福建省南平市武平二中2016-2017学年第一学期高二数学必修5解三角形测试卷
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高中数学必修5解三角形测试题及答案一、选择题:〔每题 5分,共60分〕1.在VABC 中,AB 3,A 45,C 75,那么BC=A .33 B . 2C .2D .3 32.以下关于正弦定理的表达或变形中错误的选项是..A .在VABC 中,a:b:c=sinA:sinB:sinCB .VABC 中,a=bsin2A=sin2Ba =b+cC .VABC 中,sin AsinB+sinCD .VABC 中,正弦值较大的角所对的边也较大sinAcosB B 的值为3.VABC 中,假设 a,那么bA .30B .45C .60D .90ab c,那么VABC 是4.在VABC 中,假设 =cosCcosAcosBA .直角三角形B .等边三角形C .钝角三角形5.以下命题正确的选项是A .当a=4,b=5,A=30时,三角形有一解。
B .当a=5,b=4,A=60时,三角形有两解。
A 〕B 〕B 〕〔B 〕.等腰直角三角形D 〕C .当a= 3,b=2,B=120时,三角形有一解。
D .当a=3 6,A=60时,三角形有一解。
2,b=26.ABC 中,a=1,b=3,∠A=30°,那么∠B 等于〔 B 〕A .60°B .60°或120°C .30°或150°D .120°7. 符 合 下 列 条 件 的 三 角 形 有 且 只 有 一 个 的 是〔 D〕A .a=1,b=2,c=3B .a=1,b=2,∠A=30°C .a=1,b=2,∠A=100°D .b=c=1,∠B=45°8. 假设 (a+b+c)(b+c - a)=3abc, 且sinA=2sinBcosC, 那 么 ABC 是〔 B〕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9.在 ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,A=,a= 3,b=1,3c=那么(B)(A)1(B)2(C)3-1(D)3uur10.〔2021 重庆理〕设ABC 的三个内角A,B,C ,向量m ( 3sinA,sinB),ruurr1cos(AB),那么C =〔n(cosB,3cosA),假设mgnC 〕A .B .25C .D .66 3 311.等腰△ABC 的腰为底的2倍,那么顶角A 的正切值是〔 D 〕A. 3B.3C. 15D.1528712.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),那么A 点离地面的高度 AB 等于〔A 〕Aasin sinasin sin A .)B .)sin(cos(asin cosacos sin C .)D .)sin(cos(αβBD C题号 1234567891011 12答案二、填空题:〔每题 5分,共 20分〕13.a 2,那么 abc _______2_______sinAsinBsinA sinC14.在ABC 1 (a 2+b 2-c 2),那么角∠C=______.中,假设S ABC =4415.〔广东2021理〕点A,B,C 是圆O 上的点, 且AB4, ACB450 ,那么圆O 的面积等于8.rrr rrr16.a2,b4,a 与b 的夹角为3,以a,b 为邻边作平行四边形,那么此平行四边形的两条对角线中较短的一条的长度为____2 3________三、解答题:〔 17题10分,其余小题均为 12分〕17.在ABC 中,c 2,b2 3 ,B450,解三角形ABC 。
解三角形测试题一、选择题:1、 ABC 中 ,a=1,b=3 , ∠A=30 ° ,则∠ B 等于()A .60°B . 60°或 120°C . 30°或 150°D . 120°2、切合以下条件的三角形有且只有一个的是()A . a=1,b=2 ,c=3B . 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>sinB 且 cosB>sinA B . cosA<sinB 且 cosB<sinAC . cosA>sinB 且 cosB<sinAD . cosA<sinB 且 cosB>sinA4、若 (a+b+c)(b+c -a)=3abc,且 sinA=2sinBcosC, 那么 ABC 是()A .直角三角形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、知足 A=45,c= 6,a=2 的△ ABC 的个数记为 m,则 a m 的值为()A . 4B . 2C . 1D .不定7、如图: D,C,B 三点在地面同向来线上,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 asinsinAA .)B .)sin(cos(DCBC .a sin cos a cos sinsin(D .cos())8、两灯塔 A,B 与大海察看站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 .3 a(km)C .2 a(km)D . 2a (km)二、填空题:9、A 为ABC 的一个内角 ,且 sinA+cosA=7ABC 是______ 三角形 ., 则1210、在 ABC 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ABC 1中,若 S ABC =(a 2+b 2- c 2),那么角∠ C=______.412、在ABC31中, a =5,b = 4,cos(A -B)=,则 cosC=_______.32三、解答题: 13、在ABC 中 ,求分别知足以下条件的三角形形状:① B=60 ° ,b 2=ac ;② b 2tanA=a 2tanB ; ③ sinC=sin A sin B④ (a 2- b 2)sin(A+B)=(a 2+b 2)sin(A - B).cos A cos B14、已知ABC 三个内角1 1= -2 A 、 B 、 C 知足 A+C=2B,+, 求cos AcosCcos BcosAC的值.215、二次方程ax2- 2 bx+c=0,此中a、b、c是一钝角三角形的三边,且以 b 为最长 .①证明方程有两个不等实根;②证明两个实根α,β都是正数;③若 a=c,试求 |α-β |的变化范围 .16、海岛O 上有一座海拨1000 米的山 , 山顶上设有一个察看站A, 上午11 时 ,测得一轮船在岛北60°东 C 处 ,俯角30° ,11 时 10 分 ,又测得该船在岛的北60°西 B 处 ,俯角 60° .①这船的速度每小时多少千米?②假如船的航速不变,它何时抵达岛的正西方向?此时所在点 E 离岛多少千米?参照答案解三角形一、 BDBBD AAC二、( 9)钝角( 10)143( 11)( 12)1 348三、( 13)剖析:化简已知条件,找到边角之间的关系,便可判断三角形的形状. ①由余弦定理cos 60 a 2c2b2a2 c 2b21 a 2c2ac ac( a c) 20 ,2ac2ac2a c .由a=c及B=60°可知△ABC为等边三角形.②由b 2 tan A a 2tan B b 2 sin Acos Aa 2 sin B sin B cos A b2sin 2 Bsin Acos A sin B cos B,sin 2 A sin 2B, cos B sin A cosB a2sin 2 A∴ A=B 或 A+B=90 °,∴△ ABC 为等腰△或 Rt△.③sin C sin Asin B ,由正弦定理:cos A cos Bc(cos A cos B)a b, 再由余弦定理:a2b2 c 2a2 c 2 b 2a b c2bcc2ac(a b)( c 2a22)0,c2a22,ABC为Rt .④由条件变形为sin( A B)a2 b 2b bsin( A B)a2b2sin( A B)sin( A B)a2,sin Acos B sin 2Asin 2 A sin 2B,或.sin( A B)sin( A B)b2cos Asin B sin 2B ABAB90∴△ ABC是等腰△或 Rt△.评论:这种判断三角形形状的问题的一般解法是:由正弦定理或余弦定理将已知条件转变为只含边的式子或只含角的三角函数式,而后化简观察边或角的关系,进而确立三角形的形状. 有时一个条件既可用正弦定理也可用余弦定理甚至能够混用.如本例的②④也可用余弦定理,请同学们试一试看.(14)剖析:A C2B,B60,A C120再代入三角式解得 A或 C.解:A C2B,180B2B,B60 .A C120 .∴由已知条件化为:1122.cos(120A)cos A22cos(120A)cos Acos Acos(120A),设A C, 则A60, C60.代入上式得:cos(60) 2cos(60) 2 2 cos(60) cos(60) .化简整理得42 cos22cos3 2 0( 2 cos2)( 22 cos3)0,cos2,即 cos AC2.注:此题有多222种解法 . 即能够从上式中消去B、C 求出cosA,也能够象本例的解法 .还能够用和、差化积的公式,同学们能够试一试 .( 15)剖析:证明方程有两个不等实根,即只需考证△>0 即可 .要证α,β为正数,只需证明α β> 0 ,α + β> 0即可.解:① 在钝角△ ABC中,b边最长 . 1 cos B0且 b2 a 2c22ac cos B,(2b) 24ac2b 24ac2(a2c22ac cosB) 4ac2(a c)24ac cos B0. (此中2( a c) 2且4ac cos B0∴方程有两个不相等的实根. ②2b0,c0,∴两实根α、β都是正数 .a a2b2b2③ a=c 时, a ,() 2 a 222() 244c a21a2(a 2 c 22ac cos B) 4a 24 cos B,1cos B0,0 4 cos B4,所以 0|| 2 .a 2( 16)剖析:这是一个立体的图形,要注意绘图和空间的简单感觉.解:①如图:所示. OB=OA tan 303(千米 ), OC 3 (千米)3则 BC OB 2OC 22OB OC cos12013(千米)3船速 v 131039 (千米/小时)3260②由余弦定理得:cos OBC OB 2BC 2OC 2 5 13,sin EBO sin OBC2OB BC261 (5 13)2339,cos EBO5 13,sin OEB sin[180( EBO30 )]262626sin(EBO30 )sin EBO cos30cos EBO sin 3013 .13再由正弦定理,得OE=1.5 (千米),BE 39 (),BE5(分钟) . 6千米v答:船的速度为 239 千米/小时;假如船的航速不变,它 5 分钟抵达岛的正西方向,此时所在点 E离岛千米.。
一、选择题1.在ABC 中,2sin 22C a b a-=,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,则ABC 的形状为( ) A .等边三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形D .直角三角形2.如图,四边形ABCD 中,CE 平分ACD ∠,23AE CE ==,3DE =,若ABC ACD ∠=∠,则四边形ABCD 周长的最大值( )A .24B .1233+C .183D .()353+3.在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若22212a b c =+,则tan A 的取值范围是( ) A .)3,⎡+∞⎣B .()3,+∞C .()2,+∞D .[)2,+∞4.在ABC 中,π6A =,1,2a b ==,则B =( ) A .4π B .34π C .4π或34πD .6π或56π5.某校运动会开幕式上举行升旗仪式,在坡度为15°的看台上,同一列上的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60°和30°,第一排和最后一排的距离为106 m (如图),则旗杆的高度为( )A .10 mB .30 mC .3mD .6 m6.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos 2a B c=,21sin sin (2cos )sin 22A B C A -=+,则A =( ) A .6π B .3π C .2π D .23π7.已知锐角ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若()2c a a b =+,则2cos cos()AC A -的取值范围是( )A .,12⎛⎫⎪⎪⎝⎭B .1,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭ C .,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭8.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,2sin cos cos a B b A B =,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 .不确定9.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若22tan tan B Cb c=,则ABC 的形状为( )A .等腰三角形或直角三角形B .等腰直角三角形C .等腰三角形D .直角三角形10.在△ABC 中,已知点D 在BC 边上,且0AD AC ⋅=,sin 3BAC ∠=,AB =BD =, 则cos C ( )A .63B C D .1311.已知锐角ABC ,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若22sin sin sin sin B A A C -=⋅,3c =,则a 的取值范围是( )A .2,23⎛⎫⎪⎝⎭B .()1,2C .()1,3D .3,32⎛⎫ ⎪⎝⎭12.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知45A =︒,2a =,b =B 为( ) A .60︒B .60︒或120︒C .30D .30或150︒二、填空题13.一船向正北方向匀速行驶,看见正西方向两座相距10海里的灯塔恰好与该船在同一直线上,继续航行半小时后,看见其中一座灯塔在南偏西45︒方向上,另一灯塔在南偏西60︒方向上,则该船的速度是____海里/小时.14.在ABC 中,角,,A B C 分别对应边,,a b c ,ABC 的面积为S ,若,,B A C 成等差cos cos a B b A =+,3c =,则a =__________.15.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若22a b -=,sin C B =,则A =____.16.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =α(0<α<2π),已知AB 的取值范围是(1,2),则cos α的值为_____.17.在锐角ABC ∆中,2AC =,22AB =,D 在BC 边上,并且2BD DC =,6π∠=CAD ,则ABC ∆的面积为__________.18.如图,在四边形ABCD 中,已知AB BC ⊥,5AB =,7AD =,135BCD ∠=︒,1cos 7A =,则BC =________.19.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_____.20.太阳光线照于地面,与地面成角02παα⎛⎫<<⎪⎝⎭.调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度.则长度为d 的木棍在水平地面的影子最长为______.三、解答题21.在ABC 中,2BAC π∠=,点D 在边BC 上,满足3=AB BD .(1)若6BAD π∠=,求C ∠; (2)若2,4CD BD AD ==,求ABC 的面积. 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.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边依次为a ,b ,c ,221sin cos 22A B C +-=.(1)求角C ; (2)若2c =,4A π=,求ABC 的面积.24.如图所示,某镇有一块空地OAB ,其中3km,60,90OA OAM AOB =∠=∠=.当地政府计划将这块空地改造成一个旅游景点,拟在中间挖一个人工湖OMN ,其中,M N 都在边AB 上,且30MON ∠=,挖出的泥土堆放在OAM △地带上形成假山,剩下的OBN △地带开设儿童游乐场.为安全起见,需在OAN 的周围安装防护网.设AOM θ∠=.(1)当3km 2AM =时,求θ的值,并求此时防护网的总长度;(2)若=15θ,问此时人工湖用地OMN 的面积是堆假山用地OAM △的面积的多少倍?(3)为节省投入资金,人工湖OMN 的面积要尽可能小,问如何设计施工方案,可使OMN 的面积最小?最小面积是多少?25.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量(sin ,),(1,sin )m A a n B ==(1)当2sin m n A =时,求b 的值;(2)当//m n 时,且1cos 2C a =,求tan tan A B 的值.26.在ABC 中,,,A B C 的对边分别为,,a b c 且2cos cos cos b B a C c A =+. (1)求B 的值;(2)求22sin cos()A A C +-的范围.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D 解析:D 【分析】利用二倍角公式、正弦定理可得出sin sin cos B A C =,利用两角和的正弦公式可得出cos sin 0A C =,求出A 的值,即可得出结论. 【详解】21cos sin 222C C a b a--==,cos b a C ∴=,由正弦定理可得sin sin cos B A C =,所以,()sin cos sin sin cos cos sin A C A C A C A C =+=+,则cos sin 0A C =,0C π<<,则sin 0C >,cos 0A ∴=,0A π<<,2A π∴=,因此,ABC 为直角三角形.故选:D. 【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.2.D解析:D 【分析】ACD △和CDE △中,结合正弦定理可求得6ACE DCE π∠=∠=,这样可得,DC AC ,在ABC 中,由余弦定理得2222cos3AC AB BC AB BC π=+-⋅,应用基本不等式可得AB BC +的最大值,从而可得四边形ABCD 周长的最大值.【详解】设ABC ACD ∠=∠2θ=,(0,)2πθ∈,∵CE 平分ACD ∠,∴DCE ACE θ∠=∠=, 又AE CE =,∴EAC ACE θ∠=∠=,AE CE ==DE =AD =ACD △中,由正弦定理得sin sin CD AD DAC ACD =∠∠,则sin 22cos CD θθθ==, CDE △中,2DEC EAC ECA θ∠=∠+∠=,由正弦定理得sin sin CD DE CED DCE =∠∠,则CD θ==,∴2cos θθ=,解得cos 2θ=,6πθ=,∴32CD ==,ACD △中,由角平分线定理得AC AE CD DE ==,得236AC =⨯=. ABC 中,23ABC πθ∠==,由余弦定理得2222cos 3AC AB BC AB BC π=+-⋅,即2222223136()3()()()44AB BC AB BC AB BC AB BC AB BC AB BC AB BC =+-⋅=+-⋅≥+-+=+,当且仅当AB BC =时等号成立,12AB BC +≤,此时ABC 为等边三角形.∴AB BC CD DA +++的最大值为12315++=+ 故选:D . 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用,考查基本不等式求最值,在平面图形中充分利用平面几何的知识可减少计算量.本题解题关键是求出6ACE π∠=.3.B解析:B 【分析】根据题中条件,由三角形的余弦定理、正弦定理和两角和的正弦公式,化简可得tan 3tan A B =,再由两角和的正切公式,以及锐角三角形的定义,可得tan 0A >,tan 0C >,解不等式可得所求范围. 【详解】因为22212a b c =+,由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,则222212cos 2b c b c bc A +=+-,可得4cos c b A =,由正弦定理可得:sin 4sin cos C B A =,可得sin()sin cos sin cos 4sin cos A B A B B A B A +=+=,化为3sin cos sin cos B A A B =, 在锐角ABC 中,cos 0A ≠,cos 0B ≠, 则tan 3tan A B =,又21tan tan tan tan 3tan tan()11tan tan 1tan 3A AA B C A B A B A ++=-+=-=---,由tan 0A >,tan 0C >,可得211tan 03A -<,解得tan A >, 故选:B . 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,以及两角和的三角函数公式,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.4.C解析:C 【分析】由正弦定理解三角即可求出B . 【详解】 在ABC 中,π6A =,1,a b ==, 所以sin sin a b A B=,即11sin 2B =,解得sin B =故4B π=或34π, 故选:C【点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角中的应用,考查了运算能力,属于中档题.5.B解析:B 【分析】作图,分别求得∠ABC ,∠ACB 和∠BAC ,然后利用正弦定理求得AC ,最后在直角三角形ACD 中求得AD . 【详解】 解:如图,依题意知∠ABC =30°+15°=45°,∠ACB =180°﹣60°﹣15°=105°, ∴∠BAC =180°﹣45°﹣105°=30°, 由正弦定理知BC ACsin BAC sin ABC=∠∠,∴AC BC sin BAC=∠•sin ∠ABC10622==3m ), 在Rt △ACD 中,AD 3=AC 3=3=30(m ) 即旗杆的高度为30m . 故选B . 【点睛】本题主要考查了解三角形的实际应用.结合了正弦定理等基础知识,考查了学生分析和推理的能力.6.C解析:C 【分析】先利用余弦定理化简条件得sin sin B C =,再利用三角恒等变换即求得B ,C ,再求A 角. 【详解】∵cos 2a B c =,∴22222a c b aac c+-=,解得b c =,∴sin sin B C =. ∵212cos sin sin (2cos )sin 222A AB C A --=+=,易知2cos 0A -≠, ∴1sin sin 2B C =,又sin sin B C =,∴2sin sin 2B C ==,即4B C π==,∴2A π=.故选:C . 【点睛】本题考查了三角恒等变换与解三角形的综合,属于中档题.7.C解析:C 【分析】由余弦定理和正弦定理进行边化角,结合诱导公式和两角和与差的正弦公式可得2C A =,由锐角三角形得出A 角范围,再代入化简求值式,利用余弦函数性质可得结论. 【详解】∵2()c a a b =+,∴22222cos c a ab a b ab C =+=+-,∴(12cos )b a C =+, 由正弦定理得sin sin (12cos )B A C =+,∴sin()sin (12cos )sin cos cos sin A C A C A C A C +=+=+,整理得sin sin cos cos sin sin()A C A C A C A =-=-,∵,A C 是三角形的内角,∴A C A =-,即2C A =,又三角形是锐角三角形,∴2222A A A πππ⎧<⎪⎪⎨⎪--<⎪⎩,解得64A ππ<<,由2C A =得22cos cos cos cos()cos 2A A A C A A ⎛==∈ -⎝⎭. 故选:C . 【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理的边角转换,考查两角与差的正弦公式,余弦函数的性质,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.8.B解析:B 【分析】根据正弦定理得到2sin sin sin cos cos A B B A B =,化简得到()sin cos 0B A B -+=,计算得到答案. 【详解】2sin cos cos a B b A B =,所以2sin sin sin cos cos A B B A B =,所以()sin sin sin cos cos 0B A B A B -=,即()sin cos 0B A B -+=. 因为0A π<<,0B π<<,所以2A B π+=,故ABC ∆是直角三角形.故选:B 【点睛】本题考查了正弦定理和三角恒等变换,意在考查学生对于三角公式的综合应用.9.A解析:A 【分析】由三角函数恒等变换的应用,正弦定理化简已知等式可得sin 2sin 2B C =,可得22B C =,或22B C π+=,解得B C =,或2B C π+=,即可判断ABC ∆的形状.【详解】22tan tan B Cb c =, ∴22sin sin cos cos B C b B c C =,由正弦定理可得:22cos cos b cb Bc C=,可得:cos cos b B c C =,可得sin cos sin cos B B C C =,可得:sin 2sin 2B C =,22B C ∴=,或22B C π+=,B C ∴=,或2B C π+=,ABC ∆∴的形状为等腰三角形或直角三角形. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于基础题.10.A解析:A 【分析】求出90BAC BAD ∠=∠+︒,代入利用诱导公式化简sin BAC ∠,求出cos BAD ∠的值,根据余弦定理求出AD 的长度,再由正弦定理求出BC 的长度,求得sin C ,再利用同角三角函数基本关系式即可计算求得结果 【详解】0AD AC ⋅=,可得AD AC ⊥90DAC ∴∠=︒,90BAC BAD DAC BAD ∠=∠+∠=∠+︒()sin sin 90cos 3BAC BAD BAD ∴∠=∠+︒=∠=在ABC 中,AB =BD =根据余弦定理可得22222cos 1883BD AB AD AB AD BAD AD AD =+-∠=+-=解得3AD =或5AD =当5AD =时,AD AB >,不成立,故设去 当3AD =时,在ABD 中,由正弦定理可得:sin sin BD ABBAD ADB=∠∠又cos BAD ∠=,可得1sin 3BAD ∠=,则sin ABsin BAD ADB BD ∠∠==ADB DAC C ∠=∠+∠,90DAC ∠=︒cosC =故选A 【点睛】本题是一道关于三角函数的题目,熟练运用余弦定理,正弦定理以及诱导公式是解题的关键,注意解题过程中的计算,不要计算出错,本题有一定综合性11.D解析:D 【分析】由正弦定理可得三边的关系,再由余弦定理可得312cos a B=+,结合三角形为锐角三角形可得a 的取值范围. 【详解】∵22sin sin sin sin B A A C -=⋅, ∴由正弦定理可得22b a ac -=,∵由余弦定理2222cos b a c ac B =+-,可得2222cos a c ac B a ac +-=+, 又3c =,∴可得312cos a B=+,∵锐角ABC 中,若B 是最大角,则B 必须大于 3π,所以,3B ππ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 所以1cos 02B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,所以3,32a ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 故选:D. 【点睛】本题主要考查三角形的正余弦定理的应用,及锐角三角形的性质,属于中档题.12.C解析:C 【分析】根据正弦定理得到1sin 2B =,再根据a b >知A B >,得到答案. 【详解】根据正弦定理:sin sin a bA B =,即1sin 2B =,根据a b >知A B >,故30B =︒. 故选:C . 【点睛】本题考查了根据正弦定理求角度,多解是容易发生的错误.二、填空题13.【分析】由题意设得到然后在中利用正弦定理求解【详解】如图所示:设船的初始位置为半小时后行驶到两个港口分别位于和所以则设则在中所以利用正弦定理解得所以船速为故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理的实际 解析:()1031+【分析】由题意,设BA x =,得到CA x =,然后在Rt BDA 中,利用正弦定理求解. 【详解】 如图所示:设船的初始位置为A ,半小时后行驶到B ,两个港口分别位于C 和D , 所以45BCA ∠=︒,15CBD ∠=︒, 则30CDB ∠=︒, 设BA x =,则CA x =,在Rt BDA 中,10DA x =+. 所以利用正弦定理10sin 60sin 30x x+=︒︒,解得)531x =所以船速为)()153110312÷=.故答案为:)1031【点睛】本题主要考查正弦定理的实际应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.14.【分析】由三角形内角和为及内角的等差关系可得再由面积公式和正弦定理可得再由余弦定理可得解【详解】由成等差数列可知即解得由可知根据正弦定理知即因此由余弦定理得故故答案为:【点睛】本题主要考查了解三角形 13【分析】由三角形内角和为π及内角的等差关系可得3A π=,再由面积公式和正弦定理可得4b =,再由余弦定理可得解. 【详解】由,,B A C 成等差数列可知2A B C =+,即3A π=,解得3A π=.由cos cos 3S a B b A =+可知1sin cos cos 32ab C a B b A =+,根据正弦定理知1sin sin sin cos 32A b C AB ⋅⋅=sin cos sin B AC +=,即sin b A =4b =,由余弦定理得22212cos 169243=132a b c bc A =+-=+-⨯⨯⨯,故a =.【点睛】本题主要考查了解三角形的相关知识,涉及等差中项的应用,属于基础题.15.【分析】由根据正弦定理边化角可得根据余弦定理结合已知联立方程组即可求得角【详解】根据正弦定理:可得根据余弦定理:由已知可得:故可联立方程:解得:由故答案为:【点睛】本题主要考查了求三角形的一个内角解 解析:6π【分析】由sin C B =,根据正弦定理“边化角”,可得c =,根据余弦定理2222cos a b c bc A =+-,结合已知联立方程组,即可求得角A .【详解】sin C B =根据正弦定理:sin sin b cB C= ∴可得c =根据余弦定理:2222cos a b c bc A =+-由已知可得:22a b -=故可联立方程:222222cos c a b c bc A a b ⎧=⎪=+-⎨⎪-=⎩解得:cos 2A =. 由0A π<<∴6A π=故答案为:6π. 【点睛】本题主要考查了求三角形的一个内角,解题关键是掌握由正弦定理“边化角”的方法和余弦定理公式,考查了分析能力和计算能力,属于中档题.16.【分析】延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在与中分别运用正弦定理可得关于的方程联立可得答案【详解】解:如图延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在中由正弦定理可得 解析:2 【分析】延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CFAD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==,设BC x =,在BCE ∆与BCF ∆中,分别运用正弦定理可得关于cos α的方程,联立可得答案. 【详解】解:如图,,延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CF AD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==, 设BC x =,在BCE ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BEE BCE=∠∠,即:2sin(2)sin x παα=-,可得22cos xα=, 同理,在BCF ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BFBFC BCF=∠∠,即:1sin sin(2)x απα=-,可得2cos 1x α=, 故可得:2124cos α=,可得21cos 8α=,又02<<πα,故cos 4α=,. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理解三角形,考查学生数学建模的能力与运算能力,属于中档题.17.【分析】在中由正弦定理可得到在中由正弦定理可得到由是锐角可知结合三角形的面积公式可得到答案【详解】在中由正弦定理得:则在中由正弦定理得:则因为所以由于三角形是锐角三角形故则故的面积为【点睛】本题考查1【分析】在ADC ∆中,由正弦定理sin sin DC AC CAD ADC =∠∠,可得到1sin ADC DC∠=,在ADB ∆中,由正弦定理sin sin DB ABBAD ADB=∠∠,可得到12sin sin DCDB ADBDC BAD AB∠∠===,由BAD ∠是锐角,可知4BAD π∠=,46BAC ππ∠=+,结合三角形的面积公式可得到答案.【详解】在ADC ∆中,由正弦定理得:sin sin DC AC CAD ADC=∠∠,则11sin 2sin6ADC DC DCπ∠=⨯⨯=, 在ADB ∆中,由正弦定理得:sin sin DB AB BAD ADB =∠∠,则sin sin DB ADBBAD AB ∠∠=,因为1sin sin ADB ADC DC∠=∠=,2BD DC=,所以12sin DCDC BAD ∠==,由于三角形是锐角三角形,故4BAD π∠=,则sin sin 464BAC ππ⎛⎫∠=+=⎪⎝⎭,故ABC ∆的面积为1212⨯⨯=.【点睛】本题考查了正弦定理在解三角形中的应用,考查了三角形的面积公式,属于中档题.18.【分析】由余弦定理可得由诱导公式可得进而可得由三角恒等变换得再由正弦定理即可得解【详解】在中由余弦定理得所以所以又所以所以所以在中由正弦定理得所以故答案为:【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理解三角 解析:)431【分析】由余弦定理可得8BD =、1cos 2ABD ∠=,由诱导公式可得1sin 2CBD ∠=,进而可得3cos CBD ∠=sin BDC ∠,再由正弦定理即可得解. 【详解】在ABD △中,由余弦定理得2222cos 64BD AB AD AB AD A =+-⋅⋅=, 所以8BD =,所以2221cos 22AB BD AD ABD AB BD +-∠==⋅,又AB BC ⊥,所以1sin cos 2CBD ABD ∠=∠=,0,2CBD π⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭, 所以23cos 1sin CBD CBD ∠=-∠=, 所以()sin sin sin cos cos sin BDC BCD CBD BCD CBD BCD CBD ∠=∠+∠=∠∠+∠∠2321622-==, 在BCD △中,由正弦定理得82sin sin 22BC BD BDC BCD ===∠∠, 所以)628282431BC BDC -=∠==.故答案为:)431.【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理解三角形的应用,考查了三角恒等变换的应用及运算求解能力,属于中档题.19.③④【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.20.【分析】太阳光与水平面所成的角是不变量设利用正弦定理公式可得影子长为是不变量且确定只需要最大计算即可得出结果【详解】光线照于地面与地面成角调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度则长度为如图所示:设解析:sin dα【分析】太阳光与水平面所成的角是不变量, 设BAC θ∠=,利用正弦定理公式可得,()sin sin d AC αθα=+影子长为()sin sin d AC θαα+=,α是不变量 ,且sin α确定,只需要()sin θα+最大,计算即可得出结果.【详解】光线照于地面,与地面成角02παα⎛⎫<<⎪⎝⎭.调整木棍角度可改变其在水平地面的影子长度.则长度为d ,如图所示:AB d =,C α=,设BAC θ∠=,影子长为AC ,根据正弦定理:()sin sin d AC αθα=+,则()sin sin d AC θαα+=, 因为α是不变量 ,且sin α确定,只需要()sin θα+最大, 故有2πθα+=,此时,木棍在水平地面的影子最长为sin dα. 故答案为:sin dα【点睛】本题考查了线面角中的最小角定理,还考查了学生们的空间想象能力及把生活中的实例用数学的思想加以解释的能力,即建模能力.三、解答题21.(1)3π;(2)122. 【分析】(1)在ABD △中,由正弦定理求得3sin BDA ∠=,得到BDA ∠的大小,进而求得C ∠的大小;(2)由3,2AB BD CD BD ==,得到36,33AB BC AC BC ==,根据向量的线性运算,求得2133AD AB AC =+,进而得到2224199AD AB AC =+,求得,,BC AB AC 的长,利用面积公式,即可求解. 【详解】(1)在ABD △中,由正弦定理得sin sin BD ABBAD BDA=∠∠,所以sin6sin 2AB BDA BD π⋅∠==, 因为(0,)BDA π∠∈,所以23BDA π∠=或3BDA π∠=,当23BDA π∠=时,可得6B π∠=,可得3C π∠=; 当3BDA π∠=时,可得2B π∠=,因为2BAC π∠=(舍去),综上可得3C π∠=.(2)因为,2AB CD BD ==,所以,33AB BC AC BC ==, 由1121()3333AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+,所以2222222141441()3399999AD AB AC AB AC AB AC AB AC =+=++⋅=+, 即2224199AD AB AC =+, 又由4=AD,可得22241))994BC BC ⨯=⨯+,解得BC =则AB AC ==所以12ABCSAB AC =⨯= 22.(1)23B π=;(2)4ABC 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 22ABCSac 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)2C π=或3C π=;(2)33+或1. 【分析】(1)利用二倍角余弦公式可得22cos cos C C -=-,从而可得cos 0C =或1cos 2C =,即求.(2)由(1)知3C π=或2C π=,当3C π=时,利用正弦定理求出,a b ,再根据三角形的面积公式即可求解;当2C π=时,根据直角三角形即可求解.【详解】 (1)由221sincos 22A B C +-=,得222sin 2cos 12A BC +-=, 化简得222cos 12sin2A BC +-=-, 即()22cos cos C A B -=+,即22cos cos C C -=-, 即()cos 2cos 10C C -=,解得cos 0C =或2cos 10C -=. 即cos 0C =或1cos 2C =. 又0C π<<,所以2C π=或3C π=.(2)由(1)得3C π=或2C π=,当3C π=时,由正弦定理sin sin sin a b c A B C ==得,sin sin c a A C =⋅=3,2sin sin 34c b B C ππ⎛⎫=⋅=- ⎪⎝⎭22sin cos cos sin 3434ππππ⎫=-⎪⎭1222⎛⎫=--⨯= ⎪⎝⎭⎦,故113sin 223323ABC S ab C +==⨯⨯=△; 当2C π=时,由2c =,4A π=,得4B π=,a b ==因此11122ABC S ab ===△. 综上,ABC或1. 24.(1)9km ;(23)15θ=︒时,OMN的面积最小,最小面积为(2272km 4. 【分析】 (1)利用余弦定理求得 OM ,结合勾股定理求得θ,判断出OAN 是等边三角形,由此求得防护网的总长度.(2)结合正弦定理求得MN AM,由此求得人工湖用地OMN 的面积是堆假山用地OAM △的面积的倍数.(3)求得,OM ON ,由此求得三角形OMN 面积的表达式,结合三角函数最值的求法,求得当15θ=︒时,OMN的面积最小为(2272km 4. 【详解】 (1)在三角形OAM中,由余弦定理得2OM ==,所以222279944OM AM OA +=+==,所以三角形OAM 是直角三角形,所以90,30OMA θ∠=︒=︒.由于30MON ∠=,所以60AON A ∠=∠=︒,所以OAN 是等边三角形,周长为339⨯=,也即防护网的总长度为9km .(2)15θ=︒时,在三角形OAM 中,由正弦定理得sin 60sin 60sin15sin15OM AM AM OM ⋅︒=⇒=︒︒︒, 在三角形OMN 中,180********ONA ∠=︒-︒-︒-︒=︒,由正弦定理得sin 30sin 60sin 30sin 30sin 75sin 75sin 75sin15MN OM OM AM MN ⋅︒⋅︒⋅︒=⇒==︒︒︒︒︒.所以sin 60sin 30sin 60sin 30sin 60sin 302sin 601sin 75sin15cos15sin15sin 302MN AM ︒⋅︒︒⋅︒︒⋅︒====︒=︒︒︒︒︒ 以O 为顶点时,OMN 和OAM △的高相同,所以3OMN OMN OAM OAM S MN S S S AM ===,即人工湖用地OMN 的面积是堆假山用地OAM △.(3)在三角形OAN 中,180603090ONA θθ∠=︒-︒-︒-=︒-,由正弦定理得()333sin 60sin 60sin 90cos cos ON ON θθθ⋅︒==⇒==︒︒-. 在三角形OAM 中,18060OMA θ∠=︒-︒-,由正弦定理得()()()()333sin 60sin 60sin 18060sin 60sin 602sin 60OM OM θθθθ⋅︒==⇒==︒︒-︒-+︒+︒+︒. 所以()()11271sin 30242cos 2sin 6016sin 60cos OMN SOM ON θθθθ=⋅⋅⋅︒=⋅⋅=⋅+︒+︒⋅ ()27116sin cos 60cos sin 60cos θθθ=⋅︒+︒⋅27271616==2727168==272784==. 由于()0,60AOM θ∠=∈︒︒,所以当26090,15θθ+︒=︒=︒时,OMN S △最小值为(22722727km 444-==. 【点睛】求面积最值的实际问题,可转化为三角函数求最值来求解.25.(1)1;(2)2.【分析】(1)由题意得sin sin 2sin m n A a B A =+=,即1sin sin a A B=,由正弦定理有:sin sin a b A B=,联立即可得解b 的值. (2)由平行条件得sin sin a A B =,由1cos 2C a =,则可得1cos cos 2A B a =,联立即可得解.【详解】解:(1)由题意得:sin sin 2sin m n A a B A =+=, 即得1sin sin a A B=, 在三角形中由正弦定理有:sin sin a b A B=, 由以上两式可知:1b =. (2)由平行条件得sin sin a A B =,1cos cos()sin sin cos cos 2C A B A B A B a =-+=-=, 则可得到:1cos cos 2A B a =, ∴sin sin tan tan 2cos cos A B A B A B ==.26.(1)3B π=;(2)1(,12-. 【分析】 (1)根据等差数列的性质可知cos cos 2cos a C c A b B +=,利用正弦定理把边转化成角的正弦,化简整理得sin 2sin cos B B B =,求得cos B ,进而求得B ;(2)先利用二倍角公式及辅助角对原式进行化简整理,进而根据A 的范围和正弦函数的单调性求得()2sin cos A A C 2+-的范围. 【详解】因为2cos cos cos b B a C c A =+由正弦定理得, 2sin cos sin cos sin cos B B A C C A =+即:()sin 2sin cos A C B B +=,则sin 2sin cos B B B =,因为sin 0B ≠ 所以1cos 2B =,又0B π<< 得3B π= (2)∵3B π=,∴23A C π+=∴2222sin cos()2sin cos(2)3A A C A A π+-=+-=131cos 2cos 2212cos 222A A A A A --+=-=1)3A π-, ∵203A π<<,233A πππ-<-<∴sin(2)13A π<-≤则()2sin cos A A C 2+-的范围为1,12⎛-⎝ 【点睛】 在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.。
一、选择题1.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S ,且24cos cos tan Sb C bc B C=+,2a b +=,c =S =( )A .4B C .16D .122.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,则ABC 的面积S =根据此公式,若cos (2)cos 0a B b c A +-=,且2224b c a ,则ABC 的面积为( )AB .CD .3.ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .若3,60a b A ===︒,则边c =( ) A .1B .2C .4D .64.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若222sin sin sin sin A C B A C +-=,1b =,则2a -的最小值为( )A .4-B .-C .2-D .5.已知锐角ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若()2c a a b =+,则2cos cos()AC A -的取值范围是( )A .,12⎛⎫⎪⎪⎝⎭B .12⎛⎝⎭ C .,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭6.在ABC 中,若2a =,b =30A =︒,则B 等于( ) A .30B .30或150︒C .60︒D .60︒或120︒7.已知点O 为ABC 的外心,且3A π=,CO AB BO CA ⋅=⋅,则ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等边三角形C .直角三角形或等边三角形D .钝角三角形 8.在ABC 中,tansin 2A BC +=,若2AB =,则ABC 周长的取值范围是( )A .(2,B .(4⎤⎦C .(4,2+D .(2⎤+⎦9.从某电视塔的正东方向的A 处,测得塔顶仰角是60°;从电视塔的西偏南30°的B 处,测得塔顶仰角为45°,A 、B 间距离是35m ,则此电视塔的高度是( )A .35mB .10mC .490013m D .10.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知45A =︒,2a =,b =B 为( ) A .60︒B .60︒或120︒C .30D .30或150︒11.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若ABC 的面积为S ,且()22a b c =+-,则πsin 4C ⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A .1B .2C D 12.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若角A ,B ,C 成等差数列,且直线ax +cy ﹣12=0平分圆x 2+y 2﹣4x ﹣6y =0的周长,则△ABC 的面积的最大值为( )A .BC .32D 二、填空题13.已知在锐角ABC ,且212tan tan sin A B A +=,其内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,则边c 的 最小值为_____________.14.在ABC 中,2AB =,4AC =,则C ∠的取值范围为______.15.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对应的边分别是a ,b ,c .若()224c a b =-+,23C π=,则ABC 的面积是________. 16.设角,,A B C 是ABC ∆的三个内角,已知向量()sin sin ,sin sin m A C B A =+-,()sin sin ,sin n A C B =-,且m n ⊥.则角C 的大小为_____________.17.如图,A ,B 两点都在河的对岸(不可到达),在所在的河岸边选取相距30m 的C ,D 两点,测得75ACB ∠=︒,45BCD ∠=︒,30ADC ∠=︒,45ADB ∠=︒,其中A ,B ,C ,D 四点在同一平面内,则A ,B 两点之间的距离是_______m .18.如图,为了测量山坡上灯塔CD 的高度,某人从高为40h =的楼AB 的底部A 处和楼顶B 处分别测得仰角为60β=︒,30α=︒,若山坡高为32a =,则灯塔高度是________.19.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =α(0<α<2π),已知AB 的取值范围是(1,2),则cos α的值为_____.20.在三角形ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,222a c b ac +-=,3b =2a c +的最大值为______.三、解答题21.在①222b c a bc +-=;②4AB AC ⋅=;③2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,求ABC 的面积.问题:已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin 2sin C B =,2b =, ?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .已知a b >,5a =,6c =,3sin 5B =.(1)求b 和sin A 的值;(2)求三角形BC 边的中线AD 长; (3)求πsin(2)4A +的值. 23.已知在△ABC 中,a ∶b ∶c =2∶6∶3+1),求角A 的大小.24.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若2sin c bC -=tan cos A C -. (1)求角A 的大小;(2)若b =,2c =,点D 在边BC 上,且2CD DB =,求a 及AD .25.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,a b c 已知1b =,面积28sin a S A=,再从以下两个条件中选择其中一个作为已知,求三角形的周长.(1)6B π=;(2)B C =.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.26.在ABC 中,内角,,A B C 的对边长分别为,,a b c ,已知222a c b -=,且sin cos 3cos sin A C A C = ,求b【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D 解析:D 【分析】由24cos cos tan Sb C bc B C=+,利用面积公式和和差角公式求出角C ,用余弦定理求出ab ,求出面积. 【详解】因为24cos cos cos sin S Cb C bc B C⋅=+,所以22cos cos cos ab C b C bc B =+,所以2sin cos sin cos sin cos A C B C C B =+,所以1cos ,sin 22C C ==. 由22221()32cos 222a b c a b abC ab ab+-+--===,得13ab =,所以1sin 212S ab C ==故选:D 【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择; (2)从式子结构来选择.2.C解析:C【分析】首先根据正弦定理化简已知,求得1cos 2A =,再根据余弦定理求bc ,最后代入面积公式求解. 【详解】由正弦定理边角互化可知cos (2)cos 0a B b c A +-=化简为()sin cos sin 2sin cos 0A B B C A +-=, sin cos sin cos 2sin cos A B B A C A +=即()sin sin 2sin cos A B C C A +==sin 0C ≠,1cos 2A ∴=, 222141cos 2222b c a A bc bc +-==⇔=,解得:4bc =,根据面积公式可知S === 故选:C 【点睛】关键点点睛,本题考查数学文化,理解面积公式,对于面积公式可变形为S =3.C解析:C 【解析】试题分析:2222cos a c b cb A =+-213923cos60c c ⇒=+-⨯⨯︒,即2340c c --=,解得4c =或1c =-(舍去). 考点:余弦定理,正弦定理.4.A解析:A 【分析】由222sin sin sin sin A C B A C +-=,利用正弦定理和余弦定理,可得6B π=,再根据正弦定理、三角形内角和及两角和的余弦公式,得到2a -4cos 3C π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,借助角C 的范围,即可求得结果. 【详解】222sin sin sin sin A C B A C +-=,∴222a c b +-=,∴22222a cb ac +-=,∴cos 2B =,又0B π<<,∴6B π=,12sin sin sin sin 6b A C B a c π====, ∴2sin a A =,2sin c C =,∴24sin a A C -=-4sin()B C C =+-4sin()6C C π=+-14cos 22C C C ⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭2cos C C =-14cos sin 22C C ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ 4cos 3C π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭因为506C π<<,所以7336C πππ<+<, 所以当3C ππ+=时,2a -取得最小值,且最小值为4-.故选:A. 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理的应用、三角形内角和的应用、两角和的余弦公式及余弦型函数的最值问题,考查学生对这些知识的掌握能力,属于中档题.在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更合适,一 般地,如果式子中含有角的余弦或边的二次式时,要考虑用余弦定理;如果式子中含有角的正弦或边的一次式时,则考虑用正弦定理.5.C解析:C 【分析】由余弦定理和正弦定理进行边化角,结合诱导公式和两角和与差的正弦公式可得2C A =,由锐角三角形得出A 角范围,再代入化简求值式,利用余弦函数性质可得结论. 【详解】∵2()c a a b =+,∴22222cos c a ab a b ab C =+=+-,∴(12cos )b a C =+, 由正弦定理得sin sin (12cos )B A C =+,∴sin()sin (12cos )sin cos cos sin A C A C A C A C +=+=+,整理得sin sin cos cos sin sin()A C A C A C A =-=-,∵,A C 是三角形的内角,∴A C A =-,即2C A =,又三角形是锐角三角形,∴2222A A A πππ⎧<⎪⎪⎨⎪--<⎪⎩,解得64A ππ<<,由2C A =得22cos cos cos cos()cos A A A C A A ==∈-⎝⎭. 故选:C . 【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理的边角转换,考查两角与差的正弦公式,余弦函数的性质,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.6.D解析:D 【分析】由正弦定理,求得sin sin bB A a=,再由a b <,且0180B ︒<<︒,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,在ABC 中,由正弦定理可得sin sin a bA B=,即sin sin sin 3022b B A a ==︒=, 又由a b <,且0180B ︒<<︒, 所以60B =︒或120B =︒, 故选:D. 【点睛】本题主要考查了正弦定理的应用,其中解答中熟记三角形的正弦定理,准确运算是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.7.B解析:B 【分析】取AB 、AC 的中点E 、F ,利用向量加法的平行四边形法则以及向量得减法的几何意义可得2222a b c =+,再利用余弦定理得2bc a =,由正弦定理得边角互化以及两角差得正弦公式求出3B π=,即证.【详解】取AB 、AC 的中点E 、F ,则()CO AB CE EO AB CE AB ⋅=+⋅=⋅()()()221122CB CA CB CA a b =+⋅-=-, 同理()2212BO CA c a ⋅=-,所以2222a b c =+, 又3A π=,由余弦定理,得222a b c bc =+-,即222b c a bc +=+,所以2bc a =,由正弦定理,得23sin sin sin 4B C A ==, 即23sin sin 34B B π⎛⎫-=⎪⎝⎭, 所以23131cos 23sin sin sin cos sin 2322444B B B B B B B π⎛⎫-⎛⎫-=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 32cos 22B B -=,所以2sin 226B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 即sin 216B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,72,666B πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 所以262B ππ-=,解得3B π=,所以3A B C π===, 所以ABC 是等边三角形. 故选:B 【点睛】本题考查了向量加法、减法的运算法则,正弦定理、余弦定理、三角恒等变换,综合性比较强,属于中档题.8.C解析:C 【解析】由题意可得:cos2tan tan 2sin cos 22222sin 2CA B C C C Cπ+⎛⎫=-== ⎪⎝⎭, 则:21sin22C =,即:1cos 1,cos 0,222C C C π-=∴==. 据此可得△ABC 是以点C 为直角顶点的直角三角形,则:()()222224222a b a b a b ab a b +⎛⎫=+=+-≥+-⨯ ⎪⎝⎭,据此有:a b +≤△ABC的周长:2a b c ++≤+ 三角形满足两边之和大于第三边,则:2,4a b a b c +>∴++>, 综上可得:ABC周长的取值范围是(4,2+. 本题选择C 选项.9.D解析:D 【分析】设塔底为O ,设塔高为h ,根据已知条件求得,OA OB 的长,求得AOB ∠的大小,利用余弦定理列方程,解方程求得h 的值. 【详解】设塔底为O ,设塔高为h,由已知可知,OA OB h ==,且150AOB ∠=,在三角形AOB中,由余弦定理得222352cos15033h h ⎛⎫=+-⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭,解得h =.故选D.【点睛】本小题主要考查解三角形的实际应用,考查利用余弦定理解三角形,属于基础题.10.C解析:C 【分析】根据正弦定理得到1sin 2B =,再根据a b >知A B >,得到答案. 【详解】根据正弦定理:sin sin a bA B =,即1sin 2B =,根据a b >知A B >,故30B =︒. 故选:C . 【点睛】本题考查了根据正弦定理求角度,多解是容易发生的错误.11.D解析:D 【分析】根据()2243S a b c =+-3cos 1C C -=,结合三角函数的性质,求得C 的值,最后利用两角和的正弦函数,即可求解. 【详解】由()22a b c =+-,可得2221sin 22ab C a b c ab =+-+,因为2222cos a b c ab C +-=,所以sin 2cos 2C ab C ab =+,cos 1C C -=,可得π2sin 16C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,则π1sin 62C ⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 又因为0πC <<,则ππ5π666C -<-<,所以ππ66C -=,解得π3C =, 所以πππππππsin sin sin cos cos sin 4343434C ⎛⎫⎛⎫+=+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭122224=+⨯=. 故选:D. 【点睛】 本题主要考查了两角和的正弦函数的化简、求值,以及余弦定理的应用,其中解答中根据题设条件和余弦定理,求得C 的值,结合三角函数的性质求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.12.B解析:B 【分析】由三角形内角和公式以及等差数列的性质可得3B π=,根据直线过圆心可得2312a c +=,根据基本不等式可得6ac ≤,最后由三角形面积公式得结果.【详解】在△ABC 中,A +B +C =π,∵角A ,B ,C 成等差数列,∴2B =A +C , ∴2B =π﹣B ,∴B 3π=.∵直线ax +cy ﹣12=0平分圆x 2+y 2﹣4x ﹣6y =0的周长, ∴圆心(2,3)在直线ax +cy =12上,则2a +3c =12, ∵a>0,c >0,∴12=2a +3c ≥ac ≤6. 当且仅当2a =3c ,即a =3,c =2时取等号.∴11sin 622ABCSac B =≤⨯=∴△ABC 故选:B. 【点睛】本题主要考查了直线与圆的位置关系,基本不等式以及三角形面积公式的应用,属于中档题.二、填空题13.2【分析】先化切为弦结合正余弦定理将角化边再由面积公式求得构造函数再用导数求得最值【详解】由得即结合正弦定理得再由余弦定理可得整理又由余弦定理可得代入上式得又锐角的面积所以时所以设函数求导可得由得所解析:2 【分析】先化切为弦,结合正、余弦定理将角化边,再由面积公式求得)22cos 3sin A c A-=,构造函数()2cos 0sin 2x f x x x π-⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,再用导数求得最值.【详解】 由212tan tan sin A B A +=,得2cos sin cos sin 2sin sin sin A B B A A B A+=, 即2cos sin cos sin 2sin A B B A B +=,结合正弦定理得2cos cos 2b A a B b +=,再由余弦定理可得2222222222b c a a c b b a b bc ac+-+-⋅+⋅=,整理22234c b a bc +-=.又由余弦定理可得2222cos b a bc A c -=-,代入上式得()22cos c bc A =-,又锐角ABC 的面积1sin 2bc A =bc =)22cos 3sin A c A-=, 设函数()2cos 0sin 2x f x x x π-⎛⎫=<< ⎪⎝⎭,求导可得()212cos sin xf x x-'=,由()212cos 0sin x f x x -'==,得3x π=,所以在0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递减,在,32ππ⎛⎫⎪⎝⎭上单调递增,所以()3f x f π⎛⎫≥= ⎪⎝⎭于是24c =≥,即2c ≥,当且仅当3A π=时,等号成立. 故答案为:2 【点晴】结合正、余弦定理将角化边,构造函数求最值是本题解题的关键.14.【分析】先根据三角形任意两边之和大于第三边求出的范围再结合余弦定理可以用表示求出的范围进而求得的取值范围【详解】解:在中内角的对边分别是由题意得即令所以所以根据导数与函数单调性的关系得:函数在上单调解析:π0,6⎛⎤⎥⎝⎦【分析】先根据三角形任意两边之和大于第三边求出a 的范围,再结合余弦定理可以用a 表示cos C ,求出cos C 的范围,进而求得C ∠的取值范围. 【详解】解:在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c , 由题意得2c =,4b =, b c a b c -<<+,即26a <<,2222123cos 2882a b c a a C ab a a+-+===+, 令()382x f x x =+,所以()2221312'828x f x x x-=-=, 所以根据导数与函数单调性的关系得:函数()f x 在(2,上单调递减,在()上单调递增,所以当26x <<时,()f x 的取值范围为2⎫⎪⎢⎪⎣⎭.所以cos C ⎫∈⎪⎪⎣⎭又因为0πc <<, 所以π0,6C ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.故答案为:π0,6⎛⎤⎥⎝⎦.【点睛】本题考查余弦定理解三角形,三角形的性质,考查运算能力与化归转化思想,是中档题.15.【分析】利用余弦定理结合求出利用即可求出三角形的面积【详解】由可得:在中由余弦定理得:即所以即所以故答案为:【点睛】本题主要考查了余弦定理面积公式的应用属于中档题解析:3【分析】利用余弦定理,结合()224c a b =-+,23C π=求出43ab =,利用1sin 2ABCS ab C =,即可求出三角形的面积.【详解】由()224c a b =-+可得:22224c a b ab =+-+, 在ABC 中,由余弦定理得:2222cos c a b ab C =+-, 即222c a b ab =++, 所以24ab ab -+=, 即43ab =,所以114sin 223ABCSab C ==⨯=,【点睛】本题主要考查了余弦定理,面积公式的应用,属于中档题.16.【分析】先利用得到三角正弦之间的关系再根据正余弦定理求出即得角【详解】因为且所以即根据正弦定理得故根据余弦定理知又因为得故答案为:【点睛】本题考查了向量垂直的坐标运算和正余弦定理的应用是常考的综合题 解析:3π【分析】先利用0m n ⋅=得到三角正弦之间的关系,再根据正、余弦定理求出cos C ,即得角C . 【详解】因为()sin sin ,sin sin m A C B A =+-,()sin sin ,sin n A C B =-,且m n ⊥ 所以()()()sin sin sin sin sin sin sin 0m n A C A C B A B ⋅=+-+-= 即222sin sin sin sin sin A B C A B +-= 根据正弦定理得222a b c ab +-=故根据余弦定理知222cos 122a b c C ab +-==,又因为()0,C π∈得3C π=故答案为:3π. 【点睛】本题考查了向量垂直的坐标运算和正余弦定理的应用,是常考的综合题,属于中档题.17.【分析】本题先在中得出得的值然后在中由正弦定理得出的长最后在中由余弦定理算出即可得到AB 之间的距离【详解】解:如图所示∵∴∴在中∴∵在中∴由正弦定理得可得在中由余弦定理得∴(米)即AB 之间的距离为米解析:1015. 【分析】本题先在ACD △中,得出30CAD ADC ∠=∠=︒,得CD 的值,然后在BCD 中由正弦定理得出BC 的长,最后在ABC 中由余弦定理,算出21500AB =,即可得到A ,B 之间的距离. 【详解】解:如图所示,∵75ACB ∠=︒,45BCD ∠=︒,30ADC ∠=︒, ∴7545120ACD ACB BCD ︒︒∠=∠+∠=+=︒,∴在ACD △中,18030CAD ACD ADC ADC ∠=︒-∠-∠=︒=∠, ∴30AC CD ==.∵在BCD 中,60CBD ∠=︒, ∴由正弦定理,得30sin 75sin 60BC =︒︒,可得sin 7530203sin 75sin 60BC ︒=⋅=︒︒. 在ABC 中,由余弦定理,得()222222cos 30203sin 75230203sin 75cos 75AB AC BC AC BC ACB =+-⋅∠=+︒-⨯⨯︒︒1500=,∴1015AB =(米),即A ,B 之间的距离为1015米. 故答案为:1015.【点睛】本题考查利用正余弦定理解决实际应用问题,是中档题.18.28【分析】作于延长线交地面于则由求得从而可得然后即得【详解】如图于延长线交地面于则而所以即所以故答案为:28【点睛】本题考查解三角形的应用掌握仰角概念是解题基础测量高度问题常常涉及到直角三角形因此解析:28 【分析】作BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则AM BN =,AM DM ⊥,tan DM AM β=,tan DN BN α=,由40DM DN -=求得BN ,从而可得DM ,然后即得DC . 【详解】如图,BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则tan DN BN α=,tan DM AM β=,而BN AM =,所以tan tan BN BN h βα-=,即(tan 60tan 30)40BN ︒-︒=,40203tan 60tan 30BN ==︒-︒,所以tan 60tan 603220333228DC AM CM BN =︒-=︒-=⨯-=. 故答案为:28.【点睛】本题考查解三角形的应用,掌握仰角概念是解题基础.测量高度问题常常涉及到直角三角形,因此掌握直角三角形中的三角函数定义是解题关键,有时还需要用三角函数恒等变换公式.19.【分析】延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在与中分别运用正弦定理可得关于的方程联立可得答案【详解】解:如图延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在中由正弦定理可得 解析:24【分析】延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CFAD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==,设BC x =,在BCE ∆与BCF ∆中,分别运用正弦定理可得关于cos α的方程,联立可得答案. 【详解】解:如图,,延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CF AD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==, 设BC x =,在BCE ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BEE BCE=∠∠,即:2sin(2)sin x παα=-,可得22cos xα=, 同理,在BCF ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BFBFC BCF=∠∠,即:1sin sin(2)x απα=-,可得2cos 1x α=, 故可得:2124cos α=,可得21cos 8α=,又02<<πα,故2cos α=, 故答案为:24. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理解三角形,考查学生数学建模的能力与运算能力,属于中档题.20.【分析】由余弦定理可求出角再根据正弦定理即可表示出然后利用消元思想和辅助角公式即可求出的最大值【详解】因为所以而∴∵∴∴其中所以的最大值为当时取得故答案为:【点睛】本题主要考查正余弦定理在解三角形中 解析:7【分析】由余弦定理可求出角B ,再根据正弦定理即可表示出2a c +,然后利用消元思想和辅助角公式,即可求出2a c +的最大值. 【详解】因为222a cb ac +-=,所以2221cos 222a cb ac B ac ac +-===,而0B π<<,∴3B π=.∵2sin sin sin sin 3a b c A B C ====,∴2sin ,2sin a A c C ==.∴222sin 4sin 2sin 4sin 4sin 3a c A C A A A A π⎛⎫+=+=+-=+⎪⎝⎭()A ϕ=+,其中tan ϕ=. 所以2a c +的最大值为2A πϕ=-时取得.故答案为: 【点睛】本题主要考查正余弦定理在解三角形中的应用,以及利用三角函数求解三角形中的最值问题,意在考查学生的转化能力和数学运算能力,属于中档题.三、解答题21.答案见解析 【分析】利用边角互化可得24c b ==,选①:利用余弦定理以及三角形的面积公式即可求解;选②:利用向量数量积的定义可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解;选③:利用诱导公式以及二倍角的余弦公式可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解.【详解】因为sin 2sin C B =,2b =,所以24c b ==,选①:因为222b c a bc +=+,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 又因为()0,A π∈,所以3A π=.所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选②:若4AB AC ⋅=,故cos 4AB AC A ⋅⋅=,则1cos 2A =,故3A π=, 所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选③:若2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭,则cos2cos 0A A +=,故22cos cos 10A A +-=,解得1cos 2A =(cos 1A =-舍去),故3A π=. 所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 22.(113;(2)2;(3)26. 【分析】(1)确定B 锐角,求得cos B ,由余弦定理求得b ,再由正弦定理得sin A ; (2)在ABD △中由余弦定理求得中线AD ,(3)确定A 是锐角,求得cos A ,由二倍角公式求得sin 2,cos 2A A ,然后由两角和的正弦公式求值. 【详解】(1)在ABC 中,因为a b >,故由3sin 5B =,可得cos 45B =.由已知及余弦定理,有2222cos 13b a c ac B =+-=,所以b = 由正弦定理sin sin a b A B =,得sin sin a B A b ==. 所以,bsin A(2)设BC 边的中点为D ,在ABD △中,cos 45B = 由余弦定理得:2AD ===, (3)由(1)及a c <,得cos A =,所以12sin 22sin cos 13A A A ==,25cos 212sin 13A A =-=-.故πππsin(2)sin 2cos cos 2sin 444A A A +=+=.【点睛】关键点点睛:本题考查正弦定理、余弦定理解三角形,解题时根据已知条件选用正弦定理或余弦定理求解,注意在用平方关系求得角的余弦时,先确定角的范围,然后计算.23.45A =︒【分析】利用余弦定理可求A 的大小. 【详解】由题设可设)2,,1(0)a k b c k k ===>,由余弦定理得,222222644cos 2k k k b c aA bc+-+-===, 而A 为三角形内角,故45A =︒. 24.(1)π4A =;(2)a =AD = 【分析】(1()sin sin sin tan cos C BA C A C -=-,再化简计算即可求出cos A =(2)由余弦定理求得a =,求得cos B =3a BD ==,再由余弦定理即可求出AD . 【详解】解:(1()sin sin sin tan cos C BA C A C -=-, ()()sin sin sin tan cos C A CA C A C -+=-, ∴2sin sin cos cos sin sin sin cos cos AC A C A C C A C A--=-,∵sin 0C ≠,∴2sincos cos AA A+=∴cos 2A =0πA <<,∴π4A =.(2)由余弦定理可得:2222cos 1841210a b c bc A=+-=+-=, ∴a =∵点D 在边BC 上,且2CD DB =,∴33a BD ==, 又222cos 2a c b B ac +-==∴222582cos 9AD AB BD AB BD B =+-⋅⋅=,∴AD = 【点睛】 关键点睛:本题考查正余弦定理的应用,解题的关键是正确利用正弦定理化边为角处理条件,再结合三角恒等变换化简运算.25.2+【分析】 利用三角形的面积公式,结合已知面积变形可得1sin sin 4B C =,再利用所选条件结合正弦定理求出另外两边,可得三角形的周长.【详解】 由三角形的面积公式可知,1sin 2S ab C =, 21sin 28sin a ab C A∴=, 整理得4sin sin ,b A C a =由正弦定理得:4sin sin sin sin ,B A C A =因为sin 0A ≠,4sin sin 1,B C ∴=1sin sin 4B C ∴=, 若选择条件(1)由6B π=:得1sin 2B =,则1sin 2C =, 又,,A B C 为三角形的内角,6B C π∴==,2,3A π∴= 由正弦定理得sin sin sin a b c A B C==代入1,b c ==解得a =∴三角形的周长为2若选择条件(2)B C =,则由B C =,得sin sin ,B C = 又1sin sin 4B C =,1sin sin 2B C ∴== 又,,A B C 为三角形的内角,,6B C π∴==23A π∴=. 由正弦定理得:sin sin sin a b c A B C ==,代入1,b c ==解得a =∴三角形的周长为2【点睛】关键点点睛:利用三角形的面积公式和正弦定理求出三角形的另外两边是解题关键. 26.4【分析】根据题意,在ABC 中,因为sin cos 3cos sin A C A C =,由正弦定理及余弦定理可得:2222223,22a b c b c a a c ab bc+-+-⋅=⋅ 化简并整理得:2222()a c b -=,结合已知条件222a c b -=,联立即可得解.【详解】在ABC 中,因为sin cos 3cos sin A C A C =,由正弦定理及余弦定理可得:2222223,22a b c b c a a c ab bc+-+-⋅=⋅ 化简并整理得:2222()a c b -=,又由已知222a c b -=,所以24b b =,解得4b =或0b =,由0b ≠,所以4b =.。
一、选择题1.在ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,b c =且sin 1cos sin cos B BA A-=,若点O 是ABC 外一点,()0AOB θθπ∠=<<,2OA =,1OB =.则平面四边形OACB 的面积的最大值是( )A .84+ B .44+ C .3 D .42+ 2.在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若22212a b c =+,则tan A 的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .)+∞D .[)2,+∞3.在△ABC 中,若222a c b -+=,则C =( ). A .45°B .30°C .60°D .120°4.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 .3π5.已知,,a b c 分别是ABC ∆的三个内角,,A B C 所对的边,若1,a b ==B 是,A C 的等差中项,则角C =( ) A .30B .45︒C .60︒D .90︒6.在ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 所对的边,若b =60B =︒,若ABC 仅有一个解,则a 的取值范围是( )A .({}2⋃B .30,2C .{}30,22⎛⎤⋃ ⎥⎝⎦D .27.已知ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若tan tan 1tan tan B C B C +=-⋅,且2bc =,则ABC 的面积为( )A .BC .4D .28.ABC 的三个内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若ABC 的面积为S ,且222()S a b c =+-,a =tan C 等于( )A .34B .43C .34-D .43-9.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若角A 、B 、C 成等差数列,且2sin 2sin a A c C +4ac =+,则ABC 的面积的最大值为( )A .33B .43C .23D .310.已知点O 为ABC 的外心,且3A π=,CO AB BO CA ⋅=⋅,则ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等边三角形C .直角三角形或等边三角形D .钝角三角形11.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 .560m12.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若tan 7C =,52cos 8A =,32b =时,则ABC 的面积为( ) A .37B .37C .37D .37二、填空题13.在ABC 中,点M 是边BC 的中点,3AM =,2BC =,则2AC AB +的最大值为___________.14.若A ,B ,C 为ABC 的内角,满足sin A ,sin C ,sin B 成等差数列,则cos C 的最小值是________.15.如图,为了测量山坡上灯塔CD 的高度,某人从高为40h =的楼AB 的底部A 处和楼顶B 处分别测得仰角为60β=︒,30α=︒,若山坡高为32a =,则灯塔高度是________.16.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则满足10a =,18b =,30A =︒的三角形解的个数是______.17.给出以下四个结论:①函数()211x f x x -=+的对称中心是()1,2-;②若关于x 的方程10x k x -+=在()0,1x ∈没有实数根,则k 的取值范围是2k ≥;③在ABC 中,若cos cos b A a B =则ABC 为等腰三角形;④若将函数()sin 23πf x x ⎛⎫=- ⎪⎝⎭的图象向右平移()0ϕϕ>个单位后变为偶函数,则ϕ的最小值是12π.其中正确的结论是________.18.在平面四边形ABCD 中,∠A =∠B =∠C =α(0<α<2π),已知AB 的取值范围是(1,2),则cos α的值为_____.19.凸四边形ABCD 中,已知5AB =,4BC =,5CD =,1tan 2B =-,3cos 5C =,则sin D =__________.20.某环保监督组织为了监控和保护洞庭湖候鸟繁殖区域,需测量繁殖区域内某湿地A 、B 两地间的距离(如图),环保监督组织测绘员在(同一平面内)同一直线上的三个测量点D 、C 、E ,从D 点测得67.5ADC ∠=,从点C 测得45ACD ∠=,75BCE ∠=,从点E 测得60BEC ∠=,并测得23DC =,2CE =(单位:千米),测得A 、B 两点的距离为___________千米.三、解答题21.在①()22sin sin sin sin sin A B C B C --=,②sin sin 2B Cb a B +=,③2sin sin 3a B b A π⎛⎫=-⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面问题中并作答. ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c 22a b c +=,______求A 和C .22.在①222b c a bc +-=;②4AB AC ⋅=;③2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,求ABC 的面积.问题:已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin 2sin C B =,2b =, ?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.23.如图,在平面四边形ABCD 中,AD ⊥CD , ∠BAD =34π,2AB =BD =4.(1)求cos ∠ADB ; (2)若BC 22CD .24.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,且3bcos A c ⋅=. (1)求角B ;(2)若ABC 的面积为3BC 边上的高1AH =,求b ,c .25.已知半圆O 的直径MN 为2,A 为直径延长线上一点,且2OA =.B 为半圆周上任意一点,以AB 为边,作等边ABC ,角AOB 等于何值时,四边形OACB 的面积最大?最大面积为多少?26.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知2b ac =,且a 2-c 2=ac -bc ,求∠A 的大小及sin b Bc的值【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.A 解析:A 【分析】由条件整理可得ABC 是等边三角形,利用OACB AOBABCS SS=+可化简得532sin 3OACB S πθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭. 【详解】在ABC 中,sin 1cos sin cos B BA A-=,sin cos cos sin sin B A B A A ∴+=, 即sin()sin()sin sin A B C C A π+=-==A C ∴=,b c =, ∴ABC 是等边三角形,OACB AOBABCS SS∴=+2113||||sin ||22OA OB AB θ=⋅+⨯⨯()221321sin ||||2||||cos 24OA OB OA OB θθ=⨯⨯⨯++-⋅ 3sin (41221cos )4θθ=++-⨯⨯⨯ 53sin 3cos θθ=-+532sin 3πθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭, 0θπ<<,2333πππθ∴-<-<, 则当32ππθ-=,即56πθ=时,sin 3πθ⎛⎫- ⎪⎝⎭取得最大值1,故四边形OACB 面积的最大值为538532++=. 故选:A.【点睛】本题考查两角差的正弦公式,考查三角形的面积公式,考查余弦定理,考查三角恒等变换的应用,解题的关键是利用三角形面积公式结合三角恒等变换化简得532sin 34OACB S πθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭ 2.B解析:B 【分析】根据题中条件,由三角形的余弦定理、正弦定理和两角和的正弦公式,化简可得tan 3tan A B =,再由两角和的正切公式,以及锐角三角形的定义,可得tan 0A >,tan 0C >,解不等式可得所求范围. 【详解】因为22212a b c =+,由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,则222212cos 2b c b c bc A +=+-,可得4cos c b A =,由正弦定理可得:sin 4sin cos C B A =,可得sin()sin cos sin cos 4sin cos A B A B B A B A +=+=, 化为3sin cos sin cos B A A B =, 在锐角ABC 中,cos 0A ≠,cos 0B ≠, 则tan 3tan A B =,又21tan tan tan tan 3tan tan()11tan tan 1tan 3A AA B C A B A B A ++=-+=-=---,由tan 0A >,tan 0C >,可得211tan 03A -<,解得tan A >, 故选:B . 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,以及两角和的三角函数公式,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.3.B解析:B 【分析】根据余弦定理,可以求出C 角的余弦值,进而根据C 为三角形内角,解三角方程可以求出C 角.【详解】∵222a c b -+=,∴22222a b c cosC ab +-==. 又∵C 为三角形内角 ∴30C =︒. 故选B . 【点睛】本题考查余弦定理的应用,属基础题.4.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.5.A解析:A 【详解】由题设可得060B =11sin sin 2A A =⇒=,则030A =或0150A =,但a b AB <⇔<,应选答案A .6.A解析:A 【分析】根据b =60B =︒,由正弦定理得到sin 2sin sin b Aa A B==,然后作出函数2sin =y A 的图象,将问题转化为y a =与2sin =y A 的图象只有一个交点求解. 【详解】因为b =60B =︒,由正弦定理得sin sin a b A B=, 所以sin 2sin sin b Aa A B==,因为()0,120∈︒A ,2sin =y A 的图象如图所示:因为ABC 仅有一个解,所以y a =与2sin =y A 的图象只有一个交点, 所以03a <≤2a =,故选:A 【点睛】本题主要考查正弦定理的应用以及三角函数的图象的应用,还考查了数形结合的思想方法,属于中档题.7.D解析:D 【分析】由两角和的正切公式可得()tan 1B C +=,即可得到34A π=,然后由面积公式可得结果. 【详解】因为tan tan 1tan tan B C B C +=-⋅,即()tan 1B C +=,在ABC 中,所以tan 1A =-,即34A π=,所以2sin 2A =,所以1122sin 22222ABCSbc A ==⨯⨯=. 故选:D . 【点睛】本题考查三角形的面积公式的应用,考查两角和的正切公式,属于基础题.8.D解析:D 【分析】首先根据正弦定理面积公式和余弦定理得到sin 2cos 2C C -=,再利用同角三角函数关系即可得到答案. 【详解】由题知:222()S a b c =+-,所以222sin 2=++-ab C a b ab c ,整理得:222sin 222-+-=C a b c ab,即sin 2cos 2C C -=. 所以()2sin 2cos 4C C -=, 23cos 4sin cos 3-=C C C .2223cos 4sin cos 3sin cos -=+C C CC C,234tan 3tan 1-=+C C ,得23tan 4tan 0C C +=. 因为0C π<<,所以4tan 3C =-. 故选:D 【点睛】本题主要考查余弦定理解三角形,同时考查了正弦定理面积公式和同角的三角函数,属于中档题.9.B解析:B 【分析】由等差数列性质得3B π=,应用正弦定理边角转换、余弦定理由已知可求得三角形外接圆半径R ,从而边,a c 可用角表示,最后用角表示出三角形面积,结合三角函数恒等变换、正弦函数性质得出最大值. 【详解】∵角A 、B 、C 成等差数列,∴2B A C =+,又A B C π++=,∴3B π=,23C A π=-,2(0,)3A π∈,由正弦定理2sin sin sin a b c R A B C===得sin ,sin ,sin 222a b cA B C R R R ===,∵2sin 2sin a A c C +=,∴2sin 2sin 2sin a A c C b B +-=,即2224a b c ac R R R +-=,2222cos 4a c b ac Bac R R +-==,∴3R =,又由正弦定理得2sin ,a R A A c C ===,∴112sin sin sin()2233ABC S ac B A C A A ππ==⨯=-△21sin (cos sin )cos 2sin )3223A A A A A A =+=+43(3sin 21cos 2)3A A =+-8343sin(2)363A π=-+, ∵2(0,)3A π∈,∴3A π=时,sin(2)16A π-=,即ABCS 取得最大值834343+=. 故选:B . 【点睛】本题以我们熟知的三角形为背景,探究的是三角形面积的最大值,结合等差数列的性质,利用正弦定理进行边角转换,考查目的是让考生发现、揭示问题本质的关联点,从而有效的激发考生学习兴趣,本题同时考查了考生的逻辑推理能力、直观想象能力.本题属于中档题.10.B解析:B 【分析】取AB 、AC 的中点E 、F ,利用向量加法的平行四边形法则以及向量得减法的几何意义可得2222a b c =+,再利用余弦定理得2bc a =,由正弦定理得边角互化以及两角差得正弦公式求出3B π=,即证.【详解】取AB 、AC 的中点E 、F ,则()CO AB CE EO AB CE AB ⋅=+⋅=⋅()()()221122CB CA CB CA a b =+⋅-=-, 同理()2212BO CA c a ⋅=-,所以2222a b c =+, 又3A π=,由余弦定理,得222a b c bc =+-,即222b c a bc +=+,所以2bc a =,由正弦定理,得23sin sin sin 4B C A ==,即23sin sin 34B B π⎛⎫-=⎪⎝⎭,所以211cos 23sin sin sin cos sin 2322444B B B B B B B π⎛⎫-⎛⎫-=+=+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,2cos 22B B -=,所以2sin 226B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 即sin 216B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,72,666B πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 所以262B ππ-=,解得3B π=,所以3A B C π===, 所以ABC 是等边三角形. 故选:B 【点睛】本题考查了向量加法、减法的运算法则,正弦定理、余弦定理、三角恒等变换,综合性比较强,属于中档题.11.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 2AM 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.12.B解析:B 【分析】结合同角三角函数的基本关系可求出sin 4C =,cos 4C =,sin 8A =,由两角和的正弦公式可求出sin B ,结合正弦定理即可求出a ,进而可求出三角形的面积.【详解】因为sin tan cos C C C ==,且22sin cos 1C C +=,解得sin C =,cos C =,又cos A =,所以sin A ==,故sin sin[()]sin()sin cos cos sin B A C A C A C A C π=-+=+=+=.因为sin sin a bA B =,b =,故sin 2sin b A a B==,故11sin 2224ABC S ab C =⨯=⨯⨯=△. 故选:B . 【点睛】本题考查了同角三角函数的基本关系,考查了两角和的正弦公式,考查了正弦定理,考查了三角形的面积公式,属于中档题.二、填空题13.【分析】用余弦定理表示出求出后利用余弦函数性质可得最大值【详解】记则在中同理在中可得∴设则其中是锐角显然存在使得∴的最大值为故答案为:【点睛】关键点点睛:本题考查余弦定理考查换元法求最值解题方法是用解析:【分析】用余弦定理表示出,AC AB ,求出2AC AB +后利用余弦函数性质可得最大值. 【详解】记AMC α∠=,则AMB πα∠=-, 在AMC 中,2222cos 314AC AM MC AM MC ααα=+-⋅=+-=-,同理在AMB 中可得24AB α=+,∴228AB AC +=,设AB x =,AC x =,(0,)2x π∈.则12cos )cos )2AC AB x x x x x x +=+=+=+)x θ=+,其中cos θθ==θ是锐角, 显然存在0(0,)22x ππθ=-∈,使得0sin()1x θ+=,∴2AC AB +的最大值为故答案为: 【点睛】关键点点睛:本题考查余弦定理,考查换元法求最值.解题方法是用余弦定理表示出,AB AC ,得出228AB AC +=,利用三角换元法AB x =,AC x =,(0,)2x π∈.这里注意标明x 的取值范围.在下面求最值时需确认最值能取到,然后结合三角函数的性质求最值.14.【分析】根据成等差数列利用等差中项结合正弦定理得到然后由利用基本不等式求解【详解】因为成等差数列所以由正弦定理得所以当且仅当时取等号所以的最小值是故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理的应 解析:12【分析】根据sin A ,sin C ,sin B 成等差数列,利用等差中项结合正弦定理得到2c a b =+,然后由()22222cos 122a b c a b c C ab ab+-+-==-,利用基本不等式求解.【详解】因为sin A ,sin C ,sin B 成等差数列, 所以2sin sin sin C A B =+, 由正弦定理得2c a b =+,所以()22222cos 122a b c a b c C ab ab+-+-==-, ()2222231112222a b c c c a b +-≥-=-=+⎛⎫⎪⎝⎭,当且仅当a b =时取等号,所以cos C 的最小值是12. 故答案为:12【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理的应用以及等差数列和基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.15.28【分析】作于延长线交地面于则由求得从而可得然后即得【详解】如图于延长线交地面于则而所以即所以故答案为:28【点睛】本题考查解三角形的应用掌握仰角概念是解题基础测量高度问题常常涉及到直角三角形因此解析:28 【分析】作BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则AM BN =,AM DM ⊥,tan DM AM β=,tan DN BN α=,由40DM DN -=求得BN ,从而可得DM ,然后即得DC . 【详解】如图,BN DC ⊥于N ,DC 延长线交地面于M ,则tan DN BN α=,tan DM AM β=,而BN AM =,所以tan tan BN BN h βα-=,即(tan 60tan 30)40BN ︒-︒=,40203tan 60tan 30BN ==︒-︒,所以tan 60tan 603220333228DC AM CM BN =︒-=︒-=⨯-=. 故答案为:28.【点睛】本题考查解三角形的应用,掌握仰角概念是解题基础.测量高度问题常常涉及到直角三角形,因此掌握直角三角形中的三角函数定义是解题关键,有时还需要用三角函数恒等变换公式.16.2【分析】直接利用正弦定理得到答案【详解】根据正弦定理得到:故故满足条件的三角形共有个故答案为:【点睛】本题考查了利用正弦定理判断三角形的个数问题意在考查学生的应用能力解析:2 【分析】直接利用正弦定理得到答案. 【详解】根据正弦定理得到:sin sin a b A B=,故9sin 10B =,91sin sin 10B A >=>. 故满足条件的三角形共有2个. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了利用正弦定理判断三角形的个数问题,意在考查学生的应用能力.17.①③④【分析】将化成后可得图象的对称中心故可判断①的正误;参变分离后考虑在上的值域后可判断②的正误;利用正弦定理和三角变换可判断③的正误;利用整体法求出的值从而可判断④的正误【详解】对于①因为故的图解析:①③④ 【分析】将()f x 化成()321f x x -=++后可得图象的对称中心,故可判断①的正误;参变分离后考虑1y x x=-在()0,1上的值域后可判断②的正误;利用正弦定理和三角变换可判断③的正误;利用整体法求出ϕ的值,从而可判断④的正误. 【详解】对于①,因为()321f x x -=++,故()f x 的图象可以看出3y x-=向左平移1个单位,向上平移2个单位,故()f x 的图象的对称中心为()1,2-,故①正确. 对于②,考虑方程10x k x -+=在()0,1上有实数根即1k x x=-在()0,1上有实数根, 故(),0k ∈-∞, 故关于x 的方程10x k x-+=在()0,1x ∈没有实数根时,则[)0,k ∈+∞,故②错误. 对于③,由正弦定理得到sin cos sin cos =B A A B ,故()sin 0B A -=, 因为(),B A ππ-∈-,故0B A -=即B A =,故③正确. 对于④,平移后得到的图象对应的解析式为sin 223πy x φ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 因为该函数为偶函数,故202,32ππφk πk Z ⨯--=+∈, 故5,212k ππφk Z =--∈,因为0ϕ>,故min 12πϕ=,故④正确. 故答案为:①③④. 【点睛】本题考查分式函数的图象性质、函数值域的求法、正弦定理和三角变换以及正弦型函数的图象特征,注意在三角形中,可利用正弦定理把边角的混合关系转化为边的关系或角的关系,而正弦型函数图象的性质,可利用整体法结合正弦函数的性质来讨论,本题属于中档题.18.【分析】延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在与中分别运用正弦定理可得关于的方程联立可得答案【详解】解:如图延长交与点过点C 作交与F 点可得由AB 的取值范围是可得设在中由正弦定理可得 解析:2 【分析】延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CFAD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==,设BC x =,在BCE ∆与BCF ∆中,分别运用正弦定理可得关于cos α的方程,联立可得答案. 【详解】解:如图,,延长BA ,CD 交与E 点,过点C 作CF AD 交与F 点,可得BF AB BE <<,由AB 的取值范围是(1,2),可得1,2BF BE ==, 设BC x =,在BCE ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BEE BCE=∠∠,即:2sin(2)sin x παα=-,可得22cos xα=, 同理,在BCF ∆中,由正弦定理可得:sin sin BC BFBFC BCF=∠∠,即:1sin sin(2)x απα=-,可得2cos 1x α=, 故可得:2124cos α=,可得21cos 8α=,又02<<πα,故2cos α=,故答案为:24. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理解三角形,考查学生数学建模的能力与运算能力,属于中档题.19.【分析】如图设先求出再求出再利用正弦定理求出即得解【详解】如图设在△中因为所以由余弦定理得所以在△中所以在△中由正弦定理得故答案为:【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 解析:72【分析】如图,设,ACB ACD αβ∠=∠=,先求出37AC =,再求出cos ,sin 3737αα==,cos ,sin 537537ββ==,32=AD ,再利用正弦定理求出sin D 即得解. 【详解】如图,设,ACB ACD αβ∠=∠=,在△ACB 中,因为1tan 2B =-,所以cos 55B ==由余弦定理得2516254cos 2185()375AC B =+-=-=, 所以37AC =在△ACB 中,cos (0,),sin 224373737πααα==∈∴=⨯所以34cos cos()sin 553737537537DCB βαβ=∠-=+=∴= 在△ACD 中,22537253718,32537AD AD =+-⨯=∴=.sin 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计算能力.20.【分析】在中分析边角关系可得在中由正弦定理可求得的值然后在中利用余弦定理可求得的长【详解】在中则在中则由正弦定理得可得在中由余弦定理得因此(千米)故答案为:【点睛】本题考查距离的测量问题考查了利用正解析:3【分析】在ACD△中,分析边角关系可得AC CD==BCE中,由正弦定理可求得BC的值,然后在ABC中,利用余弦定理可求得AB的长.【详解】在ACD△中,45ACD∠=,67.5ADC∠=,CD=67.5CAD∴∠=,则AC CD==在BCE中,60BEC∠=,75BCE∠=,CE45CBE∠=,由正弦定理得sin45sin60CE BC=,可得2sin 60sin45CEBC===在ABC中,AC=BC=,18060ACB ACD BCE∠=-∠-∠=,由余弦定理得2222cos609AB AC BC AC BC=+-⋅=,因此,3AB=(千米).故答案为:3.【点睛】本题考查距离的测量问题,考查了利用正弦定理和余弦定理解三角形,考查计算能力,属于中等题.三、解答题21.选择见解析,3Aπ=,512Cπ=.【分析】选择条件①,利用正弦定理结合余弦定理求出cos A的值,结合角A的取值范围可求得A2b c+=sin2sinA B C+=,由三角形的内角和定理以及三角恒等变换思想求出1sin 62C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,由角C 的取值范围可求得结果;选择条件②,利用诱导公式、正弦定理以及三角恒等变换思想求出sin2A的值,结合角A的取值范围可求得角A 2b c +=可得出sin 2sin A B C +=,由三角形的内角和定理以及三角恒等变换思想求出1sin 62C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,由角C 的取值范围可求得结果;选择条件③,由正弦定理以及两角差的正弦公式可求得tan A 的值,结合角A 的取值范围可求得角A 2b c +=sin 2sin A B C +=,由三角形的内角和定理以及三角恒等变换思想求出1sin 62C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,由角C 的取值范围可求得结果. 【详解】(1)选择条件①,由()22sin sin sin sin sin A B C B C --=及正弦定理知()22a b c bc --=,整理得,222b c a bc +-=,由余弦定理可得2221cos 222b c a bc A bc bc +-===,又因为()0,A π∈,所以3A π=,2b c +=sin 2sin A B C +=,由23B C π=-2sin 2sin 33C C ππ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,即1sin 2sin 222C C C ++=,即3sin C C =6C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭sin 6C π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 因为20,3C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以,662C πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭,从而64C ππ-=,解得512C π=; 选择条件②,因为A B C π++=,所以222B C Aπ+=-, 由sinsin 2B C b a B +=得cos sin 2Ab a B =,由正弦定理知,sin cossin sin 2sin cos sin 222A A AB A B B ==,()0,B π∈,()0,A π∈,可得0,22A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 所以,sin 0B >,cos02A >,可得1sin 22A =,所以,26A π=,故3A π=.以下过程同(1)解答;选择条件③,由2sin sin 3a B b A π⎛⎫=-⎪⎝⎭, 及正弦定理知,2sin sin sin sin 3A B B A π⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()0,B π∈,则sin 0B >,从而21sin sin sin 32A A A A π⎛⎫=-=+⎪⎝⎭,则sin A A =,解得tan A =又因为()0,A π∈,所以3A π=,以下过程同(1)解答.【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. 22.答案见解析 【分析】利用边角互化可得24c b ==,选①:利用余弦定理以及三角形的面积公式即可求解;选②:利用向量数量积的定义可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解;选③:利用诱导公式以及二倍角的余弦公式可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解.【详解】因为sin 2sin C B =,2b =,所以24c b ==,选①:因为222b c a bc +=+,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 又因为()0,A π∈,所以3A π=.所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选②:若4AB AC ⋅=,故cos 4AB AC A ⋅⋅=, 则1cos 2A =,故3A π=, 所以ABC的面积11sin 2422S bc A ==⨯⨯=. 选③:若2sin 22cos 122A A π⎛⎫++= ⎪⎝⎭,则cos2cos 0A A +=, 故22cos cos 10A A +-=,解得1cos 2A =(cos 1A =-舍去),故3A π=. 所以ABC的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 23.(1)cos ADB ∠=2)CD =【分析】 (1)ABD △中,利用正弦定理可得sin ADB ∠,进而得出答案;(2)BCD △中,利用余弦定理可得CD .【详解】 (1)ABD △中,sin sin AB BD ADB BAD =∠∠,即2sin ADB=∠,解得sin ADB∠=,故cos ADB ∠=(2)sin cos 4ADB CDB ∠==∠ BCD △中,222cos 2BD CD BC CDB BD CD +-∠=⋅⋅,即2224424CD CD +-=⋅⋅,化简得(0CD CD-+=,解得CD = 24.(1)6π;(2)b =2c =. 【分析】(1)化角为边,化简得222c a b +-=,再利用余弦定理求角B ;(2)由正弦定理算出c ,由面积公式算出a ,由余弦定理计算b 中即可.【详解】解:(1)因为cos 2b A c a =-,所以22222b c a b c a bc +-⋅=-,所以22222b c a c +-=-,即222c a b +-=.由余弦定理可得222cos 22c a b B ac +-==, 因为(0,)B π∈,所以6B π=.(2)由正弦定理可得sin sin 22sin sin 6AH AH AHB c B ππ∠===. 因为ABC的面积为11sin 22ac B a ==,解得a = 由余弦定理可得2222cos b a c ac B =+-=4842228+-⨯⨯=,则b =【点睛】在处理三角形中的边角关系时,一般全部化为角的关系,或全部化为边的关系.题中若出现边的一次式一般采用到正弦定理,出现边的二次式一般采用到余弦定理.应用正、余弦定理时,注意公式变式的应用.解决三角形问题时,注意角的限制范围.25.150︒2+ 【分析】 2OA =,B 为半圆周上任意一点,那么OAB 是直角三角形,254cos AB α=-,三角形sin OAB S α=,三角形2ABC S AB =,可得四边形OACB 面积,利用三角函数的有界性,可求得面积的最大值.【详解】 ABC2AB ,半径1,2OB OA == 过B 作BE 垂直OA ,则sin sin BE OB αα=⋅=由余弦定理:2222cos 54cos AB OB OA OB OA αα=+-⋅⋅=-设所求的四边形面积S ,则)154cos sin2AOB ABCS SS OA BE ααα=+=⋅⋅+-= ()12sin 2sin 602ααα⎛⎫==-︒ ⎪ ⎪⎝⎭,()sin 601α∴-︒=时,max 2S =+,150α⇒=︒.26.3A π=,sin b B c 2= 【分析】由已知条件变形,结合余弦定理可求得A ,由2b ac =得=b a c b ,结合正弦定理可求得sin b B c. 【详解】由2b ac =,且a 2-c 2=ac -bc ,得222b c a bc +-=, 所以2221cos 22b c a A bc +-==,因为0A π<<,所以3A π=.因为2b ac =,所以=b a c b ,所以sin sin sin 2b B a B A c b ===故3A π=,sin b B c = 【点睛】关键点点睛:利用正弦定理和余弦定理求解是解题关键.。
必修5解三角形和数列测试题及答案------------------------------------------作者------------------------------------------日期必修五解三角形和数列综合练习解三角形一、选择题1.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b 2+c 2-a 2=bc ,则角A 等于( ) (A)6π (B)3π (C)32π (D)65π 2.在△ABC 中,给出下列关系式: ①sin(A +B )=sin C②cos(A +B )=cos C ③2cos 2sinC B A =+ 其中正确的个数是( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)3 3.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .若a =3,sin A =32,sin(A +C )=43,则b 等于( ) (A)4 (B)38 (C)6 (D)827 4.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =3,b =4,sin C =32,则此三角形的面积是( ) (A)8 (B)6 (C)4 (D)3 5.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,且sin A =2sin B cos C ,则此三角形的形状是( )(A)直角三角形 (B)正三角形(C)腰和底边不等的等腰三角形(D)等腰直角三角形 二、填空题6.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =2,B =45°,则角A =________.7.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =3,c =19,则角C =________.8.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若b =3,c =4,cos A =53,则此三角形的面积为________.9.已知△ABC 的顶点A (1,0),B (0,2),C (4,4),则cos A =________.10.已知△ABC 的三个内角A ,B ,C 满足2B =A +C ,且AB =1,BC =4,那么边BC 上的中线AD 的长为________.三、解答题11.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且a =3,b =4,C =60°.(1)求c ;(2)求sin B .12.设向量a ,b 满足a ·b =3,|a |=3,|b |=2.(1)求〈a ,b 〉;(2)求|a -b |.13.设△OAB 的顶点为O (0,0),A (5,2)和B (-9,8),若BD ⊥OA 于D .(1)求高线BD 的长;(2)求△OAB 的面积.14.在△ABC 中,若sin 2A +sin 2B >sin 2C ,求证:C 为锐角.(提示:利用正弦定理R Cc B b A a 2sin sin sin ===,其中R 为△ABC 外接圆半径)15.如图,两条直路OX 与OY 相交于O 点,且两条路所在直线夹角为60°,甲、乙两人分别在OX 、OY 上的A 、B 两点,| OA |=3km ,| OB |=1km ,两人同时都以4km/h 的速度行走,甲沿XO 方向,乙沿OY 方向.问:(1)经过t 小时后,两人距离是多少(表示为t 的函数)?(2)何时两人距离最近?16.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且ca b C B +-=2cos cos .(1)求角B 的值;(2)若b =13,a +c =4,求△ABC 的面积.数列一、选择题1.在等差数列{a n }中,已知a 1+a 2=4,a 3+a 4=12,那么a 5+a 6等于( )(A)16 (B)20 (C)24 (D)362.在50和350间所有末位数是1的整数和( )(A)5880 (B)5539 (C)5208 (D)48773.若a ,b ,c 成等比数列,则函数y =ax 2+bx +c 的图象与x 轴的交点个数为( )(A)0 (B)1 (C)2 (D)不能确定4.在等差数列{a n }中,如果前5项的和为S 5=20,那么a 3等于( )(A)-2 (B)2 (C)-4 (D)45.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2007+a 2008>0,a 2007·a 2008<0,则使前n 项和S n >0成立的最大自然数n 是( )(A)4012(B)4013 (C)4014 (D)4015二、填空题6.已知等比数列{a n }中,a 3=3,a 10=384,则该数列的通项a n =________.7.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,则此数列前20项和S 20=________.8.数列{a n }的前n 项和记为S n ,若S n =n 2-3n +1,则a n =________. 9.等差数列{a n }中,公差d ≠0,且a 1,a 3,a 9成等比数列,则1074963a a a a a a ++++=________. 10.设数列{a n }是首项为1的正数数列,且(n +1)a 21+n -na 2n +a n +1a n =0(n ∈N *),则它的通项公式a n =________.三、解答题11.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=4,求S 13.12.已知数列{a n }中,a 1=1,点(a n ,a n +1+1)(n ∈N *)在函数f (x )=2x +1的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n ;(3)设c n =S n ,求数列{c n }的前n 项和T n .13.已知数列{a n }的前n 项和S n 满足条件S n =3a n +2.(1)求证:数列{a n }成等比数列;(2)求通项公式a n .14.某渔业公司今年初用98万元购进一艘渔船,用于捕捞,第一年需各种费用12万元,从第二年开始包括维修费在内,每年所需费用均比上一年增加4万元,该船每年捕捞的总收入为50万元.(1)写出该渔船前四年每年所需的费用(不包括购买费用);(2)该渔船捕捞几年开始盈利(即总收入减去成本及所有费用为正值)?(3)若当盈利总额达到最大值时,渔船以8万元卖出,那么该船为渔业公司带来的收益是多少万元?15.已知函数f (x )=412-x (x <-2),数列{a n }满足a 1=1,a n =f (-11+n a )(n ∈N *). (1)求a n ;(2)设b n =a 21+n +a 22+n +…+a 212+n ,是否存在最小正整数m ,使对任意n ∈N *有b n <25m 成立?若存在,求出m 的值,若不存在,请说明理由.16.已知f 是直角坐标系平面xOy 到自身的一个映射,点P 在映射f 下的象为点Q ,记作Q =f (P ).设P 1(x 1,y 1),P 2=f (P 1),P 3=f (P 2),…,P n =f (P n -1),….如果存在一个圆,使所有的点P n (x n ,y n )(n ∈N *)都在这个圆内或圆上,那么称这个圆为点P n (x n ,y n )的一个收敛圆.特别地,当P 1=f (P 1)时,则称点P 1为映射f 下的不动点.若点P (x ,y )在映射f 下的象为点Q (-x +1,21y ). (1)求映射f 下不动点的坐标;(2)若P 1的坐标为(2,2),求证:点P n (x n ,y n )(n ∈N *)存在一个半径为2的收敛圆.解三角形1.B 2.C 3.D 4.C 5.B提示:5.化简(a +b +c )(b +c -a )=3bc ,得b 2+c 2-a 2=bc ,由余弦定理,得cos A =212222=-+bc a c b ,所以∠A =60°. 因为sin A =2sin B cos C ,A +B +C =180°,所以sin(B +C )=2sin B cos C ,即sin B cos C +cos B sin C =2sin B cos C .所以sin(B -C )=0,故B =C .故△ABC 是正三角形.二、填空题6.30° 7.120° 8.524 9.55 10.3 三、解答题11.(1)由余弦定理,得c =13;(2)由正弦定理,得sin B =13392. 12.(1)由a ·b =|a |·|b |·cos 〈a ,b 〉,得〈a ,b 〉=60°;(2)由向量减法几何意义,知|a |,|b |,|a -b |可以组成三角形,所以|a -b |2=|a |2+|b |2-2|a |·|b |·cos 〈a ,b 〉=7,故|a -b |=7.13.(1)如右图,由两点间距离公式,得29)02()05(22=-+-=OA ,同理得232,145==AB OB . 由余弦定理,得 ,222cos 222=⨯⨯-+=AB OA OB AB OA A 所以A =45°.故BD =AB ×sin A =229.(2)S △OAB =21·OA ·BD =21·29·229=29. 14.由正弦定理R Cc B b A a 2sin sin sin ===, 得C R c B R b A R a sin 2,sin 2,sin 2===. 因为sin 2A +sin 2B >sin 2C , 所以222)2()2()2(Rc R b R a >+, 即a 2+b 2>c 2.所以cos C =abc b a 2222-+>0, 由C ∈(0,π),得角C 为锐角.15.(1)设t 小时后甲、乙分别到达P 、Q 点,如图,则|AP |=4t ,|BQ |=4t ,因为|OA |=3,所以t =43h 时,P 与O 重合. 故当t ∈[0,43]时, |PQ |2=(3-4t )2+(1+4t )2-2×(3-4t )×(1+4t )×cos60°;当t >43h 时,|PQ |2=(4t -3)2+(1+4t )2-2×(4t -3)×(1+4t )×cos120°. 故得|PQ |=724482+-t t (t ≥0).(2)当t =h 4148224=⨯--时,两人距离最近,最近距离为2km . 16.(1)由正弦定理R C c B b A a 2sin sin sin ===, 得a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C .所以等式c a b C B +-=2cos cos 可化为C R A R B R C B sin 2sin 22sin 2cos cos +⋅-=, 即CA B C B sin sin 2sin cos cos +-=, 2sin A cos B +sin C cos B =-cos C ·sin B ,故2sin A cos B =-cos C sin B -sin C cos B =-sin(B +C ),因为A +B +C =π,所以sin A =sin(B +C ),故cos B =-21, 所以B =120°.(2)由余弦定理,得b 2=13=a 2+c 2-2ac ×cos120°,即a 2+c 2+ac =13又a +c =4,解得⎩⎨⎧==31c a ,或⎩⎨⎧==13c a . 所以S △ABC =21ac sin B =21×1×3×23=433. 数列一、选择题 1.B 2.A 3.A 4.D 5.C二、填空题6.3·2n -3 7.180 8.a n =⎩⎨⎧≥-=-)2(,42)1(,1n n n 9.76 10.a n =n 1(n ∈N *) 提示:10.由(n +1)a 21+n -na 2n +a n +1a n =0,得[(n +1)a n +1-na n ](a n +1+a n )=0,因为a n >0,所以(n +1)a n +1-na n =0,即11+=+n na a n n , 所以n n n a a a a a a a n n n 11322112312=-==⋅⋅⋅⋅⋅⋅- . 三、解答题11.S 13=156.12.(1)∵点(a n ,a n +1+1)在函数f (x )=2x +1的图象上,∴a n +1+1=2a n +1,即a n +1=2a n .∵a 1=1,∴a n ≠0,∴nn a a 1+=2, ∴{a n }是公比q =2的等比数列,∴a n =2n -1. (2)S n =1221)21(1-=--⋅n n . (3)∵c n =S n =2n -1,∴T n =c 1+c 2+c 3+…+c n =(2-1)+(22-1)+…+(2n -1)=(2+22+…+2n )-n =n n ---⋅21)21(2=2n +1-n -2. 13.当n =1时,由题意得S 1=3a 1+2,所以a 1=-1;当n ≥2时,因为S n =3a n +2,所以S n -1=3a n -1+2;两式相减得a n =3a n -3a n -1,即2a n =3a n -1.由a 1=-1≠0,得a n ≠0. 所以231=-n n a a (n ≥2,n ∈N *). 由等比数列定义知数列{a n }是首项a 1=-1,公比q =23的等比数列. 所以a n =-(23)n -1. 14.(1)设第n 年所需费用为a n (单位万元),则a 1=12,a 2=16,a 3=20,a 4=24.(2)设捕捞n 年后,总利润为y 万元,则y =50n -[12n +2)1(-n n ×4]-98=-2n 2+40n -98. 由题意得y >0,∴2n 2-40n +98<0,∴10-51<n <10+51.∵n ∈N *,∴3≤n ≤17,即捕捞3年后开始盈利.(3)∵y =-2n 2+40n -98=-2(n -10)2+102,∴当n =10时,y 最大=102.即经过10年捕捞盈利额最大,共盈利102+8=110(万元).15.(1)由a n =f (-11+n a ),得411221+=+nn a a (a n +1>0), ∴{21n a }为等差数列,∴21na =211a +(n -1)·4. ∵a 1=1,∴a n =341-n (n ∈N *).(2)由1815411412122221++++++=+++=+++n n n a a a b n n n n , 得b n -b n +1=)981281()581281(981581141+-+++-+=+-+-+n n n n n n n )98)(28(7)58)(28(3+++++=n n n n ∵n ∈N *,∴b n -b n +1>0,∴b n >b n +1(n ∈N *),∴{b n }是递减数列.∴b n 的最大值为451423221=+=a a b . 若存在最小正整数m ,使对任意n ∈N *有b n <25m 成立, 只要使b 1=254514m <即可,∴m >970. ∴对任意n ∈N *使b n <25m 成立的最小正整数m =8. 16.(1)解:设不动点的坐标为P 0(x 0,y 0), 由题意,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=0000211y y x x ,解得210=x ,y 0=0, 所以此映射f 下不动点为P 0(21,0). (2)证明:由P n +1=f (P n ),得⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++n n n n y y x x 21111, 所以x n +1-21=-(x n -21),y n +1=21y n . 因为x 1=2,y 1=2,所以x n -21≠0,y n ≠0, 所以21,1212111=-=--++n n n n y y x x .由等比数列定义,得数列{x n -21}(n ∈N *)是公比为-1, 首项为x 1-21=23的等比数列, 所以x n -21=23×(-1)n -1,则x n =21+(-1)n -1×23. 同理y n =2×(21)n -1. 所以P n (21+(-1)n -1×23,2×(21)n -1). 设A (21,1),则|AP n |=212])21(21[)23(-⨯-+n . 因为0<2×(21)n -1≤2, 所以-1≤1-2×(21)n -1<1, 所以|AP n |≤1)23(2+<2.故所有的点P n (n ∈N *)都在以A (21,1)为圆心,2为半径的圆内,即点P n (x n ,y n )存在一个半径为2的收敛圆.。
一、选择题1.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,已知14b c a -=,2sin 3sin B C =,ABC ,则a =( ) A .2B .3C .4D .52.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.ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2b =,6B π=,4Cπ,则ABC ∆的面积为( )A .2+B 1C .2D 15.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若22tan tan B Cb c=,则ABC 的形状为( )A .等腰三角形或直角三角形B .等腰直角三角形C .等腰三角形D .直角三角形6.在ABC 中,60A ∠=︒,4AC =,BC =ABC 的面积为A .B .4C .D 7.已知点O 为ABC 的外心,且3A π=,CO AB BO CA ⋅=⋅,则ABC 的形状是( ) A .直角三角形 B .等边三角形C .直角三角形或等边三角形D .钝角三角形8.在ABC 中,60A ∠=︒,1b =,ABCS=2sin 2sin sin a b cA B C++=++( )A .3B .3C D .9.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若22b c ac =+,则角C 的取值范围是( ) A .π(0,)4B .ππ(,)42C .ππ(,)43D .π,64π⎛⎫ ⎪⎝⎭10.在△ABC 中,AC =BC =1,∠B =45°,则∠A =( )A .30°B .60°C .30°或150°D .60°或120°11.在ABC 中,边a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,且满足()cos 3cos b C a c B =-,若4BC BA ⋅=,则ac 的值为 ()A .12B .11C .10D .912.已知ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,2sin sin sin B A C =,1a cc a+=+,则B = ( ) A .56π B .6π C .3π D .2π 二、填空题13.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 为三个连续偶数,且2C A =,则a =______.14.设ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,4c =,1cos 4C =-且3sin 2sin A B =,则a =________.15.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其中2a =,若()()22sin sin sin 3sin sin B C B C B C +-+=,则ABC 面积的最大值是______.16.在ABC ∆中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则满足10a =,18b =,30A =︒的三角形解的个数是______.17.在ABC 中,cos cos A B +=,AB =sin sin A B +取最大值时,ABC 的外接圆半径为________.18.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,且满足22()a b c S --=,b +c =2,则S 的最大值是________19.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知sin sin sin sin b C c B B C +=,2226b c a +-=,则ABC 的面积为_______. 20.已知a ,b ,c 分别为ABC 三个内角A ,B ,C 的对边,且cos cos sin b C c B a A +=,则A =________. 三、解答题21.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50m/min .在甲出发2min 后,乙从A 乘缆车到B ,在B 处停留1min 后,再匀速步行到C .假设缆车匀速直线运动的速度为130m/min ,山路AC 长为1260m ,经测量得4sin 5C =,63sin 65B =,B 为钝角.(1)求缆车线路AB 的长:(2)问乙出发多少min 后,乙在缆车上与甲的距离最短. 22.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.23.ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,4c =,面积sin S bc B =. (1)若60C ∠=,求S ; (2)若215S ABC 的周长. 24.在ABC 中,1cos 8C =-,再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求: (1)sin B 的值; (2)ABC 的面积.条件①:4a =,6c =;条件②:4a =,ABC 为等腰三角形.25.已知半圆O 的直径MN 为2,A 为直径延长线上一点,且2OA =.B 为半圆周上任意一点,以AB 为边,作等边ABC ,角AOB 等于何值时,四边形OACB 的面积最大?最大面积为多少?26.已知ABC 中,632AB BC ==225AC AB +=. (1)求ABC ∠的值;(2)若P 是ABC 内一点,且53,64APB CPB ππ∠=∠=,求tan PBA ∠.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】首先利用正弦定理表示为23b c =,再结合余弦定理求cos A 和sin A,并利用1sin 2ABCSbc A ==求a的值. 【详解】2sin 3sin B C =,由正弦定理可知23b c =, 14b c a -=,可得13,24c a b a ==,∴2221cos 24b c a A bc +-==-,sin 4A ==,1131sin 2242ABCSbc A a a ==⨯⨯=,解得:4a =. 故选:C2.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=.,2R 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2221sin 24+-==ABC a b c S 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2221sin 24+-==ABCa b c Sab C , 所以2221sin cos 22a b c ab C C ab+-==,因为()0,C π∈, 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.B解析:B 【解析】试题分析:根据正弦定理,,解得,,并且,所以考点:1.正弦定理;2.面积公式.5.A解析:A 【分析】由三角函数恒等变换的应用,正弦定理化简已知等式可得sin 2sin 2B C =,可得22B C =,或22B C π+=,解得B C =,或2B C π+=,即可判断ABC ∆的形状.【详解】22tan tan B Cb c =, ∴22sin sin cos cos B C b B c C =,由正弦定理可得:22cos cos b cb Bc C=,可得:cos cos b B c C =,可得sin cos sin cos B B C C =,可得:sin 2sin 2B C =,22B C ∴=,或22B C π+=,B C ∴=,或2B C π+=,ABC ∆∴的形状为等腰三角形或直角三角形. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了三角函数恒等变换的应用,正弦定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于基础题.6.C解析:C 【分析】利用三角形中的正弦定理求出角B ,利用三角形内角和求出角C ,再利用三角形的面积公式求出三角形的面积,求得结果. 【详解】因为ABC ∆中,60A ∠=︒,4AC =,BC = 由正弦定理得:sin sin BC ACA B=,4sin B=,所以sin 1B =, 所以90,30B C ︒︒∠=∠=,所以14sin 302ABC S ︒∆=⨯⨯= C. 【点睛】该题所考查的是有关三角形面积的求解问题,在解题的过程中,需要注意根据题中所给的条件,应用正弦定理求得sin 1B =,从而求得90,30B C ︒︒∠=∠=,之后应用三角形面积公式求得结果.7.B解析:B 【分析】取AB 、AC 的中点E 、F ,利用向量加法的平行四边形法则以及向量得减法的几何意义可得2222a b c =+,再利用余弦定理得2bc a =,由正弦定理得边角互化以及两角差得正弦公式求出3B π=,即证.【详解】取AB 、AC 的中点E 、F ,则()CO AB CE EO AB CE AB ⋅=+⋅=⋅()()()221122CB CA CB CA a b =+⋅-=-, 同理()2212BO CA c a ⋅=-,所以2222a b c =+, 又3A π=,由余弦定理,得222a b c bc =+-,即222b c a bc +=+,所以2bc a =,由正弦定理,得23sin sin sin 4B C A ==, 即23sin sin 34B B π⎛⎫-=⎪⎝⎭, 所以23131cos 23sin sin sin sin 23244B B B B B B B π⎫-⎛⎫-=+=+=⎪⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 32cos 22B B -=,所以2sin 226B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,即sin 216B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭,因为20,3B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,72,666B πππ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 所以262B ππ-=,解得3B π=,所以3A B C π===, 所以ABC 是等边三角形. 故选:B【点睛】本题考查了向量加法、减法的运算法则,正弦定理、余弦定理、三角恒等变换,综合性比较强,属于中档题.8.B解析:B 【分析】由三角形的面积公式可得,4c =,再由余弦定理可得a =,最后由正弦定理可得结果. 【详解】11c sin60=424︒=⋅⋅⋅=∴=ABCSc c由余弦定理可得:22212cos 1612413,2=+-=+-⨯⨯=∴=a b c bc A a由正弦定理可得:2sin sin sin 2sin sin 32++=====++a b c a b c sinA B C A B C 故选:B 【点睛】本题考查了正弦定理和余弦定理的应用,考查了运算求解能力,属于基础题目. 9.D解析:D 【分析】由22b c ac =+,并结合余弦定理,可求得2cos c a c B =-,进而结合正弦定理可得sin sin 2sin cos C A C B =-,由()sin sin A B C =+,代入并整理得sin C ()sin B C =-,结合△ABC 为锐角三角形,可得出2B C =,从而可得π02ππ2B BC ⎧<<⎪⎪⎨⎪<+<⎪⎩,即可求出答案. 【详解】由余弦定理可得,2222cos b a c ac B =+-,所以2222cos a c ac B c ac +-=+,即2cos c a c B =-, 由正弦定理可得,sin sin 2sin cos C A C B =-, 又()sin sin sin cos sin cos A B C B C C B =+=+, 所以sin sin cos sin cos 2sin cos C B C C B C B =+-()sin cos sin cos sin B C C B B C =-=-,因为π,0,2B C ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以ππ,22B C ⎛⎫-∈- ⎪⎝⎭, 所以C B C =-,即2B C =.在锐角△ABC 中,π02ππ2B B C ⎧<<⎪⎪⎨⎪<+<⎪⎩,即π022π3π2C C ⎧<<⎪⎪⎨⎪<<⎪⎩,解得ππ64C <<.故选:D. 【点睛】本题考查正弦、余弦定理在解三角形中的运用,考查两角和的正弦公式的运用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.10.A解析:A 【分析】直接利用正弦定理求出sin A 的大小,根据大边对大角可求A 为锐角,即可得解A 的值. 【详解】因为:△ABC 中,BC =1,AC =∠B =45°,所以:BC AC sinA sinB=,sinA 112BC sinB AC ⋅===. 因为:BC <AC ,可得:A 为锐角, 所以:A =30°. 故选:A . 【点评】本题考查正弦定理在解三角形中的应用,考查计算能力,属于基础题.11.A解析:A 【分析】利用正弦定理把题设等式中的边换成角的正弦,进而利用两角和公式化简整理可得cos B 的值,由4BC BA ⋅=可得ac 的值 【详解】 在ABC 中,()3bcosC a c cosB =-由正弦定理可得()sin cos 3sin sin cos B C A C B =-3sin cos sin cos sin cos A B C B B C ∴-=化为:3sin cos sin cos sin cos A B C B B C =+即()sin sin B C A += 在ABC 中,sin 0A ≠,故1cos 3B =4BC BA ⋅=,可得cos 4ac B =,即12ac = 故选A 【点睛】本题以三角形为载体,主要考查了正弦定理,向量的数量积的运用,考查了两角和公式,考查了分析问题和解决问题的能力,属于中档题.12.B解析:B 【分析】根据正弦定理,边角互化可得2b ac =,再根据2221a c a c b c a ac+-+-=,利用余弦定理求角.【详解】∵2sin sin sin B A C =,∴21b ac=,∴2221a c a c b c a ac+-+-==∴cos 2B =,又()0,πB ∈∴6B π=.故选:B . 【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理解不等式,重点考查转化的思想,计算能力,属于基础题型.二、填空题13.8【分析】根据大边对大角可得可设由已知条件利用正弦的二倍角公式和正余弦定理得到关于的方程求解即可【详解】由题意可得又角ABC 的对边abc 为三个连续偶数故可设由由余弦定理得所以即解得故故答案为:【点睛解析:8 【分析】根据大边对大角,可得a c <, 可设22,2,22a n b n c n =-==+,由已知条件,利用正弦的二倍角公式和正余弦定理得到关于n 的方程求解即可. 【详解】由题意可得A C <,a c ∴<,又角A ,B ,C 的对边a ,b ,c 为三个连续偶数,故可设22,2,22,a n b n c n =-==+由2,sin sin 2,sin 2sin cos ,C A C A C A A =∴=∴=sin sin a b A B=,()sin 1cos 2sin 221C c n A A a n +∴===-,由余弦定理得()()()()()()22222224414144cos 222222121n n n b c an n n A bcn n n n n ++--+-++====+++. 所以()()142121n n n n ++=-+,即()()()2114,n n n +=-+ 解得5n =,故228a n =-=. 故答案为:8. 【点睛】本题考查正余弦定理在解三角形中的综合运用,关键是熟练使用二倍角公式,正弦定理角化边,正余弦定理联立得到方程求解.14.【分析】根据正弦定理得到之间的关系再根据角对应的余弦定理结合已知条件即可求解出的值【详解】因为所以所以又因为所以解得故答案为:【点睛】本题考查利用正余弦定理解三角形其中涉及利用正弦定理完成角化边主要 解析:2【分析】根据正弦定理得到,a b 之间的关系,再根据角C 对应的余弦定理结合已知条件即可求解出a 的值.【详解】因为3sin 2sin A B =,所以32a b =,所以32b a =, 又因为4c =,1cos 4C =-,所以22316123422a a a a ⎛⎫+- ⎪⎝⎭-=⎛⎫⋅⋅ ⎪⎝⎭, 解得2a =, 故答案为:2. 【点睛】本题考查利用正、余弦定理解三角形,其中涉及利用正弦定理完成角化边,主要考查学生对公式的熟练运用,难度一般.15.【分析】根据利用正弦定理得到再利用余弦定理求得然后由余弦定理结合基本不等式得到再利用三角形面积公式求解【详解】因为所以即所以因为所以由余弦定理得:所以所以故面积的最大值是故答案为:【点睛】本题主要考【分析】根据()()22sin sin sin 3sin sin B C B C B C +-+=,利用正弦定理得到222b c a bc +-=,再利用余弦定理求得3A π=,然后由余弦定理结合基本不等式得到4bc ≤,再利用三角形面积公式求解. 【详解】因为()()22sin sin sin 3sin sin B C B C B C +-+= 所以()223b c a bc +-=,即222b c a bc +-=,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 因为()0,A π∈, 所以3A π=,由余弦定理得:222222cos a b c bc A b c bc bc =+-=+-≥, 所以4bc ≤,所以1sin 2ABC S bc A =≤△,故ABC【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理的应用以及基本不等式的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.16.2【分析】直接利用正弦定理得到答案【详解】根据正弦定理得到:故故满足条件的三角形共有个故答案为:【点睛】本题考查了利用正弦定理判断三角形的个数问题意在考查学生的应用能力解析:2 【分析】直接利用正弦定理得到答案. 【详解】根据正弦定理得到:sin sin a b A B=,故9sin 10B =,91sin sin 10B A >=>. 故满足条件的三角形共有2个. 故答案为:2. 【点睛】本题考查了利用正弦定理判断三角形的个数问题,意在考查学生的应用能力.17.2【分析】设与两边平方后相加可得即可知时最大可得角再利用正弦定理即可求解【详解】设则又因为所以所以所以当时此时的外接圆半径为故答案为:2【点睛】本题主要考查了正弦定理二倍角公式三角函数的性质同角三角解析:2 【分析】设sin sin A B t +=与cos cos A B +=两边平方后相加,可得2322cos()A B t +=+-,即21cos()2t A B +-=,可知A B =时,sin sin =+t A B 最大,可得角C ,再利用正弦定理即可求解. 【详解】设sin sin A B t +=,则()2222sin sin sin sin 2sin sin t A B A B A B =+=++, 又因为()2223cos cos cos cos 2cos cos A B A B A B =+=++,所以222223sin 2sin sin sin cos 2cos cos cos t A A B B A A B B +=+++++22cos()B A =+-,所以21cos()2t A B +-=,所以当A B =时,max 1=t ,23C π∠=,此时ABC 2=. 故答案为:2 【点睛】本题主要考查了正弦定理、二倍角公式、三角函数的性质、同角三角函数基本关系,属于中档题.18.【分析】结合余弦定理同角三角函数的基本关系式和基本不等式先求得然后求得的最大值【详解】由余弦定理得依题意所以由于是三角形的内角所以所以由解得所以当且仅当时等号成立所以的最大值为故答案为:【点睛】本小解析:417【分析】结合余弦定理、同角三角函数的基本关系式和基本不等式,先求得sin A ,然后求得S 的最大值. 【详解】由余弦定理得2222cos a b c bc A =+-, 依题意221()sin 2a b c S bc A --==,2b c +=, ()()222212cos 221cos sin sin 41cos 2b c bc A b c bc bc A bc A A A +---+=-=⇒=-,所以1cos 1sin 4A A =-,221sin 1sin 14A A ⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,2171sin sin 0162A A -=,由于A 是三角形ABC 的内角,所以sin 0A >,所以由2171sin sin 0162A A -=解得8sin 17A =.所以21444sin 21717217b c S bc A bc +⎛⎫==≤⨯= ⎪⎝⎭,当且仅当1b c ==时等号成立,所以S 的最大值为417. 故答案为:417【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形,考查三角形的面积公式,考查基本不等式求最值,属于中档题.19.【分析】由正弦定理得由平方关系和余弦定理可得再利用面积公式即可得解【详解】由已知条件及正弦定理可得易知所以又所以所以所以即所以的面积故答案为:【点睛】本题考查了正弦定理余弦定理和三角形面积公式的应用解析:32【分析】由正弦定理得sin A =32bc =,再利用面积公式1sin 2S bc A =即可得解.【详解】由已知条件及正弦定理可得2sin sin sin sin B C A B C =,易知sin sin 0B C ≠,所以sin 2A =, 又2226b c a +-=,所以2223cos 2b c a A bc bc+-==,所以cos 0A >,所以cos A =32bc =,bc =,所以ABC 的面积113sin 2222S bc A ==⨯=. 故答案为:32. 【点睛】本题考查了正弦定理、余弦定理和三角形面积公式的应用,属于中档题.20.【分析】根据正弦定理把已知等式中的边转化为角的正弦利用两角和公式化简求得的值进而求得【详解】由于为三角形内角可得故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理的应用解题的关键是利用正弦定理把等式中的边转化为解析:2π 【分析】 根据正弦定理把已知等式中的边转化为角的正弦,利用两角和公式化简求得sin A 的值进而求得A . 【详解】cos cos sin b C c B a A +=,2sin cos sin cos sin()sin sin B C C B B C A A ∴+=+==,sin 0A ≠, sin 1A ∴=,∴由于A 为三角形内角,可得2A π=.故答案为:2π. 【点睛】本题主要考查正弦定理的应用.解题的关键是利用正弦定理把等式中的边转化为角的正弦.三、解答题21.(1)1040m ;(2)3537min 【分析】(1)在ABC 中,根据4sin 5C =,63sin 65B =,由正弦定理sin sin AB ACC B=,可得AB ;(2)假设乙出发t 分钟时,甲,乙两游客距离为d ,此时,甲行走了()10050t m +,乙距离A 处()130t m ,由余弦定理得2d =235625200373737t ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,再利用二次函数求解. 【详解】(1)在ABC 中,根据4sin 5C =,63sin 65B =, 由正弦定理得:sin sin AB ACC B=,得41260sin 5104063sin 65AC C AB B ⋅⋅===(m )所以缆车线路AB 的长为1040m(2)假设乙出发t 分钟时,甲,乙两游客距离为d ,此时,甲行走了()10050t m +,乙距离A 处()130t m ,由余弦定理得()()()222121005013021301005013d t t t t =++-⨯⨯+⨯()2200377050t t =-+235625200373737t ⎛⎫⎛⎫=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 又在AB 段的时间10400130t ≤≤,即08t ≤≤, 故3537t =时,甲,乙两游客的距离最短. 【点睛】关键点点睛:本题主要考查了解三角形的实际应用.实际应用题关键是构造三角形,将各个已知条件向这个主三角形集中,转化为数学模型,列出数学表达式,再通过正弦、余弦定理,勾股定理或其他基本性质建立条件之间的联系,列方程或列式求解. 22.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 5C =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 Cb C b Cc BC 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.23.(1;(2)4或4. 【分析】(1)利用三角形的面积公式可得出2a b =,利用余弦定理可求得b 、a 的值,再利用三角形的面积公式可求得S ;(2)由已知条件可得sin B =,由余弦定理得出2316cos 16b B b +=,结合22sin cos 1B B +=可求得b 的值,由此可得出ABC 的周长.【详解】(1)1sin sin 2S bc B bc A ==,所以,sin 2sin A B =,2a b ∴=,由余弦定理可得2222222162cos 423c a b ab C b b b b ==+-=+-=,3b ∴=,3a =,因此,11sin2223S ab C ===;(2)sin 4sin S bc B b B ===,可得sin B =,2222316cos 216a c b b B ac b+-+==,由22sin cos 1B B +=可得222316116b b ⎛⎫++= ⎪⎝⎭⎝⎭,整理可得422748010880b b -+=,即()()223891340b b --=,解得b =或b =.当b =时,ABC 的周长为34a b c b c ++=+=;当b =时,ABC 的周长为34a b c b c ++=+=.综上所述,ABC 的周长为4或4. 【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.24.(1)4;(2) 【分析】先选条件,再分别解答:选择条件①:4a =,6c =,先用正弦定理求出sin cos A A ,,利用()sin =sin B A C +求出sin B ,直接套面积公式1sin 2ABC S ac B =△求面积;选择条件②:4a =,ABC 为等腰三角形;先分析C 为钝角,只能只能A =B ,用余弦定理求出6c =,再用正弦定理求出sin cos A A ,,利用()sin =sin B A C +求出sin B ,直接套面积公式1sin 2ABC S ac B =△求面积; 【详解】选择条件①:4a =,6c =; 在ABC 中,1cos 8C =-,4a =,6c =;(1)∵1πcos ,π,sin 82C C C ⎛⎫=-∴∈==⎪⎝⎭,,由正弦定理得:sin sin a cA C=,即4sin A =,解得π3sin 0cos 24A A A ⎛⎫=∈∴=== ⎪⎝⎭,所以()13sin =sin sin cos cos sin 48484B AC A C A C ⎛⎫+=+=-+⨯=⎪⎝⎭即sin =4B(2)11sin 46224ABC S ac B ==⨯⨯⨯=△即ABC 的面积为选择条件②:4a =,ABC 为等腰三角形;(1)∵1cos sin 88C C =-∴==,,且C 为钝角. ∴只能A =B ,∴4a b ==由余弦定理2222cos c a b ab C =+-得:2221442448c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯- ⎪⎝⎭解得:6c =由正弦定理得:sin sin a cA C=,即4sin A =,解得3sin cos 4A A =∴===所以()13sin =sin sin cos cos sin 48484B AC A C A C ⎛⎫+=+=-+⨯=⎪⎝⎭即sin B(2)11sin 46224ABC S ac B ==⨯⨯⨯=△即ABC 的面积为【点睛】在解三角形中,选择用正弦定理或余弦定理,可以从两方面思考: (1)从题目给出的条件,边角关系来选择;(2)从式子结构来选择.25.150︒2+ 【分析】 2OA =,B 为半圆周上任意一点,那么OAB 是直角三角形,254cos AB α=-,三角形sin OAB S α=,三角形2ABC S AB =,可得四边形OACB 面积,利用三角函数的有界性,可求得面积的最大值.【详解】ABC 2AB ,半径1,2OB OA == 过B 作BE 垂直OA ,则sin sin BE OB αα=⋅=由余弦定理:2222cos 54cos AB OB OA OB OA αα=+-⋅⋅=-设所求的四边形面积S ,则)154cos sin 2AOB ABC S SS OA BE ααα=+=⋅⋅+-=()12sin 2sin 602ααα⎛⎫==-︒ ⎪ ⎪⎝⎭,()sin 601α∴-︒=时,max 2S =+,150α⇒=︒.26.(1)4ABC π∠=;(2)tan 5PBA ∠=. 【分析】(1)由已知求得25AC =-cos 2ABC ∠=,即可求得ABC ∠;(2)由题可得PBA PCB ∠=∠,设PBA α∠=,由正弦定理可得2sin 6PB παα⎛⎫==- ⎪⎝⎭,化简即可求出. 【详解】解:(1)由2AB BC ==,知AB BC ==,由225AC AB +=,知2525AC AB =-=-在ABC 中,由余弦定理得:222cos 2BC AB AC ABC AB BC +-∠===⨯0ABC π<∠<,4ABC π∴∠=; (2),44PBA PBC PCB PBC BPC πππ∠+∠=∠+∠=-∠=, PBA PCB ∴∠=∠,设PBA α∠=,则在PBC 中,由正弦定理得,2sin 3sin sin 4PB BC PB απα=∴=, 在APB △中,由正弦定理得:,56sin sin 66PBAB PB παππα⎛⎫=∴=- ⎪⎛⎫⎝⎭- ⎪⎝⎭,sin sin cos cos sin 666πππαααα⎛⎫⎫∴=-=- ⎪⎪⎝⎭⎭,化简可得:tan α=,故tan PBA ∠=. 【点睛】本题考查正余弦定理的应用,解题的关键是先得出PBA PCB ∠=∠,设PBA α∠=,由正弦定理可得2sin 6PB παα⎛⎫==- ⎪⎝⎭.。
高中数学必修五解三角形测试题及答案1.在三角形ABC中,如果C=90度,a=6,B=30度,那么c-b的值是多少?选项:A。
1 B。
-1 C。
2/3 D。
-2/32.如果A是三角形ABC的内角,那么下列函数中一定取正值的是什么?选项:A。
XXX3.在三角形ABC中,角A和角B都是锐角,并且cosA>sinB,那么三角形ABC的形状是什么?选项:A。
直角三角形 B。
锐角三角形 C。
钝角三角形 D。
等腰三角形4.在等腰三角形中,一条腰上的高为3,这条高与底边的夹角为60度,那么底边的长度是多少?选项:A。
2 B。
3 C。
3/2 D。
2/35.在三角形ABC中,如果b=2sinB,那么角A等于多少?选项:A。
30度或60度 B。
45度或60度 C。
120度或60度 D。
30度或150度6.边长为5、7、8的三角形的最大角与最小角的和是多少?选项:A。
90度 B。
120度 C。
135度 D。
150度填空题:1.在直角三角形ABC中,如果C=90度,那么sinAsinB 的最大值是1/4.2.在三角形ABC中,如果a=b+bc+c,那么角A的大小是60度。
3.在三角形ABC中,如果b=2,B=30度,C=135度,那么a的大小是2.4.在三角形ABC中,如果5.在三角形ABC中,如果AB=2(6-2),C=30度,那么AC+BC的最大值是5.解答题:1.在三角形ABC中,如果acosA+bcosB=ccosC,那么三角形ABC是等腰三角形。
2.在三角形ABC中,证明:b-a/c = c-b/a。
3.在锐角三角形ABC中,证明:XXX>XXX。
4.在三角形ABC中,如果a+c=2b,A-C=π/3,那么sinB 的值是1/2.1.在△ABC中,若 $\log(\sin A) - \log(\cos B) - \log(\sin C) = \log 2$,则△ABC的形状是()A。
直角三角形 B。
一、选择题1.在锐角ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若22212a b c =+,则tan A 的取值范围是( )A .)+∞B .)+∞C .)+∞D .[)2,+∞2.已知锐角ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c .若()2c a a b =+,则2cos cos()A C A -的取值范围是( )A .,12⎛⎫⎪⎪⎝⎭B .1,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭ C .,22⎛⎫⎪⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭3.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4.已知ABC 的内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若tan tan 1tan tan B C B C +=-⋅,且2bc =,则ABC 的面积为( )A .BC D 5.在直角梯形ABCD 中,//AB CD ,90ABC ∠=,22AB BC CD ==,则cos DAC ∠=( )A B C D .106.在ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且1a =,cos si n c C B -=,则B 的值是( )A .6π B .3π C .23π D .56π7.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若a =b =45B =︒,则A =( )A .30B .30或150︒C .60︒或120︒D .60︒8.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 .[12,34] B .(12,34) C .[1324,34] D .(1324,34)9.在ABC 中,60A ∠=︒,4AC =,BC =ABC 的面积为A .43B .4C .23D .310.在ABC 中,tan sin 2A BC +=,若2AB =,则ABC 周长的取值范围是( ) A .(2,22⎤⎦B .(22,4⎤⎦C .(4,222⎤+⎦D .(222,6⎤+⎦11.在钝角ABC ∆中,角A B C ,,的对边分别是a b c ,,,若3013C c a =︒==,,,则ABC ∆的面积为A .3B .32C .34D .3212.已知在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若ABC 的面积为S ,且222()S a b c =+-,则tan C =( )A .43-B .34-C .34D .43二、填空题13.已知ABC 的面积为4,2tan 3B =,AB AC >,设M 是边BC 的中点,若5AM =,则BC =___________.14.某小区拟将如图的一直角三角形ABC 区域进行改建:在三边上各选一点连成等边三角形DEF ,在其内建造文化景观.已知207m AB =,107m AC =,则DEF 区域面积(单位:2m )的最小值大约为______2m .(保留到整数,参考数据:7 2.65≈;3 1.73≈)15.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知4A π=,22212b c a -=,则tan B =________.16.如图,研究性学习小组的同学为了估测古塔CD 的高度,在塔底D 和A ,B (与塔底D 同一水平面)处进行测量,在点A ,B 处测得塔顶C 的仰角分别为45︒和30,且A ,B 两点相距127m ,150ADB ∠=︒,则古塔CD 的高度为______m .17.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin :sin :sin 3:5:7A B C =,则ABC 的最大角的大小是________.18.某环保监督组织为了监控和保护洞庭湖候鸟繁殖区域,需测量繁殖区域内某湿地A 、B 两地间的距离(如图),环保监督组织测绘员在(同一平面内)同一直线上的三个测量点D 、C 、E ,从D 点测得67.5ADC ∠=,从点C 测得45ACD ∠=,75BCE ∠=,从点E 测得60BEC ∠=,并测得23DC =,2CE =(单位:千米),测得A 、B 两点的距离为___________千米.19.已知ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,AB 边上的高为CD ,且2CD AB =,则a bb a+的取值范围是___________. 20.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若2b =,2a c =,则当角C 取最大值时,△ABC 的面积为__________.三、解答题21.在①222b c a bc +-=;②4AB AC ⋅=;③2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,求ABC 的面积.问题:已知ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin 2sin C B =,2b =, ?注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.22.如图,AB 是底部不可到达的一座建筑物,A 为建筑物的最高点,经过测量得到在点D 处的仰角为45︒,C 处的仰角为75︒,且CD =20,测角仪的高为1.2,求出建筑物的高度.23.设ABC 的内角,,A B C 的对边长分别为,,a b c ,且21.2b ac =(1)求证:cos 34B ≥; (2)若cos()cos 1A C B -+=,求角B 的大小.24.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,且a ,b 是方程220x -+=的两根,()2cos 1A B +=.(1)求角C 的度数; (2)求AB 的长.25.在△ABC 中,BC =a ,AC =b ,a 、b 是方程220x -+=的两个根,且120A B +=︒,求ABC 的面积及AB 的长.26.在△ABC 中,a 、b 、c 分别是∠A 、∠B 、∠C 的对边长,已知2b ac =,且a 2-c 2=ac -bc ,求∠A 的大小及sin b Bc的值【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.B 解析:B 【分析】根据题中条件,由三角形的余弦定理、正弦定理和两角和的正弦公式,化简可得tan 3tan A B =,再由两角和的正切公式,以及锐角三角形的定义,可得tan 0A >,tan 0C >,解不等式可得所求范围. 【详解】因为22212a b c =+,由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,则222212cos 2b c b c bc A +=+-,可得4cos c b A =,由正弦定理可得:sin 4sin cos C B A =,可得sin()sin cos sin cos 4sin cos A B A B B A B A +=+=, 化为3sin cos sin cos B A A B =, 在锐角ABC 中,cos 0A ≠,cos 0B ≠, 则tan 3tan A B =,又21tan tan tan tan 3tan tan()11tan tan 1tan 3A AA B C A B A B A ++=-+=-=---,由tan 0A >,tan 0C >,可得211tan 03A -<,解得tan A >, 故选:B . 【点睛】本题考查三角形的正弦定理和余弦定理的运用,以及两角和的三角函数公式,考查方程思想和化简运算能力,属于中档题.2.C解析:C 【分析】由余弦定理和正弦定理进行边化角,结合诱导公式和两角和与差的正弦公式可得2C A =,由锐角三角形得出A 角范围,再代入化简求值式,利用余弦函数性质可得结论. 【详解】∵2()c a a b =+,∴22222cos c a ab a b ab C =+=+-,∴(12cos )b a C =+, 由正弦定理得sin sin (12cos )B A C =+,∴sin()sin (12cos )sin cos cos sin A C A C A C A C +=+=+,整理得sin sin cos cos sin sin()A C A C A C A =-=-,∵,A C 是三角形的内角,∴A C A =-,即2C A =,又三角形是锐角三角形,∴2222A A A πππ⎧<⎪⎪⎨⎪--<⎪⎩,解得64A ππ<<,由2C A =得22cos cos cos ,cos()cos 22A A A C A A ⎛==∈ -⎝⎭. 故选:C . 【点睛】本题考查正弦定理和余弦定理的边角转换,考查两角与差的正弦公式,余弦函数的性质,考查学生分析问题解决问题的能力,属于中档题.3.D解析:D 【分析】根据cos cos a A b B =,利用正弦定理将边转化为角得到sin cos sin cos A A B B =,然后再利用二倍角的正弦公式化简求解.【详解】因为cos cos a A b 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.4.D解析:D 【分析】由两角和的正切公式可得()tan 1B C +=,即可得到34A π=,然后由面积公式可得结果. 【详解】因为tan tan 1tan tan B C B C +=-⋅,即()tan 1B C +=,在ABC 中,所以tan 1A =-,即34A π=,所以sin 2A =,所以11sin 22222ABCSbc A ==⨯⨯=. 故选:D . 【点睛】本题考查三角形的面积公式的应用,考查两角和的正切公式,属于基础题.5.C解析:C 【分析】设1BC CD ==,计算出ACD ∆的三条边长,然后利用余弦定理计算出cos DAC ∠. 【详解】如下图所示,不妨设1BC CD ==,则2AB =,过点D 作DE AB ⊥,垂足为点D , 易知四边形BCDE 是正方形,则1BE CD ==,1AE AB BE ∴=-=,在Rt ADE ∆中,AD ==AC在ACD ∆中,由余弦定理得2222cos2AC AD CD DAC AC AD +-∠===⋅, 故选C .【点睛】本题考查余弦定理求角,在利用余弦定理求角时,首先应将三角形的边长求出来,结合余弦定理来求角,考查计算能力,属于中等题.6.C解析:C 【分析】cos sin sin 33B C C B A =-,再由三角恒等变换化简可得sin 3=-B B ,进而可得tan 3B =.【详解】 因为1a =cos si 3n 3b c C B -=3cos sin 3b C c B a -=,cos sin sin 33B C C B A =-, 又()sin sin sin cos cos sin A B C B C B C =+=+,33in n co c s s os in s 3s n n i i B C B C C B B C =-, 化简得sin sin 3sin C B B C =-, 因为()0,C π∈,()0,B π∈,所以sin 0C ≠, 所以sin 3=B B 即tan 3B = 所以23B π=. 故选:C. 【点睛】本题考查了三角恒等变换及正弦定理的综合应用,考查了运算求解能力与转化化归思想,属于中档题.7.C解析:C 【解析】 ∵3,2,45a b B ===︒∴根据正弦定理sin sin a b A B=,即sin sin a B A b ===∵a b =>=∴()45,135A ∈︒︒ ∴60A =︒或120︒ 故选C8.D解析:D 【分析】本题先求9c b=,再化简22222819cos 218b bc a b A bc +-+-==,接着求出22817545()42b b +∈,,最后求出cos A 的取值范围即可. 【详解】 解:由题意有3a =,223cos cos a b B b A =+,由余弦定理得:2222222233232a c b b c a b b c bc+-+-=⋅+⋅⨯⨯,整理得:9bc = , 所以9c b=, 则22222819cos 218b bc ab A bc+-+-==.因为b ∈,所以2(1218)b ∈,,所以22817545()42b b +∈,, 则133cos (,)244A ∈. 故选:D. 【点睛】本题考查余弦定理,利用函数ky x x=+,(0k >)的单调性求范围,是中档题. 9.C解析:C 【分析】利用三角形中的正弦定理求出角B ,利用三角形内角和求出角C ,再利用三角形的面积公式求出三角形的面积,求得结果. 【详解】因为ABC ∆中,60A ∠=︒,4AC =,BC = 由正弦定理得:sin sin BC ACA B=,4sin B=,所以sin 1B =, 所以90,30B C ︒︒∠=∠=,所以14sin 302ABC S ︒∆=⨯⨯= C. 【点睛】该题所考查的是有关三角形面积的求解问题,在解题的过程中,需要注意根据题中所给的条件,应用正弦定理求得sin 1B =,从而求得90,30B C ︒︒∠=∠=,之后应用三角形面积公式求得结果.10.C解析:C 【解析】由题意可得:cos2tan tan 2sin cos 22222sin 2CA B C C C Cπ+⎛⎫=-== ⎪⎝⎭, 则:21sin22C =,即:1cos 1,cos 0,222C C C π-=∴==. 据此可得△ABC 是以点C 为直角顶点的直角三角形,则:()()222224222a b a b a b ab a b +⎛⎫=+=+-≥+-⨯ ⎪⎝⎭,据此有:a b +≤△ABC的周长:2a b c ++≤+ 三角形满足两边之和大于第三边,则:2,4a b a b c +>∴++>, 综上可得:ABC周长的取值范围是(4,2+. 本题选择C 选项.11.A解析:A 【分析】根据已知求出b 的值,再求三角形的面积. 【详解】在ABC ∆中,301C c a =︒==,, 由余弦定理得:2222cos c a b a b C =+-⋅⋅, 即2320b b -+=, 解得:1b =或2b =.∵ABC ∆是钝角三角形,∴2b =(此时为直角三角形舍去). ∴ABC ∆的面积为111sin 12224ab C =⨯=. 故选A . 【点睛】本题主要考查余弦定理解三角形和三角形的面积的计算,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.12.A解析:A 【分析】由三角形面积公式和余弦定理可得C 的等式,利用二倍角公式求得tan2C,从而求得tan C . 【详解】∵222222()2S a b c a b ab c =+-=++-,即22212sin 22ab C a b ab c ⨯⋅=++-, ∴222sin 2ab C ab a b c ⋅-=+-,又222sin 2sin cos 1222a b c ab C ab CC ab ab +-⋅-===-,∴sin cos 12C C +=, 即22cos sin cos 222C C C =,则tan 22C =,∴222tan2242tan 1231tan 2CC C ⨯===---, 故选:A . 【点睛】本题考查三角形面积公式,余弦定理,考查二倍角公式,同角间的三角函数关系,掌握相应的公式即可求解.属于中档题,考查了学生的运算求解能力.二、填空题13.4【分析】首先利用余弦定理和三角形面积公式建立关于的方程再分别求根据余弦定理求结合条件求得的值【详解】得:解得:①中利用余弦定理②由①②可得解得:或即当时得此时不成立当时得此时成立故故答案为:4【点解析:4 【分析】首先利用余弦定理和三角形面积公式,建立关于,a c 的方程,再分别求,a c ,根据余弦定理求b ,结合条件AB AC >,求得BC 的值. 【详解】2tan 3B =,得:sin 13B =,cos 13B =11sin 422ABCSac B ac ===,解得:ac =① ABM中,利用余弦定理222252cos 5424a a a c c B c =+-⋅⋅=+= ②由①②可得22174ac a c ⎧=⎪⎨+=⎪⎩,解得:2a c ⎧=⎪⎨=⎪⎩4a c =⎧⎪⎨=⎪⎩, AB AC >,即c b >当2a c ==时,2222cos 32b a c ac B =+-=,得b =c b <,不成立,当4,a c == 2222cos 5b a c ac B =+-=,得b =c b >,成立,故4BC a ==. 故答案为:4 【点睛】易错点点睛:本题的易错点是求得,a c 后,还需满足条件AB AC >这个条件,否则会增根.14.【分析】设那么在中利用正弦定理求出关于的函数并求出其最大值即可求解【详解】在中可得所以设那么在中由正弦定理可得其中所以当时取到最小值最小值为故面积的最小值故答案为:【点睛】本题考解三角形的实际应用考 解析:130【分析】设CED θ∠=,m DE x =,那么6BFE πθ∠=+,cos CE x θ=,在BEF 中,利用正弦定理,求出x 关于θ的函数,并求出其最大值,即可求解. 【详解】在Rt ABC △中,AB =,AC =,可得CB =. 所以6ABC π∠=设CED θ∠=,m DE x =,那么6BFE πθ∠=+,cos CE x θ=.在BFE △中,由正弦定理,可得cos sinsin 66xx θππθ=⎛⎫+ ⎪⎝⎭,12(cos )cos 2cos )2x x x θθθθθ++=+=,x===,其中tan3α=,所以当sin()1θα+=时,x取到最小值,最小值为故DEF面积的最小值21sin75 1.73129.7513023S xπ=⨯=≈⨯=≈.故答案为:130【点睛】本题考解三角形的实际应用,考查正弦定理,三角恒等变换,以及三角函数的性质,属于中档题.本题解题的关键在于设CEDθ∠=,mDE x=,进而在BFE△中,得cossin sin66x xθππθ=⎛⎫+⎪⎝⎭,进而将问题转化为求边x的最小值问题.15.3【分析】由题意结合余弦定理得进而可得再由余弦定理即可求得利用平方关系求得进而求得【详解】由余弦定理可得即又所以所以所以所以所以所以故答案为:3【点睛】本题考查了余弦定理的综合应用考查了同角三角函数解析:3【分析】由题意结合余弦定理得3c=,进而可得a=,再由余弦定理即可求得cos B=,利用平方关系求得sin B=,进而求得sintan3cosBBB==.【详解】4Aπ=,∴由余弦定理可得2222cosa b c bc A=+-即222b a c-=-,又22212b a c-=,所以2212c c=-,所以c=,222222145299a b c b b b=-=-=,所以a=,所以22222258cos210b b ba c bBac+-+-===,所以sin B==,所以sintan3cosBBB==,故答案为:3.【点睛】本题考查了余弦定理的综合应用,考查了同角三角函数关系式,考查了运算求解能力与转化化归思想,属于中档题.16.12【分析】设用表示出在中由余弦定理列方程求出【详解】由题意知:平面设则在中由余弦定理得:即解得故答案为:12【点睛】此题考查了余弦定理以及特殊角的三角函数值熟练掌握余弦定理是解本题的关键属于中档题解析:12 【分析】设CD h =,用h 表示出,AD BD ,在ABD △中,由余弦定理列方程求出h . 【详解】由题意知:CD ⊥平面,45,30,150,,ABD DAC DBC ADB AB ∠=︒∠=︒∠=︒=设CD h =,则,AD CD h BD ====,在ABD △中,由余弦定理得:2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅⋅∠即(222233h h h =++,解得12h m =故答案为:12 【点睛】此题考查了余弦定理,以及特殊角的三角函数值,熟练掌握余弦定理是解本题的关键,属于中档题.17.【分析】根据设根据大角对大边确定角C 是最大角再利用余弦定理求解【详解】因为所以设所以角C 是最大角因为所以则的最大角是故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理的应用还考查了运算求解的能力属于中档题 解析:23π 【分析】根据sin :sin :sin 3:5:7A B C =,设()3,5,7,0a t b t c t t ===>,根据大角对大边,确定角C 是最大角,再利用余弦定理求解. 【详解】因为sin :sin :sin 3:5:7A B C =, 所以设()3,5,7,0a t b t c t t ===>,所以角C 是最大角2221cos 22a b c C ab +-==-,因为()0,C π∈,所以23C π=, 则ABC 的最大角是23π.故答案为:23π 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.18.【分析】在中分析边角关系可得在中由正弦定理可求得的值然后在中利用余弦定理可求得的长【详解】在中则在中则由正弦定理得可得在中由余弦定理得因此(千米)故答案为:【点睛】本题考查距离的测量问题考查了利用正 解析:3【分析】在ACD △中,分析边角关系可得AC CD ==BCE 中,由正弦定理可求得BC 的值,然后在ABC 中,利用余弦定理可求得AB 的长. 【详解】在ACD △中,45ACD ∠=,67.5ADC ∠=,CD =67.5CAD ∴∠=,则AC CD ==在BCE 中,60BEC ∠=,75BCE ∠=,CE 45CBE ∠=,由正弦定理得sin 45sin 60CE BC=,可得2sin 60sin 45CE BC ===在ABC 中,AC =BC =,18060ACB ACD BCE ∠=-∠-∠=, 由余弦定理得2222cos609AB AC BC AC BC =+-⋅=,因此,3AB =(千米). 故答案为:3.【点睛】本题考查距离的测量问题,考查了利用正弦定理和余弦定理解三角形,考查计算能力,属于中等题.19.【分析】由余弦定理得出由三角形的面积公式得出进而可得出利用正弦函数的有界性和基本不等式即可求得的取值范围【详解】如下图所示:由余弦定理得由三角形的面积公式得得则当时即当时取得最大值由基本不等式可得当解析:2,⎡⎣【分析】由余弦定理得出2222cos a b c ab C =++,由三角形的面积公式得出22sin c ab C =,进而可得出4b a C a b π⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,利用正弦函数的有界性和基本不等式即可求得a bb a +的取值范围. 【详解】 如下图所示:由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-,2222cos a b c ab C ∴+=+,1122CD AB c ==,由三角形的面积公式得11sin 222ABC c S ab C c ==⋅△,得22sin c ab C =,()222sin cos 22sin 4a b ab C C ab C π⎛⎫∴+=+=+ ⎪⎝⎭,则22224b a a b C a b ab π+⎛⎫+==+ ⎪⎝⎭, 0C π<<,5444C πππ∴<+<,当42C ππ+=时,即当4C π时,b aa b+取得最大值2由基本不等式可得2b a b a a b a b+≥⋅=,当且仅当a b =时,等号成立, 因此,a bb a+的取值范围是2,22⎡⎤⎣⎦. 故答案为:2,22⎡⎣.【点睛】本题考查三角形中代数式的取值范围的求解,考查了余弦定理、三角形的面积公式、基本不等式以及正弦函数有界性的应用,考查计算能力,属于中等题.20.【分析】由余弦定理可得再利用基本不等式的性质可得的最大值再利用三角形面积计算公式即可得出【详解】解:在中由余弦定理可得:时取等号此时当取最大值时的面积故答案为:【点睛】本题考查了余弦定理基本不等式的 23【分析】由余弦定理可得cos C ,再利用基本不等式的性质可得C 的最大值,再利用三角形面积计算公式即可得出. 【详解】解:2b =,2a c =,∴在ABC ∆中,由余弦定理可得:22222441311cos ()22222242a b c c c c C ab c c +-+-===+⨯⨯⨯=,(0,)C π∈,c =时取等号.此时,a = 06Cπ∴<,∴当C 取最大值6π时,ABC 的面积11222S =⨯=. 【点睛】本题考查了余弦定理、基本不等式的性质、三角形面积计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.三、解答题21.答案见解析 【分析】利用边角互化可得24c b ==,选①:利用余弦定理以及三角形的面积公式即可求解;选②:利用向量数量积的定义可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解;选③:利用诱导公式以及二倍角的余弦公式可得1cos 2A =,从而可得3A π=,再利用三角形的面积公式即可求解.【详解】因为sin 2sin C B =,2b =,所以24c b ==,选①:因为222b c a bc +=+,所以2221cos 22b c a A bc +-==, 又因为()0,A π∈,所以3A π=.所以ABC 的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=. 选②:若4AB AC ⋅=,故cos 4AB AC A ⋅⋅=, 则1cos 2A =,故3A π=,所以ABC 的面积11sin 24222S bc A ==⨯⨯⨯=.选③:若2sin 22cos 122A A π⎛⎫++=⎪⎝⎭,则cos2cos 0A A +=,故22cos cos 10A A +-=,解得1cos 2A =(cos 1A =-舍去),故3A π=. 所以ABC的面积11sin 2422S bc A ==⨯⨯=. 22.1) 1.2+【分析】在ADC 中,求得754530DAC ∠=-=,根据正弦定理可得AC =AEC 中,由sin AE AC α=⋅,即可求解.【详解】在ADC 中,根据题意可得754530DAC ∠=-=,由正弦定理可得20sin sin 4sin sin6CD DAC DACππ⨯===在直角AEC中,可得sin sin 75202sin(3045)AEAC α=⋅==+30cos 45cos30sin 45)10(31)=+=所以建筑的高为1) 1.2AB =+. 23.(1)证明见解析;(2)6π. 【分析】(1)由余弦定理结合212b ac =,利用基本不等式求解. (2)由cos()cos 1A C B -+=,利用两角和与差的余弦公式得到1sin sin 2A C =,再由 212b ac =,利用正弦定理求解.【详解】(1)由余弦定理得22212cos 2b ac ac B ac =+-=, 所以221324o 4c s a c ac B +=-≥,当且仅当 a =c 时等号成立.(2)因为cos()cos 1A C B -+=, 所以()cos()cos 1A C A C --+=,()cos cos sin sin cos cos sin sin 1A C A C A C A C +--=,所以1sin sin 2A C =, 又因为212b ac =, 所以()221(2sin )2sin sin 2R B R A C =, 所以21(sin )4B =, 所以1sin 2B =±, 由(1)知B 为锐角, 所以6B π=.【点睛】方法点睛:在解有关三角形的题目时,要有意识地考虑用哪个定理更适合,或是两个定理都要用,要抓住能够利用某个定理的信息,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. 24.(1)23C π=;(2)10AB .【分析】(1)利用诱导公式可得角C 的余弦值,从而可求C 的大小. (2)利用余弦定理和韦达定理可求AB 的长. 【详解】(1)由题设可得()1cos 2C π-=即1cos 2C =-,而C 为三角形内角,故23C π=.(2)由韦达定理可得2a b ab +==,由余弦定理可得()2222222cos 10AB a b ab C a b ab a b ab =+-=++=+-=, 故10AB.25.S AB == 【分析】利用韦达定理求出,a b ab +,再利用余弦定理,得到关于c 的方程,解之可得AB 的长;再结合面积公式可得. 【详解】,a b是方程220x -+=的两个根, 2a b ab ∴+==,又因为120A B +=︒则60C =︒,所以由余弦定理得:()(22222222221cos 22222c a b ab c a b cC ab ab -⨯-+--+-====⨯,解得c =所以AB =ABC的面积11sin 222S ab C ==⨯=26.3A π=,sin b Bc 2=【分析】由已知条件变形,结合余弦定理可求得A ,由2b ac =得=b ac b,结合正弦定理可求得sin b Bc. 【详解】由2b ac =,且a 2-c 2=ac -bc ,得222b c a bc +-=,所以2221cos 22b c a A bc +-==,因为0A π<<,所以3A π=. 因为2b ac =,所以=b a c b,所以sin sin sin 2b B a B Ac b === 故3A π=,sin b Bc =【点睛】关键点点睛:利用正弦定理和余弦定理求解是解题关键.。
(数学 5 必修)第一章:解三角形[ 基础训练 A 组]一、选择题1.在△ ABC中,若C90 0 , a 6, B30 0,则c b 等于().1 B .1C.23D. 23A2.若A为△ ABC的内角,则以下函数中必定取正当的是()A.sin A B. cos A C. tan A D.1tan A3.在△ ABC中,角A, B均为锐角,且cos A sin B, 则△ABC的形状是()A.直角三角形B.锐角三角形 C .钝角三角形 D .等腰三角形4.等腰三角形一腰上的高是 3 ,这条高与底边的夹角为600,则底边长为()A.2 B.3C. 3D.2 3 25.在△ABC中,若b2a sin B ,则 A 等于()A.300或600B. 450或600 C .1200或600 D .300或15006.边长为5,7,8的三角形的最大角与最小角的和是()A .900B. 1200 C .1350 D .1500二、填空题1.在Rt△ ABC中,C900,则sin Asin B的最大值是_______________。
2.在△ ABC中,若a2 b 2bc c2 ,则 A_________。
3.在△ ABC中,若b2,B 300,C1350 , 则 a_________ 。
4.在△ ABC中,若sin A∶sin B∶sin C 7∶8∶13,则 C_____________ 。
5.在△ ABC中,AB62, C300,则AC BC 的最大值是________。
三、解答题1.在△ ABC中,若a cos A b cos B c cosC, 则△ABC的形状是什么?2.在△ ABC 中,求证:ab c( cos Bcos A )b aba3.在锐角△ ABC 中,求证:sin A sin B sin C cosA cosB cosC 。
4.在△ ABC 中,设 a c 2b, A C, 求 sin B 的值。
武平二中高中数学必修5第一章单元测试题2016.9.20班级: 姓名: 学号:一 选择题:(共12小题,每题5分,共60分,四个选项中只有一个符合要求)1.在ABC ∆中,若b 2 + c 2 = a 2+ bc , 则A =( )A .30︒B .45︒C .60︒D .120︒2.在ABC ∆中,若20sin A sin B cosC -=,则ABC ∆必定是 ( )A 、钝角三角形B 、等腰三角形C 、直角三角形D 、锐角三角形3.在△ABC 中,已知5cos 13A =,3sin 5B =,则cosC 的值为( )A 、1665B 、5665C 、1665或5665D 、1665-4.不解三角形,确定下列判断中正确的是 ( )A. 30,14,7===A b a ,有两解B. 150,25,30===A b a ,有一解C. 45,9,6===A b a ,有两解D. 60,10,9===A c b ,无解5.飞机沿水平方向飞行,在A 处测得正前下方地面目标C 的俯角为30°,向前飞行10000米,到达B 处,此时测得目标C 的俯角为75°,这时飞机与地面目标的距离为 A .5000米 B .米 C .4000米 D. 6.已知ABC △中,a =b =60B =,那么角A 等于A .135B .90 C .45D .45或135 7.在△ABC 中,60A ∠=︒,2AB =,且△ABC的面积ABC S ∆=,则边BC 的长为( ) AB .3 CD .78.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.在△ABC 中,角C B A ,,的对边分别为,,a b c ,若22241c b a +=,则cBa c o s 的值为( ) A.41 B. 45 C. 85 D.83 10.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 等于( ) (A)π3 (B) 2π3 (C)3π4 (D)5π611.三角形三内角A 、B 、C 所对边分别为a 、b 、c ,且4tan 3C =,8c =,则△ABC 外接圆半径为( )A .10B .8C .6D .5 12.在△ABC 中,cos22B =2a cc + (a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边),则△ABC 的形状为( )A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形二、填空题:13.在∆ABC 中,已知sinA:sinB:sinC=3:5:7,则此三角形最大内角度数为为14.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设S 为△ABC 的面积,222)S a b c =+-,则C 的大小为___________15.在△ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知2a =,3c =,60B =︒.则b = .16.在ABC ∆中,若2B A =,:a b =A =_____三,解答题:17.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且cos (2)cos b C a c B =-. (Ⅰ)求角B 的大小;(Ⅱ)求sin sin A C +的取值范围. 18.(本小题满分12分)已知在△ABC 中,AC=2,BC=1,,43cos =C (1)求AB 的值;(2)求)2sin(C A +的值。
19.△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对边长分别为a 、b 、c ,已知c =3,C =60°。
(1)若A =75°,求b 的值;(2)若a =2 b , 求b 的值。
20.已知函数2()sin(2)2cos 16f x x x π=-+-. (1)求函数()f x 的单调增区间;(2)在ABC ∆中,a b c 、、分别是角A B C 、、的对边,且2,1=+=c b a ,21)(=A f ,求ABC ∆的面积.21.在ABC △中,若2()a b b c =+.(1)求证:2A B =.(2)若a ,判断ABC △的形状.22.在某海滨城市附近海面上有一台风,据监测,当前台风中心位于城市O 的东偏南(cos 10θθ=方向300km 的海面P 处,并以20/km h 的速度向西偏北045方向移动。
台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60km ,并以10/km h 的速度不断增大,问几时后该城市开始受到台风的侵袭?参考答案1.C【解析】由余弦定理得:2201cos ,0,60.22b c a A A A bc π+-==<<∴=又故选C 2.B【解析】此题考查两角和与差的正弦公式的应用、考查正弦定理和余弦定理的应用; 【方法一】:利用两角和与差的正弦公式求解,从角下手分析,由已知得sin()2sin cos 0sin cos cos sin 0sin()0(,(0,))B C B C B C B C B C B C B C π+-=⇒-=⇒-=∈⇒= 【方法二】:利用正弦定理和余弦定理公式求解,从边的角度分析,由已知得222222222a b c a ba abc b c ab+-=⇒=+-⇒=,所以选B 3.A【解析】本题考查三角形内角和定理,同角三角函数关系式,两角和与差的三角函数,基本运算.因为,A B是三角形内角,512cos ,sin ,1313A A =∴===又 3sin ,5B =sin sin ,A B B >∴是锐角,所以4cos ;5B ===又,A B C π++=所以cos()cos cos sin sin cosC A B A B A B =-+=-+5412316.13513565=-⨯+⨯=故选A 4.B【解析】主要考查正弦定理的应用。
解:利用三角形中大角对大边,大边对大角定理判定解的个数可知选B。
5.B 【解析】10000ABsinA BC sinC 2⨯===,故选B 。
考点:正弦定理在实际问题中的应用。
点评:中档题,解题的关键是根据已知题意把所求的实际问题转化为数学问题,结合图形分析,恰当选用正弦定理。
6.C【解析】在ABC △中,a =b =60B =,由正弦定理得,sin sin a bA B=所以,sin sin sin 602A A ==.又,a b <则045A =. 7.A【解析】解:因为△ABC 中,60A ∠=︒,2AB =,且△ABC 的面积2221sin 122cos 3∆==∴=∴=+-=∴=ABC S Abc b a b c bc A a 选A 8.B 【解析】试题分析:由2cos c b A =和正弦定理得s i n 2s i n C B A =,即s i n ()2s i n c o s ,s i n A B B A A B B A +==。
因s i n 0,s i n0A 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 。
9.C【解析】试题分析:因为,22241c b a +=,所以,由余弦定理得,2222222222221cos 542228b c c b a B a a c b a c b c c ac c c ++-+-+-=⋅===,选C. 考点:余弦定理 10.B【解析】利用正弦定理,由3sinA=5sinB 得a=53b, 又因b+c=2a,得c=2a-b=103b-b=73b, 所以cosC=2222a b c ab +-=222254999523b b b b b +-⨯⋅=159103-=-12,则C=2π3.故选B.11.D【解析】略 12.B 【解析】试题分析:因为cos22B =2a c c +,即1cos 2B +=2a c c +,1cos a c B c ++=,所以由余弦定理得,22212a c b a c ac c+-++=,整理得,222c a b =+,即三角形为直角三角形,选B 。
13.120°【解析】试题分析:由sinA :sinB :sinC=3:5:7,sin b B ==设a=3k ,b=5k ,c=7k ,显然C 为最大角,由C∈(0,180°),得到C=120°.考点:1.正弦定理;2.余弦定理. 14.3π 【解析】点评:简单题,思路明确,利用余弦定理进一步确定焦点函数值。
15 【解析】试题分析:根据题意在ABC ∆中,由余弦定理得2222cos 7b a c a c B =+-=,即b=考点:余弦定理. 16.30 【解析】略17.(I )3B π=;(II)取值范围是(2.【解析】试题分析:(Ⅰ)由正弦定理,可将题设cos (2)cos b C a c B =-中的边换成相应的角的正弦,得s B C A=-2s AB B∴=.由此可得1cos 2B =,从而求出角B 的大小. (Ⅱ)由(Ⅰ)可得23C A π=-,由此可将sin sin A C +用A 表示出来. 由(Ⅰ)可求得203A π<<,再根据正弦函数的单调性及范围便可得sin sin A C+的取值范围.试题解析:(Ⅰ)在ABC ∆中,∵cos (2)cos b C a c B =-,由正弦定理,得sin cos (2sin sin )cos B C A C B =-. (3分) 2sin cos sin cos cos sin sin()sin A B B C B C B C A ∴=+=+=. (5分) ∵ 0A π<<, ∴0sin ≠A , ∴ 1cos 2B =. (6分)∵π<<B 0,∴3B π=. (7分)(Ⅱ)由(Ⅰ)得23C A π=-且203A π<< , (8分)23sin sin sin sin()sin )326A C A A A A A ππ∴+=+-=+=+. (11分)5666A πππ<+<,1sin()(,1]62A π∴+∈. (12分)sin sinA C ∴+的取值范围是. (13分)考点:1、三角恒等变换;2、正弦定理;3、三角函数的性质. 18.(1).2=AB (2)见解析.【解析】(1)由余弦定理,,24312214cos 2222=⨯⨯⨯-+=⋅⋅-+=C BC AC BC AC AB 即.2=AB ………………4分(2)由47cos 1sin ,0,43cos 2=-=<<=C C C C 得且π,分故且由倍角公式所以解得由正弦定理12.87347169431675sin 2cos cos 2sin )2sin(,169sin 212cos ,1675cos sin 22sin 825cos ,814sin sin ,sin sin 2 =⨯+⨯=+=+=-=======C A C A C A A A A A A A AB C BC A A BC C AB19.(1)sin 3sin 45sin sin 60∴===c B b Cb =【解析】试题分析:解:(1)由075A =,得00180()45=-+=B A C 2分 由正弦定理知sin sin b cB C=, 3分sin 3sin 45sin sin 60∴===c B b C 分 (2)由余弦定理知222-2cos c a b ab C =+, 8分2a b =将代入上式得22029(2)22cos603b b b b b =+-⨯⋅= 10分∴=>0b bb ∴=分考点:解三角形点评:解决的关键是通过正弦定理和余弦定理来边角的转换求解,属于基础题。