2025届人教新高考高三数学一轮复习考点规范练23解三角形Word版附解析

这是一份2025届人教新高考高三数学一轮复习考点规范练23解三角形Word版附解析，共7页。试卷主要包含了基础巩固，综合应用，探究创新等内容，欢迎下载使用。
1.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=3,b=2,A=60°,则c等于( )
A.12B.1C.3D.2
答案:B
解析:由已知及余弦定理,得3=4+c2-2×2×c×12,整理,得c2-2c+1=0,解得c=1.故选B.
2.已知在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,a=1,ccs A+acs C=2bcs B,△ABC的面积S=3,则b等于( )
A.13B.4
C.3D.15
答案:A
解析:由题意可得,2sin Bcs B=sin Ccs A+sin Acs C=sin(A+C)=sin B,∵sin B≠0,
∴cs B=12.
∵B∈(0,π),∴B=π3.
又S=12acsin B=12×1×c×32=3,
∴c=4.
∵b2=a2+c2-2accs B=1+16-2×1×4×12=13,∴b=13.
3.某气象仪器研究所按以下方案测试一种“弹射型”气象观测仪器的垂直弹射高度:在C处(点C在水平地面下方,O为CH与水平地面ABO的交点)进行该仪器的垂直弹射,水平地面上两个观察点A,B两地相距100米,∠BAC=60°,其中A到C的距离比B到C的距离远40米.A地测得该仪器在C处的俯角为∠OAC=15°,A地测得最高点H的仰角为∠HAO=30°,则该仪器的垂直弹射高度CH为( )米.
A.210(6+2)B.1406
C.2102D.20(6−2)
答案:B
解析:设AC=x,则BC=x-40,
在△ABC中,由余弦定理,得BC2=AC2+AB2-2·AC·AB·cs ∠BAC,
即(x-40)2=x2+1002-100x,解得x=420.
在△ACH中,AC=420,∠CAH=15°+30°=45°,∠CHA=90°-30°=60°,
由正弦定理,得CHsin∠CAH=ACsin∠CHA,即CHsin45°=420sin60°,解得CH=1406.
4.如图所示,若网格中小正方形的边长均为1,△ABC的三个顶点均在小正方形的顶点处,则△ABC外接圆的面积为( )
A.130π9B.65π9C.65π18D.65π36
答案:C
解析:设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.
由题图可知a=3,b=10,c=13,由余弦定理,得cs C=10+9-13610=1010,从而sin C=31010.
设△ABC外接圆的半径为R,由正弦定理,得2R=csinC=1331010=1303,解得R=1306,故△ABC外接圆的面积S=πR2=130π36=65π18.
5.设△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,sin A,sin B,sin C成等比数列,则这个三角形的形状是( )
A.直角三角形B.钝角三角形
C.等腰直角三角形D.等边三角形
答案:D
解析:∵△ABC的三个内角A,B,C成等差数列,
∴B=π3.
∵sin A,sin B,sin C成等比数列,∴sin2B=sin Asin C.
由正弦定理得b2=ac.
在△ABC中,由余弦定理得b2=a2+c2-2accsπ3,
∴ac=a2+c2-ac,∴(a-c)2=0,∴a=c,
∴△ABC为等边三角形.
6.在△ABC中,cs C=23,AC=4,BC=3,则tan B等于( )
A.5B.25C.45D.85
答案:C
解析:由余弦定理得,AB2=AC2+BC2-2AC·BCcs C=16+9-2×4×3×23=9,即AB=3.
由余弦定理的推论知cs B=AB2+BC2-AC22AB·BC=9+9-162×3×3=19,又cs2B+sin2B=1,且B∈(0,π),解得sin B=459,故tan B=sinBcsB=45.故选C.
7.(多选)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=23,c=3,A+3C=π,则下列结论正确的是( )
A.cs C=33B.sin B=23
C.a=3D.S△ABC=2
答案:AD
解析:由A+3C=π,得B=2C.
根据正弦定理bsinB=csinC,得23sin C=3×2sin Ccs C,
又sin C≠0,故cs C=33.
因为C∈(0,π),所以sin C=63,
sin B=sin 2C=2sin Ccs C=223.
由c2=a2+b2-2abcs C,化简得到a2-4a+3=0,解得a=3或a=1.
若a=3,则A=C=π4,B=π2,不满足题意,故a=1.
S△ABC=12absin C=12×1×23×63=2.
8.如图,为了测量两山顶D,C间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,在A位置时,观察点D的俯角为75°,观察点C的俯角为30°;在B位置时,观察点D的俯角为45°,观察点C的俯角为60°,且AB=3 km,则点C,D之间的距离为 km.
答案:5
解析:在△ABD中,∵∠BAD=75°,∠ABD=45°,∴∠ADB=60°.
由正弦定理可得ABsin∠ADB=ADsin∠ABD,
即3sin60°=ADsin45°,
得AD=3sin45°sin60°=2 km.
由题意得∠ABC=120°,∠BAC=∠BCA=30°,则BC=AB=3 km,于是AC=3 km.
在△ACD中,由余弦定理得CD2=AC2+AD2-2AC·ADcs∠DAC=5,即CD=5 km.
9.如图,AB是底部不可到达的一个建筑物,A为建筑物的最高点.某学习小组准备了三种工具:测角仪(可测量仰角与俯角)、米尺(可测量长度)、量角器(可测量平面角度).
(1)请你利用准备好的工具(可不全使用),设计一种测量建筑物高度AB的方法,并给出测量报告;
注:测量报告中包括你使用的工具,测量方法的文字说明与图形说明,所使用的字母和符号均需要解释说明,并给出你最后的计算公式.
(2)该学习小组利用你的测量方案进行了实地测量,并将计算结果汇报给老师,发现计算结果与该建筑物实际高度有误差,请你针对误差情况进行说明.
解:(1)选用测角仪和米尺.测量方法如下:
①选择一条水平基线HG(如图),使H,G,B三点共线;
②在G,H两点分别用测角仪测得A的仰角为α,β,用米尺测量得CD=a,测角仪的高为h.
③经计算建筑物的高度AB=asinαsinβsin(α-β)+h或写成atanαtanβtanα-tanβ+ℎ.
(2)①测量工具问题;②两次测量时位置的间距差;③用身高代替测角仪的高度.
二、综合应用
10.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2a-cb=csCcsB,b=4,则△ABC的面积的最大值为( )
A.43B.23C.2D.3
答案:A
解析:∵在△ABC中,2a-cb=csCcsB,
∴(2a-c)cs B=bcs C.
由正弦定理,得(2sin A-sin C)cs B=sin Bcs C.
则2sin Acs B=sin Ccs B+sin Bcs C=sin(B+C)=sin A.
∵sin A≠0,∴cs B=12,即B=π3.
由余弦定理可得16=a2+c2-2accs B=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac,故ac≤16,当且仅当a=c时,取等号,
因此,△ABC的面积S=12acsin B=34ac≤43,故选A.
11.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=90°,∠ABC的平分线交AC于点D.若a+4c的最小值为9,则BD= .
答案:2
解析:如图,∠ABC的平分线交AC于点D,
所以∠ABD=∠CBD=45°,
所以SΔABC=12acsin 90°=12c·BD·sin 45°+12a·BD·sin 45°,
可得2ac=2c·BD+2a·BD,可得2·BD·(a+c)2ac=1,
所以a+4c=(a+4c)·2(a+c)2ac·BD,
所以a+4c=22·BD·ac+5+4ca≥22·BD·5+2ac·4ca=922·BD=9,
当且仅当a=2c时取等号,所以BD=2.
12.某学校高一同学参加社会实践活动,应用所学知识测量一个四边形公园的面积,如图所示,测得公园的四边边长分别为AB=1 km,BC=3 km,CD=AD=2 km,∠A=120°,则公园的面积为 km2.当地政府规划建一条圆形的公路,使得整个公园都在圆形公路的里面,则这条公路的总长度的最小值为 km.(备注:把公路看成一条曲线,公路宽度不计)
答案:23 221π3
解析:连接BD(图略),由余弦定理可知BD2=AB2+AD2-2AB·ADcs A=1+4-2×1×2×cs 120°=7,
所以cs C=CD2+CB2-BD22CD·CB=4+9-72×2×3=12,则C=60°,则四边形ABCD的面积等于S△ABD+S△BDC=12AB·ADsin A+12CD·CBsin C=12×1×2×sin 120°+12×2×3×sin 60°=23.
由∠A+∠C=180°,得四边形ABCD存在外接圆,即为△ABD的外接圆.设外接圆半径为R,则由正弦定理可知BDsinA=7sin120°=2R,则R=213,所以当公路恰为四边形的外接圆时其长度最小,最小值为2π×213=2213π.
13.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,sinAcsA=sinB+sinCcsB+csC.
(1)若△ABC还同时满足下列四个条件中的三个:①a=7,②b=10,③c=8,④△ABC的面积S=103,请指出这三个条件,并说明理由;
(2)若a=3,求△ABC周长L的取值范围.
解:因为sinAcsA=sinB+sinCcsB+csC,
所以sin Acs B+sin Acs C=cs Asin B+cs Asin C,
sin Acs B-cs Asin B=cs Asin C-sin Acs C,
所以sin(A-B)=sin(C-A),
因为A,B,C∈(0,π),所以A-B=C-A,
即2A=B+C,所以A=π3.
(1)△ABC还同时满足条件①③④,理由如下:
若△ABC同时满足条件①②,则由正弦定理,得sin B=bsinAa=537>1,这不可能,所以△ABC不能同时满足条件①②,所以△ABC同时满足条件③④.
因为△ABC的面积S=12bcsin A=12×b×8×32=103,
所以b=5,与②矛盾,所以△ABC同时满足条件①③④.
(2)在△ABC中,由正弦定理,得bsinB=csinC=asinA=23,因为C=2π3-B,
所以b=23sin B,c=23sin2π3-B,
所以L=a+b+c=23[sin B+sin(2π3-B)]+3=6(32sin B+12cs B)+3=6sinB+π6+3.
因为B∈0,2π3,所以B+π6∈π6,5π6,所以sin(B+π6)∈12,1,所以△ABC周长L的取值范围为(6,9].
三、探究创新
14.(多选)在△ABC中,a,b,c分别是内角A,B,C所对的边,若3a=2csin A,且00.
∴sin B>0,cs C