专题解三角形大题(含答案)
2022年高考数学解三角形知识点专项练习含答案

专题19 解三角形一、单选题(本大题共10小题,共50分)1.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2acosC=b,则△ABC的形状是()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2.如图,在△ABC中,点D在边AB上,CD⊥BC,AC=5√3,CD=5,BD=2AD,则AD的长为()A. 4B. 5C. 6D. 73.海上有A、B两个小岛相距10海里,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,则B,C间的距离是()A. 10√3海里B. 10√63海里 C. 5√2海里 D. 5√6海里4.在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若角A、C、B成等差数列,角C的角平分线交AB于点D,且CD=√3,a=3b,则c的值为()A. 3B. 72C. 4√73D. 2√35.如图,要测量电视塔AB的高度,在C点测得塔顶A的仰角是π4,在D点测得塔顶A的仰角是π6,水平面上的,则电视塔AB的高度为()mA. 20B. 30C. 40D. 506.为测出小区的面积,进行了一些测量工作,所得数据如图所示,则小区的面积为( )A.B. 3−√64km2C.D. 6−√34km27.已知直三棱柱ABC−A1B1C1的底面是正三角形,AB=2√3,D是侧面BCC1B1的中心,球O与该三棱柱的所有面均相切,则直线AD被球O截得的弦长为()A. √1010B. √105C. 3√1010D. 3√1058.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若直线bx+ycos A+cos B=0与ax+ycos B+cos A=0平行,则△ABC一定是()A. 锐角三角形B. 等腰三角形C. 直角三角形D. 等腰或者直角三角形9.海伦不仅是古希腊的数学家,还是一位优秀的测绘工程师.在他的著作《测地术》中最早出现了已知三边求三角形面积的公式,即著名的海伦公式S=√p(p−a)(p−b)(p−c),这里p=12(a+b+c),a,b,c分别为▵ABC的三个角A,B,C所对的边,该公式具有轮换对称的特点,形式很美.已知▵ABC中,p=12,c=9,cosA=23,则该三角形内切圆半径()A. √2B. √3C. √10D. √510.在ΔABC中,若1sinA +1sinB=2(1tanA+1tanB),则()A. C的最大值为π3B. C的最大值为2π3C. C的最小值为π3D. C的最小值为π6二、单空题(本大题共4小题,共20分)11.如图,在离地面高200m的热气球上,观测到山顶C处的仰角为15∘、山脚A处的俯角为45∘,已知∠BAC=60∘,则山的高度BC为______m.12. 在四边形ABCD 中,AB =6,BC =CD =4,DA =2,则四边形ABCD 的面积的最大值是______.13. 海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”,我国拥有世界上最深的海洋蓝洞.若要测量如图所示的蓝洞的口径A,B 两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点C,D ,测得CD =45m ,∠ADB =135∘,∠BDC =∠DCA =15∘,∠ACB =120∘,则AB 两点的距离为______.14. 如图,A ,B 两点在河的同侧,且A ,B 两点均不可到达,要测出A ,B 的距离,测量者可以在河岸边选定两点C ,D ,若测得CD =4 km ,∠ADB =∠CDB =30°,∠ACD =60°,∠ACB =45°,则A ,B 两点间的距离是_______km .三、解答题(本大题共4小题,共30分)15. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且ccosB +bcosC =3acosB .(1)求cos B 的值;(2)若|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ −CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,△ABC 的面积为2√2,求边b .16. 在①2acosC +c =2b ,②cos 2B−C 2−cosBcosC =34,③(sinB +sinC)2=sin 2A +3sinBsinC 这三个条件中任选一个补充在下面的横线上,并加以解答. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且 . (1)求角A 的大小;(2)若a =2,求△ABC 面积的最大值.17. 设a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,m⃗⃗⃗ =(cos C2,sin C2),n ⃗ =(cos C2,−sin C2),m ⃗⃗⃗ 与n ⃗ 的夹角为π3. (1)求角C 的大小;(2)已知c =72,△ABC 的面积S =3√32,求a +b 的值.18. 某农场有一块等腰直角三角形的空地ABC ,其中斜边BC 的长度为400米,为迎接“五一”观光游,欲在边界BC 上选择一点P ,修建观赏小径PM 、PN ,其中M 、N 分别在边界AB 、AC 上,小径PM 、PN 与边界BC 的夹角都为60°,区域PMB 和区域PNC 内种植郁金香,区域AMPN 内种植月季花.(1)探究:观赏小径PM 与PN 的长度之和是否为定值?请说明理由;(2)为深度体验观赏,准备在月季花区域内修建小径MN,当P点在何处时,三条小径(PM、PN、MN)的长度和最小?专题19 解三角形一、单选题(本大题共10小题,共50分)19.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2acosC=b,则△ABC的形状是()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【答案】C解:∵b=2acosC,∴由正弦定理得sinB=2sinAcosC,∵B=π−(A+C),∴sin(A+C)=2sinAcosC,则sinAcosC+cosAsinC=2sinAcosC,sinAcosC−cosAsinC=0,即sin(A−C)=0,∵A、C∈(0,π),∴A−C∈(−π,π),则A−C=0,∴A=C,∴△ABC是等腰三角形.故选:C.20.如图,在△ABC中,点D在边AB上,CD⊥BC,AC=5√3,CD=5,BD=2AD,则AD的长为()A. 4B. 5C. 6D. 7【答案】B【解析】解:设AD=t,可得BD=2t,BC=√4t2−25,在直角三角形BCD中,可得cosB=√4t2−252t,在三角形ABC中,可得cosB=222⋅3t⋅√4t2−25,即为√4t2−252t =222⋅3t⋅√4t2−25,即2(4t2−25)=9t2−75,解得t=5,可得AD=5,故选:B.21.海上有A、B两个小岛相距10海里,从A岛望C岛和B岛成60°的视角,从B岛望C岛和A岛成75°的视角,则B,C间的距离是()A. 10√3海里B. 10√63海里 C. 5√2海里 D. 5√6海里【答案】D【解析】解:由题意可得,A=60°,B=75°,∠C=180°−60°−75°=45°根据正弦定理可得,BCsin60°=ABsin45°∴BC=10×√32√22=5√6故选D.22.在△ABC中,内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,若角A、C、B成等差数列,角C的角平分线交AB于点D,且CD=√3,a=3b,则c的值为()A. 3B. 72C. 4√73D. 2√3【答案】C【解析】解:由题意,得由S△ABC=S△ACD+S△BCD,得,所以ab=a+b,(b=0舍去),所以3b2=4b,解得b=43故a=3b=4,故c=√a2+b2−2ab·cosC=4√73故选C.23.如图,要测量电视塔AB的高度,在C点测得塔顶A的仰角是π,在D点测得塔顶A4的仰角是π,水平面上的,则电视塔AB的高度为6()mA. 20B. 30C. 40D. 50【答案】A【解析】解:由题题意,设AB=x,则BD=√3x,BC=x在△DBC中,∠BCD=60°,CD=40,∴根据余弦定理,得BD2=BC2+CD2−2BC⋅CD⋅cos∠DCB即:(√3x)2=(40)2+x2−2×40⋅x⋅cos60°整理得x2+20x−800=0,解之得x=−40(舍去)或x=20即所求电视塔的高度为20米.故选A.24.为测出小区的面积,进行了一些测量工作,所得数据如图所示,则小区的面积为( )A.B. 3−√6km24C.D. 6−√34km2【答案】D【解析】解:如图连接AC,根据余弦定理可得AC2=AB2+BC2−2AB×BCcosB=3,即AC=√3,由于AC2+BC2=AB2,所以∠ACB=90°,∠BAC=30°,所以∠DAC=45°−30°=15°,∠DCA=105°−90°=15°,所以∠DAC=∠DCA所以△ADC为等腰三角形,设AD=DC=x,∠D=150°,由余弦定理x2+x2+√3x2=3⇒x2=3(2−√3),故所求面积为12×1×√3+12×3(2−√3)×12=6−√34.故选D.25.已知直三棱柱ABC−A1B1C1的底面是正三角形,AB=2√3,D是侧面BCC1B1的中心,球O与该三棱柱的所有面均相切,则直线AD被球O截得的弦长为()A. √1010B. √105C. 3√1010D. 3√105【答案】D【解析】解:因为球O与直三棱柱ABC−A1B1C1的所有面均相切,且直三棱柱ABC−A1B1C1的底面是正三角形,所以球心O为该三棱柱上、下底面三角形重心连线的中点,如图所示,设球O的球心为O,底面三角形ABC的重心为O′,连接OO′,则OO′⊥底面ABC.设BC的中点为E,连接AE,易知点O′在AE上,连接OD、DE,因为D是侧面BB1C1C的中心,所以四边形OO′ED为正方形,设球O的半径为r,则由AB=2√3,可得r=2√3×√32×13=1,易得AD=√3√32)=√10,连接OA,可得OA=√23)=√5,∴cos ∠ADO=DO2+AD2−AO22⋅DO⋅AD =3√1010,故所求弦长为2r⋅cos ∠ADO=3√105.故选D.26.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若直线bx+ycos A+cos B=0与ax+ycos B+cos A=0平行,则△ABC一定是()A. 锐角三角形B. 等腰三角形C. 直角三角形D. 等腰或者直角三角形【答案】C【解析】解:∵直线bx+ycosA+cosB=0与ax+ycosB+cosA=0平行,∴ba =cosAcosB,解得bcosB=acosA,∴利用余弦定理可得:b×a2+c2−b22ac =a×b2+c2−a22bc,整理可得:c2(b2−a2)=(b2+a2)(b2−a2),∴解得:c2=a2+b2或b=a,而当a=b时,两直线重合,不满足题意;则△ABC是直角三角形.故选C.27.海伦不仅是古希腊的数学家,还是一位优秀的测绘工程师.在他的著作《测地术》中最早出现了已知三边求三角形面积的公式,即著名的海伦公式S=√p(p−a)(p−b)(p−c),这里p=12(a+b+c),a,b,c分别为▵ABC的三个角A,B,C所对的边,该公式具有轮换对称的特点,形式很美.已知▵ABC中,p=12,c=9,cosA=23,则该三角形内切圆半径()A. √2B. √3C. √10D. √5【答案】D【解析】解:因为p=12(a+b+c),所以a+b+c=2p,因为p=12,c=9,所以a+b=15,三角形的内切圆半径r=2Sa+b+c,由余弦定理得cos A=b2+c2−a2 2bc =23,所以(b−a)(b+a)+81=12b,即b−5a=−27,所以a=7,b=8,所以S=√p(p−a)(p−b)(p−c)=√12×(12−7)(12−8)(12−9)=12√5,所以r=√5,故选D28.在ΔABC中,若1sinA +1sinB=2(1tanA+1tanB),则()A. C的最大值为π3B. C的最大值为2π3C. C的最小值为π3D. C的最小值为π6【答案】A【解析】解:因为1sin A +1sin B=2(1tan A+1tan B),所以1sin A +1sin B=2(cosAsinA+cosBsin B),所以sin A+sin Bsin Asin B =2·(sin BcosA+cosBsinA)sin Asin B=2·sin(A+B)sin Asin B =2·sinCsin Asin B,所以sinA+sinB=2sinC,由正弦定理得到:a+b=2c,所以cosC=a2+b2−c22ab =a2+b2−(a+b2)22ab=34a2+34b2−12ab2ab⩾34·2ab−12ab2ab=12,当且仅当a=b时“=”成立,所以,则C的最大值为π3.故选A.二、单空题(本大题共4小题,共20分)29.如图,在离地面高200m的热气球上,观测到山顶C处的仰角为15∘、山脚A处的俯角为45∘,已知∠BAC=60∘,则山的高度BC为______m.【答案】300【解析】解:根据题意,可得Rt△AMD中,∠MAD=45°,MD=200,∴AM=MDsin45°=200√2.∵△MAC中,∠AMC=45°+15°=60°,∠MAC=180°−45°−60°=75°,∴∠MCA=180°−∠AMC−∠MAC=45°,由正弦定理,得AC=MAsin∠AMCsin∠MCA =200√2×√32√22=200√3,在Rt△ABC中,BC=ACsin∠BAC=200√3×√32=300m.故答案为300.30.在四边形ABCD中,AB=6,BC=CD=4,DA=2,则四边形ABCD的面积的最大值是______.【答案】8√3【解析】解:如图所示,AB=6,BC=CD=4,DA=2,设BD=x,在△ABD中,由余弦定理可得x2=22+62−2×2×6cosA=40−24cosA,在△BCD中,由余弦定理可得x2=32−32cosC,联立可得3cosA−4cosC=1,①又四边形ABCD面积S=12×4×4sinC+12×2×6sinA,即4sinC+3sinA=12S,②①2+②2可得9+16+24(sinAsinC−cosAcosC)=1+14S2,化简可得−24cos(A+C)=14S2−24,由于−1≤cos(A+C)≤1,∴−24≤14S2−24≤24,∴0≤S2≤192,解得S≤8√3,当cos(A+C)=−1即A+C=π时取等号,∴S的最大值为8√3.故答案为:8√3.31.海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”,我国拥有世界上最深的海洋蓝洞.若要测量如图所示的蓝洞的口径A,B两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点C,D,测得CD=45m,∠ADB=135∘,∠BDC=∠DCA=15∘,∠ACB=120∘,则AB两点的距离为______.【答案】45√5【解析】解:易知在△ACD中,∠DAC=180°−∠ADB−∠BDC−∠ACD=15°,∴△ACD为等腰三角形,则AD=CD=45,在△BCD中,∠CBD=180°−∠BDC−∠ACD−∠ACB=30°,∠BCD=120°+15°= 135°,所以由正弦定理得,即45sin30°=BDsin135°,得BD=45√2,在△ABD中,由余弦定理得=452+(45√2)2−2×45×45√2×(−√22)=452×5,所以AB=45√5,即A,B两点的距离为45√5,故答案为45√5.32.如图,A,B两点在河的同侧,且A,B两点均不可到达,要测出A,B的距离,测量者可以在河岸边选定两点C,D,若测得CD=4km,∠ADB=∠CDB=30°,∠ACD=60°,∠ACB=45°,则A,B两点间的距离是_______km.【答案】2√2【解析】由于CD=4km,∠ADB=∠CDB=30∘,∠ACD=60∘,∠ACB=45∘,所以∠DAC=180°−30°−30°−60°=60°,∠DBC=180°−30°−60°−45°=45°,在三角形ADC 中,由正弦定理得4sin∠DAC =ADsin∠ACD ,所以AD =4sin60°sin60°=4,在三角形BCD 中,由正弦定理得BDsin∠BCD =4sin∠DBC , 所以BD =4×sin(60°+45°)sin45°=2√3+2,在三角形ABD 中由余弦定理得到AB 2=42+(2√3+2)2−2×4×(2√3+2)cos30°=8, 所以AB =2√2, 故答案为2√2.三、解答题(本大题共4小题,共30分)33. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 且ccosB +bcosC =3acosB .(1)求cos B 的值;(2)若|CA⃗⃗⃗⃗⃗ −CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=2,△ABC 的面积为2√2,求边b . 【答案】解:(1)由正弦定理asinA =bsinB =csinC , 即ccosB +bcosC =3acosB ,得sinCcosB +sinBcosC =3sinAcosB ,则有3sinAcosB =sin(B +C)=sin(π−A)=sinA . 又A ∈(0,π),则sinA >0,则.(2)因为B ∈(0,π),则sinB >0,.因为|CA ⃗⃗⃗⃗⃗ −CB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=|BA ⃗⃗⃗⃗⃗ |=c =2,所以S =12acsinB =12a ×2×2√23=2√2,得a =3.由余弦定理,则b =3.34. 在①2acosC +c =2b ,②cos 2B−C 2−cosBcosC =34,③(sinB +sinC)2=sin 2A +3sinBsinC 这三个条件中任选一个补充在下面的横线上,并加以解答. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且 . (1)求角A 的大小;(2)若a =2,求△ABC 面积的最大值. 【答案】解:(1)选①,由正弦定理得2sin Acos C +sin C =2sin B ,所以2sin Acos C +sin C =2sin (A +C)=2(sin Acos C +cos Asin C),即sin C(2cos A −1)=0,又C ∈(0,π),所以sin C >0,所以cos A =12,又A ∈(0,π),从而得A =π3. 选②,因为cos 2 B−C 2−cosBcosC =1+cos (B−C )2−cosBcosC=1−cosBcosC+sinBsinC2=1−cos(B+C)2=34,所以cos(B +C)=−12,cosA =−cos(B +C)=12,又因为A ∈(0,π),所以A =π3. 选③因为(sinB +sinC)2=sin 2A +3sinBsinC , 所以sin 2B +sin 2C +2sinBsinC =sin 2A +3sinBsinC , 即sin 2B +sin 2C −sin 2A =sinBsinC , 所以由正弦定理得b 2+c 2−a 2=bc ,由余弦定理知cosA =b 2+c 2−a 22bc =12,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由(1)得A =π3,又a =2,由余弦定理得a 2=b 2+c 2−2bccos A =b 2+c 2−bc ⩾2bc −bc =bc , 所以bc ⩽4,当且仅当b =c =2时取得等号,,所以△ABC 面积的最大值为√3.35. 设a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,m ⃗⃗⃗ =(cos C2,sin C2),n ⃗ =(cos C2,−sin C2),m ⃗⃗⃗ 与n ⃗ 的夹角为π3. (1)求角C 的大小;(2)已知c =72,△ABC 的面积S =3√32,求a +b 的值.【答案】解:(1)由已知,得.又∵|m⃗⃗⃗ |=|n ⃗ |=1, .又∵0<C <π,∴C =π3.(2)由面积公式,得由余弦定理,得c 2=a 2+b 2−2abcosC , 即494=a 2+b 2−ab.② ①②联立,解得a +b =112.36. 某农场有一块等腰直角三角形的空地ABC ,其中斜边BC 的长度为400米,为迎接“五一”观光游,欲在边界BC 上选择一点P ,修建观赏小径PM 、PN ,其中M 、N 分别在边界AB、AC上,小径PM、PN与边界BC的夹角都为60°,区域PMB和区域PNC内种植郁金香,区域AMPN内种植月季花.(1)探究:观赏小径PM与PN的长度之和是否为定值?请说明理由;(2)为深度体验观赏,准备在月季花区域内修建小径MN,当P点在何处时,三条小径(PM、PN、MN)的长度和最小?【答案】解:(1)在三角形BPM中由正弦定理可得:PM sin45∘=PBsin75∘,化简得PM=(√3−1)PB,同理可得PN=(√3−1)PC,∴PM+PN=(√3−1)(PB+PC)=(√3−1)BC=(√3−1)×400为定值.(2)在三角形PMN中,由余弦定理得MN2=PM2+PN2−2PM⋅PNcos60°=(PM+ PN)2−3PM⋅PN=160000(√3−1)2−3PM⋅PN≥160000(√3−1)2−3×(PM+PN2)2=160000(√3−1)2−3×[400(√3−1)2]2=40000(√3−1)2,∴MN≥200(√3−1),当且仅当PM=PN,即P为BC的中点时,MN取得最小值200(√3−1),∴P为BC的中点时,三条小径(PM、PN、MN)的长度和最小,且最小值为600(√3−1).。
解三角形专项练习(含解答题)

解三角形专练1.在ABC △中,已知4,6a b ==,60B =,则sin A 的值为2.在ABC ∆中,若0120,2==A b ,三角形的面积3=S ,则三角形外接圆的半径为( )A.B .2 C..43.边长为8,7,5的三角形的最大角与最小角的和是( ) A . 120 B . 135 C . 90 D . 1504.在△ABC 中,已知a =4,b =6,C =120°,则边C 的值是( ) A .8 B. C. D.5.在三角形ABC 中,若1tan tan tantan ++=B A B A ,则C cos 的值是B. 22C. 21D. 21-6.在△ABC 中,若22tan tan b a B A =,则△ABC 的形状是( )A .直角三角形B .等腰或直角三角形C .不能确定D .等腰三角形7.在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .若22265b c a bc+-=,则 sin()B C +=( )A .-45 B.45 C .-35 D.358.设△ABC 的三内角A 、B 、C 成等差数列,sinA 、sinB 、 sinC 成等比数列,则这个三角形的形状是( ) A.直角三角形 B.钝角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形9.在ABC ∆中,内角C B A ,,的对边分别为c b a ,,,若18=a ,24=b ,︒=45A ,则这样的三角形有( )A.0个 B. 两个 C. 一个 D. 至多一个10.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221sin cos 2A A -=,则下列各式正确的是( )A. 2b c a +=B. 2b c a +<C. 2b c a +≤D. 2b c a +≥11.在ABC ∆中,已知30,4,34=∠==B AC AB ,则ABC ∆的面积是A .34B .38 C.34或38D .312.在ABC ∆中,角角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若22a b -=且sin C B =,则A 等于A .6πB .4π C .3πD .23π13.若∆ABC 的三角A:B:C=1:2:3,则A 、B 、C 分别所对边a :b :c=( )A.1:2:3B.2 D. 1:2: 14.△ABC 的三个内角A,B,C 的对边分别a ,b ,c ,且a cosC,b cosB,c cosA 成等差数列,则角B 等于( )A 30B .60C 90 D.12015.在∆ABC 中,三边a ,b,c 与面积S 的关系式为2221()4Sa b c =+-,则角C 为( )A .30B 45C .60D .90 16.△ABC 中,a b sin B =2,则符合条件的三角形有( ) A .1个 B .2个 C .3个D .0个17.设∆ABC 的内角A,B ,C 所对边的长分别为a,b,c ,若b+c= 2a,.3sinA=5sinB ,则角C=( ) A .3πB .23πC .34π D.56π18.若三角形ABC 中,sin(A +B)sin(A -B)=sin 2C ,则此三角形的形状是( ) 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19.已知两座灯塔A 、B 与C 的距离都是a ,灯塔A 在C 的北偏东20°,灯塔B 在C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为 ( )A .a B.2aD20.在△ABC 中,若cos cos A bB a =,则△ABC 的形状( ) A .直角三角形 B .等腰或直角三角形C .不能确定D .等腰三角形21.已知ABC ∆的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,且120c b B ==︒,则ABC ∆的面积等于________.22.在△ABC 中,角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,且a b c <<2sin b A =. 则角B 的大小为_______;23.在△ABC 中,sin :sin :sin 3:2:4A B C =,则cos C 的值为________. 24.在ABC ∆中.若1b =,c =23C π∠=,则a=___________。
专题解三角形大题(含答案)

解三角形专题1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b cos A+a=c.(1)求B的大小;(2)若c=,a+b=2,求△ABC的面积.2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(b-a)sin B+a sin A=c sin C,且c=2.(Ⅰ)求角C的度数;(Ⅱ)求△ABC面积的最大值.靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需3.已知在△ABC中,,a=13,c=15.(Ⅰ)求sin C;(Ⅱ)若△ABC是钝角三角形,求△ABC的面积.4.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(1)求角C;(2)若c=2,求△ABC面积的最大值.靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需5.如图,在四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=2,CD=6,cos B=.(1)求△ACD的面积;(2)若BC=6,求AB的长.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b sin(A+C)=a sin C,且a=2c.(1)求sin B;(2)若△ABC的面积为4,求△ABC的周长.高三几何每日一题(5 )答案靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需1.【答案】解:(1)∵b cos A+a=c,∴由正弦定理可得sin B cos A+sin A=sin C,又sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,∴sin A=sin A cos B,∵sin A ≠0,∴cos B=,∵B∈(0,π),∴B=.(2)∵B=,c=,∴由余弦定理可得cos B==,整理可得a2-b2+3=3a ,又a+b=2,解得a=b=1,∴S△ABC=ac sin B==.2.【答案】解:(Ⅰ)由正弦定理得(b-a)b+a2=c2,即a2+b2-c2=ab由余弦定理得,∵C∈(0,π),∴.(Ⅱ)由面积公式,由a2+b2-c2=ab,得到ab+4=a2+b2,由不等式a2+b2≥2ab,得到ab +4≥2ab,∴ab≤4,从而,当且仅当a =b=2时取等号.所以△ABC面积的最大值为,3.【答案】解:(Ⅰ)在△ABC中根据正弦定理得,即,∴,(Ⅱ)因为a2=b2+c2-2bc cos A,所以.解得b=8或b=7.当b=7时,所以C为钝角,所以△ABC的面积,当b=8时,.此时C为锐角,不满足题意,所以△ABC的面积.4.【答案】解:(1)△ABC中,2cos C(a cos B+b cos A)=c,由正弦定理可得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,即2cos C sinC=sin C,又0<C<π,sin C≠0,∴cos C=,求得C=;(2)由c=2,C=,利用余弦定理可得:4=c2=a2+b2-2ab cos C≥2ab-ab=ab,靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
(完整版)解三角形练习题(含答案)

一、选择题1、在△ABC中,角A、B、C的对边分别为、、,若=,则△ABC的形状为()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2、已知中,,,则角等于A. B. C. D.3、在△ABC中,a=x,b=2,B=45°,若这样的△ABC有两个,则实数x的取值范围是()A.(2,+∞) B.(0,2)C.(2,) D.()4、,则△ABC的面积等于A. B. C.或 D.或5、在中,,则角C的大小为A.300B.450C.600D.12006、的三个内角、、所对边长分别为、、,设向量,,若,则角的大小为()A. B. C. D.7、若ΔABC的内角A、B、C所对的边a、b、c满足,则ab的值为()A. B. C.1 D.8、在中,若,且,则是( )A.等边三角形B.等腰三角形,但不是等边三角形C.等腰直角三角形D.直角三角形,但不是等腰三角形9、在中,所对的边分别是且满足,则=A. B. C. D.10、若α是三角形的内角,且sin α+cos α=,则这个三角形是( ).A.等边三角形 B.直角三角形C.锐角三角形 D.钝角三角形11、在△中,,,,则此三角形的最大边长为()A. B. C. D.12、在△ABC中, 角A、B、C的对边分别为a、b、c,若(a2+c2b2)tanB=ac,则角B=()A. B. C.或 D.或13、(2012年高考(天津理))在中,内角,,所对的边分别是,已知,,则()A. B. C. D.14、已知△ABC中,=,=,B=60°,那么满足条件的三角形的个数为()A、1B、2C、3D、015、在钝角中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若,则最大边c的取值范围是( ) ( A. B. C. D.16、(2012年高考(上海理))在中,若,则的形状是()A.锐角三角形. B.直角三角形. C.钝角三角形. D.不能确定.17、在△ABC中,a=15,b=10, ∠A=,则()A. B. C. D.18、在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若,,则角A= ()A. B. C. D.19、()A. B. C. D.20、给出以下四个命题:(1)在中,若,则;(2)将函数的图象向右平移个单位,得到函数的图象;(3)在中,若,,,则为锐角三角形;(4)在同一坐标系中,函数与函数的图象有三个交点;其中正确命题的个数是() A.1 B.2 C.3 D.421、若△ABC的对边分别为、、C且,,,则b=()A、5B、25C、 D、22、设A、B、C是△ABC三个内角,且tanA,tanB是方程3x2-5x+1=0的两个实根,那么△ABC是()A.钝角三角形 B.锐角三角形 C.等腰直角三角形 D.以上均有可能23、设△ABC的内角A, B, C所对的边分别为a, b, c, 若, 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24、在中,若,则此三角形是()A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.任意三角形25、在△ABC中,已知A=,BC=8,AC=,则△ABC的面积为▲A.B.16 C.或16 D.或26、在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且满足c sin A=a cos C,则sin A+sin B的最大值是( )A.1 B. C. D.3二、填空题27、在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c, 已知A=, a=, b=1,则c= .28、已知△ABC的面积 .29、在△ABC中,角A、B、C所对的对边分别为a、b、c,若,则A= 。
专题 三角形六大重难题型(期末真题精选)(解析版)

专题01 三角形六大重难题型一.中线分周长(分类讨论)1.如图,已知BD是△ABC的中线,AB=5,BC=3,且△ABD的周长为12,则△BCD的周长是10.试题分析:先根据三角形的中线、线段中点的定义可得AD=CD,再根据三角形的周长公式即可求出结果.答案详解:解:∵BD是△ABC的中线,即点D是线段AC的中点,∴AD=CD.∵AB=5,△ABD的周长为12,∴AB+BD+AD=12,即5+BD+AD=12.解得BD+AD=7.∴BD+CD=7.则△BCD的周长是BC+BD+CD=3+7=10.所以答案是:10.2.已知AD是△ABC的中线,若△ABD与△ACD的周长分别是17和15,△ABC的周长是22,则AD的长为5.试题分析:根据三角形的周长公式列式计算即可得解.答案详解:解:∵△ABD与△ACD的周长分别是17和15,∴AB+BC+AC+2AD=17+15=32,∵△ABC的周长是22,∴AB+BC+AC=22,∴2AD=32﹣22=10,∴AD=5.所以答案是:5.3.如图所示,AD是△ABC的中线.若AB=7cm,AC=5cm,则△ABD和△ADC的周长的差为2 cm.试题分析:根据三角形中线的定义得到BD=CD,求得△ABD和△ACD的周长差=(AB+AD+BD)﹣(AC+AD+CD)=AB﹣AC,于是得到结论.答案详解:解:∵AD是BC边上的中线,∴BD=CD,∴△ABD和△ACD的周长差=(AB+AD+BD)﹣(AC+AD+CD)=AB﹣AC,∵AB=7cm,AC=5cm,∴△ABD和△ACD的周长差=7﹣5=2cm.所以答案是:2.二.中线之等分面积4.如图,已知△ABC中,点D、E分别是边BC、AB的中点.若△ABC的面积等于8,则△BDE的面积等于()A.2B.3C.4D.5试题分析:根据三角形的面积公式即可得到结论.答案详解:解:∵点D是边BC的中点,△ABC的面积等于8,∴S△ABD=12S△ABC=4,∵E是AB的中点,∴S△BDE=12S△ABD=12×4=2,所以选:A.5.已知:如图所示,在△ABC中,点D,E,F分别为BC,AD,CE的中点,且S△ABC=4cm2,则阴影部分的面积为1cm2.试题分析:易得△ABD,△ACD为△ABC面积的一半,同理可得△BEC的面积等于△ABC面积的一半,那么阴影部分的面积等于△BEC的面积的一半.答案详解:解:∵D为BC中点,根据同底等高的三角形面积相等,∴S△ABD=S△ACD=12S△ABC=12×4=2(cm2),同理S△BDE=S△CDE=12S△BCE=12×2=1(cm2),∴S△BCE=2(cm2),∵F为EC中点,∴S△BEF=12S△BCE=12×2=1(cm2).所以答案是1.三.三角形的高的辨别6.如图,△ABC中,AD⊥BC于D,点E在CD上,则图中以AD为高的三角形有6个.试题分析:由于AD⊥BC于D,图中共有6个三角形,它们都有一边在直线CB上,由此即可确定以AD为高的三角形的个数.答案详解:解:∵AD⊥BC于D,而图中有一边在直线CB上,且以A为顶点的三角形有6个,∴以AD为高的三角形有6个.所以答案是:6.7.如图,△ABC中,BC边所在直线上的高是线段AD.试题分析:根据三角形的高的概念解答即可.答案详解:解:△ABC中,BC边所在直线上的高是线段AD,所以答案是:AD四.多边形的内角和与外角和8.若一个多边形的内角和是540°,则这个多边形是五边形.试题分析:根据多边形的内角和公式求出边数即可.答案详解:解:设多边形的边数是n,则(n﹣2)•180°=540°,解得n=5,所以答案是:五.9.如图,∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F的值是()A.240°B.360°C.540°D.720°试题分析:根据四边形的内角和及三角形的外角定理即可求解.答案详解:解:如图,AC、DF与BE分别相交于点M、N,在四边形NMCD中,∠MND+∠CMN+∠C+∠D=360°,∵∠CMN=∠A+∠E,∠MND=∠B+∠F,∴∠A+∠B+∠C+∠D+∠E+∠F=360°,所以选:B.10.一个多边形的内角和等于1260°,从它的一个顶点出发,可以作对角线的条数是()A.4B.6C.7D.9试题分析:设这个多边形的边数为n,根据多边形的内角和定理得到(n﹣2)×180°=1260°,然后解方程即可.答案详解:解:设这个多边形的边数为n,∴(n﹣2)×180°=1260°,解得n=9,∴这个多边形为九边形;从这个多边形的一个顶点出发共有:9﹣3=6(条).所以选:B.五.三角形的内角和11.如图,在△ABC中,D是AC上一点,E是AB上一点,BD,CE相交于点F,∠A=60°,∠ABD=20°,∠ACE=35°,则∠EFD的度数是()A.115°B.120°C.135°D.105°试题分析:由△ABD的内角和为180°,可以求∠ADB,由△AEC内角和为180°,可以求∠AEC,再根据四边形AEFD内角和为360°,可求∠EFD.答案详解:解:在△AEC中,∠A+∠ACE+∠AEC=180°,∴∠AEC=180°﹣∠A﹣∠ACE=180°﹣60°﹣35°=85°,在△ABD中,∠A+∠ABD+∠ADB=180°,∴∠ADB=180°﹣∠A﹣∠ABD=180°﹣60°﹣20°=100°,在四边形AEFD中,∠A+∠AEC+∠ADB+2∠EFD=360°,∴∠EFD=360°﹣∠A﹣∠AEC﹣∠ADB=360°﹣60°﹣85°﹣100°=115°,所以选:A.12.如图,△ABC中,∠BAC>∠B,∠C=70°,将△ABC折叠,使得点B与点A重合,折痕PD 分别交AB、BC于点D、P,当△APC中有两个角相等时,∠B的度数为()A.35°或20°B.20°或27.5°C.35°或25°或32.5°D.35°或20°或27.5°试题分析:分三种情况,利用三角形的内角和定理、等腰三角形的性质先求出∠APC的度数,再利用折叠的性质和三角形的内角和定理求出∠B.答案详解:解:由折叠的性质知:∠BPD=∠APD=12∠BP A,∠BDP=∠ADP=90°.当AP=AC时,∠APC=∠C=70°,∵∠BPD=12(180°﹣∠APC)=55°,∴∠B=90°﹣55°=35°;当AP=PC时,∠P AC=∠C=70°,则∠APC=40°.∵∠BPD=12(180°﹣∠APC)=70°,∴∠B=90°﹣70°=20°;当PC=AC时,∠APC=∠P AC,则∠APC=55°.∵∠BPD=12(180°﹣∠APC)=62.5°,∴∠B=90°﹣62.5°=27.5°.所以选:D.13.如图,∠ABD,∠ACD的角平分线交于点P,若∠A=48°,∠D=10°,则∠P的度数为()A.19°B.20°C.22°D.25°试题分析:延长PC交BD于E,根据角平分线的定义可得∠1=∠2,∠3=∠4,再根据三角形的内角和定理可得∠A+∠1=∠P+∠3,然后根据三角形的一个外角等于与它不相邻的两个内角的和表示出∠5,整理可得∠P=12(∠A﹣∠D),然后代入数据计算即可得解.答案详解:解:如图,延长PC交BD于E,∵∠ABD,∠ACD的角平分线交于点P,∴∠1=∠2,∠3=∠4,由三角形的内角和定理得,∠A+∠1=∠P+∠3①,在△PBE中,∠5=∠2+∠P,在△DCE中,∠5=∠4﹣∠D,∴∠2+∠P=∠4﹣∠D②,①﹣②得,∠A﹣∠P=∠P+∠D,∴∠P=12(∠A﹣∠D),∵∠A=48°,∠D=10°,∴∠P=12(48°﹣10°)=19°.所以选:A.14.如图,在△ABC中,∠B=28°,将△ABC沿直线m翻折,点B落在点D的位置,则∠1﹣∠2的度数是()A.42°B.46°C.52°D.56°试题分析:根据折叠得出∠D=∠B=28°,根据三角形的外角性质得出∠1=∠B+∠BEF,∠BEF =∠2+∠D,求出∠1=∠B+∠2+∠D即可.答案详解:解:∵∠B=28°,将△ABC沿直线m翻折,点B落在点D的位置,∴∠D=∠B=28°,∵∠1=∠B+∠BEF,∠BEF=∠2+∠D,∴∠1=∠B+∠2+∠D,∴∠1﹣∠2=∠B+∠D=28°+28°=56°,所以选:D.15.如图,将△ABC沿DE、HG、EF翻折,三个顶点均落在点O处,若∠1=131°,则∠2的度数为()A.49°B.50°C.51°D.52°试题分析:先根据折叠性质得:∠HOG=∠B,∠DOE=∠A,∠EOF=∠C,根据三角形内角和为180°和周角360°求出结论.答案详解:解:由折叠得:∠HOG=∠B,∠DOE=∠A,∠EOF=∠C,∵∠A+∠B+∠C=180°,∴∠HOG+∠DOE+∠EOF=180°,∵∠1+∠2+∠HOG+∠DOE+∠EOF=360°,∴∠1+∠2=180°,∵∠1=131°,∴∠2=180°﹣131°=49°,所以选:A.16.如图,在△ABC中,∠1=100°,∠C=80°,∠2=12∠3,BE平分∠ABC交AD于E,求∠4的度数.试题分析:首先根据三角形的外角的性质求得∠3,再根据已知条件求得∠2,进而根据三角形的内角和定理求得∠ABD,再根据角平分线的定义求得∠ABE,最后根据三角形的外角的性质求得∠4.答案详解:解:∵∠1=∠3+∠C,∠1=100°,∠C=80°,∴∠3=20°,∵∠2=12∠3,∴∠2=10°,∴∠ABC=180°﹣100°﹣10°=70°,∵BE平分∠ABC,∴∠ABE=35°,∵∠4=∠2+∠ABE,∴∠4=45°.17.如果在直角三角形中,一个锐角是另一个锐角的3倍,那么这个三角形中最小的一个角等于22.5度.试题分析:在直角三角形中,设最小的锐角的度数为x,则另一个锐角的度数则为3x.由“直角三角形的两个锐角互余”的性质知,x+3x=90°.通过解方程即可求得x的值.答案详解:解:在直角三角形中,设最小的锐角的度数为x,则另一个锐角的度数则为3x.则x+3x=90°,即4x=90°,解得,x=22.5°,即这个直角三角形中最小的一个角等于22.5°.所以答案是:22.5.六.新定义类18.新定义:在△ABC中,若存在最大内角是最小内角度数的n倍(n为大于1的正整数),则称△ABC为“n倍角三角形”.例如,在△ABC中,若∠A=90°,∠B=60°,则∠C=30°,因为∠A最大,∠C最小,且∠A=3∠C,所以△ABC为“3倍角三角形”.(1)在△DEF中,若∠E=40°,∠F=60°,则△DEF为“2倍角三角形”.(2)如图,在△ABC中,∠C=36°,∠BAC、∠ABC的角平分线相交于点D,若△ABD为“6倍角三角形”,请求出∠ABD的度数.试题分析:(1)根据三角形内角和定理求出∠D,根据n倍角三角形的定义判断;(2)根据角平分线的定义、三角形内角和定理求出∠ADB,n倍角三角形的定义分情况讨论计算,得到答案.答案详解:解:(1)在△DEF中,∠E=40°,∠F=60°,则∠D=180°﹣∠E﹣∠F=80°,∴∠D=2∠E,∴△DEF为“2倍角三角形”,所以答案是:2;(2)∵∠C=36°,∴∠BAC+∠ABC=180°﹣36°=144°,∵∠BAC、∠ABC的角平分线相交于点D,∴∠DAB=12∠BAC,∠DBA=12∠ABC,∴∠DAB+∠DBA=12×144°=72°,∴∠ADB=180°﹣72°=108°,∵△ABD为“6倍角三角形”,∴∠ADB=6∠ABD或∠ADB=6∠BAD,当∠ADB=6∠ABD时,∠ABD=18°,当∠ADB=6∠BAD时,∠BAD=18°,则∠ABD=180°﹣108°﹣18°=54°,综上所述,∠ABD的度数为18°或54°.19.在△ABC中,若存在一个内角角度是另外一个内角角度的n倍(n为大于1的正整数),则称△ABC为n倍角三角形.例如,在△ABC中,∠A=80°,∠B=75°,∠C=25°,可知∠B=3∠C,所以△ABC为3倍角三角形.(1)在△ABC中,∠A=80°,∠B=60°,则△ABC为2倍角三角形;(2)若锐角三角形MNP是3倍角三角形,且最小内角为α,请直接写出α的取值范围为22.5°<α<30°.(3)如图,直线MN与直线PQ垂直相交于点O,点A在射线OP上运动(点A不与点O重合),点B在射线OM上运动(点B不与点O重合).延长BA至G,已知∠BAO、∠OAG的角平分线与∠BOQ的角平分线所在的直线分别相交于E、F,若△AEF为4倍角三角形,求∠ABO的度数.试题分析:(1)由∠A=80°,∠B=60°,可求∠C的度数,发现内角之间的倍数关系,得出答案,(2)△DEF是3倍角三角形,必定有一个内角是另一个内角的3倍,然后根据这两个角之间的关系,分情况进行解答,(3)首先证明∠EAF=90°,分两种情形分别求出即可.答案详解:解:(1)∵∠A=80°,∠B=60°,∴∠C=180°﹣∠A﹣∠B=40°,∴∠A=2∠C,∴△ABC为2倍角三角形,所以答案是:2;(2)∵最小内角为α,∴3倍角为3α,由题意可得:3α<90°,且180°﹣4α<90°,∴最小内角的取值范围是22.5°<α<30°.所以答案是22.5°<α<30°.(3)∵AE 平分∠BAO ,AF 平分∠AOG ,∴∠EAB =∠EAO ,∠OAF =∠F AG ,∴∠EAF =∠EAO +∠OAF =12(∠BAO +∠OAG )=90°,∵△EAF 是4倍角三角形,∠F 显然大于∠E ,∴∠E =14×90°或15×90°, ∵AE 平分∠BAO ,OE 平分∠BOQ ,∴∠E =12∠ABO ,∴∠ABO =2∠E ,∴∠ABO =45°或36°.20.在△ABC 中,若存在一个内角角度,是另外一个内角角度的n 倍(n 为大于1的正整数),则称△ABC 为n 倍角三角形.例如,在△ABC 中,∠A =80°,∠B =75°,∠C =25°,可知∠B =3∠C ,所以△ABC 为3倍角三角形.(1)在△ABC 中,∠A =55°,∠B =25°,则△ABC 为 4 倍角三角形;(2)若△DEF 是3倍角三角形,且其中一个内角的度数是另外一个内角的余角的度数的13,求△DEF 的最小内角;(3)若△MNP 是2倍角三角形,且∠M <∠N <∠P <90°,请直接写出△MNP 的最小内角的取值范围.试题分析:(1)由∠A =55°,∠B =25°,可求∠C 的度数,发现内角之间的倍数关系,得出答案,(2)△DEF 是3倍角三角形,必定有一个内角是另一个内角的3倍,然后根据这两个角之间的关系,分情况进行解答,(3)可设未知数表示2倍角三角形的各个内角,然后列不等式组确定最小内角的取值范围. 答案详解:解:(1)∵∠A =55°,∠B =25°,∴∠C =180°﹣∠A ﹣∠B =100°,∴∠C =4∠B ,所以答案是:4(2)设最小的内角为x °,则3倍角为3x °①当最小的内角的度数是3倍内角的余角的度数的13时, 即:x =13(90°﹣3x ),解得:x =15°②3倍内角的度数是最小内角的余角的度数的13时, 即:3x =13(90°﹣x ),解得:x =9°,因此,△DEF 的最小内角是9°或15°.(3)设∠M 的度数为x ,则其它的两个角分别为2x ,(180°﹣3x ),由∠M <∠N <∠P <90°可得:2x <90°且180°﹣3x <90°且2x ≠180°﹣3x∴30°<x <45°且x ≠36°.答:△MNP 的最小内角的取值范围是30°<x <45°且x ≠36°.21.若△ABC 中刚好有∠B =2∠C ,则称此三角形为“可爱三角形”,并且∠A 称作“可爱角”.现有一个“可爱且等腰的三角形”,那么聪明的同学们知道这个三角形的“可爱角”应该是( )A .45°或36°B .72°或36°C .45°或72°D .45°或36°或72° 试题分析:分设三角形底角为α,顶角为2α或设三角形的底角为2α,顶角为α,根据三角形的内角和为180°,得出答案.答案详解:解:①设三角形底角为α,顶角为2α,则α+α+2α=180°,解得:α=45°,②设三角形的底角为2α,顶角为α,则2α+2α+α=180°,解得:α=36°,∴2α=72°,∴三角形的“可爱角”应该是45°或72°,所以选:C.22.若三角形满足一个角α是另一个角β的3倍,则称这个三角形为“智慧三角形”,其中α称为“智慧角”.在有一个角为60°的“智慧三角形”中,“智慧角”是60或90度.试题分析:根据“智慧三角形”及“智慧角”的意义,列方程求解即可.答案详解:解:在有一个角为60°的三角形中,①当另两个角分别是100°、20°时,“智慧角”是60°;②α+β=120°且α=3β,∴α=90°.,即“智慧角”是90°.所以答案是:60或90.。
(完整版)解三角形高考大题-带答案

解三角形高考大题,带答案1. (宁夏17)(本小题满分12分)如图,ACD △是等边三角形,ABC △是等腰直角三角形,90ACB =∠,BD 交AC 于E ,2AB =.(Ⅰ)求cos CAE ∠的值; (Ⅱ)求AE .解:(Ⅰ)因为9060150BCD =+=∠,CB AC CD ==,所以15CBE =∠.所以6cos cos(4530)4CBE =-=∠. ···················································· 6分 (Ⅱ)在ABE △中,2AB =, 由正弦定理2sin(4515)sin(9015)AE =-+.故2sin 30cos15AE=124⨯== 12分2. (江苏17)(14分) 某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A 、B 及CD 的中点P 处,已知AB=20km ,BC=10km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A 、B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO 、BO 、OP ,设排污管道的总长为ykm 。
(1)按下列要求写出函数关系式:①设∠BAO=θ(rad ),将y 表示成θ的函数关系式; ②设OP=x (km ),将y 表示成x 的函数关系式;(2)请你选用(1)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短。
高中数学解三角形精选题目(附答案)
高中数学解三角形精选题目(附答案)一、解三角解三角形的常见类型及方法(1)已知三边:先由余弦定理求出两个角,再由A+B+C=π,求第三个角.(2)已知两边及其中一边的对角:先用正弦定理求出另一边的对角,再由A +B+C=π,求第三个角,最后利用正弦定理或余弦定理求第三边.(3)已知两边及夹角:先用余弦定理求出第三边,然后再利用正弦定理或余弦定理求另两角.(4)已知两角及一边:先利用内角和求出第三个角,再利用正弦定理求另两边.1.设锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有a=2b sin A.(1)求B的大小;(2)若a=33,c=5,求b.1.解:(1)由a=2b sin A,根据正弦定理得sin A=2sin B sin A,所以sin B=1 2,由于△ABC是锐角三角形,所以B=π6.(2)根据余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B=27+25-45=7,所以b=7.注:利用正、余弦定理来研究三角形问题时,一般要综合应用三角形的性质及三角函数关系式,正弦定理可以用来将边的比和对应角正弦值的比互化,而余弦定理多用来将余弦值转化为边的关系.2.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2-b2=3bc,sin C=23sin B,则A=()A.30°B.60°C.120°D.150°解析:选A 由正弦定理可知c =23b ,则cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =32,所以A =30°,故选A.3.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 .3B.932C.332 D .33解析:选C ∵c 2=(a -b )2+6,∴c 2=a 2+b 2-2ab +6.①∵C =π3,∴c 2=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab .②由①②得-ab +6=0,即ab =6. ∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知A =π6,a =1,b =3,则B =________.解析:依题意得,由正弦定理知:1sin π6=3sin B ,sin B =32,又0<B <π,b >a ,可得B =π3或2π3.答案:π3或2π35.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.解:(1)证明:∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B .∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ),∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac≥2ac -ac 2ac =12, 当且仅当a =c 时等号成立.∴cos B 的最小值为12.二、三角形的形状判定三角形中的常用结论(1)A +B =π-C ,A +B 2=π2-C 2. (2)在三角形中大边对大角,反之亦然.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别表示三个内角A ,B ,C 的对边,如果(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断该三角形的形状.[解] ∵(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),∴a 2[sin(A -B )-sin(A +B )]=b 2[-sin(A +B )-sin(A -B )],∴2a 2cos A sin B =2b 2sin A cos B .法一:(化边为角)由正弦定理得2sin 2A cos A sin B =2sin 2B sin A cos B , 即sin 2A ·sin A sin B =sin 2B ·sin A sin B .∵0<A <π,0<B <π,∴sin 2A =sin 2B ,∴2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2.∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形.法二:(化角为边)2a 2cos A sin B =2b 2cos B sin A ,由正弦、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),即(a 2-b 2)(c 2-a 2-b 2)=0.∴a =b 或c 2=a 2+b 2,∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.注:根据所给条件判断三角形的形状的途径(1)化边为角.(2)化角为边,转化的手段主要有:①通过正弦定理实现边角转化;②通过余弦定理实现边角转化;③通过三角变换找出角之间的关系;④通过对三角函数值符号的判断以及正、余弦函数的有界性来确定三角形的形状.7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是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 .等腰或直角三角形解析:选D ∵c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),∴由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A ,∴sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A ,∴cos A (sin B -sin A )=0,∴cos A =0或sin B =sin A ,∴A =π2或B =A 或B =π-A (舍去).故△ABC 为直角三角形或等腰三角形.8.在△ABC 中,已知3b =23a sin B ,且A ,B ,C 成等差数列,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形解析:选C ∵A ,B ,C 成等差数列,∴A +C =2B ,即3B =π,解得B =π3.∵3b =23a sin B ,∴根据正弦定理得3sin B =23sin A sin B .∵sin B ≠0,∴3=23sin A ,即sin A =32,即A =π3或2π3,当A =2π3时,A +B =π不满足条件.∴A =π3,C =π3.故A =B =C ,即△ABC 的形状为等边三角形.9.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 .(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.解:(1)由已知,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,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴bc =-2bc cos A ,cos A =-12. 又0<A <π,∴A =2π3.(2)由(1)知sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C ,∴sin 2A =(sin B +sin C )2-sin B sin C .又sin B +sin C =1,且sin A =32,∴sin B sin C =14,因此sin B =sin C =12.又B ,C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故B =C . 所以△ABC 是等腰的钝角三角形.三、实际应用(1)仰角与俯角是相对水平线而言的,而方位角是相对于正北方向而言的.(2)利用方位角或方向角和目标与观测点的距离即可唯一确定一点的位置.10.如图,渔船甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sin α的值.[解] (1)依题意,∠BAC =120°,AB =12海里,AC =10×2=20(海里),∠BCA =α.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ×AC ×cos ∠BAC =122+202-2×12×20×cos 120°=784.解得BC =28海里.∴渔船甲的速度为BC 2=14(海里/小时).(2)在△ABC 中,AB =12海里,∠BAC =120°,BC =28海里,∠BCA =α,由正弦定理,得AB sin α=BC sin 120°.即sin α=AB sin 120°BC=12×3228=3314.故sin α的值为33 14.注:应用解三角形知识解决实际问题的步骤(1)读题.分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、方位角等;(2)图解.根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;(3)建模.将所求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解;(4)验证.检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.11.要测量底部不能到达的电视塔AB的高度,如图,在C点测得塔顶A的仰角是45°,在D点测得塔顶A的仰角是30°,并测得水平面上的∠BCD=120°,CD=40 m,则电视塔的高度为()A.10 2 m B.20 mC.20 3 m D.40 m解析:选D设电视塔的高度为x m,则BC=x,BD=3x.在△BCD中,根据余弦定理得3x2=x2+402-2×40x×cos 120°,即x2-20x-800=0,解得x =40或x=-20(舍去).故电视塔的高度为40 m.12.北京国庆阅兵式上举行升旗仪式,如图,在坡度为15°的观礼台上,某一列座位与旗杆在同一个垂直于地面的平面上,在该列的第一排和最后一排测得旗杆顶端的仰角分别为60°和30°,且第一排和最后一排的距离为10 6 m,则旗杆的高度为________m.解析:设旗杆高为h m,最后一排为点A,第一排为点B,旗杆顶端为点C,则BC=hsin 60°=233h.在△ABC中,AB=106,∠CAB=45°,∠ABC=105°,所以∠ACB=30°,由正弦定理,得106sin 30°=233hsin 45°,故h=30(m).答案:3013.某高速公路旁边B处有一栋楼房,某人在距地面100米的32楼阳台A处,用望远镜观测路上的车辆,上午11时测得一客车位于楼房北偏东15°方向上,且俯角为30°的C处,10秒后测得该客车位于楼房北偏西75°方向上,且俯角为45°的D处.(假设客车匀速行驶)(1)如果此高速路段限速80千米/小时,试问该客车是否超速?(2)又经过一段时间后,客车到达楼房的正西方向E处,问此时客车距离楼房多远?解:(1)在Rt△ABC中,∠BAC=60°,AB=100米,则BC=1003米.在Rt△ABD中,∠BAD=45°,AB=100米,则BD=100米.在△BCD中,∠DBC=75°+15°=90°,则DC=BD2+BC2=200米,所以客车的速度v=CD10=20米/秒=72千米/小时,所以该客车没有超速.(2)在Rt△BCD中,∠BCD=30°,又因为∠DBE=15°,所以∠CBE=105°,所以∠CEB=45°.在△BCE中,由正弦定理可知EBsin 30°=BCsin 45°,所以EB=BC sin 30°sin 45°=506米,即此时客车距楼房506米.巩固练习:1.在△ABC中,若a=7,b=3,c=8,则其面积等于()A.12 B.21 2C.28D.63解析:选D由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=32+82-722×3×8=12,所以sin A=32,则S△ABC=12bc sin A=12×3×8×32=6 3.2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若3a=2b,则2sin2B-sin2Asin2A的值为()A.19 B.13C.1 D.7 2解析:选D由正弦定理可得2sin2B-sin2Asin2A=2b2-a2a2=2·⎝ ⎛⎭⎪⎫32a2-a2a2=72.3.在△ABC中,已知AB=2,BC=5,△ABC的面积为4,若∠ABC=θ,则cos θ等于()A.35B.-35C.±35D.±45解析:选C∵S△ABC =12AB·BC sin∠ABC=12×2×5×sin θ=4.∴sin θ=45.又θ∈(0,π),∴cos θ=±1-sin2θ=±3 5.4.某人从出发点A向正东走x m后到B,向左转150°再向前走3 m到C,测得△ABC的面积为334m2,则此人这时离开出发点的距离为()A.3 m B. 2 mC.2 3 m D. 3 m解析:选D在△ABC中,S=12AB×BC sin B,∴334=12×x×3×sin 30°,∴x= 3.由余弦定理,得AC=AB2+BC2-2AB×BC×cos B=3+9-9=3(m).5.在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积S△ABC=32,则边BC的边长为()A.3B.3C.7D.7解析:选A∵S△ABC =12AB·AC sin A=32,∴AC=1,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos A=4+1-2×2×1×cos 60°=3,即BC= 3.6.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.不确定解析:选B∵b cos C+c cos B=b·b2+a2-c22ab+c·c2+a2-b22ac=b2+a2-c2+c2+a2-b22a=2a22a=a=a sin A,∴sin A=1.∵A∈(0,π),∴A=π2,即△ABC是直角三角形.7.在△ABC中,B=60°,b2=ac,则△ABC的形状为____________.解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,即ac=a2+c2-ac,∴(a-c)2=0,∴a=c.又∵B=60°,∴△ABC为等边三角形.答案:等边三角形8.在△ABC中,a=b+2,b=c+2,又知最大角的正弦等于32,则三边长为________.解析:由题意知a边最大,sin A=32,∴A=120°,∴a2=b2+c2-2bc cos A.∴a2=(a-2)2+(a-4)2+(a-2)(a-4).∴a2-9a+14=0,解得a=2(舍去)或a=7.∴b=a-2=5,c=b-2=3.答案:a=7,b=5,c=39.已知三角形ABC的三边为a,b,c和面积S=a2-(b-c)2,则cos A=________.解析:由已知得S=a2-(b-c)2=a2-b2-c2+2bc=-2bc cos A+2bc.又S=12bc sin A,∴12bc sin A=2bc-2bc cos A.∴4-4cos A=sin A,平方得17cos2A-32cos A+15=0.∴(17cos A-15)(cos A-1)=0.∴cos A=1(舍去)或cos A=15 17.答案:15 1710.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cos A=23,sin B=5cos C.(1)求tan C的值;(2)若a=2,求△ABC的面积.解:(1)因为0<A<π,cos A=2 3,所以sin A=1-cos2A=5 3,又5cos C=sin B=sin(A+C)=sin A cos C+cos A sin C=53cos C+23sin C,所以253cos C=23sin C,tan C= 5.(2)由tan C=5得sin C=56,cos C=16,于是sin B =5cos C =56. 由a =2及正弦定理a sin A =c sin C 得c =3,所以△ABC 的面积S △ABC =12ac sinB =12×2×3×56=52. 11.如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ;(2)求BD ,AC 的长.解:(1)在△ADC 中,因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437.所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B )=sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B=437×12-17×32=3314.(2)在△ABD 中,由正弦定理得BD =AB ·sin ∠BAD sin ∠ADB =8×3314437=3. 在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B=82+52-2×8×5×12=49. 所以AC =7.12.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b ),n =(sin B ,sin A ),p =(b -2,a -2).(1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)若m ⊥p ,c =2,C =π3,求△ABC 的面积.解:(1)证明:∵m∥n,∴a sin A=b sin B,∴a·a=b·b,即a2=b2,a=b,∴△ABC为等腰三角形.(2)由m⊥p,得m·p=0,∴a(b-2)+b(a-2)=0,∴a+b=ab.由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,得4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0,解得ab=4(ab=-1舍去),∴S△ABC =12ab sin C=12×4×sinπ3= 3.。
2024年高考数学复习大题全题型专练:专题07 解三角形(解析版)
专题7解三角形一、解答题1.(2022·全国·高考真题(理))记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A .(1)证明:2222a b c ;(2)若255,cos 31a A ,求ABC 的周长.【答案】(1)见解析(2)14【解析】【分析】(1)利用两角差的正弦公式化简,再根据正弦定理和余弦定理化角为边,从而即可得证;(2)根据(1)的结论结合余弦定理求出bc ,从而可求得b c ,即可得解.(1)证明:因为 sin sin sin sin C A B B C A ,所以sin sin cos sin sin cos sin sin cos sin sin cos C A B C B A B C A B A C ,所以2222222222222a c b b c a a b c ac bc ab ac bc ab,即22222222222a c b a b c b c a ,所以2222a b c ;(2)解:因为255,cos 31a A,由(1)得2250b c ,由余弦定理可得2222cos a b c bc A ,则50502531bc ,所以312bc,故 2222503181b c b c bc ,所以9b c ,所以ABC 的周长为14a b c .2.(2022·全国·高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos sin 21sin 1cos 2A B A B.(1)若23C ,求B ;(2)求222a b c 的最小值.【答案】(1)π6;(2)5.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cos sin 21sin 1cos 2A B A B 化成 cos sin A B B ,再结合π02B ,即可求出;(2)由(1)知,π2C B ,π22A B ,再利用正弦定理以及二倍角公式将222a b c 化成2224cos 5cos B B ,然后利用基本不等式即可解出.(1)因为2cos sin 22sin cos sin 1sin 1cos 22cos cos A B B B B A B B B ,即 1sin cos cos sin sin cos cos 2B A B A B A BC ,而π02B ,所以π6B ;(2)由(1)知,sin cos 0BC ,所以πππ,022C B ,而πsin cos sin 2B C C,所以π2C B ,即有π22A B .所以222222222sin sin cos 21cos sin cos a b A B B B c C B2222222cos 11cos 24cos 555cos cos B B B BB .当且仅当22cos 2B 时取等号,所以222a b c的最小值为5.3.(2022·浙江·高考真题)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知34,cos 5a C .(1)求sin A 的值;(2)若11b ,求ABC 的面积.【答案】(2)22.【解析】【分析】(1)先由平方关系求出sin C ,再根据正弦定理即可解出;(2)根据余弦定理的推论222cos 2a b c C ab以及4a 可解出a ,即可由三角形面积公式in 12s S ab C 求出面积.(1)由于3cos 5C ,0πC ,则4sin 5C.因为4a ,由正弦定理知4sin A C,则sin 45A C .(2)因为4a ,由余弦定理,得2222221612111355cos 22225a a a abc C ab a a ,即26550a a ,解得5a ,而4sin 5C ,11b ,所以ABC 的面积114sin 51122225S ab C .4.(2022·北京·高考真题)在ABC 中,sin 2C C.(1)求C ;(2)若6b ,且ABC 的面积为ABC 的周长.【答案】(1)6 (2)6+【解析】【分析】(1)利用二倍角的正弦公式化简可得cos C 的值,结合角C 的取值范围可求得角C 的值;(2)利用三角形的面积公式可求得a 的值,由余弦定理可求得c 的值,即可求得ABC 的周长.(1)解:因为 0,C ,则sin 0C2sin cos C C C ,可得cos 2C ,因此,6C .(2)解:由三角形的面积公式可得13sin 22ABC S ab C a,解得a .由余弦定理可得2222cos 48362612c a b ab C ,c所以,ABC 的周长为6a b c .5.(2022·全国·高考真题)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12313S S S B.(1)求ABC 的面积;(2)若sin sin A C,求b .【答案】(2)12【解析】【分析】(1)先表示出123,,S S S ,再由123S S S2222a c b ,结合余弦定理及平方关系求得ac ,再由面积公式求解即可;(2)由正弦定理得22sin sin sin b ac B A C,即可求解.(1)由题意得22221231,,2S a S S,则222123S S S a b c 即2222a c b ,由余弦定理得222cos 2a c b B ac ,整理得cos 1ac B ,则cos 0B ,又1sin 3B ,则22cos 3B ,1cos 4ac B ,则12sin 28ABC S ac B ;(2)由正弦定理得:sin sin sin b a c B A C,则229sin sin sin sin sin 423b a c ac B A C A C ,则3sin 2b B ,31sin 22b B .6.(2022·全国·高考真题(文))记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知 sin sin sin sin C A B B C A .(1)若2A B ,求C ;(2)证明:2222a b c 【答案】(1)5π8;(2)证明见解析.【解析】【分析】(1)根据题意可得, sin sin C C A ,再结合三角形内角和定理即可解出;(2)由题意利用两角差的正弦公式展开得 sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再根据正弦定理,余弦定理化简即可证出.(1)由2A B , sin sin sin sin C A B B C A 可得, sin sin sin sin C B B C A ,而π02B ,所以 sin 0,1B ,即有 sin sin 0C C A ,而0π,0πC C A ,显然C C A ,所以,πC C A ,而2A B ,πA B C ,所以5π8C.(2)由 sin sin sin sin C A B B C A 可得,sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A ,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C ,然后根据余弦定理可知,22222222222211112222a cb bc a b c a a b c ,化简得:2222a b c ,故原等式成立.7.(2022·上海·高考真题)如图,矩形ABCD 区域内,D 处有一棵古树,为保护古树,以D 为圆心,DA 为半径划定圆D 作为保护区域,已知30AB m ,15AD m ,点E 为AB 上的动点,点F 为CD 上的动点,满足EF 与圆D 相切.(1)若∠ADE 20 ,求EF 的长;(2)当点E 在AB 的什么位置时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大面积为多少?(长度精确到0.1m ,面积精确到0.01m²)【答案】(1)23.3m(2)当8.7AE 时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.14【解析】【分析】(1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ,15DH AD ,在直角HED △和直角FHD △中分别求出,EH HF ,从而得出答案.(2)先求出梯形AEFD 的面积的最小值,从而得出梯形FEBC 的面积的最大值.(1)设EF 与圆D 相切于对点H ,连接DH ,则DH EF ,15DH AD 则AE EH ,所以直角ADE 与直角HED △全等所以20ADE HDE在直角HED △中,tan 2015tan 20EH DH90250HDF ADE在直角FHD △中,tan 5015tan 50HF ADsin 20sin 5015tan 20tan 5015cos 20cos50EF EH HFsin 2050sin 20cos50cos 20sin 501515cos 20cos50cos 20cos50sin 70151523.3cos 20cos50cos50(2)设ADE ,902HDF ,则15tan AE ,15tan 902FH 115151515tan 15tan 90215tan 222tan 2EFD S EF DHV 11515tan 22ADE S AD AE V 所以梯形AEFD 的面积为215152251tan 30tan 2tan 2tan 222tan ADE DEF S S S22512253tan 4tan 42当且当13tan tan ,即tan 时取得等号,此时15tan 158.73AE即当tan 3 时,梯形AEFD 的面积取得最小值2则此时梯形FEBC 的面积有最大值1530255.142所以当8.7AE 时,梯形FEBC 的面积有最大值,最大值为255.148.(2022·全国·模拟预测)在 ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其面积为S ,且 sin sin sin 6b a b c A B C S .(1)求角B 的大小;(2)若1a b ,2c b ,求cos A ,cos C 的值.【答案】(1)3(2)17,1114【解析】【分析】(1)由三角形的面积公式结合正弦余弦定理化简即可得到答案;(2)由余弦定理计算即可.(1)由in 12s S ab C ,又 sin sin sin 3sin b a b c A B C ab C ,由0b ,则 sin sin sin 3sin a b c A B C a C .由正弦定理得 3a b c a b c ac ,所以222a c b ac .由余弦定理得2221cos 222a cb ac B ac ac ,因为0B ,所以3B .(2)因为222a c b ac ,1a b ,2c b ,所以 2221212b b b b b ,解得7b ,所以8a ,5c .所以2222227581cos 2707b c a A bc ,22222287511cos 211214a b c C ab .9.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A B C ,,的对边长分别为a b c ,,,ABC 的面积为S ,且24cos cos tan S a B ab A B.(1)求角B 的大小;(2)若322AB BC ,,点D 在边AC 上,______,求BD 的长.请在①AD DC ;②DBC DBA ;③BD AC 这三个条件中选择一个,补充在上面的横线上,并完成解答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)π3B (2)答案不唯一,具体见解析【解析】【分析】(1)根据面积公式可得2cos cos cos c B a B b A ,利用正弦定理以及和角关系可得1cos 2B ,进而可求.(2)根据余弦定理可求出AC ,然后在ABD △和在DBC △中分别用余弦定理即可求①.根据面积公式即可求解②③.(1)因为24cos cos tan S a B ab A B ,所以214sin 2cos cos sin cos ac B a B ab A B B,所以22cos cos cos ac B a B ab A ,即2cos cos cos c B a B b A .由正弦定理,得2sin cos sin cos sin cos C B A B B A ,所以 2sin cos sin sin C B A B C .因为 0,πC ,所以sin 0C ,所以1cos 2B.又 0,πB ,所以π3B.(2)若选①.法一:在ABC 中,由余弦定理,得2222233π132cos 222cos 2234AC AB BC AB BC B ,所以ACAD DC 在ABD △中,由余弦定理,得2222cos AB BD DA BD DA ADB ,即2134cos 16BD BD ADB .在DBC △中,由余弦定理,得2222cos BC BD DC BD DC CDB ,即2913cos 416BD CDB .又πADB CDB ,所以cos cos 0ADB CDB .所以29134248BD ,所以374BD .法二:因为AD DC ,所以D 为AC 的中点,所以 12BD BA BC ,所以222124BD BA BC BA BC 19337422cos6044216.所以BD BD 若选②.在ABC 中,ABC ABD CBD S S S ,即1π1π1πsin sin sin 232626BA BC BA BD BD BC ,即1311131222222222BD BD ,解得BD 若选③.在ABC 中,由余弦定理,得2222cos AC AB BC AB BC B2233π13222cos 2234 ,所以AC .因为1sin 2ABC S BA BC B △12ABC S BD AC △,BD 10.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,cos 2cos tan sin C A B C ,a b .(1)求角B ;(2)若3a ,7b ,D 为AC 边的中点,求BCD △的面积.【答案】(1)23B (2)1538【解析】【分析】(1)根据同角三角函数的关系,结合两角和差的正余弦公式化简即可(2)由余弦定理可得5c ,再根据BCD △的面积为ABC 面积的一半,结合三角形的面积公式求解即可(1)由cos 2cos tan sin C A B C,有tan sin cos 2cos B C C A ,两边同乘cos B 得sin sin cos cos 2cos cos B C B C A B ,故 cos 2cos cos B C A B ,即cos 2cos cos A A B .因为a b ,所以A 为锐角,cos 0A ,所以1cos 2B .又因为 0,B ,所以23B .(2)在ABC 中,由余弦定理2221cos 22a c b B ac ,即2949162c c ,故23400c c ,解得5c 或8c 舍).故11235sin 223BCD ABC S S △△11.(2022·福建·三明一中模拟预测)已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且22cos c b a C .(1)求角A ;(2)若M 为BC 的中点,AM ABC 面积的最大值.【答案】(1)π3A 【解析】【分析】(1)解法一:根据正弦定理边化角求解即可;解法二:利用余弦定理将cos C 用边表示再化简即可;(2)解法一:根据基底向量的方法得1()2AM AB AC ,两边平方化简后可得2212b c bc ,再结合基本不等式与面积公式求面积最大值即可;解法二:设BM MC m ,再分别在ABM ,ACM △和ABC 中用余弦定理,结合cos cos 0AMB AMC 可得2212b c bc ,再结合基本不等式与面积公式求面积最大值即可(1)解法一:因为22cos c b a C ,由正弦定理得:sin 2sin 2sin cos C B A C ,所以sin 2sin()2sin cos C A C A C 2sin cos 2cos sin 2sin cos 2cos sin A C A C A C A C ,因为sin 0C ,所以12cos 1,cos 2A A,为0πA ,所以π3A .解法二:因为22cos c b a C ,由余弦定理得:222222a b c c b a ab,整理得222bc b c a ,即222a b c bc ,又由余弦定理得2222cos a b c bc A所以12cos 1,cos 2A A,因为0πA ,所以π3A .(2)解法一:因为M 为BC 的中点,所以1()2AM AB AC ,所以222124AM AB AB AC AC ,即22132cos 43c b bc ,即2212b c bc ,而222b c bc ,所以122bc bc 即4bc ,当且仅当2b c 时等号成立所以ABC 的面积为113sin 4222ABC S bc A △即ABC 解法二:设BM MC m ,在ABM 中,由余弦定理得2232cos c m AMB ,①在ACM △中,由余弦定理得2232cos b m AMC ,②因为πAMB AMC ,所以cos cos 0AMB AMC 所以①+②式得22262b c m .③在ABC 中,由余弦定理得22242cos m b c bc A ,而π3A ,所以2224m b c bc ,④联立③④得:22222212b c b c bc ,即2212b c bc ,而222b c bc ,所以122bc bc ,即4bc ,当且仅当2b c 时等号成立.所以ABC 的面积为11sin 4222ABC S bc A △ABC 12.(2022·北京市第十二中学三模)ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知cos sin a B A .(1)求角B 的大小;(2)从以下4个条件中选择2个作为已知条件,使三角形存在且唯一确定,并求ABC 的面积.条件①:3a ;条件②:b ;条件③:2cos 3C ;条件④:2c .【答案】(1)6B(2)答案不唯一,见解析【解析】【分析】(1)由正弦定理化简可得出tan B 的值,结合角B 的取值范围可求得角B 的值;(2)选①②,利用余弦定理可判断ABC 不唯一;选①③或②③或③④,利用三角形的内角和定理可判断ABC 唯一,利用正弦定理结合三角形的面积可判断ABC 的面积;选①④,直接判断ABC 唯一,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积;选②④,利用余弦定理可判断ABC 唯一,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积.(1)解:由cos sin a B A 及正弦定理可得sin cos sin A B A B ,A ∵、 0,B ,则sin 0A ,cos 0 B B ,tanB 6B .(2)解:若选①②,由余弦定理可得2222cos b a c ac B ,即210c ,解得 c ,此时,ABC 不唯一;若选①③,已知3a ,6B,21cos 32C ,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,sin C, sin sin sin cos cos sin 66A C B C C由正弦定理sin sin b a B A 可得 92sin sin 11a B b A,所以, 9211sin 32211ABC S ab C △;若选①④,已知3a ,6B,2c ,此时ABC 唯一,1322sin ABC S ac B;若选②③,已知b 6B ,21cos 32C,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,sin C, sin sin sin cos cos sin 66A CBC C 由正弦定理sin sin b c B C 可得sin 410sin 3b C c B ,所以,120385sin 29ABC S bc A △;若选②④,已知b 6B,2c ,由余弦定理可得2222cos b a c ac B ,可得240a ,0a ∵,解得a ABC 唯一,1sin2ABC S ac B △若选③④,已知6B ,2c ,231cos 322C,且 0,C ,则25,36C ,所以,5,6B C,则ABC 唯一,5sin 3C, 152sin sin sin cos cos sin 666A CBC C ,由正弦定理sin sin b c B C 可得sin sin 5c B b C ,1sin 210ABC S bc A △.13.(2022·内蒙古·海拉尔第二中学模拟预测(文))在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为,,a b c ,且sin cos (cos )sin .232B BC C (1)当π3B,求sin sin C A 的值(2)求B 的最大值.【答案】(1)sin C +sin A =1(2)2π3【解析】【分析】(1)代入π3B ,解得313sin cos 223C C ,对sin sin C A 变形得到1sin sin sin cos 12C A C C ,求出答案;(2)对题干条件两边同乘以2cos2B ,变形得到sin sin sin C A B ,利用正弦定理得到a c ,利用余弦定理和基本不等式求出B 的最大值.(1)由题意得:ππsin coscos )sin 66C C ,1cos 2C C则π31sin sin sin sin sin cos sin cos 1322C A C C C C C C(2)sin cos cos )sin 22B B C C ,两边同乘以2cos 2B 得:22sin cos cos )2sin cos 222B B B C C ,即 sin 1cos cos )sin C B C B ,整理得:sin sin sin C A B ,由正弦定理得:3a cb ,由余弦定理得: 2222222cos 1226ac b ac a c b b B ac ac ac,因为 22143a c acb ,当且仅当ac 时等号成立,此时21cos 162b B ac ,由于 0,πB ,而cos y x 在 0,π上单调递减,故B 的最大值为2π314.(2022·广东·大埔县虎山中学模拟预测)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且222ab a b c .(1)求角C ;(2)若△ABC 的面积534S ,且c △ABC 的周长.【答案】(1)π3(2)6【解析】【分析】(1)利用余弦定理求得cos C 的值,进而求得角C 的值;(2)依据题给条件得到关于a b ,的方程组,求得+a b 的值,进而求得△ABC 的周长.(1)因为222ab a b c ,由余弦定理,得到2221cos 22a b c C ab ,又0πC ,所以π3C ;(2)因为△ABC 的面积4S ,且c π3C所以有221sin 212S ab C ab a b ,联立22526ab a b ,则6a b ,所以△ABC 的周长为6a b c 15.(2022·四川·宜宾市叙州区第一中学校模拟预测(理))已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,tan tan tan 0B C B C .(1)求角A 的大小;(2)若2B D D C ,2AD ,且AD 平分BAC ,求ABC 的面积.【答案】(1)60A (2)332【解析】【分析】(1)由两角和的正切公式化简后求解(2)由AD 是角平分线得到2c b ,再利用面积公式求解(1)tan tantan tan tan tan 0tan()1tan tan B C B C B C B C B C故tan A 60A ;(2)设BC 边的高为h ,所以11sin 22ABD S AB AD BAD BD h ,11sin 22ABC S AC AD DAC CD h 又AD 是角平分线,所以BAD DAC所以AB BD AC DC,即2c b ,又ABC ABD ACD S S S ,则111sin 602sin 302sin 30222bc c b ,解得b c ,133sin 6022ABC S bc △.16.(2022·全国·模拟预测)在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,3a ,2b ,sin A m .(1)若ABC 唯一确定,求m 的值;(2)设I 是ABC 的内切圆圆心,r 是ABC 内切圆半径,证明:当21c r 时,IC IA IB .【答案】(1)1(2)证明见解析【解析】【分析】(1)若01m ,根据sin A m ,b a ,可知A 可以为锐角,也可以为钝角,ABC 有两种情况,若1m ,则三角形为直角三角形,ABC 有唯一解.(2)由21c r 可推导出ABC 为直角三角形,故可计算出,,IC IA IB 的值,即得证.(1)设AB 边上的高为c h ,则sin 20c h b A m .当1m 时,由勾股定理,若A 为锐角,则c A 为钝角,则c ABC 存在两种情况,不能被唯一确定.当1m 时,ABC 为直角三角形,其中A 为直角顶点,c 可以唯一确定,即ABC 唯一确定,故m 的值为1.(2)当21c r 时,由余弦定理,22223cos 23a b c r r C ab ,故由同角三角函数的关系可得sin C所以ABC 的面积1sin 2S ab C另一方面, 132S a b c r r r3r r ,两边平方可得 213r r r r ,解得r ,21c r ABC 是以A 为直角顶点的直角三角形.因此有222112922IC,IC22211322IA 2IA ;22211322IB ,IB 所以有IC IA IB 成立.17.(2022·上海市光明中学模拟预测)已知在三角形ABC 中,2a b ,三角形的面积12S .(1)若4b ,求 tan A B ;(2)若3sin 5C ,求sin sin A B ,.【答案】(1)(2)25sin 5A ,sin B 或6205sin 205A ,sin B 【解析】【分析】(1)根据面积公式及4b ,得到3sin 4C ,分C 为锐角和C 为钝角时,求出cos C ,进而求出tan C ,求出 tan A B ;(2)由面积公式求出b a ,分C 为锐角和C 为钝角,由余弦定理和正弦定理求出答案.(1)∵2113sin 2sin 16sin 12sin 224S ab C b C C C 而sin tan()tan(π)tan cos CA B C C C分情况讨论,当C 为锐角时,cos 0cos C C∴tan()A B当C 为钝角时,cos 0cos C Ctan()A B (2)22113sin 2sin 12225S ab C b C b ,因为0b ,所以b a分情况讨论,当C 为锐角时,4cos 0cos 5C C由余弦定理,222cos 366c a b ab C c由正弦定理,10sin sin sin sin sin sin 5a b c A A B C A B ,sin 5B当C 为钝角时,4cos 0cos 5C C ,由余弦定理,222cos 164c a b ab C c由正弦定理,sin sin sin sin a b c A A B C,sin B 18.(2022·辽宁·渤海大学附属高级中学模拟预测)ABC 的内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c,已知cos sin B b C .(1)求C 的大小;(2)若ABC为锐角三角形且c 22a b 的取值范围.【答案】(1)3C(2)(5,6]【解析】【分析】(1)利用正弦定理边化角,再分析求解即可;(2)22224sin 4sin 3a b A A,再利用三角函数求值域即可.(1)cos sin B b C及正弦定理可得sin sin sin )B C B C A B Ccos sin B C B C ,所以sin sin cos B C B C ,因为B 、(0,)C ,则sin 0Bsin 0C C,则tan C 3C.(2)依题意,ABC为锐角三角形且c2sin sin sin a b c A B C ,所以2sin a A ,2sin 2sin()2sin 3b B A C A,所以222221cos 21cos 234sin 4sin 44322A A a b A A142cos 2222cos 222c 2cos 2222os 23A A A A A2c 42co os 242sin 246s 2cos 2sin 2A A A A A A,由于23A B ,所以022032A A,解得62A ,所以23A ,52666A ,所以푠� 2�∈12,1,所以2sin 2(1,2]6A ,所以2sin 24(5,6]6A.所以22a b 的取值范围是(5,6].19.(2022·辽宁实验中学模拟预测)在① sin sin sin sin A C a b c B C ,② 2222cos 2a b c a c B a,③ sin cos 6a B C B b这三个条件中选一个,补充在下面问题中,并解答.已知ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且__________.(1)求B(2)若b ABC 的平分线交AC 于点D ,且5BD,求ABC 的面积.【答案】(1)=3B【解析】【分析】(1)若选条件①,先用正弦定理将角转化为边的关系,再利用余弦定理即可;若选条件②,先用余弦定理将边转化为角的关系,再利用正弦定理即可;若选条件③,先用三角形的内角之和为 ,再利用正弦定理即可;(2)利用角平分线的性质得到ABC ABD BCD S S S △△△,结合余弦定理和三角形的面积公式即可(1)选择条件①:根据正弦定理,可得:a c abc b c 可得:222a c b ac 根据余弦定理,可得:2221cos 22a cb B ac 0,,=3B B 选择条件②:根据余弦定理,可得:2cos (2)cos =cos 2abC a c B b C a根据正弦定理,可得:(2sin sin )cos sin cos A C B B C整理可得:2sin cos sin()sin A B B C A可得:1cos 2B 0,,=3B B选择条件③:易知:A B C可得:sin cos()6a A B b根据正弦定理,可得:sin sin cos(sin 6A A B B可得:1sin cos()sin 62B B B B整理可得:tan B 0,,=3B B(2)根据题意,可得:ABC ABD BCDS S S △△△可得:1143143sin sin sin 23256256ac a 整理可得:54a c ac 根据余弦定理,可得:2222cosb ac ac ABC可得:2213=a c ac ,即2()313a c ac 可得:225()482080ac ac 解得:4ac 或5225ac (舍)故1=sin 23ABC S ac △20.(2022·全国·南京外国语学校模拟预测)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且5sin sin 35cos cos cos 2B C B C A .(1)求角A 的大小;(2)若a 2bc 的最大值.【答案】(1)3A (2)【解析】【分析】(1)利用两角和的余弦公式、二倍角的余弦公式可得出关于cos A 的方程,结合1cos 1A 可求得cos A 的值,再结合角A 的取值范围可求得角A 的值;(2)由正弦定理结合三角恒等变换化简得出 2b c B ,结合正弦型函数的有界性可求得2b c 的最大值.(1)解:由已知可得 cos 25cos cos sin sin cos 25cos A B C B C A B C 2cos 25cos 2cos 5cos 13A A A A ,即22cos 5cos 20A A ,0A ∵,则1cos 1A ,解得1cos 2A ,因此,3A .(2)解:由正弦定理可得2sin sin sin b c aBC A,所以, 24sin 2sin 4sin 2sin 4sin 2sin 3b c B C B B A B B 4sin sin 5sin B B B B B B,其中 为锐角,且tan,因为3A ,则203B ,23B ,所以,当2B 时,即当2B 时,2b c 取得最大值。
(完整版)解三角形练习题及答案
解三角形习题及答案一、选择题(每题5分,共40分)1、己知三角形三边之比为5∶7∶8,则最大角与最小角的和为( ). A .90° B .120° C .135° D .150°2、在△ABC 中,下列等式正确的是( ).A .a ∶b =∠A ∶∠B B .a ∶b =sin A ∶sin BC .a ∶b =sin B ∶sin AD .a sin A =b sin B3、若三角形的三个内角之比为1∶2∶3,则它们所对的边长之比为( ). A .1∶2∶3 B .1∶3∶2C .1∶4∶9D .1∶2∶34、在△ABC 中,a =5,b =15,∠A =30°,则c 等于( ).A .25B .5C .25或5D .10或55、已知△ABC 中,∠A =60°,a =6,b =4,那么满足条件的△ABC 的形状大小( ).A .有一种情形B .有两种情形C .不可求出D .有三种以上情形 6、在△ABC 中,若a 2+b 2-c 2<0,则△ABC 是( ). A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .形状不能确定 7、)( 37sin 83sin 37cos 7sin 的值为︒︒-︒︒A.23- B 。
21- C 。
21D 。
238、化简1tan151tan15+-等于 ( )AB.2C .3D .1二、填空题(每题5分,共20分)9、已知cos α-cos β=21,sin α-sin β=31,则cos (α-β)=_______.10、在△ABC 中,∠A =105°,∠B =45°,c =2,则b = .11、在△ABC 中,∠A =60°,a =3,则C B A cb a sin sin sin ++++= . 12、在△ABC 中,若sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4,则最大角的余弦值等于 .班别: 姓名: 序号: 得分:9、10、11、12、 三、解答题13、(12分)已知在△ABC 中,∠A =45°,a =2,c =6,解此三角形.14、(14分)已知21)tan(=-βα,71tan -=β,求)2tan(βα-的值15、(16分)已知x x x x f cos sin 32cos 2)(2-=,(1)求函数)(x f 的取最小值时x 的集合; (2)求函数单调增区间及周期。
专题10 解三角形问题(解析版)
专题10 解三角形问题【高考真题】1.(2022·全国甲理) 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 =________. 1.答案 3-1 解析 设CD =2BD =2m >0,则在△ABD 中,AB 2=BD 2+AD 2-2BD AD cos∠ADB =m 2+4+2m ,在△ACD中,AC 2=CD 2+AD 2-2CD AD cos ∠ADC =4m 2+4-4m ,所以AC 2AB 2=4m 2+4-4m m 2+4+2m =4(m 2+4+2m )-12(1+m )m 2+4+2m=4-12(m +1)+3m +1≥4-()44233211m m ≥=-+⋅+,当且仅当m +1=3m +1,即m =3-1时,等号成立,所以当ACAB取最小值时,m =3-1.故答案为3-1.【知识总结】 1.正弦定理及其变形a sin A =b sin B =c sin C=2R (2R 为△ABC 外接圆的直径). 变形:a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C . sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R .a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C . 2.余弦定理及其推论、变形a 2=b 2+c 2-2bc cos_A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos_B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos_C . 推论:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.变形:b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,a 2+c 2-b 2=2ac cos B ,a 2+b 2-c 2=2abcos C . 3.面积公式S △ABC =12bc sin A =12ac sin B =12ab sin C .【同类问题】题型一 三角形中基本量的计算1.(2021·全国乙)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 = .1.答案 22 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).2.(2017·全国Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b =6,c =3,则A =________.2.答案 (1)75° 解析 由正弦定理,得sin B =b sin Cc =6×323=22,结合b <c 得B =45°,则A =180° -B -C =75°.3.(2017·全国Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A (sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A .π12B .π6C .π4D .π33.答案 B 解析 由题意得sin(A +C )+sin A (sin C -cos C )=0,∴sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,则sin C (sin A +cos A )=2sin C sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=0,因为C ∈(0,π),所以sin C ≠0,所以sin ⎝⎛⎭⎫A +π4=0,又因为A ∈(0,π),所以A +π4=π,所以A =3π4.由正弦定理asin A =c sin C ,得2sin3π4=2sin C ,则sin C =12,又C ∈(0,π),得C =π6. 4.(2018·全国Ⅲ)△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 =( )A .π2B .π3C .π4D .π64.答案 C 解析 因为a 2+b 2-c 2=2ab cos C ,且S △ABC =a 2+b 2-c 24,所以S △ABC =2ab cos C4=12ab sin C , 所以tan C =1.又C ∈(0,π),故C =π4.5.(2020·全国Ⅲ)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B 等于( )A .19B .13C .12D .235.答案 A 解析 由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C =42+32-2×4×3×23=9,所以AB =3,所以cos B =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =9+9-162×3×3=19.6.(2020·全国Ⅰ)如图,在三棱锥P -ABC 的平面展开图中,AC =1,AB =AD =3,AB ⊥AC ,AB ⊥AD ,∠CAE =30°,则cos ∠FCB =________.6.答案 -14 解析 在△ABD 中,∵AB ⊥AD ,AB =AD =3,∴BD =6,∴FB =BD =6.在△ACE中,∵AE =AD =3,AC =1,∠CAE =30°,∴EC =32+12-2×3×1×cos 30°=1,∴CF =CE =1.又∵BC =AC 2+AB 2=12+32=2,∴在△FCB中,由余弦定理得cos ∠FCB =CF 2+BC 2-FB 22×CF ×BC =12+22-622×1×2=-14.7.(2016·全国Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a=1,则b =________. 7.答案2113 解析 因为A ,C 为△ABC 的内角,且cos A =45,cos C =513,所以sin A =35,sin C =1213,所以sin B =sin(π-A -C )=sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =35×513+45×1213=6365.又a =1,所以由正弦定理得b =a sin B sin A =6365×53=2113.8.(2016·全国Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a =5,c =2,cos A =23,则b =( )A .2B .3C .2D .3 8.答案 D 解析 由余弦定理,得5=b 2+22-2×b ×2×23,解得b =3⎝⎛⎭⎫b =-13舍去. 9.在平面四边形ABCD 中,BC ⊥CD ,∠B =3π4,AB =32,AD =210,若AC =35,则CD 为 .9.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ACsin 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 =5.10.(多选)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 =-66B .S △ABC =35 C .BE =2D .AD =5 10.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 sinB =12×2×6×53=25;C 项,由角平分线性质可知AE EC =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.题型二 三角形的面积11.(2014·福建)在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于________. 11.答案 23 解析 在△ABC 中,由正弦定理得23sin60°=4sin B,解得sin B =1,所以B =90°,所以S △ABC=12×AB ×23=12×42-232×23=23.12.(2019·全国Ⅱ)△ABC 的内角内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若b =6,a =2c ,B =π3,则△BDC的面积是________. 12.答案3解析 由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=,即212c =, 解得23, 3c c ==-(舍去),所以243a c ==,113sin 43236322ABC S ac B ==⨯=△13.(2018·全国Ⅰ)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知b sin C +c sin B =4a sin B sin C ,b 2+c 2-a 2=8,则△ABC 的面积为__________. 13.答案233解析 已知b sin C +c sin B =4a sin B sin C ⇒2sin B sin C =4sin A ·sin B sin C ,所以sin A =12,由b 2+c 2-a 2=8>0知A 为锐角,所以cos A =32,所以32=b 2+c 2-a 22bc =4bc ,所以bc =83=833,所以S △ABC =12bc sin A =12×833×12=233. 14.(2017·浙江)已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连接CD ,则△BDC的面积是________,cos ∠BDC =________. 14.答案152104解析 在△ABC 中,AB =AC =4,BC =2,由余弦定理得cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=42+22-422×4×2=14,则sin ∠ABC =sin ∠CBD =154,所以S △BDC =12BD ·BC sin ∠CBD =152.因为BD =BC =2,所以∠BDC =12∠ABC ,则cos ∠BDC =cos ∠ABC +12=104.15.(2013·全国Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( )A .23+2B .3+1C .23-2D .3-115.答案 B 解析 因为B =π6,C =π4,所以A =7π12.由正弦定理得b sin π6=csin π4,解得c =22.所以三角形的面积为12bc sin A =12×2×22sin 7π12.因为sin 7π12=sin ⎝⎛⎭⎫π3+π4=32×22+22×12=22⎝⎛⎭⎫32+12,所以12bc sin A =22×22⎝⎛⎭⎫32+12=3+1,故选B .16.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C ,并且a =2,则△ABC 的面积为________. 16.答案 52 解析 因为0<A <π,cos A =23,所以sin A =1-cos 2A =53.又由5cos C =sin B =sin(A+C )=sin A cos C +cos A sin C =53cos C +23sin C 知,cos C >0,并结合sin 2C +cos 2C =1,得sin C =56,cos C =16.于是sin B =5cos C =56.由a =2及正弦定理a sin A =c sin C ,得c =3.故△ABC 的面积S =12ac sin B =52.17.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且(2b -a )cos C =c cos A ,c =3,sin A +sin B =26sin A sin B ,则△ABC 的面积为( )A .338B .2C .32D .33417.答案 D 解析 因为(2b -a )cos C =c cos A ,由正弦定理得,(2sin B -sin A )cos C =sin C cos A ,化简得2sin B cos C =sin B ,又sin B ≠0,因为C ∈(0,π),所以cos C =12,所以C =π3.又由sin A+sin B =26sin A sin B ,可得(sin A +sin B )·sin C =32sin A sin B ,由正弦定理可得(a +b )c =32ab ,所以a +b =2ab .因为c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,所以2(ab )2-3ab -9=0,所以ab =3(负值舍去),所以S △ABC =12ab sin C =334.18.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =1,2b -3c =2a cos C ,sin C =32,则 △ABC 的面积为( ) A .32 B .34 C .32或34D .3或3218.答案 C 解析 因为2b -3c =2a cos C ,所以由正弦定理可得2sin B -3sin C =2sin A cos C ,所以2sin(A +C )-3sin C =2sin A cos C .所以2cos A sin C =3sin C ,又sin C ≠0,所以cos A =32,因为A ∈(0°,180°),所以A =30°,因为sin C =32,所以C =60°或120°.当C =60°时,A =30°,所以B =90°,又a =1,所以△ABC 的面积为12×1×2×32=32;当C =120°时,A =30°,所以B =30°,又a =1,所以△ABC 的面积为12×1×1×32=34,故选C .19.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin(B +A )+sin(B -A )=2sin2A ,且c =6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B .33C .3或1D .3或3319.答案 A 解析 ∵在△ABC 中,C =π3,∴B =2π3-A ,B -A =2π3-2A ,∵sin(B +A )+sin(B -A )=2sin2A ,∴sin C +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-2A =2sin 2A ,即sin C +32cos 2A +12sin 2A =2sin 2A ,整理得3sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6=sin C =32,∴sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6=12.又A ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴2A -π6=π6或5π6,解得A =π6或π2.当A =π6时,B =π2,tan C =c a =6a =3,解得a =2,∴S △ABC =12ac sin B =3;当A =π2时,B =π6,tan C =c b =6b =3,解得b =2,∴S △ABC =12bc =3.综上,△ABC的面积是3.20.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 .20.答案 93 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 sin 30°+12CD ·AC sin 30°=14(BC +CD )·AC =34AC 2=93. 题型三 三角形中的最值(范围)问题21.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且a >b >c ,a 2<b 2+c 2,则角A 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫π2,πB .⎝⎛⎭⎫π4,π2C .⎝⎛⎭⎫π3,π2D .⎝⎛⎭⎫0,π2 21.答案 C 解析 因为a 2<b 2+c 2,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc>0,所以A 为锐角.又因为a >b >c ,所以A 为最大角,所以角A 的取值范围是⎝⎛⎭⎫π3,π2.22.在△ABC 中,若AB =1,BC =2,则角C 的取值范围是( )A .⎝⎛⎦⎤0,π6B .⎝⎛⎭⎫0,π2C .⎝⎛⎭⎫π6,π2D .⎝⎛⎦⎤π6,π2 22.答案 A 解析 因为c =AB =1,a =BC =2,b =AC .根据两边之和大于第三边,两边之差小于第三边可知1<b <3,根据余弦定理cos C =12ab (a 2+b 2-c 2)=14b (4+b 2-1)=14b (3+b 2)=34b +b 4=14⎝ ⎛⎭⎪⎫3b -b 2+32≥32.所以0<C ≤π6.故选A . 23.在△ABC 中,内角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,A ≠π2,sin C +sin(B -A )=2sin2A ,则角A 的取值范围为( )A .⎝⎛⎦⎤0,π6B .⎝⎛⎦⎤0,π4C .⎣⎡⎦⎤π6,π4D .⎣⎡⎦⎤π6,π3 23.答案 B 解析 法一:在△ABC 中,C =π-(A +B ),所以sin(A +B )+sin(B -A )=2sin2A ,即2sin B cos A=22sin A cos A ,因为A ≠π2,所以cos A ≠0,所以sin B =2sin A ,由正弦定理得,b =2a ,所以A 为锐角,又sin B =2sin A ∈(0,1],所以sin A ∈⎝⎛⎦⎤0,22,所以A ∈⎝⎛⎦⎤0,π4. 法二:在△ABC 中,C =π-(A +B ),所以sin(A +B )+sin(B -A )=2sin2A ,即2sin B cos A =22sin A cos A ,因为A ≠π2,所以cos A ≠0,所以sin B =2sin A ,由正弦定理,得b =2a ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12b 2+c 22bc ≥2 12b 2·c22bc =22,当且仅当c =22b 时等号成立,所以A ∈⎝⎛⎦⎤0,π4. 24.(2014·江苏)若△ABC 的内角满足sin A +2sin B =2sin C ,则cos C 的最小值是________.24.答案6-24解析 由sin A +2sin B =2sin C ,结合正弦定理得a +2b =2c .由余弦定理得cos C=a 2+b 2-c 22ab=a 2+b 2-a +2b 242ab=34a 2+12b 2-2ab 22ab≥2 ⎝⎛⎭⎫34a 2⎝⎛⎭⎫12b 2-2ab 22ab=6-24,故6-24≤cos C <1,故cos C 的最小值为6-24. 25.在钝角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,B 为钝角,若a cos A =b sin A ,则sin A +sin C 的最大值为( )A .2B .98C .1D .7825.答案 B 解析 ∵a cos A =b sin A ,由正弦定理可得,sin A cos A =sin B sin A ,∵sin A ≠0,∴cos A =sinB ,又B 为钝角,∴B =A +π2,sin A +sin C =sin A +sin(A +B )=sin A +cos2A =sin A +1-2sin 2A =-2⎝⎛⎭⎫sin A -142+98,∴sin A +sin C 的最大值为98. 26.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a cos B -b cos A =12c ,当tan(A -B )取最大值时,角B 的值为________.26.答案 π6 解析 由a cos B -b cos A =12c 及正弦定理,得sin A cos B -sin B cos A =12sin C =12sin(A +B )=12(sin A cos B +cos A sin B ),整理得sin A cos B =3cos A sin B ,即tan A =3tan B ,易得tan A >0,tan B >0.所以tan(A -B )=tan A -tan B 1+tan A tan B =2tan B 1+3tan 2B =21tan B +3tan B ≤223=33,当且仅当1tan B =3tan B ,即tan B =33时,tan(A -B )取得最大值,所以B =π6. 27.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin A +b sin B =c sin C -2a sin B ,则sin2A tan 2B的最大值是__________.27.答案 3-22 解析 依题意得a 2+b 2-c 2=-2ab ,则2ab cos C =-2ab ,所以cos C =-22, 所以C =3π4,A =π4-B ,所以sin2A tan 2B =cos2B tan 2B =(1-tan 2B )tan 2B 1+tan 2B .令1+tan 2B =t ,其中t ∈(1,2),则有(1-tan 2B )tan 2B 1+tan 2B=(2-t )(t -1)t =-⎝⎛⎭⎫t +2t +3≤3-22,当且仅当t =2时取等号.故sin 2A tan 2B 的最大值是3-22.28.在△ABC 中,若sin C =2cos A cos B ,则cos 2A +cos 2B 的最大值为________. 28.答案2+12解析 解法1 因为sin C =2cos A cos B ,所以,sin(A +B )=2cos A cos B ,化简得tan A +tan B=2,cos 2A+cos 2B=cos 2A sin 2A +cos 2A +cos 2B sin 2B +cos 2B =1tan 2A +1+1tan 2B +1=tan 2A +tan 2B +2(tan A tan B )2+tan 2A +tan 2B +1=(tan A +tan B )2-2tan A tan B +2(tan A tan B )2+(tan A +tan B )2-2tan A tan B +1=6-2tan A tan B(tan A tan B )2-2tan A tan B +5.因为分母(tan A tan B )2-2tan A tan B +5>0,所以令6-2tan A tan B=t (t >0),则cos 2A +cos 2B =4t t 2-8t +32=4t +32t -8≤4232-8=2+12(当且仅当t =42时取等号).解法2 由解法1得tan A +tan B =2,令tan A =1+t ,tan B =1-t ,则cos 2A +cos 2B =1tan 2A +1+1tan 2B +1=1t 2+2+2t +1t 2+2-2t =2(t 2+2)(t 2+2)2-4t 2,令d =t 2+2≥2,则cos 2A+cos 2B =2dd 2-4d +8=2d +8d -4≤228-4=2+12,当且仅当d =22时等号成立. 解法3 因为sin C =2cos A cos B ,所以sin C =cos(A +B )+cos(A -B ),即cos(A -B )=sin C +cos C ,cos 2A +cos 2B =1+cos2A 2+1+cos2B2=1+cos(A +B )cos(A -B )=1-cos C (sin C +cos C )=12-12(sin2C +cos2C )=12-22sin(2C +π4)≤12+22=2+12,当且仅当2C +π4=3π2,即C =5π8时取等号.29.设△ABC 的三边a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C ,已知a 2+2b 2=c 2,则tan Ctan A =_____;tan B 的最大值为________. 29.答案 -3 33 解析 由正弦定理可得tan C tan A =sin C sin A ·cos A cos C =c a ·cos Acos C,再结合余弦定理可得tan C tan A =c a ·cos A cos C=c a ·b 2+c 2-a 22bc ·2ab a 2+b 2-c 2=b 2+c 2-a 2a 2+b 2-c 2.由a 2+2b 2=c 2,得tan C tan A =b 2+a 2+2b 2-a 2a 2+b 2-a 2-2b 2=-3.由已知条件及大边对大角可知0<A <π2<C <π,从而由A +B +C =π可知tan B =-tan(A +C )=-tan A +tan C 1-tan A tan C=-1+tan C tan A 1tan A -tan C =23-tan C+(-tan C ),因为π2<C <π,所以3-tan C +(-tan C)≥23-tan C×(-tan C)=23(当且仅当tan C=-3时取等号),从而tan B≤223=33,即tan B的最大值为33.30.在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=2b sin C,则tan A+tan B+tan C的最小值是()A.4B.33C.8D.63 30.答案C解析由a=2b sin C得sin A=2sin B sin C,∴sin(B+C)=sin B cos C+cos B sin C =2sin B sin C,即tan B+tan C=2tan B tan C.又三角形中的三角恒等式tan A+tan B+tan C=tan A tan B tan C,∴tan B tan C=tan Atan A-2,∴tan A tan B tan C=tan A·tan Atan A-2,令tan A-2=t,得tan A tan B tan C=(t+2)2t=t+4t+4≥8,当且仅当t=4t,即t=2,tan A=4 时,取等号.。
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专题解三角形大题(含答案)
靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
今天,你,做数学题了吗?
1.在△ABC中,已知bcosA+a=c,求B的大小和△ABC
的面积。
根据正弦定理和余弦定理,可以得到
sinBcosA+sinA=sinC和cosB=(c-a2-b2)/2ab。
代入已知条件,解得B=π/3,S△ABC=absinB=√3/4.
2.在△ABC中,已知(b-a)sinB+asinA=csinC,且c=2,
求角C的度数和△ABC面积的最大值。
同样利用正弦定理和
余弦定理,可以得到a2+b2-c2=ab和cosB=(c-a2-b2)/2ab。
解得C=π/3,S△ABC=absinC=√3.
3.在△ABC中,已知a+b+c=2,求sinC和如果△ABC是
钝角三角形,求其面积。
根据余弦定理,可以得到
cosC=(a2+b2-c2)/2ab。
代入已知条件,解得sinC=√3/2,若
△ABC是钝角三角形,面积为0.
4.在△ABC中,已知2cosC(acosB+bcosA)=c,求角C
和如果c=2,求△ABC面积的最大值。
根据余弦定理,可以
得到cosC=(a2+b2-c2)/2ab。
代入已知条件,解得C=π/3,
S△ABC=absinC=√3.当c=2时,代入面积公式,解得
S△ABC=√3.
5.在四边形ABCD中,已知∠D=2∠B,且AD=2,CD=6,cosB=1/3,求△ACD的面积和AB的长。
根据余弦定理,可以得到AC2=40-24cosB=32,再根据海龙公式和正弦定理,可以
解得S△ACD=8√3和AB=2√7.
6.在△ABC中,已知bsin(A+C)=asinC,且a=2c,求sinB和△ABC的周长。
代入正弦定理和已知条件,解得
sinB=1/2,周长为3c。
1.由$a^2+b^2-c^2=ab$,得到$ab+4=a^2+b^2$。
由不等式$a^2+b^2\geq 2ab$,得到$ab+4\geq 2ab$,因此$ab\leq 4$。
从而,当且仅当$a=b=2$时取等号。
所以$\triangle ABC$面积的
最大值为$3$。
2.在$\triangle ABC$中,根据正弦定理得$\frac{a}{\sin
A}=\frac{b}{\sin B}=\frac{c}{\sin C}=2R$,即$c=2R\sin C$。
因为$a^2=b^2+c^2-2bc\cos A$,所以$\cos A=\frac{b^2+c^2-
a^2}{2bc}$。
如果$\cos A\leq 0$,则$A\geq 90^\circ$,
$\triangle ABC$不存在。
所以$\cos A>0$,即$\frac{b^2+c^2-
a^2}{2bc}>0$,即$b^2+c^2>a^2$。
因为$a^2+b^2=c^2+4$,所
以$b^2+c^2>4$,即$b^2+c^2\geq 5$。
又因为$a^2+b^2\geq
2ab$,所以$c^2+4\geq 2ab$,即$ab\leq \frac{c^2+4}{2}\leq 5$。
因此,$a,b$的取值范围为$2\leq a,b\leq \sqrt{5}$。
当$b=2$时,$a^2=8-c^2$,由$a,b$的取值范围可知$a=\sqrt{5}$,此时$\cos C=\frac{a^2+b^2-c^2}{2ab}=\frac{5+4-c^2}{4\sqrt{5}}=\frac{9-
c^2}{4\sqrt{5}}$,因此$c=\sqrt{5}$。
$\triangle ABC$的面积为$\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\sqrt{5}\cdot 2\cdot \frac{9-
c^2}{4\sqrt{5}}=\frac{9-c^2}{4}=1$。
4.在$\triangle ABC$中,由余弦定理可得$4=c^2=a^2+b^2-
2ab\cos C\geq 2ab-ab=ab$,因此$ab\leq 4$,当且仅当
$a=b=2$时取等号。
因此,$\triangle ABC$面积的最大值为
$\frac{1}{2}ab\sin C\leq \frac{1}{2}\cdot 4\cdot 1=2$。
5.(1)因为$\cos B=\frac{a^2+c^2-b^2}{2ac}=\frac{1}{2}$,$0<B<\pi$,所以$\sin B=\sqrt{1-\cos^2 B}=\frac{\sqrt{3}}{2}$。
因此,$\sin D=\sin 2B=2\sin B\cos B=\sqrt{3}$。
$\triangle
ACD$的面积为$\frac{1}{2}AD\cdot CD\cdot \sin D=4$。
2)因为$\cos D=2\cos^2 B-1=-\frac{1}{2}$,所以$\sin^2
D=1-\cos^2 D=\frac{3}{4}$。
由余弦定理可得
$AC=\sqrt{AD^2+CD^2-2AD\cdot CD\cos D}=2\sqrt{5}$。
因为$BC=6$,所以$AB=\sqrt{AC^2+BC^2-2AC\cdot BC\cos
B}=\sqrt{28}=2\sqrt{7}$。
$\triangle ABC$的面积为
$\frac{1}{2}ab\sin C=\frac{1}{2}\cdot 2\sqrt{5}\cdot
2\sqrt{7}\cdot \frac{1}{2}\sqrt{3}=2\sqrt{35}$。
$\triangle
ABC$的周长为$a+b+c=2\sqrt{5}+2\sqrt{7}+6$。
6.(1)因为$bsin(A+C)=asinC$,可得$bsinB=asinC$,所
以$b^2=ac$。
因为$a=2c$,所以$\cos B=\frac{a^2+c^2-
b^2}{2ac}=\frac{3}{4}$,$\sin B=\sqrt{1-\cos^2
B}=\frac{\sqrt{7}}{4}$。
2)因为$\triangle ABC$的面积为$ac\sin
B=\frac{1}{2}b^2\sin B=2$,所以$c=\frac{4}{a}$,代入
$b^2=ac$可得$b=4$,代入$a=2c$可得$a=8$。
$\triangle ABC$的周长为$a+b+c=16+4\sqrt{7}$。