摘要:
**基本信息**
本卷为高中数学平面向量应用(解三角形)章末复习卷,以正弦定理、余弦定理为核心,通过基础巩固、能力提升及实际应用情境题,全面检测单元知识掌握,适配单元复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|11题/58分|三角形解的个数、外接圆半径计算|第8题测量塔尖距离,体现几何直观与空间观念|
|填空题|3题/15分|边长最值、四边形面积求解|第13题综合四边形条件,考查运算能力|
|解答题|5题/77分|周长范围、面积取值、实际速度问题|第19题汽车与快艇送材料,构建模型发展应用意识与推理能力|
内容正文:
第六章 平面向量应用(解三角形)章末复习卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在钝角中,,,,则( )
A.2 B.3或5 C.5 D.3
【答案】D
【分析】根据余弦定理求解即可.
【详解】在钝角中,,,,
则,即,
解得或.
当 时:,为钝角,符合要求;
当 时:,为锐角,此时三角形为锐角三角形,不符合要求.
故.
2.在中,角A,B,C的对边分别为,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】B
【详解】,,
,
由正弦定理得:,
.
3.在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
【答案】C
【分析】在中,已知、、,且为锐角,若有两解,则,逐项判断即可.
【详解】在中,已知、、,且为锐角,如下图所示:
由图可知,若有两解,则,
对于A选项,,,,则,
所以,此时不存在,A不满足要求;
对于B选项,,,,因为,故只有一解,B不满足要求;
对于C选项,,,,则,所以,
故有两解,C满足要求;
对于D选项,,,,则,所以,
故只有一解,D不满足要求.
4.若外接圆的半径为,内角的对边分别为,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】已知等式由正弦定理边化角解得,又,可求的值.
【详解】由,有,得,
因为,所以,所以或,
又,所以应舍去,则.
又,解得.
5.设的内角,,的对边分别为,,,若,且,则的外接圆半径为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【分析】利用二倍角公式及余弦定理角化边,然后因式分解得到为直角三角形,进而求得外接圆半径.
【详解】.
由余弦定理得,,
整理得,,即.
又,所以.
所以是以为斜边的直角三角形,
所以外接圆半径为.
6.在中,角,,的对边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在中,由余弦定理得,
三角形面积,则,
即,
,
,
,
.
7.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.无法确定的
【答案】B
【分析】通过正弦定理将角化为边得,再结合余弦定理即可得结果.
【详解】由,可得,则,
则,则A为钝角,
故的形状是钝角三角形.
8.为了测量垂直于地面的两座塔塔尖之间的距离,某数学建模活动小组构建了如图所示的几何模型.若米,米,,,,则塔尖之间的距离为( )米.
A.80 B.120 C. D.
【答案】C
【分析】先求,再利用余弦定理求得.
【详解】由题得到米,米,
所以由余弦定理得到,
即,
所以米.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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.
9.某货轮在处时,灯塔位于货轮的北偏东,距离为海里,灯塔位于货轮的北偏西,距离为海里.该货轮自处向正北方向航行到处时,灯塔位于货轮的南偏东,则下列说法正确的是( )
A.处在灯塔的西偏北 B.处与处之间的距离是海里
C.灯塔与处之间的距离是海里 D.灯塔在处的西偏南
【答案】BCD
【分析】作出示意图,利用正弦定理、余弦定理解三角形,结合方向角的概念逐项判断即可.
【详解】作出示意图如下图所示:
对于A选项,由题意可知,故处在灯塔的西偏北,A错;
对于B选项,在中,,,,故,
由正弦定理得,故,
即处与处之间的距离是海里,B对;
对于C选项,在中,,,,
由余弦定理可得,
故,即灯塔与处之间的距离是海里,C对;
对于D选项,因为,则,故灯塔在处的西偏南,D对.
10.在三角形中,角的对边分别为,满足则以下叙述正确的是( )
A.三角形一定不是锐角三角形
B.一定为负值
C.若角是锐角且,则
D.若三角形是直角三角形且,则
【答案】ABC
【分析】利用余弦定理得出,中有一个是直角或钝角,可判断A,然后再结合余弦定理判断BC,由是直角求得,进而判断D.
【详解】对A,由余弦定理得,
又,
所以,即,
所以中有一个是直角或钝角,三角形不是锐角三角形,A正确;
对B,由选项A分析知中有一个是直角或钝角,一定是锐角,
所以,B正确;
对C,若角是锐角,则,由选项A知,即,
又,所以,,
所以,C正确;
对D,由选项A知中有一个是直角或钝角,
现在是直角三角形,
若,又,则,不是,D错误.
11.设的内角A,B,C的对边为a,b,c,且,,则( )
A. B.
C.的面积可以是 D.的周长可以是3
【答案】BCD
【分析】利用正弦定理,将式子中的边化为角的正弦值,根据正弦的两角和公式化简,得到角C的值,即可判断A,B;利用基本不等式计算面积的范围,即可判断C选项,利用余弦定理,综合基本不等式的变式,得到边c的范围,即可计算周长的范围.
【详解】由正弦定理可知:,(为外接圆的半径),
则;
因为,代入可得:
,
则,
由两角和的正弦公式可得:,
因为,故,化简可得:,
故,因为,故,故B正确;
通过题给条件无法判断A,故A错误;
因为,由基本不等式可知:,
故;
故,
当且仅当时,“=”成立,故C正确;
由余弦定理可知:;
因为,故,解得;
因此周长:,因为,
因此周长可以为3,故D正确.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知的内角所对的边分别为,若,且,则边长的最小值为________.
【答案】
【详解】由,及正弦定理,得,
所以,
由,得.
由余弦定理及,得,
由均值不等式,得(当且仅当,即为正三角形时取等号),
所以
解得,即.
13.如图,在平面四边形中,,,,,则______,四边形的面积为______.
【答案】
【分析】在中,利用余弦定理,求得和,得到,再由两角差的正弦公式,求得,结合三角形的面积公式,即可求解.
【详解】在中,,,且,
由余弦定理得,
可得,
又由,
可得
因为,
则,
所以,
,
所以四边形的面积为.
14.在中,在边所在直线上,且满足,,则______.
【答案】
【分析】利用正弦,余弦定理及二倍角公式化简整理,最后解直角三角形即可.
【详解】
如图,由余弦定理得,
所以,因为,所以,
在中,由正弦定理得,得,则,,
在中,由余弦定理得,
因此得,所以,,
所以,
在中,,
所以.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.在锐角中,角所对的边分别为,满足,且.
(1)若为的外接圆,求的半径;
(2)求锐角周长的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先由正弦定理对已知条件角化边,再应用余弦定理求角,进而可求解;
(2)应用正弦定理边角转化应用辅助角公式化简,再根据角的范围应用正弦函数的性质求解.
【详解】(1)由正弦定理原式可化为:,
整理得:,
即,
由余弦定理,代入得,
因为是锐角三角形,故,
由正弦定理可得,
所以的半径为;
(2)由(1)得,则,
即,
由正弦定理可知,,
所以
.
因为为锐角三角形,所以,,
则,,
则,即,
则,
故的周长的取值范围为.
16.在中,角的对边分别为,若平面向量,其中,.
(1)求角的大小;
(2)若,求周长的最小值;
(3)若是锐角三角形,且,求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用向量垂直的坐标运算得到边角关系,结合正弦定理化简求角;
(2)将周长最小值转化为求边的最小值,结合余弦定理和基本不等式求解;
(3)利用正弦定理将转化为角的三角函数,结合锐角三角形的角范围求面积的取值范围.
【详解】(1)由,则,
即,
由,则,故,
即,由,故;
(2)由余弦定理得,
则,
当且仅当时,等号成立,
故周长的最小值为;
(3)由正弦定理可得,故、,
则
,
由是锐角三角形,则,解得,
则,故,即.
17.在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用余弦定理和面积公式即可得到角的值.
(2)先利用数量积公式得到的解析式,进而得到边的值.利用正弦定理将边换成角,然后利用三角函数知识求解的取值范围.
【详解】(1)由已知,可以得到
再利用面积公式可以得到,
由余弦定理知,所以有
即.
因为,所以.
(2)由数量积公式可知
由二倍角公式和辅助角公式可得.
所以.
由正弦定理可得,
所以,,因为,所以,
所以
,
因为,所以.
所以,
所以的取值范围为.
18.如图,在四边形中,,,,.
(1)求边的长度;
(2)求四边形的面积;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)先利用数量积公式求解出的度数,然后由余弦定理即可求出.
(2)利用三角形的面积公式分别求出和面积,即可求出四边形的面积.
(3)利用已知条件在中先求出,再由正弦定理即可求出.
【详解】(1)因为,
.
,.
在中,,
.
(2)由(1)得,.
.
,
.
.
四边形的面积.
(3)在中,
,
.
由正弦定理,得,
.
19.如图所示,一辆汽车从市出发沿海岸一条直公路以的速度向东匀速行驶,汽车开动时,在市南偏东方向距市500km且与海岸距离为300km的海上处有一快艇与汽车同时出发,要把一件材料交送给这辆汽车的司机.
(1)快艇至少以多大的速度行驶才能把材料送到司机手中?
(2)求快艇以最小速度行驶时的行驶方向与所成的角;
(3)若快艇每小时最快行驶75km,快艇应如何行驶才能尽快把材料交到司机手中,最快需要多长时间?
【答案】(1)快艇至少以的速度行驶才能把材料送到司机手中.
(2)快艇应以垂直的方向向北偏东行驶.
(3)4h.
【分析】(1)画图分析,设后与汽车在C处相遇,再根据三角形中的关系分别表示快艇与汽车所经过的路程,再化简求得快艇速度与时间之间的函数关系,再利用二次不等式的最值分析即可.
(2)根据(1)中的结论分析可得汽车与快艇路程构成的三角形中的边的关系,进而求得时间即可.
(3)设快艇以的速度沿行驶,后与汽车在E处相遇,同(1)中的方法求得三角形各边的关系分析即可.
【详解】(1)如图,设快艇以的速度从B处出发,沿方向行驶,后与汽车在C处相遇,
在中,,,,为边上的高,,
设,则,,由余弦定理,得,
即,整理得
,
当,即时取等号,因此,
所以快艇至少以的速度行驶才能把材料送到司机手中.
(2)由(1)知,,
在中,,,,
由余弦定理,得,因此,
所以快艇以最小速度行驶时的行驶方向与所成的角为90°.
(3)如图,设快艇以的速度沿行驶,后与汽车在E处相遇,
在中,,,,,
由余弦定理,得,解得或,
而,取,,,,
所以快艇应垂直于海岸向北行驶才能尽快把材料交到司机手中,最快需要4h.
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第六章 平面向量应用(解三角形)章末复习卷
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.在钝角中,,,,则( )
A.2 B.3或5 C.5 D.3
2.在中,角A,B,C的对边分别为,则( )
A. B.2 C. D.
3.在中,由下列已知条件解三角形,其中有两解的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
4.若外接圆的半径为,内角的对边分别为,则( )
A. B. C. D.
5.设的内角,,的对边分别为,,,若,且,则的外接圆半径为( )
A.6 B.5 C.4 D.3
6.在中,角,,的对边分别为,,,为的面积,若,则( )
A. B. C. D.
7.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.无法确定的
8.为了测量垂直于地面的两座塔塔尖之间的距离,某数学建模活动小组构建了如图所示的几何模型.若米,米,,,,则塔尖之间的距离为( )米.
A.80 B.120 C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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.
9.某货轮在处时,灯塔位于货轮的北偏东,距离为海里,灯塔位于货轮的北偏西,距离为海里.该货轮自处向正北方向航行到处时,灯塔位于货轮的南偏东,则下列说法正确的是( )
A.处在灯塔的西偏北 B.处与处之间的距离是海里
C.灯塔与处之间的距离是海里 D.灯塔在处的西偏南
10.在三角形中,角的对边分别为,满足则以下叙述正确的是( )
A.三角形一定不是锐角三角形
B.一定为负值
C.若角是锐角且,则
D.若三角形是直角三角形且,则
11.设的内角A,B,C的对边为a,b,c,且,,则( )
A. B.
C.的面积可以是 D.的周长可以是3
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知的内角所对的边分别为,若,且,则边长的最小值为________.
13.如图,在平面四边形中,,,,,则______,四边形的面积为______.
14.在中,在边所在直线上,且满足,,则______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.在锐角中,角所对的边分别为,满足,且.
(1)若为的外接圆,求的半径;
(2)求锐角周长的取值范围.
16.在中,角的对边分别为,若平面向量,其中,.
(1)求角的大小;
(2)若,求周长的最小值;
(3)若是锐角三角形,且,求面积的取值范围.
17.在中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,的面积为S,且.已知向量,,函数,
(1)求角A的大小;
(2)在中,,求的取值范围.
18.如图,在四边形中,,,,.
(1)求边的长度;
(2)求四边形的面积;
(3)求的值.
19.如图所示,一辆汽车从市出发沿海岸一条直公路以的速度向东匀速行驶,汽车开动时,在市南偏东方向距市500km且与海岸距离为300km的海上处有一快艇与汽车同时出发,要把一件材料交送给这辆汽车的司机.
(1)快艇至少以多大的速度行驶才能把材料送到司机手中?
(2)求快艇以最小速度行驶时的行驶方向与所成的角;
(3)若快艇每小时最快行驶75km,快艇应如何行驶才能尽快把材料交到司机手中,最快需要多长时间?
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