内容正文:
9.1.1 第2课时 正弦定理的应用
[课时跟踪检测])
1.在△ABC中,a=bsin A,则△ABC一定是 ( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
解析:选B 由题意有=b=,则sin B=1,即角B为直角,故△ABC是直角三角形.故选B.
2.已知a,b,c分别是△ABC的内角A,B,C的对边,若△ABC的周长为4(+1),且sin B+sin C=sin A,则a= ( )
A. B.2
C.4 D.2
解析:选C 由题知△ABC的周长为a+b+c=4(+1) ①,∵sin B+sin C=sin A,由正弦定理得b+c=a ②,∴由①②,可得a=4.
3.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若<cos A,则△ABC为 ( )
A.直角三角形 B.钝角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
解析:选B 因为<cos A,由正弦定理可得<cos A,即sin C<cos Asin B.又因为sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,所以sin Acos B+cos Asin B<cos Asin B,即sin Acos B<0.因为A,B∈(0,π),所以sin A>0,cos B<0,所以B∈.所以△ABC为钝角三角形.
4.已知a,b,c分别为△ABC内角A,B,C的对边,sin C=,c=4,B=,则△ABC的面积为 ( )
A.1 B.2
C.1或7 D.2或14
解析:选C 由=可得b=.∵sin C=,∴cos C=-或cos C=,∴sin A=sin(B+C)=sincos C+cossin C=或sin A=,∴S△ABC=bcsin A=×4××=1或S△ABC=bcsin A=×4××=7.
5.在△ABC中,AC=,BC=3,cos A=,则B= ( )
A. B.
C. D.或
解析:选A ∵在△ABC中,cos A=,
∴sin A==,∵AC=,BC=3,∴由正弦定理=,得sin B===.∵BC>AC,可得B为锐角,
∴B=.故选A.
6.(多选)已知△ABC中,其内角A,B,C的对边分别为a,b,c,下列命题正确的是 ( )
A.若A>B,则cos A>cos B
B.若A=,a=4,则△ABC外接圆半径为4
C.若a=2bcos C,则△ABC为直角三角形
D.若b=1,c=3,A=,则S△ABC=
解析:选BD 当A=,B=,此时cos A<cos B,A错误;由正弦定理=2R可得2R=8,R=4,B正确;因为a=2bcos C,所以sin A=2sin Bcos C,即sin(B+C)=2sin Bcos C,整理可得sin Bcos C-cos Bsin C=0,即sin(B-C)=0.因为B,C为三角形的内角,所以B=C,即△ABC为等腰三角形,C错误;因为b=1,c=3,A=,所以S△ABC=bcsin A=×1×3×=,D正确.
7.(2025·全国Ⅰ卷)(多选)已知△ABC的面积为,若cos 2A+cos 2B+2sin C=2,cos Acos Bsin C=,则 ( )
A.sin C=sin2A+sin2B B.AB=
C.sin A+sin B= D.AC2+BC2=3
解析:选ABC cos 2A+cos 2B+2sin C=2⇒2sin C=1-cos 2A+1-cos 2B⇒2sin C=2sin2A+2sin2B,
∴sin C=sin2A+sin2B,故A正确;
∵cos Acos Bsin C=>0,∴A,B为锐角.
由===2R,得a2+b2=c·2R≥c2,若a2+b2>c2,则C为锐角,即△ABC为锐角三角形,
∴由A+B>⇒A>-B,则sin A>sin,即sin A>cos B,代入sin C=sin2A+sin2B,
有sin C=sin2A+sin2B>cos2B+sin2B=1,矛盾,故a2+b2=c2,
即cos(A+B)=cos Acos B-sin Asin B=0⇒cos Acos B=sin Asin B=,
∵S=absin C=⇒ab=,
∴=(2R)2=2⇒2R==2R=⇒c=,故B正确;
(sin A+sin B)2=sin2A+sin2B+2sin Asin B=sin C+=⇒sin A+sin B=,故C正确;
AC2+BC2=AB2=c2=2,故D错误.故选A、B、C.
8.(5分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若△ABC的面积为,则sin Bsin C的值为 .
解析:因为S=bcsin A=,所以bc=.由正弦定理得sin Bsin C==.
答案:
9.(5分)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知bsin A+acos B=0,则B= .
解析:由正弦定理可得,sin Bsin A+sin Acos B=0.∵A∈(0,π),∴sin A>0.
∴sin B+cos B=0,化简得tan B=-1.
∵B∈(0,π),∴B=.
答案:
10.(5分)南宋时期的数学家秦九韶独立发现的计算三角形面积的“三斜求积术”,与著名的海伦公式等价,其求法是:“以小斜幂并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上.以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约之为实.一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即S=.现有周长为2+的△ABC满足sin A∶sin B∶sin C=(-1)∶∶(+1),试用“三斜求积术”求得△ABC的面积为 .
解析:由正弦定理可得a∶b∶c=sin A∶sin B∶sin C=(-1)∶∶(+1).
设a=(-1)m,b=m,c=(+1)m(m>0),因为△ABC的周长(-1)m+m+(+1)m=(2+)m=2+,解得m=1,
所以a=-1,b=,c=+1.
所以S==
=×=.
答案:
11.(10分)在△ABC中,求证:=(C≠90°).
证明:因为===2R(R为△ABC外接圆半径),所以左边=====右边,所以等式成立.
12.(15分)设△ABC的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,已知2cos(π+A)+sin+=0.
(1)求角A;(6分)
(2)若c-b=a,求证:△ABC是直角三角形.(9分)
解:(1)由2cos(π+A)+sin+=0,
得-2cos A+cos 2A+=2cos2A-2cos A+=0,
即=0,故cos A=.
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)证明:由正弦定理及c-b=a,
得sin C-sin B=sin A,
由(1)知A=,故B+C=.
于是sin-sin B=sin,
则cos B-sin B=,
即cos=.
因为0<B<,所以<B+<.
又c-b=a>0,C>B,从而B+=,
所以B=,则C=.因此△ABC是直角三角形.13.(15分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c+a=2bcos A.
(1)求证:B=2A;(6分)
(2)若△ABC是锐角三角形,a=1,求b的取值范围.(9分)
解:(1)证明:由正弦定理及c+a=2bcos A,可得sin C+sin A=2sin Bcos A,
由A+B+C=π,可得sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
所以sin A=sin Bcos A-sin Acos B=sin(B-A),
所以A=B-A或A+B-A=π.因为A,B∈(0,π),所以A=B-A,即B=2A.
(2)由正弦定理=且a=1,B=2A,可得b=2cos A.
因为△ABC为锐角三角形,所以
解得<A<,所以cos A∈,
所以b的取值范围是.
14.(15分)在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,为在上的投影,且满足2csin B=||.
(1)求cos C的值;(6分)
(2)若b=,a=3ccos B,求△ABC的周长.(9分)
解:(1)由为在上的投影,得||=bcos C.
又2csin B=||,即2csin B=bcos C,
根据正弦定理,得2sin Csin B=sin Bcos C.
在锐角△ABC中,B∈,
则sin B>0,即2sin C=cos C.
由C∈,cos2C+sin2C=1,整理可得cos2C+cos2C=1,解得cos C=(负值舍去).
(2)由a=3ccos B,根据正弦定理,可得sin A=3sin Ccos B.
在△ABC中,A+B+C=π,
则sin(B+C)=3sin Ccos B,
所以sin Bcos C+cos Bsin C=3sin Ccos B,
即sin Bcos C=2sin Ccos B.
由(1)可知cos C=,sin C==,
则sin B=cos B.
由sin2B+cos2B=1,则5cos2B+cos2B=1,
解得(负值舍去).根据正弦定理,可得=,则c==,a=c=.故△ABC的周长C=a+b+c=2+.
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