《2020版高考數(shù)學一輪復習 課后限時集訓23 正弦定理、余弦定理及其應用 理(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數(shù)學一輪復習 課后限時集訓23 正弦定理、余弦定理及其應用 理(含解析)新人教A版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時集訓(二十三) 正弦定理、余弦定理及其應用
(建議用時:60分鐘)
A組 基礎達標
一、選擇題
1.如圖所示,已知A,B兩點分別在河的兩岸,某測量者在點A所在的河岸邊另選定一點C,測得AC=50 m,∠ACB=45°,∠CAB=105°,則A,B兩點的距離為( )
A.50 m B.25 m
C.25 m D.50 m
D [因為∠ACB=45°,∠CAB=105°,所以B=30°.由正弦定理可知=,即=,解得AB=50 m.]
2.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,若sin A=2sin B,cos C=-,則=( )
A. B.
2、C. D.
B [在△ABC中,由sin A=2sin B及正弦定理,得a=2b,再由cos C=-及余弦定理,得=-,將b=a代入,得=-,化簡整理得2=,∴=,故選B.]
3.(2018·永州一模)在△ABC中,a,b,c分別為內(nèi)角A,B,C的對邊,若2sin B=sin A+sin C,cos B=,且S△ABC=6,則b=( )
A.2 B.3
C.4 D.5
C [在△ABC中,由正弦定理可得,2b=a+c,①
由余弦定理可得,
b2=a2+c2-2ac×=(a+c)2-ac,②
由cos B=,得sin B=,
故S△ABC=ac×=6,③
由①②
3、③得,b=4.故選C.]
4.(2018·珠海二模)設銳角△ABC的三內(nèi)角A,B,C所對邊的邊長分別為a,b,c,且a=1,B=2A,則b的取值范圍為( )
A.(,) B.(1,)
C.(,2) D.(0,2)
A [∵B=2A,∴sin B=sin 2A=2sin Acos A.
∵a=1,
∴b=2acos A=2cos A.
又△ABC為銳角三角形,
∴
∴<A<,
∴<cos A<.
即<b=2cos A<,故選A.]
5.(2018·秦皇島一模)△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,若acos B+acos C=b+c,則△ABC的形狀
4、為( )
A.等邊三角形 B.銳角三角形
C.鈍角三角形 D.直角三角形
D [∵acos B+acos C=b+c,
∴a·+a·=b+c,
∴+=b+c,
∴=b+c,
∴=b+c,
∴a2-b2-c2+2bc=2bc,
∴a2=b2+c2,
∴△ABC為直角三角形.]
二、填空題
6.(2019·南寧模擬)△ABC中,角A,B,C的對邊分別是a,b,c,若sin B=2sin C,且a=,A=,則c=________.
[由sin B=2sin C及正弦定理可得b=2c,在△ABC中,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,則14=4c2+c
5、2-4c2×=7c2,解得c=.]
7.(2018·陜西二模)在△ABC中,內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,已知=1-,且b=5,·=5,則△ABC的面積是________.
[由=1-及正弦定理,得=1-,即b2+c2-a2=bc,所以cos A==,所以A=.因為·=bccos A=c=5,所以c=2,所以S△ABC=bcsin A=×5×2×=.]
8.在△ABC中,點D在邊AB上,CD⊥BC,AC=5,CD=5,BD=2AD,則AD的長為________.
5 [在△ABC中,BD=2AD,設AD=x(x>0),則BD=2x.在△BCD中,因為CD⊥BC,CD=5,BD
6、=2x,所以cos∠CDB==.在△ACD中,AD=x,CD=5,AC=5,則cos∠ADC==.因為∠CDB+∠ADC=π,所以cos∠ADC=-cos∠CDB,即=-,解得x=5,所以AD的長為5.]
三、解答題
9.(2019·武昌模擬)在△ABC中,a,b,c分別是角A,B,C的對邊,且2bcos C=2a+c.
(1)求B;
(2)若b=2,a+c=,求△ABC的面積.
[解] (1)由正弦定理,知2sin Bcos C=2sin A+sin C,
由A+B+C=π,得2sin Bcos C=2sin(B+C)+sin C,
化簡,得2sin Bcos C=2(sin
7、Bcos C+cos Bsin C)+sin C,
即2cos Bsin C+sin C=0.
因為sin C≠0,所以cos B=-.
因為0<B<π,所以B=.
(2)由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,可知b2=(a+c)2-2ac-2accos B,
因為b=2,a+c=,所以22=()2-2ac-2accos ,得ac=1.
所以S△ABC=acsin B=×1×=.
10.如圖,在平面四邊形ABCD中,AB=2,AC=2,∠ADC=∠CAB=90°,設∠ACD=θ.
(1)若θ=60°,求BD的長度;
(2)若∠ADB=30°,求tan θ.
[解]
8、(1)∵在Rt△ADC中,AC=2,∠ACD=θ=60°,
∴AD=ACsin 60°=.
又在△ABD中,AB=2,∠BAD=120°,
∴BD2=AD2+AB2-2AD·ABcos∠BAD
=()2+(2)2-2××2cos 120°=21,
∴BD=.
(2)∵在Rt△ADC中,∠ACD=θ,AC=2,
∴AD=ACsin θ=2sin θ.
又在△ABD中,∠ADB=30°,∠CAB=90°,
∴∠CAD+∠ABD=180°-∠ADB-∠CAB=60°,
∴∠ABD=60°-∠CAD=60°-(90°-θ)=θ-30°.
∴在△ABD中,由正弦定理得=,
即==
9、4,
∴=2,
∴2sin θ=cos θ,
∴tan θ=.
B組 能力提升
1.(2019·鄭州模擬)某人在C點測得某塔在南偏西80°,塔頂仰角為45°,此人沿南偏東40°方向前進10米到D,測得塔頂A的仰角為30°,則塔高為(測仰角的儀器距地面的距離忽略不計)( )
A.15米 B.5米
C.10米 D.12米
C [如圖,設塔高為h,在Rt△AOC中,∠ACO=45°,
則OC=OA=h.
在Rt△AOD中,∠ADO=30°,
則OD=h.
在△OCD中,∠OCD=120°,CD=10,
由余弦定理,得
OD2=OC2+CD2-2OC·CD·cos
10、∠OCD,
即(h)2=h2+102-2h×10×cos 120°,
∴h2-5h-50=0,
解得h=10或h=-5(舍去).]
2.(2019·衡水模擬)在不等邊三角形ABC中,角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,其中a為最大邊,如果sin2(B+C)<sin2B+sin2C,則角A的取值范圍為( )
A. B.
C. D.
D [由題意得sin2A<sin2B+sin2C,再由正弦定理得a2<b2+c2,即b2+c2-a2>0,則cos A=>0.∵0<A<π,∴0<A<.又a為最大邊,∴A>.因此得角A的取值范圍是.]
3.《數(shù)學九章》三斜求積術:“以小斜冪
11、,并大斜冪,減中斜冪,余半之,自乘于上;以小斜冪乘大斜冪,減上,余四約之,為實,一為從隅,開平方得積”.秦九韶把三角形的三條邊分別稱為小斜、中斜和大斜,“術”即方法.以S,a,b,c分別表示三角形的面積、大斜、中斜、小斜,ha,hb,hc分別為對應的大斜、中斜、小斜上的高,則S==aha=bhb=chc.
若在△ABC中,ha=,hb=2,hc=3,根據(jù)上述公式,可以推出該三角形外接圓的半徑為________.
[由aha=bhb=chc,得a=2b=3c,則a∶b∶c=2∶3∶2,令a=2k,b=3k,c=2k(k>0),代入S==aha,得=6k,解得k=.又由余弦定理,得cos A
12、===,則sin A=,所以三角形ABC外接圓的直徑2R===×=,即R=.]
4.(2019·太原一模)已知△ABC的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,=+.
(1)求sin(A+B)+sin Acos A+cos(A-B)的最大值;
(2)若b=,當△ABC的面積最大時,求△ABC的周長.
[解] (1)由=+,得=,所以a=bcos C+csin B,即sin A=sin Bcos C+sin Csin B,
又sin A=sin(B+C)=sin Bcos C+sin Ccos B,所以cos B=sin B,因為B∈(0,π),所以B=,
則sin(A+B)+sin Acos A+cos(A-B)=(sin A+cos A)+sin Acos A,令t=sin A+cos A,因為sin A+cos A=sin,0<A<π,所以0<t≤,
sin(A+B)+sin Acos A+cos(A-B)=t2+t-=(t+)2-,
所以當t=,即A=時,上式取得最大值,為.
(2)結合(1)得S=acsin B=ac,b2=a2+c2-2accos B,即2=a2+c2-ac≥(2-)ac,ac≤2+,當且僅當a=c=時等號成立,所以Smax=,此時a=c=,所以周長L=a+b+c=2+.
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