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[课下巩固检测练(十七)] 三角形中的特征线
(每题10分)
1.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=7,A=60°.
(1)若2c-b=2,求sin C;
(2)若BC边上的高h=,求△ABC的周长.
解:(1)由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得49=b2+c2-bc,
联立2c-b=2,解得c=-3(舍)或c=5,
由正弦定理得=,得=,解得sin C=.
(2)由题得△ABC的面积S△ABC=ah=×7×=6,∴bcsin A=bc=6,
∴bc=24.
由余弦定理得49=b2+c2-bc,∴b2+c2=73,
∴(b+c)2=73+48=121,∴b+c=11,∴△ABC的周长为a+b+c=18.
2.已知△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足a∶b∶c=∶2∶1.
(1)求角A的值;
(2)若点D为BC的中点,求AD∶BC的值.
解:(1)设c=1,则a=,b=2,
利用余弦定理可得cos A===-,
又因为A∈,所以A=.
(2)设c=1,则a=,b=2,因为点D为BC的中点,所以=,
两边平方可得=,即4=++2||||cos A,
所以4=1+4+2×1×2×=3,可得=,所以AD∶BC=.
3.(2025·广东惠州模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且A=,a=4.
(1)若BC边上的高AD=2,求证:△ABC为等边三角形;
(2)已知直线AM为∠BAC的平分线,且与BC交于点M,若AM=,求△ABC的周长.
解:(1)证明:在△ABC中,A=,a=4,
由余弦定理得b2+c2-2bccos A=42,即b2+c2-bc=16 ①.
又S△ABC=·|BC|·|AD|=·bcsin A,即×4×2=·bc·,故bc=16 ②.
由①②得(b-c)2+bc=16,即(b-c)2=0,故b=c=4=a.
所以△ABC为等边三角形.
(2)在△ABC中,由S△ABC=S△ABM+S△ACM,
得bcsin∠BAC=AM·c·sin∠BAM+AM·b·sin∠CAM,
又直线AM为∠BAC的平分线,则∠BAM=∠CAM=∠BAC=,
所以bc×=×c×+×b×,即bc=(b+c) ③,
又由余弦定理可得cos∠BAC=,即b2+c2-bc=16 ④,
由③④可知16=(b+c)2-3bc=(b+c)2-2(b+c),
解得b+c=4或b+c=-2(舍),
所以△ABC的周长为a+b+c=4+4.
4.(2025·陕西西安一模)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A=,D为BC上一动点.
(1)若AD平分∠BAC,求证:=;
(2)若D为BC上靠近B的三等分点,当c=2,b=1时,求AD的长.
解:(1)证明:设AE⊥BC,垂足为E,
在△ABD中,S△ABD=AB·AD·sin∠BAD=BD·AE,
在△ACD中,S△ACD=AC·AD·sin∠CAD=CD·AE,
因为AD平分∠BAC,所以∠BAD=∠CAD,
于是有sin∠BAD=sin∠CAD,
因此有=,化简得=.
(2)因为D为BC上靠近B的三等分点,所以==,
因为=+=+=+,所以====.
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