高中数学必修5第一章课后习题解答

  • 格式:doc
  • 大小:1020.00 KB
  • 文档页数:9

新课程标准数学必修5第一章课后习题解答第一章 解三角形1.1两角和与差的正弦、余弦和正切公式 练习(P4) 1、(1)14a ≈,19b ≈,105B =︒; (2)18a ≈cm ,15b ≈cm ,75C =︒. 2、(1)65A ≈︒,85C ≈︒,22c ≈;或115A ≈︒,35C ≈︒,13c ≈; (2)41B ≈︒,24A ≈︒,24a ≈. 练习(P8) 1、(1)39.6,58.2, 4.2 cm A B c ≈︒≈︒≈; (2)55.8,81.9,10.5 cm B C a ≈︒≈︒≈. 2、(1)43.5,100.3,36.2A B C ≈︒≈︒≈︒; (2)24.7,44.9,110.4A B C ≈︒≈︒≈︒. 习题1.1 A 组(P10) 1、(1)38,39,80a cm b cm B ≈≈≈︒; (2)38,56,90a cm b cm C ≈≈=︒ 2、(1)114,43,35;20,137,13A B a cm A B a cm ≈︒≈︒≈≈︒≈︒≈ (2)35,85,17B C c cm ≈︒≈︒≈;(3)97,58,47;33,122,26A B a cm A B a cm ≈︒≈︒≈≈︒≈︒≈; 3、(1)49,24,62A B c cm ≈︒≈︒≈; (2)59,55,62A C b cm ≈︒≈︒≈; (3)36,38,62B C a cm ≈︒≈︒≈; 4、(1)36,40,104A B C ≈︒≈︒≈︒; (2)48,93,39A B C ≈︒≈︒≈︒;习题1.1 A 组(P10)1、证明:如图1,设ABC ∆的外接圆的半径是R ,①当ABC ∆时直角三角形时,90C ∠=︒时,ABC ∆的外接圆的圆心O 在Rt ABC ∆的斜边AB 上.在Rt ABC ∆中,sin BC A AB=,sin ACB AB =即sin 2a A R =,sin 2b B R = 所以2sin a R A =,2sin b R B = 又22sin 902sin c R R R C ==⋅︒= 所以2sin , 2sin , 2sin a R A b R B c R C ===②当ABC ∆时锐角三角形时,它的外接圆的圆心O 在三角形内(图2),作过O B 、的直径1A B ,连接1AC , 则1A BC ∆直角三角形,190ACB ∠=︒,1BAC BAC ∠=∠. 在1Rt A BC ∆中,11sin BCBAC A B=∠, 即1sin sin 2aBAC A R=∠=, 所以2sin a R A =,同理:2sin b R B =,2sin c R C =③当ABC ∆时钝角三角形时,不妨假设A ∠为钝角, 它的外接圆的圆心O 在ABC ∆外(图3)作过O B 、的直径1A B ,连接1AC .(第1题图1) (第1题图2)则1A BC ∆直角三角形,且190ACB ∠=︒,1180BAC∠=︒-∠在1Rt A BC ∆中,12sin BC R BAC =∠, 即2sin(180)a R BAC =︒-∠即2sin a R A =同理:2sin b R B =,2sin c R C =综上,对任意三角形ABC ∆,如果它的外接圆半径等于则2sin , 2sin , 2sin a R A b R B c R C ===2、因为cos cos a A b B =,所以sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B = 因为02,22A B π<<,所以22A B =,或22A B π=-,或222A B ππ-=-. 即A B =或2A B π+=.所以,三角形是等腰三角形,或是直角三角形.在得到sin 2sin 2A B =后,也可以化为sin 2sin 20A B -= 所以cos()sin()0A B A B +-= 2A B π+=,或0A B -=即2A B π+=,或A B =,得到问题的结论.1.2应用举例 练习(P13)1、在ABS ∆中,32.20.516.1AB =⨯= n mile ,115ABS ∠=︒,根据正弦定理,sin sin(6520)AS ABABS =∠︒-︒得sin 16.1sin115sin(6520)AS AB ABS ==⨯∠⨯︒-︒∴S 到直线AB 的距离是sin 2016.1sin115sin 207.06d AS =⨯︒=⨯︒≈(cm ). ∴这艘船可以继续沿正北方向航行. 2、顶杆约长1.89 m. 练习(P15)1、在ABP ∆中,180ABP γβ∠=︒-+,180()180()(180)BPA ABP αβαβγβγα∠=︒---∠=︒---︒-+=-在ABP ∆中,根据正弦定理,sin sin AP ABABP APB=∠∠ sin(180)sin()AP aγβγα=︒-+-sin()sin()a AP γβγα⨯-=-所以,山高为sin sin()sin sin()a h AP αγβαγα-==-(第1题图3)2、在ABC ∆中,65.3AC =m ,25251738747BAC αβ'''∠=-=︒-︒=︒909025256435ABC α''∠=︒-=︒-︒=︒根据正弦定理,sin sin AC BCABC BAC=∠∠ s i n 65.3s i n7479.8s i n s i n 6435A CB AC BC ABC '⨯∠⨯︒==≈'∠︒m 井架的高约9.8m.3、山的高度为200sin38sin 29382sin9⨯︒︒≈︒m练习(P16) 1、约63.77︒. 练习(P18) 1、(1)约2168.52 cm ; (2)约2121.75 cm ; (3)约2425.39 cm . 2、约24476.40 m3、右边222222cos cos 22a b c a c b b C c B b c ab ac+-+-=+=⨯+⨯22222222222a b c a c b a a a a a+-+-=+===左边 【类似可以证明另外两个等式】 习题1.2 A 组(P19)1、在ABC ∆中,350.517.5BC =⨯= n mile ,14812622ABC ∠=︒-︒=︒78(180148)1A C B ∠=︒+︒-︒=︒,1801102248BAC ∠=︒-︒-︒=︒ 根据正弦定理,sin sin AC BCABC BAC=∠∠ s i n 17.5s i n 228.82s i n s i n 48B C A B C AC BAC ⨯∠⨯︒==≈∠︒ n mile货轮到达C 点时与灯塔的距离是约8.82 n mile. 2、70 n mile.3、在BCD ∆中,301040BCD ∠=︒+︒=︒,1801804510125BDC ADB ∠=︒-∠=︒-︒-︒=︒130103CD =⨯= n mile根据正弦定理,sin sin CD BDCBD BCD=∠∠ 10sin (18040125)sin 40BD=∠︒-︒-︒︒10s i n 40s i n 15BD ⨯︒=︒在ABD ∆中,451055ADB ∠=︒+︒=︒,1806010110BAD ∠=︒-︒-︒=︒1801105515ABD ∠=︒-︒-︒=︒根据正弦定理,sin sin sin AD BD AB ABD BAD ADB ==∠∠∠,即sin15sin110sin55AD BD AB==︒︒︒10s i n 40s i n 15s i n 1510s i n 40s i n 156.84s i n 110s i n 110s i n 70BD AD ⨯︒⨯︒⨯︒⨯︒︒===≈︒︒︒ n miles i n 5510s i n 40s i n 5521.65s i n 110s i n 15s i n 70BD AB ⨯︒⨯︒⨯︒==≈︒︒⨯︒ n mile 如果一切正常,此船从C 开始到B 所需要的时间为:6.8421.65206010306086.983030A D AB +++⨯+≈+⨯≈ min 即约1小时26分59秒. 所以此船约在11时27分到达B 岛. 4、约5821.71 m5、在ABD ∆中,700 km AB =,1802135124ACB ∠=︒-︒-︒=︒根据正弦定理,700sin124sin35sin21AC BC==︒︒︒700s i n 35s i n 124AC ⨯︒=︒,700sin 21sin124BC ⨯︒=︒700s i n 35700s i n 21786.89 k ms i n 124s i n 124A CBC ⨯︒⨯︒+=+≈︒︒ 所以路程比原来远了约86.89 km.6、飞机离A 处探照灯的距离是4801.53 m ,飞机离B 处探照灯的距离是4704.21 m ,飞机的高度是约4574.23 m.7、飞机在150秒内飞行的距离是15010001000 m 3600d =⨯⨯根据正弦定理,sin(8118.5)sin18.5d x=︒-︒︒这里x 是飞机看到山顶的俯角为81︒时飞机与山顶的距离.飞机与山顶的海拔的差是:sin18.5tan81tan8114721.64 m sin(8118.5)d x ⨯︒⨯︒=⨯︒≈︒-︒ 山顶的海拔是2025014721.645528 m -≈8、在ABT ∆中,21.418.6 2.8ATB ∠=︒-︒=︒,9018.6ABT ∠=︒+︒,15 m AB =根据正弦定理,sin2.8cos18.6AB AT =︒︒,即15cos18.6sin2.8AT ⨯︒=︒塔的高度为15cos18.6sin21.4sin21.4106.19 m sin2.8AT ⨯︒⨯︒=⨯︒≈︒9、3261897.8 km 60AE ⨯== 在ACD ∆中,根据余弦定理:AC =101.235= 根据正弦定理,sin sin AD ACACD ADC=∠∠ s i n 57s i n 66s i n 0.5144101.235A D A D C A C D AC ⨯∠⨯︒∠==≈ 30.96A C D ∠≈︒13330.96102A C B ∠≈︒-︒=︒在ABC ∆中,根据余弦定理:AB245.93=(第9题)222222245.93101.235204c o s 0.584722245.93101.235A B A C B C BAC AB AC +-+-∠==≈⨯⨯⨯⨯ 54.21BAC ∠=︒在ACE ∆中,根据余弦定理:CE90.75=22222297.890.75101.235c o s 0.42542297.890.75A E E C A C AEC AE EC +-+-∠=≈≈⨯⨯⨯⨯ 64.82AEC ∠=︒180(18075)7564.82AEC ︒-∠-︒-︒=︒-︒=︒ 所以,飞机应该以南偏西10.18︒的方向飞行,飞行距离约90.75 km .10、如图,在ABC ∆AC=37515.44 km =222222640037515.44422000.692422640037515.44A B A C B C BAC AB AC +-+-∠=≈≈-⨯⨯⨯⨯ 133.82BAC ∠≈︒, 9043.82BAC ∠-︒≈︒ 所以,仰角为43.82︒11、(1)211sin 2833sin45326.68 cm 22S ac B ==⨯⨯⨯︒≈(2)根据正弦定理:sin sin a c A C =,36sin sin66.5sin sin32.8a c C A =⨯=⨯︒︒2211sin66.5sin 36sin(32.866.5)1082.58 cm 22sin32.8S ac B ︒==⨯⨯⨯︒+︒≈︒(3)约为1597.94 2cm12、212sin 2nR n π.13、根据余弦定理:222cos 2a c b B ac+-=所以222()2cos 22a a a m c c B =+-⨯⨯⨯22222()22a a c b c a c ac+-=+-⨯⨯ 222222222211()[42()]()[2()]22a c a cb bc a =+-+-=+-B (第13题)所以a m b m ,c m 14、根据余弦定理的推论,222cos 2b c a A bc +-=,222cos 2c a b B ca+-=所以,左边(cos cos )c a B b A =-222222()22c a b b c a c a b ca bc+-+-=⨯-⨯ 222222221()(22)222c a b b c a c a b c c +-+-=-=-=右边 习题1.2 B 组(P20)1、根据正弦定理:sin sin a b A B =,所以sin sin a Bb A= 代入三角形面积公式得211sin 1sin sin sin sin 22sin 2sin a B B CS ab C a C a A A==⨯⨯= 2、(1)根据余弦定理的推论:222cos 2a b c C ab+-=由同角三角函数之间的关系,sin C代入1sin 2S ab C =,得12S =2=2)c=)a b=+记1()2p a b c =++,则可得到1()2b c a p a +-=-,1()2c a b p b +-=-,1()2a b c p c +-=-代入可证得公式(2)三角形的面积S 与三角形内切圆半径r 之间有关系式122S p r pr =⨯⨯=其中1()2p a b c =++,所以S r p ==(3)根据三角形面积公式12a S a h =⨯⨯所以,2a S h a ==a h =同理b h =c h =第一章 复习参考题A 组(P24)1、(1)219,3851,8.69 cm B C c ''≈︒≈︒≈; (2)4149,10811,11.4 cm B C c ''≈︒≈︒≈;或13811,1149, 2.46 cm B C c ''≈︒≈︒≈ (3)112,3858,28.02 cm A B c ''≈︒≈︒≈; (4)2030,1430,22.92 cm B C a ''≈︒≈︒≈; (5)1620,1140,53.41 cm A C b ''≈︒≈︒≈; (6)2857,4634,10429A B C '''=︒=︒=︒; 2、解法1:设海轮在B 处望见小岛在北偏东75︒,在C 处望见小岛在北偏东60︒,从小岛A 向海轮的航线BD 作垂线,垂线段AD 的长度为x n mile ,CD 为y n mile.则 tan 30tan 308tan 30tan15tan1588tan15x x y y x x x x y y ⎧⎧=︒=⎪⎪⎪⎪︒⇒⇒=-⎨⎨︒︒⎪⎪=︒=+⎪⎪+︒⎩⎩ 8tan15tan304tan30tan15x ︒︒==︒-︒所以,这艘海轮不改变航向继续前进没有触礁的危险. 3、根据余弦定理:2222cos AB a b ab α=+-所以AB = 222c o s 2a A B b B a A B+-=⨯⨯2222==从B ∠的余弦值可以确定它的大小.类似地,可以得到下面的值,从而确定A ∠的大小. cos A =4、如图,,C D 是两个观测点,C 到D 的距离是d ,航船在时刻1t 在A 处,以从A 到B 的航向航行,在此时测出ACD ∠和CDA ∠. 在时刻2t ,航船航行到B 处,此时,测出CDB ∠和BCD ∠. 根据正弦定理,在BCD ∆中,可以计算出BC 的长,在ACD ∆中,可以计算出AC 的长. 在ACB ∆中,AC 、BC 已经算出,ACB ACD BCD ∠=∠-∠,解A C D ∆,求出AB 的长,即航船航行的距离,算出CAB ∠,这样就可以算出航船的航向和速度.5、河流宽度是sin()sin sin h αβαβ-. 6、47.7 m. 7、如图,,A B 是已知的两个小岛,航船在时刻1t 在C 处,以从C 到D 的航向航行,测出ACD ∠和BCD ∠. 在时刻2t ,航船航行(第2题)到D 处,根据时间和航船的速度,可以计算出C 到D 的距离是d ,在D 处测出CDB ∠和 CDA ∠. 根据正弦定理,在B C D ∆中,可以计算出BD 的长,在ACD ∆中,可以计算出AD 的长. 在ABD ∆中,AD 、BD 已经算出,ADB CDB CDA ∠=∠-∠,根据余弦定理,就可 以求出AB 的长,即两个海岛,A B 的距离.第一章 复习参考题B 组(P25)1、如图,,A B 是两个底部不可到达的建筑物的尖顶,在地面某点处,测出图中AEF ∠,AFE ∠的大小,以及EF 的距离. 定理,解AEF ∆,算出AE . 在BEF ∆中,测出BEF ∠和BFE ∠, 利用正弦定理,算出BE . 在AEB ∆中,测出AEB ∠,利用余弦定 理,算出AB 的长. 本题有其他的测量方法.2、关于三角形的面积公式,有以下的一些公式:(1)已知一边和这边上的高:111,,222a b c S ah S bh S ch ===;(2)已知两边及其夹角:111sin ,sin ,sin 222S ab C S bc A S ca B===;(3)已知三边:S 2a b cp ++=;(4)已知两角及两角的共同边:222sin sin sin sin sin sin ,,2sin()2sin()2sin()b C Ac A B a B CS S S C A A B B C ===+++;(5)已知三边和外接圆半径R :4abc S R=. 3、设三角形三边长分别是1,,1n n n -+,三个角分别是,3,2απαα-.由正弦定理,11sin sin 2n n αα-+=,所以1cos 2(1)n n α+=-. 由余弦定理,222(1)(1)2(1)cos n n n n n α-=++-⨯+⨯⨯.即2221(1)(1)2(1)2(1)n n n n n n n +-=++-⨯+⨯⨯-,化简,得250n n -= 所以,0n =或5n =. 0n =不合题意,舍去. 故5n =所以,三角形的三边分别是4,5,6. 可以验证此三角形的最大角是最小角的2倍. 另解:先考虑三角形所具有的第一个性质:三边是连续的三个自然数.(1)三边的长不可能是1,2,3. 这是因为123+=,而三角形任何两边之和大于第三边. (2)如果三边分别是2,3,4a b c ===.因为 2222223427cos 22348b c a A bc +-+-===⨯⨯ 22717cos22cos 12()1832A A =-=⨯-=2222222341c o s 22234a b c Cab +-+-===-⨯⨯ 在此三角形中,A 是最小角,C 是最大角,但是cos 2cos A C ≠, 所以2A C ≠,边长为2,3,4的三角形不满足条件.(3)如果三边分别是3,4,5a b c ===,此三角形是直角三角形,最大角是90︒,最小角不等于45︒. 此三角形不满足条件. (4)如果三边分别是4,5,6a b c ===.此时,2222225643cos 22564b c a A bc +-+-===⨯⨯ 2231cos22cos 12()148A A =-=⨯-=2222224561c o s 22458a b c Cab +-+-===⨯⨯ 此时,cos 2cos A C =,而02,A C π<<,所以2A C =所以,边长为4,5,6的三角形满足条件.(5)当4n >,三角形的三边是,1,2a n b n c n ==+=+时,三角形的最小角是A ,最大角是C .222c o s 2b c a A bc+-=222(1)(2)2(1)(2)n n n n n +++-=++2652(1)(2)n n n n ++=++52(2)n n +=+1322(2)n =++222c o s 2a b c C a b+-=222(1)(2)2(1)n n n n n ++-+=+2232(1)n n n n --=+32n n -=1322n=-c o sA 随n 的增大而减小,A 随之增大,cos C 随n 的增大而增大,C 随之变小. 由于4n =时有2C A =,所以,4n >,不可能2C A =. 综上可知,只有边长分别是4,5,6的三角形满足条件.。