正余弦定理高考试题汇编
2025年高考数学一轮复习-4.6-正弦定理和余弦定理-专项训练【含解析】
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4.6-正弦定理和余弦定理-专项训练【原卷版】1.在△ABC中,AC=3,BC=2,cos C=34,则tan A=()A.56B.76C.53D.732.在△ABC中,A=π6,AB=3,AC=4,则BC边上的高的长度为()A.2217B.2C.3D.2133.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=b cos C且c=6,A=π3,则△ABC的面积为()A.363B.27C.203D.1834.已知△ABC的面积为S=14(b2+c2)(其中b,c为△ABC的边长),则△ABC的形状为()A.等边三角形B.是直角三角形但不是等腰三角形C.是等腰三角形但不是直角三角形D.等腰直角三角形5.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,b=3c=6,A ABC 面积为42,则sin C=()A.16B.13C.69D.2236.(多选)在△ABC中,下列说法正确的是()A.若a cos A=b cos B,则△ABC为等腰三角形B.若a=40,b=20,B=25°,则△ABC必有两解C.若△ABC是锐角三角形,则sin A>cos BD.若cos2A+cos2B-cos2C<1,则△ABC为锐角三角形7.(多选)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a sin A =4b sin B ,ac =5(a 2-b 2-c 2),则下列选项正确的是()A .a =2bB .cos A =55C .sin B =55D .△ABC 为钝角三角形8.(2024·北京模拟)赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,他为《周髀算经》一书作序时,介绍了“赵爽弦图”——由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如图①所示.类比“赵爽弦图”,可构造如图②所示的图形,它是由3个全等的三角形与中间一个小等边三角形拼成的一个大等边三角形.在△ABC 中,若AF =1,FD =2,则AB =________.9.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知A =60°,b +c =6,且△ABC 的面积为3,则△ABC 的内切圆的半径为________.10.在①(a -c )(sin A +sin C )=b (sin A -sin B );②2c cos C =a cos B +b cos A ;③△ABC 的面积为12(a sin A +b sin B -c sin C )这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且________.(1)求角C ;(2)若D 为AB 的中点,且c =2,CD =3,求a ,b 的值.11.(多选)在Rt △ABC 中,C =90°,角A 的平分线交BC 于点D ,AD =1,cos ∠BAC =18,以下结论正确的是()A .AB =8B .CD BD =18C .AB =6D .△ABD 的面积为37412.(2024·合肥模拟)北京大兴国际机场(如图所示)位于中国北京市大兴区和河北省廊坊市交界处,为4F 级国际机场、世界级航空枢纽.如图,天安门在北京大兴国际机场的正北方向46km 处,北京首都国际机场在北京大兴国际机场北偏东16.28°方向上,在天安门北偏东47.43°的方向上,则北京大兴国际机场与北京首都国际机场的距离约为(参考数据:sin 16.28°≈0.28,sin 47.43°≈0.74,sin 31.15°≈0.52)()A .65.46kmB .85.09kmC .74.35kmD .121.12km13.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,那么当b =________时,满足条件“a =1,A =30°”的△ABC 有两个.(仅写出一个b 的具体数值即可)14.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,(3b -a )cos C =c cos A ,c 是a ,b 的等比中项,且△ABC 的面积为32,则ab =________,a +b =________.15.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且3b 2c -3a=cos B cos A .(1)求角B 的大小;(2)若b =2,求△ABC 的面积的最大值.16.已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b 2+c 2-bc =3,则△ABC 面积的取值范围是()A ,334BC D ,33417.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足-14.(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,a =1,求△ABC 周长的取值范围.4.6-正弦定理和余弦定理-专项训练【解析版】1.在△ABC 中,AC =3,BC =2,cos C =34,则tan A =()A .56B .76C .53D .73解析:D由余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2BC ·AC cos C =32+22-2×3×2×34=4,所以AB =2,因为AB =BC ,所以A =C ,所以cos A =cos C =34,tan A =73,故选D .2.在△ABC 中,A =π6,AB =3,AC =4,则BC 边上的高的长度为()A .2217B .2C .3D .213解析:A 由A =π6,AB =3,AC =4,得S △ABC =12×4×3×12=3,由余弦定理得:BC =3+16-2×4×3×32=7,BC 边上的高的长度为2×37=2217.故选A .3.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =b cos C 且c =6,A =π3,则△ABC 的面积为()A .363B .27C .203D .183解析:D在△ABC 中,a =b cos C ,所以sin A =sin B cos C ,又因为sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C ,所以cos B sin C =0,因为B ,C sin C ≠0,所以cos B =0,所以B =π2,又因为c =6,a =6tan A =63,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ac =183,故选D .4.已知△ABC 的面积为S =14(b 2+c 2)(其中b ,c 为△ABC 的边长),则△ABC 的形状为()A .等边三角形B .是直角三角形但不是等腰三角形C .是等腰三角形但不是直角三角形D .等腰直角三角形解析:D依题意△ABC 的面积为S =14(b 2+c 2),则12bc sin A =14(b 2+c 2),2bc sin A =b 2+c 2,由于0<A <π,0<sin A ≤1,所以0<2bc sin A ≤2bc ,由基本不等式可知b 2+c 2≥2bc ,当且仅当b =c 时等号成立,所以sin A =1,A =π2ABC 是等腰直角三角形.故选D .5.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,b =3c =6,A ABC面积为42,则sin C =()A .16B .13C .69D .223解析:B因为b =3c =6,△ABC 的面积为42=12bc sin A =6sin A ,解得sin A =223,因为A 所以cos A =13,在△ABC 中,由余弦定理可得a =b 2+c 2-2bc cos A =42,因为42223=2sin C ,所以sin C =13.故选B .6.(多选)在△ABC 中,下列说法正确的是()A .若a cos A =b cosB ,则△ABC 为等腰三角形B .若a =40,b =20,B =25°,则△ABC 必有两解C .若△ABC 是锐角三角形,则sin A >cos BD .若cos 2A +cos 2B -cos 2C <1,则△ABC 为锐角三角形解析:BC对于A ,由正弦定理可得sin A cos A =sin B cos B ,∴sin 2A =sin 2B ,∴A =B 或A +B =90°,∴△ABC 为等腰或直角三角形,故A 错误;对于B ,a sin B =40sin 25°<40sin 30°=40×12=20,即a sin B <b <a ,∴△ABC 必有两解,故B 正确;对于C ,∵△ABC是锐角三角形,∴A +B >π2,即π2>A >π2-B >0,由正弦函数性质结合诱导公式得sin A >cos B ,故C 正确;对于D ,利用二倍角的余弦公式可得1-2sin 2A +1-2sin 2B -1+2sin 2C <1,即sin 2A +sin 2B -sin 2C >0,即a 2+b 2-c 2>0,∴cos C >0,即C 为锐角,不能说明△ABC 为锐角三角形,故D 错误.故选B 、C .7.(多选)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a sin A =4b sin B ,ac =5(a 2-b 2-c 2),则下列选项正确的是()A .a =2bB .cos A =55C .sin B =55D .△ABC 为钝角三角形解析:ACD因为a sin A =4b sin B ,所以a 2=4b 2,所以a =2b ,故A 正确;因为ac =5(a 2-b 2-c 2)=5·(-2bc cos A ),且a =2b ,所以2bc =-25bc cos A ,所以cos A =-55,故B 错误;因为A ∈(0,π),所以sin A >0,所以sin A =1-cos 2A =255,又因为a =2b ,所以sin A =2sin B ,所以sin B =55,故C 正确;由cos A =-55<0可知A ABC为钝角三角形,故D 正确;故选A 、C 、D .8.(2024·北京模拟)赵爽是我国古代数学家,大约在公元222年,他为《周髀算经》一书作序时,介绍了“赵爽弦图”——由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如图①所示.类比“赵爽弦图”,可构造如图②所示的图形,它是由3个全等的三角形与中间一个小等边三角形拼成的一个大等边三角形.在△ABC 中,若AF =1,FD =2,则AB =________.解析:由题意△EFD 为等边三角形,则∠EDA =π3,所以∠BDA =2π3,根据条件△AFC与△BDA 全等,所以AF =BD =1在△ABD 中,AD =3,BD =1,AB 2=AD 2+BD 2-2×AD ×BD ×cos ∠BDA =32+12-2×1×313,所以AB =13.答案:139.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知A =60°,b +c =6,且△ABC 的面积为3,则△ABC 的内切圆的半径为________.解析:由题意得△ABC 的面积S =12bc sin A =34bc =3,故bc =4.因为A =60°,b +c=6,由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc =24,所以a =26,△ABC 的周长为6+26,设△ABC 的内切圆的半径为r ,则12(a +b +c )r =12×(6+26)r =3,所以r =3-2.答案:3-210.在①(a -c )(sin A +sin C )=b (sin A -sin B );②2c cos C =a cos B +b cos A ;③△ABC的面积为12(a sin A +b sin B -c sin C )这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且________.(1)求角C ;(2)若D 为AB 的中点,且c =2,CD =3,求a ,b 的值.注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.解:(1)选择①,根据正弦定理得(a -c )(a +c )=b (a -b ),整理得a 2-c 2=ab -b 2,即a 2+b 2-c 2=ab ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =12.因为C ∈(0,π),所以C =π3.选择②,根据正弦定理有sin A cos B +sin B cos A =2sin C cos C ,所以sin(A +B )=2sin C cos C ,即sin C =2sin C cos C .因为C ∈(0,π),所以sin C ≠0,从而有cos C =12,故C =π3.选择③,因为12ca sin B =12c (a sin A +b sin B -c sin C ),所以a sin B =a sin A +b sin B -c sin C ,由正弦定理得ab =a 2+b 2-c 2,由余弦定理,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =ab 2ab =12,又因为C ∈(0,π),所以C =π3.(2)在△ACD 中,AC 2=AD 2+CD 2-2AD ·CD cos ∠ADC ,即b 2=1+3-23cos ∠ADC .在△BCD 中,BC 2=BD 2+CD 2-2BD ·CD cos ∠BDC ,即a 2=1+3-23cos ∠BDC .因为∠ADC +∠BDC =π,所以cos ∠ADC =-cos ∠BDC ,所以a 2+b 2=8.由C =π3及c =2,得a 2+b 2-4=ab ,所以ab =4,从而a 2+b 2-2ab =0,所以a =b =2.11.(多选)在Rt △ABC 中,C =90°,角A 的平分线交BC 于点D ,AD =1,cos ∠BAC =18,以下结论正确的是()A .AB =8B .CD BD =18C .AB =6D .△ABD 的面积为374解析:BCD如图所示,因为AD 是角平分线,设∠CAD =∠DAB=α,则∠BAC =2α,根据二倍角公式得cos 2α=2cos 2α-1=18,且0<α<π2,所以cos α=34,在Rt △ACD 中,AD =1,所以AC =AD cos α=34,在Rt △ACB 中,AB =AC cos 2α=34×8=6,故A 错误,C 正确;根据角平分线定理,CD BD =AC AB =34×16=18,故B 正确;因为cos α=34,且0<α<π2,所以sin α=74,所以S △ABD =12AD ·AB ·sin α=12×6×74=374,故D 正确,故选B 、C 、D .12.(2024·合肥模拟)北京大兴国际机场(如图所示)位于中国北京市大兴区和河北省廊坊市交界处,为4F 级国际机场、世界级航空枢纽.如图,天安门在北京大兴国际机场的正北方向46km 处,北京首都国际机场在北京大兴国际机场北偏东16.28°方向上,在天安门北偏东47.43°的方向上,则北京大兴国际机场与北京首都国际机场的距离约为(参考数据:sin 16.28°≈0.28,sin 47.43°≈0.74,sin 31.15°≈0.52)()A .65.46kmB .85.09kmC .74.35kmD .121.12km解析:A如图所示,由题意可得AC =46km ,∠ACB =16.28°,∠BAC =132.57°,由正弦定理可得BC sin A =ACsin B ,即BC sin 132.57°=46sin 31.15°,解得BC =46sin 31.15°·sin 132.57°≈460.52×0.74≈65.46.故选A .13.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,那么当b =________时,满足条件“a =1,A =30°”的△ABC 有两个.(仅写出一个b 的具体数值即可)解析:由正弦定理a sin A =b sin B ,得sin B =b sin A a =12b ,若满足条件的△ABC 有两个,则12b <1且1=a <b ,所以1<b <2.答案:32((1,2)内任一数即可)14.已知a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,(3b -a )cos C =c cos A ,c 是a ,b 的等比中项,且△ABC 的面积为32,则ab =________,a +b =________.解析:∵(3b -a )cos C =c cos A ,∴利用正弦定理可得3sin B cos C =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B .又∵sin B ≠0,∴cos C =13,则C 为锐角,∴sin C =223.由△ABC的面积为32,可得12ab sin C =32,∴ab =9.由c 是a ,b 的等比中项可得c 2=ab ,由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴(a +b )2=113ab =33,∴a +b =33.答案:93315.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且3b 2c -3a =cos Bcos A.(1)求角B 的大小;(2)若b =2,求△ABC 的面积的最大值.解:(1)已知3b 2c -3a =cos Bcos A,则由正弦定理可得3sin B 2sin C -3sin A =cos Bcos A,即3sin B cos A =(2sin C -3sin A )cos B ,即3sin(A +B )=2sin C cos B ,即3sin C =2sin C cos B ,∵sin C ≠0,∴cos B =32,又0<B <π,则B =π6.(2)由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,即22=a 2+c 2-2ac cosπ6,即4=a 2+c 2-3ac ≥2ac -3ac ,当且仅当a =c 时,等号成立,ac ≤42-3=4(2+3),∴△ABC 的面积为S =12ac sin B ≤12×4(2+3)×12=2+3.∴△ABC 的面积的最大值为2+3.16.已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b 2+c 2-bc =3,则△ABC 面积的取值范围是()A ,334BCD ,334解析:A由于a =3,b 2+c 2-bc =3,cos A =b 2+c 2-a 22bc=12,且A ∈(0,π),所以A=π3,那么外接圆半径为R =12×332=1,所以S △ABC =12bc sin A =34·2R sin B ·2R3sin BB +12sin =32sin B cos B +32sin 2B =34sin 2B +32-12cos 2=2B -12cos 2+34=32sin B +34.由于△ABC 为锐角三角形,所以0<B <π2,0<C =π-A -B =2π3-B <π2,所以π6<B <π2,所以π6<2B -π6<5π6,12<B 1,故32<S △ABC ≤334.故选A .17.已知在△ABC 中,角A ,B,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足-14.(1)求角A 的大小;(2)若△ABC 为锐角三角形,a =1,求△ABC 周长的取值范围.解:(1)因为=-14,A -12cos -32sin A +12cos =-14,即32sin A cos A -34sin 2A -14cos 2A =-14,所以34sin 2A -38(1-cos 2A )-18(1+cos 2A )=-14,整理可得34sin 2A +14cos 2A =14,所以可得A =12,因为A ∈(0,π),可得2A +π6∈所以2A +π6=5π6,可得A =π3.(2)由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C ,且a =1,A =π3,所以b =233sin B ,c =233sin C ;所以a +b +c =1+233(sin B +sin C )=1+233sin B +sin1+因为△ABC 为锐角三角形,<B <π2,<2π3-B <π2,解得π6<B <π2,所以π3<B +π6<2π3,所以1+(1+3,3],即△ABC 周长的取值范围是(1+3,3].。
高考正弦定理和余弦定理练习题及复习资料
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高考正弦定理和余弦定理练习题与答案一、选择题1.已知△中, a=c=2, A=30°, 则b=( )A. B.2C.3.D. +1答案:B解析: ∵a=c=2, ∴A=C=30°, ∴B=120°.由余弦定理可得b=2.2.△中, a= , b= , = , 则符合条件的三角形有( )A.1.B.2个C.3.D.0个答案:B解析: ∵= ,∴<b= <a= ,∴符合条件的三角形有2个.3.(2010·天津卷)在△中, 内角A, B, C的对边分别是a, b, c.若a2-b2= , =2 , 则A=( )A. 30°B. 60°C. 120°D. 150°答案:A解析: 利用正弦定理, =2 可化为c=2 b.又∵a2-b2= ,∴a2-b2= b×2 b=6b2, 即a2=7b2, a= b.在△中, === ,∴A=30°.4. (2010·湖南卷)在△中, 角A, B, C所对的边长分别为a, b, c, 若∠C=120°, c= a, 则( )A. a>bB. a<bC. a=bD. a与b的大小关系不能确定答案:A解析: 由正弦定理, 得= ,∴==>.∴A>30°.∴B=180°-120°-A<30°.∴a>b.5.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍, 则它的顶角的余弦值为( )A..B.C..D.答案:D解析: 方法一: 设三角形的底边长为a, 则周长为5a,∴腰长为2a, 由余弦定理知α== .方法二:如图, 过点A作⊥于点D,则=2a, = , ∴= ,∴α=1-22=1-2×=.6.(2010·泉州模拟)△中, = , =1, ∠B=30°, 则△的面积等于( )A..B.C. 或.D. 或解析: ∵= ,∴=·30°=.∴C=60°或C=120°.当C=60°时, A=90°, S△=×1×= ,当C=120°时, A=30°, S△=×1× 30°= .即△的面积为或.二、填空题7. 在△中, 若b=1, c= , ∠C= , 则a=.答案:1解析: 由正弦定理= , 即= , = .又b<c, ∴B= , ∴A= .∴a=1.8.(2010·山东卷)在△中, 角A, B, C所对的边分别为a, b, c.若a = , b=2, += , 则角A的大小为.答案:解析: ∵+= ,∴(B+)=1.又0<B<π, ∴B= .由正弦定理, 知= , ∴= .又a<b, ∴A<B, ∴A= .9.(2010·课标全国卷)在△中,D为边上一点,=,∠=120°,=2.若△的面积为3-,则∠=.答案: 60°解析: S△=×2××=3- ,解得=2( -1),∴=-1, =3( -1).在△中, 2=4+( -1)2-2×2×( -1)×120°=6,在△中, 2=4+[2( -1)]2-2×2×2( -1)×60°=24-12 ,∴= ( -1),则∠=== ,∴∠=60°.三、解答题10.如图, △是等边三角形, ∠=45°, = , A.B.C三点共线.(1)求∠的值;(2)求线段的长.解: (1)∵△是等边三角形, ∠=45°,∴∠=45°+60°,∴∠=(45°+60°)=45°60°+45°60°=.(2)在△中, = ,∴=∠×=×=1+.11.(2010·全国Ⅱ卷)△中, D为边上的一点, =33, = , ∠= , 求. 解: 由∠= >0知B< ,由已知得= , ∠= ,从而∠=(∠-B)=∠-∠=×-×=.由正弦定理得= ,===25.12.(2010·安徽卷)设△是锐角三角形, a, b, c分别是内角A, B, C 所对边长, 并且2A=+2B.(1)求角A的值;(2)若·=12, a=2 , 求b, c(其中b<c).解: (1)因为2A=+2B= 2B- 2B+2B= ,所以=±.又A为锐角, 所以A= .(2)由·=12, 可得=12.①由(1)知A= , 所以=24.②由余弦定理知a2=c2+b2-2, 将a=2 与①代入, 得c2+b2=52, ③③+②×2, 得(c+b)2=100,所以c+b=10.因此c, b是一元二次方程t2-10t+24=0的两个根.解此方程并由c>b知c=6, b=4.。
第04讲 正弦定理和余弦定理 (精练)(含答案解析)
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第04讲正弦定理和余弦定理(精练)-2023年高考数学一轮复习讲练测(新教材新高考)第04讲正弦定理和余弦定理(精练)一、单选题(2022·全国·高三专题练习)1.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若222a b c +<,则ABC 是()A .等腰三角形B .锐角三角形C .直角三角形D .钝角三角形(2022·江苏·高一课时练习)2.已知正三角形的边长为2,则该三角形的面积()A .4BC D .1(2022·江苏·高一课时练习)3.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,45,30,6A C c === ,则a 等于()A .B .C .D .(2022·河南·高二阶段练习(文))4.如图,在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,90ABC ∠=︒,2AB =,5CD =,6BC =,则CAD ∠=()A .30︒B .45︒C .60︒D .75︒(2022·江苏·南京市第九中学高一期中)5.图1是我国古代数学家赵爽创制的一幅“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形和一个小的正方形拼成一个大的正方形.某同学深受启发,设计出一个图形,它是由三个全等的钝角三角形和一个小的正三角形拼成一个大的正三角形,如图2,若BD =1,且三个全等三角形的面积和与小正三角形的面积之比为94,则△ABC 的面积为()A .94B C .134D .4(2022·江苏·盐城市伍佑中学高一期中)6.已知△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin cos c A C =,c =,18ab =,则a b +的值是()A .B .C .9D .11(2022·重庆八中高一期中)7.如图,四边形ABCD 四点共圆,其中BD 为直径,4AB =,3BC =,60ABC ∠=︒,则ACD 的面积为()A .6B .2C .6D .6(2022·河南·唐河县第一高级中学高一阶段练习)8.设向量a 与b 的夹角为θ,定义a 与b 的“向量积”:a b ⨯ .可知a b ⨯是一个向量,它的模为||||||sin a b a b θ⨯=⋅.已知在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,3a b c A π=,)22||896BA BC b a ⨯=- ,则cos B =()A B .C .7-D 二、多选题(2022·山东淄博·高一期中)9.在ABC 中,如下判断正确的是()A .若sin 2sin 2AB =,则ABC 为等腰三角形B .若A B >,则sin sin A B >C .若ABC 为锐角三角形,则sin cos A B >D .若sin sin A B >,则A B>10.在ABC 中,内角、、A B C 所对的边分别为a 、b 、c ,则下列说法正确的是()A .sin sin sin +=+a b cA B CB .若A B >,则sin 2sin 2A B >C .cos cos c a B b A =+D .若0AB AC BC AB AC⎛⎫⎪+⋅= ⎪⎝⎭,且12AB AC AB AC ⋅=,则ABC 为等边三角形(2022·山东菏泽·高一期中)11.在ABC 中,D 在线段AB 上,且AD =5,BD =3,若CB =2CD,cos CDB ∠=则()A.sin CDB ∠B .△DBC 的面积为3C .ABC的周长为8+D .ABC 为钝角三角形三、填空题(2022·江西·上高二中高二阶段练习(文))12.已知ABC 中角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,D 为边BC 上一点,且AD 为BAC ∠的角平分线,若3BAC π∠=,AD =,则4b c +最小值为___________.(2022·全国·高三专题练习)13.一艘渔船航行到A 处看灯塔B 在A 的北偏东75°,距离为C 在A 的北偏西45°,距离为海里,该船由A 沿正北方向继续航行到D 处时再看灯塔B 在其南偏东45°方向,则CD =______海里.四、解答题(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)14.如图,在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,2cos 2b A c a =-.(1)求角B ;(2)若2sin sinC sin A B ⋅=,2AD CD ==,求四边形ABCD 面积的最大值.(2022·宁夏·平罗中学三模(文))15.已知函数()f x m n =⋅ ,向量()sin cos n x x x =+ ,()cos sin ,2sin m x x x =- ,在锐角ABC 中内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,(1)若()1f A =,求角A 的大小;(2)在(1)的条件下,a cb +的最大值.(2022·安徽·安庆一中高三阶段练习(理))16.在锐角ABC 中,角,,A B C所对的边分别为,,,4,sin 4a b c a b A ===.(1)求sin C 的值;(2)点,D E 分别在边,AB AC 上,ABC 的面积是ADE V 面积的2倍.求DE 的最小值.参考答案:1.D【分析】根据余弦定理,得到cos 0C <,求得(,)2C ππ∈,即可求解.【详解】因为222a b c +<,由余弦定理可得222cos 02a b c C ab+-=<,又由(0,)C π∈,所以(,)2C ππ∈,所以ABC 是钝角三角形.故选:D.2.B【分析】由三角形面积公式可求出.【详解】根据三角形面积公式可得该三角形的面积为122sin 602⨯⨯⨯︒=故选:B.3.B【分析】根据正弦定理即可求解﹒【详解】由正弦定理得sin sin a c A C =,∴66sin4521sin302a===故选:B ﹒4.B【分析】先求出22,AC AD ,再利用余弦定理求解.【详解】因为2226240AC =+=,2226(52)45AD =+-=,在ACD 中,由余弦定理得222cos 22AD AC CD CAD AD AC +-∠==⋅,又因为0180CAD ︒<∠<︒,所以45CAD ∠=︒.故选:B.5.D【分析】设小正三角形边长为x ,由面积比求得x ,再计算出小正三角形面积可得大正三角形面积.【详解】设DE x =,则211sin 1(1)sin12013224ABD DEFBD AD ADB x S x S x ⋅∠⨯⨯+︒+==!!,解得2x =(23-舍去),所以224DEF S ==!,94ABCS ==!故选:D .6.C【分析】由条件sin cos c A C =结合正弦定理可求C ,再结合余弦定理求a b +.【详解】∵sin cos c A C =,∴sin sin cos C A A C =,又(0,)A π∈,sin 0A ≠,∴tan C =(0,)C π∈,∴3C π=,又2222cos c a b ab C =+-,c =18ab =,∴222718a b =+-,∴222()281a b a b ab +=++=,∴9a b +=,故选:C.7.C【分析】先在ABC 利用余弦定理求出边AC ,再利用正弦定理求出直径BD ,进而利用直角三角形求出AD 、CD ,再利用三角形的面积公式进行求解.【详解】在ABC 中,因为4AB =,3BC =,60ABC ∠=︒,所以由余弦定理,得AC =由正弦定理,得=sin sin 603AC BD ABC ==∠;在Rt △ABD 和Rt BCD中,3AD ===3CD ===,又180120ADC ABC ∠=-∠= ,所以ACD 的面积为123326S =⨯⨯⨯=.故选:C.8.B【分析】根据新定义及三角的面积公式可化为()22182129sin b a bc A -=,再由余弦定理转化为关于,b c 的方程,得出3b c =,再由余弦定理求出cos B 即可.【详解】因为()22||896BA BC b a ⨯=-,所以)221sin 289ac b a B -=,即)2289△ABC S b a -=,)221829sin b a A -=,由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-,即222a b c bc =+-,代入上式得,22289()b b c bc ⎤-+-=⎦,化简得22690-+=b bc c ,即2(3)0-=b c ,3b c ∴=,此时.a ==22214cos 2a c b B ac +-∴-==.故选:B 9.BCD【分析】选项A.由题意可得22A B =或22A B π+=,从而可判断;选项B.若A B >,则a b >,由正弦定理可判断;选项C.若ABC 为锐角三角形,则2A B π+>,即所以022A B ππ>>->,由正弦函数的单调性可判断;选项D.在ABC 中,若sin sin A B >,由正弦定理可得22a bR R>,从而可判断.【详解】选项A.在ABC 中,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22A B π+=所以A B =或2A B π+=,所以ABC 为等腰或直角三角形.故A 不正确.选项B.在ABC 中,若A B >,则a b >,由正弦定理可得2sin 2sin R A R B >,即sin sin A B >,故B 正确.选项C.若ABC 为锐角三角形,则2A B π+>所以022A B ππ>>->,所以sin sin cos 2A B B π⎛⎫>-= ⎪⎝⎭,故C 正确.选项D.在ABC 中,若sin sin A B >,由正弦定理可得22a bR R>,即a b >,所以A B >,故D 正确.故选:BCD 10.ACD【解析】利用正弦定理以及边角互化可判断A 、B 、C ,利用向量数量积可判断D.【详解】对于A ,由sin sin sin sin sin a b c b cA B C B C+===+,故A 正确;对于B ,若A B >,当120A =o ,30B = 时,则sin 2sin 2A B <,故B 不正确;对于C ,()cos cos sin sin cos sin cos sin sin c a B b A C A B B A A B C =+⇒=+=+=,故C 正确;对于D ,由0AB AC BC AB AC⎛⎫⎪+⋅= ⎪⎝⎭,可得BAC ∠的角平分线与BC 垂直,所以ABC 为等腰三角形又12AB AC AB AC ⋅=,可得3BAC π∠=,所以ABC 为等边三角形,故D 正确;故选:ACD 11.ABD【分析】由同角的三角函数关系即可判断A ,设CD a =,利用余弦定理及面积公式即可判断B ,利用余弦定理求得AC ,进而判断C ,利用余弦定理可判断D.【详解】因为cos CDB ∠=sin CDB ∠,故A 正确;设CD a =,则2BC a =,在BCD △中,2222cos BC CD BD BD CD CDB =+-⋅⋅∠,解得a =,所以112sin 33225DBC S BD CD CDB =⋅⋅∠=⨯⨯= ,故B 正确;因为ADC CDB π∠=-∠,所以()cos cos cos 5ADC CDB CDB π∠=-∠=-∠=,在ADC △中,2222cos AC AD CD AD DC ADC =+-⋅⋅∠,解得AC =所以ABC 的周长为()3584AB AC BC ++=+++,故C 错误;因为8AB =为最大边,所以2223cos 025BC AC AB C BC AC +-==-<⋅,即C 为钝角,所以ABC 为钝角三角形,故D 正确.故选:ABD.12.9【分析】第一步利用等面积法求出,b c 的关系式,再利用基本不等式求解即可.【详解】由题意画图如下:因为AD 为BAC ∠的角平分线,3BAC π∠=,ABC ABD ADC S S S =+ 所以111sin 60sin 30sin 30222AB AC AB AD AD AC ⋅︒=⋅︒+⋅︒化简得11111,,1222c c b bc b c b c⋅==++=利用基本不等式“1的代换”得()()1145+449154b c b c b c c b b c b c ⎛⎫++=+⨯=+=+≥+ ⎪⎝⎭故答案为:9.13.【分析】利用方位角求出B 的大小,利用正弦定理直接求解AD 的距离,直接利用余弦定理求出CD 的距离即可.【详解】如图,在△ABD 中,因为在A 处看灯塔B 在货轮的北偏东75°的方向上,距离为海里,货轮由A 处向正北航行到D 处时,再看灯塔B 在南偏东45°方向上,所以B =180°−75°−45°=60°由正弦定理sin sin AD ABB ADB=∠,所以sin 6s in AB BAD ADB==∠海里;在△ACD 中,AD =6,AC=CAD =45°,由余弦定理可得:(222222cos 4563263182CD AD AC AD AC ︒=+-⋅⋅=+-⨯⨯=,所以CD=故答案为:14.(1)π3B =(2)【分析】(1)根据正弦定理化边为角,然后利用两角和的正弦公式即可求解.(2)由余弦定理得到ABC 为等边三角形,在ADC △中,利用余弦定理表达出2=88cos x θ-,然后根据三角形面积公式即可求解.(1)由正弦定理得:2sin cos 2sin sin B A=C A ⋅-,所以()2sin cos sin 2sin 2sin cos 2cos sin B A+A=A B A B A B⋅+=+即sin 2sin cos A=A B⋅()10,π,sin 0cos 2A AB ∈∴≠⇒= ,()π0,π3B B ∈∴=(2)由2sin sin sin A C =B ⋅2b =ac∴由余弦定理得222222222cos b a c ac B a c ac a c b =+-=+-=+-,222+2a c =b ∴()222222+2+20a c =a c ac =a cb =∴---a c∴=ABC ∴ 为等边三角形,设=AC =x ADC θ∠,,在ADC △中,24+4cos 222x =θ-⨯⨯,解得2=88cos x θ-2++2sin 88cos +2sin ABC ACD ABCD S =S S ==θθθ- 四边形)π4sin3=θ-()当ππ=32θ-,即5π6=θ时,S 有最大值15.(1)3A π=(2)【分析】(1)利用平面向量数量积运算法则和恒等变换公式化简函数()f x 的解析式,然后求解即可,要注意角A 的取值范围;(2)利用余弦定理和基本不等式求解即可.(1)由题()22cos sin cos 2sin 26f x m n x x x x x π⎛⎫=⋅=-+=+ ⎪⎝⎭所以()2sin 216f A A π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,即1sin 262A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭又因为0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以5266A ππ+=,3A π=.(2)由余弦定理2222cos a b c bc A =+-,代入数据得:223b c bc =+-,整理得到()()()2222133324b c b c bc b c b c 骣+琪=+-³+-´=+琪桫解得b c +≤b c ==等号成立.故c b +的最大值为16.(1)4(2)【分析】(1)根据题意1cos 4A =,进而结合正弦定理得sin B =cos B =()sin sin C A B =+求解即可;(2)结合(1)得4c b ==,进而根据面积关系得8AD AE ⋅=,最后结合基本不等式与余弦定理得212DE ≥,进而得答案.(1)解:ABC是锐角三角形,1sin cos 44A A =∴=.在ABC中,4a b ==,由正弦定理得4sin sin b A B a ==,cos 4B ∴=.()C A B =π-+ ,()1sin sin sin cos cos sin 4C A B A B A B ∴=+=+=⨯(2)解:由(1)知,sin sin ,4B C c b =∴==.由题意得1sin 1622,81sin 2ABC ADE bc A S AD AE S AD AE AD AE A ==∴⋅=⋅⋅⋅ .由余弦定理得,222132cos 21222DE AD AE AD AE A AD AE AD AE AD AE =+-⋅≥⋅-⋅=⋅=,当且仅当AD AE ==“=”成立.所以DE的最小值为。
高考数学正弦余弦真题及答案一
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B.直角三角形C.等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形(2020•江苏)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知a=3,c=2,B=45°.(1)求sinC 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得cos ∠ADC=-45,求tan ∠DAC的值.√【题型】整体思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】见试题解答内容【分析】(1)由题意及余弦定理求出b 边,再由正弦定理求出sinC 的值;(2)三角形的内角和为180°,cos ∠ADC=-45,可得∠ADC 为钝角,可得∠DAC 与∠ADC+∠C 互为补角,所以sin ∠DAC=sin (∠ADC+∠C )展开可得sin ∠DAC 及cos ∠DAC ,进而求出tan ∠DAC的值.【解答】解:(1)因为a=3,c=2,B=45°.,由余弦定理可得:b=a 2+c 2−2accosB =9+2−2×3×2×22=5,由正弦定理可得c sinC =b sinB ,所以sinC=c b •sin45°=25•22=55,所以sinC=55;(2)因为cos ∠ADC=-45,所以sin ∠ADC=1−cos 2∠ADC =35,在三角形ADC 中,易知C 为锐角,由(1)可得cosC=1−sin2C=255,所以在三角形ADC 中,sin ∠DAC=sin (∠ADC+∠C )=sin ∠ADCcos ∠C+cos ∠ADCsin ∠C=2525,因为∠DAC ∈(0,π2),所以cos ∠DAC=1−sin2∠DAC=11525,所以tan ∠DAC=sin ∠DAC cos ∠DAC =211.√√√√√√√√√√√√√√√√√【点评】本题考查三角形的正弦定理及余弦定理的应用,及两角和的正弦公式的应用,属于中档题.(2022秋•鄠邑区期末)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a,b,c,且满足c=2acosB ,则△ABC 的形状是( )A.6B.12D.无解B.7C.19D.19【题型】解三角形.【答案】A【分析】利用余弦定理代入,可得a=b,从而可得结论.【解答】解:∵c=2acosB,∴c=2a•a2+c2−b22ac,∴a2=b2,∴a=b,∴△ABC的形状是等腰三角形.故选:A.【点评】本题考查余弦定理的运用,考查学生的计算能力,属于基础题.(2023春•雁塔区校级期中)在△ABC中,已知b=63,c=6,C=30°,则a=( )√【题型】计算题;转化思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】C【分析】由已知利用余弦定理可得a2-18a+72=0,解方程即可求解a的值.【解答】解:∵b=63,c=6,C=30°,∴由余弦定理c2=a2+b2-2abcosC,可得36=a2+108-2×a×63×32,整理可得:a2-18a+72=0,∴解得a=12,或6.故选:C.√√√【点评】本题主要考查了余弦定理在解三角形中的应用,考查了方程思想,属于基础题.(2023春•房山区期末)在△ABC中,已知a=2,b=3,C=60°,则c等于( )√【题型】解三角形.【答案】A【分析】利用余弦定理列出关系式,将a,b及cosC的值代入即可求出c的值.【解答】解:∵在△ABC中,a=2,b=3,C=60°,∴由余弦定理得:c2=a2+b2-2abcosC=4+9-6=7,A.2B.2C.3A.23C.45D.38则c=7.故选:A.√【点评】此题考查了余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键.(2023春•青铜峡市校级期末)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cosA=63,b=22,c=3,则a=( )√√√√【题型】整体思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】D【分析】根据余弦定理求解即可.【解答】解:由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=3,得a=3.故选:D.√【点评】本题主要考查了余弦定理在求解三角形中的应用,属于基础题.(2023春•香洲区校级期末)已知△ABC的三边长分别为a,a+3,a+6,且最大内角是最小内角的2倍,则最小内角的余弦值为( )【题型】整体思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】B【分析】设角A,B,C所对的边分别为a,a+3,a+6,则C=2A,由正弦定理可得asinA=a+6sinC,化简得cosA=a+62a,再利用余弦定理可求出a的值,进而求出cosA即可.【解答】解:设角A,B,C所对的边分别为a,a+3,a+6,则A为最小角,C为最大角,∴C=2A,由正弦定理可得,asinA=a+6sinC=a+6sin2A,∴asin2A=(a+6)sinA,即2asinAcosA=(a+6)sinA,又∵A∈(0,π),∴sinA≠0,A.6-2B.4-23D.4+23B.60°C.135°D.150°∴cosA=a+62a=(a+3)2+(a+6)2−a22(a+3)(a+6),解得a=12,∴cosA=a+62a=1824=34,即最小内角的余弦值为34.故选:B.【点评】本题主要考查了正弦定理和余弦定理的应用,属于基础题.(2023春•密山市校级期中)已知△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b.c.若a=c=6+2,且A=75°,则边b=( )√√√√√√【题型】解三角形;逻辑推理.【答案】C【分析】根据两角和公式可得sinA,三角形内角和为180°,可得B,根据正弦定理,列出等式,直接求出b.【解答】解:根据两角和公式可得sinA=sin(30°+45°)=2+64,根据题意可知a=c,C=75°,三角形内角和为180°,可得B=30°,sinB=12,根据正弦定理bsinB=asinA,b12=2+62+64=4,所以b=2.故选:C.√√√√√√【点评】本题考查解三角形问题,正弦定理的应用,属基础题.(2023•雁塔区校级模拟)在△ABC中,若a2+c2-b2=-ac,则角B=( )【题型】解三角形.【答案】A【分析】由条件利用余弦定理求得cosB=-12,从而求得B的值.A.135°C.60°D.90°B.(1,3)C.(0,1)D.(3,+∞)【解答】解:△ABC中,∵a2+c2-b2=-ac,由余弦定理可得 cosB=a2+c2−b22ac=−ac2ac=-12,∴B=120°,故选:A.【点评】本题主要考查余弦定理的应用,根据三角函数的值求角,属于基础题.(2023•新干县校级一模)已知三角形的三边长分别为a、b、a2+ab+b2,则三角形的最大内角是( )√【题型】解三角形.【答案】B【分析】利用三角形中大边对大角可得,三角形的最大内角是a2+ab+b2所对的角,设为θ,由余弦定理求得cosθ 的值,可得θ的值.√【解答】解:∵三角形的三边长分别为a、b、a2+ab+b2中,a2+ab+b2为最大边,则三角形的最大内角是a2+ab+b2所对的角,设为θ.由余弦定理可得 cosθ=a2+b2−(a2+ab+b2)2ab=-12,∴θ=120°,故选:B.√√√【点评】本题主要考查余弦定理的应用,以及大边对大角,根据三角函数的值求角,属于中档题.(2023春•鼓楼区校级期中)已知锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,a2=b2+bc,则tanAtanB的取值范围为( )√√【题型】计算题;对应思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】A【分析】由余弦定理,三角函数恒等变换的应用化简已知等式可得tanA=tan2B=2tanB1−tan2B,进而得到tanAtanB=-2+21−tan2B,再求出B的范围,求解即可.【解答】解:∵a2=b2+bc,a2=c2+b2-2bccosA,∴c-2bcosA=b,∴sinC-2sinBcosA=sinB ,∴sin (A+B )-2sinBcosA=sinB ,∴sinAcosB-sinBcosA=sinB ,∴sin (A-B )=sinB ,∵A ,B ∈(0,π),∴A-B=B ,∴A=2B ,∴tanA=tan2B=2tanB1−tan 2B,即tanAtanB=2tan 2B1−tan 2B=-2+21−tan 2B,∵锐角△ABC ,∴V Y Y Y Y Y Y Y Y W Y Y Y Y Y Y Y Y X 0<2B <π20<B <π20<π−3B <π2,∴π6<B <π4,∴13<tan 2B <1,∴tanAtanB=-2+21−tan 2B>1,∴tanAtanB 的取值范围为(1,+∞).故选:A .【点评】本题主要考查了余弦定理,三角函数恒等变换的应用,属于中档题.(2023•黄埔区校级模拟)在△ABC 中,a,b,c 分别为角A ,B ,C ,向量m =(2sinB ,2-cos2B ),n =(2sin 2(B 2+π4),-1)且m ⊥n (1)求角B 的大小;(2)若a=3,b=1,求c 的值.→→→→√【题型】计算题;解三角形;平面向量及应用.【答案】见试题解答内容【分析】(1)根据m ⊥n 即m •n =0得关于角B 的三角函数的方程,运用二倍角公式和诱导公式化简,即可求出角B ;(2)由a >b,得到A >B ,即B=π6,根据余弦定理可得一个关于c 的一元二次方程,解这个方程求解c值.→→→→【解答】解:(1)由于m ⊥n ,则m •n =0,即有2sinB•2sin 2(B 2+π4)-(2-cos2B )=0,即2sinB•[1-cos2(B 2+π4)]-2+cos2B=0,即2sinB+2sin 2B-2+1-2sin 2B=0,→→→→解得sinB=12,由于0<B <π,则B=π6或5π6;(2)由a >b,得到A >B ,即B=π6,由余弦定理得:b 2=a 2+c 2-2accosB ,代入得:1=3+c 2-23c •32,即c 2-3c+2=0,解得c=1或c=2.√√【点评】本题考查三角形中三角恒等变换、解三角形.方程思想在三角形问题中的应用极为广泛,根据已知条件可得方程、根据正弦定理、余弦定理、三角形面积公式等都可以得到方程,解三角形问题的实质就是根据有关定理列方程求解未知元素.(2023春•雨山区校级期中)在△ABC 中,A =π3,b =2,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求(Ⅰ)B 的大小;(Ⅱ)△ABC 的面积.条件①:b 2+2ac =a 2+c 2;条件②:acosB=bsinA .√√【题型】转化思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】(Ⅰ)B=π4;(Ⅱ)S △ABC =3+34.√【分析】选择条件①时:(Ⅰ)利用余弦定理求出cosB 和B 的值;(Ⅱ)由正弦定理求出a 的值,再利用三角形内角和定理求出sinC ,计算△ABC 的面积.选择条件②时:(Ⅰ)由正弦定理求出tanB 和B 的值;(Ⅱ)由正弦定理求出a 的值,再利用三角形内角和定理求出sinC ,计算△ABC 的面积.【解答】解:选择条件①:b 2+2ac=a 2+c 2,(Ⅰ)由b 2+2ac=a 2+c 2,得a 2+c 2-b 2=2ac,所以cosB=a 2+c 2−b 22ac=2ac 2ac =22;又B ∈(0,π),所以B=π4;(Ⅱ)由正弦定理知a sinA =bsinB,所以a=bsinAsinB =3;所以sinC=sin (A+B )=sinAcosB+cosAsinB=32×22+12×22=6+24,√√√√√√√√√√√所以△ABC的面积为S△ABC=12absinC=12×3×2×6+24=3+34.选择条件②:acosB=bsinA.(Ⅰ)由正弦定理得asinA =b sinB,所以asinB=bsinA;又acosB=bsinA,所以sinB=cosB,所以tanB=1;又B∈(0,π),所以B=π4;(Ⅱ)由正弦定理知asinA =b sinB,所以a=bsinAsinB=3;所以sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=32×22+12×22=6+24,所以△ABC的面积为S△ABC=12absinC=12×3×2×6+24=3+34.√√√√√√√√√√√√√√√√【点评】本题考查了解三角形的应用问题,也考查了运算求解能力,是基础题.(2022秋•南通期中)在△ABC中,三边长是公差为2的等差数列,若△ABC是钝角三角形,则其最短边长可以为4(区间(2,6)之间的实数都可以).(写出一个满足条件的值即可)【题型】计算题;转化思想;分析法;解三角形;逻辑推理.【答案】4(区间(2,6)之间的实数都可以).【分析】设三边分别为x-2,x,x+2,求出最大边对角的余弦值,令其小于零,结合构成三角形的三边满足的条件,列出关于x的不等式组解出x的范围.【解答】解:由已知令△ABC的三边为:x-2,x,x+2,则应满足x>2,且x-2+x>x+2,解得x>4①,因为△ABC是钝角三角形,故边长解得为x+2的边对角θ满足:cosθ=x 2+(x−2)2−(x+2)22x•(x−2)<0,结合①式解得4<x<8,故最短边2<x-2<6,故可取x=6,则最短边长为4.故答案为:4(区间(2,6)之间的实数都可以).【点评】本题考查三角形的性质、余弦定理的应用,属于中档题.(2023•玉林三模)在△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a、b、c,且acosB+bsinA=c.(1)求角A的大小;(2)若a=2,△ABC的面积为2−12,求b+c的值.√√【题型】对应思想;综合法;解三角形.【答案】见试题解答内容【分析】(1)利用正弦定理和三角形内角和定理与三角恒等变换求得A 的值;(2)由三角形面积公式和余弦定理,即可求得b+c 的值.【解答】解:(1)△ABC 中,acosB+bsinA=c,由正弦定理得:sinAcosB+sinBsinA=sinC ,又sinC=sin (A+B )=sinAcosB+cosAsinB ,∴sinBsinA=cosAsinB ,又sinB≠0,∴sinA=cosA ,又A ∈(0,π),∴tanA=1,A=π4;(2)由S △ABC =12bcsinA=24bc=2−12,解得bc=2-2;又a 2=b 2+c 2-2bccosA ,∴2=b 2+c 2-2bc=(b+c )2-(2+2)bc,∴(b+c )2=2+(2+2)bc=2+(2+2)(2-2)=4,∴b+c=2.√√√√√√√√【点评】本题考查了三角恒等变换与解三角形的应用问题,是基础题.(2023春•杨浦区校级期末)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边为a,b,c,若a=4,b=6,c=9,则角C=π-arccos2948.【题型】对应思想;定义法;解三角形;数学运算.【答案】见试题解答内容【分析】利用余弦定理求出cosC ,再根据反余弦函数求出C 的值.【解答】解:△ABC 中,a=4,b=6,c=9,由余弦定理得cosC=42+62−922×4×6=-2948,有C ∈(0,π),所以C=π-arccos 2948.故答案为:π-arccos 2948.【点评】本题考查了余弦定理和反余弦函数的应用问题,是基础题.B.2π3C.π6D.5π6B.63C.22D.12(2023•青海模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别是a,b,c,若△ABC的面积是3(b2+c2−a2)4,则A=( )√【题型】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;解三角形;逻辑推理;数学运算.【答案】A【分析】直接利用三角形的面积公式和余弦定理建立方程,再利用三角函数的值求出A的值.【解答】解:已知△ABC的面积是3(b2+c2−a2)4,利用余弦定理b2+c2-a2=2bccosA,整理得:12bcsinA=3(b2+c2−a2)4=32bccosA,所以tanA=3,由于A∈(0,π).则A=π3.故选:A.√√√√【点评】本题考查的知识要点:三角形的面积公式,余弦定理,三角函数的值,主要考查学生的理解能力和计算能力,属于中档题和易错题.(2023春•鼓楼区校级期末)△ABC的面积为S,角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知43S=(a+b)2−c2,则sinC的值是( )√√√【题型】整体思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】A【分析】根据三角形的面积公式结合余弦定理化简求出C,即可得解.【解答】解:因为43S=(a+b)2−c2,又S=12absinC,所以23absinC−2ab=a2+b2−c2,所以3sinC−1=a2+b2−c22ab,又cosC=a2+b2−c22ab,所以3sinC−cosC=1,所以sin(C−π6)=12,√√√√A.3B.2D.3或7又C∈(0,π),则C−π6∈(−π6,5π6),所以c−π6=π6,所以C=π3,则sinC=32.故选:A.√【点评】本题主要考查了余弦定理的应用,考查了三角形的面积公式,属于基础题.(2023春•永昌县校级月考)在钝角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且AB=2,sinB=32,且S△ABC= 32,则AC=( )√√√√√【题型】计算题;转化思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】C【分析】由题意利用三角形的面积公式可求BC=1,分类讨论,利用余弦定理即可求解AC的值.【解答】解:因为AB=2,sinB=32,且S△ABC=32=12AB•BC•sinB=12×2×BC×32,所以BC=1,因为BC<AB,所以A为锐角,当C为钝角时,可得cosB=1−sin2B=12,所以由余弦定理AC2=AB2+BC2-2AB•BC•cosB=22+12-2×2×1×12=3,可得AC=3,此时cosC=a2+b2−c22ab=1+3−42×1×3=0,又C∈(0,π),可得C=π2,不符合题意,故舍去,当B为钝角时,可得cosB=-1−sin2B=-12,所以由余弦定理AC2=AB2+BC2-2AB•BC•cosB=22+12-2×2×1×(-12)=7,可得AC=7.故选:C.√√√√√√√√【点评】本题考查了三角形的面积公式以及余弦定理在解三角形中的应用,属于基础题.(2023春•江油市校级期中)在△ABC中,角A、B、C对的边分别为a、b、c.若a=1,b=3,c=13,则角C等于( )√A.90°C.60°D.45°A.5π6C.π3D.π6【题型】转化思想;转化法;解三角形;数学运算.【答案】B【分析】利用余弦定理求解即可.【解答】解:a=1,b=3,c=13,则cosC=a2+b2−c22ab=12+32−(13)22×1×3=−12,因为0°<C<180°,故C=120°.故选:B.√√【点评】本题主要考查余弦定理的应用,属于基础题.(2023春•尖山区校级月考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(a+b+c)(c+b-a)=bc,则A=( )【题型】计算题;转化思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】B【分析】由已知利用平方差公式整理可得b2+c2-a2=-bc,由余弦定理得cosA=-12,结合A∈(0,π),即可求解A的值.【解答】解:∵△ABC中,(a+b+c)(c+b-a)=bc,∴(b+c)2-a2=bc,整理得:b2+c2-a2=-bc,∴由余弦定理得:cosA=b2+c2−a22bc=−bc2bc=-12,又A∈(0,π),∴A=2π3.故选:B.【点评】本题考查余弦定理在解三角形中的应用,求得b2+c2-a2=-bc是关键,属于基础题.(2023春•安化县期末)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若ac=8,a+c=7,B=π3,则b=( )A.25C.4 $D.5 A.−22B.22D.1010√【题型】计算题;方程思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】B【分析】结合余弦定理与完全平方和公式,进行运算,得解.【解答】解:因为ac=8,a+c=7,B=π3,所以由余弦定理知,b2=a2+c2-2accosB=(a+c)2-2ac-2accosB=49-2×8-2×8×12=25,所以b=5.故选:B.【点评】本题考查解三角形,熟练掌握余弦定理是解题的关键,考查运算求解能力,属于基础题.(2023春•房山区期末)已知平面直角坐标系中的3点A(2,2),B(6,0),C(0,0),则△ABC中最大角的余弦值等于( )√√√【题型】转化思想;转化法;解三角形;数学运算.【答案】C【分析】根据夹角公式算出△ABC每个内角的余弦值,然后分析可得结果.【解答】解:A(2,2),B(6,0),C(0,0),AB=(4,−2),AC=(−2,−2),cosA=cos〈AB,AC〉=AB⋅AC|AB||AC|=−4410=−1010;CB=(6,0),CA=(2,2),cosC=cos〈CB,CA〉=CB⋅CA|CB||CA|=126×22=22,BA=(−4,2),BC=(−6,0),cosB=cos〈BA,BC〉=BA⋅BC|BA||BC|=246×25=255;由A,B,C为三角形ABC的内角,则cosA<0,cosB>0,cosC>0,于是A是钝角,B,C是锐角,最大角是A,余弦值为−1010.故选:C.→→→→→→→→√√→→→→→→→→√√→→→→→→→→√√√【点评】本题主要考查余弦定理的应用,属于基础题.A.3B.4D.6 A.-1C.1D.6(2023•郑州模拟)在△ABC中,满足9sin2A+6cosA=10,且AB=3,BC=26,则AC=( )√【题型】整体思想;综合法;解三角形;数学运算.【答案】C【分析】由同角三角函数的平方关系化简9sin2A+6cosA=10求出cosA,再利用余弦定理即可求解AC.【解答】解:9sin2A+6cosA=9(1-cos2A)+6cosA=9-9cos2A+6cosA=10,即9cos2A-6cosA+1=(3cosA-1)2=0,解得cosA=13,由余弦定理可知cosA=AB2+AC2−BC22AB⋅AC=9+AC2−246AC=AC2−156AC,则AC2−156AC=13,整理得3AC2-6AC-45=(3AC-15)(AC+3)=0,解得AC=5或AC=-3(舍).故选:C.【点评】本题主要考查了余弦定理的应用,属于基础题.(2015•重庆)在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a6=( )【题型】等差数列与等比数列.【答案】B【分析】直接利用等差中项求解即可.【解答】解:在等差数列{a n}中,若a2=4,a4=2,则a4=12(a2+a6)=12(4+a6)=2,解得a6=0.故选:B.【点评】本题考查等差数列的性质,等差中项个数的应用,考查计算能力.B.b≤0C.c=0D.a-2b+c=0(2017•上海)已知a、b、c为实常数,数列{x n}的通项x n=an2+bn+c,n∈N*,则“存在k∈N*,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列”的一个必要条件是( )【题型】方程思想;等差数列与等比数列;简易逻辑.【答案】A【分析】由x100+k,x200+k,x300+k成等差数列,可得:2x200+k=x100+k+x300+k,代入化简即可得出.【解答】解:存在k∈N*,使得x100+k、x200+k、x300+k成等差数列,可得:2[a(200+k)2+b(200+k)+c]=a(100+k)2+b(100+k)+c+a(300+k)2+b(300+k)+c,化为:a=0.∴使得x100+k,x200+k,x300+k成等差数列的必要条件是a≥0.故选:A.【点评】本题考查了等差数列的通项公式、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.(2021•乙卷)记S n为数列{a n}的前n项和,b n为数列{S n}的前n项积,已知2S n+1b n=2.(1)证明:数列{b n}是等差数列;(2)求{a n}的通项公式.【题型】计算题;方程思想;综合法;定义法;等差数列与等比数列;逻辑推理;数学运算.【答案】(1)证明过程见解答;(2)a n=V Y Y YW YY Y X32,n=1−1n(n+1),n≥2.【分析】(1)由题意当n=1时,b1=S1,代入已知等式可得b1的值,当n≥2时,将b nb n−1=S n,代入2S n +1b n=2,可得b n-b n-1=12,进一步得到数列{b n}是等差数列;(2)由a1=S1=b1=32,可得b n=n+22,代入已知等式可得S n=n+2n+1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=-1n(n+1),进一步得到数列{a n}的通项公式.【解答】解:(1)证明:当n=1时,b1=S1,由2b1+1b1=2,解得b1=32,B.a n=3n-10C.Sn=2n2-8n D.S n=12n2-2n 当n≥2时,b nb n−1=S n,代入2S n+1b n=2,消去S n,可得2 b n−1b n+1b n=2,所以b n-b n-1=12,所以{b n}是以32为首项,12为公差的等差数列.(2)由题意,得a1=S1=b1=32,由(1),可得b n=32+(n-1)×12=n+22,由2S n+1b n=2,可得S n=n+2n+1,当n≥2时,a n=S n-S n-1= n+2n+1-n+1n=-1n(n+1),显然a1不满足该式,所以a n=V Y Y YW YY Y X32,n=1−1n(n+1),n≥2.【点评】本题考查了等差数列的概念,性质和通项公式,考查了方程思想,是基础题.(2019•新课标Ⅰ)记S n为等差数列{a n}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( )【题型】计算题;方程思想;等差数列与等比数列.【答案】A【分析】根据题意,设等差数列{a n}的公差为d,则有V WX4a1+6d=0a1+4d=5,求出首项和公差,然后求出通项公式和前n项和即可.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由S4=0,a5=5,得V WX4a1+6d=0a1+4d=5,∴V WX a1=−3d=2,∴a n=2n-5,S n=n2−4n,故选:A.【点评】本题考查等差数列的通项公式以及前n项和公式,关键是求出等差数列的公差以及首项,属于基础题.(2016•新课标Ⅰ)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=( )A.100B.99D.97 A.既不充分也不必要条件C.必要不充分条件D.充要条件【题型】计算题;定义法;等差数列与等比数列.【答案】C【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S9=9(a1+a9)2=9×2a52=9a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.(2023•阿拉善盟一模)已知{a n}是等差数列,S n是{a n}的前n项和,则“对任意的n∈N*且n≠3,S n>S3”是“a4>a3”的( )【题型】转化思想;综合法;等差数列与等比数列;简易逻辑;逻辑推理.【答案】B【分析】根据等差数列的性质,充分与必要条件的概念即可求解.【解答】解:由对任意的n∈N*且n≠3,S n>S3,可得等差数列{a n}的前n项和的最小值为S3,∴等差数列{a n}仅有前三项为负项,且公差d>0,∴可得a4>a3,反过来,由a4>a3,可得d>0,但不能得到等差数列{a n}仅有前三项为负项,即不能得到等差数列{a n}的前n项和的最小值为S3,∴“对任意的n∈N*且n≠3,S n>S3”是“a4>a3”的充分不必要条件,故选:B.【点评】本题考查等差数列项的性质,充分与必要条件的概念,属基础题.A.若①有实根,②有实根,则③有实根C.若①无实根,②有实根,则③无实根D .若①无实根,②无实根,则③无实根(2023•长宁区二模)设各项均为实数的等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,对于方程①2023x 2-S 2023x+T 2023=0,②x 2-a 1x+b 1=0,③x 2+a 2023x+b 2023=0.下列判断正确的是( )【题型】计算题;转化思想;综合法;等差数列与等比数列;数学运算.【答案】B【分析】若①有实根,得到a21012−4b 1012≥0,设方程x 2-a 1x+b 1=0与方程x 2+a 2023x+b 2023=0的判别式分别为Δ1和Δ2023,得到Δ1+Δ2023≥0,结合举反例可以判断选项AB ;通过举反例可以判断选项CD .【解答】解:若①有实根,由题意得:S22023−4×2023T 2023≥0,其中S 2023=2023(a 1+a 2023)2=2023a 1012,T 2023=2023(b 1+b 2023)2=2023b 1012,代入上式得a21012−4b 1012≥0,设方程x 2-a 1x+b 1=0与方程x 2+a 2023x+b 2023=0的判别式分别为Δ1和Δ2023,则Δ1+Δ2023=(a 21−4b 1)+(a 22023−4b 2023)=a 21+a 22023−4(b 1+b 2023)≥(a 1+a 2023)22−4(b 1+b 2023)等号成立的条件是a 1=a 2023.又Δ1+Δ2023≥(a 1+a 2023)22−4(b 1+b 2023)=(2a 1012)22−8b 1012=2(a21012−4b 1012)≥0,如果②有实根,则Δ1≥0,则Δ2023≥0或者Δ2023<0,所以③有实根或者没有实根,如a 1=6,b 1=2,a 2023=4,b 2023=6,满足a 21012−4b 1012=52−4×4>0,Δ1=36-8>0,但是Δ2023=16-24<0,所以③没有实根,所以A 错误;如果②没实根,则Δ1<0,则Δ2023≥0,所以③有实根,所以B 正确;若①无实根,则a21012−4b 1012<0,②有实根,则Δ1≥0,设a 1=3,b 1=2,a 2023=-3,b 2023=2,所以a 21012−4b 1012=(0)2−4×2<0,Δ1>0,此时Δ2023=1>0,则③有实根,所以C 错误;若①无实根,则a21012−4b 1012<0,②无实根,则Δ1<0,设a 1=3,b 1=3,a 2023=-3,b 2023=2,所以a 21012−4b 1012=(0)2−4×52<0,Δ1<0,此时Δ2023=1>0,则③有实根,所以D错误.故选:B.【点评】本题主要考查等差数列的性质,等差数列的前n项和,解答本题的关键是排除法的灵活运用,要证明一个命题是假命题,证明比较困难,只需举一个反例即可.。
正余弦函数高考题集含答案
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正、余弦定理高考练习题(1)1.(15北京理科)在中,,,,则.【答案】1试题分析:2.(15北京文科)在中,,,,则.【答案】试题分析:由正弦定理,得,即,所以,所以..3.(15年广东理科)设的内角,,的对边分别为,,,若,,则 【答案】.4.(15年广东文科)设的内角,,的对边分别为,,.若,,,且,则( )A .B .C .D .【答案】BABC △4a =5b =6c =sin 2sin AC=222sin 22sin cos 2sin sin 2A A A a b c a C C c bc+-==⋅2425361616256⨯+-=⋅=⨯⨯ABC ∆A B C a b c a =1sin 2B =6C =πb =1试题分析:由余弦定理得:,所以,即,解得:或,因为,所以,故选B .5.(15年安徽理科) 在中,,点D 在边上,,求的长?6.(15年安徽文科)在中,,,,则。
【答案】2试题分析:由正弦定理可知:7.(15年福建理科)若锐角的面积为 ,且 ,则 等于________. 【答案】试题分析:由已知得的面积为,所以,,所以.由余弦定理得 ABC∆,6,4A AB AC π===BC AD BD =AD ABC ∆6=AB 75=∠A 45=∠B =AC45sin )]4575(180sin[ACAB =+-245sin 60sin 6=⇒=⇒AC AC ABC∆5,8AB AC ==BC 7ABC ∆1sin 20sin 2AB AC A A ⋅==sin 2A =(0,)2A π∈3A π=,.8.(15年福建文科)若中,,,,则_______.【答案】试题分析:由题意得.由正弦定理得,则,所以.10.(15年新课标2理科)∆ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,∆ABD 是∆ADC 面积的2倍。
(Ⅰ)求;(Ⅱ) 若=1,=求和的长.11.(15年新课标2文科)△ABC 中D 是BC 上的点,AD 平分BAC ,BD =2DC .2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅=497BC =ABC∆AC =045A =075C =BC=0018060B A C =--=sin sin AC BCB A=sin sin AC ABC B=BC ==CB∠∠sin sin AD DC 22BDAC ∠(I )求;(II )若,求. 【答案】(I );.12.(15年陕西理科) 的内角,,所对的边分别为,,.向量与平行. (I )求; (II )若,求的面积. 【答案】(I );(II ).试题解析:(I )因为,所以,由正弦定理,得 又,从而,由于,所以sin sin BC∠∠60BAC ∠=B ∠1230C ∆AB A B C a b c (),3m a b =()cos ,sin n =A B A a =2b =C ∆AB 3π2//m n sin 3cos 0a B b A sinAsinB 3sinBcos A 0sin 0B ≠tan 3A 0A π<<3A π=(II)解法一:由余弦定理,得而得,即因为,所以.故ABC 的面积为.13.(15年陕西文科)的内角所对的边分别为,向量与平行.(I)求; (II)若求的面积.【答案】(I) ;(II). 2222cos a b c bcA 7b 2,a 3πA =2742c c 2230c c 0c 3c ∆133bcsinA 22ABC ∆,,A B C ,,a b c (,3)m a =(cos ,sin )n A B =A 2a b ==ABC ∆3A π=试题解析:(I)因为,所以 由正弦定理,得, 又,从而,由于 所以(II)解法一:由余弦定理,得,而,,得,即因为,所以, 故面积为. 解法二:由正弦定理,得从而 //m n sin 3cos 0a B b A -=sin sin cos 0A B B A -=sin 0B≠tan A =0A π<<3A π=2222cos a b c bc A =+-2a b ==3A π=2742c c =+-2230c c --=0c >3c =ABC∆1sin 22bc A=2sin sin3Bπ=sin B =又由知,所以 故, 所以面积为14.(15年天津理科)在 中,内角 所对的边分别为 ,已知的面积为 , 则的值为 .【答案】题分析:因为,所以, 又,解方程组得,由余弦定理得,所以.15.(15年天津文科)△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知△ABC 的面积为, (I )求a 和sin C 的值; (II )求 的值. 【答案】(I )a =8,;(II )a b >A B >cos 7B =sin sin()sin()3C A B B π=+=+sin coscos sin33B B ππ=+=ABC ∆1sin 2ab C =ABC ∆,,A B C ,,a b c ABC ∆12,cos ,4b c A -==-a 80A π<<sin 4A ==1sin 2428ABC S bc A bc bc ∆===∴=224b c bc -=⎧⎨=⎩6,4b c ==2222212cos 64264644a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭8a =12,cos ,4b c A -==-cos 26A π⎛⎫+⎪⎝⎭sin C =正、余弦定理高考题练习(2)一、选择题(每题5分)1.(2013·北京高考文科·T5)在△ABC 中,a=3,b=5,sinA=13,则sinB=( ) A.15 B.59D.1【解题指南】已知两边及一边的对角利用正弦定理求解。
2024全国高考真题数学汇编:正弦定理与余弦定理
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2024全国高考真题数学汇编正弦定理与余弦定理一、单选题1.(2024全国高考真题)在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=()A B C D 二、解答题2.(2024天津高考真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知92cos 5163a Bbc ===,.(1)求a ;(2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -的值.3.(2024全国高考真题)记ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin C B =,222a b c +-=(1)求B ;(2)若ABC 的面积为3c .4.(2024全国高考真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin 2A A =.(1)求A .(2)若2a =sin sin 2C c B =,求ABC 的周长.5.(2024北京高考真题)在ABC 中,,,A B C 的对边分别为,,a b c ,A ∠为钝角,7a =,sin 2cos B B =.(1)求A ∠;(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得ABC 存在,求ABC 的面积.条件①:7b =;条件②:13cos 14B =;条件③:sin c A =注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.参考答案1.C【分析】利用正弦定理得1sin sin 3A C =,再利用余弦定理有22134a c ac +=,由正弦定理得到22sin sin A C +的值,最后代入计算即可.【详解】因为29,34B b ac π==,则由正弦定理得241sin sin sin 93A CB ==.由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=,即:22134a c ac +=,根据正弦定理得221313sin sin sin sin 412A C A C +==,所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=,因为,A C 为三角形内角,则sin sin 0A C +>,则sin sin 2A C +=.故选:C.2.(1)4(3)5764【分析】(1)2,3a t c t ==,利用余弦定理即可得到方程,解出即可;(2)法一:求出sin B ,再利用正弦定理即可;法二:利用余弦定理求出cos A ,则得到sin A ;(3)法一:根据大边对大角确定A 为锐角,则得到cos A ,再利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可;法二:直接利用二倍角公式和两角差的余弦公式即可.【详解】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍);则4,6a c ==.(2)法一:因为B 为三角形内角,所以sin 16B =,再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin A =sin 4A =,法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则sin 4A ==(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由(2)法一知sin B =因为a b <,则A B <,所以3cos 4A ==,则3sin 22sin cos 24A A A ===2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()9157cos 2cos cos 2sin sin 216816864B A B A B A -=+=⨯+⨯=.法二:3sin 22sin cos 24A A A ===,则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以sin 16B ===,所以()9157cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯=3.(1)π3B =(2)【分析】(1)由余弦定理、平方关系依次求出cos ,sin C C ,最后结合已知sin C B =得cos B 的值即可;(2)首先求出,,A B C ,然后由正弦定理可将,a b 均用含有c 的式子表示,结合三角形面积公式即可列方程求解.【详解】(1)由余弦定理有2222cos a b c ab C +-=,对比已知222a b c +-=,可得222cos 2a b c C ab +-===因为()0,πC ∈,所以sin 0C >,从而sin 2C =,又因为sin C B =,即1cos 2B =,注意到()0,πB ∈,所以π3B =.(2)由(1)可得π3B =,cos 2C =,()0,πC ∈,从而π4C =,ππ5ππ3412A =--=,而5πππ1sin sin sin 124622224A ⎛⎫⎛⎫==+⨯+⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,由正弦定理有5πππsin sin sin 1234a b c==,从而,a b ===,由三角形面积公式可知,ABC的面积可表示为21113sin 222228ABC S ab C c c ==⋅= ,由已知ABC的面积为32338c =所以c =4.(1)π6A =(2)2+【分析】(1)根据辅助角公式对条件sin 2A A =进行化简处理即可求解,常规方法还可利用同角三角函数的关系解方程组,亦可利用导数,向量数量积公式,万能公式解决;(2)先根据正弦定理边角互化算出B ,然后根据正弦定理算出,b c 即可得出周长.【详解】(1)方法一:常规方法(辅助角公式)由sin 2A A =可得1sin 122A A +=,即sin()1π3A +=,由于ππ4π(0,π)(,)333A A ∈⇒+,故ππ32A +=,解得π6A =方法二:常规方法(同角三角函数的基本关系)由sin 2A A =,又22sin cos 1A A +=,消去sin A得到:224cos 30(2cos 0A A A -+=⇔=,解得cos 2A =,又(0,π)A ∈,故π6A =方法三:利用极值点求解设()sin (0π)f x x x x =<<,则π()2sin (0π)3f x x x ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,显然π6x =时,max ()2f x =,注意到π()sin 22sin(3f A A A A =+==+,max ()()f x f A =,在开区间(0,π)上取到最大值,于是x A =必定是极值点,即()0cos sin f A A A '==,即tan 3A =,又(0,π)A ∈,故π6A =方法四:利用向量数量积公式(柯西不等式)设(sin ,cos )a b A A ==,由题意,sin 2a b A A ⋅==,根据向量的数量积公式,cos ,2cos ,a b a b a b a b ⋅==,则2cos ,2cos ,1a b a b =⇔= ,此时,0a b =,即,a b 同向共线,根据向量共线条件,1cos sin tan 3A A A ⋅=⇔=,又(0,π)A ∈,故π6A =方法五:利用万能公式求解设tan 2A t =,根据万能公式,2222)sin 211t t A A t t-+==+++,整理可得,2222(2(20((2t t t -+==-,解得tan22A t ==22tan 13t A t ==-,又(0,π)A ∈,故π6A =(2)由题设条件和正弦定理sin sin 2sin 2sin sin cos C c B B C C B B =⇔=,又,(0,π)B C ∈,则sin sin 0B C ≠,进而cos B =π4B =,于是7ππ12C A B =--=,sin sin(π)sin()sin cos sin cos 4C A B A B A B B A =--=+=+=,由正弦定理可得,sin sin sin a b cA B C==,即2ππ7πsin sin sin 6412bc==,解得b c ==故ABC的周长为2+5.(1)2π3A =;(2)选择①无解;选择②和③△ABC【分析】(1)利用正弦定理即可求出答案;(2)选择①,利用正弦定理得3B π=,结合(1)问答案即可排除;选择②,首先求出sin 14B =,再代入式子得3b =,再利用两角和的正弦公式即可求出sin C ,最后利用三角形面积公式即可;选择③,首先得到5c =,再利用正弦定理得到sin 14C =,再利用两角和的正弦公式即可求出sin B ,最后利用三角形面积公式即可;【详解】(1)由题意得2sin cos cos B B B =,因为A 为钝角,则cos 0B ≠,则2sin 7B =,则7sin sin sin b a BA A ==,解得sin 2A =,因为A 为钝角,则2π3A =.(2)选择①7b =,则sin 7B ==2π3A =,则B 为锐角,则3B π=,此时πA B +=,不合题意,舍弃;选择②13cos 14B =,因为B为三角形内角,则sin B ,则代入2sin 7B =得2147⨯=,解得3b =,()2π2π2πsin sin sin sin cos cos sin 333C A B B B B⎛⎫=+=+=+ ⎪⎝⎭131142⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,则11sin 7322ABC S ab C ==⨯⨯选择③sin c A =2c ⨯=5c =,则由正弦定理得sin sin a c A C =5sin C,解得sin 14C =,因为C为三角形内角,则11cos 14C ==,则()2π2π2πsin sin sin sin cos cos sin 333B A C C C C ⎛⎫=+=+=+⎪⎝⎭111142⎛⎫=+-⨯ ⎪⎝⎭,则11sin 7522ABC S ac B ==⨯⨯=△。
高考数学《正弦定理、余弦定理及解三角形》真题练习含答案
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高考数学《正弦定理、余弦定理及解三角形》真题练习含答案一、选择题1.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若a =2 ,b =3 ,B =π3,则A =( )A .π6B .56 πC .π4D .π4 或34 π答案:C解析:由正弦定理得a sin A =b sin B ,∴sin A =a sin B b =2×323=22 ,又a <b ,∴A为锐角,∴A =π4.2.在△ABC 中,b =40,c =20,C =60°,则此三角形解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定 答案:C解析:由正弦定理b sin B =c sin C ,∴sin B =b sin Cc =40×3220 =3 >1,∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =3,c =7 ,则角C =( )A .π6B .π4C .π3D .π2答案:C解析:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =4+9-72×2×3 =12,又C 为△ABC 内角,∴C =π3 .4.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( )A .12 B .1 C .3 D .2答案:C解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又a 2=b 2+c 2-bc ,∴2cos A =1,cos A =12 ,∴sin A =1-cos 2A =32 ,∴S △ABC =12 bc sin A =12 ×4×32=3 . 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23,则b =( )A.14 B .6 C .14 D .6 答案:D解析:∵b sin A =3c sin B ,由正弦定理得ab =3bc ,∴a =3c ,又a =3,∴c =1,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =9+1-2×3×23=6,∴b =6 .6.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定 答案:B解析:∵b cos C +c cos B =a sin A ,∴sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin A =1,又A 为△ABC 的内角,∴A =90°,∴△ABC 为直角三角形.7.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2 ,则AC =( )A .5B .5C .2D .1 答案:B解析:∵S △ABC =12 AB ×BC ×sin B =22 sin B =12 ,∴sin B =22,若B =45°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos 45°=1+2-2×2 ×22 =1,则AC =1,则AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不合题意;当B =135°时,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos 135°=1+2+2×2 ×22=5,∴AC =5 .8.如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .502 mB .503 mC .252 mD .2522m答案:A解析:由正弦定理得AC sin B =ABsin C,∴AB =AC ·sin Csin B =50×22sin (180°-45°-105°) =502 .9.[2024·全国甲卷(理)]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知B =60°,b 2=94ac ,则sin A +sin C =( )A .32 B .2C .72D .32答案:C解析:∵b 2=94 ac ,∴由正弦定理可得sin 2B =94sin A sin C .∵B =60°,∴sin B =32 ,∴34 =94 sin A sin C ,∴sin A sin C =13.由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac ,将b 2=94 ac 代入整理得,a 2+c 2=134ac ,∴由正弦定理得sin 2A +sin 2C =134 sin A sin C ,则(sin A +sin C )2=sin 2A +sin 2C +2sin A sin C =134 sin A sin C+2sin A sin C =214 sin A sin C =214 ×13 =74 ,∴sin A +sin C =72 或-72(舍).故选C.二、填空题10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若(a +b +c )(a -b +c )=ac ,则B =________.答案:23π解析:由(a +b +c )(a -b +c )=ac 得a 2+c 2-b 2+ac =0.由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12 ,又B 为△ABC 的内角,∴B =23π.11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =a cos B ,①则A =________;②若sin C =13,则cos (π+B )=________.答案:①90° ②-13解析:①∵c =a ·cos B ,∴c =a ·a 2+c 2-b 22ac,得a 2=b 2+c 2,∴∠A =90°;②∵cos B =cos (π-A -C )=sin C =13 .∴cos (π+B )=-cos B =-sin C =-13 .12.[2023·全国甲卷(理)]在△ABC 中,∠BAC =60°,AB =2,BC =6 ,∠BAC 的角平分线交BC 于D ,则AD =________.答案:2 解析:方法一 由余弦定理得cos 60°=AC 2+4-62×2AC ,整理得AC 2-2AC -2=0,得AC=1+3 .又S △ABC =S △ABD +S △ACD ,所以12 ×2AC sin 60°=12 ×2AD sin 30°+12 AC ×AD sin30°,所以AD =23AC AC +2 =23×(1+3)3+3=2.方法二 由角平分线定理得BD AB =CD AC ,又BD +CD =6 ,所以BD =26AC +2,CD =6AC AC +2 .由角平分线长公式得AD 2=AB ×AC -BD ×CD =2AC -12AC(AC +2)2 ,又由方法一知AC =1+3 ,所以AD 2=2+23 -12×(1+3)(3+3)2=2+23 -(23 -2)=4,所以AD =2.[能力提升]13.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =8,b <4,c =7,且满足(2a -b )cos C =c ·cos B ,则下列结论正确的是( )A .C =60°B .△ABC 的面积为63 C .b =2D .△ABC 为锐角三角形 答案:AB解析:∵(2a -b )cos C =c cos B ,∴(2sin A -sin B )cos C =sin C cos B ,∴2sin A cos C =sin B cos C +cos B sin C ,即2sin A cos C =sin (B +C ),∴2sin A cos C =sin A .∵在△ABC 中,sin A ≠0,∴cos C =12 ,∴C =60°,A 正确.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得49=64+b 2-2×8b cos 60°,即b 2-8b +15=0,解得b =3或b =5,又b <4,∴b =3,C 错误.∴△ABC 的面积S =12 ab sin C =12 ×8×3×32 =63 ,B 正确.又cos A =b 2+c 2-a 22bc=9+49-642×3×7<0,∴A 为钝角,△ABC 为钝角三角形,D 错误. 14.[2023·全国甲卷(理)]已知四棱锥P ABCD 的底面是边长为4的正方形,PC =PD =3,∠PCA =45°,则△PBC 面积为( )A .22B .32C .42D .62 答案:C解析:如图,过点P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O ,取DC 的中点M ,AB 的中点N ,连接PM ,MN ,AO ,BO .由PC =PD ,得PM ⊥DC ,又PO ⊥DC ,PO ∩PM =P ,所以DC ⊥平面POM ,又OM ⊂平面POM ,所以DC ⊥OM .在正方形ABCD 中,DC ⊥NM ,所以M ,N ,O 三点共线,所以OA =OB ,所以Rt △P AO ≌Rt △PBO ,所以PB =P A .在△P AC 中,由余弦定理,得P A =PC 2+AC 2-2PC ·AC cos 45° =17 ,所以PB =17 .在△PBC 中,由余弦定理,得cos ∠PCB =PC 2+BC 2-BP 22PC ·BC =13 ,所以sin ∠PCB =223 ,所以S △PBC =12 PC ·BCsin ∠PCB =42 ,故选C.15.[2022·全国甲卷(理),16]已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠ADB =120°,AD =2,CD =2BD .当ACAB取得最小值时,BD =________.答案:3 -1解析:以D 为坐标原点,DC 所在的直线为x 轴,DC →的方向为x 轴的正方向,过点D 且垂直于DC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),易知点A 位于第一象限.由AD =2,∠ADB =120°,得A (1,3 ).因为CD =2BD ,所以设B (-x ,0),x >0,则C (2x ,0).所以AC=(2x -1)2+(0-3)2=4x 2-4x +4,AB =(-x -1)2+(0-3)2=x 2+2x +4 ,所以⎝⎛⎭⎫AC AB 2=4x 2-4x +4x 2+2x +4.令f (x )=4x 2-4x +4x 2+2x +4,x >0,则f ′(x )=(4x 2-4x +4)′(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(x 2+2x +4)′(x 2+2x +4)2=(8x -4)(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(2x +2)(x 2+2x +4)2=12(x 2+2x -2)(x 2+2x +4)2 .令x 2+2x -2=0,解得x =-1-3 (舍去)或x =3 -1.当0<x <3 -1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,3 -1)上单调递减;当x >3 -1时,f ′(x )>0,所以f (x )在(3 -1,+∞)上单调递增.所以当x =3 -1时,f (x )取得最小值,即ACAB 取得最小值,此时BD =3 -1.16.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且6S =(a +b )2-c 2,则tan C =________.答案:125解析:由余弦定理得2ab cos C =a 2+b 2-c 2,又6S =(a +b )2-c 2,所以6×12 ab sin C =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab =2ab cos C +2ab ,化简得3sin C =2cos C +2,结合sin 2C +cos 2C =1,解得sin C =1213 ,cos C =513 ,所以tan C =125.。
高考真题与模拟训练 专题08 正弦定理和余弦定理(解析版)
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专题8 正弦定理和余弦定理第一部分 近3年高考真题一、选择题1.(2021·全国高考真题(文))在ABC中,已知120B =︒,AC =2AB =,则BC =()A .1BCD .3【答案】D 【解析】设,,AB c AC b BC a===,结合余弦定理:2222cos b a c ac B=+-可得:21942cos120a a =+-⨯⨯,即:22150a a +-=,解得:3a =(5a =-舍去),故3BC =.故选:D.2.(2021·全国高考真题(理))已知12,F F 是双曲线C 的两个焦点,P 为C 上一点,且121260,3F PF PF PF ∠=︒=,则C 的离心率为( )A .2B .2C D 【答案】A 【解析】因为213PF PF =,由双曲线的定义可得12222PF PF PF a-==,所以2PF a=,13PF a=;因为1260F PF ∠=︒,由余弦定理可得2224923cos60c a a a a =+-⨯⋅⋅︒,整理可得2247c a =,所以22274a c e ==,即2e =.故选:A3.(2020·全国高考真题(文))在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则tan B =( )A B .C .D .【答案】C 【解析】设,,AB c BC a CA b===22222cos 916234933c a b ab C c =+-=+-⨯⨯⨯=∴=2221cos sin tan 299a cb B B B ac +-==∴===故选:C4.已知椭圆C 的焦点为121,01,0F F -(),(),过F 2的直线与C 交于A ,B 两点.若222AF F B =││││,1AB BF =││││,则C 的方程为( )A .2212x y +=B .22132x y +=C .22143x y +=D .22154x y +=【答案】B【解析】法一:如图,由已知可设2F B n=,则212,3AF n BF AB n===,由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n=+=∴=-=.在1AF B △中,由余弦定理推论得22214991cos 2233n n n F AB n n +-∠==⋅⋅.在12AF F △中,由余弦定理得2214422243n n n n +-⋅⋅⋅=,解得2n =.22224,,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .法二:由已知可设2F B n=,则212,3AF n BF AB n===,由椭圆的定义有121224,22a BF BF n AF a AF n=+=∴=-=.在12AF F △和12BF F △中,由余弦定理得2221222144222cos 4,422cos 9n n AF F n n n BF F n ⎧+-⋅⋅⋅∠=⎨+-⋅⋅⋅∠=⎩,又2121,AF F BF F ∠∠互补,2121cos cos 0AF F BF F ∴∠+∠=,两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,,得223611n n +=,解得2n =.22224,,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴所求椭圆方程为22132x y +=,故选B.5.ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a ,b ,c ,若ABC 的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π6【答案】C【解析】由题可知222124ABCa b c S absinC +-==所以2222absinCa b c +-=由余弦定理2222a b c abcosC+-=所以sinC cosC=()C 0,π∈ C 4π∴=故选C.二、填空题6.(2020·江苏高考真题)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185或0【解析】∵,,A D P 三点共线,∴可设()0PA PD λλ=>,∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+ ,若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线,∴321m m λλ⎛⎫-⎪⎝⎭+=,即32λ=,∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒,∴5BC =,设CD x=,CDA θ∠=,则5BD x=-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC x AD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185.当0m =时, 32PA PC = ,,C D 重合,此时CD 的长度为0,当32m =时,32PA PB= ,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.7.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若π6,2,3b a c B ===,则ABC 的面积为__________.【答案】【解析】由余弦定理得2222cos b a c ac B=+-,所以2221(2)2262c c c c +-⨯⨯⨯=,即212c =解得c c ==-(舍去)所以2a c ==,11sin 222ABC S ac B ∆==⨯=8.在ABC中,角,,A B C所对的边分别为,,a b c,120ABC ∠=︒,ABC∠的平分线交AC于点D ,且1BD =,则4a c+的最小值为________.【答案】9【解析】由题意可知,ABC ABD BCDS S S =+△△△,由角平分线性质和三角形面积公式得111sin1201sin 601sin 60222ac a c ︒=⨯⨯︒+⨯⨯︒,化简得11,1ac a c a c =++=,因此1144(4)()559,c a a c a c a c a c +=++=++≥+=当且仅当23c a ==时取等号,则4a c+的最小值为9.9.△ABC的内角A B C,,的对边分别为a b c,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C+=,2228b c a +-=,则△ABC的面积为________.【答案】3.【解析】因为sin sin 4sin sin b C c B a B C+=,结合正弦定理可得sin sin sin sin 4sin sin sin B C C B A B C+=,可得1sin 2A =,因为2228b c a +-=,结合余弦定理2222a b c bccosA=+-,可得2cos 8bc A =,所以A 为锐角,且cos 2A =,从而求得3bc =,所以ABC ∆的面积为111sin 22323S bc A ==⋅⋅=,故答案是3.三、解答题10.(2021·北京高考真题)已知在ABC 中,2cos c b B =,23C π=.(1)求B 的大小;(2)在下列三个条件中选择一个作为已知,使ABC 存在且唯一确定,并求出BC 边上的中线的长度.①c =;②周长为4+;③面积为ABC S ∆=;【答案】(1)6π;(2)答案不唯一,具体见解析.【解析】(1)2cos c b B= ,则由正弦定理可得sin 2sin cos C B B=,2sin 2sin 32B π∴==,23C π= ,0,3B π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭,220,3B π⎛⎫∈⎪⎝⎭,23B π∴=,解得6B π=;(2)若选择①:由正弦定理结合(1)可得sin 21sin 2c C b B ===,与c =矛盾,故这样的ABC 不存在;若选择②:由(1)可得6A π=,设ABC 的外接圆半径为R ,则由正弦定理可得2sin6a b R Rπ===,22sin3c R π==,则周长24a b c R ++=+=+解得2R =,则2,a c ==,由余弦定理可得BC 边上的中线的长度为:=;若选择③:由(1)可得6A π=,即a b=,则211sin 2224ABC S ab C a==⨯= ,解得a =则由余弦定理可得BC边上的中线的长度为:2==.11.(2021·全国高考真题)记ABC是内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知2b ac=,点D在边AC上,sin sinBD ABC a C∠=.(1)证明:BD b=;(2)若2AD DC=,求cos ABC∠.【答案】(1)证明见解析;(2)7 cos12ABC∠=.【解析】(1)由题设,sinsina CBDABC=∠,由正弦定理知:sin sinc bC ABC=∠,即sinsinC cABC b=∠,∴acBDb=,又2b ac=,∴BD b=,得证.(2)由题意知:2,,33b b BD b AD DC===,∴22222241399cos24233b bb c cADBb bb+--∠==⋅,同理2222221099cos2233b bb a aCDBb bb+--∠==⋅,∵ADB CDBπ∠=-∠,∴2222221310994233b bc ab b--=,整理得2221123ba c+=,又2b ac=,∴42221123b baa+=,整理得422461130a ab b-+=,解得2213ab=或2232ab=,由余弦定理知:222224cos232a cb aABCac b+-∠==-,当2213ab=时,7cos16ABC∠=>不合题意;当2232ab=时,7cos12ABC∠=;综上,7 cos12ABC∠=.12.(2020·北京高考真题)在ABC中,11a b+=,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求:(Ⅰ)a的值:(Ⅱ)sin C和ABC的面积.条件①:17,cos7c A==-;条件②:19 cos,cos816A B==.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】选择条件①(Ⅰ)8(Ⅱ)sin2C=, S=选择条件②(Ⅰ)6(Ⅱ)sin4C=, 4S=.【解析】选择条件①(Ⅰ)17,cos 7c A ==- 11a b +=22222212cos (11)72(11)7()7a b c bc A a a a =+-∴=-+--⋅⋅- 8a ∴=(Ⅱ)1cos (0,)sin 77A A A π=-∈∴== ,由正弦定理得:7sin sin sin sin 27a c C A CC ==∴=11sin (118)8222S ba C ==-⨯⨯=选择条件②(Ⅰ)19cos ,cos ,(0,)816A B A B π==∈,sin ,sin 816A B ∴====由正弦定理得:6sin sin 816a b a A B ===(Ⅱ)91sin sin()sin cos sin cos 8161684C A B A B B A =+=+=⨯+=11sin (116)62244S ba C ==-⨯⨯=13.(2020·江苏高考真题)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c,已知3,45a c B ===︒.(1)求sin C的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得4cos 5ADC ∠=-,求tan DAC ∠的值.【答案】(1)sin 5C =;(2)2tan 11DAC ∠=.【解析】(1)由余弦定理得2222cos 922352b ac ac B =+-=+-⨯=,所以b =.由正弦定理得sin sin sin sin 5c b c B C C B b =⇒==.(2)由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以3sin 5ADC ∠==.由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 5C ==.所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠()sin ADC C =∠+∠sin cos cos sin ADC C ADC C=∠⋅+∠⋅34555525⎛⎫=⨯+-⨯= ⎪⎝⎭.由于0,2DAC π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以cos 25DAC ∠==.所以sin 2tan cos 11DAC DAC DAC ∠∠==∠.14.(2020·全国高考真题(理))ABC 中,sin 2A -sin 2B -sin 2C =sin B sin C .(1)求A ;(2)若BC =3,求ABC 周长的最大值.【答案】(1)23π;(2)3+.【解析】(1)由正弦定理可得:222BC AC AB AC AB--=⋅,2221cos 22AC AB BC A AC AB +-∴==-⋅,()0,A π∈ ,23A π∴=.(2)由余弦定理得:222222cos 9BC AC AB AC AB A AC AB AC AB =+-⋅=++⋅=,即()29AC AB AC AB +-⋅=.22AC AB AC AB +⎛⎫⋅≤ ⎪⎝⎭ (当且仅当AC AB =时取等号),()()()22223924AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB +⎛⎫∴=+-⋅≥+-=+ ⎪⎝⎭,解得:AC AB +≤(当且仅当AC AB =时取等号),ABC ∴ 周长3L AC AB BC =++≤+ABC ∴ 周长的最大值为3+.15.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .(1)若a =3c ,b ,cos B =23,求c 的值;(2)若sin cos 2A B a b =,求sin()2B π+的值.【答案】(1)3c =;(2.【解析】(1)因为23,3a c b B ===,由余弦定理222cos 2a c b B ac +-=,得2222(3)323c c c c +-=⨯⨯,即213c =.所以3c =.(2)因为sin cos 2A Ba b =,由正弦定理sin sin a bA B =,得cos sin 2B B b b =,所以cos 2sin B B =.从而22cos (2sin )B B =,即()22cos 41cos B B =-,故24cos 5B =.因为sin 0B >,所以cos 2sin 0B B =>,从而cos 5B =.因此πsin cos 25B B ⎛⎫+== ⎪⎝⎭.16.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sinsin 2A Ca b A +=.(1)求B ;(2)若ABC∆为锐角三角形,且1c =,求ABC∆面积的取值范围.【答案】(1)3B π=;(2),82.【解析】(1)根据题意sinsin 2A C a b A +=,由正弦定理得sin sin sin sin 2A CA B A +=,因为0A π<<,故sin 0A >,消去sin A 得sinsin 2A CB +=.0<B π<,02A C π+<<因为故2A C B +=或者2A CB π++=,而根据题意A BC π++=,故2A C B π++=不成立,所以2A C B +=,又因为A B C π++=,代入得3B π=,所以3B π=.(2)因为ABC 是锐角三角形,由(1)知3B π=,A B C π++=得到23A C π+=,故022032C C πππ⎧<<⎪⎪⎨⎪<-<⎪⎩,解得62C ππ<<.又应用正弦定理sin sin a cA C =,1c =,由三角形面积公式有:222sin()111sin 3sin sin sin 222sin 4sin ABC C a A S ac B c B c B c C Cπ-=⋅=⋅=⋅=⋅22sincos cos sin 2123133(sin cos )4sin 43tan 38tan 8C CC C C ππππ-=⋅=⋅-=+.又因,tan 623C C ππ<<>,故3188tan 82C <+<,故82ABC S << .故ABC S 的取值范围是,8217.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A ;(22b c +=,求sin C.【答案】(1)3A π=;(2)sin 4C =.【解析】(1)()2222sin sin sin 2sin sin sin sin sin sin B C B B C C A B C-=-+=-即:222sin sin sin sin sin B C A B C+-=由正弦定理可得:222b c a bc+-=2221cos 22b c a A bc +-∴==()0,A π∈ 3A π∴=(2)2b c +=sin 2sin A B C+=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin C C=22sin cos 1C C += (()223sin 31sin C C∴=-解得:sin 4C =或4因为sin 2sin 2sin 02B C A C ==->所以sin 4C >,故sin 4C +=.(2)法二:2b c +=sin 2sin A B C+=又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,3A π=1cos sin 2sin 222C C C ++=整理可得:3sin C C =,即3sin 6C C C π⎛⎫=-= ⎪⎝⎭sin 62C π⎛⎫∴-=⎪⎝⎭ 由2(0,(,)3662C C ππππ∈-∈-,所以,6446C C ππππ-==+sin sin()464C ππ+=+=.18.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin cos 6b A a B π⎛⎫=- ⎪⎝⎭.(1)求角B 的大小;(2)设a =2,c =3,求b 和()sin 2A B -的值.【答案】(Ⅰ)3π;(Ⅱ)b =,14.【解析】(Ⅰ)在△ABC 中,由正弦定理a b sinA sinB =,可得bsinA asinB =,又由π6bsinA acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,得π6asinB acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,即π6sinB cos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得tanB =.又因为()0πB ∈,,可得B =π3.(Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理及a =2,c =3,B =π3,有22227b a c accosB =+-=,故b .由π6bsinA acos B ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,可得sinA =a <c ,故cosA =.因此227sin A sinAcosA ==,212217cos A cos A =-=.所以,()222sin A B sin AcosB cos AsinB -=-= 11727214⨯-⨯=第二部分 模拟训练1.设()2,0A -,()2,0B ,O 为坐标原点,点P 满足2216PA PB +≤,若直线60kx y -+=上存在点Q 使得6PQO π∠=,则实数k 的取值范围为( )A .⎡-⎣B .(),⎡-∞-⋃+∞⎣C .,,22⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎦⎣⎭D .,22⎡-⎢⎣⎦【答案】C【解析】设(),P x y ,则()()2222222216PA PB x y x y +=+++-+≤,整理可得224x y +≤,故2OP ≤,在PQO 中,sin sin OQ OPQPO PQO =∠∠,则sin 2sin 2214sin OP QPO OQ OP QPO PQO∠==∠≤⨯⨯=∠,设原点到直线的距离为d,则需满足4d ≤,4d ∴=≤,解得2k ≤-或2≥k .故选:C.2.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,若3A π=,4b =,ABC 的面积为则sin B =( )A .13B .13C .13D .13【答案】A【解析】1sin 2===S bc A ,所以3c =,由余弦定理可得:2222cos 13,a b c bc A =+-= 得a =又由正弦定理可得:sin sin a bA B =,所以sin sin 13==b A B a ,故选:A .3.已知ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若2,23A b π==,且ABC a 的值为( )A .B .8C .2D .12【答案】A【解析】11sin 2222ABC S bc A c ==⨯⨯= ,解得2c =,由余弦定理:22212cos 44222122a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯⨯-= ⎪⎝⎭,a ∴=故选:A.4.希波克拉底是古希腊医学家,他被西方尊为“医学之父”,除了医学,他也研究数学.特别是与“月牙形”有关的问题.如图所示.阴影郭分的月牙形的边缘都是圆弧,两段圆弧分别是ABC 的外接圆和以AB 为直径的圆的一部分,若2π3ACB ∠=,1AC BC ==,则该月牙形的面积为( )A .π424+B .π424-C .1π424+D .1π424-【答案】A【解析】解析由已知可得AB =,ABC 的外接圆半径为112sin 30R =⨯=︒ 1.由题意,内侧圆弧为ABC 的外接圆的一部分,且其对应的圆心角为2π3,则弓形ABC 的面积为212π2ππ1sin 23334⎛⎫⨯⨯-=- ⎪⎝⎭,外侧的圆弧以AB 为直径,所以半圆AB 的面积为213ππ228⎛⎫⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭,则月牙形的面积为3πππ834424⎛⎫--=+ ⎪ ⎪⎝⎭.故选:A .5.已知ABC 中,内角、、A B C 的对边分别为a b c 、、,且222sin 2a b c c B a a+--=,则B =___________.【答案】135︒(或34π)【解析】根据余弦定理可知2222cos a b c ab C +-=,所以原式222sin 2a b c c B a a+--=,变形为cos sin b C c B a -=,根据正弦定理边角互化,可知sin cos sin sin sin B C C B A -=,又因为()sin sin sin cos cos sin A B C B C B C =+=+,则原式变形整理为sin cos B B -=,即tan 1B =-,因为()0,180B ∈ ,所以135B = (或34π)故答案为135 (或34π)6.在△ABC 中,三边a ,b ,c 所对应的角分别是A ,B ,C ,已知a ,b ,c 成等比数列.若sin sin sin 3BA C =,数列{}n a 满足32|cos |2n n a nB =,前n 项和为n S ,2n S =__________.【答案】22243n +-【解析】sin 3B sinAsinC = ,由2b ac =得,2sin sin sin B A C=2sin 3B sin B ∴=,∴2sinB =,又a ,b ,c 成等比数列知b 不是最大边,∴3B π=.32222nn n n a cos nB cos π∴==∴()222242241224020202143n n n n S +--=++++++==-故答案为:22243n +-7.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos 1cos2cos 1cos2b CCc B B +=+,C 是锐角,且a =,1cos 3A =,则ABC 的面积为______.【答案】【解析】由cos 1cos2cos 1cos2b C Cc B B +=+,得22sin cos 2cos sin cos 2cos B C CC B B =,∵cos 0,cos 0C B ≠≠,∴sin cos sin cos B CC B =,∴sin2sin2B C =,又,B C 为三角形的内角,∴B C =或2B C π+=,又1cos 3A =,∴B C =,于是b c =.由余弦定理得2222cos ,a b c b A =+-即(222223b b b =+-,解得b =,故c =∴11sin 223ABC S bc A ∆===.故答案为.8.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()()sin sin a A B C c B C +-=+.(1)求角C 的大小(2)若28a b +=,且ABC 的面积为ABC 的周长.【答案】(1)3C π=;(2)6+.【解析】(1)sin()sin()a A B C c B C +-=+ ,sin sin(2)sin sin A C C A π∴-=,2sin sin cos sin sin A C C C A ∴=,sin sin 0A C ≠ ,1cos ,02C C π∴=<<,3C π∴=.(2)由题意可得,122ab =8ab ∴=,28a b += 联立可得,2,4a b ==,由余弦定理可得,212,c c ==,此时周长为6+.9.设函数()212cos cos 5f x x x x =--.(1)求()f x 的最小正周期和值域;(2)在ABC ,角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b ,c .若()5f A =-,a =2b =,求ABC的面积.【答案】(1)T π=,值域为1,1⎡⎤-⎣⎦(2)2【解析】(1)()212cos cos 5f x x x x =--212cos 25x x =--6cos 221x x =-+216πx ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭T π∴=,值域为1,1⎡⎤-+⎣⎦.(2)由已知得2156πA ⎛⎫++=- ⎪⎝⎭cos 262πA ⎛⎫∴+=- ⎪⎝⎭,5266A ππ∴+=或7266ππA +=3A π∴=或2πa b < ,A B ∴<,3A π∴=,1cos 2A ∴=由余弦定理得2222cos a c b bc A =+-,即2342c c =+-解得1c =1sin 22ABC S bc A =⋅= 10.设函数()2πsin 22cos 6f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭.(1)当π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,求函数()f x 的值域;(2)已知ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且()32f A ==,求角B的值.【答案】(1)函数()f x 的值域为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦;(2)π4B =.【解析】(1)()11πsin 2cos 2cos 21sin 2cos 21sin 2122226f x x x x x x x ⎛⎫=-++=++=++ ⎪⎝⎭∵π0,2x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴ππ7π2666x +≤≤,∴ 1πsin 2126x ⎛⎫-≤+≤ ⎪⎝⎭,∴1πsin 21226x ⎛⎫≤++≤ ⎪⎝⎭∴函数()f x 的值域为1,22⎡⎤⎢⎥⎣⎦.(2)∵()π3sin 2162f A A ⎛⎫=++= ⎪⎝⎭,∴π1sin 262A ⎛⎫+= ⎪⎝⎭∵0πA <<,∴ππ13π2666A <+<,∴π5π266A +=,即π3A ==A B =,∴sin B =,∵2π03B <<,∴π4B =.。
高中数学高考正弦定理与余弦定理高考题及详解
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高中数学高考总复习正弦定理与余弦定理详解一、选择题1.(2010·聊城市、银川模拟)在△ABC 中,a 、b 、c 分别是三内角A 、B 、C 的对边,且sin 2A -sin 2C =(sin A -sin B )sin B ,则角C 等于( )A.π6B.π3C.5π6D.2π3 [答案] B[解析] 由正弦定理得a 2-c 2=(a -b )·b ,由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12, ∵0<C <π,∴C =π3. 2.(文)(2010·泰安模拟)在△ABC 中,若A =60°,BC =43,AC =42,则角B 的大小为( )A .30°B .45°C .135°D .45°或135°[答案] B[解析] ∵AC ·sin60°=42×32=26<42<43,故△ABC 只有一解,由正弦定理得,42sin B =43sin60°, ∴sin B =22,∵42<43,∴B <A ,∴B =45°. (理)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,A =π3,a =3,b =1,则c =( ) A .1B .2 C.3-1D. 3[答案] B[解析] ∵b sin A =32<1<3,∴本题只有一解. ∵a =3,b =1,A =π3, ∴根据余弦定理,cos A =b 2+c 2-a 22bc =1+c 2-32c =12, 解之得,c =2或-1,∵c >0,∴c =2.故选B.3.在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若a =2,b =22,且三角形有两解,则角A 的取值范围是( )A.⎝⎛⎭⎫0,π4 B.⎝⎛⎭⎫π4,π2 C.⎝⎛⎭⎫π4,3π4D.⎝⎛⎭⎫π4,π3[答案] A[解析] 由条件知b sin A <a ,即22sin A <2,∴sin A <22, ∵a <b ,∴A <B ,∴A 为锐角,∴0<A <π4. [点评] 如图,AC =22,以C 为圆心2为半径作⊙C ,则⊙C上任一点(⊙C 与直线AC 交点除外)可为点B 构成△ABC ,当AB 与⊙C 相切时,AB =2,∠BAC =π4,当AB 与⊙C 相交时,∠BAC <π4,因为三角形有两解,所以直线AB 与⊙C 应相交,∴0<∠BAC <π4. 4.(2010·湖南理)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] ∵∠C =120°,c =2a ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C∴a 2-b 2=ab ,又∵a >0,b >0,∴a -b =ab a +b >0,所以a >b . 5.(文)(2010·天津理)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A =( )A .30°B .60°C .120°D .150°[答案] A[解析] 由余弦定理得:cos A =b 2+c 2-a 22bc, ∵sin C =23sin B ,∴c =23b ,∴c 2=23bc ,又∵b 2-a 2=-3bc ,∴cos A =32, 又A ∈(0°,180°),∴A =30°,故选A.(理)(2010·山东济南)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为( )A.π6B.π3C.π6或5π6D.π3或2π3 [答案] D[解析] 由(a 2+c 2-b 2)tan B =3ac 得,a 2+c 2-b 2ac·tan B =3,再由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac 得,2cos B ·tan B =3,即sin B =32,∴角B 的值为π3或2π3,故应选D. 6.△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+ 3[答案] C[解析] 12ac sin B =12,∴ac =2, 又2b =a +c ,∴a 2+c 2=4b 2-4,由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B 得,b =3+33. 7.(2010·厦门市检测)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,若角A 、B 、C 依次成等差数列,且a =1,b =3,则S △ABC 等于( )A. 2B. 3C.32 D .2 [答案] C[解析] ∵A 、B 、C 成等差数列,∴B =60°,∵b sin B =a sin A ,∴sin A =a sin B b =1×323=12, ∴A =30°或A =150°(舍去),∴C =90°,∴S △ABC =12ab =32. 8.(2010·山师大附中模考)在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c(a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .正三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形[答案] A [解析] ∵cos 2B 2=a +c 2c ,∴1+cos B 2=sin A +sin C 2sin C, ∴sin C cos B =sin A ,∴sin C cos B =sin(B +C ),∴sin B cos C =0,∵0<B ,C <π,∴sin B ≠0,cos C =0,∴C =π2,故选A. 9.(2010·四川双流县质检)在△ABC 中,tan A =12,cos B =31010,若最长边为1,则最短边的长为( ) A.455B.355C.255D.55[答案] D[解析] 由tan A >0,cos B >0知A 、B 均为锐角, ∵tan A =12<1,∴0<A <π4,cos B =31010>32, ∴0<B <π6,∴C 为最大角, 由cos B =31010知,tan B =13,∴B <A ,∴b 为最短边, 由条件知,sin A =15,cos A =25,sin B =110, ∴sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B=15×310+25×110=22, 由正弦定理b sin B =c sin C 知,b 110=122,∴b =55. 10.(2010·山东烟台)已知非零向量AB →,AC →和BC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0,且AC →·BC →|AC →|·|BC →|=22,则△ABC 为( ) A .等边三角形B .等腰非直角三角形C .直角非等腰三角形D .等腰直角三角形[答案] D[解析] ∵AC →·BC →|AC →|·|BC →|=cos ∠ACB =22, ∴∠ACB =45°,又∵⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0, ∴∠A =90°,∴△ABC 为等腰直角三角形,故选D.二、填空题11.(文)判断下列三角形解的情况,有且仅有一解的是________.①a =1,b =2,B =45°;②a =5,b =15,A =30°;③a =6,b =20,A =30°;④a =5,B =60°,C =45°.[答案] ①④[解析] ①一解,a sin B =22<1<2,有一解. ②两解,b ·sin A =152<5<15,有两解; ③无解,b ·sin A =10>6,无解.④一解,已知两角和一边,三角形唯一确定.(理)在锐角△ABC 中,边长a =1,b =2,则边长c 的取值范围是________.[答案] 3<c < 5[解析] 边c 最长时:cos C =a 2+b 2-c 22ab =1+4-c 22×1×2>0, ∴c 2<5.∴0<c < 5.边b 最长时:cos B =a 2+c 2-b 22ac =1+c 2-42c>0, ∴c 2>3.∴c > 3.综上,3<c < 5.12.(2010·上海模拟)在直角坐标系xOy 中,已知△ABC 的顶点A (-1,0),C (1,0),顶点B 在椭圆x 24+y 23=1上,则sin A +sin C sin B的值为________.[答案] 2[解析] 由题意知△ABC 中,AC =2,BA +BC =4,由正弦定理得sin A +sin C sin B =BC +BA AC=2. 13.(文)(2010·沈阳模拟)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若b 2+c 2=a 2+bc ,且AC →·AB →=4,则△ABC 的面积等于________.[答案] 2 3[解析] ∵b 2+c 2=a 2+bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =12, ∵AC →·AB →=4,∴b ·c ·cos A =4,∴bc =8,∴S =12AC ·AB sin A =12×bc ·sin A =2 3. (理)(2010·北京延庆县模考)在△ABC 中,a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边,若a =c=2b 且sin B =45,当△ABC 的面积为32时,b =________. [答案] 2[解析] ∵a +c =2b ,∴a 2+c 2+2ac =4b 2(1)∵S △ABC =12ac sin B =25ac =32,∴ac =154(2) ∵sin B =45,∴cos B =35(由a +c =2b 知B 为锐角), ∴a 2+c 2-b 22ac =35,∴a 2+c 2=92+b 2(3) 由(1)、(2)、(3)解得b =2.14.(2010·合肥市质检)在△ABC 中,sin A -sin B sin (A +B )=2sin A -sin C sin A +sin B,则角B =________. [答案] π4[解析] 依题意得sin 2A -sin 2B =sin(A +B )(2sin A -sin C )=2sin A sin C -sin 2C ,由正弦定理知:a 2-b 2=2ac -c 2, ∴a 2+c 2-b 2=2ac ,由余弦定理知:cos B =a 2+c 2-b 22ac =22, ∴B =π4. 三、解答题15.(文)(2010·广州六中)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且满足cos A 2=255,AB →·AC →=3. (1)求△ABC 的面积;(2)若b +c =6,求a 的值.[解析] (1)∵cos A 2=255, ∴cos A =2cos 2A 2-1=35,sin A =45. 又由AB →·AC →=3得,bc cos A =3,∴bc =5,∴S △ABC =12bc sin A =2. (2)∵bc =5,又b +c =6,∴b =5,c =1或b =1,c =5,由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =20,∴a =2 5.(理)(2010·山东滨州)已知A 、B 、C 分别为△ABC 的三边a 、b 、c 所对的角,向量m =(sin A ,sin B ),n =(cos B ,cos A ),且m ·n =sin2C .(1)求角C 的大小;(2)若sin A ,sin C ,sin B 成等差数列,且CA →·(AB →-AC →)=18,求边c 的长.[解析] (1)m ·n =sin A ·cos B +sin B ·cos A =sin(A +B ).在△ABC 中,由于sin(A +B )=sin C .∴m ·n =sin C .又∵m ·n =sin2C ,∴sin2C =sin C ,∴2sin C cos C =sin C .又sin C ≠0,所以cos C =12.而0<C <π,因此C =π3. (2)由sin A ,sin C ,sin B 成等差数列得,2sin C =sin A +sin B ,由正弦定理得,2c =a +b .∵CA →·(AB →-AC →)=18,∴CA →·CB →=18.即ab cos C =18,由(1)知,cos C =12,所以ab =36. 由余弦定理得,c 2=a 2+b 2-2ab cos C=(a +b )2-3ab .∴c 2=4c 2-3×36,∴c 2=36.∴c =6.16.(文)在△ABC 中,已知AB =3,BC =2.(1)若cos B =-36,求sin C 的值; (2)求角C 的取值范围.[解析] (1)在△ABC 中,由余弦定理知,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B=3+4-2×23×⎝⎛⎭⎫-36=9. 所以AC =3.又因为sin B =1-cos 2B =1-⎝⎛⎭⎫-362=336, 由正弦定理得AB sin C =AC sin B. 所以sin C =AB AC sin B =116. (2)在△ABC 中,由余弦定理得,AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C ,∴3=AC 2+4-4AC ·cos C ,即AC 2-4cos C ·AC +1=0.由题意知,关于AC 的一元二次方程应该有解,令Δ=(4cos C )2-4≥0,得cos C ≥12,或cos C ≤-12(舍去,因为AB <BC ) 所以,0<C ≤π3,即角C 的取值范围是⎝⎛⎦⎤0,π3. [点评] 1.本题也可用图示法,如图:A 为⊙B 上不在直线BC 上的任一点,由于r =AB =3,故当CA 与⊙B 相切时∠C 最大为π3,故C ∈⎝⎛⎦⎤0,π3. 2.高考命题大题的第一题一般比较容易入手,大多在三角函数的图象与性质、正余弦定理、平面向量等内容上命制,这一部分要狠抓基本原理、公式、基本方法的落实.(理)(2010·东北师大附中、辽宁省实验中学联考)设△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且a cos C +12c =b . (1)求角A 的大小;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.[解析] (1)由a cos C +12c =b 得 sin A cos C +12sin C =sin B又sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C∴12sin C =cos A sin C , ∵sin C ≠0,∴cos A =12, 又∵0<A <π,∴A =π3. (2)解法1:由正弦定理得:b =a sin B sin A =23sin B ,c =23sin C l =a +b +c =1+23(sin B +sin C ) =1+23(sin B +sin(A +B )) =1+2⎝⎛⎭⎫32sin B +12cos B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6 ∵A =π3,∴B ∈⎝⎛⎭⎫0,2π3,∴B +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,5π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫B +π6∈⎝⎛⎦⎤12,1. 故△ABC 的周长l 的取值范围是(2,3].解法2:周长l =a +b +c =1+b +c由(1)及余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴b 2+c 2=bc +1,∴(b +c )2=1+3bc ≤1+3⎝⎛⎭⎫b +c 22,∴b +c ≤2,又b +c >a =1,∴l =a +b +c ∈(2,3],即△ABC 的周长l 的取值范围为(2,3].17.(文)△ABC 中内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,向量m =(2sin B ,-3),n =(cos2B,2cos 2B 2-1)且m ∥n . (1)求锐角B 的大小;(2)如果b =2,求△ABC 的面积S △ABC 的最大值.[分析] (1)问利用平行向量的坐标表示将向量知识转化为三角函数,利用三角恒等变换知识解决;(2)问利用余弦定理与基本不等式结合三角形面积公式解决.[解析] (1)∵m ∥n ,∴2sin B ⎝⎛⎭⎫2cos 2B 2-1=-3cos2B ∴sin2B =-3cos2B ,即tan2B =- 3又∵B 为锐角,∴2B ∈(0,π),∴2B =2π3,∴B =π3. (2)∵B =π3,b =2, ∴由余弦定理cos B =a 2+c 2-b 22ac得, a 2+c 2-ac -4=0又∵a 2+c 2≥2ac ,∴ac ≤4(当且仅当a =c =2时等号成立)S △ABC =12ac sin B =34ac ≤3(当且仅当a =c =2时等号成立), [点评] 本题将三角函数、向量与解三角形有机的结合在一起,题目新疑精巧,难度也不大,即符合在知识“交汇点”处构题,又能加强对双基的考查,特别是向量的坐标表示及运算,大大简化了向量的关系的运算,该类问题的解题思路通常是将向量的关系用坐标运算后转化为三角函数问题,然后用三角函数基本公式结合正、余弦定理求解.(理)(2010·山师大附中模考)在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知sin B =513,且a 、b 、c 成等比数列. (1)求1tan A +1tan C的值; (2)若ac cos B =12,求a +c 的值.[解析] (1)依题意,b 2=ac由正弦定理及sin B =513得,sin A sin C =sin 2B =25169. 1tan A +1tan C =cos A sin A +cos C sin C =sin (A +C )sin A sin C =sin B sin A sin C =135. (2)由ac cos B =12知cos B >0,∵sin B =513,∴cos B =1213(b 不是最大边,舍去负值) 从而,b 2=ac =12cos B=13. 由余弦定理得,b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B .∴13=(a +c )2-2×13×⎝⎛⎭⎫1+1213. 解得:a +c =37.。
正弦定理与余弦定理各地高考练习题
![正弦定理与余弦定理各地高考练习题](https://img.taocdn.com/s3/m/020791f7f80f76c66137ee06eff9aef8941e4887.png)
一、选择题1.已知在△ ABC 中,sinA:sinB:sinC=3:2:4,那么cosC 的值为1_ 1 2 2A.- 4B. 4C.- 3D. _>2.在△ ABC中,a=入b=,隹入,A=45° ,则满足此条件的三角形的个数是A.0B.1C.2D.无数个3.在△ ABC中,bcosA=acosB,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4ABC中,出=1 , BC=2,(须+切)・(项+加)=5+2、5则边|4C|等于A-5 …而杼苕+增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=2bccosBcosC,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.RtA B.锐角△ C.钝角△ D.任意△9.已知△ ABC 中,a=10,B=60° ,C=45° ,贝U c=A.10+ 万B.10(Q-1)C.(而+1)D.10万10.在4ABC中,bsinAvav 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5x2-7 x-6=0的根,则三角形的另一边长为A.52B.2 L~C.16D.412.在4ABC 中,a2=b2+c2+bc,则A 等于A.60 °B.45°C.120D.30°= 7c=-13.在△ ABC中, 2 4,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”BC等于18. 4ABC 中,sin 2A=sin 2B+sin 2C,则△ ABC 为19. 4ABC 中,A=60° ,b=1,这个三角形的面积为 』’3 ,则^AB C 外接圆的直径为15.已知三角形ABC 的三边A.cos 2BB.1-cos 2B16 .在△ ABC 中, A.充分不必要条件条件17 .在△ ABC 中, A.直角三角形C. + +11D ; ( +1)a 、b 、c 成等比数列,它们的对角分别是A 、B 、C,则 sinAsinC 等C.1+cos 2BD.1+sin 2BsinA > sinB 是 A > B 的 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要bCosA=acosB,贝U 三角形为 B.锐角三角形 C.等腰三角形D.等边三角形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26^3A.yB. 2届岳C.二D.-20.在△ ABC 中, ——k:C ,则k 为A.2RB.RC.4R-RD. 2(R 为△ ABC 外接圆半径)二、填空题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, dbc口‘十/十白’3 .在△ ABC 中,a : b :c=(0+1):痴:2,则^ ABC 的最小角的度数为 4 .在△ ABC 中,已知 sinA : sinB : sinC=6 : 5 : 4,贝U secA=5 . 4ABC 中,匕1ns 2m 方,则三角形为6 .在△ ABC 中,角 A 、B 均为锐角且 cosA>sinB,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=5v6,A=45° JU 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° 贝U c=.11.在△ ABC 中,若a2>b2+c2,则△ ABC 为;若a2=b2+c2,则△ ABC 为;若a2 v b2+c2且b2v a2+c2且c2< a2+b2,则^ ABC 为.12.在△ ABC 中,sinA=2cosBsinC,则三角形为.sn C 2 yr 外—=—6 +1)13.在△ ABC 中,BC=3, AB=2,且41 8 5 , A=.14.在△ ABC 中,B= V3,C=3,B=30° ,贝(J A=.15.在△ ABC 中,a+b=12,A=60° , B=45° ,贝U 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bcosC+ccosB=.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= 437 ,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.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.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sinA : sinB : sinC=m : n : l,且a+b+c=S,求a.10.根据所给条件,判断△ ABC的形状(1) acosA=bcosB值_ b _ 白oosA. 8s R oosC(2)11.△ABC中,a+b=10,而cosC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= 3 ,求sinB的值.13.已知△ ABC 中,a=1,b= J^,A=30°,求B、C 和c.14.在△ ABC中,c=242, tanA=3,tanB=2,试求a、b及此三角形的面积.15.已知S AABC=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.* ”------ - 二二口,且7cosm =bcosA16.已知△ ABC中,a-\-b-c,试判断^ ABC的形状.l7tanC=-217.已知△ ABC的面积为1, tanB=2 ,求4ABC的各边长.18.求值:an cos2 800+ j5an20o<xK80c19.已知△ ABC勺面积S=底口 = = 2解此三角形.20.在△ ABC 中,a="G,b=2,c=^^+1 ,求A、B、C 及&.21.已知(a2+bc) x2+2 V* * + 1=0是关于x的二次方程,其中a、b、c是4ABC的三边,⑴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4ABC 中,(a2+b2) sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B),判断△ ABC 的形状.元23.在△ ABC中,u = 2J",a>b,C= 4 ,且有tanA • tanB=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二+ A = 7/ < 3(1)若方程组国+D有实数解,求k的值.向-7^ ,, N T 2 (2)对于(1)中的k值,若“且有关系式- 上,试求A、B、C的度数.试题本一地区:四川文科卷年份:2012分值:5.0 难度:31. 如图,正方形&C0的边长为1 ,延长至1T ,使= l ,连接因.即snZ.<^D=()4.在△山C 中,角凡及U 对应的边分别是 值力£.已知他门乂-3期(8+0-1 . (I )求角X 的大小;(n )若 MBC 的面积& =5邛,匕=5 ,求sm £sinC 的值.地区:浙江理科卷 年份:2013 分值:4.0 难度:3血NBA 财'=—5. △ABC 中,IZC = 90。
正弦定理、余弦定理综合训练题含答案
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正弦定理、余弦定理综合训练题1.[2016·全国卷Ⅰ] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a =5,c =2,cos A =23,则b =( ) A. 2 B.3 C .2 D .3[解析] D 由余弦定理得5=b 2+4-2×b ×2×23,解得b =3或b =-13(舍去),故选D. 2.[2016·全国卷Ⅲ] 在△ABC 中,B =π4,BC 边上的高等于13BC ,则sin A =( ) A.310 B.1010 C.55 D.31010[解析] D 作AD ⊥BC 交BC 于点D ,设BC =3,则有AD =BD =1,AB =2,由余弦定理得AC = 5.由正弦定理得5sin π4=3sin A,解得sin A =3×225=31010. 3.[2013·新课标全国卷Ⅰ] 已知锐角△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,23cos 2 A +cos 2A =0,a =7,c =6,则b =( )A .10B .9C .8D .5[解析] D 由23cos 2A +cos 2A =0,得25cos 2A =1.因为△ABC 为锐角三角形,所以cos A =15.在△ABC 中,根据余弦定理,得49=b 2+36-12b ·15,即b 2-125b 4.[2016·全国卷Ⅱ] △ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A =45,cos C =513,a =1,则b =________.[解析] 因为cos A =45,cos C =513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A =35,sin C =1213,sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =6365.又因为a sin A =b sin B ,所以b =a sin B sin A =2113. -13=0,解得b =5或b =-135(舍去). 5.[2015·全国卷Ⅰ] 已知a ,b ,c 分别是△ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 2B =2sin A sin C.(1)若a =b ,求cos B;(2)若B =90°,且a =2, 求△ABC 的面积.解:(1)由题设及正弦定理可得b 2=2ac .又a =b ,所以可得b =2c ,a =2c .由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =14. (2)由(1)知b 2=2ac .因为B =90°,所以由勾股定理得a 2+c 2=b 2.故a 2+c 2=2ac ,得c =a =2,所以△ABC 的面积为1.6.[2015·全国卷Ⅱ] △ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,BD =2D C.(1)求sin ∠B sin ∠C; (2)若∠BAC =60°,求∠B.解:(1)由正弦定理得AD sin ∠B =BD sin ∠BAD ,AD sin ∠C =DC sin ∠CAD. 因为AD 平分∠BAC ,BD =2DC ,所以sin ∠B sin ∠C =DC BD =12. (2)因为∠C =180°-(∠BAC +∠B ),∠BAC =60°,所以sin ∠C =sin(∠BAC +∠B )=32cos ∠B +12sin ∠B. 由(1)知2sin ∠B =sin ∠C ,所以tan ∠B =33,即∠B =30°. 7.[2014·新课标全国卷Ⅱ] 四边形ABCD 的内角A 与C 互补,AB =1,BC =3,CD =DA =2.(1)求C 和BD ;(2)求四边形ABCD 的面积.解:(1)由题设及余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD cos C=13-12cos C ,①BD 2=AB 2+DA 2-2AB ·DA cos A=5+4cos C .②由①②得cos C =12,故C =60°,BD =7. (2)四边形ABCD 的面积S =12AB ·DA sin A +12BC ·CD sin C =⎝⎛⎭⎫12×1×2+12×3×2sin 60°=2 3. 8.[2016·山东卷] △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.π3C.π4D.π6[解析] C ∵b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),∴2b 2sin A =b 2+c 2-a 2=2bc cos A =2b 2cos A ,∴tan A=1,即A =π4. 9.[2015·广东卷] 设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2,c =23,cos A =32且b <c ,则b =( ) A .3 B .22 C .2 D. 3 [解析] C 由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,所以22=b 2+(23)2-2×b ×23×32,即b 2-6b +8=0,解得b =2或b =4.因为b <c, 所以b =2.10.[2016·上海卷] 已知△ABC 的三边长分别为3,5,7,则该三角形的外接圆半径等于________.[解析] 利用余弦定理可求得最大边7所对角的余弦值为32+52-722×3×5=-12,所以此角的正弦值为32.设三角形外接圆的半径为R ,由正弦定理得2R =732,所以R =733. 11.[2016·北京卷] 在△ABC 中,∠A =2π3,a =3c ,则b c=________.[解析] 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A 可得,3c 2=b 2+c 2-2bc cos 2π3,整理得b c 2+b c-2=0,解得b c =1或b c=-2(舍去).12.[2016·浙江卷] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b +c =2a cos B .(1)证明:A =2B ;(2)若cos B =23,求cos C 的值. 解:(1)证明:由正弦定理得sin B +sin C =2sin A cos B ,故2sin A cos B =sin B +sin(A +B )=sin B +sin A cos B +cos A sin B ,于是sin B =sin(A -B ). 又A ,B ∈(0,π),故0<A -B <π,所以B =π-(A -B )或B =A -B ,因此A =π(舍去)或A =2B ,所以A =2B.(2)由cos B =23得sin B =53,cos 2B =2cos 2B -1=-19,故cos A =-19,sin A =459,cos C =-cos(A +B )=-cos A cos B +sin A sin B =2227.。
正弦、余弦定理(高考题)
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正弦、余弦定理公式定理(1)△ABC 的面积公式:A bc B ac C ab S sin 21sin 21sin 21===∆ (2)正弦定理:R CcB b A a 2sin sin sin === (3)余弦定理:⎪⎩⎪⎨⎧-+=⋅-+=⋅-+=C ab b a c Bac c a b A bc c b a cos 2cos 2cos 2222222222余弦定理常见变形:abc b a C ac b c a B bc a c b A 2cos 2cos 2cos 222222222-+=-+=-+=)1(2)(cos 22222cocC ab b a C ab b a c +-+=-+=常用三角关系拓展(1)2cos 2sin 2sin sin BA B A B A -+=+ (2)2cos 2sin 2sin sin BA B A B A +-=- 重要结论① △ABC 中,c b a ,,分别为A,B,C 的对边,C B A c b a C B A sin sin sin >>⇔>>⇔>> ② 在△ABC 中,给定A,B 的正弦或余弦值,则C 有解(即存在)的充要条件是0cos cos >+B A链接高考1、(2012年上海)在ABC ∆中,若C B A 222sin sin sin <+,则ABC ∆的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不能确定.2、(2012年陕西)在△ABC 中,角A,B,C 所对的边长分别为c b a ,,,若2222c b a =+,则C cos 的最小值为( ) A .23 B .22C .21D .21-3、(2011年天津)如图,在ABC ∆中,D 是边AC 上的点,且AB AD =,23AB BD =,2BC BD =,则sin C 的值为( )A .33 B .36 C .63 D .664、(2011年辽宁)△ABC 的三个内角A,B,C 所对的边分别为c b a ,,,a Ab B A a 2cos sin sin 2=+则=ab( ) (A) (B) (C) (D)5、(2010年天津)在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是c b a ,,,若223a b bc -=,sin 23sin C B =,则A=( )(A )030 (B )060 (C )0120 (D )01506、(2010年湖南)在中,角A,B,C 所对的边长分别为c b a ,,。
2024年高考数学专题12 正余弦定理妙解三角形问题和最值问题(练习)(原卷版)
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01 倍长定比分线模型
1.(2023·四川成都·统考一模)在 VABC 中,角 A, B,C 所对的边分别为 a,b, c ,且 B = π , AB = 2, M 是 3
BC 的中点, AM = 2 3 ,则 AC =
, cos ÐMAC =
.
2.(2023·广东广州·高三华南师大附中校考阶段练习)在① 3b - 3c cos A = a sin C ,②
b
+
c
=
2a
sin
æ çè
C
+
π 6
ö ÷ø
.
(1)求 A;
(2)若 a = 2
3
,
uuur BA
×
uuur CA
=
3 2
,
Ð
BAC
的角平分线交
BC
于点
D,求
AD
的长.
13.(2023·四川绵阳·统考二模)在三角形 ABC 中,角 A、B、C 所对边分别为 a,b,c.已知
a sin A + C = b sin B + C , a = 7 .
(2)若 b2 + c2 = 2aR cos A + a2 ,求 tan A + tan B + tan C 的最小值.
19.(多选题)(2023·湖北咸宁·高三统考期末) VABC 的内角 A , B , C 的对边分别为 a , b , c ,且
VABC , BC = 6,sin B = 1 sin C ,当 VABC 的面积最大时,则 AC 的长为
.
2
16.(2023·四川·校联考二模)阿波罗尼奥斯是古希腊时期与阿基米德、欧几里得齐名的数学家,以其
专题25 正(余)弦定理的应用(原卷版)
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2023高考一轮复习讲与练专题25 正(余)弦定理的应用练高考 明方向1.(2022·新高考Ⅱ卷T18) 记ABC 的三个内角分别为A ,B ,C ,其对边分别为a ,b ,c ,分别以a ,b ,c 为边长的三个正三角形的面积依次为123,,S S S ,已知12331,sin 23S S S B -+==.(1)求ABC 的面积;(2)若2sin sin 3A C =,求b . 2.(2022·全国乙(文)T17)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-.(1)若2A B =,求C ;(2)证明:2222a b c =+3.(2022·全国乙(理)T17)记ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知sin sin()sin sin()C A B B C A -=-.(1)证明:2222a b c =+; (2)若255,cos 31a A ==,求ABC 的周长. 4.(2022·北京卷T16)在ABC 中,sin 23sin C C =. (1(求C ∠;(2(若6b =,且ABC 的面积为63,求ABC 的周长.5.(2022·浙江卷T18) 在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知345,cos 5a c C ==. (1)求sin A 的值;(2)若11b =,求ABC 的面积.6.(2022·浙江卷T11) 我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,其中a ,b ,c 是三角形的三边,S 是三角形的面积.设某三角形的三边2,3,2a b c ===,则该三角形的面积S =___________.7.(2021年高考全国甲卷理科)2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为正(余)弦定理的应用求边求角求面积8848.86(单位:m ),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A .B .C 三点,且A .B .C 在同一水平面上的投影,,A B C '''满足45AC B ∠'''=︒,60A B C ''∠'=︒.由C 点测得B 点的仰角为15︒,BB '与CC '的差为100;由B 点测得A 点的仰角为45︒,则A .C 两点到水平面A B C '''的高度差AA CC ''-约为 1.732≈) ( )A .346B .373C .446D .4738.(2021·天津高考)在△ABC ,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin A ∶sin B ∶sin C =2∶1∶2,b = 2. (1)求a 的值; (2)求cos C 的值; (3)求sin ⎝⎛⎭⎫2C -π6的值. 9、(2021·新高考Ⅱ卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,b =a +1,c =a +2.(1)若2sin C =3sin A ,求△ABC 的面积;(2)是否存在正整数a ,使得△ABC 为钝角三角形?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由. 10.(2021·全国乙卷)记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为3,B =60°,a 2+c 2=3ac ,则b =________.11.(2021·浙江高考)在△ABC 中,∠B =60°,AB =2,M 是BC 的中点,AM =23,则AC =______,cos ∠MAC =________.12.(2020年高考数学课标Ⅲ卷理科)在△ABC 中,cos C =23,AC =4,BC =3,则cos B = ( )A .19B .13C .12D .2313.(2019年高考数学课标全国Ⅰ卷理科)ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .设22(sin sin )sin sin sin B C A B C -=-.(1)求A ;(2)2b c +=,求sin C .14.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理))ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若ABC △的面积为2224a b c +-,则C =( )A .π2B .π3C .π4D .π615.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理))在ABC △中,cos2C 1BC =,5AC =,则AB = ( ) A.BCD.16.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科)在△ABC 中,4B π=,BC 边上的高等于13BC ,则cos A = ( )ABC. D.17.(2014高考数学课标2理科)钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC,则AC = () A .5B C .2D .118.(2021年高考全国乙卷理科)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,60B =︒,223a c ac +=,则b =________.19.(2019年高考数学课标全国Ⅱ卷理科)ABC △的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若6b =,2a c =,3B π=,则ABC △的面积为 .20、【2019年高考浙江卷】在中,,,,点在线段上, 若,则___________,___________.21. 【2019年高考天津卷理数】在中,内角所对的边分别为.已知,.(1)求的值;(2)求的值. 22.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科)的内角的对边分别为,已知的面积为. (1)求; (2)若,,求的周长.23.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科)的内角的对边分别为.已知,.(1)求;(2)设为边上一点,且,求的面积.24.(2016高考数学课标Ⅰ卷)ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知2cos (cos cos ).C a B+b A c =(I )求C ;(II )若c =ABC ∆ABC ∆的周长. 25.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科)ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若4cos 5A =,5cos 13C =,1a =,则b = .讲典例 备高考ABC △90ABC ∠=︒4AB =3BC =D AC 45BDC ∠=︒BD =cos ABD ∠=ABC △,,A B C ,,a b c 2b c a +=3sin 4sin c B a C =cos B sin 26B π⎛⎫+⎪⎝⎭ABC △,,A B C ,,a b c ABC △23sin a Asin sin B C 6cos cos 1B C =3a =ABC △ABC △,,A B C ,,a b c sin 0A A =a =2b =c D BC AD AC ⊥ABD △类型一、正(余)弦定理的基本应用 基础知识:1.余、正弦定理的内容及其变形在△ABC 中,若角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,R 为△ABC 的外接圆半径,则2、主要结论:(1)在△ABC 中,A +B +C =π.变形:A +B 2=π2-C2.(2)在△ABC 中,内角A ,B,C 成等差数列⇔B =π3,A +C =2π3. B.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.(4)有关三角形内角的三角函数关系式:sin(A +B)=sin C ;cos(A +B)=-cos C ;tan(A +B )=-tan C ;sin A +B 2=cos C 2;cos A +B 2=sin C2.(5)大边对大角,大角对大边,如a >b ⇔A >B ⇔sin A >sin (6)在斜△ABC 中,tan A +tan B +tan C =tan A ·tan B ·tan C.(7)三角形射影定理:在△ABC 中,a =bcos C +ccos B ;b =acos C +ccos A ;c =bcos A +acos B. 基本题型:1.(求角的大小)在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若22a b -=,sin C B =,则A =____.2.(求角的函数值)在ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 满足2a c b +=,且90A C -=︒,则cos B =( ) A .4B .4C .34D .03、(求三角形的边长)已知a ,b ,c 分别为锐角△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,若sin A =223,sin B >sin C ,a =3,S △ABC =22,则b 的值为( ) A .2或3B .2C .3D .64、(求三角形的高)在ABC ∆中,30C =︒,2cos 3A =-,2AC =-,则AC 边上的高为( )AB .2C D 5、(多选题)已知在ABC 中,角A , B , C 的对边分别为a , b , c ,则下列四个论断中正确的是( ) A.若sin cos A B a b =,则4B π=;B.`若4B π=, 2b =, a =C.若a , b , c 成等差数列, sin A , sin B , sin C 成等比数列,则ABC 为正三角形;D.若5a =, 2c =, ABC 的面积4ABCS=,则3cos 5B =. 基本方法:利用余弦定理可解决以下两类三角形问题:一是已知两边和它们的夹角,求其他边与角;二是已知三边求各个角.由于这两种情形下的三角形是唯一确定的,所以其解也是唯一的.利用正弦定理可解决以下两类三角形问题:一是已知两角和一角的对边,求其他边与角;二是已知两边和一边的对角,求其他边与角(该三角形具有不唯一性,常根据三角函数值的有界性和大边对大角定理进行判断).类型二、求三角形的面积 基础知识:1.三角形常用面积公式(1)S =12a ·h a (h a 表示边a 上的高);(2)S =12absin C =12acsin B =12bcsin A ;(3)S =12r(a +b +c)(r 为内切圆半径).基本题型:1.已知a ,b ,c 分别为ABC 内角A ,B ,C 的对边,sin 1sin sin b C a c A B+=++,4AB AC ⋅=,则ABC 的面积为( )A B .2C .D .2.在ABC ∆中,面积()22S a b c =--,则sin A =( )A .1517B .817C .1315D .13173.△ABC 的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知sin sin 4sin sin b C c B a B C +=,2228b c a +-=,则△ABC 的面积为________.4.已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C的对边,cos sin 0a C C b c --=(1)求A (2)若2a =,ABC ∆的面积为3,求,b c . 5、在①,②,③这三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,并加以解答.已知的内角,,所对的边分别是,,,若______. (1)求角;(2)若,求周长的最小值,并求出此时的面积. 基本方法:与三角形面积有关问题的解题策略(1)利用正弦、余弦定理解三角形,求出三角形的相关边、角之后,直接求三角形的面积; (2)把面积作为已知条件之一,与正弦、余弦定理结合求出三角形的其他量. 类型三、判断三角形的形状 基本题型:1.在ABC ∆中,A ∠,B ,C ∠的对边分别为a ,b ,c ,2cos22A b cc+=,则ABC ∆的形状一定是( ) A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰直角三角形2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且a ,b ,c 成等差数列,设△ABC 的面积为S ,若ac cos B =233S ,则△ABC 的形状为( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形3、(多选题)在ABC ∆中,若sin sin()sin 2C B A A +-=,则ABC ∆的形状( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .锐角三角形4.已知ABC 中,三内角,,A B C 满足2=A +B C ,三边,,a b c 满足2=b ac ,则ABC 是( )A .直角三角形B .等腰直角三角形C .等边三角形D .钝角三角形 5.对于ABC ∆,有如下四个命题:①若sin 2sin 2A B = ,则∆ABC 为等腰三角形; ②若sin cos B A =,则∆ABC 是直角三角形;③若222sin sin sin A B C +<,则∆ABC 是钝角三角形;④若coscoscos222ab c A B C ==,则∆ABC 是等边三角形. 其中正确的命题序号是 6.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且2B A C =+ (1)若1a =,b =sin C ;b a =2sin tan b A a B =()()sin sin sin ac A c A B b B -++=ABC A B C a b c B 4a c +=ABC ABC(2)若2b a c =+,试判断ABC ∆的形状. 基本方法:1.判定三角形形状的途径:(1)化边为角,通过三角变换找出角之间的关系;(2)化角为边,通过代数变形找出边之间的关系,正(余)弦定理是转化的桥梁.2.无论使用哪种方法,都不要随意约掉公因式,要移项提取公因式,否则会有漏掉一种形状的可能.注意挖掘隐含条件,重视角的范围对三角函数值的限制.新预测 破高考1.(多选题)在ABC ∆中,a =10c =,30A =︒,则角B 的值可以是( )A .105︒B .15︒C .45︒D .135︒2.设ABC ∆的内角,,A B C 所对边的长分别为,,a b c ,若2,3sin 5sin b c a A B +==,则角C =( )A .3πB .23πC .34π D .56π 3.在ABC ∆中,若sin sin sin 346A B C ::=::,则cos C ( )A .1124B .1124-C .1324D .1324-4.(多选)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =3,b =2,sin B =sin 2A ,则( )A .sinB =429B .cos A =-13C .c =3D .S △ABC =225.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 .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6.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,S 表示ABC ∆的面积,若cos cos sin a B b A c C +=,2221()4S b c a =+-,则B 等于( )A .90°B .60°C .45°D .30°7.设ABC ∆的内角A B C ,,所对的边分别为a b c ,,,且3 cos 4a C csin A =,已知ABC ∆的面积等于10,4b =,则a 的值为( )A .233B .283C .263D .2538.在ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c , 2cos 22A b c c+=,则ABC ∆的形状为 A .直角三角形 B .等腰三角形或直角三角形 C .等腰直角三角形D .正三角形9.已知,,a b c 为ABC 的三个内角,,A B C 的对边,向量(cos ,cos ),(,2)m A B n a c b ==-,若//m n ,则内角A 的大小为( )A .6πB .3π C .4π D .23π 10.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =10,a 2+b 2-c 2=ab sin C ,a cos B +b sin A =c ,则下列结论正确的是( ) A .tan C =2 B .A =π4C .b = 2D .△ABC 的面积为611.在ABC ∆中,已知22tan tan a B b A =,则该ABC ∆的形状为( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .正三角形D .等腰或直角三角形12.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,S 为ABC 的面积,222sin()SA C b c+=-,且2=A+C B ,则C 的大小为( ) A .6πB .3π C .23π D .56π13.在ABC ∆中,角A B C ,,所对的边分别为a b c ,,,且满足cos sin 0b A a B +=.2b c +=ABC ∆的面积为1,则边a =( )AB .4C .10D .14.在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若c =,cos B C =,a =则ABC S ∆=____.15.在△ABC 中,,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,已知2A=B+C ,1b =,面积S =则=a ________.16.在ABC ∆中,601ABC A b S ∆∠=︒=,,则2sin 2sin sin a b cA B C-+-+的值等于________.17.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对应的边分别是,,a b c ,向量m =(a -c ,b +c ),n =(b -c ,a ),且m n .(1)求B ;(2)若b cos 6A π⎛⎫+⎪⎝⎭=26,求a . 18.在ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2cos b c a B +=.(1)证明:2A B =;(2)若ABC ∆的面积24a S =,求角A 的大小.19.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知(54)cos 4cos a c B b C -=.(1)求cos B的值;(2)若π4C=,6b=,求sin A的值20、已知在△ABC中,三边a,b,c分别对应三个内角A,B,C,且ac+b-a=c-b+ab.(1)求角C的大小;(2)当△ABC外接圆半径R=1时,求△ABC面积的最大值,并判断此时△ABC的形状.。
2024届全国高考(统考版)理科数学复习历年好题专项(正弦定理和余弦定理、解三角形)练习(附答案)
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2024届全国高考(统考版)理科数学复习历年好题专项(正弦定理和余弦定理、解三角形)练习命题范围:正弦定理、余弦定理、三角形面积公式、解三角形.[基础强化]一、选择题1.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若a =2 ,b =3 ,B =π3 ,则A =( )A .π6 B .56 π C .π4 D .π4 或34 π2.在△ABC 中,b =40,c =20,C =60°,则此三角形解的情况是( ) A .有一解 B .有两解 C .无解D .有解但解的个数不确定3.[2023ꞏ安徽省江南十校一模]已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若(2b -3c )ꞏcos A =3 a cos C ,则角A 的大小为( )A .π6B .π4C .π3D .5π124.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( )A .12 B .1 C .3 D .25.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23 ,则b =( )A .14B .6C .14D .66.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7.钝角三角形ABC 的面积是12 ,AB =1,BC =2 ,则AC =( ) A .5 B .5 C .2 D .18.如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .502 mB .503 mC .252 mD .2522 m9.[2023ꞏ全国甲卷(理)]已知四棱锥P -ABCD 的底面是边长为4的正方形,PC =PD =3,∠PCA =45°,则△PBC 面积为( )A .22B .32C .42D .62 二、填空题10.[2021ꞏ全国乙卷]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为3 ,B =60°,a 2+c 2=3ac ,则b =____________.11.[2023ꞏ安徽舒城中学模拟]托勒密(Ptolemy)是古希腊天文学家、地理学家、数学家,托勒密定理就是由其名字命名,该定理指出:圆的内接凸四边形两组对边乘积的和等于两条对角线的乘积.已知凸四边形ABCD 的四个顶点在同一个圆的圆周上,AC ,BD 是其两条对角线,AB =AD ,∠BAD =120°,AC =6,则四边形ABCD 的面积为________.12.[2023ꞏ全国甲卷(理)]在△ABC 中,∠BAC =60°,AB =2,BC =6 ,∠BAC 的角平分线交BC 于D ,则AD =________.[能力提升]13.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 B (1+2cos C )=2sin A cos C +cos A sin C ,则下列等式成立的是( )A .a =2bB .b =2aC .A =2BD .B =2A14.[2021ꞏ全国甲卷]2020年12月8日,中国和尼泊尔联合公布珠穆朗玛峰最新高程为8 848.86(单位:m),三角高程测量法是珠峰高程测量方法之一.如图是三角高程测量法的一个示意图,现有A,B, C三点,且A,B,C在同一水平面上的投影A′,B′,C′满足∠A′C′B′=45°,∠A′B′C′=60°.由C点测得B点的仰角为15°,BB′与CC′的差为100;由B点测得A 点的仰角为45°,则A,C两点到水平面A′B′C′的高度差AA′-CC′约为(3≈1.732)()A. 346 B.373C.446 D.47315.[2022ꞏ全国甲卷(理),16]已知△ABC中,点D在边BC上,∠ADB=120°,AD=2,CD=2BD.当ACAB取得最小值时,BD=________.16.[2023ꞏ江西省临川模拟]已知在四边形ABCD中,AB=7,BC=13,CD=AD,且cosB=17,∠BAD=2∠BCD.则AD=________.参考答案1.C 由正弦定理得a sin A =b sin B ,∴sin A =a sin B b =2×33 =22 ,又a <b ,∴A为锐角,∴A =π4 .2.C 由正弦定理bsin B =c sin C ,∴sin B =b sin C c =40×3220 =3 >1,∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.A 由(2b -3c )cos A =3 a cos C 得2b cos A =3 (a cos C +c cos A ),由正弦定理得2sin B cos A =3 (sin A cos C +sin C cos A )=3 sin (A +C )=3 sin B ,又sin B ≠0, 得cos A =3,A =π6 .4.C 由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又a 2=b 2+c 2-bc ,∴2cos A =1,cos A =12 ,∴sin A =1-cos 2A =32 ,∴S △ABC =12 bc sin A =12 ×4×32 =3 .5.D ∵b sin A =3c sin B ,由正弦定理得ab =3bc ,∴a =3c ,又a =3,∴c =1, 由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ꞏcos B =9+1-2×3×23 =6, ∴b =6 .6.B ∵b cos C +c cos B =a sin A ,∴sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin A =1,又A 为△ABC 的内角,∴A =90°,∴△ABC 为直角三角形.7.B ∵S △ABC =12 AB ×BC ×sin B =22 sin B =12 ,∴sin B =22 ,若B =45°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ꞏBC ꞏcos 45°=1+2-2×2 ×22 =1,则AC =1,则AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不合题意;当B =135°时,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ꞏBC cos 135°=1+2+2×2 ×22 =5,∴AC =5 .8.A 由正弦定理得AC sin B =ABsin C ,∴AB =AC ꞏsin Csin B =50×22sin (180°-45°-105°) =502 .9.C如图,过点P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O ,取DC 的中点M ,AB 的中点N ,连接PM ,MN ,AO ,BO .由PC =PD ,得PM ⊥DC ,又PO ⊥DC ,PO ∩PM =P ,所以DC ⊥平面POM ,又OM ⊂平面POM ,所以DC ⊥OM .在正方形ABCD 中,DC ⊥NM ,所以M ,N ,O 三点共线,所以OA =OB ,所以Rt △P AO ≌Rt △PBO ,所以PB =P A .在△P AC 中,由余弦定理,得P A =PC 2+AC 2-2PC ꞏAC cos 45° =17 ,所以PB =17 .在△PBC 中,由余弦定理,得cos ∠PCB =PC 2+BC 2-BP 22PC ꞏBC =13 ,所以sin ∠PCB =223 ,所以S △PBC =12 PC ꞏBC sin ∠PCB =42 ,故选C.10.22答案解析:由题意得S △ABC =12 ac sin B =34 ac =3 ,则ac =4,所以a 2+c 2=3ac =3×4=12,所以b 2=a 2+c 2-2ac cos B =12-2×4×12 =8,则b =22 .11.93答案解析:在△ABD 中,设AB =a ,由余弦定理得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ꞏAD ꞏcos ∠BAD =3a 2,所以BD =3 a , 由托勒密定理可得a (BC +CD )=AC ꞏ3 a , 即BC +CD =3 AC , 又∠ABD =∠ACD =30°, 所以四边形ABCD 的面积S =12 BC ꞏAC sin 30°+12 CD ꞏAC sin 30° =14 (BC +CD )ꞏAC =34 AC 2=93 . 12.2答案解析:方法一 由余弦定理得cos 60°=AC 2+4-62×2AC ,整理得AC 2-2AC -2=0,得AC =1+3 .又S △ABC =S △ABD +S △ACD ,所以12 ×2AC sin 60°=12 ×2AD sin 30°+12 AC ×AD sin 30°,所以AD =23AC AC +2 =23×(1+3)3+3=2. 方法二 由角平分线定理得BD AB =CD AC ,又BD +CD =6 ,所以BD =26AC +2,CD =6ACAC +2.由角平分线长公式得AD 2=AB ×AC -BD ×CD =2AC -12AC (AC +2)2 ,又由方法一知AC =1+3 ,所以AD 2=2+23 -12×(1+3)(3+3)2=2+23 -(23 -2)=4,所以AD =2.13.A 由sin B (1+2cos C )=2sin A cos C +cos A sin C ,得sin B +2sin B cos C =sin B +sin A cos C ,∴2sin B cos C =sin A cos C ,∵cos C >0,∴2sin B =sin A ,即a =2b .14.B如图所示,根据题意过C 作CE ∥C ′B ′,交BB ′于E ,过B 作BD ∥A ′B ′,交AA ′于D ,则BE =100,C ′B ′=CE =100tan 15° .在△A ′C ′B ′中,∠C ′A ′B ′=75°,则BD =A ′B ′=C ′B ′×sin 45°sin 75° .又在B 点处测得A 点的仰角为45°,所以AD =BD =C ′B ′×sin 45°sin 75° ,所以高度差AA ′-CC ′=AD +BE =C ′B ′×sin 45°sin 75° +100=100tan 15°×sin 45°sin 75° +100=100sin 45°sin 15° +100=100×222×(32-12)+100=100(3 +1)+100≈373.15.3 -1答案解析:以D 为坐标原点,DC 所在的直线为x 轴,DC →的方向为x 轴的正方向,过点D 且垂直于DC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),易知点A 位于第一象限.由AD =2,∠ADB =120°,得A (1,3 ).因为CD =2BD ,所以设B (-x ,0),x >0,则C (2x ,0).所以AC =(2x -1)2+(0-3)2=4x 2-4x +4,AB =(-x -1)2+(0-3)2=x 2+2x +4 ,所以⎝⎛⎭⎫AC AB 2=4x 2-4x +4x 2+2x +4.令f (x )=4x 2-4x +4x 2+2x +4,x >0,则f ′(x )=(4x 2-4x +4)′(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(x 2+2x +4)′(x 2+2x +4)2=(8x -4)(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(2x+2)(x 2+2x +4)2=12(x 2+2x -2)(x 2+2x +4)2 .令x 2+2x -2=0,解得x =-1-3 (舍去)或x =3 -1.当0<x <3 -1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,3 -1)上单调递减;当x >3 -1时,f ′(x )>0,所以f (x )在(3 -1,+∞)上单调递增.所以当x =3 -1时,f (x )取得最小值,即ACAB 取得最小值,此时BD =3 -1.16.7答案解析:在△ABC 中,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ꞏBC ꞏcos B ,则AC =49+169-2×7×13×17 =192 =83,cos ∠BCA =AC 2+BC 2-AB 22AC ꞏBC =169+192-492×13×83 =3 , 又在△ABC 中,0<∠BCA <π,所以∠BCA =π6 ,设AD =CD =x ,∠BAC =α,∠BCA =β,∠ACD =θ,则∠CAD =θ,β=π6 , 由∠BAD =2∠BCD 即α+θ=2(β+θ), 则θ=α-2β=α-π3 ,在△ABC 中,cos α=AB 2+AC 2-BC 22AB ꞏAC =49+192-1692×7×83 =9143 =3314 , 又0<α<π,则有sin α=1314 ,所以cos θ=cos (α-π3 )=12 cos α+3 sin α=12 ×3314 +3×1314 =437 , 在△ACD 中,AD 2=AC 2+CD 2-2AC ꞏCD ꞏcos θ, 即x 2=(83 )2+x 2-2×83 ×437 x , 解得x =7,即AD 的长为7.。
(完整word)正弦余弦历年高考题及答案
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正余弦定理1 在 ABC 中,A B 是 sin A 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C2、 已知关于x 的方程x 2 xcosA cosB 2sin 2 0的两根之和等于两根之积的一半,2则 ABC - -定是()(A )直角三角形(B )钝角三角形(C )等腰三角形(D )等边三角形.3、 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sinC=则角A 的大小为 _______________ . 6、在 ABC 中,a, b, c 分别为角A, B, C 的对边,且4sin 2 —C cos2A 72 2(1) 求 A 的度数(2)若a 3 , b c 3,求b 和c 的值7、 在厶ABC 中已知acosB=bcosA,试判断△ ABC 的形状.8、如图,在△ ABC 中,已知a , 3 , b . 2 , B=45求A C 及c .则a=5、在 ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为 a ,b ,c ,若acosB.2,c J4、2 2 21、 解:在 ABC 中,A B a b 2Rsi nA 2Rsi nB si nA si nB ,因此,选 C .1 2 C 1 cosC "十2、 【答案】由题意可知: cos A cos B 2 sin ,从而 2 2 2ABC 一定是等腰三角形选3、【命题立意】 本题考察正弦定理在解三角形中的应用4、【命题立意】 本题考查解三角形中的余弦定理。
5、【命题立意】 本题考查了三角恒等变换、已知三角函数值求解以及正弦定理,考查了考生 的推理论证能力和运算求解能力。
【思路点拨】 先根据si nB cosB ,2求出B,再利用正弦定理求出 si nA ,最后求出A. 1解得 sin A ,又 a<b ,所以 A<B=45 o ,所以 A=30o .2cos A cos B 1 cos(AB) 1 cosAcosB sin Asin BcosAcosB sin Asin B 1 , cos(A B) 1 又因为A B 所以A B 0,所以【思路点拨】 由已知条件求出B 、A 的大小,求出C ,从而求出sinC.【规范解答】由 A+C=2B 及 A1B C 180o 得B 60o ,由正弦定理得」sin A1sin A -, 260o ,所以 A 30o , C 180o 90o ,所以 sinC sin 90o1.【思路点拨】 对 C 利用余弦定理,通过解方程可解出【规范解答】由余弦定理或2 (舍)。
高考数学专题复习题:正弦定理和余弦定理
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高考数学专题复习题:正弦定理和余弦定理一、单项选择题(共8小题)1.在ABC V 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知a ,b ,c 是三个连续的自然数,且a b c <<,最大角是最小角的两倍,则cos C =( ) A .0B .112C .18D .342.在锐角ABC V cos cos sin sin A C A B C a c ⎛⎫+= ⎪⎝⎭cos 2C C +=,则a b +能取到的值有( )A .5B .4C .D .33.在ABC V 中,角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若cos sin ,a B b A c a +==222sin a b c ab C +−=,则( )A .tan 1C =B .π3A =C .b =D .ABC V 的面积为4.已知点,A F 分别为椭圆22:143x yC +=的左顶点、右焦点,点M 为C 上一点,且OM为AMF ∠的平分线,60AMF ∠=︒,则AFM △的内切圆的半径为( )A B C .12D 5.ABC V 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .若17,6,cos 5b c B ===,则a =( )A .5B .6C .8D .106.如图,在正四棱柱1111ABCD A B C D −中,14AA AB =,则异面直线1A B 与1AD 所成角的余弦值为( )A .717B .1417C .1617D .8177.在ABC V 中,1202ACB BC AC ∠=︒=,,D 为ABC V 内一点,AD CD ⊥,120BDC ∠=︒,则tan ACD ∠=( )A.B C D 8.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b−=>>的右焦点为F ,圆222:O x y a +=与C 的渐近线在第二象限的交点为P ,若tan FPO ∠C 的离心率为( ) A .2BC .3D 二、多选题(共3小题)9.ABC V 的内角A B C 、、的对边分别为a b c 、、,则下列说法正确的是( ) A .若A B >,则sin sin A B >B .若ABC V 为钝角三角形,则222a b c +> C .若30,4,3A b a ===,则ABC V 有两解D .若三角形ABC 为斜三角形,则tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=10.如图,在ABC V 中,2,3,60AB AC BAC ∠===,若O 为ABC V 外接圆的圆心,且(),,AO AB AC λμλμ=+∈R ,则以下结论中正确的是( )A .43AO AB λμ⋅=+ B .92AO AC ⋅= C .ABC V 外接圆的面积为2πD .5233λμ+=11.在ABC V 中,AD AB λ=,BE BC μ=,CF tCA =,,,0t λμ>且1t λμ++=,则( ) A .()DEF ABC S t t S λμλμ=++△△ B .3ABC DEF S S ≥△△CD .λ∃,μ,t三、填空题(共2小题)12.在ABC V 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,120ABC ∠=︒,ABC ∠的平分线交AC 于点D ,且1BD =,则2a c +的最小值为________. 13.在ABC V 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若3π4B =,6b =,22a c +=,则ABC V 的面积为________.四、解答题(共5小题)14.在ABC V 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且22cos 0b c a C +−=. (1)求角A .(2)射线AB 绕A 点旋转90交线段BC 于点E ,且1AE =,求ABC V 的面积的最小值.15.在ABC V 中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知()2cos cos 0a c B b C −−=. (1)求B .(2)已知b =122a c +的最大值.16.在ABC V 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()1cos cos cos 02B c B bC a ++=. (1)求角B 的大小.(2)若7,8,b a c a c =+=<,求,a c 的值;求()sin 2A C +的值.17.记ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .已知2b ac =,点D 在边AC 上,且BD b =.(1)求证:sin sin BD ABC a C ∠=. (2)若2AD DC =,求cos ABC ∠.8.记ABC V 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()()3a b c a b c +++−=,且ABC V 的(1)求角C .(2)若2AD DB =,求CD 的最小值.参考答案1.C2.B3.C4.D5.A 6.C 7.B 8.C 9.ACD 10.ABD 11.ABCD12.3+13.314.(1)2π3A =(215.(1)π3B = (216.(1)2π3B =(2)35a c =⎧⎨=⎩17.(1)证明:设ABC V 的外接圆半径为R ,由正弦定理得2sin ,2sin R ABC b R C c ∠==,因为2b ac =,BD b =,所以b BD ac ⋅=,由此可得2sin 2sin BD R ABC a R C ⋅∠=⋅,所以sin sin BD ABC a C ∠=(2)71218.(1)2π3C = (2。
正余弦定理高考真题.doc
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高一(下)数学(必修五)第一章 解三角形正弦定理、余弦定理高考真题1、(06湖北卷)若ABC ∆的内角A 满足2sin 23A =,则sin cos A A +=A.153 B .153- 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A2、(06安徽卷)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 .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。
故选D 。
3、(06辽宁卷)ABC V 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 =+u r ,(,)q b a c a =--r ,若//p q u r r,则角C 的大小为(A)6π (B)3π (C)2π (D) 23π【解析】222//()()()p q a c c a b b a b a c ab⇒+-=-⇒+-=u r r,利用余弦定理可得2cos 1C =,即1cos 23C C π=⇒=,故选择答案B 。
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1、【2015新课标2】∆ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,∆ABD 是∆ADC 面积的2倍。
(Ⅰ)求
C B ∠∠sin sin ;(Ⅱ) 若A
D =1,DC =22求BD 和AC 的长.
2、【2014新课标2】钝角三角形ABC 的面积是12
,AB=1,,则AC=( ) A. 5
C. 2
D. 1
3、【2013新课标2】△ABC 的内角的对边分别为,,,c b a 已知B c C b a sin cos += (Ⅰ)求B ;
(Ⅱ)若b =2,求△ABC 的面积的最大值。
4、【2012新课标2】已知,,a b c 分别为ABC ∆三个内角,,A B C 的对边,
cos sin 0a C C b c --=
(1)求A (2)若2a =,ABC ∆的面积为3;求,b c 。
5、【2011新课标2】在ABC 中,60,B AC ==2AB BC +的最大值为 。
6、【2010新课标2】在△ABC 中,D 为边BC 上一点,BD=
12DC ,∠ADB=120°,AD=2,若△
ADC 的面积为3,则∠BAC=_______
7、(2014课标Ⅱ文)四边形ABCD 的内角A 与C 互补,AB=1,BC=3, CD=DA=2.
(I )求C 和BD;(II )求四边形ABCD 的面积。
8、(2013课标Ⅱ文)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,π6B =,π4C =,则△ABC 的面积为( ).
A .
B
C .2
D 1-
9、(2012课标Ⅱ文)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,c = 3a sinC -c cosA
(1) 求A
(2) 若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c
10、(2011课标Ⅱ文)△ABC 中B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC 的面积为 。
11、(2010课标Ⅱ文)在ABC 中,D 为BC 边上一点,
3BC BD =,AD =135ADB ο∠=.若AC =,则BD=_____
12、【2015高考天津,理13】在ABC ∆ 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知ABC ∆
的面积为315 ,12,cos ,4b c A -==-
则a 的值为 . 【2015高考上海,理14】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 ⋅= .
9.【2015高考广东,理11】设ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若3a =, 1sin 2B =,6
C =π,则b = . 10.【2015高考北京,理12】在ABC △中,4a =,5b =,6c =,则sin 2sin A C = 13.
【2015高考湖北,理13】如图,一辆汽车在一条水平的公路上向正西行驶,到A 处时测得公路北侧一山顶D 在西偏北30的方向上,行驶600m 后到达B 处,测得此山顶在西偏北75的方向上,仰角为30,则此山的高度CD = m.
14.【2015高考重庆,理13】在ABC 中,B =120o ,AB 2,A 的角平分线AD 3,则
AC =_______.
16.【2015高考福建,理12】若锐角ABC ∆的面积为103 ,且5,8AB AC == ,则BC 等于________
20.【2015江苏高考,15】(本小题满分14分)
在ABC ∆中,已知 60,3,2===A AC AB .
(1)求BC 的长;
(2)求C 2sin 的值.
22.【2015高考浙江,理16】在ABC ∆中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知4A π
=,22b a -=12
2c . (1)求tan C 的值;
(2)若ABC ∆的面积为7,求b 的值.
25.【2015高考安徽,理16】在ABC ∆中,3,6,4
A A
B A
C π===,点
D 在BC 边上,AD BD =,求AD 的长.
29.【2015高考陕西,理17】(本小题满分12分)C ∆AB 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量(),3m a b =与()cos ,sin n =A B 平行.
(I )求A ;
(II )若a =,2b =求C ∆AB 的面积.
32.【2015高考湖南,理17】设ABC ∆的内角A ,B ,
C 的对边分别为a ,b ,c ,tan a b A =,且B 为钝角.
(1)证明:2B A π
-=;
(2)求sin sin A C +的取值范围.
3. 【2014高考江苏卷第14题】 若ABC ∆的内角满足sin 2sin A B C +=,则cos C 的最小值是 .
5. 【2014全国1高考理第16题】已知c b a ,,分别为ABC ∆三个内角C B A ,,的对边,2=a ,且()C b c B A b sin )()sin (sin 2-=-+,则ABC ∆面积的最大值为____________.
6. 【2014全国2高考理第4题】钝角三角形ABC 的面积是12
,AB=1,,则AC=( )
8. 【2014山东高考理第12题】在ABC ∆中,已知tan AB AC A ⋅=,当6A π=
时,ABC ∆的面积为________.
10. 【2014高考广东卷理第12题】在ABC ∆中,角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ,已知b B c C b 2cos cos =+,则=b
a .
15. 【2014高考福建卷第12题】在ABC ∆中,60,4,A AC BC =︒==,则ABC ∆的面积等于_________.
16. 【2014江西高考理第4题】在ABC ∆中,内角A,B,C 所对应的边分别为,,,c b a ,若,3,6)(22π
=+-=C b a c 则ABC ∆的面积( )
A.3
B.239
C.2
33 D.33 22. 【2014天津高考理第12题】在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知14b
c a ,2sin 3sin B C ,则cos A 的值为_______.。