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高中数学 三角形中的几何计算练习 必修5 试题

2020-03-14 来源:一二三四网
心尺引州丑巴孔市中潭学校第二章 §2

一、选择题

1.在△ABC中,A=π3,AB=2,S△ABC=3

2,那么BC的长为( )

A.7 B.7 C.3 D.3 [答案] C

[解析] ∵S△ABC=1

2AB·AC·sinA

=12×2×AC×32=3

2,∴AC=1. 那么BC2=AB2+AC2-2AB·ACcosA =22+12-2×2×1×12=3 ∴BC=3,应选C.

2.锐角三角形ABC中,|AB→|=4,|AC→|=1,△ABC的面积为3,那么→AB·→

AC的值为( A.2 B.-2 C.4

D.-4

[答案] A

[解析] 由题意,得S△ABC=1→→

2|AB|·|AC|·sinA

=1

2×4×1×sinA=3, ∴sinA=

32,又∵A∈(0,π

2

), ∴cosA=1

2

. ∴→AB·→AC=|AB→|·|→

AC|·cosA=4×1×12

=2. 3.在△ABC中,lga-lgb=lgsinB=-lg2,∠B为锐角,那么∠A的值是( ) A.30° B.45°

) C.60° D.90° [答案] A

a2

[解析] 由题意得=sinB=,又∵∠B为锐角,

b2asinA221

∴B=45°,又==,sinA=sinB×=, bsinB222∴∠A=30°.

4.(2021·Ⅰ)锐角△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,23cos2A+cos2A=0,a=7,c=6,那么b=( ) A.10 B.9 C.8

D.5

[答案] D

11

[解析] 由倍角公式得23cos2A+cos2A=25 cos2A-1=0,cos2A=,△ABC为锐角三角形cosA=,由余

25512

弦定理a2=b2+c2-2bccosA,得b2-b-13=0,即5b2-12b-65=0,解方程得b=5. 55.在△ABC中,周长为7.5 cm,且sinA∶sinB∶sinC=4∶5∶6,以下结论: ①a∶b∶c=4∶5∶6 ②a∶b∶c=2∶5∶6 ③a=2 cm,b=2.5 cm,c=3 cm ④A∶B∶C=4∶5∶6 其中成立的个数是( ) A.0个 B.1个 C.2个 D.3个 [答案] C

[解析] 由正弦定理知a∶b∶c=4∶5∶6,故①对,②错,④错;结合a+b+c=,知a=2,b=,c=3,

∴③对,∴选C.

6.在△ABC中,∠A=60°,b=1,△ABC的面积为3,那么

83239

B. 813263

3

D.27

a

为( ) sinA

A.C.

[答案] B

1

[解析] 由bcsinA=3得c=4. 2

由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA=13, 故a=13.

a13239所以==,选B.

sinA33

2二、填空题

1

7.(2021·文,12)在△ABC中,a=1,b=2,cosC=,那么c=________;sinA=________.

4[答案] 2

15 8

[解析] 此题考查了余弦定理,同角根本关系式及正弦定理. 1

c2=a2+b2-2abcosC=1+4-2×1×2×=4, 4∴c=2,

115∵cosC=,∴sinC=, 44

1215由正弦定理得=,∴sinA=,

sinA815

4在△ABC中,A∈(0,π),所以sinA>0恒成立.

8.如图,△ABC中,AB=AC=2,BC=23,点D在BC边上,∠ADC=45°,那么AD的长度等于________. [答案]

2

[解析] 在△ABC中,由余弦定理得:

AC2+BC2-AB24+12-43cosC===, 2·AC·BC2×2×232∴∠C=30°.

ADAC在△ADC中由正弦定理,得:=,

sinCsin∠ADCAD2

∴=.故AD=2. 1222三、解答题

9.(2021·全国大纲)设△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,(a+b+c)(a-b+c)=aC. (1)求B;

3-1

,求C. 4

(2)假设sinAsinC=

[解析] (1)因为(a+b+c)(a-b+c)=ac,所以a2+c2-b2=-aC. a2+c2-b21

由余弦定理cosB==-,

2ac2因此B=120°.

(2)由(1)知A+C=60°,所以 cos(A-C)=cosAcosC+sinAsinC =cosAcosC-sinAsinC+2sinAsinC =cos(A+C)+2sinAsinC 13-1

=+2× 24=3. 2

故A-C=30°或A-C=-30°, 因此C=15°或C=45°.

π110.(2021·理,15)如图,在△ABC中,∠B=,AB=8,点D在BC边上,且CD=2,cos∠ADC=.

37(1)求sin∠BAD; (2)求BD,AC的长.

[解析] (1)在△ADC中,因为cos∠ADC=1

7, 所以sin∠ADC=437

所以sin∠BAD=sin(∠ADC-∠B) =sin∠ADCcosB-cos∠ADCsinB =

431137×2-7×2=33

14

. (2)在△ABD中,由正弦定理得

33BD=AB·sin∠BAD14

sin∠ADB=43

=3,

7在△ABC中,由余弦定理得 AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cosB =82+52-2×8×5×1

2=49.

所以AC=7. 一、选择题

1.锐角三角形的边长分别为1,3,a,那么a的取值范围是( A.(8,10) B.(22,10) C.(22,10) D.(10,8)

[答案] B

[解析] 假设a是最大边,那么

1+3>a

12+32>a2

∴3≤a<10.

假设3是最大边,那么

1+a>3

12+a2>32

∴3>a>8,∴22) 2.在△ABC中,假设sinA∶sinB∶sinC=k∶(k+1)∶2k,那么k的取值范围是( ) A.(2,+∞)

B.(-∞,0)

11

C.(-,0) D.(,+∞)

22[答案] D

[解析] 由正弦定理知a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC=k∶(k+1)∶2k,又因为三角形两边之和大于第三边, k+k+1>2k

∴k+1+2k>kk+2k>k+1

1

,所以k>,应选D.

2

3.在△ABC中,2sinAcosB=sinC,那么△ABC一定是( ) A.直角三角形

B.等腰三角形

D.正三角形

C.等腰直角三角形 [答案] B

[解析] ∵2sinAcosB=sin(A+B),∴sin(A-B)=0,∴A=B.

4.在△ABC中,a=x,b=2,B=60°,如果△ABC有两解,那么x的取值范围是( ) A.x>2 B.x<2

4343

C.2[解析] 欲使△ABC有两解,须asin60°x<2即二、填空题

5.(2021·Ⅰ理,16)a,b,c分别为 △ABC的三个内角A,B,C的对边,a=2,且(2+b)(sinA-sinB)=(c-b)sinC,那么△ABC面积的最大值为________.

3

[答案]

[解析] 此题考查正弦定理和三角形的面积公式以及根本不等式,由正弦定理可得(2+b)(a-b)=(c-b)c,即2a-2b+ab=b2+c2-bc,将a=2代入可得b2+c2-bc=4,所以4≥bC.当且仅当b=c=2时等号成立,1

所以S△ABC=bcsinA,当角A=60°时有最大值为3.当一个式子中出现正弦函数以及边的关系时,要注意

2运用正弦定理转化为边的关系或者正弦函数得到形式,到达化简的目的,利用根本不等式,特别要注意等号成立的条件,否那么容易出错.

6.△ABC的一个内角为120°,并且三边长构成公差为4的等差数列,那么△ABC的面积为________. [答案] 153

[解析] 此题主要考查等差数列的概念,余弦定理的应用与三角形的面积公式. 设三角形的三边依次为a-4,a,a+4,∴a+4的边所对的角为120°.

由余弦定理得(a+4)2=a2+(a-4)2-2a(a-4)cos120°,那么a=10,所以三边长为6,10,14, 1

S△ABC=×6×10×sin120°=153.

2三、解答题

7.(2021·理,18)如图,在平面四边形ABCD中,AD=1,CD=2,AC=7. (1)求cos∠CAD的值;

721,sin∠CBA=,求BC的长. 146

(2)假设cos∠BAD=-

[解析] (1)由△DAC关于∠CAD的余弦定理可得 AD2+AC2-DC21+7-427

cos∠CAD===, 2AD·AC72×1×727所以cos∠CAD=.

7

(2)因为∠BAD为四边形内角,所以sin∠BAD>0且sin∠CAD>0,那么由正余弦的关系可得

18921且sin∠CAD=1-cos2∠CAD=, 147

sin∠BAD=1-cos2∠BAD=再有正弦的和差角公式可得

sin∠BAC=sin(∠BAD-∠CAD)

=sin∠BADcos∠CAD-sin∠CADcos∠BAD 189272173333

×-×(-)=+=, 1477147147

再由△ABC的正弦定理可得 ACBC

=⇒BC=

sin∠CBAsin∠BAC

7216

36=. 77

×

π1

8.在△ABC中,C-A=,sinB=. 23(1)求sinA的值;

(2)设AC=6,求△ABC的面积. π

[解析] (1)由C-A=和A+B+C=π,

2ππ

得2A=-B,033(2)由(1)得cosA=又由正弦定理,得

6

. 3

BCAC

=, sinAsinB

33

ACsinA∴BC==sinB

6×13

=32.

ππ

∵C-A=,∴C=+A, 22π6∴sinC=sin(+A)=cosA=, 23

116

∴S△ABC=AC·BC·sinC=×6×32×=32. 223

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