取值范围
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取值范围 1.在锐角△ABC 中,若sin B =34,b =10,则c 的取值范围是________. 解析:如图所示,由正弦定理的推广,得b sin B =2R =3
40,即△ABC 外接圆的直径(2R )为3
40. △ABC 为锐角三角形,则点B 位于B 1时,c 最小(取不到),为
3710;当点B 位于B 2时,c 最大(取不到),为340.故c 的取值范围是(3710,3
40). 2.满足B =60°,AC =12,BC =k 的△ABC 恰有一个,则k 的取值范围是________. 解析:已知两边和其中一边的对角解三角形时,首先求出另一边的对角的正弦值,由正弦值求角时,需对角的情况进行讨论:当AC <BC sin B ,即12<k sin60°,即k >83时,三角形无解;
当AC =BC sin B ,即12=k sin 60°,即k =83时,三角形有一解;
当BC sin B <AC <BC ,即32k <12<k ,即12<k <83时,三角形有两解;
当0<BC ≤AC ,即0<k ≤12时,三角形有一解.
综上,0<k ≤12或k =83时,三角形有一解.
3.在△ABC 中,B =60°,AC =3,则AB +2BC 的最大值为________.
解析:令AB =c ,BC =a ,则由正弦定理,得
a sin A =c sin C =AC sin B =2
3
3=2, 所以c =2sin C ,a =2sin A ,且A +C =120°,
所以AB +2BC =c +2a =2sin C +4sin A =2sin C +4sin(120°-C )
=2sin C +4(23cos C +21sin C )=4sin C +23cos C =27sin(C +φ)(其中tan φ=23).
所以当C +φ=90°时,AB +2BC 取最大值为27.
4.在△ABC 中,已知a +b a =sin B sin B -sin A
,且cos(A -B )+cos C =1-cos2C . (1)试确定△ABC 的形状;
(2)求b
c a +的取值范围. 解:(1)在△ABC 中,设其外接圆半径为R ,
根据正弦定理得,sin A = a 2R ,sin B = b 2R ,sin C = c 2R , 代入a b a + = sin B sin B -sin A ,得a b a += a b b
-, 所以b 2-a 2=ab .①
因为cos(A -B )+cos C =1-cos2C ,
所以cos(A -B )-cos(A +B )=2sin 2C ,
所以sin A sin B =sin 2C .
由正弦定理,得a 2R ·b 2R =(c 2R )2,
所以ab =c 2.②
把②代入①得,b 2-a 2=c 2,
即a 2+c 2=b 2.
所以△ABC 是直角三角形.
(2)由(1)问知B =
2π, 所以A +C =2π
,
所以C =2
π-A .
所以sin C =sin(2π
-A )=cos A .
根据正弦定理,得
a +c
b = sin A +sin C sin B = sin A +cos A = 2sin(A +4
π
). 因为ac <ab =c 2,
所以a <c ,
所以0<A <
4π, 所以4π
<A +4π<2
π. 所以22<sin(A +4
π)<1, 所以1<2sin(A +
4π)<2, 即a +c b 的取值范围是(1,2).
5.若2a +1,a ,2a -1为钝角三角形的三边长,则实数a 的取值范围是________.
解析:因为2a +1,a ,2a -1是三角形的三边长,所以⎪⎩
⎪⎨⎧>->>+0120012a a a ,解得a >12,此时2a +1最大,要使2a +1,a ,2a -1是三角形的三边长,还需a +2a -1>2a +1,解得a
>2.设最长边2a +1所对的角为θ,则θ>90°,所以cos θ=)12(2)12()12(2
22-+--+a a a a a =)
12(2)8(--a a a a <0,解得12<a <8.综上可知实数a 的取值范围是(2,8). 6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知cos C +(cos A -3sin A )cos B =0.
(1)求角B 的大小;(2)若a +c =1,求b 的取值范围.
解:(1)由已知得 -cos(A +B )+cos A cos B -3sin A cos B =0,
即有sin A sin B -3sin A cos B =0.①
因为sin A ≠0,所以sin B -3cos B =0.
又因为cos B ≠0,所以tan B =3.又0<B <π,所以B =π3.
(2)由余弦定理,有b 2=a 2+c 2-2ac cos B .
因为a +c =1,cos B =12,有b 2=3(a -12)2+14.②
又0<a <1,于是有14≤b 2<1,
即有12≤b <1.
7.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且
a 3cos A = c sin C
. (1)求A 的大小;
(2)若a =6,求b +c 的取值范围.
解:(1)由正弦定理,得a 3cos A =a sin A , 整理得sin A =3cos A ,即tan A= 3.
又0<A <π,所以A =3
π. (2)因为b sin B = c sin C =3
sin 6π=43,所以b =43sin B ,c =43sin C , 则b +c =43sin B +43sin C =43[sin B +sin(
32π-B )]=12sin(B +6
π). 因为0<B <32π,则6π<B +6π<65π, 所以12<sin(B +6
π)≤1(当且仅当B =π3时,等号成立), 得6<b +c ≤12,
于是b +c 的取值范围是(6,12].
8.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且满足cos2C -cos2A= 2sin (3π
+C )sin (3
π-C )=0.
(1)求角A 的值;
(2)若a =3且b ≥a ,求2b -c 的取值范围. 解:(1)由已知得
(1-2sin 2C )-(1-2sin 2A )=2(sin
3πcos C +cos 3πsin C )(sin 3πcos C -cos 3πsin C ), 则 2sin 2A -2sin 2C=2(23cos C +12sin C )(2
3cos C -12sin C ), 即有 2sin 2A -2sin 2C=2(43
cos 2C -41sin 2C ),
化简得 sin 2A=43,则sin A =
23. 又因为0<A <π,所以A =3π
或A =
32π. (2)因为b ≥a ,所以B ≥A ,所以A =
3π. 由正弦定理B b sin =C c sin =A a sin =2
3
3=2,得b =2sin B ,c =2sin C . 所以2b -c =4sin B -2sin C=4sin B -2sin(32π-B )=3sin B -3cos B=23sin(B -6π). 因为b ≥a ,所以3π≤B <32π,则6π≤B -6π<6
5π, 所以3≤23sin(B -6
π)<23, 所以2b -c 的取值范围为[3,23).。