2016版高考数学大一轮复习课时限时检测(二十三)正弦定理和余弦定理
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课时跟踪检测(二十三) 正弦定理和余弦定理(分A 、B 卷,共2页)A 卷:夯基保分一、选择题1.(2015·昆明调研)已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若A =π3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的面积等于( )A.32B.34 C.36D.382.(2015·贵州安顺二模)若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC ( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形3.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定4.(2014·江西高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932C.332D .3 35.(2015·辽宁五校联考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则角C =( )A.2π3B.π3C.3π4D.5π66.(2015·东北三校联考)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -bc -a=sin Asin C +sin B,则B =( )A.π6B.π4C.π3D.3π4二、填空题7.(2014·湖北高考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知A =π6,a=1,b =3,则B = ________.8.(2015·苏北四市联考)在△ABC 中,已知AB =3,A =120°,且△ABC 的面积为1534,则BC 边的长为________.9.(2015·云南第一次检测)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,若cos B =45,a =10,△ABC 的面积为42,则b +a sin A的值等于________.10.(2015·广东重点中学联考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos A -3cos C cos B =3c -a b ,则sin Csin A的值为________.三、解答题11.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知(b -2a )cos C +c cos B =0. (1)求C ;(2)若c =7,b =3a ,求△ABC 的面积.12.(2015·江西七校联考)已知在△ABC 中,C =2A ,cos A =34,且2BA ·CB =-27.(1)求cos B 的值; (2)求AC 的长度.B 卷:增分提能1.(2014·陕西高考)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c . (1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C ); (2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.2.(2015·洛阳统考)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,cos 2C +22cos C +2=0.(1)求角C 的大小;(2)若b =2a ,△ABC 的面积为22sin A sin B ,求sin A 及c 的值. 3.(2015·湖北部分重点中学联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对边的边长,且C =π3,a +b =λc (其中λ>1).(1)若λ=3时,证明:△ABC 为直角三角形; (2)若AC ·BC =98λ2,且c =3,求λ的值.答 案A 卷:夯基保分1.选B 由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B∈(0,π),所以B =π3,又A =B =π3,则△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34. 2.选C 由正弦定理a sin A =b sin B =csin C=2R (R 为△ABC 外接圆半径)及已知条件sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,可设a =5x ,b =11x ,c =13x (x >0). 则cos C =5x2+11x 2-13x 22·5x ·11x=-23x 2110x2<0, ∴C 为钝角.∴△ABC 为钝角三角形. 3.选C 由正弦定理得b sin B =csin 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. 4.选C 由c 2=(a -b )2+6, 可得a 2+b 2-c 2=2ab -6.① 由余弦定理及C =π3,可得a 2+b 2-c 2=ab .②所以由①②得2ab -6=ab ,即ab =6. 所以S △ABC =12ab sin π3=12×6×32=332.5.选A 因为3sin A =5sin B ,所以由正弦定理可得3a =5b .因为b +c =2a ,所以c =2a -35a =75a .令a =5,b =3,c =7,则由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得49=25+9-2×3×5cos C ,解得cos C =-12,所以C =2π3.6.选C 根据正弦定理:a sin A =b sin B =c sin C =2R ,得c -b c -a =sin A sin C +sin B =ac +b ,即a 2+c 2-b 2=ac ,得cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,故B =π3,故选C.7.解析:由正弦定理a sin A =bsin B ,得sin B =b sin A a =32,又B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,5π6,且b >a ,所以B =π3或2π3.答案:π3或2π38.解析:由S △ABC =1534得12×3×AC sin 120°=1534,所以AC =5,因此BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos 120°=9+25+2×3×5×12=49,解得BC =7.答案:79.解析:依题可得sin B =35,又S △ABC =12ac sin B =42,则c =14.故b =a 2+c 2-2ac cos B =62, 所以b +a sin A =b +bsin B =16 2.答案:16 210.解析:由正弦定理a sin A =b sin B =csin C得cos A -3cos C cos B =3c -a b =3sin C -sin Asin B,即(cos A -3cos C )sin B =(3sin C -sin A )·cos B , 化简可得,sin(A +B )=3sin(B +C ), 又知A +B +C =π,所以sin C =3sin A , 因此sin C sin A =3.答案:311.解:(1)由已知及正弦定理得: (sin B -2sin A )cos C +sin C cos B =0, sin B cos C +cos B sin C =2sin A cos C , sin(B +C )=2sin A cos C , ∴sin A =2sin A cos C . 又sin A ≠0,得cos C =12.又C ∈(0,π),∴C =π3.(2)由余弦定理得:c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 2+b 2-ab =7,b =3a ,解得a =1,b =3.故△ABC 的面积S =12ab sin C =12×1×3×32=334.12.解:(1)∵C =2A ,∴cos C =cos 2A =2cos 2A -1=18,∴sin C =378,sin A =74.∴cos B =-cos(A +C )=sin A sin C -cos A ·cos C =916.(2)∵AB sin C =BC sin A ,∴AB =32BC .∵2BA ·CB =-27,cos B =916,∴|BA ||CB |=24, ∴BC =4,AB =6,∴AC =BC 2+AB 2-2BC ·AB ·cos B=16+36-2×4×6×916=5.B 卷:增分提能1.解:(1)证明:∵a ,b ,c 成等差数列, ∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B . ∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ), ∴sin A +sin C =2sin(A +C ). (2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac . 由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac2ac≥2ac -ac 2ac =12, 当且仅当a =c 时等号成立. ∴cos B 的最小值为12.2.解:(1)∵cos 2C +22cos C +2=0, ∴2cos 2C +22cos C +1=0, 即(2cos C +1)2=0,∴cos C =-22. 又C ∈(0,π),∴C =3π4.(2)∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =3a 2+2a 2=5a 2, ∴c =5a ,即sin C =5sin A , ∴sin A =15sin C =1010. ∵S △ABC =12ab sin C ,且S △ABC =22sin A sin B , ∴12ab sin C =22sin A sin B , ∴absin A sin Bsin C =2,由正弦定理得:⎝⎛⎭⎪⎫c sin C 2sin C =2,解得c =1.3.解:(1)证明:∵λ=3,∴a +b =3c , 由正弦定理得sin A +sin B =3sin C , ∵C =π3,∴sin B +sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-B =32,sin B +32cos B +12sin B =32, ∴32sin B +32cos B =32, 则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π6=32,从而B +π6=π3或B +π6=2π3,B =π6或B =π2.若B =π6,则A =π2,△ABC 为直角三角形;若B =π2,△ABC 亦为直角三角形.(2)若AC ·BC =98λ2,则12a ·b =98λ2,∴ab =94λ2.又a +b =3λ,由余弦定理知a 2+b 2-c 2=2ab cos C , 即a 2+b 2-ab =c 2=9,即(a +b )2-3ab =9, 故9λ2-274λ2=9,94λ2=9,λ2=4,即λ=2.。
【高考讲坛】2016届高考数学一轮复习 第3章 第6节 正弦定理和余弦定理课后限时自测 理 苏教版[A 级 基础达标练]一、填空题1.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b =2,B =45°,则角A =________.[解析] 由正弦定理得3sin A =2sin 45°,∴sin A =32,∴A =60°或120°.[答案] 60°或120°2.、(2014·某某高考)在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于________.[解析] 如图所示,在△ABC 中,由正弦定理得23sin 60°=4sin B ,解得sin B =1,所以B =90°,所以S △ABC =12×AB ×23=12×42-232×23=2 3.[答案] 2 33.(2014·某某高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知b -c =14a,2sin B =3sin C ,则cos A 的值为________. [解析] 由2sin B =3sin C 及正弦定理得2b =3c ,即b =32c .又b -c =14a ,∴12c =14a ,即a =2c .由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =94c 2+c 2-4c 22×32c 2=-34c23c 2=-14.[答案] -144.(2013·某某高考改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a sin B cosC +c sin B cos A =12b ,且a >b ,则∠B =________.[解析] 由正弦定理可得sin A sin B cos C +sin C ·sin B cos A =12sin B ,又因为 sinB ≠0,所以 sin A cosC +sin C cos A =12,所以sin(A +C )=sin B =12.因为a >b ,所以∠B=π6. [答案]π65.(2013·某某高考改编)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________三角形.[解析] ∵b cos C +c cos B=b ·b 2+a 2-c 22ab +c ·c 2+a 2-b 22ac=b 2+a 2-c 2+c 2+a 2-b 22a=2a22a=a =a sin A ,∴sin A =1. ∵A ∈(0,π),∴A =π2,即△ABC 是直角三角形.[答案] 直角6.如图361,正方形ABCD 的边长为1,延长BA 至E ,使AE =1,连结EC 、ED ,则sin ∠CED =________.图361[解析] 在Rt △EAD 和Rt △EBC 中,易知ED =2,EC =5,在△DEC 中,由余弦定理得cos ∠CED =ED 2+EC 2-CD 22ED ·EC =2+5-12×2×5=31010.∴sin ∠CED =1010. [答案]10107.(2013·某某高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sinA =5sinB ,则角C =________.[解析] 由3sin A =5sin B ,得3a =5b .又因为b +c =2a , 所以a =53b ,c =73b ,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab=⎝ ⎛⎭⎪⎫53b 2+b 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫73b 22×53b ×b =-12.因为C ∈(0,π),所以C =2π3.[答案]2π38.在钝角△ABC 中,a =1,b =2,则最大边c 的取值X 围是________.[解析] 由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12+22-c 22×1×2=5-c 24.∵角C 是钝角,∴-1<cos C <0. ∴-1<5-c24<0,∴5<c <3.[答案]5<c <3 二、解答题9.(2014·大纲全国卷)△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,已知3a cos C =2c cos A ,tan A =13,求B .[解] 由题设和正弦定理得3sin A cos C =2sin C cos A . 故3tan A cos C =2sin C .因为tan A =13,所以cos C =2sin C ,tan C =12.所以tan B =tan[180°-(A +C )]=-tan(A +C )=tan A +tan Ctan A tan C -1=-1.即B =135°.10.(2014·某某高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a ≠b ,c =3,cos 2A -cos 2B =3sin A cos A -3sin B cos B .(1)求角C 的大小;(2)若sin A =45,求△ABC 的面积.[解] (1)由题意得1+cos 2A 2-1+cos 2B 2=32sin 2A -32sin 2B , 即32sin 2A -12cos 2A =32sin 2B -12cos 2B , sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A -π6=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π6.由a ≠b ,得A ≠B .又A +B ∈(0,π),得2A -π6+2B -π6=π,即A +B =2π3,所以C =π3.(2)由c =3,sin A =45,a sin A =c sin C ,得a =85.由a <c ,得A <C ,从而cos A =35,故sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =4+3310,所以,△ABC 的面积为S =12ac sin B =83+1825.[B 级 能力提升练]一、填空题1.(2014·某某高考)在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为________.[解析] 已知A =π6,由题意得|AB →||AC →|cos π6=tan π6,|AB →||AC →|=23,所以△ABC 的面积S =12|AB →|·|AC →|sin π6=12×23×12=16.[答案]162.(2013·某某高考) 如图362,在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,AD ⊥AC ,sin ∠BAC =223,AB =32,AD =3,则BD 的长为________.图362[解析] ∵sin ∠BAC =sin(90°+∠BAD )=cos ∠BAD =223, ∴在△ABD 中,有BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos ∠BAD , ∴BD 2=18+9-2×32×3×223=3,∴BD = 3. [答案] 3 二、解答题3.(2014·某某高考) 如图363,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =7. (1)求cos ∠CAD 的值;(2)若cos ∠BAD =-714,sin ∠CBA =216,求BC 的长.图363[解] (1)在△ADC 中,由余弦定理,得cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD,故由题设知,cos ∠CAD =7+1-427=277.(2)设∠BAC =α,则α=∠BAD -∠CAD . 因为cos ∠CAD =277,cos ∠BAD =-714.所以sin ∠CAD =1-cos 2∠CAD =1-⎝⎛⎭⎪⎫2772=217, sin ∠BAD =1-cos 2∠BAD =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-7142=32114.于是sin α=sin(∠BAD -∠CAD )=sin ∠BAD ·cos∠CAD -cos ∠BAD ·sin∠CAD =32114×277-⎝ ⎛⎭⎪⎫-714×217=32. 在△ABC 中,由正弦定理,BC sin α=ACsin ∠CBA.故BC =AC ·sin αsin ∠CBA=7×32216=3.。
第6讲正弦定理和余弦定理一、选择题1.在△ABC中,a,b,c分别是A,B,C的对边长,若a2+b2-c22ab<0,则△ABC()A.一定是锐角三角形B.一定是直角三角形C.一定是钝角三角形D.是锐角或钝角三角形解析由已知及余弦定理得cos C<0,C是钝角,故选C.答案 C2.在△ABC中,a+b+10c=2(sin A+sin B+10sin C),A=60°,则a=()A. 3 B.2 3C.4 D.不确定解析由已知及正弦定理得asin A=2,a=2sin A=2sin 60°=3,故选A.答案 A3.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=().A. 2B. 3C.32D.2解析∵A,B,C成等差数列,∴A+C=2B,∴B=60°.又a=1,b=3,∴asin A=bsin B,∴sin A=a sin Bb=32×13=12,∴A=30°,∴C=90°.∴S△ABC =12×1×3=32.答案 C4.在△ABC中,AC=7,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于().A.32 B.332 C.3+62 D.3+394解析设AB=c,BC边上的高为h.由余弦定理,得AC2=c2+BC2-2BC·c cos 60°,即7=c2+4-4c cos 60°,即c2-2c-3=0,∴c=3(负值舍去).又h=c·sin 60°=3×32=332,故选B.答案 B5.已知△ABC的面积为32,AC=3,∠ABC=π3,则△ABC的周长等于().A.3+ 3 B.3 3C.2+ 3 D.33 2解析由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,即a2+c2-ac=3.又△ABC的面积为12ac sinπ3=32,即ac=2,所以a2+c2+2ac=9,所以a+c=3,即a+c+b=3+3,故选A.答案 A6.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2-b2=3bc,sin C=23sin B,则A=()A.30°B.60°C.120°D.150°解析由bsin B=csin C及sin C=23sin B,得c=23b,∴cos A=b2+c2-a22bc=-3bc+23bc2bc=32.∵A为△ABC的内角,∴A=30°.答案 A二、填空题7.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.若(a2+c2-b2)·tan B=3ac,则角B的值为________.解析 由余弦定理,得a 2+c 2-b 22ac =cos B ,结合已知等式得 cos B ·tan B =32,∴sin B =32,∴B =π3或2π3. 答案 π3或2π38.已知△ABC 的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________. 解析 依题意得,△ABC 的三边长分别为a ,2a,2a (a >0),则最大边2a 所对的角的余弦值为:a 2+(2a )2-(2a )22a ·2a =-24.答案 -249.在Rt △ABC 中,C =90°,且A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足a +b =cx ,则实数x 的取值范围是________.解析 x =a +b c =sin A +sin B sin C =sin A +cos A =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4.又A ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,∴π4<A+π4<3π4,∴22<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π4≤1,即x ∈(1,2].答案 (1,2]10.已知△ABC 中,a =8,b =7,B =60°,则c =________,S △ABC =________.解析 解法一:由正弦定理得8sin A =7sin 60°, ∴sin A =87sin 60°=47 3. ∴cos A =±1-⎝ ⎛⎭⎪⎫4372=±17. ∴sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =5314或3314. 由7sin 60°=csin C ,得c 1=5,c 2=3.∴S △ABC =12ac 1sin B =103或S △ABC =12ac 2sin B =6 3. 解法二:由余弦定理得b 2=c 2+a 2-2ca cos B , ∴72=c 2+82-2×8×c cos 60°.整理得:c 2-8c +15=0,解得:c 1=3,c 2=5, ∴S △ABC =12ac 1sin B =63, 或S △ABC =12ac 2sin B =10 3. 答案 3或5 63或10 3. 三、解答题11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A =23,sin B =5cos C .(1)求tan C 的值;(2)若a = 2,求△ABC 的面积. 解 (1)因为0<A <π,cos A =23, 得sin A =1-cos 2A =53.又5cos C =sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =53cos C +23sin C . 所以tan C = 5.(2)由tan C =5,得sin C =56,cos C =16. 于是sin B =5cos C =56. 由a = 2及正弦定理a sin A =csin C ,得c = 3. 设△ABC 的面积为S ,则S =12ac sin B =52.12.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,b 2+c 2-a 2+bc =0,(1)求角A 的大小;(2)若a =3,求bc 的最大值;(3)求a sin (30°-C )b -c的值.解 (1)∵cos A =b 2+c 2-a 22bc =-bc 2bc =-12,∴A =120°.(2)由a =3,得b 2+c 2=3-bc ,又∵b 2+c 2≥2bc (当且仅当c =b 时取等号). ∴3-bc ≥2bc (当且仅当c =b 时取等号). 即当且仅当c =b =1时,bc 取得最大值为1. (3)由正弦定理,得a sin A =b sin B =c sin C=2R , ∴a sin (30°-C )b -c =2R sin A sin (30°-C )2R sin B -2R sin C=sin A sin (30°-C )sin B -sin C =32⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos C -32sin C sin (60°-C )-sin C=34cos C -34sin C 34cos C -32sin C=12.13. 在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知A =π4,b sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C -c sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+B =a .(1)求证:B -C =π2;(2)若a = 2,求△ABC 的面积.(1)证明 由b sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C -c sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+B =a 应用正弦定理,得sin B sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+C -sinC sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+B =sin A ,sin B ⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin C +22cos C -sin C ⎝ ⎛⎭⎪⎫22sin B +22cos B =22,整理得sin B cos C -cos B sin C =1,即sin(B -C )=1. 由于0<B ,C <34π,从而B -C =π2.(2)解 B +C =π-A =3π4,因此B =5π8,C =π8.由a = 2,A =π4,得b =a sin B sin A =2sin 5π8,c =a sin C sin A =2sin π8, 所以△ABC 的面积S =12bc sin A = 2sin 5π8sin π8 = 2cos π8sin π8=12.14.在△ABC 中,已知AB →·AC →=3BA →·BC→.(1)求证:tan B =3tan A ; (2)若cos C =55,求A 的值. 解 (1)证明:因为AB →·AC →=3BA →·BC →,所以AB ·AC ·cos A =3BA ·BC ·cos B .即AC ·cos A =3BC ·cos B ,由正弦定理知AC sin B =BC sin A . 从而sin B cos A =3sin A cos B ,又因为0<A +B <π,所以cos A >0,cos B >0, 所以tan B =3tan A .(2)因为cos C =55,0<C <π,所以sin C =1-cos 2 C =255,从而tan C =2, 于是tan[π-(A +B )]=2,即tan(A +B )=-2,亦即tan A +tan B 1-tan A tan B =-2,由(1)得4tan A 1-3tan 2 A =-2,解得tan A =1或-13,因为cos A >0,故tan A =1,所以A =π4.。
课时规范练23 正弦定理、余弦定理课时规范练第40页一、选择题1.已知在△ABC中,角A,B,C的对边边长分别为a,b,c.若a=c=,且A=75°,则b等于( )A.2B.4+2C.4-2D.答案:A解析:如图所示.在△ABC中,由正弦定理得=4,∴b=2.故选A.2.在△AB C中,角A,B,C所对边的边长分别为a,b,c,若,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.等边三角形答案:A解析:方法一:由正弦定理得,[:∴sin Acos B=cos Asin B,即sin(A-B)=0,∴A=B.方法二:由余弦定理将角化为边,可得a=b,故选A.3.在△ABC中,角A,B,C的对边边长分别为a,b,c,若(a2+c2-b2)tan B=ac,则角B的值为( )A. B. C. D.答案:D解析:由(a2+c2-b2)tan B=ac及余弦定理得2accos Btan B=ac,∴sin B=.又0<B<π,∴B=或B=.故选D.4.若△ABC的内角A,B,C满足6sin A=4sin B=3sin C,则cos B=( )A. B. C. D.答案:D解析:∵6sin A=4sin B=3sin C,∴6a=4b=3c.不妨令a=1,则b=,c=2.由余弦定理可知cos B=.故选D.5.在△ABC中,内角A,B,C的对边边长分别是a,b,c.若a2-b2=bc,sin C=2sin B,则角A等于( )A.30°B.60°C.120°D.150°答案:A解析:利用正弦定理,sin C=2sin B可化为c=2b.又∵a2-b2=bc,∴a2-b2=b×2b=6b2,即a2=7b2,a=b.在△ABC中,cos A=,∴A=30°.故选A.6.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若sin2B+sin2C-sin2A+sin Bsin C=0,则tan A的值是( )A. B.- C. D.-答案:D解析:依题意及正弦定理可得b2+c2-a2=-bc,则由余弦定理得cos A==-.又0<A<π,所以A=,tan A=tan=-,选D.二、填空题7.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=,B=,tan C=2,则c= .答案:2解析:⇒sin2C=⇒sin C=.由正弦定理,得,∴c=×b=2.8.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,2bcos B=acos C+ccos A,且b2=3ac,则角A的大小为.答案:解析:由题意根据正弦定理得2sin Bcos B=sin Acos C+sin Ccos A=sin(A+C)=sin B>0,则cos B=, 故B=,sin B=.又∵3sin Asin C=sin2B=,[:∴4sin Asin C=1,即2[cos(A-C)-cos(A+C)]=1,2[cos(A-C)+cos B]=1.∴cos(A-C)=0.又∵-π<A-C<π,∴A-C=±.又∵A+C=,∴A=或A=.9.在△ABC中,已知(b+c)∶(c+a)∶(a+b)=4∶5∶6,给出下列结论:①由已知条件,这个三角形被唯一确定;②△ABC一定是钝角三角形;③sin A∶sin B∶sin C=7∶5∶3;④若b+c=8,则△ABC的面积为.其中正确结论的序号是.答案:②③解析:由条件可设故①不正确;由余弦定理可得cos A=-,即A=120°,故②正确;由正弦定理得sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c=7∶5∶3,故③正确;当b+c=4k=8时,则k=2,故三角形三边分别为7,5,3,所以S△ABC=bcsin A=×5×3×sin120°=,故④不正确.三、解答题10.已知△ABC的外接圆的圆心为O,AB=2,AC=,BC=,求的值.解:因为AB2+AC2=BC2,所以△ABC为直角三角形,∠A=90°.如图所示,外接圆的圆心为BC的中点,则cos∠AOB==-.所以·=||||·cos∠AOB==-.11.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足=2+2cos(A+B).(1)求证:b=2a;(2)若c=a,求角C的大小.解:(1)证明:由已知得sin(2A+B)=2sin A+2cos(A+B)sin A,即sin(A+π-C)=2sin A-2sin Acos C,sin(C-A)=2sin A-2sin Acos C,sin Ccos A+cos Csin A=2sin A,sin(A+C)=2sin A,sin B=2sin A,由正弦定理知b=2a.(2)解由余弦定理知cos C==-,所以C=120°.12.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a=1,b=2,B=.(1)求sin A的值;(2)求cos2C的值.解:(1)a=1,b=2,B=,依据正弦定理得,[:即,解得sin A=.(2)∵a<b,∴0<A<B<.∴cos A=.∴sin2A=2sin Acos A=,cos2A=1-2sin2A=.∵A+B+C=π,∴C=-A.∴cos2C=cos=coscos2A+sinsin2A=-[:=-.∴cos2C=-.[:数理化]。
课时作业(二十二) [第22讲 正弦定理和余弦定理](时间:45分钟 分值:100分)基础热身1.[2014·安顺二模] 若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形2.[2014·日照模拟] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2+c 2-b 2=3ac ,则角B 的值为( )A .π6B .π3C .π6或5π6D .π3或2π33.在△ABC 中,内角A ,B 的对边分别是a ,b ,且A =30°,a =2 2,b =4,那么满足条件的△ABC( )A .有一个解B .有两个解C .无解D .不能确定4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 所对的边,A =60°,b =1,S △ABC =3,则a 的值为( )A . 3B . 6C .13D .2 135.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b +c =2a ,3sin A =5sin B ,则角C =( )A .π3B .2π3C .3π4D .5π66.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c.若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.能力提升7.△ABC 中,a ,b ,c 分别为A ,B ,C 的对边,如果a ,b ,c 成等差数列,且B =30°,△ABC 的面积为12,那么b 为( ) A .1+ 3 B .3+ 3C .3+33D .2+ 3 8.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B <sin 2C ,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9.[2014·广州二模] 在△ABC 中,∠ABC =60°,AB =1,BC =3,则sin ∠BAC =( )A .314B .3 314C .2114D .3 211410.[2014·武汉模拟] 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 =2 3sin B ,则A =( )A .π6B .π4C .π3D .5π1211.已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin 2A +sin (A -B +C)=sin (C -A -B)+12,面积S 满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )A .bc(b +c)>8B .ab(a +b)>16 2C .6≤abc ≤12D .12≤abc ≤2412.在△ABC 中,若C =60°,则a b +c +b c +a=________. 13.[2014·江西师大附中模拟] 在锐角三角形ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b =2,B =π3,且c sin A =3a cos C ,则△ABC 的面积为________. 14.(10分)已知锐角三角形ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c =6,sin 2C =-3cos 2C.(1)求角C 的大小;(2)若sin A =13,求△ABC 的面积. 15.(13分)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =3,b =2 6,B =2A.(1)求cos A 的值;(2)求c 的值.难点突破16.(12分)[2014·昆明调研] 在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a cos 2C 2+c cos 2A 2=32b. (1)求证:a ,b ,c 成等差数列;(2)若B =60°,b =4,求△ABC 的面积.课时作业(二十二)1.C 2.A 3.B 4.C 5.B 6.30°或150°7.C 8.C 9.D 10.A 11.A 12.1 13. 314.(1)C =π3(2)S △ABC =2 3+12 2315.(1)cos A =63 (2)c 的值为516.解:(1)证明:a cos 2C 2+c cos 2A 2=a ·1+cos C 2+c ·1+cos A 2=32b , 即a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b ,∴由正弦定理得sin A +sin A cos C +sin C +cos A sin C =3sin B ,即sin A +sin C +sin(A +C )=3sin B ,∴sin A +sin C =2sin B ,∴由正弦定理,得a +c =2b ,故a ,b ,c 成等差数列.(2)由B =60°,b =4及余弦定理得,42=a 2+c 2-2ac cos 60°,∴(a +c )2-3ac =16.又由(1)知a +c =2b ,代入上式得4b 2-3ac =16,解得ac =16,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12ac sin 60°=4 3.。
第七节 正弦定理和余弦定理题号 1 2 3 4 5 6 7 答案1.△ABC 中,∠A =π3,BC =3,AB =6,则∠C=( )A.π6B.π4C.3π4 D.π4或3π4答案:B2.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,则cos B =( )A.14B.34C.24 D.23解析:△ABC 中,a ,b ,c 成等比数列,且c =2a ,则b =2a ,cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+4a 2-2a 24a2=34.故选B. 答案:B3. (2013·广西模拟)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,ac =3,且a =3bsin A ,则△ABC 的面积等于( )A.12B.32 C .1 D.34解析:∵a =3b sin A ,∴由正弦定理得sin A =3sin B sin A ,∴sin B =13.∵ac =3,∴△ABC的面积S =12ac sin B =12×3×13=12,故选A.答案:A4.在△ABC 中,已知sin Bsin C =cos 2A2,则三角形的形状是( )A .直角三角形B .等腰直角三角形C .钝角三角形D .等腰三角形 解析:∵sin B sin C =cos 2A2,∴sin B sin C =1+cos A2.∴2sin B sin C =1+cos[π-(B +C )]. 将cos(B +C )=cos B cos C -sin B sin C 代入上式得cos B cos C +sin B sin C =1. ∴cos(B -C )=1.又0<B <π,0<C <π,∴-π<B -C <π, ∴B -C =0.∴B =C .故此三角形是等腰三角形.故选D. 答案:D5.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acos B +bcos A =csin C ,S =14(b 2+c 2-a 2),则B =( )A .90°B .60°C .45°D .30°解析:由余弦定理可知:a cos B +b cos A =a a 2+c 2-b 22ac +b c 2+b 2-a 22bc =c sin C ,于是sinC =1,C =π2,从而S =12ab =14(b 2+c 2-a 2)=14(b 2+b 2),解得a =b ,∴B =45°.故选C.答案:C6.(2013·皖南八校联考)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a =3,b +c =4,∠B =30°,则c =( )A.135 B.125 C .3 D.134 解析:在△ABC 中,由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+(c +b )(c -b )2ac,∵a =3,b +c =4,∠B =30°,∴cos B =3+4(c -b )23c =32,即3+4(c -b )=3c ,3+c =4b ,结合b +c =4解得c =135.故选A.答案:A7.(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 2A +cos 2A =0,a =7,c =6,则b =( )A .10B .9C .8D .5解析:由23cos 2A +cos 2A =23cos 2A +2cos 2A -1=25cos 2A -1=0. 所以cos A =15,由a 2=b 2+c 2-2bc cos A 得:72=b 2+62-12b ×15,解之得:b =5,b =-135(舍去).故选D.答案:D8.已知a ,b ,c 为△ABC 的三边,B =120°,则a 2+c 2+ac -b 2=________. 解析:由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-2ac cos 120°=a 2+c 2+ac . 所以a 2+c 2+ac -b 2=0. 答案:09.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若a =4,A =π3,则该三角形面积的最大值是________.解析:a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc ≥2bc -bc =bc ,所以bc ≤16,所以S =12bc sinA ≤12×16×sin π3=4 3.答案:4310.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin Bsin C 的值为________.解析:sin A sin C =BC AB =75,而sin A =32,可得sin C =5314,因为BC >AB ,所以C 为锐角,cos C =1-sin 2C =1114, 所以sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =3314, 所以sin B sin C =35.答案:3511.(2013·重庆卷)在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且a 2=b 2+c 2+3bc.(1)求A ;(2)设a =3,S 为△ABC 的面积,求S +3cos Bcos C 的最大值,并指出此时B 的值. 解析:(1)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc 2bc =-32.又因0<A <π,所以A =5π6.(2)由(1)得sin A =12,又由正弦定理及a =3得 S =12bc sin A =12·a sin B sin A·a sin C =3sin B sin C ,因此,S +3cos B cos C =3(sin B sin C +cos B cos C )=3cos(B -C ). 所以,当B =C ,即B =π-A 2=π12时,S +3cos B cos C 取得最大值3.12.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足csin A =3acos C. (1)求角C 的大小;(2)求3sin A -sin ⎝⎛⎭⎪⎫B +π2的最大值,并求取得最大值时角A ,B 的大小. 解析:(1)由c sin A =3a cos C ,结合正弦定理得,a sin A =c 3cos C =csin C ,∴sin C =3cos C ,即tan C =3,∵0<C <π,∴C =π3.(2)由(1)知B =2π3-A ,∴3sin A -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π2=3sin A -cos B =3sin A -cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-A =3sin A -cos2π3cos A -sin 2π3sin A =32sin A +12cos A =sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6,∵0<A <2π3,∴π6<A +π6<5π6,当A +π6=π2时,3sin A -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π2取得最大值1,此时A =π3,B =π3.。
课时达标检测(二十三) 正弦定理和余弦定理[练基础小题——强化运算能力]1.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为________.解析:由正弦定理知,sin A sin A =cos B sin B ,∴sin B =cos B ,∴B =45°.答案:45°2.在△ABC 中,已知AB =3,A =120°,且△ABC 的面积为1534,则BC =________.解析:由S △ABC =1534得12×3×AC sin 120°=1534,所以AC =5,因此BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos 120°=9+25+2×3×5×12=49,解得BC =7.答案:73.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a sin A +b sin B <c sin C ,则△ABC 的形状是________.解析:根据正弦定理可得a 2+b 2<c 2.由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,故C 是钝角.即△ABC 是钝角三角形.答案:钝角三角形4.已知在△ABC 中,sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7,那么这个三角形的最大内角的大小为________.解析:由sin A ∶sin B ∶sin C =3∶5∶7知,三角形的三边之比a ∶b ∶c =3∶5∶7,最大的角为C .由余弦定理得cos C =-12,∴C =120°.答案:120°5.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,b -c =2,cos A =-14,则a 的值为________.解析:在△ABC 中,由cos A =-14可得sin A =154,所以有⎩⎪⎨⎪⎧12bc ×154=315,b -c =2,a 2=b 2+c 2-2bc ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,b =6,c =4.答案:8[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.在△ABC 中,若sin C sin A =3,b 2-a 2=52ac ,则cos B 的值为________.解析:由题意知,c =3a ,b 2-a 2=52ac =c 2-2ac cos B ,所以cos B =c 2-52ac 2ac =9a 2-152a 26a2=14. 答案:142.在△ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,若S +a 2=(b +c )2,则cos A =________.解析:由S +a 2=(b +c )2,得a 2=b 2+c 2-2bc 14sin A -1,由余弦定理可得14sin A -1=cos A ,结合sin 2A +cos 2A =1,可得cos A =-1517或cos A =-1(舍去).答案:-15173.(2018·苏州实验中学模拟)在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是________.(填“有一解”、“有两解”、“无解”)解析:由正弦定理得b sin B =csin 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. 答案:无解4.(2018·南京模拟)已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若A =π3,b =2a cos B ,c =1,则△ABC 的面积为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3,又A =π3=B ,则△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34.答案:345.(2018·昆山模拟)在△ABC 中,若a 2-b 2=3bc 且sin A +B sin B=23,则A =________.解析:因为sin A +B sin B =23,故sin C sin B =23,即c =23b ,则cos A =b 2+c 2-a22bc =12b 2-3bc 43b 2=6b 243b2=32,所以A =π6. 答案:π66.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b c -a =sin Asin C +sin B,则B =________.解析:根据正弦定理asin A =b sin B =c sin C =2R ,得c -b c -a =sin A sin C +sin B =a c +b,即a 2+c 2-b 2=ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =12,故B =π3.答案:π37.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c =1,B =45°,cos A =35,则b =________.解析:因为cos A =35,所以sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,所以sin C =sin[180°-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =45cos 45°+35sin 45°=7210.由正弦定理b sin B =c sin C ,得b =17210×sin 45°=57.答案:578.(2017·浙江高考)已知△ABC ,AB =AC =4,BC =2.点D 为AB 延长线上一点,BD =2,连结CD ,则△BDC 的面积是________,cos ∠BDC =________.解析:在△ABC 中,AB =AC =4,BC =2,由余弦定理得cos ∠ABC =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC=42+22-422×4×2=14,则sin ∠ABC =sin ∠CBD =154, 所以S △BDC =12BD ·BC sin ∠CBD =12×2×2×154=152.因为BD =BC =2,所以∠CDB =12∠ABC ,则cos ∠CDB = cos ∠ABC +12=104. 答案:1521049.在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2Asin C=________.解析:由正弦定理得sin A sin C =a c ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a22bc ,∵a =4,b =5,c =6,∴sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2·sin A sin C ·cos A =2×a c ×b 2+c 2-a 22bc =2×46×52+62-422×5×6=1. 答案:110.在△ABC 中,B =120°,AB =2,A 的角平分线AD =3,则AC =________. 解析:如图,在△ABD 中,由正弦定理,得AD sin B =ABsin ∠ADB ,∴sin ∠ADB =22. 由题意知0°<∠ADB <60°,∴∠ADB =45°,∴∠BAD =180°-45°-120°=15°. ∴∠BAC =30°,C =30°,∴BC =AB = 2. 在△ABC 中,由正弦定理,得AC sin B =BCsin ∠BAC,∴AC = 6.答案: 6 二、解答题11.(2018·苏南三市联考)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且a sinB =-b sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3.(1)求A ;(2)若△ABC 的面积S =34c 2,求sin C 的值.解:(1)∵a sin B =-b sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3,∴由正弦定理得sin A sin B =-sin B sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A +π3,则sin A =-sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π3,即sin A =-12sin A -32cos A ,化简得tan A =-33, ∵A ∈(0,π),∴A =5π6.(2)∵A =5π6,∴sin A =12,由S =12bc sin A =14bc =34c 2,得b =3c ,∴a 2=b 2+c 2-2bc cos A =7c 2,则a =7c , 由正弦定理得sin C =c sin A a =714. 12.(2017·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a >b ,a =5,c =6,sin B =35.(1)求b 和sin A 的值; (2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A +π4的值.解:(1)在△ABC 中,因为a >b , 故由sin B =35,可得cos B =45.由已知及余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =13, 所以b =13.由正弦定理a sin A =bsin B,得sin A =a sin B b =31313. 所以b 的值为13,sin A 的值为31313.(2)由(1)及a <c ,得cos A =21313,所以sin 2A =2sin A cos A =1213,cos 2A =1-2sin 2A =-513.故sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π4=sin 2A cos π4+cos 2A sin π4=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫1213-513=7226.。
课时跟踪检测 (二十二) 正弦定理和余弦定理一抓基础,多练小题做到眼疾手快1.在△ABC 中,若sin A a =cos Bb,则B 的值为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选B 由正弦定理知:sin A sin A =cos B sin B,∴sin B =cos B ,∴B =45°.2.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,cosB =23,则b =( )A .14B .6C .14D . 6解析:选D b sin A =3c sin B ⇒ab =3bc ⇒a =3c ⇒c =1,∴b 2=a 2+c 2-2ac cos B =9+1-2×3×1×23=6,b =6,故选D .3.在△ABC 中,AB =3,BC =13,AC =4,则边AC 上的高为( ) A .322B .332C .32D .3 3解析:选B 由题意得cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =12,∴sin A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫122=32, ∴边AC 上的高h =AB sin A =332.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若b =2a sin B ,则角A 的大小为________.解析:由正弦定理得sin B =2sin A sin B ,因为sin B ≠0,所以sin A =12,所以A =30°或150°.答案:30°或150°5.(2015·安徽高考)在△ABC 中,AB =6,∠A =75°,∠B =45°,则AC =________. 解析:∠C =180°-75°-45°=60°, 由正弦定理得AB sin C =ACsin B ,即6sin 60°=ACsin 45°,解得AC =2. 答案:2二保高考,全练题型做到高考达标1.在△ABC 中,2a cos A +b cos C +c cos B =0,则角A 为( ) A .π6B .π3C .2π3D .5π6解析:选C 由余弦定理得2a cos A +b ·a 2+b 2-c 22ab +c ·a 2+c 2-b 22ac=0,即2a cos A +a=0,∴cos A =-12,A =2π3.故选C .2.(2017·重庆适应性测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2+b 2-c 2=ab =3,则△ABC 的面积为( )A .34 B .34 C .32D .32解析:选B 依题意得cos C =a 2+b 2-c 22ab =12,即C =60°,因此△ABC 的面积等于12ab sinC =12×3×32=34,选B . 3.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定解析:选C 由正弦定理得b sin B =csin 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.4.已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且(b -c )(sin B +sin C )=(a -3c )sin A ,则角B 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .120°解析:选 A 由正弦定理asin A=bsin B=csin C及(b -c )·(sin B +sin C )=(a -3c )sin A 得(b -c )(b +c )=(a -3c )a ,即b 2-c 2=a 2-3ac ,所以a 2+c 2-b 2=3ac ,又因为cos B =a 2+c 2-b 22ac ,所以cos B =32,所以B =30°.5.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 所对边长分别为a ,b ,c ,若A =π3,b =2a cos B ,c=1,则△ABC 的面积等于( )A .32B .34C .36D .38解析:选B 由正弦定理得sin B =2sin A cos B ,故tan B =2sin A =2sin π3=3,又B ∈(0,π),所以B =π3.故A =B =π3,则△ABC 是正三角形,所以S △ABC =12bc sin A =12×1×1×32=34.6.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=22+32-2×2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16,∴c =4. 答案:47.(2015·北京高考)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2Asin C=________.解析:由正弦定理得sin A sin C =ac,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc,∵a =4,b =5,c =6, ∴sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2·sin Asin C·cos A =2×46×52+62-422×5×6=1.答案:18.(2017·云南统检)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果△ABC 的面积等于8,a =5,tan B =-43,那么a +b +csin A +sin B +sin C=________.解析:∵tan B =-43,∴sin B =45,cos B =-35,又S △ABC =12ac sin B =2c =8,∴c =4,∴b =a 2+c 2-2ac cos B=65,∴a +b +c sin A +sin B +sin C =b sin B =5654.答案:56549.(2017·海口调研)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知(a -3b )cosC =c (3cos B -cos A ).(1)求sin B sin A的值;(2)若c =7a ,求角C 的大小.解:(1)由正弦定理得,(sin A -3sin B )cos C =sin C (3cos B -cos A ), ∴sin A cos C +cos A sin C =3sin C cos B +3cos C sin B , 即sin(A +C )=3sin(C +B ),即sin B =3sin A ,∴sin Bsin A =3.(2)由(1)知b =3a ,∵c =7a ,∴cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-7a 22×a ×3a =3a 26a 2=12,∵C ∈(0,π),∴C =π3.10.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,已知2a cos 2C2+2c cos2A2=52b . (1)求证:2(a +c )=3b ; (2)若cos B =14,S =15,求b .解:(1)证明:由条件得a (1+cos C )+c (1+cos A )=52b ,由于a cos C +c cos A =b ,所以a +c =32b ,即2(a +c )=3b .(2)在△ABC 中,因为cos B =14,所以sin B =154.由S =12ac sin B =1815ac =15,得ac =8,又b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac (1+cos B ), 2(a +c )=3b ,所以5b 24=16×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+14,所以b =4. 三上台阶,自主选做志在冲刺名校1.(2017·衡水中学模拟)已知锐角A 是△ABC 的一个内角,a ,b ,c 是三角形中各角的对应边,若sin 2A -cos 2A =12,则下列各式正确的是( )A .b +c =2aB .b +c <2aC .b +c ≤2aD .b +c ≥2a解析:选C ∵sin 2A -cos 2A =12,∴cos 2A =-12.∵0<A <π2,∴0<2A <π,∴2A =2π3,∴A =π3,由余弦定理得,a 2=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ≥(b +c )2-34(b +c )2=b +c 24,∴4a 2≥(b +c )2,∴2a ≥b +c .2.(2016·贵阳监测)如图所示,在四边形ABCD 中,∠D =2∠B ,且AD =1,CD =3,cos ∠B =33. (1)求△ACD 的面积; (2)若BC =23,求AB 的长.解:(1)因为∠D =2∠B ,cos ∠B =33, 所以cos ∠D =cos 2∠B =2cos 2B -1=-13.因为∠D ∈(0,π),所以sin ∠D =1-cos 2D =223.因为AD =1,CD =3, 所以△ACD 的面积S =12AD ·CD ·sin∠D =12×1×3×223=2. (2)在△ACD 中,AC 2=AD 2+DC 2-2AD ·DC ·cos∠D =12,所以AC =23. 因为BC =23,ACsin ∠B =ABsin ∠ACB,所以23sin ∠B=AB π-2∠B =AB sin 2∠B =AB 2sin∠B cos ∠B =AB233sin ∠B ,所以AB =4.。
开卷速查(二十二) 正弦定理和余弦定理A 级 基础巩固练1.在△ABC 中,a =3,b =5,sin A =13,则sin B 等于( ) A.15 B.59 C.53 D .1解析:根据正弦定理,a sin A =b sin B ,则sin B =b a sin A =53×13=59,故选B.答案:B2.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若B =2A ,a =1,b =3,则c =( )A .23 B.2 C.2D.1解析:由正弦定理a sin A =b sin B 得:1sin A =3sin B , 又∵B =2A ,∴1sin A =3sin2A =32sin A cos A , ∴cos A =32,∴A =30°. ∴B =60°,C =90°,∴c = 12+(3)2=2.答案:B3.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.π6B.π3C.2π3D.5π6解析:根据正弦定理:a sin B cos C +c sin B cos A =12b 等价于sin A cos C+sin C cos A =12,即sin(A +C )=12.又a >b ,∴A +C =5π6,∴B =π6.故选A 项. 答案:A4.在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( ) A.1010 B.105 C.31010 D.55解析:在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC =2+9-2×2×3×22=5,即得AC = 5.由正弦定理AC sin ∠ABC =BC sin ∠BAC ,即522=3sin ∠BAC,所以sin ∠BAC =31010. 答案:C5.[2014·课标全国Ⅱ]钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2,则AC =( ) A .5B. 5 C .2D.5解析:由题意可得12AB ·BC ·sin B =12, 又AB =1,BC =2,所以sin B =22,所以B =45°或B =135°. 当B =45°时,由余弦定理可得 AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =1, 此时AC =AB =1,BC =2,易得A =90°,与“钝角三角形”条件矛盾,舍去.所以B =135°. 由余弦定理可得AC =AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B = 5. 答案:B6.[2014·江西]在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B.932C.332D.3 3解析:由c 2=(a -b )2+6可得a 2+b 2-c 2=2ab -6 ①.由余弦定理及C =π3可得a 2+b 2-c 2=ab ②.所以由①②得2ab -6=ab ,即ab =6.所以S △ABC =12ab sin π3=12×6×32=332.答案:C7.[2014·福建]在△ABC 中,A =60°,AC =4,BC =23,则△ABC 的面积等于__________.解析:方法一 在△ABC 中,根据正弦定理,得AC sin B =BCsin A ,所以4sin B =23sin60°,解得sin B =1,因为B ∈(0°,120°),所以B =90°,所以C =30°,所以△ABC 的面积S △ABC =12·AC ·BC ·sin C =2 3.方法二 在△ABC 中,根据正弦定理,得AC sin B =BC sin A ,所以4sin B =23sin60°,解得sin B =1,因为B ∈(0°,120°),所以B =90°,所以AB =42-(23)2=2,所以△ABC 的面积S △ABC =12·AB ·BC =2 3.答案:2 38.[2014·山东]在△ABC 中,已知AB →·AC →=tan A ,当A =π6时,△ABC 的面积为__________.解析:根据平面向量数量积的概念得AB →·AC →=|AB →|·|AC →|cos A ,当A =π6时,根据已知可得|AB →|·|AC →|=23,故△ABC 的面积为12|AB →|·|AC →|·sin π6=16.答案:169.在△ABC 中,若BC =1,A =π3,sin B =2sin C ,则AB 的长度为__________.解析:∵BC sin A =AB sin C ,∴1sin π3=AB sin C ,∴AB =23sin C .又∵sin B =2sin C ,∴sin(A +C )=2sin C .∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+C =2sin C ,∴tan C =33.∴C =π6,∴sin C =12,∴AB =23×12=33.答案:3310.[2014·北京]如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.解析:(1)在△ADC 中,因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437. 所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B ) =sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B =437×12-17×32 =3314.(2)在△ABD 中,由正弦定理得 BD =AB ·sin ∠BAD sin ∠ADB =8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理得 AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49. 所以AC =7.B 级 能力提升练11.[2014·重庆]已知△ABC 的内角A ,B ,C 满足sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12,面积S 满足1≤S ≤2,记a ,b ,c 分别为A ,B ,C 所对的边,则下列不等式一定成立的是( )A .bc (b +c )>8 B.ab (a +b )>16 2 C .6≤abc ≤12 D.12≤abc ≤24解析:因为A +B +C =π,由sin2A +sin(A -B +C )=sin(C -A -B )+12得sin2A +sin2B +sin2C =12,即sin[(A +B )+(A -B )]+sin[(A +B )-(A -B )]+sin2C =12,整理得2sin C cos(A -B )+2sin C cos C =2sin C [cos(A -B )-cos(A +B )]=12,整理得4sin A sin B sin C =12,即sin A sin B sin C =18.又S =12ab sin C =12bc sin A =12ca sin B ,因此S 3=18a 2b 2c 2sin A sin B sin C =164a 2b 2c 2.由1≤S ≤2得1≤164a 2b 2c 2≤23,即8≤abc ≤162,因此选项C 、D 不一定成立.又b +c >a >0,因此bc (b +c )>bc ·a ≥8,即bc (b +c )>8,选项A 一定成立.又a +b >c >0,因此ab (a +b )>ab ·c ≥8,即ab (a +b )>8,显然不能得出ab (a +b )>162,选项B 不一定成立.综上所述,选A.答案:A12.[2014·课标全国Ⅰ]已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a =2,且(2+b )(sin A -sin B )=(c -b )sin C ,则△ABC 面积的最大值为__________.解析:由正弦定理得(2+b )(a -b )=(c -b )c ,即(a +b )(a -b )=(c -b )c ,即b 2+c 2-a 2=bc ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc=12,又A ∈(0,π),所以A =π3.又b 2+c 2-a 2=bc ≥2bc -4,即bc ≤4,故S △ABC =12bc sin A ≤12×4×32=3,当且仅当b =c =2时,等号成立,则△ABC 面积的最大值为 3.答案: 313.[2014·辽宁]在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c 且a >c .已知BA →·BC →=2,cos B =13,b =3.求:(1)a 和c 的值; (2)cos(B -C )的值.解析:(1)由BA →·BC →=2得c ·a cos B =2,又cos B =13,所以ac =6. 由余弦定理,得a 2+c 2=b 2+2ac cos B . 又b =3,所以a 2+c 2=9+2×2=13.解⎩⎪⎨⎪⎧ac =6,a 2+c 2=13,得a =2,c =3或a =3,c =2. 因a >c ,所以a =3,c =2. (2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫132=223, 由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429. 因a =b >c ,所以C 为锐角,因此cos C =1-sin 2C =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫4292=79.于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327. 14.[2014·湖南]如图,在平面四边形ABCD 中,AD =1,CD =2,AC =7.(1)求cos ∠CAD 的值;(2)若cos ∠BAD =-714,sin ∠CBA =216,求BC 的长. 解析:(1)如题图,在△ADC 中,由余弦定理,得 cos ∠CAD =AC 2+AD 2-CD 22AC ·AD.故由题设知,cos ∠CAD =7+1-427=277.(2)如题图,设∠BAC =α,则α=∠BAD -∠CAD . 因为cos ∠CAD =277,cos ∠BAD =-714, 所以sin ∠CAD =1-cos 2∠CAD =1-⎝⎛⎭⎪⎫2772=217,sin ∠BAD =1-cos 2∠BAD =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-7142 =32114.于是sin α=sin(∠BAD -∠CAD )=sin ∠BAD cos ∠CAD -cos ∠BAD sin ∠CAD =32114×277-⎝ ⎛⎭⎪⎫-714×217=32.在△ABC 中,由正弦定理,BC sin α=ACsin ∠CBA .故BC =AC ·sin αsin ∠CBA =7×32216=3.。
课时跟踪检测(二十五) 正弦定理和余弦定理的应用一、选择题1.如图,两座灯塔A 和B 与海岸观察站C 的距离相等,灯塔A 在观察站南偏西40°,灯塔B 在观察站南偏东60°,则灯塔A 在灯塔B 的( )A .北偏东10°B .北偏西10°C .南偏东80°D .南偏西80°2.一艘海轮从A 处出发,以每小时40海里的速度沿南偏东40°的方向直线航行,30分钟后到达B 处,在C 处有一座灯塔,海轮在A 处观察灯塔,其方向是南偏东70°,在B 处观察灯塔,其方向是北偏东65°,那么B ,C 两点间的距离是( )A .102海里B .103海里C .203海里D .202海里3.如图,一条河的两岸平行,河的宽度d =0.6 km ,一艘客船从码头A 出发匀速驶往河对岸的码头B .已知AB =1 km ,水的流速为2 km/h ,若客船从码头A 驶到码头B 所用的最短时间为6 min ,则客船在静水中的速度为( )A .8 km/hB .6 2 km/hC .234 km/hD .10 km/h4.(2014·四川高考)如图,从气球A 上测得正前方的河流的两岸B ,C 的俯角分别为75°,30°,此时气球的高是60 m ,则河流的宽度BC 等于( )A .240(3-1)mB .180(2-1)mC .120(3-1)mD .30(3+1)m5.一个大型喷水池的中央有一个强大喷水柱,为了测量喷水柱喷出的水柱的高度,某人在喷水柱正西方向的点A 测得水柱顶端的仰角为45°,沿点A 向北偏东30°前进100 m 到达点B ,在B 点测得水柱顶端的仰角为30°,则水柱的高度是( )A .50 mB .100 mC .120 mD .150 m6.(2015·厦门模拟)在不等边三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,其中a 为最大边,如果sin 2(B +C )<sin 2B +sin 2C ,则角A 的取值范围为( )A.⎝⎛⎭⎫0,π2B.⎝⎛⎭⎫π4,π2 C.⎝⎛⎭⎫π6,π3 D.⎝⎛⎭⎫π3,π2二、填空题7.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.8.某同学骑电动车以24 km/h的速度沿正北方向的公路行驶,在点A处测得电视塔S在电动车的北偏东30°方向上,15 min后到点B处,测得电视塔S在电动车的北偏东75°方向上,则点B与电视塔的距离是________km.9.如图,一栋建筑物的高为(30-103)m,在该建筑物的正东方向有一个通信塔CD.在它们之间的地面点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,塔顶C的仰角分别为15°和60°,在楼顶A处测得塔顶C的仰角为30°,则通信塔CD的高为________ m.10.如图,航空测量组的飞机航线和山顶在同一铅直平面内,已知飞机的飞行高度为10 000 m,速度为50 m/s.某一时刻飞机看山顶的俯角为15°,经过420 s后看山顶的俯角为45°,则山顶的海拔高度为________m.(取2=1.4,3=1.7)三、解答题11.某渔轮在航行中不幸遇险,发出呼救信号,我海军舰艇在A处获悉后,立即测出该渔轮在方位角为45°,距离为10 n mile的C处,并测得渔轮正沿方位角为105°的方向,以9 n mile/h的速度向某小岛靠拢,我海军舰艇立即以21 n mile/h的速度前去营救,求舰艇的航向和靠近渔轮所需的时间.12.(2013·江苏高考)如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径.一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为50 m/min.在甲出发2 min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1 min 后,再从B 匀速步行到C .假设缆车匀速直线运行的速度为130 m/min ,山路AC 长为1 260 m ,经测量,cos A =1213,cos C =35.(1)求索道AB 的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短?(3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟,乙步行的速度应控制在什么范围内?答案1.选D 由条件及图可知,∠A =∠B =40°,又∠BCD =60°,所以∠CBD =30°,所以∠DBA =10°,因此灯塔A 在灯塔B 南偏西80°.2.选A 如图所示,易知,在△ABC 中,AB =20海里,∠CAB =30°,∠ACB =45°,根据正弦定理得BC sin 30°=AB sin 45°,解得BC =102(海里).3.选B 设AB 与河岸线所成的角为θ,客船在静水中的速度为v km/h ,由题意知,sin θ=0.61=35,从而cos θ=45,所以由余弦定理得⎝⎛⎭⎫110v 2=⎝⎛⎭⎫110×22+12-2×110×2×1×45,解得v =6 2.选B.4.选C ∵tan 15°=tan(60°-45°)=tan 60°-tan 45°1+tan 60°tan 45°=2-3,∴BC =60tan 60°-60tan15°=120(3-1)(m),故选C.5.选A 设水柱高度是h m ,水柱底端为C ,则在△ABC 中,A =60°,AC =h ,AB =100,BC =3h ,根据余弦定理得,(3h )2=h 2+1002-2·h ·100·cos 60°,即h 2+50h -5 000=0,即(h -50)(h +100)=0,即h =50,故水柱的高度是50 m.6.选D 由题意得sin 2A <sin 2B +sin 2C , 再由正弦定理得a 2<b 2+c 2,即b 2+c 2-a 2>0. 则cos A =b 2+c 2-a 22bc >0,∵0<A <π,∴0<A <π2.又a 为最大边,∴A >π3.因此得角A 的取值范围是⎝⎛⎭⎫π3,π2.7.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). 答案:10 38.解析:如题图,由题意知AB =24×1560=6,在△ABS 中,∠BAS =30°,AB =6,∠ABS=180°-75°=105°,∴∠ASB =45°,由正弦定理知BS sin 30°=AB sin 45°,∴BS =AB ·sin 30°sin 45°=3 2.答案:3 29.解析:如图,在Rt △ABM 中,AM =ABsin ∠AMB =30-103sin 15°=30-103sin (45°-30°)=30-1036-24=20 6 m.又易知∠MAN =∠AMB =15°,所以∠MAC =30°+15°=45°,又∠AMC =180°-15°-60°=105°,从而∠ACM =30°.在△AMC 中,由正弦定理得MC sin 45°=206sin 30°,解得MC =40 3.在Rt △CMD 中,CD =403×sin 60°=60 m ,故通信塔CD 的高为60 m.答案:6010.解析:如图,作CD 垂直于AB 的延长线于点D ,由题意知∠A =15°,∠DBC =45°,∴∠ACB =30°,AB =50×420=21 000(m).又在△ABC 中,BC sin A =ABsin ∠ACB, ∴BC =21 00012×sin 15°=10 500(6-2).∵CD ⊥AD ,∴CD =BC ·sin ∠DBC =10 500(6-2)×22=10 500(3-1)=7 350. 故山顶的海拔高度h =10 000-7 350=2 650(m). 答案:2 65011.解析:如图所示,根据题意可知AC =10,∠ACB =120°,设舰艇靠近渔轮所需的时间为t h ,并在B 处与渔轮相遇,则AB =21t ,BC =9t ,在△ABC 中,根据余弦定理得AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos 120°,所以212t 2=102+81t 2+2×10×9t ×12,即360t 2-90t -100=0,解得t =23或t =-512(舍去).所以舰艇靠近渔轮所需的时间为23h.此时AB =14,BC =6.在△ABC 中,根据正弦定理,得BC sin ∠CAB =ABsin 120°,所以sin ∠CAB =6×3214=3314,即∠CAB ≈21.8°或∠CAB ≈158.2°(舍去), 即舰艇航行的方位角为45°+21.8°=66.8°.所以舰艇以66.8°的方位角航行,需23h 才能靠近渔轮.12.解:(1)在△ABC 中,因为cos A =1213,cos C =35,所以sin A =513,sin C =45.从而sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ) =sin A cos C +cos A sin C =513×35+1213×45=6365.由正弦定理AB sin C =ACsin B,得AB =AC sin B ×sin C =1 2606365×45=1 040(m).所以索道AB 的长为1 040 m.(2)假设乙出发t 分钟后,甲、乙两游客距离为d ,此时,甲行走了(100+50t )m ,乙距离A 处130t m ,所以由余弦定理得d 2=(100+50t )2+(130t )2-2×130t ×(100+50t )×1213=200(37t 2-70t +50), 因0≤t ≤1 040130,即0≤t ≤8,故当t =3537(min)时,甲、乙两游客距离最短.(3)由正弦定理BC sin A =ACsin B ,得BC =AC sin B ×sin A =1 2606365×513=500(m). 乙从B 出发时,甲已走了50×(2+8+1)=550(m),还需走710 m 才能到达C . 设乙步行的速度为v m/min ,由题意得-3≤500v -71050≤3,解得1 25043≤v ≤62514,所以为使两位游客在C处互相等待的时间不超过3 min,乙步行的速度应控制在1 250 43,62514(单位:m/min)范围内.。
§4.6 正弦定理、余弦定理1.在△ABC 中,C =60°,AB =3,BC =2,那么A 等于( )A .135°B .105°C .45°D .75°2.(2016·全国乙卷)△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 等于( ) A. 2 B. 3 C .2 D .33.(2016·西安模拟)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 ,且sin 2B =sin 2C ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .锐角三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形4.在△ABC 中,已知b =40,c =20,C =60°,则此三角形的解的情况是( )A .有一解B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定5.已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且c -b c -a =sin A sin C +sin B,则B 等于( ) A.π6B.π4C.π3D.3π46.△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4,则△ABC 的面积为( )A .23+2 B.3+1 C .23-2 D.3-17.(2016·全国甲卷)△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 =________.8.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________.9.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,b -c=2,cos A =-14,则a 的值为________. 10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足a sin B =3b cos A .若a =4,则△ABC 周长的最大值为________.11.(2015·湖南)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A .(1)证明:sin B =cos A ;(2)若sin C -sin A cos B =34,且B 为钝角,求A ,B ,C .12.(2015·陕西)△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .向量m =(a ,3b )与n =(cos A ,sin B )平行.(1)求A ;(2)若a =7,b =2,求△ABC 的面积.13.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,sin A sin B =cos 2C 2,BC 边上的中线AM 的长为7. (1)求角A 和角B 的大小;(2)求△ABC 的面积.答案精析1.C 2.D 3.D 4.C 5.C 6.B 7.21138.π3或2π39.8 10.12 11.(1)证明 由正弦定理知a sin A =b sin B =c sin C=2R , ∴a =2R sin A ,b =2R sin B ,代入a =b tan A 得sin A =sin B ·sin A cos A, 又∵A ∈(0,π),∴sin A >0,∴1=sin B cos A,即sin B =cos A . (2)解 由sin C -sin A cos B =34知, sin(A +B )-sin A cos B =34, ∴cos A sin B =34. 由(1)知,sin B =cos A ,∴cos 2A =34,由于B 是钝角, 故A ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,∴cos A =32,A =π6. sin B =32,B =2π3, ∴C =π-(A +B )=π6. 12.解 (1)因为m ∥n ,所以a sin B -3b cos A =0,由正弦定理,得sin A sin B -3sin B cos A =0,又sin B ≠0,从而tan A =3,由于0<A <π,所以A =π3.(2)方法一 由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,而由a =7,b =2,A =π3,得7=4+c 2-2c ,即c 2-2c -3=0,因为c >0,所以c =3,故△ABC 的面积为S =12bc sin A =332.方法二 由正弦定理, 得7sin π3=2sin B ,从而sin B =217,又由a >b ,知A >B ,所以cos B =277,故sin C =sin(A +B )=sin ⎝⎛⎭⎫B +π3 =sin B cos π3+cos B sin π3=32114.所以△ABC 的面积为S =12ab sin C =332.13.解 (1)由a 2-(b -c )2=(2-3)bc ,得a 2-b 2-c 2=-3bc ,∴cos A =b 2+c 2-a 22bc =32,又0<A <π,∴A =π6.由sin A sin B =cos 2 C 2,得12sin B =1+cos C2,即sin B =1+cos C ,则cos C <0,即C 为钝角,∴B 为锐角,且B +C =5π6, 则sin(5π6-C )=1+cos C , 化简得cos(C +π3)=-1, 解得C =2π3,∴B =π6. (2)由(1)知,a =b ,由余弦定理得AM 2=b 2+(a 2)2-2b ·a 2·cos C =b 2+b 24+b 22=(7)2,解得b =2, 故S △ABC =12ab sin C =12×2×2×32= 3.。
5.正弦定理、余弦定理的应用【基础训练】120ABC ︒∠=,如何锯断木条,才能使第三条边AC 最短3. 如图所示,为了测量河对岸A ,B 两点间的距离,在这一岸定一基线CD ,现已测出CD =a 和∠ACD =60°,∠BCD =30°,∠BDC =105°,∠ADC =60°,求AB 的长.【典型例题】例1.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 .例2. 如图,半圆O 的直径为2,A 为直径延长线上的一点,OA=2,B 为半圆上任意一点,以AB 为一边作等边三角形ABC ,问:点B在什么位置时,四边形OACB 的面积最大?CBAO例3.如图,游客从某旅游景区的景点A 处下山至C 处有两种路径。
一种是从A 沿直线步行到C ,另一种是先从A 沿索道乘缆车到B ,然后从B 沿直线步行到C .现有甲、乙两位游客从A 处下山,甲沿AC 匀速步行,速度为min /50m .在甲出发min 2后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留min 1后,再从匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为min /130m ,山路AC 长为m 1260,经测量,1312cos =A ,53cos =C . (1)求索道AB 的长;(2)问乙出发多少分钟后,乙在缆车上与甲的距离最短? (3)为使两位游客在C 处互相等待的时间不超过3分钟, 乙步行的速度应控制在什么范围内?【巩固练习】1.线段AB 外有一点C ,∠ABC =60°,AB =200 km ,汽车以80 km/h 的速度由A 向B 行驶,同时摩托车以50 km/h 的速度由B 向C 行驶,求运动开始多少h 后,两车的距离最小.2.某人向正东方向走xk m 后,他向右转150°,然后朝新方向走3 k m ,结果他离出发点恰好3k m ,那么求x 的值.CBADMN3. 设ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且53cos =A ,135cos =B ,3=b 则求c 的值4.如图,在ABC ∆中,,已知45B ︒=,D 是BC 边上一点AD=10,AC=14,DC=6,求AB 的长6.在ABC ∆中,求证:(1)CBA c b a 222222sin sin sin +=+; (2))cos cos cos (2222C ab B ca A bc c b a ++=++.CD B A7.在ABC ∆中,已知cos cos a b c B c A -=-,判断ABC ∆的形状.8.在ABC ∆中,角..A B C 所对的边分别为a,b,c .已知()sin sin sin ,A C p B p R +=∈且214ac b =.(1)当5,14p b ==时,求,a c 的值;(2)若角B 为锐角,求p 的取值范围。
课时跟踪训练(二十三) 正弦定理和余弦定理[基础巩固]一、选择题1.在△ABC 中,已知b =6,c =63,B =30°,则A 等于( )A .60°B .90°C .30°或90°D .60°或120°[解析] 由c sin B =33<b <c 可知,该三角形有两解,由正弦定理b sin B =csin C,得sin C=63×sin30°6=32,故C =60°或120°,∴A =90°或30°,故选C.[答案] C2.(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.2B.3C .2D .3[解析] 由余弦定理a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,得5=b 2+4-83b ,即3b 2-8b -3=0,解得b =3或b =-13(舍去).故选D.[答案] D3.(2017·合肥模拟)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932C.332D .3 3[解析] c 2=(a -b )2+6, 即c 2=a 2+b 2-2ab +6.①∵C =π3,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-ab ,②由①和②得ab =6,∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332,故选C.[答案] C4.在直角梯形ABCD 中,AB ∥CD ,∠ABC =90°,AB =2BC =2CD ,则cos ∠DAC =( ) A.1010 B.31010C.55D.255[解析] 如图所示,设CD =a ,则易知AC =5a ,AD =2a ,在△ACD 中,CD 2=AD 2+AC 2-2AD ×AC ×cos ∠DAC ,∴a 2=(2a )2+(5a )2-2×2a ×5a ×cos ∠DAC ,∴cos ∠DAC =31010. [答案] B5.(2017·山东卷)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 =2A[解析] 由题意可知sin B +2sin B cos C =sin A cos C +sin(A +C ),即2sin B cos C =sin A cos C ,又cos C ≠0,故2sin B =sin A ,由正弦定理可知a =2b .[答案] A6.(2017·甘肃省张掖市高三一诊)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若c =2a ,b sin B -a sin A =12a sin C ,则sin B 为( )A.74 B.34 C.73D.13[解析] 由b sin B -a sin A =12a sin C ,且c =2a ,得b =2a ,∵cos B =a 2+c 2-b 22ac=a 2+4a 2-2a 24a 2=34,∴sin B = 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫342=74.故选A. [答案] A 二、填空题7.在△ABC 中,已知sin(B +A )+sin(B -A )=2sin A cos A ,则△ABC 的形状为________. [解析] 由已知得sin B cos A +cos B sin A +sin B cos A -cos B sin A =2sin A cos A ,即sin B cos A =sin A cos A ,所以cos A (sin B -sin A )=0,若cos A =0,则A =π2,△ABC 为直角三角形.若sin B -sin A =0,则A =B 或A +B =π(舍去).△ABC 为等腰三角形,故△ABC 为直角三角形或等腰三角形.[答案] 直角三角形或等腰三角形8.(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] 在△ABC 中,∵cos A =45,cos C =513,∴sin A =35,sin C =1213,∴sin B =sin(A+C )=sin A cos C +sin C cos A =35×513+1213×45=6365.由正弦定理a sin A =b sin B ,可得b =a sin Bsin A =1×6365×53=2113.[答案] 21139.(2017·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2b cos B =a cos C +c cos A ,则B =________.[解析] 解法一:依题意得2b ×a 2+c 2-b 22ac=a ×a 2+b 2-c 22ab+c ×b 2+c 2-a 22bc,即a 2+c 2-b 2=ac ,所以2ac cos B =ac >0,cos B =12.又0<B <π,所以B =π3.解法二:依题意得,2sin B cos B =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B >0,因此cos B =12,又0<B <π,所以B =π3.[答案] π3三、解答题10.(2017·北京人大附中期中)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos2B +cos B =0.(1)求角B 的值; (2)若b =7,a +c =5,求△ABC 的面积.[解] (1)在△ABC 中,由已知cos2B +cos B =0得 2cos 2B +cos B -1=0,解得cos B =12,或cos B =-1(舍去).因为B ∈(0,π),所以B =π3.(2)由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B . 将B =π3,b =7代入上式,整理得(a +c )2-3ac =7.因为a +c =5,所以ac =6.所以△ABC 的面积S =12ac ·sin B =332.[能力提升]11.(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin B +sin A ·(sin C -cos C )=0,a =2,c =2,则C =( )A.π12B.π6C.π4D.π3[解析] 因为sin B +sin A (sin C -cos C )=0,所以sin(A +C )+sin A ·sin C -sin A ·cos C =0,所以sin A cos C +cos A sin C +sin A sin C -sin A cos C =0,整理得sin C (sin A +cos A )=0,因为sin C ≠0,所以sin A +cos A =0,所以tan A =-1,所以A ∈(0,π),所以A =3π4,由正弦定理得sin C =c ·sin A a=2×222=12,又0<C <π4,所以C =π6.故选B. [答案] B12.(2017·安徽省合肥市高三一检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A +a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为( )A .4πB .8πC .9πD .36π[解析] 因为sin C =sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B ,所以c =b cos A +a cos B =2,由cos C =223得sin C =13,再由正弦定理可得2R =c sin C=6,即R =3.所以△ABC 的外接圆面积为πR 2=9π,故选C.[答案] C13.(2017·广东省惠州市三调)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,已知b =2,c =22,且C =π4,则△ABC 的面积为________.[解析] 由正弦定理b sin B =c sin C得sin B =b sin C c=12,又c >b ,且B ∈(0,π),所以B =π6,所以A =7π12,所以S =12bc sin A =12×2×22sin 7π12=12×2×22×6+24=3+1.[答案]3+114.(2017·河北石家庄模拟)已知在△ABC 中,角C 为直角,D 是边BC 上一点,M 是AD 上一点,且CD =1,∠DBM =∠DMB =∠CAB ,则MA =________.[解析] 设∠DMB =θ,则∠ADC =2θ,∠DAC =π2-2θ,∠AMB =π-θ,∠ABM =π2-2θ.在△CDA 中,利用正弦定理得CDsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2θ=ACsin2θ;在△AMB 中,利用正弦定理得MAsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-2θ=ABsin π-θ,又在Rt △ABC 中,cos θ=AC AB,∴CDMA=AC ·sin θAB ·sin2θ=AC ·sin θ2AB ·sin θcos θ=12,又CD =1,从而MA =2.[答案] 215.(2017·全国卷Ⅰ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知△ABC 的面积为a 23sin A. (1)求sin B sin C ;(2)若6cos B cos C =1,a =3,求△ABC 的周长. [解] (1)由题设得12ac sin B =a 23sin A ,即12c sin B =a3sin A .由正弦定理得12sin C sin B =sin A3sin A .故sin B sin C =23.(2)由题设及(1)得cos B cos C -sin B sin C =-12,即cos(B +C )=-12.所以B +C =2π3,故A =π3.由题设得12bc sin A =a 23sin A,即bc =8.由余弦定理得b 2+c 2-bc =9,即(b +c )2-3bc =9,得b +c =33.故△ABC 的周长为3+33.16.(2017·四川省成都市高三二检)如图,在平面四边形ABCD 中,已知A =π2,B =2π3,AB =6.在AB 边上取点E ,使得BE =1,连接EC ,ED .若∠CED =2π3,CE =7.(1)求sin ∠BCE 的值; (2)求CD 的长.[解] (1)在△BEC 中,由正弦定理,知BE sin ∠BCE =CEsin B .∵B =2π3,BE =1,CE =7,∴sin ∠BCE =BE ·sin B CE=327=2114.(2)∵∠CED =B =2π3,∴∠DEA =∠BCE ,∴cos ∠DEA =1-sin 2∠DEA =1-sin 2∠BCE=1-328=5714.∵A =π2,∴△AED 为直角三角形,又AE =5,∴DE =AE cos ∠DEA =55714=27.在△CED 中,CD 2=CE 2+DE 2-2CE ·DE ·cos ∠CED =7+28-2×7×27×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=49.∴CD =7.[延伸拓展](2017·广东汕头一模)在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,且满足b =c ,b a =1-cos Bcos A,若点O 是△ABC 外一点,∠AOB =θ(0<θ<π),OA =2,OB =1,则四边形OACB 面积的最大值是( )A.4+534B.8+534C .3 D.4+52[解析] 由b a=1-cos B cos A及正弦定理可得sin B ·cos A =sin A -sin A cos B ,∴sin(A +B )=sin A ,∴sin C =sin A ,又A ,C ∈(0,π),∴C =A ,∴c =a ,又b =c ,∴△ABC 是等边三角形,设该三角形的边长为x ,则x 2=12+22-2×1×2×cos θ=5-4cos θ,则S 四边形OACB =12×1×2sin θ+34x 2=sin θ+34(5-4cos θ)=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ-π3+534,又θ∈(0,π),∴当θ=5π6时,S 四边形OACB 取得最大值8+534.故选B.[答案] B。
课时跟踪检测(二十三) 正弦定理和余弦定理(二)重点高中适用作业A 级——保分题目巧做快做1.在△ABC 中,A =45°,C =105°,BC =2,则AC 为( ) A.3-1 B .1 C .2D.3+1解析:选B 因为A =45°,C =105°, 所以B =180°-C -A =30°,由正弦定理得AC =BC sin Bsin A =2×1222=1.2.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin A =223,a =3,S △ABC=22,则b 的值为( ) A .6 B .3 C .2D .2或3解析:选D 因为S △ABC =12bc sin A =22,所以bc =6,又因为sin A =223,所以cos A =13,又a =3,由余弦定理得9=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-4,b 2+c 2=13,可得b =2或b =3.3.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,若a =2b cos C ,则此三角形一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰三角形或直角三角形解析:选C 法一:由余弦定理可得a =2b ·a 2+b 2-c 22ab,因此a 2=a 2+b 2-c 2,得b 2=c 2,于是b =c , 从而△ABC 为等腰三角形.法二:由正弦定理可得sin A =2sin Bcos C , 因此sin(B +C )=2sin Bcos C ,即sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bcos C , 于是sin(B -C )=0,因此B -C =0,即B =C , 故△ABC 为等腰三角形.4.(2018·合肥质检)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos C =223,b cos A +a cos B =2,则△ABC 的外接圆面积为( )A .4πB .8πC .9πD .36π解析:选C 由余弦定理得b ·b 2+c 2-a 22bc +a ·a 2+c 2-b 22ac =2.即b 2+c 2-a 2+a 2+c 2-b 22c=2,整理得c =2,由cos C =223得sin C =13,再由正弦定理可得2R =c sin C=6,所以△ABC 的外接圆面积为πR 2=9π.5.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3 B.932C.332D .3 3解析:选C ∵c 2=(a -b )2+6,∴a 2+b 2-c 2=2ab -6,又cos C =a 2+b 2-c 22ab =2ab -62ab =12,∴ab =6,∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.6.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,cos C =-14,3sin A =2sin B ,则c =________.解析:∵3sin A =2sin B ,∴3a =2b . 又a =2,∴b =3.由余弦定理可知c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,∴c 2=22+32-2×2×3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-14=16,∴c =4. 答案:47.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 所对的边,A =π4,b 2sin C =42sin B ,则△ABC 的面积为________.解析:因为b 2sin C =42sin B ,所以b 2c =42b ,所以bc =42,S △ABC =12bc sin A =12×42×22=2. 答案:28.已知△ABC 中,AC =4,BC =27,∠BAC =60°,AD ⊥BC 于点D ,则BDCD的值为________. 解析:在△ABC 中,由余弦定理可得BC 2=AC 2+AB 2-2AC ·AB ·cos∠BAC ,即28=16+AB 2-4AB ,解得AB =6(AB =-2,舍去),则cos ∠ABC =28+36-162×27×6=277,BD =AB ·cos∠ABC =6×277=1277,CD =BC -BD =27-1277=277,所以BDCD=6. 答案:69.(2017·全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知sin(A +C )=8sin 2B2. (1)求cos B ;(2)若a +c =6,△ABC 的面积为2,求b .解:(1)由题设及A +B +C =π得sin B =8sin 2B2,即sin B =4(1-cos B), 故17cos 2B -32cos B +15=0, 解得cos B =1517或cos B =1(舍去).(2)由cos B =1517,得sin B =817,故S △ABC =12ac sin B =417ac .又S △ABC =2,则ac =172.由余弦定理及a +c =6得b 2=a 2+c 2-2ac cos B=(a +c )2-2ac (1+cos B) =36-2×172×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1517=4. 所以b =2.10.(2017·全国卷Ⅲ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin A +3cosA =0,a =27,b =2.(1)求c ;(2)设D 为BC 边上一点,且AD ⊥AC ,求△ABD 的面积. 解:(1)由已知可得tan A =-3,所以A =2π3.在△ABC 中,由余弦定理得28=4+c 2-4c cos 2π3,即c 2+2c -24=0. 解得c =4(负值舍去). (2)由题设可得∠CAD =π2,所以∠BAD =∠BAC -∠CAD =2π3-π2=π6. 故△ABD 的面积与△ACD 的面积的比值为 12AB ·AD ·sin π612AC ·AD =1.又△ABC 的面积为12×4×2×sin 2π3=23,所以△ABD 的面积为 3. B 级——拔高题目稳做准做1.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若S △ABC =23,a +b =6,a cos B +b cos Ac=2cos C ,则c 等于( )A .27B .2 3C .4D .3 3解析:选B 因为a cos B +b cos Ac =sin A cos B +sin B cos A sin C =sin A +Bsin A +B=1,所以2cos C =1,所以C =60°.因为S △ABC =23,所以12ab sin C =23,所以ab =8.因为a +b =6,所以c 2=a 2+b 2-2ab cos C =(a +b )2-3ab =62-3×8=12,所以c =2 3. 2.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知sin A -sin B =13sin C,3b =2a,2≤a 2+ac ≤18,设△ABC 的面积为S ,p =2a -S ,则p 的最大值是( )A.529B.729 C. 2 D.928解析:选D 在△ABC 中,由sin A -sin B =13sin C 结合正弦定理可得,c =3a -3b ,再根据3b =2a,2≤a 2+ac ≤18,可得a =c,1≤a ≤3,由余弦定理可得b 2=4a 29=a 2+a 2-2a ·a cos B ⇒cos B =79,可得sin B =429,所以S =12ac sinB =229a 2,故p =2a -S =2a -229a 2,根据二次函数的图象可得,当a =94时,p 取得最大值928.3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,如果△ABC 的面积等于8,a =5,tan B =-43,那么a +b +csin A +sin B +sin C=________.解析:∵tan B =-43,∴sin B =45,cos B =-35,又S △ABC =12ac sin B =2c =8,∴c =4,∴b =a 2+c 2-2ac cos B =65, ∴a +b +c sin A +sin B +sin C =b sin B =5654.答案:56544.(2018·洛阳统考)在△ABC 中,B =30°,AC =2 5,D 是AB 边上的一点,CD =2,若∠ACD 为锐角,△ACD 的面积为4,则BC =________.解析:依题意得S △ACD =12CD ·AC ·sin∠ACD =25·sin∠ACD =4,解得sin ∠ACD =255.又∠ACD 是锐角,因此cos ∠ACD =55. 在△ACD 中,AD =CD 2+AC 2-2CD ·AC ·cos∠ACD =4.由正弦定理得,AD sin ∠ACD =CDsin A ,即sin A =CD ·sin∠ACD AD =55.在△ABC 中,AC sin B =BC sin A ,即BC =AC ·sin Asin B=4.答案:45.(2018·湖北七市联考)如图,已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,C =120°.(1)若c =1,求△ABC 面积的最大值; (2)若a =2b ,求tan A .解:(1)由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos 120°=1, ∴a 2+b 2+ab =1≥2ab +ab =3ab , 当且仅当a =b 时取等号,∴ab ≤13,故S △ABC =12ab sin C =34ab ≤312,即△ABC 面积的最大值为312. (2)∵a =2b ,∴由正弦定理得sin A =2sin B , 又C =120°,故A +B =60°,∴sin A =2sin(60°-A )=3cos A -sin A , ∴3cos A =2sin A ,∴tan A =32. 6.(2018·昆明质检)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:(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 ,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.。
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.。
第三章 第22讲1.(2015·北京卷)在△ABC 中,a =4,b =5,c =6,则sin 2A sin C=1. 解析:在△ABC 中,由余弦定理的推论可得cos A =b 2+c 2-a 22bc =52+62-422×5×6=34,由正弦定理可知 sin 2A sin C =2sin A cos A sin C =2a ·cos A c =2×4×346=1. 2.(2015·天津卷)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,b -c =2,cos A =-14,则a 的值为8. 解析:因为cos A =-14,0<A <π,所以sin A =1-cos 2A =154.由315=12bc sin A 得bc =24.又因为b -c =2,所以b =6,c =4.由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A =36+16+12=64,故a =8.3.(2016·北京卷)在△ABC 中,a 2+c 2=b 2+2ac .(1)求B 的大小; (2)求2cos A +cos C 的最大值.解析:(1)由余弦定理及题设得cos B =a 2+c 2-b 22ac =2ac 2ac =22.又因为0<B <π,所以B =π4. (2)由(1)知A +C =3π4, 2cos A +cos C =2cos A +cos ⎝⎛⎭⎫3π4-A =2cos A -22cos A +22sin A =22cos A +22sin A =cos ⎝⎛⎭⎫A -π4.因为0<A <3π4,所以当A =π4时,2cos A +cos C 取得最大值1. 4.(2016·山东卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2(tan A +tan B )=tan A cos B +tan B cos A. (1)证明:a +b =2c ;(2)求cos C 的最小值.解析:(1)由题意知2⎝⎛⎭⎫sin A cos A +sin B cos B =sin A cos A cos B+ sin B cos A cos B, 化简得2(sin A cos B +sin B cos A )=sin A +sin B ,即2sin(A +B )=sin A +sin B .因为A +B +C =π,所以sin(A +B )=sin(π-C )=sin C .从而sin A +sin B =2sin C .由正弦定理得a +b =2c .(2)由(1)知c =a +b 2,所以cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+b 2-⎝⎛⎭⎫a +b 222ab =38⎝⎛⎭⎫a b +b a -14≥12,当且仅当a =b 时,等号成立.故cos C 的最小值为12.。
第6讲 正弦定理与余弦定理A 级训练(完成时间:15分钟)1.设a 、b 、c 分别为△ABC 中∠A 、∠B 和∠C 的对边,则△ABC 的面积为( ) A.12ab sin A B.12ab sin B C.12ab sin C D.12ab cos C 2.△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,若a 2+b 2<c 2,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 .锐角或直角三角形3.在△ABC 中,∠A =π3,AB =2,且△ABC 的面积为32,则边AC 的长为( ) A .1 B. 3C .2D .34.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若A =135°,B =15°,c =1,则三边中最大边长为________.5.在△ABC ,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且a =2,c =3,A =45°,则角C = 60°或120° .6.已知:在△ABC 中,a ,b ,c 分别是∠A ,∠B ,∠C 的对边.求证:a sin A =b sin B =c sin C.若a ,b ,c 是△ABC 中A ,B ,C 的对边,A 、B 、C 成等差数列,a ,b ,c 成等比数列,试判断△ABC 的形状.B 级训练(完成时间:18分钟)1.[限时2分钟,达标是( )否( )]在△ABC 中,若∠A =512π,∠B =14π,AB =62,则AC =( ) A. 3 B .2 3C .3 3D .4 32.[限时2分钟,达标是( )否( )](2013·天津)在△ABC 中,∠ABC =π4,AB =2,BC =3,则sin ∠BAC =( ) A.1010 B.105C.31010D.553.[限时2分钟,达标是( )否( )]在△ABC 中,面积S =a 2-(b -c )2,则cos A =( )A.817B.1517C.1315D.13174.[限时2分钟,达标是( )否( )]在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、C 、若(3b -c )cos A =a cos C ,则cos A =__________.5.[限时5分钟,达标是( )否( )](2013·全国)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足(a +b +c )(a -b +c )=ac .(1)求B ;(2)若sin A sin C =3-14,求C .6.[限时5分钟,达标是( )否( )] 已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,满足3sin C cos C -cos 2C =12. (1)求角C ;(2)若向量m =(1,sin A )与n =(2,sin B )共线,且c =3,求a 、b 的值.C 级训练(完成时间:12分钟)1.[限时6分钟,达标是( )否( )](2013·浙江)△ABC 中,∠C =90°,M 是BC 的中点,若sin ∠BAM =13,则sin ∠BAC =____________.2.[限时6分钟,达标是( )否( )](2014·湖南)如图,在平面四边形ABCD 中,DA ⊥AB ,DE =1,EC =7,EA =2,∠ADC =2π3,∠BEC =π3.(1)求sin ∠CED 的值;(2)求BE 的长.第6讲 正弦定理与余弦定理【A 级训练】1.C2.C 解析:△ABC 中,由a 2+b 2<c 2可得cos C =a 2+b 2-c 22ab<0,故C 为钝角, 故△ABC 的形状是钝角三角形.3.A 解析:由S △ABC =12bc sin A =12×2b sin π3=32,解得b =1.所以AC =b =1. 4.2 解析:因为A =135°为最大角,所以最大边为a ,根据三角形内角和定理:C =180°-(A +B )=30°,在△ABC 中,由正弦定理有:a sin A =c sin C,得a = 2. 5.60°或120° 解析:在△ABC 中,有正弦定理可得a sin A =c sin C ,即2sin45°=3sin C, 解得sin C =32, 所以C =60°或120°.6.证明:如图,在△ABC 中,过点B 作BD ⊥AC ,垂足为D ,因为BD =BD ,所以AB sin A =BC sin C ,即c sin A =a sin C ⇒a sin A =c sin C, 同理可证a sin A =b sin B, 所以a sin A =b sin B =c sin C. 7.解析:△ABC 中,因为A 、B 、C 成等差数列,可得2B =A +C .再由A +B +C =180°可得B =60°,A +C =120°.由a ,b ,c 成等比数列可得b 2=ac ,由正弦定理可得sin 2B =sin A sin C ,即34=sin A sin(120°-A ) =32sin A cos A +12sin 2A =34sin2A -14cos2A +14, 整理可得,sin(2A -30°)=1,故有A =60°,所以B =C =60°,故△ABC 是等边三角形.【B 级训练】1.D 解析:因为∠A =512π,∠B =14π,AB =62, 所以C =13π, 则由正弦定理可得AB sin C =AC sin B,所以AC =62×2232=4 3. 2.C 解析:由余弦定理,得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos ∠ABC =2+9-22×3×22=5.所以AC =5, 所以cos A =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =2+5-92×2×5=-1010. 而0<A <π,sin A >0,所以sin A =1-cos 2A =31010,故选C. 3.B 解析:由余弦定理得:a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,化简S ,利用三角形的面积公式求出S =12bc sin A , 两者相等得S =a 2-(b -c )2=a 2-b 2-c 2+2bc =2bc -2bc cos A =12bc sin A , 所以sin A =4(1-cos A ),两边平方,再根据同角三角函数间的基本关系得:16(1-cos A )2+cos 2A =1,解得cos A =1517或cos A =1(舍去). 4.33解析:由正弦定理,知由(3b -c )cos A =a cos C 可得(3sin B -sin C )cos A =sin A cos C ,所以3sin B cos A =sin A cos C +sin C cos A =sin(A +C )=sin B ,所以cos A =33. 5.解析:(1)因为(a +b +c )(a -b +c )=(a +c )2-b 2=ac ,所以a 2+c 2-b 2=-ac ,所以cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12, 又B 为三角形的内角,则B =120°.(2)由(1)得:A +C =60°,因为sin A sin C =3-14,cos (A +C )=12, 所以cos (A -C )=cos A cos C +sin A sin C =cos A cos C -sin A sin C +2sin A sin C =cos (A+C )+2sin A sin C =12+2×3-14=32, 所以A -C =30°或A -C =-30°,则C =15°或C =45°. 6.解析:(1)因为3sin C cos C -cos 2C =12, 所以32sin 2C -cos 2C +12=12, 化为32sin 2C -12cos 2C =1, 所以sin(2C -π6)=1.因为C ∈(0,π),所以(2C -π6)∈(-π6,11π6), 所以2C -π6=π2,解得C =π3. (2)因为向量m =(1,sin A )与n =(2,sin B )共线,所以sin B -2sin A =0,由正弦定理得a sin A =b sin B,所以b =2a . 由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab sin C ,所以32=a 2+b 2-2ab cos π3,化为a 2+b 2-ab =9. 联立⎩⎪⎨⎪⎧ b =2a a 2+b 2-ab =9,解得⎩⎨⎧a =3b =23. 【C级训练】1.63解析:如图, 设AC =b ,AB =c ,CM =MB =a 2,∠MAC =β, 在△ABM 中,由正弦定理可得a 2sin ∠BAM =c sin ∠AMB, 代入数据可得a 213=c sin ∠AMB, 解得sin ∠AMB =2c 3a, 故cos β=cos(π2-∠AMC )=sin ∠AMC =sin(π-∠AMB )=sin ∠AMB =2c 3a, 而在Rt △ACM 中,cos β=AC AM =b (a 2)2+b 2, 故可得b (a 2)2+b 2=2c 3a , 化简可得a 4-4a 2b 2+4b 4=(a 2-2b 2)2=0,解之可得a =2b ,再由勾股定理可得a 2+b 2=c 2,联立可得c =3b ,故在Rt △ABC 中,sin ∠BAC =BC AB =a c =2b 3b =63. 2.解析:如图,设∠CED =α.(1)在△CDE 中,由余弦定理,得EC 2=CD 2+DE 2-2CD ·DE ·cos ∠EDC . 于是由题设知,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 ECsin ∠EDC =CDsin α.于是,sin α=CD ·sin 2π3EC =2×327=217,即sin ∠CED =217.(2)由题设知,0<α<π3,于是由(1)知,cos α=1-sin 2α= 1-2149=277.而∠AEB =2π3-α,所以cos ∠AEB =cos(2π3-α)=cos 2π3cos α+sin 2π3sin α =-12cos α+32sin α=-12×277+32×217=714.在Rt △EAB 中,cos ∠AEB =EA BE =2BE ,故BE =2cos ∠AEB =2714=47.。
课时限时检测(二十三) 正弦定理和余弦定理
(时间:60分钟 满分:80分)
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .
若a cos A =b sin B ,则sin A cos A +cos 2B =( )
A .-12
B.12 C .-1
D.1
【答案】 D
2.在△ABC 中,sin 2A ≤sin 2B +sin 2C -sin B sin C ,则A 的取值范围是( ) A.⎝
⎛⎦⎥⎤0,π6 B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π C.⎝
⎛⎦⎥⎤0,π3 D .⎣⎢⎡⎭
⎪⎫π3,π 【答案】 C 3.若△ABC 中,6sin A =4sin B =3sin C ,则cos B =( ) A.154 B.34 C.31516 D.1116
【答案】 D
4.(2013·课标全国卷Ⅱ)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,B =π6,C =π4
,则△ABC 的面积为( ) A .23+2
B.3+1 C .23-2
D .3-1
【答案】 B
5.在△ABC 中,内角A 、B 的对边分别是a 、b ,若cos A cos B =b a
,则△ABC 为( ) A .等腰三角形
B .直角三角形
C .等腰三角形或直角三角形
D .等腰直角三角形
【答案】 C
6.(2013·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 2A +cos 2A =0,a =7,c =6,则b =( )
A .10
B .9
C .8
D .5
【答案】 D
二、填空题(每小题5分,共15分)
7.在△ABC 中,若a =3,b =3,∠A =π3
,则∠C 的大小为 . 【答案】 π2
8.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若(a +b -c )(a +b +c )=ab ,则角C = .
【答案】 2π3
9.(2013·安徽高考)设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c .若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C = .
【答案】 2π3
三、解答题(本大题共3小题,共35分)
10.(10分)在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且b 2+c 2=a 2
+bc .
(1)求角A 的大小;
(2)若sin B ·sin C =sin 2A ,试判断△ABC 的形状. 【解】 (1)由已知得cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12
, 又∠A 是△ABC 的内角,∴A =π3
. (2)由正弦定理,得bc =a 2,又b 2+c 2=a 2+bc ,∴b 2+c 2
=2bc .
∴(b -c )2=0,即b =c .又A =π3
,∴△ABC 是等边三角形. 11.(12分)已知a ,b ,c 分别为△ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,a cos C +3a sin C -b -c =0.
(1)求A ;
(2)若a =2,△ABC 的面积为3,求b ,c .
【解】 (1)由a cos C +3a sin C -b -c =0及正弦定理得sin A cos C +3sin A sin C -sin B -sin C =0.
因为B =π-A -C , 所以3sin A sin C -cos A sin C -sin C =0.
由于sin C ≠0,所以sin(A -π6)=12.
又0<A <π,故A =π3
. (2)△ABC 的面积S =12
bc sin A =3,故bc =4. 而a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,故b 2+c 2=8.
解得b =c =2.
12.(13分)(2013·天津高考)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .已知b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23.
(1)求b 的值;
(2)求sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2B -π3的值.
【解】 (1)在△ABC 中,由a sin A =b
sin B ,可得b sin A =a sin B .
又由b sin A =3c sin B ,可得a =3c ,又a =3,故c =1.
由b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,cos B =23,可得b = 6.
(2)由cos B =23,得sin B =5
3,进而得
cos 2B =2cos 2B -1=-1
9,
sin 2B =2sin B cos B =45
9, 所以sin(2B -π3)=sin 2B cos π3-cos 2B sin π
3 =45+3
18.。