【文档说明】2021苏教版数学必修第二册章末综合测评3 解三角形 .docx,共(13)页,154.342 KB,由小赞的店铺上传
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章末综合测评(三)解三角形(满分:150分时间:120分钟)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,满分40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=k,b=3k(k>0),A=45°,则满足条件
的三角形有()A.0个B.1个C.2个D.无数个A[由正弦定理得asinA=bsinB,所以sinB=bsinAa=62>1,即sinB>1,这是不成立的.所以没有满足此条件的三角形.]2.在△ABC中,sinA∶sinB∶
sinC=3∶2∶3,则cosC的值为()A.13B.-12C.14D.-14A[根据正弦定理,a∶b∶c=sinA∶sinB∶sinC=3∶2∶3,设a=3k,b=2k,c=3k(k>0).则有cosC=9k2+4k2-9k22×3k×2k=
13.]3.在△ABC中,A=π3,BC=3,AB=6,则C=()A.π4或3π4B.3π4C.π4D.π6C[由BCsinA=ABsinC,得sinC=22.∵BC=3,AB=6,∴A>C,则C为锐角,故C
=π4.]4.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=π3,则△ABC的面积为()A.63B.123C.43D.23A[法一:因为a=2c,b=6,B=π3,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,得62
=(2c)2+c2-2×2c×ccosπ3,得c=23,所以a=43,所以△ABC的面积S=12acsinB=12×43×23×sinπ3=63.故选A.法二:因为a=2c,b=6,B=π3,所以由余弦定理b2=a2+c2-2accosB,得62=(2c)2+c2-2×2c×ccosπ3
,得c=23,所以a=43,所以a2=b2+c2,所以A=π2,所以△ABC的面积S=12×23×6=63.故选A.]5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且sin2A2=c-b2c,则△ABC的形状为()A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.
等腰直角三角形B[由已知可得1-cosA2=12-b2c,即cosA=bc,b=ccosA.法一:由余弦定理得cosA=b2+c2-a22bc,则b=c·b2+c2-a22bc,所以c2=a2+b2,由此知△ABC为直角
三角形.法二:由正弦定理,得sinB=sinCcosA.在△ABC中,sinB=sin(A+C),从而有sinAcosC+cosAsinC=sinCcosA,即sinAcosC=0.在△ABC中,sinA≠0,所以cosC=0.由此得C=π2,故△ABC为直角三角形.]6.如图,海平面上的甲船
位于中心O的南偏西30°,与O相距15海里的C处.现甲船以35海里/小时的速度沿直线CB去营救位于中心O正东方向25海里的B处的乙船,则甲船到达B处需要的时间为()A.12小时B.1小时C.32小时D.2小时B[在△O
BC中,由余弦定理,得CB2=CO2+OB2-2CO·OBcos120°=152+252+15×25=352,因此CB=35,3535=1(小时),因此甲船到达B处需要的时间为1小时.]7.如图,在△ABC中,D
是边AC上的点,且AB=AD,2AB=3BD,BC=2BD,则sinC的值为()A.33B.36C.63D.66D[设BD=a,则BC=2a,AB=AD=32a.在△ABD中,由余弦定理,得cosA=AB2+AD2-BD22AB·AD=32a2+3
2a2-a22×32a·32a=13.又∵A为△ABC的内角,∴sinA=223.在△ABC中,由正弦定理得,BCsinA=ABsinC.∴sinC=ABBC·sinA=32a2a·223=66.]8.泉城广场上矗立着的“
泉标”,成为泉城济南的标志和象征.为了测量“泉标”高度,某同学在“泉标”的正西方向的点A处测得“泉标”顶端的仰角为45°,沿点A向北偏东30°前进100m到达点B,在点B处测得“泉标”顶端的仰角为30°,则“泉标”的高度为()A.50mB.100mC.120mD.150mA[如图,C
D为“泉标”高度,设高为h米,由题意,CD⊥平面ABD,AB=100米,∠BAD=60°,∠CAD=45°,∠CBD=30°在△CBD中,BD=3h,在△CAD中,AD=h,在△ABD中,BD=3h,AD=h,
AB=100,∠BAD=60°,由余弦定理可得3h2=10000+h2-2×100hcos60°,∴(h-50)(h+100)=0,解得h=50或h=-100(舍去),故选A.]二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每
小题给出的四个选项中,只有多项是符合题目要求的,全部选对得5分,部分选对得3分,有选错得0分)9.在△ABC中,b=2,B=45°,若这样的三角形有两个,则边a的取值可以为()A.2B.94C.125D.22BC[由
题意得b<a,sinA=asinBb<1⇒a>2,22a2<1⇒2<a<22.故选BC.]10.若△ABC中,AB=2,AC=2BC,则S△ABC的可能取值为()A.22B.74C.2D.32ABC[设BC=x,则AC=2
x.根据三角形的面积公式,得S△ABC=12·AB·BCsinB=x1-cos2B.①根据余弦定理,得cosB=AB2+BC2-AC22AB·BC=4+x2-2x24x=4-x24x.②将②代入①,得S△ABC=x1-4-x24x2=128-(x2-12)216.由三角形的三边关
系,得2x+x>2,x+2>2x,解得22-2<x<22+2,故当x=23时,S△ABC取得最大值22,故选A.不选D;当x=1时,S△ABC=74,故选B;当x=2时,S△ABC=2,故选C,应选ABC.]11.在△ABC中,a=7,b=8,
cosB=-17.则()A.A=π3B.A=π4C.S△ABC=63D.S△ABC=33AC[在△ABC中,因为cosB=-17,所以sinB=1-cos2B=437.由正弦定理得sinA=asinBb=32.由题设知π2<B<π,所以0<A<π2,所以∠A=π3.在△ABC中,因为sinC=s
in(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=3314,S△ABC=12×7×8×3314=63,故选AC.]12.在△ABC中,D在线段AB上,且AD=5,BD=3,若CB=2CD,cos∠CDB=-55,则()A.sin∠CDB=310
B.△ABC的面积为8C.△ABC的周长为8+45D.△ABC为钝角三角形BCD[因为cos∠CDB=-55,所以sin∠CDB=1-cos2∠CDB=255,故A错误;设CD=a,则BC=2a,在△BCD中,BC2=CD
2+BD2-2BD·CD·cos∠CDB,解得a=5,所以S△DBC=12BD·CD·sin∠CDB=12×3×5×255=3,所以S△ABC=3+53S△DBC=8,故B正确;因为∠ADC=π-∠CDB,所以cos∠ADC=cos
()π-∠CDB=-cos∠CDB=55,在△ADC中,AC2=AD2+CD2-2AD·DC·cos∠ADC,解得AC=25,所以C△ABC=AB+AC+BC=()3+5+25+25=8+45,故C正确;因为AB=8为最大边
,所以cosC=BC2+AC2-AB22BC·AC=-35<0,即C为钝角,所以△ABC为钝角三角形,故D正确.故选BCD.]三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中横线上)1
3.已知△ABC为钝角三角形,且C为钝角,则a2+b2与c2的大小关系为________.a2+b2<c2[∵cosC=a2+b2-c22ab,且C为钝角,∴cosC<0,∴a2+b2-c2<0,故a2+b2<c2.]14.设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,
c.若b+c=2a,3sinA=5sinB,则角C=________.2π3[由3sinA=5sinB,得3a=5b.又因为b+c=2a,所以a=53b,c=73b,所以cosC=a2+b2-c22ab=53b2+b2-
73b22×53b×b=-12.因为C∈(0,π),所以C=2π3.]15.在△ABC中,∠ABC=90°,AB=4,BC=3,点D在线段AC上,若∠BDC=45°,则BD=________,cos∠ABD=________.12257210[如图,在△
ABD中,由正弦定理有:ABsin∠ADB=BDsin∠BAC,而AB=4,∠ADB=3π4,AC=AB2+BC2=5,sin∠BAC=BCAC=35,cos∠BAC=ABAC=45,所以BD=1225.cos∠ABD=cos(∠BD
C-∠BAC)=cosπ4cos∠BAC+sinπ4sin∠BAC=7210.]16.在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若ba+ab=6cosC,则tanCtanA+tanCtanB=________.4[∵ba+ab=6cosC,∴a2+b
2ab=6·a2+b2-c22ab,∴2a2+2b2-2c2=c2,∴tanCtanA+tanCtanB=sinCcosAsinAcosC+sinCcosBsinBcosC=sinC(sinBcosA+cosBsinA
)sinAsinBcosC=sinCsin(B+A)sinAsinBcosC=sin2CsinAsinBcosC=c2abcosC=c2ab·a2+b2-c22ab=2c2a2+b2-c2=4.]四、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)△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,asinAsinB+bcos2A=2a.(1)求ba;(2)若c2=b2+3a2,求B.[解](1)由正弦定理得,sin2AsinB+sinBcos2A=2sinA,即sinB(sin2
A+cos2A)=2sinA.故sinB=2sinA,所以ba=2.(2)由余弦定理和c2=b2+3a2,得cosB=(1+3)a2c.由(1)知b2=2a2,故c2=(2+3)a2.可得cos2B=12,又cosB>0,故cosB=22,所以B=45°.18.(本小题
满分12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.(1)若a=3c,b=2,cosB=23,求c的值;(2)若sinAa=cosB2b,求sin(B+π2)的值.[解](1)因为a=3c,b=2,cosB=23,由余弦定理cosB=a2+c2-b22ac,得23=(3c
)2+c2-(2)22×3c×c,即c2=13.所以c=33.(2)因为sinAa=cosB2b,由正弦定理asinA=bsinB,得cosB2b=sinBb,所以cosB=2sinB.从而cos2B=(2sinB)2,即cos2B=4()1-cos2B,故cos2B=45.因为sinB>
0,所以cosB=2sinB>0,从而cosB=255.因此sinB+π2=cosB=255.19.(本小题满分12分)已知△ABC中,角A,B,C所对边分别为a,b,c,sinAsinB=
1+cosA2-cosB(1)求证:2a=b+c;(2)若cosA=45,S△ABC=6,求a的值.[解](1)∵sinAsinB=1+cosA2-cosB,∴2sinA-sinAcosB=sinB+sinBcosA,可得2sinA=sin
B+sinAcosB+sinBcosA=sinB+sin(A+B)=sinB+sinC,所以由正弦定理可得:2a=b+c.(2)∵cosA=45,A为三角形内角,∴sinA=1-cos2A=35,又S△ABC=6,∴6=12bcsinA,∴bc=20,由余弦定理可得cosA=b2+c2-a22
bc=(b+c)2-2bc-a22bc=4a2-2bc-a22bc=3a2-2bc2bc=3a2-4040=45.整理得a2=24,解得a=26(负值舍去).20.(本小题满分12分)某观测站在城A南偏西20°方向的C处,由城A出发的一条公路,走向是南偏东40°,在C处测得公路距C处31千
米的B处有一人正沿公路向城A走去,走了20千米后到达D处,此时C、D间的距离为21千米,问这人还要走多少千米可到达城A?[解]如图所示,设∠ACD=α,∠CDB=β.在△CBD中,由余弦定理得cosβ=BD2+CD
2-CB22BD·CD=202+212-3122×20×21=-17,∴sinβ=437.而sinα=sin(β-60°)=sinβcos60°-sin60°cosβ=437×12+32×17=5314.在△ACD中,21sin60°=ADsi
nα,∴AD=21×sinαsin60°=15(千米).所以这人还要再走15千米可到达城A.21.(本小题满分12分)在平面四边形ABCD中,△ABD中边BD所对的角为A,△BCD中边BD所对的角为C,已知
AB=BC=CD=2,AD=23.(1)试问3cosA-cosC是否是定值,若是定值请求出;若不是请说明理由;(2)记△ABD与△BCD的面积分别为S1和S2,求出S21+S22的最大值.[解](1)在△A
BD中,由余弦定理得BD2=4+12-83cosA=16-83cosA,在△BCD中,由余弦定理得BD2=4+4-8cosC,16-83cosA=8-8cosC,则8(3cosA-cosC)=8,∴3cosA-cosC=
1;所以3cosA-cosC为定值1.(2)S1=12×2×23sinA=23sinA,S2=12×2×2sinC=2sinC,则S21+S22=12sin2A+4sin2C=16-()12cos2A+4cos2C由(1)知:3
cosA=1+cosC,代入上式得S21+S22=16-12cos2A-4()3cosA-12=-24cos2A+83cosA+12,配方得S21+S22=-24cosA-362+14,∴当cosA=36时,S21+S22取到最大值14.22.(本小题满分12分
)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,且满足sinA+3cosA=2.(1)求角A的大小;(2)现给出三个条件:①a=2;②B=π4;③c=3b.试从中选出两个可以确定△ABC的条件,写
出你的方案并以此为依据求△ABC的面积.(写出一种方案即可)[解](1)依题意得2sinA+π3=2,即sinA+π3=1,∵0<A<π,∴π3<A+π3<4π3,∴A+π3=π2,∴A=π6.(2)参考方案:选择①
②.由正弦定理asinA=bsinB,得b=asinBsinA=22.∵A+B+C=π,∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=2+64,∴S△ABC=12absinC=12×2×22×2+64=3+1.获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xia
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