高一数学解三角形(含答案).
2021年高考数学解答题专项练习《解三角形》(含答案)
2021年高考数学解答题专项练习《解三角形》1.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且b=3,c=4,C=2B.(1)求cosB的值;(2)求的值.2.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,.(1)求角B的值;(2)若b=2,△ABC的面积为,求a,c.3.已知a,b,c分别是△ABC三个内角A,B,C的对边,acosC+csinA=b+c.(1)求A;(2)若a=,b+c=3,求b,c。
4.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c.已知B=150°.(1)若a=c,b=2,求△ABC的面积;(2)若sinA+sinC=,求C.5.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,已知.(1)求A;(2)若,证明:△ABC是直角三角形.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足ab+a2=c2.(1)求证:C=2A;(2)若△ABC的面积为a2sin2B,求角C的大小.(1)求角C的大小;(2)若,且△ABC的面积为,求a+b的值.8.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且.(1)求角A的大小;(2)若b+c=5,且ΔABC的面积为,求a的值;(3)若,求b+c的范围.9.在△ABC中,.(1)求∠B的大小;(2)求的最大值.(1)求角B(2)求cosA+cosB+cosC的取值范围.11.在△ABC中,sin2A-sin2B-sin2C=sinBsinC.(1)求A;(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.12.在设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,已知.(1)求角B的大小;(2)若,求△ABC的周长的取值范围.13.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且满足:.(1)求角A的值;(2)若且b≥a,求的取值范围.14.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别是a,b,c,且a=8,ccosAcosB=2asinCcosB-ccosC。
版高中数学 第一章 解三角形 1.1.1 正弦定理(一)课件 新人教B版必修5.pptx
跟踪训练1 如图,锐角△ABC的外接圆O半径为R,角A,B,C所对的 边分别为a,b,c.求证:sina A =2R. 证明
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类型二 用正弦定理解三角形
例2 已知△ABC,根据下列条件,解三角形:a=20,A=30°,C= 45°. 解答 ∵A=30°,C=45°,∴B=180°-(A+C)=105°, 由正弦定理得 b=assiinnAB=20ssiinn3100°5°=40sin(45°+60°)=10( 6+ 2), c=assiinnAC=20sisnin3405°°=20 2, ∴B=105°,b=10( 6+ 2),c=20 2.
A.直角三角形 C.锐角三角形
√B.等腰三角形
D.钝角三角形
由sin A=sin C,知a=c,∴△ABC为等腰三角形.
1 2 3 247
3.在△ABC中,已知BC= 5 ,sin C=2sin A,则AB=_2__5___.
答案 解析
由正弦定理,得 AB=ssiinn CABC=2BC=2 5.
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命题角度2 运算求解问题
例4
在△ABC中,A=
π 3
,BC=3,求△ABC的周长的最大值.
解答
19
反思与感悟
利用sina A=sinb B=sinc C=2R 或正弦定理的变形公式 a=ksin A,b= ksin B,c=ksin C(k>0)能够使三角形边与角的关系相互转化.
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跟 踪 训 练 3 在 △ABC 中 , 角 A 、 B 、 C 的 对 边 分 别 是 a 、 b 、 c , 若 A∶B∶C=1∶2∶3,求a∶b∶c的值. 解答
23
当堂训练
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1. 在△ABC中,一定成立的等式是 答案 解析
专题解三角形大题(含答案)
解三角形专题1.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b cos A+a=c.(1)求B的大小;(2)若c=,a+b=2,求△ABC的面积.2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(b-a)sin B+a sin A=c sin C,且c=2.(Ⅰ)求角C的度数;(Ⅱ)求△ABC面积的最大值.靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需3.已知在△ABC中,,a=13,c=15.(Ⅰ)求sin C;(Ⅱ)若△ABC是钝角三角形,求△ABC的面积.4.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cos C(a cos B+b cos A)=c.(1)求角C;(2)若c=2,求△ABC面积的最大值.靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需5.如图,在四边形ABCD中,∠D=2∠B,且AD=2,CD=6,cos B=.(1)求△ACD的面积;(2)若BC=6,求AB的长.6.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b sin(A+C)=a sin C,且a=2c.(1)求sin B;(2)若△ABC的面积为4,求△ABC的周长.高三几何每日一题(5 )答案靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
余生,无需1.【答案】解:(1)∵b cos A+a=c,∴由正弦定理可得sin B cos A+sin A=sin C,又sin C=sin(A+B)=sin A cos B+cos A sin B,∴sin A=sin A cos B,∵sin A ≠0,∴cos B=,∵B∈(0,π),∴B=.(2)∵B=,c=,∴由余弦定理可得cos B==,整理可得a2-b2+3=3a ,又a+b=2,解得a=b=1,∴S△ABC=ac sin B==.2.【答案】解:(Ⅰ)由正弦定理得(b-a)b+a2=c2,即a2+b2-c2=ab由余弦定理得,∵C∈(0,π),∴.(Ⅱ)由面积公式,由a2+b2-c2=ab,得到ab+4=a2+b2,由不等式a2+b2≥2ab,得到ab +4≥2ab,∴ab≤4,从而,当且仅当a =b=2时取等号.所以△ABC面积的最大值为,3.【答案】解:(Ⅰ)在△ABC中根据正弦定理得,即,∴,(Ⅱ)因为a2=b2+c2-2bc cos A,所以.解得b=8或b=7.当b=7时,所以C为钝角,所以△ABC的面积,当b=8时,.此时C为锐角,不满足题意,所以△ABC的面积.4.【答案】解:(1)△ABC中,2cos C(a cos B+b cos A)=c,由正弦定理可得:2cos C(sin A cos B+sin B cos A)=sin C,即2cos C sinC=sin C,又0<C<π,sin C≠0,∴cos C=,求得C=;(2)由c=2,C=,利用余弦定理可得:4=c2=a2+b2-2ab cos C≥2ab-ab=ab,靠自己打拼出来的天下,才是最美的;靠自己获得的一切,才是最珍贵的。
9.1.2-余弦定理课件(共48张PPT)高一下学期数学人教B版(2019)必修第四册第九章解三角形
(3)(4)正确.
-6-
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知识点拨
微练习1
在△ABC中,已知AB=2,AC=3,A=60°,则BC=(
A.9
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B.19
C.√7
)
D.√19
答案:C
解析:由余弦定理,可得 BC2=AB2+AC2-2AB×ACcos
-8-
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知识点拨
知识点二:用余弦定理解三角形的问题
1.已知两边及夹角解三角形;
2.已知三边解三角形.
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知识点拨
名师点析 1.已知三边求三角的基本方法
方法一:直接根据余弦定理的三个变式求出三角.
方法二:首先由余弦定理的变式求出最大边所对的角,再由正弦定
所以利用正弦定理可得
sin2Bsin2C+sin2Csin2B=2sin Bsin Ccos Bcos C,
因为sin Bsin C≠0,所以sin Bsin C=cos Bcos C,
所以cos(B+C)=0,所以cos A=0,因为0<A<π,所以A=
为直角三角形.
π
2
,所以△ABC
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1
A=4+9-2×2×3×2=7,所以 BC=√7.故选 C.
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知识点拨
微练习2
(2020安徽定远县民族学校高一月考)在△ABC中,AB=5,
高一数学解斜三角形试题答案及解析
高一数学解斜三角形试题答案及解析1.在△ABC中,若==,则△ABC是( ).A.直角三角形B.等边三角形C.钝角三角形D.等腰直角三角形【答案】B【解析】由正弦定理得,由得,即,由于为三角形的内角,故,即,因此三角形为等边三角形.【考点】判定三角形的形状.2.在中,若,则△ABC的面积是= ( ).A.9B.9C.18D.18【答案】A【解析】在中,,是等腰三角形,,由三角形的面积公式得.考点:解三角形.3.已知中,的对边分别为且.(1)判断△的形状,并求的取值范围;(2)如图,三角形的顶点分别在上运动,,若直线直线,且相交于点,求间距离的取值范围.【答案】(1)为直角三角形,;(2).【解析】(1)法一,根据数量积的运算法则及平面向量的线性运算化简得到,从而可确定,为直角三角形;法二:用数量积的定义,将数量积的问题转化为三角形的边角关系,进而由余弦定理化简得到,从而可确定为直角,为直角三角形;(2)先引入,并设,根据三角函数的定义得到,进而得到,利用三角函数的图像与性质即可得到的取值范围,从而可确定两点间的距离的取值范围.试题解析:(1)法一:因为所以即所以,所以所以是以为直角的直角三角形法二:因为所以是以为直角的直角三角形即(2)不仿设,所以所以.【考点】1.平面向量的数量积;2.余弦定理;3.三角函数的应用.4.边长为2的等边三角形,求它水平放置时的直观图的面积 .【答案】【解析】等边三角形ABC的边长为2,故面积为,而原图和直观图面积之间的关系故直观图△A/B/C/的面积为.【考点】斜二测画法,直观图5.已知为的内角,且,则 .【答案】或【解析】依题意可知,且在单调递增,所以当时,,当时,,所以,即,综上可知或.【考点】1.三角形内角的取值范围;2.正弦函数的单调性.6.在△ABC中,∠A、∠B、∠C的对应边分别为a、b、c.若a、b、c成等差数列,则∠B的范围是()A.(0,] B.(0,]C.[,π) D.[,π)【答案】B【解析】根据题意,由于a、b、c成等差数列,则可知2b=a+c,结合余弦定理可知得到cosB ,故可知得到∠B的范围是(0,],故选B.【考点】等差数列点评:主要是考查了等差数列的运用,以及解三角形的综合运用,属于基础题。
2021-2022学年新教材高中数学 第9章 解三角形单元测试(含解析)新人教B版必修第四册
第九章第二部分阶段测试第九章单元测试间:90分钟 分数:150分、单项选择题(本题共8小题,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.).在△ABC 中,若a =52b ,A =2B ,则cos B 等于( ) .53B.54C.55D.56.在△ABC 中,AB =3,AC =2,BC =10,则AB →·AC →等于( ).-32B .-23C.23D.32.△ABC 中,B =π3,且a +c =332,b =3,则△ABC 的面积为( ) .5316B.34C.7312D .23 .已知锐角三角形的三边长分别为3,4,a ,则a 的取值范围是( ).(1,5) B .(1,7) C .(7,5) D .(7,7).在△ABC 中,a =1,B =45°,△ABC 的面积为2,则三角形外接圆的半径为( ).23B .42C.522D .32.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知b =c ,a 2=2b 2(1-sin A ),则A =( ).3π4 B.π3C.π4D.π6.如图,一艘船自西向东匀速航行,上午10时到达一座灯塔P 的南偏西75°距塔68海里的M 处,下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处,则这艘船航行的速度为( ) .1762海里/时B .346海里/时 .1722海里/时D .342海里/时 .在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于( ).34B.43C .-34D .-43、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.) .在△ABC 中,根据下列条件解三角形,其中有两解的是( ).b =10,A =45°,C =70°B.b =45,c =48,B =60°C.a =14,b =16,A =45°D.a =7,b =5,A =80°0.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( ).2sin B =sin A B .2cos B =cos A C .a =2b D .B =2A1.在△ABC 中,已知(a +b ):(c +a ):(b +c )=6:5:4,给出下列结论中正确结论是( ).由已知条件,这个三角形被唯一确定B .△ABC 一定是钝角三角形.sin A :sin B :sin C =7:5:3D .若b +c =8,则△ABC 的面积是15322.已知a ,b ,c 分别是△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,下列四个命题中正确的是( ) .若tan A +tan B +tan C >0,则△ABC 是锐角三角形.若a cos A =b cos B ,则△ABC 是等腰三角形.若b cos C +c cos B =b ,则△ABC 是等腰三角形.若a cos A =b cos B =c cos C,则△ABC 是等边三角形 、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)3.在等腰三角形ABC 中,已知sin A :sin B =1:2,底边BC =10,则△ABC 的周长是________.4.某人在C 点测得塔在南偏西80°方向,且塔顶A 的仰角为45°,此人沿南偏东40°方向前进10m 到B 点,测得塔顶A 的仰角为30°,则塔高为________m.5.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,∠ABC =120°,∠ABC 的平分线交AC 于点D ,且BD =1,则1a +1c=________. 6.在△ABC 中,∠ABC =90°,AB =4,BC =3,点D 在线段AC 上.若∠BDC =45°,则BD =________.、解答题(本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)7.(10分)在△ABC 中,a =7,b =8,cos B =-17.1)求∠A;2)求AC边上的高.8.(12分)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且a2+c2=b2+2ac.1)求角B的大小;2)求2cos A+cos C的最大值.9.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b sin A=3a cos B.1)求B的大小;2)若b=3,sin C=2sin A,求a,c的值.20.(12分)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=(sin B,sin A),p=(b-2,a-2).1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;2)若m ⊥p ,边长c =2,角C =π3,求△ABC 的面积. 21.(12分)如图,已知A ,B ,C 是一条直路上的三点,AB 与BC 各等于1km ,从三点分别遥望塔M ,在A 处看见塔在北偏东45°方向,在B 处看见塔在正东方向,在C 处看见塔在南偏东60°方向,求塔到直路ABC 的最短距离.2.(12分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos2A +32=2cos A . 1)求角A 的大小;2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围.第九章单元测试.答案:B析:由正弦定理,得a b =sin Asin B ,a =52b 可化为sin A sin B =52.A =2B ,∴sin 2B sin B =52,∴cos B =54..答案:D析:在△ABC 中,cos∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =9+4-102×3×2=14,∴AB →·AC →=|AB →||AC →|cos ∠BAC =3×2×14=32..答案:A析:∵B =π3∴由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,(a +c )2-2ac -b 22ac =12.a +c =332,b =3,∴274-2ac -3=ac .∴ac =54. S △ABC =12ac sin B =12×54×32=5316..答案:C析:∵三角形为锐角三角形,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 32+a 2>16,32+42>a 2,解得7<a 2<25,a >0,∴7<a <5,∴a 的取值范围是(7,5)..答案:C析:由三角形的面积公式,得2=12ac sin B =12c ×22, c =4 2.又b 2=a 2+c 2-2ac cos B =1+32-2×1×42×22=25,∴b =5,又∵b sin B=2R . R =b 2sin B =52×22=522. .答案:C析:由余弦定理可得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,因为b =c ,以a 2=b 2+b 2-2b ×b cos A =2b 2(1-cos A ).已知a 2=2b 2(1-sin A ),以sin A =cos A ,为A ∈(0,π),所以A =π4. .答案:A析:由题意知PM =68海里,∠MPN =120°,∠N =45°.由正弦定理,知PM sin 45°=MN sin 120°,∴MN =68×32×2=346(海里). 速度为3464=1762(海里/时). .答案:D析:由2S =(a +b )2-c 2,得2S =a 2+b 2+2ab -c 2,2×12ab sin C =a 2+b 2+2ab -c 2, 以ab sin C -2ab =a 2+b 2-c 2.余弦定理可知 os C =a 2+b 2-c 22ab =ab sin C -2ab 2ab =sin C 2-1, 以cos C +1=sin C 2, 2cos 2C 2=sin C 2cos C 2,所以tan C 2=2. 以tan C = 2 tan C 21-tan 2C 2=2×21-22=-43. .答案:BC析:选项B 满足c sin 60°<b <c ,选项C 满足b sin 45°<a <b ,所以B 、C 有两解.对于选项A ,可求得B =180°-A -C =65°,三角形有一解.对于选项D ,由sin B =b sin A a,且b <a ,可得B 为锐角,只有一解,三角形只有一解.0.答案:AC析:因为sin(A +C )+2sin B cos C =2sin A cos C +cos A sin C ,所以2sin B cos C =sin A cos C ,又0<C <π2,得2sin B =sin A ,从而由正弦定理得2b =a . 1.答案:BC析:∵(a +b ):(c +a ):(b +c )=6:5:4,设a +b =6k ,c +a =5k ,b +c =4k ,(k >0),a =72k ,b =52k ,c =32k ,∴a :b :c =7:5:3, sin A :sin B :sin C =7:5:3,选项C 正确.于三角形ABC 的边长不确定,所以三角形不确定,选项A 错误.于cos A =b 2+c 2-a 22bc =254k 2+94k 2-494k 22×52×32k 2=-12<0所以A 是钝角,即△ABC 是钝角三角形,选项B 正确.b +c =8,则52k +32k =4k =8,∴k =2,∴b =5,c =3,A =120°, △ABC 的面积S =12bc sin A =12×5×3×32=1534.选项D 错误. 2.答案:ACD析:∵tan A +tan B =tan(A +B )(1-tan A tan B ),tan A +tan B +tan C =tan(A +B )(1-tan A tan B )+tan C =tan A tan B tan C >0, A ,B ,C 是△ABC 的内角,∴角A ,B ,C 都是锐角,选项A 正确.a cos A =b cos B ,则sin A cos A =sin B cos B ,2sin A cos A =2sin B cos B ,∴sin 2A =sin 2B ,A =B ,或A +B =90°,即△ABC 是等腰三角形或直角三角形,选项B 错误.b cos C +c cos B =b ,sin B cos C +sin C cos B =sin(B +C )=sin A =sin B ,A =B ,∴△ABC 是等腰三角形,选项C 正确.a cos A =b cos B =ccos C ,则sin A cos A =sin B cos B =sin C cos C, tan A =tan B =tan C ,∴A =B =C ,△ABC 是等边三角形,选项D 正确.3.答案:50析:由正弦定理,得BC :AC =sin A :sin B =1:2,底边BC =10,∴AC =20,∴AB =AC =20,△ABC 的周长是10+20+20=50. 4.答案:10析:设塔底为A ′,AA ′=h m ,则借助于实物模拟图(如图所示)可以求得A ′C =h m ,A ′B =3h m ,在△A ′BC 中,A ′C =h m ,BC =10 m ,A ′B =3h m ,∠A ′CB =120°,∴(3h )2=h 2+100-2h ×10×cos 120°,即h 2-5h -50=0,解得h =10(h =-5舍).5.答案:1析:依题意有S △ABC =S △BCD +S △ABD ,12ac sin 120°=12a ×1×sin 60°+12c ×1×sin 60°, c =a +c ,∴1a +1c=1. 6.答案:1225 析:如图所示,设CD =x ,∠DBC =α,则AD =5-x ,∠ABD =π2-α,在△BDC 中,由正弦定理得3sin π4=x sin α=32⇒sin α=x 32.在△ABD 中,由正弦定理得5-x sin(π2-α)=4sin 3π4=42⇒cos α=5-x 42.由sin 2α+cos 2α=x 218+(5-x )232=1解得x 1=-35(舍去),x 2=215,在△BDC 中,由正弦定理,得BD =BC ·sin∠C sin ∠BDC =3×4522=1225. 7.解析:(1)在△ABC 中,因为cos B =-17, 以sin B =1-cos 2B =437. 正弦定理得sin A =a sin B b =32.题设知π2<∠B <π,所以0<∠A <π2. 以∠A =π3. 2)在△ABC 中,为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =3314, 以AC 边上的高为a sin C =7×3314=332. 8.解析: (1)由余弦定理及a 2+c 2=b 2+2ac 得cos B =a 2+c 2-b 22ac =22. 0<B <π,∴B =π4. 2)由(1)知,A +C =π-B =3π4,∴2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-A 2cos A -22cos A +22sin A =22cos A +22sin A sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4.又0<A <3π4,∴π4<A +π4<π,∴A +π4=π2时,即A =π4时,sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π4取得最大值1,2cos A +cos C 的最大值为1.9.解析:(1)∵b sin A =3a cos B ,∴由正弦定理得,sin B sin A =3sin A cos B ,∵A 为△ABC 的内角,∴sin A >0,∴tan B =3,∵0<B <π,∴B =π3. 2)∵sin C =2sin A ,∴c =2a .(1)知B =π3,∵b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,a 2+(2a )2-2a ×2a ×12=9,∴a =3,c =2 3.0.解析:(1)证明:∵m ∥n ,∴a sin A =b sin B ,正弦定理,得a 2=b 2,∴a =b .∴△ABC 为等腰三角形.2)由题意知m ·p =0,即a (b -2)+b (a -2)=0.a +b =ab .余弦定理可知,4=a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab ,(ab )2-3ab -4=0.ab =4(ab =-1舍去),S △ABC =12ab sin C =12×4×sin π3= 3.1.解析:由题意得∠CMB =30°,∠AMB =45°,AB =BC =1,∴S △MAB =S △MBC ,12MA ×MB ×sin 45°=12MC ×MB ×sin 30°,MC =2MA ,在△MAC 中,由余弦定理,得C 2=MA 2+MC 2-2MA ×MC ×cos 75°,MA 2=43-22cos 75°,M 到AB 的距离为h ,则由△MAC 的面积得MA ×MC ×sin 75°=12AC ×h ,h =2MA 22×sin 75°=22×43-22cos 75°×sin 75°7+5313(km).塔到直路ABC 的最短距离为7+5313 km.2.解析:(1)根据二倍角公式及题意得2cos 2A +12=2cos A ,4cos 2A -4cos A +1=0,∴(2cos A -1)2=0,cos A =12.∵0<A <π,∴A =π3.2)根据正弦定理,a sin A =b sin B =csin C ,b =23sin B ,c =23sin C .l =1+b +c =1+23(sin B +sin C ),∵A =π3,∴B +C =2π3,l =1+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B1+2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6,0<B <2π3∴π6<B +π6<5π6,12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6≤1,l ∈(2,3].。
余弦定理与正弦定理-用余弦定理、正弦定理解三角形(第三课时)高一数学(北师大版2019必修第二册)
变式 1.(2011 年上海)在相距 2 千米的 A,B 两点处测量目标 C,
若∠CAB=75°,∠CBA=60°,求 A,C 两点之间的距离.
解:由条件知:C=180°-75°-60°=45°, 由正弦定理得sAinCB=sAinBC, 即siAn6C0°=sin245°. 解得 AC= 6.
例2:在△ABC 中,若 2cosBsinA=sin ,试判断CABC 的形 状.
2.余弦定理
a2= b2+c2-2bccos A ,b2= a2+c2-2accos B ,c2
= a2+b2-2abcos C .余弦定理可以变形:cos A
b2+c2-a2
a2+c2-b2
a2+b2-c2
= 2bc ,cos B= 2ac ,cos C= 2ab .
3.三角形中常用的面积公式
(1)S=12ah(h 表示边 a 上的高);
2
2
整理,得4cos2 C 4cos C 1 0,解得cos C 1 , 2
0 C 180,C 60.
(2)由余弦定理得c2 a2 b2 2abcos C,
即7=a2+b2-ab,∴7=(a+b)2-3ab, 由条件a+b=5,得7=25-3ab,ab=6,
SABC
1 2
absin
b=2,a=x,如 c 有两组解,则 x 的取值范围是
.
解 : 当 asinB< b< a 时 , 三 角 形 ABC 有 两 组 解 . 又 b=2, B=60°, a=x, 如 果 三 角 形 ABC 有 两 组 解 ,
那 么 x 应 满 足 xsin60°< 2< x, 即 2< x< 4
3
,
10
高中数学经典题型--解三角形(含详细答案)
高中数学经典题型解三角形【编著】黄勇权【第1题】在△ABC 中,∠A ,∠B ,∠C 的对边分别为a ,b ,c , 且sinC bsinBasinA = 3a32 sinB + c求:角C 的大小【第1题】答案:已知:sinCbsinB asinA += 3a 32 sinB + c等号左边:因为分子、分母每一项含有sin ,故用正弦定理,将sin 替换成边即:cb *b a *a += 3a 32 sinB +c 特别提示: 等号右边的sinB 不能换成边b , 这是因为sinB=R 2b ,这样就会多出R 21,等号两边同时乘以ca 2+b 2 = 3ac 32 sinB +c 2将c 2移到等号左边,a 2+b 2- c 2 = 3ac 32 sinB由于等号左边是a 2+b 2-c 2,只能构建cosC ,故等号两边同时除以2ab ,这一步非常重要。
2a b c b a 222-+ = b 3c 3 sinBc osC = b 3c 3 sinB等号右边,左边分子含c ,分母含b ,故用正弦定理把c 、b 换成sinC ,sinB 这一步非常重要,很多同学想不到,因此就解不出来。
c osC = B sin 3sinC 3 sinBc osC =33 sinCtanC= 3 即C=60°经典技巧:对于正弦定理,很多同学都不知道什么时候能用,什么时候不能用,其实,在运用正弦定理将sin与对应边换时,一定要遵循能够消除2R为原则。
例如1:acosB+bcosA=2c 【能用】由正弦定理:a=2RsinA,b=2RsinB,c=2RsinC代入上式,2RsinA*cosB+2RsinB*cosA=2*2RsinC因为每一项都有2R,故能消除2R,化简:sinA*cosB+sinB*cosA=2sinC所以能用正弦定理。
例如2:bcosA+sinB=3c 【不能用】由正弦定理:b=2RsinB,c=2RsinC代入上式,得:2RsinB*cosA+sinB=2RsinC*3因为第二项不含2R,无法消除2R, 所以不能用正弦定理例如3:sin2A+sin2B=2sinBsinC 【能用】a b c(R 2a )2 + (R 2b )2 = 2 *R 2b *R 2c因为每一项都有(R 21)2,故能消除2R ,化简得:a 2 +b 2=2bc 所以能用正弦定理 例如4:acosB+bcosA=4bc 【能用】由正弦定理:a=2RsinA ,b=2RsinB ,c=2RsinC 代入上式,2RsinA*cosB+2RsinB*cosA=4b*2RsinC因为要消除2R ,所以只能代入一项,要么是b 或c 而等号右边化简后sinA*cosB+sinB*cosA=sin (A+B )=sinC所以我们只把c 换为sinC ,而b 不动。
2020年高考理科数学 《解三角形》题型归纳与训练及答案解析
2020年高考理科数学 《解三角形》题型归纳与训练【题型归纳】题型一 正弦定理、余弦定理的直接应用例1ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin()8sin2BA C +=. (1)求cos B(2)若6a c +=,ABC ∆面积为2,求b . 【答案】(1)15cos 17B =(2)2b =. 【解析】由题设及A B C π++=得2sin 8sin2BB =,故sin 4(1cos )B B =-. 上式两边平方,整理得217cos 32cos 150B B -+=, 解得cos 1B =(舍去),15cos 17B =.(2)由15cos 17B =得8sin 17B =,故14sin 217ABC S ac B ac ∆==. 又2ABC S ∆=,则172ac =. 由余弦定理及6a c +=得22222cos ()2(1cos )b a c ac B a c ac B =+-=+-+1715362(1)4217=-⨯⨯+=. 所以2b =.【易错点】二倍角公式的应用不熟练,正余弦定理不确定何时运用 【思维点拨】利用正弦定理列出等式直接求出例2 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 = . 【答案】π3【解析】1π2sin cos sin cos sin cos sin()sin cos 23B B AC C A A C B B B =+=+=⇒=⇒=.【易错点】不会把边角互换,尤其三角恒等变化时,注意符号。
【思维点拨】边角互换时,一般遵循求角时,把边换成角;求边时,把角转换成边。
例3在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,若b =1,c =3,C =23π,则S △ABC =________.【答案】34【解析】因为c >b ,所以B <C ,所以由正弦定理得b sin B =c sin C ,即1sin B =3sin 2π3=2,即sin B =12,所以B=π6,所以A =π-π6-2π3=π6.所以S △ABC =12bc sin A =12×3×12=34. 【易错点】大边对大角,应注意角的取值范围【思维点拨】求面积选取公式时注意,一般选取已知角的公式,然后再求取边长。
高考数学(文)二轮复习专题一 三角函数和平面向量 第2讲 平面向量、解三角形 Word版含答案
第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△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= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【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,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。
(典型题)高中数学必修五第二章《解三角形》测试题(含答案解析)
一、选择题1.在△ABC 中,若b =2,A =120°,三角形的面积S =AB .C .2D .42.已知ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且2cos 2b C a c ⋅=+,若3b =,则ABC ∆的外接圆面积为( )A .48π B .12πC .12πD .3π3.在ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边,若2224ABCa b c S +-=(其中ABCS表示ABC 的面积),且角A 的平分线交BC 于E ,满足0AE BC ⋅=,则ABC 的形状是( )A .有一个角是30°的等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形4.在ABC 中,,,a b c 分别为三个内角,,A B C 的对边,若cos cos a A b B =,则ABC 一定是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰三角形或直角三角形5.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知3a =,(b ∈,且223cos cos a b B b A =+,则cos A 的取值范围为( ).A .133,244⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B .133,244⎛⎫⎪⎝⎭ C .13,24⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .13,24⎛⎫⎪⎝⎭6.在ABC 中,角A 、B 、C 对边分别为a 、b 、c ,若b =cos 20B B +-=,且sin 2sin C A =,则ABC 的周长是( )A .12+B .C .D .6+7.海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”我国拥有世界上最深的海洋蓝洞,现要测量如图所示的蓝洞的口径A ,B 两点间的距离,在珊瑚群岛上取两点C ,D ,测得80CD =,135ADB ∠=︒,15BDC DCA ∠=∠=︒,120ACB ∠=︒,则A 、B 两点间的距离为( )A .80B .803C .160D .8058.已知△ABC 中,2cos =c b A ,则△ABC 一定是A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形9.ABC 中角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a ,b ,c 成等差数列,且2C A =,若AC 边上的中线792BD =,则△ABC 的周长为( ) A .15B .14C .16D .1210.在ABC ∆中,角A B C ,,的对边分别是a b c ,,,若sin 3cos 0b A a B -=,且三边a b c ,,成等比数列,则2a cb+的值为( ) A .24B .22C .1D .211.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 .现测得15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒,302CD m =,并在点C 测得塔顶A 的仰角为30,则塔高AB 为( )A .302mB .203mC .60mD .20m12.如图,在离地面高400m 的热气球上,观测到山顶C 处的仰角为15,山脚A 处的俯角为45,已知60BAC ∠=,则山的高度BC 为( )A .700mB .640mC .600mD .560m二、填空题13.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,()226b a c =+-,23B π=,则ABC 的面积是______________. 14.如图,点A 是半径为1的半圆O 的直径延长线上的一点,3OA =,B 为半圆上任意一点,以AB 为一边作等边ABC ,则四边形OACB 的面积的最大值为___________.15.锐角ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()12cos c a B =+,则ba的取值范围是______. 16.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,若8cos 3ABC bc A S =△,则22cos sin 122sin cos B CA A A++-=-________. 17.已知ABC 中,2,2BC AB AC ==,则ABC 面积的最大值为_____ 18.在锐角ABC ∆中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,且满足cos 2b aC a-=,则tan A 的取值范围是__. 19.如图,测量河对岸的塔高AB 时,可以选与塔底B 在同一水平面内的两个观测点,C D ,测得15BCD ︒∠=,30CBD ︒∠=,152m CD =,并在C 处测得塔顶A 的仰角为45︒,则塔高AB =______m .20.对于ABC ,有如下命题:①若sin2A =sin2B ,则ABC 为等腰三角形; ②若sin A =cos B ,则ABC 为直角三角形; ③若sin 2A +sin 2B +cos 2C <1,则ABC 为钝角三角形; ④若满足C =6π,c =4,a =x 的三角形有两个,则实数x 的取值范围为(4,8). 其中正确说法的序号是_____.三、解答题21.在①tan 2tan B C =,②22312b a -=,③cos 2cos b C c B =三个条件中任选一个,补充在下面问题中的横线上,并解决该问题.问题:已知ABC ∆的内角,,A B C 及其对边,,a b c ,若2c =,且满足___________.求ABC ∆的面积的最大值(注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)22.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .已知222sin sin sin sin sin B A C A C --=.(1)求B ;(2)若3b =,当ABC 的周长最大时,求它的面积. 23.已知ABC 中,51tan 43A π⎫⎛-=⎪⎝⎭. (1)求2sin cos2A A +的值;(2)若ABC 的面积为4,4AB =,求BC 的值. 24.在①π2=+A C ,②5415cos -=c a A ,③ABC 的面积3S =这三个条件中任选两个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题目.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知3b =,且______,______,求c .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.25.已知ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且cos cos 2cos b C c B a A +=.(1)求角A ;(2)若3a =ABC 的面积为23b c +的值.26.在①()cos cos 3cos 0C A A B +-=,②()cos23cos 1B A C -+=,③cos sin 3b C B a +=这三个条件中任选一个,补充在下面问题中. 问题:在ABC 中,角A 、B 、C 对应的边分别为a 、b 、c ,若1a c +=,___________,求角B 的值和b 的最小值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【解析】12sin1202S c ==⨯︒ ,解得c =2.∴a 2=22+22−2×2×2×cos 120°=12,解得a =,∴24sin 2a R A === , 解得R =2.本题选择C 选项. 2.D解析:D 【分析】 先化简得23B π=,再利用正弦定理求出外接圆的半径,即得ABC ∆的外接圆面积. 【详解】由题得222222a b c b a c ab+-⋅=+,所以22222a b c a ac +-=+, 所以222a b c ac -+=-, 所以12cos ,cosB 2ac B ac =-∴=-, 所以23B π=.,R R∴=所以ABC∆的外接圆面积为=3ππ.故选D【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.3.D解析:D【分析】根据角A的平分线交BC于E,满足0AE BC⋅=,得到ABC是等腰三角形,再由2221sin24+-==ABCa b cS ab C,结合余弦定理求解.【详解】因为0AE BC⋅=,所以AE BC⊥,又因为AE是角A的平分线,所以ABC是等腰三角形,又2221sin24+-==ABCa b cS ab C,所以2221sin cos22a b cab C Cab+-==,因为()0,Cπ∈,所以4Cπ,所以ABC是等腰直角三角形,故选:D【点睛】本题主要考查余弦定理,面积公式以及平面向量的数量积,属于中档题.4.D解析:D【分析】根据cos cosa Ab B=,利用正弦定理将边转化为角得到sin cos sin cosA AB B=,然后再利用二倍角的正弦公式化简求解.【详解】因为cos cosa Ab B=,由正弦定理得:sin cos sin cos A A B B =, 所以sin 2sin 2A B =, 所以22A B =或22A B π=-, 即A B =或2A B π+=所以ABC 一定是等腰三角形或直角三角形, 故选:D 【点睛】本题主要正弦定理,二倍角公式的应用,属于中档题.5.B解析:B 【分析】由正弦定理进行边角互化可得9c b=,由余弦定理可得22819cos 18b b A +-=,进而可求出cos A 的范围【详解】因为3a =,223cos cos a b B b A =+,所以22cos cos a ab B b A =+, 所以()22sin sin sin cos sin cos sin sin sin sin A A B B B A B A B B C =+=+=,即29a bc ==,所以9c b=,则22222819cos 218b bc a b A bc +-+-==.因为(b ∈,所以()212,18b ∈,81y x x=+在()12,18上递增, 所以22817545,42b b ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,则133cos ,244A ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭. 故选:B 【点睛】本题考查了正弦定理,考查了余弦定理.解答本题的关键是用b 表示cos A .6.D解析:D 【分析】由已知条件求出角B 的值,利用余弦定理求出a 、c 的值,由此可计算出ABC 的周长. 【详解】cos 2sin 26B B B π⎛⎫+=+= ⎪⎝⎭,sin 16B π⎛⎫∴+= ⎪⎝⎭,0B π<<,7666B πππ∴<+<,则62B ππ+=,3B π∴=,sin 2sin C A =,2c a ∴=,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即2312a =, 2a ∴=,24c a ==,因此,ABC 的周长是623a b c ++=+.故选:D. 【点睛】本题考查三角形周长的计算,涉及余弦定理的应用,考查计算能力,属于中等题.7.D解析:D 【分析】如图,BCD △中可得30CBD ∠=︒,再利用正弦定理得802BD =,在ABD △中,由余弦定理,即可得答案; 【详解】如图,BCD △中,80CD =,15BDC ∠=︒,12015135BCD ACB DCA ∠=∠+∠=︒+︒=︒,∴30CBD ∠=︒,由正弦定理得80sin135sin 30BD =︒︒,解得802BD =,ACD △中,80CD =,15DCA ∠=︒,13515150ADC ADB BDC ∠=∠+∠=︒+︒=︒, ∴15CAD ∠=︒,∴==80AD CD , ABD △中,由余弦定理得2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅⋅∠2280(802)280802cos135=+-⨯⨯⨯︒2805=⨯,∴805AB =,即A ,B 两点间的距离为805.故选:D. 【点睛】本题考查正余弦定理的运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.8.B解析:B 【解析】试题分析:由2cos =c b A 和正弦定理得sin 2sin cos =C B A ,即sin()2sin cos ,sin cos sin cos A B B A A B B A +==.因sin 0,sin 0A B >>,故,A B 不可能为直角,故tan tan A B =.再由,(0,)A B π∈,故A B =.选B . 考点:本题考查正弦定理、内角和定理、两角和的三角函数公式.点评:综合考查正弦定理、两角和与差的三角公式.三角形中的问题,要特别注意角的范围.9.A解析:A 【分析】由已知结合等差数列的性质及二倍角公式,正弦定理及余弦定理进行化简,即可求得结果. 【详解】由a ,b ,c 成等差数列可知,2b a c =+, 因为2C A =,所以sin sin 22sin cos C A A A ==,由正弦定理及余弦定理可得,22222b c a c a bc+-=⋅,所以2223bc ab ac a =+-, 所以32c a =,54b a =,若AC 边上的中线BD =所以2225379242a a a ⎡⎤⎛⎫⎛⎫+=+⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,解可得4a =,5b =,6c =, 故△ABC 的周长为15. 故选:A. 【点睛】该题考查的是有关解三角形的问题,涉及到的知识点有余弦定理,正弦定理,等差数列的条件,以及边角关系,属于简单题目.10.C解析:C 【分析】先利用正弦定理边角互化思想得出3B π=,再利余弦定理1cos 2B =以及条件2b ac =得出a c =可得出ABC ∆是等边三角形,于此可得出2a cb+的值. 【详解】sin cos 0b A B =,由正弦定理边角互化的思想得sin sin cos 0A B A B =,sin 0A >,sin 0B B ∴=,tan B ∴=,则3B π=.a 、b 、c 成等比数列,则2b ac =,由余弦定理得222221cos 222a cb ac ac B ac ac +-+-===,化简得2220a ac c -+=,a c ∴=,则ABC ∆是等边三角形,12a cb+∴=,故选C . 【点睛】本题考查正弦定理边角互化思想的应用,考查余弦定理的应用,解题时应根据等式结构以及已知元素类型合理选择正弦定理与余弦定理求解,考查计算能力,属于中等题.11.D解析:D 【分析】由正弦定理确定BC 的长,再tan30AB BC 求出AB .【详解】15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒120CBD由正弦定理得:sin120sin 45BC302sin 45203sin120BC3tan 3020320ABBC故选D【点睛】本题是正弦定理的实际应用,关键是利用正弦定理求出BC ,属于基础题.12.C解析:C 【分析】可知ADM ∆为等腰直角三角形,可计算出AM 的长度,在ACM ∆中,利用正弦定理求出AC 的长度,然后在ABC ∆中,利用锐角三角函数求出BC ,即可得出答案. 【详解】根据题意,可得在Rt ADM ∆中,45MAD ∠=,400DM =,所以,sin 45DMAM ==因为在ACM ∆中,451560AMC ∠=+=,180456075,AMC ∠=--=180756045ACM ∠=--=,由正弦定理,得sin sin AM AMCAC ACM∠===∠在Rt ABC ∆中,()sin 600BC AC BAC m =∠==,故选C. 【点睛】本题考查解三角形的实际应用问题,着重考查三角函数的定义、利用正弦定理解三角形等知识,在解题时,要结合三角形已知元素类型合理选择正弦定理和余弦定理解三角形,考查运算求解能力,属于中等题.二、填空题13.【分析】利用余弦定理求出的值再利用三角形的面积公式可求得的面积【详解】由余弦定理可得可得则解得因此的面积是故答案为:【点睛】方法点睛:在解三角形的问题中若已知条件同时含有边和角但不能直接使用正弦定理【分析】利用余弦定理求出ac 的值,再利用三角形的面积公式可求得ABC 的面积. 【详解】由余弦定理可得222222cos b a c ac B a c ac =+-=++,222a c b ac ∴+-=-,()2222626b a c a c ac =+-=++-,可得222260a c b ac +-+-=,则260ac ac --=,解得6ac =,因此,ABC的面积是11sin 62222ABC S ac B ==⨯⨯=△.故答案为:2. 【点睛】方法点睛:在解三角形的问题中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则如下: (1)若式子中含有正弦的齐次式,优先考虑正弦定理“角化边”; (2)若式子中含有a 、b 、c 的齐次式,优先考虑正弦定理“边化角”;(3)若式子中含有余弦的齐次式,优先考虑余弦定理“角化边”; (4)代数式变形或者三角恒等变换前置;(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理求解;(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到三角形的内角和定理.14.【分析】设表示出的面积及的面积进而表示出四边形的面积并化简所得面积的解析式为正弦函数形式再根据三角函数的有界性进行求解【详解】四边形的面积的面积的面积设则的面积的面积四边形的面积故当即时四边形的面积解析:【分析】设AOB θ∠=,表示出ABC 的面积及OAB 的面积,进而表示出四边形OACB 的面积,并化简所得面积的解析式为正弦函数形式,再根据三角函数的有界性进行求解. 【详解】四边形OACB 的面积OAB =△的面积ABC +△的面积,设AOB θ∠=,2222cos 31214AB OA OB OA OB θθθ∴=+-⋅⋅=+-⨯=-则ABC 的面积213sin 60cos 22AB AC θ=⋅⋅︒=OAB 的面积11sin 1222OA OB θθθ=⋅⋅=⨯=,四边形OACB 的面积3cos 2θθ=13(sin )60)2θθθ=-=-︒,故当6090θ-︒=︒,即150θ=︒时,四边形OACB =故答案为: 【点睛】方法点睛:应用余弦定理一定要熟记两种形式:(1)2222cos a b c bc A =+-;(2)222cos 2b c a A bc+-=,同时还要熟练掌握运用两种形式的条件.另外,在解与三角形、三角函数有关的问题时,还需要记住30,45,60︒︒︒等特殊角的三角函数值,以便在解题中直接应用.15.【分析】利用正弦定理和两角和的正弦公式得出角的关系由为锐角三角形得到角的范围进而利用二倍角公式得出的取值范围【详解】由已知得即为锐角三角形故答案为:【点睛】本题考查正弦定理的应用考查两角和与差的正弦解析:【分析】利用正弦定理和两角和的正弦公式得出角A ,B 的关系,由ABC 为锐角三角形得到角A 的范围,进而利用二倍角公式得出ba的取值范围.【详解】由已知sin sin()sin (12cos )C A B A B =+=+sin cos cos sin sin 2sin cos A B A B A A B ∴+=+得sin()sin B A A -=B A A ∴-=,即2B A =ABC 为锐角三角形 2,322B AC A B A ππππ∴=<=--=-<,cos 64A A ππ∴<<∴∈sin 2sin cos 2cos sin sin b B A A A a A A∴===∈故答案为: 【点睛】本题考查正弦定理的应用,考查两角和与差的正弦公式,考查二倍角公式,属于中档题.16.【分析】由三角形的面积公式结合等式可求得然后利用二倍角余弦公式结合弦化切可求得所求代数式的值【详解】因为所以则故故答案为:【点睛】本题考查利用三角形的面积公式二倍角余弦公式诱导公式以及弦化切求值考查解析:12-【分析】由三角形的面积公式结合等式8cos 3ABC bc A S =△,可求得3tan 4A =,然后利用二倍角余弦公式、结合弦化切可求得所求代数式的值. 【详解】因为881cos sin 332ABC bc A S bc A ==⨯△,所以4cos sin 3A A =,则3tan 4A =,故()()22cos sin 1cos sin sin cos sin cos 22sin cos 2sin cos 2sin cos 2sin cos B CA B C A A A A A A A A A A A A A π++-+++--===---- tan 112tan 12A A -==--. 故答案为:12-.【点睛】 本题考查利用三角形的面积公式、二倍角余弦公式、诱导公式以及弦化切求值,考查计算能力,属于中等题.17.【分析】设则根据面积公式得由余弦定理求得代入化简由三角形三边关系求得由二次函数的性质求得取得最大值【详解】解:设则根据面积公式得由余弦定理可得可得:由三角形三边关系有:且解得:故当时取得最大值故答案解析:43【分析】设AC x =,则2AB x =,根据面积公式得ABC S ∆=,由余弦定理求得cos C 代入化简ABC S ∆=223x <<,由二次函数的性质求得ABC S ∆取得最大值. 【详解】解:设AC x =,则2AB x =,根据面积公式得 1sin sin 12ABC S AC BC C x C x ∆=== 由余弦定理可得2224443cos 44x x x C x x+--==,可得:ABCS ∆==由三角形三边关系有:22x x +>,且22x x +>,解得:223x <<,故当x =时,ABC S ∆取得最大值43, 故答案为:43. 【点睛】本题主要考查余弦定理和面积公式在解三角形中的应用.当涉及最值问题时,可考虑用函数的单调性和定义域等问题,属于中档题.18.【分析】先由余弦定理可将条件整理得到利用正弦定理得到;结合二倍角公式;再由和差化积公式得:代入①整理得;求出和的关系求出角的范围即可求解【详解】解:由余弦定理可知则整理得即由正弦定理可得即①由和差化解析:,1) 【分析】先由余弦定理可将条件整理得到22c a ab -=,利用正弦定理得到22sin sin sin sin C A A B -=;结合二倍角公式1cos21cos2cos2cos2sin sin 222C A A CA B ----==;再由和差化积公式得:cos2cos22sin()sin()A C A C A C -=-+-代入①整理得sin sin()sin()A A C C A =--=-;求出A 和C 的关系,求出角的范围即可求解. 【详解】解:由余弦定理可知222cos 2a b c C ab+-=,则22222a b c b aab a +--=, 整理得2222a b c b ab +-=-,即22c a ab -=, 由正弦定理可得,22sin sin sin sin C A A B -=, 即1cos21cos2cos2cos2sin sin 222C A A CA B ----==①, 由和差化积公式得:cos2cos22sin()sin()A C A C A C -=-+-代入①得 sin()sin()sin sin A C A C A B -+-=;因为sin()sin 0A C B +=≠; sin sin()sin()A A C C A ∴=--=-;在锐角ABC ∆中,C A A -=即2C A =, 则3B A C A ππ=--=-,因为02022032A A A ππππ⎧<<⎪⎪⎪<<⎨⎪⎪<-<⎪⎩,∴64A ππ<<,tan A ∴的取值范围是,1);故答案为:,1). 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理以及和差化积公式的应用,特殊角的三角函数值,属于中档题.19.30【分析】结合图形利用正弦定理与直角三角形的边角关系即可求出塔高AB 的长【详解】在△BCD 中∠BCD =15°∠CBD =30°∴=∴=CB =30×=30;中∠ACB =45°∴塔高AB =BC =30m 故解析:30 【分析】结合图形,利用正弦定理与直角三角形的边角关系,即可求出塔高AB 的长. 【详解】在△BCD 中,∠BCD =15°,∠CBD =30°,CD =,∴sin CD CBD ∠=sin CB CDB ∠,∴sin 30︒=()sin 1801530CB ︒︒︒--, CB =30; Rt ABC △中,∠ACB =45°, ∴塔高AB =BC =30m . 故答案为:30. 【点睛】本题考查了正弦定理和直角三角形的边角关系应用问题,是基础题.20.③④【分析】举出反例可判断①②;由同角三角函数的平方关系正弦定理可得再由余弦定理可判断③;由正弦定理可得再由三角形有两个可得且即可判断④;即可得解【详解】对于①当时满足此时△ABC 不是等腰三角形故①解析:③④ 【分析】举出反例可判断①、②;由同角三角函数的平方关系、正弦定理可得222a b c +<,再由余弦定理可判断③;由正弦定理可得8sin x A =,再由三角形有两个可得566A ππ<<且2A π≠,即可判断④;即可得解.【详解】 对于①,当3A π=,6B π=时,满足sin 2sin 2A B =,此时△ABC 不是等腰三角形,故①错误; 对于②,当23A π=,6B π=时,满足sin cos A B =,此时△ABC 不是直角三角形,故②错误;对于③,∵222sin sin cos 1A B C ++<,∴22222sin sin cos sin cos A B C C C ++<+, ∴222sin sin sin A B C +<,∴根据正弦定理得222a b c +<,∵222cos 02a b c C ab+-=<,()0,C π∈,∴C 为钝角,∴△ABC 为钝角三角形,故③正确;对于④,∵,4,6C c a x π===,∴根据正弦定理得481sin sin 2a c A C ===,∴8sin x A =, 由题意566A ππ<<,且2A π≠,∴1sin 12A <<,∴48x ,即x 的取值范围为(4,8),故④正确.故答案为:③④. 【点睛】本题考查了三角函数及解三角形的综合应用,考查了运算求解能力,合理转化条件是解题关键,属于中档题.三、解答题21.条件选择见解析;最大值为3. 【分析】分别选择条件①②③,利用正弦定理和余弦定理,化简得到22312b a -=,再由余弦定理得28cos 2b A b -=,进而求得sin A ,利用面积公式求得ABCS ∆=,即可求解. 【详解】选择条件①:因为tan 2tan B C =,所以sin cos 2sin cos B C C B =, 根据正弦定理可得cos 2cos b C c B =,由余弦定理得:222222222a b c a c b b c ab ac+-+-⨯=⨯, 又由2c =,可得22312b a -=,根据余弦定理得22228cos 22b c a b A bc b+--==,则sin A ===,所以1sin 22ABCSbc A b b ∆==⨯=, 所以当且仅当210b =时,ABC ∆面积取得最大值,最大值为3. 选择条件②:因为22312b a -=,由余弦定理得22228cos 22b c a b A hc h+--==,所以sin A ===,1sin 22ABC S bc A b b∆==⨯=,所以当且仅当210b =时,ABC ∆面积取得最大值,最大值为3.选择条件③:因为cos 2cos b C c B =,由余弦定理得:222222222a b c a c b b c ab ac+-+-⨯=⨯, 因为2c =,可得22312b a -=,又由余弦定理得:22228cos 22b c a b A bc b+--==,所以sin 2A b===,1sin 2ABCS bc A b ∆===, 所以当且仅当210b =时,ABC ∆面积取得最大值,最大值为3. 【点睛】对于解三角形问题的常见解题策略:对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,同时注意三角形内角和定理,三角形面积公式在解题中的应用.22.(1)23B π=;(2)ABC S =△. 【分析】(1)利用正弦定理角化边,整理求得cos B ,由B 的范围可得结果;(2)利用余弦定理和基本不等式可求得当3a c ==时周长最大,由三角形面积公式可求得结果. 【详解】(1)由正弦定理得:222b ac ac --=,2221cos 22a cb B ac +-∴==-,()0,B π∈,23B π∴=; (2)由余弦定理得:()()222222cos 29b a c ac B a c ac ac a c ac =+-=+-+=+-=,()2292a c ac a c +⎛⎫∴=+-≤ ⎪⎝⎭(当且仅当a c =时取等号),6a c ∴+≤,∴当3a c ==时,ABC 取得最大值,此时19sin 2224ABCSac B ==⨯=. 【点睛】方法点睛:求解与边长相关的最值或取值范围类问题通常有两种方法:①利用正弦定理边化角,将所求式子转化为与三角函数值域有关的问题的求解,利用三角恒等变换和三角函数的知识来进行求解;②利用余弦定理构造方程,结合基本不等式求得基本范围;应用此方法时,需注意基本不等式等号成立的条件. 23.(1)45;(2)2. 【分析】(1)首先利用两角差的正切公式求出tan A ,再根据同角三角函数的基本关系及二倍角公式计算可得;(2)由(1)可知,1tan 2A =,即可求出sin A ,cos A ,再利用余弦定理及面积公式计算可得; 【详解】 解:(1)5tan tan 44A A ππ⎫⎫⎛⎛-=-⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭1tan 11tan 3A A -==+,解得1tan 2A =,故2222cos sin cos2sin cos AA A A A+=+214tan 15A ==+. (2)由(1)可知,sin 1tan cos 2A A A ==①,且22sin cos 1A A +=②;联立①②,解得sin A =,cos A =.又1sin 42S bc A ==,4c =,可得b = 2222cos 4a b c bc A =+-=,则2a =.即2BC =.24.答案见解析. 【分析】选条件①②.结合3b =,得545cos c a b A -=,进而根据边角互化整理得:cos 45B =,3sin 5B =,再结合π2=+A C ,得π22B C =-,故3cos25C =,进而得sin C =最后利用正弦定理求解.选条件①③.结合已知由面积公式得sin 2a C =,结合π2=+A C ,得π22B C =-,故由正弦定理得sin 3cos sin cos2b A Ca B C==,所以3sin24cos2C C =,再根据π0π2A C <=+<02πC <<,进一步结合同角三角函数关系得3cos25C =,利用二倍角公式得sin C =最后由正弦定理得sin sin b Cc B=选条件②③.结合3b =,得545cos c a b A -=,进而根据边角互化整理得:cos 45B =,再根据面积公式得10ac =,由余弦定理得2225a c +=,联立方程解得c =c =.【详解】解:方案一:选条件①②.因为5415cos -=c a A ,3b =,所以545cos c a b A -=, 由正弦定理得5sin 4sin 5sin cos C A B A -=. 因为()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+, 所以5cos sin 4sin B A A =. 因为sin 0A >, 所以cos 45B =,3sin 5B ==. 因为π2=+A C ,πABC ++=,所以π22B C =-, 所以π3cos 2cos sin 25C B B ⎛⎫=-== ⎪⎝⎭,所以21cos21sin 25C C -==. 因为()0,πC ∈,所以sin C =, 在ABC中,由正弦定理得3sin 53sin 5b Cc B===方案二:选条件①③. 因为1sin 32S ab C ==,3b =,所以sin 2a C =. 因为π2=+A C ,πABC ++=,所以π22B C =-. 在ABC 中,由正弦定理得π3sin sin 3cos 2πsin cos 2sin 22C b A C a B CC ⎛⎫+ ⎪⎝⎭===⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以3sin cos 2cos2C CC=,即3sin24cos2C C =.因为π0π,20π,A C C ⎧<=+<⎪⎨⎪<<⎩所以π02C <<,02πC <<, 所以sin20C >,所以cos20C >.又22sin 2cos 21C C +=,所以3cos25C =, 所以21cos21sin 25C C -==,所以sin C = 在ABC中,由正弦定理得3sin sin sin 53πsin cos 2sin 252b C b C b C c B C C ====⎛⎫- ⎪⎝⎭. 方案三:选条件②③.因为5415cos -=c a A ,3b =,所以545cos c a b A -=,由正弦定理得5sin 4sin 5sin cos C A B A -=,因为()sin sin sin cos cos sin C A B A B A B =+=+,所以5cos sin 4sin B A A =.因为sin 0A >, 所以cos 45B =,3sin 5B ==. 因为1sin 32S ac B ==,所以10ac =.(ⅰ) 在ABC 中,由余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,所以2225a c +=.(ⅱ)由(ⅰ)(ⅱ)解得c =c =. 【点睛】试题把设定的方程与三角形内含的方程(三角形的正、余弦定理,三角形内角和定理等)建立联系,从而求得三角形的部分定量关系,体现了理性思维、数学探索等学科素养,考查逻辑思维能力、运算求解能力,是中档题.本题如果选取②5415cos -=c a A ,则需根据3b =将问题转化为545cos c a b A -=,再结合边角互化求解.25.(1)π3A =;(2)6. 【分析】(1)由正弦定理把条件cos cos 2cos b C c B a A +=转化为角的关系,再由两角和的正弦公式及诱导公式得A 的关系式,从而可得结论;(2)首先可根据解三角形面积公式得出8bc =,然后根据余弦定理计算出6b c +=.【详解】(1)因为cos cos 2cos b C c B a A +=由正弦定理得,sin cos sin cos 2sin cos B C C B A A +=所以()sin sin 2sin cos B C A A A +==因为0πA <<所以,sin 0A ≠ 所以1cos 2A =,所以π3A =(2)因为ABC 的面积为所以1sin 2bc A =因为π3A =,所以1πsin 23bc =, 所以8bc =.由余弦定理得,2222cos a b c bc A =+-,因为a =,π3A =, 所以()()2222π122cos 3243b c bc b c bc b c =+-=+-=+-, 所以6b c +=.【点睛】关键点点睛:解题时要注意边角关系的转化.求“角”时,常常把已知转化为角的关系,求“边”时,常常把条件转化为边的关系式,然后再进行转化变形.26.条件选择见解析;3B π=,b 最小值为12. 【分析】选①,利用三角形的内角和定理、诱导公式以及两角和的余弦公式化简得出tan B =结合()0,B π∈可求得B ,再利用余弦定理结合二次函数的基本性质可求得b 的最小值; 选②,利用三角形的内角和定理、诱导公式以及二倍角的余弦公式求出cos B 的值,结合()0,B π∈可求得B ,再利用余弦定理结合二次函数的基本性质可求得b 的最小值; 选③,利用正弦定理边角互化、三角形的内角和定理以及两角和的正弦公式化简可求得tan B =()0,B π∈可求得B ,再利用余弦定理结合二次函数的基本性质可求得b 的最小值.【详解】解:若选择①:在ABC 中,有A B C π++=,则由题可得:()()cos cos cos 0A B A A B π-++-=⎡⎤⎣⎦, ()cos cos cos cos 0A B A B A B -++=,sin sin cos cos cos cos cos 0A B A B A B A B -+-=,sin sin cos A B A B =,又sin 0A ≠,所以sin B B =,则tan B =又()0,B π∈,所以3B π=,因为1a c +=,所以1c a =-,()0,1a ∈.由余弦定理可得:2222cos b a c ac B =+-22a c ac =+-()()2211a a a a =+---2331a a =-+, ()0,1a ∈,又2211324b a ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭, 所以,当12a =时,()2min 14b =,即b 的最小值为12; 若选择②:在ABC 中,有A B C π++=, 则由题可得()222cos 13cos 2cos 3cos 11B B B B π---=+-=, 解得1cos 2B =或cos 2B =-(舍去), 又()0,πB ∈,所以3B π=.(剩下同①)若选择③:由正弦定理可将已知条件转化为sin cos sin sin 3B C C B A +=, ()()sin cos s s in cos in sin sin B C C B A B C B C π=+=-+=+⎡⎤⎣⎦,代入上式得sin sin cos 3C B C B =,又sin 0C ≠,所以sin B B =,tan B =又()0,B π∈,所以3B π=.(剩下同①) 【点睛】方法点睛:在解三角形的问题中,若已知条件同时含有边和角,但不能直接使用正弦定理或余弦定理得到答案,要选择“边化角”或“角化边”,变换原则如下:(1)若式子中含有正弦的齐次式,优先考虑正弦定理“角化边”;(2)若式子中含有a 、b 、c 的齐次式,优先考虑正弦定理“边化角”;(3)若式子中含有余弦的齐次式,优先考虑余弦定理“角化边”;(4)代数式变形或者三角恒等变换前置;(5)含有面积公式的问题,要考虑结合余弦定理求解;(6)同时出现两个自由角(或三个自由角)时,要用到三角形的内角和定理.。
高一数学必修五第一章试题——解三角形(带答案)
高一数学必修五第一章试题——解三角形一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设a ,b ,c 分别是△ABC 中∠A ,∠B ,∠C 所对边的边长,则直线x sin A +ay +c =0与bx -y sin B +sin C =0的位置关系是( )A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直2.在△ABC 中,已知a -2b +c =0,3a +b -2c =0,则sin A ∶sin B ∶sin C 等于( )A .2∶3∶4B .3∶4∶5C .4∶5∶8D .3∶5∶73.△ABC 的三边分别为a ,b ,c ,且a =1,B =45°,S △ABC =2,则△ABC 的外接圆的直径为( )A .4 3B .5C .5 2D .624.已知关于x 的方程x 2-x cos A ·cos B +2sin 2C2=0的两根之和等于两根之积的一半,则△ABC 一定是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等腰三角形D .等边三角形5.△ABC 中,已知下列条件:①b =3,c =4,B =30°;②a =5,b =8,A =30°;③c =6,b =33,B =60°;④c =9,b =12,C =60°.其中满足上述条件的三角形有两解的是( )A .①②B .①④C .①②③D .③④6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,若a =1,sin B =32,C =π6,则b 的值为( )A .1B .32C .3或32 D .±17.等腰△ABC 底角B 的正弦与余弦的和为62,则它的顶角是( ) A .30°或150° B .15°或75°C .30°D .15°8.若G 是△ABC 的重心,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且aGA →+bGB →+33cGC →=0,则角A =( )A .90°B .60°C .45°D .30°9.在△ABC 中,B =60°,C =45°,BC =8,D 为BC 上一点,且BD →=3-12BC→,则AD 的长为( ) A .4(3-1) B .4(3+1) C .4(3-3)D .4(3+3)10.在△ABC 中,B A →·B C →=3,S △ABC ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,332,则B 的取值范围是( ) A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π3 B .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π4 C .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3 D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π211.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,若(b -c )sin B =2c sin C 且a =10,cos A =58,则△ABC 面积等于( )A .392 B .39 C .313 D .312.锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin A (a cos C +c cos A )=3b ,则cb 的取值范围是( )A .⎝ ⎛⎭⎪⎫12,2 B .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,233 C .(1,2) D .⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知在△ABC 中,a +b =3,A =π3,B =π4,则a 的值为________.14.在△ABC 中,AB =2,点D 在边BC 上,BD =2DC ,cos ∠DAC =31010,cos C =255,则AC +BC =________.15.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a =23,C =45°,1+tan A tan B =2cb ,则边c 的值为________.16.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且a ,b ,c 满足2b =a +c ,B =π4,则cos A -cos C =________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)如图,△ACD 是等边三角形,△ABC 是等腰直角三角形,∠ACB =90°,BD 交AC 于E ,AB =2. (1)求cos ∠CBE 的值; (2)求AE .18.(本小题满分12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且cos A a +cos B b =sin C c .(1)证明:sin A sin B =sin C ; (2)若b 2+c 2-a 2=65bc ,求tan B .19.(本小题满分12分)为保障高考的公平性,高考时每个考点都要安装手机屏蔽仪,要求在考点周围1 km内不能收到手机信号.检查员抽查青岛市一考点,在考点正西约 3 km有一条北偏东60°方向的公路,在此处检查员用手机接通电话,以12 km/h的速度沿公路行驶,最长需要多少时间,检查员开始收不到信号,并至少持续多长时间该考点才算合格?20.(本小题满分12分)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a2+b2=λab.(1)若λ=6,B=5π6,求sin A;(2)若λ=4,AB边上的高为3c6,求C.21.(本小题满分12分)已知锐角三角形ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且tan A=3cbc2+b2-a2.(1)求角A的大小;(2)当a=3时,求c2+b2的最大值,并判断此时△ABC的形状.22.(本小题满分12分)在海岸A处,发现北偏东45°方向,距A处(3-1) n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A处2 n mile的C处的缉私船奉命以10 3 n mile/h的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h 的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?一、选择题1. 答案 C解析 ∵k 1=-sin A a ,k 2=bsin B ,∴k 1k 2=-1,∴两直线垂直.故选C . 2. 答案 D解析 因为a -2b +c =0,3a +b -2c =0, 所以c =73a ,b =53a .a ∶b ∶c =3∶5∶7. 所以sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7.故选D . 3. 答案 C解析 ∵S △ABC =12ac sin B =2,∴c =42. 由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B =25, ∴b =5.由正弦定理2R =bsin B =52(R 为△ABC 外接圆的半径).故选C . 4. 答案 C解析 由题意知:cos A ·cos B =sin 2C2,∴cos A ·cos B =1-cos C 2=12-12cos [180°-(A +B )]=12+12cos(A +B ), ∴12(cos A ·cos B +sin A ·sin B )=12, ∴cos(A -B )=1.∴A -B =0,∴A =B ,∴△ABC 为等腰三角形.故选C . 5. 答案 A解析 ①c sin B <b <c ,故有两解; ②b sin A <a <b ,故有两解; ③b =c sin B ,有一解; ④c <b sin C ,无解.所以有两解的是①②.故选A . 6. 答案 C解析 在△ABC 中,sin B =32,0<B <π, ∴B =π3或2π3,当B =π3时,△ABC 为直角三角形, ∴b =a ·sin B =32; 当B =2π3时,A =C =π6,a =c =1.由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos 2π3=3, ∴b =3.故选C . 7. 答案 A解析 由题意:sin B +cos B =62.两边平方得sin2B =12,设顶角为A ,则A =180°-2B .∴sin A =sin(180°-2B )=sin2B =12,∴A =30°或150°. 故选A . 8. 答案 D解析 由重心性质可知GA →+GB →+GC →=0,故GA →=-GB →-GC →,代入aGA →+bGB→+33cGC →=0中,即 (b -a )GB →+33c -aGC →=0,因为GB →,GC →不共线,则⎩⎨⎧b -a =0,33c -a =0,即⎩⎨⎧b =a ,c =3a ,故由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =32.因为0<A <180°,所以A =30°.故选D .9. 答案 C解析 由题意知∠BAC =75°,根据正弦定理,得AB =BC sin45°sin75°=8(3-1), 因为BD →=3-12BC →,所以BD =3-12BC . 又BC =8,所以BD =4(3-1).在△ABD 中,AD =AB 2+BD 2-2AB ·BD ·cos60°=4(3-3).故选C . 10. 答案 C解析 由题意知ac ·cos B =3,所以ac =3cos B , S △ABC =12ac ·sin B =12×3cos B ×sin B =32tan B . 因为S △ABC ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤32,332,所以tan B ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤33,3, 所以B ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π3.故选C .11. 答案 A解析 由正弦定理,得(b -c )·b =2c 2,得b 2-bc -2c 2=0,得b =2c 或b =-c (舍).由a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得c =2,则b =4. 由cos A =58知,sin A =398.S △ABC =12bc sin A =12×4×2×398=392.故选A . 12. 答案 A解析 2sin A (a cos C +c cos A )=3b ⇔2sin A ·(sin A cos C +sin C cos A )=3sin B ⇔2sin A sin(A +C )=3sin B ⇔2sin A sin B =3sin B ⇔sin A =32, 因为△ABC 为锐角三角形, 所以A =π3,a 2=b 2+c 2-bc , ① a 2+c 2>b 2, ② a 2+b 2>c 2, ③由①②③可得2b 2>bc ,2c 2>bc ,所以12<cb <2.故选A . 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.答案 33-32解析 由正弦定理,得b =a sin B sin A =63a .由a +b =a +63a =3,解得a =33-32.14. 答案 3+5解析 ∵cos ∠DAC =31010,cos C =255, ∴sin ∠DAC =1010,sin C =55, ∴sin ∠ADC =sin(∠DAC +∠C ) =1010×255+31010×55=22. 由正弦定理,得AC sin ∠ADC =DCsin ∠DAC,得AC =5DC .又∵BD =2DC ,∴BC =3DC . 在△ABC 中,由余弦定理,得 AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC cos C=5DC 2+9DC 2-25DC ·3DC ·255=2DC 2. 由AB =2,得DC =1,从而BC =3,AC =5.即AC +BC =3+5. 15. 答案 22解析 在△ABC 中,∵1+tan A tan B =1+sin A cos Bcos A sin B = cos A sin B +sin A cos B cos A sin B =sin (A +B )cos A sin B =sin C cos A sin B =2cb . 由正弦定理得c b cos A =2c b ,∴cos A =12,∴A =60°. 又∵a =23,C =45°.由a sin A =c sin C 得2332=c 22,∴c =22.16. 答案 ±42 解析 ∵2b =a +c ,由正弦定理得2sin B =sin A +sin C ,又∵B =π4,∴sin A +sin C =2,A +C =3π4. 设cos A -cos C =x ,可得(sin A +sin C )2+(cos A -cos C )2=2+x 2,即sin 2A +2sin A sin C +sin 2C +cos 2A -2cos A cos C +cos 2C =2-2cos(A +C )=2-2cos 3π4=2+x 2.则(cos A -cos C )2=x 2=-2cos 3π4=2, ∴cos A -cos C =±42. 三、解答题 17.解 (1)∵∠BCD =90°+60°=150°,CB =AC =CD , ∴∠CBE =15°.∴cos ∠CBE =cos15°=cos(45°-30°)=6+24. (2)在△ABE 中,AB =2, 由正弦定理,得AE sin (45°-15°)=2sin (90°+15°),故AE =2sin30°sin75°=2×126+24=6-2.18.解 (1)证明:由正弦定理a sin A =b sin B =c sin C ,可知原式可以化为cos A sin A +cos Bsin B =sin Csin C =1,因为A 和B 为三角形内角,所以sin A sin B ≠0,则两边同时乘以sin A sin B ,可得sin B cos A +sin A cos B =sin A sin B ,由和角公式可知,sin B cos A +sin A cos B =sin(A +B )=sin(π-C )=sin C ,原式得证.(2)因为b 2+c 2-a 2=65bc ,根据余弦定理可知,cos A =b 2+c 2-a 22bc =35.因为A 为三角形内角,A ∈(0,π),sin A >0,则sin A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,即cos A sin A =34,由(1)可知cos A sin A +cos B sin B =sin C sin C =1,所以cos B sin B =1tan B =14,所以tan B =4.19.解 如右图所示,考点为A ,检查开始处为B ,设公路上C ,D 两点到考点的距离为1 km .在△ABC 中,AB =3≈1.732,AC =1,∠ABC =30°, 由正弦定理,得sin ∠ACB =AB sin30°AC =32,∴∠ACB =120°(∠ACB =60°不符合题意), ∴∠BAC =30°,∴BC =AC =1. 在△ACD 中,AC =AD ,∠ACD =60°, ∴△ACD 为等边三角形,∴CD =1.∵BC 12×60=5,∴在BC 上需要5 min ,CD 上需要5 min .∴最长需要5 min 检查员开始收不到信号,并至少持续5 min 该考点才算合格.20.解 (1)由已知B =5π6,a 2+b 2=6ab ,综合正弦定理得4sin 2A -26sin A +1=0.于是sin A =6±24,∵0<A <π6,∴sin A <12,∴sin A =6-24.(2)由题意可知S △ABC =12ab sin C =312c 2,得12ab sin C =312(a 2+b 2-2ab cos C )=312(4ab -2ab cos C ),从而有3sin C +cos C =2即sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π6=1. 又π6<C +π6<7π6,∴C =π3.21.解 (1)由已知及余弦定理,得sin A cos A =3cb 2cb cos A ,sin A =32,因为A 为锐角,所以A =60°. (2)解法一:由正弦定理,得a sin A =b sin B =c sin C =332=2, 所以b =2sin B ,c =2sin C =2sin(120°-B ).c 2+b 2=4[sin 2B +sin 2(120°-B )] =41-cos2B 2+1-cos (240°-2B )2=4-cos2B +3sin2B=4+2sin(2B -30°).由⎩⎨⎧0°<B <90°,0°<120°-B <90°,得30°<B <90°,所以30°<2B -30°<150°. 当sin(2B -30°)=1,即B =60°时,(c 2+b 2)max =6,此时C =60°,△ABC 为等边三角形.解法二:由余弦定理得(3)2=b 2+c 2-2bc cos60°=b 2+c 2-bc =3.∵bc ≤b 2+c 22(当且仅当b =c 时取等号),∴b 2+c 2-b 2+c 22≤3,即b 2+c 2≤6(当且仅当b =c 时等号). 故c 2+b 2的最大值为6,此时△ABC 为等边三角形.22.解 设缉私船用t 小时在D 处追上走私船.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos ∠CAB =(3-1)2+22-2×(3-1)×2×cos120°=6,∴BC =6.在△BCD 中,由正弦定理,得sin ∠ABC =AC BC sin ∠BAC =22,∴∠ABC =45°,∴BC 与正北方向垂直.∴∠CBD =120°.在△BCD 中,由正弦定理,得CD sin ∠CBD =BD sin ∠BCD, ∴103t sin120°=10t sin ∠BCD , ∴sin ∠BCD =12,∴∠BCD =30°.故缉私船沿北偏东60°的方向能最快追上走私船.。
2020年高考数学(理)大题分解专题01 三角函数与解三角形(含答案)
已知向量(sin cos ,2cos )x x x =+m ,sin co,s )s in (x x x =-n ,()1f x =⋅+m n . (1)求()f x 的解析式,并求函数()f x 的单调增区间; (2)求()f x 在[0,]2π上的值域.【肢解1】在已知条件下求出,函数()f x 的解析式.【肢解2】在“肢解1”的基础上,完成问题:函数()f x 的单调增区间. 【肢解3】在已知条件下,求()f x 在[0,]2π上的值域.【解析】(1)22()sin cos 2sin cos 1sin 2cos21)14f x x x x x x x x π=-++=-+=-+.(3分)令222242k x k ππππ-≤-≤π+,k ∈Z ,得88k x k π3ππ-≤≤π+,k ∈Z . 故函数()f x 的单调增区间为[,]88k k π3ππ-π+,k ∈Z .(6分)(2)因为02x π≤≤,所以2444x ππ3π-≤-≤,从而sin(2)14x π≤-≤,(8分)大题肢解一三角函数的图象及其性质所以0)114x π-+≤,所以()f x 在[0,]2π上的值域为1].(12分)此类问题通常先通过三角恒等变换化简函数解析式为si (n )y A x B ωϕ++=的形式,再结合正弦函数sin y x =的性质研究其相关性质.(1)已知三角函数解析式求单调区间:①求函数的单调区间应遵循简单化原则,将解析式先化简,并注意复合函数单调性规律“同增异减”; ②求形如sin()y A x ωϕ=+或cos()y A x ωϕ=+(其中ω>0)的单调区间时,要视“ωx +φ”为一个整体,通过解不等式求解.但如果ω<0,那么一定先借助诱导公式将ω化为正数,防止把单调性弄错. (2)函数图象的平移变换解题策略:①对函数sin y x =,sin()y A x ωϕ=+或cos()y A x ωϕ=+的图象,无论是先平移再伸缩,还是先伸缩再平移,只要平移|φ|个单位,都是相应的解析式中的x 变为x ±|φ|,而不是ωx 变为x ωϕ±.②注意平移前后两个函数的名称是否一致,若不一致,应用诱导公式化为同名函数再平移.【拓展1】已知向量()sin ,cos x x =a ,()cos ,cos x x =b ,x ∈R ,已知函数()()f x =⋅+a a b . 求()f x 的最值与最小正周期;【解析】由向量()sin ,cos x x =a ,()cos ,cos x x =b ,所以()sin cos ,2cos x x x +=+a b , 所以()()()2sin sin cos 2cos f x x x x x =⋅+=++a a b ()111sin 2cos 2122x x =+++32224x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,又[]sin 2-1,14x π⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,即()f x的最大值是322+,最小值是322-,()f x 的最小正周期是22T π==π. 【拓展2】已知函数23()cos cos 2f x x x x =++,当[,]63x ππ∈-时,求函数()y f x =的值域.【解析】由题得1cos 23()2sin(2)22226x f x x x +π=++=++, ∵[,]63x ππ∈-, ∴2[,]666x ππ5π+∈-, ∴1sin(2)126x π-≤+≤, ∴函数()y f x =的值域为3[,3]2.(2019年河北省存瑞中学高三上一质检)已知向量)1cos ,,,cos2,2x x x x ⎛⎫=-=∈ ⎪⎝⎭R a b ,设函数()f x =⋅a b .(1)求()f x 的最小正周期; (2)求函数()f x 的单调递减区间;(3)求()f x 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.【解析】由已知可得:变式训练一()11·cos cos2cos2sin 22226f x x x x x x x π⎛⎫==-=-=- ⎪⎝⎭a b ,(3分)(1)()f x 的最小正周期2π2T π==;(5分) (2)由3222,262k x k k ππππ+≤-≤π+∈Z ,可得5,36k x k k πππ+≤≤π+∈Z , ()f x ∴的单调递减区间为()5,36k k k ππ⎡⎤π+π+∈⎢⎥⎣⎦Z .(7分)(3)0,2x π⎡⎤∈=⎢⎥⎣⎦,52,666x πππ⎡⎤∴-∈-⎢⎥⎣⎦,1sin 2,162x π⎛⎫⎡⎤∴-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,(10分)()f x ∴的最大值为1,最小值为12-.(12分)在锐角ABC △中,角,,AB C 的对边分别为,,a b c ,已知ππsin 2)cos()44B B B =+-. (1)求角B 的大小;(2)若1b =,ABC △的面积为2,求ABC △的周长.【肢解1】在已知条件下化解二倍角公式和余弦和差公式. 【肢解2】根据正、余弦定理求解即可.大题肢解二解三角形【解析】(1)因为在锐角ABC △中,ππsin 2)cos()44B B B =+-,所以ππsin 2cos()sin()44B B B =++,所以sin 22B B =,(3分) 因为cos20B ≠,所以tan 2B =因为π02B <<, 所以π6B =.(6分) (2)由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,得2212cos a c ac B =+-,所以221a c =+,(8分)因为ABC △的面积为2,所以1πsin 26ac =,即ac = 所以227a c +=,(10分)所以22()7(2a c +=+=+,所以2a c +=+所以3a b c ++=+ABC △的周长为3(12分)(1)利用正、余弦定理求边和角的方法:①根据题目给出的条件(即边和角)作出相应的图形,并在图形中标出相关的位置.②选择正弦定理或余弦定理或二者结合求出待解问题.一般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式,要考虑用余弦定理;如果遇到的式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理;以上特征都不明显时,则要考虑两个定理都有可能用到.③在运算求解过程中注意三角恒等变换与三角形内角和定理的应用. (2)求三角形面积的方法:①若三角形中已知一个角(角的大小,或该角的正、余弦值),结合题意求夹这个角的两边或该两边之积,套公式求解.②若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,套公式求面积,总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.【拓展1】已知在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且ca bA B A C +=--sin sin sin sin , (1)求角C 的大小; (2)若3=c ,求b a +的取值范围. 【答案】(1)由c a b A B A C +=--sin sin sin sin ,则ca ba b a c +=--.⇒ab c b a =-+222,所以2122cos 222==-+=ab ab ab c b a C 而),0(π∈C 故3π=C , (2)由ab c b a =-+222 且3=c ,⇒ab ab b a =--+92)(2, ⇒22)2(339)(b a ab b a +≤=-+, ⇒36)(2≤+b a 所以6≤+b a ,又3=>+c b a ,所以b a +的取值范围是]6,3(.【拓展2】在ABC ∆中,设边,,a b c 所对的角分别为,,A B C ,cos cos 2A aC b c=-+. (1)求角A 的大小;(2)若2,bc =ABC ∆的周长为3,求a 的值.【答案】(1)23A π=(2)a =【解析】(1)因为cos cos 2A aC b c=-+ 由正弦定理得cos sin cos 2sin sin A A C B C=-+ sin cos cos sin 2cos sin 0A C A C A B ++=sin()2cos sin 0A C A B ++=sin 2cos sin 0B A B +=,(0,)B π∈, 1cos 2A =-,(0,)A π∈,23A π=(2)由余弦定理得2222222cos 2a b c bc Aa b c =+-⇒=++因为周长3a b c ++=,又222a b c =+-(),所以2232a a =+-(),所以a =【点睛】本题考查正、余弦定理的综合运用,考查了逻辑推理能力,考查了方程思想,属于中档题.(百校联盟2019-2020学年高三上学期10月尖子生联考数学理科试题)已知ABC △的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .且cos 2sin cos 6B C A π⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭. (1)求角A ;(2)若ABC △的面积为ABC ∆周长的最小值.【解析】(1)cos 2sin cos 6B C A π⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭,且A B C ++=π,()1cos 2cos cos 2A C C C A ⎫∴-+=-⋅⎪⎪⎝⎭,(2分)sin sin cos A C C A ∴⋅=,0C <<π,且0A <<π,sin 0,sin C A A ∴>∴=,3A π∴=.(6分) 变式训练二(2)由1sin 2S bc A ==,得8bc =.(8分) 又222a b c bc =+-,28a bc ∴≥=,(当且仅当b c =时取等号),(10分) ()2224b c a ∴+=+,l a b c a a ∴=++=+≥,l ∴≥=ABC∴△周长的最小值为.(12分)已知函数πππ()cos(2)2sin()cos()()344f x x x x x =-+--∈R .(1)求函数的最小正周期及在区间π2π[,]123上的值域;(2)在ABC△中,ABC △的面积.【肢解1】在已知条件下化解二倍角公式和余弦和差公式. 【肢解2】根据正、余弦定理及三角形的面积公式求解即可.()f x ()f x 5AB =大题肢解三三角函数与解三角形的综合问题【解析】(1)∵πππ()cos(2)2sin()cos()344f x x x x =-+--1πcos 22sin(2)222x x x =++-12cos 2cos 2x x x =+-12cos 22x x =- πsin(2)6x =-.(3分)的最小正周期为2ππ2T ==;∵π2π[,]123x ∈, ∴π7π2[0,]66x -∈,(4分) ∴max ππππ()()sin(2)sin 13362f x f ==⨯-==,min 2π2ππ7π1()()sin(2)sin 33662f x f ==⨯-==-, ∴在区间π2π[,]123(6分)(2π1sin(2)62A -=,即π6A =,(7分) 由余弦定理得2725(0b b b =+-⇒--=,∴b =b =(10分))(x f ∴()f x∴ABC △(12分)此类问题是将三角函数的图象与性质、解三角形综合命题进行考查,解题时,只需从条件出发,其间只需熟练掌握三角函数的图象与性质的求解方法以及解三角形的相关知识即可顺利解决.【拓展1】已知函数()22sin 24f x x x π⎛⎫=+⎪⎝⎭. (1)求()f x 的最小正周期;(2)设ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且12C c f ⎛⎫== ⎪⎝⎭,若sin 2sin B A =,求,a b 的值.【解析】(1)1cos 22()221sin 2212sin 223x f x x x x x π⎛⎫-+ ⎪π⎛⎫⎝⎭=-=+=+- ⎪⎝⎭,所以22T π==π.(4分) (2)因为12sin 1sin 0233C f C C ππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-=⇒-=⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,因为0C <<π,所以3C π=.(5分) 因为222222cos 3c a b ab C a b ab =+-⇒=+-①,因为sin sin a b A B=,sin 2sin B A =,所以2b a =②,联立方程①②得:1,2a b ==.(12分)[广东省珠海市2019-2020学年高三上学期期末数学(理)]已知A 、B 、C 是ABC ∆的内角,a 、b 、c 分别是其对边长,向量(),m a b c =+,()sin sin ,sin sin n B A C B =--,且m n ⊥. (1)求角A 的大小;(2)若2a =,求ABC ∆面积的最大值. 【答案】(1)3A π=;(2【解析】(1)(),m a b c =+,()sin sin ,sin sin n B A C B =--,m n ⊥,()()()sin sin sin sin 0a b B A c C B ∴+-+-=,由正弦定理得()()()0b a b a c c b +-+-=,整理得222b c a bc +-=,2221cos 22b c a A bc +-∴==,0A π<<,3A π∴=;(2)在ABC ∆中,3A π=,2a =,由余弦定理知2222242cos a b c bc A b c bc ==+-=+-,由基本不等式得2242bc b c bc +=+≥,当且仅当b c =时等号成立,4bc ∴≤,11sin 422ABC S bc A ∆∴=≤⨯=ABC ∆.【点睛】本题考查利用余弦定理解三角形,同时也考查了三角形面积最值的计算,涉及基本不等式以及正变式训练三弦定理边角互化思想的应用,考查计算能力,属于中等题.1.(2019年10月广东省广州市天河区高考数学一模试题)在ABC △中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b、c ,且22sin 30C C -++=.(1)求角C 的大小;(2)若b =,ABC △sin A B ,求sin A 及c 的值.【解析】(1)22sin 30C C -++=,可得:22(1cos )30C C --++=,22cos 10C C ∴++=, cos C ∴=0C π<<,34C π∴=. (2)2222222cos 325c a b ab C a a a =+-=+=,c ∴,sin C A ∴=,sinA C ∴=,1sin sin 2ABC S ab C A B ∆=,∴1sin sin 2ab C A B =,∴2sin ()sin sin sin sin a b c C C A B C=1c ∴=.2.(2019·沙雅县第二中学押题卷)已知点)P,(cos ,sin )Q x x ,O 为坐标原点,函数()f x OP QP =⋅.(1)求函数()f x 的解析式及最小正周期;(2)若A 为ABC △的内角,()4f A =,3BC =,ABC ∆ABC △的周长. 【解析】(1).()3,1OP =,()3cos ,1sin QP x x =-.∴()f x OP QP =⋅)3cos 1sin x x =-+-42sin 3x π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,()f x 的最小正周期为2π.(2).因为()4f A =,所以sin 03A π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为0A <<π,所以23A π=,因为1sin 2ABC S bc A ∆=12sin 234bc π==,所以3bc =,根据余弦定理22222cos3a b c b π=+-2()29b c bc bc =+-+=,所以b c +=即三角形的周长为3+3.(四川省遂宁市射洪县射洪中学2020届高三上学期10月月考数学试题)锐角ABC △的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c cos sin C c B +=. (1)求角B 的大小;(2)若b =ABC △的周长的取值范围.【解析】(1cos sin C c B +=,cos sin sin B C C B A +=, 又由sin sin()sin cos cos sin A B C B C B C =+=+,代入整理得sin sin sin C B B C =,又由(0,)C ∈π,则sin 0C >,所以sin B B =,即tan B =又因为(0,)B ∈π,所以3B π=. (2)因为3b B π==,且由正弦定理,可得2sin sin sin a b cA B C====, 即2sin ,2sin a A c C ==,所以周长22(sin sin )2(sin sin())3L a b c a c A C A A π=++=+=+=+-32(sin ))26A A A π=+=+,即)6L A π=+又因ABC △为锐角三角形,且23A C π+=, 所以203202A A ππ⎧<-<⎪⎪⎨π⎪<<⎪⎩,解得62A ππ<<,所以2(,)633A πππ+∈,则有sin()6A π+∈ 即(3L ∈, 即ABC △的周长取值范围为(3+.4.(2019年河北省唐山市高三上学期摸底考试数学试题)ABC △的内角A B C ,,的对边分别为a b c ,,,已知ABC △的面积21tan 6S b A =. (1)证明:3cos b c A =;(2)若a c ==,求tanA .【解析】(1)由211sin tan 26S bc A b A ==得3sin tan c A b A = . 因为sin tan cos A A A =,所以sin 3sin cos b A c A A=, 又因为0A π<<,所以0sinA ≠ , 因此3b ccosA =.(2)由(1)得3cos b c A A ==,所以2230bccosA cos A =由余弦定理得2222a b c bccosA =+-,所以22845530cos A cos A -=+,解得21cos 5A =因此24sin 5A =,即2tan 4A = 由(1)得cos 0A >,所以tan 0A > , 故tan 2A =.5.(黑龙江省大庆市2019-2020学年高三上学期第一次教学质量检测数学试题)在ABC △中,角A 、B 、C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin sin sin sin b B c C a A c B +=+.(1)求角A 的大小;(2)若cos 7B =,a =ABC △的面积S 的值. 【解析】(1)∵由正弦定理2sin sin sin a b cR A B C===, ∴有sin 2a A R =,sin 2b B R =,sin 2c C R=, 则sin sin sin sin b B c C a A c B +=+可化为2222b c a bb c a c R R R R⋅+⋅=⋅+⋅, 即222b c a bc +=+,即222a b c bc =+-, 又∵余弦定理2222cos a b c bc A =+-,∴1cos 2A =, 由()0,A ∈π,得3A π=; (2)由(1)知,3A π=,则sin 2A =,1cos 2A =,∵cos B =,()0,B ∈π,∴1sin 7B ==, ∴()1113sin sin 272714C A B =+=+⨯=,由正弦定理得,13sin 13sin a C c A===,∴111sin 132272S ac B ==⨯⨯=. 6.(河南省郑州市第一中学2019届高三高考适应性考试数学试题)在ABC △中,三边a ,b ,c 的对角分别为A ,B ,C ,已知3a =,cos cos cos sin cos B A C B C b+=.(1)若c =,求sin A ;(2)若AB 边上的中线长为2,求ABC △的面积.【解析】(1)因为cos cos cos sin cos B A C B C b+=,由正弦定理,得cos cos cos sin cos B A C B C +=,所以cos()cos cos sin cos A C A C B C -++=.所以sin sin cos A C A C =.又因为sin 0A ≠,所以tan C =因为(0,)C ∈π,所以3C π=.又因为sin sin a c A C =,所以3sin A =,所以3sin 4A =. (2)设AB 边上的中线为CD ,则2CD CA CB =+,所以22224()2cos CD CA CB b a ab C =+=++,即23793b b =++,23280b b +-=. 解得4b =或7b =-(舍去).所以11sin 4322ABC S ab C ∆==⨯⨯=.7.(河南、河北两省重点高中2019届高三考前预测试卷数学试题)在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,30B =︒,且()()2sin 2sin 2sin a A b c B c b C -+=+.(1)求()sin A C -的大小;(2)若ABC △的面积为ABC ∆的周长.【解析】(1)因为()()2sin 2sin 2sin a A b c B c b C -+=+,由正弦定理可得:()()2222a b b c c c b -+=+,整理得222b c a bc +-=-,∴2221cos 22b c a A bc +-==-,解得120A =︒.又30B =︒,所以1801203030C =︒-︒-︒=︒,即30C B ==︒, ∴()()sin sin 120301A C -=︒-︒=. (2)由(1)知b c =,120A =︒,∴21sin1202b ︒=bc ==. 由余弦定理,得22212cos 1212212362a b c bc A ⎛⎫=+-=+-⨯⨯-= ⎪⎝⎭,即6a =.∴ABC 的周长为6.8.(重庆市2019届高三高考全真模拟考试数学试题)已知锐角ABC △中,角A ,B ,C 所对的边分别为a,b ,c ,sin cos (sin )0A C B B -+=.(1)求角C ;(2)若b =c =AB 边上的高长.【解析】(1)()sin cos sin 0A C B B -=,()()sin cos sin 0B C C B B ∴+-=, ()cos sin 0B C C ∴=,tan C ∴=3C π∴=.(2)由余弦定理可得:2222cos c a b ab C =+-,可得:210a -=,可得:a =,由等面积可得:11sin 22S ab C ch ==,可得:h =. 9.[惠州市2020届高三第三次调研考试数学(理)]【答案】(1)在ABC ∆中,因为2BC =,π3ABC ∠=,1sin 22ABC S AB BC ABC ∆=⋅∠=,所以22AB =,解得3AB =. 在ABC ∆中,由余弦定理得2222cos 7AC AB BC AB BC ABC =+-⋅∠=,因为0AC >,所以AC =(2)设ACD α∠=,则ππ33ACB ACD α∠=∠+=+. 在Rt ACD ∆中,因为AD =sin AD AC α==. 在ABC ∆中,ππ3BAC ACB ABC α∠=-∠-∠=-, 由正弦定理得sin sin BC AC BAC ABC =∠∠,即2πsin()3α=-, 所以2sin()sin 3παα-=,所以12(cos sin )sin 22ααα-=,2sin αα=,所以tan α=,即tan ACD ∠=。
高一数学知识点三角函数及恒等公式经典题常考题50道含答案及解析
高一数学三角函数及恒等公式经典题常考题 50道一、单选题1.函数y=cosx|tanx|(0≤x<且x≠ )的图象是下图中的()A.B.C.D.【答案】C【考点】同角三角函数基本关系的运用,正弦函数的图象【解析】【解答】解:当0 时,y=cosxtanx≥0,排除B,D.当时,y=﹣cosxtanx<0,排除A.故选:C.【分析】根据x的范围判断函数的值域,使用排除法得出答案.==========================================================================2.若α,β都是锐角,且,则cosβ=()C. 或D. 或【答案】A【考点】两角和与差的余弦函数【解析】【解答】解:∵α,β都是锐角,且,∴cosα= = ,cos(α﹣β)= = ,则cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)= += ,故选:A.【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系,两角差的三角公式,求得cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]的值.==========================================================================3.设为锐角,若cos = ,则sin 的值为()A. B.C.D.【答案】B【考点】二倍角的正弦【解析】【解答】∵ 为锐角,cos = ,∴ ∈ ,∴ = = .则sin =2 . 故答案为:B【分析】根据题意利用同角三角函数的关系式求出正弦的值,再由二倍角的正弦公式代入数值求出结果即可。
==========================================================================°sin105°的值是()C.D.【答案】A【考点】运用诱导公式化简求值【解析】【解答】sin15°sin105°=sin15°cos15°= sin30°= ,故答案为:A.【分析】利用诱导公式转化已知的三角函数关系式求出结果即可。
备战高考黄金100题解读与扩展系列之解三角形专题1 正弦定理与余弦定理 Word版含解析
.题源探究·黄金母题【例】在△中,错误!未指定书签。
,解三角形.【解析】由余弦定理得:错误!未指定书签。
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°.精彩解读【试题来源】人教版版必修第页组第题().【母题评析】本题考查利用正余弦定理解三角形.【思路方法】已知三角形三边解三角形问题,先用余弦定理求出最大边所对的角,再用正弦定理解出其余两角.【变式】在△中,错误!未指定书签。
,解三角形.(人教版版必修第页习题组第题()).考场精彩·真题回放【例】【广东高考文,】设错误!未指定书签。
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【例】【课标,】△的内角,,的对边分别为,,,若错误!未指定书签。
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【解析】因为错误!未指定书签。
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高三数学复习专题练习题:解三角形(含答案)
⾼三数学复习专题练习题:解三⾓形(含答案)⾼三数学复习专题练习:解三⾓形(含答案)⼀. 填空题(本⼤题共15个⼩题,每⼩题5分,共75分)1.在△ABC 中,若2cosBsinA=sinC,则△ABC ⼀定是三⾓形.2.在△ABC 中,A=120°,AB=5,BC=7,则CBsin sin 的值为 . 3.已知△ABC 的三边长分别为a,b,c,且⾯积S △ABC =41(b 2+c 2-a 2),则A= . 4.在△ABC 中,BC=2,B=3π,若△ABC 的⾯积为23,则tanC 为 . 5.在△ABC 中,a 2-c 2+b 2=ab,则C= .6.△ABC 中,若a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2),则C= .7.在△ABC 中,⾓A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c ,若a=1,b=7,c=3,则B= . 8.在△ABC 中,若∠C=60°,则c b a ++ac b+= . 9.如图所⽰,已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于a km, 灯塔A 在观察站C 的北偏东20°,灯塔B 在观察站C 的南偏东40°,则灯塔A 与灯塔B 的距离为 km.10.⼀船⾃西向东匀速航⾏,上午10时到达⼀座灯塔P 的南偏西75°距塔68海⾥的M 处,下午2时到达这座灯塔的东南⽅向的N 处,则这只船的航⾏速度为海⾥/⼩时. 11. △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= .12. 在△ABC 中,⾓A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,若(a 2+c 2-b 2)tanB=3ac ,则⾓B 的值为 . 13. ⼀船向正北航⾏,看见正西⽅向有相距10 海⾥的两个灯塔恰好与它在⼀条直线上,继续航⾏半⼩时后,看见⼀灯塔在船的南偏西600,另⼀灯塔在船的南偏西750,则这艘船是每⼩时航⾏________ 海⾥.14.在△ABC 中,A=60°,AB=5,BC=7,则△ABC 的⾯积为 .15.在△ABC 中,⾓A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c.若(3b-c )cosA=acosC ,则cosA= .(资料由“⼴东考神”上传,如需更多⾼考复习资料,请上 tb ⽹搜“⼴东考神”)⼆、解答题(本⼤题共6个⼩题,共75分)1、已知△ABC 中,三个内⾓A ,B ,C 的对边分别为a,b,c,若△ABC 的⾯积为S ,且2S=(a+b )2-c 2,求tanC 的值. (10分)2、在△ABC 中,⾓A ,B ,C 所对的边分别为a,b,c ,并且a 2=b(b+c). (11分)(1)求证:A=2B ;(2)若a=3b,判断△ABC 的形状.3、在△ABC 中,a 、b 、c 分别是⾓A ,B ,C 的对边,且C B cos cos =-ca b+2. (12分)(1)求⾓B 的⼤⼩;(2)若b=13,a+c=4,求△ABC 的⾯积.4、△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且b 2+c 2-a 2+bc=0. (12分) (1)求⾓A 的⼤⼩;(2)若a=3,求bc 的最⼤值;(3)求cb C a --?)30sin(的值.5、已知△ABC 的周长为)12(4+,且sin sin B C A +=. (12分)(1)求边长a 的值;(2)若A S ABC sin 3=?,求A cos 的值.6、在某海岸A 处,发现北偏东 30⽅向,距离A 处)(13+n mile 的B 处有⼀艘⾛私船在A 处北偏西 15的⽅向,距离A 处6n mile 的C 处的缉私船奉命以35n mile/h 的速度追截⾛私船. 此时,⾛私船正以5 n mile/h 的速度从B 处按照北偏东 30⽅向逃窜,问缉私船⾄少经过多长时间可以追上⾛私船,并指出缉私船航⾏⽅向. (12分)ACB3015· ·参考答案:⼀、填空题:1、等腰;2、53;3、45°;4、33;5、60°;6、45°或135°;7、65π;8、1;9、3a ;10、2617;11、2;12、3π或32π;13、10;14、103;15、33。
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高一数学三角函数三角恒等变换解三角形试题答案及解析1.(本小题满分12分)已知函数.(1)化简;(2)已知常数,若函数在区间上是增函数,求的取值范围;(3)若方程有解,求实数a的取值范围.【答案】(1)f(x)(2)(3)【解析】(1)························· 4分(2) ∵由∴的递增区间为∵在上是增函数∴当k = 0时,有∴解得∴的取值范围是····················· 8分(3) 解一:方程即为从而问题转化为方程有解,只需a在函数的值域范围内∵当;当∴实数a的取值范围为················ 12分解二:原方程可化为令,则问题转化为方程在[– 1,1]内有一解或两解,设,若方程在[– 1,1]内有一个解,则解得若方程在[– 1,1]内有两个解,则解得∴实数a的取值范围是[– 2,]2.已知函数(1)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间;(2)在中,A、B、C分别为三边所对的角,若a=f(A)=1,求的最大值.【答案】(1),单调增区间;(2)【解析】(1)首先借助于基本三角函数公式将函数式化简为的最简形式,周期由的系数求解,求增区间需令,解得的范围得到单调区间;(2)中由的值求得角,借助于三角形余弦定理可得到关于两边的关系式,进而结合不等式性质得到关于的不等式,求得范围试题解析:(1),所以函数的最小正周期为.由得所以函数的单调递增区间为.(2)由可得,又,所以。
高一数学解三角形试题答案及解析
高一数学解三角形试题答案及解析1.地面上有两座塔AB、CD,相距120米,一人分别在两塔底部测得一塔顶仰角为另一塔顶仰角的2倍,在两塔底连线的中点O测得两塔顶的仰角互为余角,求两座塔的高度。
【答案】40米,90米.【解析】绘出几何示意图,寻找角关系,并建关系式.其中,且,建立方程(1);又因为,且由题可知,建立方程(2)试题解析:连结BO、OD、 AD、 BC,设两塔AB、CD的高分别为x,y米,则在中,则在中,由得, ( 1 ) 5分又在中,在中,.而,所以,即(2) 10分由(1)(2)式解得: x = 40(米), y = 90(米)答:两座塔的高分别为40米、90米. 14分【考点】正切函数应用.2.设甲、乙两楼相距20m,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是()A.B.C.D.【答案】A【解析】试题分析:由图可知,在中,,则;在中,,则,;即甲、乙两楼的高分别是.【考点】解直角三角形.3.△ABC的内角、、的所对的边、、成等比数列,且公比为,则的取值范围为()A.B.C.D.【答案】B.【解析】∵,,成等比数列,∴,,再由正弦定理可得,又∵,根据二次函数的相关知识,可知的取值范围是.【考点】三角形与二次函数一元二次不等式综合.4.已知的三个内角满足:,则的形状为A.正三角形B.直角三角形C.等腰直角三角形D.等腰三角形或直角三角形【答案】B【解析】由,,从而有:,再注意到,又,故知是以角C为直角的直角三角形,所以选B.【考点】三角公式.5.在中,内角、、所对的边分别为、、,给出下列命题:①若,则;②若,则;③若,则有两解;④必存在、、,使成立.其中,正确命题的编号为.(写出所有正确命题的编号)【答案】②③【解析】①根据大边对大角可知,如果是钝角,则此时,显然错误.②当三角形是锐角三角形时,根据正弦函数性质可知;当三角形是钝角三角形时,有,则,因为,所以,此时有,正弦函数性质可知,即.正确.③因为,即,所以必有两解.正确.④根据正切和角公式,可得.则有根据诱导公式有代入上式,则上式若是锐角,则;此时.若是钝角,则;此时.错误.【考点】三角形中边角关系;三角函数性质;三角函数和角,诱导公式的使用.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,那么b=A. B. C. D.【答案】B【解析】由题意知,,,解得.【考点】解三角形.7.在中,内角所对的边分别为,给出下列结论:①若,则;②若,则为等边三角形;③必存在,使成立;④若,则必有两解.其中,结论正确的编号为(写出所有正确结论的编号).【答案】①④【解析】对于①,在中,当时,有,又由正弦定理,则,,,由有>>,所以有成立,故①正确;对于②,由正弦定理,且因为,所以且,则,且角B,C为锐角,所以,故②不正确;对于③,=,故③不正确;对于④,如图:因为,且,所以必有两解,故④正确.【考点】正弦定理,三角形边角关系,化归与转化的数学思想.8.中,若,则的面积为().A.B.C.1D.【答案】A【解析】根据三角形面积公式可得面积为.【考点】三角形面积公式的选择和计算.9.如图,从高为的气球上测量铁桥的长,如果测得桥头的俯角是,桥头的俯角是,则该桥的长可表示为A.B.C.D.【答案】A【解析】过A作垂线AD交CB于D,则在Rt△ADB中,∠ABD=α,AB=.又在中,∠C=β,∠BAC=α-β,由正弦定理,得∴BC=即桥梁BC的长度为,故选A.【考点】解三角形的实际应用.10.两地相距,且地在地的正东方。
2023学年人教版高一数学下学期期中期末必考题精准练04 解三角形(解析版)
必考点04 解三角形题型一 利用正余弦定理解三角形例题1[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.【解析】(1)由题意得,b =a +2,c =a +4,由余弦定理cos C =a 2+b 2-c 22ab 得cos 120°=a 2+(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.例题1(2019·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .设(sin B -sin C )2=sin 2A -sin B sin C . (1)求A ;(2)若2a +b =2c ,求sin C .[【解析】(1)由已知得sin 2B +sin 2C -sin 2A =sin B sin C ,故由正弦定理得b 2+c 2-a 2=bc .由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12.因为0°<A <180°,所以A =60°.(2)由(1)知B =120°-C ,由题设及正弦定理得2sin A +sin(120°-C )=2sin C ,即62+32cos C +12sin C =2sin C ,可得cos(C +60°)=-22.由于0°<C <120°,所以sin(C +60°)=22,故 sin C =sin(C +60°-60°)=sin(C +60°)cos 60°-cos(C +60°)sin 60°=6+24. 【解题技巧提炼】1.已知△ABC 中的某些条件(a ,b ,c 和A ,B ,C 中至少含有一条边的三个条件)求边长时可用公式a =b sin A sin B ,b =a sin B sin A ,c =a sin C sin A ,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,c 2=a 2+b 2-2ab cos C .2.已知△ABC 的外接圆半径R 及角,可用公式a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C . [提醒] 已知△ABC 的两边及其一边的对角求边时可用正弦定理,但要对解的个数作出判断,也可用余弦定理解一元二次方程求得.涉及解三角形中的最值(范围)问题时若转化为边求解可利用基本不等式或二次函数;若转化为角求解可利用三角函数的有界性、单调性.1.已知△ABC 中某些条件求角时,可用以下公式sin A =a sin Bb ,sin B =b sin Aa,sin C =c sin Aa ,cos A =b 2+c 2-a 22bc ,cos B =a 2+c 2-b 22ac ,cos C =a 2+b 2-c 22ab . 2.已知△ABC 的外接圆半径R 及边,可用公式sin A =a 2R ,sin B =b 2R ,sin C =c2R. [提醒] (1)注意三角形内角和定理(A +B +C =π)的应用. (2)解三角形中经常用到两角和、差的三角函数公式.题型二 判断三角形形状例题1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】(1)法一:因为b cos C +c cos B =a sin A , 由正弦定理知sin B cos C +sin C cos B =sin A sin A , 得sin(B +C )=sin A sin A .又sin(B +C )=sin A ,得sin A =1, 即A =π2,因此△ABC 是直角三角形.法二:因为b cos C +c cos B =b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac =2a 22a =a ,所以a sin A =a ,即sin A=1,故A =π2,因此△ABC 是直角三角形.例题2在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若sin A sin B =ac ,(b +c +a )(b +c -a )=3bc ,则△ABC 的形状为( ) A .直角三角形 B .等腰非等边三角形 C .等边三角形 D .钝角三角形【答案】C【解析】因为sin A sin B =a c ,所以a b =ac ,所以b =c .又(b +c +a )(b +c -a )=3bc , 所以b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12.因为A ∈(0,π),所以A =π3,所以△ABC 是等边三角形. 【解题技巧提炼】[解题技法]1.判定三角形形状的2种常用途径2.判定三角形的形状的注意点在判断三角形的形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A ,B ,C 的范围对三角函数值的影响,在等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.题型三 三角形面积问题例题1△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a sin A +C2=b sin A .(1)求B ;(2)若△ABC 为锐角三角形,且c =1,求△ABC 面积的取值范围.【解析】(1)由题设及正弦定理得sin A sin A +C 2=sin B sin A .因为sin A ≠0,所以sin A +C2=sinB由A +B +C =180°,可得sin A +C 2=cos B 2,故cos B 2=2sin B 2cos B2.因为cos B 2≠0,所以sin B 2=12,所以B =60°.(2)由题设及(1)知△ABC 的面积S △ABC =34a . 由(1)知A +C =120°,由正弦定理得a =c sin A sin C =sin (120°-C )sin C =32tan C +12.由于△ABC 为锐角三角形,故0°<A <90°,0°<C <90°. 由(1)知,A +C =120°,所以30°<C <90°, 故12<a <2,从而38<S △ABC <32. 因此,△ABC 面积的取值范围是⎝⎛⎭⎫38,32. 【解题技巧提炼】 1.求三角形面积的方法(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积.总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键. 2.已知三角形面积求边、角的方法(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解. (2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.题型四 解三角形的实际应用例题1如图,为了测量两座山峰上P ,Q 两点之间的距离,选择山坡上一段长度为300 3 m 且和P ,Q 两点在同一平面内的路段AB 的两个端点作为观测点,现测得∠P AB =90°,∠P AQ =∠PBA =∠PBQ =60°,则P ,Q 两点间的距离为________ m. 【答案】900【解析】由已知,得∠QAB =∠P AB -∠P AQ =30°. 又∠PBA =∠PBQ =60°,所以∠AQB =30°,所以AB =BQ . 又PB 为公共边,所以△P AB ≌△PQB ,所以PQ =P A . 在Rt △P AB 中,AP =AB ·tan 60°=900,故PQ =900, 所以P ,Q 两点间的距离为900 m.例题2如图,为了测量河对岸电视塔CD 的高度,小王在点A 处测得塔顶D 的仰角为30°,塔底C 与A 的连线同河岸成15°角,小王向前走了1 200 m 到达M 处,测得塔底C 与M 的连线同河岸成60°角,则电视塔CD 的高度为________m. [【答案】6002[【解析】在△ACM 中,∠MCA =60°-15°=45°,∠AMC =180°-60°=120°,由正弦定理得AM sin ∠MCA =AC sin ∠AMC ,即1 20022=AC32,解得AC =6006(m).在△ACD 中,因为tan ∠DAC =DC AC =33,所以DC =6006×33=6002(m). 例题3游客从某旅游景区的景点A 处至景点C 处有两条线路.线路1是从A 沿直线步行到C ,线路2是先从A 沿直线步行到景点B 处,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处同时出发匀速步行,甲的速度是乙的速度的119倍,甲走线路2,乙走线路1,最后他们同时到达C 处.经测量,AB =1 040 m ,BC =500 m ,则sin ∠BAC 等于________. [【答案】513[【解析】依题意,设乙的速度为x m/s , 则甲的速度为119x m/s ,因为AB =1 040 m ,BC =500 m , 所以AC x =1 040+500119x ,解得AC =1 260 m.在△ABC 中,由余弦定理得,cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =1 0402+1 2602-50022×1 040×1 260=1213,所以sin ∠BAC =1-cos 2∠BAC=1-⎝⎛⎭⎫12132=513.【解题技巧提炼】测量距离问题的2个策略(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接求解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.测量高度问题的基本思路高度也是两点之间的距离,其解法同测量水平面上两点间距离的方法是类似的,基本思想是把要求解的高度(某线段的长度)纳入到一个可解的三角形中,使用正、余弦定理或其他相关知识求出该高度.测量角度问题的基本思路测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.[提醒] 方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角.题型五 正余弦定理在平面几何中的应用例题1如图,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE =1,EC =7,EA =2,∠ADC =2π3,且∠CBE ,∠BEC ,∠BCE 成等差数列. (1)求sin ∠CED ; (2)求BE 的长. 【解析】设∠CED =α.因为∠CBE ,∠BEC ,∠BCE 成等差数列, 所以2∠BEC =∠CBE +∠BCE ,又∠CBE +∠BEC +∠BCE =π,所以∠BEC =π3.(1)在△CDE 中,由余弦定理得EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·cos ∠EDC , 即7=CD 2+1+CD ,即CD 2+CD -6=0, 解得CD =2(CD =-3舍去).在△CDE 中,由正弦定理得EC sin ∠EDC =CD sin α,于是sin α=CD ·sin 2π3EC =2×327=217,即sin∠CED =217. (2)由题设知0<α<π3,由(1)知cos α=1-sin 2α=1-2149=277,又∠AEB =π-∠BEC -α=2π3-α,所以cos ∠AEB =cos ⎝⎛⎭⎫2π3-α=cos 2π3cos α+sin 2π3sin α=-12×277+32×217=714. 在Rt △EAB 中,cos ∠AEB =EA BE =2BE =714,所以BE =47. 【解题技巧提炼】与平面图形有关的解三角形问题的关键及思路求解平面图形中的计算问题,关键是梳理条件和所求问题的类型,然后将数据化归到三角形中,利用正弦定理或余弦定理建立已知和所求的关系.具体解题思路如下:(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解;(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.[提醒] 做题过程中,要用到平面几何中的一些知识点,如相似三角形的边角关系、平行四边形的一些性质,要把这些性质与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.题型六 解三角形与三角函数的综合问题例题1已知函数f (x )=cos 2x +3sin(π-x )cos(π+x )-12.(1)求函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间;(2)在锐角△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知f (A )=-1,a =2,b sin C =a sin A ,求△ABC 的面积.【解析】(1)f (x )=cos 2x -3sin x cos x -12=1+cos 2x 2-32sin 2x -12=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 令2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2,k ∈Z ,得k π-π6≤x ≤k π+π3,k ∈Z ,又∵x ∈[0,π],∴函数f (x )在[0,π]上的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤0,π3和⎣⎡⎦⎤5π6,π.(2)由(1)知f (x )=-sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, ∴f (A )=-sin ⎝⎛⎭⎫2A -π6=-1, ∵△ABC 为锐角三角形,∴0<A <π2,∴-π6<2A -π6<5π6,∴2A -π6=π2,即A =π3.又∵b sin C =a sin A ,∴bc =a 2=4, ∴S △ABC =12bc sin A = 3.【解题技巧提炼】解三角形与三角函数综合问题的一般步骤题型一 利用正余弦定理解三角形1.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则B =( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π6【答案】A【解析】∵a sin B cos C +c sin B cos A =12b ,∴由正弦定理得sin A sin B cos C +sin C sin B cos A =12sin B ,即sin B (sin A cos C +sin C cos A )=12sinB .∵sin B ≠0,∴sin(A +C )=12,即sin B =12.∵a >b ,∴A >B ,即B 为锐角,∴B =π6,故选A.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin 2B +sin 2C =sin 2A +sin B sin C .(1)求角A 的大小;(2)若cos B =13,a =3,求c 的值.【解析】(1)由正弦定理可得b 2+c 2=a 2+bc , 由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =12,因为A ∈(0,π),所以A =π3.(2)由(1)可知sin A =32, 因为cos B =13,B 为△ABC 的内角,所以sin B =223,故sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =32×13+12×223=3+226. 由正弦定理a sin A =c sin C 得c =a sin C sin A =3×(3+22)32×6=1+263.题型二 判断三角形形状1.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c2c (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 .等边三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形【答案】A【解析】已知等式变形得cos B +1=a c +1,即cos B =ac ①.由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac ,代入①得a 2+c 2-b 22ac =ac ,整理得b 2+a 2=c 2,即C 为直角,则△ABC 为直角三角形.2.[在△ABC 中,已知sin A +sin C sin B =b +c a 且还满足①a (sin A -sin B )=(c -b )(sin C +sin B );②b cos A +a cos B =c sin C 中的一个条件,试判断△ABC 的形状,并写出推理过程. 【解析】由sin A +sin C sin B =b +c a 及正弦定理得a +c b =b +ca ,即ac +a 2=b 2+bc ,∴a 2-b 2+ac -bc =0, ∴(a -b )(a +b +c )=0,∴a =b . 若选①△ABC 为等边三角形.由a (sin A -sin B )=(c -b )(sin C +sin B )及正弦定理,得a (a -b )=(c -b )(c +b ),即a 2+b 2-c 2=ab .所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,又C ∈(0,π),所以C =π3.∴△ABC 为等边三角形. 若选②△ABC 为等腰直角三角形,因b cos A +a cos B =b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac =2c 22c =c =c sin C ,∴sin C =1,∴C =90°,∴△ABC 为等腰直角三角形.题型三 三角形面积问题1.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若b =6,a =2c ,B =π3,则△ABC 的面积为________. 【答案】63【解析】由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B . 又∵ b =6,a =2c ,B =π3,∴ 36=4c 2+c 2-2×2c 2×12,∴ c =23,a =43,∴ S △ABC =12ac sin B =12×43×23×32=6 3.2.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,(2b -a )cos C =c cos A . (1)求角C 的大小;(2)若c =3,△ABC 的面积S =433,求△ABC 的周长.【解析】(1)由已知及正弦定理得(2sin B -sin A )·cos C =sin C cos A , 即2sin B cos C =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B , ∵B ∈(0,π),∴sin B >0,∴cos C =12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.(2)由(1)知,C =π3,故S =12ab sin C =12ab sin π3=433,解得ab =163.由余弦定理可得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab , 又c =3,∴(a +b )2=c 2+3ab =32+3×163=25,得a +b =5.∴△ABC 的周长为a +b +c =5+3=8.题型四 解三角形的实际应用1.甲船在A 处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,相距a 海里的B 处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的 3 倍,甲船为了尽快追上乙船,朝北偏东θ方向前进,则θ=( )A .15°B .30°C .45°D .60°【答案】B【解析】设两船在C 处相遇,则由题意得∠ABC =180°-60°=120°,且AC BC=3,由正弦定理得AC BC =sin 120°sin ∠BAC =3,所以sin ∠BAC =12.又因为0°<∠BAC <60°,所以∠BAC =30°. 所以甲船应沿北偏东30°方向前进.2.江岸边有一炮台高30 m ,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,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】103【解析】如图,OM =AO tan 45°=30(m), ON =AO tan 30°=33×30=103(m), 在△MON 中,由余弦定理得,MN =900+300-2×30×103×32=300=103(m). 3.为了测量某新建的信号发射塔AB 的高度,先取与发射塔底部B 的同一水平面内的两个观测点C ,D ,测得∠BDC =60°,∠BCD =75°,CD =40 m ,并在点C 的正上方E 处观测发射塔顶部A 的仰角为30°,且CE =1 m ,则发射塔高AB =________ m. 【答案】202+1【解析】如图,过点E 作EF ⊥AB ,垂足为F ,则EF =BC ,BF =CE =1,∠AEF =30°.在△BCD 中,由正弦定理得, BC =CD ·sin ∠BDC sin ∠CBD=40·sin 60°sin 45°=20 6.所以EF =206,在Rt △AFE 中,AF =EF ·tan ∠AEF =206×33=20 2. 所以AB =AF +BF =202+1(m).题型五 正余弦定理在平面几何中的应用1.如图,在△ABC 中,D 是边AC 上的点,且AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,则sin C 的值为________. 【答案】66【解析】设AB =a ,∵AB =AD,2AB =3BD ,BC =2BD ,∴AD =a ,BD =2a 3,BC =4a 3.在△ABD 中,cos ∠ADB =a 2+4a 23-a 22a ×2a 3=33,∴sin ∠ADB =63,∴sin ∠BDC =63.在△BDC中,BD sin C =BC sin ∠BDC ,sin C =BD ·sin ∠BDC BC =66.2.如图,在平面四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AB =2,BD =5,∠BCD =2∠ABD ,△ABD 的面积为2. (1)求AD 的长; (2)求△CBD 的面积.【解析】(1)由已知S △ABD =12AB ·BD ·sin ∠ABD =12×2×5×sin ∠ABD =2,可得sin ∠ABD=255,又∠BCD =2∠ABD ,在平面四边形ABCD 中,∠BCD ∈(0,π),所以∠ABD ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,所以cos ∠ABD =55. 在△ABD 中,由余弦定理AD 2=AB 2+BD 2-2·AB ·BD ·cos ∠ABD ,可得AD 2=5,所以AD = 5.(2)由AB ⊥BC ,得∠ABD +∠CBD =π2,所以sin ∠CBD =cos ∠ABD =55. 又∠BCD =2∠ABD ,所以sin ∠BCD =2sin ∠ABD ·cos ∠ABD =45,∠BDC =π-∠CBD -∠BCD =π-⎝⎛⎭⎫π2-∠ABD -2∠ABD =π2-∠ABD =∠CBD , 所以△CBD 为等腰三角形,即CB =CD .在△CBD 中,由正弦定理BD sin ∠BCD =CDsin ∠CBD ,得CD =BD ·sin ∠CBDsin ∠BCD=5×5545=54,所以S △CBD =12CB ·CD ·sin ∠BCD =12×54×54×45=58. 题型六 解三角形与三角函数的综合问题1.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,(2a -c )cos B -b cos C =0. (1)求角B 的大小;(2)设函数f (x )=2sin x cos x cos B -32cos 2x ,求函数f (x )的最大值及当f (x )取得最大值时x 的值.【解析】(1)因为(2a -c )cos B -b cos C =0, 所以2a cos B -c cos B -b cos C =0, 由正弦定理得2sin A cos B -sin C cos B -cos C sin B =0, 即2sin A cos B -sin(C +B )=0,又因为C +B =π-A ,所以sin(C +B )=sin A . 所以sin A (2cos B -1)=0.在△ABC 中,sin A ≠0,所以cos B =12,又因为B ∈(0,π),所以B =π3.(2)因为B =π3,所以f (x )=12sin 2x -32cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3, 令2x -π3=2k π+π2(k ∈Z ),得x =k π+5π12(k ∈Z ),即当x =k π+5π12(k ∈Z )时,f (x )取得最大值1.一、单选题1.如图,某城市有一条公路从正西方MO 通过市中心O 后转向东北方ON ,为了缓解城市交通压力,现准备修建一条绕城高速公路L ,并在,MO ON 上分别设置两个出口,A B ,若AB 部分为直线段,且要求市中心O 与AB 的距离为20千米,则AB 的最短距离为( )A .()2021-千米 B .()4021-千米C .)201D .)401【答案】D【解析】在ABC 中,135AOB ∠=︒, 设,AO a BO b ==,则(222222cos1352AB a b ab a b ab =+-︒=+≥,当且仅当a b =时取等号,设BAO α∠=,则45ABO α∠=︒-,又O 到AB 的距离为20千米,所以20sin a α=,()20sin 45b α=︒-,故()400sin sin 45ab αα==︒-(22.5α=︒时取等号),所以)221600216001AB ≥=,得)401AB ≥,故选:D2.某生态公园有一块圆心角为π3的扇形土地,打算种植花草供游人欣赏,如图所示,其半径100OA =米.若要在弧AB 上找一点C ,沿线段AC 和BC 铺设一条观光道路,则四边形OACB 面积的最大值为( )A .2500平方米B .25003平方米C .5000平方米D .50003平方米【答案】C【解析】连接OC ,2211sin sin 22OAC OCB OACB OA S S AOC OA CS BO =⋅∠+∠+⋅=四边形△△2π1sin sin 23OA AOC AOC ⎡⎤⎛⎫=∠+-∠ ⎪⎢⎝⎭⎣⋅⎥⎦15000(sin )322cos AOC AOC +=∠∠π5000sin 50003AOC ⎛⎫=∠+≤ ⎪⎝⎭,当π6AOC ∠=时,等号成立. 所以四边形OACB 面积的最大值为5000.故选:C3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2b =,1c =,则B C +=( )A .90°B .120°C .60°D .150°【答案】C【解析】因为a =2b =,1c =, 所以2221471cos 22122c b a A bc +-+-===-⨯⨯,由0180A <<︒︒,则120A =︒,18060B C A ∴+=︒-=︒故选:C4.已知某圆锥的轴截面是腰长为3的等腰三角形,且该三角形顶角的余弦值等于19,则该圆锥的表面积等于( ) A .4π B .6π C .10π D .203π【答案】C【解析】设圆锥的底面半径为r ,则()2221233162339r -⨯=+⨯⨯=,解得2r =,故该圆锥的表面积等于12234102πππ⨯⨯⨯+=.故选:C.5.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos cA b<,则ABC 必为( ) A .钝角三角形 B .直角三角形 C .锐角三角形 D .等腰三角形【答案】A【解析】因为cos cA b <,由正弦定理可得sin cos sin C A B<,即sin cos sin C A B <, 又因为sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+,所以sin cos cos s co si in s n A B A B A B +<,即sin cos 0A B <,因为,(0,)A B π∈,所以sin 0,0cos A B ><,所以(,)2B ππ∈,所以ABC 为钝角三角形.故选:A. 二、多选题6.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且2a =、3b =、4c =,下面说法错误的是( ) A .sin sin sin 234A B C =:::: B .ABC 是锐角三角形C .ABC 的最大内角是最小内角的2倍D .ABC 内切圆半径为12 【答案】BCD 【解析】A 选项,∵sin sin sin a b cA B C==,2a =、3b =、4c =,∵sin sin sin 234A B C =::::,对,B 选项,由于a b c <<,则ABC 中最大角为角C ,∵222222234cos 02223a b c C ab +-+-==<⨯⨯,∵2C π>,∵ABC 是钝角三角形,错,C 选项,假设ABC 的最大内角是最小内角的2倍,则2C A =, 即sin sin22sin cos C A A A ==⋅,又sin sin 12A C =::,即sin 2sin cos 12A A A ⋅=::,cos 1A =,不符合题意,错,D 选项,∵22222224311cos 222416a c b B ac +-+-===⨯⨯,∵sin B ==,∵11sin 2422ABCSac B =⋅=⨯⨯设ABC 的内切圆半径为r ,则()()1123422ABCS a b c r r =++⋅=⨯++⨯=∵r =故选:BCD.7.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin sin 2sin B C A +=( ) A .若π3A =,1c =,则1a =B .若π3A =,1c =,则ABC 的面积为πC .若2b =,则A 的最大值为π3D .若2b =,则ABC 周长的取值范围为()4,12【答案】ACD【解析】因为sin sin 2sin B C A +=,所以2b c a +=. 对于A ,B ,若1c =,则21b a =-,22223421cos 2422b c a a a A bc a +--+===-,解得1a =,ABC 的面积1sin 2S bc A ==,A 正确,B 错误. 对于C ,若2b =,则22c a =-,222238831cos 12128881b c a a a A a bc a a +--+⎛⎫===-++- ⎪--⎝⎭312182⎡⎤≥-=⎢⎥⎣⎦,当且仅当2a =时,等号成立,所以A 的最大值为π3,C 正确.对于D ,若2b =,则根据三边关系可得,,a c b a b c +>⎧⎨+>⎩即222,222,a a a a +->⎧⎨+>-⎩解得443a <<,则4312a <<,ABC 的周长为3a b c a ++=,故ABC 周长的取值范围为()4,12,D 正确.故选:ACD 三、填空题8.在ABC 中,D 为BC 的中点,若4AB =,2AC =,AD =BC =______.【答案】【解析】法一:设BD x =,因为180ADB ADC ∠+∠=︒,所以cos cos 0ADB ADC ∠+∠=,由余弦定理,得22222222BD AD AB DC AD AC BD AD DC AD+-+-+=⋅⋅220=,所以x BC =法二:由D 为BC 的中点,得()12AD AB AC =+,所以()222124AD AB AB AC AC =+⋅+,即()1816242cos 44BAC =+⨯⨯∠+,所以3cos 4BAC ∠=,所以22232cos 16424284BC AB AC AB AC BAC =+-⋅∠=+-⨯⨯⨯=,所以BC =故答案为:9.如图所示,OA 是一座垂直与地面的信号塔,O 点在地面上,某人(身高不计)在地面的C 处测得信号塔顶A 在南偏西70°方向,仰角为45°,他沿南偏东50°方向前进20m 到点D 处,测得塔顶A 的仰角为30°,则塔高OA 为______m .【答案】20【解析】设塔高m OA x =,由题意得在直角AOC △中,45ACO ∠=︒,所以m OA OC x ==,由题意得在直角AOD △中,30ADO ∠=︒,所以m OD =, 由题意得在OCD 中,120,20m OCD CD ∠=︒=, 所以由余弦定理得2222cos OD OC CD OC CD OCD =+-⋅∠,所以22134002202x x x ⎛⎫=+-⋅⋅- ⎪⎝⎭,化简得2102000--=x x ,解得20x 或10x =-(舍去),所以塔高OA 为20m ,故答案为:20 四、解答题10.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知1a b c ===. (1)求sin ,sin ,sin A B C 中的最大值; (2)求AC 边上的中线长. 【解析】(1)521>,故有sin sin sin b a c B A C >>⇒>>,由余弦定理可得cos B =又(0,)B π∈,34B π∴=,故sin B(2)AC 边上的中线为BD ,则1()2BD BA BC =+,2222223(2)()2cos 121cos 14BD BA BC c a ca B π∴=+=++=++⨯=, 1||2BD ∴=,即AC 边上的中线长为12.11.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c sin cos A a B a =+.(1)求角B 的值;(2)若8c =,ABC 的面积为BC 边上中线AD 的长.【解析】(1)sin sin cos sin B A A B A =+,()0,πA ∈,sin 0A ≠cos 1B B =+,则π1sin 62B ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,()0,πB ∈,π3B ∴=;(2)1sin 2S ac B ==8c =,10a ∴=,由余弦定理22212cos 6425404922a AD c ac B ⎛⎫=+-⨯=+-= ⎪⎝⎭,得249AD =,7AD ∴=,12.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()(sin sin )()sin a b B A b c C +-=-.(1)求A ;(2)若2a =,求ABC 面积的最大值.【解析】(1)由正弦定理及()(sin sin )()sin a b B A b c C +-=-, 得()()()b a b a b c c -+=-,即222b c a bc +-=, 由余弦定理,得2221cos 22b c a A bc +-==, ∵0A π<<,可得3A π=.(2)由余弦定理得222222cos a b c bc A b c bc =+-=+-, 因为222b c bc +≥, 所以22a bc bc ≥-,即24bc a ≤=,当且仅当2b c ==时取等号,∵11sin 422ABC S bc A =≤⨯=△ABC13.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,向量()7,1m =,()cos ,1n C =,(),2cos p b B =,且0m n ⋅=.(1)求sin C 的值;(2)若8c =,//m p ,求B 的大小.【解析】(1)因为()7,1m =,()cos ,1n C =,且0m n ⋅=,所以7cos 10C +=,即1cos 7C =-,因为0C π<<,所以sin C ==. (2)因为()7,1m =,(),2cos p b B =,//m p ,所以14cos b B =, 在ABC 中,由正弦定理得sin sin c Bb C=,又8c =,sin C =b B ,14cos B B =,即tan B =0B π<<,所以3B π=.14.已知向量()2sin ,2cos 1m x x =-,()2cos ,1n x =,()f x m n =⋅.(1)求函数()y f x =的最小正周期;(2)在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()1f A =,a =ABC 的面积的最大值.【解析】(1)()22sin cos 2cos 1f x m n x x x =⋅=+-,sin 2cos 224x x x π⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭,则其最小正周期22T ππ==; (2)由()214f A A π⎛⎫=+= ⎪⎝⎭,且()0,A π∈,所以4A π=,由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-,即(2222b c bc =+≥,所以2bc ≤=b c =时取等号,所以ABC 的面积21sin 244S bc π==≤,15.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222sin sin sin sin sin A C B A C +=+. (1)求B ;(2)若点M 在AC 上,且满足BM 为ABC ∠的平分线,2,cos BM C ==BC 的长. 【解析】(1)在ABC 中,222sin sin sin sin sin A C B A C +=+,由正弦定理得:222a c b ac +=+.由余弦定理得:2221cos 22a cb B ac +-==. 因为()0,B π∈,所以3B π=.(2)因为()cos 0,C C π=∈,所以sin C = 因为3B π=,BM 为ABC ∠的平分线,所以6MBC π∠=.所以[]sin sin BMC MBC C π∠=-∠-∠()sin MBC C =∠+∠sin cos cos sin MBC C MBC C =∠∠+∠∠12==.在MBC △中,由正弦定理得:sin sin MB BC C BMC =∠=BC = 16.在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c,且)cos b c aC C +=+. (1)求角A ;(2)若2a =,ABCb c +的值.【解析】(1)由)cos b c a C C +=+及正弦定理得sin sin sin cos sin B C A C A C +=,又()sin sin sin cos cos sin B A C A C A C =+=+,所以cos sin sin sin A C C A C +=,又sin 0C ≠cos 1A A -=,即2sin 16A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,可得1sin 62A π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 因为0A π<<,则5666A πππ-<-<,所以,66A ππ-=,因此,3A π=. (2) 解:由余弦定理,得2222cos 3a b c bc π=+-,即()234b c bc +-=,又1sin 2ABC bc S A ==4bc =,所以4b c +=.17.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2sin 2sin 2cos 02A A A ++=.(1)求A ;(2)若cos cos 2b C c B +=,求ABC 面积的最大值. 【解析】(1)ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , 且2sin 2sin 2cos 2sin cos sin cos 102AA A A A A A ++=+++=,2(sin cos )(sin cos )0A A A A ∴+++=, 即(sin cos )(sin cos 1)0A A A A +++=, sin cos 1A A +>-,sin cos 0A A ∴+=,所以tan 1A =-, 又()0,A π∈,34A π∴=; (2)ABC 中,由正弦定理可得sin sin a b A B =,sin b B ∴==⋅,同理可得,sin c C =⋅,cos cos 2b C c B +=,∴sin cos sin cos 2B C C B ⋅⋅+⋅⋅=,∴sin()2B C ⋅+=sin 24π⋅=,2a ∴=,由余弦定理可得22424cos 22b c bc A bc bc+--=-=, 当且仅当b c =时,取等号,422bc ∴+,即bcABC ∴面积⋅⋅=≤1sin 2bc A 1=-,所以ABC 1.。
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解三角形 1.正弦定理:
2sin sin sin a b c
R A B C
===或变形:::sin :sin :sin a b c A B C =.
2.余弦定理: 222222
2222cos 2cos 2cos a b c bc A b a c ac B c b a ba C
⎧=+-⎪=+-⎨⎪=+-⎩ 或 222222222
cos 2cos 2cos 2b c a A bc a c b B ac b a c C ab ⎧+-=⎪⎪
+-⎪=
⎨⎪⎪+-=
⎪⎩
.
3.(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. 5.解题中利用
ABC ∆中A B C π
++=,以及由此推得的一些基本关系式进行三角变换的运算,如:
sin()sin ,A B C +=cos()cos ,A B C +=-tan()tan ,A B C +=-
sin cos ,cos sin ,tan cot 222222
A B C A B C A B C
+++===.
高一数学测试题———正弦、余弦定理与解三角形
一、选择题: 1、ΔABC 中,a=1,b=3, ∠A=30°,则∠B 等于
( )
A .60°
B .60°或120°
C .30°或150°
D .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
B .a=1,b=
2 ,∠A=30°
C .a=1,b=2,∠A=100°
C .b=c=1, ∠B=45°
3、在锐角三角形ABC 中,有 ( )
A .cosA>sin
B 且cosB>sinA B .cosA<sinB 且cosB<sinA
C .cosA>sinB 且cosB<sinA
D .cosA<sinB 且cosB>sinA
4、若(a+b+c)(b+c-a)=3abc,且sinA=2sinBcosC, 那么ΔABC 是 ( )
A .直角三角形
B .等边三角形
C .等腰三角形
D .等腰直角三角形
5、设A 、B 、C 为三角形的三内角,且方程(sinB -sinA)x 2+(sinA -sinC)x +(sinC -sinB)=0有等根,那么角B ( )
A .B>60°
B .B ≥60°
C .B<60°
D .B ≤60°
6、满足A=45°,c=6 ,a=2的△ABC 的个数记为m,则a m 的值为
( )
A .4
B .2
C .1
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β, α(α<β),则A 点离地面的高度
AB 等于
( )
A .
)sin(sin sin αββα-a
B .
)
cos(sin sin βαβα-⋅a
C .
)
sin(cos sin αββα-a D .
)
cos(sin cos βαβα-a
8、两灯塔A,B 与海洋观察站C 的距离都等于a(km), 灯塔A 在C 北偏东30°,B 在C 南偏东60°,则A,B 之间的相距 ( )
A .a (km)
B .
3a(km) C .2a(km)
D .2a (km)
二、填空题:
9、A 为ΔABC 的一个内角,且sinA+cosA=
12
7
, 则ΔABC 是______三角形. 10、在ΔABC 中,A=60°, c:b=8:5,内切圆的面积为12π,则外接圆的半径为_____.
11、在ΔABC 中,若S ΔABC =4
1 (a 2+b 2-c 2
),那么角∠C=______. 12、在ΔABC 中,a =5,b = 4,cos(A -B)=32
31
,则cosC=_______.
三、解答题:
13、在ΔABC 中,求分别满足下列条件的三角形形状: ①B=60°,b 2=ac ; ②b 2tanA=a 2tanB ; ③sinC=B
A B
A cos cos sin sin ++④ (a 2-b 2)sin(A+B)=(a 2+b 2)sin(A -B).
A B
D C
α
β
1、在ABC △中,已知内角
A π
=
3
,边23BC =.设内角B x =,周长为y . (1)求函数()y f x =的解析式和定义域;(2)求y 的最大值.
2、在ABC △中,角
,,A B C 对应的边分别是,,a b c ,若1
sin ,2
A =3sin 2
B =
,求::a b c
3、在
ABC
△中
,,a b c
分别为
,,A B C
∠∠∠的对边,若
2s i n (c o s c o s )3(s i n s A B C B C +
=+,
(1)求A 的大小;(2)若61,9a b c =+=,求b 和c 的值。
4、如图
2AO =,B 是半个单位圆上的动点,ABC △是等边三
角形,求当AOB ∠等于多少时,四边形OACB 的面积最大,并
求四边形面积的最大值.
5、在△OAB 中,O 为坐标原点,
]2
,0(),1,(sin ),cos ,1(π
θθθ∈B A ,则当△OAB 的面积达最大值时,=θ( )
A .6π
B .4π
C .3π
D .2
π
6. 在ABC ∆中,已知C B
A sin 2
tan =+,给出以下四个论断,其中正确的是 ①2tan cot 1X A B σ⋅=
②2sin sin
0≤+<B A
③1cos sin 22
=+B A
④C B A 222
sin cos cos
=+
F
E
O
C
B
A
一、BDBBD AAC 二、(9)钝角 (10)
3314 (11)4
π
(12)
8
1
三、(13)分析:化简已知条件,找到边角之间的关系,就可判断三角形的形状. ①由余弦定理
ac ac c a ac b c a ac b c a =-+⇒=-+⇒-+=︒222222222
1
2260cos 0)(2=-∴c a ,
c a =∴. 由a=c 及B=60°可知△ABC 为等边三角形. ②由A
A b
B a A b cos sin tan tan 2
22⇒=
,2sin 2sin ,cos sin cos sin sin sin cos sin cos sin cos sin 22222B A B B A A A
B a b B A A B B B a =∴=∴==⇒=∴A=B
或A+B=90°,∴
△ABC 为等腰△或Rt △. ③B
A B A C cos cos sin sin sin ++=
,由正弦定理:,)cos (cos b a B A c +=+再由余弦定理:
b a ac
b c a c bc c b a c +=-+⨯+-+⨯22222222
∆∆∴+=∴=--+∴Rt ABC b a c b a c b a 为,,0))((2
2
2
2
2
2
. ④由条件变形为222
2
)sin()sin(b
a b a B A B A +-=+-
︒=+=∴=∴=⇒=--+-++∴90,2sin 2sin sin sin sin cos cos sin ,)sin()sin()sin()sin(2
222B A B A B A B
A
B A B A b a B A B A B A B A 或. ∴△AB
C 是等腰△或Rt △.。