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课时跟踪检测(六) 解三角形及其综合问题
1.在△ABC中,A,B,C的对边分别是a,b,c,已知cos 2A=cos(B+C),且b=2,c=6,则a=( )
A. B.2
C. D.2
解析:选D cos 2A=-cos A=2cos2A-1,
即2cos2A+cos A-1=0,解得cos A=-1(舍去)或cos A=.△ABC中,根据余弦定理a2=b2+c2-2bccos A=28,得a=2.故选D.
2.(2023·全国乙卷)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若acos B-bcos A=c,且C=,则B=( )
A. B.
C. D.
解析:选C 因为acos B-bcos A=c,所以由正弦定理得sin Acos B-sin Bcos A=sin C=sin(B+A),则2sin Bcos A=0.在△ABC中,sin B≠0,则cos A=0,A=.所以B=π-A-C=π--=,故选C.
3.(多选)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,b=1,a2+c2-b2=ac,sin2B=3sin Asin C,则( )
A.B=
B.ac=
C.△ABC的面积为
D.△ABC的周长为+1
解析:选ABD 由a2+c2-b2=ac,有cos B==,得B=,选项A正确;
因为sin2B=3sin Asin C,由正弦定理有b2=3ac,b=1,得ac=,选项B正确;
△ABC的面积为acsin B=××=,选项 C错误;
因为a2+c2-b2=ac,所以b2=1=a2+c2-ac=(a+c)2-3ac,解得a+c=,故△ABC的周长为+1,选项D正确.故选A、B、D.
4.在解三角形的问题中,其中一个比较困难的问题是如何由三角形的三边a,b,c直接求三角形的面积.据说这个问题最早是由古希腊数学家阿基米德解决的,他得到了海伦公式即S=,其中p=(a+b+c).我国南宋著名数学家秦九韶也在《数书九章》里面给出了一个等价解法,这个解法写成公式就是S=. 这个公式中的Δ应该是( )
A.2 B.
C. D.
解析:选C 由余弦定理知=accos B,所以S=casin B====,所以Δ=.故选C.
5.线段的黄金分割点定义:若点C在线段AB上,且满足AC2=BC·AB,则称点C为线段AB的黄金分割点.在△ABC中,AB=AC,A=36°,若角B的平分线交边AC于点D,则点D为边AC的黄金分割点.利用上述结论,可以求出cos 36°=( )
A. B.
C. D.
解析:选B 设AB=2,AD=x,又AB=AC,所以CD=2-x.由黄金分割点的定义可得AD2=AC·CD,即x2=2·(2-x),解得AD=-1(负值已舍去). 在△ABD中,由余弦定理得cos 36°===.故选B.
6.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=6,a=2c,B=,则△ABC的面积为________.
解析:由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B.又∵b=6,a=2c,B=,∴36=4c2+c2-2×2c2×,∴c=2,a=4,∴S△ABC=acsin B=×4×2×=6.
答案:6
7.如图,无人机在离地面高300 m的A处,观测到山顶M 处的仰角为15°、山脚C处的俯角为45°,已知∠MCN=60°,则山的高度MN为________m.
解析:∵AD∥BC,∴∠ACB=∠DAC=45°,∴AC=AB=300 m,又∠MCA=180°-60°-45°=75°,∠MAC=15°+45°=60°,∴∠AMC=45°,在△AMC中,由正弦定理得MC==300 m,∴ MN=MCsin∠MCN=300sin 60°=450 m.
答案:450
8.已知△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,且(a+b)(sin A-sin B)=bsin C.
(1)证明:A=2B;
(2)若a=3,b=2,求△ABC的面积.
解:(1)证明:因为(a+b)(sin A-sin B)=bsin C,
所以(a+b)(a-b)=bc,即a2-b2=bc.
cos B==,2sin Acos B=sin B+sin C,2sin Acos B=sin B+sin(A+B),sin(A-B)=sin B,
所以A-B+B=2kπ+π或A-B-B=2kπ,k∈Z.
又A,B∈(0,π),所以A=2B.
(2)由(1)得a2-b2=bc,又a=3,b=2,所以c=.
由余弦定理可得
cos C===.
因为C∈(0,π),所以sin C==,
所以△ABC的面积S=absin C=×3×2×=.
9.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为