(优选)2019年高中数学第一章解三角形章末检测新人教A版必修5

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2018_2019学年高中数学第一章解三角形学业质量标准检测新人教A版必修5(含答案)

2018_2019学年高中数学第一章解三角形学业质量标准检测新人教A版必修5(含答案)

第一章 解三角形学业质量标准检测一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC 中,a =80,b =100,A =45°,则此三角形解的情况是( B ) A .一解 B .两解 C .一解或两解 D .无解[解析] ∵b sin A =100×22=502<80, ∴b sin A <a <b ,∴此三角形有两解.2.已知a 、b 、c 分别是△ABC 三个内角A 、B 、C 的对边,b =7,c =3,B =π6,那么a 等于( C )A .1B .2C .4D .1或4[解析] 在△ABC 中,b =7,c =3,cos B =32,由余弦定理有b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即7=a 2+3-3a ,解得a =4或a =-1(舍去). 故a 的值为4.3.(2018-2019学年度深圳耀华实验中学高二月考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a sin A +b sin B =c sin C ,则△ABC 的形状是( B )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] 由a sin A +b sin B =c sin C 及正弦定理,得a 2+b 2=c 2,∴△ABC 是直角三角形.4.三角形两边之差为2,夹角的余弦值为35,面积为14,那么这个三角形的此两边长分别是( D )A .3和5B .4和6C .6和8D .5和7[解析] 设夹角为A ,∵cos A =35,∴sin A =45,S =12bc sin A =14,∴bc =35,又b -c =2,∴b =7,c =5.5.已知关于x 的方程x 2-x cos A ·cos B +2sin 2C2=0的两根之和等于两根之积的一半,则△ABC一定是( C )A .直角三角形B .钝角三角形C .等腰三角形D .等边三角形[解析] 由题意知:cos A ·cos B =sin 2C2,∴cos A ·cos B =1-cos C 2=12-12cos[180°-(A +B )]=12+12cos(A +B ),∴12(cos A ·cos B +sin A ·sin B )=12,∴cos(A -B )=1, ∴A -B =0,∴A =B ,∴△ABC 为等腰三角形,故选C .6.若把直角三角形的三边都增加同样的长度,则这个新的三角形的形状为( A ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形D .由增加的长度决定[解析] 设增加同样的长度为x ,原三边长为a 、b 、c ,且c 2=a 2+b 2,c 为最大边, 新三角形的三边长为a +x ,b +x ,c +x , ∴c +x 为最大边,其对角为最大角.而(a +x )2+(b +x )2-(c +x )2=x 2+2(a +b -c )x >0, ∴设最大角为θ,则 cos θ=a +x2+b +x 2-c +x2a +xb +x>0,∴θ为锐角,故选A .7.(2018~2019学年度宁夏育才中学高二月考)在△ABC 中,A =60°,b =1,其面积为3,则a +b +csin A +sin B +sin C等于( B )A . 3B .2393C .2633D .292[解析] 由题意,知3=12bc sin A =12c ·sin60°,∴c =4.由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =1+16-2×1×4×12=13,∴a =13.∴a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A =1332=2393.8.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,且满足ab =4,则该三角形的面积为(D )A .1B .2C . 2D . 3[解析] 由sin 2A +sin 2B -sin A sin B =sin 2C ,得a 2+b 2-ab =c 2,cos C =a 2+b 2-c 22ab =12.∵C ∈(0°,180°),∴C =60°. ∴sin C =32,∴S △ABC =12ab sin C =3. 9.△ABC 中,已知下列条件:①b =3,c =4,B =30°;②a =5,b =8,A =30°;③c =6,b =33,B =60°;④c =9,b =12,C =60°.其中满足上述条件的三角形有两解的是( A )A .①②B .①④C .①②③D .③④[解析] ①c sin B <b <c ,故有两解;②b sin A <a <b ,故有两解;③b =c sin B ,有一解; ④c <b sin C ,无解.所以有两解的有①②,故选A .10.若G 是△ABC 的重心,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且aGA →+bGB →+33cGC →=0,则角A =( D )A .90°B .60°C .45°D .30°[解析] 由重心性质可知GA →+GB →+GC →=0,故GA →=-GB →-GC →,代入aGA →+bGB →+33cGC →=0中,即(b -a )GB →+(33c -a )GC →=0,因为GB →,GC →不共线,则⎩⎪⎨⎪⎧b -a =033c -a =0,即⎩⎨⎧b =ac =3a,故cos A =b 2+c 2-a 22bc =32,因为0<A <180°,所以A =30°,故选D .11.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 所对边的边长,若cos A +sin A -2cos B +sin B=0,则a +bc的值是( B ) A .1 B . 2 C . 3D .2[解析] 将cos A +sin A -2cos B +sin B =0,整理得(cos A +sin A )(cos B +sin B )=2,即cos A cos B+sin B cos A +sin A cos B +sin A sin B =cos(A -B )+sin(A +B )=2,∴cos(A -B )=1,sin(A +B )=1, ∴A -B =0,A +B =π2,即A =B =π4,C =π2.利用a sin A =b sin B =csin C =2R ,得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,则a +bc =2R sin A +2R sin B 2R sin C =sin A +sin B sin C =22+221= 2.(R 为△ABC 的外接圆半径) 12.如图,一货轮航行到M 处,测得灯塔S 在货轮的北偏东15°,与灯塔S 相距20 n mile ,随后货轮按北偏西30°的方向航行30 min后,又测得灯塔在货轮的东北方向,则货轮的速度为( B )A .20(2+6)n mile/hB .20(6-2)n mile/hC .20(3+6)n mile/hD .20(6-3)n mile/h[解析] 由题意可知∠SMN =15°+30°=45°,MS =20,∠MNS =45°+(90°-30°)=105°,设货轮每小时航行x n mile ,则MN =12x ,∴∠MSN =180°-105°-45°=30°, 由正弦定理,得12x sin30°=20sin105°,∵sin105°=sin(60°+45°) =sin60°cos45°+cos60°sin45°=6+24, ∴x =20(6-2),故选B .二、填空题(本大题共4个小题,每个小题5分,共20分.将正确答案填在题中横线上) 13.在△ABC 中,已知b =1,sin C =35,b cos C +c cos B =2,则AC →·BC →=__85或-85__.[解析] 由余弦定理的推论,得cos C =a 2+b 2-c 22ab ,cos B =a 2+c 2-b 22ac.∵b cos C +c cos B =2,∴a 2+b 2-c 22a +a 2+c 2-b 22a=2,∴a =2,即|BC →|=2. ∵sin C =35,0°<C <180°,∴cos C =45,或cos C =-45.又∵b =1,即|AC →|=1, ∴AC →·BC →=85,或AC →·BC →=-85.14.(2018·浙江,13)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =7,b =2,A =60°,则sin B =__217__,c =__3__. [解析] 由正弦定理,得a sin A =bsin B ,∴7sin60°=2sin B ,得sin B =217,由余弦定理,得cos A=b 2+c 2-a 22bc =4+c 2-74c =12,解得c =3.15.(2016·全国卷Ⅱ理,13)△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 =__2113. [解析] 解法一:因为cos A =45,cos C =513,所以sin A =35,sin C =1213,从而sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =35×513+45×1213=6365.由正弦定理asin A =b sin B ,得b =a sin B sin A =2113. 解法二:因为cos A =45,cos C =513,所以sin A =35,sin C =1213,从而cos B =-cos(A +C )=-cos A cos C +sin A sin C =-45×513+35×1213=1665.由正弦定理a sin A =c sin C ,得c =a sin C sin A =2013.由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b =2113.解法三:因为cos A =45,cos C =513,所以sin A =35,sin C =1213,由正弦定理asin A =c sin C ,得c =a sin C sin A =2013. 从而b =a cos C +c cos A =2113.解法四:如图,作BD ⊥AC 于点D ,由cos C =513,a =BC =1,知CD =513,BD =1213.又cos A =45,所以tan A =34,从而AD =1613.故b =AD +DC =2113.16.(2018-2019学年度江西戈阳一中高二月考)在△ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知(a +b -c )·(a +b +c )=3ab ,且c =4,则△ABC 面积的最大值为__43__.[解析] (a +b -c )(a +b +c )=(a +b )2-c 2=a 2+2ab +b 2-c 2=3ab ,∴a 2+b 2-c 2=ab . 又∵a 2+b 2-c 2=2ab cos C , ∴2ab cos C =ab ,∴cos C =12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴16=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab ≥2ab -ab =ab ,∴ab ≤16.∴△ABC 面积的最大值S =12×16×sin π3=43.三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤) 17.(本题满分10分)(2016·北京理,15)在△ABC 中,a 2+c 2=b 2+2ac . (1)求∠B 的大小;(2)求2cos A +cos C 的最大值.[解析] (1)由余弦定理及题设条件得cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22.又0<∠B <π,所以<B =π4.(2)由(1)知∠A +∠C =3π4,则2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝⎛⎭⎪⎫3π4-A =2cos A -22cos A +22sin A =22cos A +22sin A =cos ⎝⎛⎭⎪⎫A -π4.因为0<∠A <3π4,所以当∠A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1.18.(本题满分12分)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c .已知cos C =35.(1)若CB →·CA →=92,求△ABC 的面积;(2)设向量x =(2sin B 2,3),y =(cos B ,cos B2),且x ∥y ,求sin(B -A )的值.[解析] (1)由CB →·CA →=92得ab cos C =92.又因为cos C =35,所以ab =92cos C =152.又C 为△ABC 的内角,所以sin C =45.所以△ABC 的面积S =12ab sin C =3.(2)因为x ∥y ,所以2sin B 2cos B2=3cos B ,即sin B =3cos B ,因为cos B ≠0,所以tan B =3. 因为B 为三角形的内角,所以B =π3.所以A +C =2π3,所以A =2π3-C .所以sin(B -A )=sin(π3-A )=sin(C -π3)=12sin C -32cos C =12×45-32×35=4-3310. 19.(本题满分12分)为保障高考的公平性,高考时每个考点都要安装手机屏蔽仪,要求在考点周围1 km 内不能收到手机信号.检查员抽查青岛市一考点,在考点正西约 3 km 有一条北偏东60°方向的公路,在此处检查员用手机接通电话,以12 km/h 的速度沿公路行驶,最长需要多少时间,检查员开始收不到信号,并至少持续多长时间该考点才算合格?[解析] 如图所示,考点为A ,检查开始处为B ,设公路上C ,D 两点到考点的距离为1 km . 在△ABC 中,AB =3≈1.732,AC =1,∠ABC =30°, 由正弦定理,得sin ∠ACB =AB sin30°AC =32, ∴∠ACB =120°(∠ACB =60°不合题意), ∴∠BAC =30°,∴BC =AC =1. 在△ACD 中,AC =AD ,∠ACD =60°, ∴△ACD 为等边三角形,∴CD =1. ∵BC12×60=5,∴在BC 上需要5 min ,CD 上需要5 min .∴最长需要5 min 检查员开始收不到信号,并至少持续5 min 该考点才算合格.20.(本题满分12分)(2018-2019学年度深圳耀华实验中学高二月考)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知a cos B +b cos A =2.(1)求c 的值;(2)若∠C =2π3,试写出△ABC 的周长f (B ),并求出f (B )的最大值.[解析] (1)由a cos B +b cos A =2及余弦定理,得a ×a 2+c 2-b 22ac +b ×b 2+c 2-a 22bc=2,整理解得c =2.(2)由c =2和∠C =2π3及正弦定理,得a sin A =b sin B =c sin C =2sin2π3=433,∴△ABC 的周长f (B )=a +b +c =433sin A +433sin B +2 由三角形内角和为π,得A =π3-B ,∴f (B )=433sin(π3-B )+433sin B +2=2+433(12sin B +32cos B )=433sin(B +π3)+2,又∵B ∈(0,π3),∴B +π3∈(π3,2π3),当B +π3=π2,即B =π6时,f (B )取得最大值433+2.21.(本题满分12分)(2018-2019学年度北京市顺义区杨镇一中高二月考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =2,c =3,cos B =14.(1)求b 的值; (2)求sin C 的值; (3)求△ABC 的面积.[解析] (1)由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+32-2×2×3×14=10,∴b =10.(2)∵cos B =14,∴sin B =154.由正弦定理,得b sin B =c sin C ,∴sin C =c sin Bb=3×15410=368.(3)由(1)知b =10,由(2)得sin C =368,又a =2,∴S △ABC =12ab sin C =12×2×10×368=3154.22.(本题满分12分)如图所示,甲船以每小时30 2 n mile 的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行,当甲船位于A 1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B 1处,此时两船相距20 n mile.当甲船航行20 min 到达A 2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B 2处,此时两船相距10 2 n mile ,问乙船每小时航行多少n mile?[解析] 解法一:如图,连结A 1B 2,由题意知A 2B 2=10 2 n mile ,A 1A 2=302×2060=10 2 n mile .所以A 1A 2=A 2B 2.又∠A 1A 2B 2=180°-120°=60°, 所以△A 1A 2B 2是等边三角形. 所以A 1B 2=A 1A 2=10 2 n mile .由题意知,A 1B 1=20 n mile ,∠B 1A 1B 2=105°-60°=45°,在△A 1B 2B 1中,由余弦定理,得B 1B 22=A 1B 21+A 1B 22-2A 1B 1·A 1B 2·cos45°=202+(102)2-2×20×102×22=200. 所以B 1B 2=10 2 n mile .因此,乙船速度的大小为10220×60=302(n mile/h).答:乙船每小时航行30 2 n mile . 解法二:如下图所示,连结A 2B 1,由题意知A 1B 1=20 n mile ,A 1A 2=302×2060=10 2 n mile ,∠B 1A 1A 2=105°, 又cos105°=cos(45°+60°) =cos45°cos60°-sin45°sin60°=21-34,sin105°=sin(45°+60°)=sin45°cos60°+cos45°sin60° =21+34,在△A 2A 1B 1中,由余弦定理,得A 2B 21=A 1B 21+A 1A 22-2A 1B 1·A 1A 2·cos105°=202+(102)2-2×20×102×21-34=100(4+23),所以A 2B 1=10(1+3)n mile 由正弦定理,得sin ∠A 1A 2B 1=A 1B 1A 2B 1·sin∠B 1A 1A 2=20+3×2+34=22,所以∠A 1A 2B 1=45°,即∠B 1A 2B 2=60°-45°=15°,cos15°=sin105°=2+34. 在△B 1A 2B 2中,由题知A 2B 2=10 2 n mile , 由余弦定理,得B 1B 22=A 2B 21+A 2B 22-2A 2B 1·A 2B 2·cos15°=102(1+3)2+(102)2-2×10(1+3)×102×2+34=200, 所以B 1B 2=10 2 n mile ,故乙船速度的大小为10220×60=302(n mile/h). 答:乙船每小时航行30 2 n mile .。

高中数学人教A版必修5习题:第一章解三角形1.1.1含解析

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01第一章解三角形1.1正弦定理和余弦定理1.1.1正弦定理课时过关·能力提升基础巩固1在△ABC中,下列关系一定成立的是().A.a>b sin AB.a≤b sin AC.a<b sin AD.a≥b sin A答案:D2在△ABC中,若A=60°,a=4√3,b=4√2,则B等于().A.45°或135°B.135°C.45°D.以上答案都不对答案:C3在△ABC中,若sin A>sin B,则角A与角B的大小关系是().A.A>BB.A<BC.A=BD.不确定答案:A4在△ABC中,若a∶b∶c=2∶5∶6,则sin A∶sin B∶sin C等于().A.2∶5∶6B.6∶5∶2C.6∶2∶5D.不确定解析:由正弦定理,知sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c=2∶5∶6.答案:A5在△ABC中,a=20,A=45°,B=75°,则边c的长为. 解析:C=180°-45°-75°=60°.由正弦定理得asinA =csinC,即20sin45°=csin60°,故c=20sin60°sin45°=20×√32√22=10√6.答案:10√66在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=√3,b=1,A=π3,则B=.解析:由正弦定理得asinA=bsinB,所以√3sinπ3=1sinB,解得sin B=12,所以B=5π6或B=π6,又因为a=√3,b=1,所以B<A,所以B=π6.答案:π67在△ABC中,A=2π3,a=√3c,则bc=.解析:由正弦定理知sinAsinC =ac=√3,即sin C=sin2π3√3=12,又a>c,可得C=π6,∴B=π−2π3−π6=π6,∴b=c,即bc=1.答案:18在△ABC中,若B=2A,a∶b=1∶√3,则A=.解析:∵B=2A,∴sin B=sin2A,∴sin B=2sin A cos A,∴sinAsinB=12cosA.由正弦定理,得ab =sinAsinB=√3,∴1 2cosA =√3∴cos A=√32.又0°<A<180°,∴A=30°.答案:30°9在△ABC中,a=5,B=45°,C=105°,求边c.解由三角形内角和定理,知A+B+C=180°, 故A=180°-(B+C)=180°-(45°+105°)=30°.由正弦定理,得c=a·sinCsinA=5·sin105°sin30°=5·sin(60°+45°)sin30°=5·sin60°cos45°+cos60°sin45°sin30°=52(√6+√2).10在△ABC中,已知a=√2,b=2,A=30°,解此三角形.解由asinA =bsinB,得sin B=bsinAa=√2=√22.∵0°<B<180°,∴B=45°或B=135°.当B=45°时,C=180°-(A+B)=180°-(30°+45°)=105°.∵csinC=asinA,∴c=asinCsinA =√2sin105°sin30°=√2×√6+√2412=√3+1.当B=135°时,C=180°-(A+B)=180°-(30°+135°)=15°,∴c=asinCsinA =√2sin15°sin30°=√2×√6-√2412=√3−1.综上可得,B=45°,C=105°,c=√3+1或B=135°,C=15°,c=√3−1.能力提升1在△ABC中,A=60°,a=√13,则a+b+csinA+sinB+sinC等于().A.8√33B.2√393C.26√33D.2√3解析:由a=2R sin A,b=2R sin B,c=2R sin C,得a+b+csinA+sinB+sinC =2R=asinA=√13sin60°=2√393.答案:B2在△ABC中,若a=4,A=45°,B=60°,则b的值为().A.2√6B.2+2√3C.√3+1D.2√3+1解析:由正弦定理得,asinA =bsinB,则b=asinBsinA =4sin60°sin45°=2√6.答案:A★3在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,如果m=(a2,b2),n=(tan A,tan B),且m∥n,那么△ABC 一定是().A.锐角三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰三角形或直角三角形解析:由m∥n得a2tan B=b2tan A,结合正弦定理有sin 2Bsin2A =tanBtanA,∴sinBsinA=cosAcosB.∴sin2A=sin2B.∴2A=2B或2A+2B=π.∴A=B或A+B=π2,即△ABC是等腰三角形或直角三角形.故选D.答案:D4在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若3b cos A=c cos A+a cos C,则tan A的值是().A.-2√2B.−√2C.2√2D.√2解析:由正弦定理得b=2R sin B,c=2R sin C,a=2R sin A,则3(2R sin B)cos A=2R sin C cos A+2R sin A cos C,则有3sin B cos A=sin(C+A)=sin B.又∵sin B≠0,则cos A=13>0,∴A为锐角,∴sin A=√1-cos2A=√1-19=2√23,则有tan A=sinAcosA =2√2313=2√2.答案:C5在△ABC中,B=30°,C=120°,则a∶b∶c=. 解析:由题意得A=180°-B-C=30°,则sin A=12,sin B=12,sin C=√32,∴a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=1∶1∶√3.答案:1∶1∶√36在单位圆上有三点A,B,C,设△ABC三边长分别为a,b,c,则asinA +b2sinB+2csinC=.解析:由正弦定理得asinA=2R=2,b2sinB=R=1,2csinC=4R=4,故asinA+b2sinB+2csinC=2+1+4=7.答案:77已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m=(√3,−1),n=(cos A,sin A),若m⊥n,且a cos B+b cos A=c sin C,则角B=.解析:由题意知m·n=0,∴√3cos A-sin A=0.∴tan A=√3,A=π3.又a cos B+b cos A=c sin C,∴由正弦定理,得sin A cos B+sin B cos A=sin2C,即sin(A+B)=sin2C,sin(π-C)=sin2C,sin C=sin2C.∴sin C=1.∴C=π2.∴B=π6.答案:π6★8已知△ABC为锐角三角形,角A,B,C分别对应边a,b,c,且a=2b sin A,求cos A+sin C的取值范围.解设R为△ABC外接圆的半径.∵a=2b sin A,∴2R sin A=4R sin B sin A.∵sin A≠0,∴sin B=12.∵B为锐角,∴B=π6.令y=cos A+sin C=cos A+sin[π-(B+A)]=cos A+si n(π6+A)=cos A+si nπ6cos A+co sπ6sin A=32cos A+√32sin A=√3sin(A+π3).由△ABC为锐角三角形,知π2−B<A<π2,∴π3<A<π2.∴2π3<A+π3<5π6,∴12<sin(A+π3)<√32.∴√32<√3sin(A+π3)<32,即√32<y<32.∴cos A+sin C的取值范围是(√32,3 2 ).。

高中数学 第一章 解三角形全套教案 新人教A版必修5

高中数学 第一章 解三角形全套教案 新人教A版必修5

高中数学:新人教A 版必修5全套教案第一章 解三角形课题: 1.1.1正弦定理●教学目标 知识与技能:通过对任意三角形边长和角度关系的探索,掌握正弦定理的内容及其证明方法;会运用正弦定理与三角形内角和定理解斜三角形的两类基本问题。

过程与方法:让学生从已有的几何知识出发,共同探究在任意三角形中,边与其对角的关系,引导学生通过观察,推导,比较,由特殊到一般归纳出正弦定理,并进行定理基本应用的实践操作。

情感态度与价值观:培养学生在方程思想指导下处理解三角形问题的运算能力;培养学生合情推理探索数学规律的数学思思想能力,通过三角形函数、正弦定理、向量的数量积等知识间的联系来体现事物之间的普遍联系与辩证统一。

●教学重点正弦定理的探索和证明及其基本应用。

●教学难点已知两边和其中一边的对角解三角形时判断解的个数。

●教学过程 Ⅰ.课题导入如图1.1-1,固定∆ABC 的边CB 及∠B ,使边AC 绕着顶点C 转动。

A 思考:∠C 的大小与它的对边AB 的长度之间有怎样的数量关系? 显然,边AB 的长度随着其对角∠C 的大小的增大而增大。

能否用一个等式把这种关系精确地表示出来? C B Ⅱ.讲授新课[探索研究] (图1.1-1)在初中,我们已学过如何解直角三角形,下面就首先来探讨直角三角形中,角与边的等式关系。

如图1.1-2,在Rt ∆ABC 中,设BC=a,AC=b,AB=c, 根据锐角三角函数中正弦函数的定义,有sin a A c =,sin b B c =,又sin 1cC c==, A则sin sin sin abcc ABC=== b c 从而在直角三角形ABC 中,sin sin sin abcABC==C a B(图1.1-2)思考:那么对于任意的三角形,以上关系式是否仍然成立?(由学生讨论、分析)可分为锐角三角形和钝角三角形两种情况:如图1.1-3,当∆ABC 是锐角三角形时,设边AB 上的高是CD ,根据任意角三角函数的定义,有CD=sin sin a B b A =,则sin sin abAB=, C同理可得sin sin cbC B =, b a从而sin sin a b A B=sin cC=A cB (图1.1-3)思考:是否可以用其它方法证明这一等式?由于涉及边长问题,从而可以考虑用向量来研究这个问题。

2019-2020人教A版数学必修5章末综合测评1 解三角形

2019-2020人教A版数学必修5章末综合测评1 解三角形

章末综合测评(一) 解三角形满分:150分 时间:120分钟一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC 中,a =k ,b =3k (k >0),A =45°,则满足条件的三角形有( ) A .0个 B .1个 C .2个D .无数个A [由正弦定理得a sin A =bsin B ,所以sin B =b sin A a =62>1,即sin B >1,这是不成立的.所以没有满足此条件的三角形.]2.已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°B [设最小边为5,则三角形的三边分别为5,7,8,设边长为7的边对应的角为θ,则由余弦定理可得49=25+64-80cos θ,解得cos θ=12,∴θ=60°.则最大角与最小角的和为180°-60°=120°.]3.在△ABC 中,A =π3,BC =3,AB =6,则C =( ) A .π4或3π4 B .3π4 C .π4D .π6C [由BC sin A =AB sin C ,得sin C =22. ∵BC =3,AB =6,∴A >C , 则C 为锐角,故C =π4.]4.在△ABC 中,a =15,b =20,A =30°,则cos B =( )A .±53 B .23 C .-53D .53A [因为a sin A =b sinB ,所以15sin 30°=20sin B ,解得sin B =23.因为b >a ,所以B >A ,故B 有两解,所以cos B =±53.]5.在△ABC 中,已知(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .6∶5∶4B .7∶5∶3C .3∶5∶7D .4∶5∶6B [∵(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6, ∴b +c 4=c +a 5=a +b 6.令b +c 4=c +a 5=a +b6=k (k >0),则⎩⎨⎧b +c =4k ,c +a =5k ,a +b =6k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =72k ,b =52k ,c =32k .∴sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =7∶5∶3.]6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为A ,B ,C 的对边,如果2b =a +c ,B =30°,△ABC 的面积为32,那么b 等于( )A .1+32B .1+ 3C .2+22D .2 3B [∵S △ABC =12ac sin B ,∴ac =6.又∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac -2ac ·cos 30°=4b 2-12-63, ∴b 2=4+23,∴b =1+ 3.]7.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k ,则k 的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(-∞,0)C .⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0D .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞D [由正弦定理得:a =mk ,b =m (k +1),c =2mk ,(m >0), ∵⎩⎨⎧a +b >c ,a +c >b ,即⎩⎨⎧m (2k +1)>2mk ,3mk >m (k +1), ∴k >12.]8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin 2A 2=c -b2c ,则△ABC 的形状为( )A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰直角三角形B [由已知可得1-cos A 2=12-b 2c ,即cos A =bc ,b =c cos A .法一:由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,则b =c ·b 2+c 2-a 22bc , 所以c 2=a 2+b 2,由此知△ABC 为直角三角形. 法二:由正弦定理,得sin B =sin C cos A . 在△ABC 中,sin B =sin(A +C ),从而有sin A cos C +cos A sin C =sin C cos A , 即sin A cos C =0.在△ABC 中,sin A ≠0,所以cos C =0.由此得C =π2,故△ABC 为直角三角形.]9.已知圆的半径为4,a ,b ,c 为该圆的内接三角形的三边,若abc =162,则三角形的面积为( )A .2 2B .8 2C . 2D .22C [∵a sin A =b sin B =c sin C=2R =8, ∴sin C =c 8,∴S △ABC =12ab sin C =abc 16=16216= 2.]10.在△ABC 中,三边长分别为a -2,a ,a +2,最大角的正弦值为32,则这个三角形的面积为( )A .154B .1534C .2134D .3534B [∵三边不等,∴最大角大于60°.设最大角为α,故α所对的边长为a +2,∵sin α=32,∴α=120°.由余弦定理得(a +2)2=(a -2)2+a 2+a (a -2),即a 2=5a ,故a =5,故三边长为3,5,7,S △ABC =12×3×5×sin 120°=1534.]11.如图,海平面上的甲船位于中心O 的南偏西30°,与O 相距15海里的C 处.现甲船以35海里/小时的速度沿直线CB 去营救位于中心O 正东方向25海里的B 处的乙船,则甲船到达B 处需要的时间为( )A .12小时 B .1小时 C .32小时D .2小时B [在△OBC 中,由余弦定理,得CB 2=CO 2+OB 2-2CO ·OB cos 120°=152+252+15×25=352,因此CB =35,3535=1(小时),因此甲船到达B 处需要的时间为1小时.]12.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 .66D [设BD =a ,则BC =2a ,AB =AD =32a . 在△ABD 中,由余弦定理,得cos A =AB 2+AD 2-BD 22AB ·AD =⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2-a 22×32a ·32a =13.又∵A 为△ABC 的内角,∴sin A =223. 在△ABC 中,由正弦定理得,BC sin A =ABsin C . ∴sin C =AB BC ·sin A =32a 2a ·223=66.]二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.已知△ABC 为钝角三角形,且C 为钝角,则a 2+b 2与c 2的大小关系为________.a 2+b 2<c 2[∵cos C =a 2+b 2-c 22ab ,且C 为钝角,∴cos C <0,∴a 2+b 2-c 2<0,故a 2+b 2<c 2.]14.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则角C =________.2π3 [由3sin A =5sin B ,得3a =5b .又因为b +c =2a , 所以a =53b ,c =73b ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =⎝ ⎛⎭⎪⎫53b 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫73b 22×53b ×b =-12.因为C ∈(0,π),所以C =2π3.]15.在锐角△ABC 中,BC =1,B =2A ,则ACcos A 的值等于________,AC 的取值范围为________.2 (2,3) [设A =θ⇒B =2θ. 由正弦定理得AC sin 2θ=BCsin θ, ∴AC 2cos θ=1⇒ACcos θ=2.由锐角△ABC 得0°<2θ<90°⇒0°<θ<45°. 又0°<180°-3θ<90°⇒30°<θ<60°, 故30°<θ<45°⇒22<cos θ<32, ∴AC =2cos θ∈(2,3).]16.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b a +ab =6cos C ,则tan C tan A +tan Ctan B =________.4 [∵b a +ab =6cos C , ∴a 2+b 2ab =6·a 2+b 2-c 22ab , ∴2a 2+2b 2-2c 2=c 2,又tan C tan A +tan C tan B =sin C cos A sin A cos C +sin C cos B sin B cos C =sin C (sin B cos A +cos B sin A )sin A sin B cos C =sin C sin (B +A )sin A sin B cos C =sin 2C sin A sin B cos C =c 2ab cos C =c 2ab a 2+b 2-c 22ab=2c 2a 2+b 2-c 2=4.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)△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 cos2A=2a.(1)求b a;(2)若c2=b2+3a2,求B.[解](1)由正弦定理得,sin2A sin B+sin B cos2A=2sin A,即sin B(sin2A+cos2A)=2sin A.故sin B=2sin A,所以ba= 2.(2)由余弦定理和c2=b2+3a2,得cos B=(1+3)a2c.由(1)知b2=2a2,故c2=(2+3)a2.可得cos2B=12,又cos B>0,故cos B=22,所以B=45°.18.(本小题满分12分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,cos B=3 5.(1)若b=4,求sin A的值;(2)若△ABC的面积S△ABC=4,求b,c的值.[解](1)∵cos B=35>0,且0<B<π,∴sin B=1-cos2B=4 5.由正弦定理得asin A=bsin B,sin A=a sin Bb=2×454=25.(2)∵S △ABC =12ac sin B =4, ∴12×2×c ×45=4,∴c =5.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+52-2×2×5×35=17,∴b =17. 19.(本小题满分12分)已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b =2,求c 的值. [解] (1)∵cos A =2cos 2A2-1, ∴2cos 2A2=cos A +1.又2cos 2A2+cos A =0,∴2cos A +1=0, ∴cos A =-12,∴A =120°.(2)由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 又a =23,b =2,cos A =-12, ∴(23)2=22+c 2-2×2×c ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,化简,得c 2+2c -8=0, 解得c =2或c =-4(舍去).20.(本小题满分12分)某观测站在城A 南偏西20°方向的C 处,由城A 出发的一条公路,走向是南偏东40°,在C 处测得公路距C 处31千米的B 处有一人正沿公路向城A 走去,走了20千米后到达D 处,此时C 、D 间的距离为21千米,问这人还要走多少千米可到达城A ?[解] 如图所示,设∠ACD =α,∠CDB =β. 在△CBD 中,由余弦定理得 cos β=BD 2+CD 2-CB 22BD ·CD=202+212-3122×20×21=-17,∴sin β=437.而sin α=sin(β-60°)=sin βcos 60°-sin 60°cos β=437×12+32×17=5314.在△ACD 中,21sin 60°=ADsin α,∴AD =21×sin αsin 60°=15(千米).所以这人还要再走15千米可到达城A .21.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 2C +22cos C +2=0.(1)求角C 的大小;(2)若b =2a ,△ABC 的面积为22sin A sin B ,求sin A 及c 的值. [解] (1)∵cos 2C +22cos C +2=0, ∴2cos 2C +22cos C +1=0, 即(2cos C +1)2=0, ∴cos C =-22. 又C ∈(0,π),∴C =3π4.(2)∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =3a 2+2a 2=5a 2, ∴c =5a ,即sin C =5sin A , ∴sin A =15sin C =1010. ∵S △ABC =12ab sin C ,且S △ABC =22sin A sin B , ∴12ab sin C =22sin A sin B ,∴absin A sin B sin C =2,由正弦定理得 ⎝ ⎛⎭⎪⎫c sin C 2sin C =2,解得c =1. 22.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足sin A +3cos A =2.(1)求角A 的大小;(2)现给出三个条件:①a =2;②B =π4;③c =3b .试从中选出两个可以确定△ABC 的条件,写出你的方案并以此为依据求△ABC 的面积.(写出一种方案即可)[解] (1)依题意得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=2, 即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=1,∵0<A <π,∴π3<A +π3<4π3,∴A +π3=π2, ∴A =π6.(2)参考方案:选择①②.由正弦定理a sin A =b sin B ,得b =a sin Bsin A =2 2. ∵A +B +C =π,∴sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =2+64,∴S △ABC =12ab sin C =12×2×22×2+64=3+1.。

2019-2020学年高二数学人教必修5(第01章 解三角形)-(考试版)

2019-2020学年高二数学人教必修5(第01章 解三角形)-(考试版)

高二数学试题 第1页(共6页) 高二数学试题 第2页(共6页)绝密★启用前|2019-2020学年高二数学人教必修5(第01章)章末检测(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

第Ⅰ卷一、选择题(本题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.在△ABC 中,若222sin sin 1sin CB A+=,则A等于 A .150︒B .120︒C .90︒D .60︒2.在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,ab c .若π3A =,a =2b =,则边c 的大小为 A .3 B .2C D3.已知,,a b c 分别是△ABC 的三个内角,,A B C 所对的边,若2sin sin cos a A B b A +=,则b a= A BC .1D .24.在△ABC 中,,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若30,C a=︒=,则B 等于A .45︒B .105︒C .15︒或105︒D .45︒或135︒5.某船在小岛A的南偏东75︒,相距20千米的B 处,该船沿东北方向行驶20千米到达C 处,则此时该船与小岛A 之间的距离为A .千米B .千米C .20千米D .6.在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若22cos sin sin cos a A B b A B =,则△ABC 是 A .等腰直角三角形 B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形7.在△ABC 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若△ABC 为锐角三角形,且满足sin 2C =2tan (2sin cos 2)A C C +-,则下列等式成立的是A .2b a =B .2a b =C .2A B =D .2B A =8.如图,为测一树的高度,在地面上选取,A B 两点,从,A B 两点分别测得树尖P 的仰角为30,45︒︒,且,A B 两点之间的距离为60m ,则树的高度为A .30)mB .C .D .9.设ABC △的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且3cos 4sin a C c A =,已知ABC △的面积1sin 102S bc A ==,4b =,则a 的值为A .233B .253 C .263D .28310.在△ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,根据下列条件解三角形,其中有两个解的是A .10b =,45A =︒,70C =︒B .60a =,48c =,60B =︒C .7a =,5b =,80A =︒D .14a =,16b =,45A =︒11.在△ABC 中,若4,5,AB AC ==△BCD 为等边三角形(,A D 两点在BC 两侧),则当四边形ABDC的面积最大时,BAC ∠= A .π2B .π3C .2π3D .5π6高二数学试题 第3页(共6页) 高二数学试题 第4页(共6页)12.已知锐角ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2()a b c a =+,则2cos cos()AC A -的取值范围是 A . B .1(,2 C . D .1(,1)2第Ⅱ卷二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.在△ABD 中,60A =︒,3AB =,2AD =,则sin B =_____________. 14.在△ABC 中,若cos (3)cos b C a c B =-,则cos B=_____________.15.某炮兵阵地位于A 点,两个观察所分别位于C ,D 两点,已知△ACD 为等边三角形,且DC =,当目标出现在B 点(A ,B 两点位于CD 两侧)时,测得45CDB ∠=︒,75BCD ∠=︒,则炮兵阵地与目标的距离为_____________km .16.在ABC △中,60,4sin 5sin ,A B C =︒=且ABC △的面积S =,则ABC △的周长为_______. 三、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知60A =︒,23a b =. (1)求sin B 的值;(2)若2b =,求边c 的值. 18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c ()2,os b c C =-m ,,c (os )a A =n ,∥m n . (1)求角A 的大小;(2)若a=4,△ABC S =△ABC 的形状. 19.(本小题满分12分)如图,A B C D ,,,都在同一个与水平面垂直的平面内,B D ,为两岛上的两座灯塔的塔顶,测量船于水面A 处测得B 点和D 点的仰角分别为75︒,30°,于水面C 处测得B 点和D 点的仰角均为60︒,01km.AC =,试探究图中B D ,间的距离与另外哪两点间的距离相等,然后求B D ,间的距离(计算结果用根号表示).20.(本小题满分12分)在△ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分BAC ∠,sin 2sin C B =. (1)求BDCD; (2)若1AD AC ==,求BC 的长. 21.(本小题满分12分)在△ABC 中,内角,,A BC 的对边分别为,,a b c ,且sin (cos 3cos )cos (3sin sin )A B C AC B -=-.(1)求sin sin CB的值;(2)若1cos 3A=,4a =,求△ABC 的面积.22.(本小题满分12分)如图,有一位于A 处的雷达观察站发现其北偏东45︒,与A 相距B 处有一货船正匀速直线行驶,20分钟后又测得该船位于A 点北偏东45θ︒+(其中cos 26θ=,且与A 相距里的C 处.(1)求该船的行驶速度;(2)在A 处的正南方向20海里E 处有一暗礁(不考虑暗礁的面积).如果货船继续行驶,它是否有触礁的危险?说明理由.高二数学试题第5页(共6页)高二数学试题第6页(共6页)。

人教a版必修5学案:第1章《解三角形》本章回顾(含答案)

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本章回顾识结构点回放1.三角形中的边角关系设△ABC中,边a,b,c的对角分别为A,B,C.(1)三角形内角和定理A+B+C=π.(2)三角形中的诱导公式sin(A+B)=sin C,cos(A+B)=-cos C,tan(A+B)=-tan C,sin A+B2=cosC2,cosA+B2=sinC2,tan A+B2=cotC2.(3)三角形中的边角关系a=b⇔A=B;a>b⇔A>B;a+b>c,b+c>a,c+a>b.(4)三角形中几个常用结论①在△ABC中,a=b cos C+c cos B(其余两个略);②在△ABC中,sin A>sin B⇔A>B;③在△ABC中,tan A+tan B+tan C=tan A tan B tan C. 2.正弦定理(1)正弦定理在△ABC中,角A,B,C的对边边长分别为a,b,c,则asin A=bsin B=csin C=2R.其中R 是△ABC 外接圆半径. (2)正弦定理的变形公式正弦定理反映了三角形的边角关系.它有以下几种变形公式,解题时要灵活运用. ①a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ;②sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R;③sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c ; ④sin A sin B =a b ,sin B sin C =b c ,sin C sin A =c a . 3.余弦定理 (1)余弦定理三角形任何一边的平方等于其他两边的平方和减去这两边与它们夹角的余弦的积的两倍,即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 . (2)余弦定理的推论cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =a 2+c 2-b 22ac ;cos C =a 2+b 2-c 22ab.4.三角形的面积 三角形面积公式S △=12ah a =12bh b =12ch c ;S △=12ab sin C =12ac sin B =12bc sin A ;S △=12(a +b +c )r (r 为△ABC 内切圆半径);S △=abc4R (R 为△ABC 外接圆半径);S △=p (p -a )(p -b )(p -c ) ⎝⎛⎭⎫其中p =12(a +b +c ).5.解三角形的常见类型及解法在三角形的六个元素中,若知道三个,其中至少一个元素为边,即可求解该三角形,按6.已知两边及一边对角解三角形,解的个数的判断在△ABC 中,以已知a ,b ,A 为例想方法一、构建方程(组)解三角问题 例1如图所示,设P 是正方形ABCD 内部的一点,P 到顶点A 、B 、C 的距离分别是1,2,3,求正方形的边长.解 设边长为x ,x >0, 在△ABP 中,cos ∠ABP =x 2+22-124x =x 2+34x,在△CBP 中,cos ∠CBP =x 2+22-324x =x 2-54x,又cos 2∠ABP +cos 2∠CBP =1, ∴⎝⎛⎭⎫x 2+34x 2+⎝⎛⎭⎫x 2-54x 2=1.∴x 2=5+22或x 2=5-2 2.所以,x =5±22, 即正方形的边长为5±2 2. 例2如图所示,测量人员沿直线MNP 的方向测量,测得塔尖A 处的仰角分别是∠AMB =30°,∠ANB =45°,∠APB =60°,且MN =PN =500 m ,求塔高AB .分析 设AB =h ,则MB ,NB ,PB 都可用h 来表示,在底面△BMP 中,MN =PN =500 m ,借助△MNB 与△MPB ,利用公共角∠PMB ,结合余弦定理的推论得出方程可求解.解 设AB =h ,∵AB ⊥MB ,AB ⊥NB ,AB ⊥PB , 又∠AMB =30°,∠ANB =45°,∠APB =60°,∴MB =3h ,NB =h ,PB =33h .在△MPB 中,cos ∠PMB =MP 2+MB 2-BP 22MP ·MB=1 0002+3h 2-13h 22×1 000×3h. 在△MNB 中,cos ∠NMB =MN 2+MB 2-BN 22MN ·MB=5002+3h 2-h 22×500×3h. ∴1 0002+83h 22 0003h =5002+2h 21 0003h. 整理,得h =250 6.∴塔高AB 为250 6 m. 二、构建目标函数解三角问题例3 如图所示,已知⊙O 的半径是1,点C 在直径AB 的延长线上,BC =1,点P 是⊙O 上半圆上的一个动点,以PC 为边作等边三角形PCD ,且点D 与圆心分别在PC 的两侧.(1)若∠POB =θ,试将四边形OPDC 的面积y 表示为关于θ的函数; (2)求四边形OPDC 面积的最大值.分析 四边形OPDC 可以分成△OPC 与△PCD .S △OPC 可用12OP ·OC ·sin θ表示;而求△PCD 的面积关键在于求出边长PC ,在△POC 中利用余弦定理即可求出;至于面积最值的获得,则可通过三角函数知识解决.解 (1)在△POC 中,由余弦定理, 得PC 2=OP 2+OC 2-2OP ·OC ·cos θ=5-4cos θ, 所以y =S △OPC +S △PCD=12×1×2sin θ+34×(5-4cos θ)=2sin ⎝⎛⎭⎫θ-π3+534. (2)当θ-π3=π2,即θ=5π6时,y max =2+534.答 四边形OPDC 面积的最大值为2+534.例4 甲船在A 处、乙船在甲船正南方向距甲船20海里的B 处,乙船以每小时10海里的速度向正北方向行驶,而甲船同时以每小时8海里的速度由A 处向北偏西60°方向行驶,问经过多少小时后,甲、乙两船相距最近?分析 利用余弦定理构建甲、乙两船的距离关于时间t 的目标函数,注意到t =2时,乙到达A 处,此时,甲地、乙地、A 地三处构不成三角形,要注意分类讨论.如下图所示:解 设甲、乙两船经t 小时后相距最近,且分别到达P 、Q 两处,因乙船到达A 处需2小时.①当0≤t ≤2时,在△APQ 中,AP =8t ,AQ =20-10t , 所以PQ =AQ 2+AP 2-2AP ·AQ cos 120°= (20-10t )2+(8t )2-2(20-10t )×8t ×⎝⎛⎭⎫-12 =84t 2-240t +400=221t 2-60t +100.②当t >2时,在△APQ 中,AP =8t ,AQ =10t -20, ∴PQ =AQ 2+AP 2-2AQ ·AP cos 60°=221t 2-60t +100. 综合①②知,PQ =221t 2-60t +100 (t ≥0).当且仅当t =3021=107时,PQ 最小.答 甲、乙两船行驶107小时后,相距最近.三、利用等价转化思想解三角问题例5 在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sin 2C sin 2A -sin 2B +sin 2C =1+cos 2C1+cos 2B,求证:△ABC 是等腰三角形或直角三角形.分析 从题中的等式结构来看,情况较为复杂,且求证的是判定△ABC 为等腰三角形或直角三角形两种情况.因此,应综合应用正、余弦定理,先进行化简,再讨论.证明 应用正弦定理及二倍角公式,将已知等式变形为:a 2+b 2-c 2a 2-b 2+c 2=2cos 2C2cos 2B,再由余弦定理将其变形为:2ab cos C 2ac cos B =cos 2Ccos 2B,整理得cos C cos B ⎝⎛⎭⎫b c -cos C cos B =0.∴cos C cos B =0或b c -cos Ccos B =0,若cos C cos B =0,则C =90°; 若b c -cos C cos B =0,依据正弦定理得sin B sin C =cos C cos B , 即sin B cos B =sin C cos C .所以sin 2B =sin 2C . 所以2B =2C 或2B +2C =180°,即B =C 或B +C =90°. 综上所述,△ABC 是等腰三角形或直角三角形.例6 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的三边长分别为a ,b ,c ,若a 3+b 3-c 3a +b -c=c 2,a =43,B =45°,求△ABC 的面积.分析 解决本题的突破口是由a 3+b 3-c 3a +b -c=c 2联想到余弦定理,这就需要降次,自然就得进行等式的变形.变形后自然容易发现它与余弦定理的关系,进而应用余弦定理解决问题.解 因为a 3+b 3-c 3a +b -c=c 2,所以变形得(a +b )(a 2+b 2-c 2-ab )=0.因为a +b ≠0,所以a 2+b 2-c 2-ab =0,即a 2+b 2-c 2=ab .根据余弦定理的推论得cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12.又因为0°<C <180°,所以C =60°. 因为B =45°,A +B +C =180°,所以A =180°-(60°+45°)=75°.根据正弦定理得a sin A =bsin B,所以b =a sin Bsin A =43×226+24=12-4 3.根据三角形的面积公式得S △ABC =12ab sin C =12×43×(12-43)×32=36-12 3.四、构建辅助圆解三角应用题例7 (能力创新题)在一个特定时段内,以点E 为中心的7海里以内海域被设为警戒水域.点E 正北55海里处有一个雷达观测站A .某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A 北偏东45°且与点A 相距402海里的位置B ,经过40分钟又测得该船已行驶到点A 北偏东45°+θ ⎝⎛⎭⎫其中sin θ=2626,0°<θ<90° 且与点A 相距1013海里的位置C . (1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域,并说明理由.分析 第(1)问实际上就是求BC 长度,在△ABC 中,利用余弦定理求解即可;第(2)问警戒区域是以E 为中心的一个圆,半径为7(海里),问题实质上可以看作直线BC 与圆E 是否有交点,因此可以构建辅助圆E 来求解.解 (1)如图所示,AB =402, AC =1013,∠BAC =θ,sin θ=2626.由于0°<θ<90°,所以cos θ=1-⎝⎛⎭⎫26262=52626.由余弦定理得BC =AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos θ=10 5. 所以船的行驶速度为 1054060=10523=155(海里/小时). (2)如图所示,以A 为原点建立平面直角坐标系,设点B 、C 的坐标分别是B (x 1,y 1)、C (x 2,y 2),BC 与x 轴的交点为D .由题设有,x 1=y 1=22AB =40,x 2=AC cos ∠CAD =1013cos(45°-θ)=30, y 2=AC sin ∠CAD =1013sin(45°-θ)=20.所以过点B 、C 的直线l 的斜率k =2010=2,直线l 的方程为y =2x -40.又点E (0,-55)到直线l 的距离d =|0+55-40|1+4=35<7,所以船会进入警戒水域.五、利用正、余弦定理解平面几何问题例8 (竞赛竞技题)(斯特瓦尔特定理)在△ABC 中,D 是BC 边上一点,若BD =p ,DC=q ,求证:AD 2=b 2p +c 2q p +q-pq .证明 如图所示, 在△ABD 中, 由正弦定理:cos B =c 2+p 2-AD 22cp.在△ABC 中,由余弦定理:cos B =c 2+a 2-b 22ac.∴c 2+p 2-AD 22cp =c 2+a 2-b 22ca.∴c 2+p 2-AD 2=pa (c 2+a 2-b 2).∴AD 2=c 2+p 2-pa(c 2+a 2-b 2)把a =p +q 代入后整理得:AD 2=c 2-pp +q (c 2-b 2)-pq .即AD 2=b 2p +c 2q p +q-pq .注 当D 为BC 中点时,p =q ,此时,AD =122b 2+2c 2-a 2,即三角形中线长定理.斯特瓦尔特定理是三角形中线长定理推广,中线长定理是该定理的特例.思妙解1.构造三角形巧求代数式的值例1 设a ,b ,c 为正实数,且⎩⎪⎨⎪⎧a 2+ac +c 2=16b 2+3c 2=27a 2+ab +13b 2=25,求ab +2bc +3ac 的值.解 a 2+ac +c 2=a 2+c 2-2ac cos 120°=42; 13b 2+c 2=⎝⎛⎭⎫b 32+c 2=32; a 2+ab +13b 2=a 2+⎝⎛⎭⎫b 32-2a ·⎝⎛⎭⎫b 3cos 150°=52.三个条件式的结构都类似余弦定理,于是可以构造直角三角形ABC ,使∠C =90°.AB =5,BC =3,CA =4,在直角三角形ABC 内作一点O ,使∠AOB =150°,∠BOC =90°,则∠COA =120°,如图所示.OA =a ,OB =b3,OC =c .一方面:S △ABC =S △AOB +S △BOC +S △COA =12a ·b 3·sin 150°+12·b 3·c +12·ca sin 120° =143(ab +2bc +3ac ). 另一方面:S △ABC =12AC ·BC =12×4×3=6.∴143(ab +2bc +3ac )=6. 即ab +2bc +3ac =24 3. 2.构造四面体巧证不等式例2 设x >0,y >0,z >0,求证:x 2-xy +y 2+y 2-yz +z 2>z 2-zx +x 2. 证明如图所示,构造四面体V —ABC , 使∠AVB =∠BVC=∠CVA=60°,且VA=x,VB=y,VC=z,由余弦定理得AB=x2+y2-2xy cos 60°=x2-xy+y2同理,BC=y2-yz+z2,CA=z2-zx+x2,在△ABC中,由于AB+BC>CA,故有:x2-xy+y2+y2-yz+z2>z2-zx+x2.。

新版高中数学人教A版必修5习题:第一章解三角形 检测B

新版高中数学人教A版必修5习题:第一章解三角形 检测B

第一章检测(B )(时间:90分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1已知腰长为定值的等腰三角形的最大面积为2,则等腰三角形的腰长为( ).A .12B.1 C.2D.3解析:设该等腰三角形的腰长为a ,顶角为θ,则该等腰三角形的面积为12a2sin θ,易知当θ=90°时,该等腰三角形的面积取得最大值12a2=2,则a=2,故腰长为2.答案:C2在△ABC 中,b =√3,c =3,B =30°,则a 的值为( ). A .√3B.2√3 C .√3或2√3D.2 解析:∵sin C =sinBb ·c =√32,∴C=60°或C=120°.∴A=90°或A=30°.当A=30°时,a=b =√3;当A=90°时,a =√b 2+c 2=2√3. 答案:C3在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =√2,BC =3,则sin ∠BAC=( ).A .√1010B.√105C .3√1010 D.√55解析:在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC=2+9-2×√2×3×√22=5,即得AC =√5.由正弦定理AC sin∠ABC =BC sin∠BAC ,√5√22=3sin∠BAC ,所以sin ∠BAC =3√1010. 答案:C4在△ABC 中,A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a>b>c ,a 2<b 2+c 2,则A 的取值范围是( ).A .(π2,π)B.(π4,π2)C .(π3,π2)D.(0,π2)解析:cos A =b 2+c 2-a 22bc>0,∴A <π2.又a>b>c ,∴A>B>C.∴A >π3,故选C .答案:C5在△ABC 中,sin A =34,a =10,则边长c 的取值范围是( ).A .(152,+∞)B.(10,+∞)C.(0,10)D .(0,403]解析:由正弦定理得,asinA =csinC ,c =asinA ·sin C =1034sin C =403sin C ≤403.又c>0,故0<c ≤403.答案:D6路边一树干被台风吹断后,树尖与地面成45°角,树干也倾斜为与地面成75°角,树干底部与树尖着地处相距20 m,则折断点与树干底部的距离是( ).A .20√63mB.10√6 m C .10√63 mD.20√2 m解析:如图,设树干底部为O ,树尖着地处为B ,折断点为A ,则∠ABO=45°,∠AOB=75°,∴∠OAB=60°.由正弦定理知,AOsin45°=20sin60°,∴AO =20sin45°sin60°=20√63(m).答案:A7在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c.已知b=c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A=( ).A .3π4B.π3 C .π4D.π6解析:由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又因为b=c ,所以a 2=b 2+b 2-2b×b cos A=2b 2(1-cos A ). 由已知a 2=2b 2(1-sin A ), 所以sin A=cos A , 因为A ∈(0,π),所以A =π4. 答案:C8在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若tan A=7tan B ,a 2-b2c=3,则c 等于( ).A.4B.3C.7D.6解析:由tan A=7tan B ,得sinAcosA =7sinBcosB ,即sin A cos B=7sin B cos A ,所以sin A cos B+sin B cos A=8sin B cos A , 即sin(A+B )=sin C=8sin B cos A.由正、余弦定理可得c=8b ·b 2+c 2-a 22bc ,即c 2=4b 2+4c 2-4a 2.又a 2-b 2c=3,所以c 2=4c ,即c=4.答案:A9在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若△ABC的面积为S,且2S=(a+b)2-c2,则tan C等于().A.34B.43C.−34D.−43解析:由2S=(a+b)2-c2,得2S=a2+b2+2ab-c2,即2×12absin C=a2+b2+2ab-c2,所以ab sin C-2ab=a2+b2-c2.由余弦定理可知cos C=a 2+b2-c22ab=absinC-2ab2ab=sinC2−1,所以cos C+1=sinC2,即2cos2C2=sin C2cos C2,所以ta n C2=2.所以tan C=2tan C21-tan2C2=2×21-22=−43.答案:D10甲船在B岛的正南方10 km处,且甲船以4 km/h的速度向正北方向航行,同时乙船自B岛出发以6 km/h的速度向北偏东60°的方向行驶,当甲、乙两船相距最近时它们航行的时间是().A.1507 minB.157hC.21.5 minD.2.15 h解析:如图,设经过x h 后甲船处于点P 处,乙船处于点Q 处,两船的距离为s ,则在△BPQ 中,BP=10-4x ,BQ=6x ,∠PBQ=120°,由余弦定理可知s 2=PQ 2=BP 2+BQ 2-2BP ·BQ ·cos ∠PBQ , 即s 2=(10-4x )2+(6x )2-2(10-4x )·6x ·cos120°=28x 2-20x+100.当x=−-202×28=514时s 最小, 此时x =514(h)=1507(min). 答案:A二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c.若b+c=2a ,3sin A=5sin B ,则角C= . 解析:∵3sin A=5sin B ,∴3a=5b.① 又∵b+c=2a ,②∴由①②可得,a =53b,c =73b,∴cos C =b2+a 2-c 22ab=b 2+(53b )2-(73b )22×53b×b =−12,∴C =2π3. 答案:2π312已知△ABC 的面积为S ,且|BC⃗⃗⃗⃗⃗ |2=CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CB ⃗⃗⃗⃗⃗ +2S,则B = .解析:设AB=c ,BC=a ,AC=b ,则∵|BC⃗⃗⃗⃗⃗ |2=CA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·CB ⃗⃗⃗⃗⃗ +2S, ∴a 2=ab cos C+ab sin C ,即a=b sin C+b cos C.由正弦定理得sin A=sin B sin C+sin B cos C. 又sin A=sin(B+C )=sin B cos C+cos B sin C ,∴sin B=cos B ,即tan B=1,B =π4. 答案:π413在△ABC 中,BC=1,B =π3,当△ABC 的面积等于√3时,sin C = . 解析:设AB=c ,AC=b ,BC=a ,则△ABC 的面积S =12acsin B =√3,解得c=4, 所以b =√a 2+c 2-2accosB =√13.所以cos C =a 2+b 2-c 22ab=−√1313.所以sin C =2√3913. 答案:2√391314在△ABC 中,已知b=1,sin C =35,bcos C +ccos B =2,则AC⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ = . 解析:由余弦定理的推论知cos C =a 2+b 2-c 22ab,cos B =a 2+c 2-b22ac .∵b cos C+c cos B=2,∴a2+b2-c22a+a2+c2-b22a=2.∴a=2,即|BC⃗⃗⃗⃗⃗ |=2.又b=1,∴|AC⃗⃗⃗⃗⃗ |=1.∵sin C=35,0°<C<180°,∴cos C=45或cos C=−45.∴AC⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC⃗⃗⃗⃗⃗ =85或AC⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC⃗⃗⃗⃗⃗ =−85.答案:85或−8515在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若1+tanAtanB =2cb,则A=.解析:由正弦定理,得2cb =2sinCsinB.又因为1+tanAtanB =tanB+tanAtanB=sinBcosA+cosBsinAsinBcosA=sin(A+B)sinBcosA=sinCsinBcosA,所以sinCsinBcosA =2sinCsinB.则cos A=12.又因为0°<A<180°,所以A=60°.答案:60°三、解答题(本大题共5小题,共45分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)16(8分)在△ABC 中,已知AB=2,AC=3,A=60°. (1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解(1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=4+9-2×2×3×12=7,所以BC =√7.(2)由正弦定理知,AB sinC =BCsinA ,所以sin C =ABBC ·sin A =√7=√217.因为AB<BC ,所以C 为锐角,则cos C =√1-sin 2C =√1-37=2√77. 因此sin2C=2sin C ·cos C=2×√217×2√77=4√37. 17(8分)在△ABC 中,∠A =3π4,AB =6,AC =3√2,点D 在BC 边上,AD =BD,求AD 的长. 解设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a ,b ,c.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos ∠BAC=(3√2)2+62−2×3√2×6×cos 3π4=18+36−(−36)=90,所以a=3√10.又由正弦定理得sin B =bsin∠BACa=3√10=√1010,由题设知0<B <π4,所以cos B =√1-sin 2B =√1-110=3√1010.在△ABD 中,由正弦定理得AD =AB ·sinB sin (π-2B )=6sinB 2sinBcosB=3cosB=√10.18(9分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a>c.已知BA⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2,cos B =13,b =3,求: (1)a 和c 的值; (2)cos(B-C )的值.解(1)由BA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =2得c ·a cos B=2.又cos B =13,所以ac=6.由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B. 又b=3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解{ac =6,a 2+c 2=13,得a=2,c=3或a=3,c=2.因为a>c ,所以a=3,c=2. (2)在△ABC 中,sin B =√1-cos 2B=√1-(13)2=2√23,由正弦定理,得sin C =cb sin B =23×2√23=4√29. 因为a=b>c ,所以C 为锐角,因此cos C =√1-sin 2C =√1-(4√29)2=79.于是cos(B-C )=cos B cos C+sin B sin C=13×79+2√23×4√29=2327.19(10分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知a-c =√66b,sin B =√6sin C. (1)求cos A 的值;(2)求co s (2A -π6)的值.解(1)在△ABC 中,由b sinB =c sinC ,及sin B =√6sin C ,可得b =√6c.又由a-c =√66b,有a=2c.所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =2222√6c 2=√64. (2)在△ABC 中,由cos A =√64,可得sin A =√104.于是cos2A=2cos 2A-1=−14,sin 2A=2sin A ·cos A =√154.所以co s (2A -π6)=cos 2A ·co s π6+sin 2A ·si n π6=√15-√38.20(10分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知a=3,cos A =√63,B =A +π2. (1)求b 的值;(2)求△ABC 的面积.解(1)在△ABC 中,由题意知sin A =√1-cos 2A =√33,又因为B=A +π2,所以sin B=si n (A +π2)=cos A =√63.由正弦定理可得b=asinBsinA=3×√63√33=3√2.(2)由B=A+π2,得cos B=co s(A+π2)=−sin A=−√33.由A+B+C=π,得C=π-(A+B),所以sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B) =sin A cos B+cos A sin B=√33×(-√33)+√63×√63=13.因此△ABC的面积S=12absin C=12×3×3√2×13=3√22.。

2017-2018学年高中数学 第一章 解三角形章末检测 新人教A版必修5

2017-2018学年高中数学 第一章 解三角形章末检测 新人教A版必修5

章末检测(一) 解三角形时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.有关正弦定理的叙述: ①正弦定理只适用于锐角三角形; ②正弦定理不适用于钝角三角形;③在某一确定的三角形中,各边与它的对角的正弦的比是定值; ④在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c . 其中正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:正弦定理适用于任意三角形,故①②均不正确;由正弦定理可知,三角形一旦确定,则各边与其所对角的正弦的比就确定了,故③正确;由比例性质和正弦定理可推知④正确.故选B.答案:B2.在△ABC 中,A =60°,b =6,c =( ) A .15 6 C .15 D .30答案:B3.△ABC 为钝角三角形,a =3,b =4,c =x ,C 为钝角,则x 的取值范围是( ) A .x <5 B .5<x <7 C .1<x <5D .1<x <7解析:由已知条件可知x <3+4且32+42<x 2, ∴5<x <7. 答案:B4.在△ABC 中,已知AC =2,BC =3,cos A =-45.则sin B 的值为( )A .1 B.35 C.12D.25解析:在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-452=35.∵BC sin A =ACsin B, ∴sin B =AC BC ·sin A =23×35=25.答案:D5.在△ABC 中,已知a =1,b =2,C =60°,则c 等于( ) A. 3 B .3 C. 5D .5解析:c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c = 3. 答案:A6.在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A.14 B.34 C.24D.23解析:b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2,b ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =34.答案:B7.在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( ) A .b =10,∠A =45°,∠C =70° B .a =30,b =25,∠A =150° C .a =7,b =8,∠A =98° D .a =14,b =16,∠A =45°解析:A 中已知两角与一边,有唯一解;B 中,a >b ,且∠A =150°,也有唯一解;C 中b >a ,且∠A =98°为钝角,故解不存在;D 中由于b ·sin 45°<a <b ,故有两解. 答案:D8.在△ABC 中,已知a =1,b =3,A =30°,B 为锐角,那么角A ,B ,C 的大小关系为( ) A .A >B >C B .B >A >C C .C >B >AD .C >A >B解析:由正弦定理得a sin 30°=b sin B ,∴sin B =32,又∵B 为锐角,∴B =60°,∴C =90°,即C >B >A . 答案:C9.有一长为1 km 的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾斜角改为10°,则斜坡长为( ) A .1 km B .2sin 10° km C .2cos 10° kmD .cos 20° km解析:如图所示,∠ABC =20°,AB =1 km ,∠ADC =10°,∴∠ABD =160°.在△ABD 中,由正弦定理ADsin 160°=AB sin 10°,∴AD =AB ·sin 160°sin 10°=sin 20°sin 10°=2cos 10°(km).答案:C10.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得:a =2b ·a 2+b 2-c 22ab,整理得b 2=c 2,则此三角形一定是等腰三角形. 答案:C11.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 分别对应三边a ,b ,c ,tan C =43,c =8,则△ABC 外接圆的半径R 为( ) A .10 B .8 C .6D .5解析:由tan C =43>0且C ∈(0,π),得C ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2.由同角三角函数的基本关系式,得cosC =11+tan 2C =35,sin C =cos C tan C =45,由正弦定理,有2R =c sin C =845=10,故外接圆半径为5,故选D. 答案:D12.设锐角△ABC 的三内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,B =2A ,则b 的取值范围为( ) A .(2,3) B .(1,3) C .(2,2)D .(0,2)解析:由a sin A =b sin B =b sin 2A ,得b =2cos A .π2<A +B =3A <π,从而π6<A <π3.又2A <π2,所以A <π4,所以π6<A <π4,22<cos A <32,所以2<b < 3.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)13.在等腰△ABC 中,已知sin A ∶sin B =1∶2,底边BC =10,则△ABC 的周长是________. 解析:由正弦定理得BC ∶AC =sin A ∶sin B =1∶2. 又∵BC =10,∴AC =20,∴AB =AC =20. ∴△ABC 的周长是10+20+20=50. 答案:50,则sin B=b 2=a 2+c 2-2148,即b =213sin C ),n =(3a (a +b ) (b -a )=c (3a +c ),即a 2+c 2-b 2=-3ac ,再由余弦定理得cos B =-32,∵B ∈(0°,180°),∴B =150°. 答案:150°三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(12分)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =4,b =5,c =61.(1)求C 的大小; (2)求△ABC 的面积.解析:(1)依题意,由余弦定理得 cos C =42+52-6122×4×5=-12.∵0°<C <180°,∴C =120°.(2)S △ABC =12ab sin C =12×4×5×sin 120°=12×4×5×32=5 3.18.(12分)在△ABC 中,已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断△ABC 的形状.解析:由题意可知a 2[sin(A +B )-sin(A -B )]=b 2[sin(A -B )+sin(A +B )],即a 2·2sinB cos A =b 2·2sin A cosB.∵sin A sin B ≠0,∴2sin A cos A =2sin B cos B ,即sin 2A =sin 2B , ∴A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.19.(12分)在△ABC 中,a ,b , c 分别为角A ,B ,C 的对边,a 2-(b -c )2=bc , (1)求角A ;(2)若bsin B=c =2,求b 的值.解析:(1)由a 2-(b -c )2=bc 得:a 2-b 2-c 2=-bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又0<A <π, ∴A =π3.(2)b sin B =c sin C ,∴sin C =1.∴C =π2, ∴B =π6.∵b sin B =c =2,∴b =2sin B =2sin π6=1.20.(12分)△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 .(1)求ba;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B .解析:(1)由正弦定理得,sin 2A sinB +sin B cos 2A =2sin A , 即sinB (sin 2A +cos 2A )=2sin A . 故sinB =2sin A ,所以b a= 2. (2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =1+3a2c.由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°.21.(13分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知(1)求sin C 的值;(2)当a =2,2sin A =sin C 时,求b 及c 的长.解析:(1)因为cos 2C =1-2sin 2C =-14,及0<C <π(2)当a =2,2sin A =sin C c =4.由cos 2C =2cos 2C -1=-1,及0<C <c =4.或{ b =26,c =4.E 为中心的7海里以内海域被设为警戒水域,点E 正A 北偏东45°40分钟又测得该船已行驶到点A 北偏东45°+A 相距1013海里的位置C . (1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域,并说明理由. 解析:(1)如图所示,AB =402,AC =1013,∠BAC =θ,sin θ=2626. 由于0°<θ<90°,所以cos θ=1-⎝⎛⎭⎪⎫26262=52626.由余弦定理得BC =AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos θ=10 5.所以船的行驶速度为1054060=10523=155(海里/小时). (2)如图所示,以A 为原点建立平面直角坐标系,设点B 、C 的坐标分别是B (x 1,y 1)、C (x 2,y 2),BC 与x 轴的交点为D ,由题设有,x 1=y 1=22AB =40, x 2=AC cos ∠CAD=1013cos(45°-θ)=30,y 2=AC sin ∠CAD =1013sin(45°-θ)=20.所以过点B 、C 的直线l 的斜率k =2010=2,直线l 的方程为y =2x -40. 又点E (0,-55)到直线l 的距离d =|0+55-40|1+4=35<7,所以船会进入警戒水域.。

高中数学 第一章 解三角形教学设计 新人教A版必修5-新人教A版高二必修5数学教案

高中数学 第一章 解三角形教学设计 新人教A版必修5-新人教A版高二必修5数学教案

(新课标)2015-2016学年高中数学第一章解三角形教学设计新人教A版必修5从容说课本章主要学习了正弦定理和余弦定理、应用举例以及实习作业.正弦定理、余弦定理是反映三角形边、角关系的重要定理.利用正弦定理、余弦定理,可以将三角形中的边的关系与角的关系进行相互转化,许多几何问题也可以转化为解三角形的问题来研究.本节课是人教版数学必修五第一章解三角形的全章复习.教学重点1.在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,有两解或一解或无解等情形.2.三角形各种类型的判定方法;三角形面积定理的应用.3.正、余弦定理与三角形的有关性质的综合运用.教学难点定理及有关性质的综合运用.教具准备多媒体投影仪三维目标一、知识与技能1.掌握在已知三角形的两边及其中一边的对角解三角形时,有两解或一解或无解等情形确良;2.三角形各种类型的判定方法;3.三角形面积定理的应用.二、过程与方法通过引导学生分析,解答典型例题,使学生学会综合运用正、余弦定理,三角函数公式及三角形有关性质求解三角形问题.三、情感态度与价值观通过正、余弦定理,在解三角形问题时沟通了三角形的有关性质和三角函数的关系,反映了事物之间的必然联系及一定条件下相互转化的可能,从而从本质上反映了事物之间的内在联系.教学过程导入新课师 本章我们共学习了哪些内容? 生 本章我们学习了正弦定理与余弦定理. 师 你能讲出正弦定理、余弦定理的具体内容吗?生 正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即R CcB b A a 2sin sin sin ===; 余弦定理: a 2=b 2+c 2-2bcco s A ,b 2=a 2+c 2-2acco s B , c 2=b 2+a 2-2baco s C ;abc b a C ac b c a cisB bc a c b A 2cos ,2,2cos 222222222-+=-+=-+=.师 很好!哪位同学来说说运用正弦定理、余弦定理可以解决哪些类型的问题? 生 正弦定理可以解决以下两类问题:(1)已知两角和一边解三角形;(2)已知两边及其中一边的对角解三角形.余弦定理可以解决以下两类问题:(1)已知三边解三角形;(2)已知两边及其夹角解三角形.生 老师,我来补充.利用正弦定理的解题的类型(1)在有解时只有一解,类型(2)可有解、一解和无解;利用余弦定理的解题的两种类型有解时只有一解. 师 very good !除了以上这些,我们还学习了什么? 生 除了正弦定理、余弦定理我们还学习了三角形面积公式:C ab B ac A bc S sin 21sin 21sin 21===C ,利用它我们可以解决已知两边及其夹角求三角形的面积.师 你说的非常完善,你是我们全班同学学习的榜样.希望我们全班同学都向他学习.推进新课 多媒体投影解斜三角形时可用的定理公式 适用类型 备注余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A b 2=a 2+c 2-2ac cos B c 2=b 2+a 2-2ba cos C(1) 已知三边 (2)已知两边及其夹角类型(1)(2)有解时只有一解正弦定理(3)已知两角和类型(3)在有解时只有一解,R CcB b A a 2sin sin sin === 一边(4)已知两边及其中一边的对角类型(4)可有解、一解和无解三角形面积公式S =21bc sin A =21ac sin B =21ab sin C (5)已知两边及其夹角生 老师,我也来补充.利用正弦定理、余弦定理我们还可以解决实际生活中的一些问题:有关测量距离、高度、角度的问题.师 看来同学们对解三角形这一章掌握得都不错.下面,我们来看一下例题与练习. [例题剖析]【例1】在△ABC 中,若sin A >sin B ,则A 与B 的大小关系为_________. 生 这个题目以前做过的,A 与B 的大小关系不定. 师 对吗?生 我认为不对.我以前做过的题目中没有“在△ABC 中”这个条件. (其他学生一致认可) 师 那本题应该怎么做呢?生 我觉得答案应该是A >B ,但是理由我说不上来. 生 我来说.因为在△ABC 中,由正弦定理得R CcB b A a 2sin sin sin ===,所以 a =2Rsin A ,B =2Rsin B .又因为sin A >sin B ,所以A >B . 又因为在三角形中,大边对大角,所以A >B . 师 好,你解得非常正确.【例2】在△ABC 中,若△ABC 的面积为S ,且2S=(a +b )2-C 2,求t a n C 的值. 师 拿到题目你怎么考虑,从哪里下手?生 利用三角形的面积公式,代入已知条件2S=(A +B )2-C 2中,再化简. 师 用面积公式S=21 bc in A =21ac sin B =21ab sin C 中的哪一个呢? 生 用哪一个都可以吧. 生 不对,应该先化简等式右边,得(A +B )2-C 2=A 2+2AB +B 2-C 2,出现了A 与B 的乘积:AB ,而2abco s C =a 2+b 2-c 2,因此面积公式应该用S=21ab sin C ,代入等式得 ab sin C =a 2+b 2+2ab -C 2=2ab -2abco s C .化简得tan 2C=2.从而有344142tan 12tan2tan 2-=-=-=C CC . 师 思路非常清晰,请同学们思考本题共涉及到了哪些知识点? 生 正弦定理、余弦定理与三角形面积公式. 生 还有余切的二倍角公式. 师 你能总结这类题目的解题思路吗?生 拿到题目不能盲目下手,应该先找到解题切入口. 师 对,你讲得很好.生 正弦定理、余弦定理都要试试.【例3】 将一块圆心角为120°,半径为20 c m 的扇形铁片裁成一块矩形,有如图(1)、(2)的两种裁法:让矩形一边在扇形的一条半径OA 上,或让矩形一边与弦AB 平行,请问哪种裁法能得到最大面积的矩形?并求出这个最大值. 师 本题是应用题,怎么处理?生 由实际问题抽象出数学模型,找到相应的数学知识来解决.分析:这是一个如何下料的问题,从图形的特点来看,涉及到线段的长度和角度,将这些量放置在三角形中,通过解三角形求出矩形的边长,再计算出两种方案所得矩形的最大面积,加以比较,就可以得出问题的结论. 解:按图(1)的裁法:矩形的一边O P 在OA 上,顶点M 在圆弧上,设∠M OA =θ,则|MP|=20sinθ,|OP |=20co sθ, 从而S=400sinθco sθ=200sin2θ, 即当4πθ=时,S m a x =200.按图(2)的裁法:矩形的一边PQ 与弦AB 平行,设∠M O Q=θ,在△M O Q 中,∠O QM=90°+30°=120°,由正弦定理,得|MQ|=θθsin 2340120sin sin 20=︒.又因为|MN |=2|OM |sin(60°-θ),=40sin(60°-θ),所以 S=|MQ |·|MN |=331600sinθsin(60°-θ)=331600{-21[co s60°-co s(2θ-60°)]}=33800[cos(2θ-60°)-co s60°]. 所以当θ=30°时,S m a x =33400. 由于33400>200,所以用第二种裁法可裁得面积最大的矩形,最大面积为33400c m 2. 评注:正弦定理、余弦定理在测量(角度、距离)、合理下料、设计规划等方面有广泛应用.从解题过程来看,关键是要找出或设出角度,实质是解斜三角形,将问题涉及的有关量集中在某一个或者几个三角形中,灵活地运用正弦定理、余弦定理来加以解决.【例4】如果一个三角形的三边是连续的三个自然数,求所有这些三角形中的最大角的度数.(精确到0.1°) 师 已知什么,要求什么?生(齐答)已知三角形的三边,要求三角形中的角. 师 怎么处理呢?生用正弦定理或余弦定理实现三角形中边与角的转化,可是三条边的值不知道啊. 生条件中三角形的三边是连续的三个自然数,那么我们可以设这三个连续的自然数为n-1,n ,n+1,最大的角为θ,则)1(2321)1(24)1(2)1()1(cos 2222--=--=-+--+=n n n n n n n n n n θ.师 接下来怎么做呢?生 因为co sθ是[0°,180°]内的减函数,所以要求θ的最大值即求co sθ的最小值. 师cosθ的最小值怎么求呢? 生 因为cosθ>-1,从而有)1(2321--n >-1)1(23-⇒n <23n-1>1⇒n >2. 又因为n 为自然数,所以当n=3时,(cosθ)min =-41,所以θ的最大值为104.5°. (教师用多媒体投影)解:设这三个连续的自然数为n-1,n ,n+1,最大的角为θ,则)1(2321)1(24)1(2)1()1(cos 2222--=--=-+--+=n n n n n n n n n n θ.因为cosθ是[0°,180°]内的减函数,所以要求θ的最大值即求co sθ的最小值,且cosθ>-1,从而有)1(2321--n >-1)1(23-⇒n <⇒23n-1>1⇒n >2. 因此,当n=3时,(cosθ)min =-41,所以θ的最大值为104.5°. 师 下面我们来看一组练习 多媒体投影1.在△ABC 中,若A =30°,B =45°,C =6,则A 等于( ) A.26- B.26(2-C.)26(3-D.)26(4-2.在△ABC 中,若a =7,b =4,c =5, 则△ABC 的面积为(精确到0.1)( ) A .7B .8.2C .10.3D .9.83.某人站在山顶向下看一列车队向山脚驶来,他看见第一辆车与第二辆车的俯角差等于他看见第二辆车与第三辆车的俯角差,则第一辆车与第二辆车的距离D 1与第二辆车与第三辆车的距离D 2之间的关系为( ) A.d 1>d 2B.d 1=d 2C.d 1<d 2D.大小确定不了4.在△ABC 中,若A ·co t A =bco t B ,则△ABC 是_______三角形.5.在异面直线A ,B 上有两点M 、N ,EF 是直线A ,B 的公垂线段,若EM =5,EF =3,FN =4,MN =6,则异面直线A ,B 所成的角为___________.(精确到1°) 练习题答案:1.C 2.D 3.C 4.等腰5.70°课堂小结同学们本节课你的收获是什么?生 正弦定理、余弦定理都是联系三角形边和角的关系式.生 凡是可用正弦定理的时候,都可以用余弦定理;当关系式中有边的平方项时,可以考虑余弦定理.生 已知两边一对角求解三角形时用余弦定理讨论二次方程,更容易判断是无解、一解还是两解的问题.生 利用正弦定理和余弦定理解决几何问题的关键还是在于找出图形中的边角关系,然后假设有关的边和角,利用正弦定理和余弦定理建立边或角的关系式.生 在运用正弦定理、余弦定理解决实际问题时,通常都根据题意,从实际问题中抽象出一个或几个三角形,然后通过解这些三角形,得出实际问题的解.其基本步骤是: (1)分析:理解题意,弄清已知与未知,画出示意图(一个或几个三角形);(2)建模:根据已知条件与求解目标,把已知量与待求量尽可能地集中在有关三角形中,建立一个解斜三角形的数学模型;(3)求解:利用正弦定理、余弦定理解这些三角形,求得数学模型的解; (4)检验:检验上述所求的解是否符合实际意义,从而得出实际问题的解.布置作业1.已知锐角三角形的三边长分别为2、3、x ,则x 的取值X 围是__________.2.在△ABC 中,已知t a n A =21,t a n B =31,试求最长边与最短边的比. 3.某人坐在火车上看风景,他看见远处有一座宝塔在与火车前进方向成30°角的直线上,1分钟后,他看见宝塔在与火车前进方向成45°角的直线上,设火车的速度是100 km/h ,求宝塔离开铁路线的垂直距离. 答案:1.(5,13)2.解:因为t a n A =21,t a n B =31,所以1312113121tan tan 1tan tan )tan(=•-+=-+=+BA B A B A . 因为0°<A <45°,0°<B <45°,所以A +B = 45°. 所以3510103135sin sin sin =︒==B C b c ,所以最长边与最短边的比为35. 3.解:如图,设宝塔在C 点,先看时的位置为A ,再看时的位置为B ,由题意知∠BAC =45°-30°=15°,AB =3560100=(km ),AC =)13(3513515sin 53sin sin +=︒︒=∠•∠=ABC BCA AB AC ,所以C 点到直线AB 的距离为d =AC ·sin30°=65(3+1)(km ).板书设计 本章复习例1 例3 例2 例4(投影区)备课资料解三角形三角形的三条边和三个内角是三角形的六个基本元素.已知其中的三个基本元素(至少有一个是边)求其余的基本元素叫做解三角形. 1.直角三角形的解法因为直角三角形中有一个是直角,例如△ABC 中,C =90°,角A 、B 、C 的对边分别是A 、B 、C .那么利用以下关系式:(1)A +B =90°;(2)A 2+B 2=C 2;(3)A =c sin A =cco s B =B ·t a n A ;(4)B =cco s A =c sin B =acxtana . 可分四种情况来解直角三角形. (1)已知斜边和一锐角; (2)已知一条直角边和一锐角; (3)已知一斜边和一直角边; (4)已知两条直角边. 2.斜三角形的解法在一个三角形中,如果没有一个角是直角,那么这个三角形叫做斜三角形.斜三角形的解法可分以下四种情况:(1)已知两角和一边;(2)已知两边和其中一边的对角;(3)已知两边和它们的夹角;(4)已知三边.解斜三角形常常利用以下基本关系式: 1.三角形内角和为180°,即A +B +C =180°; 2.正弦定理,即R CcB b A a 2sin sin sin ===3.余弦定理,即(1)⎪⎩⎪⎨⎧+=+=+=;cos cos ,cos cos ,cos cos B a A b c A c C a b C b B c a(2)⎪⎩⎪⎨⎧-+=-+=-+=C ab b a c B ac c a b A bc c b a cos 2cos 2,cos 2222222222一般地说,在已知两边和其中一边的对角的情况下,解三角形时,问题不一定有解,如果有解也不一定有唯一解.对这类问题进行讨论,可得如下结论.90°≤A <180°0°<A <90°a >b 一解 一解 a =b 无解 一解a <b无解A >B sin A A =B sin A A <B sin A两解 一解 无解。

人教课标版高中数学必修5《解三角形》章末总结

人教课标版高中数学必修5《解三角形》章末总结

人教A 版必修五第一章《解三角形》章末复习知识梳理1.正弦定理:A a sin =B b sin =C csin =2R ,其中R 是三角形外接圆半径.2.余弦定理:(1)形式一:A cos bc 2c b a 222⋅-+=,B cos ac 2c a b 222⋅-+=,C cos ab 2b a c 222⋅-+=形式二:bc 2a c b A cos 222-+=,ac 2b c a B cos 222-+=,ab2c b a C cos 222-+=,(角到边的转换)3.S △ABC =21absinC=21bcsinA=21acsinB,S △=))()((c S b S a S S ---=Sr (S=2cb a ++,r 为内切圆半径)=R abc 4(R 为外接圆半径).4.在三角形中大边对大角,反之亦然.5.射影定理:a=bcosC+ccosB,b=acosC+ccosA,c=acosB+bcosA.6.三角形内角的诱导公式(1)sin(A+B)=sinC,cos(A+B)=-cosC,tanC=-tan(A+B),cos 2C =sin 2BA +,sin 2C =cos 2BA ……在△ABC 中,熟记并会证明tanA+tanB+tanC=tanA·tanB·tanC; (2)A 、B 、C 成等差数列的充要条件是B=60°;(3)△ABC 是正三角形的充要条件是A 、B 、C 成等差数列且a 、b 、c 成等比数列.7.解三角形常见的四种类型(1)已知两角A 、B 与一边a,由A+B+C=180°及A a sin =B b sin =C c sin ,可求出角C ,再求b 、c.(2)已知两边b 、c 与其夹角A ,由a 2=b 2+c 2-2bccosA ,求出a ,再由余弦定理,求出角B 、C.(3)已知三边a 、b 、c ,由余弦定理可求出角A 、B 、C.(4)已知两边a 、b 及其中一边的对角A ,由正弦定理A a sin =B bsin ,求出另一边b 的对角B ,由C=π-(A+B),求出c ,再由A a sin =C c sin 求出C ,而通过A a sin =Bbsin 求B 时,可能出一解,两解或无解的情况,其判断方法,如下表:A>90° A=90° A<90° a>b 一解 一解 一解 a=b无解 无解 一解a<ba>bsinA 两解 无解 无解 a=bsinA 一解a<bsinA无解9.三角形的分类或形状判断的思路,主要从边或角两方面入手.专题一:正、余弦定理的应用1.正弦定理主要有两个方面的应用:(1)已知三角形的任意两个角与一边,由三角形内角和定理,可以计算出三角形的第三个角,由正弦定理可以计算出三角形的另两边;(2)已知三角形的任意两边和其中一边的对角,应用正弦定理,可以计算出另一边的对角的正弦值,进而确定这个角和三角形其他的边和角. 2.余弦定理有两方面的应用:(1)已知三角形的两边和它们的夹角可以由余弦定理求出第三边,进而求出其他两角;(2)已知三角形的三边,利用余弦定理求出一个角,进而求出其他两角.例1..(2011江西卷17).(本小题满分12分)在ABC ∆中,角,,A B C 所对应的边分别为,,a b c ,23a =,tantan 4,22A B C++= 2sin cos sin B C A =,求,A B 及,b c例2..(2009北京理) 在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,,3a b c B π=,4cos ,35A b ==。

2019人教版数学必修5第一章 解三角形

2019人教版数学必修5第一章 解三角形

第一章 解三角形§1.1 正弦定理和余弦定理 1.1.1 正弦定理(一)课时目标1.熟记正弦定理的内容;2.能够初步运用正弦定理解斜三角形.1.在△ABC 中,A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2.2.在Rt △ABC 中,C =π2,则a c =sin_A ,bc=sin_B .3.一般地,把三角形的三个角A ,B ,C 和它们的对边a ,b ,c 叫做三角形的元素.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做解三角形.4.正弦定理:在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即a sin A =b sin B =csin C,这个比值是三角形外接圆的直径2R .一、选择题1.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若A ∶B ∶C =1∶2∶3,则 a ∶b ∶c 等于( )A .1∶2∶3B .2∶3∶4C .3∶4∶5D .1∶3∶2 答案 D2.若△ABC 中,a =4,A =45°,B =60°,则边b 的值为( ) A.3+1 B .23+1 C .2 6 D .2+2 3 答案 C解析 由正弦定理a sin A =bsin B,得4sin 45°=b sin 60°,∴b =2 6. 3.在△ABC 中,sin 2A =sin 2B +sin 2C ,则△ABC 为( ) A .直角三角形 B .等腰直角三角形 C .等边三角形 D .等腰三角形 答案 A解析 sin 2A =sin 2B +sin 2C ⇔(2R )2sin 2A =(2R )2sin 2B +(2R )2sin 2C ,即a 2=b 2+c 2,由勾股定理的逆定理得△ABC 为直角三角形.4.在△ABC 中,若sin A >sin B ,则角A 与角B 的大小关系为( ) A .A >B B .A <BC .A ≥BD .A ,B 的大小关系不能确定 答案 A解析 由sin A >sin B ⇔2R sin A >2R sin B ⇔a >b ⇔A >B . 5.在△ABC 中,A =60°,a =3,b =2,则B 等于( ) A .45°或135° B .60° C .45° D .135°答案 C解析 由a sin A =b sin B 得sin B =b sin A a =2sin 60°3=22.∵a >b ,∴A >B ,B <60° ∴B =45°.6.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 ,即sin C =-3cos C . ∴tan C =- 3.又C ∈(0°,180°),∴C =120°. 二、填空题7.在△ABC 中,AC =6,BC =2,B =60°,则C =_________. 答案 75°解析 由正弦定理得2sin A =6sin 60°,∴sin A =22.∵BC =2<AC =6,∴A 为锐角.∴A =45°. ∴C =75°.8.在△ABC 中,若tan A =13,C =150°,BC =1,则AB =________.答案 102解析 ∵tan A =13,A ∈(0°,180°),∴sin A =1010.由正弦定理知BC sin A =ABsin C,∴AB =BC sin C sin A =1×sin 150°1010=102.9.在△ABC 中,b =1,c =3,C =2π3,则a =________.答案 1解析 由正弦定理,得3sin 2π3=1sin B , ∴sin B =12.∵C 为钝角,∴B 必为锐角,∴B =π6,∴A =π6.∴a =b =1.10.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,若b =2a ,B =A +60°,则A =______.答案 30°解析 ∵b =2a ∴sin B =2sin A ,又∵B =A +60°, ∴sin(A +60°)=2sin A即sin A cos 60°+cos A sin 60°=2sin A , 化简得:sin A =33cos A ,∴tan A =33,∴A =30°. 三、解答题11.在△ABC 中,已知a =22,A =30°,B =45°,解三角形.解 ∵a sin A =b sin B =csin C,∴b =a sin B sin A =22sin 45°sin 30°=22×2212=4.∵C =180°-(A +B )=180°-(30°+45°)=105°,∴c =a sin C sin A =22sin 105°sin 30°=22sin 75°12=2+2 3.12.在△ABC 中,已知a =23,b =6,A =30°,解三角形. 解 a =23,b =6,a <b ,A =30°<90°. 又因为b sin A =6sin 30°=3,a >b sin A , 所以本题有两解,由正弦定理得:sin B =b sin A a =6sin 30°23=32,故B =60°或120°.当B =60°时,C =90°,c =a 2+b 2=43;当B =120°时,C =30°,c =a =2 3.所以B =60°,C =90°,c =43或B =120°,C =30°,c =2 3.能力提升13.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,则角A 的大小为________.答案 π6解析 ∵sin B +cos B =2sin(π4+B )= 2.∴sin(π4+B )=1.又0<B <π,∴B =π4.由正弦定理,得sin A =a sin Bb =2×222=12.又a <b ,∴A <B ,∴A =π6.14.在锐角三角形ABC 中,A =2B ,a ,b ,c 所对的角分别为A ,B ,C ,求ab的取值范围.解 在锐角三角形ABC 中,A ,B ,C <90°, 即⎩⎪⎨⎪⎧B <90°,2B <90°,180°-3B <90°,∴30°<B <45°.由正弦定理知:a b =sin A sin B =sin 2B sin B=2cos B ∈(2,3),故a的取值范围是(2,3).1.利用正弦定理可以解决两类有关三角形的问题: 1.1.1 正弦定理(二)课时目标1.熟记正弦定理的有关变形公式;2.能够运用正弦定理进行简单的推理与证明.1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C=2R 的常见变形:(1)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c ;(2)a sin A =b sin B =csin C =a +b +c sin A +sin B +sin C =2R ; (3)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C ;(4)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R.2.三角形面积公式:S =12ab sin C =12bc sin A =12ca sin B .一、选择题1.在△ABC 中,sin A =sin B ,则△ABC 是( ) A .直角三角形 B .锐角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形 答案 D2.在△ABC 中,若a cos A =b cos B =ccos C,则△ABC 是( )A .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形 答案 B解析 由正弦定理知:sin A cos A =sin B cos B =sin Ccos C ,∴tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C .3.在△ABC 中,sin A =34,a =10,则边长c 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫152,+∞ B .(10,+∞) C .(0,10) D.⎝⎛⎦⎤0,403 答案 D解析 ∵c sin C =a sin A =403,∴c =403sin C .∴0<c ≤403.4.在△ABC 中,a =2b cos C ,则这个三角形一定是( ) 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 A解析 由a =2b cos C 得,sin A =2sin B cos C , ∴sin(B +C )=2sin B cos C ,∴sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C ,∴sin(B -C )=0,∴B =C . 5.在△ABC 中,已知(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( ) A .6∶5∶4 B .7∶5∶3 C .3∶5∶7 D .4∶5∶6 答案 B解析 ∵(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6, ∴b +c 4=c +a 5=a +b 6. 令b +c 4=c +a 5=a +b 6=k (k >0),则⎩⎪⎨⎪⎧b +c =4k c +a =5k a +b =6k,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =72k b =52kc =32k .∴sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =7∶5∶3.6.已知三角形面积为14,外接圆面积为π,则这个三角形的三边之积为( )A .1B .2 C.12D .4 答案 A解析 设三角形外接圆半径为R ,则由πR 2=π,得R =1,由S △=12ab sin C =abc 4R =abc 4=14,∴abc =1.二、填空题7.在△ABC 中,已知a =32,cos C =13,S △ABC =43,则b =________.答案 2 3解析 ∵cos C =13,∴sin C =223,∴12ab sin C =43,∴b =2 3. 8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A =60°,a =3,b =1,则c =________.答案 2解析 由正弦定理a sin A =b sin B ,得3sin 60°=1sin B,∴sin B =12,故B =30°或150°.由a >b ,得A >B ,∴B =30°,故C =90°, 由勾股定理得c =2.9.在单位圆上有三点A ,B ,C ,设△ABC 三边长分别为a ,b ,c ,则a sin A +b 2sin B +2c sin C=________.答案 7解析 ∵△ABC 的外接圆直径为2R =2, ∴a sin A =b sin B =c sin C =2R =2, ∴a sin A +b 2sin B +2c sin C=2+1+4=7. 10.在△ABC 中,A =60°,a =63,b =12,S △ABC =183,则a +b +csin A +sin B +sin C=________,c =________. 答案 12 6解析 a +b +c sin A +sin B +sin C =a sin A=6332=12.∵S △ABC =12ab sin C =12×63×12sin C =183,∴sin C =12,∴c sin C =asin A=12,∴c =6.三、解答题11.在△ABC 中,求证:a -c cos B b -c cos A =sin Bsin A .证明 因为在△ABC 中,a sin A =b sin B =csin C =2R ,所以左边=2R sin A -2R sin C cos B2R sin B -2R sin C cos A=sin (B +C )-sin C cos B sin (A +C )-sin C cos A =sin B cos C sin A cos C =sin Bsin A=右边.所以等式成立,即a -c cos B b -c cos A=sin Bsin A .12.在△ABC 中,已知a 2tan B =b 2tan A ,试判断△ABC 的形状. 解 设三角形外接圆半径为R ,则a 2tan B =b 2tan A⇔a 2sin B cos B =b 2sin A cos A⇔4R 2sin 2 A sin B cos B =4R 2sin 2 B sin A cos A⇔sin A cos A =sin B cos B ⇔sin 2A =sin 2B ⇔2A =2B 或2A +2B =π⇔A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形. 能力提升13.在△ABC 中,B =60°,最大边与最小边之比为(3+1)∶2,则最大角为( ) A .45° B .60° C .75° D .90° 答案 C解析 设C 为最大角,则A 为最小角,则A +C =120°, ∴sin C sin A =sin ()120°-A sin A =sin 120° cos A -cos 120°sin Asin A=32tan A +12=3+12=32+12, ∴tan A =1,A =45°,C =75°.14.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是三个内角A ,B ,C 的对边,若a =2,C =π4,cos B 2=255,求△ABC 的面积S .解 cos B =2cos 2 B 2-1=35,故B 为锐角,sin B =45.所以sin A =sin(π-B -C )=sin ⎝⎛⎭⎫3π4-B =7210.由正弦定理得c =a sin C sin A =107,所以S △ABC =12ac sin B =12×2×107×45=87.1.在△ABC 中,有以下结论: (1)A +B +C =π;(2)sin(A +B )=sin C ,cos(A +B )=-cos C ;(3)A +B 2+C 2=π2;(4)sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2,tan A +B 2=1tanC2.2.借助正弦定理可以进行三角形中边角关系的互化,从而进行三角形形状的判断、三角恒等式的证明.1.1.2 余弦定理(一)课时目标1.熟记余弦定理及其推论;2.能够初步运用余弦定理解斜三角形.1.余弦定理三角形中任何一边的平方等于其他两边的平方的和减去这两边与它们的夹角的余弦的积的两倍.即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 .2.余弦定理的推论cos A =b 2+c 2-a 22bc ;cos B =c 2+a 2-b 22ca ;cos C =a 2+b 2-c 22ab.3.在△ABC 中:(1)若a 2+b 2-c 2=0,则C =90°;(2)若c 2=a 2+b 2-ab ,则C =60°;(3)若c 2=a 2+b 2+2ab ,则C =135°.一、选择题1.在△ABC 中,已知a =1,b =2,C =60°,则c 等于( ) A. 3 B .3 C. 5 D .5 答案 A2.在△ABC 中,a =7,b =43,c =13,则△ABC 的最小角为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π12 答案 B解析 ∵a >b >c ,∴C 为最小角, 由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab=72+(43)2-(13)22×7×43=32.∴C =π6. 3.在△ABC 中,已知a =2,则b cos C +c cos B 等于( ) A .1 B. 2 C .2 D .4 答案 C解析 b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 22ac =2a 22a =a =2.4.在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A.14 B.34 C.24 D.23 答案 B解析 ∵b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2,b =2a ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 22a ·2a =34.5.在△ABC 中,sin 2A 2=c -b2c(a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对应边),则△ABC 的形状为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形 答案 B解析 ∵sin 2A 2=1-cos A 2=c -b 2c, ∴cos A =b c =b 2+c 2-a22bc⇒a 2+b 2=c 2,符合勾股定理.故△ABC 为直角三角形.6.在△ABC 中,已知面积S =14(a 2+b 2-c 2),则角C 的度数为( )A .135°B .45°C .60°D .120° 答案 B解析 ∵S =14(a 2+b 2-c 2)=12ab sin C ,∴a 2+b 2-c 2=2ab sin C ,∴c 2=a 2+b 2-2ab sin C . 由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴sin C =cos C ,∴C =45° .二、填空题7.在△ABC 中,若a 2-b 2-c 2=bc ,则A =________. 答案 120°8.△ABC 中,已知a =2,b =4,C =60°,则A =________. 答案 30° 解析 c 2=a 2+b 2-2ab cos C =22+42-2×2×4×cos 60° =12 ∴c =2 3.由正弦定理:a sin A =c sin C 得sin A =12.∵a <c ,∴A <60°,A =30°.9.三角形三边长为a ,b ,a 2+ab +b 2 (a >0,b >0),则最大角为________.答案 120° 解析 易知:a 2+ab +b 2>a ,a 2+ab +b 2>b ,设最大角为θ,则cos θ=a 2+b 2-(a 2+ab +b 2)22ab =-12,∴θ=120°.10.在△ABC 中,BC =1,B =π3,当△ABC 的面积等于3时,tan C =________.答案 -2 3解析 S △ABC =12ac sin B =3,∴c =4.由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =-113,sin C =1213,∴tan C =-12=-2 3.三、解答题11.在△ABC 中,已知CB =7,AC =8,AB =9,试求AC 边上的中线长.解 由条件知:cos A =AB 2+AC 2-BC 22·AB ·AC =92+82-722×9×8=23,设中线长为x ,由余弦定理知:x 2=⎝⎛⎭⎫AC 22+AB 2-2·AC 2·AB cos A =42+92-2×4×9×23=49 ⇒x =7.所以,所求中线长为7.12.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,且a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,2cos(A +B )=1.(1)求角C 的度数; (2)求AB 的长;(3)求△ABC 的面积.解 (1)cos C =cos [π-(A +B )]=-cos(A +B )=-12,又∵C ∈(0°,180°),∴C =120°.(2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =23,ab =2.∴AB 2=b 2+a 2-2ab cos 120°=(a +b )2-ab =10,∴AB =10.(3)S △ABC =12ab sin C =32.能力提升 13.(2010·潍坊一模)在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是________.答案 3解析 ∵cos C =BC 2+AC 2-AB 22×BC ×AC=22,∴sin C =22.∴AD =AC ·sin C = 3.14.在△ABC 中,a cos A +b cos B =c cos C ,试判断三角形的形状. 解 由余弦定理知cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab ,代入已知条件得a ·b 2+c 2-a 22bc +b ·a 2+c 2-b 22ac +c ·c 2-a 2-b 22ab=0,通分得a 2(b 2+c 2-a 2)+b 2(a 2+c 2-b 2)+c 2(c 2-a 2-b 2)=0, 展开整理得(a 2-b 2)2=c 4.∴a 2-b 2=±c 2,即a 2=b 2+c 2或b 2=a 2+c 2. 根据勾股定理知△ABC 是直角三角形.1.利用余弦定理可以解决两类有关三角形的问题: (1)已知两边和夹角,解三角形. (2)已知三边求三角形的任意一角. 2.余弦定理与勾股定理余弦定理可以看作是勾股定理的推广,勾股定理可以看作是余弦定理的特例.1.1.2 余弦定理(二)课时目标1.熟练掌握正弦定理、余弦定理;2.会用正、余弦定理解三角形的有关问题.1.正弦定理及其变形(1)a sin A =b sin B =c sin C=2R .(2)a =2R sin_A ,b =2R sin_B ,c =2R sin_C .(3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R.(4)sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c . 2.余弦定理及其推论 (1)a 2=b 2+c 2-2bc cos_A .(2)cos A =b 2+c 2-a 22bc.(3)在△ABC 中,c 2=a 2+b 2⇔C 为直角;c 2>a 2+b 2⇔C 为钝角;c 2<a 2+b 2⇔C 为锐角. 3.在△ABC 中,边a 、b 、c 所对的角分别为A 、B 、C ,则有:(1)A +B +C =π,A +B 2=π2-C2.(2)sin(A +B )=sin_C ,cos(A +B )=-cos_C ,tan(A +B )=-tan_C .(3)sin A +B 2=cos C 2,cos A +B 2=sin C 2.一、选择题1.已知a 、b 、c 为△ABC 的三边长,若满足(a +b -c )(a +b +c )=ab ,则∠C 的大小为( )A .60°B .90°C .120°D .150° 答案 C解析 ∵(a +b -c )(a +b +c )=ab , ∴a 2+b 2-c 2=-ab ,即a 2+b 2-c 22ab =-12,∴cos C =-12,∴∠C =120°.2.在△ABC 中,若2cos B sin A =sin C ,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 答案 C解析 ∵2cos B sin A =sin C =sin(A +B ), ∴sin A cos B -cos A sin B =0,即sin(A -B )=0,∴A =B . 3.在△ABC 中,已知sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7,则这个三角形的最小外角为 ( ) A .30° B .60° C .90° D .120° 答案 B解析 ∵a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7, 不妨设a =3,b =5,c =7,C 为最大内角, 则cos C =32+52-722×3×5=-12.∴C =120°.∴最小外角为60°.4.△ABC 的三边分别为a ,b ,c 且满足b 2=ac,2b =a +c ,则此三角形是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形 答案 D解析 ∵2b =a +c ,∴4b 2=(a +c )2,即(a -c )2=0.∴a =c .∴2b =a +c =2a .∴b =a ,即a =b =c .5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若C =120°, c =2a ,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 在△ABC 中,由余弦定理得, c 2=a 2+b 2-2ab cos 120° =a 2+b 2+ab .∵c =2a ,∴2a 2=a 2+b 2+ab .∴a 2-b 2=ab >0,∴a 2>b 2,∴a >b .6.如果将直角三角形的三边增加同样的长度,则新三角形的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形C .钝角三角形D .由增加的长度确定 答案 A解析 设直角三角形三边长为a ,b ,c ,且a 2+b 2=c 2, 则(a +x )2+(b +x )2-(c +x )2=a 2+b 2+2x 2+2(a +b )x -c 2-2cx -x 2=2(a +b -c )x +x 2>0,∴c +x 所对的最大角变为锐角. 二、填空题 7.在△ABC 中,边a ,b 的长是方程x 2-5x +2=0的两个根,C =60°,则边c =________. 答案 19解析 由题意:a +b =5,ab =2. 由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab =52-3×2=19,∴c =19.8.设2a +1,a,2a -1为钝角三角形的三边,那么a 的取值范围是________. 答案 2<a <8解析 ∵2a -1>0,∴a >12,最大边为2a +1.∵三角形为钝角三角形,∴a 2+(2a -1)2<(2a +1)2, 化简得:0<a <8.又∵a +2a -1>2a +1, ∴a >2,∴2<a <8.9.已知△ABC 的面积为23,BC =5,A =60°,则△ABC 的周长是________. 答案 12解析 S △ABC =12AB ·AC ·sin A=12AB ·AC ·sin 60°=23, ∴AB ·AC =8,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=AB 2+AC 2-AB ·AC =(AB +AC )2-3AB ·AC , ∴(AB +AC )2=BC 2+3AB ·AC =49, ∴AB +AC =7,∴△ABC 的周长为12.10.在△ABC 中,A =60°,b =1,S △ABC =3,则△ABC 外接圆的面积是________.答案 13π3解析 S △ABC =12bc sin A =34c =3,∴c =4,由余弦定理:a 2=b 2+c 2-2bc cos A =12+42-2×1×4cos 60°=13, ∴a =13.∴2R =a sin A =1332=2393,∴R =393.∴S 外接圆=πR 2=13π3.三、解答题11.在△ABC 中,求证:a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C.证明 右边=sin A cos B -cos A sin B sin C =sin A sin C ·cos B -sin Bsin C·cos A=a c ·a 2+c 2-b 22ac -b c ·b 2+c 2-a 22bc =a 2+c 2-b 22c 2-b 2+c 2-a 22c 2=a 2-b 2c2=左边. 所以a 2-b 2c 2=sin (A -B )sin C.12.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边的长,cosB =53, 且·=-21. (1)求△ABC 的面积; (2)若a =7,求角C .解 (1)∵·=-21,∴·=21.∴· = ||·||·cosB = accosB = 21.∴ac=35,∵cosB = 53,∴sinB = 54.∴S △ABC = 21acsinB = 21×35×54= 14.(2)ac =35,a =7,∴c =5.由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cos B =32,∴b =4 2.由正弦定理:c sin C =bsin B.∴sin C =c b sin B =542×45=22.∵c <b 且B 为锐角,∴C 一定是锐角. ∴C =45°. 能力提升13.已知△ABC 中,AB =1,BC =2,则角C 的取值范围是( )A .0<C ≤π6B .0<C <π2C.π6<C <π2D.π6<C ≤π3 答案 A解析 方法一 (应用正弦定理) ∵AB sin C =BC sin A ,∴1sin C =2sin A∴sin C =12sin A ,∵0<sin A ≤1,∴0<sin C ≤12.∵AB <BC ,∴C <A ,∴C 为锐角,∴0<C ≤π6.方法二 (应用数形结合)如图所示,以B 为圆心,以1为半径画圆,则圆上除了直线BC 上的点外,都可作为A 点.从点C 向圆B 作切线,设切点为A 1和A 2,当A 与A 1、A 2重合时,角C 最大,易知此时:BC =2,AB =1,AC ⊥AB ,∴C =π6,∴0<C ≤π6.14.△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知b 2=ac 且cos B =34.(1)求1tan A +1tan C的值;(2)设· =23,求a+c 的值. 解 (1)由cos B =34,得sin B =1-⎝⎛⎭⎫342=74. 由b 2=ac 及正弦定理得sin 2 B =sin A sin C .于是1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C=sin C cos A +cos C sin A sin A sin C =sin (A +C )sin 2 B=sin B sin 2 B =1sin B =477. (2)由BA ·BC =23得ca ·cosB = 23由cos B =34,可得ca =2,即b 2=2.由余弦定理:b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B , 得a 2+c 2=b 2+2ac ·cos B =5,∴(a +c )2=a 2+c 2+2ac =5+4=9,∴a +c =3.§1.2 应用举例(一)课时目标1.了解数学建模的思想;2.利用正、余弦定理解决生产实践中的有关距离的问题.1.基线的定义:在测量上,我们根据测量需要适当确定的线段叫做基线.一般来说,基线越长,测量的精确度越高.2.方位角:指从正北方向线按顺时针方向旋转到目标方向线所成的水平角.如图中的A 点的方位角为α.3.计算不可直接测量的两点间的距离是正弦定理和余弦定理的重要应用之一.一、选择题1.若点P 在点Q 的北偏西45°10′方向上,则点Q 在点P 的( ) A .南偏西45°10′ B .南偏西44°50′ C .南偏东45°10′ D .南偏东44°50′ 答案 C2.已知两灯塔A 和B 与海洋观测站C 的距离都等于a km ,灯塔A 在观测站C 的北偏东20°方向上,灯塔B 在观测站C 的南偏东40°方向上,则灯塔A 与灯塔B 的距离为( )A .a km B.3a km C.2a km D .2a km 答案 B解析 ∠ACB =120°,AC =BC =a ,∴由余弦定理得AB =3a .3.海上有A 、B 两个小岛相距10 n mile ,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 n mile B.1063n mileC .5 2 n mileD .5 6 n mile 答案 D解析 在△ABC 中,∠C =180°-60°-75°=45°.由正弦定理得:BC sin A =ABsin B∴BC sin 60°=10sin 45°解得BC =5 6.4.如图所示,设A 、B 两点在河的两岸,一测量者在A 的同侧,在A 所在的河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算A 、B 两点的距离为( )A .50 2 mB .50 3 mC .25 2 m D.2522m答案 A解析 由题意知∠ABC =30°,由正弦定理AC sin ∠ABC =ABsin ∠ACB,∴AB =AC ·sin ∠ACB sin ∠ABC=50×2212=50 2 (m).5.如图,一货轮航行到M 处,测得灯塔S 在货轮的北偏东15°,与灯塔S 相距20海里,随后货轮按北偏西30°的方向航行30分钟后到达N 处,又测得灯塔在货轮的东北方向,则货轮的速度为( )A .20(6+2) 海里/小时B .20(6-2) 海里/小时C .20(6+3) 海里/小时D .20(6-3) 海里/小时答案 B解析 由题意,∠SMN =45°,∠SNM =105°,∠NSM =30°.由正弦定理得MN sin 30°=MSsin 105°.∴MN =MS sin 30°sin 105°=106+24=10(6-2).则v 货=20(6-2) 海里/小时.6.甲船在岛B 的正南A 处,AB =10千米,甲船以每小时4千米的速度向正北航行,同时,乙船自B 出发以每小时6千米的速度向北偏东60°的方向驶去.当甲、乙两船相距最近时,它们所航行的时间是( )A.1507 分钟B.157小时 C .21.5 分钟 D .2.15 分钟 答案 A解析 设行驶x 小时后甲到点C ,乙到点D ,两船相距y km , 则∠DBC =180°-60°=120°.∴y 2=(10-4x )2+(6x )2-2(10-4x )·6x cos 120° =28x 2-20x +100=28(x 2-57x )+100=28⎝⎛⎭⎫x -5142-257+100 ∴当x =514(小时)=1507(分钟)时,y 2有最小值.∴y 最小.二、填空题7.如图,A 、B 两点间的距离为________.答案 32- 28.如图,A 、N 两点之间的距离为________.答案 40 39.如图所示,为了测定河的宽度,在一岸边选定两点A 、B ,望对岸标记物C ,测得 ∠CAB =30°,∠CBA =75°,AB =120 m ,则河的宽度为______.答案 60 m解析 在△ABC 中,∠CAB =30°,∠CBA =75°, ∴∠ACB =75°.∠ACB =∠ABC .∴AC =AB =120 m. 作CD ⊥AB ,垂足为D ,则CD 即为河的宽度.由正弦定理得AC sin ∠ADC =CDsin ∠CAD,∴120sin 90°=CD sin 30°, ∴CD =60(m)∴河的宽度为60 m.10.太湖中有一小岛,沿太湖有一条正南方向的公路,一辆汽车测得小岛在公路的南偏西15°的方向上,汽车行驶1 km 后,又测得小岛在南偏西75°的方向上,则小岛到公路的距离是________ km.答案 36解析如图,∠CAB =15°,∠CBA =180°-75°=105°, ∠ACB =180°-105°-15°=60°,AB =1 km. 由正弦定理得 BC sin ∠CAB =ABsin ∠ACB∴BC =1sin 60°·sin 15°=6-223 (km).设C 到直线AB 的距离为d ,则d =BC ·sin 75°=6-223·6+24=36 (km).三、解答题11.如图,某货轮在A 处看灯塔B 在货轮的北偏东75°,距离为12 6 n mile ,在A 处看灯塔C 在货轮的北偏西30°,距离为8 3 n mile ,货轮由A 处向正北航行到D 处时,再看灯塔B 在北偏东120°方向上,求:(1)A 处与D 处的距离;(2)灯塔C 与D 处的距离.解 (1)在△ABD 中,∠ADB =60°,∠B =45°,由正弦定理得AD =AB sin Bsin ∠ADB=126×2232=24(n mile).(2)在△ADC 中,由余弦定理得 CD 2=AD 2+AC 2-2AD ·AC ·cos 30°, 解得CD =83≈14(n mile). 即A 处与D 处的距离为24 n mile , 灯塔C 与D 处的距离约为14 n mile.12.如图,为测量河对岸A 、B 两点的距离,在河的这边测出CD 的长为32km ,∠ADB =∠CDB =30°,∠ACD =60°,∠ACB =45°,求A 、B 两点间的距离.解 在△BDC 中,∠CBD =180°-30°-105°=45°,由正弦定理得BC sin 30°=CDsin 45°,则BC =CD sin 30°sin 45°=64(km).在△ACD 中,∠CAD =180°-60°-60°=60°, ∴△ACD 为正三角形.∴AC =CD =32(km). 在△ABC 中,由余弦定理得 AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 45° =34+616-2×32×64×22=38, ∴AB =64(km).答 河对岸A 、B 两点间距离为64km. 能力提升13.台风中心从A 地以每小时20千米的速度向东北方向移动,离台风中心30千米内的地区为危险区,城市B 在A 的正东40千米处,B 城市处于危险区内的持续时间为( )A .0.5小时B .1小时C .1.5小时D .2小时 答案 B解析 设t 小时时,B 市恰好处于危险区,则由余弦定理得: (20t )2+402-2×20t ×40·cos 45°=302. 化简得:4t 2-82t +7=0,∴t 1+t 2=22,t 1·t 2=74.从而|t 1-t 2|=(t 1+t 2)2-4t 1t 2=1.14.如图所示,甲船以每小时302海里的速度向正北方向航行,乙船按固定方向匀速直线航行.当甲船位于A 1处时,乙船位于甲船的北偏西105°方向的B 1处,此时两船相距20海里.当甲船航行20分钟到达A 2处时,乙船航行到甲船的北偏西120°方向的B 2处,此时两船相距102海里.问乙船每小时航行多少海里?解 如图所示,连结A 1B 2,由已知A 2B 2=102,A 1A 2=302×2060=102,∴A 1A 2=A 2B 2,又∠A 1A 2B 2=180°-120°=60°, ∴△A 1A 2B 2是等边三角形, ∴A 1B 2=A 1A 2=10 2.由已知,A 1B 1=20,∠B 1A 1B 2=105°-60°=45°,在△A 1B 2B 1中,由余弦定理,B 1B 22=A 1B 21+A 1B 22-2A 1B 1·A 1B 2·cos 45°=202+(102)2-2×20×102×22=200. ∴B 1B 2=10 2.因此,乙船速度的大小为10220×60=302(海里/小时). 答 乙船每小时航行302海里.1.解三角形应用问题的基本思路是:实际问题――→画图数学问题――→解三角形数学问题的解――→检验实际问题的解.2.测量距离问题:这类问题的情境一般属于“测量有障碍物相隔的两点间的距离”.在测量过程中,要根据实际需要选取合适的基线长度,测量工具要有较高的精确度.§1.2 应用举例(二)课时目标1.利用正、余弦定理解决生产实践中的有关高度的问题.2.利用正、余弦定理及三角形面积公式解决三角形中的几何度量问题.1.仰角和俯角:与目标视线在同一铅垂平面内的水平视线和目标视线的夹角,目标视线在水平线上方时叫仰角,目标视线在水平线下方时叫俯角.(如图所示)2.已知△ABC 的两边a 、b 及其夹角C ,则△ABC 的面积为12ab sin C .一、选择题1.从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α与β的关系为( ) A .α>β B .α=βC .α<βD .α+β=90° 答案 B2.设甲、乙两楼相距20 m ,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是( )A .20 3 m ,4033 mB .10 3 m,20 3 mC .10(3-2) m,20 3 m D.152 3 m ,2033 m答案 A解析 h 甲=20tan 60°=203(m).h 乙=20tan 60°-20tan 30°=4033(m).3.如图,为测一树的高度,在地面上选取A 、B 两点,从A 、B 两点分别测得望树尖的仰角为30°,45°,且A 、B 两点之间的距离为60 m ,则树的高度为( )A .30+30 3 mB .30+153mC .15+303mD .15+33m 答案 A解析 在△P AB 中,由正弦定理可得60sin (45°-30°)=PBsin 30°,PB =60×12sin 15°=30sin 15°,h =PB sin 45°=(30+303)m.4.从高出海平面h 米的小岛看正东方向有一只船俯角为30°,看正南方向一只船俯角为45°,则此时两船间的距离为( )A .2h 米 B.2h 米 C.3h 米 D .22h 米答案 A解析 如图所示, BC =3h ,AC =h ,∴AB =3h 2+h 2=2h .5.在某个位置测得某山峰仰角为θ,对着山峰在平行地面上前进600 m 后测仰角为原来的2倍,继续在平行地面上前进200 3 m 后,测得山峰的仰角为原来的4倍,则该山峰的高度是( )A .200 mB .300 mC .400 mD .100 3 m 答案 B解析 如图所示,600·sin 2θ=2003·sin 4θ,∴cos 2θ=32,∴θ=15°, ∴h =2003·sin 4θ=300 (m).6.平行四边形中,AC =65,BD =17,周长为18,则平行四边形面积是( )A .16B .17.5C .18D .18.53 答案 A解析 设两邻边AD =b ,AB =a ,∠BAD =α, 则a +b =9,a 2+b 2-2ab cos α=17,a 2+b 2-2ab cos(180°-α)=65.解得:a =5,b =4,cos α=35或a =4,b =5,cos α=35,∴S ▱ABCD =ab sin α=16.二、填空题7.甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,两船相距a 海里,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的3倍,则甲船应取方向__________才能追上乙船;追上时甲船行驶了________海里.答案 北偏东30° 3a 解析如图所示,设到C 点甲船追上乙船, 乙到C 地用的时间为t ,乙船速度为v , 则BC =t v ,AC =3t v ,B =120°,由正弦定理知BC sin ∠CAB=ACsin B ,∴1sin ∠CAB =3sin 120°, ∴sin ∠CAB =12,∴∠CAB =30°,∴∠ACB =30°,∴BC =AB =a ,∴AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos 120°=a 2+a 2-2a 2·⎝⎛⎫-12=3a 2,∴AC =3a . 8.△ABC 中,已知A =60°,AB ∶AC =8∶5,面积为103,则其周长为________. 答案 20解析 设AB =8k ,AC =5k ,k >0,则 S =12AB ·AC ·sin A =103k 2=10 3. ∴k =1,AB =8,AC =5,由余弦定理: BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=82+52-2×8×5×12=49.∴BC =7,∴周长为:AB +BC +CA =20.9.已知等腰三角形的底边长为6,一腰长为12,则它的内切圆面积为________.答案 27π5解析 不妨设三角形三边为a ,b ,c 且a =6,b =c =12,由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc =122+122-622×12×12=78,∴sin A = 1-⎝⎛⎭⎫782=158. 由12(a +b +c )·r =12bc sin A 得r =3155. ∴S 内切圆=πr 2=27π5.10.某舰艇在A 处测得遇险渔船在北偏东45°,距离为10 n mile 的C 处,此时得知,该渔船沿北偏东105°方向,以每小时9 n mile 的速度向一小岛靠近,舰艇时速21 n mile ,则舰艇到达渔船的最短时间是______小时.答案 23解析 设舰艇和渔船在B 处相遇,则在△ABC 中,由已知可得:∠ACB =120°,设舰艇到达渔船的最短时间为t ,则AB =21t ,BC =9t ,AC =10,则(21t )2=(9t )2+100-2×10×9t cos 120°,解得t =23或t =-512(舍).三、解答题11.如图所示,在山顶铁塔上B 处测得地面上一点A 的俯角为α,在塔底C 处测得A 处的俯角为β.已知铁塔BC 部分的高为h ,求山高CD .解 在△ABC 中,∠BCA =90°+β, ∠ABC =90°-α,∠BAC =α-β,∠CAD =β.根据正弦定理得:AC sin ∠ABC =BCsin ∠BAC,即AC sin (90°-α)=BC sin (α-β), ∴AC =BC cos αsin (α-β)=h cos αsin (α-β). 在Rt △ACD 中,CD =AC sin ∠CAD =AC sin β =h cos αsin βsin (α-β).即山高CD 为h cos αsin βsin (α-β).12.已知圆内接四边形ABCD 的边长AB =2,BC =6,CD =DA =4,求圆内接四边形ABCD 的面积.解连接BD ,则四边形面积S =S △ABD +S △CBD =12AB ·AD ·sin A +12BC ·CD ·sin C .∵A +C =180°,∴sin A =sin C .∴S =12(AB ·AD +BC ·CD )·sin A =16sin A .由余弦定理:在△ABD 中,BD 2=22+42-2×2×4cos A =20-16cos A , 在△CDB 中,BD 2=42+62-2×4×6cos C =52-48cos C , ∴20-16cos A =52-48cos C .又cos C =-cos A ,∴cos A =-12.∴A =120°.∴四边形ABCD 的面积S =16sin A =8 3. 能力提升13.如图所示,为了解某海域海底构造,在海平面内一条直线上的A 、B 、C 三点进行测量.已知AB =50 m ,BC =120 m ,于A 处测得水深AD =80 m ,于B 处测得水深BE =200 m ,于C 处测得水深CF =110 m ,求∠DEF 的余弦值.解 作DM ∥AC 交BE 于N ,交CF 于M . DF =MF 2+DM 2=302+1702=10298(m), DE =DN 2+EN 2=502+1202=130(m),EF =(BE -FC )2+BC 2=902+1202=150(m).在△DEF 中,由余弦定理的变形公式,得 cos ∠DEF =DE 2+EF 2-DF 22DE ·EF=1302+1502-102×2982×130×150=1665.即∠DEF 的余弦值为1665.14.江岸边有一炮台高30 m ,江中有两条船,由炮台顶部测得俯角分别为45°和30°,而且两条船与炮台底部连成30°角,求两条船之间的距离.解 如图所示:∠CBD =30°,∠ADB =30°,∠ACB =45° ∵AB =30, ∴BC =30,BD =30tan 30°=30 3. 在△BCD 中,CD 2=BC 2+BD 2-2BC ·BD ·cos 30°=900, ∴CD =30,即两船相距30 m.1.测量底部不可到达的建筑物的高度问题.由于底部不可到达,这类问题不能直接用解直角三角形的方法解决,但常用正弦定理和余弦定理,计算出建筑物顶部到一个可到达的点之间的距离,然后转化为解直角三角形的问题.2.测量角度就是在三角形内利用正弦定理和余弦定理求角的正弦值或余弦值,再根据需要求出所求的角.第一章 解三角形 复习课课时目标1.掌握正弦定理、余弦定理的内容,并能解决一些简单的三角形度量问题.2.能够运用正弦定理、余弦定理等知识和方法解决一些与测量和几何计算有关的实际问题.一、选择题1.在△ABC 中,A =60°,a =43,b =42,则B 等于( ) A .45°或135° B .135° C .45° D .以上答案都不对 答案 C解析 sin B =b ·sin A a =22,且b <a ,∴B =45°.2.在△ABC 中,已知cos A cos B >sin A sin B ,则△ABC 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 C解析 cos A cos B >sin A sin B ⇔cos(A +B )>0,∴A +B <90°,∴C >90°,C 为钝角.3.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k ,则k 的取值范围是( ) A .(2,+∞) B .(-∞,0)C.⎝⎛⎭⎫-12,0D.⎝⎛⎭⎫12,+∞ 答案 D解析 由正弦定理得:a =mk ,b =m (k +1), c =2mk (m >0),∵⎩⎪⎨⎪⎧ a +b >c a +c >b 即⎩⎪⎨⎪⎧m (2k +1)>2mk 3mk >m (k +1),∴k >12.4.如图所示,D 、C 、B 三点在地面同一直线上,DC =a ,从C 、D 两点测得A 点的仰角分别是β、α(β<α).则A 点离地面的高AB 等于( )A.a sin αsin βsin (α-β)B.a sin αsin βcos (α-β)C.a sin αcos βsin (α-β)D.a cos αcos βcos (α-β) 答案 A解析 设AB =h ,则AD =hsin α,在△ACD 中,∵∠CAD =α-β,∴CD sin (α-β)=ADsin β.∴a sin (α-β)=h sin αsin β,∴h =a sin αsin βsin (α-β). 5.在△ABC 中,A =60°,AC =16,面积为2203,那么BC 的长度为( ) A .25 B .51 C .49 3 D .49 答案 D解析 S △ABC =12AC ·AB ·sin 60°=12×16×AB ×32=2203,∴AB =55.∴BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=552+162-2×16×55×12=2 401.∴BC =49.6.(2010·天津)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a 2-b 2=3bc , sin C =23sin B ,则A 等于( ) A .30° B .60° C .120° D .150° 答案 A解析 由sin C =23sin B ,根据正弦定理,得 c =23b ,把它代入a 2-b 2=3bc 得 a 2-b 2=6b 2,即a 2=7b 2.由余弦定理,得cos A =b 2+c 2-a 22bc =b 2+12b 2-7b 22b ·23b=6b 243b2=32. 又∵0°<A <180°,∴A =30°. 二、填空题7.三角形两条边长分别为3 cm,5 cm ,其夹角的余弦值是方程5x 2-7x -6=0的根,则此三角形的面积是________cm 2.答案 6解析 由5x 2-7x -6=0,解得x 1=-35,x 2=2.∵x 2=2>1,不合题意.∴设夹角为θ,则cos θ=-35,得sin θ=45,∴S =12×3×5×45=6 (cm 2).8.在△ABC 中,A =60°,b =1,S △ABC =3,则asin A=____________.答案 2393解析 由S =12bc sin A =12×1×c ×32=3,∴c =4.∴a =b 2+c 2-2bc cos A =12+42-2×1×4cos 60°=13.∴a sin A =13sin 60°=2393. 9.在△ABC 中,a =x ,b =2,B =45°,若三角形有两解,则x 的取值范围是 ______________. 答案 2<x <2 2解析 因为三角形有两解,所以a sin B <b <a ,即22x <2<x ,∴2<x <2 2. 10.一艘船以20 km/h 的速度向正北航行,船在A 处看见灯塔B 在船的东北方向,1 h 后船在C 处看见灯塔B 在船的北偏东75°的方向上,这时船与灯塔的距离BC 等于________km.答案 20 2解析 如图所示,BC sin 45°=ACsin 30°∴BC =AC sin 30°×sin 45°=2012×22=20 2 (km). 三、解答题11.在△ABC 中,已知(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,且sin A =2sin B cos C ,试确定△ABC 的形状.解 由(a +b +c )(b +c -a )=3bc , 得b 2+2bc +c 2-a 2=3bc ,即a 2=b 2+c 2-bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,∴A =π3.又sin A =2sin B cos C .∴a =2b ·a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-c 2a,∴b 2=c 2,b =c ,∴△ABC 为等边三角形.12.在△ABC 中,若已知三边为连续正整数,最大角为钝角. (1)求最大角的余弦值;(2)求以此最大角为内角,夹此角的两边之和为4的平行四边形的最大面积. 解 (1)设这三个数为n ,n +1,n +2,最大角为θ, 则cos θ=n 2+(n +1)2-(n +2)22·n ·(n +1)<0,化简得:n 2-2n -3<0⇒-1<n <3.。

2019高中数学 章末综合测评1 解三角形 新人教A版必修5

2019高中数学 章末综合测评1 解三角形 新人教A版必修5

章末综合测评(一) 解三角形满分:150分 时间:120分钟一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC 中,a =k ,b =3k (k >0),A =45°,则满足条件的三角形有( )【导学号:91432101】A .0个B .1个C .2个D .无数个A [由正弦定理得a sin A =bsin B ,所以sin B =b sin A a =62>1,即sin B >1,这是不成立的.所以没有满足此条件的三角形.] 2.已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°B [设最小边为5,则三角形的三边分别为5,7,8,设边长为7的边对应的角为θ,则由余弦定理可得49=25+64-80cos θ,解得cos θ=12,∴θ=60°.则最大角与最小角的和为180°-60°=120°.]3.在△ABC 中,A =π3,BC =3,AB =6,则C =( )【导学号:91432102】A.π4或3π4B.3π4C.π4D.π6C [由BCsin A =AB sin C ,得sin C =22. ∵BC =3,AB =6,∴A >C ,则C 为锐角,故C =π4.]4.在△ABC 中,a =15,b =20,A =30°,则cos B =( ) A .±53 B.23 C .-53D.53A [因为a sin A =b sinB ,所以15sin 30°=20sin B,解得sin B =23.因为b >a ,所以B >A ,故B 有两解,所以cos B =±53.] 5.在△ABC 中,已知(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )【导学号:91432103】A .6∶5∶4B .7∶5∶3C .3∶5∶7D .4∶5∶6B [∵(b +c )∶(c +a )∶(a +b )=4∶5∶6, ∴b +c 4=c +a 5=a +b6.令b +c 4=c +a 5=a +b6=k (k >0),则⎩⎪⎨⎪⎧b +c =4k ,c +a =5k ,a +b =6k ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =72k ,b =52k ,c =32k .∴sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c =7∶5∶3.]6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为A ,B ,C 的对边,如果2b =a +c ,B =30°,△ABC 的面积为32,那么b 等于( ) A.1+32 B .1+ 3C.2+22D .2 3B [∵S △ABC =12ac sin B ,∴ac =6.又∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac -2ac ·cos 30°=4b 2-12-63, ∴b 2=4+23,∴b =1+ 3.]7.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k ,则k 的取值范围是( )【导学号:91432104】A .(2,+∞)B .(-∞,0)C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞ D [由正弦定理得:a =mk ,b =m (k +1),c =2mk ,(m >0),∵⎩⎪⎨⎪⎧a +b >c ,a +c >b ,即⎩⎪⎨⎪⎧mk +mk ,3mk >m k +,∴k >12.]8.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin 2A 2=c -b 2c,则△ABC 的形状为( ) A .等边三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形D .等腰直角三角形B [由已知可得1-cos A 2=12-b2c ,即cos A =bc,b =c cos A .法一:由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc ,则b =c ·b 2+c 2-a 22bc,所以c 2=a 2+b 2,由此知△ABC 为直角三角形. 法二:由正弦定理,得sin B =sin C cos A . 在△ABC 中,sin B =sin(A +C ),从而有sin A cos C +cos A sin C =sin C cos A , 即sin A cos C =0.在△ABC 中,sin A ≠0,所以cos C =0.由此得C =π2,故△ABC 为直角三角形.]9.已知圆的半径为4,a ,b ,c 为该圆的内接三角形的三边,若abc =162,则三角形的面积为( )【导学号:91432105】A .2 2B .8 2 C. 2 D.22C [∵a sin A =b sin B =csin C=2R =8, ∴sin C =c 8,∴S △ABC =12ab sin C =abc 16=16216= 2.]10.在△ABC 中,三边长分别为a -2,a ,a +2,最大角的正弦值为32,则这个三角形的面积为( )A.154 B.1534 C.2134D.3534B [∵三边不等,∴最大角大于60°.设最大角为α,故α所对的边长为a +2,∵sin α=32,∴α=120°. 由余弦定理得(a +2)2=(a -2)2+a 2+a (a -2),即a 2=5a ,故a =5,故三边长为3,5,7,S △ABC=12×3×5×sin 120°=1534.] 11.如图1­6,海平面上的甲船位于中心O 的南偏西30°,与O 相距15海里的C 处.现甲船以35海里/小时的速度沿直线CB 去营救位于中心O 正东方向25海里的B 处的乙船,则甲船到达B 处需要的时间为( )【导学号:91432106】图1­6A.12小时 B .1小时 C.32小时 D .2小时B [在△OBC 中,由余弦定理,得CB 2=CO 2+OB 2-2CO ·OB cos 120°=152+252+15×25=352,因此CB =35,3535=1(小时),因此甲船到达B 处需要的时间为1小时.]图1­712.如图1­7,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.66D [设BD =a ,则BC =2a ,AB =AD =32a . 在△ABD 中,由余弦定理,得cos A =AB 2+AD 2-BD22AB ·AD=⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2-a22×32a ·32a=13.又∵A 为△ABC 的内角,∴sin A =223.在△ABC 中,由正弦定理得,BCsin A =ABsin C.∴sin C =AB BC ·sin A =32a 2a ·223=66.]二、填空题(每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)13.已知△ABC 为钝角三角形,且C 为钝角,则a 2+b 2与c 2的大小关系为________.【导学号:91432107】a 2+b 2<c 2[∵cos C =a 2+b 2-c 22ab,且C 为钝角,∴cos C <0,∴a 2+b 2-c 2<0,故a 2+b 2<c 2.]14.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C =________.2π3[由3sin A =5sin B ,得3a =5b . 又因为b +c =2a , 所以a =53b ,c =73b ,所以cos C =a 2+b 2-c22ab=⎝ ⎛⎭⎪⎫53b 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫73b 22×53b ×b =-12.因为C ∈(0,π),所以C =2π3.]15.在锐角△ABC 中,BC =1,B =2A ,则ACcos A的值等于________,AC 的取值范围为________.【导学号:91432108】2 (2,3) [设A =θ⇒B =2θ. 由正弦定理得AC sin 2θ=BCsin θ,∴AC2cos θ=1⇒ACcos θ=2.由锐角△ABC 得0°<2θ<90°⇒0°<θ<45°. 又0°<180°-3θ<90°⇒30°<θ<60°, 故30°<θ<45°⇒22<cos θ<32, ∴AC =2cos θ∈(2,3).]16.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b a +a b =6cos C ,则tan Ctan A+tan Ctan B=________. 4 [∵b a +a b=6cos C ,∴a 2+b 2ab =6·a 2+b 2-c 22ab,∴2a 2+2b 2-2c 2=c 2, 又tan C tan A +tan C tan B =sin C cos A sin A cos C +sin C cos B sin B cos C=sin CB cos A +cos B sin Asin A sin B cos C=sin C B +A sin A sin B cos C =sin 2C sin A sin B cos C =c 2ab cos C =c 2aba 2+b 2-c 22ab=2c2a 2+b 2-c2=4.]三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)△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 .(1)求b a;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B .【导学号:91432109】[解] (1)由正弦定理得,sin 2A sinB +sin B cos 2A =2sin A ,即sinB (sin 2A +cos 2A )=2sin A .故sin B =2sin A ,所以b a= 2. (2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2, 得cos B =+3a2c.由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°. 18.(本小题满分12分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos B =35. (1)若b =4,求sin A 的值;(2)若△ABC 的面积S △ABC =4,求b ,c 的值. [解] (1)∵cos B =35>0,且0<B <π,∴sin B =1-cos 2B =45.由正弦定理得a sin A =bsin B ,sin A =a sin Bb =2×454=25.(2)∵S △ABC =12ac sin B =4,∴12×2×c ×45=4,∴c =5. 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =22+52-2×2×5×35=17,∴b =17.19.(本小题满分12分)已知A ,B ,C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a ,b ,c ,且2cos 2A2+cos A =0.(1)求角A 的值;(2)若a =23,b =2,求c 的值.【导学号:91432110】[解] (1)∵cos A =2cos 2A2-1,∴2cos 2A2=cos A +1.又2cos 2A2+cos A =0,∴2cos A +1=0,∴cos A =-12,∴A =120°.(2)由余弦定理知a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 又a =23,b =2,cos A =-12,∴(23)2=22+c 2-2×2×c ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,化简,得c 2+2c -8=0,解得c =2或c =-4(舍去).20.(本小题满分12分)某观测站在城A 南偏西20°方向的C 处,由城A 出发的一条公路,走向是南偏东40°,在C 处测得公路距C 处31千米的B 处有一人正沿公路向城A 走去,走了20千米后到达D 处,此时C 、D 间的距离为21千米,问这人还要走多少千米可到达城A?[解] 如图所示, 设∠ACD =α,∠CDB =β.在△CBD 中,由余弦定理得cos β=BD 2+CD 2-CB 22BD ·CD=202+212-3122×20×21=-17,∴sin β=437.而sin α=sin(β-60°)=sin βcos 60°-sin 60°cos β=437×12+32×17=5314. 在△ACD 中,21sin 60°=ADsin α,∴AD =21×sin αsin 60°=15(千米).所以这人还要再走15千米可到达城A .21.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 2C +22cosC +2=0.(1)求角C 的大小;(2)若b =2a ,△ABC 的面积为22sin A sin B ,求sin A 及c 的值. 【导学号:91432111】[解] (1)∵cos 2C +22cos C +2=0,∴2cos 2C +22cos C +1=0,即(2cos C +1)2=0, ∴cos C =-22. 又C ∈(0,π),∴C =3π4.(2)∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =3a 2+2a 2=5a 2, ∴c =5a ,即sin C =5sin A , ∴sin A =15sin C =1010. ∵S △ABC =12ab sin C ,且S △ABC =22sin A sin B ,∴12ab sin C =22sin A sin B , ∴absin A sin Bsin C =2,由正弦定理得⎝ ⎛⎭⎪⎫c sin C 2sin C =2,解得c =1. 22.(本小题满分12分)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足sin A +3cos A =2.(1)求角A 的大小;(2)现给出三个条件:①a =2;②B =π4;③c =3b .试从中选出两个可以确定△ABC 的条件,写出你的方案并以此为依据求△ABC 的面积.(写出一种方案即可)[解] (1)依题意得2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3=2,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3=1,∵0<A <π,∴π3<A +π3<4π3,∴A +π3=π2,∴A =π6.(2)参考方案:选择①②.由正弦定理a sin A =b sin B ,得b =a sin Bsin A=2 2.∵A +B +C =π,∴sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =2+64,∴S △ABC =12ab sin C =12×2×22×2+64=3+1.。

2019_2020年高中数学第1章解三角形章末质量检测卷(一)新人教A版必修5(精编)

2019_2020年高中数学第1章解三角形章末质量检测卷(一)新人教A版必修5(精编)

又 2Rsin A≠0,∴ cos B= sin B,∴ B=45°.
同理 C=45°,故 A=90°. 故选 C.
6.已知圆的半径为 4,a,b,c 为该圆的内接三角形的三边,若
的面积为 ( )
abc= 16 2,则三角形
A. 2 2
B. 8 2
C. 2
2 D. 2
a
b
c
解析: 选 C ∵ sin A= sin B= sin C= 2R= 8,
的面积.
解: 在△ ABC中,
AC
AB
BC
sin θ= sin 60 ° = sin θ+60° .
3
1
sin A cos B cos C
5.若 a = b = c边三角形
B.有一内角是 30°的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.有一内角是 30°的等腰三角形
sin A cos B 解析: 选 C ∵ a = b ,∴ acos B= bsin A,
∴ 2Rsin Acos B= 2Rsin Bsin A.
2AD· BD·cos∠ ADB,即 2662= x2+ ( 3x) 2 - 2x·( 3x) ·cos 150 °
= 7 x 2,解得
266 x=
7 ,故测量时气球到地面的距离是
7
266 7
7 +1
米.故选
B.
二、填空题 ( 本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分 )
3
5
13.在△ ABC中,已知 cos A= 5,cos B=13, b= 3,则 c=
3sin
2A+
B =
sin
2
C+ 3+1. (1) 求角 C的大小;

2019版高中数学人教A版必修5:第一章检测A 含解析

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1A.76197:由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B=42+62-2×4×6cos 120°=76,b=219.:B2在△ABC 中,sin A △ABC 的外接圆的半径R=2,则a 等于( ).=13,且2.43C .32D .6364A.23‒2D.3‒1:A=π-(B+C)=π‒(π6+π4)=7π12,由正弦定理得asinA=bsinB,=bsinAsinB =2sin7π12sinπ6=6+2,△ABCC=12absin=12×(6+2)×2×22=3+1.:B5若△ABC的三个内角满足sin A∶sin B∶sin C=5∶11∶13,则△ABC( ).A.一定是锐角三角形6:利用正弦定理,sin C=B可化为c=23sin23b,cos A =b2+c2-a22bc=-3bc+c22bc3bc+23bc 2bc =32,A=30°.:A7△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若B=2A,a=1,b=3,则c=( ).A.23B.2C.2D.1理a=b,得1=3,8A.4由正弦定理得2RR 为△ABC 外接圆的半径).=bsinB =52(:C 9在锐角三角形ABC 中,BC=1,B=2A ,则AC 的取值范围是( ).A.[-2,2]B.[0,2]C.(0,2]D.(2,3):∵△ABC 是锐角三角形,B=2A<90°,C=180°-3A<90°,30°<A<45°.10午22海里/时:由题意知PM=68海里,∠MPN=120°,∠N=45°.由正弦定理,知PM sin45°=NM sin120°.MN=68).×32×2=346(海里速度/时).为3464=1762(海里:A 二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中的横线上)11在△ABC 中,A=45°,C=105°,BC =2,则AC 的长度为____________________.AC BC sinB =sin30°×2=1.1213解析由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B=3,故b= 3.由正弦定理,得csinC=bsinB=2.:214如图,为测量山高MN,选择A和另一座山的山顶C为测量观测点.从点A测得点M的仰角∠MAN=60°,点C的仰角∠CAB=45°以及∠MAC=75°;从点C测得∠MCA=60°.已知山高BC=100 m, MN= .100 m,15=:设BD=a ,则BC=2a ,AB=AD=32a .ABD 中,由余弦定理,得A =AB 2+AD 2-BD 22AB ·AD 32a )2+(32a )2-a 22×32a ×32a =13.为△ABC 的内角,∴sin A=223.16(1)求角A 是锐角,所以A =π3.由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得b 2+c 2-bc=36.b+c=8,所以bc=283.由三角形面积公式S A ,得△ABC 的面积=12bcsin 为733.17(8分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos C=45,c =2bcos A .(1)求证:A=B ;若△ABC 的面积S=152,求c 的值.18(9分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a2=b(b+c).(1)求证:A=2B;若a△ABC的形状.=3b,判断证明因为a2=b(b+c),即a2=b2+bc,所以在△ABC中,由余弦定理,cos B =a2+c2-b22ac=c2+bc2ac+c 2a =a22ab=a2b=sinA2sinB,sin A=sin 2B,所以A=2B或A+2B=180°.19(1)证明若b 2+c 2-a 25求证明根据正弦定理,可k>0).设a sinA =b sinB =c sinC =k (a=k sin A ,b=k sin B ,c=k sin C ,代,入cosAa +cosBb =sinCc 中有cosA ksinA +cosB ksinB =sinC ksinC ,变形可得sin A sin B=sin A cos B+cos A sin B=A+B ).ABC 中,由A+B+C=π,有sin(A+B )=sin(π-C )=sin C ,所以sin A sin B=sin C.解由已知,b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理,有cos A =b 2+c 2-a 22bc =35.20a-3)(a+1),③=14(a 2+3).④(知b<c ,由③知a>3,a 2+3)-a a 2-4a+3)=14(=14(a-1)(a-3)>0,c>a ,故c 为最大边,角C 为最大角.ABC 中,=a 2+b 2-c 2。

(2021年整理)高中数学必修五第一章解三角形章末测试(人教A版必修5)

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高中数学必修五第一章解三角形章末测试一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在△ABC中,已知a=3,b=4,c=错误!,则角C为( )A.90° B.60°C.45° D.30°解析:根据余弦定理:cos C=错误!=错误!=错误!,∴C=60°。

答案: B2.在△ABC中,a=错误!,b=错误!,A=30°,则c等于()A.2错误! B.错误!C.25或错误!D.以上都不对解析: 由于sin B=错误!=错误!,故B=60°或120°.当B=60°时,C=90°时,c=30°.c=a2+b2=2错误!;当B=120°时,C=30°,c=a=错误!.答案:C3.已知三角形的两边长分别为4,5,它们夹角的余弦是方程2x2+3x-2=0的根,则第三边长是()A.20B.错误!C.22D.错误!解析:设长为4,5的两边的夹角为θ,由2x2+3x-2=0得:x=错误!或x=-2(舍).∴cos θ=错误!,∴第三边长为错误!=错误!.答案:B4.符合下列条件的三角形有且只有一个的是()A.a=1,b=2,c=3 B.a=1,b=错误!,A=30°C.a=1,b=2,A=100° D.b=c=1,B=45°解析:A:a+b=3=c,不能构成三角形;B:b sin A〈a<b,故有两解.C:a<b,故A应为锐角,而已知A=100°,故不能构成三角形.D:b=c=1,故△ABC为等腰三角形,∴C=B=45°,∴A=90°,故只有一解.答案: D5.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a2+b2=c2+ab,则C=( )A.60° B.120°C.45° D.30°解析: 由余弦定理得cos C=错误!=错误!=错误!又∵C∈(0°,180°)∴C=60°.答案: A6.在△ABC中,若a2+b2-c2〈0,则△ABC是( )A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.都有可能解析:由余弦定理,得cos C=错误!〈0。

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章末检测(一) 解三角形时间:120分钟 满分:150分一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.有关正弦定理的叙述: ①正弦定理只适用于锐角三角形; ②正弦定理不适用于钝角三角形;③在某一确定的三角形中,各边与它的对角的正弦的比是定值; ④在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =a ∶b ∶c . 其中正确的个数是( ) A .1 B .2 C .3D .4解析:正弦定理适用于任意三角形,故①②均不正确;由正弦定理可知,三角形一旦确定,则各边与其所对角的正弦的比就确定了,故③正确;由比例性质和正弦定理可推知④正确.故选B. 答案:B2.在△ABC 中,A =60°,b =6,c =10,则△ABC 的面积为( ) A .15 6 B .15 3 C .15 D .30答案:B3.△ABC 为钝角三角形,a =3,b =4,c =x ,C 为钝角,则x 的取值范围是( ) A .x <5 B .5<x <7 C .1<x <5D .1<x <7解析:由已知条件可知x <3+4且32+42<x 2, ∴5<x <7. 答案:B4.在△ABC 中,已知AC =2,BC =3,cos A =-45.则sin B 的值为( )A .1 B.35 C.12D.25解析:在△ABC 中,sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-452=35. ∵BC sin A =ACsin B, ∴sin B =AC BC ·sin A =23×35=25.答案:D5.在△ABC 中,已知a =1,b =2,C =60°,则c 等于( ) A. 3 B .3 C. 5D .5解析:c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴c = 3. 答案:A6.在△ABC 中,已知b 2=ac 且c =2a ,则cos B 等于( ) A.14 B.34 C.24D.23解析:b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2,b =2a .∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =34.答案:B7.在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( ) A .b =10,∠A =45°,∠C =70° B .a =30,b =25,∠A =150° C .a =7,b =8,∠A =98° D .a =14,b =16,∠A =45°解析:A 中已知两角与一边,有唯一解;B 中,a >b ,且∠A =150°,也有唯一解;C 中b >a ,且∠A =98°为钝角,故解不存在;D 中由于b ·sin 45°<a <b ,故有两解. 答案:D8.在△ABC 中,已知a =1,b =3,A =30°,B 为锐角,那么角A ,B ,C 的大小关系为( ) A .A >B >C B .B >A >C C .C >B >AD .C >A >B解析:由正弦定理得a sin 30°=b sin B ,∴sin B =32,又∵B 为锐角,∴B =60°,∴C =90°,即C >B >A . 答案:C9.有一长为1 km 的斜坡,它的倾斜角为20°,现高不变,将倾斜角改为10°,则斜坡长为( ) A .1 km B .2sin 10° km C .2cos 10° kmD .cos 20° km解析:如图所示,∠ABC =20°,AB =1 km ,∠ADC =10°,∴∠ABD =160°.在△ABD 中,由正弦定理ADsin 160°=AB sin 10°,∴AD =AB ·sin 160°sin 10°=sin 20°sin 10°=2cos 10°(km).答案:C10.在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( ) A .等腰直角三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:因为a =2b cos C ,所以由余弦定理得:a =2b ·a 2+b 2-c 22ab,整理得b 2=c 2,则此三角形一定是等腰三角形. 答案:C11.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 分别对应三边a ,b ,c ,tan C =43,c =8,则△ABC 外接圆的半径R 为( ) A .10 B .8 C .6D .5解析:由tan C =43>0且C ∈(0,π),得C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.由同角三角函数的基本关系式,得cos C=11+tan 2C =35,sin C =cos C tan C =45,由正弦定理,有2R =c sin C =845=10,故外接圆半径为5,故选D. 答案:D12.设锐角△ABC 的三内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,B =2A ,则b 的取值范围为( ) A .(2,3) B .(1,3) C .(2,2)D .(0,2)解析:由a sin A =b sin B =b sin 2A ,得b =2cos A .π2<A +B =3A <π,从而π6<A <π3.又2A <π2,所以A <π4,所以π6<A <π4,22<cos A <32,所以2<b < 3.答案:A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中的横线上)13.在等腰△ABC 中,已知sin A ∶sin B =1∶2,底边BC =10,则△ABC 的周长是________. 解析:由正弦定理得BC ∶AC =sin A ∶sin B =1∶2. 又∵BC =10,∴AC =20,∴AB =AC =20. ∴△ABC 的周长是10+20+20=50. 答案:5014.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin B sin C =________.解析:由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A , 即49=b 2+25+5b ,解得b =3或b =-8(舍去), 所以sin B sin C =b c =35.答案:3515.在△ABC 中,若S △ABC =123,ac =48,c -a =2,则b =________.解析:由S △ABC =12ac sin B 得sin B =32,∴B =60°或120°.由余弦定理得,b 2=a 2+c 2-2ac cosB =(a -c )2+2ac -2ac cos B =22+2×48-2×48cos B ,∴b 2=52或148,即b =213或237.答案:213或23716.△ABC 的三内角A ,B ,C 所对边分别是a ,b ,c ,设向量m =(a +b ,sin C ),n =(3a +c ,sin B -sin A ),若m ∥n ,则角B 的大小为________.解析:由m ∥n ,∴(a +b )(sin B -sin A )-sin C (3a +c )=0,由正弦定理有(a +b ) (b -a )=c (3a +c ),即a 2+c 2-b 2=-3ac ,再由余弦定理得cos B =-32,∵B ∈(0°,180°),∴B =150°. 答案:150°三、解答题(本大题共有6小题,共74分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(12分)在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a =4,b =5,c =61. (1)求C 的大小; (2)求△ABC 的面积.解析:(1)依题意,由余弦定理得 cos C =42+52-6122×4×5=-12.∵0°<C <180°,∴C =120°.(2)S △ABC =12ab sin C =12×4×5×sin 120°=12×4×5×32=5 3.18.(12分)在△ABC 中,已知(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断△ABC 的形状. 解析:由题意可知a 2[sin(A +B )-sin(A -B )]=b 2[sin(A -B )+sin(A +B )],即a 2·2sin B cos A =b 2·2sin A cos B.∵sin A sin B ≠0,∴2sin A cos A =2sin B cos B ,即sin 2A =sin 2B , ∴A =B 或A +B =π2.∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.19.(12分)在△ABC 中,a ,b , c 分别为角A ,B ,C 的对边,a 2-(b -c )2=bc , (1)求角A ;(2)若bsin B=c =2,求b 的值.解析:(1)由a 2-(b -c )2=bc 得:a 2-b 2-c 2=-bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,又0<A <π, ∴A =π3.(2)b sin B =c sin C ,∴sin C =1.∴C =π2, ∴B =π6.∵b sin B=c =2,∴b =2sin B =2sin π6=1.20.(12分)△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 . (1)求ba;(2)若c 2=b 2+3a 2,求B .解析:(1)由正弦定理得,sin 2A sinB +sin B cos 2A =2sin A , 即sinB (sin 2A +cos 2A )=2sin A . 故sinB =2sin A ,所以b a= 2. (2)由余弦定理和c 2=b 2+3a 2,得cos B =1+3a2c.由(1)知b 2=2a 2,故c 2=(2+3)a 2.可得cos 2B =12,又cos B >0,故cos B =22,所以B =45°.21.(13分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos 2C =-14.(1)求sin C 的值;(2)当a =2,2sin A =sin C 时,求b 及c 的长.解析:(1)因为cos 2C =1-2sin 2C =-14,及0<C <π,所以sin C =104.(2)当a =2,2sin A =sin C 时,由正弦定理a sin A =csin C ,得c =4.由cos 2C =2cos 2C -1=-14,及0<C <π得cos C =±64.由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C . 得b 2±6b -12=0,解得b =6或26,所以{ b =6,c =4.或{ b =26,c =4.22.(13分)在一个特定时段内,以点E 为中心的7海里以内海域被设为警戒水域,点E 正北55海里处有一个雷达观测站A .某时刻测得一艘匀速直线行驶的船只位于点A 北偏东45°且与点A 相距402海里的位置B ,经过40分钟又测得该船已行驶到点A 北偏东45°+θ⎝ ⎛⎭⎪⎫其中sin θ=2626,0°<θ<90°且与点A 相距1013海里的位置C . (1)求该船的行驶速度(单位:海里/小时);(2)若该船不改变航行方向继续行驶,判断它是否会进入警戒水域,并说明理由. 解析:(1)如图所示,AB =402,AC =1013,∠BAC =θ,sin θ=2626. 由于0°<θ<90°, 所以cos θ=1-⎝⎛⎭⎪⎫26262=52626. 由余弦定理得BC =AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos θ=10 5.所以船的行驶速度为1054060=10523=155(海里/小时). (2)如图所示,以A 为原点建立平面直角坐标系,设点B 、C 的坐标分别是B (x 1,y 1)、C (x 2,y 2),BC 与x 轴的交点为D ,由题设有,x 1=y 1=22AB =40, x 2=AC cos ∠CAD=1013cos(45°-θ)=30,y 2=AC sin ∠CAD =1013sin(45°-θ)=20.所以过点B 、C 的直线l 的斜率k =2010=2,直线l 的方程为y =2x -40. 又点E (0,-55)到直线l 的距离d =|0+55-40|1+4=35<7,所以船会进入警戒水域.。

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