内容正文:
第六章 解三角形
第六章 解三角形
6.1 正弦定理
【解题·小帮手】
▶定理:在△ABC 中,asin
A=
b
sin
B=
c
sin
C=
2R,其中R 为ΔABC 的外接圆半径.
▶变形:(1)a=2Rsin
A,b=2Rsin
B,c=
2Rsin
C;(2)sin
A=a2R
,sin
B=b2R
,sin
C
=
c
2R
;(3)a∶b∶c=sin
A∶sinB∶sin
C.
▶常 用 公 式:sin
C=sin(A+B),cos
C=
-cos(A+B),tan
C=-tan(A+B).
390.(2024·新高考全国二,15)记△ABC 的内
角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin
A+3
cos
A=2.
(1)求A;
(2)若a=2,2bsin
C=csin
2B,求△ABC
的周长.
391.(2023·新课标全国乙文,4)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=π5
,则∠B=
( )
A.
π
10 B.
π
5
C.
3π
10 D.
2π
5
392.(2020·天津,16节选)在△ABC 中,角
A,B,C 所对的边分别为a,b,c.已知a=
22,c= 13,C=
π
4
,求sin
A 的值.
393.(2020·北京,17节选)在△ABC 中,a+
b=11,cos
A=18
,cos
B=916
,求a的值.
394.(2019·江苏,15节选))在△ABC 中,角
A,B,C 所对的边分别为a,b,c.若sin
A
a =
cos
B
2b
,求sinB+
π
2 的值.
53
高考一线 真题研究 数学
395.(2019·北京,15节选)在△ABC 中,b=
7,c=5,cos
B=-12
,求sin(B-C)的值.
396.(2018·浙江,6)在△ABC 中,角A,B,C
所对的边分别为a,b,c.若a= 7,b=2,
A=60°,则 sin
B = ,c =
.
397.(2017·新课标全国三文,15)△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.已知
C=60°,b= 6,c=3,则A= .
398.(2016·江苏,15)在△ABC 中,AC=6,
cos
B=45
,C=π4.
(1)求AB 的长;
(2)求cosA-
π
6 的值.
6.2 余弦定理
【解题·小帮手】
▶定理:在△ABC 中,a2=b2+c2-2bccos
A,
b2=a2+c2-2accos
B,c2=a2+b2-
2abcos
C.
▶变形:(1)b2+c2-a2=2bccos
A,a2+c2-
b2=2accos
B,a2+b2-c2=2abcos
C;
(2)cos
A=b
2+c2-a2
2bc
,cos
B=a
2+c2-b2
2ac
,
cos
C=a
2+b2-c2
2ab .
▶已知两边及夹角或三边,一般用余弦定理
解题.
399.(2024·天津卷,16)在△ABC 中,cos
B=
9
16
,b=5,ac=
2
3.
(1)求a;
(2)求sin
A;
(3)求cos(B-2A).
400.(2021·新课标全国甲文,8)在△ABC
中,已知B=120°,AC= 19,AB=2,则
BC= ( )
A.1 B.2 C.5 D.3
401.(2020·新课标全国一理,16)如图,在三
棱锥P-ABC 的平面展开图中,AC=1,
AB=AD= 3,AB⊥AC,AB⊥AD,
∠CAE=30°,则cos∠FCB= .
E P
F P
D P
A B
C
402.(2020·新课标全国三理,7)在△ABC
中,cos
C=23
,AC=4,BC=3,则cos
B=
( )
A.
1
9 B.
1
3 C.
1
2 D.
2
3
54
第六章 解三角形
403.(2020·新课标全国二文,17)△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
cos2 π2+A +cos A=54.
(1)求A;
(2)若b-c=33a
,证明:△ABC是直角三角形.
404.(2019·北京,15节选)在△ABC 中,a=
3,b-c=2,cos
B=-12
,求b,c的值.
405.(2018·新课标全国二理,6)在△ABC
中,cos
C
2=
5
5
,BC=1,AC=5,则AB=
( )
A.42 B.30
C.29 D.25
406.(2018·北京,15节选)在△ABC 中,a=
7,b=8,A=π3
,cos
B=-17
,求AC 边上
的高.
6.3 正弦、余弦定理综合
【解题·小帮手】
▶正弦定理边角转化
(1)角化边:若等式的每一项都有齐次的内
角正弦值,根据
a=2Rsin
A,
b=2Rsin
B,
c=2Rsin
C,
可以将这些正
弦值全部换成所对的边,等式仍然成立.
(2)边化角:若等式的每一项都有齐次式的
边,根据
a=2Rsin
A,
b=2Rsin
B,
c=2Rsin
C,
可以将这些边全部换
成所对角的正弦值,等式依然成立.
▶余弦定理角化边:若等式的每一项都有角的
一次余弦,根据
cos
A=
b2+c2-a2
2bc
,
cos
B=
a2+c2-b2
2ac
,
cos
C=
a2+b2-c2
2ab
,
可将三个内角的余弦转化为边.
▶余弦定理的配方,如a2=b2+c2-2bccos
A
=(b+c)2-2bc(1+cos
A),可用于求三角
形周长问题.
407.(2024·新课标全国甲理,11)在△ABC 中
内角A,B,C 所对边分别为a,b,c,若B=
π
3
,b2=94ac
,则sin
A+sin
C= ( )
A.
3
2
B.2
C.
7
2
D.
3
2
55
高考一线 真题研究 数学
408.(2023·北京,7)在△ABC中,(a+c)(sin
A-
sin
C)=b(sin
A-sin
B),则∠C=( )
A.
π
6 B.
π
3
C.
2π
3 D.
5π
6
409.(2023·新课标全国甲理,16)在△ABC
中,AB=2,∠BAC=60°,BC= 6,D 为
BC 上一点,AD 为∠BAC 的平分线,则
AD= .
410.(2023·天津,16)在△ABC 中,角A,B,
C 所对的边分別是a,b,c.已知a= 39,b
=2,∠A=120°.
(1)求sin
B 的值;
(2)求c的值;
(3)求sin(B-C).
411.(2022·新课标全国乙理,17)记△ABC
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
sin
Csin(A-B)=sin
Bsin(C-A).
(1)证明:2a2=b2+c2;
(2)若a=5,cos
A=2531
,求△ABC 的周长.
412.(2020·新高考全国二,17)在①ac= 3,
②csin
A=3,③c= 3b这三个条件中任选
一个,补充在下面问题中,若问题中的三角
形存在,求c的值;若问题中的三角形不存
在,说明理由.
问题:是否存在△ABC,它的内角A,B,C
的对边分别为a,b,c,且sin
A= 3sin
B,
C=π6
, ?
413.(2021·上海,18节选)已知 A,B,C 为
△ABC 的三个内角,a,b,c 是其三条边,
a=2,cos
C=-14
,若sin
A=2sin
B,求
b,c.
56
第六章 解三角形
414.(2019·新课标全国一理,17)△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,设
(sin
B-sin
C)2=sin2A-sin
Bsin
C.
(1)求A;
(2)若 2a+b=2c,求sin
C.
415.(2016·四川理,17)在△ABC 中,角A,
B,C 的 对 边 分 别 为a,b,c,且cos
A
a +
cos
B
b =
sin
C
c .
(1)证明:sin
Asin
B=sin
C;
(2)若b2+c2-a2=65bc
,求tan
B.
416.(2014·天津,12)在△ABC 中,内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,已知b-c=
1
4a
,2sin
B=3sin
C,则cos
A 的 值 为
.
6.4 三角形面积
【解题·小帮手】
▶面积公式
(1)S=12×
底×高;
(2)S=12absin
C=12bcsin
A=12acsin
B;
(3)S=12
(a+b+c)r,其中r 为△ABC 的
内切圆半径;
(4)S= p(p-a)(p-b)(p-c),其中p=
a+b+c
2
(海伦公式).
▶解题提醒:在解三角形时,涉及面积问题用
的最多的是公式(2),其他公式很少用,使用
的特征 也 很 明 显.若 出 现 垂 直,则 用 公 式
(1);若出现三边,则用公式(4);若出现内
切,则用公式(3).
417.(2024·新高考全国一,15)记△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
sin
C= 2cos
B,a2+b2-c2= 2ab.
(1)求角B;
(2)若△ABC 的面积为3+ 3,求c.
57
高考一线 真题研究 数学
418.(2024·北京,16)在△ABC 中,内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,∠A 为钝角,
a=7,sin
2B= 37bcos
B.
(1)求∠A;
(2)从条件①、条件②、条件③这三个条件
中选择一个作为已知,使得△ABC 存在,
求△ABC 的面积.
条件①:b=7;条件②:cos
B=1314
;条件
③:csin
A=523.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问
得0分;如果选择多个符合要求的条件分
别解答,按第一个解答计分.
419.(2023·新高考全国一,17)已知在△ABC
中,A+B=3C,2sin(A-C)=sin
B.
(1)求sin
A;
(2)设AB=5,求AB 边上的高.
420.(2023·新高考全国二,17)记△ABC 的内
角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知△ABC
的面积为3,D 为BC 中点,且AD=1.
(1)若∠ADC=π3
,求tan
B;
(2)若b2+c2=8,求b,c.
421.(2023·新课标全国甲文,17)记△ABC
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
b2+c2-a2
cos
A =2.
(1)求bc;
(2)若
acos
B-bcos
A
acos
B+bcos
A-
b
c=1
,求△ABC
面积.
422.(2023·新课标全国乙理,18)在△ABC
中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
(1)求sin∠ABC;
(2)若D 为BC 上一点,且∠BAD=90°,求
△ADC 的面积.
423.(2022·新高考全国二,18)记△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,分别以
a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次
为S1,S2,S3,已 知 S1-S2+S3=
3
2
,
sin
B=13.
(1)求△ABC 的面积;
(2)若sin
Asin
C= 23
,求b.
58
第六章 解三角形
424.(2022·北京,16)在△ABC 中,sin2C=
3sin
C.
(1)求∠C;
(2)若b=6,且△ABC 的面积为63,求
△ABC 的周长.
425.(2022·浙江,18)在△ABC 中,角A,B,
C 所对的边分别为a,b,c.已知4a= 5c,
cos
C=35.
(1)求sin
A 的值;
(2)若b=11,求△ABC 的面积.
426.(2021·新高考全国二,18)在△ABC 中,
角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,b=a+
1,c=a+2.
(1)若2sin
C=3sin
A,求△ABC 的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC 为钝角
三角形? 若存在,求出a 的值;若不存在,
说明理由.
427.(2021· 北 京,16)在 △ABC 中,c=
2bcos
B,C=2π3.
(1)求∠B;
(2)再从条件①,条件②,条件③这三个条
件中选择一个作为已知,使△ABC 存在且
唯一确定,求BC 边上中线的长.
条件①:c= 2b;条件②:△ABC 的周长为
4+23;条件③:△ABC 的面积为
33
4 .
59
高考一线 真题研究 数学
6.5 三角形中的最值(范围)问题
【解题·小帮手】
高考题中求与三角形有关的最值(范围)问题
的基本方法
▶将目标表示成角A(或角B,C)的函数关系,
利用三角函数求最值.
▶将目标表示成边a,b,c的表达式,利用基本
不等式或函数思想求最值.
▶提醒:求最值时,注意等号成立的条件.对于
解答题,这一步不能省略.
428.(2022·新高考全国一,18)设记△ABC
的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
cos
A
1+sin
A=
sin
2B
1+cos
2B.
(1)若C=2π3
,求B;
(2)求
a2+b2
c2
的最小值.
429.(2020·新课标全国二理,17)△ABC 中,
sin2A-sin2B-sin2C=sin
Bsin
C.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC 周长的最大值.
430.(2020·浙江,18)在锐角△ABC 中,角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,且2bsin
A=3a.
(1)求角B;
(2)求cos
A+cos
B+cos
C 的取值范围.
431.(2019·新课标全国三理,18)△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c.
已知asinA+C2 =bsin
A.
(1)求B;
(2)若△ABC 为锐角三角形,且c=1,求
△ABC 面积的取值范围.
432.(2018·江苏,13)在△ABC 中,角A,B,
C 的对边分别为a,b,c,∠ABC=120°,
∠ABC 的平分线交AC 于点D,且BD=
1,则4a+c的最小值为 .
60
第六章 解三角形
433.(2016·山东理,16)在△ABC 中,角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,已知2(tan
A+
tan
B)=tan
A
cos
B+
tan
B
cos
A.
(1)证明:a+b=2c;
(2)求cos
C 的最小值.
434.(2016·北京理,15)在△ABC 中,a2+
c2=b2+ 2ac.
(1)求角B 的大小;
(2)求 2cos
A+cos
C 的最大值.
435.(2013·江西理,16)在△ABC 中,角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,已知cos
C+
(cos
A- 3sin
A)cos
B=0.
(1)求角B 的大小;
(2)若a+c=1,求b的取值范围.
6.6 两个三角形联解
【解题·小帮手】
▶当三角形被一些连线分成两个小三角形时,
我们称这类解三角形问题为两个三角形联
解问题.其解题策略如下:
(1)如果通过分析,得出已知条件最多的一
个三角形能够求解,一般先解该三角形,再
根据求得的结果逐步求解相关的其余三角
形,直至获得问题答案.
(2)如果通过分析,没有可以直接求解的三
角形,则可设几个未知量,分析相邻三角形
的边角关系(如角互补等),寻找等量关系,
建立方程组求解.
▶角平分线模型:题中出现角平分线,可以从
“角度”和“长度”两个方面入手
(1)角度:角被平分;
(2)长度:在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平
61
高考一线 真题研究 数学
分线,则BD
DC=
AB
AC
(角平分线定理).
▶中线模型:在△ABC 中,设D 为BC 边的中
点,求中线AD 的计算方法
(1)在△ABD,△ADC 和△ABC 中解三角
形,求解AD;
(2)向量法:AD→=12
(AB→+AC→),两边平方
得|AD→|2=14
(AB→2+AC→2+2AB→·AC→),可
求AD.
436.(2021·新高考全国一,19)记△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
b2=ac,点D 在边AC 上,BDsin∠ABC=
asin
C.
(1)证明:BD=b;
(2)若AD=2DC,求cos∠ABC.
D CA
B
a
c
b
437.(2021·浙江,14)在△ABC 中,∠B=
60°,AB=2,M 是BC 的中点,AM=23,
则 AC = ,cos ∠MAC =
.
438.(2019·浙江,16)在△ABC 中,∠ABC=
90°,AB=4,BC=3,点D 在线段AC 上.
若 ∠BDC =45°,则 BD = ,
cos∠ABD= .
439.(2017·新课标全国三理,17)△ABC 的
内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知
sin
A+ 3cos
A=0,a=27,b=2.
(1)求c;
(2)设 D 为BC 边上一点,AD⊥AC,求
△ABD 的面积.
62
第六章 解三角形
440.(2015·安徽理,16)在△ABC 中,∠A=
3π
4
,AB=6,AC=32,点D 在BC 边上,
AD=BD,求AD 的长.
441.(2015·重庆理,13)在△ABC 中,B=
120°,AB= 2,A 的角平分线AD= 3,则
AC= .
442.(2015·新课标全国二理,17)在△ABC
中,D 是BC 边上的点,AD 平分∠BAC,
△ABD 面积是△ADC 面积的2倍.
(1)求
sin
B
sin
C
;
(2)若 AD=1,DC= 22
,求 BD 和AC
的长.
443.(2012·安徽文,16)设△ABC 的内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,且有2sin
Bcos
A
=sin
Acos
C+cos
Asin
C.
(1)求角A 的大小;
(2)若b=2,c=1,D 为BC 边的中点,求
AD 的长.
63
高考一线 真题研究 数学
6.7 解四边形
【解题·小帮手】
在四边形中考查解三角形的考法类型
▶四边形内部无连线:解题策略是添加四边形
的对角线作为辅助线,借助对角线将四边形
分割成两个三角形,利用解三角形的知识求解.
▶四边形内部有连线:解题策略是利用已有连
接线分割成的若干个三角形,选择已知条件
最多的一个三角形作为出发点,求解该三角
形,再逐步求解其余的三角形.
444.(2018·新课标全国一理,17)在平面四边
形 ABCD 中,∠ADC=90°,∠A =45°,
AB=2,BD=5.
(1)求cos∠ADB;
(2)若DC=22,求BC.
445.(2015·四川理,19)如图,A,B,C,D 为
平面四边形ABCD 的四个内角.
(1)证明:tan
A
2=
1-cos
A
sin
A
;
(2)若A+C=180°,AB=6,BC=3,CD=
4,AD=5,求tanA2+tan
B
2+tan
C
2+
tan
D
2
的值.
A
D
C
B
64
第六章 解三角形
446.(2014·新 课 标 全 国 二 文,17)四 边 形
ABCD 的内角A 与C 互补,AB=1,BC=
3,CD=DA=2.
(1)求角C 和BD;
(2)求四边形ABCD 的面积.
447.(2014·湖南理,18)如图,在平面四边形
ABCD 中,AD=1,CD=2,AC= 7.
(1)求cos∠CAD 的值;
(2)若cos∠BAD=- 714
,sin∠CBA=
21
6
,求BC 的长.
D
A
B C
6.8 射影定理
【解题·小帮手】
▶内容:在△ABC 中,
a=bcos
C+ccos
B,
b=acos
C+ccos
A,
c=acos
B+bcos
A.
▶说明:对于高考选填题,直接使用射影定理
可快速获解,对于解答题不建议直接使用射
影定理,避免扣除步骤分.此时,可使用正弦
定理,化角为边求解.
448.(2017·山东理,9)在△ABC 中,角A,B,
C 的对边分别为a,b,c.若△ABC 为锐角
三角 形,且 满 足 sin
B(1+2cos
C)=
2sin
Acos
C+cos
Asin
C,则下列不等式
成立的是 ( )
A.a=2b B.b=2a
C.A=2B D.B=2A
449.(2014·广东理,12)在△ABC 中,内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,已知bcos
C+
ccos
B=2b,则ab= .
450.(2017·新课标全国二文,16)△ABC 的内
角A,B,C 的对边分别为a,b,c,2bcos
B=
acos
C+ccos
A,则B= .
451.(2013·辽宁理,6)在△ABC 中,内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,asin
Bcos
C+
csin
Bcos
A=12b
,且a>b,则B=( )
A.
π
6 B.
π
3 C.
2π
3 D.
5π
6
452.(2013·陕西理,7)设△ABC 的内角A,
B,C 的对边分别为a,b,c,若bcos
C+
ccos
B=asin
A,则△ABC 的形状为
( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.不确定
453.(2008·山东理,15)已知a,b,c为△ABC
的内角A,B,C 的对边,向量 m=(3,
-1),n=(cos
A,sin
A).若 m⊥n,且
acos
B+bcos
A =csin
C,则 角 B =
.
65
高考一线 真题研究 数学
∴g(x)=Asin
ωx
2.∵g
(x)的最小正周期为
2π,∴ω=2,g(x)=Asin
x,又∵g
π
4 =2,
∴Asinπ4=2
,∴A=2,∴g(x)=2sin
x,
∴f(x)=2sin
2x,∴f
3π
8 =2sin2×3π8 =
2sin
3π
4= 2
,故选C.
388.
2
3
解析:∵f(x)≤f
π
4 对任意的实数
x 都成立,∴当x=π4
时f(x)取得最大值,
∴cosωπ4-
π
6 =1,∴ωπ4 -π6=2kπ(k∈
Z),∴ω=8k+23
(k∈Z),又∵ω>0,∴k=
0时,ω 取得最小值为23.
389.解:(1)∵f(x)=sin2x+ 3sin
xcos
x=
1
21-cos
2x +
3
2sin
2x=sin2x-
π
6 +12,
∴f(x)的最小正周期T=
2π
2=π.
(2)∵f(x)在 -
π
3
,m
上的最大值为3
2
,
∴sin2x-
π
6 =1,
∴2x-π6=2kπ+
π
2
(k∈Z),
∴x=kπ+π3
(k∈Z),令k=0,得x=π3
,
∴
π
3∈ -
π
3
,m
,
∴m≥π3
,∴m 的最小值为π3.
第六章 解三角形
6.1 正弦定理
390.解:(1)由sin
A+3cos
A=2,得12sin
A+
3
2cos
A=1,即sinA+
π
3 =1.
因为A∈0,π ,所以A+
π
3∈
π
3
,4π
3 ,
所以A+π3=
π
2
,A=π6.
(2)因为 2bsin
C=csin
2B,
所以 2sin
Bsin
C =sin
Csin
2B =
2sin
Csin
Bcos
B.
又因为B,C∈(0,π),所以sin
Bsin
C≠
0,所以cos
B= 22
,所以B=π4
,
所以C=π-A-B=π-π6-
π
4=
7π
12
,
sin
C=sin(A +B)=sin
Acos
B +
cos
Asin
B= 2+ 64 .
因为 a
sin
A=
b
sin
B=
c
sin
C
,
所以 2
sin
π
6
=
b
sin
π
4
=
c
sin
7π
12
,
所以b=22,c= 6+ 2,
所以△ABC 的周长为2+ 6+32.
391.C 解析:因为acos
B-bcos
A=c,所以
sin
Acos
B-sin
Bcos
A=sin
C,即sin
Acos
B-
sin
Bcos
A=sin(A+B)=sin
Acos
B+
sin
Bcos
A,整理得sin
Bcos
A=0.因为
B∈(0,π),所以sin
B>0,所以cos
A=0,
A=π2
,则B=π-A-C=π-π2-
π
5=
3π
10
,
故选C.
392.解:∵
a
sin
A=
c
sin
C
,∴sin
A=asin
C
c =
22sin
π
4
13
=
2
13
=
2 13
13 .
393.解:∵cos
A=18
,cos
B=916
,∴sin
A=
236
详解答案
1-cos2A =
37
8
,sin
B= 1-cos2B =
57
16.∵
a
sin
A =
b
sin
B
,∴
a
b =
sin
A
sin
B =
37
8 ×
16
57
=
6
5
,∴b=5a6.
又∵a+b=11,
∴a+5a6=11
,解得a=6.
394.解:∵
sin
A
a =
cos
B
2b
,∴
a
sin
A=
2b
cos
B.
又
∵
a
sin
A=
b
sin
B
,∴
2b
cos
B=
b
sin
B
,∴2sin
B=
cos
B,∴tan
B=12
,∴cos
B=2
5
,
∴sinB+
π
2 =cos B=25=255 .
395.解:∵cos
B=-12
,
∴sin
B= 32
,且B 为钝角.
∵
b
sin
B=
c
sin
C
,∴sin
C=csin
B
b =
53
14.
∵cos
C= 1-sin2C=
11
14
,
∴sin(B-C)=sin
Bcos
C-cos
Bsin
C=
3
2×
11
14+
1
2×
53
14=
43
7 .
396.
21
7
,3 解析:∵
a
sin
A=
b
sin
B
,
∴sin
B=bsin
A
a =
2sin60°
7
=
3
7
=
21
7
,
∴cos
B= 1-sin2B=
2
7
.
∵sin
C=sin(A+B)=sin
Acos
B+
cos
Asin
B= 32×
2
7
+
1
2×
3
7
=
33
27
,
∵
a
sin
A=
c
sin
C
,
∴c=asin
C
sin
A = 7×
33
27
×
2
3
=3.
397.75° 解析:∵
c
sin
C=
b
sin
B
,∴sin
B=
bsin
C
c =
6sin60°
3 =
2
2.∵b<c
,∴B<C,
∴B=45°,∴A=180°-(B+C)=180°-
(45°+60°)=75°.
398.解:(1)∵cos
B=45
,∴sin
B=35.
∵
AB
sin
C=
AC
sin
B
,
∴AB=ACsin
C
sin
B =6sin
π
4×
5
3=52.
(2)∵cos
A=-cosB+C =-cos
Bcos
C+
sin
Bsin
C= 22
3
5-
4
5 =- 210,
∴sin
A= 1-cos2A=
72
10
,
∴cosA-
π
6 = 32cos A+12sin A= 32×
-
2
10 +12×7210=72- 620 .
6.2 余弦定理
399.解:(1)设a=2t,c=3t,t>0,由余弦定理
得b2=a2+c2-2accos
B,
即25=4t2+9t2-2×2t×3t×916
,解得
t=2(负舍),则a=4,c=6.
(2)方法一:因为B 为三角形内角,
所以sin
B= 1-cos2B= 1- 916
2
=
57
16
,
由正弦定理得 a
sin
A=
b
sin
B
,即 4
sin
A=
5
57
16
,解得sin
A= 74.
237
高考一线 真题研究 数学
方 法 二:由 余 弦 定 理 得 cos
A =
b2+c2-a2
2bc =
52+62-42
2×5×6 =
3
4.
因为A∈0,π ,则sin
A= 1- 34
2
=
7
4.
(3)方法一:因为cos
B=916>0
,且B∈
0,π ,所以B∈0,
π
2 .
由(2)方法一知sin
B=5716.
因为a<b,则A<B,
所以cos
A= 1- 7
4
2
=
3
4
,
则sin
2A=2sin
Acos
A=2× 74×
3
4=
37
8
,cos
2A=2cos2A-1=2× 34
2
-1=
1
8
,
所以 cos(B -2A)=cos
Bcos
2A +
sin
Bsin
2A=18×
9
16+
57
16×
37
8 =
57
64.
方法二:sin
2A=2sin
Acos
A=2× 74×
3
4=
37
8
,则cos
2A=2cos2A-1=2×
3
4
2
-1=
1
8.
因为B 为三角形内角,
所以sin
B= 1-cos2B = 1- 916
2
=
57
16
,
所以 cos(B -2A)=cos
Bcos
2A +
sin
Bsin
2A=916×
1
8+
57
16×
37
8 =
57
64.
400.D 解析:设AB=c,AC=b,BC=a,则
b2=a2+c2-2accos
B,即19=a2+4-
4acos120°,整理得a2+2a-15=0,解得
a=3,故选D.
401.-
1
4
解析:∵AB⊥AC,AC=1,AB=3,
∴BC= AB2+AC2=2,同理得BD=6.
由三棱锥的平面展开图知,展开前点F 与
点P 重合,
∴BF=BD= 6,AE=AD= 3.
在△ACE 中,AC=1,AE= 3,∠CAE=
30°,
∴CE2=AC2+AE2-2AC·AE·cos
30°=1,
∴CF=CE=1.
在△BCF 中,BC=2,BF= 6,CF=1,
∴ cos ∠FCB = CF
2+BC2-BF2
2CF·BC =
1+4-6
2×1×2=-
1
4.
402.A 解析:设a=BC=3,b=AC=4,c=
AB,则cos
C=a
2+b2-c2
2ab =
2
3
,∴3(9+
16-c2)=48,解 得c=3,∴cos
B =
a2+c2-b2
2ac =
9+9-16
2×3×3=
1
9
,故选A.
403.解:(1)∵cos2 π2+A +cos A=54,
∴sin2A+cos
A=54
,
∴1-cos2A+cos
A=54
,解得cos
A=12.
∵0<A<π,∴A=π3.
(2)∵A=π3
,∴cos
A=b
2+c2-a2
2bc =
1
2
,
∴b2+c2-a2=bc.
又∵b-c= 33a
,
∴a= 3(b-c),
∴b2+c2-3(b-c)2=bc,
∴2b2+2c2-5bc=0,解得b=2c(b>c),
∴a= 3c,
238
详解答案
∴b2=a2+c2,即△ABC 是直角三角形.
404.解:∵b-c=2,∴c=b-2.∵b2=a2+
c2-2accos
B,∴b2=9+(b-2)2+3(b-
2),解得b=7,∴c=5.
405.A 解析:设a=BC=1,b=AC=5,c=
AB,∵cosC2=
5
5
,∴cos
C=2cos2C2-
1=-
3
5
,∴c2=a2+b2-2abcos
C=1+
25-2×1×5× -
3
5 =32,∴c=42,故
选A.
406.解:∵b2=a2+c2-2accos
B,∴64=49+
c2+2c,解 得c=3,∴AC 边 上 的 高 为
csin
A=3sinπ3=
33
3 .
6.3 正弦、余弦定理综合
407.C 解析:因为B=π3
,b2=94ac
,所以由正
弦定理得sin
Asin
C=49sin
2B=13.
由余
弦定理得b2=a2+c2-ac=94ac
,即a2+
c2=134ac
,由正弦定理得sin2A+sin2C=
13
4sin
Asin
C=1312
,所 以 (sin
A +sin
C)2=sin2A +sin2C +2sin
Asin
C =
7
4.
因为 A,C 为三角形内角,所 以sin
A+sin
C>0,则sin
A+sin
C= 72
,故选
C.
408.B 解析:因为(a+c)(sin
A-sin
C)=
b(sin
A-sin
B),所以由正弦定理得(a+
c)(a-c)=b(a-b),即a2-c2=ab-b2,
则 a2 +b2 -c2 =ab,所 以 cos
C =
a2+b2-c2
2ab =
ab
2ab=
1
2.
又0<C<π,所以
C=π3
,故选B.
409.2 解析:如图,记AB=c,AC=b,BC=a,
(解法一)由余弦定理得22+b2-2×2×
b×cos
60°=6,解得b=1+ 3.
D C
A
B
由S△ABC=S△ABD+S△ACD,得
1
2×2×b×
sin
60°=
1
2×2×AD×sin
30°+
1
2×AD×
b×sin
30°,
解得AD= 3b
1+
b
2
=
23(1+ 3)
3+ 3
=2.
(解法二)由余弦定理得22+b2-2×2×
b×cos
60°=6,解得b=1+ 3,由正弦定
理得 6
sin
60°=
b
sin
B=
2
sin
C
,解得sin
B=
6+ 2
4
,sin
C= 22.
因为1+ 3> 6>
2,所以C=45°,B=180°-60°-45°=
75°.因为∠BAD=30°,所以∠ADB=75°,
即AD=AB=2.
410.解:(1)由正弦定理得
a
sin
A=
b
sin
B
,即
39
sin
120°=
2
sin
B
,解得sin
B= 1313.
(2)由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos
A,
即39=4+c2-2×2×c× -
1
2 ,
解得c=5或c=-7(舍去).
239
高考一线 真题研究 数学
(3)由 正 弦 定 理 得
a
sin
A =
c
sin
C
,即
39
sin
120°=
5
sin
C
,解得sin
C=5 1326 .
又A=120°,所以B,C 都为锐角,
因此cos
C= 1-2552=
3 39
26
,
cos
B= 1-113=
2 39
13
,
所以sin(B-C)=sin
Bcos
C-cos
Bsin
C=
13
13×
3 39
26 -
2 39
13 ×
5 13
26 =-
73
26.
411.解:(1)证 明:∵sin
Csin(A -B)=
sin
Bsin(C-A),
∴sin
Csin
Acos
B-sin
Ccos
Asin
B=
sin
Bsin
Ccos
A-sin
Bcos
Csin
A,
∴2sin
Bsin
Ccos
A=sin
Asin
Ccos
B+
sin
Asin
Bcos
C,
∴2bc·b
2+c2-a2
2bc =ac
·a
2+c2-b2
2ac +ab
·
a2+b2-c2
2ab
,
∴b2+c2-a2=a2,∴2a2=b2+c2.
(2)∵a=5,∴b2+c2=50.
又∵cos
A=2531
,
∴由a2=b2+c2-2bccos
A,得25=50-5031bc
,
∴bc=312.
∴(b+c)2=b2+c2+2bc=50+31=81,
∴b+c=9,
∴△ABC 的周长为a+b+c=5+9=14.
412.解:由sin
A= 3sin
B,得ab= 3.
不妨设
a= 3m,b=m(m>0),则
c2=a2+b2-2abcos
C=3m2+m2-2×
3m×m×
3
2=m
2,c=m.
选择条件①,ac= 3m2= 3,得m=1,故
c=m=1.
选择条件②,
∵cos
A=b
2+c2-a2
2bc =
m2+m2-3m2
2m2
=
-
1
2
,
∴sin
A= 32
,∴csin
A= 3m2 =3
,
∴c=m=23.
选择条件③,则
c
b=
m
m=1
,∴c=b 与条件
c= 3b矛盾,∴三角形不存在.
413.解:∵sin
A=2sin
B,∴a=2b,
又∵a=2,∴b=1,cos
C=-14.
∴c2=a2+b2-2abcos
C=4+1-2×2×
1× -
1
4 =6,
∴c= 6.
414.解:(1)∵(sin
B-sin
C)2=sin2A-
sin
Bsin
C,
∴(b-c)2=a2-bc,
整理得b2+c2-a2=bc,
∴cos
A=b
2+c2-a2
2bc =
bc
2bc=
1
2.
∵0°<A<180°,∴A=60°.
(2)∵A=60°,∴B=120°-C.
∵ 2a+b=2c,
∴ 2sin
A+sin
B=2sin
C,
∴ 2sin
A+sin(120°-C)=2sin
C,
∴
6
2+
3
2cos
C+12sin
C=2sin
C,
∴
3
2sin
C- 32cos
C= 62
,
∴
3
2sin
C-12cos
C= 22
,
240
详解答案
∴sin(C-30°)= 22.
∵0°<C<120°,
∴-30°<C-30°<90°,
∴C-30°=45°,C=45°+30°,
∴sin
C=sin(45°+30°)=sin45°cos30°+
cos45°sin30°=
2
2 ×
3
2 +
2
2 ×
1
2 =
6+ 2
4 .
415.解:(1)证明:∵
cos
A
a +
cos
B
b =
sin
C
c
,
∴
cos
A
sin
A+
cos
B
sin
B=
sin
C
sin
C=1
,
∴
cos
Asin
B+cos
Bsin
A
sin
Asin
B =1
,
∴
sin(A+B)
sin
Asin
B=1
,∴
sin
C
sin
Asin
B=1
,
∴sin
C=sin
Asin
B.
(2)∵b2+c2-a2=65bc
,
∴cos
A=b
2+c2-a2
2bc =
3
5.
∵0<A<π,
∴sin
A=45
,
∴
cos
A
sin
A=
3
4.
又∵
cos
A
sin
A+
cos
B
sin
B=1
,
∴
cos
B
sin
B=1-
cos
A
sin
A=
1
4
,
∴tan
B=sin
B
cos
B=4.
416.-
1
4
解析:∵2sin
B=3sin
C,∴2b=
3c,又∵b-c=14a
,∴
3
2c-c=
1
4a
,∴c=
1
2a
,∴b=32c=
3
2×
1
2a=
3
4a
,∴cos
A=
b2+c2-a2
2bc =
9
16a
2+
1
4a
2-a2
2×
3
4a×
1
2a
=-
1
4.
6.4 三角形面积
417.解:(1)由a2+b2-c2= 2ab,得cos
C=
a2+b2-c2
2ab =
2
2.
因为C∈(0,π),所以C=π4.
又sin
C= 2cos
B,
所以sin
π
4= 2cos
B,即 22= 2cos
B,
所以cos
B=12.
因为B∈(0,π),所以B=π3.
(2)由 (1)得 sin
A =sin(B +C)=
sinπ3+
π
4 =sinπ3cosπ4+cosπ3sinπ4=
6+ 2
4 .
由正弦定理得b∶c=sin
B∶sin
C=
sin
π
3∶sin
π
4= 3∶ 2
,
设b=3k,c=2k,则S△ABC=
1
2bcsin
A=
1
2× 3k× 2k×
6+ 2
4 =3+ 3
,
解得k=2,所以c=22.
418.解:(1)由sin
2B= 37bcos
B,
得2sin
Bcos
B= 37bcos
B.
因为A 为钝角,所以cos
B≠0,
则2sin
B= 37b
,
241
高考一线 真题研究 数学
则 b
sin
B=
2
3
7
=
a
sin
A=
7
sin
A
,
解得sin
A= 32.
因为A 为钝角,所以A=2π3.
(2)选择①,b=7,则sin
B= 314b=
3
14×
7=
3
2.
因为A=2π3
,所以B 为锐角,则B=π3
,此
时A+B=π,不合题意,舍去;
选择②,cos
B=1314
,因为B 为三角形内
角,所以sin
B= 1- 1314
2
=
33
14
,
代入2sin
B= 37b
,得2×
33
14 =
3
7b
,解
得b=3.
因为sin
C=sinA+B =sin2π3+B =
sin
2π
3cos
B+cos2π3sin
B
=
3
2×
13
14+ -
1
2 ×3314=5314,
所以 SΔABC =
1
2absin
C=12×7×3×
53
14=
153
4 .
选择③,csin
A=523
,则c× 32=
5
23
,
解得c=5,
由正 弦 定 理 得 a
sin
A =
c
sin
C
,即 7
3
2
=
5
sin
C
,解得sin
C=5314.
因为 C 为 三 角 形 内 角,所 以cos
C=
1- 53
14
2
=
11
14
,
则sin
B=sinA+C =sin2π3+C
=sin
2π
3cos
C+cos2π3sin
C
=
3
2×
11
14+ -
1
2 ×5314=3314,
所以S△ABC=
1
2acsin
B=12×7×5×
33
14=
153
4 .
419.解:(1)因为A+B=3C,A+B+C=π,
所以3C+C=π,得C=π4.
又因为2sin(A-C)=sin
B,
所以2sinA-
π
4 =sin3π4-A ,
所以2sin
Acos
π
4-cos
Asin
π
4 =
sin
3π
4cos
A-cos3π4sin
A,
即2(sin
A-cos
A)=22
(cos
A+sin
A),
解得sin
A=3cos
A,
所以tan
A=3,sin
A=3 1010 .
(2)由(1)得cos
A= 1-sin2A=
1
10
,则
sin
B =2sin(A -C)= 2(sin
A -
cos
A)=255 .
由正弦定理得 b
sin
B=
c
sin
C
,
所以b=csin
B
sin
C =5×
25
5 × 2=2 10.
设△ABC 中,AB 边上的高为h,则由三角
形面积得1
2bcsin
A=12ch
,
242
详解答案
所以h=bsin
A=2 10×3 1010 =6.
420.解:(1)解法一:在△ABC 中,因为 D 为
BC 中点,∠ADC=π3
,AD=1,
则S△ADC=
1
2AD
·DCsin∠ADC=12×
1×
1
2a×
3
2=
3
8a=
1
2SΔABC=
3
2
,解得
a=4.
C
A
EB D
在△ABD 中,∠ADB=2π3
,由余弦定理得
c2=BD2+AD2-2BD·ADcos∠ADB,
即c2=4+1-2×2×1× -
1
2 =7,解得
c= 7,则cos
B=7+4-1
27×2
=
57
14
,
sin
B= 1-cos2B= 1- 57
14
2
=
21
14
,
所以tanB=sin
B
cos
B=
3
5.
解法二:在△ABC 中,因为D 为BC 中点,
∠ADC=π3
,AD=1,则S△ADC=
1
2AD
·
DCsin∠ADC=12×1×
1
2a×
3
2=
3
8a=
1
2SΔABC=
3
2
,解得a=4.
在△ACD 中,由余弦定理得b2=CD2+
AD2-2CD·ADcos∠ADB,
即b2=4+1-2×2×1×12=3
,解得b=
3,所以AC2+AD2=4=CD2,
所以∠CAD=π2
,C=π6.
过点A作AE⊥
BC 于E,则 CE=ACcos
C=32
,AE=
ACsin
C= 32
,
BE=52
,所以tanB=AEBE=
3
5.
(2)解法一:在△ABD 与△ACD 中,由余
弦定理得
c2=
1
4a
2+1-2×
1
2a×1×cos
(π-∠ADC),
b2=
1
4a
2+1-2×
1
2a×1×cos∠ADC
,
整理得1
2a
2+2=b2+c2,而b2+c2=8,则
a=23,S△ACD=
1
2× 3×1×sin∠ADC=
3
2
,解得sin∠ADC=1.又0<∠ADC<π,
所以∠ADC=π2
,所以b=c= AD2+CD2=2.
解法二:在△ABC 中,因为D 为BC 中点,
所以2AD→=AB→+AC→.
又因为CB→=AB→-AC→,
所 以 4AD→2 +CB→2 = (AB→+AC→)2 +
(AB→-AC→)2=2(b2+c2)=16,即4+a2=
16,解得a=23.
又S△ADC=
1
2× 3×1×sin∠ADC=
3
2
,
解得sin∠ADC=1.
又0<∠ADC<π,所以∠ADC=π2
,
所以b=c= AD2+CD2=2.
421.解:(1)因为a2=b2+c2-2bccos
A,
所以b
2+c2-a2
cos
A =
2bccos
A
cos
A =2bc=2
,
解得bc=1.
(2)由正弦定理得
acos
B-bcos
A
acos
B+bcos
A-
b
c=
sin
Acos
B-sin
Bcos
A
sin
Acos
B+sin
Bcos
A-
sin
B
sin
C=
sin(A-B)
sin(A+B)-
243
高考一线 真题研究 数学
sin
B
sin(A+B)=
sin(A-B)-sin
B
sin(A+B) =1
,
整理得sin(A-B)-sin(A+B)=sin
B,
即-2cos
Asin
B=sinB.
因为0<sin
B≤1,所以cos
A=-12.
又0<A<π,所以sin
A= 32
,
所以△ABC 的面积为S△ABC=
1
2bcsin
A=
1
2×1×
3
2=
3
4.
422.解:(1)由余弦定理得BC2=a2=b2+c2-
2bccos
A=4+1-2×2×1×cos
120°=7,
则BC= 7,
cos
B=a
2+c2-b2
2ac =
7+4-1
2×2× 7
=
57
14
,
sin
B= 1-cos2B= 1-
25
28=
21
14.
(2)由三角形面积公式得
S△ABD
S△ACD
=
1
2×AB×AD×sin
90°
1
2×AC×AD×sin
30°
=4,
则S△ACD=
1
5S△ABC=
1
5×
1
2×2×1×sin
120° = 310.
423.解:(1)由题意得S1=
3
4a
2,S2=
3
4b
2,
S3=
3
4c
2,
∵S1-S2+S3=
3
2
,
∴
3
4 a
2-b2+c2 =
3
2
,
∴a2-b2+c2=2,
∴cos
B=a
2+c2-b2
2ac =
1
ac
,∴accos
B=1,
∴cos
B>0.
又∵sin
B=13
,∴cos
B=223
,
∴ac= 1cos
B=
32
4
,
∴SΔABC=
1
2acsin
B=12×
32
4 ×
1
3=
2
8.
(2)∵
b
sin
B=
a
sin
A=
c
sin
C
,
∴
b2
sin2B
=
a
sin
A
· c
sin
C=
ac
sin
Asin
C=
32
4
2
3
=
9
4
,
∴
b
sin
B=
3
2
,∴b=32sin
B=32×
1
3=
1
2.
424.解:∵C∈(0,π),∴sin
C>0.
又∵sin2C= 3sin
C,
∴2sin
Ccos
C= 3sin
C,
∴cos
C= 32
,∴C=π6.
(2)∵b=6,△ABC 的面积为63,
∴S△ABC=
1
2absin
C=3a2=63
,
∴a=43,
∴c2=a2+b2-2abcos
C=48+36-2×
43×6×
3
2=12
,
∴c=23,∴△ABC 的周长为a+b+c=
63+6.
425.解:(1)∵cos
C=35
,0<C<π,
∴sin
C=45.
∵4a= 5c,∴4sin
A= 5sin
C,
∴sin
A= 54sin
C= 54×
4
5=
5
5.
244
详解答案
(2)∵4a= 5c,cos
C=35
,
∴cos
C=a
2+b2-c2
2ab =
a2+121-
16
5a
2
22a =
11-
a2
5
2a =
3
5
,
∴a2+6a-55=0,解得a=5.
∵sin
C=45
,b=11,
∴△ABC 的面积S=12absin
C=12×5×
11×
4
5=22.
426.解:(1)∵2sin
C=3sin
A,∴2c=3a.
∵c=a+2,∴2(a+2)=3a,解得a=4,
∴c=6,b=5,
∴cos
C=a
2+b2-c2
2ab =
16+25-36
40 =
1
8
,
∴sin
C= 1-cos2C=
37
8
,
∴△ABC 的面积S=12absin
C=12×4×
5×
37
8 =
157
4 .
(2)∵c>b>a,∴若△ABC 为钝角三角
形,则C 为钝角,
∴cos
C=a
2+b2-c2
2ab =
a2+(a+1)2-(a+2)2
2a(a+1) =
a2-2a-3
2a(a+1)<0
,
∴a2-2a-3<0,解得-1<a<3,
又∵a>0,∴0<a<3.
又∵a+b>c,
∴a+(a+1)>a+2,解得a>1,
∴1<a<3.
又∵a是整数,∴a=2.
427.解:(1)∵c=2bcos
B,
∴sin
C=2sin
Bcos
B,
∵C=2π3
,∴sin
2B= 32
,
∴B∈0,
π
3 ,2B∈0,2π3 ,
∴2B=π3
,B=π6.
(2)选择①,由正弦定理得
c
b=
sin
C
sin
B= 3
,
c= 3b 与c= 2b 矛盾,故这样的△ABC
不存在.
选择②,由(1)得A=π6
,设△ABC 的外接
圆半径为R,则a=b=2Rsinπ6=R
,c=
2Rsin2π3= 3R
,∴△ABC 的周长a+b+
c=2R+ 3R=4+23,解得R=2,
∴a=b=2,c=23,
∴BC 边上中线的长为
23 2+12-2×23×1×cosπ6= 7.
选择③,由(1)得A=π6
,∴a=b.
∵△ABC 的面积为334
,
∴
1
2absin
C=12a
2×
3
2=
33
4
,
解得a= 3,
∴BC 边上中线的长为
b2+ a2
2
-2×b×
a
2×cos
2π
3=
3+
3
4+3×
1
2=
21
2 .
6.5 三角形中的最值(范围)问题
428.解:(1)∵
cos
A
1+sin
A=
sin
2B
1+cos
2B
,
∴
cos
A
1+sin
A=
2sin
Bcos
B
2cos2B
=
sin
B
cos
B
,
245
高考一线 真题研究 数学
∴sin
B+sin
Asin
B=cos
Acos
B,
∴sin
B=cos
Acos
B-sin
Asin
B=
cos(A+B)=-cos
C=-cos2π3=
1
2.
∵C=2π3
,∴0<B<π2
,∴B=π6.
(2)由(1)知,sin
B=-cos
C>0,
∴
π
2<C<π
,0<C<π2.
∵sin
B=-cos
C=sinC-
π
2 ,
∴B=C-π2
,∴C=π2+B
,
∴A=π-(B+C)=π- B+
π
2+B =
π
2-2B
,
∴
a2+b2
c2
=
sin2A+sin2B
sin2C
=
cos22B+sin2B
sin2C
=
cos22B+1-cos2B
cos2B
=
(2cos2B-1)2+1-cos2B
cos2B
=
4cos2B+ 2
cos2B
-5≥28-5=42-5,
当且仅当cos2B= 22
时取等号,
∴
a2+b2
c2
的最小值为42-5.
429.解:设BC=a,AC=b,AB=c.
(1)∵sin2A-sin2B-sin2C=sin
Bsin
C,
∴a2-b2-c2=bc,∴b2+c2-a2=-bc,
∴cos
A=b
2+c2-a2
2bc =
-bc
2bc=-
1
2
,
∵A∈(0,π),∴A=2π3.
(2)∵a2=b2+c2-2bccos
A,a=3,A=2π3
,
∴9=b2+c2+bc,
∴(b+c)2-bc=9,∴bc=(b+c)2-9,
∵bc≤b+c2
2
(当且仅当b=c时取等号),
∴b+c2
2
≥(b+c)2-9,
∴
3(b+c)2
4 ≤9
,∴b+c≤23,
∴△ABC 周长的最大值为3+23.
430.解:(1)∵2bsin
A= 3a,
∴2sin
Bsin
A= 3sin
A.
∵sin
A>0,∴sin
B= 32.
又∵B 为锐角,∴B=π3.
(2)∵A+B+C=π,∴C=2π3-A
,
∴cos
A+cos
B+cos
C=12+cos
A+
cos2π3-A =12+cos A-12cos A+32sin A=
3
2sin
A+12cos
A+12=sinA+
π
6 +12.
由
0<A<
π
2
,
0<C=
2π
3-A<
π
2
,
得π
6<A<
π
2
,π
3<
A+π6<
2π
3
,
∴
3
2<sinA+
π
6 ≤1,1+32 <sinA+π6 +
1
2≤
3
2
,
∴cos
A+cos
B+cos
C 的取值范围是
1+ 3
2
,3
2
.
431.解:(1)∵asinA+C2 =bsin
A,
∴sin
AsinA+C2 =sin
Bsin
A.
∵sin
A>0,∴sinA+C2 =sin
B,
∴sinπ2-
B
2 =sin B,∴cosB2=sin B,
246
详解答案
∴cos
B
2=2sin
B
2cos
B
2.
由B∈0,π 得
B
2∈0
,π
2 ,
∴cos
B
2>0
,∴sin
B
2=
1
2
,
∴
B
2=
π
6
,B=π3.
(2)∵c=1,B=π3
,
∴△ABC 的面积S=12acsin
B= 34a
,
b2=a2+c2-2accos
B=a2+1-a.
∵△ABC 为锐角三角形,
∴
a2+b2>c2,
b2+c2>a2,
c2+a2>b2,
∴
a2+a2+1-a>1,
a2+1-a+1>a2,
1+a2>a2+1-a,
解得1
2<a<2
,
∴S=12acsin
B= 34a∈
3
8
,3
2 .
432.9 解析:∵S△ABC=S△ABD+S△CBD,
∴
1
2acsin
120°=
1
2csin
60°+
1
2asin
60°,
化简得ac=a+c,两边同除以ac 得1a+
1
c=1
,∴4a+c=(4a+c)1a+
1
c =5+
4a
c +
c
a ≥5+2 4ac ·ca =9,当且仅当
4a
c =
c
a
且ac=a+c,即a=32
,c=3时取等
号,∴4a+c的最小值为9.
433.解:(1)证 明:∵2(tan
A +tan
B)=
tan
A
cos
B+
tan
B
cos
A
,
∴ 2 sin
A
cos
A+
sin
B
cos
B = sin
A
cos
Acos
B +
sin
B
cos
Bcos
A=
sin
A+sin
B
cos
Acos
B
,
∴
2sin
Acos
B+cos
Asin
B
cos
Acos
B =
sin
A+sin
B
cos
Acos
B
,
∴
2sin
C
cos
Acos
B=
sin
A+sin
B
cos
Acos
B
,
∴2sin
C=sin
A+sin
B,∴2c=a+b.
(2)∵cos
C=a
2+b2-c2
2ab =
a2+b2-a+b2
2
2ab =
4a2+b2 -a+b 2
8ab =
3(a2+b2)-2ab
8ab ≥
3×2ab-2ab
8ab =
1
2
,当且仅当a=b 时取等
号,∴cos
C 的最小值为12.
434.解:(1)∵a2+c2=b2+ 2ac,
∴cos
B=a
2+c2-b2
2ac =
2ac
2ac=
2
2.
∵B∈(0,π),∴B=π4.
(2)由A+B+C=π,B=π4
,得C=3π4-A
,
∴2cos
A+cos
C=2cos
A+cos3π4-A =
2
2cos
A+ 22sin
A=sinA+
π
4 .
∵A∈ 0,
3π
4 ,∴当 A+π4=π2,即 A=
π
4
时,2cos
A+cos
C 取得最大值1.
435.解:(1)∵cos
C+(cos
A-3sin
A)cos
B=0,
∴-cos(A+B)+cos
Acos
B-
3sin
Acos
B=0,
∴sin
Asin
B= 3sin
Acos
B.
∵A∈(0,π),∴sin
A>0,∴tan
B= 3.
又∵B∈(0,π),∴B=π3.
(2)∵a+c=1,B=π3
,
∴b2=a2+c2-2accos
B=(a+c)2-
2ac(1+cos
B)=1-3ac.
247
高考一线 真题研究 数学
又∵ac≤a+c2
2
=
1
4
,
∴-3ac≥-34
,当且仅当a=c,且a+c=
1,即a=c=12
时取等号,
∴b2=1-3ac≥14
,∴b≥12.
又∵ac>0,∴b2<1,∴b<1.
综上,b的取值范围是 12
,1
.
6.6 两个三角形联解
436.解:(1)∵BDsin∠ABC=asin
C,
∴BD= asin
C
sin∠ABC.
∵
c
sin
C=
b
sin∠ABC
,
∴
sin
C
sin∠ABC=
c
b
,
∴BD= asin
C
sin∠ABC=
ac
b .
又∵b2=ac,
∴BD=b.
(2)∵AD=2DC,AC=b,
∴AD=2b3
,DC=b3
,
由(1)知BD=b,
∴cos∠ADB=
b2+
4b2
9 -c
2
2b·
2b
3
=
13b2
9 -c
2
4b2
3
,
cos∠CDB=
b2+
b2
9-a
2
2b·
b
3
=
10b2
9 -a
2
2b2
3
.
∵∠ADB=π-∠CDB,
∴
13b2
9 -c
2
4b2
3
=
a2-
10b2
9
2b2
3
,
整理得2a2+c2=11b
2
3 .
又∵b2=ac,∴2a2+b
4
a2
=
11b2
3
,整理得
6a4-11a2b2+3b4=0,
∴6
a2
b2
2
-11
a2
b2 +3=0,解得a
2
b2
=
1
3
或
a2
b2
=
3
2.
∵2a2+c2=11b
2
3
,b2=ac,
∴a2+c2=11b
2
3 -a
2,
∴cos∠ABC=a
2+c2-b2
2ac =
11b2
3 -a
2-b2
2b2
=
4
3-
a2
2b2
,
当a
2
b2
=
1
3
时,cos∠ABC=76>1
,不合题意;
当a
2
b2
=
3
2
时,cos∠ABC=712.
综上,cos∠ABC=712.
437.2 13
2 39
13
解析:由题意作出图形,
如图.
A
B M C
在△ABM 中,AM2=BA2+BM2-2BA·
BM·cos
B,
即12=4+BM2-2BM ×2×12
,解 得
BM=4,
∴BC=2BM =2CM =8,在△ABC 中,
AC2=BA2+BC2-2BA·BC·cos
B=
4+64-2×2×8×cos60°=52,
∴AC=2 13.
在△AMC中,cos∠MAC=AM
2+AC2-MC2
2AM·AC =
248
详解答案
52+12-16
2×2 13×23
=
2 39
13 .
438.
122
5
72
10
解析:由题意得AC=5,则
sin
A=35.∵∠BDC=45°
,∴∠ADB=
135°,在△ADB 中,
由正弦定理得 AB
sin∠ADB=
BD
sin
A
,
∴BD=ABsin
A
sin∠ADB=
4×
3
5
2
2
=
122
5 .
∵∠ABD=45°-A,
∴cos∠ABD=cos(45°-A)= 22
(cos
A+
sin
A)= 22
4
5+
3
5 =7210.
439.解:(1)由sin
A+ 3cos
A=0,
得tan
A=- 3,
∵A∈(0,π),∴A=2π3.
∵a2=b2+c2-2bccos
A,∴28=4+c2+
2c,即c2+2c-24=0,解得c=4.
(2)∵
a
sin
A=
c
sin
C
,
∴sin
C=csin
A
a =
3
7
,
C
A B
D
∴cos
C= 1-sin2C=
2
7
,
∴tanC=sin
C
cos
C=
3
2.∵AD⊥AC
,
∴AD=AC·tanC= 3,
∴△ABD 的面积S=12AD
·AB·
sin∠DAB=12× 3×4×sin
2π
3-
π
2 =
23sin
π
6= 3.
440.解:BC= AC2+AB2-2AC·AB·cos∠A=
18+36-2×32×6×cos
3π
4=3 10
,
cos∠B=BA
2+BC2-AC2
2BA·BC =
36+90-18
2×6×310
=
310
10 .
E B
D
A
C
取AB 中点E,连接DE,
∵AD=BD,∴DE⊥AB,BE=12AB=3
,
∴AD=BD= BEcos∠B=3×
10
3 10
= 10.
441.6 解析:在△ABD 中,由正弦定理得
AD
sin
B =
AB
sin∠ADB
,则 sin ∠ADB =
ABsin
B
AD =
2×
3
2
3
=
2
2
,∴∠ADB=45°,
∴∠ADC=135°,∵B=120°,∴∠BAD=
15°,∴∠BAC=30°.在△ABC 中,由正弦定理
得 AC
sin
B =
AB
sin
C
,∴AC = ABsin
B
sin
C =
2×
3
2
1
2
= 6.
442.解:(1)∵AD 平分∠BAC,∴∠BAD=
∠CAD,
249
高考一线 真题研究 数学
D C
A
B
∴SΔABD =
1
2AB
·AD ·sin∠BAD,
SΔADC=
1
2AC
·AD·sin∠CAD.
∵△ABD 面积是△ADC 面积的2倍,
∴
1
2AB
·AD·sin∠BAD=2×12AC
·
AD·sin∠CAD,
∴AB=2AC,ABAC=2
,
由正弦定理得sin
B
sin
C=
AC
AB=
1
2.
(2)设△ABC 的 边 BC 上 的 高 为h,则
S△ABD
S△ADC
=
1
2BD
·h
1
2DC
·h
=
BD
DC=2
,
∵DC= 22
,∴BD=2DC= 2.由(1)知
AB=2AC.
在△ABD 中,由余弦定理得cos∠ADB=
DA2+DB2-AB2
2DA·DB =
3-4AC2
22
.①
在△ACD 中,由余弦定理得cos∠ADC=
DA2+DC2-AC2
2DA·DC =
3
2-AC
2
2
.②
∵cos∠ADB=-cos∠ADC,
∴
3-4AC2
22
=-
3
2-AC
2
2
,解得AC=1.
443.解:(1)∵2sin
Bcos
A=sin
Acos
C+
cos
Asin
C,
∴2sin
Bcos
A=sin(A+C),
∴2sin
Bcos
A=sin
B,
∵B∈(0,π),∴sin
B>0,
∴cos
A=12
,又∵A∈(0,π),∴A=π3.
(2)由题意得AD→=12
(AB→+AC→),两边平
方得,
AD→2=14
(AB→2+AC→2+2AB→·AC→)
=
1
41
2+22+2×1×2×cos
π
3 =74,
∴|AD→|= 72
,即AD= 72.
6.7 解四边形
444.解:(1)在 △ABD 中,∵ BDsin∠A =
AB
sin∠ADB
,
∴sin∠ADB=ABsin∠ABD =
2sin45°
5 =
2
5
,
∵AB<BD,∠A=45°,∴∠ADB 为锐角,
∴ cos ∠ADB = 1-sin2∠ADB =
1-
2
25=
23
5 .
(2)∵∠ADC=90°,
∴∠BDC=90°-∠ADB,
∴cos∠BDC=sin∠ADB= 25
,
A
B
C
D
c
∴BC2 =DB2 +DC2 -2DB ·DC ·
cos∠BDC=25+8-2×5×2 2×
2
5=
25,∴BC=5.
250
详解答案
445.解:(1)∵
1-cos
A
sin
A =
1-1-2sin2
A
2
2sin
A
2cos
A
2
=
sin
A
2
cos
A
2
=tan
A
2
,∴tan
A
2=
1-cos
A
sin
A .
(2)如图,连接 BD,在△ABD 和△CBD
中,分别由余弦定理得
B
C
D
A
BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos
A=
61-60cos
A,①
BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cos
C=
25-24cos
C,②
由①②得61-60cos
A=25-24cos
C,
∵A+C=180°,
∴61-60cos
A=25+24cos
A,
解得cos
A=37
,
∴sin
A= 1-cos2A=
2 10
7 .
连接AC,∵A+C=180°,
∴A,B,C,D 四点共圆,∴B+D=180°.
在△ABC 和△ACD 中,分别由余弦定理得
AC2=AB2+BC2-2AB·BC·cos
B=
45-36cos
B,③
AC2=DA2+DC2-2DA·DC·cosD=
41-40cosD,④
由③④得45-36cos
B=41-40cosD,
∵B+D=180°,
∴45-36cos
B=41+40cos
B,
解得cos
B=119
,
∴sin
B= 1-cos2B=
6 10
19
,
∴tan
A
2 +tan
B
2 +tan
C
2 +tan
D
2 =
1-cos
A
sin
A +
1-cos
B
sin
B +
1-cos
C
sin
C +
1-cosD
sinD =
2
sin
A+
2
sin
B=2×
7
2 10
+2×
19
6 10
=
4 10
3 .
446.解:(1)在△ABD 和△CBD 中,分别由余
弦定 理 得 BD2=AB2+AD2-2AB ·
AD·cos
A=5-4cos
A,①
BD2=CB2+CD2-2CB·CD·cos
C=
13-12cos
C,②
A
D
B C
∵角A 与C 互补,∴cos
A=-cos
C,
∴由①②得5+4cos
C=13-12cos
C,
解得cos
C=12.∵C∈
(0,π),∴C=π3.
∵BD2=13-12×12=7
,∴BD= 7.
(2)由C=π3
,角A 与C 互补,得A=2π3
,
∴四 边 形 ABCD 的 面 积 S =SΔABD +
SΔCBD=
1
2AB
·AD ·sin
A+12CB
·
CD·sin
C=122sin
2π
3+6sin
π
3 =23.
447.解:(1)在△ACD 中,由余弦定理得
cos∠CAD=AC
2+AD2-CD2
2·AC·AD =
7+1-4
2×7×1
=
27
7 .
(2)由(1)得
sin∠CAD= 1-cos2∠CAD=
21
7 .
251
高考一线 真题研究 数学
∵cos∠BAD=- 714
,
∴sin∠BAD= 1-cos2∠BAD=
3 21
14
,
∴sin∠BAC=sin∠BAD-∠CAD
=sin∠BAD·cos∠CAD-cos∠BAD·
sin∠CAD
=
3 21
14 ×
27
7 - -
7
14 × 217
=
3
2.
在△ABC 中,由正弦定理得 BCsin∠BAC=
AC
sin∠CBA
,
∴BC=ACsin∠BACsin∠CBA =
7×
3
2
21
6
=3.
6.8 射影定理
448.A 解 析:∵sin
B (1+2cos
C)=
2sin
Acos
C+cos
Asin
C,∴b(1+2cos
C)=
2acos
C+ccos
A,∴b+2bcos
C=acos
C+b,
∴2bcos
C=acos
C,∵C 为锐角,∴cos
C>0,
∴2b=a,故选A.
449.2 解析:∵bcos
C+ccos
B=2b,∴a=2b,
∴
a
b=2.
450.
π
3
解析:∵2bcos
B=acos
C+ccos
A,
∴2bcos
B=b,∴cos
B=12.
∵B∈(0,π),∴B=π3.
451.A 解析:∵asin
Bcos
C+csin
Bcos
A=12b
,
∴sin
B(acos
C+ccos
A)=12b
,
∴bsin
B=12b
,∴sin
B=12
,
又∵a>b,∴B 为锐角,∴B=π6
,故选A.
452.B 解析:∵bcos
C+ccos
B=asin
A,
∴a=asin
A,∴sin
A=1,∵A∈ 0,π ,
∴A=π2
,故选B.
453.
π
6
解析:∵acos
B+bcos
A=csin
C,
∴c=csin
C,∴sin
C=1,∵C∈(0,π),
∴C=π2.∵m⊥n
,∴ 3cos
A-sin
A=0,
∴tan
A= 3,∵A 为 锐 角,∴A=
π
3
,
∴B=π2-
π
3=
π
6.
第七章 平面向量及其应用
7.1 线性运算与基本定理
454.B 解析:∵CA→=m,CD→=n,∴AD→=
CD→-CA→=n-m,∵BD=2DA,∴AB→=
3AD→=3(n-m),∴CB→=CA→+AB→=m+
3(n-m)=-2m+3n,故选B.
C
A BD
455.C 解析:CB→=CA→+AB→=CA→+2AD→=
CA→+2(CD→-CA→)=2CD→-CA→,故选C.
C
A BD
456.A 解析:如图,连结AC,则AC 为△ABC
的中位线,所以EF→=12AC
→=
1
2a+
1
2b
,故选A.
D
A E B
F
C
252