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课时分层作业(三十二) 正弦定理、余弦定理的综合应用
一、选择题
1.若点A在点C的北偏东30°,点B在点C的南偏东60°,且AC=BC,则点A在点B的( )
A.北偏东15° B.北偏西15°
C.北偏东10° D.北偏西10°
B [如图所示,由AC=BC得∠CAB=∠CBA=45°.
利用内错角相等可知,点A位于点B的北偏西15°,故选B.]
2.在200 m高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底俯角分别为30°,60°,则塔高为( )
A. m B. m C. m D. m
A [如图,由已知可得∠BAC=30°,
∠CAD=30°,∴∠BCA=60°,
∴∠ACD=30°,∴∠ADC=120°,
又AB=200 m,∴AC= m.
在△ACD中,由正弦定理,得=,
即DC==(m).]
3.(2023·娄底市春元中学高三月考)《九章算术》“勾股”章有一题:“今有二人同立.甲行率七,乙行率三,乙东行,甲南行十步而斜东北与乙会,问甲乙各行几何?”大意是说:已知甲、乙二人同时从同一地点出发,甲的速度为7步/秒,乙的速度为3步/秒,乙一直向东走,甲先向南走10步,后又斜向北偏东某方向走了一段后与乙相遇.甲、乙各走了多少步?( )
A.20,8 B.24,10 C.10.5,24.5 D.24.5,10.5
D [由题意,得到示意图如图所示,甲、乙从A点出发,甲走到B处后,又斜向北偏东某方向走了一段后与乙相遇,即在C点相遇,假设甲、乙相遇时经过时间为t秒,每步走a米,则AC=3ta,AB=10a,BC=(7t-10)a,
在Rt△ABC中,AC2+AB2=BC2,即(3ta)2+(10a)2=[(7t-10)a]2,
解得:t=,故甲走了7t==24.5步,乙走了3t==10.5步.]
4.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且cos 2A+cos 2B=2cos 2C,则cos C的最小值为( )
A. B. C. D.-
C [因为cos 2A+cos 2B=2cos 2C,所以1-2sin2A+1-2sin2B=2-4sin2C,得a2+b2=2c2,cos C==≥=,当且仅当a=b时等号成立,故选C.]
5.(2023·四川绵阳中学模拟预测)如图所示,在某体育场上,写有专用字体“一”“起”“向”“未”“来”的五块高度均为2米的标语牌正对看台(B点为看台底部),由近及远沿直线依次竖直摆放,分别记五块标语牌为P1Q1,P2Q2,…,P5Q5,且BQ1=16米.为使距地面6米高的看台第一排A点处恰好能看到后四块标语牌的底部,则BQ5=( )
A.40.5米 B.54米 C.81米 D.121.5米
C [依题意=,Q1Q2=8,
=,Q2Q3=12,
=,Q3Q4=18,
=,Q4Q5=27,
所以BQ5=16+8+12+18+27=81米.]
6.已知△ABC中,BC边上的中线AD=3,BC=4,∠BAC=60°,则△ABC的周长为( )
A.+4 B.4+4 C.5+4 D.2+4
A [根据余弦定理:AB2=AD2+BD2-2AD·BD·cos∠ADB=13-12cos∠ADB,
AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos∠ADC
=13-12cos∠ADC,∴AB2+AC2=26,
又BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC=26-AB·AC=16,∴AB·AC=10,
∴(AB+AC)2=AB2+AC2+2AB·AC=26+20=46,
所以△ABC的周长为AB+AC+BC=+4,故选A.]
二、填空题
7.一船向正北航行,看见正西方向相距10海里的两个灯塔恰好与它在一条直线上,继续航行半小时后,看见一灯塔在船的南偏西60°,另一灯塔在船的南偏西75°,则这艘船的速度是每小时________海里.
10 [如图所示,依题意有∠BAC=60°,∠BAD=75°,
所以∠CAD=∠CDA=15°,从而CD=CA=10,
在Rt△ABC中,AC=10,∠CAB=60°,得AB=5,
于是这艘船的速度是=10(海里/时).]
8.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足asin B=bcos A.若a=4,则△ABC周长的最大值为________.
12 [由正弦定理=,
可将asin B=bcos A转化为sin Asin B=sin Bcos A.
又在△ABC中,sin B>0,
∴sin A=cos A,即tan A=.
∵0<A<π,∴A=.由于a=4,由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,得16=b2+c2-2bc·=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc,又bc≤,∴(b+c)2≤64,即b+c≤8,