(完整版)解三角形高考大题-带答案
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完整版)高考解三角形大题(30道)1.在三角形ABC中,已知内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有以下等式:frac{\cos A - 2\cos C}{2c-a} = \frac{\cos B b}{\sin C}$$求该等式右侧的值,以及:2)若$\cos B=\frac{1}{4}$,$b=2$,求三角形ABC的面积S。
2.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知$\sin C+\cos C=1$,求:1)$\sin C$的值;2)若$a+b=4a-8$,求边c的值。
3.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c。
1)若$\sin(A+\frac{2}{3}\pi)=2\cos A$,求角A的值;2)若$\cos A=\frac{3}{c}$,求$\sin C$的值。
4.在三角形ABC中,D为边BC上的一点,且$BD=\frac{3}{3}$,$\sin B=\frac{5}{3}$,$\cos\angleADC=\frac{\sqrt{3}}{5}$,求AD。
5.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知$a=1$,$b=2$,$\cos C=-\frac{1}{4}$,求:1)三角形ABC的周长;2)$\cos(A-C)$的值。
6.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知$\sin A+\sin C=\frac{1}{2}\sin B$,且$ac=\frac{1}{2}b$。
1)求a,c的值;2)若角B为锐角,求p的取值范围,其中$p=\frac{1}{5}$,$b=1$。
7.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且$2a\sin A=(2b+c)\sin B+(2c+b)\sin C$。
1)求角A的值;2)求$\sin B+\sin C$的最大值。
8.在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知$\cos 2C=-\frac{1}{4}$。
高考解三角形大题(30道)1.已知在三角形ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有 $\frac{\cos A - 2\cos C}{2c-a}=\frac{\cos B b}{\sin C}$。
求该三角形的 $\sin A$ 值和面积 $S$,已知 $\cosB=\frac{1}{4}。
b=2$。
2.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有 $\sin C+\cos C=1$。
求 $\sin C$ 值和边c的值,已知$a+b=4(a+b)-8$。
3.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c。
求 $\sin(A+\frac{C}{2})=\frac{1}{2}\cos A$,并求角A的值;已知 $\cos A=\frac{1}{3}。
b=3c$,求 $\sin C$ 值。
4.在三角形ABC中,D为边BC上的一点,且有$BD=\frac{3}{3},\sin B=\frac{5}{3},\cos\angle ADC=-\frac{1}{\sqrt{3}}$。
求AD的值。
5.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有 $a=1,b=2,\cos C=\frac{1}{4}$。
求该三角形的周长和$\cos(A-C)$ 值。
6.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有$\sin A+\sin C=\frac{1}{2}\sin B$,且$ac=\frac{1}{2}b$。
已知 $p=\frac{1}{5},b=1$,求 $a,c$ 的值;若角B为锐角,求p的取值范围。
7.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有 $2a\sin A=(2b+c)\sin B+(2c+b)\sin C$。
求角A的值和$\sin B+\sin C$ 的最大值。
8.已知在三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有 $\cos 2C=-\frac{1}{4}$。
解三角形大题(1)证明:sinsin BD ABDC ACαβ⋅=⋅;(2)若D为靠近B的三等分点,在ABC 中,由余弦定理得:2222b a c =+-a b c h AE +=+≥ ,即(c h +41123h c ∴<+≤1413tan2C ∴<≤,3tan 42C ∴≤222sincos 2tan22sin sin cos 1tan 22C C C C C ==++设tan2C t =,3,14t ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭,1t t +1252,12t t ⎛⎤∴+∈ ⎥⎝⎦,即1tan tan 2C +24sin 125C ∴≤<9.在ABC 中,3,AB AC ==(1)若3BC =,求CD 与AD ;因为AD 平分BAC ∠,所以因此32BD CD =,又3BC =,所以在ABC 中,3,AB BC AC ==在ACD 中,由余弦定理可得(2)如下图所示:因为AD 平分BAC ∠,DAC ∠所以60,120B C θθ=︒-=︒-()()sin 120sin 60AB ACθθ=︒-︒-展开并整理得333cos sin 22θ-10.ABC 中,,D E 是边BC (1)若3BC =,求ABC 面积的最大值;则()()0,0,3,0B C ,设(),A x y ,则2222(3)3x y x y -+=⨯+,整理得到:即点A 的轨迹是以3,02⎛⎫- ⎪⎝⎭圆心,故ABC 的BC 边上的高的最大值为在APC △中,由正弦定理可得故133cos 22α⎛- ⎝因为α为锐角,故故P 存在且sin ABP ∠法二:如图,设∠同理30PCA ∠=︒-而3sin sin CPAPC α=∠在PBC 中,由余弦定理可得:整理得到:4cos =所以24cos 4sin α+整理得到:38tan =但α为锐角,故tan 故P 存在且sin ABP ∠11.在ABC 中,内角(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得cos ∠【答案】(1)5sin 5C =;(2)tan DAC ∠【分析】(1)方法一:利用余弦定理求得(2)[方法一]:两角和的正弦公式法由于4cos 5ADC ∠=-,,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以由于,2ADC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭,所以0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以所以()sin sin DAC DAC π∠=-∠(sin ADC =∠在(1)的方法二中可得1,2,AE CE AC ==由4cos 5ADC ∠=-,可得4cos ,sin 5ADE ∠=∠在Rt ADE △中,5,sin 3AE AD DE ADE ===∠由(1)知5sin 5C =,所以在Rt CDG △中,11515AG AC CG =-=.[方法4]:坐标法以D 为坐标原点,DC 为设BDC α∠=,则(5cos B 从而2(05cos )AB α=-+cos sin 1cos ADB α∠==-(2)[方法1]:【通性通法】余弦定理在BCD △,由(1)得,225(22)2522=+-⨯⨯[方法2]:【最优解】利用平面几何知识作BF DC ⊥,垂足为F ,易求,【整体点评】(1)方法一:根据题目条件已知两边和一边对角,利用正弦定理和平方关系解三角形,属于通性通法;方法二:根据题目条件已知两边和一边对角,利用余弦定理解三角形,也属于通性通法;方法三:根据题意利用几何知识,解直角三角形,简单易算.方法四:建立坐标系,通过两点间的距离公式,将几何问题转化为代数问题,这是解析思想的体现.(2)方法一:已知两边及夹角,利用余弦定理解三角形,是通性通法.方法二:利用几何知识,解直角三角形,简单易算.19.在锐角△ABC 中,角(I )求角B 的大小;(II )求cos A +cos B +cos C 【答案】(I )3B π=;(II )【分析】(I )方法二:首先利用正弦定理边化角,然后结合特殊角的三角函数值即可确定角(1)求cos C及线段BC的长;(2)求ADEV的面积.【答案】(1)1cos4C=,BC(2)3158【分析】(1)利用二倍角正弦公式结合正弦定理推出(2)求出15sin4C=,即可求出【详解】(1)由题意在ABC【整体点评】(1)方法一:正弦定理是解三角形的核心定理,与三角形内角和相结合是常用的方法;方法二:方程思想是解题的关键,解三角形的问题可以利用余弦值确定角度值;方法三:由正弦定理结合角度关系可得内角的比例关系,从而确定角的大小(2)方法一:由题意结合角度的范围求解面积的范围是常规的做法;方法二:将面积问题转化为边长的问题,然后求解边长的范围可得面积的范围;方法三:极限思想和数形结合体现了思维的灵活性,要求学生对几何有深刻的认识和灵活的应用25.ABC中,sin2A-sin(1)求A;(2)若BC=3,求ABC【答案】(1)23π;(2)3【分析】(1)利用正弦定理角化边,配凑出(2)方法一:利用余弦定理可得到而2b ac =,即sin sin ADB ∠=故有ADB ABC ∠=∠,从而∠由2b ac =,即b c a b =,即CA CB 故AD AB AB AC =,即23b c c b=,又2b ac =,所以23c a =,则2227cos c a b ABC +-==∠由2AD DC =,得,3c DE EC =在BED 中,2(3cos BED =∠在ABC 中2cos 2a BC c A +=∠因为cos cos ABC BED ∠=-∠所以22222()(332223a c a c b a ac ++-=-⋅由(1)知,3BD b AC ===设()(),33B x y x -<<,则2x 由2b ac =知,BA BC AC ⋅=即222(2)(1)x y x y ++⋅-+联立⑤⑥解得74x =-或72x =代入⑥式得36||,2a BC c ==由余弦定理得cos a ABC ∠=则11sin 122ADC S AD DC ADC =⋅∠=⨯ 在ABD △中,2π3ADB ∠=,由余弦定理得35.记ABC 的内角,,A B C (1)求bc ;(2)若cos cos 1cos cos a B b A b a B b A c--=+,求【答案】(1)1(2)34【分析】(1)根据余弦定理即可解出;(2)由(1)可知,只需求出【详解】(1)因为22a b =+37.如图,在锐角ABC 中,角(1)求ABC 面积的最大值;(2)若AB 边上的点D 满足2AD DB =,求线段【答案】(1)934(2)3+1【分析】(1)利用余弦定理结合基本不等式求出(2)根据2AD DB =得到13CD CA = 求出222222442||1⎛⎫+ ⎪++⎝⎭==+-⎛⎫+ ⎪⎝⎭b a b ab a CD a b ab b a 角形,得到311,32⎛⎫=+=+∈ ⎪⎝⎭b m t a ,从而利用基本不等式,求出线段【详解】(1)由余弦定理得:cos 60︒所以222212992+-⋅=⇒=+a b ab a b ∴9ab ≤,当且仅当3a b ==时取“=”∴1393sin 244==≤△ABC S ab C ab ,∴ABC 面积的最大值为934.(2)由2AD DB =,可得:23AD AB =(1)求角A ;(2)若D 为线段BC 延长线上一点,且∠【答案】(1)3A π=(2)963--【分析】(1)运用正弦定理以及诱导公式求解;(2)根据条件运用正弦定理求解.【详解】(1)由条件及正弦定理可得:()sin sin cos sin cos sin cos B C A A B A C +--即sin cos cos sin sin cos cos B A B A C A -+-故()()sin sin 0B A C A -+-=,则有sin 又()(),,,B A C A ππππ-∈--∈-,故有。
⾼考数学解三⾓形专题复习100题(含答案详解)2018年⾼考数学解三⾓形专题复习100题1.如图在△ABC中,D是边AC上的点,且AB=AD,,BC=2BD.(1)求的值;(2)求sinC的值.2.△ABC中,⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知 .求sinA和c的值.3.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+cosA=0,a=2,b=2.(1)求c;(2)设D为BC边上⼀点,且AD AC,求△ABD的⾯积.4.在中,内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,.(1)若,求c的值;(2)若,求的⾯积.5.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,,.(1)求c;(2)设为边上⼀点,且,求的⾯积.6.在△ABC中, =60°,c= a.(Ⅰ)求sinC的值;(Ⅱ)若a=7,求△ABC的⾯积.7.△ABC的三个内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,asin Asin B+bcos2A= a.(1)求;2228.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为、、,且.(1)若,求的值;(2)若,求的值.9.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,其中,且,延长线段到点,使得.(Ⅰ)求证:是直⾓;(Ⅱ)求的值.10.在△ABC中,内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,且.(1)求⾓A的值;(2)若的⾯积为,△ABC的周长为,求边长a.11.为绘制海底地貌图,测量海底两点C,D间的距离,海底探测仪沿⽔平⽅向在A,B两点进⾏测量,A,B,C,D在同⼀个铅垂平⾯内. 海底探测仪测得同时测得海⾥。
(1)求AD的长度;(2)求C,D之间的距离.12.在中,⾓A,B,C对边分别为a,b,c,⾓,且.(1)证明:;(2)若⾯积为1,求边c的长.(Ⅰ)求B0的值;(Ⅱ)当B=B0,a=1,c=3,D为AC的中点时,求BD的长.14.△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知.(Ⅰ)求⾓C;(Ⅱ)若c=,△ABC的⾯积为,求△ABC的周长.15.在中,⾓,,的对边分别是,,,已知,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ) 若⾓为锐⾓,求的值及的⾯积.16.在△ABC中,已知.(1)求的长;(2)求的值.17.△ABC的内⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量与平⾏.(I)求A;(II)若,求△ABC的⾯积.18.的内⾓A,B,C的对边分别为a,b,c,已知的⾯积为.(1)求;(2)若,,求的周长.20.在△ABC中,⾓的对边分别为a,b,c, ,c=,⼜△ABC的⾯积为,求:(1)⾓的⼤⼩;(2)的值.21.在△ABC中,⾓A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos2﹣sinB?sinC=.(1)求A;(2)若a=4,求△ABC⾯积的最⼤值.22.在△ABC中,已知⾓A,B,C的对边分别是a,b,c,且.(I)求⾓C的⼤⼩;(II)如果,,求实数m的取值范围.23.已知向量=(2cosx,sinx),=(cosx,2cosx),函数f(x)=?﹣1.(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;(Ⅱ)在锐⾓△ABC中,内⾓A.B、C的对边分别为a,b,c,tanB=,对任意满⾜条件的A,求fA.的取值范围.24.设△ABC的内⾓A,B,C的对边分别为,且.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若,求C.25.在△ABC中,a、b、c分别为内⾓A.B、C的对边,且2sinAcosC=2sinB﹣sinC.(1)求∠A的⼤⼩;(2)在锐⾓△ABC中,a=,求c+b的取值范围.26.在ABC中,(I)求的⼤⼩(II)求的最⼤值27.设函数,其中向量,,.(Ⅰ)求的最⼩正周期与单调递减区间;(Ⅱ)在△ABC中,a、b、c分别是⾓A.B、C的对边,已知fA.=2,b=1,△ABC的⾯积为,求的值.28.△ABC中,⾓A,B,C的对边分别是a,b,c,已知(2a+b)sinA+(2b+a)sinB=2csinC.(Ⅰ)求C的⼤⼩;(Ⅱ)若,求△ABC周长的最⼤值.29.已知A .B 、C 是△ABC 的三内⾓,向量m=(-1,3),n=(cosA ,sinA),且m ·n=1.(1)求⾓A ;(2)若3)4tan(-=+B π,求tanC.30.在△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且C=(Ⅱ)若△ABC 的⾯积为3,求c 的值.31.在△ABC 中,a,b,c 分别为内⾓A,B,C 的对边,且(Ⅰ)求A 的⼤⼩;(Ⅱ)求的最⼤值.32.△ABC 的内⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cosC (acosB+bcosA )=c .(Ⅰ)求C ;(Ⅱ)若c=,△ABC 的⾯积为,求△ABC 的周长.33.在△ABC 中,⾓A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,且。
专题08解三角形考点三年考情(2022-2024)命题趋势考点1:正余弦定理综合应用2023年天津高考数学真题2022年高考全国乙卷数学(文)真题2023年北京高考数学真题2023年高考全国乙卷数学(文)真题2024年高考全国甲卷数学(理)真题2024年天津高考数学真题2022年新高考天津数学高考真题高考对本节的考查不会有大的变化,仍将以考查正余弦定理的基本使用、面积公式的应用为主.从近三年的全国卷的考查情况来看,本节是高考的热点,主要以考查正余弦定理的应用和面积公式为主.考点2:实际应用2024年上海夏季高考数学真题2022年新高考浙江数学高考真题考点3:角平分线、中线、高问题2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题2023年高考全国甲卷数学(理)真题考点4:解三角形范围与最值问题2022年高考全国甲卷数学(理)真题2022年新高考全国I卷数学真题2022年新高考北京数学高考真题考点5:周长与面积问题2024年新课标全国Ⅰ卷数学真题2024年新课标全国Ⅱ卷数学真题2024年北京高考数学真题2022年高考全国乙卷数学(理)真题2022年新高考北京数学高考真题2023年高考全国甲卷数学(文)真题2023年高考全国乙卷数学(理)真题2022年新高考浙江数学高考真题2022年新高考全国II卷数学真题考点6:解三角形中的几何应用2023年新课标全国Ⅱ卷数学真题考点1:正余弦定理综合应用1.(2023年天津高考数学真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别是,,a b c .已知39,2,120a b A ==∠= .(1)求sin B 的值;(2)求c 的值;(3)求()sin B C -的值.【解析】(1)由正弦定理可得,sin sin a b A B =392sin120sin B = ,解得:13sin 13B =(2)由余弦定理可得,2222cos a b c bc A =+-,即21394222c c ⎛⎫=+-⨯⨯⨯- ⎪⎝⎭,解得:5c =或7c =-(舍去).(3)由正弦定理可得,sin sin a c A C =395sin120sin C =,解得:513sin 26C =,而120A =o,所以,B C 都为锐角,因此2539cos 15226C =-,139cos 11313B =-,()133********sin sin cos cos sin 1326132626B C B C B C -=-=⨯-⨯=-.2.(2022年高考全国乙卷数学(文)真题)记ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ﹐已知()()sin sin sin sin C A B B C A -=-.(1)若2A B =,求C ;(2)证明:2222a b c =+【解析】(1)由2A B =,()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()sin sin sin sin C B B C A =-,而π02B <<,所以()sin 0,1B ∈,即有()sin sin 0C C A =->,而0π,0πC C A <<<-<,显然C C A ≠-,所以,πC C A +-=,而2A B =,πA B C ++=,所以5π8C =.(2)由()()sin sin sin sin C A B B C A -=-可得,()()sin sin cos cos sin sin sin cos cos sin C A B A B B C A C A -=-,再由正弦定理可得,cos cos cos cos ac B bc A bc A ab C -=-,然后根据余弦定理可知,()()()()22222222222211112222a c b b c a b c a a b c +--+-=+--+-,化简得:2222a b c =+,故原等式成立.3.(2023年北京高考数学真题)在ABC 中,()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-,则C ∠=()A .π6B .π3C .2π3D .5π6【答案】B【解析】因为()(sin sin )(sin sin )a c A C b A B +-=-,所以由正弦定理得()()()a c a c b a b +-=-,即222a c ab b -=-,则222a b c ab +-=,故2221cos 222a b c ab C ab ab +-===,又0πC <<,所以π3C =.故选:B.4.(2023年高考全国乙卷数学(文)真题)在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若cos cos a B b A c -=,且5C π=,则B ∠=()A .10πB .5πC .310πD .25π【答案】C【解析】由题意结合正弦定理可得sin cos sin cos sin A B B A C -=,即()sin cos sin cos sin sin cos sin cos A B B A A B A B B A -=+=+,整理可得sin cos 0B A =,由于()0,πB ∈,故sin 0B >,据此可得πcos 0,2A A ==,则ππ3πππ2510B AC =--=--=.故选:C.5.(2024年高考全国甲卷数学(理)真题)在ABC 中,内角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=()A .23913B .3913C .72D .31313【答案】C 【解析】因为29,34B b ac π==,则由正弦定理得241sin sin sin 93A CB ==.由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=,即:22134a c ac +=,根据正弦定理得221313sin sin sin sin 412A C A C +==,所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=,因为,A C 为三角形内角,则sin sin 0A C +>,则7sin sin A C +=.故选:C.6.(2024年天津高考数学真题)在ABC 中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,已知92cos 5163a Bbc ===,,.(1)求a ;(2)求sin A ;(3)求()cos 2B A -的值.【解析】(1)设2,3a t c t ==,0t >,则根据余弦定理得2222cos b a c ac B =+-,即229254922316t t t t =+-⨯⨯⨯,解得2t =(负舍);则4,6a c ==.(2)法一:因为B 为三角形内角,所以22957sin 1cos 11616B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭,再根据正弦定理得sin sin a b A B =,即4sin 5716A =7sin 4A =法二:由余弦定理得2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯,因为()0,πA ∈,则237sin 144A ⎛⎫=- ⎪⎝⎭(3)法一:因为9cos 016B =>,且()0,πB ∈,所以π0,2B ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,由(2)法一知57sin 16B =,因为a b <,则A B <,所以273cos 144A ⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭,则7337sin 22sin cos 2448A A A ==⨯=,2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭()91573757cos 2cos cos 2sin sin 216864B A B A B A -=+=⨯=.法二:7337sin 22sin cos 2448A A A ===,则2231cos 22cos 12148A A ⎛⎫=-=⨯-= ⎪⎝⎭,因为B 为三角形内角,所以22957sin 1cos 116B B ⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭所以()91573757cos 2cos cos 2sin sin 216816864B A B A B A -=+=⨯=7.(2022年新高考天津数学高考真题)在ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c.已知16,2,cos 4a b c A ===-.(1)求c 的值;(2)求sin B 的值;(3)求sin(2)A B -的值.【解析】(1)因为2222cos a b c bc A =+-,即22162b c bc =++,而2b c =,代入得22264c c c =++,解得:1c =.(2)由(1)可求出2b =,而0πA <<,所以215sin 1cos 4A A =-sin sin a b AB =,所以152sin 104sin 46b AB a==(3)因为1cos 4A =-,所以ππ2A <<,故π02B <<,又215sin 1cos A A =-所以11515sin 22sin cos 2448A A A ⎛⎫==⨯-⨯=- ⎪⎝⎭,217cos 22cos 121168A A =-=⨯-=-,而sin 104B =26cos 1sin 4B B =-,故15671010sin(2)sin 2cos cos 2sin 84848A B A B A B ⎛-=-=-+= ⎝⎭.考点2:实际应用8.(2024年上海夏季高考数学真题)已知点B 在点C 正北方向,点D 在点C 的正东方向,BC CD =,存在点A 满足16.5,37BAC DAC =︒=︒∠∠,则BCA ∠=(精确到0.1度)【答案】7.8︒【解析】设,90BCA ACD θθ∠=∠=- ,在DCA △中,由正弦定理得sin sin CA CDD CAD=∠,即()sin 37.0sin 1809037.0CACD θ-=⎡⎤-+⎣⎦’即()sin 37.0sin 9037.0CACDθ=-+①在BCA V 中,由正弦定理得sin sin CA CBB CAB=∠,即()sin16.5sin 18016.5CACB θ=⎡⎤+⎦-⎣,即()sin16.5sin 16.5CA CBθ=+ ,②因为CD CB =,②①得()()sin 9037.0sin 37.0sin16.5sin 16.5θθ-+=+,利用计算器即可得7.8θ≈ ,故答案为:7.8 .9.(2022年新高考浙江数学高考真题)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了从三角形三边求面积的公式,他把这种方法称为“三斜求积”,它填补了我国传统数学的一个空白.如果把这个方法写成公式,就是222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦a ,b ,c 是三角形的三边,S 是三角形的面积.设某三角形的三边2,3,2a b c ===,则该三角形的面积S =.234【解析】因为222222142c a b S c a ⎡⎤⎛⎫+-=-⎢⎥ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,所以242312342442S ⎡⎤+-⎛⎫=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦⨯234考点3:角平分线、中线、高问题10.(2023年新课标全国Ⅰ卷数学真题)已知在ABC 中,()3,2sin sin A B C A C B +=-=.(1)求sin A ;(2)设5AB =,求AB 边上的高.【解析】(1)3A B C += ,π3C C ∴-=,即π4C =,又2sin()sin sin()A C B A C -==+,2sin cos 2cos sin sin cos cos sin A C A C A C A C ∴-=+,sin cos 3cos sin A C A C ∴=,sin 3cos A A ∴=,即tan 3A =,所以π02A <<,3310sin 1010A ∴==(2)由(1)知,10cos 1010A =,由sin sin()B A C =+23101025sin cos cos sin ()210105A C A C =+==由正弦定理,sin sin c bC B=,可得255521022b =,11sin 22AB h AB AC A ∴⋅=⋅⋅,310sin 210610h b A ∴=⋅==.11.(2023年高考全国甲卷数学(理)真题)在ABC 中,60,2,6BAC AB BC ∠=︒==,BAC ∠的角平分线交BC 于D ,则AD =.【答案】2【解析】如图所示:记,,AB c AC b BC a ===,方法一:由余弦定理可得,22222cos 606b b +-⨯⨯⨯= ,因为0b >,解得:13b =+由ABC ABD ACD S S S =+ 可得,1112sin 602sin 30sin 30222b AD AD b ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯ ,解得:2313323312b AD b ==++.故答案为:2.方法二:由余弦定理可得,22222cos 606b b +-⨯⨯⨯= ,因为0b >,解得:13b =62sin 60sin sin b B C ==,解得:62sin 4B =,2sin 2C =,因为1362+>>45C = ,180604575B =--= ,又30BAD ∠=o ,所以75ADB ∠= ,即2AD AB ==.故答案为:2.考点4:解三角形范围与最值问题12.(2022年高考全国甲卷数学(理)真题)已知ABC 中,点D 在边BC 上,120,2,2ADB AD CD BD ∠=︒==.当ACAB取得最小值时,BD =.31/13-【解析】[方法一]:余弦定理设220CD BD m ==>,则在ABD △中,22222cos 42AB BD AD BD AD ADB m m =+-⋅∠=++,在ACD 中,22222cos 444AC CD AD CD AD ADC m m =+-⋅∠=+-,所以()()()2222224421214441243424211m m m AC m m AB m m m mm m ++-==-+++++()1244233211m m ≥--+⋅+当且仅当311m m +=+即31m =时,等号成立,所以当ACAB取最小值时,31m =.31.[方法二]:建系法令BD=t ,以D 为原点,OC 为x 轴,建立平面直角坐标系.则C (2t,0),A (13,B (-t,0)()()()22222221344412443324131113,31t AC t t AB t t t t t t BD -+-+∴===-≥-++++++++==当且仅当即时等号成立。
大题 解三角形(精选30题)1(2024·江苏·一模)记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos B +1=c a.(1)证明:B =2A ;(2)若sin A =24,b =14,求△ABC 的周长.2(2024·湖南常德·三模)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin 2A +sin 2B +sin A sin B =sin 2C .(1)求角C ;(2)若a ,b ,c 成等差数列,且△ABC 的面积为1534,求△ABC 的周长.3(2024·江苏·一模)在△ABC 中,sin B -A +2sin A =sin C .(1)求B 的大小;(2)延长BC 至点M ,使得2BC =CM .若∠CAM =π4,求∠BAC 的大小.4(2024·浙江温州·二模)记△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知2c sin B=2b.(1)求C;(2)若tan A=tan B+tan C,a=2,求△ABC的面积.5(2024·浙江嘉兴·二模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知2cos A-3cos2A= 3.(1)求cos A的值;(2)若△ABC为锐角三角形,2b=3c,求sin C的值.6(2023·福建福州·模拟预测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且a sin C=c sin B,C= 2π3.(1)求B;(2)若△ABC面积为334,求BC边上中线的长.7(2024·山东淄博·一模)如图,在△ABC中,∠BAC=2π3,∠BAC的角平分线交BC于P点,AP=2.(1)若BC=8,求△ABC的面积;(2)若CP=4,求BP的长.8(2024·安徽·模拟预测)如图,在平面四边形ABCD中,AB=AD=4,BC=6.(1)若A=2π3,C=π3,求sin∠BDC的值;(2)若CD=2,cos A=3cos C,求四边形ABCD的面积.9(2024·浙江·一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知c2b2+c2-a2=sin Csin B.(1)求角A;(2)设边BC的中点为D,若a=7,且△ABC的面积为334,求AD的长.10(2024·湖北·一模)在△ABC中,已知AB=22,AC=23,C=π4.(1)求B的大小;(2)若BC>AC,求函数f x =sin2x-B-sin2x+A+C在-π,π上的单调递增区间.11(2024·福建厦门·二模)定义:如果三角形的一个内角恰好是另一个内角的两倍,那么这个三角形叫做倍角三角形.如图,△ABC的面积为S,三个内角A、B、C所对的边分别为a,b,c,且sin C=2Sc2-b2.(1)证明:△ABC是倍角三角形;(2)若c=9,当S取最大值时,求tan B.12(2024·福建漳州·模拟预测)如图,在四边形ABCD中,∠DAB=π2,B=π6,且△ABC的外接圆半径为4.(1)若BC=42,AD=22,求△ACD的面积;(2)若D=2π3,求BC-AD的最大值.13(2024·山东济南·二模)如图,在平面四边形ABCD中,BC⊥CD,AB=BC=2,∠ABC=θ,120°≤θ<180°.(1)若θ=120°,AD=3,求∠ADC的大小;(2)若CD=6,求四边形ABCD面积的最大值.14(2024·湖北武汉·模拟预测)已知锐角△ABC的三内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且b2+c2 -(b⋅cos C+c⋅cos B)2=bc,(1)求角A的大小;(2)如果该三角形外接圆的半径为3,求bc的取值范围.15(2024·湖南邵阳·模拟预测)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且△ABC的周长为a sin Bsin A+sin B-sin C.(1)求C;(2)若a=2,b=4,D为边AB上一点,∠BCD=π6,求△BCD的面积.16(2024·广东梅州·二模)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,3a cos B-b sin A= 3c,c=2,(1)求A的大小:(2)点D在BC上,(Ⅰ)当AD⊥AB,且AD=1时,求AC的长;(Ⅱ)当BD=2DC,且AD=1时,求△ABC的面积S△ABC.17(2024·广东广州·一模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S.已知S=-34(a2+c2-b2).(1)求B;(2)若点D在边AC上,且∠ABD=π2,AD=2DC=2,求△ABC的周长.18(2024·广东佛山·模拟预测)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其中a=1,cos A= 2c-12b.(1)求角B的大小;(2)如图,D为△ABC外一点,AB=BD,∠ABC=∠ABD,求sin∠CABsin∠CDB的最大值.19(2024·河北石家庄·二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,设向量m=(2sin A,3sin A+3cos A),n =(cos A,cos A-sin A),f(A)=m ⋅n ,A∈π6,2π3.(1)求函数f A 的最大值;(2)若f(A)=0,a=3,sin B+sin C=62,求△ABC的面积.20(2024·广东·一模)设锐角三角形ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b-c cos A= 2a cos B cos C.(1)求cos B;(2)若点D在AC上(与A,C不重合),且C=π4,∠ADB=2∠CBD,求CDAD的值.21(2024·辽宁·二模)在△ABC中,D为BC边上一点,DC=CA=1,且△ACD面积是△ABD面积的2倍.(1)若AB=2AD,求AB的长;(2)求sin∠ADBsin B的取值范围.22(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知B=π4,4b cos C=2c+2a.(1)求tan C;(2)若△ABC的面积为32,求BC边上的中线长.23(2024·重庆·模拟预测)如图,某班级学生用皮尺和测角仪(测角仪的高度为1.7m )测量重庆瞰胜楼的高度,测角仪底部A 和瞰胜楼楼底O 在同一水平线上,从测角仪顶点C 处测得楼顶M 的仰角,∠MCE =16.5°(点E 在线段MO 上).他沿线段AO 向楼前进100m 到达B 点,此时从测角仪顶点D 处测得楼顶M 的仰角∠MDE =48.5°,楼尖MN 的视角∠MDN =3.5°(N 是楼尖底部,在线段MO 上).(1)求楼高MO 和楼尖MN ;(2)若测角仪底在线段AO 上的F 处时,测角仪顶G 测得楼尖MN 的视角最大,求此时测角仪底到楼底的距离FO .参考数据:sin16.5°sin48.5°sin32°≈25,tan16.5°≈827,tan48.5°≈87,40×35≈37.4,24(2024·重庆·模拟预测)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知b =2b cos 2π12-A 2 -a sin B 2cos B 2 .(1)求角A 的大小;(2)若BP =PC ,且b +c =2,求AP 的最小值.25(2024·山西朔州·一模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =a +b ,c ,n =sin A -sin C ,sin A -sin B ,且m ⎳n .(1)求B ;(2)求b 2a 2+c2的最小值.26(2024·河南开封·二模)记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b cos A =2a sin B .(1)求sin A ;(2)若a =3,再从条件①,条件②,条件③中选择一个条件作为已知,使其能够确定唯一的三角形,并求△ABC 的面积.条件① :b =6c ;条件② :b =6;条件③ :sin C =13.注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答计分.27(2024·河南·一模)△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且满足b 2-a 2=ac .(1)求证:B =2A ;(2)若△ABC 为锐角三角形,求sin (C -A )-sin B sin A的取值范围.28(2023·河南·三模)在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a c =a 2+b 2-c 2b2,且a ≠c .(1)求证:B =2C ;(2)若∠ABC 的平分线交AC 于D ,且a =12,求线段BD 的长度的取值范围.29(2024·湖北·二模)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c a <b ,c =2a cos A cos B -b cos2A .(1)求A ;(2)者BD =13BC ,AD =2,求b +c 的取值范围.30(2024·河北·二模)若△ABC 内一点P 满足∠PAB =∠PBC =∠PCA =θ,则称点P 为△ABC 的布洛卡点,θ为△ABC 的布洛卡角.如图,已知△ABC 中,BC =a ,AC =b ,AB =c ,点P 为的布洛卡点,θ为△ABC 的布洛卡角.(1)若b =c ,且满足PB PA=3,求∠ABC 的大小.(2)若△ABC 为锐角三角形.(ⅰ)证明:1tan θ=1tan ∠BAC +1tan ∠ABC +1tan ∠ACB .(ⅱ)若PB 平分∠ABC ,证明:b 2=ac .。
高考数学《正弦定理、余弦定理及解三角形》真题练习含答案一、选择题1.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,若a =2 ,b =3 ,B =π3,则A =( )A .π6B .56 πC .π4D .π4 或34 π答案:C解析:由正弦定理得a sin A =b sin B ,∴sin A =a sin B b =2×323=22 ,又a <b ,∴A为锐角,∴A =π4.2.在△ABC 中,b =40,c =20,C =60°,则此三角形解的情况是( ) A .有一解 B .有两解C .无解D .有解但解的个数不确定 答案:C解析:由正弦定理b sin B =c sin C ,∴sin B =b sin Cc =40×3220 =3 >1,∴角B 不存在,即满足条件的三角形不存在.3.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a =2,b =3,c =7 ,则角C =( )A .π6B .π4C .π3D .π2答案:C解析:由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得cos C =a 2+b 2-c 22ab =4+9-72×2×3 =12,又C 为△ABC 内角,∴C =π3 .4.已知△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2=b 2+c 2-bc ,bc =4,则△ABC 的面积为( )A .12 B .1 C .3 D .2答案:C解析:由余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,又a 2=b 2+c 2-bc ,∴2cos A =1,cos A =12 ,∴sin A =1-cos 2A =32 ,∴S △ABC =12 bc sin A =12 ×4×32=3 . 5.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 的对边.若b sin A =3c sin B ,a =3,cos B =23,则b =( )A.14 B .6 C .14 D .6 答案:D解析:∵b sin A =3c sin B ,由正弦定理得ab =3bc ,∴a =3c ,又a =3,∴c =1,由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac ·cos B =9+1-2×3×23=6,∴b =6 .6.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b cos C +c cos B =a sin A ,则△ABC 的形状为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .不确定 答案:B解析:∵b cos C +c cos B =a sin A ,∴sin B cos C +sin C cos B =sin 2A ,∴sin A =1,又A 为△ABC 的内角,∴A =90°,∴△ABC 为直角三角形.7.钝角三角形ABC 的面积是12,AB =1,BC =2 ,则AC =( )A .5B .5C .2D .1 答案:B解析:∵S △ABC =12 AB ×BC ×sin B =22 sin B =12 ,∴sin B =22,若B =45°,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos 45°=1+2-2×2 ×22 =1,则AC =1,则AB 2+AC 2=BC 2,△ABC 为直角三角形,不合题意;当B =135°时,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos 135°=1+2+2×2 ×22=5,∴AC =5 .8.如图,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 所在的同侧河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .502 mB .503 mC .252 mD .2522m答案:A解析:由正弦定理得AC sin B =ABsin C,∴AB =AC ·sin Csin B =50×22sin (180°-45°-105°) =502 .9.[2024·全国甲卷(理)]记△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知B =60°,b 2=94ac ,则sin A +sin C =( )A .32 B .2C .72D .32答案:C解析:∵b 2=94 ac ,∴由正弦定理可得sin 2B =94sin A sin C .∵B =60°,∴sin B =32 ,∴34 =94 sin A sin C ,∴sin A sin C =13.由余弦定理可得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+c 2-ac ,将b 2=94 ac 代入整理得,a 2+c 2=134ac ,∴由正弦定理得sin 2A +sin 2C =134 sin A sin C ,则(sin A +sin C )2=sin 2A +sin 2C +2sin A sin C =134 sin A sin C+2sin A sin C =214 sin A sin C =214 ×13 =74 ,∴sin A +sin C =72 或-72(舍).故选C.二、填空题10.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若(a +b +c )(a -b +c )=ac ,则B =________.答案:23π解析:由(a +b +c )(a -b +c )=ac 得a 2+c 2-b 2+ac =0.由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =-12 ,又B 为△ABC 的内角,∴B =23π.11.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且c =a cos B ,①则A =________;②若sin C =13,则cos (π+B )=________.答案:①90° ②-13解析:①∵c =a ·cos B ,∴c =a ·a 2+c 2-b 22ac,得a 2=b 2+c 2,∴∠A =90°;②∵cos B =cos (π-A -C )=sin C =13 .∴cos (π+B )=-cos B =-sin C =-13 .12.[2023·全国甲卷(理)]在△ABC 中,∠BAC =60°,AB =2,BC =6 ,∠BAC 的角平分线交BC 于D ,则AD =________.答案:2 解析:方法一 由余弦定理得cos 60°=AC 2+4-62×2AC ,整理得AC 2-2AC -2=0,得AC=1+3 .又S △ABC =S △ABD +S △ACD ,所以12 ×2AC sin 60°=12 ×2AD sin 30°+12 AC ×AD sin30°,所以AD =23AC AC +2 =23×(1+3)3+3=2.方法二 由角平分线定理得BD AB =CD AC ,又BD +CD =6 ,所以BD =26AC +2,CD =6AC AC +2 .由角平分线长公式得AD 2=AB ×AC -BD ×CD =2AC -12AC(AC +2)2 ,又由方法一知AC =1+3 ,所以AD 2=2+23 -12×(1+3)(3+3)2=2+23 -(23 -2)=4,所以AD =2.[能力提升]13.(多选)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =8,b <4,c =7,且满足(2a -b )cos C =c ·cos B ,则下列结论正确的是( )A .C =60°B .△ABC 的面积为63 C .b =2D .△ABC 为锐角三角形 答案:AB解析:∵(2a -b )cos C =c cos B ,∴(2sin A -sin B )cos C =sin C cos B ,∴2sin A cos C =sin B cos C +cos B sin C ,即2sin A cos C =sin (B +C ),∴2sin A cos C =sin A .∵在△ABC 中,sin A ≠0,∴cos C =12 ,∴C =60°,A 正确.由余弦定理,得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得49=64+b 2-2×8b cos 60°,即b 2-8b +15=0,解得b =3或b =5,又b <4,∴b =3,C 错误.∴△ABC 的面积S =12 ab sin C =12 ×8×3×32 =63 ,B 正确.又cos A =b 2+c 2-a 22bc=9+49-642×3×7<0,∴A 为钝角,△ABC 为钝角三角形,D 错误. 14.[2023·全国甲卷(理)]已知四棱锥P ABCD 的底面是边长为4的正方形,PC =PD =3,∠PCA =45°,则△PBC 面积为( )A .22B .32C .42D .62 答案:C解析:如图,过点P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O ,取DC 的中点M ,AB 的中点N ,连接PM ,MN ,AO ,BO .由PC =PD ,得PM ⊥DC ,又PO ⊥DC ,PO ∩PM =P ,所以DC ⊥平面POM ,又OM ⊂平面POM ,所以DC ⊥OM .在正方形ABCD 中,DC ⊥NM ,所以M ,N ,O 三点共线,所以OA =OB ,所以Rt △P AO ≌Rt △PBO ,所以PB =P A .在△P AC 中,由余弦定理,得P A =PC 2+AC 2-2PC ·AC cos 45° =17 ,所以PB =17 .在△PBC 中,由余弦定理,得cos ∠PCB =PC 2+BC 2-BP 22PC ·BC =13 ,所以sin ∠PCB =223 ,所以S △PBC =12 PC ·BCsin ∠PCB =42 ,故选C.15.[2022·全国甲卷(理),16]已知△ABC 中,点D 在边BC 上,∠ADB =120°,AD =2,CD =2BD .当ACAB取得最小值时,BD =________.答案:3 -1解析:以D 为坐标原点,DC 所在的直线为x 轴,DC →的方向为x 轴的正方向,过点D 且垂直于DC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系(图略),易知点A 位于第一象限.由AD =2,∠ADB =120°,得A (1,3 ).因为CD =2BD ,所以设B (-x ,0),x >0,则C (2x ,0).所以AC=(2x -1)2+(0-3)2=4x 2-4x +4,AB =(-x -1)2+(0-3)2=x 2+2x +4 ,所以⎝⎛⎭⎫AC AB 2=4x 2-4x +4x 2+2x +4.令f (x )=4x 2-4x +4x 2+2x +4,x >0,则f ′(x )=(4x 2-4x +4)′(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(x 2+2x +4)′(x 2+2x +4)2=(8x -4)(x 2+2x +4)-(4x 2-4x +4)(2x +2)(x 2+2x +4)2=12(x 2+2x -2)(x 2+2x +4)2 .令x 2+2x -2=0,解得x =-1-3 (舍去)或x =3 -1.当0<x <3 -1时,f ′(x )<0,所以f (x )在(0,3 -1)上单调递减;当x >3 -1时,f ′(x )>0,所以f (x )在(3 -1,+∞)上单调递增.所以当x =3 -1时,f (x )取得最小值,即ACAB 取得最小值,此时BD =3 -1.16.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且6S =(a +b )2-c 2,则tan C =________.答案:125解析:由余弦定理得2ab cos C =a 2+b 2-c 2,又6S =(a +b )2-c 2,所以6×12 ab sin C =(a +b )2-c 2=a 2+b 2-c 2+2ab =2ab cos C +2ab ,化简得3sin C =2cos C +2,结合sin 2C +cos 2C =1,解得sin C =1213 ,cos C =513 ,所以tan C =125.。
高三数学解三角形试题答案及解析1.已知的内角,面积满足所对的边,则下列不等式一定成立的是A.B.C.D.【答案】A【解析】由题设得:(1)由三角形面积公式及正弦定理得:所以又因为,所以所以恒成立,所以故选A.【考点】1、两角和与差的三角函数;2、正弦定理;3、三角形的面积公式.2.某港口O要将一件重要物品用小艇送到一艘正在航行的轮船上,在小艇出发时,轮船位于港口O北偏西30°且与该港口相距20海里的A处,并正以30海里/小时的航行速度沿正东方向匀速行驶,假设该小艇沿直线方向以v海里/小时的航行速度匀速行驶,经过t小时与轮船相遇.(1)若希望相遇时小艇的航行距离最小,则小艇航行速度的大小应为多少?(2)假设小艇的最高航行速度只能达到30海里/小时,试设计航行方案(即确定航行方向和航行速度的大小),使得小艇能以最短时间与轮船相遇,并说明理由.=10,此时v==30【答案】(1)当t=时,Smin(2)航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.【解析】解:(1)设相遇时小艇航行的距离为S海里,则S===.=10,此时v==30.故当t=时,Smin答:小艇以30海里/小时的速度航行,相遇时小艇的航行距离最小.(2)设小艇与轮船在B处相遇,如图,则v2t2=400+900t2-2·20·30t·cos(90°-30°),故v2=900-+.∵0<v≤30,∴900-+≤900,即-≤0,解得t≥.又t=时,v=30.故v=30时,t取最小值,且最小值等于.此时,在△OAB中,有OA=OB=AB=20,故可设计航行方案如下:航行方向为北偏东30°,航行速度为30海里/小时,小艇能以最短时间与轮船相遇.3.(2011•浙江)在△ABC中,角A,B,C,所对的边分别为a,b,c.已知sinA+sinC=psinB (p∈R).且ac=b2.(1)当p=,b=1时,求a,c的值;(2)若角B为锐角,求p的取值范围.【答案】(1)a=1,c=或a=,c=1 (2)<p<【解析】(1)解:由题设并利用正弦定理得故可知a,c为方程x2﹣x+=0的两根,进而求得a=1,c=或a=,c=1(2)解:由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB=(a+c)2﹣2ac﹣2accosB=p2b2﹣b2cosB﹣,即p2=+cosB,因为0<cosB<1,所以p2∈(,2),由题设知p∈R,所以<p<或﹣<p<﹣又由sinA+sinC=psinB知,p是正数故<p<即为所求4.E,F是等腰直角斜边AB上的三等分点,则tan ECF=( )A.B.C.D.【答案】D【解析】作CD⊥AB于D,则D为EF的中点.令CB=CA=3,则AB=6,CD=3,∴ED=FD=1∴tan ECF=∴tan ECF==5.已知点是的重心,且,则实数的值为( )A.B.C.D.【答案】B【解析】由已知得,,延长分别交于点,由重心的性质,设,,则,,,代入得,【考点】1、重心的性质;2、勾股定理;3、正弦定理和余弦定理.6.在△ABC中,若0<tan A·tan B<1,那么△ABC一定是( )A.锐角三角形B.钝角三角形C.直角三角形D.形状不确定【答案】B【解析】由0<tan A·tan B<1,可知tan A>0,tan B>0,即A,B为锐角,tan(A+B)=>0,即tan(π-C)=-tan C>0,所以tan C<0,所以C为钝角,所以△ABC为钝角三角形.故选B7.线段AB外有一点C,∠ABC=60°,AB=200km,汽车以80km/h的速度由A向B行驶,同时摩托车以50km/h的速度由B向C行驶,则运动开始几小时后,两车的距离最小()A.B.1C.D.2【答案】C【解析】如图所示,设过xh后两车距离为ykm,则BD=200-80x,BE=50x,∴y2=(200-80x)2+(50x)2-2×(200-80x)·50x·cos 60°,整理得y2=12900x2-42000x+40000(0≤x≤2.5),∴当x=时y2最小,即y最小.8.若△ABC的三个内角满足sin A∶sin B∶sin C=4∶5∶7,则△ABC()A.一定是锐角三角形B.一定是直角三角形C.一定是钝角三角形D.可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形【答案】C【解析】由正弦定理可设a=4k,b=5k,c=7k,则cos C=<0,因此三角形为钝角三角形.9.某旅游景点有一处山峰,游客需从景点入口A处向下沿坡角为α的一条小路行进a百米后到达山脚B处,然后沿坡角为β的山路向上行进b百米后到达山腰C处,这时回头望向景点入口A处俯角为θ,由于山势变陡到达山峰D坡角为γ,然后继续向上行进c百米终于到达山峰D处,游览风景后,此游客打算乘坐由山峰D直达入口A的缆车下山结束行程,如图所示,假设A,B,C,D四个点在同一竖直平面.(1)求B,D两点的海拔落差h;(2)求AD的长【答案】(1)b sin β+c sin γ(2)【解析】(1)h=b sin β+c sin γ.(2)方法一:联结AC.在△ABC中,由余弦定理得AC2=a2+b2+2ab cos(α+β),在△ACD中,由余弦定理得AD2=AC2+c2-2cAC cos(π-γ+θ),所以AD=.方法二:联结AC.在△ABC中,由正弦定理得,所以AC=,以下同方法一.10.在△中,所对边分别为、、.若,则.【答案】【解析】三角形中问题在解决时要注意边角的互化,本题求角,可能把边化为角比较方便,同时把正切化为正弦余弦,由正弦定理可得,,所以有,即,在三角形中,于是有,,.【考点】解三角形.11.在△ABC中,边角,过作,且,则.【答案】【解析】依题意,,由余弦定理得,,由三角形的面积公式得,即,,又,,,即,又点、、三点共线,则,解方程组,解得,.【考点】余弦定理,三角形的面积公式,向量的数量积.12.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(a+b+c)(a-b+c)=ac.(Ⅰ)求B;(Ⅱ)若sinAsinC=,求C.【答案】(I);(II)或.【解析】(I)已知等式右边利用多项式乘多项式法则计算,整理后得到关系式,利用余弦定理表示出,将关系式代入求出的值,由为三角形的内角,利用特殊角的三角函数值即可求出的度数;(II)由(I)得的度数,;利用利用两角和与差的余弦函数公式化简,变形后将及的值代入求出的值,利用特殊三角函数的值求出的值,与的值联立即可求出的度数.试题解析:(I)为三角形的内角(II)由(I)得:或或【考点】1.余弦定理;2.两角的和差公式.13.在中,,.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)求的值.【答案】(Ⅰ).(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)根据已知条件,建立的方程组即可得解.(Ⅱ)应用余弦定理可首先.进一步应用正弦定理即得.试题解析:(Ⅰ)由和可得, 2分所以, 3分又所以. 5分(Ⅱ)因为,,由余弦定理可得 7分,即. 9分由正弦定理可得 11分, 12分所以. 13分【考点】正弦定理、余弦定理的应用,三角形面积.14.在中,已知(1)求;(2)若,的面积是,求.【答案】(1);(2)2.【解析】(1)用三角形三内角和定理及特殊角的三角函数值求解;(2)利用余弦定理与三角形的面积公式,得到关于、的方程组,解出即得.(1)在中,,,,.(2)由余弦定理,则,又的面积是,则,即,,即,.【考点】三角形三内角和定理,余弦定理,三角形的面积.15.在中,角的对边分别为,且满足(1)求证:;(2)若的面积,,的值.【答案】(1)详见解析,(2)【解析】(1)转化三角形问题中的边角关系式,首先要选择定理.由正弦定理,将等式中的边化为对应角的正弦,由内角和定理,得,再利用诱导公式、两角和差的正弦公式得,在三角形中即证;(2)解三角形问题应灵活应用边角的计算公式.在(1)的条件下,;由三角形的面积公式及余弦定理可求.试题解析:(1)由,根据正弦定理,得: 2分又在△ABC中,,则,所以即 4分所以,即又为三角形内角,所以。
高中数学解三角形精选题目(附答案)一、解三角解三角形的常见类型及方法(1)已知三边:先由余弦定理求出两个角,再由A+B+C=π,求第三个角.(2)已知两边及其中一边的对角:先用正弦定理求出另一边的对角,再由A +B+C=π,求第三个角,最后利用正弦定理或余弦定理求第三边.(3)已知两边及夹角:先用余弦定理求出第三边,然后再利用正弦定理或余弦定理求另两角.(4)已知两角及一边:先利用内角和求出第三个角,再利用正弦定理求另两边.1.设锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且有a=2b sin A.(1)求B的大小;(2)若a=33,c=5,求b.1.解:(1)由a=2b sin A,根据正弦定理得sin A=2sin B sin A,所以sin B=1 2,由于△ABC是锐角三角形,所以B=π6.(2)根据余弦定理,得b2=a2+c2-2ac cos B=27+25-45=7,所以b=7.注:利用正、余弦定理来研究三角形问题时,一般要综合应用三角形的性质及三角函数关系式,正弦定理可以用来将边的比和对应角正弦值的比互化,而余弦定理多用来将余弦值转化为边的关系.2.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2-b2=3bc,sin C=23sin B,则A=()A.30°B.60°C.120°D.150°解析:选A 由正弦定理可知c =23b ,则cos A =b 2+c 2-a 22bc =-3bc +c 22bc =-3bc +23bc 2bc =32,所以A =30°,故选A.3.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c .若c 2=(a -b )2+6,C =π3,则△ABC 的面积是( )A .3B.932C.332 D .33解析:选C ∵c 2=(a -b )2+6,∴c 2=a 2+b 2-2ab +6.①∵C =π3,∴c 2=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab .②由①②得-ab +6=0,即ab =6. ∴S △ABC =12ab sin C =12×6×32=332.4.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知A =π6,a =1,b =3,则B =________.解析:依题意得,由正弦定理知:1sin π6=3sin B ,sin B =32,又0<B <π,b >a ,可得B =π3或2π3.答案:π3或2π35.△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .(1)若a ,b ,c 成等差数列,证明:sin A +sin C =2sin(A +C );(2)若a ,b ,c 成等比数列,求cos B 的最小值.解:(1)证明:∵a ,b ,c 成等差数列,∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B .∵sin B =sin[π-(A +C )]=sin(A +C ),∴sin A +sin C =2sin(A +C ).(2)∵a ,b ,c 成等比数列,∴b 2=ac .由余弦定理得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-ac 2ac≥2ac -ac 2ac =12, 当且仅当a =c 时等号成立.∴cos B 的最小值为12.二、三角形的形状判定三角形中的常用结论(1)A +B =π-C ,A +B 2=π2-C 2. (2)在三角形中大边对大角,反之亦然.(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边.6.在△ABC 中,a ,b ,c 分别表示三个内角A ,B ,C 的对边,如果(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),试判断该三角形的形状.[解] ∵(a 2+b 2)sin(A -B )=(a 2-b 2)·sin(A +B ),∴a 2[sin(A -B )-sin(A +B )]=b 2[-sin(A +B )-sin(A -B )],∴2a 2cos A sin B =2b 2sin A cos B .法一:(化边为角)由正弦定理得2sin 2A cos A sin B =2sin 2B sin A cos B , 即sin 2A ·sin A sin B =sin 2B ·sin A sin B .∵0<A <π,0<B <π,∴sin 2A =sin 2B ,∴2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2.∴△ABC 是等腰三角形或直角三角形.法二:(化角为边)2a 2cos A sin B =2b 2cos B sin A ,由正弦、余弦定理得a 2b ·b 2+c 2-a 22bc =b 2a ·a 2+c 2-b 22ac ,∴a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2),即(a 2-b 2)(c 2-a 2-b 2)=0.∴a =b 或c 2=a 2+b 2,∴△ABC 为等腰三角形或直角三角形.注:根据所给条件判断三角形的形状的途径(1)化边为角.(2)化角为边,转化的手段主要有:①通过正弦定理实现边角转化;②通过余弦定理实现边角转化;③通过三角变换找出角之间的关系;④通过对三角函数值符号的判断以及正、余弦函数的有界性来确定三角形的形状.7.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边长分别是a ,b ,c .若c -a cos B =(2a -b )cos A ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形解析:选D ∵c -a cos B =(2a -b )cos A ,C =π-(A +B ),∴由正弦定理得sin C -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A ,∴sin A cos B +cos A sin B -sin A cos B =2sin A cos A -sin B cos A ,∴cos A (sin B -sin A )=0,∴cos A =0或sin B =sin A ,∴A =π2或B =A 或B =π-A (舍去).故△ABC 为直角三角形或等腰三角形.8.在△ABC 中,已知3b =23a sin B ,且A ,B ,C 成等差数列,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 .等腰直角三角形解析:选C ∵A ,B ,C 成等差数列,∴A +C =2B ,即3B =π,解得B =π3.∵3b =23a sin B ,∴根据正弦定理得3sin B =23sin A sin B .∵sin B ≠0,∴3=23sin A ,即sin A =32,即A =π3或2π3,当A =2π3时,A +B =π不满足条件.∴A =π3,C =π3.故A =B =C ,即△ABC 的形状为等边三角形.9.在△ABC 中,a ,b ,c 分别为内角A ,B ,C 的对边,且2a sin A =(2b +c )sin B +(2c +b )sin C .(1)求A 的大小;(2)若sin B +sin C =1,试判断△ABC 的形状.解:(1)由已知,根据正弦定理得2a 2=(2b +c )b +(2c +b )c ,即a 2=b 2+c 2+bc .由余弦定理,a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,∴bc =-2bc cos A ,cos A =-12. 又0<A <π,∴A =2π3.(2)由(1)知sin 2A =sin 2B +sin 2C +sin B sin C ,∴sin 2A =(sin B +sin C )2-sin B sin C .又sin B +sin C =1,且sin A =32,∴sin B sin C =14,因此sin B =sin C =12.又B ,C ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,故B =C . 所以△ABC 是等腰的钝角三角形.三、实际应用(1)仰角与俯角是相对水平线而言的,而方位角是相对于正北方向而言的.(2)利用方位角或方向角和目标与观测点的距离即可唯一确定一点的位置.10.如图,渔船甲位于岛屿A 的南偏西60°方向的B 处,且与岛屿A 相距12海里,渔船乙以10海里/小时的速度从岛屿A 出发沿正北方向航行,若渔船甲同时从B 处出发沿北偏东α的方向追赶渔船乙,刚好用2小时追上.(1)求渔船甲的速度;(2)求sin α的值.[解] (1)依题意,∠BAC =120°,AB =12海里,AC =10×2=20(海里),∠BCA =α.在△ABC 中,由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ×AC ×cos ∠BAC =122+202-2×12×20×cos 120°=784.解得BC =28海里.∴渔船甲的速度为BC 2=14(海里/小时).(2)在△ABC 中,AB =12海里,∠BAC =120°,BC =28海里,∠BCA =α,由正弦定理,得AB sin α=BC sin 120°.即sin α=AB sin 120°BC=12×3228=3314.故sin α的值为33 14.注:应用解三角形知识解决实际问题的步骤(1)读题.分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语,如坡度、仰角、俯角、方位角等;(2)图解.根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;(3)建模.将所求解的问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦定理、余弦定理等有关知识正确求解;(4)验证.检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.11.要测量底部不能到达的电视塔AB的高度,如图,在C点测得塔顶A的仰角是45°,在D点测得塔顶A的仰角是30°,并测得水平面上的∠BCD=120°,CD=40 m,则电视塔的高度为()A.10 2 m B.20 mC.20 3 m D.40 m解析:选D设电视塔的高度为x m,则BC=x,BD=3x.在△BCD中,根据余弦定理得3x2=x2+402-2×40x×cos 120°,即x2-20x-800=0,解得x =40或x=-20(舍去).故电视塔的高度为40 m.12.北京国庆阅兵式上举行升旗仪式,如图,在坡度为15°的观礼台上,某一列座位与旗杆在同一个垂直于地面的平面上,在该列的第一排和最后一排测得旗杆顶端的仰角分别为60°和30°,且第一排和最后一排的距离为10 6 m,则旗杆的高度为________m.解析:设旗杆高为h m,最后一排为点A,第一排为点B,旗杆顶端为点C,则BC=hsin 60°=233h.在△ABC中,AB=106,∠CAB=45°,∠ABC=105°,所以∠ACB=30°,由正弦定理,得106sin 30°=233hsin 45°,故h=30(m).答案:3013.某高速公路旁边B处有一栋楼房,某人在距地面100米的32楼阳台A处,用望远镜观测路上的车辆,上午11时测得一客车位于楼房北偏东15°方向上,且俯角为30°的C处,10秒后测得该客车位于楼房北偏西75°方向上,且俯角为45°的D处.(假设客车匀速行驶)(1)如果此高速路段限速80千米/小时,试问该客车是否超速?(2)又经过一段时间后,客车到达楼房的正西方向E处,问此时客车距离楼房多远?解:(1)在Rt△ABC中,∠BAC=60°,AB=100米,则BC=1003米.在Rt△ABD中,∠BAD=45°,AB=100米,则BD=100米.在△BCD中,∠DBC=75°+15°=90°,则DC=BD2+BC2=200米,所以客车的速度v=CD10=20米/秒=72千米/小时,所以该客车没有超速.(2)在Rt△BCD中,∠BCD=30°,又因为∠DBE=15°,所以∠CBE=105°,所以∠CEB=45°.在△BCE中,由正弦定理可知EBsin 30°=BCsin 45°,所以EB=BC sin 30°sin 45°=506米,即此时客车距楼房506米.巩固练习:1.在△ABC中,若a=7,b=3,c=8,则其面积等于()A.12 B.21 2C.28D.63解析:选D由余弦定理得cos A=b2+c2-a22bc=32+82-722×3×8=12,所以sin A=32,则S△ABC=12bc sin A=12×3×8×32=6 3.2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若3a=2b,则2sin2B-sin2Asin2A的值为()A.19 B.13C.1 D.7 2解析:选D由正弦定理可得2sin2B-sin2Asin2A=2b2-a2a2=2·⎝ ⎛⎭⎪⎫32a2-a2a2=72.3.在△ABC中,已知AB=2,BC=5,△ABC的面积为4,若∠ABC=θ,则cos θ等于()A.35B.-35C.±35D.±45解析:选C∵S△ABC =12AB·BC sin∠ABC=12×2×5×sin θ=4.∴sin θ=45.又θ∈(0,π),∴cos θ=±1-sin2θ=±3 5.4.某人从出发点A向正东走x m后到B,向左转150°再向前走3 m到C,测得△ABC的面积为334m2,则此人这时离开出发点的距离为()A.3 m B. 2 mC.2 3 m D. 3 m解析:选D在△ABC中,S=12AB×BC sin B,∴334=12×x×3×sin 30°,∴x= 3.由余弦定理,得AC=AB2+BC2-2AB×BC×cos B=3+9-9=3(m).5.在△ABC中,A=60°,AB=2,且△ABC的面积S△ABC=32,则边BC的边长为()A.3B.3C.7D.7解析:选A∵S△ABC =12AB·AC sin A=32,∴AC=1,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2-2AB·AC cos A=4+1-2×2×1×cos 60°=3,即BC= 3.6.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b cos C+c cos B =a sin A,则△ABC的形状为()A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.不确定解析:选B∵b cos C+c cos B=b·b2+a2-c22ab+c·c2+a2-b22ac=b2+a2-c2+c2+a2-b22a=2a22a=a=a sin A,∴sin A=1.∵A∈(0,π),∴A=π2,即△ABC是直角三角形.7.在△ABC中,B=60°,b2=ac,则△ABC的形状为____________.解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2ac cos B,即ac=a2+c2-ac,∴(a-c)2=0,∴a=c.又∵B=60°,∴△ABC为等边三角形.答案:等边三角形8.在△ABC中,a=b+2,b=c+2,又知最大角的正弦等于32,则三边长为________.解析:由题意知a边最大,sin A=32,∴A=120°,∴a2=b2+c2-2bc cos A.∴a2=(a-2)2+(a-4)2+(a-2)(a-4).∴a2-9a+14=0,解得a=2(舍去)或a=7.∴b=a-2=5,c=b-2=3.答案:a=7,b=5,c=39.已知三角形ABC的三边为a,b,c和面积S=a2-(b-c)2,则cos A=________.解析:由已知得S=a2-(b-c)2=a2-b2-c2+2bc=-2bc cos A+2bc.又S=12bc sin A,∴12bc sin A=2bc-2bc cos A.∴4-4cos A=sin A,平方得17cos2A-32cos A+15=0.∴(17cos A-15)(cos A-1)=0.∴cos A=1(舍去)或cos A=15 17.答案:15 1710.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cos A=23,sin B=5cos C.(1)求tan C的值;(2)若a=2,求△ABC的面积.解:(1)因为0<A<π,cos A=2 3,所以sin A=1-cos2A=5 3,又5cos C=sin B=sin(A+C)=sin A cos C+cos A sin C=53cos C+23sin C,所以253cos C=23sin C,tan C= 5.(2)由tan C=5得sin C=56,cos C=16,于是sin B =5cos C =56. 由a =2及正弦定理a sin A =c sin C 得c =3,所以△ABC 的面积S △ABC =12ac sinB =12×2×3×56=52. 11.如图,在△ABC 中,∠B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC =17.(1)求sin ∠BAD ;(2)求BD ,AC 的长.解:(1)在△ADC 中,因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437.所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -∠B )=sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B=437×12-17×32=3314.(2)在△ABD 中,由正弦定理得BD =AB ·sin ∠BAD sin ∠ADB =8×3314437=3. 在△ABC 中,由余弦定理得AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B=82+52-2×8×5×12=49. 所以AC =7.12.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设向量m =(a ,b ),n =(sin B ,sin A ),p =(b -2,a -2).(1)若m ∥n ,求证:△ABC 为等腰三角形;(2)若m ⊥p ,c =2,C =π3,求△ABC 的面积.解:(1)证明:∵m∥n,∴a sin A=b sin B,∴a·a=b·b,即a2=b2,a=b,∴△ABC为等腰三角形.(2)由m⊥p,得m·p=0,∴a(b-2)+b(a-2)=0,∴a+b=ab.由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,得4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,即(ab)2-3ab-4=0,解得ab=4(ab=-1舍去),∴S△ABC =12ab sin C=12×4×sinπ3= 3.。
解三角形高考大题,带答案1. (宁夏17)(本小题满分12分)如图,ACD △是等边三角形,ABC △是等腰直角三角形,90ACB =∠,BD 交AC 于E ,2AB =.(Ⅰ)求cos CAE ∠的值; (Ⅱ)求AE .解:(Ⅰ)因为9060150BCD =+=∠,CB AC CD ==,所以15CBE =∠.所以6cos cos(4530)4CBE =-=∠. ···················································· 6分 (Ⅱ)在ABE △中,2AB =, 由正弦定理2sin(4515)sin(9015)AE =-+.故2sin 30cos15AE=124⨯== 12分2. (江苏17)(14分) 某地有三家工厂,分别位于矩形ABCD 的顶点A 、B 及CD 的中点P 处,已知AB=20km ,BC=10km ,为了处理三家工厂的污水,现要在矩形ABCD 的区域上(含边界),且A 、B 与等距离的一点O 处建造一个污水处理厂,并铺设排污管道AO 、BO 、OP ,设排污管道的总长为ykm 。
(1)按下列要求写出函数关系式:①设∠BAO=θ(rad ),将y 表示成θ的函数关系式; ②设OP=x (km ),将y 表示成x 的函数关系式;(2)请你选用(1)中的一个函数关系式,确定污水处理厂的位置,使三条排污管道总长度最短。
【解析】:本小题考查函数的概念、解三角形、导数等基本知识,考查数学建模能力、 抽象概括能力和解决实际问题的能力。
(1)①由条件知PQ 垂直平分AB ,若∠BAO=θ(rad ),则cos cos OA BAO θ==∠,故10cos OB θ=又1010OP tan θ=-,所以10101010cos cos y OA OB OP tan θθθ=++=++- BACDEB所求函数关系式为2010sin 10(0)cos 4y θπθθ-=+≤≤②若OP=x (km ),则OQ=10-x,所以OA OB ===所求函数关系式为(010)y x x =+≤≤(2)选择函数模型①,2210cos cos (2010sin )(sin )10(2sin 1)'cos cos y θθθθθθθ-----== 令'0y =得1sin 2θ= 046ππθθ≤≤∴=当(0,)6πθ∈时'0y <,y 是θ的减函数;当(,)64ππθ∈时'0y >,y 是θ的增函数;所以当6πθ=时,min 120101010y -⨯=+= 此时点O 位于线段AB 的中垂线上,且距离AB 边3km 处。
3. (辽宁17)(本小题满分12分)在ABC △中,内角A B C ,,对边的边长分别是a b c ,,,已知2c =,3C π=. (Ⅰ)若ABC △,求a b ,; (Ⅱ)若sin 2sin B A =,求ABC △的面积. 解:(Ⅰ)由余弦定理得,224a b ab +-=, 又因为ABC △1sin 2ab C =4ab =. ························ 4分 联立方程组2244a b ab ab ⎧+-=⎨=⎩,,解得2a =,2b =. ·············································· 6分(Ⅱ)由正弦定理,已知条件化为2b a =, ························································· 8分联立方程组2242a b ab b a ⎧+-=⎨=⎩,,解得a =b =所以ABC △的面积1sin 23S ab C ==. ····················································· 12分 4.(全国Ⅰ17)(本小题满分12分)设ABC △的内角A B C ,,所对的边长分别为a b c ,,,且cos 3a B =,sin 4b A =. (Ⅰ)求边长a ;(Ⅱ)若ABC △的面积10S =,求ABC △的周长l . 解:(1)由cos 3a B =与sin 4b A =两式相除,有:3cos cos cos cot 4sin sin sin a B a B b B B b A A b B b====又通过cos 3a B =知:cos 0B >, 则3cos 5B =,4sin 5B =, 则5a =. (2)由1sin 2S ac B =,得到5c =. 由222cos 2a c b B ac+-=,解得:b =最后10l =+.5.(全国Ⅱ17)(本小题满分10分) 在ABC △中,5cos 13A =-,3cos 5B =. (Ⅰ)求sinC 的值;(Ⅱ)设5BC =,求ABC △的面积.解:(Ⅰ)由5cos 13A =-,得12sin 13A =, 由3cos 5B =,得4sin 5B =. ··········································································· 2分所以16sin sin()sin cos cos sin 65C A B A B A B =+=+=. ····································· 5分(Ⅱ)由正弦定理得45sin 13512sin 313BC B AC A ⨯⨯===. ··········································· 8分 所以ABC △的面积1sin 2S BC AC C =⨯⨯⨯1131652365=⨯⨯⨯83=. ····················· 10分 6. (上海17)(本题满分13分)如图,某住宅小区的平面图呈扇形AOC .小区的两个出入口设置在点A 及点C 处,小区里 有两条笔直的小路AD DC ,,且拐弯处的转角为120.已知某人从C 沿CD 走到D 用了10分钟,从D 沿DA 走到A 用了6分钟.若此人步行的速度为每分钟50米,求该扇形的半径OA 的长(精确到1米).【解法一】设该扇形的半径为r 米. 由题意,得CD =500(米),DA =300(米),∠CDO=060在CDO ∆中,2222cos 60,CD OD CD OD OC +-⋅⋅⋅=……………6分即()()22215003002500300,2r r r +--⨯⨯-⨯=…………………….9分 解得490044511r =≈(米). …………………………………………….13分 【解法二】连接AC ,作OH ⊥AC ,交A C 于H …………………..2分 由题意,得CD =500(米),AD =300(米),0120CDA ∠=………….4分2220222,2cos12015003002500300700,2ACD AC CD AD CD AD ∆=+-⋅⋅⋅=++⨯⨯⨯=在中 ∴ AC =700(米) …………………………..6分22211cos .214AC AD CD CAD AC AD +-∠==⋅⋅………….…….9分在直角1411,350,cos 0,14HAO AH HA ∆=∠=中(米) ∴ 4900445cos 11AH OA HAO ==≈∠(米). ………………………13分. (重庆17)(本小题满13分,(Ⅰ)小问5分,(Ⅱ)小问8分.)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知222b c a +=,求: (Ⅰ)A 的大小;(Ⅱ)2sin cos sin()B C B C --的值. 解:(Ⅰ)由余弦定理,2222cos ,a b c bc A =+-222cos 2.6b c a A bc A π+-====故所以(Ⅱ) 2sin cos sin()B C B C --2sin cos (sin cos cos sin )sin cos cos sin sin()sin()1sin .2B C B C B C B C B CB C A A π=--=+=+=-==8. 在ABC △中,内角,,A B C 对边的边长分别是,,a b c .已知2,3c C π==.⑴若ABC △求,a b ;⑵若sin sin()2sin 2C B A A +-=,求ABC △的面积.。