6.在△ABC中,已知AB=,AC=,tan∠BAC=-3,则BC边上的高等于( )
A.1B.
C.D.2
解析:
选A 在△ABC中,∵tan∠BAC=-3,
∴sin∠BAC=,cos∠BAC=-,
由余弦定理得BC2=AC2+AB2-2AC·ABcos∠BAC=5+2-2×××=9,∴BC=3.
∴S△ABC=AB·ACsin∠BAC=×××=,∴BC边上的高为==1.
7.(2018·开封模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,btanB+btanA=2ctanB,且a=5,△ABC的面积为2,则b+c的值为__________.
解析:
由正弦定理及btanB+btanA=2ctanB,
得sinB·+sinB·=2sinC·,
即cosAsinB+sinAcosB=2sinCcosA,
亦即sin(A+B)=2sinCcosA,
故sinC=2sinCcosA.
因为sinC≠0,所以cosA=,所以A=.
因为S△ABC=bcsinA=2,
所以bc=8.
由余弦定理,知a2=b2+c2-2bccosA=(b+c)2-3bc,
可得b+c=7.
答案:
7
8.(2018·福州模拟)如图,小明同学在山顶A处观测到一辆汽车在一条水平的公路上沿直线匀速行驶,小明在A处测得公路上B,C两点的俯角分别为30°,45°,且∠BAC=135°.若山高AD=100m,汽车从B点到C点历时14s,则这辆汽车的速度约为______m/s(精确到0.1).
参考数据:
≈1.414,≈2.236.
解析:
因为小明在A处测得公路上B,C两点的俯角分别为30°,45°,所以∠BAD=60°,∠CAD=45°.设这辆汽车的速度为vm/s,则BC=14v,在Rt△ADB中AB===200.在Rt△ADC中,AC===100.在△ABC中,由余弦定理,得BC2=AC2+AB2-2AC·AB·cos∠BAC,所以(14v)2=(100)2+2002-2×100×200×cos135°,所以v=≈22.6,所以这辆汽车的速度约为22.6m/s.
答案:
22.6
9.(2018·长春质检)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若其面积S=b2sinA,角A的平分线AD交BC于点D,AD=,a=,则b=________.
解析:
由面积公式S=bcsinA=b2sinA,可得c=2b,即=2.由a=,并结合角平分线定理可得,BD=,CD=,在△ABC中,由余弦定理得cosB=,在△ABD中,cosB=,即=,
化简得b2=1,解得b=1.
答案:
1
10.(2018·昆明调研)已知△ABC的面积为3,AC=2,BC=6,延长BC至D,使∠ADC=45°.
(1)求AB的长;
(2)求△ACD的面积.
解:
(1)因为S△ABC=×6×2×sin∠ACB=3,
所以sin∠ACB=,∠ACB=30°或150°,
又∠ADC=45°,所以∠ACB=150°,
由余弦定理得AB2=12+36-2×2×6cos150°=84,
所以AB=2.
(2)在△ACD中,因为∠ACB=150°,∠ADC=45°,
所以∠CAD=105°,
由正弦定理得=,
即=,
解得CD=3+,
又∠ACD=180°-150°=30°,
所以S△ACD=AC·CD·sin∠ACD
=×2×(3+)×=.
11.(2018·沈阳质检)在△ABC中,已知内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且2ccosB=2a+b.
(1)求角C的大小;
(2)若a+b=6,△ABC的面积为2,求c.
解:
(1)由正弦定理得2sinCcosB=2sinA+sinB,
又sinA=sin(B+C),
∴2sinCcosB=2sin(B+C)+sinB,
∴2sinCcosB=2sinBcosC+2cosBsinC+sinB,
∴2sinBcosC+sinB=0,
∵sinB≠0,∴cosC=-.
又C∈(0,π),∴C=.
(2)∵S△ABC=absinC=2,∴ab=8,
由余弦定理,得c2=a2+b2-2abcosC=a2+ab+b2=(a+b)2-ab=28,∴c=2.
12.(2018·长沙模拟)在锐角△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,且4sinAcos2A-cos(B+C)=sin3A+.
(1)求角A的大小;
(2)若b=2,求△ABC面积的取值范围.
解:
(1)∵A+B+C=π,∴cos(B+C)=-cosA.①
∵3A=2A+A,
∴sin3A=sin(2A+A)=sin2AcosA+cos2AsinA.②
又sin2A=2sinAcosA,③
cos2A=2cos2A-1,④
将①②③④代入已知等式,得2sin2AcosA+cosA=sin2AcosA+cos2AsinA+,
整理得sinA+cosA=,
即sin=,
又A∈,∴A+=,即A=.
(2)由
(1)得B+C=,∴C=-B,
∵△ABC为锐角三角形,
∴-B∈且B∈,解得B∈,
在△ABC中,由正弦定理得=,
∴c===+1,
又B∈,∴∈(0,),∴c∈(1,4),
∵S△ABC=bcsinA=c,∴S△ABC∈.
故△ABC面积的取值范围为.
二、强化压轴考法——拉开分
1.(2018·成都模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且2(sin2A-sin2C)=(a-b)sinB,△ABC的外接圆半径为.则△ABC面积的最大值为( )
A.B.
C.D.
解析:
选D 由正弦定理,得===2,所以sinA=,sinB=,sinC=,将其代入2(sin2A-sin2C)=(a-b)sinB得,a2+b2-c2=ab,由余弦定理,得cosC==,又02.(2019届高三·南宁二中、柳州高中联考)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若bc=1,b+2ccosA=0,则当角B取得最大值时,△ABC的周长为( )
A.2+B.2+
C.3D.3+
解析:
选A 法一:
由题意可得,sinB+2sinCcosA=0,即sin(A+C)+2sinCcosA=0,
得sinAcosC=-3sinCcosA,即tanA=-3tanC.
又cosA=-<0,所以A为钝角,于是tanC>0.
从而tanB=-tan(A+C)=-==,由基本不等式,得+3tanC≥2=2,当且仅当tanC=时等号成立,此时角B取得最大值,且tanB=tanC=,tanA=-,即b=c,A=120°,又bc=1,所以b=c=1,a=,故△ABC的周长为2+.
法二:
由已知b+2ccosA=0,得b+2c·=0,整理得2b2=a2-c2.由余弦定理,得cosB==≥=,当且仅当a=c时等号成立,此时角B取得最大值,将a=c代入2b2=a2-c2可得b=c.又bc=1,所以b=c=1,a=,故△ABC的周长为2+.
3.(2019届高三·惠州调研)已知a,b,c是△ABC中角A,B,C的对边,a=4,b∈(4,6),sin2A=sinC,则c的取值范围为______________.
解析:
在△ABC中,由正弦定理得=,
即=,∴c=8cosA,
由余弦定理得16=b2+c2-2bccosA,
∴16-b2=64cos2A-16bcos2A,
又b≠4,∴cos2A===,
∴c2=64cos2A=64×=16+4B.
∵b∈(4,6),∴32答案:
(4,2)
4.(2018·潍坊模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,外接圆的半径为1,且=,则△ABC面积的最大值为__________.
解析:
因为=,所以=(2c-b),
由正弦定理得
sinBsinAcosB=(2sinC-sinB)sinBcosA,
又sinB≠0,所以sinAcosB=(2sinC-sinB)cosA,
所以sinAcosB+sinBcosA=2sinCcosA,
sin(A+B)=2sinCcosA,即sinC=2sinCcosA,
又sinC≠0,所以cosA=,sinA=.
设外接圆的半径为r,则r=1,
由余弦定理得
a2=b2+c2-2bccosA=b2+c2-bc≥2bc-bc=bc.
当且仅当b=c时,等号成立,
又因为a=2rsinA=,
所以bc≤3,所以S△ABC=bcsinA=bc≤.
答案:
5.(2018·陕西质检)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别是a,b,c,且(a2+b2-c2)(acosB+bcosA)=abc,若a+b=2,则c的取值范围为________.
解析:
由sinAcosB+sinBcosA=sin(A+B)=sinC及正弦定理,可知acosB+bcosA=c,
则由(a2+b2-c2)(acosB+bcosA)=abc,
得a2+b2-c2=ab,
由余弦定理可得cosC=,则C=,B=-A,
由正弦定理==,
得==,又a+b=2,
所以+=2,
即c==.
因为A∈,所以A+∈,
所以sin∈,则c∈[1,2).
答案:
[1,2)
6.(2018·南昌模拟)如图,平面上有四个点A,B,P,Q,其中A,B为定点,且AB=,P,Q为动点,满足关系AP=PQ=QB=1,若△APB和△PQB的面积分别为S,T,则S2+T2的最大值为________.
解析:
设PB=2x,则-1<2x<2,
∴<x<1,
∴T2=2=x2(1-x2),
cos∠PAB==,
sin2∠PAB=1-2,
∴S2=2=1-=-(1-x2)2,
∴S2+T2=-(1-x2)2+x2(1-x2),
令1-x2=t,则x2=1-t,0<t<,
∴S2+T2=-t2+(1-t)t=-2t2+t+,
其对称轴方程为t=,且∈,
∴当t=时,S2+T2取得最大值,
此时S2+T2=-2×++=.
答案:
三、加练大题考法——少失分
1.(2019届高三·洛阳联考)如图,在△ABC中,点P在BC边上,∠PAC=60°,PC=2,AP+AC=4.
(1)求∠ACP;
(2)若△APB的面积是,求sin∠BAP.
解:
(1)在△APC中,∠PAC=60°,PC=2,AP+AC=4,
由余弦定理得
PC2=AP2+AC2-2·AP·AC·cos∠PAC,
所以22=AP2+(4-AP)2-2·AP·(4-AP)·cos60°,
整理得AP2-4AP+4=0,
解得AP=2,所以AC=2,
所以△APC是等边三角形,所以∠ACP=60°.
(2)由于∠APB是△APC的外角,
所以∠APB=120°,
因为△APB的面积是,
所以·AP·PB·sin∠APB=,所以PB=3.
在△APB中,由余弦定理得
AB2=AP2+PB2-2·AP·PB·cos∠APB
=22+32-2×2×3×cos120°=19,
所以AB=.
在△APB中,由正弦定理得=,
所以sin∠BAP==.
2.(2018·开封模拟)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,面积为S,已知3a2-4S=3b2+3c2.
(1)求A;
(2)若a=3,求△ABC周长的取值范围.
解:
(1)∵S=bcsinA,
∴由已知得,b2+c2-a2=-S=-·bcsinA,
∴cosA==-sinA,