学业分层测评(五)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
一、选择题
1.已知方程x2sin A+2xsin B+sin C=0有重根,则△ABC的三边a,b,c的关系满足( )
A.b=ac B.b2=ac
C.a=b=c D.c=ab
【解析】 由方程有重根,∴Δ=4sin2B-4sin Asin C=0,即sin2B=sin Asin C,∴b2=ac.
【答案】 B
2.在△ABC中,A=60°,b=1,S△ABC=,则角A的对边的长为( )
A. B. C. D.
【解析】 ∵S△ABC=bcsin A=×1×c×sin 60°=,∴c=4.由余弦定理a2=b2+c2-2bccos 60°=1+16-2×1×4×=13.
∴a=.
【答案】 D
3.在△ABC中,a=1,B=45°,S△ABC=2,则此三角形的外接圆的半径R=( )
A. B.1
C.2 D.
【解析】 S△ABC=acsin B=c=2,∴c=4.
b2=a2+c2-2accos B=1+32-8×=25,
∴b=5.∴R===.
【答案】 D
4.在△ABC中,AC=,BC=2,B=60°,则BC边上的高等于( )
A. B.
C. D.
【解析】
在△ABC中,由余弦定理可知:
AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos B,
即7=AB2+4-2×2×AB×.
整理得AB2-2AB-3=0.
解得AB=-1(舍去)或AB=3.
故BC边上的高AD=AB·sin B=3×sin 60°=.
【答案】 B
5.设△ABC的内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若三边的长为连续的三个正整数,且A>B>C,3b=20acos A,则sin A∶sin B∶sin C为( )
A.4∶3∶2 B.5∶6∶7
C.5∶4∶3 D.6∶5∶4
【解析】 由题意知:a=b+1,c=b-1,
所以3b=20acos A=20(b+1)·
=20(b+1)·,
整理得7b2-27b-40=0,
解之得:b=5(负值舍去),可知a=6,c=4.
结合正弦定理可知sin A∶sin B∶sin C=6∶5∶4.
【答案】 D
二、填空题
6.在△ABC中,B=60°,AB=1,BC=4,则BC边上的中线AD的长为 .
【解析】 画出三角形知AD2=AB2+BD2-2AB·BD·cos 60°=3,∴AD=.
【答案】
7.有一三角形的两边长分别为3 cm,5 cm,其夹角α的余弦值是方程5x2-7x-6=0的根,则此三角形的面积是 cm2.
【解析】 解方程5x2-7x-6=0,得x=2或x=-,
∵|cos α|≤1,∴cos α=-,sin α=.
故S△=×3×5×=6(cm2).
【答案】 6
8.(2016·郑州模拟)在△ABC中,B=120°,AC=7,AB=5,则△ABC的面积为 .
【解析】 由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B,
即49=a2+25-2×5×acos 120°.
整理得a2+5a-24=0,解得a=3或a=-8(舍).
∴S△ABC=acsin B=×3×5sin 120°=.
【答案】
三、解答题
9.已知△ABC的三内角满足cos(A+B)cos(A-B)=1-5sin2C,求证:a2+b2=5c2. 【导学号:05920063】
【证明】 由已知得cos2Acos2B-sin2Asin2B=1-5sin2C,
∴(1-sin2A)(1-sin2B)-sin2Asin2B=1-5sin2C,
∴1-sin2A-sin2B=1-5sin2C,
∴sin2A+sin2B=5sin2C.
由正弦定理得,所以2+2=52,
即a2+b2=5c2.
10.(2014·全国卷Ⅱ)四边形ABCD的内角A与C互补,AB=1,BC=3,CD=DA=2.
(1)求C和BD;
(2)求四边形ABCD的面积.
【解】 (1)由题设及余弦定理得
BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos C=13-12cos C, ①
BD2=AB2+DA2-2AB·DAcos A=5+4cos C. ②
由①,②得cos C=,故C=60°,BD=.
(2)四边形ABCD的面积
S=AB·DAsin A+BC·CDsin C
=·sin 60°=2.
[能力提升]
1.已知锐角△ABC中,||=4,||=1,△ABC的面积为,则·的值为( )
A.2 B.-2
C.4 D.-4
【解析】 由题意S△ABC=||||sin A=,
得sin A=,又△ABC为锐角三角形,
∴cos A=,∴·=||||cos A=2.
【答案】 A
2.在斜三角形ABC中,sin A=-cos B·cos C,且tan B·tan C=1-,则角A的值为( )
A. B. C. D.
【解析】 由题意知,sin A=-cos B·cos C=sin(B+C)=sin B·cos C+cos B·sin C,在等式-cos B·cos C=sin B·cos C+cos B·sin C两边除以cos B·cos C得tan B+tan C=-,tan(B+C)==-1=-tan A,所以角A=.
【答案】 A
3.(2015·天津高考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知△ABC的面积为3,b-c=2,cos A=-,则a的值为 .
【解析】 在△ABC中,由cos A=-可得sin A=,
所以有解得
【答案】 8
4.(2015·陕西高考)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.向量m=(a,b)与n=(cos A,sin B)平行.
(1)求A;
(2)若a=,b=2,求△ABC的面积.
【解】 (1)因为m∥n,所以asin B-bcos A=0,
由正弦定理,得sin Asin B-sin Bcos A=0,
又sin B≠0,从而tan A=.
由于0(2)法一 由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A,
而a=,b=2,A=,
得7=4+c2-2c,即c2-2c-3=0.
因为c>0,所以c=3.
故△ABC的面积为bcsin A=.
法二 由正弦定理,得=,从而sin B=.
又由a>b,知A>B,所以cos B=.
故sin C=sin(A+B)=sin
=sin Bcos +cos Bsin =.
所以△ABC的面积为absin C=.