内容正文:
专题6.4 平面向量的应用
三角形“四心”与平面向量
1. 重心. 若点是的重心,则0或(其中为平面内任意一点).反之,若0,则点是的重心.
2. 垂心. 若是的垂心,则或.反之,若,则点是的垂心.
3. 内心. 若点是的内心,则有=0.反之,若=0,则点是的内心.
4. 外心. 若点是的外心,则=0或.反之,若,则点是的外心.
一、解三角形中常用结论及公式
1、解三角形所涉及的其它知识
(1)三角形内角和定理:A+B+C=.
(2)三角形边角不等关系:.
2、诱导公式在中的应用
(1);
(2);
3、三角形中,最大的角不小于,最小的角不大于.
二、已知三边(或三边之比,或三内角正弦之比)判定三角形的形状
设a是三角形中最长的边,则
(1)若,则是锐角三角形;
(2)若,则是直角三角形;
(3)若,则是钝角三角形;
或(1)若 ,则是锐角三角形;
(2) 若 ,则是直角三角形;
(3) 若 ,则是钝角三角形;
一、单选题
1.在中,角,,所对的边分别为,,,若,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理,代入数据计算即可得答案.
【详解】∵在中有,∴,
故选:D.
2.已知点是所在平面内一点,若,则与的面积比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】假设是等腰直角三角形,建立平面直角坐标系,求得点坐标,由此求得与的面积比.
【详解】假设是等腰直角三角形,且是直角,,
建立如图所示平面直角坐标系,设,
则,,
依题意,
即,
,
.
所以与的面积比为.
故选:A
3.如图,在中,,P是BN上的一点,若,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要利用向量的线性运算和即可求解.
【详解】解:由题意得:
设,则
又由,不共线
,解得:
故选:D
4.已知是内的一点,且,若和
的面积分别为,则的最小值是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】试题分析:利用向量的数量积的运算求得bc的值,利用三角形的面积公式求得x+y的值,进而把转化为利用基本不等式求得的最小值即可.
因为,,
所以
故选B.
考点:平面向量;均值不等式
5.在中,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用正弦定理和三角形成立的条件求解.
【详解】由正弦定理知,
所以,
根据三角形成立的条件可知,解得,
故选:D.
6.在中,角所对的边分别是,若,则角的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由余弦定理即可求解.
【详解】解:因为,
所以由余弦定理可得,
因为,
所以,
故选:D.
7.在中,角的对边分别是,若,则 等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先求出,再由正弦定理求解即可.
【详解】解:在中,.
由正弦定理可知,所
以,
故.
故选:D.
8.在中,已知,则此三角形( )
A.有一解 B.有两解 C.无解 D.无法判断有几解
【答案】A
【分析】根据给定条件,结合正弦定理计算判断作答.
【详解】在中,,由正弦定理得,
而,有,即A为锐角,所以此三角形有一解.
故选:A
9.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若,则A=( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】利用正弦定理化角为边,结合余弦定理可得答案.
【详解】因为,由正弦定理得,整理得,
由余弦定理得,
又因为,所以.
故选:B.
10.在中,内角所对的边分别为,且,下列结论正确的是( )
A.
B.当,时,的面积为
C.若是的角平分线,且,则
D.当时,为直角三角形
【答案】D
【分析】选项A:先用正弦定理得,再利用三角恒等变换,求出,即可;选项B:直接解三角,发现无解即可;选项C:利用等面积法,的到的关系即可;选项D:利用正弦定理得,然后利用三角形角的关系,计算出各个角的大小即可.
【详解】选项A:因为,
由正弦定理可得,
又因为,
所以,
化简可得,因为,所以
可得,,故,选项A错误;
选项B:当,时,由选项A,得,因为,
可得,无解,故此时三角形不存在,选项B错误;
选项C:因为若是的角平分线,且,由选项A,得
故,而
得,
得,所以,选项C错误;
选项D:因为,由正弦定理可得,
又,,得,
所以,化简可得,因为,
解得或,由条件可知,故舍去,
故,所以,所以为直角三角形,选项D正确.
故选:D
11.国庆期间我校数学兴趣小组的同学开展了测量校园旗杆高度的活动,如图所示,在操场上选择了两点,在、处测得旗杆的仰角分别为.在水平面上测得且的距离为10米,则旗杆的高度为( )
A.5 B. C.10 D.
【答案】C
【分析】设旗杆的高度为,在中,利用余弦定理求解.
【详解】