内容正文:
“解三角形”大题规范增分练
1.已知△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且a=2,b=5,∠C=.
(1)求sin A的值;
(2)求sin(3A+B)的值.
解:(1)已知a=2,b=5,∠C=.
由余弦定理得,c2=25+8-2×5×2cos=13,∴c=.
由正弦定理得,=⇒sin A=.
(2)∵a=2<5,故A为锐角.
∴cos A=.
∴sin 2A=2sin Acos A=,cos 2A=2cos2A-1=.∴sin(3A+B)=sin
=sin 2A+cos 2A=-.
2.已知△ABC内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足4asin B=3bcos A.
(1)求cos A的值;
(2)若△ABC的面积为,求的值.
解:(1)因为4asin B=3bcos A,由正弦定理,得4sin Asin B=3sin Bcos A.
因为sin B>0,所以4sin A=3cos A.又因为sin2A+cos2A=1,A∈(0,π),所以cos A=.
(2)由(1)及余弦定理知,cos A==,整理得5b2+5c2-5a2=8bc, ①
由面积公式S=bcsin A=,整理,得5a2-5c2=3bc, ②
①②相加,得5b2=11bc,所以=.
3.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若A=2B.
(1)求证:a2-b2=bc;
(2)若cos B=,点D为边AB上一点,AD=DB,CD=2,求边长b.
解:(1)证明:∵A=2B,∴sin A=sin 2B=2sin Bcos B.
∴a=2b×.∴(b-c)(a2-b2-bc)=0.
∴a2-b2-bc=0或b=c.
当b=c时,C=B,A=2B=2C=,∴a2=b2+c2=b2+bc即a2-b2=bc.
综上,a2-b2=bc.
(2)∵cos B=,∴sin B=,sin A=sin 2B=,cos A=cos 2B=-.
∴sin C=sin(A+B)=,cos C=.
由==,得==.
设a=12t,b=9t,c=7t,则AD=3t,BD=4t.
在△BCD中,由BD2+BC2-2BD·BC·cos B=CD2,即(4t)2+(12t)2-2×4t×12t×=(2)2,
解得t=,故b=9×=.
4.已知函数f(x)=sin xcos.
(1)求函数f(x)的最小正周期;
(2)在锐角△ABC中,若f(A)=,AC=,BC=,求△ABC的面积.
解:(1)因为f(x)=sin x
=sin xcos x+sin2x
=sin 2x+
=sin 2x-cos 2x+=sin+.
所以函数f(x)的最小正周期为=π.
(2)因为f(A)=sin+=,所以sin=.
因为0<A<,所以-<2A-<,故2A-=,解得A=.
由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcosA,整理得3=AB2-AB+2,
即AB2-AB-1=0,因为AB>0,解得AB=.
易知AB为最长边,角C为最大角,此时cos C=>0,则角C为锐角,
所以S△ABC=AB·ACsin A=×××=.
5.如图,在△ABC中,已知AB=2,AC=4,∠BAC=, Q为BC的中点.
(1)求AQ的长;
(2)P是线段AC上的一点,当AP为何值时,∠AQP=.
解:(1)在△ABC中,由余弦定理得|BC|2=22+(4)2-2×2×4×=20,
所以BC=2,即CQ=BQ=.
在△ABQ中,由余弦定理得cos∠AQB==,
在△ACQ中,由余弦定理得cos∠AQC==,
因为cos∠AQB+cos∠AQC=0,所以+=0,解得AQ=.
(2)由(1)知CQ=.
在△ACQ中,由余弦定理得cos∠QAC==,所以sin∠QAC==.
因为∠QAC+∠AQP+∠APQ=π,
所以sin∠APQ=sin(∠QAC+∠AQP)=sin=.
在△AQP中,由正弦定理得=,即=,
所以AP=,即当AP=时,∠AQP=.
6.已知函数f(x)=2sin xcos x-2cos2x.
(1)求f(x)的单调递增区间;
(2)锐角△ABC的内角A, B, C的对边分别为a,b,c,a=,且A为f(x)的零点,求的取值范围.
解:(1)f(x)=sin 2x-cos 2x-=2sin-,
令2x-∈,k∈Z,则x∈,k∈Z,
故f(x)的单调递增区间为,k∈Z.
(2)∵A为f(x)的零点,
∴f(A)=0⇒sin=,
又A∈,2A-∈,则2A-=,即A=.
由正弦定理===2⇒b=2sin B,c=2sin C,
则====·+,
由得B∈,
所以tan B∈,即∈(0,).
故的取值范围为.
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