2019高中数学人教A版必修五 第一章解三角形 学业分层测评5 含答案

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人教版高中数学必修精品教学资料

学业分层测评(五)

(建议用时:45分钟)

[学业达标]

一、选择题

1.已知方程x2sin A+2xsin B+sin C=0有重根,则△ABC的三边a,b,c的关系满足( )

A.b=ac B.b2=ac

C.a=b=c D.c=ab

【解析】 由方程有重根,∴Δ=4sin2B-4sin Asin C=0,即sin2B=sin Asin

C,∴b2=ac.

【答案】 B

2.在△ABC中,A=60°,b=1,S△ABC=3,则角A的对边的长为( )

A.57 B.37 C.21 D.13

【解析】 ∵S△ABC=12bcsin A=12×1×c×sin 60°=3,∴c=4.由余弦定理a2=b2+c2-2bccos 60°=1+16-2×1×4×12=13.

∴a=13.

【答案】 D

3.在△ABC中,a=1,B=45°,S△ABC=2,则此三角形的外接圆的半径R=( )

A.12 B.1

C.22 D.522

【解析】 S△ABC=12acsin B=24c=2,∴c=42. b2=a2+c2-2accos B=1+32-82×22=25,

∴b=5.∴R=b2sin B=52×22=522.

【答案】

D

4.在△ABC中,AC=7,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( )

A.32 B.332

C.3+62 D.3+394

【解析】

在△ABC中,由余弦定理可知:

AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos B,

即7=AB2+4-2×2×AB×12.

整理得AB2-2AB-3=0.

解得AB=-1(舍去)或AB=3.

故BC边上的高AD=AB·sin B=3×sin 60°=332.

【答案】 B

5.设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若三边的长为连续的三个正整数,且A>B>C,3b=20acos A,则sin A∶sin B∶sin C为( )

A.4∶3∶2 B.5∶6∶7

C.5∶4∶3 D.6∶5∶4

【解析】 由题意知:a=b+1,c=b-1, 所以3b=20acos A=20(b+1)·b2+c2-a22bc

=20(b+1)·b2+b-12-b+122bb-1,

整理得7b2-27b-40=0,

解之得:b=5(负值舍去),可知a=6,c=4.

结合正弦定理可知sin A∶sin B∶sin C=6∶5∶4.

【答案】 D

二、填空题

6.在△ABC中,B=60°,AB=1,BC=4,则BC边上的中线AD的长为 .

【解析】 画出三角形知AD2=AB2+BD2-2AB·BD·cos 60°=3,∴AD=3.

【答案】 3

7.有一三角形的两边长分别为3 cm,5 cm,其夹角α的余弦值是方程5x2-7x-6=0的根,则此三角形的面积是 cm2.

【解析】 解方程5x2-7x-6=0,得x=2或x=-35,

∵|cos α|≤1,∴cos α=-35,sin α=45.

故S△=12×3×5×45=6(cm2).

【答案】 6

8.(2016·郑州模拟)在△ABC中,B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC的面积为 .

【解析】 由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B,

即49=a2+25-2×5×acos 120°.

整理得a2+5a-24=0,解得a=3或a=-8(舍).

∴S△ABC=12acsin B=12×3×5sin 120°=1534. 【答案】 1534

三、解答题

9.已知△ABC的三内角满足cos(A+B)cos(A-B)=1-5sin2C,求证:a2+b2=5c2. 【导学号:05920063】

【证明】 由已知得cos2Acos2B-sin2Asin2B=1-5sin2C,

∴(1-sin2A)(1-sin2B)-sin2Asin2B=1-5sin2C,

∴1-sin2A-sin2B=1-5sin2C,

∴sin2A+sin2B=5sin2C.

由正弦定理得,所以a2R2+b2R2=5c2R2,

即a2+b2=5c2.

10.(2014·全国卷Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.

(1)求C和BD;

(2)求四边形ABCD的面积.

【解】 (1)由题设及余弦定理得

BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos C=13-12cos C, ①

BD2=AB2+DA2-2AB·DAcos A=5+4cos C. ②

由①,②得cos C=12,故C=60°,BD=7.

(2)四边形ABCD的面积

S=12AB·DAsin A+12BC·CDsin C

=12×1×2+12×3×2·sin 60°=23.

[能力提升] 1.已知锐角△ABC中,|AB→|=4,|AC→|=1,△ABC的面积为3,则AB→·AC→的值为( )

A.2 B.-2

C.4 D.-4

【解析】 由题意S△ABC=12|AB→||AC→|sin A=3,

得sin A=32,又△ABC为锐角三角形,

∴cos A=12,∴AB→·AC→=|AB→||AC→|cos A=2.

【答案】 A

2.在斜三角形ABC中,sin A=-2cos B·cos C,且tan B·tan C=1-2,则角A的值为( )

A.π4 B.π3 C.π2 D.3π4

【解析】 由题意知,sin A=-2cos B·cos C=sin(B+C)=sin B·cos C+cos

B·sin C,在等式-2cos B·cos C=sin B·cos C+cos B·sin C两边除以cos B·cos C得tan B+tan C=-2,tan(B+C)=tan B+tan C1-tan Btan C=-1=-tan A,所以角A=π4.

【答案】 A

3.(2015·天津高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为315,b-c=2,cos A=-14,则a的值为 .

【解析】 在△ABC中,由cos A=-14可得sin A=154,

所以有 12bc×154=315,b-c=2,a2=b2+c2-2bc×-14,解得 a=8,b=6,c=4. 【答案】 8

4.(2015·陕西高考)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.向量m=(a,3b)与n=(cos A,sin B)平行.

(1)求A;

(2)若a=7,b=2,求△ABC的面积.

【解】 (1)因为m∥n,所以asin B-3bcos A=0,

由正弦定理,得sin Asin B-3sin Bcos A=0,

又sin B≠0,从而tan A=3.

由于0

(2)法一 由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A,

而a=7,b=2,A=π3,

得7=4+c2-2c,即c2-2c-3=0.

因为c>0,所以c=3.

故△ABC的面积为12bcsin A=332.

法二 由正弦定理,得7sin π3=2sin B,从而sin B=217.

又由a>b,知A>B,所以cos B=277.

故sin C=sin(A+B)=sinB+π3

=sin Bcos π3+cos Bsin π3=32114.

所以△ABC的面积为12absin C=332.