内容正文:
阶段小测(二)
一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)
1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a2+bc=b2+c2,则tan 2A的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选C.由题设,易知cos A==,又0<A<π,则A=,所以tan 2A=tan =.
2.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=,A=60°,若cos 2B=,则b=( )
A.1 B.
C.2 D.2
解析:选A.因为B为△ABC的内角,则sin B>0,由二倍角的余弦公式可得cos 2B=1-2sin2B=,解得sinB=,由正弦定理可得=,所以b===1.
3.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且+=1,则C=( )
A. B.
C. D.
解析:选B.由正弦定理得+=1,所以a2+ac+b2+bc=ab+ac+bc+c2,所以a2+b2-c2=ab,由余弦定理的推论可得cos C==,因为0<C<π,所以C=.
4.在锐角三角形ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,若b=3,c=4,则实数a的取值范围是( )
A.(1,7) B.(1,5)
C.(,5) D.(,5)
解析:选D.因为b=3,c=4,△ABC是锐角三角形,根据余弦定理可得所以7<a2<25,所以<a<5.
5.某同学为了估算黄鹤楼的高度,在大楼的一侧找到一座高为30(-1) m的建筑物AB,在它们之间的地面上的点M(B,M,D三点共线)处测得楼顶A,楼顶C的仰角分别是15°和60°,在楼顶A处测得楼顶C的仰角为15°,估算黄鹤楼的高度CD为( )
A.20 m B.20 m
C.30 m D.30 m
解析:选C.在Rt△ABM中,AM=,
在△ACM中,∠CAM=15°+15°=30°,∠AMC=180°-15°-60°=105°,
所以∠ACM=180°-30°-105°=45°,
由正弦定理=,
得CM===60,
在Rt△CDM中,CD=CM×sin 60°=60×=30.
所以估算黄鹤楼的高度CD为30 m.
6.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,sin2B+sin2C-sin2A=sinB sin C,a=4,BC边上的中线长为,则△ABC的面积为( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:选A.因为sin2B+sin2C-sin2A=sinB sin C,由正弦定理可得b2+c2-a2=bc,
在△ABC中,由余弦定理可得
b2+c2-a2=2bc cos A,
可得cos A=,而A∈(0,π),可得A=,
所以a2=b2+c2-2bc cos A=b2+c2-bc,
即16=b2+c2-bc,①
因为BC边上的中线长为,设中线为AD,
则2=+,
两边平方可得42=2+2+2·=2+2+2||·||cos ∠BAC,
即4×6=b2+c2+bc,②
②-①可得2bc=8,即bc=4,
所以S△ABC=bc sin ∠BAC=×4×=.
二、多项选择题(本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.)
7.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=3,b=4,锐角C满足sin C=,则( )
A.△ABC的周长为12
B.cos C=
C.c=
D.cos B=
解析:选BC.对于B,由C为锐角,且sin C=,得cos C==,B正确;对于A,C,由余弦定理得c2=a2+b2-2ab cosC=9+16-2×3×4×=19,得c=,则a+b+c=7+,A错误,C正确;对于D,由余弦定理的推论得cos B===,D错误.
8.在△ABC中,AB=2,∠BAC=60°,C=45°,∠BAC的角平分线交BC于D,则( )
A.△ABC是钝角三角形
B.BC=
C.AD=2
D.BD=+
解析:选BC.对于A,因为∠BAC=60°,C=45°,
所以B=180°-∠BAC-C=180°-60°-45°=75°,
三个内角都小于90°,所以△ABC是锐角三角形,选项A错误;
对于B,根据正弦定理=,
因为∠BAC=60°,C=45°,AB=2,
所以BC==,选项B正确;
对于C,因为∠BAC的角平分线交BC于D,∠BAC=60°,所以∠BAD=30°,
由选项A可得B=75°,则∠ADB=180°-75°-30°=75°,
因为∠ADB=B=75°,所以AD=AB=2,选项C正确;
对于D,在△ABD中,根据正弦定理可得=,
因为AB=2,∠BAD=30°,∠ADB=75°,
所以BD==-,故选项D错误.
三、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分.请把正确答案填在题中横线上.)
9.记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若B=,b=2,a2+c2=3ac,则△ABC的面积为________.
解析:由余弦定理的推论得cos B===,得ac=2,所以S△ABC=ac sin B=×2×=.
答案:
10.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且3a=2c,cos B=,则=________.
解析:在△ABC中,由3a=2c,cos B=及余弦定理,得b==
=a,由正弦定理得==.
答案:
11.在△ABC中,若AB=1,BC=2,则角C的取值范围为________.
解析:设角A,B,C的对边分别为a,b,c,则c=AB=1,a=BC=2,b=AC.
根据两边之和大于第三边,两边之差小于第三边可知1<b<3,
根据余弦定理的推论得cos C====+
=(-)2+≥.
又0<C<π,
所以0<C≤.
答案:(0,]
四、解答题(本题共3小题,共43分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.)
12.(本小题满分13分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=1,a2=c2+c+1.
(1)求A;(6分)
(2)若B=,求△ABC的面积.(7分)
解:(1)由a2=c2+c+1及余弦定理,
得cos A==.
又因为b=1,所以cos A==-.
因为A∈(0,π),所以A=.
(2)由正弦定理得a==,
因为C=π-A-B=,
所以sin C=sin =sin cos -cos sin =×-×=.
所以△ABC的面积S=ab sin C=××1×=.
13.(本小题满分15分)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知c-b=2c sin2.
(1)试判断△ABC的形状;(7分)
(2)若c=1,求△ABC周长的最大值.(8分)
解:(1)由c-b=2c sin2,
可得sin2=,
所以=,
即-=-,
所以cos A=,
又由余弦定理的推论得
cos A==,
可得a2+b2=c2,
所以C=,
所以△ABC是直角三角形.
(2)由(1)知,△ABC是直角三角形,且c=1,可得a=sin A,b=cos A,
所以△ABC周长为
1+sin A+cos A=1+sin (A+),
因为A∈(0,),可得A+∈(,),
所以当A=时,即△ABC为等腰直角三角形,周长有最大值为+1.
14.(本小题满分15分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且cos B(c cos B+b cos C)+a=0.
(1)求角B的大小;(5分)
(2)若b=3,求△ABC的面积的最大值;(5分)
(3)设D是边AC上一点,BD为角平分线且AD=2DC,求cos A的值.(5分)
解:(1)由题意及正弦定理,
可得cos B(sin C cos B+cos C sin B)+sin A=0,
因为sin C cos B+cos C sin B=sin (B+C)=sin A,
代入可得sin A(cos B+)=0,
因为0<A<π,所以sin A>0,
故cos B=-,
又因为0<B<π,故B=.
(2)由余弦定理得,b2=a2+c2-2ac cos B,
因为b=3,B=,代入整理得a2+c2+ac=9,
由a2+c2=9-ac≥2ac,得ac≤3,当且仅当a=c=时等号成立,
而△ABC的面积
S△ABC=ac sin B=ac≤,即当a=c=时,△ABC的面积的最大值为.
(3)如图,BD平分∠ABC,
且AD=2DC,则==2,
即c=2a,
在△ABC中,由余弦定理得
b2=a2+c2-2ac cos B=a2+4a2+2a2=7a2,
则b=a,
故cos A====.
学科网(北京)股份有限公司
$