内容正文:
第一板块 课时验收评价(四) 综合性考法针对练——
解三角形综合问题
1.(2023·安康三模)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若tan A=-,△ABC的面积为a,则bc的最小值为( )
A.16 B.16 C.48 D.24
解析:选C 因为0<A<π且tan A=-,则A=,因为S△ABC=bcsin A=bc=a,所以a=,由余弦定理可得=a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2+bc≥3bc,所以bc≥48,当且仅当b=c=4时,等号成立,故bc的最小值为48.
2.魏晋时期刘徽撰写的《海岛算经》是关于测量的数学著作,其中第一题是测量海岛的高.如图,点E,H,G在水平线AC上,DE和FG是两个垂直于水平面且等高的测量标杆的高度,称为“表高”,EG称为“表距”,GC和EH都称为“表目距”,GC与EH的差称为“表目距的差”,则海岛的高AB=( )
A.+表高 B.-表高
C.+表距 D.-表距
解析:选A 由题意,知△ABH∽△EDH,
所以=,所以EH=.①
由题意,知△ABC∽△GFC,所以=,
所以GC==.②
②-①,得GC-EH==,
所以AB===+DE,所以AB=+表高.故选A.
3.我国南宋著名数学家秦九韶提出了由三角形三边求三角形面积的“三斜求积”,设△ABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,面积为S,则“三斜求积”公式为S=,若a2sin C=2sin A,(a+c)2=6+b2,则用“三斜求积”公式求得△ABC的面积为( )
A. B. C. D.1
解析:选A 由a2sin C=2sin A,得a2c=2a,∴ac=2.由(a+c)2=6+b2,得a2+c2-b2=6-2ac=2,故S===.
4.如图,在△ABC中,点D在边AB上,CD垂直于BC,∠A=30°,BD=2AD,AC=5,则△ABC的面积为________.
解析:因为BD=2AD,设AD=m,则BD=2m,在△ACD中,由余弦定理得CD2=AD2+AC2-2AD·ACcos A=m2+75-15m,在△ABC中,由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A=9m2+75-45m,因为CD⊥BC,即BD2=BC2+CD2,于是得10m2-60m+150=4m2,解得m=5,则AB=15, 所以△ABC的面积S=AB·ACsin A=×15×5×sin 30°=.
答案:
5.在运动会的升旗仪式上,从坡角为15°的看台上,同一列的第一排和最后一排分别测得旗杆顶部的仰角为60°和30°.若同一列的第一排和最后一排之间的距离为10米(如图),则旗杆的高度为______米.
解析:如图,记看台上的一列为BC,旗杆为OP,依题意可知∠PCB=45°,∠PBC=180°-60°-15°=105°,∠PBO=60°,BC=10米,∴∠CPB=180°-45°-105°=30°,∴在△PBC中,由正弦定理可知PB=·sin∠PCB=20(米),∴在Rt△POB中,OP=PB·sin∠PBO=20×=30(米),即旗杆的高度为30米.
答案:30
6.在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,且2sin Asin C=1+2cos Acos C,a+c=3sin B,则b的最小值为________.
解析:因为2sin Asin C=1+2cos Acos C,整理可得cos(A+C)=-,因为A+B+C=π,所以cos B=,又因为0<B<π,所以B=.由余弦定理可得b2=a2+c2-ac=(a+c)2-3ac,又因为a+c=3sin B=,所以b2=-3ac≥-32=-=,所以b的最小值为,当且仅当a=c=时等号成立.
答案:
7.在△ABC中,内角A,B,C对边的边长分别是a,b,c,已知A+C=2B.
(1)若b=5,c=3,求sin C;
(2)若a+c=2b,求证:△ABC是等边三角形;
(3)若cos A=,求cos 2C的值.
解:(1)在△ABC中,A+C=2B,则B=,sin B=,又b=5,c=3,由正弦定理得sin C=sin B=×=.
(2)证明:在△ABC中,A+C=2B,则B=,cos B=,则有b2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac=(a+c)2-3ac,又a+c=2b,则b2=4b2-3ac,即b2=ac,则有=ac,则有a=c,又b2=ac,则有a=b=c,则△ABC是等边三角形.
(3)在△ABC中,A+C=2B,则B=,cos B=,sin B=,又cos A=,0<A<π,则sin A=,则cos C=-cos(A+B)=-cos Acos B+sin Asin B=-×+×=,则cos 2C=