内容正文:
第2课时 解三角形的综合应用
[基础巩固练]
1.在△ABC中,∠C=,AC=2,M为AB边上的中点,且CM的长度为,则AB=( )
A.2 B.4 C.2 D.6
解析:A [在△AMC中,cos∠AMC=;在△BCM中,cos∠BMC=;
∵∠AMC+∠BMC=π,∴cos∠AMC=-cos∠BMC,又AM=BM,∴=-,整理可得:AC2+BC2=2,即4+BC2=2,
∴2AM2=AB2=BC2-10,∴2BC2-20=AB2;在△ABC中,AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos C=4+BC2-2BC=AB2,∴4+BC2-2BC=2BC2-20,解得:BC=-6(舍)或BC=4,∴AB==2.故选A.]
2.如图,四边形ABCD四点共圆,其中BD为直径,AB=4,BC=3,∠ABC=60°,则△ACD的面积为( )
A. B. C. D.
解析:C [在△ABC中,因为AB=4,BC=3,∠ABC=60°,所以由余弦定理,得AC==,由正弦定理,得BD===;在Rt△ABD和Rt△BCD中,AD===,CD===,又∠ADC=180°-∠ABC=120°,所以△ACD的面积为S=×××=.故选C.]
3.已知在Rt△ABC中,C=90°,A=30°,BC=1,点D,E分别为线段AC,AB上的动点,若S△ADE=S△ABC,则DE的最小值为( )
A.-1 B.
C.2- D.4-2
解析:A [在Rt△ABC中,A=30°,BC=1,则有AB=2,AC=,设AE=x,(0<x≤2),∵ S△ADE=S△ABC,∴ AD·x·sin30°=×××1,∴AD=,∴DE=≥=-1,(当且仅当x=时取等号),则DE的最小值为-1.故选A.]
4.(多选)已知△ABC中,AB=1,AC=4,BC=,D在BC上,AD为∠BAC的角平分线,E为AC中点,下列结论正确的是( )
A.△ABC的面积为 B.BE=
C.sin∠ACB= D.AD=
解析:ABD [在△ABC中,由余弦定理得
cos∠BAC==,因为∠BAC∈,所以∠BAC=.所以S△ABC=AB·ACsin∠BAC=,故A正确;
在△ABE中,BE2=AE2+AB2-2AE·ABcos∠BAE=3,所以BE=,故B正确;
在△ABC中,cos∠ACB===,
又∠ACB∈(0,π),故sin∠ACB>0,sin∠ACB==,故C错误;
因为AD为∠BAC的角平分线,由等面积法得S△ABC=S△ABD+S△ACD=AB·ADsin+AC·ADsin,整理得=AD,解得AD=,故D正确;故选ABD.]
5.(多选)已知Rt△ABC的斜边长为2.则下列关于△ABC的说法中,错误的是( )
A.周长的最大值为2+2
B.周长的最小值为2+2
C.面积的最大值为2
D.面积的最小值为1
解析:BCD [由勾股定理,得出三边关系,根据基本不等式求周长和面积最值.
由题知,设斜边为c,则c=2,a2+b2=4.先研究面积:S=ab≤·=1,当且仅当,即a=b=时取等号,所以面积的最大值是1.C、D选项都是错误的;再研究周长:a2+b2=4,2-2ab=4,2-
22≤4,2≤8,a+b≤2,当且仅当,即a=b=时,取等号,所以a+b的最大值为2,周长的最大值为2+2,故B选项错误.综上,选BCD.]
6.如图,△ACD是等边三角形,△ABC是等腰三角形,∠ACB=90°,BD交AC于 E,AB=2,则AE=________.
解析:由题意可得AC=BC=AD=CD=AB=,∠BCD=150°,则∠CBD=∠CDB=15°,所以∠BEC=75°,∠ABE=30°,所以∠AEB=105°,sin105°=sin=,在△ABE中,由=,得AE===-.
答案:-
7.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,∠ABC=120°,∠ABC的平分线交AC于点D,且BD=1,则a,c满足的方程关系为________;a+4c的最小值为________.
解析:(1)∵S△ABC=S△ABD+S△CBD,
则acsin∠ABC=c×BDsin∠ABD+a×BDsin∠CBD
即ac×=c×1×+a×1×,整理得a+c=ac
(2)∵a+c=ac,则+=1
a+4c==++5≥
2+5=9,当且仅当=时等号成立,∴a+4c的最小值为9.
答案:a+c=ac 9
8.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若asin=bsin,且△ABC内切圆面积为4π,则△ABC周长的最小值是________.
解析:∵asin=bsin,
∴bsin=asin,即bcos=asin B,由正弦定理可得sin Bcos=si