一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.△ABC的三内角A、B、C的对边边长分别为a、b、c.若a=b,A=2B,则cosB等于( )
A.B.C.D.
答案 B
解析 由正弦定理得=,
∴a=b可化为=.
又A=2B,∴=,∴cosB=.
2.在△ABC中,AB=3,AC=2,BC=,则·等于( )
A.-B.-C.D.
答案 A
解析 由余弦定理得
cosA===.
∴·=||·||·cosA=3×2×=.
∴·=-·=-.
3.在△ABC中,已知a=,b=,A=30°,则c等于( )
A.2B.
C.2或D.以上都不对
答案 C
解析 ∵a2=b2+c2-2bccosA,
∴5=15+c2-2×c×.
化简得:c2-3c+10=0,即(c-2)(c-)=0,
∴c=2或c=.
4.根据下列情况,判断三角形解的情况,其中正确的是( )
A.a=8,b=16,A=30°,有两解
B.b=18,c=20,B=60°,有一解
C.a=5,c=2,A=90°,无解
D.a=30,b=25,A=150°,有一解
答案 D
解析 A中,因=,
所以sinB==1,∴B=90°,即只有一解;
B中,sinC==,
且c>b,∴C>B,故有两解;C中,
∵A=90°,a=5,c=2,
∴b===,
即有解,故A、B、C都不正确.
5.△ABC的两边长分别为2,3,其夹角的余弦值为,则其外接圆的半径为( )
A.B.
C.D.9
答案 C
解析 设另一条边为x,
则x2=22+32-2×2×3×,
∴x2=9,∴x=3.设cosθ=,则sinθ=.
∴2R===,R=.
6.在△ABC中,cos2=(a、b、c分别为角A、B、C的对边),则△ABC的形状为( )
A.直角三角形
B.等腰三角形或直角三角形
C.等腰直角三角形
D.正三角形
答案 A
解析 由cos2=⇒cosA=,
又cosA=,
∴b2+c2-a2=2b2⇒a2+b2=c2,故选A.
7.已知△ABC中,A、B、C的对边分别为a、b、c.若a=c=+,且A=75°,则b等于( )
A.2B.-
C.4-2D.4+2
答案 A
解析 sinA=sin75°=sin(30°+45°)=,
由a=c知,C=75°,B=30°.sinB=.
由正弦定理:===4.
∴b=4sinB=2.
8.在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,a=,cosA=,则△ABC的面积S为( )
A.B.C.D.6
答案 A
解析 由b2-bc-2c2=0可得(b+c)(b-2c)=0.
∴b=2c,在△ABC中,a2=b2+c2-2bccosA,
即6=4c2+c2-4c2·.
∴c=2,从而b=4.∴S△ABC=bcsinA=×2×4×=.
9.在△ABC中,AB=7,AC=6,M是BC的中点,AM=4,则BC等于( )
A.B.
C.D.
答案 B
解析 设BC=a,则BM=MC=.
在△ABM中,AB2=BM2+AM2-2BM·AM·cos∠AMB,
即72=a2+42-2××4·cos∠AMB①
在△ACM中,AC2=AM2+CM2-2AM·CM·cos∠AMC
即62=42+a2+2×4×·cos∠AMB②
①+②得:72+62=42+42+a2,∴a=.
10.若==,则△ABC是( )
A.等边三角形
B.有一内角是30°的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.有一内角是30°的等腰三角形
答案 C
解析 ∵=,∴acosB=bsinA,
∴2Rsin Acos B=2Rsin Bsin A,2Rsin A≠0.
∴cos B=sin B,∴B=45°.同理C=45°,故A=90°.
11.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若(a2+c2-b2)tan B=ac,则角B的值为( )
A.B.
C.或 D.或
答案 D
解析 ∵(a2+c2-b2)tan B=ac,
∴·tan B=,
即cos B·tan B=sin B=.
∵012.△ABC中,A=,BC=3,则△ABC的周长为( )
A.4sin+3 B.4sin+3
C.6sin+3 D.6sin+3
答案 D
解析 A=,BC=3,设周长为x,由正弦定理知===2R,
由合分比定理知=,
即=.
∴2=x,
即x=3+2
=3+2
=3+2
=3+2
=3+6
=3+6sin.
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
13.在△ABC中,--=________.
答案 0
14.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,若a2+c2-b2=ac,则角B
的值为________.
答案
解析 ∵a2+c2-b2=ac,
∴cosB===,∴B=.
15.已知a,b,c分别是△ABC的三个内角A,B,C所对的边.若a=1,b=,
A+C=2B,则sinC=________.
答案 1
解析 在△ABC中,A+B+C=π,A+C=2B.
∴B=.
由正弦定理知,sinA==.
又a
∴sinC=1.
16.钝角三角形的三边为a,a+1,a+2,其最大角不超过120°,则a的取值范围是________.
答案 ≤a<3
解析 由.
解得≤a<3.
三、解答题(本大题共6小题,共74分)
17.(10分)如图所示,我艇在A处发现一走私船在方位角45°且距离为12海里的B处正以每小时10海里的速度向方位角105°的方向逃窜,我艇立即以14海里/小时的速度追击,求我艇追上走私船所需要的时间.
解 设我艇追上走私船所需时间为t小时,则
BC=10t,AC=14t,在△ABC中,
由∠ABC=180°+45°-105°=120°,
根据余弦定理知:
(14t)2=(10t)2+122-2·12·10tcos120°,
∴t=2.
答 我艇追上走私船所需的时间为2小时.
18.(12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边长分别是a、b、c,且cosA=.
(1)求sin2+cos2A的值;
(2)若b=2,△ABC的面积S=3,求a.
解 (1)sin2+cos2A=+cos2A=+2cos2A-1=.
(2)∵cosA=,∴sinA=.
由S△ABC=bcsinA,得3=×2c×,解得c=5.
由余弦定理a2=b2+c2-2bccosA,可得
a2=4+25-2×2×5×=13,∴a=.
19.(12分)如图所示,△ACD是等边三角形,△ABC是等腰直角三角形,∠ACB=90°,BD交AC于E,AB=2.
(1)求cos∠CBE的值;
(2)求AE.
解 (1)∵∠BCD=90°+60°=150°,CB=AC=CD,
∴∠CBE=15°.
∴cos∠CBE=cos(45°-30°)=.
(2)在△ABE中,AB=2,
由正弦定理得=,
即=,
故AE===-.
20.(12分)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且
a=2,cosB=.
(1)若b=4,求sinA的值;
(2)若△ABC的面积S△ABC=4,求b,c的值.
解 (1)∵cosB=>0,且0∴sinB==.
由正弦定理得=,
sinA===.
(2)∵S△ABC=acsinB=4,∴×2×c×=4,
∴c=5.
由余弦定理得b2=a2+c2-2accosB=22+52-2×2×5×=17,∴b=.
21.(12分)(2010·辽宁)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C的对边,且2asinA=(2b+c)sinB+(2c+b)sinC.
(1)求A的大小;
(2)若sinB+sinC=1,试判断△ABC的形状.
解 (1)由已知,根据正弦定理得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,
即a2=b2+c2+bc.
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccosA,
故cosA=-,A=120°.
(2)方法一 由(1)得sin2A=sin2B+sin2C+sinBsinC,
又A=120°,∴sin2B+sin2C+sinBsinC=,
∵sinB+sinC=1,∴sinC=1-sinB.
∴sin2B+(1-sinB)2+sinB(1-sinB)=,
即sin2B-sin B+=0.
解得sin B=.故sin C=.
∴B=C=30°.
所以,△ABC是等腰的钝角三角形.
方法二 由(1)A=120°,∴B+C=60°,
则C=60°-B,
∴sinB+sinC=sinB+sin(60°-B)
=sinB+cosB-sinB
=sin B+cos B
=sin(B+60°)
=1,
∴B=30°,C=30°.
∴△ABC是等腰的钝角三角形.
22.(14分)已知△ABC的角A、B、C所对的边分别是a、b、c,设向量m=(a,b),
n=(sin B,sin A),p=(b-2,a-2).
(1)若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;
(2)若m⊥p,边长c=2,角C=,求△ABC的面积.
(1)证明 ∵m∥n,∴asinA=bsinB,
即a·=b·,
其中R是△ABC外接圆半径,∴a=b.
∴△ABC为等腰三角形.
(2)解 由题意知m·p=0,
即a(b-2)+b(a-2)=0.
∴a+b=ab.
由余弦定理可知,4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,
即(ab)2-3ab-4=0.
∴ab=4(舍去ab=-1),
∴S△ABC=absinC=×4×sin=.