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专题检测(三) 解三角形
1.(2021·安徽淮北二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a=bcos C-ccos B.
(1)求证:△ABC是直角三角形;
(2)若|+|=2,且AB=2,求△ABC的面积.
(1)证明:由a=bcos C-ccos B及余弦定理得a=b-c=,
即a2+c2=b2,所以B=,故△ABC是直角三角形.
(2)解:取AB的中点D,由|+|=2知:||=,此时BD=1.
所以BC=,于是△ABC的面积为.
2.(2020·全国卷Ⅱ)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cos2(+A)+cos A=.
(1)求A;
(2)若b-c=a,证明:△ABC是直角三角形.
(1)解:由已知得sin2A+cos A=,
即cos2A-cos A+=0.
所以(cos A-)2=0,cos A=.
由于0<A<π,故A=.
(2)证明:由正弦定理及已知条件可得
sin B-sin C=sin A.
由(1)知B+C=,
所以sin B-sin(-B)=sin .
即sin B-cos B=, sin(B-)=.
由于0<B<,B-=,故B=.从而△ABC是直角三角形.
3.(2021·河北张家口二模)在△ABC中,cos B(a-bsin C)=bsin Bcos C.
(1)求B;
(2)若c=2a,△ABC的面积为,求△ABC的周长.
解:(1)由cos B(a-bsin C)=bsin Bcos C,
得acos B-bcos Bsin C=bsin Bcos C,
∴acos B=bsin Bcos C+bcos Bsin C,
即acos B=bsin(B+C),
∴acos B=bsin A.
由正弦定理,得sin Acos B=sin Bsin A,
又sin A≠0,∴cos B=sin B,
即tan B=,0<B<π,∴B=.
(2)由c=2a,△ABC的面积为,
得S△ABC=acsin B=×a×2a×=,
解得a=,即c=2a=.
由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
可得b2=+-2×××=4,解得b=2.
∴△ABC的周长为a+b+c=+2+=2+2.
4.(2021·山东淄博二模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,cos(A-C)+cos B=,设m=(b,c),n=(a, b)且m∥n.
(1)求角B的大小;
(2)延长BC至D,使BD=5,若△ACD的面积S=,求AD的长.
解:(1)由cos(A-C)+cos B=,
可知cos(A-C)-cos(A+C)=,
即cos Acos C+sin Asin C-cos Acos C+sin Asin C=,可得sin Asin C=.
由m∥n可得b2-ac=0,
由正弦定理可知sin2 B=sin Asin C=,
因为B∈(0,π),所以sin B=,因此B=或.
分别代入cos(A-C)+cos B=可知,当B=时,
cos(A-C)=2,不成立.因此B=.
(2)由B=可知cos(A-C)=1,即A=C,
因此△ABC为等边三角形,即a=b=c,
S△ACD=AC·CDsin∠ACD=b(5-a)sin
=a(5-a)=,
整理可得a(5-a)=4,即a2-5a=-4,
由余弦定理可知,在△ABD中,AD2=AB2+BD2-2AB·BDcos=c2+25-5c=a2+25-5a=21,
因此AD的长为.
5.(2021·广东惠州二模)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,点D满足3=与·=0.
(1)若b=c,求A的值;
(2)求B的最大值.
解:(1)因为·=0,=+,所以(+)·=0,又=-,故可化简为(+)·=0,所以bccos A+b2=0,
因为b=c,所以cos A=-,
因为0<A<π,所以A=.
(2)因为·=(+)·=bccos A+b2=0,所以b2+c2-a2+b2=0,即2b2+c2-a2=0,
cos B===+≥,当且仅当=,即a=c时等号成立.
因为0<B<π,所以B的最大值为.
6.(2021·吉林松原实验中学二模)如图,在四边形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,△ABC为锐角三角形,且AB=3,AC=,∠ABC=60°.
(1)求sin∠BAC的值;
(2)求△BCD的面积.
解:(1)在锐角△ABC中,AB=3,AC=,∠ABC=60°,
由正弦定理得sin∠ACB==,
又因为△ABC为锐角三角形,∴cos∠ACB=.
∵sin∠BAC=sin
=sin(60°+∠ACB),
∴sin∠BAC=sin∠ACBcos 60°+cos∠ACBsin 60°=×+×=.
(2)∵AB∥CD,∴∠A