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高中数学
人教B版(2019)
必修 第四册
第九章 解三角形
本章复习与测试
(新教材)高中数学人教B版必修第四册 第九章 章末复习课(课件:39张PPT+学案+课后作业)
文档属性
名称
(新教材)高中数学人教B版必修第四册 第九章 章末复习课(课件:39张PPT+学案+课后作业)
格式
zip
文件大小
2.6MB
资源类型
教案
版本资源
人教B版(2019)
科目
数学
更新时间
2020-04-08 15:32:11
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文档简介
专题强化训练(一) 解三角形
(建议用时:60分钟)
[合格基础练]
一、选择题
1.若△ABC中,a=4,A=45°,B=60°,则b的值为( )
A.+1 B.2+1
C.2 D.2+2
C [由正弦定理=,得=,所以b=2,故选C.]
2.在△ABC中,AB=5,BC=6,AC=8,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.非钝角三角形
C [由题知B为最大角,
设边BC,AC,AB分别为a,b,c.
cos B==-<0,
∴B为钝角,∴△ABC是钝角三角形.]
3.在△ABC中,A=60°,b=1,S△ABC=,则A的对边的长为( )
A. B.
C. D.
D [∵S△ABC=bcsin A=,A=60°,b=1∴c=4.由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=13.∴a=.]
4.一艘军舰在一未知海域向正西方向行驶(如图所示),在A处测得北侧一岛屿的顶端D的底部C在西偏北30°方向上,行驶4千米到达B处后,测得C在西偏北75°方向上,此时看山顶D的仰角为30°,则此岛屿露出海平面的部分CD的高度为( )
A.千米 B.千米
C.千米 D.2千米
B [在△ABC中,∠A=30°,
∠ACB=75°-30°=45°,
由正弦定理得BC==2,
CD=BCtan 30°=,所以CD的高度为千米.]
5.在锐角△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,若sin A=,a=2,S△ABC=,则b的值为( )
A. B.
C.2 D.2
A [由S△ABC=bcsin A=bc×=,解得bc=3.因为A为锐角,sin A=,所以cos A=.由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,代入数据解得b2+c2=6,则(b+c)2=12,即b+c=2,所以b=c=.]
二、填空题
6.在△ABC中,若(a+c)(a-c)=b(b+c),则A=_______.
120° [a2-c2=b2+bc,b2+c2-a2=-bc,
cos A=-,
又0°
7.在△ABC中,若b=1,c=,C=,则a=________.
1 [由正弦定理,得=,
∴sin B=.
∵C为钝角,∴B必为锐角,∴B=,
∴A=.∴a=b=1.]
8.在△ABC中,a=4,b=5,c=6,则=________.
1 [由正弦定理得=,由余弦定理得cos A=,
∵a=4,b=5,c=6,
∴==2··cos A=2××=1.]
三、解答题
9.在△ABC中,A,B,C的对边分别为a,b,c,已知A=,bsin-csin=a.
(1)求证:B-C=;
(2)若a=,求△ABC的面积.
[解] (1)证明:由bsin-csin=a,应用正弦定理,
得sin Bsin-sin Csin=sin A,
所以sin B-sin Csin B+cos B=,
整理得sin Bcos C-cos Bsin C=1,即sin(B-C)=1,
因为0
(2)因为B+C=π-A=,所以B=π,C=.
由a=,A=得b==2sin ,c==2sin ,所以S△ABC=bcsin A=sin ·sin =cos sin =.
10.在锐角△ABC中,a,b,c分别为A,B,C的对边,且a=2csin A.
(1)求C的大小;
(2)若c=,且△ABC的面积为,求a+b的值.
[解] (1)∵a=2csin A,∴=.
由正弦定理知=,∴=,∴sin C=.
∵△ABC是锐角三角形,∴C=.
(2)∵c=,C=,由面积公式得
absin=,即ab=6.
由余弦定理得a2+b2-2abcos=7,
∴a2+b2-ab=7,即(a+b)2-3ab=7,
∴(a+b)2=25,∴a+b=5.
[等级过关练]
1.已知△ABC中,sin A∶sin B∶sin C=k∶(k+1)∶2k,则k的取值范围是( )
A.(2,+∞) B.(-∞,0)
C. D.
D [由正弦定理得a∶b∶c=k∶(k+1)∶2k,由三角形边的关系得k>0,k+2k>1+k且2k-(k+1)
.]
2.在△ABC中,AC=,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( )
A. B.
C. D.
B [作图,AD⊥BC于D.
在△ABC中,AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos B,代入数值得AB=3.在Rt△ABD中,AD=ABsin 60°=.]
3.如图所示,现有A,B,C,D四个海岛,已知B在A的正北方向15海里外,C在A的东偏北30°方向,又在D的东偏北45°方向,且B,C相距21海里,则CD=________海里.
12 [设AC=x,
∵C在A的东偏北30°方向,
∴∠BAC=60°,
在△ABC中,212=152+x2-2×15x×cos 60°,
解得x=24或-9(舍去),
∵C在D的东偏北45°方向上,∴∠ADC=135°,
在△ADC中,CD===12,
即CD=12海里.]
4.在△ABC中,S△ABC=(a2+b2-c2),b=1,a=,则c=________.
1 [∵S△ABC=absin C,
∴absin C=(a2+b2-c2).
即a2+b2-c2=2absin C.
由余弦定理得2abcos C=2absin C,
∴tan C=1,∴C=45°.
由余弦定理得c===1.]
5.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3,b-c=2,cos A=-.
(1)求a和sin C的值;
(2)求cos 的值.
[解] (1)在△ABC中,由cos A=-得sin A=,
由△ABC的面积为3,得bcsin A=3.得bc=24.
又b-c=2得b=6,c=4.
∴a2=b2+c2-2bccos A=64,∴a=8.
则sin C==.
(2)cos=cos 2Acos -sin 2Asin
=(2cos2A-1)-×2sin Acos A=.
章末综合测评(一) 解三角形
(满分:150分 时间:120分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,满分60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,A=,BC=3,AB=,则C=( )
A.或 B.
C. D.
C [由=,得sin C=.
∵BC=3,AB=,∴A>C,则C为锐角,故C=.]
2.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足=,则A=( )
A. B.
C. D.或
B [由=,结合正弦定理,得=,整理得b2+c2-a2=bc,所以cos A==,由A为三角形的内角,知A=.]
3.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=,a=,b=1,则c=( )
A.1 B.2
C.-1 D.
B [由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A可得()2=12+c2-2c×cos,即c2-c-2=0,解得c=2或c=-1(舍去).]
4.在△ABC中,c=,则bcos A+acos B等于( )
A.1 B.
C.2 D.4
B [因为bcos A+acos B=b·+a·==c=,所以选B.]
5.满足条件a=k,b=k(k>0),A=45°的三角形的个数是( )
A.0 B.1
C.2 D.无数个
A [由正弦定理=得sin B==>1.这是不成立的,所以没有满足此条件的三角形.]
6.三角形的两边之差为2,夹角的余弦为,该三角形的面积为14,那么这两边分别为( )
A.3,5 B.4,6
C.6,8 D.5,7
D [设这两边分别为a,b(a>b),则a-b=2,
又两边夹角的余弦为,则两边夹角的正弦为,∴ab×=14,∴ab=35,∴a=7,b=5.]
7.在△ABC中,A,B,C所对的边分别是a,b,c,若c=1,B=45°,cos A=,则b等于( )
A. B.
C. D.
C [∵cos A=,∴sin A=,
∵B=45°,∴sin B=cos B=,
∴sin C=sin(A+B)=×=,
∴b===.]
8.已知圆的半径为4,a,b,c为该圆的内接三角形的三边,若abc=16,则三角形的面积为( )
A.2 B.8
C. D.
C [∵===2R=8,
∴sin C=,∴S△ABC=absin C===.]
9.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=60°,b=6,sin A-2sin C=0,则a=( )
A.3 B.2
C.4 D.12
C [∵sin A-2sin C=0,∴由正弦定理可得c=a,∵B=60°,b=6,∴由余弦定理可得b2=a2+-2a··=62,整理可得a=4.]
10.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. B.8-4
C.1 D.
A [由(a+b)2-c2=4,得a2+b2-c2+2ab=4,由余弦定理得a2+b2-c2=2abcos C=2abcos 60°=ab,则ab+2ab=4,∴ab=.]
11.已知锐角三角形的三边长分别为1,3,a,那么a的取值范围为( )
A.(8,10) B.(2,)
C.(2,10) D.(,8)
B [当3为最大边时,a≤3,设3所对角为α,则cos α=>0,∵a>0,∴a2-8>0,解得2
3,设a所对角为β,则cos β=>0∴10-a2>0.解得3
12.空中有一气球,在它的正西方A点测得它的仰角为45°,同时在它南偏东60°的B点,测得它的仰角为30°,若A、B两点间的距离为266米,这两个观测点均离地1米,那么测量时气球到地面的距离是( )
A.米 B.米
C.266米 D.266米
B [如图,D为气球C在过AB且与地面平行的平面上的正投影,设CD=x米,依题意知,∠CAD=45°,∠CBD=30°,则AD=x米,BD=米.在△ABD中,由余弦定理得AB2=AD2+BD2-2AD·BD·cos∠ADB,即2662=x2+(x)2-2x·(x)·cos 150°=7x2,解得x=,故测量时气球到地面的距离是米.]
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)
13.在△ABC中,已知a=,b=2,B=45°,则A=________.
30° [由正弦定理=得sin A===,又a<b,所以A<45°,因此A=30°.]
14.在△ABC中,a=1,b=2,cos C=,则c=__________,sin A=________.
2 [法一:c2=a2+b2-2abcos C=12+22-2×1×2×=4,故c=2.
cos A===,
∵A∈(0,π),
∴sin A==.
法二:c2=a2+b2-2abcos C=12+22-2×1×2×=4,故c=2,
∵cos C=,∴sin C==,
由正弦定理得=
所以sin A=.]
15.一轮船从A点沿北偏东70°的方向行驶10海里至海岛B,又从B沿北偏东10°的方向行驶10海里至海岛C,若此轮船从A点直接沿直线行驶至海岛C,则此船沿________方向行驶________海里至海岛C.
北偏东40° 10 [在△ABC中,∠ABC=110°+10°=120°.
又AB=BC,故∠CAB=∠ACB=30°,
AC==10.
故此船沿着北偏东70°-30°=40°方向行驶了10海里到达海岛C.]
16.在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程x2-2x+2=0的两个根,且2cos(A+B)=1,则AB的长为________.
[易得cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-,∴C=120°.由题意得AB2=BC2+AC2-2BC·ACcos C=a2+b2-2abcos 120°=a2+b2+ab=(a+b)2-ab=(2)2-2=10,∴AB=.]
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,cos B=.
(1)若b=4,求sin A的值;
(2)若△ABC的面积S△ABC=4,求b,c的值.
[解] (1)∵cos B=>0,且0
∴sin B==.
由正弦定理得=,
sin A===.
(2)∵S△ABC=acsin B=4,
∴×2×c×=4,
∴c=5.
由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B=22+52-2×2×5×=17,∴b=.
18.(本小题满分12分)如图所示,在四边形ABCD中,AC平分∠DAB,∠ABC=60°,AC=7,AD=6,S△ACD=,求AB的长.
[解] 在△ACD中,S△ACD=AC·ADsin∠1,
∴sin∠1===,
∴sin∠2=.
在△ABC中,BC==5,
且cos∠2==,B=60°,
由正弦定理得=,∴BC=·=5,
由余弦定理得:AC2=BC2+AB2-2BC·ABcos B,
即72=52+AB2-2×5AB×,
AB2-5AB-24=0.
解得AB=8,AB=-3(舍去).
19.(本小题满分12分)在△ABC中,a,b,c分别为A,B,C的对边,且2asin A=(2b+c)sin B+(2c+b)·sin C.
(1)求A的大小;
(2)若sin B+sin C=1,试判断△ABC的形状.
[解] (1)由已知,根据正弦定理得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc.由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,故cos A=-.又0°
(2)法一:由(1)中a2=b2+c2+bc,结合正弦定理,可得sin2A=sin2B+sin2C+sin Bsin C=,
又sin B+sin C=1,∴sin B=sin C=.
∵0°
∴△ABC是等腰钝角三角形.
法二:由(1)知A=120°,已知sin B+sin C=1,所以sin B+sin(60°-B)=1,整理得sin(B+60°)=1,因为0°
20.(本小题满分12分)已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,B=45°,b=,cos C=.
(1)求边a的长;
(2)设D为AB的中点,求CD的长.
[解] (1)∵cos C=,sin2C+cos2C=1,0<C<π,
∴sin C==.
∵B=45°,A+B+C=π,
∴sin A=sin(B+C)=sin Bcos C+cos Bsin C=×+×=.
由正弦定理=,得
a===3.
(2)在△ABC中,由余弦定理得c2=b2+a2-2abcos C=()2+(3)2-2××3×=4,
即AB=c=2,∴BD=AD=1.
在△DBC中,CD2=BD2+BC2-2BD·BCcos B
=12+(3)2-2×1×3×=13,
∴CD=.
21.(本小题满分12分)如图,海中小岛A周围38海里内有暗礁,一艘船正在向南航行,在B处测得小岛A在船的南偏东30°方向,航行30海里后,在C处测得小岛A在船的南偏东45°方向,如果此船不改变航向,继续向南航行,有无触礁的危险?
[解] 在△ABC中,BC=30海里,B=30°,
∠ACB=135°,∴A=15°.
由正弦定理知,=,即=,
∴AC==15(+)(海里).
于是,A到BC所在直线的距离为:
ACsin 45°=15(+)×=15(+1)≈40.98(海里)>38(海里).
所以船继续向南航行没有触礁的危险.
22.(本小题满分12分)已知函数f(x)=msin x+cos x(m>0)的最大值为2.
(1)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间;
(2)若△ABC中,f+f=4sin A
sin B,A,B,C所对的边分别是a,b,c,且C=60°,c=3,求△ABC的面积.
[解] (1)由题意,f(x)的最大值为,所以=2.
又m>0,所以m=,f(x)=2sin.
f(x)为递减函数时,
令2kπ+≤x+≤2kπ+(k∈Z),
得2kπ+≤x≤2kπ+(k∈Z).
所以f(x)在[0,π]上的单调递减区间为.
(2)设△ABC的外接圆半径为R,
由题意,得2R===2.
化简f+f=4sin Asin B,
得sin A+sin B=2sin Asin B.
由正弦定理,得2R(a+b)=2ab,a+b=ab. ①
由余弦定理,得a2+b2-ab=9,
即(a+b)2-3ab-9=0. ②
将①式代入②,得2(ab)2-3ab-9=0,
解得ab=3或ab=-(舍去),
故S△ABC=absin C=.
利用正弦、余弦定理解三角形
【例1】 如图所示,在△ABC中,AB=AC=2,BC=2,点D在BC边上,∠ADC=45°,求AD的长度.
[解] 在△ABC中,
∵AB=AC=2,BC=2,
由余弦定理,
得cos C==,
∴sin C=.
在△ADC中,由正弦定理,
得=,
∴AD=×=.
解三角形的一般方法
1.已知两角和一边,如已知A、B和c,由A+B+C=π求C,由正弦定理求a、b.
2.已知两边和这两边的夹角,如已知a、b和C,应先用余弦定理求c,再应用正弦定理先求较短边所对的角,然后利用A+B+C=π,求另一角.
3.已知两边和其中一边的对角,如已知a、b和A,应先用正弦定理求B,由A+B+C=π求C,再由正弦定理或余弦定理求c,要注意解可能有多种情况.
4.已知三边a、b、c,可应用余弦定理求A、B、C.
1.如图所示,在△ABC中,B=,AB=8,点D在BC边上,CD=2,cos∠ADC=.
(1)求sin∠BAD;
(2)求BD,AC的长.
[解] (1)在△ADC中,
因为cos∠ADC=,
所以sin∠ADC=,
所以sin∠BAD=sin(∠ADC-B)
=sin∠ADCcos B-cos∠ADCsin B
=×-×=.
(2)在△ABD中,由正弦定理,得BD===3.
在△ABC中,由余弦定理,
得AC2=AB2+BC2-2AB×BC×cos B
=82+52-2×8×5×=49,
所以AC=7.
三角变换与解三角形的综合问题
命题角度1 三角形形状的判断
【例2】 在△ABC中,若(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)·sin(A+B),试判断△ABC的形状.
[解] ∵(a2+b2)sin(A-B)=(a2-b2)sin(A+B),
∴b2[sin(A+B)+sin(A-B)]
=a2[sin(A+B)-sin(A-B)],
∴2b2sin Acos B=2a2cos Asin B,
即a2cos Asin B=b2sin Acos B.
法一:由正弦定理知a=2Rsin A,b=2Rsin B,
∴sin2Acos Asin B=sin2Bsin Acos B,
又sin Asin B≠0,∴sin Acos A=sin Bcos B,
∴sin 2A=sin 2B.
在△ABC中,0<2A<2π,0<2B<2π,
∴2A=2B或2A=π-2B,
∴A=B或A+B=.
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
法二:由正弦定理、余弦定理,得
a2b×=b2a×,
∴a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2),
∴(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,
∴a2-b2=0或a2+b2-c2=0.
即a=b或a2+b2=c2.
∴△ABC为等腰三角形或直角三角形.
判断三角形形状的方法
1.化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系.
2.化角:通过三角恒等变换,得出内角的关系,此时要注意应用A+B+C=π这个结论.
2.在△ABC中,若B=60°,2b=a+c,试判断△ABC的形状.
[解] 法一:由正弦定理,
得2sin B=sin A+sin C.
∵B=60°,∴A+C=120°.
∴2sin 60°=sin(120°-C)+sin C.
展开整理得sin C+cos C=1.
∴sin(C+30°)=1.
∵0°
∴C+30°=90°.
∴C=60°,则A=60°.
∴△ABC为等边三角形.
法二:由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B.
∵B=60°,b=,
∴=a2+c2-2accos 60°,
化简得(a-c)2=0.
∴a=c.
又B=60°,
∴a=b=c.
∴△ABC为等边三角形.
命题角度2 三角形边、角、面积的求解
【例3】 △ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=bcos C+csin B.
(1)求B;
(2)若b=2,求△ABC的面积的最大值.
[解] (1)由正弦定理得sin A=sin Bcos C+sin Csin B.
又A=π-(B+C),
∴sin[π-(B+C)]=sin(B+C)=sin Bcos C+sin Ccos B,
即sin Bcos C+cos Bsin C=sin Bcos C+sin Csin B,
∴cos Bsin C=sin Csin B,
∵sin C≠0,
∴cos B=sin B且B为三角形内角,
∴B=.
(2)S△ABC=acsin B=ac,
由正弦定理知
a==×sin A=2sin A,
同理,c=2sin C,
∴S△ABC=×2sin A×2sin C
=2sin Asin C=2sin Asin
=2sin A=2(sin Acos A+sin2A)
=sin 2A+1-cos 2A=sin+1,
∴当2A-=,
即A=时,
S△ABC有最大值+1.
求解三角形中的边、角、面积的解题策略
该类问题以三角形为载体,在已知条件中涉及了三角形的一些边角关系,由于正弦定理和余弦定理都是关于三角形的边角关系的等式,通过定理的运用能够实现边角互化,在边角互化时,经常用到三角函数中两角和与差的公式及倍角公式等.
3.在△ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C的对边,若a=2,C=,cos=,求△ABC的面积S.
[解] 因为cos B=2cos2-1=,
故B为锐角,所以sin B=,
所以sin A=sin (π-B-C)
=sin=sin Bcos+cos Bsin=.
由正弦定理,
得c==,
所以S△ABC=acsin B
=×2××=.
正弦、余弦定理在实际中的应用
【例4】 如图,在一次海上联合作战演习中,红方一艘侦察艇在A处发现在北偏东45°方向,相距12海里的B处水面上,有蓝方一艘小艇正以每小时10海里的速度沿南偏东75°方向前进,若红方侦察艇以每小时14海里的速度,沿北偏东45°+α方向拦截蓝方的小艇,若要在最短的时间内拦截住,求红方侦察艇所需的时间和角α的正弦值.
[思路探究] 假设经过x小时后在C处追上蓝方的小艇,作出示意图,把实际数据转化到三角形中,利用正、余弦定理求解.
[解] 如图,设红方侦察艇经过x小时后在C处追上蓝方的小艇,则AC=14x海里,BC=10x海里,∠ABC=120°.
根据余弦定理得(14x)2=122+(10x)2-240xcos 120°,
解得x=2.
故AC=28海里,BC=20海里.
根据正弦定理得=,
解得sin α==.故红方侦察艇所需的时间为2小时,角α的正弦值为.
应用解三角形知识解决实际问题四步曲
(1)分析题意,准确理解题意,分清已知与所求,尤其要理解题中的有关名词、术语;
(2)根据题意画出示意图,并将已知条件在图形中标出;
(3)将所求问题归结到一个或几个三角形中,通过合理运用正弦、余弦定理等有关知识正确求解;
(4)检验解出的结果是否具有实际意义,对结果进行取舍,得出正确答案.
4.甲船在A处,乙船在甲船正南方向距甲船20海里的B处,乙船以每小时10海里的速度向正北方向行驶,而甲船同时以每小时8海里的速度由A处向北偏西60°方向行驶,问经过多少小时后,甲、乙两船相距最近?
[解] 设甲、乙两船经t小时后相距最近且分别到达P、Q两处,因乙船到达A处需2小时.
①当0≤t<2时,如图①,
在△APQ中,AP=8t,AQ=20-10t,
所以PQ=
=
=
=2;
②当t=2时,PQ=8×2=16;
③当t>2时,如图②,
在△APQ中,AP=8t,AQ=10t-20,
∴PQ=
=2.
综合①②③知,
PQ=2(t≥0).
当且仅当t==时,PQ最小.
所以甲、乙两船行驶小时后,相距最近.
课件39张PPT。第九章 解三角形章末复习课利用正弦、余弦定理解三角形 三角变换与解三角形的综合问题 正弦、余弦定理在实际中的应用点击右图进入…Thank you for watching !
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同课章节目录
第九章 解三角形
9.1 正弦定理与余弦定理
9.2 正弦定理与余弦定理的应用
9.3 数学探究活动:得到不可达两点之间的距离
第十章 复数
10.1 复数及其几何意义
10.2 复数的运算
10.3 复数的三角形式及其运算
第十一章 立体几何初步
11.1 空间几何体
11.2 平面的基本事实与推论
11.3 空间中的平行关系
11.4 空间中的垂直关系
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