2014届高三数学一轮复习 (教材回扣+考点分类+课堂内外+限时训练)专讲专练 4.7 正弦定理和余弦定理
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1 2014届高三数学一轮复习专讲专练(教材回扣+考点分类+课堂内外+限时训练):4.7 正弦定理和余弦定理
一、选择题
1.(2012·上海)在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,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.不能确定
解析:∵sin2A+sin2B<sin2C,∴a2+b2<c2.
cosC=a2+b2-c22ab<0,∴C为钝角.
答案:C
2.已知△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=1∶1∶3,则此三角形的最大内角的度数是( )
A.60° B.90° C.120° D.135°
解析:∵在△ABC中,sinA∶sinB∶sinC=a∶b∶c,
∴a∶b∶c=1∶1∶3,设a=b=k,c=3k(k>0),最大边为c,其所对的角C为最大角,则cosC=k2+k2-3k22×k×k=-12,∴C=120°.
答案:C
3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若acosA=bsinB,则sinAcosA+cos2B=( )
A.-12 B.12
C.-1 D.1
解析:∵acosA=bsinB,∴sinAcosA=sin2B,∴sinAcosA+cos2B=sin2B+cos2B=1.
答案:D
4.若△ABC的内角A,B,C所对的边a,b,c满足(a+b)2-c2=4,且C=60°,则ab的值为(
)
A.43 B.8-43
C.1 D.23
解析:由(a+b)2-c2=4,得a2+b2-c2+2ab=4.①
由余弦定理得a2+b2-c2=2abcosC=2abcos60°=ab,②
将②代入①得ab+2ab=4,即ab=43.
2 答案:A
5.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c.若a2-b2=3bc,sinC=23sinB,则A=( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
解析:由sinC=23sinB可得c=23b,
由余弦定理得cosA=b2+c2-a22bc=-3bc+c22bc=32,于是A=30°.
答案:A
6.在△ABC中,D为边BC的中点,AB=2,AC=1,∠BAD=30°,则AD的长度为(
)
A.3 B.32
C.5 D.2
解析:延长AD到M,使得DM=AD,连接BM、MC,则四边形ABMC是平行四边形.在△ABM中,由余弦定理得BM2=AB2+AM2-2AB·AM·cos∠BAM,即12=22+AM2-2·2·AM·cos30°,解得AM=3,所以AD=32.
答案:B
二、填空题
7.(2012·北京)在△ABC中,若a=2,b+c=7,cosB=-14,则b=__________.
解析:由余弦定理可得cosB=22+c2-b22×2c=-14,又b+c=7,从而cosB=22+7-b2-b22×2×7-b,化简得15b=60,解得b=4.
答案:4
8.(2012·福建)已知△ABC的三边长成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为__________.
解析:依次设△ABC的三边长为a,2a,2a,最大边为2a,则最大角的余弦值为cosθ=a2+2a2-2a22a×2a=-24.
答案:-24
9.(2012·湖北)设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若(a+b-c)(a+b+c)=ab,则角C=__________.
3 解析:由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得a2+b2+2ab-c2=ab,则a2+b2-c2=-ab,故cosC=a2+b2-c22ab=-ab2ab=-12,又C是三角形的内角,所以C=2π3.
答案:2π3
三、解答题
10.(2013·南京调研)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,asinA+csinC-2asinC=bsinB.
(1)求B;
(2)若A=75°,b=2,求a,c.
解析:(1)由正弦定理得a2+c2-2ac=b2,由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB,故cosB=22,因此B=45°.
(2)sinA=sin(30°+45°)=sin30°cos45°+cos30°sin45°=2+64.
故a=b×sinAsinB=2+62=1+3,c=b×sinCsinB=2×sin60°sin45°=6.
11.(2012·浙江)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知cosA=23,sinB=5cosC.
(1)求tanC的值;
(2)若a=2,求△ABC的面积.
解析:(1)因为0<A<π,cosA=23,得
sinA=1-cos2A=53.
又5cosC=sinB=sin(A+C)
=sinAcosC+cosAsinC
=53cosC+23sinC.
所以tanC=5.
(2)由tanC=5,得sinC=56,cosC=16.
于是sinB=5cosC=56.
4 由a=2及正弦定理asinA=csinC,得c=3,
设△ABC的面积为S,则S=12acsinB=52.
12.已知向量m=sinA,12与n=(3,sinA+3cosA)共线,其中A是△ABC的内角.
(1)求角A的大小;
(2)若BC=2,求△ABC的面积S的最大值,并判断S取得最大值时△ABC的形状.
解析:(1)因为m∥n,
所以sinA·(sinA+3cosA)-32=0,
所以1-cos2A2+32sin2A-32=0,
即32sin2A-12cos2A=1,即sin2A-π6=1.
因为A∈(0,π),所以2A-π6∈-π6,11π6,
故2A-π6=π2,即A=π3.
(2)由余弦定理,得4=b2+c2-bc,
又S△ABC=12bcsinA=34bc,
而b2+c2≥2bc,bc+4≥2bc,bc≤4(当且仅当b=c时等号成立),
所以S△ABC=12bcsinA=34bc≤34×4=3,
当△ABC的面积最大时,b=c,又A=π3,故此时△ABC为等边三角形.