高中数学第二章解三角形第1节《正弦定理、余弦定理》同步测试题北师大版必修5
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高中数学必修5第一二章综合测试卷一、选择题:(每小题4分,共计40分)1.△ABC 的内角A,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若c =2,b =6,B =120o,则a 等于( D )AB .2 CD2.在△ABC 中,已知b=2,B=45°,如果用正弦定理解三角形有两解,则边长a 的取值范围是 ( A )A .222<<aB .42<<aC .22<<aD .222<<a3.在△ABC 中,角A ,B,C 的对边分别为a,b,c ,若(a 2+c 2—b 2)tan B =3ac ,则角B 的值为(D )A. 6πB. 3πC.6π或56πD 。
3π或23π4.如果等腰三角形的周长是底边长的5倍,那么它的顶角的余弦值为( D )A 。
185B.43 C.23 D.87 5.已知D 、C 、B 三点在地面同一直线上,DC=a ,从C 、D 两点测得A 的点仰角分别为α、β(α>β)则A 点离地面的高AB 等于 ( A ) A .)sin(sin sin βαβα-a B .)cos(sin sin βαβα-a C .)sin(cos cos βαβα-aD .)cos(cos cos βαβα-a6.已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4, a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10=( C ) A .138 B .135 C .95 D .237.已知{a n }是等比数列,a 2=2, a 5=41,则a 1a 2+ a 2a 3+…+ a n a n+1=( C )A .16(n--41) B .16(n--21)C .332(n--41) D .332(n--21)8 如果a 1,a 2,…, a 8为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则 ( B )A 5481a a a a >B 5481a a a a < C1845a a a a +>+ D5481a a a a =[解析]:因为128,,,a a a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠故2121115412111817)4)(3(,7)7(d d a a d a d a a a d a a d a a a a ++=++=+=+=;故5481a a aa <9、3、已知数列{a n }满足a 1=0, a n+1=a n +2n,那么a 2003的值是 ( C )A 、20032B 、2002×2001C 、2003×2002D 、2003×200410、已知等差数列{a n }中,|a 3|=|a 9|,公差d<0,则使前n 项和S n 取最大值的正整数n 是(B)A 、4或5B 、5或6C 、6或7D 、8或9二、填空题:(每小题4分,共计20分)11.已知a +1,a +2,a +3是钝角三角形的三边,则a 的取值范围是 (0,2)12.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若(3b – c)cosA=acosC ,则13.若AB=2,,则S △ABC 的最大值14.在等比数列{a n }中,若a 9·a 11=4,则数列{n a 21log}前19项之和为___-19 ___[解析]:由题意a n 〉0,且a 1·a 19 =a 2·a 18 =…=a 9·a 11=210a又a 9·a 11=4 ,故1921a a a =192故+121log a 221log a +…+1921loga =19)(log 192121-=a a a15.已知函数f (x )=2x ,等差数列{a x }的公差为2.若f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)=4,则log 2[f (a 1)f(a 2)f(a 3)…f(a 10)]= -6三、解答题:(共计40分)16.(本题10分)△ABC 中,∠A=45°,AD ⊥BC ,且AD=3,CD=2,求三角形的面积S. 解:记,,βα=∠=∠CAD BAD βαβαβαβαtan tan 1tan tan )tan(45tan ,2tan ,3tan -+=+=︒∴==∴hh1(60656522-==⇒=--⇒-=h h h h h h 不合),155621=⨯⨯=∴S 。
高中数学必修五三角函数知识点+练习题含答案解析(很详细)第一部分必修五三角函数知识点整理第一章解三角形1、三角形的性质:①.A+B+C=π,? 222A B C π+=-?sin cos 22A B C += ②.在ABC ?中, a b +>c , a b -<c ; A >B ?sin A >sinB ...........................A >B ?cosA <cosB, a >b ? A >B③.若ABC ?为锐角?,则A B +>2π,B+C >2π,A+C >2π; 22a b +>2c ,22b c +>2a ,2a +2c >2b2、正弦定理与余弦定理:①.(2R 为ABC ?外接圆的直径)2s i n a R A =、2sin b R B =、2sin c R C =sin 2a A R =、 sin 2b B R =、 sin 2c C R= 面积公式:111sin sin sin 222ABC S ab C bc A ac B ?=== ②.余弦定理:2222cos a b c bc A =+-、2222cos b a c ac B =+-、2222cos c a b ab C =+-222cos 2b c a A bc +-=、222cos 2a c b B ac +-=、222cos 2a b c C ab+-= 补充:两角和与差的正弦、余弦和正切公式:⑴()cos cos cos sin sin αβαβαβ-=+;⑵()cos cos cos sin sin αβαβαβ+=-;⑶()sin sin cos cos sin αβαβαβ-=-;⑷()sin sin cos cos sin αβαβαβ+=+;⑸()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ --=+ ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ-=-+);⑹()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ++=- ? (()()tan tan tan 1tan tan αβαβαβ+=+-).二倍角的正弦、余弦和正切公式:⑴sin 22sin cos ααα=.222)cos (sin cos sin 2cos sin 2sin1ααααααα±=±+=±?⑵2222cos2cos sin 2cos 112sin ααααα=-=-=-升幂公式2sin 2cos 1,2cos 2cos 122αααα=-=+ ?落幂公式2cos 21cos 2αα+=,21cos 2sin 2αα-=.第二部分必修五练习题含答案解析第一章解三角形1.在△ABC 中,AB =5,BC =6,AC =8,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 .非钝角三角形解析:最大边AC 所对角为B ,则cosB =52+62-822×5×6=-320B>CB .B>A>C C .C>B>AD .C>A>B解析由正弦定理a sinA =b sinB ,∴sinB =bsinA a =32.∵B 为锐角,∴B =60°,则C =90°,故C>B>A. 答案 C3.在△ABC 中,已知a =8,B =60°,C =75°,则b 等于( )A .4 2B .4 3C .4 6 D.323解:由A +B +C =180°,可求得A =45°,由正弦定理,得b =asinB sinA =8×sin60°sin45°=8×3222=4 6. 答案 C4.在△ABC 中,AB =5,BC =7,AC =8,则BA →·BC → 的值为( )A .5B .-5C .15D .-15解析在△ABC 中,由余弦定理得:cosB =AB 2+BC 2-AC 22AB ·BC =25+49-642×5×7=17. ∴BA →·BC →=|BA →|·|BC →|cosB =5×7×17=5. 答案 A5.若三角形三边长之比是1:3:2,则其所对角之比是( )A .1:2:3B .1:3:2C .1:2: 3 D.2:3:2解析设三边长分不为a ,3a,2a ,设最大角为A ,则cosA =a 2+3a 2-2a 22·a ·3a =0,∴A =90°.设最小角为B ,则cosB =2a 2+3a 2-a 22·2a ·3a =32,∴B =30°,∴C =60°. 所以三角之比为1:2:3. 答案 A6.在△ABC 中,若a =6,b =9,A =45°,则此三角形有( )A .无解B .一解C .两解D .解的个数别确定解析由b sinB =a sinA ,得sinB =bsinA a =9×226=3 24>1.∴此三角形无解.答案 A7.已知△ABC 的外接圆半径为R ,且2R(sin 2A -sin 2C)=(2a -b)sinB(其中a ,b 分不为A ,B 的对边),这么角C 的大小为( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析依照正弦定理,原式可化为2R ? ??a 24R 2-c 24R 2=(2a -b)·b 2R ,∴a 2-c 2=(2a -b)b ,∴a 2+b 2-c 2=2ab ,∴cosC =a 2+b 2-c 22ab =22,∴C =45°. 答案 B8.在△ABC 中,已知sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,且满脚ab =4,则该三角形的面积为( )A .1B .2 C. 2 D. 3解析由a sinA =b sinB =c sinC=2R ,又sin 2A +sin 2B -sinAsinB =sin 2C ,可得a 2+b 2-ab =c 2.∴c osC =a 2+b 2-c 22ab =12,∴C =60°,sinC =32. ∴S △ABC =12absinC = 3. 答案 D9.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sinB sinC 的值为( ) A.85 B.58 C.53 D.35解析由余弦定理,得 cosA =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC,解得AC =3. 由正弦定理sinB sinC =AC AB =35. 答案 D10.在三角形ABC 中,AB =5,AC =3,BC =7,则∠BAC 的大小为( )A.2π3B.5π6C.3π4D.π3解析由余弦定理,得cos ∠BAC =AB 2+AC 2-BC 22AB ·AC =52+32-722×5×3=-12,∴∠BAC =2π3. 答案 A11.有一长为1 km 的歪坡,它的倾歪角为20°,现要将倾歪角改为10°,则坡底要加长( )A .0.5 kmB .1 kmC .1.5 km D.32km 解析如图,AC =AB ·sin20°=sin20°,BC =AB ·cos20°=cos20°,DC =AC tan10°=2cos 210°,∴DB =DC -BC =2cos 210°-cos20°=1.答案 B12.已知△ABC 中,A ,B ,C 的对边分不为a ,b ,c.若a =c =6+2,且A =75°,则b 为( )A .2B .4+2 3C .4-2 3 D.6- 2解析在△ABC 中,由余弦定理,得a 2=b 2+c 2-2bccosA ,∵a =c ,∴0=b 2-2bccosA =b 2-2b(6+2)cos75°,而cos75°=cos(30°+45°)=cos30°cos45°-sin30°sin45°=22? ????32-12=14(6-2),∴b 2-2b(6+2)cos75°=b 2-2b(6+2)·14(6-2)=b 2-2b =0,解得b =2,或b =0(舍去).故选A. 答案 A 13.在△ABC 中,A =60°,C =45°,b =4,则此三角形的最小边是____________.解析由A +B +C =180°,得B =75°,∴c 为最小边,由正弦定理,知c =bsinC sinB =4sin45°sin75°=4(3-1).答案 4(3-1)14.在△ABC 中,若b =2a ,B =A +60°,则A =________.解析由B =A +60°,得 sinB =sin(A +60°)=12sinA +32cosA. 又由b =2a ,知sinB =2sinA.∴2sinA =12sinA +32cosA. 即32sinA =32cosA.∵cosA ≠0,∴tanA =33.∵0°<A<180°,∴A =30°. 答案30° 15.在△ABC 中,A +C =2B ,BC =5,且△ABC 的面积为103,则B =_______,AB =_______.解析由A +C =2B 及A +B +C =180°,得B =60°.又S =12AB ·BC ·sinB ,∴10 3=12AB ×5×sin60°,∴AB =8. 答案60° 816.在△ABC 中,已知(b +c):(c +a):(a +b)=8:9:10,则sinA :sinB :sinC =________.解析设b +c =8k ,c +a =9k ,a +b =10k ,可得a :b :c =11:9:7.∴sinA :sinB :sinC =11:9:7.答案 11:9:717.在非等腰△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分不为a ,b ,c ,且a 2=b(b +c).(1)求证:A =2B ;(2)若a =XXX ,试推断△ABC 的形状.解 (1)证明:在△ABC 中,∵a 2=b ·(b +c)=b 2+bc ,由余弦定理,得cosB =a 2+c 2-b 22ac =bc +c 22ac =b +c 2a =a 2b =sinA 2sinB ,∴sinA =2sinBcosB =sin2B.则A =2B 或A +2B =π.若A +2B =π,又A +B +C =π,∴B =C.这与已知相矛盾,故A =2B.(2)∵a =XXX ,由a 2=b(b +c),得XXX 2=b 2+bc ,∴c =2b.又a 2+b 2=4b 2=c 2.故△ABC 为直角三角形.18.锐角三角形ABC 中,边a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两根,角A ,B 满脚2sin(A +B)-3=0.求:(1)角C 的度数;(2)边c 的长度及△ABC 的面积.解 (1)由2sin(A +B)-3=0,得sin(A +B)=32. ∵△ABC 为锐角三角形,∴A +B =120°,∴∠C =60°.(2)∵a ,b 是方程x 2-23x +2=0的两个根,∴a +b =23,ab =2.∴c 2=a 2+b 2-2abcosC =(a +b)2-3ab =12-6=6.∴c = 6.S △ABC =12absinC =12×2×32=32. 19.已知△ABC 的角A ,B ,C 所对的边分不是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b),n =(sinB ,sinA),p =(b -2,a -2).(1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)若m ⊥p ,边长c =2,角C =π3,求△ABC 的面积.解 (1)证明:∵m ∥n ,∴asinA =bsinB.由正弦定得知,sinA =a 2R ,sinB =b 2R (其中R 为△ABC 外接圆的半径),代入上式,得a ·a 2R =b ·b 2R,∴a =b.故△ABC 为等腰三角形.(2)∵m ⊥p ,∴m ·p =0,∴a(b -2)+b(a -2)=0,∴a +b =ab.由余弦定理c 2=a 2+b 2-2abcosC 得4=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0. 解得ab=4,ab=-1(舍去).∴△ABC的面积S=12absinC=12×4×sinπ3= 3.。
一、选择题1.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若()sin sin sin c C a A b a B =+-,角C 的角平分线交AB 于点D,且CD =,3a b =,则c 的值为( )A .72BC .3D.2.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( )ABC .3 D3.我国古代数学家刘徽在《九章算术注》中提出割圆术:“割之弥细,所失弥少,割之割,以至于不可割,则与圆合体,而无所失矣”,即通过圆内接正多边形细割圆,并使正多边形的面积无限接近圆的面积,进而来求得较为精确的圆周率.如果用圆的内接正n 边形逼近圆,算得圆周率的近似值记为n π,那么用圆的内接正2n 边形逼近圆,算得圆周率的近似值加2n π可表示成( )A .360sinnnπ︒ B .360cosnnπ︒ C .180cosnnπ︒ D .90cosnnπ︒ 4.在△ABC 中,若b =2,A =120°,三角形的面积S = AB.C .2 D .45.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 .26.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+B1C.2-D17.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 .43-8.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,若3a =,2b =,45B =︒,则A =( )A .30B .30或150︒C .60︒或120︒D .60︒9.海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”我国拥有世界上最深的海洋蓝洞,现要测量如图所示的蓝洞的口径A ,B 两点间的距离,在珊瑚群岛上取两点C ,D ,测得80CD =,135ADB ∠=︒,15BDC DCA ∠=∠=︒,120ACB ∠=︒,则A 、B 两点间的距离为( )A .80B .803C .160D .80510.在ABC ∆中,30,10B AC =︒=,D 是AB 边上的一点,25CD =ACD ∠为锐角,ACD ∆的面积为20,则BC =( ) A .25B .35C .45D .6511.在ABC 中,tan sin 2A BC +=,若2AB =,则ABC 周长的取值范围是( ) A .(2,2B .(2,4⎤⎦C .(4,222+D .(222,6⎤+⎦12.已知a 、b 、c 分别是ABC 内角A 、B 、C 的对边,sin sin 3sin A B C +=,cos cos 2a B b A +=,则ABC 面积的最大值是( )A .2B .22C .3D .23二、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.在△ABC 中,若2,23,30,a b A ===︒则角B 等于______ .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.在ABC 中,3A π∠=,D 是BC 的中点.若34AD BC ≤,则sin sin B C 的最大值为____________.17.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,其中23a c ==,,且满足(2)cos cos a c B b C -⋅=⋅,则AB BC ⋅=______.18.凸四边形ABCD 中,已知AB =4BC =,5CD =,1tan 2B =-,3cos 5C =,则sin D =__________.19.在三角形ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,222a c b ac +-=,b =2ac +的最大值为______.20.若钝角三角形ABC 的三边长a ,8,b ()a b <成等差数列,则该等差数列的公差d 的取值范围是________.三、解答题21.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()sin sin sin b c CB A b a-=-+.(1)求A ; (2)若2a =,求11tan tan B C+的最小值. 22.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b +c =2a ,3c sin B =4a sin C . (1)求cos B ; (2)求sin(2)6B π+的值.23.ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知sin cos b A B ,sin 4sin C A =.(1)求B ;(2)在ABC 的边AC 上存在一点D 满足4AD CD =,连接BD ,若BCD △的面积为b . 24.现有三个条件①sin()sin ()sinc A B b B c a A +=+-,②tan 2sin b aB A=,③(1cos )sin a B A +,请任选一个,填在下面的横线上,并完成解答. 已知ABC 的内角,,A B C 所对的边分别是a ,b ,c ,若______. (1)求角B ;(2)若a c +=,求ABC 周长的最小值,并求周长取最小值时ABC 的面积. 25.已知ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且cos cos 2cos b C c B a A +=.(1)求角A ;(2)若a =ABC 的面积为b c +的值.26.如图,观测站C 在目标A 的南偏西20方向,经过A 处有一条南偏东40走向的公路,在C 处观测到与C 相距31km 的B 处有一人正沿此公路向A 处行走,走20km 到达D处,此时测得,C D 相距21km ,求,D A 之间的距离.【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】利用正弦定理边角互化以及余弦定理求出角C 的值,由ABC ACD BCD S S S =+△△△可得出ab a b =+,结合3a b =可求得a 、b 的值,再利用余弦定理可求得c 的值.【详解】()sin sin sin c C a A b a B =+-,由正弦定理可得()22c a b a b =+-,可得222a b c ab +-=,由余弦定理可得:2221cos 22a b c C ab +-==,0C π<<,所以3C π=,由ABC ACD BCD S S S =+△△△,有111sin sin sin 232626ab a CD b CD πππ=⋅+⋅,得ab a b =+,所以234b b =,0b >,43b ∴=,34a b ==,由余弦定理可得c ===. 故选:B. 【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.A解析:A 【分析】由条件整理可得ABC 是等边三角形,利用OACB AOBABC S SS=+可化简得2sin 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∴=+211||||sin ||222OA OB AB θ=⋅+⨯)22121sin ||||2||||cos 2OA OB OA OB θθ=⨯⨯⨯+-⋅sin 1221cos )θθ=++-⨯⨯⨯sin 4θθ=+2sin 34πθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭,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 3OACB S πθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 3.C解析:C 【分析】设圆的半径为r ,由内接正n 边形的面积无限接近圆的面积可得:180180sincosn n n nπ⨯=⨯,由内接正2n 边形的面积无限接近圆的面积可得:2180sinn n nπ⨯=,问题得解. 【详解】设圆的半径为r ,将内接正n 边形分成n 个小三角形, 由内接正n 边形的面积无限接近圆的面积可得:221360sin2r n r n π≈⨯⨯,整理得:1360sin 2n nπ≈⨯⨯, 此时1360sin 2n n n π⨯⨯=,即:180180sin cosn n n nπ⨯=⨯ 同理,由内接正2n 边形的面积无限接近圆的面积可得:2213602sin22r n r n π≈⨯⨯,整理得:13601802sin sin 22n n n nπ≈⨯⨯=⨯ 此时2180sinn n nπ⨯=所以2180sin180cos nn n nnππ==⨯ 故选C 【点睛】本题主要考查了圆的面积公式及三角形面积公式的应用,还考查了正弦的二倍角公式,考查计算能力,属于中档题.4.C解析:C 【解析】12sin1202S c ==⨯︒ ,解得c =2. ∴a 2=22+22−2×2×2×cos 120°=12, 解得a =,∴24sin a R A === , 解得R =2.本题选择C 选项.5.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 <≤或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.6.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.7.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.8.C解析:C 【解析】∵45a b B ===︒∴根据正弦定理sin sin a b A B=,即sin sin 2a B A b ===∵a b =>=∴()45,135A ∈︒︒ ∴60A =︒或120︒ 故选C9.D解析:D 【分析】如图,BCD △中可得30CBD ∠=︒,再利用正弦定理得BD =ABD △中,由余弦定理,即可得答案; 【详解】如图,BCD △中,80CD =,15BDC ∠=︒,12015135BCD ACB DCA ∠=∠+∠=︒+︒=︒,∴30CBD ∠=︒, 由正弦定理得80sin135sin 30BD =︒︒,解得BD =ACD △中,80CD =,15DCA ∠=︒,13515150ADC ADB BDC ∠=∠+∠=︒+︒=︒,∴15CAD ∠=︒,∴==80AD CD ,ABD △中,由余弦定理得2222cos AB AD BD AD BD ADB =+-⋅⋅∠2280280cos135=+-⨯⨯︒ 2805=⨯,∴805AB =,即A ,B 两点间的距离为805.故选:D. 【点睛】本题考查正余弦定理的运用,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力.10.C解析:C 【分析】先利用面积公式计算出sin ACD ∠,计算出cos ACD ∠,运用余弦定理计算出AD ,利用正弦定理计算出sin A ,在ABC ∆中运用正弦定理求解出BC . 【详解】解:由ACD ∆的面积公式可知,11sin 1025sin 2022AC AD ACD ACD ∠=∠=, 可得sin 5ACD ∠=,ACD ∠为锐角,可得4cos 155ACD ∠=-=在ACD ∆中,21002021025805AD =+-=,即有45AD =由sin sin AD CDACD A =∠可得225sin 5sin 455CD ACD A AD ⨯∠=, 由sin sin AC BC B A=可知10sin 55sin 2AC ABC B ⨯===.故选C . 【点睛】本题考查正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,考查方程思想,属于中档题.11.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.12.B解析:B 【分析】由cos cos 2a B b A +=,利用余弦定理代入化简解得2c =,再根据sin sin 3sin A B C +=,利用正弦定理得到36a b c +==,即62CA CB AB +=>=,得到点C 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,再利用椭圆的焦点三角形求解. 【详解】∵cos cos 2a B b A +=,∴222222222a c b b c a a b ac bc+-+-⋅+⋅=,∴2c =,∵sin sin 3sin A B C += ∴36a b c +==,即62CA CB AB +=>=,∴点C 的轨迹是以A ,B 为焦点的椭圆,其中长半轴长3,短半轴长 以AB 为x 轴,以线段AB 的中点为原点,建立平面直角坐标系,其方程为22198x y ,如图所示:则问题转化为点C 在椭圆22198x y 上运动求焦点三角形的面积问题.当点C 在短轴端点时,ABC 的面积取得最大值,最大值为22故选:B . 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理以及椭圆焦点三角形的应用,还考查了转化求解问题的能力,属于中档题.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 a n n n A bc n 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.或【解析】∵∴由正弦定理得:∵∴或故答案为或解析:060或0120 【解析】∵2,30a b A ===︒∴由正弦定理sin sin a b A B=得:1sin 2sin 2b A B a ===∵b a > ∴60B =︒或120︒ 故答案为060或012015.【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【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】设三角形三条边长分别为先分析得到再利用余弦定理得到最后利用正弦定理即得解【详解】设三角形三条边长分别为那么因为所以故由题意得故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理解三角形意在考查学 解析:1532【分析】设AD x =,三角形三条边长分别为,,a b c ,先分析得到222138b c a +≤,再利用余弦定理得到258bc a ≤,最后利用正弦定理即得解. 【详解】设AD x =,三角形三条边长分别为,,a b c , 那么2243,169x a x a ≤∴≤, 因为cos cos 0ADB ADC ∠+∠= 所以2222422+=+x a b c ,故2222222213168849,8x b c a a b c a =+-≤∴+≤由题意得222222221135cos ,,2288b c a A b c bc a a bc a bc +-==∴+=+≤∴≤255315sin sin sin =88432B C A ∴≤=⨯.故答案为:1532【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理解三角形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.17.【分析】由题意利用正弦定理边化角求得∠B 的值然后结合数量积的定义求解的值即可【详解】根据正弦定理得:故答案为【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理的应用等知识意在考查学生的转化能力和计算求解能力 解析:3-【分析】由题意利用正弦定理边化角,求得∠B 的值,然后结合数量积的定义求解AB BC ⋅的值即可. 【详解】()2a c cosB bcosC -=根据正弦定理得:()2sinA sinC cosB sinBcosC -=2sinAcosB sinBcosC sinCcosB =+()2sinAcosB sin B C =+2sinAcosB sinA = 12cosB ∴=, 60B ∴=1||2332AB BC AB BC cosB ⎛⎫∴⋅=-⋅=-⨯⨯=- ⎪⎝⎭故答案为3- 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.18.【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:7210【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 2πααα==∈∴=所以34cos cos()sin 55DCB βαβ=∠-=+=∴=在△ACD 中,225372518,AD 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.19.【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:【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 AA 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.20.【分析】由题意结合余弦定理可得再根据三角形三边关系可得即可得解【详解】由题意得且三角形为钝角三角形即即又由三角形三边关系可得即故答案为:【点睛】本题考查了余弦定理的应用和等差数列性质的应用属于中档题 解析:24d <<【分析】由题意结合余弦定理可得22640a b +-<,再根据三角形三边关系可得8b a -<,即可得解. 【详解】由题意得16a b +=且8a b <<, 三角形ABC 为钝角三角形,∴222cos 02a c b B ac+-=<即22640a b +-<,∴2264b a ->即()1664b a ->, ∴4b a ->,又由三角形三边关系可得8b a -<,∴48b a <-<即428d <<, ∴24d <<.故答案为:24d <<.【点睛】本题考查了余弦定理的应用和等差数列性质的应用,属于中档题.三、解答题21.(1)3π;(2 【分析】(1)根据题设条件和正弦定理,化简得到222b c a bc +-=,再利用余弦定理,求得cos A 的值,即可求解;(2)由余弦定理和基本不等式,求得2bc a ≤,在结合正弦定理和三角恒等变换的公式,化简得22sin 22si 11tan tan n 2sin R R A R aR B R C B bcC ⋅⋅==⋅+,即可解. 【详解】 (1)由()sin sin sin b c CB A b a-=-+,可得()()()sin sin sin b c C B A b a -=-+,由正弦定理得()()()b c c b a b a -=-+,即222b c a bc +-=,由余弦定理,得2221cos 22b c a A bc +-==,因为0A π<<,可得3A π=. (2)由(1)知3A π=,设三角形的外接圆的半径为R,可得2sin a R A ==, 又由余弦定理得222222cos a b c bc A b c bc bc =+-=+-≥, 即24bc a ≤=,当且仅当2b c ==时取等号, 又由11cos cos cos sin sin cos tan tan sin sin sin sin B C B C B CB C B C B C++=+= ()sin sin sin sin sin sin B C AB CB C +==22sin 2sin 2sin R R A R B R C ⋅=⋅2R a bc ⋅==≥=, 其中R 是ABC 外接圆的半径, 所以11tan tan B C +的最小值为3. 22.(1)14-;(2) 【分析】(1)由正弦定理化角为边,再结合2b c a +=,把,b c 用a 表示,然后由余弦定理得cos B ;(2)由同角关系求出sin B ,利用二倍角公式求得sin 2,cos 2B B ,再由两角和的正弦公式求得结论. 【详解】(1)因为3c sin B =4a sin C ,由正弦定理得34cb ac =,所以43b a =, 又2b c a +=,所以23c a =,所以222222416199cos 22423a a a a cb B ac a a +-+-===-⋅.(2)因为(0,)B π∈,所以sin B ==sin 22sin cos B B B ==27cos 212sin 8B B =-=-, 所以sin(2)sin 2coscos 2sin666B B B πππ+=+71()82=+-⨯= 【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. 23.(1)3π;(2【分析】(1)利用正弦定理把sin cos b A B =化为sin sin cos A B A B =,从而可得tan B ,进而可求出角B ;(2)由于4AD CD =,所以51ABC BCDSAC SDC ==,从而可得ABC 的面积为用三角形面积公式可得8ac =,而由sin 4sin C A =得 4c a =,从而可求出,a c 的值,再利用余弦定理可求出b 的值. 【详解】解:(1) ∵sin cos b AB =,∴sin sin cos A B A B=, ∴tan B ∵()0,B π∈ ∴3B π=;(2)依题意可知:51ABC BCDS AC SDC ==,∵BCD △,∴ABC 的面积为∵ABC 的面积为1sin 2S ac B ==∴8ac =, ∵sin 4sin C A =,∴4c a =,c =a=∴b . 24.(1)3π;(2). 【分析】若选①:(1)利用诱导公式和正弦定理化简,再利用余弦定理即可求出角B ;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积.若选②:(1)利用正弦定理以及同角三角函数的基本关系化简求解即可;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积. 若选③:(1)利用正弦定理以及辅助角公式化简整理即可求出角B ;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积. 【详解】若选①:(1)sin()sin ()sin c A B b B c a A +=+-, sin()sin sin sin c C b B c A a A π-=+-, sin sin sin sin c C b B c A a A =+-,222c b ac a =+-, 222a c b ac +-=,2221cos 22a cb B ac +-==,0B π<<, 3B π∴=;(2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-,22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c ==()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=;此时a c b ===所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒=若选②:(1)由tan 2sin b a B A=, 得2sin tan b A a B =, 则sin 2sin cos AsinBAsinB B=, 又0,0A B ππ<<<<, 则sin 0,sin 0A B >>,所以1cos 2B =, 即3B π=;(2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-, 22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c == ()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=;此时a c b ===所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒=若选③:(1)(1cos )sin a B A +=,sin (1cos )sin A B A B +,0A π<<,sin 0A ∴>,1cos +=B B ,2sin 16B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 1sin 62B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 66B ππ∴-=或566B ππ-=, 即3B π=或B π=(舍);(2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-,22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c == ()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=;此时a c b ===所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒= 【点睛】思路点睛:本题首先利用正弦定理,同角三角函数的基本关系,诱导公式,辅助角公式以及余弦定理进行化简求角;其次利用余弦定理,基本不等式,三角形面积公式求解. 25.(1)π3A =;(2)6. 【分析】(1)由正弦定理把条件cos cos 2cos b C c B a A +=转化为角的关系,再由两角和的正弦公式及诱导公式得A 的关系式,从而可得结论;(2)首先可根据解三角形面积公式得出8bc =,然后根据余弦定理计算出6b c +=.【详解】(1)因为cos cos 2cos b C c B a A +=由正弦定理得,sin cos sin cos 2sin cos B C C B A A +=所以()sin sin 2sin cos B C A A A +==因为0πA <<所以,sin 0A ≠所以1cos 2A =,所以π3A =(2)因为ABC 的面积为所以1sin 2bc A =因为π3A =,所以1πsin 23bc =, 所以8bc =.由余弦定理得,2222cos a b c bc A =+-,因为a =,π3A =, 所以()()2222π122cos 3243b c bc b c bc b c =+-=+-=+-, 所以6b c +=.【点睛】关键点点睛:解题时要注意边角关系的转化.求“角”时,常常把已知转化为角的关系,求“边”时,常常把条件转化为边的关系式,然后再进行转化变形.26.15公理.【分析】先求出cos BDC ∠,进而设ADC α∠=,则sin ,cos αα可求,在ACD △中,由正弦定理求得AD ,即可得到答案.【详解】由题意知21,31,20CD BC BD ===,在BCD △中,由余弦定理可得2222120311cos 221207BDC +-∠==-⨯⨯, 设ADC α∠=,则1sin 7αα==,可得11sin()sin cos cos sin 33372πππααα+=+=+= 在ACD △中,由正弦定理得21sin()sin 33ADππα=+,所以sin()153AD πα=+=, 即所求的距离为15公理.【点睛】平面图形中计算问题的解题关键及思路 求解平面图形中的计算问题,关键是梳理条件和所求问题的类型,然后将数据化归到三角形中,利用正弦定理或者余弦定理建立已知和所求的关系.具体解题思路:(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦定理或余弦定理求解;(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用共同条件,求出结果.。
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 的面积为3154,则a =( ) A .2B .3C .4D .52.在ABC ∆中,若sin (sin cos )sin 0A B B C +-=,sin cos 20B C +=,4a =,则ABC ∆的面积为( )A .243+B .43+C .623+D .843+3.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 .(3534.2020年5月1日起,新版《北京市生活垃圾管理条例》实施,根据该条例:小区内需设置可回收垃圾桶和有害垃圾桶.已知李华要去投放这两类垃圾,他从自家楼下出发,向正北方向走了80米,到达有害垃圾桶,随后向南偏东60°方向走了30米,到达可回收物垃圾桶,则他回到自家楼下至少还需走( ) A .50米B .57米C .64米D .70米5.设,,a b c 分别是ABC 中,,A B C ∠∠∠所对边的边长,则直线sin 0x A a y c ⋅+⋅+=与sin sin 0b x y B C ⋅-⋅+=位置关系是( ) A .平行B .重合C .垂直D .相交但不垂直6.已知,,a b c 分别是ABC ∆的三个内角,,A B C 所对的边,若1,3a b ==B 是,A C 的等差中项,则角C =( ) A .30B .45︒C .60︒D .90︒7.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若222sin sin sin 3sin sin A C B A C +-=,1b =,则223a c -的最小值为( )A .4-B .23-C .2-D .3-8.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 .2,1⎛⎫⎪⎪⎝⎭B .13,2⎛⎫⎪⎪⎝⎭ C .23,⎛⎫⎪⎪⎝⎭D .1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭9.在△ABC 中,a 2tanB =b 2tanA ,则△ABC 是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形10.如图,测量河对岸的塔高AB 时,选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D .现测得15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒,302CD m =,并在点C 测得塔顶A 的仰角为30,则塔高AB 为( )A .302mB .203mC .60mD .20m11.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 .4312.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 .33B .332C .32D 3二、填空题13.已知60A =︒,ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,其中7a =,133sin sin 14B C +=,则bc 的值为______. 14.如图,点A 是半径为1的半圆O 的直径延长线上的一点,3OA =B 为半圆上任意一点,以AB 为一边作等边ABC ,则四边形OACB 的面积的最大值为___________.15.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______.16.在ABC 中,2AB =,30C ︒=,则AB BC 的取值范围是________. 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.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.在ABC 中,2AB =,4AC =.BC 边上的中线2AD =,则=ABC S △_____. 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.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若1||2AB AC AC ⋅=,且1c =. 在①cos cos 2a C c A +=;② sin 3cos b C c B c =;③ sin 2sin a B c A =这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答问题. (1)求角A ;(2)若___________,角B 的平分线交AC 于点D ,求BD 的长. (注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分)22.ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知A 为锐角,22sin cos 2c a B C ab--=. (1)求A ;(2)若34b c =,且BC 边上的高为23ABC 的面积. 23.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. 24.已知ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,2cos cos cos aA b C c B=+.(1)求角A 的大小;(2)若a =11b c+的取值范围. 25.在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,,a b c 已知1b =,面积28sin aS 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,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,222sin sin sin sin sin A C B A C +=+.(1)求角B 的大小;(2)若ABC 为锐角三角形,b =2a c -的取值范围.【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 2ABCS bc 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 A ==,1131sin 2242ABCSbc A a a ==⨯⨯=,解得:4a =. 故选:C 2.C解析:C 【分析】在ABC ∆中,()sin sin B A C +=,化简sin (sin cos )sin 0A B B C +-=可得4A π=,又sin cos 20B C +=和34B C π+=,解得3B π=,512C π=,最后通过正弦定理求出1)c =,再根据三角形面积公式得到面积.【详解】由sin (sin cos )sin 0A B B C +-=得:sin sin sin cos sin cos cos sin sin sin cos sin 0A B A B A B A B A B A B ⋅+⋅-⋅-⋅=⋅-⋅=,∴sin cos A A =,又0()A π∈,,则4A π=,则34B C π+=, 又3sin cos 2sin 22B C C π⎛⎫=-=-⎪⎝⎭,则3222B C k ππ=-+或222B C k ππ=-+,(0)B C π∈、,,则322B C π+=或22C B π-=,又34B C π+=,则取22C B π-=,得3B π=,512C π=,又4a =,根据正弦定理,sin 1)sin a Cc A ⋅==,∴1sin 62ABC S ac B ∆=⋅=+ 故选C. 【点睛】思路点睛:在三角形中,由于A B C π++=,根据诱导公式,()sin sin A B C +=,()sin sin A C B +=,()sin sin C B A +=,()cos cos A B C +=-,()cos cos A C B +=-,()cos cos C B A +=-等,以上常见结论需要非常熟练. 3.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CD ==, CDE △中,2DEC EAC ECA θ∠=∠+∠=,由正弦定理得sin sin CD DE CED DCE =∠∠,则CD θ==,∴θ=,解得cos θ=,6πθ=,∴3CD ==,ACD △中,由角平分线定理得AC AE CD DE ==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∠=.4.D解析:D 【分析】画出图形,在ABC 中,利用余弦定理,即可求解AC 的长,得到答案. 【详解】由题意,设李华家为A ,有害垃圾点为B ,可回收垃圾点为C , 则李华的行走路线,如图所示,在ABC 中,因为80,30,60AB BC B ===, 由余弦定理可得:70AC ===米, 即李华回到自家楼下至少还需走70米. 故选:D .【点睛】本题主要考查了解三角形的实际应用,以及余弦定理的应用,其中解答中作出示意图,结合余弦定理求解是解答的关键,着重考查推理与运算能力.5.C解析:C 【解析】,,a b c 分别是ABC 中,,A B C ∠∠∠所对边的边长,则直线sin 0x A a y c ⋅+⋅+=斜率为:sin Aa-, sin sin 0b x y B C ⋅-⋅+=的斜率为:sin bB, ∵sin sin A ba B-=﹣1,∴两条直线垂直.故选C .6.A解析:A 【详解】由题设可得060B =311sin sin 2A A =⇒=,则030A =或0150A =,但a b AB <⇔<,应选答案A .7.A解析:A 【分析】由222sin sin sin 3sin 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223a c -4cos 3C π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,借助角C 的范围,即可求得结果. 【详解】222sin sin sin 3sin sin A C B A C +-=,∴2223a c b ac +-=,∴2222a c b ac +-=∴cos 2B =,又0B π<<,∴6B π=,12sin sin sin sin 6b A C B ac 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 2C 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.8.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.9.D解析:D 【分析】根据正弦定理22tan ta in n s sin B B A A =⋅⋅,化简得到sin 2sin 2A B =,得到答案. 【详解】22tan tan a B b A =,故22tan ta in n s sin B B A A =⋅⋅,即sin 2sin 2A B =.故22A B =或22A B π+=,即A B =或2A B π+=.故选:D . 【点睛】本题考查了正弦定理判断三角形形状,意在考查学生的计算能力.10.D解析:D 【分析】由正弦定理确定BC 的长,再tan30AB BC 求出AB .【详解】15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒120CBDsin 45BC302sin 45203BC3tan 3020320AB BC故选D 【点睛】本题是正弦定理的实际应用,关键是利用正弦定理求出BC ,属于基础题.11.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 1231tan2CC 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.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 62222ABCSac 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13.40【分析】首先根据正弦定理求并表示最后根据余弦定理求的值【详解】根据正弦定理可知根据余弦定理可知得解得:故答案为:40【点睛】方法点睛:(1)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解析:40 【分析】首先根据正弦定理求2R ,并表示sin sin 22b c B C R R+=+,最后根据余弦定理求bc 的值. 【详解】22sin a R R A =⇒==,根据正弦定理可知1322b c b c R R +=⇒+=, 根据余弦定理可知()2222222cos 3a b c bc A b c bc b c bc =+-=+-=+-,得249133bc =-,解得:40bc =. 故答案为:40 【点睛】方法点睛:(1)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;(2)解题中注意三角形内角和定理的应用及角的范围限制.14.【分析】设表示出的面积及的面积进而表示出四边形的面积并化简所得面积的解析式为正弦函数形式再根据三角函数的有界性进行求解【详解】四边形的面积的面积的面积设则的面积的面积四边形的面积故当即时四边形的面积解析:【分析】设AOB θ∠=,表示出ABC 的面积及OAB 的面积,进而表示出四边形OACB 的面积,并化简所得面积的解析式为正弦函数形式,再根据三角函数的有界性进行求解. 【详解】四边形OACB 的面积OAB =△的面积ABC +△的面积,设AOB θ∠=,2222cos 31214AB OA OB OA OB θθθ∴=+-⋅⋅=+-⨯=-则ABC 的面积213sin 60cos 22AB AC AB θ=⋅⋅︒==OAB 的面积11sin 122OA OB θθθ=⋅⋅=⨯=,四边形OACB 的面积3cos 2θθ=+13(sin )60)2θθθ==-︒,故当6090θ-︒=︒,即150θ=︒时,四边形OACB =故答案为: 【点睛】方法点睛:应用余弦定理一定要熟记两种形式:(1)2222cos a b c bc A =+-;(2)222cos 2b c a A bc+-=,同时还要熟练掌握运用两种形式的条件.另外,在解与三角形、三角函数有关的问题时,还需要记住30,45,60︒︒︒等特殊角的三角函数值,以便在解题中直接应用.15.2【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.16.【分析】首先根据正弦定理得化简得到再求其范围即可【详解】由正弦定理得:所以所以因为所以即故的取值范围是故答案为:【点睛】本题主要考查正弦定理的应用同时考查三角函数的值域问题属于中档题 解析:[6,2]-【分析】首先根据正弦定理得4sin =BC A ,化简得到()4sin 2302⋅=+-AB BC A ,再求其范围即可. 【详解】 由正弦定理得:4sin sin ==AB BCC A,所以4sin =BC A . 所以()cos 1808sin cos ⋅=⋅-=-AB BC AB BC B A B()()8sin cos 180308sin cos 30⎡⎤=--+=+⎣⎦AA A A 218sin sin cos 4sin 22⎛⎫=-=- ⎪⎪⎝⎭A A A A A A ()()221cos 24sin 2302=--=+-A A A因为0150<<A ,所以3030330<2+<A , 即()1sin 2301-≤+≤A ,()64sin 23022-≤+-≤A .故AB BC 的取值范围是[6,2]-. 故答案为:[6,2]- 【点睛】本题主要考查正弦定理的应用,同时考查三角函数的值域问题,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 2DCDB 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 ACCAD 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122sin 22DCDC BAD ∠==,由于三角形是锐角三角形,故4BAD π∠=,则26sin sin 46BAC ππ+⎛⎫∠=+=⎪⎝⎭,故ABC ∆的面积为126222312+⨯⨯⨯=+.【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】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】中分别用余弦定理表示再利用解边长再根据余弦定理求角最后根据三角形面积公式求解【详解】设中中解得:中故答案为:【点睛】本题考查解三角形重点考查数形结合分析问题计算能力属于基础题型 解析:15【分析】ABD △,ADC 中,分别用余弦定理表示cos ADB ∠,cos ADC ∠,再利用cos cos 0ADB ADC ∠+∠=解边长BC ,再根据余弦定理求角BAC ∠,最后根据三角形面积公式求解. 【详解】 设BD DC x ==,ABD △中,22222cos 224x xADB x +-∠==⋅⋅,ADC 中,22222412cos 224x x ADC x x+--∠==⋅⋅ 180ADB ADC ∠+∠=,cos cos 0ADB ADC ∴∠+∠=,212044x x x -∴+=,解得:6x =26BC ∴=, ABC 中,(22224261cos 2244BAC +-∠==-⨯⨯,sin BAC ∴∠==1242ABCS∴=⨯⨯=【点睛】本题考查解三角形,重点考查数形结合分析问题,计算能力,属于基础题型.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【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∈,3c =时取等号.此时,3a =, 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.(1)3A π=; (2 【分析】(1)由1||2AB AC AC ⋅=,得到1cos 2AB A =,进而求得1cos 2A =,即可求解;(2)分别选①②③,结合正弦定理和余弦定理,求得2B π=,得到4ABD π∠=,进而得到sin ADB ∠的值,在ABD △中结合正弦定理,即可求解. 【详解】 (1)由1||2AB AC AC ⋅=,可得1cos ||2AB AC A AC ⋅=,所以1cos 2AB A =,又由1c =,所以1cos 2A =, 因为(0,)A π∈,所以3A π=. (2)若选①:因为cos cos 2a C c A +=,由余弦定理可得222222222a b c b c a a c ab bc+-+-⋅+⋅=,整理得220b b,解得2b =,又由余弦定理可得2222212cos 2122132a b c bc A =+-=+-⨯⨯⨯=,即a = 因为222a c b +=,所以2B π=,又因为角B 的平分线交AC 于点D ,可得4ABD π∠=,所以5()3412ADB ππππ∠=-+=,则sin sin[()]sin cos cos sin 343434ADB πππππππ∠=-+=+=, 在ABD △中,由正弦定理可得sin sin ABBD A ADB=⋅==∠. 若选②:由sin cos bC B c =,根据正弦定理可得sin sin cos sin B C C B C =, 因为(0,)Cπ∈,可得sin 0C >,所以sin1B B =, 可得sin 2sin()13B B B π-=-=,即1sin()32B π-=,因为2333B πππ-<-<,所以36B ππ-=,可得2B π=又因为角B 的平分线交AC 于点D ,可得4ABD π∠=,所以5()3412ADB ππππ∠=-+=,则sin sin[()]sin cos cos sin 343434ADB πππππππ∠=-+=+=, 在ABD △中,由正弦定理可得sin sin ABBD A ADB=⋅==∠. 若选③:由sin 2sin a B c A =,根据正弦定理可得sin sin 2sin sin A B C A =, 因为(0,)C π∈,可得sin 0C >,可得sin 2sin B C =, 又由()()3C A B B πππ=-+=-+,可得sin 2sin 2sin()sin 3B C B B B π==+=+,所以cos 0B =,因为(0,)B π∈,所以2B π=.又因为角B 的平分线交AC 于点D ,可得4ABD π∠=,所以5()3412ADB ππππ∠=-+=,则sin sin[()]sin cos cos sin 343434ADB πππππππ∠=-+=+=, 在ABD △中,由正弦定理可得sin sin ABBD A ADB=⋅==∠. 【点睛】方法点睛:对于解三角形问题的常见解题策略:对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,同时注意三角形内角和定理,三角形面积公式在解题中的应用. 22.(1)6π;(2) 【分析】(1)先用余弦定理化余弦为边,再用正弦定理化边为角从而求得A ;(2)由余弦定理用c 表示a ,然后把三角形的面积用两种方法表示求得c ,从而可计算出面积. 【详解】(1)由22sin cos 2c a B C ab--=得222sin 2cos ab B ab C c a -=-,由余弦定理得222222sin ab B c a b c a +--=-,所以2sin a B b =, 由正弦定理得2sin sin sin A B B =,B 是三角形内角,sin 0B ≠, 所以1sin 2A =,又A 为锐角,所以6A π=.(2)由(1)2222232cos 2cos 166a b c bc A c c c π=+-=+-⋅⋅2716c =,4a =,所以11sin 22ABC S bc A a ==⨯△2111222⨯=⨯c =b == 111sin 222ABC S bc A ===△【点睛】思路点睛:本题考查正弦定理、余弦定理、三角形面积公式.利用正弦定理和余弦定理进行边角互化是解题关键.三角形的面积采取了二次计算,通过不同的计算方法得出等式,从而求解.这是一种解题技巧.23.(1)23B π=;(2)ABC S =△. 【分析】(1)利用正弦定理角化边,整理求得cos B ,由B 的范围可得结果;(2)利用余弦定理和基本不等式可求得当3a c ==时周长最大,由三角形面积公式可求得结果. 【详解】(1)由正弦定理得:222b ac ac --=,2221cos 22a cb B ac +-∴==-,()0,B π∈,23B π∴=; (2)由余弦定理得:()()222222cos 29b a c ac B a c ac ac a c ac =+-=+-+=+-=,()2292a c ac a c +⎛⎫∴=+-≤ ⎪⎝⎭(当且仅当a c =时取等号),6a c ∴+≤,∴当3a c ==时,ABC 取得最大值,此时19sin 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. 24.(1)3A π=;(2)⎫+∞⎪⎪⎣⎭. 【分析】(1)利用正弦定理边化角可化简已知关系式求得cos A ,结合A 的范围可求得结果;(2)解法一:利用正弦定理边化角可整理得到1161sin 262B b c B ππ⎛⎫+ ⎪⎝⎭+=⎛⎫-+⎪⎝⎭,利用B 的范围可求得sin 6B π⎛⎫+⎪⎝⎭的范围,代入整理可求得结果; 解法二:利用余弦定理和基本不等式可求得3bc ≤,整理得到11b c +=合二次函数的性质可求得所求的范围. 【详解】(1)由正弦定理得:()sin sin 2cos sin cos sin cos sin A AA B C C B B C ==++. B C A π+=-,()sin sin B C A ∴+=,2cos 1A ∴=,即1cos 2A =, ()0,A π∈,3A π∴=.(2)解法一:由正弦定理知,2sin sin sin sin 3a b c A B C ====,sin sin 1111sin sin 3612sin 2sin 2sin sin 2sin sin sin 2362B B B B C b c B C B C B B B ππππ⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭∴+=+===⎛⎫⎛⎫+-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.3A π=,20,3B π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭. 令6B πθ=+,则5,66ππθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则1sin ,12θ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦.则11cos 24sin sin 22sin 22b cθθθθ⎫+====+∞⎪⎪⎣⎭-+--+⎪⎝⎭.解法二:3a =,3A π=,∴由余弦定理知:2232b c bc bc bc +-=≥-(当且仅当b c =时取等号), 3bc ∴≤,()233b c bc +=+,则113bc ≥,11b c b c bc +∴+===.11b c ∴+的取值范围为⎫+∞⎪⎪⎣⎭. 【点睛】方法点睛:求解与边长相关的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;将所求式子化为符合基本不等式的形式或配凑成函数的形式来进行求解;应用此方法时,需注意基本不等式等号成立的条件.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.(1)3B π=;(2)()0,3.【分析】(1)利用正弦定理边角互化,再利用余弦定理求出角B 的大小;(2)利用正弦定理结合三角恒等变换化简2a c -,再由锐角三角形得出C 的范围,进而得出答案.【详解】(1)由已知222sin sin sin sin sin A C B A C +=+,结合正弦定理,得222a c b ac +=+. 再由余弦定理,得2221cos 222a cb ac B ac ac +-===,又()0,B π∈,则3B π=.(2)由3B π=,b = 224sin 2sin 4sin 2sin 3a c AC C C π⎛⎫-=-=-- ⎪⎝⎭224sin cos cos sin 2sin 33C C C C ππ⎛⎫=--= ⎪⎝⎭因为ABC 为锐角三角形,则62C ππ<<,则0cos C << 所以2a c -的取值范围为()0,3.。
一、选择题1.如图,某人在一条水平公路旁的山顶P 处测得小车在A 处的俯角为30,该小车在公路上由东向西匀速行驶7.5分钟后,到达B 处,此时测得俯角为45.已知小车的速度是20km/h ,且33cos AOB ∠=-,则此山的高PO =( )A .1 kmB .2km 2C 3 kmD 2 km2.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,+∞3.ABC 的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,分别根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )A .2,4,120a b A ===︒B .3,2,45a b A ===︒C . 6,43,60b c C ===︒D .4,3,30b c C ===︒4.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5.ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若2cos sin sin B A C =,则ABC 的形状为( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形6.如图,某船在A 处看见灯塔P 在南偏东15方向,后来船沿南偏东45的方向航行30km 后,到达B 处,看见灯塔P 在船的西偏北15方向,则这时船与灯塔的距离是:A .10kmB .20kmC .3kmD .53km7.在ABC ∆中,角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ,且1,45a B ==,2ABC S ∆=,则ABC ∆的外接圆直径为( )A .5B .5C .52D .628.ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c .已知3a =cos sin b A B =,则A =( )A .12πB .6π C .4π D .3π 9.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10.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 .911.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 .521m12.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 .372C .374D .378二、填空题13.如图,点A 是半径为1的半圆O 的直径延长线上的一点,3OA =,B 为半圆上任意一点,以AB 为一边作等边ABC ,则四边形OACB 的面积的最大值为___________.14.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若6a =,2c b =,则ABC 面积的最大值是______.15.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,其中23a c ==,,且满足(2)cos cos a c B b C -⋅=⋅,则AB BC ⋅=______.16.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 =________.17.在ABC 中,60,12,183ABCA b S=︒==,则sin sin sin a b cA B C____________.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.在ABC ∆中,A ∠,B ,C ∠所对的边长分别为a ,b ,c .设a ,b ,c 满足222b c bc a +-=和132c b =,则tan B =______20.对于ABC ,有如下命题:①若sin2A =sin2B ,则ABC 为等腰三角形; ②若sin A =cos B ,则ABC 为直角三角形; ③若sin 2A +sin 2B +cos 2C <1,则ABC 为钝角三角形; ④若满足C =6π,c =4,a =x 的三角形有两个,则实数x 的取值范围为(4,8). 其中正确说法的序号是_____.三、解答题21.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ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,5b c =,sin 1c A =.点D 是AC的中点,BD AB ⊥,求c 和ABC ∠.23.已知ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且()2cos cosA cosC b 0a C c ++=(1)求角C 的大小;(2)求22sin sin A B +的取值范围.24.△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b +c =2a ,3c sin B =4a sin C . (1)求cos B ; (2)求sin(2)6B π+的值.25.现有三个条件①sin()sin ()sin c A B b B c a A +=+-,②tan 2sin b aB A=,③(1cos )3sin a B b A +=,请任选一个,填在下面的横线上,并完成解答. 已知ABC 的内角,,A B C 所对的边分别是a ,b ,c ,若______. (1)求角B ;(2)若25a c +=ABC 周长的最小值,并求周长取最小值时ABC 的面积.26.ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知()3cos cos A c a C -=.(1)求c b; (2)若cos 2c A b =,且ABC 的面积为9114,求a .【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】由题意作图可得60APO ∠=,45BPO ∠=,设PO h =,在Rt POA △,Rt POB 中 求出3AO h =,BO h =,在AOB 中,由余弦定理列方程即可求解.【详解】由题意可知:PO ⊥平面AOB ,903060APO ∠=-=,904545BPO ∠=-=,7.520 2.560AB =⨯=km , 设PO h =,在POA 中,tan AO APO PO ∠=,tan 60AOh=,所以3AO h =, 在POB 中,tan BO BPO PO ∠=,tan 45BOh=,所以BO h =, 在AOB 中,由余弦定理可得:2222cos AB AO BO AO A BO OB =∠+-⨯, 所以)2222.5323338h h h h =+-⨯⎛⎫- ⎪ ⎝⎭⨯⎪,即2252544h =,解得:1h =, 所以山的高1PO =, 故选:A.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.D解析:D 【分析】运用正弦定理公式,可以求出另一边的对角正弦值,最后还要根据三角形的特点:“大角对大边”进行合理排除. 【详解】A. 2,4,120a b A ===︒,由,a b <A B ⇒<所以不存在这样的三角形.B. 3,2,45a b A ===︒,由sin sin sin 3a b B A B =⇒=且,a b >所以只有一个角BC. 6,60b c C ===︒中,同理也只有一个三角形.D. 4,3,30b c C ===︒中2sin sin sin 3c b B C B =⇒=此时b c >,所以出现两个角符合题意,即存在两个三角形. 所以选择D 【点睛】在直接用正弦定理求另外一角中,求出 sin θ后,记得一定要去判断是否会出现两个角.4.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.5.B解析:B 【分析】利用正弦定理、余弦定理将角化为边,即可得到,a b 之间的关系,从而确定出三角形的形状. 【详解】因为2cos sin sin B A C =,所以22222a c b a c ac+-⋅⋅=,所以22a b =,所以a b =,所以三角形是等腰三角形,故选:B. 【点睛】本题考查利用正、余弦定理判断三角形的形状,难度一般.本例还可以直接利用()sin sin C A B =+,通过三角函数值找到角之间的联系从而判断三角形形状. 6.C解析:C 【分析】在ABP ∆中,利用正弦定理求出BP 得长,即为这时船与灯塔的距离,即可得到答案. 【详解】由题意,可得30PAB PBA ∠=∠=,即30,120AB APB =∠=, 在ABP ∆中,利用正弦定理得30sin 30sin120PB ==即这时船与灯塔的距离是km ,故选C . 【点睛】本题主要考查了正弦定理,等腰三角形的判定与性质,以及特殊角的三角函数值的应用,其中熟练掌握正弦定理是解答本题的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.7.C解析:C 【解析】11sin 1222ABC S ac B c ∆==⨯⨯== ,c =2222cos 132338252b ac ac B =+-=+-=-= ,5b = ,2sin b R B === ,选C. 8.D解析:D 【分析】由cos sin b A B =有1sin cos b B A =,再由正弦定理有sin sin a b AB =,1cos A=,可解出答案. 【详解】由cos sin b A B =有1sin cos b B A=, 由正弦定理有sin sin a bA B=, 又a =即31sin cos A A=. 所以tan 3A =.因为A 为ABC 的内角,则3A π=.故选:D 【点睛】本题考查正弦定理的应用,属于中档题.9.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 sin 23244B 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.10.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.11.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3,OA h OB h ==,且150AOB ∠=,在三角形AOB 中,由余弦定理得22233352cos15033h h h h ⎛⎫=+-⨯⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭,解得521h m =.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.12.B解析:B 【分析】结合同角三角函数的基本关系可求出14sin 4C =,2cos 4C =,14sin 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 7cos C C C ==,且22sin cos 1C C +=,解得14sin C =,2cos C =,又cos 8A =,所以sin 8A ==,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 22242ABC 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】设表示出的面积及的面积进而表示出四边形的面积并化简所得面积的解析式为正弦函数形式再根据三角函数的有界性进行求解【详解】四边形的面积的面积的面积设则的面积的面积四边形的面积故当即时四边形的面积解析:【分析】设AOB θ∠=,表示出ABC 的面积及OAB 的面积,进而表示出四边形OACB 的面积,并化简所得面积的解析式为正弦函数形式,再根据三角函数的有界性进行求解. 【详解】四边形OACB 的面积OAB =△的面积ABC +△的面积,设AOB θ∠=,2222cos 31214AB OA OB OA OB θθθ∴=+-⋅⋅=+-⨯=-则ABC 的面积213sin 60cos 22AB AC θ=⋅⋅︒=OAB 的面积11sin 122OA OB θθθ=⋅⋅=⨯=,四边形OACB 的面积3cos 2θθ=13(sin )60)2θθθ=-=-︒,故当6090θ-︒=︒,即150θ=︒时,四边形OACB =故答案为: 【点睛】方法点睛:应用余弦定理一定要熟记两种形式:(1)2222cos a b c bc A =+-;(2)222cos 2b c a A bc+-=,同时还要熟练掌握运用两种形式的条件.另外,在解与三角形、三角函数有关的问题时,还需要记住30,45,60︒︒︒等特殊角的三角函数值,以便在解题中直接应用.14.【分析】先根据余弦定理求出结合平方关系求得利用三角形的面积公式及二次函数可求面积的最大值【详解】∵∴可得∴由可得即则的面积当且仅当时即时取等号故答案为:【点睛】本题主要考查三角形的面积最值常见求解思 解析:12【分析】先根据余弦定理求出cos A ,结合平方关系求得sin A ,利用三角形的面积公式及二次函数可求ABC 面积的最大值. 【详解】∵6a =,2c b =,∴2222644cos b b b A =+-,可得22536cos 4b A b-=,∴sin A ==,由()2223043600b --≥,可得2436b ≤≤,即26b ≤≤,则ABC的面积221sin sin 122S bc A b A b ====≤,当且仅当2360b =时,即b =故答案为:12. 【点睛】本题主要考查三角形的面积最值,常见求解思路是建立关于三角形面积的表达式结合二次函数或者基本不等式的知识求解,侧重考查数学运算的核心素养.15.【分析】由题意利用正弦定理边化角求得∠B 的值然后结合数量积的定义求解的值即可【详解】根据正弦定理得:故答案为【点睛】本题主要考查正弦定理余弦定理的应用等知识意在考查学生的转化能力和计算求解能力 解析:3-【分析】由题意利用正弦定理边化角,求得∠B 的值,然后结合数量积的定义求解AB BC ⋅的值即可. 【详解】()2a c cosB bcosC -=根据正弦定理得:()2sinA sinC cosB sinBcosC -=2sinAcosB sinBcosC sinCcosB =+ ()2sinAcosB sin B C =+2sinAcosB sinA =12cosB ∴=,60B ∴=1||2332AB BC AB BC cosB ⎛⎫∴⋅=-⋅=-⨯⨯=- ⎪⎝⎭故答案为3- 【点睛】本题主要考查正弦定理、余弦定理的应用等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.16.3【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3a b =,再由余弦定理即可求得cos 10B=,利用平方关系求得sin 10B =,进而求得sin tan 3cos B B B ==.【详解】4A π=,∴由余弦定理可得2222cos a b c bc A =+-即222b ac -=-,又22212b ac -=, 所以2212c c =-,所以3c =,222222145299a b c b b b =-=-=,所以3a b =,所以22222258cos 2b b ba cb B ac +-+-===,所以sin B ==,所以sin tan 3cos BB B==, 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.17.【分析】根据三角形面积公式以及余弦定理求解即可【详解】由余弦定理可知故答案为:【点睛】本题主要考查了三角形面积公式以及余弦定理的应用属于中档题 解析:12【分析】根据三角形面积公式以及余弦定理求解即可. 【详解】11sin 1222ABC S bc A c ==⨯=△6c ∴=由余弦定理可知a =12sin sin sin sin a b c a A B C A ++∴===++故答案为:12 【点睛】本题主要考查了三角形面积公式以及余弦定理的应用,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 452CE 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】先利用余弦定理求得再由正弦定理结合已知条件求得的关系式求得即可【详解】由得又因为得由正弦定理得又因为所以所以故答案为:【点睛】本题考查了正余弦定理的综合运用属于中档题 解析:12【分析】先利用余弦定理求得3A π=,再由正弦定理()sin sin sin sin A B c C b B B+==结合已知条件,求得tan B 的关系式,求得tan B 即可.【详解】由222b c bc a +-=得2221cos 22b c a A bc +-==, 又因为()0A π∈,得3A π=.由正弦定理,得()sin sin sin sin A B c C b B B +==sin cos cos sin 1sin 2tan 2A B A B B B +==+又因为12c b =+1=2+12+1tan 2B =. 故答案为:12. 【点睛】本题考查了正余弦定理的综合运用,属于中档题.20.③④【分析】举出反例可判断①②;由同角三角函数的平方关系正弦定理可得再由余弦定理可判断③;由正弦定理可得再由三角形有两个可得且即可判断④;即可得解【详解】对于①当时满足此时△ABC 不是等腰三角形故①解析:③④ 【分析】举出反例可判断①、②;由同角三角函数的平方关系、正弦定理可得222a b c +<,再由余弦定理可判断③;由正弦定理可得8sin x A =,再由三角形有两个可得566A ππ<<且2A π≠,即可判断④;即可得解.【详解】 对于①,当3A π=,6B π=时,满足sin 2sin 2A B =,此时△ABC 不是等腰三角形,故①错误; 对于②,当23A π=,6B π=时,满足sin cos A B =,此时△ABC 不是直角三角形,故②错误;对于③,∵222sin sin cos 1A B C ++<,∴22222sin sin cos sin cos A B C C C ++<+, ∴222sin sin sin A B C +<,∴根据正弦定理得222a b c +<,∵222cos 02a b c C ab+-=<,()0,C π∈,∴C 为钝角,∴△ABC 为钝角三角形,故③正确;对于④,∵,4,6C c a x π===,∴根据正弦定理得481sin sin 2a c A C ===,∴8sin x A =,由题意566A ππ<<,且2A π≠,∴1sin 12A <<,∴48x ,即x 的取值范围为(4,8),故④正确. 故答案为:③④. 【点睛】本题考查了三角函数及解三角形的综合应用,考查了运算求解能力,合理转化条件是解题关键,属于中档题.三、解答题21.(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. 22.5c =,34ABC π∠=. 【分析】由勾股定理求出BD ,再由sin BDA AD=,sin 1c A =,5b c =求出5c =,5b =,再由余弦定理求出a ,最后由正弦定理求出ABC ∠. 【详解】解:在直角三角形ABD 中,22222224b c BD AD AB c ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,所以2c BD =.所以5sin 5BD A AD ==. 又因为sin 1c A =,所以5c =由5b c =得,5b =.因为sin 5A =,0,2A π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以cos 5A ==.在ABC 中,由余弦定理,得a ==由正弦定理,得sin sin a b A ABC =∠,即5sin ABC =∠sin ABC ∠=. 又因为,2ABC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以34ABC π∠=. 【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于正余弦定理的综合应用,综合利用两个定理求出c 和ABC ∠.23.(1)23C π=;(2)13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 【分析】(1)利用正弦定理的边角互化即可求解. (2)利用二倍角公式以及三角形的内角和性质可得22sin sin A B +11sin 226A π⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,利用三角函数的性质即可求解.【详解】解:(1)由已知及正弦定理得2(sin cos sin cos )cos sin 0A C C A C B ++=, 2sin()cos sin 0A C C B ++=,因为A B C π+=-,所以sin (2cos 1)0B C +=, 因为sin 0B ≠,所以1cos 2C =-, 因为0C π<<,所以23C π=. (2)221cos 21cos 21sin sin 1(cos 2cos 2)222A B A B A B --+=+=-+12111cos 2cos 21cos 2cos 222322A A A A A π⎛⎫⎡⎤⎛⎫=-+-=-- ⎪ ⎪⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦⎝⎭1111cos 221sin 22226A A A π⎛⎫⎛⎫=-+=-+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 因为03A π<<,所以52666A πππ<+<,1sin 2126A π⎛⎫<+≤ ⎪⎝⎭,111sin 22264A π⎛⎫-≤-+<- ⎪⎝⎭,1131sin 22264A π⎛⎫≤-+< ⎪⎝⎭, 所以2213sin sin 24A B ≤+<,即22sin sin A B +的取值范围是13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭. 24.(1)14-;(2)716-. 【分析】(1)由正弦定理化角为边,再结合2b c a +=,把,b c 用a 表示,然后由余弦定理得cos B ;(2)由同角关系求出sin B ,利用二倍角公式求得sin 2,cos 2B B ,再由两角和的正弦公式求得结论. 【详解】(1)因为3c sin B =4a sin C ,由正弦定理得34cb ac =,所以43b a =, 又2b c a +=,所以23c a =,所以222222416199cos 22423a a a a cb B ac a a +-+-===-⋅. (2)因为(0,)B π∈,所以sin B ==sin 22sin cos B B B ==,27cos 212sin 8B B =-=-,所以sin(2)sin 2coscos 2sin666B B B πππ+=+71()82=+-⨯= 【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. 25.(1)3π;(2)4. 【分析】若选①:(1)利用诱导公式和正弦定理化简,再利用余弦定理即可求出角B ;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积.若选②:(1)利用正弦定理以及同角三角函数的基本关系化简求解即可;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积. 若选③:(1)利用正弦定理以及辅助角公式化简整理即可求出角B ;(2)由(1)得到()223b a c ac =+-,再利用基本不等式求出b 的最小值及此时等号成立的条件,再利用面积公式即可求出面积.【详解】若选①:(1)sin()sin ()sin c A B b B c a A +=+-,sin()sin sin sin c C b B c A a A π-=+-, sin sin sin sin c C b B c A a A =+-,222c b ac a =+-,222a c b ac +-=,2221cos 22a cb B ac +-==, 0B π<<,3B π∴=; (2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-, 22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c ==()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=此时a c b ===,所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒= 若选②:(1)由tan 2sin b a B A=,得2sin tan b A a B =, 则sin 2sin cos AsinB AsinB B=, 又0,0A B ππ<<<<,则sin 0,sin 0A B >>, 所以1cos 2B =, 即3B π=;(2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-, 22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c ==()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=此时a c b ===,所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒=若选③:(1)(1cos )sin a B A +=,sin (1cos )sin A B A B +,0A π<<,sin 0A ∴>,1cos +=B B ,2sin 16B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 1sin 62B π⎛⎫-= ⎪⎝⎭, 66B ππ∴-=或566B ππ-=,即3B π=或B π=(舍);(2)由(1)知:()22223b a c ac a c ac =+-=+-, 22a c ac +⎛⎫≤ ⎪⎝⎭,当且仅当a c ==()()()()2222231344b ac ac a c a c a c ∴=+-≥+-+=+,又a c +=则()(22211544b ac ≥+=⨯=,又0b >,所以b ≥则ABC 周长的最小值为:=此时a c b ===,所以ABC 的面积为:1sin 602ac ︒= 【点睛】思路点睛:本题首先利用正弦定理,同角三角函数的基本关系,诱导公式,辅助角公式以及余弦定理进行化简求角;其次利用余弦定理,基本不等式,三角形面积公式求解.26.(1)3;(2) 【分析】(1)根据正弦定理边角互化以及两角和的正弦公式可求得结果;(2)根据三角形的面积公式以及余弦定理可求得结果.【详解】(1)因为)cos cos A c a C =,cos sin sin cos C A C A C -=,()sin cos sin cos sin C C A A C A C =+=+,而()sin sin A C B +=b =,故3c b =.(2)由(1)知cos 6A =,则sin 6A =,又ABC 的面积为21sin 244bc A c ==,则3c =,b =由余弦定理得2222cos 27923276a b c bc A =+-=+-⨯⨯=,解得a =.【点睛】关键点点睛:利用正余弦定理以及三角形的面积公式求解是解题关键.。
第1节《正弦定理、余弦定理》同步测试题
1.ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,已知a = 2c =, 2cos 3A =,则b =( )
【答案】B
2.在ABC ∆中, ,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,若a = b =
45B =︒,则A =( )
A. 30︒
B. 30︒或150︒
C. 60︒或120︒
D. 60︒
【答案】C
3.在ABC ∆中,角,,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知b c =, ()2221sin a b A =-,则A = ( ) A. 6π B. 4π C. 3π D. 34
π 【答案】B
4.在ABC ∆中,已知010,30a c A ===,则B =( )
A. 0105
B. 060
C. 015或075
D. 0105或015
【答案】D
5.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若2,
s i n c o s 2a B B ==+=则角A 的大小为( )
A. 060或0120
B. 030
C. 030或0150
D. 0150
【答案】C
6.已知,,a b c 分别为ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边, ()a b + ()sin sin A B -= ()sin sin c A C -,则B =( ) A. 6π B. 4π C. 3π D. 2
π 【答案】C
7.在ABC ∆中,若sin :sin :sin 2:3:4A B C =,则cosC =( ) A. 23- B. 13- C. 14- D. 23
【答案】C
8.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,满足2cos cos cos a A b C c B =+,且4b c +=,则a 的最小值为( )
A. 2
B. 【答案】A
9.中的对边分别是其面积,则中的大小是( ) A. B. C. D.
【答案】C
10.锐角三角形ABC 中, 30A ∠=︒, 1BC =,则ABC 面积的取值范围为( )
A. 12+⎝⎦
B. 12⎝⎦
C. ⎝⎭
D.
14+⎝⎦
【答案】B
11.在ABC ∆中,三个角,,A B C 对应的三边分别是,,a b c ,若
222s i n s i 3s i n s i n s i n B A B C C -
-,则角A 等于( ) A. 3π B. 4π C. 6π D. 12
π 【答案】C 12.已知ABC ∆的内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若
2sin sin c b a B C +=,则ABC ∆是( )
A. 等边三角形
B. 锐角三角形
C. 等腰直角三角形
D. 钝角三角形
【答案】C
13.在ABC ∆中, a b c 、、分别为角A B C 、、的对边, 1,30b c B ===︒,则a =_____.
【答案】1或2
14.在ABC ∆中, 030,B AC D ∠==是AB 边上的一点, 2CD =,若A C D ∠为锐角,ACD ∆的面积为4,则BC = __________.
【答案】4
15.在锐角ABC ∆中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,若2C B =,则c b 的取值范围是________.
【答案】 16.在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若
c o s c s i n
s i n c o s 2B C B B b
c +=+=,则a c +的取值范围是__________.
【答案】32⎛ ⎝
17.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,已知2222sin sin sin A B C +=.
(1)若24b a ==,求ABC ∆的面积;(2)若23C π=
, c =ABC 的周长.
【答案】2+
18.在锐角ABC ∆中, ,,a b c 分别为角,,A B C 的对边,已知a b +=,
2sin 3sin B A =,且ABC ∆的面积为.
(Ⅰ)求角C ;(Ⅱ)求边c .
【答案】(Ⅰ)3C π=(Ⅱ)c =
19.在ABC ∆中, a , b , c 分别是角A , B , C 的对边,若23b c =
, 120C =︒. (1)求cos A 的值.(2)若6c =,求ABC ∆的面积.
【答案】(1;(2)42-
20.在锐角ABC ∆中, a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 所对的边,且
sin a A =
(1)确定角C 的大小.(2)若c =
ABC ∆,求22a b +的值. 【答案】(1)π3
C =;(2)13。