内容正文:
1.6.2 正弦定理
[课时跟踪检测]
1.在△ABC中,已知a=,b=,B=60°,则角A的度数为 ( )
A.30° B.45°
C.45°或135° D.60°
解析:选B 由a=,b=得a<b,于是A<B,由正弦定理得sin A===,∴A=45°,故选B.
2.已知△ABC外接圆的周长为4π,∠BAC=,则BC= ( )
A.4 B.2
C.4 D.2
解析:选B 因为△ABC外接圆的周长为4π,所以△ABC外接圆的半径为2,则根据正弦定理可得==2BC=4,解得BC=2.故选B.
3.在△ABC中,内角A,B,C所对的边为a,b,c,若a=4,b=4,A=,则角B的大小为 ( )
A. B.或
C. D.
解析:选B 由=,则sin B==,而B∈(0,π),故B=或B=,显然,所得角B均满足0<A+B<π.故选B.
4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且c=8,B=.若△ABC有两解,则b的值可以是 ( )
A.4 B.6
C.8 D.10
解析:选B 如图,过点A作AD⊥BC,垂足为D,则AD=csin B.因为△ABC有两解,所以AD<AC<AB,则csin B<b<c,即8sin <b<8,得4<b<8.故选B.
5.如图,在△DEF中,M在线段DF上,DE=DM=EM=2,sin F=,则边EF的长为 ( )
A.2 B.
C. D.
解析:选D 在△DEM中,DE=DM=EM=2,所以△DEM为等边三角形.所以∠EMD=60°,则∠EMF=120°.在△EFM中,由正弦定理得=,所以EF==.故选D.
6.在△ABC中,若sin C=3sin A,b2=2ac,则cos B= ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 因为sin C=3sin A,由正弦定理可得c=3a,且b2=2ac,由余弦定理可得cos B===.故选C.
7.(2024·全国甲卷)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若B=,b2=ac,则sin A+sin C= ( )
A. B.
C. D.
解析:选C 法一:由正弦定理得sin Asin C=sin2B,因为B=,所以sin Asin C=sin2B=.由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac=ac,所以a2+c2=ac,即sin2A+sin2C=sin Asin C,所以(sin A+sin C)2=sin2A+sin2C+2sin Asin C=sin Asin C=.又sin A>0,sin C>0,所以sin A+sin C=.
法二:由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B=a2+c2-ac=(a+c)2-3ac.又b2=ac,所以3ac=b2,所以(a+c)2=b2+3ac=,a+c=b.由正弦定理得sin A+sin C=sin B=.
8.(多选)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且sin A∶sin B∶sin C=3∶4∶5,则下列结论正确的是 ( )
A.a∶b∶c=3∶4∶5
B.△ABC为直角三角形
C.若b=4,则△ABC外接圆半径为5
D.若P为△ABC内一点,满足+2+=0,则△APB与△BPC的面积相等
解析:选ABD 由正弦定理得sin A∶sin B∶sin C=a∶b∶c=3∶4∶5,A正确;由A知a∶b∶c=3∶4∶5,故a2+b2=c2,故△ABC为直角三角形,B正确;由B知,sin B=,又b=4,由正弦定理得2R===5,故△ABC外接圆半径为R=,C错误;取AC的中点E,则+=2,因为+2+=0,所以=-,即P点在AC的中线上,故△APB与△BPC的面积相等,D正确.
9.(5分)在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若A=60°,a=,则= .
解析:由正弦定理可得2R=====2,a=2sin A,b=2sin B,c=2sin C,则==2.
答案:2
10. (5分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且△ABC外接圆的面积为4π,请写出一组满足上述条件的边和角:a= ,A= .
解析:依题意,△ABC的外接圆半径R=2,由正弦定理得=2R=4,即a=4sin A,又0<A<π,取A=,则a=2.
答案:2(答案不唯一) (答案不唯一)
11. (5分)如图,某中学某班级课外学习兴趣小组为了测量某座山峰的高度,先在山脚A处测得山顶C处的仰角为60°,又利用无人机在离地面高300 m的M处(即MD=300 m),观测到山顶C处的仰角为15°,山脚A处的俯角为45°,则山高BC= m.
解析:依题意∠AMD=45°,则AM=MD=300,∠CMA=45°+15°=60°,∠CAB=60°,故∠MAC=180°-60°-45°=75°,∠ACM=180°-75°-60°=45°,在△MAC中,由正弦定理得=,即=,解得AC=300,则BC=ACsin 60°=450.
答案:450
12.(10分)在△ABC中,已知b=6,c=6,∠C=30°,求a的值.
解:由正弦定理,得=,得sin B==.因为b>c,所以∠B>∠C=30°,所以∠B=60°或120°.当∠B=60°时,∠A=90°,a===12.当∠B=120°时,∠A=30°,a===6,所以a的值为6或12.
13.(10分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,且c=2,C=.
(1)若△ABC的面积等于,求a,b;(4分)
(2)若sin B=2sin A,求△ABC的面积.(6分)
解:(1)由余弦定理,得a2+b2-ab=4 ①,又△ABC的面积等于,所以absin C=,得ab=4 ②,
联立①②得方程组解得
(2)由正弦定理及sin B=2sin A,得b=2a ③,
联立①③得方程组解得
所以△ABC的面积S=absin C=.
14.(15分)在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,b=a+1,c=a+2.
(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求出a的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)由2sin C=3sin A及正弦定理可得2c=3a,结合b=a+1,c=a+2,解得a=4,b=5,c=6.在△ABC中,由余弦定理得cos C===,所以sin C==,
S△ABC=absin C=×4×5×=.
(2)设存在正整数a满足条件,由已知c>b>a,所以∠C为钝角,
所以cos C=<0⇒a2+b2<c2⇒a2+(a+1)2<(a+2)2⇒(a+1)(a-3)<0,
因为a为正整数,所以a=1,2.
当a=1时,b=2,c=3,不能构成三角形,舍去.
当a=2时,b=3,c=4,满足条件.
综上,当a=2时,△ABC为钝角三角形.
15.(15分)在△ABC中,设角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,且c=2b-2acos C.
(1)求角A;(5分)
(2)若△ABC的面积S=,c=,求sin Bsin C的值.(10分)
解:(1)因为c=2b-2acos C,
由余弦定理得c=2b-2a·,
整理得bc=b2+c2-a2,即a2=b2+c2-bc.
又由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,
所以2cos A=1,即cos A=.
因为0<A<π,所以A=.
(2)由(1)得A=,因为△ABC的面积S=,
所以bcsin A=bcsin =.所以bc=6.
因为c=,所以b=2.
又由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=12+3-6=9,
所以a=3.所以2R==2.
所以由正弦定理得bc=(2R)2sin Csin B=12sin C·sin B=6.所以sin Bsin C=.
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