内容正文:
课时冲关27 正弦定理、余弦定理
对应学生用书 P252
[基础巩固练]
一、单选题
1.在△ABC中,C=60°,a+2b=8,sinA=6sinB,
则c等于 ( )
A.35 B.31
C.6 D.5
解析:B [因为sinA=6sinB,由正弦定理可得
a=6b,又a+2b=8,所以a=6,b=1,因为C=
60°,所以c2=a2+b2-2abcosC,即c2=62+12
-2×1×6×12
,解得c= 31.]
2.在△ABC中,内角A,B,C的对边a,b,c依次成
等差数列,且B=π3
,则△ABC的形状为( )
A.等边三角形
B.直角边不相等的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.钝角三角形
解析:A [因为a,b,c依次成等差数列,
所以b=a+c2 .
由余弦定理可得cosB=a
2+c2-b2
2ac =
1
2
,
将b=a+c2
代入上式整理得(a-c)2=0,
所以a=c.
又B=π3
,所以△ABC 为等边三角形.]
3.在 △ABC 中,内 角 A,
B,C 所 对 的 边 分 别 为
a,b,c.点D 为BC 的中
点,AD=1,B=π3
,且△ABC 的面积为 32
,则c
= ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:A [因 为 B= π3
,由 余 弦 定 理 得c2 +
a
2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
-2c×a2cos
π
3=1
,即a2+4c2-2ac=4,
又S△ABC=
1
2acsinB=
3
4ac=
3
2
,得ac=2,所
以a2+4c2-2ac=4=2ac,即4c2-4ac+a2=0,
故(2c-a)2 =0,则a=2c,所 以 2c2 =2,故c
=1.]
4.在△ABC中,内角A,B,C 的对边分别为a,b,
c,且满足 (b-c)2 -a2 = -bc,若a= 3,则
△ABC外接圆的半径长为 ( )
A.3 B.1
C.2 D.12
解析:B [由(b-c)2-a2=-bc,可得b2+c2-
a2=bc,再由余弦定理可得:cosA=b
2+c2-a2
2bc
=bc2bc=
1
2
,故 A=π3
,因为a= 3,所以2R=
a
sinA=
3
3
2
a,则R=1.]
5.(2025鹰潭模拟)在三角形 ABC 中,a=1,
b+c
sinA=
a+b
sinA+sinB-sinC
,求bsinA=
( )
A.32 B.
2
3
C.12 D.
6
2
解析:A [∵b+csinA=
a+b
sinA+sinB-sinC
,由
正弦定理得b+c
a =
a+b
a+b-c
,整理得a2+c2-b2
=ac,
663
高考总复习 数学 A版
由余弦定理得cosB=a
2+c2-b2
2ac =
1
2
,∵0<B
<π,∴B=π3.
由正弦定理 a
sinA=
b
sinB
得bsinA=asinB=1
×sinπ3=
3
2.
]
6.(2025乐山统考)已知△ABC 中,AB
→AC
→
=
-3,AB=2,cos2A+sin2B+sin2C+sinBsinC
=1,D 是边BC 上一点,∠CAD=3∠BAD.则
AD 等于 ( )
A.65 B.
3 3
4
C.62 D.
6 3
7
解析:B [设△ABC 中,角A,B,C 的对边为a,
b,c,
∵cos2A+sin2B+sin2C+sinBsinC=1,
即sin2B+sin2C+sinBsinC=sin2A,
∴b2+c2+bc=a2,
∴cosA=b
2+c2-a2
2bc =-
1
2
,
又A∈(0,π),∴A=2π3
,
又AB
→AC
→
=-3,AB=2,
∴AB
→AC
→
=2bcosA=2b× -12
æ
è
ç
ö
ø
÷=-3,
即b=3,
∴a2=b2+c2+bc=32+22+3×2=19,
故a= 19,
∴cosC=a
2+b2-c2
2ab =
19+9-4
6 19
= 4
19
,
sinC= 3
19
,tanC= 34
,
又∠CAD=3∠BAD,A=2π3
,
∴∠CAD=π2
,AD=ACtanC=3× 34=
3 3
4 .
]
二、多选题
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+c2-2bccosA
B.asinB=bsinA
C.a=bcosC+ccosB
D.acosB+bcosA=sinC
解析:ABC [在△ABC 中,角 A,B,C 所对的
边分别为a,b,c.
在 A 中,由余弦定理得:a2=b2+c2-2bccosA,
故 A 正确;
在B中,由正弦定理得:asinA=
b
sinB
,
∴asinB=bsinA,故B正确;
在C中,∵a=bcosC+ccosB,
∴ 由 余 弦 定 理 得:a=b×a
2+b2-c2
2ab +c
×a
2+c2-b2
2ac
,
整理,得2a2=2a2,故C正确;
在 D 中,由余弦定理得acosB+bcosA=a×
a2+c2-b2
2ac +b×
b2+c2-a2
2bc =c≠sinC
,故 D
错误.]
8.已知△ABC的三个内角A,B,C 的对边分别为
a,b,c,若a=2,A=π3
,且 3
2-sin
(B-C)=sin
2B,则△ABC的面积为 ( )
A.3 B.2 3
C.2 33 D.
3
3
解析:AC [∵A= π3
,且 3
2 -sin
(B-C)=
sin2B,
∴ 32=sin2B+sin
(B-C),
即sinA=sin2B+sin(B-C),
又sinA=sin(B+C),
∴sinBcosC+cosBsinC=2sinBcosB+sinB
cosC-cosBsinC,
即cosBsinC=sinBcosB.
763
第四章 三角函数与解三角形
当cosB=0时,可得B=π2
,C=π6
,
∴S△ABC=
1
2ac=
1
2×2×2×tan
π
6=
2 3
3
;
当cosB≠0时,sinB=sinC,
由正弦定理可知b=c,
∴△ABC 为等腰三角形,
又∵A=π3
,∴a=b=c=2.
∴S△ABC=
3
4a
2= 3.
综上可知,△ABC 的面积为 3或2 33 .
]
三、填空题
9.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,
b,c,2cosAbc =
cosB
ab +
cosC
ac
,则A= .
解析:因为2cosA
bc =
cosB
ab +
cosC
ac
,
所以2acosA=ccosB+bcosC,
由正弦定理得2sinAcosA=sinCcosB+sin
BcosC,
即2sinAcosA=sin(B+C)=sinA,
因为sinA>0,
所以cosA=12
,
因为A 为三角形内角,则A=π3.
答案:π
3
10.(2025广州调研)△ABC的内角A,B,C的对边
分别为a,b,c,asinCsin(A+C)=2 3csinAsin2
B
2
,则角B 的大小为 ;若a+c=6,
△ABC的面积为2 3,则b的值为 .
解析:由正弦定理可得
sinAsinCsin(A+C)=2 3sinCsinAsin2B2
,
∵sinAsinC≠0,A+C=π-B,
∴sinB=2 3sin2B2
,
即2sinB2cos
B
2=2 3sin
2 B
2
,
又0<B2<
π
2
,故tanB2=
3
3
,
∴B2=
π
6
,即B=π3.
∵S△ABC=
1
2acsinB=2 3
,
∴ac=8,而a+c=6,
∴(a+c)2=a2+2ac+c2=36,
∴a2+c2=20,
由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB=20-8
=12,解得b=2 3.
答案:π
3 2 3
四、解答题
11.在△ABC 中,点D 在线段AB 上,且AD=5,
BD=3,若CB=2CD,cos∠CDB=- 55.
(1)求△ABC面积.
(2)证明△ABC为钝角三角形.
解:(1)设线段CD=a,则 BC=2a,在△BCD
中,由余弦定理得BC2=CD2+BD2-2CD
BDcos∠CDB,即 4a2
=a2 +9-2a×3×
- 55
æ
è
ç
ö
ø
÷,解 得 a= 5
(负值舍去),则 CD= 5,BC=2 5,又 0<
∠CDB<π,则sin∠CDB= 1-cos2∠CDB=
2 5
5
,所以S△DBC =
1
2BD
CDsin∠CDB=12
×3× 5×2 55 =3
,又因为AD=5,BD=3,所
以S△ABC=
3+5
3 S△DBC=8.
(2)因为cos∠ADC=cos π-∠CDB( ) = 55
,
所以在△ADC 中,AC2=AD2+CD2-2AD
CDcos∠ADC =25+5-2×5× 5× 55=
20,所以 AC=2 5,故在△ABC 中,cosC=
BC2+AC2-AB2
2BCAC =
20+20-64
2×2 5×2 5
=-35<0
,
所以∠C 为钝角,则△ABC 为钝角三角形.
863
高考总复习 数学 A版
12.(2023新高考全国Ⅱ)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 的中点,且AD=1.
(1)若∠ADC=π3
,求tanB;
(2)若b2+c2=8,求b,c.
解:(1)因为S△ABC=2S△ADC=2×
1
2×
a
2×1×
sin60°= 34a= 3
,解得a=4,
在△ADC 中由余弦定理得b2=12+22-2×1
×2×cosπ3=3
,
在△ABD中,c2=12+22-2×1×2×cos2π3=7
,
在 △ABC 中,cosB=c
2+a2-b2
2ca =
7+16-3
2 7×4
=5 714
,sinB= 1-cos2B= 2114
,因此tanB
=sinBcosB=
3
5.
(2)在△ABC 中,由中线长公式可得(2AD)2+
BC2=2(AB2+AC2),即22+a2=2(b2+c2)=
16,所以a2=12,又S△ABC=
1
2bcsinA= 3
,因
而bcsinA=2 3,又由余弦定理得a2=b2+c2
-2bccosA,即12=8-2bccosA,所以bccosA
=-2,故tanA=- 3⇒cosA=-12
,所以bc
=4,又b2+c2+2bc=8+8=16=(b+c)2,b2+
c2-2bc=8-8=0=(b-c)2,故可得b=c=2.
[能力提升练]
13.[多选]在△ABC 中,D 在线段AB 上,且AD
=5,BD=3,若CB=2CD,cos∠CDB=- 55
,
则 ( )
A.sin∠CDB=310
B.△ABC的面积为8
C.△ABC的周长为8+4 5
D.△ABC为钝角三角形
解析:BCD [由cos∠CDB=- 55
可得sin∠CDB= 1-15=
2 5
5
,故
A 错 误;设 CD=x,CB=2x,在
△CBD 中,由余弦定理,可得- 55
=9+x
2-4x2
6x
,整 理 可 得,5x2 -
2 5x-15=0,解得x= 5,即CD= 5,CB=
2 5,所以S△ABC=S△BCD +S△ADC=
1
2×3× 5
×2 55 +
1
2×5× 5×
2 5
5 =8
,故 B 正确;由
余弦定 理,可 知 cosB=BC
2+BD2-CD2
2BCBD =
BC2+AB2-AC2
2BCAB
,即 20+9-5
2×3×2 5
=20+64-AC
2
2×8×2 5
,解得 AC=2 5,故△ABC 的
周长AB+AC+BC=8+2 5+2 5=8+4 5,
故C正 确;由 余 弦 定 理,可 得 cos∠ACB=
20+20-64
2×2 5×2 5
=-35<0
,故∠ACB 为钝角,D
正确.]
14.(2025珠海模拟)△ABC 中,内角A,B,C 对
的边长分别为a,b,c,且满足2cosBcosC(tan
B+tanC)=cosBtanB+cosCtanC,则cosA
的最小值是 .
解析:2cosBcosC(tanB+tanC)=2cosBcos
C sinBcosB+
sinC
cosC
æ
è
ç
ö
ø
÷,
=2sinBcosC+2sinCcosB=2sin(B+C)=
2sinA,
cosBtanB+cosCtanC=sinB+sinC,
所以sinB+sinC=2sinA,
由正弦定理得,b+c=2a,
由 余 弦 定 理 得,cos A = b
2+c2-a2
2bc =
b2+c2- b+c2
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
2bc =
3(b2+c2)
8bc -
1
4≥
3bc
4bc-
1
4
=12
,
当且仅当b=c=a时取等号,此时A=π3.
答案:1
2
963
第四章 三角函数与解三角形