内容正文:
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1.(2023·北京卷)在△ABC中,(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),则∠C=( )
A. B.
C. D.
基础巩固练
B
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解析:因为(a+c)(sin A-sin C)=b(sin A-sin B),所以(a+c)(a-c)=b(a-b),
即a2-c2=ab-b2,则a2+b2-c2=ab,故cos C===,又0<C<π,所以C=.
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2.(2025·江西南昌模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,若b=3,2acos C+2ccos A=3a,则a=( )
A.2 B.3
C. D.
A
解析:因为2acos C+2ccos A=3a,由正弦定理,可得2sin Acos C+2sin Ccos A=3sin A,所以2sin(A+C)=3sin A.又因为A+C=π-B,所以sin(A+C)=sin B,所以2sin B=3sin A.又由正弦定理,可得2b=3a,即a=b.因为b=3,所以a=2.
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3.(2025·浙江杭州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且满足4c2+a2=b2,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.等腰三角形
解析:由余弦定理得4c2+a2=b2=a2+c2-2accos B,化简得3c2=-2accos B>0,故cos B<0,所以<B<π,从而△ABC的形状为钝角三角形.
B
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4.(2025·山东青岛模拟)墙上挂着一幅高为1 m的画,画的上端到地面的距离为2 m,摄像机在地面上拍摄这幅画.将画上端一点A、下端一点B与摄像机位置C连线的夹角称为视角(点A,B,C在同一竖直平面内),且把最大的视角称为最佳视角,D为AB连线与地面的交点.若墙与地面垂直且摄像机高度忽略不计,则当摄像机在地面上任意移动时,最佳视角的正弦值为( )
A. B.
C. D.
A
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解析:如图所示,当∠ACB最大时,∠ACB为最佳视角,且∠ACB∈(0,),此时sin∠ACB最大, 且tan∠ACB最大,
又tan∠ACB=tan(∠ACD-∠BCD)=,
设DC=x,所以tan∠ACD=,tan∠BCD=,
===≤=,
当且仅当x=,x=时取等号,
此时且sin∠ACB>0,
解得sin∠ACB=.
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5.(2025·湖南长沙模拟)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,A<,a=2,b=5,sin 2A=,则△ABC的面积为( )
A.36 B.18
C.36 D.27
D
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解析:因为cos2A+sin 2A=1,且2sin Acos A=,A∈(0,),所以sin A=,cos A=,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
即68=50+c2-2×5c×即c2-8c-18=0,即(c-9)(c+)=0,
所以c=9, 所以△ABC的面积为bcsin A=×5×9×=27.
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6.(2025·辽宁抚顺模拟)如图,在四边形ABCD中,
∠ADB=∠DCA=45°,∠BDC=30°,∠BCA=15°,AB=5,则CD的长为( )
A.5
B.5
C.10
D.10
C
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解析:因为∠BDC=30°,∠BCD=15°+45°=60°,则∠CBD=90°,设BC=x,则CD=2x,BD=x.
在△ACD中,∠ACD=45°,∠ADC=30°+45°=75°,故∠CAD=60°,
由正弦定理可得=,则AD==x,
在△ABD中,由余弦定理可得AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos 45°,
即x2+3x2-2×x×x×=x2=125,解得x=5,故CD=2x=10.
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7.(多选)(2025·江苏南通模拟)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为边BC的中点,则下列说法正确的是( )
A.若AD=csin B,则△ABC是等腰三角形
B.若AD=,则△ABC是直角三角形
C.若AD>,则△ABC是锐角三角形
D.若AD<,则△ABC是钝角三角形
ABD
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解析:对于A,由正弦定理可得=,故sin∠ADB=1,
而∠ADB为三角形内角,故∠ADB为直角,故△ABC是等腰三角形,故A正确;
对于B,因为AD=,由正弦定理得AD===BC,
故△ABC是直角三角形,故B正确;
对于C,取BC=8,AD=5,AC=2,则DC=4,AD>,
因为2+4>5,故△ACD存在,故△ABC存在,
此时由余弦定理得cos C=<0,故三角形内角C为钝角,
故△ABC是钝角三角形,故C错误;
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对于D,因为=(+),故=(++2·),
故(++2·)<a2,
由余弦定理可得(c2+b2+2bccos∠BAC)<(c2+b2-2bccos∠BAC),
故cos∠BAC<0,故三角形内角∠BAC为钝角,故△ABC是钝角三角形,故D正确.
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8.(2025·陕西汉中模拟)某数学兴趣小组成员为测量某建筑的高度OP,选取了在同一水平面上的A,B,C三处,如图.已知在A,B,C处测得该建筑顶部P的仰角分别为30°,45°,60°,=2-,AB=10米,则该建筑的高度OP= 米.
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解析:设OP=x,则可得OA=x,OB=x,OC=x,
由=2-,可得B是AC的中点,所以AB=BC=10,
而∠OBA+∠OBC=π,则cos∠OBA+cos∠OBC=0,
在△ABO和△CBO中,由余弦定理可得
+=0,
解得x=5,所以该建筑的高度OP=5米.
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9.(2025·辽宁大连模拟)在平面四边形ABCD中,AD=1,AB=CD=2,BC=3,
且四边形ABCD的面积为,则cos(∠ADC+∠ABC)= .
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解析:在△ABC,△ADC中,由余弦定理得22+32-2×2×3cos∠ABC=AC2=12+22-2×1×2cos∠ADC,
整理得3cos∠ABC-cos∠ADC=2,
由四边形ABCD的面积为,
得×2×3sin∠ABC+×1×2sin∠ADC=,整理得3sin∠ABC+sin∠ADC=,
因此(3cos∠ABC-cos∠ADC)2+(3sin∠ABC+sin∠ADC)2=7,
整理得10-6cos(∠ADC+∠ABC)=7,
所以cos(∠ADC+∠ABC)=.
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10.(2025·安徽蚌埠检测)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2acos A+bcos C=ccos(A+C).
(1)求角A的大小;
解:因为2acos A+bcos C=ccos(A+C),
所以2acos A+bcos C=-ccos B,
由正弦定理得2sin Acos A+sin Bcos C=-sin Ccos B,
所以2sin Acos A=-sin Ccos B-sin Bcos C=-sin(B+C)=-sin A,
又sin A≠0,所以cos A=-,
又A∈(0,π),所以A=.
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(2)若a=,BC边上的高为,求△ABC的周长.
解:因为a=,BC边上的高为,
所以△ABC的面积S=bcsin∠BAC=bcsin =××,解得bc=4,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos∠BAC=b2+c2+bc=(b+c)2-bc,
即()2=(b+c)2-4,解得b+c=5,
所以△ABC的周长为a+b+c=5+.
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11.(多选)(2025·浙江金华模拟)已知△ABC中角A,B,C所对的边分别为a,b,c,满足a2+b2-c2=S△ABC,则下列条件能使△ABC为锐角三角形的是( )
A.A= B.a=2,b=3
C.a=2,c=3 D.b=3,c=2
能力提升练
BC
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解析:因为a2+b2-c2=S△ABC,由余弦定理可得2abcos C=×absin C,
所以tan C=.因为C∈(0,π),所以C=.
对于A,当A=时,B=,此时△ABC为直角三角形,故A错误;
对于B,当a=2,b=3时,由余弦定理可得c2=a2+b2-2abcos C=4+9-2×2×3×cos =7,所以c=,所以cos B=>0,所以B为锐角,由b>c>a,所以B>C>A,此时△ABC为锐角三角形,故B正确;
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对于C,当a=2,c=3时,由余弦定理可得9=b2+4-2×2×b×cos ,
解得b=1+,所以cos B=>0,所以B为锐角,
由b>c>a,所以B>C>A,此时△ABC为锐角三角形,故C正确;
对于D,当b=3,c=2时,由余弦定理可得4=a2+9-2×3×a×cos ,
即a2-3a+5=0,由于Δ=9-4×5<0,方程无实根,所以不存在△ABC,故D错误.
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12.(2025·广东佛山模拟)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,若4S=(a2-3b2)·sin C,则= .
解析:由4S=(a2-3b2)sin C,得2absin C=(a2-3b2)sin C.
又因为sin C>0,所以2ab=a2-3b2,由正弦定理得2sin Asin B=sin2A-3sin2B,
由sin B>0,则()2-2·-3=0,解得=3或=-1.
因为>0,所以=3.
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13.(2025·河南郑州模拟)如图,在平面四边形ABCD中,
AB=3,AD=1,BC=CD=,∠DAB+∠BCD=π.
(1)求∠DAB;
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解:在△ABD中,
由余弦定理得BD2=AD2+AB2-2AD·ABcos∠DAB=10-6cos∠DAB,①
在△BCD中,由余弦定理得BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos∠BCD=26-26cos∠BCD,②
又∠DAB+∠BCD=π,
所以cos∠DAB=-cos∠BCD,③
由①②③得-16-32cos∠DAB=0,
所以cos∠DAB=-,
又0<∠DAB<π,所以∠DAB=.
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(2)求sin∠ABC;
解:由(1)可知∠BCD=,
又BC=CD=,所以BD=,
在△ABD中,由正弦定理得=,即=,
解得sin∠ABD=,所以cos∠ABD=,
所以sin∠ABC=sin(∠ABD+)=×+×=.
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(3)若M为AB上一点,且△BCM的面积为2,求BM.
解:由△BCM的面积为2,
得BC·BMsin∠ABC=·BM·=2,
解得BM=2.
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14.(2025·安徽合肥模拟)如图,某人开车在山脚下水平公路上自A向B行驶,在A处测得山顶P处的仰角∠PAO=30°,该车以45 km/h的速度匀速行驶4分钟后,到达B处,此时测得仰角∠PBO=45°,且cos∠AOB=-.
(1)求此山的高OP的值;
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解:设OP=x km,在△PAO中,
因为tan∠PAO=,所以AO==x,
同理,在△PBO中,BO==x,
在△AOB中,由余弦定理得AB2=AO2+BO2-2AO·BOcos∠AOB=6x2,
由AB=45×=3,所以9=6x2,
解得x=(负值已舍去),所以此山的高OP为 km.
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(2)求该车从A到B行驶过程中观测P点的仰角正切值的最大值.
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解:由(1)得BO=,AO=,AB=3,设C是线段AB上一动点,连接OC,PC,
则在点C处观测P点的仰角为∠PCO,
且tan∠PCO==,
因为cos∠AOB=-,0°<∠AOB<180°,所以sin∠AOB==,
当OC⊥AB时,OC最短,记最小值为d,由S△AOB=AO·BOsin∠AOB=AB·d,
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即×××=×3d,解得d=,
所以tan∠PCO=≤=,
所以该车从A到B行驶过程中观测P点仰角正切值的最大值为.
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15.(2025·江西鹰潭模拟)如图,在△ABC中,M,N,P三点分别在边AB,BC,CA上,则△AMP,△BMN,△CNP的外接圆交于一点Q,称点Q为密克点.运用上述结论解决如下问题:在梯形ABCD中,
∠B=∠C=60°, AB=4,AD=2,M为CD边的中点,动点P在BC边上,△ABP与△CMP的外接圆交于点Q(异于点P),则BQ的最小值为 .
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创新拓展练
2-2
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解析:延长BA,CD交于点E,则由题可知△EBC为正三角形,△AED为正三角形,
由题设结论△ABP,△CMP,△AME的外接圆有唯一公共点,该公共点即为题中的点Q,故点Q在△AME的外接圆上,
如图1,又由题可知AD=MD=DE=2,即D为△AME的外心,且△AME外接圆半径为2,∠BAD=∠ADM=180°-∠BCD=180°-60°=120°,
如图2,在△ABD中,由余弦定理BD=2,所以BQ的最小值为2-2.
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感谢您的观看
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