9.2正弦定理与余弦定理的应用 同步练习(含解析) 2024-2025学年人教B版(2019)高中数学必修 第四册

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9.2正弦定理与余弦定理的应用 同步练习(含解析) 2024-2025学年人教B版(2019)高中数学必修 第四册

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9.2 正弦定理与余弦定理的应用
1.在中,M是上靠近点B的四等分点,若的面积为,则的最小值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
2.如图,一艘缉毒船在某海域巡逻,经过点时,发现北偏东方向,距离为的点处有毒贩正驾驶小船以的速度往北偏东的方向逃窜,缉毒船立即以的速度前往缉捕,则缉毒船经过( )恰好能抓获毒贩.
A.1 B.2 C.3 D.4
3.在中,内角的对边分别为,若,则的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.直角三角形或等腰三角形
4.如图为地动仪的模型图,当地震发生时,樽体会出现摇晃和震荡,但都柱保持静止,都柱和樽体之间存在相对运动,从而触发地动仪的机关,引发对应方向龙嘴张开,铜球掉落在对应的蟾蜍口中,以此判断地震发生的方向.现要在相距200km的甲、乙两地各放置一个地动仪,甲在乙的南偏西30°方向,若甲地地动仪正东方位的铜丸落下,乙地地动仪东南方位的铜丸落下,则地震的位置距离甲地( )
A. B.
C. D.
5.某参考书中有这样一道题:“△ABC中,与是方程的两根,对 ”.对于这道题目,评价最恰当的是( )
A.这道题将三角与一元二次方程相结合,考察了韦达定理的应用,是一道好题
B.这道题先求出的值,再利用诱导公式求得的值,是一道好题
C.通过计算,可得
D.这道题数据有误,是一道错题
6.在中,角所对的边分别是且,则下列说法正确的是( )
A.
B.若,且有一解,则的取值范围为
C.若,且为锐角三角形,则的取值范围为
D.若,且,为的内心,则
7.已知的斜边长为,则其内切圆半径取值可能为( )
A. B. C. D.
8.高铁是我国国家名片之一,高铁的修建凝聚着中国人的智慧与汗水.如图所示,为山的两侧共线的三点,且与山脚处于同一水平线上,在山顶处测得三点的俯角分别为,计划沿直线开通穿山遂道,现已测得三条线段的长度分别为,则隧道的长度为 .
9.“文翁千载一时珍,醉卧襟花听暗吟”表达了对李时珍学识渊博、才华横溢的赞叹李时珍是湖北省蕲春县人,明代著名医药学家他历经个寒暑,三易其稿,完成了万字的巨著本草纲目,被后世尊为“药圣”为纪念李时珍,人们在美丽的蕲春县独山修建了一座雕像,如图所示某数学学习小组为测量雕像的高度,在地面上选取共线的三点、、,分别测得雕像顶的仰角为、、,且米,则雕像高为 米

10.雷锋塔,位于浙江省杭州市西湖区,是“西湖十景”之一、中国九大名塔之一,为中国首座彩色铜雕宝塔.如图,某同学为测量雷锋塔的高度,在雷锋塔的正西方向找到一座建筑物,高约为36m,在地面上点E处(A,C,E三点共线)测得建筑物顶部B,雷锋塔顶部D的仰角分别为和,在B处测得塔顶部D的仰角为,则雷锋塔的高度约为 .
11.已知面积为6,内角的对边分别为.为中点,为边靠近点的三等分点.
(1)求的面积;
(2)若,求的取值范围;
(3)若,求的最小值.
12.已知函数,在上的最大值为3.
(1)求的值及函数的周期与单调递增区间;
(2)若锐角中,角所对的边分别为a,b,c,且,求的取值范围.
13.在中,内角的对边分别为.
(1)求;
(2)若,求的取值范围.
注:.
14.已知平面四边形ABDC中,对角线CB为钝角的平分线,CB与AD相交于点O,,,.
(1)求的值;
(2)求的长;
(3)若,求的面积.
15.某校学生在学农期间参观了某农村的蔬菜园地,已知该农村中某块蔬菜园地的形状为如图所示的四边形,经测量,边界m,,.
(1)若的长为8m,求的长;
(2)现需要沿该园地的边界修建篱笆(不计宽度)以提醒同学们不要随意进入该园地,问所需要的篱笆的最大长度为多少米?(提示:设)
16.在三角形中,点在线段上,平分.
(1)尝试利用等面积法证明角平分线定理,即请证明:;
(2)尝试利用正弦定理证明角平分线定理,即请证明:;
(3)若,,则是多少?
17.如图,已知两条公路,的交汇点处有一学校,现拟在两条公路之间的区域内建一工厂,在两公路旁,异于点处设两个销售点,且满足,千米,千米,设.
(1)试用表示,并写出的范围;
(2)当为多大时,工厂产生的噪声对学校的影响最小即工厂与学校的距离最远注:
18.如图,a是海面上一条南北方向的海防警戒线,在a上一点A处有一个水声监测点,另两个监测点B,C分别在A的正东方20km和54km处.某时刻,监测点B收到发自静止目标P的一个声波,8s后监测点A,20s后监测点C相继收到这一信号.在当时的气象条件下,声波在水中的传播速度是1.5km/s.
(1)设A到P的距离为xkm,求x的值;
(2)求静止目标P到海防警戒线a的距离(结果精确到0.01km).
1.C
【详解】

如图,∵
,∴
,设在中,所对的边为,
因为,的面积为,所以,即,
所以

(当且仅当时取“=”).
故选:C
2.C
【详解】设缉毒船经过恰好能抓获毒贩,
由题意知,
由余弦定理可得,
即,
整理得,解得(负值舍去).
故选:C
3.D
【详解】,,

化简得,,
,即,
或,
,或,即或,
是直角三角形或等腰三角形.
故选:D.
4.B
【详解】如图,A点为甲地,B点为乙地,C点为地震的位置,
依题意,,,,则,

由正弦定理,

().
故选:B.
5.D
【详解】由题设,
则,,则一个为钝角一个为锐角,
又,则,
所以是一个钝角,而在三角形中不可能存在两个钝角,
所以该题数据有误,为错题.
故选:D
6.ACD
【详解】对于A,由可得,即,
因为,所以,且,所以,故A正确;
对于B,根据余弦定理可得,,即,
将此式看作关于的二次方程,由题意得此方程有一个正解,
因为,
所以或
解得或,因为,所以或,故B错误;
对于C,由正弦定理可得, ,即,
因为为锐角三角形,所以,即,解得,
所以,故C正确;
对于D,因为,所以.
因为,所以.
由正弦定理可得,,即,即,
所以,即,
因为,所以,又因为,所以为锐角,则.
所以,所以为直角三角形,
所以内切圆的半径满足,即,
所以,故D正确.
故选:ACD.
7.CD
【详解】设的两直角边长为,且;
显然,
即,可得;
设的内切圆半径为,
根据等面积法可得,因此;
所以,
当且仅当时,等号成立;
易知,即符合题意;
故选:CD
8.
【详解】解:过作于,如图所示:
设,
由题意可知设,
则有,,
所以,
解得,
所以,
在中,,
所以,
所以.
故答案为:
9.30
【详解】

设雕像高为,设雕像底部为点,根据直角三角形正切函数可得:
再由,结合两个三角形的余弦定理可得:
因为,
所以
即,
解得:,
故答案为:.
10.72m
【详解】在中,;在中,;
由图可知,易知,
在中,,根据正弦定理可得:

所以
所以.
故答案为:72
11.(1)
(2)
(3)【详解】(1)设,

,,解得,为中点.
(2),,
由正弦定理:即
,即

令,,则,即有实数解,
(i)若,,,即,符合题意.此时,
(ii)若.则,.解得且
综合(i)(ii),,
(3)由(1)可得:,,故.从而
又,,设,则
在中,由余弦定理:①
又由(1):,②
由得:,
,将其看作关于的一元二次方程,则必有
,解得:,当且仅当,时,等号成立,
故的最小值为.
12.(1),周期为,
(2)
【详解】(1)
.
所以当时,取到最大值3,
即,,所以,
其周期为.
令,
解得,
所以函数的单调递增区间为;
(2)由(1)知,由,
可得,即,
因为,所以,
所以,即.
因为,
所以,
由正弦定理可知 ,
因为为锐角三角形,所以,即,
所以,所以,
所以,即,
所以的取值范围为.
13.(1)
(2)
【详解】(1)因为,
所以,
由正弦定理得,
所以,
因为,所以.
(2)因为,
所以,
所以

因为.所以,
所以,
即,
即的取值范围为.
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)因为,对角线为钝角的平分线,
所以,
解得或(舍),
所以;
(2)由题意,在中,由余弦定理可得

即,
整理可得,解得或(舍去),
因为,所以,
又因为,
所以,
所以,
解得;
(3)方法一:在中,由正弦定理可得,
即,所以,
因为为钝角,所以,
因为,所以,
所以,所以,
在中,由余弦定理可得

解得,
因为

所以;
方法二:在中,由,
可得,所以,
所以,所以,
又由于,从而,即,
所以,

所以.
15.(1)m
(2)m
【详解】(1)由题意可知为等边三角形,即,
在中利用余弦定理得,
即,解得 m;
(2)设,且,
则在中利用正弦定理得,
即,


因,则,结合正弦函数图象可知,,
则,故,
则所需要的篱笆的最大长度为m.
16.(1)证明见解析
(2)证明见解析
(3)
【详解】(1)利用等面积法证明:设,BC边上的高为h.
由,又,故;
(2)利用正弦定理证明:设,则,

在中,由正弦定理,,
在中,由正弦定理,,
因,两式相比,可得:;
(3)由角平分线定理得,故,
于是,
两边平方得:
,故.
17.(1)
(2)当时,工厂产生的噪声对学校的影响最小
【详解】(1)如图,,
在中,由正弦定理得:,

(2)在中,,

当且仅当,即时,取得最大值36,即取得最大值6.
当时,工厂产生的噪声对学校的影响最小.
18.(1)
(2)
【详解】(1)依题意,得 ,
,所以 ,
.在 中,,
余弦定理,得 .
同理在 中,.
由于 ,
所以 ,
解得 .
(2)作 ,垂足为 ,在 中,

所以目标 到海防警戒线 的距离为 .

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