内容正文:
一、单项选择题
1.(2024·山东青岛一模)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若b=2asin B,bc=4,则△ABC的面积为( )
A.1 B.
C.2 D.2
解析 由b=2asin B,可得sin B=2sin Asin B,
因0<B<π,sin B>0,则sin A=,S△ABC=bcsin A=1,故选A.
答案 A
2.在△ABC中,sin(B-A)=,2a2+c2=2b2,则sin C=( )
A. B.
C. D.1
解析 ∵a2+c2-b2=2accos B,b2+c2-a2=2bccos A,两式相减,得2a2-2b2=2accos B-2bccos A=-c2.
∴2acos B-2bcos A=-c.
由正弦定理,得2sin Acos B-2sin Bcos A=-2sin(B-A)=-sin C,∴sin C=,故选C.
答案 C
3.(2024·全国甲卷·理)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=ac,则sin A+sin C=( )
A. B.
C. D.
解析 由正弦定理得sin Asin C=sin2B,因为B=,所以sin Asin C=sin2B=.由余弦定理得b2=a2+c2-2ac·cos B=a2+c2-ac=ac,所以a2+c2=ac,所以sin2A+sin2C=sin Asin C,所以(sin A+sin C)2=sin2A+sin2C+2sin Asin C=sin Asin C=,又sin A>0,sin C>0,所以sin A+sin C=.
答案 C
4.(2024·江苏连云港阶段性调研)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且2acos B=c-a.当取最小值时,A=( )
A. B.
C. D.
解析 因为2acos B=c-a,结合余弦定理,得2a·=c-a,整理得c=-a,
所以==+≥2 =4,当且仅当=,即b=a时,等号成立,此时c=-a=a,此时cos A===,又因为A∈(0,π),所以A=,故选B.
答案 B
5.(2024·福建福州三模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若面积S=,则tan =( )
A. B.
C. D.
解析 因为S=absin C,所以absin C==,
又由c2=a2+b2-2abcos C⇒a2+b2-c2=2abcos C,
所以absin C=⇒4cos C+4=3sin C.
所以4cos C=3sin C-4⇒(4cos C)2=2⇒16cos2C=9sin2C-24sin C+16⇒16(1-sin2C)=9sin2C-24sin C+16,
所以25sin2C-24sin C=0,又因为在△ABC中,sin C≠0,所以sin C=.
又因为4cos C=3sin C-4,解得cos C=-,所以tan C=-,C为钝角,
tan C==-,结合为锐角,
解得tan =或-(舍).故选D.
答案 D
6.(2024·山东泰安三模)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且-a=,延长BC至点D,使得BC=CD,若AD=2,AB=2,则a=( )
A.1 B.
C.2 D.3
解析 因为-a=,可得bsin B=asin A+(c-a)sin C,由正弦定理得b2=a2+(c-a)c,即a2+c2-b2=ac,所以cos B===,又因为0<B<π,所以B=,
如图所示,由BD=2a,且AD=2,AB=2,
在△ABD中,由余弦定理得AD2=4+(2a)2-2×2×2a×cos =4+4a2-4a=12,
解得a=2或a=-1(负值舍去).
答案 C
二、多项选择题
7.(2024·湖南益阳模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边依次为a,b,c,已知sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,则下列结论中正确的是( )
A.(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5∶6∶7
B.△ABC为钝角三角形
C.若a+b+c=18,则△ABC的面积是6
D.若△ABC的外接圆半径是R,内切圆半径为r,则5R=16r
解析 因为sin A∶sin B∶sin C=2∶3∶4,
由正弦定理===2R,可得a∶b∶c=2∶3∶4,设a=2x(x>0),b=3x,c=4x,
则(a+b)∶(b+c)∶(c+a)=5x∶7x∶6x=5∶7∶6,故A错误;
由题意可知,C为最大角,
因为cos C===-<0,故C为钝角,故B正确;
若a+b+c=18,则a=4,b=6,c=8,
又cos C=-,所以sin C==,
所以△ABC的面积S△ABC=absin C=×4×6×=3,故C错误;
由正弦定理,得2R===,即R=,由面积公式,可得(a+b+c)r=absin C,即×9x·r=×2x×3x×,所以r=x,所以=,故5R=16r,故D正确.故选BD.
答案 BD
8.(2024·湖南九校联盟第二次联考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c=b(2cos A+1),则下列结论正确的有( )
A.A=2B
B.若a=b,则△ABC为直角三角形
C.若△ABC为锐角三角形,则-的最小值为1
D.若△ABC为锐角三角形,则的取值范围为
解析 对于A,△ABC中,由正弦定理,得sin C=2sin Bcos A+sin B,
由sin C =sin(A+B),得sin Acos B-cos Asin B=sin B,即sin(A-B)=sin B,
由0<A<π,0<B<π,则sin B>0,故0<A-B<π,所以A-B=B或A-B+B=π,
即A=2B或A=π(舍去),即A=2B,A正确;
对于B,若a=b,结合A=2B和正弦定理知==,cos B=,
又0<A<π,0<B<π,所以A=2B=,C=,B正确;
对于C,在锐角△ABC中,0<B<,0<A=2B<,0<C=π-3B<,即<B<,<tan B<1.
故-=-=>1,C错误;
对于D,在锐角△ABC中,由<B<,<cos B<,
====2cos B-,令cos B=t∈,则=f(t)=2t-,
易知函数f(t)=2t-单调递增,所以可得∈,D正确; 故选ABD.
答案 ABD
三、填空题
9.岳阳楼地处岳阳古城西门城墙之上,下瞰洞庭,前望君山.因范仲淹的《岳阳楼记》著称于世,自古有“洞庭天下水,岳阳天下楼”之美誉.小明为了测量岳阳楼的高度AB,他首先在C处,测得楼顶A的仰角为60°,然后沿BC方向行走22.5米至D处,又测得楼顶A的仰角为30°,则楼高AB为________米.
解析 Rt△ABC中,∠ACB=60°,=tan 60°=,BC=,Rt△ABD中,∠ADB=30°,=tan 30°=,BD=AB,因为CD=22.5(米),所以BD-BC=AB-=AB=22.5(米),解得AB=(米).
答案
10.(2024·山师附中三模)在锐角△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,c=2,A=,则asin C=________,a+b的取值范围是________.
解析 由正弦定理=,得asin C=csin A=2sin =.由==,可得a==,b===,所以a+b=+=1+=1+=1+.由△ABC是锐角三角形,可得0<C<,0<-C<,则<C<,所以<<,2-<tan <1,所以1+<a+b<1+=4+2.
答案 (+1,4+2)
四、解答题
11.(2024·北京卷)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=bcos B.
(1)求∠A;
(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,使得△ABC存在,求△ABC的面积.
条件①:b=7;
条件②:cos B=;
条件③:csin A=.
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.
解析 (1)由题知,2sin B·cos B=bcos B.
又A为钝角,所以B为锐角,
故cos B≠0,所以2sin B=b.
又===,所以sin A=.
又A为钝角,所以A=.
(2)若选①,结合(1)得2sin B=×7,所以sin B=,B=,A+B=π,则△ABC不存在,所以条件①不符合要求,故不选择条件①.
若选②,由题知sin B==,
又=,即=,所以b=3.
又C=π-(A+B),所以sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B=×-×=.
所以S△ABC=absin C=×7×3×=.
若选③,由题知c·=,所以c=5.
由a2=b2+c2-2bccos A得,49=b2+25+5b,即(b+8)(b-3)=0,解得b=3(负值舍去).
所以S△ABC=bcsin A=×3×5×=.
12.(2024·河南南阳检测)在锐角△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且a2-b2=bc.
(1)证明:A=2B;
(2)若sin A+3cos B-cos C=,证明:<.
证明 (1)由余弦定理可得cos A=,又a2-b2=bc,所以cos A==,即b=c-2bcos A,结合正弦定理可得sin B=sin C-2sin Bcos A,则sin B=sin(A+B)-2sin Bcos A,即sin B=sin Acos B+cos Asin B-2sin Bcos A,即sin B=sin Acos B-cos Asin B,即sin B=sin(A-B),又A,B∈,所以B=A-B,即A=2B.
(2)因为△ABC为锐角三角形,所以解得B∈.
由sin A+3cos B-cos C=,可得sin 2B+3cos B-cos(π-3B)=,
即sin 2B+3cos B+cos(2B+B)=sin 2B+3cos B+cos 2Bcos B-sin 2Bsin B=sin 2B+3cos B+(2cos2B-1)cos B-2cos Bsin2B=sin 2B+2cos3B+2cos B(1-sin2B)=4cos3B+2sin Bcos B=,即cos2B(2cos B+tan B)=,记f(B)=2cos B+tan B,则f′(B)=-2sin B=,令g(B)=1-2sin B·cos2B=2sin B(sin2B-1)+1,易知g(B)在上单调递增,又g=>0,所以g(B)>0在B∈时恒成立,则f′(B)>0在B∈时恒成立,所以f(B)在上单调递增,则f(B)>f=,即2cos B+tan B>,则>,解得cos B<,所以====2cos B<,所以<成立.
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