内容正文:
1.6 解三角形
1.6.1 余弦定理
基础过关练
题组一 已知两边及其夹角解三角形
1.(2025江苏镇江实验高级中学期中)在△ABC中,BC=4,AC=5,·=10,则AB=( )
A.2 B. C.5 D.
2.(2025山东济南弘德中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=3,b=2,cos(A+B)=,则sin A=( )
A. B. C. D.
3.在△ABC中,BC=a,AC=b,a,b是方程x2-2x+2=0的两个根,且2cos(A+B)=1.求:
(1)角C;
(2)AB的长度.
题组二 已知三边解三角形
4.(2025天津河北区期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=1,b=4,c=,则△ABC的最大的内角为( )
A. B. C. D.
5.已知a,b,c分别为△ABC的内角A,B,C的对边,若满足(a+b-c)(a+b+c)=ab,则角C的大小为( )
A.60° B.90° C.120° D.150°
6.已知△ABC的顶点为A(1,),B(-2,2),C(0,0),则∠ACB= .
题组三 已知两边及其中一边的对角解三角形
7.△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=,c=2,cos A=,则b=( )
A. B.
C.2 D.3
8.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a=10,b=15,∠A=30°,则此三角形( )
A.无解 B.有一个解
C.有两个解 D.解的个数不确定
题组四 利用余弦定理判断三角形的形状
9.(2025浙江A9协作体期中)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(2a-c)cos B=a-bcos C,则△ABC的形状为( )
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
10.(2025山东菏泽单县第一中学月考)若将直角三角形的三边增加同样的长度后组成新的三角形,则新三角形的形状是( )
A.锐角三角形
B.直角三角形
C.钝角三角形
D.由增加的长度确定
能力提升练
题组一 利用余弦定理解三角形
1.(2025浙江杭州江南中学月考)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且(a+b)∶(b+c)∶(a+c)=12∶13∶15,则此三角形的最大内角与最小内角之和为( )
A. B. C. D.
2.(2025黑龙江哈尔滨师范大学附属中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a2+b2-c2=2absin C,且|+|=||,则B=( )
A. B. C. D.
3.(2025广东深圳联考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2acos B=c-a.当取得最小值时,A= .
4.(2024江苏无锡第一中学期中)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,D为边AC的中点,c=1,BD=,∠ABD=,则a= .
题组二 余弦定理的综合应用
5.(2023浙江七彩阳光新高考研究联盟期中)无字证明来源于《几何原本》卷2的几何代数法(以几何方法研究代数问题),通过这一原理,很多代数的公理或定理都能够通过图形实践证明.如图所示,△ABC中,D,E为BC边上异于端点的两点,BD=a,EC=c,且△ADE是边长为b的等边三角形,则下列不等式一定成立的是 ( )
A.+>a+b+c
B.+>a+b+c
C.+>a+b+c
D.+>a+b+c
6.(多选题)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则下列结论正确的是( )
A.sin(B+C)=sin A恒成立
B.若a2+b2-c2>0,则△ABC一定是锐角三角形
C.若a2+b2-c2<0,则△ABC一定是钝角三角形
D.若acos A=bcos B,则△ABC一定是等腰直角三角形
7.(多选题)(2024河南焦作博爱一中月考)甲、乙两楼相距20 m,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则下列说法正确的有( )
A.甲楼的高度为20 m
B.甲楼的高度为10 m
C.乙楼的高度为 m
D.乙楼的高度为10 m
8.(2025甘肃定西岷县第一中学月考)已知锐角△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足(a2+b2-c2)sin C=abcos C.
(1)求角C;
(2)若·=3,c=,求△ABC的周长.
答案与分层梯度式解析
1.6 解三角形
1.6.1 余弦定理
基础过关练
1.B
2.C
4.B
5.C
7.D
8.C
9.D
10.A
1.B 由题意得·=(-)·(-)=·=||||cos C=20cos C=10,所以cos C=,
所以AB=
==.
2.C 由题意得cos(A+B)=cos(π-C)=-cos C=,
所以cos C=-,
由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcos C=32+22-2×3×2×=17,所以c=,
所以cos A===,
易知sin A>0,所以sin A==.
3.解析 (1)cos C=cos[π-(A+B)]=-cos(A+B)=-,
又∵C∈(0,π),∴C=120°.
(2)由题知
∴AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos C=b2+a2-2abcos 120°=a2+b2+ab=(a+b)2-ab=(2)2-2=10,
∴AB=.
4.B 因为c>b>a,所以C为△ABC的最大的内角.
由余弦定理得,cos C==-,
又因为C∈(0,π),所以C=.
5.C ∵(a+b-c)(a+b+c)=ab,
∴a2+b2-c2=-ab,则=-,
∴cos C=-,
∴C=120°.
6.答案 60°
解析 易得AB=||==2,AC=||==2,
BC=||==4.
在△ABC中,由余弦定理得cos∠ACB===,
所以∠ACB=60°.
7.D 由余弦定理得5=b2+4-2×b×2×,
整理,得3b2-8b-3=0,解得b=3或b=-(舍去).
8.C 由三角形中两边之和大于第三边,且两边之差小于第三边可知c∈(5,25).
由a2=b2+c2-2bccos A,得102=152+c2-2×15×ccos 30°,
∴c2-15c+125=0,解得c=∈(5,25),
∴c有两个解,即△ABC有两个解.
9.D 因为(2a-c)cos B=a-bcos C,
所以由余弦定理得(2a-c)×=a-b×,
整理化简得(a-c)(a2+c2-b2)=0,
所以a-c=0或a2+c2-b2=0,
即a=c或a2+c2=b2,
所以△ABC的形状为等腰三角形或直角三角形.
10.A 设直角三角形的三边长分别为a,b,c,且a2+b2=c2,三边都增加x(x>0),
则(a+x)2+(b+x)2-(c+x)2=a2+b2+2x2+2(a+b)x-c2-2cx-x2=2(a+b-c)x+x2>0,
由余弦定理知,新三角形中最大的内角是锐角,
∴新三角形是锐角三角形.
能力提升练
1.B
2.C
5.D
6.AC
7.AC
1.B 根据题意不妨设k>0,
解得a=7k,b=5k,c=8k,
所以△ABC的最大内角与最小内角分别为∠C和∠B.
由余弦定理可得cos A===,
又A∈(0,π),所以A=,
所以C+B=π-A=.
2.C ∵a2+b2-c2=2abcos C=2absin C,
∴tan C=,又C∈(0,π),∴C=.
由|+|=||=|-|两边同时平方可得·=0,
∴A=,∴B=.
3.答案
解析 由2acos B=c-a及余弦定理,
得2a·=c-a,
整理得c=-a,
所以==+≥2=2,
当且仅当=,即b=a时,等号成立,此时c=a,
则cos A===,
又因为A∈(0,π),所以A=.
4.答案
解析 在△ABD中,AB=1,BD=,∠ABD=,
由余弦定理得AD2=AB2+BD2-2AB·BD·cos∠ABD=1+2-2×1××=1,
所以AD=1,所以AC=2AD=2,
此时AB2+AD2=BD2,即AB⊥AD,
所以a=BC==.
5.D 由题图可知AB+AC>BC,BC=a+b+c,
在△ABD和△ACE中,分别由余弦定理,得AB=,AC=,
所以+>a+b+c.
6.AC 对于A,因为△ABC中,B+C=π-A,所以sin(B+C)=sin(π-A)=sin A,故A正确;
对于B,因为a2+b2-c2>0,所以cos C=>0,所以角C为锐角,而△ABC不一定是锐角三角形,故B错误;
对于C,因为a2+b2-c2<0,所以cos C=<0,所以角C为钝角,所以△ABC一定是钝角三角形,故C正确;
对于D,因为acos A=bcos B,所以a·=b·,整理得a2(b2+c2-a2)=b2(a2+c2-b2),所以(a2-b2)(a2+b2-c2)=0,所以a2=b2或a2+b2=c2,所以△ABC为等腰三角形或直角三角形,故D错误.
7.AC 如图所示,
在Rt△ABD中,∠ABD=60°,BD=20 m,
∴AD=BDtan 60°=20 m,AB==40 m,
故甲楼的高度为20 m.
在△ABC中,∠ACB=90°+30°=120°,易知AC=BC,设AC=BC=x m,
由余弦定理得AB2=AC2+BC2-2AC·BCcos∠ACB,
即1 600=x2+x2+x2,解得x=(负值舍去),
故乙楼的高度为 m.
8.解析 (1)因为(a2+b2-c2)sin C=abcos C,
所以由余弦定理可得2abcos Csin C=abcos C.
因为△ABC是锐角三角形,所以cos C>0,
所以2sin C=,即sin C=,
又C∈,所以C=.
(2)因为·=3,所以abcos C=ab=3,
所以ab=6.
在△ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-6=7,
所以a2+b2=13,
所以(a+b)2=a2+b2+2ab=13+2×6=25,
所以a+b=5,
所以△ABC的周长为a+b+c=5+.
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