高中数学必修5 之 正弦定理和余弦定理试题答案
2021版新高考数学:正弦定理、余弦定理含答案
∴此三角形有两解.]3.在△ABC中,a cos A=b cos B,则这个三角形的形状为________.等腰三角形或直角三角形[由正弦定理,得sin A cos A=sin B cos B,即sin 2A=sin 2B,所以2A=2B或2A=π-2B,即A=B或A+B=π2,所以这个三角形为等腰三角形或直角三角形.]4.在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=23,则△ABC的面积等于________.23[因为23sin 60°=4sin B,所以sin B=1,所以B=90°,所以AB=2,所以S△ABC =12×2×23=23.](对应学生用书第82页)考点1利用正、余弦定理解三角形问题在△ABD 中,42=x 2+(72)2-2x ×72cos (π-α),② ①+②得x =92,∴BC =9.]3.(20xx·贵阳模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 成公差为2的等差数列,C =120°.(1)求边长a ;(2)求AB 边上的高CD 的长.[解] (1)由题意得b =a +2,c =a +4, 由余弦定理cos C =a2+b2-c22ab得cos 120°=a2+(a +2)2-(a +4)22a (a +2),即a 2-a -6=0,所以a =3或a =-2(舍去),所以a =3. (2)法一:由(1)知a =3,b =5,c =7, 由三角形的面积公式得 12ab sin ∠ACB =12c ×CD ,所以CD =ab sin ∠ACBc=3×5×327=15314,即AB 边上的高CD =15314. 法二:由(1)知a =3,b =5,c =7, 由正弦定理得3sin A =7sin ∠ACB =7sin 120°, 即sin A =3314, 在Rt △ACD 中,CD =AC sin A =5×3314=15314, 即AB 边上的高CD =15314. 考点2 与三角形面积有关的问题(2)法一:如图,由题设可得∠CAD =π2, 所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =π6,故△ABD 面积与△ACD 面积的比值为12AB·AD·sin π612AC·AD =1,又△ABC 的面积为12×4×2sin ∠BAC =23,所以△ABD 的面积为3. 法二:由余弦定理得cos C =27, 在Rt △ACD 中,cos C =ACCD ,所以CD =7,所以AD =3,DB =CD =7, 所以S △ABD =S △ACD =12×2×7×sin C =7×37=3.法三:∠BAD =π6,由余弦定理得cos C =27,所以CD =7,所以AD =3, 所以S △ABD =12×4×3×sin ∠DAB =3.(1)若已知一个角(角的大小或该角的正弦值、余弦值),一般结合题意求夹这个角的两边或两边之积,再代入公式求解;(2)若已知三边,可先求一个角的余弦值,再求正弦值,最后代入公式得面当B+C=π2时,A=π2;当C-B=π2时,A=π4.综上,A=π2或A=π4.考点3判断三角形的形状判断三角形形状的2种思路(1)化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.(2)化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状.此时要注意应用A+B+C=π这个结论.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B[由正弦定理得sin B cos C+sin C cos B=sin2A,∴sin(B+C)=sin2A,即sin(π-A)=sin2A,sin A=sin2A.∵A∈(0,π),∴sin A>0,∴sin A=1,即A=π2,∴△ABC为直角三角形.][母题探究]。
高中数学必修5 之 正弦定理和余弦定理试题答案
正弦定理和余弦定理试题答案一、选择题:(本大题共12小题,每小题6分,共60分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B =( )A .-223 B.223 C .-63 D.63解析:依题意得0°<B <60°,由正弦定理得a sin A =b sin B 得sin B =b sin A a =33,cos B =1-sin 2B =63,选D.2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A =( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:由sin C =23sin B 可得c =23b ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =32,于是A =30°,故选A.3.(2010·江西)E ,F 是等腰直角△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ∠ECF =( )A.1627B.23C.33D.34解析:设AC =1,则AE =EF =FB =13AB =23,由余弦定理得CE =CF =AE 2+AC 2-2AC ·AE cos45°=53,所以cos ∠ECF =CE 2+CF 2-EF 22CE ·CF=45, 所以tan ∠ECF =sin ∠ECF cos ∠ECF =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫45245=34. 答案:D 4.△ABC 中,若lg a -lg c =lgsin B =-lg 2且B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则△ABC 的形状是( ) A .等边三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .等腰直角三角形解析:∵lg a -lg c =lgsin B =-lg 2,∴lg a c =lgsin B =lg 22.∴a c =sin B =22.∵B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴B =π4,由c =2a , 得cos B =a 2+c 2-b 22ac =3a 2-b 222a 2=22. ∴a 2=b 2,∴a =b . 答案:D5.△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的面积为0.5,那么b 为( )A .1+ 3B .3+ 3 C.3+33 D .2+ 3解析:2b =a +c ,12ac ·12=12⇒ac =2,a 2+c 2=4b 2-4,b 2=a 2+c 2-2ac ·32⇒b 2=4+233⇒b =3+33. 答案:C6.已知锐角A 是△ABC 的一个内角,a 、b 、c 是三角形中各内角的对应边,若sin 2A -cos 2A =12,则( )A .b +c =2aB .b +c <2ªC .b +c ≤2aD .b +c ≥2a解析:由sin 2A -cos 2A =12,得cos2A =-12, 又A 是锐角,所以A =60°,于是B +C =120°. 所以b +c 2a =sin B +sin C 2sin A =2sin B +C 2cos B -C23=cos B -C 2≤1,b +c ≤2a . 答案:C 7、若ABC ∆的内角A 满足2sin 23A =,则sin cos A A += A.3 B .3- C .53 D .53- 解:由sin2A =2sinAcosA >0,可知A 这锐角,所以sinA +cosA >0,又25(sin cos )1sin 23A A A +=+=,故选A 8、如果111ABC ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则A .111ABC ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形解:111A B C ∆的三个内角的余弦值均大于0,则111A B C ∆是锐角三角形,若222A B C ∆是锐角三角形,由211211211sin cos sin()2sin cos sin()2sin cos sin()2A A A B B B C C C πππ⎧==-⎪⎪⎪==-⎨⎪⎪==-⎪⎩,得212121222A A B B C C πππ⎧=-⎪⎪⎪=-⎨⎪⎪=-⎪⎩,那么,2222A B C π++=,所以222A B C ∆是钝角三角形。
高三数学余弦定理试题答案及解析
高三数学余弦定理试题答案及解析1.在中,内角所对的边分别是.已知,,则的值为 .【答案】.【解析】∵,由正弦定理可知,,又∵,∴,∴.【考点】正余弦定理解三角形.2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cos C+(cos A-sin A)cos B=0.(1)求角B的大小;(2)若a+c=1,求b的取值范围.【答案】(1)(2)≤b<1【解析】(1)由已知得-cos(A+B)+cos Acos B-sin A cos B=0,即有sin Asin B-sin Acos B=0.因为sin A≠0,所以sin B-cos B=0.又cos B≠0,所以tan B=.又0<B<π,所以B=.(2)由余弦定理,有b2=a2+c2-2accos B.因为a+c=1,cos B=,有b2=32+.又0<a<1,于是有≤b2<1,即有≤b<1.3.在中,内角A,B,C所对应的边分别为,若则的面积()A.3B.C.D.【答案】C【解析】因为所以由余弦定理得:,即,因此的面积为选C.【考点】余弦定理4.(12分)(2011•陕西)叙述并证明余弦定理.【答案】见解析【解析】先利用数学语言准确叙述出余弦定理的内容,并画出图形,写出已知与求证,然后开始证明.方法一:采用向量法证明,由a的平方等于的平方,利用向量的三角形法则,由﹣表示出,然后利用平面向量的数量积的运算法则化简后,即可得到a2=b2+c2﹣2bccosA,同理可证b2=c2+a2﹣2cacosB,c2=a2+b2﹣2abcosC;方法二:采用坐标法证明,方法是以A为原点,AB所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,表示出点C和点B的坐标,利用两点间的距离公式表示出|BC|的平方,化简后即可得到a2=b2+c2﹣2bccosA,同理可证b2=c2+a2﹣2cacosB,c2=a2+b2﹣2abcosC.解:余弦定理:三角形任何一边的平方等于其他两遍平方的和减去这两边与它们夹角的余弦之积的两倍;或在△ABC中,a,b,c为A,B,C的对边,有a2=b2+c2﹣2bccosA,b2=c2+a2﹣2cacosB,c2=a2+b2﹣2abcosC.证法一:如图,====b2﹣2bccosA+c2即a2=b2+c2﹣2bccosA同理可证b2=c2+a2﹣2cacosB,c2=a2+b2﹣2abcosC;证法二:已知△ABC中A,B,C所对边分别为a,b,c,以A为原点,AB所在直线为x轴建立直角坐标系,则C(bcosA,bsinA),B(c,0),∴a2=|BC|2=(bcosA﹣c)2+(bsinA)2=b2cos2A﹣2bccosA+c2+b2sin2A=b2+c2﹣2bccosA,同理可证b2=a2+c2﹣2accosB,c2=a2+b2﹣2abcosC.点评:此题考查学生会利用向量法和坐标法证明余弦定理,以及对命题形式出现的证明题,要写出已知求证再进行证明,是一道基础题.5.如图所示,位于东海某岛的雷达观测站A,发现其北偏东,与观测站A距离海里的B处有一货船正匀速直线行驶,半小时后,又测得该货船位于观测站A东偏北的C处,且,已知A、C两处的距离为10海里,则该货船的船速为海里/小时___________.【答案】【解析】由已知,所以,,由余弦定理得,,故(海里),该货船的船速为海里/小时.【考点】三角函数同角公式,两角和与差的三角函数,余弦定理的应用.6.△各角的对应边分别为,满足,则角的范围是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】由得:,化简得:,同除以得,,即,所以,故选.【考点】余弦定理.7.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若a=4,A=,则该三角形面积的最大值是( )A.2B.3C.4D.4【答案】C【解析】由余弦定理得:a2=b2+c2-2bccosA=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc bc≤16,∴S=bcsinA≤×16×sin=4.8.在中,角,,所对的边分别为为,,,且(1)求角;(2)若,,求,的值.【答案】(1);(2)【解析】(1)将已知利用正弦二倍角公式展开,因为,约去,得的值,进而求;(2)已知三角形的面积和,不难想到,得,又根据余弦定理得,联立求即可.试题解析:(1)由已知,∴,∵,∴,∴.(2)由余弦定理,又, 10分由解得 13分【考点】1、正弦二倍角公式;2、三角形面积公式;3、余弦定理.9.已知外接圆的半径为,且.,从圆内随机取一个点,若点取自内的概率恰为,则的形状为( )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】由题意得所以.在三角形AOB中,由于,所以由余弦定理得,即,所以,的形状为等边三角形.【考点】几何概型概率,余弦定理10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知(1)求角A的大小;(2)若,△ABC的面积为,求.【答案】(1);(2)【解析】(1)三角恒等变换是以三角基本关系式,诱导公式,和、差、倍角等公式为基础的,三角变换的常见策略有:(1)发现差异;(2)寻找联系;(3)合理转化、概括.由题知,将展开,得,移项合并得,注意到,可求,进而求角A的大小;(2)由(1)知,结合△ABC的面积为,不难想到①,得关系;又根据,利用余弦定理得②,联立求.试题解析:(1)∵,∴可得,∴. 4分∵,可得.∴. 7分=∴,解得bc=8.① 10分(2)由(1)得.∵S△ABC由余弦定理,得, 12分即.②将①代入②,可得. 14分【考点】1、两角差的余弦公式;2、诱导公式;3、余弦定理.11.已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量m=(a,b),n=(sinB,sinA),p=(b-2,a-2).(1)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;(2)若m⊥p,边长c=2,角C=,求△ABC的面积.【答案】(1)见解析(2)【解析】(1)证明:∵m∥n,∴asinA=bsinB,即a·=b·,其中R是△ABC外接圆半径,∴a=b.∴△ABC为等腰三角形.(2)解:由题意可知m·p=0,即a(b-2)+b(a-2)=0.∴a+b=ab.由余弦定理可知,4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0,∴ab=4(舍去ab=-1),∴S=absinC=×4×sin=.12.△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若C=,3a=2c=6,则b的值为( ) A.B.C.-1D.1+【答案】D【解析】因为3a=2c=6,所以a=2,c=3,由余弦定理知cos C=,即cos===,得b=1+.13.如果一个钝角三角形的边长是三个连续自然数,那么最长边的长度为()A.3B.4C.6D.7【答案】B【解析】设出三边的长度,然后由余弦定理,使其最长边所对的角的余弦值小于0即可得到边长的取值范围,再结合边长是自然数得到解.设三角形的三边长分别为n-1,n,n+1(n>1),则n+1对的角θ为钝角,由余弦定理得cosθ= ,所以(n-1)2+n2<(n+1)2,解得0<n<4,所以n=2,3.当n=2时,三边长为1,2,3,1+2=3,不符合题意.当n=3时,三边长为2,3,4,符合题意.故最长边的长度为4.14.已知函数的图像经过点.(1)求的值;(2)在中,、、所对的边分别为、、,若,且.求.【答案】(1)(2)sinB=【解析】(1)f(x)的图像经过点,带入函数得到关于的三角等式,再利用常见三角函数值与的范围即可求出的值.(2)利用三角形关于C角的余弦定理与题目已知式子结合即可得出C角的余弦值,进而得到C角的正弦值(三角形内角的正弦值都为正数),再把带入函数解析式即可得到A角的余弦,利用余弦与正弦的关系得到A角的正弦值,而三角形三个角和为180度,则B角的正弦利用和差角公式即可用A,C两个角的正余弦值来表示,进而得到B角的余弦值.试题解析:(1)由题意可得,即. 2分,,,. 5分(2),, 7分. 8分由(1)知,.,, 10分又,. 12分【考点】三角函数的图象与性质,三角恒等变换余弦定理15.在△ABC中,AB=5,AC=3,BC=7,则∠BAC=( )A.B.C.D.【答案】C【解析】由余弦定理有:.所以.【考点】余弦定理.16.在△ABC中,AB=2,AC=3,BC=4,则角A,B,C中最大角的余弦值为________.【答案】-【解析】根据三角形的性质:大边对大角,由此可知角A最大,由余弦定理得cos A==-17.已知的重心为G,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则角A为()A.B.C.D.【答案】A【解析】∵,∴,∴,∴,∴,∴.【考点】1.向量的运算;2.余弦定理.18.在△ABC中,∠ACB=60°,sin A∶sin B=8∶5,则以A,B为焦点且过点C的椭圆的离心率为________.【答案】【解析】设BC=m,AC=n,则=,m+n=2a,(2c)2=m2+n2-2mn cos 60°,先求得m=a,n=a,代入得4c2=a2,e=.19.已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且23cos2A+cos 2A=0,a=7,c=6,则b=________.【答案】5【解析】由23cos2A+cos 2A=23cos2A+2cos2A-1=0,∴cos2A=,则cos A=.由a2=b2+c2-2bc cos A,得:72=b2+62-12b×,解之得b=5(舍去负值).20.在△ABC中,AB=2,AC=3,BC=4,则角A,B,C中最大角的余弦值为().A.-B.-C.D.【答案】A【解析】根据三角形的性质:大边对大角,由此可知角A最大,由余弦定理得cos A===-.21.在△中,,,,则△的面积等于()A.B.C.或D.或【答案】D【解析】由余弦定理,代入各值整理可得,解得,三角形面积,所以面积为或【考点】1.余弦定理;2.三角形的面积公式。
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C . a=1,b=2, / A=100C . b=c=1, / B=451 .正弦定理abc2R 或变a ・ A ・ c ain △・ain R ・ain C■ K/ ■ vzn u i L M / ・ w iii sin A sin B sinC222bc acco AUUo / v2a 2 2b c 2bccosA 92bc 92.余弦定理:b 22 2 a c 2accosB 或c a QCO l-< c b 22ac2cb 2 a2bacosC.2 22ba ccos C2ab3.( 1)两类正弦定理解三角形的问题:1、已知两角和任意一边,求其他的两边及一角 2、已知两角和其中一边的对角,求其他边角 (2)两类余弦定理解三角形的问题:1、已知三边求三角•2、已知两边和他们的夹角,求第三边和其他两角4•判定三角形形状时,可利用正余弦定理实现边角转化,统一成边的形式或角的形式〔、△ ABC 中,a=1,b= 3 , / A=30 °,则/ B 等于A . 60°B . 60° 或 120°2、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 ( )C . 30° 或 150°D . 120°( )B . a=1,b= .2,/A=30 °3、在锐角三角形 ABC 中,有( )A . cosA>sinB 且 cosB>sinAC . cosA>sinB 且 cosB<sinAB . cosA<sinB 且 cosB<sinA D . cosA<sinB 且 cosB>sinA4、若(a+b+c)(b+c — a)=3abc ,且 sinA=2sinBcosC,那么△ ABC 是A .直角三角形D .等腰直角三角形1、在厶ABC 中,已知内角 A —,边BC 2.3.设内角B(1)求函数y f (x)的解析式和定义域;(2)求y 的最大值.2、在VABC 中,角A,B,C 对应的边分别是a,b,c ,若si nAsi nBB .等边三角形C .等腰三角形 5、C 为三角形的三内角,且方程(sinB—si nA)x 2+(si nA — sinC)x+(si nC — sin B)=0有等根,那么角 B6、 满足A=45 B>60 ° C . B<60 D . B w 60°,c= , 6 ,a=2的厶ABC 的个数记为 m,则a m 的值为B .D .不定7、如图:D,C,B 三点在地面同一直线上,DC=a,从C,D 两点测得A 点仰角分别是B ,点离地面的高度AB等于asin sin A .sin( )B .asin sin cos( )asin cos C .sin( )a cos sin D .cos( )9、A 为 ABC 的一个内角,且 sinA+cosA = 172,肌 ABC 是三角形•11、在4 ABC 1 中,若 S ABC = (a 2+b 2 — c 2),那么角/ C=412、在4 ABC 13、在4 ABC① B=60 亠31 中,a =5,b = 4,cos(A — B)= 一,则 cosC= _____ .32中,求分别满足下列条件的三角形形状:,b 2=ac ; ② b 2ta nA=a 2ta nB ;sin A sin B ③ sin C=cos A cos Bx ,周长为—求 a:b:c2 ,3、在锐角三角形ABC中,有( )23、在 VABC 中 a, b, c 分别为 A, B, C 的对边,若 2sinA(cosB cosC) 3(sinB sinC), (1)求A 的大小;(2)若a .61,b c 9,求b 和c 的值。
高三数学余弦定理试题答案及解析
高三数学余弦定理试题答案及解析1.在中,内角所对的边分别是.已知,,则的值为 .【答案】.【解析】∵,由正弦定理可知,,又∵,∴,∴.【考点】正余弦定理解三角形.2.在中,内角A,B,C所对应的边分别为,若则的面积()A.3B.C.D.【答案】C【解析】因为所以由余弦定理得:,即,因此的面积为选C.【考点】余弦定理3.在中,,,,则; .【答案】2,【解析】由余弦定理得:==4,故;因为=,所以=.【考点】本小题主要考查解三角形的知识,考查正余弦定理,三角函数的基本关系式等基础知识,属中低档题.4.设的内角所对边的长分别是,且,的面积为,求与的值.【答案】,或.【解析】根据三角形面积公式可以求出,利用可以解出,对进行分类讨论,通过余弦定理即可求出的值.由三角形面积公式,得,故.∵,∴.当时,由余弦定理得,,所以;当时,由余弦定理得,,所以.【考点】1.三角形面积公式;2.余弦定理.5.已知为双曲线的左右焦点,点在上,,则( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意,,,即,,又,所以.【考点】双曲线的定义与性质,余弦定理.6.在中,,,,则边上的高等于()A.B.C.D.【答案】B【解析】设,在△ABC中,由余弦定理知,即,,即,又,设BC边上的高等于,由三角形面积公式,知,解得.故选【考点】余弦定理;三角形面积公式.7.在△ABC中,BC=,AC=1,以AB为边作等腰直角三角形ABD(B为直角顶点,C、D两点在直线AB的两侧).当变化时,线段CD长的最大值为.【答案】3【解析】设,,则在三角形BCD中,由余弦定理可知,在三角形ABC中,由余弦定理可知,可得,所以,令,则,当时等号成立.【考点】解三角形8.△各角的对应边分别为,满足,则角的范围是( )A.B.C.D.【答案】A【解析】由得:,化简得:,同除以得,,即,所以,故选.【考点】余弦定理.9.在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且,则△ABC是( )A. 钝角三角形B. 直角三角形C. 锐角三角形D. 等边三角形【答案】A【解析】由得,,所以,所以,即三角形为钝角三角形,故选A.10.已知△ABC的内角A、B、C所对应边分别为a,b,c,若3a2+2ab+3b2-3c2=0,则sinC 的值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】∵3a2+2ab+3b2-3c2=0,∴a2+b2-c2=ab由余弦定理知cosC==-又sin2C+cos2C=1∴sinC=11.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c.若C=120°,c=a,则( ) A.a>bB.a<bC.a=bD.a与b的大小关系不能确定【答案】A【解析】方法一:由余弦定理得2a2=a2+b2-2abcos120°,∴b2+ab-a2=0,即()2+-1=0=<1,故b<a.方法二:由余弦定理得2a2=a2+b2-2abcos120°,∴b2+ab-a2=0,即b2=a2-ab=a(a-b)>0,∴a>b.12.在中,角所对的边的长度分别为,且,则 .【答案】【解析】由余弦定理知,所以,,.【考点】余弦定理.13.在中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,且,面积,则等于( ) A.B.5C.D.25【答案】B【解析】∵,∴,由余弦定理得,∴,故选B.【考点】余弦定理的应用14.已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量m=(a,b),n=(sinB,sinA),p=(b-2,a-2).(1)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;(2)若m⊥p,边长c=2,角C=,求△ABC的面积.【答案】(1)见解析(2)【解析】(1)证明:∵m∥n,∴asinA=bsinB,即a·=b·,其中R是△ABC外接圆半径,∴a=b.∴△ABC为等腰三角形.(2)解:由题意可知m·p=0,即a(b-2)+b(a-2)=0.∴a+b=ab.由余弦定理可知,4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0,∴ab=4(舍去ab=-1),∴S=absinC=×4×sin=.15.江岸边有一炮台高30m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距________m.【答案】10(m)【解析】如图,A为炮台,M、N为两条船的位置,∠AMO=45°,∠ANO=60°,OM=AOtan45°=30,ON=AOtan30°=×30=10,由余弦定理,得MN==10(m).16.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=________.【答案】【解析】根据正弦定理,3sinA=5sinB可化为3a=5b,又b+c=2a,解得b=,c=.令a=5t(t>0),则b=3t,c=7t,在△ABC中,由余弦定理得cosC===-,所以C=17.如图,在△ABC中,已知点D在BC边上,AD⊥AC,sin∠BAC=,AB=3,AD=3,则BD的长为________.【解析】∵sin∠BAC=sin(90°+∠BAD)=cos∠BAD=,∴在△ABD中,有BD2=AB2+AD2-2AB·AD cos∠BAD,∴BD2=18+9-2×3×3×=3∴BD=18.在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC的形状是()A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.不能确定【答案】A【解析】【思路点拨】利用正弦定理转化为边的关系,而后利用余弦定理判断.解:由sin2A+sin2B<sin2C得a2+b2<c2,即a2+b2-c2<0.又∵cosC=,故cosC<0.又∵0<C<π,故<C<π,所以△ABC是钝角三角形.【方法技巧】三角形形状判断技巧三角形形状的判断问题是解三角形部分的一个重要题型,也是高考的热点问题,因而正确快速地判断是解题的关键.其基本技巧就是利用正、余弦定理快速实现边角互化,常规是边化角,再利用三角恒等变换公式结合三角形中角的关系正确判断三角形的形状.19.在△ABC中,AB=2,AC=3,BC=4,则角A,B,C中最大角的余弦值为________.【答案】-【解析】根据三角形的性质:大边对大角,由此可知角A最大,由余弦定理得cos A==-20.已知a、b、c是△ABC的三边,且B=120°,则a2+ac+c2-b2=________.【解析】利用余弦定理,再变形即得答案.=2,则b等21.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=1,B=45°,S△ABC于________.【答案】5【解析】∵S=ac sin B=2,∴×1×c×sin 45°=2.∴c=4.∴b2=a2+c2-2ac cos B=1+32-2×1×4×cos 45°.∴b2=25,b=522.如图,测量河对岸的塔高AB时,选与塔底B在同一水平面内的两个测点C与D,测得∠BDC=120°.BD=CD=10米.并在点C测得塔顶A的仰角为60°,则塔高AB=________.【解析】在△BCD中,由余弦定理可得BC=10,在直角△ABC中,AB=BC tan 60°=30.23.已知△ABC中,AB边上的高与AB边的长相等,则的最大值为________.【答案】2【解析】由三角形的面积公式得c2=ab sin C⇒=sin C,由余弦定理可得c2=a2+b2-2ab cos C⇒=+2cos C=sin C+2cos C,所以=2sin C+2cos C=2sin,最大值是224.在△ABC中,角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,若a2+b2=2c2,则cos C的最小值为().A.B.C.D.-【答案】C【解析】∵cos C==,又a2+b2≥2ab,∴2ab≤2c2,则cos C≥,即cos C的最小值为.25.△ABC中内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=b cos C+c sin B.(1)求B;(2)若b=2,求△ABC面积的最大值.【答案】(1)B=(2)+1【解析】(1)由已知及正弦定理,得sin A=sin B cos C+sin C sin B,①又A=π-(B+C),故sin A=sin(B+C)=sin B cos C+cos B sin C.②由①,②和C∈(0,π)得sin B=cos B.又B∈(0,π),所以B=.(2)△ABC的面积S=ac sin B=ac.由已知及余弦定理,得4=a2+c2-2ac cos.又a2+c2≥2ac,故ac≤,当且仅当a=c时,等号成立.因此△ABC面积的最大值为+1.26.已知三角形内角A,B,C的对边分别为且满足,则_________.【答案】【解析】因为,所以可得.又因为在三角形中,由余弦定理可得.所以.又因为.所以.故填.本小题的关键是余弦定理的应用.【考点】1.余弦定理.2.三角函数方程的解法.27.在△中,已知,,且的面积为,则边长为.【答案】7【解析】由即得,再由余弦定理可得,所以.【考点】三角形面积公式和余弦定理.28.已知三角形的一边长为4,所对角为60°,则另两边长之积的最大值等于 .【答案】16【解析】设三角形的边长为其中,则,即,所以,即,当且仅当时取等号,所以两边长之积的最大值等于16.【考点】余弦定理的应用,基本不等式.29.如图,甲船以每小时海里的速度向正北方航行,乙船按固定方向匀速直线航行,当甲船位于处时,乙船位于甲船的北偏西方向的处,此时两船相距海里,当甲船航行分钟到达处时,乙船航行到甲船的北偏西方向的处,此时两船相距海里,问乙船每小时航行多少海里?【答案】乙船每小时航行海里.【解析】连接,依题意可知,求得的值,推断出是等边三角形,进而求得,在中,利用余弦定理,可得,从而可求出的值,最终可求得乙船的速度.试题解析:如图,连结,由已知,,,又,是等边三角形,,由已知,,,在中,由余弦定理,..因此,乙船的速度的大小为(海里/小时).答:乙船每小时航行海里.【考点】应用余弦定理解三角形.30.四棱锥P—ABCD的所有侧棱长都为,底面ABCD是边长为2的正方形,则CD与PA所成角的余弦值为 .【答案】【解析】∵正方形ABCD中,CD∥AB,∴∠PAB或其补角就是异面直线CD与PA所成的角,△PAB中,PA=PB=,AB=2,∴cos∠PAB=.【考点】1.余弦定理的应用;2.异面直线及其所成的角31.在中,,是的中点,若,在线段上运动,则下面结论正确的是____________.①是直角三角形;②的最小值为;③的最大值为;④存在使得【答案】①②④【解析】在中,,解得,因为,故,如图所示建立平面直角坐标系,则,设点(),所以=,故当时,最小值为,当时,最大值为12,由三点共线,故()得,所以,令,故正确结论为①②④.【考点】1、余弦定理;2、二次函数的值域;3、平面向量基本定理.32.在中,,,则的最小值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由得,所以,由余弦定理可得,故,选C.【考点】1.向量的数量积;2.余弦定理;3.基本不等式33.△ABC的内角A、B、C的对边长分别为a、b、c,若,则b= .【答案】3【解析】由余弦定理,所以,,又所以,,故答案为3.【考点】余弦定理的应用34.若△ABC的内角A、B、C所对的边a、b、c满足,且=60°,则的值为()A. B.1 C. D.【答案】C【解析】由得:,故由余弦定理知:,解得,故选C.【考点】余弦定理的应用35.在中,若,,,则 .【答案】【解析】设,由余弦定理得,即,整理得,由于,解得,即.【考点】余弦定理36.在中,分别是的对边,若,则的大小为 .【答案】+1【解析】由,得,即,∵,∴,又∵,∴在中,由余弦定理得,解得.【考点】1.余弦定理;2.倍角公式.37.已知的三个内角、、的对边分别为、、,且.(Ⅰ) 求的值;(Ⅱ)若,求周长的最大值.【答案】(1)(2)6【解析】解:(Ⅰ)∵b2+c2=a2+bc,∴a2=b2+c2-bc,结合余弦定理知cos A=,∴A=,∴2sin B cos C-sin(B-C)= sin B cos C+cos B sin C=sin(B+C)=sin A= 6分(Ⅱ)由a=2,结合正弦定理,得b+c=sin B+sin C=sin B+sin(-B)=sin B+2cos B=4sin(B+),可知周长的最大值为6 . 12分【考点】三角函数的性质,解三角形点评:主要是考查了余弦定理和正弦定理的运用,属于基础题。
正弦定理、余弦定理习题及答案
正弦定理、余弦定理练习题年级__________ 班级_________ 学号_________ 姓名__________ 分数____一、选择题(共20题,题分合计100分)1.已知在△ABC中,sin A:sin B:sin C=3:2:4,那么cos C的值为A.-B.C.-D.2.在△ABC中,a=λ,b=λ,A=45°,则满足此条件的三角形的个数是A.0B.1 C.2 D.无数个3.在△ABC中,b cos A=a cos B,则三角形为A.直角三角形B.锐角三角形C.等腰三角形D.等边三角形4.已知三角形的三边长分别为x2+x+1,x2-1和2x+1(x>1),则最大角为A.150°B.120°C.60°D.75°5.在△ABC中,=1,=2,(+)·(+)=5+2则边||等于A.B.5-2 C. D.6.在△ABC中,已知B=30°,b=50,c=150,那么这个三角形是A.等边三角形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,若b2sin2C+c2sin2B=2bc cos B cos C,则此三角形为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8.正弦定理适应的范围是A.Rt△B.锐角△C.钝角△D.任意△9.已知△ABC中,a=10,B=60°,C=45°,则c=A.10+B.10(-1)C.(+1)D.1010.在△ABC中,b sin A<a<b,则此三角形有A.一解B.两解C.无解D.不确定11.三角形的两边分别为5和3,它们夹角的余弦是方程5x2-7x-6=0的根,则三角形的另一边长为A.52B.2C.16D.412.在△ABC中,a2=b2+c2+bc,则A等于A.60°B.45°C.120D.30°13.在△ABC中,,则△ABC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14.在△ABC中,a=2,A=30°,C=45°,则△ABC的面积S△ABC等于A.B.2 C.+1 D.(+1)15.已知三角形ABC的三边a、b、c成等比数列,它们的对角分别是A、B、C,则sin A sin C 等于A.cos2BB.1-cos2BC.1+cos2BD.1+sin2B16.在△ABC中,sin A>sin B是A>B的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件17.在△ABC中,b Cos A=a cos B,则三角形为A.直角三角形B.锐角三角形C.等腰三角形D.等边三角形18.△ABC中,sin2A=sin2B+sin2C,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19.△ABC中,A=60°,b=1,这个三角形的面积为,则△ABC外接圆的直径为A. B. C. D.20.在△ABC中,,则k为A.2RB.RC.4RD.(R为△ABC外接圆半径)二、填空题(共18题,题分合计75分)1.在△ABC中,A=60°,C=45°,b=2,则此三角形的最小边长为.2.在△ABC中,= .3.在△ABC中,a∶b∶c=(+1)∶∶2,则△ABC的最小角的度数为.4.在△ABC中,已知sin A∶sin B∶sin C=6∶5∶4,则sec A= .5.△ABC中,,则三角形为_________.6.在△ABC中,角A、B均为锐角且cos A>sin B,则△ABC是___________.7.在△ABC中,若此三角形有一解,则a、b、A满足的条件为____________________.8.已知在△ABC中,a=10,b=5,A=45°,则B= .9.已知△ABC中,a=181,b=209,A=121°14′,此三角形解.10.在△ABC中,a=1,b=1,C=120°则c= .11.在△ABC中,若a2>b2+c2,则△ABC为;若a2=b2+c2,则△ABC为;若a2<b2+c2且b2<a2+c2且c2<a2+b2,则△ABC为.12.在△ABC中,sin A=2cos B sin C,则三角形为_____________.13.在△ABC中,BC=3,AB=2,且,A= .14.在△ABC中,B=,C=3,B=30°,则A= .15.在△ABC中,a+b=12,A=60°,B=45°,则a= ,b= .16.若2,3,x为三边组成一个锐角三角形,则x的范围为.17.在△ABC中,化简b cos C+c cos B= .18.钝角三角形的边长是三个连续自然数,则三边长为.三、解答题(共24题,题分合计244分)1.已知在△ABC中,c=10,A=45°,C=30°,求a、b和B.2.已知△ABC的三边长a=3,b=4,c=,求三角形的最大内角.3.已知在△ABC中,∠A=45°,a=2,c=,解此三角形.4.在四边形ABCD中,BC=a,DC=2a,四个角A、B、C、D度数的比为3∶7∶4∶10,求AB的长.5.在△ABC中,A最大,C最小,且A=2C,A+C=2B,求此三角形三边之比.6.证明:在△ABC中,.(其中R为△ABC的外接圆的半径)7.在△ABC中,最大角A为最小角C的2倍,且三边a、b、c为三个连续整数,求a、b、c的值.8.如下图所示,半圆O的直径MN=2,OA=2,B为半圆上任意一点,以AB为一边作正三角形ABC,问B在什么位置时,四边形OACB面积最大?最大面积是多少?9.在△ABC中,若sin A∶sin B∶sin C=m∶n∶l,且a+b+c=S,求a.10.根据所给条件,判断△ABC的形状(1)a cos A=b cos B(2)11.△ABC中,a+b=10,而cos C是方程2x2-3x-2=0的一个根,求△ABC周长的最小值.12.在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,设a+c=2b,A-C=,求sin B的值.13.已知△ABC中,a=1,b=,A=30°,求B、C和c.14.在△ABC中,c=2,tan A=3,tan B=2,试求a、b及此三角形的面积.15.已知S△ABC=10,一个角为60°,这个角的两边之比为5∶2,求三角形内切圆的半径.16.已知△ABC中,,试判断△ABC的形状.17.已知△ABC的面积为1,tan B=,求△ABC的各边长.18.求值:19.已知△ABC的面积,解此三角形.20.在△ABC中,a=,b=2,c=+1,求A、B、C及S△.21.已知(a2+bc)x2+2=0是关于x的二次方程,其中a、b、c是△ABC的三边,(1)若∠A为钝角,试判断方程根的情况.(2)若方程有两相等实根,求∠A的度数.22.在△ABC中,(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B),判断△ABC的形状.23.在△ABC中,a>b,C=,且有tan A·tan B=6,试求a、b以及此三角形的面积.24.已知:k是整数,钝角△ABC的三内角A、B、C所对的边分别为a、b、c(1)若方程组有实数解,求k的值.(2)对于(1)中的k值,若且有关系式,试求A、B、C的度数.正弦定理、余弦定理答案一、选择题(共20题,合计100分)1 A 2A3C 4 B 5 C 6D 7A 8 D 9B 10 B 11 B 12C 13C 14C 15.B 16. C 17:C 18A 19C 20. A二、填空题(共18题,合计75分)1. 2(-1) 2 3. 45° 4. 8 5.等腰三角形 6.:钝角三角形7. a=b sin A或b<a8. 60°或120°9无10.11.钝角三角形直角三角形锐角三角形12.等腰三角形13. 120°14.或215. 36-1216.<x<17.a18. 2、3、4三、解答题(共24题,合计244分)1.a=B=105°b=2.∠C=120°3.∠B=75°或∠B=15°b=+1,∠C=60°,∠B=75°或b=-1,∠C=120°,∠B=15°4. AB的长为5.:此三角形三边之比为6∶5∶47.a=6,b=5,c=48.当θ=时,S四边形OACB最大,最大值为+29.10(1)△ABC是等腰三角形或直角三角形(2)△ABC为等边三角形11△ABC周长的最小值为12.13.B1=60°,B2=120°;C1=90°,C2=30°;c1=2,c2=114..15.16.等边三角形17.18.20. A=60°,B=45°,C=75°,S△=21. (1)没有实数根(2)60°22.等腰三角形或直角三角形23.24.(1)k=1,2,3(2)C=45°,B=15°。
高中数学必修五三角函数知识点+练习题含答案解析(很详细)
高中数学必修五三角函数知识点+练习题含答案解析(很详细)第一部分必修五三角函数知识点整理第一章解三角形1、三角形的性质:①.A+B+C=π,? 222A B C π+=-?sin cos 22A B C += ②.在ABC ?中, a b +>c , a b -<c ; A >B ?sin A >sinB ...........................A >B ?cosA <cosB, a >b ? A >B③.若ABC ?为锐角?,则A B +>2π,B+C >2π,A+C >2π; 22a b +>2c ,22b c +>2a ,2a +2c >2b2、正弦定理与余弦定理:①.(2R 为ABC ?外接圆的直径)2s i n a R A =、2sin b R B =、2sin c R C =sin 2a A R =、 sin 2b B R =、 sin 2c C R= 面积公式:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ?=== ②.余弦定理:2222cos a b c bc A =+-、2222cos b a c ac B =+-、2222cos c a b ab C =+-222cos 2b c a A bc +-=、222cos 2a c b B ac +-=、222cos 2a b c C ab+-= 补充:两角和与差的正弦、余弦和正切公式:⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-;⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-;⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ --=+ ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=- ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).二倍角的正弦、余弦和正切公式:⑴sin 22sin cos ααα=.222)cos (sin cos sin 2cos sin 2sin1ααααααα±=±+=±?⑵2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-升幂公式2sin 2cos 1,2cos 2cos 122αααα=-=+ ?落幂公式2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=.第二部分必修五练习题含答案解析第一章解三角形1.在△ABC 中,AB =5,BC =6,AC =8,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .非钝角三角形解析:最大边AC 所对角为B ,则cosB =52+62-822×5×6=-320B>CB .B>A>C C .C>B>AD .C>A>B解析由正弦定理a sinA =b sinB ,∴sinB =bsinA a =32.∵B 为锐角,∴B =60°,则C =90°,故C>B>A. 答案 C3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323解:由A +B +C =180°,可求得A =45°,由正弦定理,得b =asinB sinA =8×sin60°sin45°=8×3222=4 6. 答案 C4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则BA →·BC → 的值为( )A .5B .-5C .15D .-15解析在△ABC 中,由余弦定理得:cosB =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =25+49-642×5×7=17. ∴BA →·BC →=|BA →|·|BC →|cosB =5×7×17=5. 答案 A5.若三角形三边长之比是1:3:2,则其所对角之比是( )A .1:2:3B .1:3:2C .1:2: 3 D.2:3:2解析设三边长分不为a ,3a,2a ,设最大角为A ,则cosA =a 2+3a 2-2a 22·a ·3a =0,∴A =90°.设最小角为B ,则cosB =2a 2+3a 2-a 22·2a ·3a =32,∴B =30°,∴C =60°. 所以三角之比为1:2:3. 答案 A6.在△ABC 中,若a =6,b =9,A =45°,则此三角形有( )A .无解B .一解C .两解D .解的个数别确定解析由b sinB =a sinA ,得sinB =bsinA a =9×226=3 24>1.∴此三角形无解.答案 A7.已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin 2A -sin 2C)=(2a -b)sinB(其中a ,b 分不为A ,B 的对边),这么角C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析依照正弦定理,原式可化为2R ? ??a 24R 2-c 24R 2=(2a -b)·b 2R ,∴a 2-c 2=(2a -b)b ,∴a 2+b 2-c 2=2ab ,∴cosC =a 2+b 2-c 22ab =22,∴C =45°. 答案 B8.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,且满脚ab =4,则该三角形的面积为( )A .1B .2 C. 2 D. 3解析由a sinA =b sinB =c sinC=2R ,又sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,可得a 2+b 2-ab =c 2.∴c osC =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =60°,sinC =32. ∴S △ABC =12absinC = 3. 答案 D9.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sinB sinC 的值为( ) A.85 B.58 C.53 D.35解析由余弦定理,得 cosA =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC,解得AC =3. 由正弦定理sinB sinC =AC AB =35. 答案 D10.在三角形ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 的大小为( )A.2π3B.5π6C.3π4D.π3解析由余弦定理,得cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =52+32-722×5×3=-12,∴∠BAC =2π3. 答案 A11.有一长为1 km 的歪坡,它的倾歪角为20°,现要将倾歪角改为10°,则坡底要加长( )A .0.5 kmB .1 kmC .1.5 km D.32km 解析如图,AC =AB ·sin20°=sin20°,BC =AB ·cos20°=cos20°,DC =AC tan10°=2cos 210°,∴DB =DC -BC =2cos 210°-cos20°=1.答案 B12.已知△ABC 中,A ,B ,C 的对边分不为a ,b ,c.若a =c =6+2,且A =75°,则b 为( )A .2B .4+2 3C .4-2 3 D.6- 2解析在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bccosA ,∵a =c ,∴0=b 2-2bccosA =b 2-2b(6+2)cos75°,而cos75°=cos(30°+45°)=cos30°cos45°-sin30°sin45°=22? ????32-12=14(6-2),∴b 2-2b(6+2)cos75°=b 2-2b(6+2)·14(6-2)=b 2-2b =0,解得b =2,或b =0(舍去).故选A. 答案 A 13.在△ABC 中,A =60°,C =45°,b =4,则此三角形的最小边是____________.解析由A +B +C =180°,得B =75°,∴c 为最小边,由正弦定理,知c =bsinC sinB =4sin45°sin75°=4(3-1).答案 4(3-1)14.在△ABC 中,若b =2a ,B =A +60°,则A =________.解析由B =A +60°,得 sinB =sin(A +60°)=12sinA +32cosA. 又由b =2a ,知sinB =2sinA.∴2sinA =12sinA +32cosA. 即32sinA =32cosA.∵cosA ≠0,∴tanA =33.∵0°<A<180°,∴A =30°. 答案30° 15.在△ABC 中,A +C =2B ,BC =5,且△ABC 的面积为103,则B =_______,AB =_______.解析由A +C =2B 及A +B +C =180°,得B =60°.又S =12AB ·BC ·sinB ,∴10 3=12AB ×5×sin60°,∴AB =8. 答案60° 816.在△ABC 中,已知(b +c):(c +a):(a +b)=8:9:10,则sinA :sinB :sinC =________.解析设b +c =8k ,c +a =9k ,a +b =10k ,可得a :b :c =11:9:7.∴sinA :sinB :sinC =11:9:7.答案 11:9:717.在非等腰△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分不为a ,b ,c ,且a 2=b(b +c).(1)求证:A =2B ;(2)若a =XXX ,试推断△ABC 的形状.解 (1)证明:在△ABC 中,∵a 2=b ·(b +c)=b 2+bc ,由余弦定理,得cosB =a 2+c 2-b 22ac =bc +c 22ac =b +c 2a =a 2b =sinA 2sinB ,∴sinA =2sinBcosB =sin2B.则A =2B 或A +2B =π.若A +2B =π,又A +B +C =π,∴B =C.这与已知相矛盾,故A =2B.(2)∵a =XXX ,由a 2=b(b +c),得XXX 2=b 2+bc ,∴c =2b.又a 2+b 2=4b 2=c 2.故△ABC 为直角三角形.18.锐角三角形ABC 中,边a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,角A ,B 满脚2sin(A +B)-3=0.求:(1)角C 的度数;(2)边c 的长度及△ABC 的面积.解 (1)由2sin(A +B)-3=0,得sin(A +B)=32. ∵△ABC 为锐角三角形,∴A +B =120°,∴∠C =60°.(2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两个根,∴a +b =23,ab =2.∴c 2=a 2+b 2-2abcosC =(a +b)2-3ab =12-6=6.∴c = 6.S △ABC =12absinC =12×2×32=32. 19.已知△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分不是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b),n =(sinB ,sinA),p =(b -2,a -2).(1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)若m ⊥p ,边长c =2,角C =π3,求△ABC 的面积.解 (1)证明:∵m ∥n ,∴asinA =bsinB.由正弦定得知,sinA =a 2R ,sinB =b 2R (其中R 为△ABC 外接圆的半径),代入上式,得a ·a 2R =b ·b 2R,∴a =b.故△ABC 为等腰三角形.(2)∵m ⊥p ,∴m ·p =0,∴a(b -2)+b(a -2)=0,∴a +b =ab.由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC 得4=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0. 解得ab=4,ab=-1(舍去).∴△ABC的面积S=12absinC=12×4×sinπ3= 3.。
正弦定理和余弦定理习题及答案
正弦定理和余弦定理测试题一、选择题:1.在△ABC^, a=15, b=10, A= 60 ,则 cosB=()2. 在△ABC\内角A, B, C 的对边分别是a, b, c .若a 2—b 2=3bc, sin C= 2 3sin B,则 A=()A. 30B. 60 C . 120D. 1503. E, F 是等腰直角AABCM 边AB 上的三等分点,则tan / ECF=()4. △ABOt\ 若 lg a —lg c=lgsin B= — lg /且 B6 0, "2■,则AABC的形状是()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5. AABC^, a 、b 、c 分别为/A 、/B /C 的对边,如果 a 、b 、c 成等差数列,/ B= 30° , △ ABC 勺面积为,那么b 为()A. 1+ 3B. 3+. 3D. 2+. 36.已知锐角A 是△ ABC 勺一个内角,a 、b 、c 是三角形中各内角A.212 3的对应边,若sin 2A — cos 2A= g,则( )A. b+ c=2a B . b+ c <2aC . b+ c<2aD . b+ cn 2a7、若ABC 的内角A 满足sin 2A I ,则sinA 8sA8、如果AB I C I 的三个内角的余弦值分别等于 A 2B 2c 2的三个内角的正 弦值,则A. A 1B i C i 和A 2B 2c 2都是锐角三角形 B . AB 1C 1和A 2B 2c 2都是钝角 三角形C. ABiG 是钝角三角形, 4B 2c 2是锐角三角形D.AB i C i 是锐角三角形,A 2B 2c 2是钝角三角形9、VABC 的三内角A,B,C 所对边的长分别为a,b,c 设向量in r ur r t . ., . .. p (a c,b), q (b a,c a),右 p//q ,则角 C 的大小为(A )6(B)3(C)2(D)i0、已知等腰△ ABC 的腰为底的2倍,则顶角A 的正切值是( )i5 D. -15711、 ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,若a 、b 、c 成等比 数列,且c 2a ,则cosBA.工3平 C . |A., i5A. 1 B, 3 。
必修5_第一章_正弦定理和余弦定理_知识点及典型例题全新
正弦定理和余弦定理要点梳理1.正弦定理其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (2)a =2Rsin A ,b =2Rsin B ,c =2Rsin C ; (3)sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R等形式,以解决不同的三角形问题. 2.三角形面积公式S △ABC =12absin C =12bcsin A =12acsin B =abc 4R =12(a +b +c)·r(r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R 、r.3.余弦定理:222222222a b c 2bccos A b a c 2accos B c a b 2abcos C =+-,=+-,=+-.余弦定理可以变形为:cos A =222b c a2bc+-,cos B =222a c b 2ac +-,cos C =222a b c 2ab+-.4.在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角. 情况(2)中结果可能有一解、二解、无解,应注意区分. 余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角或两边及一边对角的问题;(2)已知三边问题.基础自测1.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a = 1 .2.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120°,则a =________.3.在△AB =5,AC =5,且cos C =910,则BC = 4或5 . 4.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( C )A .2 2B .8 2 C. 2 D.222sin sin sin a b cR A B C===题型分类 深度剖析题型一 利用正弦定理求解三角形例1 在△ABC 中,a =3,b =2,B =45°.求角A 、C 和边c .思维启迪 已知两边及一边对角或已知两角及一边,可利用正弦定理解这个三角形,但要注意解的判断. 解: 由正弦定理得a sin A =b sin B ,3sin A =2sin 45°,∴sin A =32.∵a >b ,∴A =60°或A =120°. 当A =60°时,C =180°-45°-60°=75°,c =bsin C sin B =6+22; 当A =120°时,C =180°-45°-120°=15°,c =bsin Csin B =6-22.探究提高 (1)已知两角一边可求第三角,解这样的三角形只需直接用正弦定理代入求解即可.(2)已知两边和一边对角,解三角形时,利用正弦定理求另一边的对角时要注意讨论该角,这是解题的难点,应引起注意.变式训练1 已知a ,b ,c 分别是△ABC 的三个内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,b =3,A +C =2B ,则A =6π解析 ∵A +C =2B ,∴B =π3. 由正弦定理知sin A =a sin B b =12.题型二 利用余弦定理求解三角形例2 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,且cos B cos C =b2a c-+.(1)求角B 的大小;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由余弦定理知:cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab .将上式代入cos B cos C =-b2a +c 得:a 2+c 2-b 22ac ·2ab a 2+b 2-c 2=-b 2a +c, 整理得:a 2+c 2-b 2=-ac . ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =-ac 2ac =-12.∵B 为三角形的内角,∴B =23π.(2)将b =13,a +c =4,B =23π代入b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B ,∴13=16-2ac ⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12,∴ac =3.∴S △ABC =12ac sin B =334.探究提高 (1)根据所给等式的结构特点利用余弦定理将角化边进行变形是迅速解答本题的关键. (2)熟练运用余弦定理及其推论,同时还要注意整体思想、方程思想在解题过程中的运用.变式训练2已知A 、B 、C 为△ABC 的三个内角,其所对的边分别为a 、b 、c ,且2A2cos+cos A=02. (1)求角A 的值; (2)若a =23,b +c =4,求△ABC 的面积. 解 (1)由2A 2cos+cos A=02,得1+cos A +cos A =0,即cos A =-12. ∵0<A <π,∴A =2π3.(2)由余弦定理得, a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,A =2π3,则a 2=(b +c )2-bc ,又a =23,b +c =4, 有12=42-bc ,则bc =4,故S △ABC =12bcsin A = 3.题型三 正、余弦定理的综合应用例3. 在△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边22sin )()sin ,A C a b B -=-已知△ABC 外接圆半径为(1)求角C 的大小; (2)求△ABC 面积的最大值.解: (1)∵△ABC 22sin )()sin ,A C a b B -=-且22))(,A C a b B -=-即∴由正弦定理得:22(),a c a b b -=-即222,a b c ab +-=由余弦定理得:222cos 2a b c C ab +-=2ab ab =12=,(0,)C π∈Q ,.3C π∴=(2)max 2S =+探究提高 在已知关系式中,若既含有边又含有角.通常的思路是:将角都化成边或将边都化成角,再结合正、余弦定理即可求角.变式训练3在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c . (1)若c =2,C =π3,且△ABC 的面积为3,求a ,b 的值;(2)若sin C +sin(B -A )=sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 解 (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C 得a 2+b 2-ab =4.又∵△ABC 的面积为3,∴12ab sin C =3,ab =4. 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =4,ab =4,解得a =2,b =2. (2)由sin C +sin(B -A )=sin 2A ,得sin(A +B )+sin(B -A )=2sin A cos A , 即2sin B cos A =2sin A cos A ,∴cos A ·(sin A -sin B )=0, ∴cos A =0或sin A -sin B =0,当cos A =0时,∵0<A <π,∴A =π2,△ABC 为直角三角形;当sin A -sin B =0时,得sin B =sin A ,由正弦定理得a =b ,即△ABC 为等腰三角形. ∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.思想方法 感悟提高方法与技巧1.正、余弦定理和三角形面积公式是本节课的重点,利用三角形内角和、边、角之间的关系,三角函数的变形公式去判断三角形的形状,求解三角形,以及利用它们解决一些实际问题.2.应熟练掌握和运用内角和定理:A +B +C =π,A 2+B 2+C 2=π2中互补和互余的情况,结合诱导公式可以减少角的种数.3.正、余弦定理的公式应注意灵活运用,如由正、余弦定理结合得sin 2A =sin 2B +sin 2C -2sin B ·sin C ·cos A ,可以进行化简或证明.4.根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换. 失误与防范在利用正弦定理解已知三角形的两边和其中一边的对角求另一边的对角,进而求出其他的边和角时,有时可能出现一解、两解或无解,所以要进行分类讨论.过关精练一、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 2.△ABC 中,若a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2),则角C 的度数是( )A .60°B .45°或135°C .120°D .30°3.在ABC ∆中,ABC S bc ABC ∆∆,35,20==的外接圆半径为3,则=a ( )A .1B .2C .3D .234.在ABC ∆中,已知,45,1,2ο===B c b 则a 等于( )A .226- B .226+ C1 D .23-5.在ABC ∆中2,3,3,AB AC BA AC ==⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r则A ∠等于( )A .120°B .60°C .30°D .150° 6.在ABC ∆中,7:5:3::=c b a , 则这个三角形的最大角为( )A .ο30 B .ο90 C .ο120 D .ο60 7.在△ABC 中,已知三边之比4:3:2::=cb a ,则=-CB A 2sin sin 2sin ( )A .1B .2C .2-D .21 8.ABC ∆中,边c b a ,,的对角分别为A 、B 、C ,且A=2B ,32a b =,cos B =( )A .21B .31C .32D .43二、填空题9.在△ABC 中,已知2sinAcosB=sinC,那么△ABC 的形状是 三角形10.在锐角△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,且3a =2c sin A ,则角C =________. 11.在△ABC 中,边a ,b ,c 的对角分别为A 、B 、C ,且B C A C A 222sin sin sin sin sin =⋅-+。
必修5第二章第1节正弦定理与余弦定理(理)
【本讲教育信息】一. 教学内容:必修5 正弦定理、余弦定理二、教学目标〔1〕熟练的掌握正弦定理、余弦定理及其简单的应用。
〔2〕在正、余弦定理应用过程中,体会利用函数与方程的数学思想处理已知量与未知量的关系。
利用等价转化的数学思想、分类讨论的数学思想应用正弦定理、余弦定理解题。
三、知识要点分析1、正弦定理的有关知识〔设△ABC 的,,A B C ∠∠∠所对的边是a ,b ,c ,外接圆半径是R 〕正弦定理:2sin sin sin a b cR A B C===, 由正弦定理得〔i 〕2sin sin sin sin sin sin a b c a b cR A B C A B C++====++〔ii 〕::sin :sin :sin a b c A B C =。
正弦定理应用:〔1〕已知一边和两角求其余的边和角。
2、三角形的面积公式〔1〕1,(2a a S a h h a =⋅是边上高)〔h a是a 边上的高〕〔2〕111S sin sin sin 222ab C bc A ac B ===。
〔3〕 1(),(2S a b c r r =++⋅是内切圆半径)3、余弦定理的有关知识。
〔设△A, B, C ABC ∠∠∠的三个角所对的边是a,b,c 〕 余弦定理:22222222cos )2(1cos )cos 2b c a b c bc A b c bc A A bc+-=+-=+-+⇒=a (22222222cos ()2(1cos )cos 2a c b b a c ac B a c ac B B ac+-=+-=+-+⇒=22222222cos ()2(1cos )cos 2a b c c a b ab C a b ab C C ab+-=+-=+-+⇒=余弦定理应用:〔1〕已知三边求角,〔2〕已知两边及其夹角求其余的边和角。
【典型例题】考点一:利用正弦定理、余弦定理求三角形的边和角 例1、在△03,2,45c ABC a b B ===中,已知,求A,C 和B=45°,求A ,C 和。
高二数学必修5 正弦定理、余弦定理(二)
教学目标:
熟练掌握正、余弦定理应用,进一步熟悉三角函数公式和三角形中的有关性质,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;通过正、余弦定理在解三角形问题时沟通了三角函数与三角形有关性质的功能,反映了事物之间的内在联系及一定条件下的相互转化.
Ⅱ.讲授新课
[例1]在△ABC中,三边长为连续的自然数,且最大角是最小角的2倍,求此三角形的三边长.
分析:由于题设条件中给出了三角形的两角之间的关系,故需利用正弦定理建立边角关系.其中sin2α利用正弦二倍角展开后出现了cosα,可继续利用余弦定理建立关于边长的方程,从而达到求边长的目的.
解:设三角形的三边长分别为x,x+1,x+2,其中x∈N*,又设最小角为α,则
[例2]如图,在△ABC中,AB=4 cm,AC=3 cm,角平分线AD=2 cm,求此三角形面积.
分析:由于题设条件中已知两边长,故而联想面积公式S△ABC= AB·AC·sinA,需求出sinA,而△ABC面积可以转化为S△ADC+S△ADB,而S△ADC= AC·ADsin ,S△ADB= AB·AD·sin ,因此通过S△ABC=S△ADC+S△ADB建立关于含有sinA,sin 的方程,而sinA=2sin cos ,sin2 +cos2 =1,故sinA可求,从而三角形面积可求.
2.在△ABC中,已知角B=45°,D是BC边上一点,AD=5,AC=7,DC=3,求AB.
解:在△ADC中,
cosC= = = ,
又0<C<180°,∴sinC=
在△ABC中, =
∴AB= AC= · ·7= .
评述:此题在求解过程中,先用余弦定理求角,再用正弦定理求边,要求学生注意正、余弦定理的综合运用.
考点练习(必修五):正、余弦定理与向量的综合(附答案)
正、余弦定理与向量的综合 1. 在ABC △中,已知tan AB AC A ⋅=uu u r uuu r,当π6A =时,ABC △的面积为 .2. 在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足b 2+c 2-a 2=bc ,AB ―→·BC ―→>0,a =32,则b +c 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫1,32 B.⎝⎛⎭⎫32,32C.⎝⎛⎭⎫12,32D.⎝⎛⎦⎤12,323. 在锐角三角形C AB 中,1tan 2A =,D 为边C B 上的点,D ∆AB 与CD ∆A 的面积分别为2和4.过D 作D E ⊥AB 于E ,DF C ⊥A 于F ,则D DF E⋅= .4. ABC ∆的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,向量()m a =与(cos ,sin )n A B =平行. (I)求A ;(II)若2a b ==求ABC ∆的面积.5. 在平面直角坐标系xoy 中,已知向量222m ⎛=- ⎝⎭,()sin ,cos n x x =,0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. (1)若m n ⊥,求tan x 的值; (2)若m 与n 的夹角为3π,求x 的值.6. 已知向量(,cos2)a m x =,(sin 2,)b x n =,设函数()f x a b =⋅,且()y f x =的图象过点(12π和点2(,2)3π-. (Ⅰ)求,m n 的值;(Ⅱ)将()y f x =的图象向左平移ϕ(0ϕπ<<)个单位后得到函数()y g x =的图象.若()y g x =的图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求()y g x =的单调增区间.7. 在ABC ∆中,内角A ,B ,C 的对边a ,b ,c ,且a c >,已知2BA BC ⋅=,1cos 3B =,3b =,求:(1)a 和c 的值;(2)cos()B C -的值.8. 设向量a =(3sin x ,sin x ),b =(cos x ,sin x ),x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2. (1)若|a |=|b |,求x 的值;(2)设函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值.9. 已知向量a =⎝⎛⎭⎫cos x ,-12,b =(3sin x ,cos 2x ),x ∈R ,设函数f (x )=a ·b . (1)求f (x )的最小正周期.(2)求f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值和最小值.10. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c , 且2cos 2A -B 2·cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35.(1)求cos A 的值;(2)若a =42,b =5,求向量B A →在B C →方向上的投影.11. 已知向量m =(sin x,1),n =(3A cos x ,A2cos 2x )(A >0),函数f (x )=m·n 的最大值为6.(1)求A ;(2)将函数y =f (x )的图像向左平移π12个单位,再将所得图像上各点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到函数y =g (x )的图像,求g (x )在[0,5π24]上的值域.12. 已知向量a =(cos ωx -sin ωx ,sin ωx ),b =(-cos ωx -sin ωx,23cos ωx ),设函数f (x )=a ·b +λ(x ∈R)的图象关于直线x =π对称,其中ω,λ为常数,且ω∈(12,1).(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)若y =f (x )的图象经过点(π4,0),求函数f (x )在区间[0,3π5]上的取值范围.参考答案正、余弦定理与向量的综合1. 由已知及平面向量数量积的定义可得cos tan AB AC AB AC AA ⋅==,326cos 6tancos tan ===ππA A , 所以616sin 3221=⨯⨯==∆πA S ABC 答案:162. 解析:选B 在△ABC 中,b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,∵A 是△ABC 的内角,∴A =60°. ∵a =32, ∴由正弦定理得a sin A =b sin B =csin C=c -B=1,∴b +c =sin B +sin(120°-B )=32sin B +32cos B =3sin(B +30°).∵AB ―→·BC ―→=|AB ―→|·|BC ―→|·cos(π-B )>0,∴cos B <0,B 为钝角, ∴90°<B <120°,120°<B +30°<150°,故sin(B +30°)∈⎝⎛⎭⎫12,32,∴b +c =3sin(B +30°)∈⎝⎛⎭⎫32,32.3.【答案】1615-4. 【解析】试题解析:(I)因为//m n ,所以sin cos0a B A =由正弦定理,得sin sin cos 0A B B A-=, 又sin 0B ≠,从而tan A =0A π<<,所以3A π=(II)解法一:由余弦定理,得2222cos a b c bc A =+-,而2a b ==,3A π=,得2742c c =+-,即2230c c --=,因为0c >,所以3c =, 故ABC ∆面积为1sin 2bc A =.解法二:由正弦定理,得2sin sin3B π=,从而sin 7B = 又由a b >知A B >,所以cos B =, 故sin sin()sin()3C A B B π=+=+sin coscos sin3314B B ππ=+=, 所以ABC ∆面积为1sin 22ab C =. 5. 【解析】(1)∵222m ⎛=-⎝⎭,()sin ,cos n x x =且m n ⊥, ∴()2sin ,cos sin 04m n x x x x x π⎛⎛⎫⋅=⋅==-=⎪⎝⎭⎝⎭, 又0,2x π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,∴ ,444x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,∴ 04x π-=即4x π=,∴ tan tan 14x π==; (2)由(1)依题知 sin cossin 34x m n x m nπππ⎛⎫- ⎪⋅⎛⎫===- ⎪⎝⎭⋅⎛,∴ 1sin 42x π⎛⎫-= ⎪⎝⎭又,444x πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, ∴ 46x ππ-=即512x π=.6. 【解析】(Ⅰ)已知x n x m x f 2cos 2sin )(+=⋅=,因为()f x 过点)2,32(),3,12(-ππ, 36cos 6sin )12(=+=πππn m f 所以,234cos 34sin )32(-=+=πππn m f ,⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=+2212332321n m 所以解得⎩⎨⎧==13n m(Ⅱ))62sin(22cos 2sin 3)(π+=+=x x x x f ,)(x f 左移ϕ后得到)622sin(2)(πϕ++=x x g ,设)(x g 的对称轴为0x x =,1120=+=x d 因为解得00=x ,2)0(=g 所以, 解得6πϕ=,x x x x g 2cos 2)22sin(2)632sin(2)(=+=++=πππ所以,z k k x k ∈≤≤+-,222πππ所以,z k k x k ∈≤≤+-,2πππ,)(x f 所以的单调增区间为z k k k ∈+-],,2[πππ7. 【解析】(1)由2BA BC ⋅=,1cos 3B =得cos 2BA BC ca B ⋅==,所以6ac =; 又由3b =及余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2213a c += 结合a c >,解得3,2a c ==(Ⅱ)由3,3,2a b c ===得2227cos 29a b c C ab +-==,sin C ==由1cos 3B =得sin B ==;所以1723cos()cos cos sin sin 393927B C B C B C -=+=⨯+=8. 解:本题考查向量与三角函数的综合应用,侧重考查三角函数的性质. (1)由|a |2=(3sin x )2+(sin x )2=4sin 2x ,|b |2=(cos x )2+(sin x )2=1, 及|a |=|b |,得4sin 2x =1,又x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,从而sin x =12,所以x =π6. (2)f (x )=a ·b =3sin x ·cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin ⎝⎛⎫2x -π6+12, 当x =π3∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6取最大值1. 所以f (x )的最大值为32.9. 解:本题主要考查向量的数量积和三角恒等变换的方法以及三角函数的有界性,意在考查考生应用向量和三角工具解决问题的能力.f (x )=⎝⎛⎭⎫cos x ,-12·( 3 sin x ,cos 2x )=3cos x sin x -12cos 2x =32sin 2x -12cos 2x =cos π6sin 2x -sin π6cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6. (1)f (x )的最小正周期为T =2πω=2π2=π,即函数f (x )的最小正周期为π.(2)∵0≤x ≤π2,∴-π6≤2x -π6≤5π6.由正弦函数的性质,知当2x -π6=π2,即x =π3时,f (x )取得最大值1.当2x -π6=-π6,即x =0时,f (x )取得的最小值-12.因此,f (x )在⎣⎡⎦⎤0,π2上的最大值是1,最小值是-12.10. 解:本题主要考查两角和的余弦公式、二倍角公式、正弦定理、余弦定理、同角三角函数的关系等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化等数学思想. (1)由2cos 2A -B 2cos B -sin(A -B )sin B +cos(A +C )=-35,得[cos(A -B )+1]cos B -sin(A -B )sin B -cos B =-35,即cos(A -B )cos B -sin(A -B )sin B =-35.则cos(A -B +B )=-35,即cos A =-35.(2)由cos A =-35,0<A <π,得sin A =45,由正弦定理,有a sin A =b sin B ,所以,sin B =b sin A a =22.由题知a >b ,则A >B ,故B =π4.根据余弦定理,有(42)2=52+c 2-2×5c ×⎝⎛⎭⎫-35,解得c =1或c =-7(舍去). 故向量BA →在B C →方向上的投影为|B A →|cos B =22.11. 解:(1)f (x )=m·n =3A sin x cos x +A 2cos 2x =A (32sin 2x +12cos 2x )=A sin(2x +π6).因为A >0,由题意知A =6. (2)由(1)f (x )=6sin(2x +π6).将函数y =f (x )的图像向左平移π12个单位后得到y =6sin[2(x +π12)+π6]=6sin(2x +π3)的图像;再将得到图像上各点横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变,得到y =6sin(4x +π3)的图像.因此g (x )=6sin(4x +π3).因为x ∈[0,5π24],所以4x +π3∈[π3,7π6],故g (x )在[0,5π24]上的值域为[-3,6].12. 解:(1)因为f (x )=sin 2ωx -cos 2ωx +23sin ωx ·cos ωx +λ=-cos 2ωx +3sin 2ωx +λ=2sin(2ωx -π6)+λ.由直线x =π是y =f (x )图象的一条对称轴,可得sin(2ωπ-π6)=±1,所以2ωπ-π6=k π+π2(k ∈Z),即ω=k 2+13(k ∈Z).又ω∈(12,1),k ∈Z ,所以k =1,故ω=56. 所以f (x )的最小正周期是6π5.(2)由y =f (x )的图象过点(π4,0),得f (π4)=0,即λ=-2sin(56×π2-π6)=-2sin π4=-2,即λ=- 2. 故f (x )=2sin(53x -π6)-2,由0≤x ≤3π5,有-π6≤53x -π6≤5π6,所以-12≤sin(53x -π6)≤1,得-1-2≤2sin(53x -π6)-2≤2-2,故函数f (x )在[0,3π5]上的取值范围为[-1-2,2- 2 ].。
数学人教B必修5同步练习:正弦定理和余弦定理2余弦定理 含解析
1.1.2 余弦定理1.若三角形的三条边长分别为4,5,7,则这个三角形是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .钝角或锐角三角形2.在△ABC 中,(a +b -c)(a +b +c)=ab ,则∠C 为( )A .60°B .90°C .120°D .150°3.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__________.4.在△ABC 中,若sinA ∶sinB ∶sinC =5∶7∶8,则∠B 的大小为__________.答案:1.C 设长为7的边对应的角为α,则由余弦定理得72=42+52-2×4×5cos α,∴cos α=-15<0.∴角α为钝角.2.C 由已知,得(a +b)2-c2=ab ,∴c2=a2+b2+ab =a2+b2-2abcosC.∴cosC =-12.∵∠C ∈(0,π),∴∠C =120°.3.锐角三角形 设三边为a ,b ,c ,其中c 为斜边,各边增加的长度为x ,则三角形的最大内角的余弦cosC =(a +x)2+(b +x)2-(c +x)22(a +x)(b +x)=2(a +b -c)x +x22(a +x)(c +x)>0, ∴∠C 为锐角.∴新三角形为锐角三角形.4.π3 由sinA ∶sinB ∶sinC =5∶7∶8,得a ∶b ∶c =5∶7∶8.设a =5k ,b =7k ,c =8k ,由余弦定理可得∠B =π3.课堂巩固1.在△ABC 中,若2cosBsinA =sinC ,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.在不等边三角形中,a 是最大的边,若a2<b2+c2,则∠A 的取值范围是( )A .(π2,π)B .(π4,π2)C .(π3,π2)D .(0,π2)3.在△ABC 中,有一个内角为60°,它的对边长为7,面积为103,则另两边长分别为________.4.在△ABC 中,∠B =60°,b2=ac ,则△ABC 的形状是__________.5.在△ABC 中,已知∠A>∠B>∠C ,且∠A =2∠C ,b =4,a +c =8,求a ,c 的长.6.(2009全国高考卷Ⅰ,理17)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c ,已知a2-c2=2b ,且sinAcosC =3cosAsinC ,求b.答案:1.C 由正弦定理和余弦定理得2·a2+c2-b22ac·a =c ,整理,得a2-b2=0,即a =b.∴△ABC 为等腰三角形.2.C ∵a 是最大边,∴∠A>π3.又a2<b2+c2,由余弦定理,得cosA =b2+c2-a22bc>0, ∴∠A<π2.∴π3<∠A<π2.3.8和5 设两边长分别为a 、b ,则⎩⎨⎧a2+b2-722ab =12,12absin60°=10 3. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =5或⎩⎪⎨⎪⎧ a =5,b =8. 4.等边三角形 由余弦定理cosB =a2+c2-b22ac和∠B =60°,得a2+c2-b2=ac. 又b2=ac ,∴a2+c2-2ac =0,即(a -c)2=0.∴a =c.又∠B =60°,∴三角形为等边三角形.5.解:由正弦定理,得a sinA =c sinC .∵∠A =2∠C ,∴a sin2C =c sinC .∴a =2ccosC.又a +c =8,∴cosC =8-c 2c .①又由余弦定理及a +c =8,得cosC =a2+b2-c22ab =a2+42-c28a=(8-c)2+42-c28(8-c)=10-2c 8-c.② 由①②,知8-c 2c =10-2c 8-c, 整理得5c2-36c +64=0.∴c =165或c =4.∵∠A >∠B >∠C ,∴a >b >c.∴c ≠4.∴a =8-c =245.故a =245,c =165.6.解:由余弦定理得a2-c2=b2-2bccosA.又a2-c2=2b ,b ≠0,所以b =2ccosA +2.①又sinAcosC =3cosAsinC ,sinAcosC +cosAsinC =4cosAsinC.sin(A +C)=4cosAsinC ,sinB =4sinCcosA.由正弦定理得sinB =b c sinC.故b =4ccosA.②由①②解得b =4.1.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,设向量p =(a +c ,b),q =(b -a ,c -a),若p ∥q ,则角C 的大小为( )A.π3B.π6C.2π3D.5π61.答案:A 由p ∥q 可得(a +c)(c -a)-b(b -a)=0,即a2+b2-c2=ab ,∴cosC =a2+b2-c22ab=12. 又0<∠C<π,∴∠C =π3.2.在△ABC 中,∠A =120°,AB =5,BC =7,则sinB sinC 的值为( )A.85B.58C.53D.352.答案:D 由余弦定理BC2=AB2+AC2-2AB ·AC ·cosA 得49=25+AC2-2×5·AC ·cos120°,解得AC =3,由正弦定理得sinB sinC =AC AB =35.3.在△ABC 中,∠A =60°,且最大边长和最小边长是方程x2-7x +11=0的两个根,则第三边的长为( )A .2B .3C .4D .53.答案:C 设△ABC 的最大边长和最小边长分别为a ,b ,第三边长为c.∵a ,b 是方程x2-7x +11=0的两根,∴a +b =7,ab =11.由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos60°=a2+b2-ab =(a +b)2-3ab =72-3×11=16, ∴c =4.4.(江南十校联考)已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin2A -sin2C)=(2a -b)sinB(其中a 、b 分别是∠A 、∠B 的对边),那么∠C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°4.答案:B 根据正弦定理a sinA =b sinB =c sinC =2R ,得sinA =a 2R ,sinB =b 2R ,sinC =c 2R ,代入已知式,得2R[a2(2R)2-c2(2R)2]=(2a -b)·b 2R ,化简,得a2+b2-c2=2ab ,即a2+b2-c2ab = 2. 由余弦定理,得cosC =a2+b2-c22ab =22,∴∠C =45°.5.已知钝角三角形ABC 三边a =k ,b =k +2,c =k +4,则k 的取值范围为__________.5.答案:2<k<6 ∵c>b>a ,∴角C 为钝角.∴cosC =a2+b2-c22ab<0, 即a2+b2-c2<0.整理,得k2-4k -12<0,即-2<k<6.又k +(k +2)>k +4,∴k>2.∴2<k<6.6.在△ABC 中,tanB =1,tanC =2,b =100,则a =__________.6.答案:605 ∵tanB =1,∴sinB =22.∵tanC =2,∴sinC =255.由正弦定理c sinC =b sinB ,得c =10022·255=4010, 又cosA =-cos(B +C)=-cosBcosC +sinBsinC =1010,由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA =18 000,∴a =60 5.7.在△ABC 中,a +b =10,cosC 是方程2x2-3x -2=0的一个根,则△ABC 周长的最小值为__________.7.答案:10+53 ∵cosC 是方程2x2-3x -2=0的一个根,解得x =-12或2,∴cosC =-12.又c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2+ab =(a +b)2-ab=100-ab =100-a(10-a)=(a -5)2+75,∴当a =5时,c 最小为5 3.∴△ABC 周长的最小值为10+5 3.8.(2009浙江高考,文18)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos A 2=255,A B ·A C =3. (1)求△ABC 的面积;(2)若c =1,求a 的值.8.答案:解:(1)因为cos A 2=255, 所以cosA =2cos2A 2-1=35,sinA =45.又由A ·A =3,得bccosA =3,所以bc =5.因此S △ABC =12bcsinA =2.(2)由(1)知,bc =5,又c =1,所以b =5.由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA =20,所以a =2 5.9.已知△ABC 的周长为2+1,且sinA +sinB =2sinC.(1)求边AB 的长;(2)若△ABC 的面积为16sinC ,求角C 的度数.9. 答案:解:(1)由题意及正弦定理,得AB +BC +AC =2+1,BC +AC =2AB ,两式相减,得AB =1. (2)由△ABC 的面积12BC ·AC ·sinC =16sinC ,得BC ·AC =13,由余弦定理,得cosC =AC2+BC2-AB22AC ·BC =(AC +BC)2-2AC ·BC -AB22AC ·BC=12, 所以∠C =60°.10.(2009天津高考,文17)在△ABC 中,BC =5,AC =3,sinC =2sinA.(1)求AB 的值; (2)求sin(2A -π4)的值.10.答案:解:(1)在△ABC 中,根据正弦定理,AB sinC =BC sinA .于是AB =sinC sinA BC =2BC =2 5.(2)在△ABC 中,根据余弦定理,得cosA =AB2+AC2-BC22AB ·AC =255. 于是sinA =1-cos2A =55.从而sin2A =2sinAcosA =45,cos2A =cos2A -sin2A =35.所以sin(2A -π4)=sin2Acos π4-cos2Asin π4=210.。
(完整版)正弦定理和余弦定理典型例题(最新整理)
【答案】根据余弦定理可得:
cos A b2 c2 a2 8 8 4 3 4 3
2bc
22 2 6 2 2
∵ 0 A 180 , ∴ A 30 ;
∴由正弦定理得: sin C c sin A
6 2 sin 30
6 2
.
a
2
4
【变式 2】在 ABC 中,已知 B 750 , C 600 , c 5 ,求 a 、 A .
【答案】 A 1800 (B C) 1800 (750 600 ) 450 ,
根据正弦定理
a
5
,∴ a 5
6
.
sin 45o sin 60o
3
【变式 3】在 ABC 中,已知 sin A : sin B : sin C 1: 2 : 3 ,求 a : b : c 【答案】根据正弦定理 a b c ,得 a : b : c sin A : sin B : sin C 1: 2 : 3 .
【答案】根据三角形内角和定理, C 1800 (A B) 1800 (32.00 81.80) 66.20 ;
根据正弦定理,
b
asin B sin A
42.9sin81.80 sin32.00
80.1(cm)
;
根据正弦定理,
c
asinC sin A
42.9sin 66.20 sin32.00
74.1(cm).
sin A sin B sin C
例 2.在 ABC中,b 3, B 60, c 1,求: a 和 A , C .
思路点拨: 先将已知条件表示在示意图形上(如图),可以确定先用正弦定理求出角 C ,然后用三角形 内角和求出角 A ,最后用正弦定理求出边 a .
正弦定理-高二数学人教版(必修5)
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1.正弦定理在ABC △中,若角A ,B ,C 对应的三边分别是a ,b ,c ,则各边和它所对角的正弦的比相等,即____________.正弦定理对任意三角形都成立.2.解三角形一般地,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____________.已知三角形的几个元素求其他元素的过程叫做____________.K 知识参考答案:1.sin sin sin a b c ==A B C2.元素 解三角形K —重点 正弦定理的变形和推广、正弦定理在解三角形中的应用 K —难点 三角形解的个数的探究、三角形形状的判断K —易错 解三角形时要明确角的取值范围,同时注意对角的讨论正弦定理的常见变形及推广(1)sin sin sin ,,,sin sin ,sin sin ,sin sin sin sin sin A a C c B ba Bb A a Cc A b C c B B b A a C c ======. (2)sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin sin a b c a b a c b c a b cA B C A B A C B C A B C+++++======+++++. (3)::sin :sin :sin a b c A B C =. (4)正弦定理的推广:2sin sin sin a b cR A B C===,其中R 为ABC △外接圆的半径. (1)已知△ABC 中,sin :sin :sin =1:2:3A B C ,则a:b:c =_____________;(2)已知△ABC 中,∠A =60︒,3a ,则++sin +sin +sin a b cA B C=_____________.【答案】(1)1:2:3;(2)2.【解析】(1)根据正弦定理的变形,可得=sin :sin :sin =1:2:3a:b:c A B C . (2)方法1:设=sin sin a b A B ==(>0)sin ck k C,则有sin sin sin a k Ab k Bc k C ===,,, 从而sin sin sin sin sin sin sin sin sin a b c k A k B k C k A B C A B C ++++++++==,又32sin sin60a k A ===︒,所以sin sin sin a b c A B C ++++=2. 方法2:根据正弦定理的变形,可得2sin sin sin sin a b c aA B C A++++==.【名师点睛】熟记正弦定理的变形,可使解题过程更加简捷,从而达到事半功倍的效果.在ABC △中,求证:22sin 2sin 22sin a B b A ab C +=.【答案】证明见解析.【解析】设ABC △外接圆的半径为R ,则2sin ,2sin ,a R A b R B == 于是222222sin 2sin 2(2sin )sin 2(2sin )sin 28sin sin (sin cos cos sin )8sin sin sin 22sin 2sin sin 2sin ,a Bb A R A B R B A R A B A B A B R A B CR A R B C ab C +=+=+==⋅⋅⋅=所以22sin 2sin 22sin a B b A ab C +=. 【解题技巧】===2sin sin sin a b c R A B C的两种变形的应用: (1)(边化角)2sin ,2sin ,2sin a R A b R B c R C ===; (2)(角化边)sin ,sin ,sin 222a b cA B C R R R===. 正弦定理在解三角形中的应用、三角形解的个数的探究1.正弦定理可以用来解决下列两类解三角形的问题:(1)已知两角和任意一边,求其他的边和角; (2)已知两边和其中一边的对角,求其他的边和角. 2.三角形解的个数的探究(以已知a b ,和A 解三角形为例) (1)从代数角度来看①若sin sin 1b AB=a >,则满足条件的三角形的个数为0,即无解; ②若sin sin 1b AB=a=,则满足条件的三角形的个数为1;③若sin sin 1b AB=a<,则满足条件的三角形的个数为1或2. 注:对于(3),由sin 0sin 1b AB=a<<可知B 可能为锐角,也可能为钝角,此时应由“大边对大角”、“三角形内角和等于180°”等进行讨论. (2)从几何角度来看①当A 为锐角时:一解一解 两解 无解②当A 为钝角或直角时:一解 一解 无解 无解(1)已知在ABC △中,10,45,30c A C ==︒=︒,则a =_______,b =_______,B =_______;(2)已知在ABC △中,3,60,1b B c ==︒=,则a =_______,A =_______,C =_______; (3)已知在ABC △中,6,45,2c A a ==︒=,求b 和,B C .【答案】(1)102,5652+,105︒;(2)2,90︒,30︒;(3)见解析. 【解析】(1)10,45,30180()105c A C B A C ==︒=︒∴=︒-+=︒,,由sin sin a c A C =,得sin 10sin 45102sin sin 30c A a C ⨯︒===︒, 由sin sin b c B C =,得sin 10sin10562205652sin sin 304c B b C ⨯︒+===⨯=+︒.(2)∵sin 1sin 601,sin sin sin 23b c c B C B C b ⨯︒=∴===, ,60,b c B C B >=︒∴<,C 为锐角,30,90C A ∴=︒=︒,∴222=+=c b a .(3)sin 6sin 453,sin sin sin 22a c c A C A C a ⨯︒=∴===, sin ,60c A a c C <<∴=︒或120︒,∴当60C =︒时,sin 6sin 7575,31sin sin 60c B B b C︒=︒===+︒,当120C =︒时,sin 6sin1515,31sin sin 60c B B b C ︒=︒===-︒. 31,75,60b B C ∴=+=︒=︒或31,15,120b B C =-=︒=︒.【解题技巧】(1)已知三角形的两角与一边解三角形时,由三角形内角和定理可以计算出三角形的另一角,由正弦定理可计算出三角形的另两边.(2)已知两边和其中一边的对角解三角形时,先用正弦定理求出另一边所对的角的正弦值,若这个角不是直角,则利用三角形中“大边对大角”看能否判断所求这个角是锐角,①当已知的角为大边所对的角时,则能判断另一边所对的角为锐角;②当已知的角为小边所对的角时,则不能判断,此时就有两解,再分别求解即可;③然后由三角形内角和定理求出第三个角;④最后根据正弦定理求出第三条边.三角形形状的判断判断三角形形状的常用方法——边化角,已知条件中同时包含边角关系,判断三角形形状时,将边化为角,从三角变换的角度来研究角的关系和特征,进而判断三角形的形状.一般来说,这种方法能够判断的三角形都是特殊的三角形,如直角三角形、等腰三角形、等边三角形、等腰直角三角形.在ABC △中,已知sin sin sin a b Ba B A+=-,且cos()cos 1cos 2A B C C -+=-,则ABC △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】B【解析】设ABC △的外接圆半径为R ,由正弦定理的推广,得sin 2a A R =,sin 2bB R=,代入sin sin sin a b B a B A +=-,可得a b ba b a+=-,即22b a ab -=. 因为cos()cos 1cos 2A B C C -+=-,所以2cos()cos()2sin A B A B C -++=, 即2sin sin sin A B C =. 由正弦定理的推广可得2()222a b cR R R⋅=,所以2ab c =, 由22b a ab -=及2ab c =可得222b a c =+,所以ABC △是直角三角形. 故选B .【名师点睛】注意到a ,b ,c 在条件式中是齐次线性关系,因此可以考虑利用正弦定理将边化为角.通过角的特征或者关系来判断三角形的形状.忽略角的取值范围而出错在ABC △中,若3C B =,求cb的取值范围. 【错解】由正弦定理,可得22sin sin 3sin 2cos cos 2sin =2cos cos 24cos 1sin sin sin c C B B B B B B B B b B B B +===+=-, 220cos 1,14cos 13B B ≤<∴-≤-<,由0,0b c >>,可得03cb<<. 故cb的取值范围为(0,3). 【错因分析】错解中没有考虑角B 的取值范围,误认为角B 的取值范围为(0,180)︒︒. 【正解】由正弦定理可得22sin sin 3sin 2cos cos 2sin =2cos cos 24cos 1sin sin sin c C B B B B B B B B b B B B +===+=-, 2180,3,045,cos 12A B C C B B B ++=︒=∴︒<<︒<<, 214cos 13B ∴≤-<,即13cb<<, 故cb的取值范围为(1,3). 【名师点睛】解三角形时要注意三角形的内角为正角且必须满足三角形内角和定理,这是解题中的隐含条件,应特别注意.忽略对角的讨论而出错已知在ABC △中,4,22,30,a b B ===︒ 求角,A C 和边c .【错解】由正弦定理sin sin a b A B =可得422sin sin 30A =︒, 2sin ,452A A ∴==︒,1803045105C ∴=︒-︒-︒=︒,62,sin105sin sin 4c b C B +=︒=,sin 232sin b C c B ∴==+. 【错因分析】错解中由正弦定理求出角A 的正弦值后误认为角A 是锐角,从而导致错误. 【正解】由正弦定理,sin sin a b A B =得422sin sin 30A =︒, 2sin ,2A ∴=,45a b A >∴=︒或135︒.当45A =︒时,1803045105C =︒-︒-︒=︒,62sin ,sin105,232sin sin 4sin c b b Cc C B B+=︒=∴==+;当135A =︒时,1803013515C =︒-︒-︒=︒,62sin ,sin15,232sin sin 4sin c b b Cc C B B-=︒=∴==-. 综上,45,105,232A C c =︒=︒=+或135,15,232A C c =︒=︒=-.【名师点睛】在ABC △中,已知两边和其中一边的对角解三角形时,可先用正弦定理求出另一边的对角,此时解的个数可能不确定,应注意讨论,避免漏解导致错误.1.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,83,6,60a b A ===︒,则sin B = A .2B 6C 2D 32.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =45B =︒,2b =,则A =A .30︒或150︒B .30︒C .150︒D .45︒3.在ABC △中,若∠A =60°,∠B =45°,BC =AC =A .B .CD 4.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A :B :C =1:2:3,则a :b :c =A .1:2:3B .C .D .5.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,b =,4B π∠=,tan A =,则a =A .210B .C .10D .26.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos sin b C c B a A +=,则ABC △的形状为A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定7.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,15,18,30a b A ===︒,则此三角形解的个数为 A .0 B .1 C .2D .不能确定8.已知ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A :cos B =b :a ,则ABC △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9.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若8a =,60B =︒,75C =︒,则b =______________.10.在ABC △中,角A ,C 的对边分别为a ,c ,其中1=a ,33=c 3A π=,则角=C ______________.11.在ABC △中,若B =30°,AB =23,AC =2,则ABC △的周长为______________. 12.ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,己知A −C =90°,a +c =2b ,求C .13.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =52b ,A =2B ,则cos B = A 5 B 5C 5 D 5 14.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知π,3,23A a b ===,则B = A .π6 B .π4 C .π3D .π215.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知π3,6,3a b A ===,则角B 等于 A .π4B .3π4C .π4或3π4D .以上都不正确16.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,若cos (2)cos c a B a b A -=-,则ABC △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17.在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos cos A B Ca b c==,则ABC △是 A .有一内角是30°的三角形 B .等边三角形C .等腰直角三角形D .有一内角是30°的等腰三角形18.在ABC △中,已知31,6,15b c B =-==︒,则边长a =A .31+或2B .31+C .2D .2319.在ABC △中,已知2AB AC =,30B =︒,则A =______________.20.如图所示,在一个坡度一定的山坡AC 的顶上有一高度为25m 的建筑物CD .为了测量该山坡相对于水平地面的坡角θ,在山坡的A 处测得15DAC ∠=︒,沿山坡前进50m 到达B 处,又测得45DBC ∠=︒.根据以上数据计算可得cos θ=______________.21.如图,在ABC △中,点D 在BC 边上,π72cos 42CAD AC ADB ∠==∠=,,. (1)求sin C 的值;(2)若5BD =,求AD 的长.22.(2017山东理)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 (12cos )2sin cos cos sin B C A C A C +=+,则下列等式成立的是 A .2a b = B .2b a = C .2A B =D .2B A =23.(2017新课标全国Ⅰ文)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin sin (sin cos )0B A C C +-=,a =2,c 2,则C =A .π12 B .π6 C .π4D .π324.(2017新课标全国Ⅱ文)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos cos cos b B a C c A =+,则B =______________.25.(2017新课标全国Ⅲ文)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知C =60°,b ,c =3,则A =______________.26.(2018北京理)在△ABC 中,7a =,8b =,1cos 7B =-. (1)求A ∠;(2)求AC 边上的高.1.【答案】D【解析】∵83,6,60a b A ===,由sin sin a b A B =得sin 3sin .8b A B a ==故选D . 2.【答案】B【解析】在ABC △中,由sin sin a b A B =得21sin sin sin 4522a A Bb ===︒,由于a b <,所以A B <,所以30A =︒,故选B . 3.【答案】B【解析】由正弦定理得23sin 60sin 45AC =︒︒,所以AC =23sin 452 2.sin 60︒=︒故选B .4.【答案】C【解析】因为在ABC △中,A +B +C =π,且A :B :C =1:2:3,所以A =6π,B =3π,C =2π,由正弦定理的变形,得a :b :c =sin A :sin B :sin C 13=1=22::1:3:2.故选C .6.【答案】B【解析】由已知可得2sin cos cos sin sin B C B C A +=,∴2sin()sin B C A +=,∴sin 1A =,∴π2A =,三角形为直角三角形.故选B . 7.【答案】C【解析】由正弦定理可得sin 18sin 303sin 155b A B a ︒===,因为b a >,所以30B A >=︒,所以角B 可能是锐角,也可能是钝角,所以此三角形有两解,故选C .8.【答案】D【解析】由正弦定理可得cos sin cos sin A b BB a A==,即sin A cos A =sin B cos B ,所以sin2A =sin2B ,即2A =2B 或2A +2B =π,即A =B 或A +B =2π,故ABC △是等腰或直角三角形.故选D .9.【答案】46【解析】∵60B =︒,75C =︒,∴45A =︒,∵sin sin a bA B=,∴82322b=,∴46b =. 10.【答案】π6【解析】由正弦定理可得313πsin sin 3C =,即212333sin =⨯=C ,所以π6C =或5π6,又a c <,所以π6C =.12.【答案】o =15C .【解析】由正弦定理可得sin sin 2A C B +=,又由于o o90=180()A C B A C -=-+,,故cos sin 2)C C A C +=+o 22)22C C =+=,即22sin cos 2,22C C C +=o cos(45)cos 2C C -=. 因为o o 090C <<,所以o 2=45C C -,即o =15C . 13.【答案】B【解析】由正弦定理,得sin sin a A b B =,所以a =52b 可化为sin sin A B =52.又A =2B ,所以sin 2sin B B =52,所以cos B =54.故选B . 14.【答案】D【解析】在ABC △中,由正弦定理可得2πsin sin sin 133b B A a ==⨯=,又0πB <<,所以B =π2,故选D . 15.【答案】 A【解析】在ABC △中,∵π3,6,3a b A ===,∴36πsin sin sin sin 3a b A B B =⇒=2sin 2B ⇒=,又63b a =<=,∴π03B A <<=,∴π4B =,故选A .16.【答案】D【解析】由正弦定理和已知条件可得sin sin cos 2sin cos sin cos C A B A A B A -=-, 所以sin()sin cos 2sin cos sin cos ,A B A B A A B A +-=- 即cos (sin sin )0A B A -=,所以cos 0A =或sin sin 0B A -=,即90A =︒或=A B .故ABC △是等腰三角形或直角三角形. 故选D .18.【答案】A【解析】由正弦定理可得,sin 63sin 231c B C b ===-, 在ABC △中,c b >,60C ∴=或120.当60C =时,105A =︒,sin 6sin10531sin c A a C ︒∴===; 当120C =时,45A =︒,此时sin 6sin 452sin c A a C ︒∴===. 综上,可得31a =或2.故选A .19.【答案】105︒或15︒【解析】由正弦定理得sin sin AB AC C B =,得sin 2sin 2sin 302AB B C AC ==︒=, 由AB AC >,得C B >,所以45C =︒或135︒,从而105A =︒或15︒.21.【答案】(1)45;(2)22. 【解析】(1)因为2cos ADB ∠=72sin ADB ∠= 又π4CAD ∠=,所以π4C ADB =∠-, 所以πππ722224sin sin()sin coscos sin 4445C ADB ADB ADB =∠-=∠⋅-∠⋅==. (2)在ACD △中,由sin sin AD ACC ADC =∠,可得sin 22sin AC C AD ADC⋅==∠. 22.【答案】A【解析】由题意知sin()2sin cos 2sin cos cos sin A C B C A C A C ++=+, 所以2sin cos sin cos 2sin sin 2B C A C B A b a =⇒=⇒=,故选A . 23.【答案】B【解析】由sin()sin (sin cos )0A C A C C ++-=可得sin cos cos sin sin sin A C A C A C ++-sin cos 0A C =,即πsin (sin cos )2sin()04C A A C A +=+=,所以3π4A =.由正弦定理sin sin a c A C =可得223πsin sin 4C =,即1sin 2C =,因为c a <,所以C A <,所以π6C =,故选B . 24.【答案】π3【解析】由正弦定理可得12sin cos sin cos sin cos sin()sin cos 2B B A C C A A C B B =+=+=⇒=π3B ⇒=. 25.【答案】75︒【解析】由正弦定理sin sin b c B C=,可得36sin 22sin 32b C Bc ⨯===,结合b c <可得45B =︒,则18075A B C =︒--=︒. 26.【答案】(1)π3A ∠=;(2)AC 边上的高为332. 【解析】(1)在△ABC 中,因为1cos 7B =-,所以π(,)2B ∈π,所以243sin 1cos 7B B =-=. 由正弦定理7sin sin sin a b A B A =⇒=8437,所以3sin 2A =. 因为π(,)2B ∈π,所以π(0,)2A ∈,所以π3A ∠=(2)在△ABC 中,3114333sin sin()sin cos sin cos ()272714C A B A B B A =+=+=⨯-+⨯=. 如图所示,在△ABC 中,sin h C BC =,所以3333sin 7142h BC C =⋅=⨯=, 所以AC 边上的高为332.。
正弦定理与余弦定理测试题及答案
正弦定理与余弦定理练习题1.已知△ABC中,A:B:C=1:1:4,则a:b:c等于()A.1:1:4 B.1:1:2 C.1:1:D.2:2:2.(2015•浙江)任给△ABC,设角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列等式成立的是()A.c2=a2+b2+2abcosC B.c2=a2+b2﹣2abcosC C.c2=a2+b2+2absinC D.c2=a2+b2﹣2absinC3.在三角形ABC中,A=120°,AB=5,BC=7,则的值为()A.B.C.D.4.在△ABC中,A=60°,a=4,b=4,则B等于()A.B=45°或135°B.B=135°C.B=45°D.以上答案都不对5.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,a=2,,则b的值为()A.B. C. D.6.在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若bsinA﹣acosB=0,且b2=ac,则的值为()A.B.C.2 D.47.△ABC中,AB=,AC=1,∠B=30°,则∠C等于()A.60°B.90°C.120°D.60°或120°8.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边,若,则sinC=()A.0 B.2 C.1 D.﹣19.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,若a=2,b=2,A=60°,则角B等于()DA.45°或135°B.135°C.60°D.45°10.在△ABC中,tan=2sinC,若AB=1,求△ABC周长的取值范围()A.(2,3] B.[1,3] C.(0,2] D.(2,5]11.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b2+c2+bc﹣a2=0,则=()A.﹣B.C.﹣D.12.在△ABC中,已知C=,b=4,△ABC的面积为,则c=()A.B. C. D.13.在△ABC中,三内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,若S+a2=(b+c)2,则cosA等于()A.B.﹣C.D.﹣14.在三角形A BC中,∠C=60°,AC+BC=6,A B=4,则AB边上的高为()A. B.C. D.15.在△ABC中,三个内角A,B,C所对的边为a,b,c,若S△ABC=2,a+b=6,=2cosC,则c=()A.2 B.4 C.2D.316.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c.已知A=45°,a=6,b=,则B的大小为(A )A.30°B.60°C.30°或150°D.60°或120°17在△ABC中,B=,c=150,b=50,则△ABC为()A.直角三角形B.等腰三角形或直角三角形C.等边三角形D.等腰三角形18.在△ABC中,如果a+c=2b,B=30°,△ABC的面积为,那么b等于()A.B.C.D.19.若(a+b+c)(b+c﹣a)=3bc且sinA=2sinBcosC,则△ABC是()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20.(2015•安徽)在△ABC中,AB=,∠A=75°,∠B=45°,则AC=.21.(2015•广东)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sinB=,C=,则b=.22.(2015•北京)在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则=.23..(2015•重庆)在△ABC中,B=120°,AB=,A的角平分线AD=,则AC=.24.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c,若S表示△ABC的面积,若acosB+bcosA=csinC,,则∠B=.25.在△ABC中,已知A=45°,b=1,且△ABC仅有一个解,则a的取值范围是.26.已知△ABC的三边a,b,c和其面积S满足S=c2﹣(a﹣b)2,则tanC=.27.设△ABC的三边长分别为a、b、c,面积为S,且满足S=a2﹣(b﹣c)2,b+c=8,则S的最大值为.28.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若,则角B的值为29(2015•山东)△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知cosB=,sin(A+B)=,ac=2,求sinA和c的值.30.(2015•陕西)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.向量=(a,b)与=(cosA,sinB)平行.(Ⅰ)求A;(Ⅱ)若a=,b=2,求△ABC的面积.31.已知a,b,c分别为△ABC三个内角A,B,C的对边,c=asinC﹣ccosA.(1)求角A;(2)若a=2,△ABC的面积为,求b,c.32.在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A、B、C所对的边,且a=2csinA.(Ⅰ)确定角C的大小;(Ⅱ)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.33.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且2cosAcosC+1=2sinAsinC.(Ⅰ)求B的大小;(Ⅱ)若,,求△ABC的面积.34.△ABC中,角A,B,C所对的边之长依次为a,b,c,且cosA=,5(a2+b2﹣c2)=3ab.(Ⅰ)求cos2C和角B的值;(Ⅱ)若a﹣c=﹣1,求△ABC的面积.35.在△ABC中,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知sin(A+)+2cos(B+C)=0,(1)求A的大小;(2)若a=6,求b+c的取值范围.36.在锐角△ABC中,a、b、c分别为内角A、B、C所对的边长,且满足.(1)求∠B的大小;(2)若b=,△ABC的面积S△ABC=,求a+c的值.37.如图,在△ABC中,D为边AB上一点,DA=DC.已知B=,BC=1.(Ⅰ)若DC=,求角A的大小;(Ⅱ)若△BCD面积为,求边AB的长.答案1-5CBDCA 6-10CDCDA 11-15BCDAC 16-19ABBD286420.221.122.123.624.4525.126.27.28.601201517a a ︒≥=︒︒或或29.解:①因为△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c 已知cosB=,sin (A+B )=,ac=2,所以sinB=,sinAcosB+cosAsinB=,所以sinA+cosA=,结合平方关系sin 2A+cos 2A=1, 得27sin 2A ﹣6sinA ﹣16=0,解得sinA=或者sinA=﹣(舍去);②由正弦定理,由①可知sin (A+B )=sinC=,sinA=,所以a=2c ,又ac=2,所以c=1.30.解:(Ⅰ)因为向量=(a ,b )与=(cosA ,sinB )平行,所以asinB ﹣=0,由正弦定理可知:sinAsinB ﹣sinBcosA=0,因为sinB ≠0,所以tanA=,可得A=;(Ⅱ)a=,b=2,由余弦定理可得:a 2=b 2+c 2﹣2bccosA ,可得7=4+c 2﹣2c ,解得c=3,△ABC 的面积为:=. 31.解:(1)由正弦定理==化简已知的等式得:sinC=sinAsinC ﹣sinCcosA ,∵C 为三角形的内角,∴sinC ≠0,∴sinA ﹣cosA=1,整理得:2sin (A ﹣)=1,即sin (A ﹣)=,∴A ﹣=或A ﹣=,解得:A=或A=π(舍去),则A=; (2)∵a=2,sinA=,cosA=,△ABC 的面积为,∴bcsinA=bc=,即bc=4①;∴由余弦定理a 2=b 2+c 2﹣2bccosA 得:4=b 2+c 2﹣bc=(b+c )2﹣3bc=(b+c )2﹣12,整理得:b+c=4②, 联立①②解得:b=c=2. 32.解:(I )∵a=2csinA .∴由正弦定理可得sinA , 又sinA ≠0,∴sinC=,∵A 为锐角,∴. (2)∵c=,,且△ABC 的面积为,∴=,化为ab=6,由余弦定理可得:==(a+b )2﹣3ab ,∴a+b=5.33.解:(Ⅰ)由2cosAcosC+1=2sinAsinC 得:∴2(cosAcosC ﹣sinAsinC )=﹣1,∴,∴,又0<B <π,∴.(Ⅱ)由余弦定理得:,∴,又,,∴,故,∴.34.解:(I )由∵cosA=,0<A <π,∴sinA==,∵5(a 2+b 2﹣c 2)=3ab ,∴cosC==,∵0<C <π,∴sinC==,∴cos2C=2cos 2C ﹣1=,∴cosB=﹣cos(A+C)=﹣cosAcosC+sinAsinC=﹣×+×=﹣∵0<B<π,∴B=.(II)∵=,∴a==c,∵a﹣c=﹣1,∴a=,c=1,∴S=acsinB=××1×=.35.解:(1)由条件结合诱导公式得,sinAcos+cosAsin=2cosA,整理得sinA=cosA,∵cosA≠0,∴tanA=,∵0<A<π,∴A=;(2)由正弦定理得:,∴,,∴==,∵,∴,即6<b+c≤12(当且仅当B=时,等号成立)36.解:(1)由正弦定理:=,得==,∴sinB=,又由B为锐角,得B=;(2)∵S△ABC=acsinB=,sinB=,∴ac=3,根据余弦定理:b2=a2+c2﹣2accosB=7+3=10,∴(a+c)2=a2+c2+2ac=16,则a+c=4.37.解:(1)在△BCD中,B=,BC=1,DC=,由正弦定理得到:,解得,则∠BDC=60°或120°.又由DA=DC,则∠A=30°或60°.(2)由于B=,BC=1,△BCD面积为,则,解得.再由余弦定理得到=,故,又由AB=AD+BD=CD+BD=,故边AB的长为:.。
正弦定理与余弦定理练习题共3套(附答案)
正弦定理与余弦定理练习第一套正弦定理(一)●作业导航掌握正弦定理,会利用正弦定理求已知两角和任意一边或两边和一边对角的三角形问题.一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.已知△ABC 中,a =4,b =43,∠A =30°,则∠B 等于()A .30°B .30°或150°C .60°D .60°或120°2.已知△ABC 中,AB =6,∠A =30°,∠B =120°,则△ABC 的面积为()A .9B .18C .93D .1833.已知△ABC 中,a ∶b ∶c =1∶3∶2,则A ∶B ∶C 等于()A .1∶2∶3B .2∶3∶1C .1∶3∶2D .3∶1∶24.已知△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =k ∶(k +1)∶2k (k≠0),则k 的取值范围为()A .(2,+∞)B .(-∞,0)C .(-21,0)D .(21,+∞) 5.在△ABC 中,sin A >sin B 是A >B 的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.在△ABC 中,若∠B =30°,AB =23,AC =2,则△ABC 的面积是________.2.在△ABC 中,若b =2c sin B ,则∠C =________.3.设△ABC 的外接圆半径为R ,且已知AB =4,∠C =45°,则R =________.4.已知△ABC 的面积为23,且b =2,c =3,则∠A =________.5.在△ABC 中,∠B =45°,∠C =60°,a =2(3+1),那么△ABC 的面积为________.三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1.在△ABC 中,∠C =60°,BC =a ,AC =b ,a +b =16.(1)试写出△ABC 的面积S 与边长a 的函数关系式.(2)当a 等于多少时,S 有最大值?并求出这个最大值.2.在△ABC 中,已知a 2-a =2(b +c ),a +2b =2c -3,若sin C ∶sin A =4∶13,求a ,b ,c .3.在△ABC 中,求证2tan 2tanBA BA b a b a +-=+-.4.△ABC 中,A 、B 、C 成等差数列,b =1,求证:1<a +c ≤2.5.在一个三角形中,若有一个内角不小于120°,求证:最长边与最短边之比不小于3.参考答案一、选择题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.D 分析:由正弦定理得,B bA a sin sin =,∴sin B =23sin =aA b ,∴∠B =60°或∠B =120°.2.C 分析:∵∠A =30°,∠B =120°,∴∠C =30°,∴BA =BC =6,∴S △ABC =21×BA ×BC ×sin B =21×6×6×23=93.3.A 分析:由正弦定理得,C cB b A a sin sin sin ==,∴sin A ∶sin B ∶sin C =1∶3∶2=21∶23∶1,∴A ∶B ∶C =30°∶60°∶90°=1∶2∶3.4.D 分析:利用正弦定理及三角形两边之和大于第三边.5.C 分析:A >B ⇔a >b ⇔2Rsin A >2Rsin B ⇔sin A >sin B .二、填空题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)1.23或3分析:sin C =23230sin 32=︒,于是,∠C =60°或120°,故∠A =90°或30°,由S △ABC =21×AB ×AC ×sin A ,可得S △ABC =23或S △ABC =3.2.30°或150°分析:由b =2c sin B 及正弦定理C cB B c Cc B b sin sin sin 2sin sin ==得,∴sin C =21,∴∠C =30°或150°.3.22分析:∵c =2R sin C ,∴R =22sin 2=C c.4.60°或120°分析:∵S △ABC =21bc sin A ,∴23=21×2×3sin A ,∴sin A=23,∴∠A =60°或120°.5.6+23分析:∵B bA a sin sin =,∴︒=︒-︒-︒+45sin )6045180sin()13(2b,∴b =4.∴S △ABC =21ab sin C =6+23.三、解答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分)1.解:(1)∵a +b =16,∴b =16-aS =21ab sin C =21a (16-a )sin60°=43(16a -a 2)=-43(a -8)2+163(0<a <16)(2)由(1)知,当a =8时,S 有最大值163.2.解:∵sin C ∶sin A =4∶13∴c ∶a =4∶13设c =4k ,a =13k ,则⎪⎩⎪⎨⎧-=++=-38213)4(213132k b k k b kk∵k =133时b <0,故舍去.∴k =1,此时a =13,b =2135-,c =4.3.证明:由正弦定理,知a =2R sin A ,b =2R sin B2tan2tan2cos 2sin 22cos 2sin 2)22sin(22sin()22sin()22sin(sin sin sin sin sin 2sin 2sin 2sin 2B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A BA BA B R A R B R A R b a b a +-=-++-=--++-++--+--++=+-=+-=+-∴4.证明:∵A 、B 、C 成等差数列,∴2B =A +C ,又A +B +C =π,∴B =3π,A +C =32π.∵b =1,设△ABC 的外接圆半径为R ,∴b =2R sin 3π∴1=2R ·23,∴3R =1.∴a +c =2R sin A +2R sin C =2R (sin A +sin C )=2R [sin(32π-C )+sin C ]=2R (23cos C +23sin C )=23R (21cos C +23sin C )=23R sin(C +6π)=2sin(C +6π)∵A +C =32π,∴0<C <32π∴6π<C +6π<65π∴21<sin(C +6π)≤1∴1<2sin(C +6π)≤2 ∴1<a +c ≤2.5.证明:在△ABC 中,设C ≥120°,则c 最长,令最短边为a ,由正弦定理得A B A A C a c sin )sin(sin sin +==∵A ≤B∴2A ≤A +B ≤180°-C ≤60°∵正弦函数在(0,3π)上是增函数,∴sin(A +B )≥sin2A >0∴A B A a c sin )sin(+=≥A A A A A sin cos sin 2sin 2sin ==2cos A ∴a c≥2cos A ∵2A ≤60° ∴0°<A ≤30°∴cos A ≥cos30°=23∴a c ≥2·23∴a c≥3∴最长边与最短边之比不小于第二套正弦定理练习(二)1.在ABC ∆中,已知角04345,2,,3B c b ===则角A 的值是()A.15°B.75°C.105°D.75°或15°2.ABC ∆中,bsinA<a<b,则此三角形有()A.一解B.两解C.无解D.不确定3.若sin cos cos ,A B CABC a b c==∆则是()A.等边三角形B.有一内角是30°C.等腰直角三角形D.有一内角是30°的等腰三角形4.在ABC ∆中,已知0060,45,8,B C BC AD BC ===⊥于D,则AD 长为()A.4(31)- B.4(3+1)3+3)D.4(33)5.在ABC ∆中,A>B 是sinA>sinB 的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件6.在ABC ∆中,060,6,14B b a ===,则A=7.在ABC ∆ABC ∆中,已知cos 2cos 21sin 2sin cos ,cos sin B C A B C C B +=+==求证:b=c 且A=900。
必修5《解三角形》综合测试题及解析【教师版】
专题复习 正弦定理和余弦定理1.正弦定理:a sin A =b sin B =csin C =2R ,其中R 是三角形外接圆的半径.由正弦定理可以变形为:(1)a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C ; (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等形式,以解决不同的三角形问题.2.余弦定理: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 .余弦定理可以变形为:cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab.3.S △ABC =12ab sin C =12bc sin A =12ac sin B =abc 4R =12(a +b +c )·r (R 是三角形外接圆半径,r 是三角形内切圆的半径),并可由此计算R ,r .4.已知两边和其中一边的对角,解三角形时,注意解的情况.如已知a ,b ,A ,则在三角形中,大角对大边,大边对大角;大角的正弦值也较大,正弦值较大的角也较大,即在△ABC 中,A >B ⇔a >b ⇔sin A >sin B .两类问题在解三角形时,正弦定理可解决两类问题:(1)已知两角及任一边,求其它边或角;(2)已知两边及一边的对角,求其它边或角.情况(2)中结果可能有一解、两解、无解,应注意区分.余弦定理可解决两类问题:(1)已知两边及夹角求第三边和其他两角;(2)已知三边,求各角. 两种途径根据所给条件确定三角形的形状,主要有两种途径:(1)化边为角;(2)化角为边,并常用正弦(余弦)定理实施边、角转换.高考模拟1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a =1,B =45°,S △ABC =2,则b 等于___5___.解析 ∵S =12ac sin B =2,∴12×1×c ×sin 45°=2. ∴c =4 2.∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+32-2×1×42×cos 45°. ∴b 2=25,b =5.2.在△ABC 中,A ,B ,C 为内角,且sin A cos A =sin B cos B ,则△ABC 是____等腰或直角____三角形.解析 由sin A cos A =sin B cos B 得sin 2A =sin 2B =sin(π-2B ),所以2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2,所以△ABC 为等腰或直角三角形.3.已知α∈R ,sin α+2cos α=102,则tan 2α等于____-34____. 解析 ∵sin α+2cos α=102,∴sin 2α+4sin α·cos α+4cos 2α=52. 化简,得4sin 2α=-3cos 2α,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=-34.4.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知8b =5c ,C =2B ,则cos C 等于___725_____.解析 先用正弦定理求出角B 的余弦值,再求解.由b sin B =c sin C,且8b =5c ,C =2B , 所以5c sin 2B =8c sin B ,所以cos B =45. 所以cos C =cos 2B =2cos 2 B -1=725.5.已知tan β=43,sin(α+β)=513,其中α,β∈(0,π),则sin α的值为___6365___.解析 依题意得sin β=45,cos β=35;注意到sin(α+β)=513<sin β,因此有α+β>π2(否则,若α+β≤π2,则有0<β<α+β≤π2,0<sin β<sin(α+β),这与“sin(α+β)<sin β”矛盾),则cos(α+β)=-1213,sin α=sin[(α+β)-β]=sin(α+β)· cos β-cos(α+β)sin β=6365.6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边长分别为a ,b ,c ,已知a 2-c 2=2b ,且sin A cos C =3cos A sin A ,求b =___4___.解析 在△ABC 中,sin A cos C =3cos A sin C ,则由正弦定理及余弦定理有a ·a 2+b 2-c 22ab =3·b 2+c 2-a 22bc ·c ,化简并整理得2(a 2-c 2)=b 2.又由已知a 2-c 2=2b ,则4b =b 2,解得b =4或b =0(舍).7.若α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=32,sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=-12,则cos (α+β)=___-12__. 解析 ∵α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴-π4<α-β2<π2,-π2<α2-β<π4,由cos ⎝⎛⎭⎫α-β2=32和sin ⎝⎛⎭⎫α2-β=-12得α-β2=±π6,α2-β=-π6,当α-β2=-π6,α2-β=-π6时,α+β=0,与α,β∈⎝⎛⎭⎫0,π2矛盾;当α-β2=π6,α2-β=-π6时,α=β=π3,此时cos (α+β)=-12.8.在△ABC 中,AD 为BC 边上的高线,AD =BC ,角A ,B ,C 的对边为a ,b ,c ,则b c +cb 的取值范围是__[2,5]___.解析 因为AD =BC =a ,由12a 2=12bc sin A ,解得sin A =a 2bc ,再由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12⎝⎛⎭⎫b c +c b -a 2bc =12⎝⎛⎭⎫b c +c b -sin A , 得b c +cb=2cos A +sin A ,又A ∈(0,π), 所以由基本不等式和辅助角公式得b c +cb 的取值范围是[2,5].9.(2010·江苏卷)某兴趣小组要测量电视塔AE 的高度H (单位:m).如示意图,垂直放置的标杆BC 的高度h =4 m ,仰角∠ABE =α,∠ADE =β. (1)该小组已测得一组α,β的值,算出了tan α=1.24,tan β=1.20,请据此算出H 的值;(2)该小组分析若干测得的数据后,认为适当调整标杆到电视塔的距离d (单位:m),使α与β之差较大,可以提高测量精度.若电视塔的实际高度为125 m ,试问d 为多少时,α-β最大? 解 (1)由AB =H tan α,BD =h tan β,AD =H tan β及AB +BD =AD ,得H tan α+h tan β=Htan β,解得H =h tan αtan α-tan β=4×1.241.24-1.20=124.因此,算出的电视塔的高度H 是124 m. (2)由题设知d =AB ,得tan α=Hd .由AB =AD -BD =H tan β-htan β,得tan β=H -h d ,所以tan(α-β)=tan α-tan β1+tan α tan β=hd +H(H -h )d≤h2H (H -h ),当且仅当d =H (H -h )d ,即d =H (H -h )=125×(125-4)=555时,上式取等号,所以当d =555时,tan(α-β)最大.因为0<β<α<π2,则0<α-β<π2,所以当d =555时,α-β最大.故所求的d 是555m.10.(2012·江苏卷)在△ABC 中,已知AB →·AC →=3BA →·BC →.(1)求证:tan B =3tan A ;(2)若cos C =55,求A 的值. (1)证明 因为AB →·AC →=3BA →·BC →,所以AB ·AC ·cos A =3BA ·BC ·cos B , 即AC ·cos A =3BC ·cos B ,由正弦定理知AC sin B =BC sin A ,从而sin B cos A =3sin A cos B ,又因为0<A +B <π,所以cos A >0,cos B >0, 所以tan B =3tan A . (2)解 因为cos C =55,0<C <π,所以sin C =1-cos 2C =255, 从而tan C =2,于是tan[π-(A +B )]=2,即tan(A +B )=-2,亦即tan A +tan B 1-tan A tan B =-2,由(1)得4tan A 1-3tan 2A =-2,解得tan A =1或-13, 因为cos A >0,故tan A =1,所以A =π4.11.△ABC 中内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =b cos C +c sin B .(1)求B ;(2)若b =2,求△ABC 面积的最大值. 解 (1)由已知及正弦定理,得 sin A =sin B cos C +sin C sin B ,①又A =π-(B +C ), 故sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C .② 由①,②和C ∈(0,π)得sin B =cos B . 又B ∈(0,π),所以B =π4.(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac . 由已知及余弦定理,得4=a 2+c 2-2ac cos π4.又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2,当且仅当a =c 时,等号成立.因此△ABC 面积的最大值为2+1.《解三角形》综合测试题(A )Ⅰ卷(选择题)一、选择题(每小题5分,共40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.某三角形的两个内角为o45和o60,若o45角所对的边长是6,则o60角所对的边长是 【 A 】A .B .C .D . 答案:A .解析:设o60角所对的边长是x ,由正弦定理得o o6sin 45sin 60x=,解得x =.故选A .2.在ABC ∆中,已知a =10c =,o30A =,则B 等于 【 D 】 A .o 105 B .o60 C .o15 D .o105或o15 答案:D .解析:在ABC ∆中,由sin sin a c A C =,得sin sin c A C a ==,则o 45C =或o135C =.故 当o45C =时,o105B =;当o135C =时,o15B =.故选D .3.在ABC ∆中,三边长7AB =,5BC =,6AC =,则AB BC ⋅的值等于 【 D 】A .19B .14-C .18-D .19- 答案:D .解析:由余弦定理得49253619cos 27535B +-==⨯⨯,故AB BC ⋅= ||AB ⋅ ||cos(BC π )B -=1975()1935⨯⨯-=-.故选D .4.在ABC ∆中,sin <sin A B ,则 【 A 】 A .<a b B .>a b C .a b ≥ D .a 、b 的大小关系不确定 答案:A .解析:在ABC ∆中,由正弦定理2sin sin a b R A B ==,得sin 2a A R =,sin 2bB R=,由sin A <sin B ,得<22a bR R,故<a b .故选A .5.ABC ∆满足下列条件:①3b =,4c =,o 30B =;②12b =,9c =,o60C =;③b =, 6c =,o 60B =;④5a =,8b =,o30A =.其中有两个解的是 【 B 】A .①②B .①④C .①②③D .②③ 答案:B .解析:① sin <<c B b c ,三角形有两解;②o<sin60c b ,三角形无解;③b =sin c B ,三角形只有一解;④sin <<b A a b ,三角形有两解.故选B .6.在ABC ∆中,已知2220b bc c --=,且a =7cos 8A =,则ABC ∆的面积是 【 A 】A .2B C .2 D .3 答案:A .解析:由2220b bc c --=,得(2)()0b c b c -+=,故2b c =或b c =-(舍去),由余弦定理2222cos a b c bc A =+-及已知条件,得23120c -=,故2c =,4b =,又由7cos 8A =及A 是ABC ∆的内角可得sin 8A =,故1242S =⨯⨯82=.故选A . 7.设a 、1a +、2a +是钝角三角形的三边长,则a 的取值范围为 【 B 】 A .0<<3a B .1<<3a C .3<<4a D .4<<6a 答案:B .解析:设钝角为C ,由三角形中大角对大边可知C 的对边为2a +,且cos C =222(1)(2)2(1)a a a a a ++-+⋅⋅+(3)(1)<02(1)a a a a -+=+,因为>0a ,故1>0a +,故0<<3a ,又(1)>+2a a a ++,故>1a ,故1<<3a .故选B .8.ABC ∆中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,且4a =,5b c +=,tan tan A B ++t a n t a nA B =⋅,则ABC ∆的面积为 【 C 】A .32 B . C D .52 答案:C .解析:由已知,得tan tan tan tan )A B A B +=-⋅,即t a n ()A B +=又A 、B 是ABC ∆的内角,故o 120A B +=,则o 60C =,由2224(5)24(5)c c c =+--⨯⨯-ocos60,解得72c =,故32b =,故113sin 4222ABC S ab C ∆==⨯⨯=.故选C . 第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(每小题5分,共30分)9.在ABC ∆中,1sin 3A =,cos 3B =,1a =,则b =_________.解析:由cos B =,得sin 3B ===,由sin sin a b A B =,得b =1sin 31sin 3a BA==10.ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若c =b =o 120B =,则a =______.解析:由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即2o62cos120a =+-,即24a +-0=,解得a =(舍去负值).11.如果ABC ∆的面积是222S =C =____________.答案:o30.解析:由题意得2221sin 2ab C =cos C C =,故tan C =,故o30C =.12.ABC ∆的三内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若o60A =,1b =,三角形的面积S =sin sin sin a b cA B C++++的值为____________.. 解析:由o 11sin sin 6022S bc A c ===4c =.由余弦定理得22a b =+22cos c bc A - 13=,故a =故sin sin sin a b c A B C ====,由等比性质,得sin sin sin sin a b c a A B C A ++==++14.ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c,向量1)m =- ,(cos ,sin )n A A =,若m n ⊥,且cos cos sin a B b A c C +=,则B =____________.答案:6π或o30.解析:由m n ⊥ 得0m n ⋅=sin 0A A -=,即sin 0A A -=,故2sin()3A π-0=,故3A π=.由cos cos sin aB b A cC +=,得sin cos sin cos A B B A +=2sin C ,即2sin()sin A B C +=,故2sin sin C C =,故sin 1C =,又C 为ABC ∆的内角,故2C π=,故()()326B AC πππππ=-+=-+=.三、解答题(本大题共6小题,满分80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本题满分12分)在ABC ∆中,已知2a =,c =o 45A =,解此三角形.解:由正弦定理,得sin sin 222c A C a ==⨯=o 60C ∠=或o120. 当o60C ∠=时,o o 180()75B A C ∠=-∠+∠=,由余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-o46224=+-⨯=+1b =.当o120C ∠=时,o o 180()15B A C ∠=-∠+∠=,由余弦定理,得2222cos b a c ac B =+-o46224=+-⨯=-1b =.故1b =,o60C ∠=,o75B ∠=或1b =,o120C ∠=,o15B ∠=.17.(本题满分14分)a 、b 、c 是ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边,S 是ABC ∆的面积,若4a =,5b =,S =c .解:由11sin 45sin 22S ab C C ==⋅⋅⋅=sin C =,则1cos 2C =或1cos 2C =-.(1)当1cos 2C =时,由余弦定理,得211625245212c =+-⋅⋅⋅=,故c =;(2)当1cos 2C =-时,由余弦定理,得211625245612c =++⋅⋅⋅=,故c =综上可知c .20.(本题满分14分)在锐角ABC ∆中,边a 、b 是方程220x -+=的两根,A 、B 满足2sin()A B +0=,解答下列问题:(1)求C 的度数;(2)求边c 的长度; (3)求ABC ∆的面积.解:(1)由题意,得sin()A B +=,因ABC ∆是锐角三角形,故o 120A B +=,o60C =;(2)由a 、b 是方程220x -+=的两根,得a b +=2a b ⋅=,由余弦定理,得22222cos ()31266c a b ab C a b ab =+-=+-=-=,故c =(3)故1sin 2ABC S ab C ∆==12222⨯⨯=.《解三角形》综合测试题(B )第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.四个选项中只有一项是符合题目要求的) 1.在ABC ∆中,已知sin 1B =,3b =,则此三角形 【 D 】A .无解B .只有一解C .有两解D . 解的个数不确定答案:D .解析:由sin 1B =得o90B =,只知一边3b =,故三角形解的个数不确定.故选D .2.在ABC ∆中,已知o60A =,19b =,ABC ∆的面积S =,则a 等于 【 C 】 A .84 B .48 CD答案:C . 解析:由o 11sin 19sin 6022S bc A c ==⋅⋅=84c =,故222a b c =+o 2cos60bc - 5821=,故a =故选C .3.在ABC ∆中,o60A =,a =b =B 等于 【 A 】 A . o45 B .o 135 C .o 45或o135 D . 以上答案都不对 答案:A .解析:由正弦定理可求得sin B =<b a ,故o <60B A =,故o45B =.故选A . 4.在ABC ∆中,sin sin sin cos cos B CA B C+=+,则ABC ∆一定是 【 B 】A . 锐角三角形B . 直角三角形C . 钝角三角形D . 以上都有可能 答案:B .解析:由已知根据正、余弦定理得22222222b c a a c b a b cac ab+=+-+-+,整理得2222()()b a b c a c -+- ()bc b c =+,即233()()()()b c a b c bc b c bc b c +=+++=+,故22222a b bc c bc b c =-++=+,故ABC ∆为直角三角形. 故选B .5.在ABC ∆中,lg lg lg(sin )a b B -==-B 为锐角,则A 为 【 D 】 A . o90 B . o45 C . o60 D . o30 答案:D . 解析:由已知得sin a B b ==,又B 为锐角,故o45B =;又sin sin a A b B ==,故1sin 2A =,故o 30A =.故选D .6.在锐角三角形ABC 中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,设2B A =,则ba的取值 范围是 【 D 】 A . (2,2)- B . (0,2) C .D. 答案:D .解一:因2B A =,故o o 1801803C A B A =--=-,故o o o o o o o 0<<900<2<900<1803<90A A A ⎧⎪⎨⎪-⎩,解得o30<o <45A,故sin 2cos sin b BA a A==∈,故选D . 解二:由正弦定理得sin sin 22cos sin sin b B A A a A A ===,因02<<B π,故022<<A π,即0< 4<A π,又A B C π++=,故3C A π=-,由题意得032<<A ππ-,故63<<A ππ,又04<<A π,故64<<A ππ<cos <A<2cos <A ,即2cos A ∈,即ba∈.故选D . 7.在ABC ∆中,若3sin 4B =,10b =,则边长c 的取值范围是 【C 】A . 15(,)2+∞B . (10,)+∞C . 40(0,]3D . (0,10)答案:C .解析:由正弦定理可得40sin 3c C =,因0<sin 1C ≤,故400<3c ≤.故选C . 8.在ABC ∆中,若223coscos 222C A a c b +=,则a 、b 、c 的关系是 【 A 】 A .2a c b += B . a b c += C . 2b c a +=D . a b c ==答案:A . 解析:由已知得1cos 1cos 3222C A a c b ++⋅+⋅=,即(1cos )(1cos )3a C c A b +++=,由正弦定 理,得sin (1cos )sin (1cos )3sin A C C A B +++=,故sin sin cos sin A A C C +++sin cos C A3sin B =,即sin sin sin()3sin A C A CB +++=,又sin()sin AC B +=,故sin sin A C += 2sin B ,由正弦定理,得2a c b +=.故选A .第Ⅱ卷(非选择题)二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分.把答案填在横线上)9.三角形一边长为14,它的对角为60,另两边之比为8:5,则此三角形的面积为____________.答案:解析:设另两边的长为8x 和5x ,由余弦定理,得222o2(8)(5)14cos6080x x x +-=,解得2x =,则另两边的长为16和10,故此三角形的面积为o11610sin 602S =⨯⨯⨯=10.在ABC ∆中,50a =,o 30B =,o120C =,则BC 边上的高的长度是__________.答案:.解析:由已知得o30A =,由正弦定理得o o 50sin 30sin120AB=,解得AB =BC 边上的高12AD AB == 11.三角形的两边分别为5和3,它们的夹角的余弦值是方程25760x x --=的根,则此三角形的 面积S 为___________. 答案:6.解析:由方程解得3cos 5α=-,则4sin 5α=,故1453625S =⨯⨯⨯=.12.在ABC ∆中,已知2220b bc c --=,且a =7cos 8A =,则ABC ∆的面积是_________.解析:由2220b bc c --=,得2b c =;由余弦定理2222cos b c a bc A +-=,得2246c c +-7228c c =⨯⨯⨯,解得2c =,故4b =,故1242S =⨯⨯= 三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(本题满分10分)在ABC ∆中,已知3sin 5A =,sin cos <0A A +,a =5b =.求c .解:因为sin cos <0A A +,且3sin 5A =,故4cos 5A ==-;又a =5b =,故由2222cos a b c bc A =+-,得2224525()5c c =+-⨯⨯⨯-,即28200c c +-=,解得2c =或10(c =-舍去).故2c =. 点评:解此题的关键是由3sin 5A =求出cos A ,应注意根据sin cos <0A A +先判断cos A 的正负,以防产生漏解.18.(本题满分14分)设锐角三角形的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且2sin a b A =. (1)求B 的大小;(2)求cos sin A C +的取值范围.解:(1)由2sin a b A =根据正弦定理,得sin 2sin sin A B A =,故1sin 2B =.因ABC ∆为锐角三 角形,故6B π=.(2)1cos sin cos sin()cos sin()cos cos 662A C A A A A A A πππ+=+--=++=++2A)3A π=+.由ABC ∆为锐角三角形,知<<22B A ππ-,而226B πππ-=-3π=,故<<32A ππ,故25<<336A πππ+,故1<sin()<232A π+,<)23A π+3<2.故cos sin A C +的取值范围是3()22.。
高中数学必修五第一章《正弦定理和余弦定理》1.1.2 第1课时余弦定理及其直接应用
1.1.2 余弦定理第1课时 余弦定理及其直接应用学习目标 1.掌握余弦定理的两种表示形式及证明余弦定理的向量方法.2.会运用余弦定理解决两类基本的解三角形问题.知识点一 余弦定理思考1 根据勾股定理,在△ABC 中,C =90°,则c 2=a 2+b 2=a 2+b 2-2ab cos C .① 试验证①式对等边三角形还成立吗?你有什么猜想? 答案 当a =b =c 时,C =60°,a 2+b 2-2ab cos C =c 2+c 2-2c ·c cos 60°=c 2,即①式仍成立,据此猜想,对一般△ABC ,都有c 2=a 2+b 2-2ab cos C .思考2 在c 2=a 2+b 2-2ab cos C 中,ab cos C 能解释为哪两个向量的数量积?你能由此证明思考1的猜想吗? 答案 ab cos C =|CB →||CA→CB →,CA →=CB →·CA →.∴a 2+b 2-2ab cos C =CB →2+CA →2-2CB →·CA →=(CB →-CA →)2=AB →2=c 2. 猜想得证.梳理 余弦定理的公式表达及语言叙述特别提醒:余弦定理的特点(1)适用范围:余弦定理对任意的三角形都成立.(2)揭示的规律:余弦定理指的是三角形中的三条边与其中一个角的余弦之间的关系,它含有四个不同的量,知道其中的三个量,就可求得第四个量. 知识点二 适宜用余弦定理解决的两类基本的解三角形问题思考1 观察知识点一梳理表格第一行中的公式结构,其中等号右边涉及几个量?你认为可用来解哪类三角形?答案 每个公式右边都涉及三个量,两边及其夹角.故如果已知三角形的两边及其夹角,可用余弦定理解三角形.思考2 观察知识点一梳理表格第三行中的公式结构,其中等号右边涉及几个量?你认为可用来解哪类三角形?答案 每个公式右边都涉及三个量,即三角形的三条边,故如果已知三角形的三边,也可用余弦定理解三角形.梳理 余弦定理适合解决的问题:(1)已知两边及其夹角,解三角形;(2)已知三边,解三角形.1.勾股定理是余弦定理的特例.(√)2.余弦定理每个公式中均涉及三角形的四个元素.(√)3.在△ABC 中,已知两边及夹角时,△ABC 不一定唯一.(×)类型一 余弦定理的证明例1 已知△ABC ,BC =a ,AC =b 和角C ,求c 的值. 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的理解解 如图,设CB →=a ,CA →=b ,AB →=c ,由AB →=CB →-CA →,知c =a -b , 则|c |2=c ·c =(a -b )·(a -b ) =a ·a +b ·b -2a ·b =a 2+b 2-2|a ||b |cos C . 所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C , 即c =a 2+b 2-2ab cos C .反思与感悟 所谓证明,就是在新旧知识间架起一座桥梁.桥梁架在哪儿,要勘探地形,证明一个公式,要观察公式两边的结构特征,联系已经学过的知识,看有没有相似的地方. 跟踪训练1 例1涉及线段长度,能不能用解析几何的两点间距离公式来研究这个问题? 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的理解解 如图,以A 为原点,边AB 所在直线为x 轴建立直角坐标系,则A (0,0),B (c ,0), C (b cos A ,b sin A ),∴BC 2=b 2cos 2A -2bc cos A +c 2+b 2sin 2A , 即a 2=b 2+c 2-2bc cos A . 同理可证b 2=c 2+a 2-2ca cos B , c 2=a 2+b 2-2ab cos C . 类型二 用余弦定理解三角形 命题角度1 已知两边及其夹角例2 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b =2,cos(A +B )=13,则c 等于( ) A.4 B.15 C.3D.17考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形 答案 D解析 由三角形内角和定理可知 cos C =-cos(A +B )=-13,又由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =9+4-2×3×2×⎝⎛⎭⎫-13=17, 所以c =17.反思与感悟 已知三角形两边及其夹角时,应先从余弦定理入手求出第三边,再利用正弦定理求其余的角.跟踪训练2 在△ABC 中,已知a =2,b =22,C =15°,求A . 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形解 由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =8-43, 所以c =6- 2.由正弦定理,得sin A =a sin C c =12,因为b >a ,所以B >A , 所以A 为锐角,所以A =30°. 命题角度2 已知三边例3 在△ABC 中,已知a =26,b =6+23,c =43,求A ,B ,C . 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三解形解 根据余弦定理,cos A =b 2+c 2-a 22bc=(6+23)2+(43)2-(26)22×(6+23)×(43)=32. ∵A ∈(0,π),∴A =π6,cos C =a 2+b 2-c 22ab=(26)2+(6+23)2-(43)22×26×(6+23)=22, ∵C ∈(0,π),∴C =π4.∴B =π-A -C =π-π6-π4=7π12,∴A =π6,B =7π12,C =π4.反思与感悟 已知三边求三角,可利用余弦定理的变形cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =b 2+a 2-c 22ba 先求一个角,求其余角时,可用余弦定理也可用正弦定理.跟踪训练3 在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =2∶4∶5,判断三角形的形状. 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三角形解 因为a ∶b ∶c =sin A ∶sin B ∶sin C =2∶4∶5, 所以可令a =2k ,b =4k ,c =5k (k >0). c 最大,cos C =(2k )2+(4k )2-(5k )22×2k ×4k <0,所以C 为钝角,从而三角形为钝角三角形.1.一个三角形的两边长分别为5和3,它们夹角的余弦值是-35,则三角形的第三边长为( )A.52B.213C.16D.4 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形 答案 B解析 设第三边长为x ,则x 2=52+32-2×5×3×⎝⎛⎭⎫-35=52,∴x =213. 2.在△ABC 中,a =7,b =43,c =13,则△ABC 的最小角为( ) A.π3 B.π6 C.π4 D.π12考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三角形 答案 B解析 ∵a >b >c ,∴C 为最小角且C 为锐角, 由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab=72+(43)2-(13)22×7×43=32. 又∵C 为锐角,∴C =π6.3.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么它的顶角的余弦值为( ) A.518 B.34 C.32 D.78 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三角形 答案 D解析 设顶角为C ,周长为l ,因为l =5c ,所以a =b =2c , 由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =4c 2+4c 2-c 22×2c ×2c =78.4.在△ABC 中,a =32,b =23,cos C =13,则c 2= .考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形 答案 30-4 6解析 c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(32)2+(23)2-2×32×23×13=30-4 6.5.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a = .考点 余弦定理及其变形应用 题点 用余弦定理求边或角的取值范围 答案 1解析 ∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C , ∴(3)2=a 2+12-2a ×1×cos 2π3,∴a 2+a -2=0,即(a +2)(a -1)=0.∴a =1或a =-2(舍去).∴a =1.1.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的关系: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)如果一个三角形两边的平方和大于第三边的平方,那么第三边所对的角是锐角. (2)如果一个三角形两边的平方和小于第三边的平方,那么第三边所对的角是钝角. (3)如果一个三角形两边的平方和等于第三边的平方,那么第三边所对的角是直角.一、选择题1.在△ABC 中,已知a =2,则b cos C +c cos B 等于( ) A.1 B. 2 C.2 D.4 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的变形应用 答案 C解析 b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 22ca =2a 22a =a =2.2.在△ABC 中,已知B =120°,a =3,c =5,则b 等于( ) A.4 3 B.7 C.7 D.5 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形 答案 C解析 ∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B =32+52-2×3×5×cos 120°=49,∴b =7. 3.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是( ) A.90° B.120° C.135° D.150° 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三角形答案 B解析 设中间角为θ,则θ为锐角,cos θ=52+82-722×5×8=12,θ=60°,180°-60°=120°为所求.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 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的变形应用 答案 B解析 ∵b 2=ac ,c =2a ,∴b 2=2a 2, ∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 22a ×2a=34.5.若△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,CA =6,则AB →·BC →的值为( ) A.19 B.14 C.-18 D.-19 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的变形应用 答案 D解析 设三角形的三边分别为a ,b ,c , 依题意得,a =5,b =6,c =7.∴AB →·BC →=|AB →|·|BC →|·cos(π-B )=-ac ·cos B . 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B ,∴-ac ·cos B =12(b 2-a 2-c 2)=12(62-52-72)=-19,∴AB →·BC →=-19.6.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a =4,b =5,c =6,则sin 2A sin C 等于( )A.1B.2C.12D.34考点 用余弦定理解三角形 题点 已知三边解三角形 答案 A解析 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =25+36-162×5×6=34,所以sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2a cos Ac=4cos A3=1.7.如图,某住宅小区的平面图呈圆心角为120°的扇形AOB ,C 是该小区的一个出入口,小区里有一条平行于AO 的小路CD .已知某人从点O 沿OD 走到点D 用了2 min ,从点D 沿DC 走到点C 用了3 min.若此人步行的速度为50 m/min ,则该扇形的半径为( ) A.50 m B.45 m C.507 m D.47 m 考点 用余弦定理解三角形 题点 已知两边及其夹角解三角形 答案 C解析 依题意得OD =100 m , CD =150 m , 连接OC ,易知∠ODC =180°-∠AOB =60°, 因此由余弦定理,得OC 2=OD 2+CD 2-2OD ×CD ×cos ∠ODC , 即OC 2=1002+1502-2×100×150×12,解得OC =507(m).8.若△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(a +b )2-c 2=4,且C =60°,则ab 的值为( )A.43B.8-4 3C.1D.23 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的变形应用 答案 A解析 (a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab =4, 又c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab ∴a 2+b 2-c 2=ab ,∴3ab =4,∴ab =43.二、填空题9.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a 2+b 2<c 2,且sin C =32,则C = .考点 余弦定理及其变形应用 题点 用余弦定理求边或角的取值范围 答案2π3解析 因为a 2+b 2<c 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab <0,所以三角形是钝角三角形,且C >π2.又因为sin C =32,所以C =2π3. 10.在△ABC 中,A =60°,最大边长与最小边长是方程x 2-9x +8=0的两个实根,则边BC 的长为 .考点 余弦定理及其变形应用题点 余弦定理与一元二次方程结合问题 答案57解析 设内角B ,C 所对的边分别为b ,c .∵A =60°,∴可设最大边与最小边分别为b ,c .由条件可知b +c =9,bc =8,∴BC 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-2bc -2bc cos A =92-2×8-2×8×cos 60°=57,∴BC =57.11.在△ABC 中,AB =2,AC =6,BC =1+3,AD 为边BC 上的高,则AD 的长是 . 考点 余弦定理解三解形 题点 已知三边解三角形 答案3解析 ∵cos C =BC 2+AC 2-AB 22×BC ×AC=22,∵C ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴sin C =22.∴AD =AC ·sin C =3. 三、解答题12.在△ABC 中,已知A =120°,a =7,b +c =8,求b ,c . 考点 余弦定理及其变形应用 题点 余弦定理的变形应用解 由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =(b +c )2-2bc (1+cos A ),所以49=64-2bc ⎝⎛⎭⎫1-12,即bc =15, 由⎩⎪⎨⎪⎧ b +c =8,bc =15,解得⎩⎪⎨⎪⎧ b =3,c =5或⎩⎪⎨⎪⎧ b =5,c =3. 13.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.考点 用余弦定理解三角形题点 余弦定理解三角形综合问题解 (1)由a 2+c 2=b 2+2ac 得a 2+c 2-b 2=2ac ,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22. 又0<B <π,所以B =π4. (2)A +C =π-B =π-π4=3π4,所以C =3π4-A,0<A <3π4. 所以2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝⎛⎭⎫3π4-A=2cos A +cos3π4cos A +sin 3π4sin A =2cos A -22cos A +22sin A =22sin A +22cos A =sin ⎝⎛⎭⎫A +π4. ∵0<A <3π4,∴π4<A +π4<π, 故当A +π4=π2, 即A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1. 四、探究与拓展14.已知a ,b ,c 是△ABC 的三边长,若直线ax +by +c =0与圆x 2+y 2=1无公共点,则△ABC 的形状是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.不能确定考点 判断三角形形状 题点 利用余弦定理判断三角形形状答案 B解析 ∵直线ax +by +c =0与圆x 2+y 2=1无公共点,∴圆心(0,0)到直线ax +by +c =0的距离d =|c |a 2+b2>1,即a 2+b 2-c 2<0,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab <0, 又C ∈(0,π),∴C 为钝角.故△ABC 为钝角三角形.15.在△ABC 中,已知BC =7,AC =8,AB =9,则AC 边上的中线长为 . 考点 用余弦定理解三角形题点 已知三边解三角形答案 7解析 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, 所以x =7.所以AC 边上的中线长为7.。
正弦定理和余弦定理试题答案
正弦定理和余弦定理试题答案正弦定理和余弦定理试题答案⼀、选择题:(本⼤题共12⼩题,每⼩题6分,共60分,将正确答案的代号填在题后的括号内.)1.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B =( ) A .-223 B.223 C .-63D.632.在△ABC 中,内⾓A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A =( )A .30°B .60°C .120°D .150°3.(2010·江西)E ,F 是等腰直⾓△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ∠ECF =( ) A.1627B.23C.33D.344.△ABC 中,若lg a -lg c =lgsin B =-lg 2且B ∈0,π2,则△ABC 的形状是( ) 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5.△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的⾯积为0.5,那么b 为( )A .1+ 3B .3+ 3 C.3+33D .2+ 36.已知锐⾓A 是△ABC 的⼀个内⾓,a 、b 、c 是三⾓形中各内⾓的对应边,若sin 2A -cos 2A =12,则( )A .b +c =2aB .b +c <2aC .b +c ≤2aD .b +c ≥2a7、若ABC ?的内⾓A 满⾜2sin 23A =,则sin cos A A +=A.3 B .3- C .53 D .53-8、如果111A B C ?的三个内⾓的余弦值分别等于222A B C ?的三个内⾓的正弦值,则 A .111A B C ?和222A B C ?都是锐⾓三⾓形 B .111A B C ?和222A B C ?都是钝⾓三⾓形 C .111A B C ?是钝⾓三⾓形,222A B C ?是锐⾓三⾓形 D .111A B C ?是锐⾓三⾓形,222A B C ?是钝⾓三⾓形 9、ABC 的三内⾓,,A B C 所对边的长分别为,,a b c 设向量(,)p a c b =+,(,)q b a c a =--,若//p q ,则⾓C 的⼤⼩为(A)6π (B)3π (C) 2π (D)23π 10、已知等腰ABC △的腰为底的2倍,则顶⾓A 的正切值是()A.2C.8D.711、ABC ?的内⾓A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等⽐数列,且2ca =,则cos B =A .14B .34C12、在△ABC 中,⾓A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A =3π,a =3,b =1,则c =(A) 1 (B )2 (C )3—1 (D )3⼆、填空题:(本⼤题共4⼩题,每⼩题4分,共16分,把正确答案填在题后的横线上.) 13、在ABC ?中,若sin :sin :sin5:7:8A B C =,则B ∠的⼤⼩是___________.14、在?ABC 中,已知433=a,b =4,A =30°,则sinB = . 15、在△ABC 中,已知BC =12,A =60°,B =45°,则AC =16、已知△ABC 的三个内⾓A 、B 、C 成等差数列,且AB =1,BC =4,则边BC 上的中线AD 的长为.三、解答题:(17-21题12分,22题14分,写出证明过程或推演步骤.)17。
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正弦定理和余弦定理试题答案
一、选择题:(本大题共12小题,每小题6分,共60分,将正确答案的代号填在题后的括号内.) 1.在△ABC 中,a =15,b =10,A =60°,则cos B =( )
A .-223 B.223 C .-63 D.63
解析:依题意得0°<B <60°,由正弦定理得a sin A =b sin B 得sin B =b sin A a =33,cos B =1-sin 2B =6
3,选D.
2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A =( )
A .30°
B .60°
C .120°
D .150°
解析:由sin C =23sin B 可得c =23b ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =
32,于是A =30°,故选A.
3.(2010·江西)E ,F 是等腰直角△ABC 斜边AB 上的三等分点,则tan ∠ECF =( ) A.16
27
B.23
C.3
3
D.3
4
解析:设AC =1,则AE =EF =FB =13AB =2
3,由余弦定理得CE =CF =AE 2+AC 2-2AC ·AE cos45°=5
3,所以cos ∠ECF =CE 2+CF 2-EF 22CE ·CF
=45,
所以tan ∠ECF =sin ∠ECF cos ∠ECF
=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫45245
=3
4. 答案:D
4.△ABC 中,若lg a -lg c =lgsin B =-lg 2且B ∈⎝ ⎛
⎭
⎪⎫0,π2,则△ABC 的形状是( )
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
解析:∵lg a -lg c =lgsin B =-lg 2,∴lg a c =lgsin B =lg 22.∴a c =sin B =2
2. ∵B ∈⎝ ⎛
⎭⎪⎫0,π2,∴B =π4,由c =2a , 得cos B =a 2+c 2-b 22ac =3a 2-b 222a 2
=
22. ∴a 2=b 2,∴a =b . 答案:D
5.△ABC 中,a 、b 、c 分别为∠A 、∠B 、∠C 的对边,如果a 、b 、c 成等差数列,∠B =30°,△ABC 的面积为0.5,那么b 为( )
A .1+ 3
B .3+ 3 C.3+3
3 D .2+ 3 解析:2b =a +c ,12ac ·12=12⇒ac =2,
a 2+c 2=4
b 2-4,b 2=a 2+
c 2-2ac ·32⇒b 2
=4+233⇒b =3+33.
答案:C
6.已知锐角A 是△ABC 的一个内角,a 、b 、c 是三角形中各内角的对应边,若sin 2A -cos 2A =1
2,则( )
A .b +c =2a
B .b +c <2ª
C .b +c ≤2a
D .b +c ≥2a
解析:由sin 2A -cos 2A =12,得cos2A =-1
2, 又A 是锐角,所以A =60°,于是B +C =120°. 所以b +c 2a =sin B +sin C 2sin A =2sin B +C 2cos B -C 23
=cos B -C 2≤1,b +c ≤2a . 答案:C
7、若ABC ∆的内角A 满足2
sin 2
3
A =,则sin cos A A +=
..53 D .53
-
解:由sin2A =2sinAcosA >0,可知A 这锐角,所以sinA +cosA >0,
又25
(sin cos )1sin 23
A A A +=+=,故选A
8、如果111A B C ∆的三个内角的余弦值分别等于222A B C ∆的三个内角的正弦值,则 A .111A B C ∆和222A B C ∆都是锐角三角形 B .111A B C ∆和222A B C ∆都是钝角三角形 C .111A B C ∆是钝角三角形,222A B C ∆是锐角三角形 D .111A B C ∆是锐角三角形,222A B C ∆是钝角三角形
解:111A B C ∆的三个内角的余弦值均大于0,则111A B C ∆是锐角三角形,若222A B C ∆是锐角三角形,由
211211211sin cos sin()2sin cos sin()2sin cos sin()2A A A B B B C C C πππ⎧==-⎪⎪⎪==-⎨⎪⎪==-⎪⎩,得212121
222A A B B C C πππ⎧
=-⎪⎪
⎪
=-⎨⎪
⎪
=-⎪⎩
,那么,2222A B C π++=,所以222A B C ∆是钝角三角形。
故选D 。
9、ABC 的三内角,,A B C 所对边的长分别为,,a b c 设向量(,)p a c b =+,(,)q b a c a =--,若//p q ,则角C 的大小为
(A)6π (B)3π (C) 2π (D) 23
π
【解析】222//()()()p q a c c a b b a b a c ab ⇒+-=-⇒+-=,利用余弦定理可得2cos 1C =,即
1cos 23
C C π
=⇒=,故选择答案B 。
【点评】本题考查了两向量平行的坐标形式的重要条件及余弦定理和三角函数,同时着重考查了同学们的运算能力。
10、已知等腰
ABC △的腰为底的2倍,则顶角A 的正切值是( )
A.
解:
依题意,结合图形可得tan 2A =
,故222tan
2tan 71tan 2A
A A =
==-,选D 11、ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若a 、b 、c 成等比数列,且2c a =,则cos B =
A .14
B .3
4
C .4
D .3
解:ABC ∆中,a 、b 、c 成等比数列,且2c a =,则b =2a ,
222cos 2a c b B ac +-==2222
423
44
a a a a +-=,选B. 12、在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、
b 、
c ,A =
3
π
,a =3,b =1,则c = (A) 1 (B )2 (C )3—1 (D )3
解:由正弦定理得sinB =1
2,又a >b ,所以A >B ,故B =30︒,所以C =90︒,故c =2,选B。