内容正文:
课时分层作业(二十七) 正弦定理、余弦定理
一、选择题
1.(2021·全国甲卷)在△ABC中,已知B=120°,AC=,AB=2,则BC=( )
A.1 B.
C. D.3
D [由余弦定理可知AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos B,
得BC2+2BC-15=0,解得BC=3或BC=-5(舍去).故选D.]
2.(2020·全国Ⅲ卷)在△ABC中,cos C=,AC=4,BC=3,则cos B=( )
A. B.
C. D.
A [由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC×BC×cos C=16+9-2×4×3×=9,AB=3,
所以cos B==,
故选A.]
3.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若△ABC的面积为,则C=( )
A. B.
C. D.
C [因为S△ABC=absin C,
所以=absin C.
由余弦定理a2+b2-c2=2abcos C,得2abcos C=2ab sin C,即cos C=sin C,所以tan C=1.
又因为C∈(0,π),所以C=.
故选C.]
4.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且b2+c2-bc=a2,bc=a2,则角C的大小是( )
A.或 B.
C. D.
A [由b2+c2-bc=a2,得b2+c2-a2=bc,
则cos A===,
因为0<A<π,所以A=,
由bc=a2及正弦定理,
得sin B sin C=sin2A=×=,
即4sin(π-C-A)sin C=,
即4sin (C+A)sin C=4sin sin C=,
整理得cos 2C=sin 2C,则tan 2C=,又0<2C<,即2C=或,即C=或.]
5.(多选)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若b=2,c=3,A+3C=π,则下列结论正确的是( )
A.cos C= B.sin B=
C.a=3 D.S△ABC=
AD [因为A+3C=π,故B=2C,根据正弦定理得=,即2sin C=3×2sin C cos C.
由于sin C≠0,故cos C=,sin C=,所以sin B=sin 2C=2sin C cos C=.又由余弦定理c2=a2+b2-2ab cos C,化简得到a2-4a+3=0,解得a=3或a=1.若a=3,则A=C=,故B=,不合题意,因此a=1.故S△ABC=ab sin C=×1×2×=.故选AD.]
6.(多选)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列结论中正确的是( )
A.若a cos A=b cos B,则△ABC一定是等腰三角形
B.若cos A>cos B,则sin A<sin B
C.若△ABC是锐角三角形,则sin A+sin B+sin C>cos A+cos B+cos C
D.若△ABC是钝角三角形,则tan A tan B+tan B tan C+tan C tan A<3
BCD [对于A,若a cos A=b cos B,则由正弦定理得2R sin A cos A=2R sin B cos B,即sin 2A=sin 2B,
则2A=2B或2A+2B=180°,即A=B或A+B=90°,则△ABC为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
对于B,在△ABC中,“cos A>cos B”,由余弦函数在(0,π)上是减函数,故有A<B,可得a<b,即有2R sin A<2Rsin B,则“cos A>cos B”可以推出“sin A<sin B”,故B正确;
对于C,∵△ABC为锐角三角形,∴A+B>,则A>-B, ∵y=sin x在上是增函数,sin A>sin =cos B,
同理可得sin B>cos C,sin C>cos A,
∴sin A+sin B+sin C>cos A+cos B+cos C,故C正确;
对于D,不妨设C为钝角,可得tan C<0,tan A>0,tan B>0,
因为tan (A+B)=,可得
1-tan A tan B>0,即0<tan A tan B<1,
又tan A tan C<0,tan B tan C<0,
则tan A tan B+tan B tan C+tan C tan A<1<3,故D正确.故选BCD.]
二、填空题
7.在△ABC中,若a=2,b+c=7,cos B=-,则b=________.
4 [在△ABC中,由b2=a2+c2-2ac cos B及b+c=7知,b2=4+(7-b)2-2×2×(7-b)×,整理得15b-60=0,所以b=4.]
8.(2022·浙江高考)我国南宋著名数学家秦九韶,发现了由三角形三边求面积的公式