高中第九章 解三角形本章综合与测试课堂检测
展开一、选择题
1.在△ABC中,角A,B,C所对的边的长分别为a,b,c,若asinA+bsinB
C.钝角三角形D.不确定
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=eq \r(13),b=3,A=60°,则边c等于( )
A.1B.2
C.4D.6
3.已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若2b2-2a2=ac+2c2,则sinB等于( )
A.eq \f(\r(15),4)B.eq \f(1,4)
C.eq \f(\r(3),2)D.eq \f(1,2)
4.已知三角形面积为eq \f(1,4),外接圆面积为π,则这个三角形的三边之积为( )
A.1B.2
C.eq \f(1,2)D.4
5.已知在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c2-b2=ab,C=eq \f(π,3),则eq \f(sinA,sinB)的值为( )
A.eq \f(1,2)B.1
C.2D.3
6.若△ABC的两边长分别为2,3,其夹角的余弦值为eq \f(1,3),则其外接圆的直径为( )
A.eq \f(9\r(2),2)B.eq \f(9\r(2),4)
C.eq \f(9\r(2),8)D.9eq \r(2)
二、填空题
7.在△ABC中,已知a=3eq \r(2),csC=eq \f(1,3),S△ABC=4eq \r(3),则b=________.
8.在△ABC中,已知a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若b=2a,B=A+60°,则A=________.
9.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3eq \r(15),b-c=2,csA=-eq \f(1,4),则a的值为________.
三、解答题
10.如图,在△ABC中,B=eq \f(π,3),AB=8,点D在BC边上,且CD=2,cs∠ADC=eq \f(1,7).
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
11.在△ABC中,已知a,b,c分别是角A,B,C的对边,若eq \f(a+b,a)=eq \f(csB+csA,csB),试判断三角形的形状.
1.(多选)在△ABC中,B=30°,AB=2eq \r(3),AC=2,则△ABC的面积是( )
A.2eq \r(3)B.eq \r(3)
C.3eq \r(3)D.4eq \r(3)
2.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b2=ac且csB=eq \f(3,4).
(1)则eq \f(1,tanA)+eq \f(1,tanC)的值为________;
(2)设eq \(BA,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(3,2),则a+c的值为________.
3.在△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C所对的边,角C是钝角,且sinB=eq \f(b,2c).
(1)求角C的值;
(2)若b=2,△ABC的面积为eq \r(3),求c的值.
4.在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2asinA=(2b-c)sinB+(2c-b)sinC.
(1)求角A的大小;
(2)若sinB+sinC=eq \r(3),试判断△ABC的形状.
5.如图,在海岸A处发现北偏东45°方向,距A处(eq \r(3)-1)海里的B处有一艘走私船.在A处北偏西75°方向,距A处2海里的C处的我方缉私船奉命以10eq \r(3)海里/时的速度追截走私船,此时走私船正以10海里/时的速度,从B处向北偏东30°方向逃窜.问:缉私船沿什么方向行驶才能最快截获走私船?并求出所需时间.
习题课(范围:9.1~9.2)
关键能力综合练
1.答案:C
解析:根据正弦定理可得a2+b2
2.答案:C
解析:∵a2=c2+b2-2cbcs A,
∴13=c2+9-2c×3×cs 60°,
即c2-3c-4=0,
解得c=4或c=-1(舍去).
3.答案:A
解析:由2b2-2a2=ac+2c2,得2(a2+c2-b2)+ac=0.
由余弦定理,得a2+c2-b2=2accs B,
∴4accs B+ac=0.
∵ac≠0,∴4cs B+1=0,cs B=-eq \f(1,4),又B∈(0,π),
∴sin B=eq \r(1-cs2B)=eq \f(\r(15),4).
4.答案:A
解析:设三角形外接圆半径为R,
则由πR2=π,得R=1.
由三角形面积S=eq \f(1,2)absin C=eq \f(abc,4R)=eq \f(abc,4)=eq \f(1,4),∴abc=1.
5.答案:C
解析:由余弦定理得c2-b2=a2-2abcs C=a2-ab=ab,所以a=2b,所以由正弦定理得eq \f(sin A,sin B)=eq \f(a,b)=2.
6.答案:B
解析:设另一条边长为x,则由余弦定理得,
x2=22+32-2×2×3×eq \f(1,3)=9,∴x=3.
设cs θ=eq \f(1,3),θ是长度为2,3的两边的夹角,
则sin θ=eq \r(1-cs2θ)=eq \f(2\r(2),3).∴2R=eq \f(3,sin θ)=eq \f(3,\f(2\r(2),3))=eq \f(9\r(2),4).
7.答案:2eq \r(3)
解析:∵cs C=eq \f(1,3),C∈(0,π),∴sin C=eq \f(2\r(2),3),
∴eq \f(1,2)absin C=4eq \r(3),∴b=2eq \r(3).
8.答案:30°
解析:∵b=2a,∴sin B=2sin A,
又∵B=A+60°,∴sin(A+60°)=2sin A,
即sin Acs 60°+cs Asin 60°=2sin A,
化简得sin A=eq \f(\r(3),3)cs A,∴tan A=eq \f(\r(3),3),
又∵0°9.答案:8
解析:因为cs A=-eq \f(1,4),0所以sin A=eq \r(1-cs2A)=eq \f(\r(15),4).
由3eq \r(15)=eq \f(1,2)bcsin A得bc=24.
又因为b-c=2,所以b=6,c=4.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccs A=36+16+12=64.故a=8.
10.解析:(1)在△ADC中,
因为cs∠ADC=eq \f(1,7),
所以sin∠ADC=eq \f(4\r(3),7).
所以sin∠BAD=sin(∠ADC-B)
=sin∠ADCcs B-cs∠ADCsin B
=eq \f(4\r(3),7)×eq \f(1,2)-eq \f(1,7)×eq \f(\r(3),2)=eq \f(3\r(3),14).
(2)在△ABD中,由正弦定理得
BD=eq \f(AB·sin∠BAD,sin∠ADB)=eq \f(8×\f(3\r(3),14),\f(4\r(3),7))=3.
在△ABC中,由余弦定理得
AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cs B
=82+52-2×8×5×eq \f(1,2)=49.
所以AC=7.
11.解析:方法一 由正弦定理知,a=2Rsin A,b=2Rsin B,R为△ABC外接圆半径.
∵eq \f(a+b,a)=eq \f(cs B+cs A,cs B),结合正弦定理得,
∴eq \f(sin A+sin B,sin A)=eq \f(cs B+cs A,cs B),
∴sin Acs B+sin Bcs B=sin Acs B+sin Acs A,
∴sin Bcs B=sin Acs A,∴sin 2B=sin 2A,
∴2A=2B或2A+2B=π,即A=B或A+B=eq \f(π,2),
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
方法二 由eq \f(a+b,a)=eq \f(cs B+cs A,cs B),得1+eq \f(b,a)=1+eq \f(cs A,cs B),
eq \f(b,a)=eq \f(cs A,cs B),
由余弦定理,得eq \f(cs A,cs B)=eq \f(\f(b2+c2-a2,2bc),\f(a2+c2-b2,2ac))=eq \f(a,b)·eq \f(b2+c2-a2,a2+c2-b2),
∴eq \f(b,a)=eq \f(a(b2+c2-a2),b(a2+c2-b2)).
a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2),a2c2-a4=b2c2-b4,
c2(a2-b2)=(a2-b2)(a2+b2).
∴a2=b2或c2=a2+b2.
∴△ABC是等腰三角形或直角三角形.
学科素养升级练
1.答案:AB
解析:在△ABC中,因为B=30°,AB=2eq \r(3),AC=2,
所以由eq \f(AC,sin B)=eq \f(AB,sin C),得sin C=eq \f(AB·sin B,AC)=eq \f(\r(3),2),
又因为AB·sin 30°
由三角形内角和定理得A=90°或A=30°.
由面积公式S△ABC=eq \f(1,2)AB·AC·sin A,
所以S△ABC=eq \r(3)或S△ABC=2eq \r(3).
2.答案:(1)eq \f(4\r(7),7) (2)3
解析:(1)由cs B=eq \f(3,4),B∈(0,π),得sin B=eq \r(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(3,4)))2)=eq \f(\r(7),4).
由b2=ac及正弦定理,得sin2B=sin Asin C.
于是eq \f(1,tan A)+eq \f(1,tan C)=eq \f(cs A,sin A)+eq \f(cs C,sin C)
=eq \f(sin Ccs A+cs Csin A,sin Asin C)=eq \f(sin(A+C),sin2B)
=eq \f(sin B,sin2B)=eq \f(1,sin B)=eq \f(4\r(7),7).
(2)由eq \(BA,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(3,2),得ca·cs B=eq \f(3,2),
由cs B=eq \f(3,4),可得ca=2,即b2=2,
由余弦定理b2=a2+c2-2ac·cs B,
得a2+c2=b2+2ac·cs B=5,
∴(a+c)2=a2+c2+2ac=5+4=9,
又∵a>0,c>0,∴a+c=3.
3.解析:(1)由sin B=eq \f(b,2c)得2csin B=b,
由正弦定理得2sin Csin B=sin B,
所以sin B(2sin C-1)=0,
因为sin B≠0,所以sin C=eq \f(1,2),
因为C是钝角,所以C=eq \f(5π,6).
(2)由S=eq \f(1,2)absin C=eq \f(1,2)a=eq \r(3),得a=2eq \r(3),
由余弦定理得c2=a2+b2-2abcs C
=12+4-2×2eq \r(3)×2×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(\r(3),2)))=28,
即c的值为2eq \r(7).
4.解析:(1)∵2asin A=(2b-c)sin B+(2c-b)sin C,由正弦定理得,
2a2=(2b-c)b+(2c-b)c,即bc=b2+c2-a2,
∴cs A=eq \f(b2+c2-a2,2bc)=eq \f(1,2).
∵0°(2)∵A+B+C=180°,
∴B+C=180°-60°=120°,
由sin B+sin C=eq \r(3),得sin B+sin(120°-B)=eq \r(3),
∴sin B+sin 120°cs B-cs 120°sin B=eq \r(3),
∴eq \f(3,2)sin B+eq \f(\r(3),2)cs B=eq \r(3),即sin(B+30°)=1.
又∵0°∴B+30°=90°,即B=60°,
∴A=B=C=60°,∴△ABC为正三角形.
5.解析:设缉私船应沿CD方向行驶t小时,才能最快截获(在D点)走私船,则CD=10eq \r(3)t,BD=10t,
在△ABC中,由余弦定理,有BC2=AB2+AC2-2AB·ACcs A
=(eq \r(3)-1)2+22-2(eq \r(3)-1)·2·cs 120°=6.
∴BC=eq \r(6).又∵eq \f(BC,sin A)=eq \f(AC,sin∠ABC),
∴sin∠ABC=eq \f(AC·sin A,BC)=eq \f(2·sin 120°,\r(6))=eq \f(\r(2),2),
又0°<∠ABC<60°,∴∠ABC=45°,
∴B点在C点的正东方向上,
∴∠CBD=90°+30°=120°,
在△BCD中,由正弦定理得eq \f(BD,sin∠BCD)=eq \f(CD,sin∠CBD),
∴sin∠BCD=eq \f(BD·sin∠CBD,CD)=eq \f(10t·sin 120°,10\r(3)t)=eq \f(1,2).
又∵0°<∠BCD<60°,∴∠BCD=30°,
∴缉私船沿北偏东60°的方向行驶.
又在△BCD中,∠CBD=120°,∠BCD=30°,
∴∠CDB=30°,∴BD=BC,即10t=eq \r(6).
∴t=eq \f(\r(6),10)(小时)≈15(分钟).
∴缉私船应沿北偏东60°的方向行驶,才能最快截获走私船,大约需要15分钟.关键能力综合练
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