高中數學速解三角形?肖博數學小題專練·(八) 三角恒等變換、解三角形,今天小編就來聊一聊關于高中數學速解三角形?接下來我們就一起去研究一下吧!
肖博數學小題專練·(八) 三角恒等變換、解三角形
一、選擇題
1.(2017·廣州一模)已知 tanθ=2,且 θ∈
0,
π
2 ,則 cos2θ=( )
A.
4
5
B.
3
5
C.-
3
5
D.-
4
5
答案 C
解析 cos2θ=cos2θ-sin2θ=
cos2θ-sin2θ
cos2θ sin2θ
=
1-tan2θ
1 tan2θ
,将 tanθ=2
代入可得 cos2θ=-
3
5,故選 C。
2.(2017·南甯一模)已知角 θ 的終邊過點
2sin2
π
8-1,a ,若 sinθ
=2 3sin13π
12 cos
π
12,則實數 a 等于( )
A.- 6 B.-
6
2
C.± 6 D.±
6
2
答案 B
解析 因為 2sin2
π
8-1=-cos
π
4=-
2
2 ,所以 sinθ=
a
1
2 a
2
=-
2 3sin π
12cos
π
12=-
3
2 ,且 a<0,解得 a=-
6
2 。故選 B。
3.若 cos
π
2-α =
2
3 ,則 cos(π-2α)=( )
A.
5
9
B.-
5
9
2
C.
2
9
D.-
2
9
答案 B
解析 由題設可得 sinα=
2
3 ,所以 cos(π-2α)=-cos2α=2sin2α
-1=2×
2
3
2-1=-
5
9,故選 B。
4.(2017·唐山一模)已知 α 為銳角,且 cos
α
π
4 =
3
5,則 cos2α=
( )
A.
24
25 B.
7
25
C.-
24
25 D.±
24
25
答案 A
解析 ∵α 為銳角,∴
π
4
<α
π
4
<
3π
4 。又∵cos
α
π
4 =
3
5,∴sin
α
π
4 =
4
5。∴cos2α=sin
2α
π
2 =2sin
α
π
4
cos
α
π
4 =
24
25,故選 A。
5.(2017·深圳一模)△ABC 的内角 A,B,C 的對邊分别為 a,b,
c,已知 cosC=
1
4,a=1,c=2,則△ABC 的面積為( )
A.
15
4
B.
15
8
C.
1
4
D.
1
8
答案 A
解析 由餘弦定理,知 c
2=a
2 b
2-2abcosC,代入 cosC=
1
4,a
=1,c=2,解得 b=2,又由 cosC=
1
4,解得 sinC=
15
4 ,所以 S△ABC
=
1
2
a·b·sinC=
15
4 ,故選 A。
3
6.(2017·衡陽模拟)在△ABC 中,角 A,B,C 的對邊分别為 a,
b,c,且 b(2sinB sinA) (2a b)sinA=2csinC,則 C=( )
A.
π
6
B.
π
3
C.
2π
3
D.
5π
6
答案 C
解析 ∵b(2sinB sinA) (2a b)sinA=2csinC,∴由正弦定理可
得 b(2b a) (2a b)a=2c
2,整理可得 b
2 a
2-c
2=-ab,∴由餘弦
定理可得 cosC=
a
2 b
2-c
2
2ab =
-ab
2ab =-
1
2。∵C∈(0,π),∴C=
2π
3 ,故
選 C。
7.(2017·長沙模拟)△ABC 中,C=
2π
3 ,AB=3,則△ABC 的周
長為( )
A.6sin
A
π
3 3
B.6sin
A
π
6 3
C.2 3sin
A
π
3 3
D.2 3sin
A
π
6 3
答案 C
解析 設△ABC 的外接圓半徑為 R,則 2R=
3
sin
2π
3
=2 3,于是
BC=2RsinA=2 3sinA,AC=2RsinB=2 3sin
π
3-A ,于是△ABC 的
周長為 2 3
sinA sin
π
3-A 3=2 3sin
A
π
3 3。故選 C。
8.如圖,已知 D 為 Rt△ABC 的斜邊 AC 上一點,DE⊥AB 于點
4
E,若 AE=6,BC=4,則△ABD 的面積為( )
A.6 B.12
C.18 D.24
答案 B
解析 由題意,知在 Rt△ADE 中,AD=
AE
cosA=
6
cosA。在 Rt△ABC
中,AB=
BC
tanA=
4cosA
sinA ,則 S△ABD=
1
2
AD·ABsinA=
1
2
·
6
cosA
·
4cosA
sinA
·sinA=
12,故選 B。
9.在△ABC 中,三個内角 A,B,C 所對的邊分别為 a,b,c,
若 S△ABC=2 3,a b=6,
acosB bcosA
c =2cosC,則 c 等于( )
A.2 7 B.4
C.2 3 D.3 3
答案 C
解析 因為
acosB bcosA
c =2cosC,由正弦定理,得 sinAcosB
cosAsinB=2sinCcosC,所以 sin(A B)=sinC=2sinCcosC,由于
0
1
2,所以 C=
π
3,因為 S△ABC=2 3=
1
2
absinC
=
3
4
ab,所以 ab=8,又 a b=6,所以
a=2,
b=4
或
a=4,
b=2,
c
2=
a
2 b
2-2abcosC=4 16-8=12,所以 c=2 3。故選 C。
5
10.如圖,在△ABC 中,C=
π
3,BC=4,點 D 在邊 AC 上,AD
=DB,DE⊥AB,E 為垂足,若 DE=2 2,則 cosA 等于( )
A.
2 2
3
B.
2
4
C.
6
4
D.
6
3
答案 C
解析 在△ABC 中,因為 DE⊥AB,DE=2 2,所以 AD=
2 2
sinA,
所以 BD=AD=
2 2
sinA,所以 A=∠ABD,所以∠BDC=A ∠ABD=2A,
在△BCD 中,由正弦定理得 BD
sinC=
BC
sin∠BDC
,即
2 2
sinA
3
2
=
4
sin2A,整理得
cosA=
6
4 。故選 C。
11.在△ABC 中,角 A,B,C 的對邊分别為 a,b,c,若 b=1,
a=2c,則 sinC 的最大值為( )
A.
1
5
B.
1
2
C.
1
3
D.
1
4
答案 B
6
解析 由餘弦定理可得 cosC=
a
2 1-c
2
2×1×a
=
3c
2 1
4c
≥
2 3c
4c =
3
2 ,
當且僅當 c=
3
3 時取等号。所以 C 的最大值為π
6,所以 sinC 的最大值
為
1
2。故選 B。
12.(2017·洛陽二模)在△ABC 中,角 A,B,C 的對邊分别為 a,
b,c,且cosB
b =-
3cosC
c ,則角 A 的最大值為( )
A.
π
6
B.
π
4
C.
π
3
D.
π
2
答案 A
解析 由正弦定理得cosB
sinB=-
3cosC
sinC ,所以 tanC=-3tanB。所以
B,C 中有一鈍角,所以角 A 必為銳角。所以 tanA=-tan(B C)=-
tanB tanC
1-tanBtanC
=
2tanB
1 3tan2B
>0。所以 tanB>0,tanA≤
2tanB
2 3tanB
=
3
3 ⇒
0
π
6,即角 A 的最大值為π
6,故選 A。
二、填空題
13.(2017·全國卷Ⅰ)已知 α∈
0,
π
2 ,tanα=2,則 cos
α-
π
4 =
________。
答案 3 10
10
解析 ∵α∈
0,
π
2 ,tanα=2,∴sinα=
2 5
5 ,cosα=
5
5 ,∴cos
α-
π
4
=cosαcos
π
4 sinαsinπ
4=
2
2 ×
2 5
5
5
5
=
3 10
10 。
7
14.(2017·湖北七市一模)已知△ABC 中,角 A,B,C 對邊分别
為 a,b,c,C=120°,a=2b,則 tanA=________。
答案 3
2
解析 由正弦定理可得 sinA=2sinB,因為 B=180°-A-120°=
60°-A,所以 sinA=2sin(60°-A),即 sinA= 3cosA-sinA,所以 2sinA
= 3cosA,故 tanA=
3
2 。
15.(2017·梅州一模)在△ABC 中,角 A,B,C 所對的邊分别為
a,b,c,若a
2-b
2= 3bc,且sinC=2 3sinB,則角A的大小為________。
答案 π
6
解析 由正弦定理及 sinC=2 3sinB,得 c=2 3b,又 a
2-b
2= 3
bc,所以 a
2=b
2 6b
2,即 a
2=7b
2,由餘弦定理可得 cosA=
b
2 c
2-a
2
2bc
=
13b
2-7b
2
4 3b
2 =
3
2 ,則 A=
π
6。
16.(2017·安陽二模)在△ABC 中,角 A,B,C 的對邊分别為 a,
b,c,且(2a 2c-b)cosC=(a c)cosB bcosA,若 c=3,則 a b 的
最大值為________。
答案 6
解析 由正弦定理可得 2sinAcosC 2sinCcosC-sinBcosC=
sinAcosB sinCcosB sinBcosA,∴2sinAcosC 2sinCcosC=sin(B C)
sin(A B),∴2(sinA sinC)cosC=sinA sinC,由此可得 cosC=
1
2,
故由餘弦定理可得 9=a
2 b
2-ab,即(a b)
2=9 3ab,又 ab≤
1
4
(a
b)
2,所以1
4
(a b)
2≤9⇒a b≤6,故 a b 的最大值是 6。
8
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