第一章 解三角形
一、选择题
1.已知A,B两地的距离为10 km,B,C两地的距离为20 km,现测得∠ABC=120°,则A,C两地的距离为( ).
A.10 km B.10
km C.10
km D.10
km
2.在△ABC中,若
=
=
,则△ABC是( ).
A.等腰三角形 B.等边三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
3.三角形三边长为a,b,c,且满足关系式(a+b+c)(a+b-c)=3ab,则c边的对角等于( ).
A.15° B.45° C.60° D.120°
4.在△ABC中,三个内角∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,且a∶b∶c=1∶
∶2,则sin A∶sin B∶sin C=( ).
A.
∶2∶1 B.2∶
∶1 C.1∶2∶
D.1∶
∶2
5.如果△A1B1C1的三个内角的余弦值分别等于△A2B2C2的三个内角的正弦值,则( ).
A.△A1B1C1和△A2B2C2都是锐角三角形
B.△A1B1C1和△A2B2C2都是钝角三角形
C.△A1B1C1是钝角三角形,△A2B2C2是锐角三角形
D.△A1B1C1是锐角三角形,△A2B2C2是钝角三角形
6.在△ABC中,a=2
,b=2
,∠B=45°,则∠A为( ).
A.30°或150° B.60° C.60°或120° D.30°
7.在△ABC中,关于x的方程(1+x2)sin A+2xsin B+(1-x2)sin C=0有两个不等的实根,则A为( ).
A.锐角 B.直角 C.钝角 D.不存在
8.在△ABC中,AB=3,BC=
,AC=4,则边AC上的高为( ).
A.
B.
C.
D.3
9.在△ABC中,
=c2,sin A·sin B=
,则△ABC 一定是( ).
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
10.根据下列条件解三角形:①∠B=30°,a=14,b=7;②∠B=60°,a=10,b=9.那么,下面判断正确的是( ).
A.①只有一解,②也只有一解. B.①有两解,②也有两解.
C.①有两解,②只有一解. D.①只有一解,②有两解.
二、填空题
11.在△ABC中,a,b分别是∠A和∠B所对的边,若a=
,b=1,∠B=30°,则∠A的值是 .
12.在△ABC中,已知sin Bsin C=cos2
,则此三角形是__________三角形.
13.已知a,b,c是△ABC中∠A,∠B,∠C的对边,S是△ABC的面积.若a=4,
b=5,S=5
,求c的长度 .
14.△ABC中,a+b=10,而cos C是方程2x2-3x-2=0的一个根,求△ABC周长的最小值 .
15.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,且满足sin A∶sin B∶sin C=2∶5∶6.若△ABC 的面积为
,则△ABC的周长为________________.
16.在△ABC中,∠A最大,∠C最小,且∠A=2∠C,a+c=2b,求此三角形三边之比为 .
三、解答题
17.在△ABC中,已知∠A=30°,a,b分别为∠A,∠B的对边,且a=4=
b,解此三角形.
(第18题)
18.如图所示,在斜度一定的山坡上的一点A测得山顶上一建筑物顶端C对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100米后到达点B,又从点B测得斜度为45°,建筑物的高CD为50米.求此山对于地平面的倾斜角θ.
19.在△ABC中,∠A,∠B,∠C的对边分别为a,b,c,若bcos C=(2a-c)cos B,
(Ⅰ)求∠B的大小;
(Ⅱ)若b=
,a+c=4,求△ABC的面积.
20.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,求证:
=
.
参考答案
一、选择题
1.D
解析:AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos∠ABC
=102+202-2×10×20cos 120°
=700.
AC=10
.
2.B
解析:由
=
=
及正弦定理,得
=
=
,由2倍角的正弦公式得
=
=
,∠A=∠B=∠C.
3.C
解析:由(a+b+c)(a+b-c)=3ab,
得 a2+b2-c2=ab.
∴ cos C=
=
.
故C=60°.
4.D
解析:由正弦定理可得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=1∶
∶2.
5.D
解析:△A1B1C1的三个内角的余弦值均大于0,则△A1B1C1是锐角三角形.
若△A2B2C2不是钝角三角形,由
,得
,
那么,A2+B2+C2=
-(A1+B1+C1)=
,与A2+B2+C2=π矛盾.
所以△A2B2C2是钝角三角形.
6.C
解析:由
=
,得sin A=
=
=
,
而b<a,
∴ 有两解,即∠A=60°或∠A=120°.
7.A
解析:由方程可得(sin A-sin C)x2+2xsin B+sin A+sin C=0.
∵ 方程有两个不等的实根,
∴ 4sin2 B-4(sin2 A-sin2 C)>0.
由正弦定理
=
=
,代入不等式中得 b2-a2+c2>0,
再由余弦定理,有2ac cos A=b2+c2-a2>0.
∴ 0<∠A<90°.
8.B
解析:由余弦定理得cos A=
,从而sin A=
,则AC边上的高BD=
.
9.A
解析:由
=c2
a3+b3-c3=(a+b-c)c2
a3+b3-c2(a+b)=0
(a+b)(a2+b2-ab-c2)=0.
∵ a+b>0,
∴ a2+b2-c2-ab=0. (1)
由余弦定理(1)式可化为
a2+b2-(a2+b2-2abcos C)-ab=0,
得cos C=
,∠C=60°.
由正弦定理
=
=
,得sin A=
,sin B=
,
∴ sin A·sin B=
=
,
∴
=1,ab=c2.将ab=c2代入(1)式得,a2+b2-2ab=0,即(a-b)2=0,a=b.
△ABC是等边三角形.
10.D
解析:由正弦定理得sin A=
,①中sin A=1,②中sin A=
.
分析
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后可知①有一解,∠A=90°;②有两解,∠A可为锐角或钝角.
二、填空题
11.60°或120°.
解析:由正弦定理
=
计算可得sin A=
,∠A=60°或120°.
12.等腰.
解析:由已知得2sin Bsin C=1+cos A=1-cos(B+C),
即2sin Bsin C=1-(cos Bcos C-sin Bsin C),
∴ cos(B-C)=1,得∠B=∠C,
∴ 此三角形是等腰三角形.
13.
或
.
解:∵ S=
absin C,∴ sin C=
,于是∠C=60°或∠C=120°.
又c2=a2+b2-2abcos C,
当∠C=60°时,c2=a2+b2-ab,c=
;
当∠C=120°时,c2=a2+b2+ab,c=
.
∴ c的长度为
或
.
14.10+5
.
解析:由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcos C,然后运用函数思想加以处理.
∵ 2x2-3x-2=0,
∴ x1=2,x2=-
.
又cos C是方程2x2-3x-2=0的一个根,
∴ cos C=-
.
由余弦定理可得c2=a2+b2-2ab·(-
)=(a+b)2-ab,
则c2=100-a(10-a)=(a-5)2+75,
当a=5时,c最小,且c=
=5
,
此时a+b+c=5+5+5
=10+5
,
∴ △ABC周长的最小值为10+5
.
15.13.
解析:由正弦定理及sin A∶sin B∶sin C=2∶5∶6,可得a∶b∶c=2∶5∶6,于是可设a=2k,b=5k,c=6k(k>0),由余弦定理可得
cos B=
=
=
,
∴ sin B=
=
.
由面积公式S△ABC=
ac sin B,得
·(2k)·(6k)·
=
,
∴ k=1,△ABC的周长为2k+5k+6k=13k=13.
本题也可由三角形面积(海伦公式)得
=
,
即
k2=
,∴ k=1.
∴ a+b+c=13k=13.
16.6∶5∶4.
解析:本例主要考查正、余弦定理的综合应用.
由正弦定理得
=
=
=2cos C,即cos C=
,
由余弦定理cos C=
=
.
∵ a+c=2b,
∴ cos C=
=
,
∴
=
.
整理得2a2-5ac+3c2=0.
解得a=c或a=
c.
∵∠A=2∠C,∴ a=c不成立,a=
c
∴ b=
=
=
,
∴ a∶b∶c=
c∶
∶c=6∶5∶4.
故此三角形三边之比为6∶5∶4.
三、解答题
17.b=4
,c=8,∠C=90°,∠B=60°或b=4
,c=4,∠C=30°,∠B=120°.
解:由正弦定理知
=
=
sin B=
,b=4
.
∠B=60°或∠B=120°
∠C=90°或∠C=30°
c=8或c=4.
(第18题)
18.分析:设山对于地平面的倾斜角∠EAD=θ,这样可在△ABC中利用正弦定理求出BC;再在△BCD中,利用正弦定理得到关于θ?的三角函数等式,进而解出θ?角.
解:在△ABC中,∠BAC=15°,AB=100米,
∠ACB=45°-15°=30°.
根据正弦定理有
=
,
∴ BC=
.
又在△BCD中,∵ CD=50,BC=
,∠CBD=45°,∠CDB=90°+θ?,
根据正弦定理有
=
.
解得cos θ?=
-1,∴ θ?≈42.94°.
∴ 山对于地平面的倾斜角约为42.94°.
19.解:(Ⅰ)由已知及正弦定理可得sin Bcos C=2sin Acos B-cos Bsin C,
∴ 2sin Acos B=sin Bcos C+cos Bsin C=sin(B+C).
又在三角形ABC中,sin(B+C)=sin A≠0,
∴ 2sin Acos B=sin A,即cos B=
,B=
.
(Ⅱ)∵ b2=7=a2+c2-2accos B,∴ 7=a2+c2-ac,
又 (a+c)2=16=a2+c2+2ac,∴ ac=3,∴ S△ABC=
acsin B,
即S△ABC=
·3·
=
.
20.分析:由于所证明的是三角形的边角关系,很自然联想到应用正余弦定理.
解:由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A;b2=a2+c2-2accos B得
a2-b2=b2-a2-2bccos A+2accos B,
∴ 2(a2-b2)=-2bccos A+2accos B,