第九章 章末检测(九) 解三角形(课件 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第四册

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第九章 章末检测(九) 解三角形(课件 练习)高中数学人教B版(2019)必修 第四册

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章末检测(九) 解三角形
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.在△ABC中,a=2,b=,c=1,则最小角为(  )
A.   B.   C.   D.
2.已知锐角三角形ABC的面积为3,BC=4,CA=3,则角C的大小为(  )
A.75° B.60°
C.45° D.30°
3.如图,甲、乙二人同时从点A出发,甲沿正东方向走,乙沿北偏东30°方向走.当乙走了2 km到达B点时,甲走到C点,此时两人相距 km,则甲走的路程AC=(  )
A.2 km B.2 km C. km D.1 km
4.在△ABC中,cos C=,AC=4,BC=3,则cos B=(  )
A. B.
C. D.
5.在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,a=,cos A=,则△ABC的面积S为(  )
A. B.
C. D.6
6.在△ABC中,若(a-acos B)sin B=(b-ccos C)sin A,则这个三角形是(  )
A.底角不等于45°的等腰三角形
B.锐角不等于45°的直角三角形
C.等腰直角三角形
D.直角三角形或等腰三角形
7.如图,在山脚A测得山顶P的仰角α为30°,沿倾斜角β为15°的斜坡向上走a m到B,在B处测得山顶P的仰角γ为60°,则山PQ的高h=(  )
A.a m B. m
C.a m D.a m
8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且BC边上的高为,则+的最大值为(  )
A.2 B.
C.2 D.4
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.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=(  )
A. B.
C. D.
10.已知锐角三角形ABC,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若c=4,B=60°,则b的可能取值为(  )
A.2 B.3
C.4 D.5
11.在锐角三角形ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C所对的边,若(a+b+c)(a+c-b)=(2+)ac,则cos A+sin C的可能取值是(  )
A. B.
C.1 D.2
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2sin Acos B=sin C,则△ABC的形状为    .
13.我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五“田域类”里写道:“问有沙田一段,有三斜.其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.”这道题讲的是有一个三角形沙田,三边长分别为13里,14里,15里,假设1里按0.5 km计算,则该沙田的面积为     km2.
14.如图,甲船在A处发现乙船在北偏东60°的B处,乙船正以a n mile/h的速度向北行驶.已知甲船的速度是a n mile/h,问甲船应沿着    方向前进,才能最快与乙船相遇?
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,且m=(2b-c,cos C),n=(a,cos A),m∥n.
(1)求角A的大小;
(2)若a=4,S△ABC=4,试判定△ABC的形状.
16.(本小题满分15分)如图,在△ABC中,B=,BC=2,点D在边AB上,AD=DC,DE⊥AC,E为垂足.
(1)若△BCD的面积为,求AB的长;
(2)若DE=,求A的大小.
17.(本小题满分15分)某市发生水灾,国家抗震救灾指挥部紧急从A处调飞机去某地运救灾物资到受灾的B处.现有以下两个方案供选择:
方案一:飞到位于A处正东方向上的C市调运救灾物资,再飞到B处;
方案二:飞到位于A处正南方向上的D市调运救灾物资,再飞到B处.
已知AD=500 km,AB=800 km,∠ACB=2∠DAB=120°.那么选择哪种方案,能使得飞行距离最短?
18.(本小题满分17分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.sin2A-sin2B-sin2C=sin Bsin C.
(1)求A;
(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
19.(本小题满分17分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,过△ABC内一点M的直线l与直线AB交于点D,记与夹角为θ.
(1)已知c-acos B=bsin A,
①求角A;
②若M为△ABC的重心,b=c=1,θ=30°,求||;
(2)请用向量方法探究θ与△ABC的边和角之间的等量关系.
章末检测(九) 解三角形
1.B ∵a>b>c,∴C最小.∵cos C===,0<C<π,∴C=.
2.B 面积S= BC·CA·sin C 3=×4×3×sin C sin C=,又因为△ABC为锐角三角形,所以C=60°.
3.D 依题意知BC2=AB2+AC2-2AB·AC·cos∠BAC,即3=22+AC2-2×2×AC×cos 60°,AC2-2AC+1=0,解得AC=1.
4.A 由余弦定理得cos C===,可得AB=3,又由余弦定理得cos B===.
5.A 由b2-bc-2c2=0可得(b+c)(b-2c)=0,∴b=2c.在△ABC中,a2=b2+c2-2bccos A,即6=4c2+c2-4c2×.∴c=2,从而b=4.∴S=bcsin A=×2×4×=.
6.D 由正弦定理及题意,得sin Asin Bcos B=sin Csin Acos C.∵sin A≠0,∴sin 2B=sin 2C,∴B=C或2B=π-2C,即B+C=.∴这个三角形为直角三角形或等腰三角形.
7.A 在△PAB中,∠PAB=α-β=15°,∠BPA=(90°-α)-(90°-γ)=γ-α=30°,∴=,∴PB=a,∴PQ=PC+CQ=PB·sin γ+asin β=a×sin 60°+asin 15°= a(m).故选A.
8.C 由题意可得×a×=bcsin A,即a2=2bcsin A,代入cos A=中,得b2+c2=2bc(cos A+sin A),所以+=2(cos A+sin A)=2sin.因为A∈(0,π),所以当A=时,+取得最大值2,故选C.
9.BC 因为(a2+c2-b2)tan B=ac,所以2accos B·tan B=ac,又ac≠0,所以sin B=,所以B=或B=,故选B、C.
10.CD 在△ABC中,c=4,B=60°,由=,得b===.因为0<C<,所以sin C∈(0,1),即有b>2.若b=4,则b=c,即B=C=60°,△ABC为等边三角形,符合题意;若b=5,则sin C=∈,且b>c,即B>C,所以30°<C<60°,所以60°<A<90°,符合题意.故选C、D.
11.BC 由(a+b+c)(a+c-b)=(2+)ac,得a2+c2-b2=ac,所以根据余弦定理,得cos B==,又B是锐角,所以B=,所以A+C=,所以C=-A,所以cos A+sin C=cos A+sin=cos A+sincos A-cossin A=sin A+cos A=sin.因为△ABC是锐角三角形,所以即解得<A<,所以<A+<,所以cos A+sin C∈,所以cos A+sin C的可能取值是和1.故选B、C.
12.等腰三角形 解析:法一 由已知得2sin Acos B=sin C=sin(A+B)=sin Acos B+cos Asin B,
即sin(A-B)=0,
因为-π<A-B<π,
所以A=B,
所以△ABC是等腰三角形.
法二 由正弦定理得2acos B=c,
再由余弦定理得2a·=c a2 b2 a=b.
所以△ABC是等腰三角形.
13.21 解析:设在△ABC中,BC=13里,AC=14里,AB=15里,
∴cos C==,∴sin C=,故△ABC的面积为×13×14××0.52=21(km2).
14.北偏东30° 解析:设经过t h两船在C点相遇,则在△ABC中,BC=at,AC=at,B=180°-60°=120°,由=,得sin∠CAB===.∵0°<∠CAB<90°,∴∠CAB=30°,∴∠DAC=60°-30°=30°.即甲船应沿北偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.
15.解:(1)∵m∥n,m=(2b-c,cos C),n=(a,cos A),
∴(2b-c)cos A-acos C=0,
由正弦定理得(2sin B-sin C)cos A-sin Acos C=0,
∴2sin Bcos A-sin(C+A)=0,
即sin B(2cos A-1)=0,
∵0<B<π,∴sin B≠0,∴cos A=,
又∵0<A<π,∴A=.
(2)∵S△ABC=bcsin A=4,∴bc=16,
又∵a2=b2+c2-2bccos A,
∴b2+c2=32,∴b=c=4,且A=,
∴△ABC为等边三角形.
16.解:(1)∵△BCD的面积为,B=,BC=2,
∴×2×BD×sin=,∴BD=.
在△BCD中,由余弦定理得
CD=
==,
∴AB=AD+BD=CD+BD=+=.
(2)∵DE=,∴CD=AD==.
在△BCD中,由正弦定理可得=.
∵∠BDC=2A,∴=,
∴cos A=,∴A=.
17.解:方案一:在△ABC中,易知∠CAB=90°-∠DAB=30°,∠ACB=120°,AB=800 km,
由=得BC=km,且△ABC为等腰三角形,
所以AC+BC=2BC=(km).
方案二:在△ADB中,∠DAB=60°,AD=500 km,AB=800 km,
所以BD2=AB2+AD2-2AB·AD·cos ∠DAB
=8002+5002-2×800×500×cos 60°=4.9×105,
所以BD=700 km,
所以BD+AD=700+500=1 200(km).
因为1 200>≈923.2,
故选择方案一,能使飞行距离最短.
18.解:(1)由正弦定理和已知条件得
a2-b2-c2=b·c. ①
由余弦定理得a2=b2+c2-2b·ccos A. ②
由①②得cos A=-.因为0<A<π,所以A=.
(2)法一 由(1)知A=,因为BC=3,即a=3.
由余弦定理得,a2=b2+c2-2bccos A,
所以9=b2+c2+bc=(b+c)2-bc.
由基本不等式≤知bc≤,结合上式得
9=(b+c)2-bc≥(b+c)2,(b+c)2≤12,
所以b+c≤2,
当且仅当b=c=时取等号,
所以△ABC周长的最大值为3+2.
法二 由正弦定理及(1)得===2,从而b=2sin B,c=2sin(π-A-B)=3cos B-sin B.
故a+b+c=3+sin B+3cos B=3+2sin.
又因为0<B<,所以当B=时,△ABC周长取得最大值3+2.
19.解:(1)①因为c-acos B=bsin A,
由正弦定理可得sin C-sin Acos B=sin Bsin A,
即sin(A+B)-sin Acos B=sin Bsin A,所以cos Asin B=sin Bsin A,
又0°<B<180°,所以sin B>0,所以cos A=sin A,所以tan A=1,
又0°<A<180°,所以A=45°.
②由题意b=c=1,θ=30°,因为M为△ABC的重心,所以=(+),
所以|AM|=||=|+|= ==cos,
在△ADM中,由正弦定理知=,所以|AD|=·sin∠AMD,
显然△ABC为等腰三角形,则AM平分∠BAC,
所以||=|AD|=·sin( +30°)
=2|AM|sin( +30°)
=cossin( +30°)
=cos( sin+cos)
=( ×2sincos+cos2)
=( sin A+cos A+)
=( ×+×+)=.
(2)直线l与△ABC的边AC相交于点E,如图所示,
因为=+,所以·=·(+)=·+·,
又因为·=||||cos∠EDA=c||cos θ,
·=||||cos(B-θ)=a||·cos(B-θ),
·=||||cos(A+θ)=b||·cos(A+θ),
所以c||cos θ=a||cos(B-θ)+b||·cos(A+θ),
即ccos θ=acos(B-θ)+bcos(A+θ).
3 / 3(共41张PPT)
章末检测(九) 解三角形
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给
出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 在△ABC中,a=2,b= ,c=1,则最小角为(  )
解析: ∵a>b>c,∴C最小.∵ cos C= =
= ,0<C<π,∴C= .
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2. 已知锐角三角形ABC的面积为3 ,BC=4,CA=3,则角C的
大小为(  )
A. 75° B. 60°
C. 45° D. 30°
解析: 面积S= BC·CA· sin C 3 = ×4×3× sin C sin C
= ,又因为△ABC为锐角三角形,所以C=60°.
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3. 如图,甲、乙二人同时从点A出发,甲沿正东方向走,乙沿北偏东
30°方向走.当乙走了2 km到达B点时,甲走到C点,此时两人相
距 km,则甲走的路程AC=(  )
B. 2 km
D. 1 km
解析:依题意知BC2=AB2+AC2-2AB·AC· cos ∠BAC,即3=22+AC2-2×2×AC× cos 60°,AC2-2AC+1=0,解得AC=1.
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4. 在△ABC中, cos C= ,AC=4,BC=3,则 cos B=(  )
解析:由余弦定理得 cos C= = = ,
可得AB=3,又由余弦定理得 cos B= = = .
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5. 在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,a= , cos A= ,则
△ABC的面积S为(  )
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解析: 由b2-bc-2c2=0可得(b+c)(b-2c)=0,∴b
=2c.在△ABC中,a2=b2+c2-2bc cos A,即6=4c2+c2-
4c2× .∴c=2,从而b=4.∴S= bc sin A=
×2×4× = .
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6. 在△ABC中,若(a-a cos B) sin B=(b-c cos C) sin A,则这
个三角形是(  )
A. 底角不等于45°的等腰三角形
B. 锐角不等于45°的直角三角形
C. 等腰直角三角形
D. 直角三角形或等腰三角形
解析: 由正弦定理及题意,得 sin A sin B cos B= sin C· sin A cos
C. ∵ sin A≠0,∴ sin 2B= sin 2C,∴B=C或2B=π-2C,即
B+C= .∴这个三角形为直角三角形或等腰三角形.
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7. 如图,在山脚A测得山顶P的仰角α为30°,沿倾斜角β为15°的
斜坡向上走a m到B,在B处测得山顶P的仰角γ为60°,则山PQ
的高h=(  )
D. a m
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解析: 在△PAB中,∠PAB=α-β=15°,∠BPA=(90°
-α)-(90°-γ)=γ-α=30°,∴ = ,
∴PB= a,∴PQ=PC+CQ=PB· sin γ+a sin β=
a× sin 60°+a sin 15°= a(m).故选A.
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8. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且BC边
上的高为 ,则 + 的最大值为(  )
A. 2
D. 4
解析: 由题意可得 ×a× = bc sin A,即a2=2bc sin A,代
入 cos A= 中,得b2+c2=2bc( cos A+ sin A),所以
+ =2( cos A+ sin A)=2 sin .因为A∈(0,π),所
以当A= 时, + 取得最大值2 ,故选C.
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)
9. 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=(  )
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解析: 因为(a2+c2-b2)tan B= ac,所以2ac cos B·tan B
= ac,又ac≠0,所以 sin B= ,所以B= 或B= ,故选
B、C.
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10. 已知锐角三角形ABC,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.
若c=4,B=60°,则b的可能取值为(  )
A. 2 B. 3
C. 4 D. 5
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解析: 在△ABC中,c=4,B=60°,由 = ,得b
= = = .因为0<C< ,所以 sin C∈(0,1),即
有b>2 .若b=4,则b=c,即B=C=60°,△ABC为等边
三角形,符合题意;若b=5,则 sin C= ∈ ,且b>
c,即B>C,所以30°<C<60°,所以60°<A<90°,符合
题意.故选C、D.
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11. 在锐角三角形ABC中,a,b,c分别是三个内角A,B,C所对
的边,若(a+b+c)(a+c-b)=(2+ )ac,则 cos A
+ sin C的可能取值是(  )
C. 1 D. 2
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解析: 由(a+b+c)(a+c-b)=(2+ )ac,得
a2+c2-b2= ac,所以根据余弦定理,得 cos B= =
,又B是锐角,所以B= ,所以A+C= ,所以C= -
A,所以 cos A+ sin C= cos A+ sin = cos A+ sin cos
A- cos sin A= sin A+ cos A= sin .
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因为△ABC是锐角三角形,所以即解得 <A< ,所以 <A+ < ,所以 cos A+ sin C∈ ,所以 cos A+ sin C的可能取值是 和1.故选B、C.
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三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中
横线上)
12. 设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若2 sin A
cos B= sin C,则△ABC的形状为 .
解析:法一 由已知得2 sin A cos B= sin C= sin (A+B)= sin
A cos B+ cos A sin B,即 sin (A-B)=0,因为-π<A-B<
π,所以A=B,所以△ABC是等腰三角形.
等腰三角形 
法二 由正弦定理得2a cos B=c,再由余弦定理得2a· =
c a2 b2 a=b.所以△ABC是等腰三角形.
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13. 我国南宋著名数学家秦九韶在他的著作《数书九章》卷五“田域
类”里写道:“问有沙田一段,有三斜.其小斜一十三里,中斜一
十四里,大斜一十五里.里法三百步.欲知为田几何.”这道题讲的
是有一个三角形沙田,三边长分别为13里,14里,15里,假设1里
按0.5 km计算,则该沙田的面积为 km2.
解析:设在△ABC中,BC=13里,AC=14里,AB=15里,
∴ cos C= = ,∴ sin C= ,故△ABC的面积为
×13×14× ×0.52=21(km2).
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14. 如图,甲船在A处发现乙船在北偏东60°的B处,乙船正以a n
mile/h的速度向北行驶.已知甲船的速度是 a n mile/h,问甲船应
沿着 方向前进,才能最快与乙船相遇?
北偏东30° 
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解析:设经过t h两船在C点相遇,则在△ABC中,BC=at,AC
= at,B=180°-60°=120°,由 = ,得 sin
∠CAB= = = .∵0°<∠CAB<90°,
∴∠CAB=30°,∴∠DAC=60°-30°=30°.即甲船应沿北
偏东30°的方向前进,才能最快与乙船相遇.
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说
明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分13分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,
b,c,且m=(2b-c, cos C),n=(a, cos A),m∥n.
(1)求角A的大小;
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解:∵m∥n,m=(2b-c, cos C),n=(a, cos A),
∴(2b-c) cos A-a cos C=0,
由正弦定理得(2 sin B- sin C) cos A- sin A cos C=0,
∴2 sin B cos A- sin (C+A)=0,
即 sin B(2 cos A-1)=0,
∵0<B<π,
∴ sin B≠0,∴ cos A= ,
又∵0<A<π,∴A= .
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(2)若a=4,S△ABC=4 ,试判定△ABC的形状.
解:∵S△ABC= bc sin A=4 ,
∴bc=16,
又∵a2=b2+c2-2bc cos A,
∴b2+c2=32,
∴b=c=4,且A= ,
∴△ABC为等边三角形.
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16. (本小题满分15分)如图,在△ABC中,B= ,BC=2,点D
在边AB上,AD=DC,DE⊥AC,E为垂足.
(1)若△BCD的面积为 ,求AB的长;
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解:∵△BCD的面积为 ,B= ,BC=2,
∴ ×2×BD× sin = ,
∴BD= .
在△BCD中,由余弦定理得
CD=
== ,
∴AB=AD+BD=CD+BD= + = .
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(2)若DE= ,求A的大小.
解:∵DE= ,∴CD=AD= = .
在△BCD中,由正弦定理可得 = .
∵∠BDC=2A,
∴ = ,
∴ cos A= ,
∴A= .
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17. (本小题满分15分)某市发生水灾,国家抗震救灾指挥部紧急从
A处调飞机去某地运救灾物资到受灾的B处.现有以下两个方案供
选择:
方案一:飞到位于A处正东方向上的C市调运救灾物资,再飞到
B处;
方案二:飞到位于A处正南方向上的D市调运救灾物资,再飞到
B处.
已知AD=500 km,AB=800 km,∠ACB=2∠DAB=120°.那
么选择哪种方案,能使得飞行距离最短?
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解:方案一:在△ABC中,易知∠CAB=90°
-∠DAB=30°,∠ACB=120°,AB=800 km,
由 = 得BC= km,且△ABC
为等腰三角形,
所以AC+BC=2BC= (km).
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方案二:在△ADB中,∠DAB=60°,AD=500 km,AB=800 km,
所以BD2=AB2+AD2-2AB·AD· cos ∠DAB
=8002+5002-2×800×500× cos 60°=4.9×105,
所以BD=700 km,所以BD+AD=700+500=1 200(km).
因为1 200> ≈923.2,
故选择方案一,能使飞行距离最短.
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18. (本小题满分17分)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为
a,b,c. sin 2A- sin 2B- sin 2C= sin B sin C.
(1)求A;
解:由正弦定理和已知条件得
a2-b2-c2=b·c. ①
由余弦定理得a2=b2+c2-2b·c cos A.  ②
由①②得 cos A=- .因为0<A<π,所以A= .
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(2)若BC=3,求△ABC周长的最大值.
解:法一 由(1)知A= ,因为BC=3,即a=3.
由余弦定理得,a2=b2+c2-2bc cos A,
所以9=b2+c2+bc=(b+c)2-bc.
由基本不等式 ≤ 知bc≤ ,结合上式得9
=(b+c)2-bc≥ (b+c)2,(b+c)2≤12,
所以b+c≤2 ,当且仅当b=c= 时取等号,
所以△ABC周长的最大值为3+2 .
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法二 由正弦定理及(1)得 = = =2 ,从而b=2
sin B,c=2 sin (π-A-B)=3 cos B- sin B.
故a+b+c=3+ sin B+3 cos B=3+2 sin (B+ ).
又因为0<B< ,所以当B= 时,△ABC周长取得最大值3+2 .
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①求角A;
②若M为△ABC的重心,b=c=1,θ=30°,求| |;
19. (本小题满分17分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为
a,b,c,过△ABC内一点M的直线l与直线AB交于点D,记
与 夹角为θ.
(1)已知c-a cos B=b sin A,
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解:①因为c-a cos B=b sin A,
由正弦定理可得 sin C- sin A cos B= sin B sin A,
即 sin (A+B)- sin A cos B= sin B sin A,所以 cos A sin B
= sin B sin A,
又0°<B<180°,所以 sin B>0,所以 cos A= sin A,所
以tan A=1,
又0°<A<180°,所以A=45°.
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②由题意b=c=1,θ=30°,因为M为△ABC的重心,所
以 = ( + ),
所以|AM|=| |= | + |=
= = cos ,
在△ADM中,由正弦定理知 = ,所以|
AD|= · sin ∠AMD,
显然△ABC为等腰三角形,则AM平分∠BAC,
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所以| |=|AD|= · sin ( +30°)
=2|AM| sin ( +30°)
= cos sin ( +30°)
= cos ( sin + cos )
= ( ×2 sin cos + cos 2 )
= ( sin A+ cos A+ )
= ( × + × + )= .
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(2)请用向量方法探究θ与△ABC的边和角之间的等量关系.
解:直线l与△ABC的边AC相交于
点E,如图所示,
因为 = + ,所以 · =
·( + )= · + · ,
又因为 · =| || | cos
∠EDA=c| | cos θ,
· =| || | cos (B-θ)
=a| |· cos (B-θ),
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· =| || | cos (A+θ)
=b| |· cos (A+θ),
所以c| | cos θ=a| | cos (B
-θ)+b| |· cos (A+θ),
即c cos θ=a cos (B-θ)+b cos (A+θ).
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