内容正文:
阶段测评(二)[6.1~6.2]
(时间90分钟,分值110分)
一、选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.在△ABC中,a=2,c=2,A=60°,则C=( )
A.30° B.45°
C.30°或150° D.60°
解析 由正弦定理=,可得sin C===,
∵a>c,则A>C,即0°<C<60°,
∴C=30°.故选A.
答案 A
2.若△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知asin 2B=bsin A,且c=2a,则=( )
A.1 B.
C. D.2
解析 因为asin 2B=bsin A,
所以2asin Bcos B=bsin A,
利用正弦定理可得2abcos B=ab,
所以cos B=,又c=2a,
所以cos B===,
解得=.故选C.
答案 C
3.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=,则B等于( )
A. B.
C. D.
解析 由正弦定理===2R,得==,即a2+c2-b2=ac,由余弦定理得cos B==,又B∈(0,π),故B=.
答案 C
4.已知a,b是不共线的非零向量,=a+2b,=3a-b,=2a-3b,则四边形ABCD是( )
A.梯形 B.平行四边形
C.矩形 D.菱形
解析 因为=++,所以=(a+2b)+(3a-b)+(2a-3b)=2(3a-b),因为=3a-b,a,b是不共线的非零向量,所以∥且||≠||,所以四边形ABCD是梯形.故选A.
答案 A
5.(2024·黑龙江哈三中高一期末)为运输方便,某工程队将从A到D修建一条湖底隧道,如图,工程队从A出发向正东方向行10 km到达B,然后从B向南偏西45°方向行了一段距离到达C,再从C向北偏西75°方向行了4 km到达D,已知C在A南偏东15°方向上,则A到D的距离为( )
A.15 km B.2 km
C.10 km D.15 km
解析 连接AC,由题意,知∠ABC=45°,∠ACD=75°-15°=60°,∠ACB=15°+45°=60°,AB=10 km,CD=4 km.在△ABC中,由正弦定理得=,即=,则AC=10 km.在△ACD中,由余弦定理得AD2=AC2+CD2-2AC·CDcos∠ACD=152,则AD=2 (km).
答案 B
6.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量m=(a,b)与n=(cos A,sin B)平行.若c=2,b=,则BC边上的中线AD为( )
A.1 B.2
C. D.
解析 由于向量m=(a,b)与n=(cos A,sin B)平行,
所以asin B=bcos A,由正弦定理得sin Asin B=sin Bcos A,
由于sin B>0所以sin A=cos A,
由于0<A<π,所以A=.
=(+),
两边平方得2=(2+2·+2)
===,
所以||=.故选D.
答案 D
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
7.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列结论正确的是( )
A.a2=b2+c2-2bccos A
B.asin B=bsin A
C.a=bcos C+ccos B
D.acos B+bcos A=sin C
解析 由在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,知:
在A中,由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A,故A正确;
在B中,由正弦定理,得=,
∴asin B=bsin A,故B正确;
在C中,由余弦定理,得
bcos C+ccos B
=b×+c×
==a,故C正确;
在D中,由余弦定理,得acos B+bcos A=a×+b×=c≠sin C,故D错误.故选ABC.
答案 ABC
8.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,b=4,锐角C满足sin C=,则( )
A.△ABC的面积为3
B.cos C=
C.c=
D.cos B=
解析 在△ABC中,因为a=3,b=4,且sin C=,
由三角形的面积公式,可得S△ABC=absin C=×3×4×=,所以A错误;
由C为锐角,且sin C=,可得cos C==,所以B正确;
由余弦定理得
c2=a2+b2-2abcos C=9+16-2×3×4×=19,可得c=,所以C正确;
由余弦定理得cos B===,所以D不正确.
故选BC.
答案 BC
三、填空题:本题共2小题,每小题5分,共10分.
9.一物体在力F1=(3,-4),F2=(2,-5),F3=(3,1)的共同作用下从点A(1,1)移动到点B(0,5).在这个过程中三个力的合力所做的功为________.
解析 ∵F1=(3,-4),F2=(2,-5),F3=(3,1),
∴合力F=F1+F2+F3=(8,-8).
又∵=(-1,4),∴F·=8×(-1)+(-8)×4=-40,
即三个力的合力所做的功为-40.
答案 -40
10.(2024·江苏省海门中学高一期中)四叶回旋镖可看作是由四个相同的直角梯形围成的图形,如图所示,AB=4,CD=2,A=45°,M为线段HL上一动点,则·的最小值为________.
解析 以C为原点建立如图所示的平面直角坐标系,则A(-4,2),F(0,-2),G(4,-2).又M为线段HL上一动点,设M(2,y),其中0≤y≤4,所以=(4,-4),=(-2,y+2),所以·=4×(-2)+(-4)×(y+2)=-4y-16,0≤y≤4,所以当y=4时,·取得最小值,为-32.
答案 -32
四、解答题:本题共4小题,共58分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.(13分)(2023·全国乙卷改编)在△ABC中,已知∠BAC=120°,AB=2,AC=1.
(1)求cos∠ABC;
(2)若D为BC上一点,且∠BAD=90°,求△ADC的面积.
解析 (1)由余弦定理可得
BC2=a2=b2+c2-2bccos A=4+1-2×2×1×cos120°=7,
则BC=,
cos ∠ABC===.
(2)由三角形面积公式可得==4,
则S△ACD=S△ABC=×=.
12.(13分)为保障高考的公平性,高考时每个考点都要安装手机屏蔽仪,要求在考点周围1 km处不能收到手机信号,检查员抽查某市一考点,在考点正西 km有一条北偏东60°方向的公路,在此处检查员用手机接通电话,以12 km/h的速度沿公路行驶,问最长需要多少分钟检查员开始收不到信号,并至少持续多长时间该考点才算合格?
解析 如图所示,考点为A,检查开始处为B,
设检查员行驶到公路上C,D两点之间时收不到信号,即公路上C,D两点到考点的距离为1 km.
在△ABC中,AB=(km),AC=1(km),
∠ABC=30°,
由正弦定理,得sin∠ACB=×AB=,
∴∠ACB=120°(∠ACB=60°不合题意),
∴∠BAC=30°,∴BC=AC=1(km).
在△ACD中,AC=AD=1(km),∠ACD=60°,
∴△ACD为等边三角形,∴CD=1(km).
∵×60=5,
∴在BC上需5 min,CD上需5 min.
∴最长需要5 min检查员开始收不到信号,并持续至少5 min才算合格.
13.(15分)在海岸A处,发现北偏东45°方向,距离A处(-1)n mile的B处有一艘走私船,在A处北偏西75°的方向,距离A 2 n mile的C处的缉私船奉命以10 n mile的速度追截走私船.此时,走私船正以10 n mile/h的速度从B处向北偏东30°方向逃窜,问缉私船沿什么方向能最快追上走私船?
解析 设缉私船用t h在D处追上走私船,画出示意图,
则有CD=10t (n mile),BD=10t(n mile),
在△ABC中,∵AB=(-1)(n mile),AC=2(n mile),∠BAC=120°,
∴由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC=(-1)2+22-2·(-1)·2·cos 120°=6,
∴BC=(n mile),
且sin∠ABC=·sin∠BAC=·=,
∴∠ABC=45°,BC与正北方向成90°角.
∵∠CBD=90°+30°=120°,在△BCD中,由正弦定理,得sin∠BCD===,∴∠BCD=30°.
即缉私船沿北偏东60°方向能最快追上走私船.
14.(17分)如图,已知村庄B在村庄A的东北方向,且村庄A,B之间的距离是4(-1)km,村庄C在村庄A的北偏西75°方向,且村庄A,C之间的距离是8 km,现要在村庄B的北偏东30°方向建立一个农贸市场D,使得农贸市场D到村庄C的距离是到村庄B的距离的倍.
(1)求村庄B,C之间的距离;
(2)求农贸市场D到村庄B,C的距离之和.
解析 (1)由题意可得AB=4-4,AC=8,∠BAC=120°,
在△ABC中,由余弦定理可得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos∠BAC=(4-4)2+82-2×(4-4)×8×=96,故BC=4,
即村庄B,C之间的距离为4 km.
(2)在△ABC中,由正弦定理可得=,
则sin∠ABC===,
从而∠ABC=45°,
故村庄C在村庄B的正西方向.
因为农贸市场D在村庄B的北偏东30°方向,所以∠CBD=120°.
在△BCD中,由余弦定理可得CD2=BC2+BD2-2BC·BDcos∠CBD,
因为CD=BD,所以3BD2=(4)2+BD2+4BD,所以BD=4,则CD=12,
故BD+CD=4+12,
即农贸市场D到村庄B,C的距离之和为4+12(km).
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