2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
3.6正弦定理和余弦定理
考纲剖析
掌握正弦定理、余弦定理,并能解决一些简单的三角形度量问题.
知识回顾
1.正弦定理和余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则
正弦定理
余弦定理
内容
常见变形
解决的问题
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
解的个数
3.三角形中常用的面积公式
(1)S= .
(2)S= = = .
(3)S= .
精讲方法
一、正弦定理和余弦定理
(一)正弦定理、余弦定理的简单应用
1、已知两边和一边的对角解三角形时,可有两解、一解、无解三种情况,应根据已知条件判断解的情况,主要是根据图形或由“大边对大角”作出判断;21教育网
2、应熟练掌握余弦定理及其推论。解三角形时,有时可用正弦定理,也可用余弦定理,应注意用哪一个定理更方便、简捷;21·cn·jy·com
3、三角形中常见的结论
(1)A+B+C=π;
(2)在三角形中大边对大角,反之亦然;
(3)任意两边之和大于第三边,任意两边之差小于第三边;
(4)三角形内的诱导公式
(5)在ΔABC中,tanA+tanB+tanC= tanA·tanB·tanC.
(二)三角形形状的判定
依据已知条件中的边角关系判断三角形的形状时,主要有如下两种方法:
(1)利用正、余弦定理把已知条件转化为边边关系,通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状;21·世纪*教育网
(2)利用正、余弦定理把已知条件转化为内角的三角函数间的关系,通过三角函数恒等变形,得出内角的关系,从而判断出三角形的形状,此时要注意应用A+B+C=π这个结论。
注:在上述两种方法的等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解。
(三)正、余弦定理在几何中的应用
正、余弦定理在几何中的应用
(1)首先根据已知量和未知量确定未知量所在的三角形;
(2)其次确定与未知量相关联的量;
(3)最后把要求解的问题转化到由已知条件可直接求解的量上来。
真题精析
一、单选题
1、(2015·新课标I卷)sin20°cos10°-cos160°sin10°=(???? )
A、-B、C、-D、
2、(2016?全国)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知a= ,c=2,cosA= ,则b=( ) 2·1·c·n·j·y
A、B、C、2D、3
3、(2016?全国)在△ABC中,B= ,BC边上的高等于 BC,则cosA=( ) www-2-1-cnjy-com
A、B、C、﹣ D、﹣
4、(2013?湖南)在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若2asinB= b,则角A等于(?? ) 2-1-c-n-j-y
A、B、C、D、
5、(2014?江西)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C= ,则△ABC的面积是(?? )
A、B、C、D、3
6、(2017?新课标Ⅱ)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为(??? )
A、B、C、D、
7、(2017?新课标Ⅰ卷)已知F是双曲线C:x2﹣ =1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3).则△APF的面积为( ) 【来源:21cnj*y.co*m】
A、B、C、D、
8、(2017?山东)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC为锐角三角形,且满足sinB(1+2cosC)=2sinAcosC+cosAsinC,则下列等式成立的是( ) 【版权所有:21教育】
A、a=2bB、b=2aC、A=2BD、B=2A
二、综合题
9、(2015新课标II)ABC中,D是BC上的点,AD平分BAC,ABD面积是ADC面积的2倍 21*cnjy*com
(1)(I)求
(2)(II)若AD=1,DC=,求BD和AC的长
10、(2015·新课标I卷)已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2B=2sinAsinC.
(1)(I)若a=b,求cosB,
(2)(II)若B=90°,且a=求△ABC的面积.
三、填空题
11、(2015·新课标I卷)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB的取值范围是________? .???
12、(2017?新课标Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b= ,c=3,则A=________.?
13、(2017?浙江)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2,点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是________,com∠BDC=________. 21世纪教育网版权所有
四、解答题
14、(2017?新课标Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+ cosA=0,a=2 ,b=2.(Ⅰ)求c;(Ⅱ)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.
15、(2017?新课标Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2 .(Ⅰ)求cosB;(Ⅱ)若a+c=6,△ABC面积为2,求b. 【来源:21·世纪·教育·网】
16、(2017?浙江)已知向量 、 满足| |=1,| |=2,则| + |+| ﹣ |的最小值是________,最大值是________.
17、(2017·天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sinB= .(Ⅰ)求b和sinA的值;(Ⅱ)求sin(2A+ )的值. 21*cnjy*com
模拟题精练
一、单选题
1、(2017福建三明二模)在△ABC中,∠BAC的平分线交BC边于D,若AB=2,AC=1,则△ABD面积的最大值为(?? )
A、B、C、D、1
2、(2017甘肃张掖高台一中四模)已知三角形△ABC的三边长构成公差为2的等差数列,且最大角的正弦值为 ,则这个三角形的周长为(?? )
A、15B、18C、21D、24
3、(2017河北衡水一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A= ,b2﹣a2= ,则tanC=(?? )
A、2B、﹣2C、D、﹣
4、(2017湖南衡阳三模)《数学统综》有如下记载:“有凹线,取三数,小小大,存三角”.意思是说“在凹(或凸)函数(函数值为正)图象上取三个点,如果在这三点的纵坐标中两个较小数之和大于最大的数,则存在将这三点的纵坐标值作为三边长的三角形”.现已知凹函数f(x)=x2﹣2x+2,在 上任取三个不同的点(a,f(a)),(b,f(b)),(c,f(c)),均存在以f(a),f(b),f(c)为三边长的三角形,则实数m的取值范围为(?? )
A、[0,1]B、C、D、
5、(2017福建宁德三模)已知在三角形ABC中,AB<AC,∠BAC=90°,边AB,AC的长分别为方程 的两个实数根,若斜边BC上有异于端点的E,F两点,且EF=1,∠EAF=θ,则tanθ的取值范围为(?? ) 21cnjy.com
A、B、C、D、
6、(2017福建泉州二模)在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=1,AC=2,BD=2 ,∠ACD=60°,则AD=(?? ) 【出处:21教育名师】
A、2B、C、D、
7、(2017山东枣庄十六中模拟)△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 , ,则S△ABC的最大值为(?? )
A、B、C、D、
8、(2017浙江冲刺卷(2))已知两个单位向量 , ,且满足 ? =﹣ ,存在向量 使cos( ﹣ , ﹣ )= ,则| |的最大值为(?? ) 21教育名师原创作品
A、2B、C、D、1
二、填空题
9、(2017湖南长沙天心长郡中学模拟)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,asinAsinB+bcos2A=2a,则角A的最大值是________.
10、(2017福建厦门一中考前模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2sin(A﹣B)=asinA﹣bsinB,a≠b,则c=________.
11、(2017湖南长沙长郡中学模拟冲刺)在△ABC中A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=4,A=60°,且△ABC外接圆的面积为4π,则△ABC的面积为________.
12、(2017江苏南通四模)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,A=75°,B=45°,c=3 ,则b=________. www.21-cn-jy.com
三、解答题
13、(2017湖南怀化一模)已知 , ,且 . (Ⅰ)试将y表示为x的函数f(x),并求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)已知a、b、c分别为△ABC的三个内角A、B、C对应的边长,若 ,且 ,a+b=6,求△ABC的面积.
(2017福建龙岩二模)在四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠BCD=60°,cosD=﹣ ,AD=DC=2.
(Ⅰ)求cos∠DAC及AC的长;(Ⅱ)求BC的长.
2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
3.6正弦定理和余弦定理(答案)
知识回顾
1.正弦定理和余弦定理
在△ABC中,若角A,B,C所对的边分别是a,b,c,则
正弦定理
余弦定理
内容
===2R
(R为△ABC外接圆半径)
a2=b2+c2-2bccos A
b2=a2+c2-2accos B
c2=a2+b2-2abcos C
常见变形
(1)a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C;
(2)sin A=,sin B=,sin C=;
(3)a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C
cos A=;
cos B=;
cos C=
解决的问题
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角
(1)已知三边,求三个角;
(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两角
2.在△ABC中,已知a,b和A时,解的情况
A为锐角
A为钝角或直角
图形
关系式
a=bsin A
bsin A<a<b
a≥b
a>b
解的个数
一解
两解
一解
一解
3.三角形中常用的面积公式
(1)S=ah(h表示边a上的高).
(2)S=bcsin A=absin C=acsin B.
(3)S=r(a+b+c)(r为△ABC内切圆半径).
真题精析
一、单选题
1、(2015·新课标I卷)sin20°cos10°-cos160°sin10°=(???? )
A、-B、C、-D、
【答案】D
【考点】正弦定理,余弦定理
【解析】【解答】原式=sin20°cos10°+cos20°sin10°=sin30°=。【分析】本题解题的关键在于观察到20°与160°之间的联系,会用诱导公式将不同角化为同角,再用两角和与差的三角公式化为一个角的三角函数,利用特殊角的三角函数值即可求出值,注意要准确记忆公式和灵活运用公式. 21·cn·jy·com
2、(2016?全国)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知a= ,c=2,cosA= ,则b=( ) 2·1·c·n·j·y
A、B、C、2D、3
【答案】D
【考点】余弦定理 【解析】【解答】解:∵a= ,c=2,cosA= , ∴由余弦定理可得:cosA= = = ,整理可得:3b2﹣8b﹣3=0,∴解得:b=3或﹣ (舍去).故选:D.【分析】由余弦定理可得cosA= ,利用已知整理可得3b2﹣8b﹣3=0,从而解得b的值.;本题主要考查了余弦定理,一元二次方程的解法在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于基础题. www-2-1-cnjy-com
3、(2016?全国)在△ABC中,B= ,BC边上的高等于 BC,则cosA=( ) 【版权所有:21教育】
A、B、C、﹣ D、﹣
【答案】C
【考点】三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:设△ABC中角A、B、C、对应的边分别为a、b、c,AD⊥BC于D,令∠DAC=θ,∵在△ABC中,B= ,BC边上的高AD=h= BC= a,∴BD=AD= a,CD= a,在Rt△ADC中,cosθ= = = ,故sinθ= ,∴cosA=cos( +θ)=cos cosθ﹣sin sinθ= × ﹣ × =﹣ .故选:C.【分析】作出图形,令∠DAC=θ,依题意,可求得cosθ= = = ,sinθ= ,利用两角和的余弦即可求得答案.本题考查解三角形中,作出图形,令∠DAC=θ,利用两角和的余弦求cosA是关键,也是亮点,属于中档题.
4、(2013?湖南)在锐角△ABC中,角A,B所对的边长分别为a,b.若2asinB= b,则角A等于(?? )
A、B、C、D、
【答案】D
【考点】正弦定理
【解析】【解答】解:∵在△ABC中,2asinB= b,∴由正弦定理 = =2R得:2sinAsinB= sinB,∴sinA= ,又△ABC为锐角三角形,∴A= .故选D.【分析】利用正弦定理可求得sinA,结合题意可求得角A.
5、(2014?江西)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C= ,则△ABC的面积是(?? )
A、B、C、D、3
【答案】C
【考点】余弦定理
【解析】【解答】解:由题意得,c2=a2+b2﹣2ab+6, 又由余弦定理可知,c2=a2+b2﹣2abcosC=a2+b2﹣ab,∴﹣2ab+6=﹣ab,即ab=6.∴S△ABC= = .故选:C.【分析】将“c2=(a﹣b)2+6”展开,另一方面,由余弦定理得到c2=a2+b2﹣2abcosC,比较两式,得到ab的值,计算其面积. 21教育名师原创作品
6、(2017?新课标Ⅱ)已知直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,∠ABC=120°,AB=2,BC=CC1=1,则异面直线AB1与BC1所成角的余弦值为(??? )
A、B、C、D、
【答案】C
【考点】余弦定理的应用,异面直线及其所成的角
【解析】【解答】解:如图所示,设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,则AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角(因异面直线所成角为(0, ]),可知MN= AB1= ,NP= BC1= ;作BC中点Q,则△PQM为直角三角形;∵PQ=1,MQ= AC,△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2﹣2AB?BC?cos∠ABC=4+1﹣2×2×1×(﹣ )=7,∴AC= ,∴MQ= ;在△MQP中,MP= = ;在△PMN中,由余弦定理得cos∠MNP= = =﹣ ;又异面直线所成角的范围是(0, ],∴AB1与BC1所成角的余弦值为 . 【分析】设M、N、P分别为AB,BB1和B1C1的中点,得出AB1、BC1夹角为MN和NP夹角或其补角;根据中位线定理,结合余弦定理求出AC、MQ,MP和∠MNP的余弦值即可.
7、(2017?新课标Ⅰ卷)已知F是双曲线C:x2﹣ =1的右焦点,P是C上一点,且PF与x轴垂直,点A的坐标是(1,3).则△APF的面积为( ) 21教育网
A、B、C、D、
【答案】D
【考点】三角形中的几何计算,双曲线的简单性质 【解析】【解答】解:由双曲线C:x2﹣ =1的右焦点F(2,0),PF与x轴垂直,设(2,y),y>0,则y=3,则P(2,3),∴AP⊥PF,则丨AP丨=1,丨PF丨=3,∴△APF的面积S= ×丨AP丨×丨PF丨= ,故选D. 【分析】由题意求得双曲线的右焦点F(2,0),由PF与x轴垂直,代入即可求得P点坐标,根据三角形的面积公式,即可求得△APF的面积.
8、(2017?山东)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC为锐角三角形,且满足sinB(1+2cosC)=2sinAcosC+cosAsinC,则下列等式成立的是( )
A、a=2bB、b=2aC、A=2BD、B=2A
【答案】A
【考点】两角和与差的正弦函数,正弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足sinB(1+2cosC)=2sinAcosC+cosAsinC=sinAcosC+sin(A+C)=sinAcosC+sinB,可得:2sinBcosC=sinAcosC,因为△ABC为锐角三角形,所以2sinB=sinA,由正弦定理可得:2b=a.故选:A.【分析】利用两角和与差的三角函数化简等式右侧,然后化简通过正弦定理推出结果即可.
二、综合题
9、(2015新课标II)ABC中,D是BC上的点,AD平分BAC,ABD面积是ADC面积的2倍
(1)(I)求
(2)(II)若AD=1,DC=,求BD和AC的长
【答案】
(1)(I)
(2)(II)BD=,AC=1
【考点】正弦定理,余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【解答】(I)SABD=ABADsinBAD。SADC=ACADsinCAD,因为SABD=2SADC,BAD=CAD,所以AB=2AC由正弦定理可得,==。(II)因为SABD:SADC=BD:DC,所以BD=,在ABD和ADC中,由余弦定理得AB2=AD2+BD2-2ADBDcosADB,AC2=AD2+DC2-2ADDCcosADC,AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6由(I)知AB=2AC,所以AC=1【分析】本题考查了三角形的面积公式、角平分线、正弦定理和余弦定理,由角平分线的定义得角的等量关系,由面积关系得边的关系,由正弦定理得三角形内角正弦的关系,分析两个三角形中cosADB和cosADC互为相反数的特点,结合已知条件,利用余弦定理列方程,进而求 AC。 【来源:21cnj*y.co*m】
10、(2015·新课标I卷)已知a,b,c分别是△ABC内角A,B,C的对边,sin2B=2sinAsinC.
(1)(I)若a=b,求cosB,
(2)(II)若B=90°,且a=求△ABC的面积.
【答案】
(2)1
【考点】正弦定理
【解析】【解答】(I)由题设及正弦定理可得b2=2ac,又a=b,可得b=2c, a=2c, 由余弦定理可得cosB=。(II)由(I)知b2=2ac, 因为B=90°,由勾股定理得a2+c2=b2. 故a2+c2=2ac,得c=a=,所以△ABC的面积为1.【分析】(I)先由正弦定理将sin2B=2sinAsinC化为变得关系,结合条件a=b,用其中一边把另外两边表示出来,再用余弦定理即可求出角B的余弦值,(II)由(I)知b2=2ac,根据勾股定理即可求出c, 从而求出△ABC的面积。解三角形问题的主要工具就是正弦定理、余弦定理,在解题过程中要注意边角关系的转化,根据题目需要合理选择合理的变形复方向,本题考查利用正余弦定理解三角形和计算三角形面积。 21cnjy.com
三、填空题
11、(2015·新课标I卷)在平面四边形ABCD中,∠A=∠B=∠C=75°,BC=2,则AB的取值范围是________? .???
【答案】(, )
【考点】正弦定理
【解析】【解答】如图所示,延长BA,CD交于E,平行AD,当A与D重合于E点事,AB 最长,在△BCE中,∠B=∠C=75°,∠E=30°,BC=2,由正玄定理可得=,即=,解得BE=,平移AD,当D与C重合时,AB最短,此时与AB交于F,在△BCF中,∠B=∠BFC=75°,∠FCB=30°,由正弦定理知,=,即=,解得BF=,所以AB的取值范围为(,) 【分析】本题考查正弦定理及三角公式,作出四边形,发现四个为定值,四边形的形状固定,边BC长定,平移AD , 当AD重合时,AB最长,当CD重合时AB最短,再利用正弦定理求出两种极限位置是AB的长,即可求出AB的范围,作出图形,分析图形的特点是找到解题思路的关键.
12、(2017?新课标Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b= ,c=3,则A=________.?
【答案】75°
【考点】正弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:根据正弦定理可得 = ,C=60°,b= ,c=3,∴sinB= = ,∵b<c,∴B=45°,∴A=180°﹣B﹣C=180°﹣45°﹣60°=75°,故答案为:75°.【分析】根据正弦定理和三角形的内角和计算即可
13、(2017?浙江)已知△ABC,AB=AC=4,BC=2,点D为AB延长线上一点,BD=2,连结CD,则△BDC的面积是________,com∠BDC=________.
【答案】;
【考点】二倍角的余弦,三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:如图,取BC得中点E,∵AB=AC=4,BC=2,∴BE= BC=1,AE⊥BC,∴AE= = ,∴S△ABC= BC?AE= ×2× = ,∵BD=2,∴S△BDC= S△ABC= ,∵BC=BD=2,∴∠BDC=∠BCD,∴∠ABE=2∠BDC在Rt△ABE中,∵cos∠ABE= = ,∴cos∠ABE=2cos2∠BDC﹣1= ,∴cos∠BDC= ,故答案为: , 【分析】如图,取BC得中点E,根据勾股定理求出AE,再求出S△ABC , 再根据S△BDC= S△ABC即可求出,根据等腰三角形的性质和二倍角公式即可求出
四、解答题
14、(2017?新课标Ⅲ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sinA+ cosA=0,a=2 ,b=2.(Ⅰ)求c;(Ⅱ)设D为BC边上一点,且AD⊥AC,求△ABD的面积.
【答案】
解:(Ⅰ)∵sinA+ cosA=0,∴tanA= ,∵0<A<π,∴A= ,由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bccosA,即28=4+c2﹣2×2c×(﹣ ),即c2+2c﹣24=0,解得c=﹣6(舍去)或c=4, (Ⅱ)∵c2=b2+a2﹣2abcosC,∴16=28+4﹣2×2 ×2×cosC,∴cosC= ,∴sinC= ,∴tanC= 在Rt△ACD中,tanC= ,∴AD= ,∴S△ACD= AC?AD= ×2× = ,∵S△ABC= AB?AC?sin∠BAD= ×4×2× =2 ,∴S△ABD=S△ABC﹣S△ADC=2 ﹣ =
【考点】同角三角函数基本关系的运用,余弦定理的应用,三角形中的几何计算
【解析】【分析】(Ⅰ)先根据同角的三角函数的关系求出A,再根据余弦定理即可求出,(Ⅱ)先根据夹角求出cosC,求出AD的长,再求出△ABC和△ADC的面积,即可求出△ABD的面积.
15、(2017?新课标Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin(A+C)=8sin2 .(Ⅰ)求cosB;(Ⅱ)若a+c=6,△ABC面积为2,求b.
【答案】解:(Ⅰ)sin(A+C)=8sin2 ,∴sinB=4(1﹣cosB),∵sin2B+cos2B=1,∴16(1﹣cosB)2+cos2B=1,∴(17cosB﹣15)(cosB﹣1)=0,∴cosB= ;(Ⅱ)由(1)可知sinB= ,∵S△ABC= ac?sinB=2,∴ac= ,∴b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2﹣2× × =a2+c2﹣15=(a+c)2﹣2ac﹣15=36﹣17﹣15=4,∴b=2. 21·世纪*教育网
【考点】同角三角函数间的基本关系,运用诱导公式化简求值,二倍角的正弦,余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【分析】(Ⅰ)利用三角形的内角和定理可知A+C=π﹣B,再利用诱导公式化简sin(A+C),利用降幂公式化简8sin2 ,结合sin2B+cos2B=1,求出cosB,(Ⅱ)由(1)可知sinB= ,利用勾面积公式求出ac,再利用余弦定理即可求出b.
16、(2017?浙江)已知向量 、 满足| |=1,| |=2,则| + |+| ﹣ |的最小值是________,最大值是________.
【答案】4;
【考点】函数的最值及其几何意义,向量的模,余弦定理,三角函数的最值
【解析】【解答】解:记∠AOB=α,则0≤α≤π,如图,由余弦定理可得:| + |= ,| ﹣ |= ,令x= ,y= ,则x2+y2=10(x、y≥1),其图象为一段圆弧MN,如图,令z=x+y,则y=﹣x+z,则直线y=﹣x+z过M、N时z最小为zmin=1+3=3+1=4,当直线y=﹣x+z与圆弧MN相切时z最大,由平面几何知识易知zmax即为原点到切线的距离的 倍,也就是圆弧MN所在圆的半径的 倍,所以zmax= × = .综上所述,| + |+| ﹣ |的最小值是4,最大值是 .故答案为:4、 . 【分析】通过记∠AOB=α(0≤α≤π),利用余弦定理可可知| + |= 、| ﹣ |= ,进而换元,转化为线性规划问题,计算即得结论.
17、(2017·天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a>b,a=5,c=6,sinB= .(Ⅰ)求b和sinA的值;(Ⅱ)求sin(2A+ )的值.
【答案】解:(Ⅰ)在△ABC中,∵a>b,故由sinB= ,可得cosB= .由已知及余弦定理,有 =13,∴b= .由正弦定理 ,得sinA= .∴b= ,sinA= ;(Ⅱ)由(Ⅰ)及a<c,得cosA= ,∴sin2A=2sinAcosA= ,cos2A=1﹣2sin2A=﹣ .故sin(2A+ )= = .
【考点】同角三角函数间的基本关系,两角和与差的正弦函数,正弦定理,余弦定理,三角形中的几何计算
【解析】【分析】(Ⅰ)由已知结合同角三角函数基本关系式求得cosB,再由余弦定理求得b,利用正弦定理求得sinA;(Ⅱ)由同角三角函数基本关系式求得cosA,再由倍角公式求得sin2A,cos2A,展开两角和的正弦得答案.
模拟题精练
一、单选题
1、(2017福建三明二模)在△ABC中,∠BAC的平分线交BC边于D,若AB=2,AC=1,则△ABD面积的最大值为(?? )
A、B、C、D、1
【答案】B
【考点】三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由题意,△ABD面积为 S△ABC , ∵S△ABC= bcsinA,即 ×2×1×sinA,那么,△ABD面积为 sinA.∵0<A<π,∴sinA∈(0,1],∴△ABD面积的最大值为 ,故选:B.【分析】根据∠BAC的平分线交BC边于D,可得△ABD和△ACD以D为顶点的高相等.可得△ABD面积与△ACD面积之比为AB:AC=2:1,则△ABD面积为 S△ABC . 利用三角形的有界限可得答案. 21世纪教育网版权所有
2、(2017甘肃张掖高台一中四模)已知三角形△ABC的三边长构成公差为2的等差数列,且最大角的正弦值为 ,则这个三角形的周长为(?? )
A、15B、18C、21D、24
【答案】A
【考点】余弦定理
【解析】【解答】解:根据题意设△ABC的三边长为a,a+2,a+4,且a+4所对的角为最大角α, ∵sinα= ,∴cosα= 或﹣ ,当cosα= 时,α=60°,不合题意,舍去;当cosα=﹣ 时,α=120°,由余弦定理得:cosα=cos120°= =﹣ ,解得:a=3或a=﹣2(不合题意,舍去),则这个三角形周长为a+a+2+a+4=3a+6=9+6=15.故选:A.【分析】根据三角形ABC三边构成公差为2的等差数列,设出三边为a,a+2,a+4,根据最大角的正弦值求出余弦值,利用余弦定理求出a的值,即可确定出三角形的周长.
3、(2017河北衡水一模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A= ,b2﹣a2= ,则tanC=(?? )
A、2B、﹣2C、D、﹣
【答案】A
【考点】余弦定理
【解析】【解答】解:在△ABC中,∵A= , ∴由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccos ,∴b2﹣a2= bc﹣c2 , 又b2﹣a2= c2 . ∴ bc﹣c2= c2 . ∴ b= c.可得b= ,∴a2=b2﹣ c2= c2 , 即a= .∴cosC= = = .∵C∈(0,π),∴sinC= = .∴tanC= =2.故选:A.【分析】由余弦定理可得:a2=b2+c2﹣2bccos ,已知b2﹣a2= c2 . 可得b= ,a= c.利用余弦定理可得cosC.利用同角三角函数基本关系式可得sinC,进而可求出tanC的值. 【来源:21·世纪·教育·网】
4、(2017湖南衡阳三模)《数学统综》有如下记载:“有凹线,取三数,小小大,存三角”.意思是说“在凹(或凸)函数(函数值为正)图象上取三个点,如果在这三点的纵坐标中两个较小数之和大于最大的数,则存在将这三点的纵坐标值作为三边长的三角形”.现已知凹函数f(x)=x2﹣2x+2,在 上任取三个不同的点(a,f(a)),(b,f(b)),(c,f(c)),均存在以f(a),f(b),f(c)为三边长的三角形,则实数m的取值范围为(?? )
A、[0,1]B、C、D、
【答案】A
【考点】三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:由题意,三点的纵坐标中两个较小数之和小于等于2, ∵f(x)=x2﹣2x+2=2,∴x=0或2,∴m2﹣m+2≤2,∴0≤m≤1,故选A.【分析】由题意,三点的纵坐标中两个较小数之和小于等于2,可得m2﹣m+2≤2,即可得出结论.
5、(2017福建宁德三模)已知在三角形ABC中,AB<AC,∠BAC=90°,边AB,AC的长分别为方程 的两个实数根,若斜边BC上有异于端点的E,F两点,且EF=1,∠EAF=θ,则tanθ的取值范围为(?? )
A、B、C、D、
【答案】C
【考点】三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:∵边AB,AC的长分别为方程 的两个实数根∴AC=2 ,AB=2, 在直角△ABC中,B= ,C= ,BC=4建立如图所示的坐标系,可得A(0,0),B(2,0),C(0,2 ),得直线BC的方程为y= ,故设E(a, (2﹣a)),F(b, (2﹣b)),a>b, <a<2.则由EF= =2(a﹣b)=1,可得b=a﹣ .∴tan∠BAE= ,tan∠BAF= .∴tanθ=tan(∠BAF﹣∠BAE)= =﹣ = .由 <a<2和二次函数的性质可得t=4a2﹣14a+15∈[ ,9),∴ ∈( , ].故选:C. 【分析】解方程可得AB,AC,建立坐标系,可得A(0,0),B(2,0),C(0,2 ),设E(a, (2﹣a)),F(b, (2﹣b)),a>b, <a<2.由EF=1,可得b=a﹣ .可得tan∠BAE= ,tan∠BAF= .即tanθ=tan(∠BAF﹣∠BAE)= =﹣ = .由 <a<2和二次函数的性质可得 ∈( , ]. 2-1-c-n-j-y
6、(2017福建泉州二模)在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=1,AC=2,BD=2 ,∠ACD=60°,则AD=(?? )
A、2B、C、D、
【答案】B
【考点】三角形中的几何计算
【解析】【解答】解:∵在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=1,AC=2,BD=2 ,∠ACD=60°, ∴∠BAC=60°,∴BC= = ,∴AB2+BC2=AC2 , ∴ ,∴CD= =3,∴AD= = .故选:B.【分析】由余弦定理先求出BC= ,再由勾股定理求出 ,从而CD=3,由此利用余弦定理能求出AD= = .
7、(2017山东枣庄十六中模拟)△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知 , ,则S△ABC的最大值为(?? )
A、B、C、D、
【答案】D
【考点】正弦定理,余弦定理
【解析】【解答】解:由正弦定理知: ,即 , 故 ,所以 ,又 ,由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB=a2+c2+ac≥3ac,∴ ,故 ,故选:D.【分析】由正弦定理化简已知等式可求 ,进而可求B,由余弦定理,基本不等式可求 ,进而利用三角形面积公式即可得解. 21*cnjy*com
8、(2017浙江冲刺卷(2))已知两个单位向量 , ,且满足 ? =﹣ ,存在向量 使cos( ﹣ , ﹣ )= ,则| |的最大值为(?? )
A、2B、C、D、1
【答案】A
【考点】余弦定理
【解析】【解答】解:∵ =﹣1,∴ 的夹角为120°, 不妨设 = =(1,0), = =(﹣ , ), = ,则 = , ,∵cos< ﹣ , ﹣ >= ,∴∠ACB=60°,∴C在圆x2+y2=1的优弧 上或C在△AOB的外接圆的优弧 上.显然| |得最大值为△AOB的外接圆直径.由正弦定理可知外接圆直径2R= = =2,∴| |的最大值为2. 故选:A.【分析】由∠AOB=120°,∠ACB=60°可知C在圆弧上运动,作出图形得出| |取得最大值时的位置,利用正弦定理求出外接圆直径.
二、填空题
9、(2017湖南长沙天心长郡中学模拟)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,asinAsinB+bcos2A=2a,则角A的最大值是________.
【答案】
【考点】正弦定理
【解析】【解答】解:∵asinAsinB+bcos2A=2a, ∴sinAsinAsinB+sinBcos2A=2sinA,∴sinB=2sinA,∴b=2a.∴cosA= = ≥ = ,当且仅当 b=c时取等号.又A∈(0,π),∴ .∴角A的最大值是 .故答案为: .【分析】asinAsinB+bcos2A=2a,利用正弦定理可得:sinAsinAsinB+sinBcos2A=2sinA,化为sinB=2sinA,再利用正弦定理可得:b=2a.利用余弦定理与基本不等式的性质即可得出.
10、(2017福建厦门一中考前模拟)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2sin(A﹣B)=asinA﹣bsinB,a≠b,则c=________.
【答案】2
【考点】正弦定理
【解析】【解答】解:∵2sin(A﹣B)=asinA﹣bsinB, ∴2sinAcosB﹣2cosAsinB=asinA﹣bsinB,由正弦定理可得:2acosB﹣2bcosA=a2﹣b2 , ∴由余弦定理可得:2a× ﹣2b× =a2﹣b2 , 可得: =a2﹣b2 , ∵a≠b,∴c=2.故答案为:2.【分析】利用两角差的正弦函数公式,正弦定理化简已知可得:2acosB﹣2bcosA=a2﹣b2 , 进而由余弦定理即可解得c的值. 21*cnjy*com
11、(2017湖南长沙长郡中学模拟冲刺)在△ABC中A,B,C所对的边分别为a,b,c,若b=4,A=60°,且△ABC外接圆的面积为4π,则△ABC的面积为________.
【答案】
【考点】正弦定理
【解析】【解答】解:由△ABC外接圆的面积为4π, ∴半径R=2.由正弦定理: = =2R,则有 .可得:sinB=1,即B= .a=2 .勾股定理可得:c=2.△ABC的面积S= ac=2 .故答案为:2 .【分析】根据正弦定理把△ABC外接圆R与三角形内角和边长建立关系,即可求出△ABC的面积.
12、(2017江苏南通四模)在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,A=75°,B=45°,c=3 ,则b=________.
【答案】2
【考点】正弦定理
【解析】【解答】解:∵A=75°,B=45°,c=3 , ∴C=180°﹣A﹣B=60°,∴由正弦定理可得:b= = =2 .故答案为:2 .【分析】由三角形内角和定理可求角C,利用正弦定理即可求b的值.
三、解答题
13、(2017湖南怀化一模)已知 , ,且 . (Ⅰ)试将y表示为x的函数f(x),并求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)已知a、b、c分别为△ABC的三个内角A、B、C对应的边长,若 ,且 ,a+b=6,求△ABC的面积.
【答案】解:(Ⅰ)向量 , , ∵ ∴ ,∴ = =2sin . ,则 ,故f(x)的单调递增区间为 ,k∈Z.(Ⅱ)∵ ,∴ ∴ ∵ 由余弦定理:c2=a2+b2﹣2abcosC,可得:(a+b)2﹣3ab=24,∵a+b=6,∴ab=4.故得△ABC的面积S= . 【出处:21教育名师】
【考点】三角函数中的恒等变换应用,正弦函数的单调性,余弦定理
【解析】【分析】(Ⅰ)由 ,利用向量的运算建立关系,可得f(x)的解析式,即可求解f(x)的单调递增区间(Ⅱ)根据 ,求出角C的大小. ,a+b=6,利用余弦定理求出ab,即可求△ABC的面积.
(2017福建龙岩二模)在四边形ABCD中,∠BAD=120°,∠BCD=60°,cosD=﹣ ,AD=DC=2.
(Ⅰ)求cos∠DAC及AC的长;(Ⅱ)求BC的长.
【答案】解:(Ⅰ)△ACD中,由余弦定理可得:AC2= = ,解得AC= . ∴cos∠DAC= = = .(Ⅱ)设∠DAC=α=∠DCA.由(Ⅰ)可得:cosα= ,sinα= .∴sin∠BAC=sin(120°﹣α)= × + = .∴sinB=sin(∠BAC+∠BCA)=sin(180°﹣2α)=sin2α=2× × = .在△BAC中,由正弦定理可得: = .∴BC= =3
【考点】正弦定理,余弦定理
【解析】【分析】(1)△ACD中,由余弦定理可得:AC2= = ,解得AC.可得cos∠DAC= .(2)设∠DAC=α=∠DCA.由(1)可得:cosα= ,sinα= .可得sin∠BAC=sin(120°﹣α).sinB=sin(∠BAC+∠BCA)=sin(180°﹣2α)=sin2α.在△BAC中,由正弦定理可得: = .即可得出. www.21-cn-jy.com