内容正文:
第3讲
专题强化训练
1
[A 基本技能]
1.在中,,,,则 ( )
A
A. B. C. D.
解析: 选A.由余弦定理可知 ,
解得,所以 .
又 ,
解得 .
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2.在中,,,则 的最大值为( )
A
A. B. C. D.
解析: 选A.设, ,由余弦定理可得
,
当且仅当,即 时,等号成立.
因为 ,则 .
所以B的最大值为 .
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3.一艘游轮航行到处时看灯塔在的北偏东 方向上,距离为
海里,灯塔在的北偏西 方向上,距离为海里,该游轮由沿
正北方向继续航行到 处时再看灯塔在其南偏东 方向上,则此时灯
塔 位于游轮的( )
C
A.正西方向上 B.南偏西 方向上
C.南偏西 方向上 D.南偏西 方向上
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解析: 选C.如图,在中, ,由正弦定
理得 ,
则 .
在中,由余弦定理得 ,因
为,,所以,由正弦定理得 ,
则,故 或 .因为 ,故
为锐角,所以 ,即此时灯塔C位于游轮的南偏西
方向上.
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4.如图,在平面四边形中, ,
, , ,
的面积为,则 ( )
B
A.2 B.4 C. D.
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解析: 选B.在中, ,
由正弦定理有 ,
即,解得 .
由三角形的面积公式有,则 .
在中,由余弦定理 得
,则 .
所以,所以 .
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5.(多选)(2024·兰州市诊断考试)某学校开展测量旗杆高度的数学建
模活动,学生需通过建立模型、实地测量、迭代优化完成此次活动.在以下
不同小组设计的初步方案中,一定可以计算出旗杆高度的方案有
( )
A.在水平地面上任意寻找两点,,分别测量旗杆顶端的仰角 , ,
再测量, 两点间的距离
B.在旗杆对面找到某建筑物(低于旗杆),测得建筑物的高度为 ,在该
建筑物底部和顶部分别测得旗杆顶端的仰角 和
C.在地面上任意寻找一点,测量旗杆顶端的仰角 ,再测量 到旗杆底
部的距离
D.在旗杆的正前方处测得旗杆顶端的仰角 ,正对旗杆前行到达 处,
再次测量旗杆顶端的仰角
𝐁𝐂𝐃
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解析: 选.设旗杆的高度为 ,对于A,当A,B,旗杆底部三点
不共线时,如图1,已知的长度, , ,无法求出
,故A错误;对于B,如图2,设旗杆对面的某建筑物为 ,则
,可求出 的值,故B正确;对于C,如图3,
,可求出的值,故C正确;对于D,如图4, ,
可求出 的值,故D正确.
图1
图2
图3
图4
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6.(2024·乌鲁木齐质量监测)已知正方体 的棱长为2,
内壁是光滑的镜面.一束光线从点射出,在正方体内壁经平面 反
射,又经平面反射后到达点,则从 点射出的入射光线与平面
所成角的正切值为_ ___.
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解析:易知光线的轨迹全部在平面 内,如图,设光
线与平面的第一个交点为点,则点为线段 的
三等分点(靠近点);设光线与平面 的交点为点
,则点为线段的三等分点(靠近点 ).在正方体中
易知从点射出的入射光线与平面所成的角为 ,
则 .
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7.(2024·德州二模)在中,内角,,的对边分别为,, ,
,且,则 面积的最大值为_ __.
解析:因为 ,
所以由余弦定理得 ,
所以 ,
又, ,
则, ,
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所以由余弦定理以及基本不等式得,
,
即,当且仅当 时等号成立,
所以 ,
即面积的最大值为 .
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8.“不以规矩,不能成方圆”,出自《孟子·离娄章句上》.“规”
指圆规,“矩”指由相互垂直的长短两条直尺构成的角尺,是
用来测量、画圆和方形图案的工具.有一块圆形木块,以“矩”
(1)求 ;
解:由题意知,圆形木块的直径.由于
为该圆的内接三角形,所以由正弦定理得 .
量之,较长边为,较短边为 ,如图所示.将这块圆形木块截出一
块三角形木块,三角形顶点,,都在圆周上,角,, 的对边分别
为,,,满足 .
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(2)若的面积为,且,求 的周长.
解:由于,所以 .
又,所以,则, ,
所以 .
由余弦定理得 ,
所以,则,故 .
所以的周长为 .
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[B 综合运用]
9.(2024·聊城二模)如图,在平面四边形 中,
, ,记与 的
面积分别为,,则 ( )
B
A.2 B. C.1 D.
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解析: 选B.在 中,由余弦定理得
,
即 ,
得 ,①
在 中,由余弦定理得
,
即 ,
得 ,②
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又 ,
,
所以 ,③
由②①,得,由 ,得
,代入③得 .
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10.(多选)(2024·兰州诊断考试)半径长为 的车轮匀速在水平地面
上向前滚动(无滑动),轮轴每秒前进,运动前车轮着地点为 ,若
车轮滚动时点距离地面的高度(单位:)关于时间(单位: )的函数
记为 ,则以下判断正确的是( )
BD
A.对于任意,都有
B.函数在区间 上单调递增
C.
D.对于任意,都有
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解析: 选.记车轮的中心为,车轮滚动时着地点为点,连接 ,
(图略),当滚动时,,所以 ,对
于A,的最小正周期 ,故A错误;
对于B,方法一(根据区间判断单调性)当 时,
,函数 单调递减,所以
在区间 上单调递增,故B正确;
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方法二(先求单调区间再判断)令 , ,解得
,,所以 在区间
上单调递增,故B正确;
对于C, ,故C错误;
对于D,方法一(代入法)
,所以对于任意
,都有 ,故D正确.
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方法二(利用图象的对称性判断)令 , ,得
,,所以在上,的图象关于点 对称,即对
于任意,都有 ,故D正确.
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11.如图,某直径为海里的圆形海域上有四个小岛,已知小岛与 相
距5海里,.则小岛与 之间的距离为_____海里;小岛
,,所形成的三角形海域 的面积为____平方海里.
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解析:由圆的内接四边形对角互补,
得
,
所以 为锐角,
所以 ,
在 中,由正弦定理得
,
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则 (海里).
在 中,由余弦定理得
,
整理得 ,
解得 (海里)(负根已舍去).
所以 (平方海里).
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12.(2024·石家庄质量检测)在中,角,, 所对的边分别为
, ,,设向量 ,
, ,, .
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(1)求函数 的最大值;
解:由题知,
.
因为,所以 ,
所以 ,
所以 ,
所以函数的最大值为 .
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(2)若,,,求 的面积.
解:因为 ,
所以 ,,所以, .
因为,,所以 .
在中,由正弦定理得, ,所以
,
所以 ,①
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由余弦定理得 ,
即 ,②
由①②解得 ,
所以的面积为 .
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[C 素养提升]
13.(多选)(2024·湖南九校联考)在中,角,, 所对的边分
别为,,,且 ,则下列结论正确的有( )
ABD
A.
B.若,则 为直角三角形
C.若为锐角三角形, 的最小值为1
D.若为锐角三角形,则的取值范围为,
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解析: 选.对于A,在 中,由正弦定理得
,
由,得 ,即
,
由A,,则,故 ,所以 或
,
即或 (舍去),A正确;
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对于B,若,结合和正弦定理知 ,所以
,又A,,所以可得,, ,B正确;
对于C,在锐角三角形中,, ,
,即, .故
,
当且仅当,即时,取等号,因为 ,所以
等号取不到,所以 ,C错误;
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对于D,在锐角三角形中,由,得 ,
,
令,,则 ,
易知函数在,上单调递增,所以可得, ,D正确.
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14.(2024·安徽一模)在中,角,,所对的边
分别为,, ,其中, .
(1)求角 的大小;
解:因为,所以 ,
由正弦定理,可得 ,
整理可得 ,
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又因为 ,化简可得
,
而,则 ,
又,则 .
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(2)如图,为外一点,,,
求 的最大值.
解:在中,由可得 ,
在中,由可得,
所以 ,
设 ,由余弦定理
,
,
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可得, ,
因此
,
当且仅当,即 时等号成立,
所以的最大值为,此时 .
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