内容正文:
4.8 正弦定理、余弦定理
【基础练】
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.(2025·海口模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=2,b=3,sin A=,则sin B等于( )
A. B.
C. D.
2.在△ABC中,cos C=,AC=4,BC=3,则cos B等于( )
A. B.
C. D.
3.(2024·长沙模拟)已知在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且三边之比a∶b∶c=2∶3∶4,则等于( )
A. B.- C.2 D.-2
4.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin2+=,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
5.(2024·榆林模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且三边满足b2=(a+c)2-4,B=,则△ABC的面积为( )
A.2- B.4-2
C.2+ D.4+2
6.(2025·上海模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a=,且c-2b+2cos C=0,则该三角形外接圆的半径为( )
A.1 B. C.2 D.2
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则下列条件能确定2个三角形的是( )
A.A=,b=1,c=2
B.B=,b=1,c=2
C.A=,b=3,a=
D.B=,b=,a=2
8.已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,下列四个命题中正确的是( )
A.若acos A=bcos B,则△ABC是等腰三角形
B.若bcos C+ccos B=b,则△ABC是等腰三角形
C.若==,则△ABC是等边三角形
D.若B=60°,b2=ac,则△ABC是直角三角形
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.(2024·开封模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cos C=,a=3b,则cos A= .
10.(2024·成都模拟)在△ABC中,AC=1,∠ACB=,延长BA到点D,使得AD=,∠ADC=,则AB的长为 .
四、解答题(共27分)
11.(13分)(2024·新课标全国Ⅱ)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin A+cos A=2.
(1)求A;(5分)
(2)若a=2,bsin C=csin 2B,求△ABC的周长.(8分)
12.(14分)(2025·南昌模拟)如图,两块直角三角形模具,斜边靠在一起,其中公共斜边AC=10,∠BAC=,∠DAC=,BD交AC于点E.
(1)求BD2;(7分)(2)求AE.(7分)
【提升练】
13.(多选)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a=,a2+b2-c2=absin C,acos B+bsin A=c,则下列结论正确的是( )
A.tan C=2 B.A= C.b= D.△ABC的面积为6
14.在△ABC中,sin(B-A)=,2a2+c2=2b2,则sin C等于( )
A. B. C. D.1
15.已知△ABC的面积S=(b2+c2)(其中b,c为△ABC的边长),则△ABC的形状为 .
16.我国古代数学家秦九韶在《数书九章》中记述了“三斜求积术”,即在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,则△ABC的面积S=.根据此公式,若acos B+(b-c)cos A=0,且b2+c2-a2=,则△ABC的面积为 .
答案精析
1.A 2.A 3.C
4.A [∵sin2+=
∴=-∴cos A=
∵cos A==
∴b2+c2-a2=2b2,∴b2+a2=c2,
∴△ABC为直角三角形,且C=90°.]
5.A [因为b2=(a+c)2-4=a2+c2+2ac-4所以a2+c2-b2=4-2ac,
因为B=由余弦定理得,
cos B===
所以ac=4-4,
故△ABC的面积
S=acsin B=(4-4)×
=2-.]
6.A [∵a=∴c-2b+2acos C=0,
∴sin C-2sin B+2sin Acos C=0,
∴sin C-2sin(A+C)+2sin Acos C=0,
∴sin C-2sin Acos C-2sin Ccos A+2sin Acos C=0,
∴sin C-2sin Ccos A=0,
∵sin C>0,∴cos A=
∵A∈(0,π),∴A=
设该三角形外接圆的半径为r,由正弦定理得==2=2r,
∴r=1.]
7.CD [对于A,因为两边及其夹角唯一确定一个三角形,所以A选项的条件能确定1个三角形;
对于B,由正弦定理可知,sin C===>1,无解,
故B选项的条件不能确定三角形;
对于C,由正弦定理可知,sin B===<1,又b>a,即B∈所以B=或B=故C选项的条件能确定2个三角形;
对于D,由正弦定理可知,sin A====<1,
又a>b,即A∈
又易知sin A=>sin=则sin A=有两个解,
故D选项的条件能确定2个三角形.]
8.BC [对于A,若acos A=bcos B,则由正弦定理得sin Acos A=sin Bcos B,
∴sin 2A=sin 2B,则2A=2B或2A+2B=180°,即A=B或A+B=90°,则△ABC为等腰三角形或直角三角形,故A错误;
对于B,若bcos C+ccos B=b,则由正弦定理得sin Bcos C+sin Ccos B=sin(B+C)=sin A=sin B,即A=B,则△ABC是等腰三角形,故B正确;
对于C,若==则由正弦定理得==则tan A=tan B=tan C,即A=B=C,即△ABC是等边三角形,故C正确;
对于D,由于B=60°,b2=ac,由余弦定理可得b2=ac=a2+c2-ac,可得(a-c)2=0,解得a=c,故△ABC是等边三角形,故D错误.]
9.-
解析 在△ABC中,cos C=a=3b,
由余弦定理可得
cos C===
解得c=b,
再由余弦定理可得
cos A===-.
10.
解析 ∵在△ABC中,AC=1,∠ACB=延长BA到点D,使得AD=∠ADC=
∴由正弦定理得
=
可得sin∠ACD==
可得∠ACD=∴∠BAC=∠ACD+∠ADC=+=∠ABC=π--=
∴在△ABC中,由正弦定理得
=
即=解得AB=.
11.解 (1)方法一 常规方法(辅助角公式)
由sin A+cos A=2,
可得sin A+cos A=1,
即sin=1,
由于A∈(0,π)⇒A+∈
故A+=
解得A=.
方法二 常规方法(同角三角函数的基本关系)
由sin A+cos A=2,
又sin 2A+cos 2A=1,
消去sin A得到
4cos2A-4cos A+3=0⇔
(2cos A-)2=0,
解得cos A=
又A∈(0,π),故A=.
(2)由题设条件和正弦定理得,
bsin C=csin 2B⇔sin Bsin C=2sin Csin Bcos B,
又B,C∈(0,π),则sin Bsin C≠0,
进而cos B=得到B=
于是C=π-A-B=
sin C=sin(π-A-B)=sin(A+B)
=sin Acos B+cos Asin B
=
由正弦定理可得,
==
即==
解得b=2c=+
故△ABC的周长为2++3.
12.解 (1)因为两块直角三角形斜边靠在一起,其中公共斜边AC=10,∠BAC=∠DAC=BD交AC于点E,可得AB=AC·cos∠BAC=10×=5,AD=AC·cos∠DAC=10×=5因为∠BAD=∠BAC+∠DAC=+所以cos∠BAD=cos cos -sin sin
=×-×=
所以在△ABD中,BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos∠BAD
=25+50-2×5×5×
=50+25.
(2)因为sin∠BAD=sin
=
又因为S△ABD=S△ABE+S△ADE,
所以·AB·AD·sin∠BAD=·AB·AE·sin∠BAE+·AE·AD·sin∠EAD,
即×5×5×=×5×AE×+×AE×5×
解得AE=5-5.
13.ABD [因为a2+b2-c2=absin C,
所以cos C=
==
所以tan C==2,故A正确;
因为acos B+bsin A=c,利用正弦定理可得
sin Acos B+sin Bsin A=sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
即sin Bsin A=cos Asin B,
因为B∈(0,π),所以sin B≠0,所以tan A=1,又A∈(0,π),所以A=故B正确;
因为tan C=2,C∈(0,π),
所以sin C=cos C=
又A=所以sin A=cos A=
所以sin B=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=×+×=
因为=所以b===3故C错误;
S△ABC=absin C=××3×=6,故D正确.]
14. C
[∵a2+c2-b2=2accos B,
又b2+c2-a2=2bccos A,
两式相减,得2a2-2b2=2accos B-2bccos A=-c2,
∴2acos B-2bcos A=-c,
由正弦定理可得2sin Acos B-2sin Bcos A=-2sin(B-A)=-sin C,
又sin(B-A)=,∴sin C=.]
15.等腰直角三角形
解析 依题意,△ABC的面积S=(b2+c2),
则bcsin A=(b2+c2),
即2bcsin A=b2+c2,
由于0<A<π,所以0<sin A≤1,
所以0<2bcsin A≤2bc,
由基本不等式可知b2+c2≥2bc,
当且仅当b=c时等号成立,
所以sin A=1,A=△ABC是等腰直角三角形.
16.
解析 因为acos B+(b-c)cos A=0,
所以sin Acos B+(sin B-sin C)cos A=0,
所以sin Acos B+sin Bcos A-sin Ccos A=0,
所以sin(A+B)-sin Ccos A=0,
所以sin C(1-cos A)=0,
因为sin C≠0,所以1-cos A=0,
解得cos A==,
所以b2+c2-a2=bc=,可得bc=1,
所以S=
=×=.
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