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解答题特训(一) 解三角形
1.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos(2π-B)+sin(π+B)=。
(1)求sin B;
(2)若cos A=-,a=5,求△ABC的面积。
解 (1)因为cos(2π-B)+sin(π+B)=,
所以cos B-sin B=,
结合sin2B+cos2B=1,
整理得25sin2B+5sin B-12=0,
即(5sin B-3)(5sin B+4)=0,
因为sin B>0,所以sin B=。
(2)因为cos A=-,A∈(0,π),
所以sin A=。
由正弦定理得=,
所以b=,由sin B=,B∈0,,
得cos B=。
在△ABC中,sin C=sin(A+B)=sin AcosB+sin Bcos A=×-×=,
故S△ABC=absin C=×5××=。
2.(2022·南通市调研考试)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=7,b=8,从下面两个条件中任选一个作为已知条件,判断△ABC是否为钝角三角形,并说明理由。
①cos C=;②cos B=。
注:如果选择两个条件分别解答,按第一个解答计分。
解 选择条件①,在△ABC中,
由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C,
得c2=72+82-2×7×8×=9,所以c=3。
因为c<a<b,所以B是△ABC的最大角。
在△ABC中,由余弦定理b2=a2+c2-2accos B,
得cos B===-<0,
所以B是钝角,所以△ABC是钝角三角形。
选择条件②,在△ABC中,由余弦定理
b2=a2+c2-2accos B,得82=72+c2-2×7c×,
化简,得(c-5)(c+3)=0,
解得c=5或c=-3(舍去),
所以c<a<b,所以B是△ABC的最大角。
因为cos B=>0,所以B是锐角,
所以△ABC不是钝角三角形。
3.(2022·北京卷)在△ABC中,sin 2C=sin C。
(1)求∠C;
(2)若b=6,且△ABC的面积为6,求△ABC的周长。
解 (1)由sin 2C=sin C,得2sin Ccos C=sin C。
因为∠C∈(0,π),所以sin C≠0,
所以cos C=,所以∠C=。
(2)因为∠C=,b=6,所以△ABC的面积
S=absin C=a×6×sin =6,
所以a=4。
在△ABC中,由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos C=(4)2+62-2×4×6×=12,解得c=2。
所以△ABC的周长为a+b+c=4+6+2=6+6。
4.(2022·湖北七市联合调研)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足acos C-b-=0。
(1)求A;
(2)若a=,求b+2c的取值范围。
解 (1)由acos C-b-=0,结合余弦定理,
得a·-b-=0,
即b2+c2-a2=-bc,
所以cos A==-=-,
又A∈(0,π),所以A=。
(2)由正弦定理可得===2,
得c=2sin C,b=2sin B,
则b+2c=2sin B+4sin C=2sin B+4sin-B=2cos B,
由A=π,得B∈0,,
则cos B∈,1,b+2c∈(,2),
故b+2c的取值范围为(,2)。
5.(2022·八省八校联考)如图,在直角△ABC中,角C为直角,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos B=。
(1)求角B的大小;
(2)若c=3,D点为AB边上一点,且AD=1,求sin∠BCD。
解 因为C=,所以cos B==,
整理得(2a-c)(a+c)=0。
因为a+c>0,所以2a-c=0,2a=c,所以cos B=。
因为B∈(0,π),所以B=。
(2)c=AB=3,BD=AB-AD=2,BC=ABcos B=。
在△BCD中,由余弦定理得CD2=BC2+BD2-2BC·BDcos B=+4-2××2×=,CD=。
在△BCD中,由正弦定理得=,
所以sin∠BCD===。
6.某市规划一条自行车赛道,如图,在五边形ABCDE中,ED,DC,CB,BA,AE为赛道(不考虑宽度),BE为赛道内的一条服务通道,∠BCD=∠CDE=∠BAE=,DE=4 km,BC=CD= km。
(1)求服务通道BE的长度;
(2)应如何设计,才能使折线段赛道BAE最长?
解 (1)连接BD,在△BCD中,由余弦定理得BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos∠BCD=9,所以BD=3。
因为BC=CD,
所以∠CBD=∠CDB=,又∠CDE=。
所以∠BDE=,
在Rt△BDE中,BE==5,
故服务通道BE的长度为5 km。
(2)在△BAE中,∠BAE=,BE=5。
由余弦定理得BE2=AB2+AE2-2