的B 处有一艘渔船遇险等待营救.甲船立即前往救援,同时把消息告知在甲船的南偏西30,相距10海里C 处的乙船,试问乙船应朝北偏东多少度的方向沿直线前往B 处救援(角度精确到1)?解:连接BC,由余弦定理得BC 2=2022×20×10COS120°=700.于是,BC=107。
(完整版)正弦定理与余弦定理练习题

正弦定理与余弦定理1.已知△ABC 中,a=4,ο30,34==A b ,则B 等于( )A .30° B.30° 或150° C.60° D.60°或120° 2.已知锐角△ABC 的面积为33,BC=4,CA=3,则角C 的大小为( ) A .75° B.60° C.45° D.30°3.已知ABC ∆中,c b a ,,分别是角C B A ,,所对的边,若0cos cos )2(=++C b B c a ,则角B 的大小为( ) A .6πB .3πC .32π D .65π 4.在∆ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边.若sin sin CA=2,ac a b 322=-,则B ∠=( ) A. 030 B. 060 C. 0120 D. 0150 5.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知a=5,c=10,A=30°,则B 等于( )A .105° B.60° C.15° D.105° 或 15° 6.已知ABC ∆中,756,8,cos 96BC AC C ===,则ABC ∆的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .钝角三角形7.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且2B C =,2cos 2cos b C c B a -=,则角A 的大小为( ) A .2π B .3π C .4π D .6π 8.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,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 .不能确定 9.在ABC ∆中,sin :sin :sin 3:2:4A B C =,那么cos C =( ) A.14 B.23 C.23- D.14- 10.在ABC ∆中,a b c ,,分别为角A B C ,,所对边,若2cos a b 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 .等腰或直角三角形 11.在△ABC 中,cos2=,则△ABC 为( )三角形.A .正B .直角C .等腰直角D .等腰 12.在△ABC 中,A=60°,a=4,b=4,则B 等于( )A .B=45°或135°B .B=135°C .B=45°D .以上答案都不对13.在ABC ∆,内角,,A B C 所对的边长分别为,,.a b c 1sin cos sin cos ,2a B C c B Ab +=且a b >,则B ∠=( )A.6πB.3πC.23πD.56π14.设△ABC 的内角A, B, C 所对的边分别为a, b, c, 若cos cos sin b C c B a A +=, 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 15.已知在ABC ∆中,2cos 22A b cc+=,则ABC ∆的形状是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形或直角三角形 C .正三角形 D .等腰直角三角 16.已知ABC ∆内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若1cos ,2,sin 2sin 4B bC A ===,则ABC ∆的面积为( ) A.156 B. 154 C. 152D. 15 17.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知A =3π,a =3,b =1,则c =( ) A . 3-1 B .3 C. 2 D. 1 评卷人 得分一、解答题(题型注释)18.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知4A π=,22212b ac -=. (1)求tan C 的值;(2)若ABC ∆的面积为3,求b 的值.19.在△ABC 的内角A ,B ,C 对应的边分别是a ,b ,c ,已知,(1)求B ;(2)若b=2,△ABC 的周长为2+2,求△ABC 的面积.ABC C B A ,,c b a ,,B c C b a sin cos +=B2=b ABC21.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,已知()222332b c a bc +=+ (1)求sinA ; (2)若32a =,△ABC 的面积S =22,且b>c ,求b ,c .22.已知ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,且满足sin(2)22cos()sin A B A B A+=++.(Ⅰ)求ba的值; (Ⅱ)若17a c ==,,求ABC △的面积.23.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2a =,5c =, (1)求b 的值; (2)求sin C 的值.二、填空题 24.已知在中,,,,则___.25.△ABC 中,若222a b c bc =+-,则A = .26.在中,角,,A B C 所对边长分别为,,a b c ,若,则b=___________.27.在C ∆AB 中,已知,C 4A =,30∠B =o ,则C ∆AB 的面积是 . 28.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设S 为△ABC 的面积,,则C 的大小为___________. 29.在∆ABC ,则这个三角形的形状是参考答案1.D 【解析】试题分析:B b A a sin sin =,2342134430sin 34sin sin 0=⋅=⋅==a A b B ;b a <Θ,030=>∴A B , 060=∴B 或0120=B ,选D.考点:正弦定理、解三角形2.B 【解析】试题分析:33sin 4321sin 21=⋅⋅=⋅⋅=∆C C BC AC S ABC ,则23sin =C ,所以060=C ,选B.考点:三角形面积公式3.C 【解析】试题分析:由已知和正弦定理得(2sin sin )cos sin cos 0,A C B B C ++=展开化简得2sin cos sin 0A B A +=,由于A 为三角形内角,所以0,sin 0A A ≠≠,所以1cos 2B =-,23B π=,选C. 考点:1.正弦定理;2.两角和的正弦公式;3.已知三角函数值求角.4.C 【解析】试题分析:由正弦定理可得,sin 22sin C c c a A a==⇒=,又222237b a ac b a -=⇒=,由余弦定理可得,2222221cos 242a cb a B ac a +--===-,又()0,B π∈,所以120B ︒∠=. 考点:1.正弦定理;2.余弦定理.5.D 【解析】解:=, ∴sinC=•sinA=×=,∵0<C <π,∴∠C=45°或135°, ∴B=105°或15°, 故选D .【点评】本题主要考查了正弦定理的应用.解题的过程中一定注意有两个解,不要漏解. 6.D 【解析】试题分析:由余弦定理得22275682682596AB =+-⨯⨯⨯=,所以最大角为B 角,因为226258cos 0265B +-=<⨯⨯,所以B 角为钝角,选D.考点:余弦定理【方法点睛】解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.其基本步骤是: 第一步:定条件即确定三角形中的已知和所求,在图形中标出来,然后确定转化的方向. 第二步:定工具即根据条件和所求合理选择转化的工具,实施边角之间的互化. 第三步:求结果. 7.A 【解析】试题分析:由正弦定理得()2sin cos 2sin cos sin sin B C C A B C -==+sin cos cos sin B C B C =+,2sin cos 3sin cos ,sin 2cos 3sin cos 2B C C B C C C C ==,()2222cos 3cos sin C C C =-,213tan ,tan 33C C ==,2,B C C =∴Q 为锐角,所以,,632C B A πππ===,故选A.考点:1、正弦定理两角和的正弦公式;2、三角形内角和定理.8.C 【解析】试题分析:由题可根据正弦定理,得a 2+b 2<c 2,∴cos C =2222a b c ab+-<0,则角C 为钝角考点:运用正弦和余弦定理解三角形. 9.D 【解析】试题分析:sin :sin :sin 3:2:4,::3:2:4A B C a b c =∴=2221cos 24a b c C ab +-∴==- 考点:正余弦定理解三角形10.C 【解析】试题分析:在给定的边与角的关系式中,可以用余弦定理,得22222a b c a b ab+-=g ,那么化简可知所以 2222=a a b c +-,即 22=b c ,=b c ,所以三角形ABC 是等腰三角形.故选C .考点:余弦定理判断三角形的形状. 11.B 【解析】试题分析:根据二倍角的余弦公式变形、余弦定理化简已知的等式,化简后即可判断出△ABC 的形状. 解:∵cos2=,∴(1+cosB )=,在△ABC 中,由余弦定理得,=,化简得,2ac+a 2+c 2﹣b 2=2a (a+c ),则c 2=a 2+b 2,∴△ABC 为直角三角形, 故选:B . 12.C 【解析】试题分析:由A 的度数求出sinA 的值,再由a 与b 的值,利用正弦定理求出sinB 的值,由b 小于a ,得到B 小于A ,利用特殊角的三角函数值即可求出B 的度数. 解:∵A=60°,a=4,b=4, ∴由正弦定理=得:sinB===,∵b <a ,∴B <A , 则B=45°. 故选C 13.A 【解析】试题分析:利用正弦定理化简得:sinAsinBcosC+sinCsinBcosA=12sinB , ∵sinB ≠0,∴sinAcosC+cosAsinC=sin (A+C )=sinB=12, ∵a >b ,∴∠A >∠B ,∴∠B=6π 考点: 14.B 【解析】试题分析:()22cos cos sin sin cos cos sin sin sin sin b C c B a A B C B C A B C A +=∴+=∴+=sin 12A A π∴=∴=,三角形为直角三角形考点:三角函数基本公式 15.A【解析】试题分析:22cos 2cos 11cos 1cos 222A b c A b c b b b A A c c c c c++=⇒==+⇒+=+⇒= ()sin sin cos sin cos 0cos 0,sin sin 2A CB A AC C C C C π+==⇒=∴==,选A考点:正弦定理,二倍角的余弦,两角和的正弦16.B【解析】试题分析:2222214sin 2sin 2cos 242a c b a c C A c a B ac ac +-+-=∴==∴=Q Q 1,2a c ∴==111515sin 122244S ac B ∴==⨯⨯⨯= 考点:正余弦定理解三角形17.C 【解析】试题分析:由余弦定理可得2222113cos 2222b c a c A c bc c+-+-=∴=∴= 考点:余弦定理解三角形 18.(1)2;(2)3.【解析】试题分析:(1)先运用余弦定理求得b c 322=,进而求得b a 35=,再运用正弦定理求C sin 的值即可获解;(2)利用三角形的面积公式建立关于b 方程求解. 试题解析:(1)由余弦定理可得222222⨯-+=bc c b a , 即bc c a b 2222=+-,将22212b a c -=代入可得b c 322=,再代入22212b ac -=可得b a 35=, 所以522sin sin ==a c A C ,即52sin =C ,则51cos =C ,所以2tan =C ; (2)因3sin 21=A bc ,故322322212=⨯⨯b ,即3=b . 考点:正弦定理余弦定理等有关知识的综合运用. 19.(1)B=(2)【解析】解:(1)由正弦定理可得:=,∴tanB=,∵0<B <π, ∴B=;(2)由余弦定理可得b 2=a 2+c 2﹣2accosB ,即a 2+c 2﹣ac=4,又b=2,△ABC 的周长为2+2, ∴a+c+b=2+2, 即a+c=2, ∴ac=,∴S △ABC =acsinB=××=.【点评】本题考查了正弦定理、余弦定理、三角形周长、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 20.(1)B=.4π(2)21+ 【解析】试题分析:(1)由题为求角,可利用题中的条件B c C b a sin cos +=,可运用正弦定理化边为角, 再联系两角和差公式,可求出角B 。
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.。
正弦定理和余弦定理专题试题及答案

正弦定理和余弦定理专题试题及答案1.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,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 .等腰三角形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3.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为ɑ,b ,c ,若ɑ2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( ) A.12 B .1 C.3 D .24.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为ɑ,b ,c ,且bsin A =3ɑcos B .则B =( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π25.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c.若3a =2b ,则2sin 2B -sin 2Asin 2A的值为( )A .-19B .13C .1D .726.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且满足c sin A =3a cos C ,则sin A +sin B 的最大值是( )A .1B . 2C . 3D .37.在△ABC 中,若A=,B=,BC=3,则AC=( )A. B. C.2D.48.在△ABC 中,若a 2+b 2<c 2,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.不能确定9.已知△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且=,则B= ( ) A.B. C. D.10.在△ABC 中,角A,B,C 所对的边长分别为a,b,c.若C=120°,c=a,则 ( )A.a>bB.a<bC.a=bD.a 与b 的大小关系不能确定11.在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC =的面积为________.12.若△ABC 的内角满足sin A +2sin B =2sin C ,则cos C 的最小值是________.13.△ABC 中,点D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC,BD=2DC. (1)求.(2)若∠BAC=60°,求B.14.在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且bcosC=3acosB-ccosB. (1)求cosB 的值. (2)若·=2,且b=2,求a 和c 的值.15.如图,在△ABC 中,点P 在BC 边上,∠PAC =60°,PC =2,AP +AC =4.(1)求∠ACP ;(2)若△APB 的面积是332,求sin ∠BAP .16.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是ɑ,b ,c ,且b 2=ɑc =ɑ2-c 2+bc. (1)求bsin Bc的值; (2)试判断△ABC 的形状,并说明理由.正弦定理和余弦定理专题试题及答案1.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,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 .等腰三角形答案:C2.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:由正弦定理得b sin B =csin C,∴sin B =bsin Cc=40×3220=3>1.∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在. 答案:C3.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为ɑ,b ,c ,若ɑ2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( ) A.12B .1 C. 3 D .2 解析:∵ɑ2=b 2+c 2-bc ,∴cos A =12,∴A =π3,又bc =4,∴△ABC 的面积为12bcsin A =3,故选C.答案:C4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为ɑ,b ,c ,且bsin A =3ɑcos B .则B =( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π2解析:根据题意结合正弦定理, 得sin Bsin A =3sin Acos B. 因为sin A ≠0,所以sin B =3cos B , 即sin B cos B =tan B =3,所以B =π3. 答案:C5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c.若3a =2b ,则2sin 2B -sin 2A sin 2A的值为( )A .-19B .13C .1D .72解析:由正弦定理可得2sin 2B -sin 2A sin 2A =2⎝ ⎛⎭⎪⎫sinB sin A 2-1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-1,因为3a =2b ,所以b a =32,所以2sin 2B -sin 2A sin 2A =2×⎝ ⎛⎭⎪⎫322-1=72。
正弦定理和余弦定理 含解析

3-6正弦定理和余弦定理基础巩固强化1.(文)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,如果c =3a ,B =30°,那么角C 等于( )A .120°B .105°C .90°D .75°[答案] A[解析] ∵c =3a ,∴sin C =3sin A =3sin(180°-30°-C )=3sin(30°+C )=3⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin C +12cos C =32sin C +32cos C ,即sin C =-3cos C ,∴tan C =- 3.又C ∈(0°,180°),∴C =120°.故选A.(理)(2011·郑州六校质量检测)△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,选A.2.(文)(2011·湖北八校联考)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( )A .(1,2)B .(2,3)C .(3,2)D .(1,2) [答案] C[解析] 由条件知,a sin60°<3<a ,∴3<a <2.(理)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若a =2,b =22,且三角形有两解,则角A 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π4 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π2 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4 D.⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,π3 [答案] A[解析] 由条件知b sin A <a ,即22sin A <2,∴sin A <22, ∵a <b ,∴A <B ,∴A 为锐角,∴0<A <π4.3.(2011·福建质检)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =1,c =42,B =45°,则sin C 等于( )A.441B.45 C.425 D.44141[答案] B[解析] 依题意得b =a 2+c 2-2ac cos B =5,又c sin C =b sin B ,所以sin C =c sin B b =42sin45°5=45,选B.4.(2012·天津理,6)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 =( )A.725 B .-725 C .±725 D.2425[答案] A[解析] 由b sin B =csin C 及8b =5c ,C =2B 得,5sin2B =8sin B ,∴cos B =45,∴cos C =cos2B =2cos 2B -1=725.5.(2011·辽宁理,4)△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 =( )A .2 3B .2 2 C. 3 D. 2[答案] D[解析] ∵a sin A sin B +b cos 2A =2a , ∴sin 2A sin B +sin B cos 2A =2sin A , ∴sin B =2sin A ,∴b =2a ,∴ba = 2.6.(文)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 =( )A .30°B .60°C .120°D .150°[答案] A[解析] 由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,由题知b 2-a 2=-3bc ,c 2=23bc ,则cos A =32,又A ∈(0°,180°),∴A =30°,故选A.(理)△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的面积为0.5,那么b 为( )A .1+ 3B .3+ 3 C.3+33 D .2+ 3[答案] C[解析] 12ac sin B =12,∴ac =2, 又2b =a +c ,∴a 2+c 2=4b 2-4,由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得,b =3+33.7.在直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-1,0),C (1,0),顶点B 在椭圆x 24+y 23=1上,则sin A +sin C sin B 的值为________.[答案] 2[解析] 由题意知△ABC 中,AC =2,BA +BC =4, 由正弦定理得sin A +sin C sin B =BC +BAAC =2.8.(2011·广州一测)△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,已知c =3,C =π3,a =2b ,则b 的值为________.[答案]3[解析] 依题意及余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,即9=(2b )2+b 2-2×2b ×b cos π3,解得b 2=3,∴b = 3.9.(文)(2012·石家庄质检)在△ABC 中,∠A =60°,BC =2,AC =263,则∠B =________.[答案] 45°[解析] 利用正弦定理可知:BC sin A =AC sin B , 即2sin60°=263sin B ,∴sin B =22,∵2>263,∴BC >AC ,∴∠A >∠B ,∴∠B =45°.(理)(2012·北京西城区期末)在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .若b =5,B =π4,tan C =2,则c =________.[答案] 2 2 [解析]⎭⎬⎫sin 2C +cos 2C =1tan C =2⇒sin C cos C =2⇒sin 2C =45⇒sin C =255.由正弦定理,得b sin B =c sin C ,∴c =sin Csin B ×b =2 2.10.(2012·河南商丘模拟)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且b cos C =(3a -c )cos B .(1)求cos B 的值;(2)若BA →·BC →=2,且b =22,求a 和c 的值.[解析] (1)由正弦定理得,sin B cos C =3sin A cos B -sin C cos B , ∴sin(B +C )=3sin A cos B ,可得sin A =3sin A cos B . 又sin A ≠0,∴cos B =13.(2)由BA →·BC →=2,可得ac cos B =2. 又cos B =13,∴ac =6.由b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,及b =22, 可得a 2+c 2=12,∴(a -c )2=0,即a =c . ∴a =c = 6.[点评] 本题主要考查正、余弦定理及三角运算等基础知识,同时考查运算求解能力.能力拓展提升11.(文)(2011·泉州质检)△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且a cos C ,b cos B ,c cos A 成等差数列,则角B 等于( )A .30°B .60°C .90°D .120°[答案] B[解析] 依题意得a cos C +c cos A =2b cos B ,根据正弦定理得,sin A cos C +sin C cos A =2sin B cos B ,则sin(A +C )=2sin B cos B ,即sin B =2sin B cos B ,又0°<B <180°,所以cos B =12,所以B =60°,选B.(理)在△ABC 中,内角A 、B 、C 对边的长度分别是a 、b 、c ,已知c =2,C =π3,△ABC 的面积等于3,则a 、b 的值分别为( )A .a =1,b =4B .a =4,b =1C .a =4,b =4D .a =2,b =2 [答案] D[解析] 由余弦定理得,a 2+b 2-ab =4,又因为△ABC 的面积等于3,所以12ab sin C =3,∴ab =4.联立⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4.解得a =2,b =2.12.(2011·天津理,6)如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,则sin C 的值为( )A.33B.36C.63D.66[答案] D[解析] 如图,根据条件,设BD =2,则AB =3=AD ,BC =4. 在△ABC 中,由正弦定理得3sin C =4sin A ,在△ABD 中,由余弦定理得, cos A =3+3-42×3×3=13,∴sin A =223,∴sin C =3sin A 4=3×2234=66,故选D. 13.(文)(2011·济南外国语学校质检)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则∠A 的大小为________.[答案] π6[解析] ∵sin B +cos B =2sin(B +π4)=2, ∴sin(B +π4)=1, ∵0<B <π,∴B =π4,∵b sin B =a sin A ,∴sin A =a sin B b =2×222=12, ∵a <b ,∴A <B ,∴A =π6.(理)(2011·河南质量调研)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC →=3,则△ABC 的面积为________.[答案] 2[解析] 依题意得cos A =2cos 2A 2-1=35,∴sin A =1-cos 2A =45,∵AB →·AC →=AB ·AC ·cos A =3,∴AB ·AC =5,∴△ABC 的面积S =12AB ·AC ·sin A =2.14.(2011·安阳月考)在△ABC 中,C =60°,a 、b 、c 分别为A 、B 、C 的对边,则a b +c +bc +a=________.[答案] 1[解析] ∵C =60°,∴a 2+b 2-c 2=ab , ∴(a 2+ac )+(b 2+bc )=(b +c )(a +c ), ∴a b +c +b a +c=1. 15.(2012·天津文,16)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知a =2,c =2,cos A =-24.(1)求sin C 和b 的值; (2)求cos(2A +π3)的值.[分析] (1)由cos A =-24及0<A <π,sin 2A +cos 2A =1可求sin A ,再由正弦定理求sin C ,由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,可求b 的值.(2)由(1)知道sin A ,cos A ,用正弦、余弦二倍角公式求sin2A ,cos2A ,展开cos(2A +π3)代入即可.[解析] (1)在△ABC 中, 由cos A =-24,可得sin A =144.又由a sin A =c sin C 及a =2,c =2,可得sin C =74. 由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2+b -2=0, 因为b >0,故解得b =1. 所以sin C =74,b =1.(2)由cos A =-24,sin A =144得, cos2A =2cos 2A -1=-34, sin2A =2sin A cos A =-74.所以,cos(2A +π3)=cos2A cos π3-sin2A sin π3 =-3+218. [点评] 本题主要考查同角三角函数的基本关系、二倍角的正弦与余弦关系、两角和的余弦公式以及正弦定理、余弦定理等基础知识.考查基本运算求解能力.16.(文)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,向量m =(2sin B ,-3),n =(cos2B,2cos 2B2-1)且m ∥n .(1)求锐角B 的大小;(2)如果b =2,求△ABC 的面积S △ABC 的最大值.[分析] (1)问利用平行向量的坐标表示将向量知识转化为三角函数,利用三角恒等变换知识解决;(2)问利用余弦定理与基本不等式结合三角形面积公式解决.[解析] (1)∵m ∥n ,∴2sin B ⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2B 2-1=-3cos2B , ∴sin2B =-3cos2B ,即tan2B =-3, 又∵B 为锐角,∴2B ∈(0,π), ∴2B =2π3,∴B =π3.(2)∵B =π3,b =2,∴由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac 得,a 2+c 2-ac -4=0,又∵a 2+c 2≥2ac ,∴ac ≤4(当且仅当a =c =2时等号成立),S △ABC =12ac sin B =34ac ≤3(当且仅当a =c =2时等号成立).[点评] 本题将三角函数、向量与解三角形有机的结合在一起,题目新颖精巧,难度也不大,即符合在知识“交汇点”处命题,又能加强对双基的考查,特别是向量的坐标表示及运算,大大简化了向量的关系的运算,该类问题的解题思路通常是将向量的关系用坐标运算后转化为三角函数问题,然后用三角函数基本公式结合正、余弦定理求解.(理)已知A 、B 、C 分别为△ABC 的三边a 、b 、c 所对的角,向量m =(sin A ,sin B ),n =(cos B ,cos A ),且m ·n =sin2C .(1)求角C 的大小;(2)若sin A 、sin C 、sin B 成等差数列,且CA →·(AB →-AC →)=18,求边c 的长.[解析] (1)m ·n =sin A ·cos B +sin B ·cos A =sin(A +B ).在△ABC 中,由于sin(A +B )=sin C .∴m ·n =sin C .又∵m ·n =sin2C ,∴sin2C =sin C ,∴2sin C cos C =sin C .又sin C ≠0,所以cos C =12.而0<C <π,因此C =π3.(2)由sin A ,sin C ,sin B 成等差数列得,2sin C =sin A +sin B ,由正弦定理得,2c =a +b . ∵CA →·(AB →-AC →)=18,∴CA →·CB →=18.即ab cos C =18,由(1)知,cos C =12,所以ab =36.由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-3ab .∴c 2=4c 2-3×36,∴c 2=36.∴c =6.。
高考数学《正弦定理、余弦定理及解三角形》真题练习含答案

高考数学《正弦定理、余弦定理及解三角形》真题练习含答案一、选择题1.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若a =2 ,b =3 ,B =π3,则A =( )A .π6B .56 πC .π4D .π4 或34 π答案:C解析:由正弦定理得a sin A =b sin B ,∴sin A =a sin B b =2×323=22 ,又a <b ,∴A为锐角,∴A =π4.2.在△ABC 中,b =40,c =20,C =60°,则此三角形解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定 答案:C解析:由正弦定理b sin B =c sin 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.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =3,c =7 ,则角C =( )A .π6B .π4C .π3D .π2答案:C解析:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =4+9-72×2×3 =12,又C 为△ABC 内角,∴C =π3 .4.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 .3 D .2答案:C解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又a 2=b 2+c 2-bc ,∴2cos A =1,cos A =12 ,∴sin A =1-cos 2A =32 ,∴S △ABC =12 bc sin A =12 ×4×32=3 . 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23,则b =( )A.14 B .6 C .14 D .6 答案:D解析:∵b sin A =3c sin B ,由正弦定理得ab =3bc ,∴a =3c ,又a =3,∴c =1,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =9+1-2×3×23=6,∴b =6 .6.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 sin A ,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:∵b cos C +c cos B =a sin A ,∴sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin A =1,又A 为△ABC 的内角,∴A =90°,∴△ABC 为直角三角形.7.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2 ,则AC =( )A .5B .5C .2D .1 答案:B解析:∵S △ABC =12 AB ×BC ×sin B =22 sin B =12 ,∴sin B =22,若B =45°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos 45°=1+2-2×2 ×22 =1,则AC =1,则AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不合题意;当B =135°时,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos 135°=1+2+2×2 ×22=5,∴AC =5 .8.如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .502 mB .503 mC .252 mD .2522m答案:A解析:由正弦定理得AC sin B =ABsin C,∴AB =AC ·sin Csin B =50×22sin (180°-45°-105°) =502 .9.[2024·全国甲卷(理)]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知B =60°,b 2=94ac ,则sin A +sin C =( )A .32 B .2C .72D .32答案:C解析:∵b 2=94 ac ,∴由正弦定理可得sin 2B =94sin A sin C .∵B =60°,∴sin B =32 ,∴34 =94 sin A sin C ,∴sin A sin C =13.由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac ,将b 2=94 ac 代入整理得,a 2+c 2=134ac ,∴由正弦定理得sin 2A +sin 2C =134 sin A sin C ,则(sin A +sin C )2=sin 2A +sin 2C +2sin A sin C =134 sin A sin C+2sin A sin C =214 sin A sin C =214 ×13 =74 ,∴sin A +sin C =72 或-72(舍).故选C.二、填空题10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若(a +b +c )(a -b +c )=ac ,则B =________.答案:23π解析:由(a +b +c )(a -b +c )=ac 得a 2+c 2-b 2+ac =0.由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12 ,又B 为△ABC 的内角,∴B =23π.11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =a cos B ,①则A =________;②若sin C =13,则cos (π+B )=________.答案:①90° ②-13解析:①∵c =a ·cos B ,∴c =a ·a 2+c 2-b 22ac,得a 2=b 2+c 2,∴∠A =90°;②∵cos B =cos (π-A -C )=sin C =13 .∴cos (π+B )=-cos B =-sin C =-13 .12.[2023·全国甲卷(理)]在△ABC 中,∠BAC =60°,AB =2,BC =6 ,∠BAC 的角平分线交BC 于D ,则AD =________.答案:2 解析:方法一 由余弦定理得cos 60°=AC 2+4-62×2AC ,整理得AC 2-2AC -2=0,得AC=1+3 .又S △ABC =S △ABD +S △ACD ,所以12 ×2AC sin 60°=12 ×2AD sin 30°+12 AC ×AD sin30°,所以AD =23AC AC +2 =23×(1+3)3+3=2.方法二 由角平分线定理得BD AB =CD AC ,又BD +CD =6 ,所以BD =26AC +2,CD =6AC AC +2 .由角平分线长公式得AD 2=AB ×AC -BD ×CD =2AC -12AC(AC +2)2 ,又由方法一知AC =1+3 ,所以AD 2=2+23 -12×(1+3)(3+3)2=2+23 -(23 -2)=4,所以AD =2.[能力提升]13.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =8,b <4,c =7,且满足(2a -b )cos C =c ·cos B ,则下列结论正确的是( )A .C =60°B .△ABC 的面积为63 C .b =2D .△ABC 为锐角三角形 答案:AB解析:∵(2a -b )cos C =c cos B ,∴(2sin A -sin B )cos C =sin C cos B ,∴2sin A cos C =sin B cos C +cos B sin C ,即2sin A cos C =sin (B +C ),∴2sin A cos C =sin A .∵在△ABC 中,sin A ≠0,∴cos C =12 ,∴C =60°,A 正确.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得49=64+b 2-2×8b cos 60°,即b 2-8b +15=0,解得b =3或b =5,又b <4,∴b =3,C 错误.∴△ABC 的面积S =12 ab sin C =12 ×8×3×32 =63 ,B 正确.又cos A =b 2+c 2-a 22bc=9+49-642×3×7<0,∴A 为钝角,△ABC 为钝角三角形,D 错误. 14.[2023·全国甲卷(理)]已知四棱锥P ABCD 的底面是边长为4的正方形,PC =PD =3,∠PCA =45°,则△PBC 面积为( )A .22B .32C .42D .62 答案:C解析:如图,过点P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O ,取DC 的中点M ,AB 的中点N ,连接PM ,MN ,AO ,BO .由PC =PD ,得PM ⊥DC ,又PO ⊥DC ,PO ∩PM =P ,所以DC ⊥平面POM ,又OM ⊂平面POM ,所以DC ⊥OM .在正方形ABCD 中,DC ⊥NM ,所以M ,N ,O 三点共线,所以OA =OB ,所以Rt △P AO ≌Rt △PBO ,所以PB =P A .在△P AC 中,由余弦定理,得P A =PC 2+AC 2-2PC ·AC cos 45° =17 ,所以PB =17 .在△PBC 中,由余弦定理,得cos ∠PCB =PC 2+BC 2-BP 22PC ·BC =13 ,所以sin ∠PCB =223 ,所以S △PBC =12 PC ·BCsin ∠PCB =42 ,故选C.15.[2022·全国甲卷(理),16]已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠ADB =120°,AD =2,CD =2BD .当ACAB取得最小值时,BD =________.答案:3 -1解析:以D 为坐标原点,DC 所在的直线为x 轴,DC →的方向为x 轴的正方向,过点D 且垂直于DC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),易知点A 位于第一象限.由AD =2,∠ADB =120°,得A (1,3 ).因为CD =2BD ,所以设B (-x ,0),x >0,则C (2x ,0).所以AC=(2x -1)2+(0-3)2=4x 2-4x +4,AB =(-x -1)2+(0-3)2=x 2+2x +4 ,所以⎝⎛⎭⎫AC AB 2=4x 2-4x +4x 2+2x +4.令f (x )=4x 2-4x +4x 2+2x +4,x >0,则f ′(x )=(4x 2-4x +4)′(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(x 2+2x +4)′(x 2+2x +4)2=(8x -4)(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(2x +2)(x 2+2x +4)2=12(x 2+2x -2)(x 2+2x +4)2 .令x 2+2x -2=0,解得x =-1-3 (舍去)或x =3 -1.当0<x <3 -1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,3 -1)上单调递减;当x >3 -1时,f ′(x )>0,所以f (x )在(3 -1,+∞)上单调递增.所以当x =3 -1时,f (x )取得最小值,即ACAB 取得最小值,此时BD =3 -1.16.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且6S =(a +b )2-c 2,则tan C =________.答案:125解析:由余弦定理得2ab cos C =a 2+b 2-c 2,又6S =(a +b )2-c 2,所以6×12 ab sin C =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab =2ab cos C +2ab ,化简得3sin C =2cos C +2,结合sin 2C +cos 2C =1,解得sin C =1213 ,cos C =513 ,所以tan C =125.。
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正弦定理练习题1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )A.6B. 2C. 3 D .2 6 2.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323 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 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 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 B.12 C .2 D.14 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7.已知△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积为( )A.32B.34C.32或 3D.34或32 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( )A. 6 B .2 C. 3 D. 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 =________.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.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.15.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 2A 2,求A 、B 及b 、c .16.△ABC 中,ab =603,sin B =sin C ,△ABC 的面积为153,求边b 的长.余弦定理练习题1.在△ABC 中,如果BC =6,AB =4,cos B =13,那么AC 等于( )A .6B .2 6C .3 6D .4 6 2.在△ABC 中,a =2,b =3-1,C =30°,则c 等于( )A. 3B. 2C. 5 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( )A.π6B.π3C.π6或5π6D.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 .aB .bC .cD .以上均不对 6.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 7.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( )A. 3 B .2 3 C.3或2 3 D .28.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________.9.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________.10.在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则cos A ∶cos B ∶cos C =________.11.在△ABC 中,a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________. 12.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 =________.13.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.14.在△ABC 中,BC =5,AC =3,sin C =2sin A .(1)求AB 的值;(2)求sin(2A -π4)的值.正弦定理1.在△ABC 中,∠A =45°,∠B =60°,a =2,则b 等于( )A.6B. 2C. 3 D .2 6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 D.323解析:选C.A =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 B.12 C .2 D.14解析:选A.C =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( )A.32B.34C.32或 3D.34或32解析:选D.AB sin C =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( )A. 6 B .2 C. 3 D. 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:8 312.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,S △ABC =183,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.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:2 315.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 sinC =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.=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 = 5.16.△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 .2 6C .3 6D .4 6 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( ) A. 3 B. 2 C. 5 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D.cos ∠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( )A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3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C.a ·a 2+c 2-b 22ac +b ·b 2+c 2-a 22bc =2c 22c=c .6.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解析:选A.S △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=2.7.在△ABC 中,b =3,c =3,B =30°,则a 为( ) A. 3 B .2 3 C.3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 3.8.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: 39.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61 10.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)11.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:2 312.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°13.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 =10.14.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 ABC =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.。