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人教A版(2019)必修二 高中数学 期中必考点04 解三角形 (学生版+解析版)练习题
展开例题1[在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c成公差为2的等差数列,C=120°.
(1)求边长a;
(2)求AB边上的高CD的长.
例题1(2019·全国卷Ⅰ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.设(sin B-sin C)2=sin2A-sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若eq \r(2)a+b=2c,求sin C.
【解题技巧提炼】
1.已知△ABC中的某些条件(a,b,c和A,B,C中至少含有一条边的三个条件)求边长时可用公式a=eq \f(bsin A,sin B),b=eq \f(asin B,sin A),c=eq \f(asin C,sin A),a2=b2+c2-2bccs A,b2=a2+c2-2accs B,c2=a2+b2-2abcs C.
2.已知△ABC的外接圆半径R及角,可用公式a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C.
[提醒] 已知△ABC的两边及其一边的对角求边时可用正弦定理,但要对解的个数作出判断,也可用余弦定理解一元二次方程求得.
涉及解三角形中的最值(范围)问题时若转化为边求解可利用基本不等式或二次函数;若转化为角求解可利用三角函数的有界性、单调性.
1.已知△ABC中某些条件求角时,可用以下公式sin A=eq \f(asin B,b),sin B=eq \f(bsin A,a),sin C=eq \f(csin A,a),cs A=eq \f(b2+c2-a2,2bc),cs B=eq \f(a2+c2-b2,2ac),cs C=eq \f(a2+b2-c2,2ab).
2.已知△ABC的外接圆半径R及边,可用公式sin A=eq \f(a,2R),sin B=eq \f(b,2R),sin C=eq \f(c,2R).
[提醒] (1)注意三角形内角和定理(A+B+C=π)的应用.
(2)解三角形中经常用到两角和、差的三角函数公式.
题型二 判断三角形形状
例题1设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bcs C+ccs B=asin A,则△ABC的形状为( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
例题2在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若eq \f(sin A,sin B)=eq \f(a,c),(b+c+a)(b+c-a)=3bc,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
【解题技巧提炼】
[解题技法]
1.判定三角形形状的2种常用途径
2.判定三角形的形状的注意点
在判断三角形的形状时一定要注意解是否唯一,并注重挖掘隐含条件.另外,在变形过程中要注意角A,B,C的范围对三角函数值的影响,在等式变形中,一般两边不要约去公因式,应移项提取公因式,以免漏解.
题型三 三角形面积问题
例题1△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知asineq \f(A+C,2)=bsin A.
(1)求B;
(2)若△ABC为锐角三角形,且c=1,求△ABC面积的取值范围.
【解题技巧提炼】
1.求三角形面积的方法
(1)若三角形中已知一个角(角的大小或该角的正、余弦值),结合题意求解这个角的两边或该角的两边之积,代入公式求面积.
(2)若已知三角形的三边,可先求其一个角的余弦值,再求其正弦值,代入公式求面积.总之,结合图形恰当选择面积公式是解题的关键.
2.已知三角形面积求边、角的方法
(1)若求角,就寻求夹这个角的两边的关系,利用面积公式列方程求解.
(2)若求边,就寻求与该边(或两边)有关联的角,利用面积公式列方程求解.
题型四 解三角形的实际应用
例题1如图,为了测量两座山峰上P,Q两点之间的距离,选择山坡上一段长度为300eq \r(3) m且和P,Q两点在同一平面内的路段AB的两个端点作为观测点,现测得∠PAB=90°,∠PAQ=∠PBA=∠PBQ=60°,则P,Q两点间的距离为________ m.
例题2如图,为了测量河对岸电视塔CD的高度,小王在点A处测得塔顶D的仰角为30°,塔底C与A的连线同河岸成15°角,小王向前走了1 200 m到达M处,测得塔底C与M的连线同河岸成60°角,则电视塔CD的高度为________m.
例题3游客从某旅游景区的景点A处至景点C处有两条线路.线路1是从A沿直线步行到C,线路2是先从A沿直线步行到景点B处,然后从B沿直线步行到C.现有甲、乙两位游客从A处同时出发匀速步行,甲的速度是乙的速度的eq \f(11,9)倍,甲走线路2,乙走线路1,最后他们同时到达C处.经测量,AB=1 040 m,BC=500 m,则sin∠BAC等于________.
【解题技巧提炼】
测量距离问题的2个策略
(1)选定或确定要创建的三角形,首先确定所求量所在的三角形,若其他量已知则直接求解;若有未知量,则把未知量放在另一确定三角形中求解.
(2)确定用正弦定理还是余弦定理,如果都可用,就选择更便于计算的定理.
测量高度问题的基本思路
高度也是两点之间的距离,其解法同测量水平面上两点间距离的方法是类似的,基本思想是把要求解的高度(某线段的长度)纳入到一个可解的三角形中,使用正、余弦定理或其他相关知识求出该高度.
测量角度问题的基本思路
测量角度问题的关键是在弄清题意的基础上,画出表示实际问题的图形,并在图形中标出有关的角和距离,再用正弦定理或余弦定理解三角形,最后将解得的结果转化为实际问题的解.
[提醒] 方向角是相对于某点而言的,因此在确定方向角时,必须先弄清楚是哪一个点的方向角.
题型五 正余弦定理在平面几何中的应用
例题1如图,在平面四边形ABCD中,DA⊥AB,DE=1,EC=eq \r(7),EA=2,∠ADC=eq \f(2π,3),且∠CBE,∠BEC,∠BCE成等差数列.
(1)求sin∠CED;
(2)求BE的长.
【解题技巧提炼】
与平面图形有关的解三角形问题的关键及思路
求解平面图形中的计算问题,关键是梳理条件和所求问题的类型,然后将数据化归到三角形中,利用正弦定理或余弦定理建立已知和所求的关系.
具体解题思路如下:
(1)把所提供的平面图形拆分成若干个三角形,然后在各个三角形内利用正弦、余弦定理求解;
(2)寻找各个三角形之间的联系,交叉使用公共条件,求出结果.
[提醒] 做题过程中,要用到平面几何中的一些知识点,如相似三角形的边角关系、平行四边形的一些性质,要把这些性质与正弦、余弦定理有机结合,才能顺利解决问题.
题型六 解三角形与三角函数的综合问题
例题1已知函数f(x)=cs2x+eq \r(3)sin(π-x)cs(π+x)-eq \f(1,2).
(1)求函数f(x)在[0,π]上的单调递减区间;
(2)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知f(A)=-1,a=2,bsin C=asin A,求△ABC的面积.
【解题技巧提炼】
解三角形与三角函数综合问题的一般步骤
题型一 利用正余弦定理解三角形
1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若asin Bcs C+csin Bcs A=eq \f(1,2)b,且a>b,则B=( )
A.eq \f(π,6) B.eq \f(π,3)
C.eq \f(2π,3) D.eq \f(5π,6)
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知sin2B+sin2C=sin2A+sin Bsin C.
(1)求角A的大小;
(2)若cs B=eq \f(1,3),a=3,求c的值.
题型二 判断三角形形状
1.在△ABC中,cs2eq \f(B,2)=eq \f(a+c,2c)(a,b,c分别为角A,B,C的对边),则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰三角形或直角三角形
2.[在△ABC中,已知eq \f(sin A+sin C,sin B)=eq \f(b+c,a)且还满足①a(sin A-sin B)=(c-b)(sin C+sin B);②bcs A+acs B=csin C中的一个条件,试判断△ABC的形状,并写出推理过程.
题型三 三角形面积问题
1.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=eq \f(π,3),则△ABC的面积为________.
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(2b-a)cs C=ccs A.
(1)求角C的大小;
(2)若c=3,△ABC的面积S=eq \f(4\r(3),3),求△ABC的周长.
题型四 解三角形的实际应用
1.甲船在A处观察乙船,乙船在它的北偏东60°的方向,相距a海里的B处,乙船正向北行驶,若甲船是乙船速度的 eq \r(3) 倍,甲船为了尽快追上乙船,朝北偏东θ方向前进,则θ=( )
A.15° B.30°
C.45° D.60°
2.江岸边有一炮台高30 m,江中有两条船,船与炮台底部在同一水平面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距________m.
3.为了测量某新建的信号发射塔AB的高度,先取与发射塔底部B的同一水平面内的两个观测点C,D,测得∠BDC=60°,∠BCD=75°,CD=40 m,并在点C的正上方E处观测发射塔顶部A的仰角为30°,且CE=1 m,则发射塔高AB=________ m.
题型五 正余弦定理在平面几何中的应用
1.如图,在△ABC中,D是边AC上的点,且AB=AD,2AB=eq \r(3)BD,BC=2BD,则sin C的值为________.
2.如图,在平面四边形ABCD中,AB⊥BC,AB=2,BD=eq \r(5),∠BCD=2∠ABD,△ABD的面积为2.
(1)求AD的长;
(2)求△CBD的面积.
题型六 解三角形与三角函数的综合问题
1.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,(2a-c)cs B-bcs C=0.
(1)求角B的大小;
(2)设函数f(x)=2sin xcs xcs B-eq \f(\r(3),2)cs 2x,求函数f(x)的最大值及当f(x)取得最大值时x的值.
一、单选题
1.如图,某城市有一条公路从正西方通过市中心后转向东北方,为了缓解城市交通压力,现准备修建一条绕城高速公路,并在上分别设置两个出口,若部分为直线段,且要求市中心与AB的距离为20千米,则AB的最短距离为( )
A.千米B.千米
C.D.
2.某生态公园有一块圆心角为的扇形土地,打算种植花草供游人欣赏,如图所示,其半径米.若要在弧上找一点,沿线段和铺设一条观光道路,则四边形面积的最大值为( )
A.2500平方米B.平方米C.5000平方米D.平方米
3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,,,则( )
A.90°B.120°C.60°D.150°
4.已知某圆锥的轴截面是腰长为3的等腰三角形,且该三角形顶角的余弦值等于,则该圆锥的表面积等于( )
A.B.C.D.
5.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若,则必为( )
A.钝角三角形B.直角三角形C.锐角三角形D.等腰三角形
二、多选题
6.在中,角、、所对的边分别为、、,且、、,下面说法错误的是( )
A.
B.是锐角三角形
C.的最大内角是最小内角的倍
D.内切圆半径为
7.在中,内角,,的对边分别为,,,且( )
A.若,,则
B.若,,则的面积为
C.若,则的最大值为
D.若,则周长的取值范围为
三、填空题
8.在中,D为的中点,若,,,则______.
9.如图所示,是一座垂直与地面的信号塔,点在地面上,某人(身高不计)在地面的处测得信号塔顶在南偏西70°方向,仰角为45°,他沿南偏东50°方向前进到点处,测得塔顶的仰角为30°,则塔高为______.
四、解答题
10.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知.
(1)求中的最大值;
(2)求边上的中线长.
11.在中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B的值;
(2)若,的面积为,求边上中线的长.
12.在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,求面积的最大值.
13.在中,角、、的对边分别为、、,向量,,,且.
(1)求的值;
(2)若,,求的大小.
14.已知向量,,.
(1)求函数的最小正周期;
(2)在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,,求的面积的最大值.
15.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且.
(1)求B;
(2)若点M在AC上,且满足BM为的平分线,,求BC的长.
16.在中,角、、的对边分别是、、,且.
(1)求角;
(2)若,面积为,求的值.
17.在中,角,,所对的边分别为,,,且.
(1)求A;
(2)若,求面积的最大值.
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