内容正文:
1.6.2 正弦定理
基础过关练
题组一 已知两角及任一边解三角形
1.(2025重庆凤鸣山中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若A=45°,C=60°,c=,则a=( )
A.1 B. C. D.2
2.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin A=,cos B=,a=10,则b=( )
A. B. C. D.
3.设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a=,sin B=,C=,则b= .
题组二 已知两边及其中一边的对角解三角形
4.(多选题)(2025甘肃陇南礼县白河中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,下列判断错误的是( )
A.B=60°,c=4,b=5,△ABC有两解
B.B=60°,c=4,b=3.9,△ABC有一解
C.B=60°,c=4,b=3,△ABC有一解
D.B=60°,c=4,b=2,△ABC无解
5.(2025甘肃武威六中阶段测试)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,a=2,B=,b=2,则C=( )
A. B. C.或 D.或
6.在△ABC中,若∠B=30°,AB=2,AC=2,则AB边上的高是 .
题组三 利用正弦定理判断三角形的形状
7.(2025上海宝山华曜高级中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若A+B=2C,且sin2C=sin Asin B,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
8.在△ABC中,sin A=,则△ABC的形状为 .
题组四 三角形的面积公式及其应用
9.在△ABC中,已知a=2,b=3,∠C=120°,则S△ABC=( )
A. B. C. D.3
10.(2025甘肃平凉期中)在△ABC中,BC=2,S△ABC=·,则△ABC外接圆的半径为 .
11.若锐角△ABC的面积为10,且AB=5,AC=8,则BC= .
12.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知(a-b)sin A+bsin B=csin C.
(1)求角C;
(2)若sin Asin B=,c=2,求△ABC的面积.
能力提升练
题组一 利用正弦定理解三角形
1.某次考试后,甲同学只记得:在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,a=2,其他条件忘了,最后解得b=2.乙同学给出以下4个条件:①A=,B=;②c=1,cos C=;③c=3,cos B=;④C=,A=.有可能是题目中的已知条件的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.③④
2.(多选题)(2023河北唐山二中期末)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,(a+b)·(sin A-sin B)=(c-b)·sin C,若b+c=4,则a的取值可以是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.(2024江苏镇江中学学情检测)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bsin∠BAC=acos B,若M是BC边的中点,且AM=AC,则sin∠BAC= .
题组二 三角形的面积公式及其应用
4.在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,且a=,cos A=,则△ABC的面积等于( )
A. B.
C.2 D.3
5.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为,且2bcos A=2c-a,a+c=4,则△ABC的周长为( )
A.4+ B.6
C.4+2 D.8
6.(2025甘肃定西临洮文峰中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且分别以a,b,c为边长的三个正三角形的面积依次为S1,S2,S3,已知S1+S3-S2=ac.
(1)求角B;
(2)已知a=4,当取得最小值时,求△ABC内切圆的半径.
题组三 正弦定理的综合应用
7.(2025甘肃定西月考)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,∠BAC为钝角,且c-asin C=0,若∠BAC的平分线交BC于点D,且AD=1,则b+c的最小值为( )
A.2 B.2 C.4 D.3
8.(多选题)(2025甘肃金昌永昌第一高级中学月考)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知(a+b)(sin A+sin B)=csin C+asin B,c=6,则下列结论正确的是( )
A.C=
B.△ABC外接圆的半径为2
C.△ABC的面积的最大值为3
D.若CD为△ABC的中线,则CD≥
答案与分层梯度式解析
1.6.2 正弦定理
基础过关练
1.B
2.C
4.ABC
5.B
7.C
9.B
1.B 由正弦定理得=,解得a=.
2.C ∵cos B=,且B∈(0,π),∴B=,∴sin B=,
又sin A=,a=10,∴由正弦定理得=,解得b=.
3.答案 1
解析 因为sin B=,且B∈(0,π),所以B=或B=,又C=,所以B=,所以A=π-B-C=,又a=,所以由正弦定理得=,解得b=1.
4.ABC 对于A,因为B为锐角且c=4<5=b,所以△ABC有唯一解,故A中判断错误;
对于B,因为B为锐角且csin B=4×=2<3.9=b<c,所以△ABC有两解,故B中判断错误;
对于C,因为B为锐角且csin B=4×=2>3=b,所以△ABC无解,故C中判断错误;
对于D,因为B为锐角且csin B=4×=2>2=b,所以△ABC无解,故D中判断正确.
解题模板
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a,b和A,以点C为圆心,a为半径画弧,此弧与除去顶点A的射线的公共点的个数即为三角形解的个数.解的个数总结如下表:
条件
A为钝角
A为直角
A为锐角
a>b
一解
一解
一解
a=b
无解
无解
一解
a<b
a>bsin A
无解
无解
两解
a=bsin A
一解
a<bsin A
无解
5.B 由正弦定理得=,所以sin A=,
又b>a,所以A不是钝角,所以A=,
所以C=π-A-B=.
6.答案 1或2
解析 由正弦定理,得sin C===,
∴∠C=60°或∠C=120°.
当∠C=60°时,∠A=90°,AB边上的高为2;
当∠C=120°时,∠A=30°,AB边上的高为2sin 30°=1.
综上,AB边上的高为1或2.
7.C 由题意可知A+B+C=3C=180°,则C=60°,
因为sin2C=sin Asin B,
所以由正弦定理得c2=ab,
由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos C=a2+b2-ab,则a2+b2-ab=ab,则(a-b)2=0,所以a=b,所以a=b=c,故△ABC为等边三角形.
方法总结
利用正、余弦定理判断三角形的形状一般有两种方法:一是角化边,利用正、余弦定理把条件转化为边的关系,再结合因式分解、配方等方法得到边的相应关系,从而判断三角形的形状;二是边化角,利用正、余弦定理把条件转化为角的关系,从而判断三角形的形状.
8.答案 直角三角形
解析 由题意得a=,
即(b+c)a2=b3+c3+bc(b+c),
所以a2=b2-bc+c2+bc,所以a2=b2+c2,
所以△ABC是直角三角形.
9.B S△ABC=absin C=×2×3×=.
10.答案 3
解析 因为S△ABC=·,
所以||||sin A=||||cos A,
所以tan A=,所以A为锐角,sin A=.
设△ABC外接圆的半径为R,则2R==6,所以R=3.故△ABC外接圆的半径为3.
11.答案 7
解析 由已知得△ABC的面积为AB·ACsin A=20sin A=10,所以sin A=,
因为A∈,所以A=.
由余弦定理,得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A=52+82-2×5×8×=49,所以BC=7.
12. 解析 (1)由已知及正弦定理,得(a-b)a+b2=c2,即a2+b2-c2=ab,
则cos C==,
因为0<C<π,所以C=.
(2)设△ABC外接圆的半径为R,
则2R===4,
所以a=2Rsin A=4sin A,b=2Rsin B=4sin B,
所以ab=16sin Asin B=4(1+),
所以S△ABC=absin C=×4×(1+)×=1+.
能力提升练
1.C
2.BC
4.A
5.B
7.C
8.BCD
1.C 若选条件①:因为a=2,A=,B=,
所以由正弦定理,得=,解得b=2,故①符合;
若选条件②:因为a=2,c=1,cos C=,
所以由余弦定理,得cos C===,整理得3b2-4b+9=0,此时关于b的一元二次方程无实数解,故②不符合;
若选条件③:因为a=2,c=3,cos B=,
所以由余弦定理,得cos B===,可得b2=12,所以b=2,故③符合;
若选条件④:因为C=,A=,所以B=π-A-C=π-=,
又因为a=2,
所以由正弦定理,得=,解得b=,故④不符合.
2.BC 由三角形三边关系,得a<b+c=4.
因为(a+b)(sin A-sin B)=(c-b)sin C,
所以(a+b)(a-b)=(c-b)c,整理得b2+c2-a2=bc,
由余弦定理,得cos A==,
因为A∈(0,π),所以A=.
因为bc≤,当且仅当b=c=2时,等号成立,
所以a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc≥(b+c)2=4,
所以a≥2,当且仅当b=c=2时,等号成立,故2≤a<4.
3.答案
解析 因为bsin∠BAC=acos B,
所以由正弦定理得sin Bsin∠BAC=sin∠BACcos B,
又0<∠BAC<π,所以sin∠BAC>0,
则sin B=cos B,即tan B=,
又0<B<π,所以B=.
在△ABC中,由余弦定理得AC2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac,
在△ABM中,由余弦定理得AM2=+c2-2·ccos B=+c2-ac,
因为AM=AC,所以a2+c2-ac=+c2-ac,化简并整理,得c=,
代入AC2=a2+c2-ac,得AC2=a2+-a·=a2,则AC=a.
在△ABC中,由正弦定理得=,
所以sin∠BAC===.
4.A 因为b2-bc-2c2=0,
所以(b-2c)(b+c)=0,所以b=2c.
由余弦定理及已知,得6=4c2+c2-c2=c2,
所以c=2,所以b=2c=4,
因为cos A=,A∈(0,π),所以sin A=,
所以S△ABC=bcsin A=×4×2×=.
5.B 因为2bcos A=2c-a,
所以2b·=2c-a,
整理,得a2+c2-b2=ac,
所以cos B===,
又B∈(0,π),所以B=.
又因为S△ABC=acsin B=,所以ac=4,
联立解得a=c=2,
故△ABC为等边三角形,
所以△ABC的周长为6.
6.解析 (1)由题意得S1=a2sin 60°=a2,
S2=b2sin 60°=b2,S3=c2sin 60°=c2,
则S1+S3-S2=a2+c2-b2=ac,
即a2+c2-b2=ac.
由余弦定理得cos B==,
又因为B∈(0,π),所以B=.
(2)因为a=4,B=,
所以b2=a2+c2-2accos B=16+c2-4c,
所以==c+-4≥2-4=6,当且仅当c=,即c=5时等号成立,
此时b2=21,所以b=,
则S△ABC=acsin B=×4×5×=5.
设△ABC内切圆的半径为r,
则S△ABC=(a+b+c)r,
所以r==,
所以△ABC内切圆的半径为.
7.C 由c-asin C=0及正弦定理,得sin C-sin∠BACsin C=0,
易得0°<C<90°,所以sin C≠0,
所以-sin∠BAC=0,即sin∠BAC=,
因为∠BAC为钝角,
所以∠BAC=120°.
因为S△ABC=S△ABD+S△ACD,
所以bc·sin 120°=c·1·sin 60°+b·1·sin 60°,
所以bc=b+c,即+=1,
所以b+c=(b+c)·=2++≥2+2=4,当且仅当=,即c=b=2时,等号成立,
所以b+c的最小值为4.
8.BCD 因为(a+b)(sin A+sin B)=csin C+asin B,
所以由正弦定理得(a+b)(a+b)=c2+ab,
即a2+b2-c2=-ab,
由余弦定理得cos C===-,
又因为C∈(0,π),所以C=,故A错误.
设△ABC外接圆的半径为R,
则2R===4,
所以R=2,故B正确.
由a2+b2-c2=-ab,得a2+b2+ab=36≥2ab+ab,
则ab≤12,当且仅当a=b=2时,等号成立,
所以S△ABC=absin C≤×12×=3,即△ABC的面积的最大值为3,故C正确.
根据题意可得D为AB的中点,则=(+),所以||2==(a2+b2-ab)=(c2-2ab)=9-ab≥3,则||≥,即CD≥,故D正确.
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