【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 平面向量及其应用(含解析)

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【高考押题卷】2025年高考数学高频易错考前冲刺 平面向量及其应用(含解析)

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高考数学考前冲刺押题预测 平面向量及其应用
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 汕头期末)已知平面向量,满足:,,则(  )
A. B. C.2 D.
2.(2024秋 福州期末)已知是平面向量,且是单位向量,若非零向量与的夹角为,向量满足,则的最小值是(  )
A. B. C.2 D.
3.(2025春 重庆校级月考)已知,为单位向量,且|2|,向量满足2﹣4 3=0,则|()|的最小值为(  )
A. B. C. D.
4.(2024 唐山二模)已知圆C:x2+(y﹣3)2=4过点(0,4)的直线l与x轴交于点P,与圆C交于A,B两点,则 ()的取值范围是(  )
A.[0,1] B.[0,1) C.[0,2] D.[0,2)
5.(2024秋 单县校级期中)已知向量,满足,,,,则cos,(  )
A. B. C. D.
6.(2024 北辰区三模)在△ABC中,,O为△ABC外心,且,则∠ABC的最大值为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
7.(2023秋 辽阳期末)在△ABC中,AC=2,D为AB的中点,,P为CD上一点,且,则(  )
A. B. C. D.
8.(2024 茂名模拟)向量与在单位向量上的投影向量均为3,且||=5,当与的夹角最大时, (  )
A.8 B.5 C. D.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 湖北期末)如图所示,已知角的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆的交点分别为A,B,M为线段AB的中点,射线OM与单位圆交于点C,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.
D.点M的坐标为
(多选)10.(2024 兰州模拟)某学校开展测量旗杆高度的数学建模活动,学生需通过建立模型、实地测量,迭代优化完成此次活动.在以下不同小组设计的初步方案中,可计算出旗杆高度的方案有(  )
A.在水平地面上任意寻找两点A,B,分别测量旗杆顶端的仰角α,β,再测量A,B两点间距离
B.在旗杆对面找到某建筑物(低于旗杆),测得建筑物的高度为h,在该建筑物底部和顶部分别测得旗杆顶端的仰角α和β
C.在地面上任意寻找一点A,测量旗杆顶端的仰角α,再测量A到旗杆底部的距离
D.在旗杆的正前方A处测得旗杆顶端的仰角α,正对旗杆前行5m到达B处,再次测量旗杆顶端的仰角β
(多选)11.(2024秋 江西校级期中)下列关于向量的说法错误的是(  )
A.在边长为2的等边三角形ABC中,
B.向量,,若,则与的夹角是钝角
C.若,,,则向量在上的投影为
D.若,点C在线段AB上,且的最小值为1,则(t∈R)的最小值为
(多选)12.(2024秋 万州区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=3,BC=2,点D,G分别在边AC,BC上,点E,F均在边AB上,设DG=x,矩形DEFG的面积为S,且S关于x的函数为S(x).则(  )
A.△ABC的面积为 B.
C. D.S(x)的最大值为
三.填空题(共4小题)
13.(2025 眉山模拟)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC,则AC=   .
14.(2024秋 宝山区校级期末)甲同学碰到一道缺失条件的问题:“在△ABC中,已知a=4,A=30°,试判断此三角形解的个数.“查看标准答案发现该三角形有一解.若条件中缺失边c,那么根据答案可得所有可能的c的取值范围是    .
15.(2024秋 潍坊期末)如图,为了测量两山顶M,N间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一个铅垂平面内.在A点测得M,N的俯角分别为75°,30°,在B点测得M,N的俯角分别为45°,60°,且AB=2km,则MN=    km.
16.(2024秋 通州区期末)已知,,是同一平面上的三个向量,满足||=||=2, 2,则与的夹角等于    ;若与的夹角为,则||的最大值为    .
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 唐山期末)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知8sinA=3sinB,.
(1)求角C;
(2)若△ABC的面积为,求AB边上的高.
18.(2024秋 运城期末)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A为锐角,△ABC的面积为S,4bS=a(b2+c2﹣a2).
(1)判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如图,若,,O为△ABC内一点,且OC=1,,求OB的长.
19.(2025 厦门模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)设D为边AB的中点,若c=2,且,求a.
20.(2024秋 盐津县期末)已知α∈(0,π),,,.
(1)求θ;
(2)如图,正方形ABCD的边长为1,P,Q分别为边AB,DA上的点,当∠PCQ=θ时,求△APQ的周长L.
高考数学考前冲刺押题预测 平面向量及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024秋 汕头期末)已知平面向量,满足:,,则(  )
A. B. C.2 D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】对两边平方,可得,再对平方可得答案.
【解答】解:已知平面向量,满足:,,
所以,
即,
可得,
则.
故选:A.
【点评】本题考查了平面向量数量积的运算,重点考查了平面向量模的运算,属中档题.
2.(2024秋 福州期末)已知是平面向量,且是单位向量,若非零向量与的夹角为,向量满足,则的最小值是(  )
A. B. C.2 D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】B
【分析】设,以O为原点,的方向为x轴正方向,建立坐标系,由得点B在以D(2,0)为圆心,以1为半径的圆上,由已知得的终点在不含端点O的两条射线y=±x(x>0)上,设C(x,﹣x),将所求的最小值转化为点(x,0)到和(1,1)的距离之和的最小值的倍减去1.
【解答】解:由,
所以,
设,
以O为原点,的方向为x轴正方向,建立如图所示的坐标系,
由,
得点B在以D(2,0)为圆心,以1为半径的圆上,
又非零向量与的夹角为,
设的起点为原点,
则的终点在不含端点O的两条射线y=±x(x>0)上,
设C(x,﹣x),
则的最小值为,

表示点(x,0)到和(1,1)的距离之和的最小值的倍,
则最小值为,
所以.
故选:B.
【点评】本题考查了两点的距离公式,重点考查了平面向量数量积的运算,属中档题.
3.(2025春 重庆校级月考)已知,为单位向量,且|2|,向量满足2﹣4 3=0,则|()|的最小值为(  )
A. B. C. D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】A
【分析】利用数量积的运算可得,从而得,再利用平面向量的坐标运算设,结合坐标运算确定C的轨迹,根据模长的坐标公式转化为两点距离,根据轨迹方程的特点求得最值即可.
【解答】解:因为,为单位向量,且,
所以7,所以,
所以,
因为,所以,
则不妨设,
因为,所以x2+y2﹣4x+3=0,即(x﹣2)2+y2=1,
即点C(x,y)的轨迹为圆,且圆心为M(2,0),半径为r=1,


设点,
则,
根据点与圆的位置关系可得,
故的最小值为.
故选:A.
【点评】本题考查平面向量的数量积与夹角,属于中档题.
4.(2024 唐山二模)已知圆C:x2+(y﹣3)2=4过点(0,4)的直线l与x轴交于点P,与圆C交于A,B两点,则 ()的取值范围是(  )
A.[0,1] B.[0,1) C.[0,2] D.[0,2)
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】分类讨论;方程思想;综合法;直线与圆;运算求解.
【答案】D
【分析】当直线l斜率不存在时,求出点A,B、C的坐标,直接计算即可;当l斜率存在时,设l:y=kx+4,设A(x1,y1)、B(x2,y2),联立直线与圆的方程,结合韦达定理表示出 ()关于k的表达式,由函数的性质即可求解其范围.
【解答】解:设A(x1,y1)、B(x2,y2),∵圆C:x2+(y﹣3)2=4,∴C(0,3).
①当直线l斜率不存在时,则l:x=0,
x=0时,02+(y﹣3)2=4,∴y﹣3=±2,∴y=3±2,
设y1<y2,∴y1=1,y2=5,∴A(0,1)、B(0,5),
∴l与x轴交于(0,0),∴P(0,0),
∴、、,
∴;
②当l斜率存在时,设l:y=kx+4,
k=0时,l:y=4与x轴无交点,∴不符题意.
k≠0时,y=0时,,∴,
联立,消去y得(k2+1)x2+2kx﹣3=0,
∴,,
,,(x2,y2﹣3),

∵k≠0,∴k2>0,∴k2+1>1,∴,
∴,
综上0或,
∴.
则 ()的取值范围为[0,2).
故选:D.
【点评】本题考查了向量的数量积运算,考查了直线与圆的位置关系,考查了方程思想及分类讨论思想,属于中档题.
5.(2024秋 单县校级期中)已知向量,满足,,,,则cos,(  )
A. B. C. D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】结合cos,求解即可.
【解答】解:已知向量,满足,,,
又,
则,
即1,
则cos,.
故选:A.
【点评】本题考查了平面向量模的运算,重点考查了平面向量夹角的运算,属中档题.
6.(2024 北辰区三模)在△ABC中,,O为△ABC外心,且,则∠ABC的最大值为(  )
A.30° B.45° C.60° D.90°
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;平面向量及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】根据三角形外心性质及数量积的几何意义,可得在方向上的投影向量为,从而求得,再根据余弦定理及基本不等式可求得最值.
【解答】解:由O为△ABC外心,可得在方向上的投影向量为,
则,故,
又,设,


当且仅当时等号成立,
由0°<∠ABC<180°可知,0°<∠ABC≤30°,
故∠ABC的最大值为30°.
故选:A.
【点评】本题考查三角形外心性质、向量数量积性质、余弦定理及基本不等式的应用,属中档题.
7.(2023秋 辽阳期末)在△ABC中,AC=2,D为AB的中点,,P为CD上一点,且,则(  )
A. B. C. D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算;平面向量的概念与平面向量的模.
【专题】对应思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】由中点可知,根据模长关系可得,设,结合平面向量的线性运算以及基本定理可得,用表示,结合模长运算求解.
【解答】解:因为D为AB的中点,则,
可得,即,解得,
又因为P为CD上一点,设,
则,
可得,解得,即,
则,
可得,即.
故选:D.
【点评】本题考查了向量的线性运算的几何应用,属于中档题.
8.(2024 茂名模拟)向量与在单位向量上的投影向量均为3,且||=5,当与的夹角最大时, (  )
A.8 B.5 C. D.
【考点】平面向量的投影向量;数量积表示两个平面向量的夹角.
【专题】转化思想;向量法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】建立适当的平面直角坐标系,用坐标表示出、,利用余弦定理确定,利用△AOC面积得到,由此推断θ最大时,tanθ最大,取最小值,利用坐标运算得到:,由二次函数性质求最值即可.
【解答】解:设为x轴正半轴上的单位向量,
令(3,0),,,(m∈R),
如图所示,
设与的夹角为θ,若θ∈(0,π),
在△AOC中,由余弦定理有,
而,
所以cosθ>0,所以,
因为AB⊥OC,所以,
根据正弦定理有:,
即,整理有,
所以,
当与的夹角最大时,tanθ最大,取最小值,
因为,
当且仅当时,等号成立,
所以当与的夹角最大时,.
故选:D.
【点评】本题考查平面向量数量积的坐标表示及运算,属中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 湖北期末)如图所示,已知角的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆的交点分别为A,B,M为线段AB的中点,射线OM与单位圆交于点C,则下列说法正确的是(  )
A.
B.
C.
D.点M的坐标为
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】ACD
【分析】根据几何图形,即可确定A,结合三角函数的定义,以及向量数量积的定义和坐标表示,即可判断BC,根据三角函数的定义,结合三角恒等变换,即可判断D.
【解答】解:因为角的始边为x轴的非负半轴,终边与单位圆的交点分别为A,B,
且M为线段AB的中点,射线OM与单位圆交于点C,
所以OA=OB,所以,故A正确;
易知A(cosα,sinα),B(cosβ,sinβ),
所以,
所以,,
所以,故B错误;
因为,故C正确;
因为

,故D正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查三角函数的定义与向量数量积的综合应用,属中档题.
(多选)10.(2024 兰州模拟)某学校开展测量旗杆高度的数学建模活动,学生需通过建立模型、实地测量,迭代优化完成此次活动.在以下不同小组设计的初步方案中,可计算出旗杆高度的方案有(  )
A.在水平地面上任意寻找两点A,B,分别测量旗杆顶端的仰角α,β,再测量A,B两点间距离
B.在旗杆对面找到某建筑物(低于旗杆),测得建筑物的高度为h,在该建筑物底部和顶部分别测得旗杆顶端的仰角α和β
C.在地面上任意寻找一点A,测量旗杆顶端的仰角α,再测量A到旗杆底部的距离
D.在旗杆的正前方A处测得旗杆顶端的仰角α,正对旗杆前行5m到达B处,再次测量旗杆顶端的仰角β
【考点】解三角形.
【专题】对应思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】BCD
【分析】根据各选项的描述,结合正余定理的边角关系判断所测数据是否可以确定旗杆高度即可.
【解答】解:对于A:如果A,B两点与旗杆底部不在一条直线上时,就不能测量出旗杆的高度,故A不正确.
对于B:如下图,△ABD中由正弦定理求AD,则旗杆的高CD=h+ADsinβ,故B正确;
对于C:在直角△ADC直接利用锐角三角函数求出旗杆的高DC=ACtanα,故C正确;
对于D:如下图,△ABD中由正弦定理求AD,则旗杆的高CD=ADsinα,故D正确;
故选:BCD.
【点评】本题主要考查解三角形,属于中档题.
(多选)11.(2024秋 江西校级期中)下列关于向量的说法错误的是(  )
A.在边长为2的等边三角形ABC中,
B.向量,,若,则与的夹角是钝角
C.若,,,则向量在上的投影为
D.若,点C在线段AB上,且的最小值为1,则(t∈R)的最小值为
【考点】数量积表示两个平面向量的夹角;平面向量的数量投影.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABC
【分析】直接利用向量的夹角运算,向量的数量积运算求出结果.
【解答】解:对于A:在边长为2的等边三角形ABC中,,故A错误;
对于B:向量,,当时,与的夹角是钝角,故B错误;
对于C:若,,,则向量在上的投影,故C错误;
对于D:若,所以点O在线段AB的垂直平分线上,点C在线段AB上,且的最小值为1,
所以当点C为AB的中点时,最小,此时1,所以和的夹角为60°,所以和的夹角为120°,
由于,当t时,(t∈R)的最小值为,故D正确.
故选:ABC.
【点评】本题考查的知识点:向量的夹角运算,向量的数量积,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
(多选)12.(2024秋 万州区期中)如图,在△ABC中,AB=AC=3,BC=2,点D,G分别在边AC,BC上,点E,F均在边AB上,设DG=x,矩形DEFG的面积为S,且S关于x的函数为S(x).则(  )
A.△ABC的面积为 B.
C. D.S(x)的最大值为
【考点】解三角形.
【专题】计算题;数形结合;数形结合法;解三角形;运算求解.
【答案】ACD
【分析】对于A,结合图形利用三角形面积公式易得;对于B,C,D,利用三角形相似求出矩形DEFG的边DE,即得S(x)的表示式,代值计算,及配方分析即可判断.
【解答】解:如图,取BC的中点N,连接AN,
由题意可得AN⊥BC,,
可得S△ABC,故A正确;
过C作CH⊥AB,垂足为H,设CH与DG交于点M,
由题意,
可得,
由题意四边形DEFG为矩形,可得DG∥AB,
可得△CDG~△CAB,可得,
由题意DG=x,矩形DEFG的面积为S,且S关于x的函数为S(x),
所以,
可得,
可得,0<x<3,
则,
又因为0<x<3,
所以S(x)的最大值为,故B错误,C,D均正确.
故选:ACD.
【点评】本题考查了解三角形,考查了转化思想和数形结合思想,属于中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025 眉山模拟)钝角三角形ABC的面积是,AB=1,BC,则AC=  .
【考点】余弦定理.
【专题】计算题;分类讨论;转化法;解三角形.
【答案】见试题解答内容
【分析】由已知利用三角形面积公式可求sinB,进而利用同角三角函数基本关系式可求cosB,利用余弦定理即可得解AC的值.
【解答】解:因为钝角三角形ABC的面积是,AB=c=1,BC=a,
∴SacsinB,可得sinB,
当B为钝角时,cosB,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB BC cosB=1+2+2=5,即AC.
当B为锐角时,cosB,利用余弦定理得:AC2=AB2+BC2﹣2AB BC cosB=1+2﹣2=1,即AC=1,此时AB2+AC2=BC2,即△ABC为直角三角形,不合题意,舍去.
故答案为:.
【点评】本题主要考查了三角形面积公式,同角三角函数基本关系式,余弦定理在解三角形中的应用,考查了分类讨论思想,属于中档题.
14.(2024秋 宝山区校级期末)甲同学碰到一道缺失条件的问题:“在△ABC中,已知a=4,A=30°,试判断此三角形解的个数.“查看标准答案发现该三角形有一解.若条件中缺失边c,那么根据答案可得所有可能的c的取值范围是  (0,4]∪{8} .
【考点】正弦定理与三角形解的存在性和个数.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(0,4]∪{8}.
【分析】利用正弦定理得到,再由三角形只有一个解,可得C的范围,进而求解即可.
【解答】解:由正弦定理,可得,
则,
因为三角形有一解,则C=90°或C≤30°,
则c=8或c≤8sin30°=4,
则所有可能的c的取值范围是(0,4]∪{8}.
故答案为:(0,4]∪{8}.
【点评】本题考查利用正弦定理处理三角形的个数问题,考查数形结合思想,属中档题.
15.(2024秋 潍坊期末)如图,为了测量两山顶M,N间的距离,飞机沿水平方向在A,B两点进行测量,A,B,M,N在同一个铅垂平面内.在A点测得M,N的俯角分别为75°,30°,在B点测得M,N的俯角分别为45°,60°,且AB=2km,则MN=   km.
【考点】解三角形.
【专题】方程思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】.
【分析】由题意画出示意图,在△ABM中由正弦定理求AM,在△ABN中求AN,在△AMN中,由余弦定理求MN即可.
【解答】解:在△ABM中,∠MAB=75°,∠ABM=45°,则∠AMB=60°,
由正弦定理得:,
所以;
因为在B点测得M,N的俯角分别为45°,60°,
所以∠MBN=75°,∠ABN=120°,则∠ANB=30°,
所以,AN=2ABcos30°=6km,
在△AMN中,∠MAN=45°,由余弦定理得:MN2=AM2+AN2﹣2AM AN cos∠MAN=8+36﹣24=20,
解得.
故答案为:.
【点评】本题考查解三角形的实际应用问题,属于中档题.
16.(2024秋 通州区期末)已知,,是同一平面上的三个向量,满足||=||=2, 2,则与的夹角等于   ;若与的夹角为,则||的最大值为  4 .
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】;4.
【分析】由求出向量与所的夹角,设,,,即可得到O,A,B,C四点共圆,利用正弦定理求出△AOB外接圆的直径,即可求出||的最大值.
【解答】解:因为||=||=2, 2,
所以,
又<a,b>∈[0,π],所以,
因为||=||=2,,如图,设,,
则,,
又向量与的夹角为,则,又,
所以O,A,B、C四点共圆,又,
所以,
设△AOB外接圆的半径为R,由正弦定理,
所以的最大值为4.
故答案为:;4.
【点评】本题主要考查平面向量的数量积,考查运算求解能力,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2024秋 唐山期末)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知8sinA=3sinB,.
(1)求角C;
(2)若△ABC的面积为,求AB边上的高.
【考点】解三角形.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理边化角,再由余弦定理求角即可;
(2)利用正弦面积公式求出边的关系,即可求出三边,从而可求高.
【解答】解:(1)由8sinA=3sinB,结合正弦定理,可得8a=3b,
又由,代入,得,解得,
再由余弦定理得:,
又因为C∈(0,π),所以;
(2)由△ABC的面积为,可得,
解得ab=24,又因为,代入解得b=8,a=3,
代入,可得c=7,
设AB边上的高为h,则,解得,
故AB边上的高为.
【点评】本题考查正弦定理、余弦定理及三角形面积公式的应用,属中档题.
18.(2024秋 运城期末)已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,A为锐角,△ABC的面积为S,4bS=a(b2+c2﹣a2).
(1)判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)如图,若,,O为△ABC内一点,且OC=1,,求OB的长.
【考点】解三角形;三角形的形状判断;正弦定理;余弦定理.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)利用面积公式及余弦定理代入化简,然后利用正弦定理边化角可得答案;
(2)由(1)的结果得到△ABC为等腰直角三角形,然后解△AOC,可得∠ACO,进而可得∠BCO,再解△BOC即可求出OB的长.
【解答】解:(1)∵4bS=a(b2+c2﹣a2),
∴,即bsinA=acosA,
再由正弦定理边化角得sinBsinA=sinAcosA,
∵sinA≠0,∴sinB=cosA,又A为锐角,
∴,∴或,
∴或,
∴△ABC为直角三角形或钝角三角形;
(2)由(1)的结果以及,可得,
∴△ABC为等腰直角三角形,又,
∴,在△AOC中,
则,解得,负值舍去,
又∵,
∴,
∴,
在△BOC中,,
∴BO=2.
【点评】本题考查正弦定理,余弦定理,属于中档题.
19.(2025 厦门模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)设D为边AB的中点,若c=2,且,求a.
【考点】三角形中的几何计算.
【专题】分类讨论;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)由题意及正弦定理可得cosA的值,再由角A的范围,可得角A的大小;
(2)由D为AB的中点,可得∠CDA的正弦值,可得∠CDA的余弦值,分类讨论及余弦定理可得a的大小.
【解答】解:(1)因为,由正弦定理可得sinAcosCsinBcosA﹣sinCcosA,
可得sinAcosC+sinCcosAsinBcosA,
可得sin(A+C)sinBcosA,
在△ABC中,sin(A+C)=sinB,且sinB>0,
可得cosA,A∈(0,π),
可得A;
(2)∠CDB+∠CDA=π,所以,
所以,或,
(i)当时,
因为∠ACD=π﹣∠CDA﹣∠BAC,所以,
在△ACD中,由正弦定理得,,
即,所以,
在△ABC中,由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bccosA,
解得;
(ii)当时,同理得,,;
综上所述:或.
【点评】本题考查正弦定理及余弦定理的应用,属于中档题.
20.(2024秋 盐津县期末)已知α∈(0,π),,,.
(1)求θ;
(2)如图,正方形ABCD的边长为1,P,Q分别为边AB,DA上的点,当∠PCQ=θ时,求△APQ的周长L.
【考点】解三角形.
【专题】整体思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(1)θ=45°;
(2)2.
【分析】(1)由同角三角函数的关系,结合两角和与差的三角函数求解即可;
(2)由勾股定理,结合两角和与差的三角函数求解即可.
【解答】解:(1)已知α∈(0,π),,,,
则,,
则cosθ=cos[(α+θ)﹣α]=cos(α+θ)cosα+sin(α+θ)sinα,
则θ=45°;
(2)设∠BCP=β,则∠DCQ=45°﹣β,(0°<β<45°),
在直角三角形QCD中,QD=DCtan(45°﹣β)=tan(45°﹣β),
则AQ=1﹣tan(45°﹣β),
在直角三角形BCP中,BP=BCtanβ=tanβ,
则AP=1﹣tanβ,
则在直角三角形APQ中,

则三角形APQ的周长为AP+AQ+PQ=1﹣tanβ+1﹣tan(45°﹣β)
=2.
【点评】本题考查了勾股定理,重点考查了两角和与差的三角函数,属中档题.
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