内容正文:
专题突破练6 解三角形
1.(13分)(2024新高考Ⅰ,15)记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin C=cos B,a2+b2-c2=ab.
(1)求角B;
(2)若△ABC的面积为3+,求c.
2.(14分)(2025北京,16)在△ABC中,cos A=-,asin C=4.
(1)求c;
(2)再从条件①、条件②、条件③这三个条件中选择一个作为已知,使得△ABC存在,求BC边上的高.
条件①:a=6;
条件②:bsin C=;
条件③:S△ABC=10.
注:如果选择的条件不符合要求,第(2)问得0分;如果选择多个符合要求的条件分别解答,按第一个解答得分.
3.(15分)(2025湖北武汉高三模拟)如图,△AOD与△BOC存在对顶角∠AOD=∠BOC=, AC=2,BD=2,且BC=AD.
(1)证明:O为BD中点;
(2)若sin 2A+cos B=,求OC的长.
核心素养创新练
4.(17分)(2025河北石家庄高三教学质量检测)已知椭圆C:=1(a>b>0)的离心率为,F1,F2分别为C的左、右焦点,点P为曲线C在第一象限内图象上的一点,△PF1F2的周长为4+2,若O为坐标原点,记|OP|=r,∠POF2=θ,.
(1)求C的方程及m的值;
(2)若P1,P2为C上不同的两点,满足∠POP1=∠P1OP2=∠P2OP,设△POP1,△P1OP2,△P2OP的面积分别为S1,S2,S3,求证:当θ变化时,为定值;
(3)若P1,P2,…,P2n为C上2n(n≥2)个不同点,且∠PiOPi+1=,|OPi|=ri,|OP2n|=r2n,其中i=1,2,…,2n-1,点P1与点P重合,当θ变化时,是否为定值?若是定值,请求出该定值;若不是定值,说明理由.
参考公式:cos α+cos(α+d)+cos(α+2d)+…+cos[α+(n-1)d]=.
答案:
1.解 (1)∵a2+b2-c2=ab,∴cos C=
又C∈(0,π),∴C=
∵sin C=cos B,即sincos B,
即cos B,解得cos B=
又B∈(0,π),∴B=
(2)(方法一)由(1)知B=,C=,,
即,∴b=c.
又sin A=sin(π-B-C)=sin(π-)=sin()=sincos+cossin,
△ABC的面积为3+,bcsin A=c2=3+,∴c2=8,∴c=2
(方法二 正弦定理解a)
由(1)知A=π-,则sin A=
由正弦定理得,a=c,则a=c.
故△ABC的面积S=acsin B=c×cc2=3+,解得c=2(负值舍去).
(方法三)由(1)知A=π-,则sin A=
由正弦定理得,b=c,则b=c.
由正弦定理得,a=c,则a=c.
故△ABC的面积S=absin C=ccc2=3+,解得c=2(负值舍去).
(方法四)由(1)知A=π-,则sin A=
由正弦定理可得,令b=k,c=k,k>0,
则△ABC的面积S=bcsin A=k2=3+,解得k=2(负值舍去),故c=2
(方法五)过点A作BC边上的高AD.
∵B=,∠ADB=,则BD=c,AD=DC=c,
∴a=BC=BD+DC=c,
故△ABC的面积S=BC·AD=c2=3+,解得c=2(负值舍去).
2.解 (1)由cos A=-,得sin A=
∵asin C=4,∴S△ABC=absin C=4b=bcsin A,∴4c,解得c=6.
(2)若选①,a=6,则a=c.
又cos A<0,∴A为钝角,故△ABC不存在.
若选②,bsin C=,如图,作AD垂直BC于点D,则BC边上的高AD=,
此时sin B=,
∴B∈().
又cos A=-,∴A∈(),∴A+B∈(,π),
∴△ABC存在,此时BC边上的高AD=
若选③,S△ABC=10由(1)知S△ABC=4b=10,解得b=5.
由余弦定理得,a==9,∴△ABC存在.
又S△ABC=a·AD,
a·AD=10,解得AD=
3.(1)证明 设BO=x,CO=y,则DO=2-x,AO=2-y.
在△BOC和△AOD中,BC=AD.
由余弦定理可得,x2+y2-2xycos=(2-x)2+(2-y)2-2(2-x)(2-y)cos
整理得,x=,所以BO=BD,即O为BD中点.
(2)解 由正弦定理得,,由BO=DO,得sin C=sin A.
若C=A,此时在△BOC和△DOA为全等的等腰直角三角形中,A=,B=,不符合条件,
所以C+A=π.
此时A=π-C=π-(-B)=B+
sin 2A+cos B=sin(2B+)+cos B=cos 2B+cos B.
所以(2cos2B-1)+cos B=
由0<B<π,解得cos B=(负值舍去),故sin B=,sin C=sin(-B)=(sin B+cos B)=
在△BOC中,由正弦定理得,得OC=
4.(1)解 设C的半焦距为c,由题意知,,故a=c.
由△PF1F2的周长为4+2,知2a+2c=4+2,即2c+2c=4+2,解得c=,故C的方程为=1.
由题意知P(rcos θ,rsin θ),满足=1,
即,故m=4.
(2)证明 由题意知∠POP1=∠P1OP2=∠P2OP=,
设|OP1|=r1,|OP2|=r2,则S1=rr1·sinrr1,
同理,S2=r1r2,S3=r2r,
故).
由(1)可知,即使P点在其他象限或者坐标轴上,仍然成立,
所以
所以sin2θ+sin2(θ+)+sin2(θ+)
=
=
故
(3)解 是定值.由题意知,,
{2n+sin2θ+sin2(θ+)+sin2(θ+)+…+sin2[θ+]}
={2n+}
=
6
学科网(北京)股份有限公司
$