6.4
课时
正弦
定理
第六章平面向量及其应用
6.4 平面向量的应用
6.4.3 余弦定理、正弦定理
第2课时 正弦定理
课后篇巩固提升
必备知识基础练
1.在△ABC中,已知a=8,B=60°,C=75°,则b等于( )
A.46 B.45 C.43 D.223
答案A
解析∵A+B+C=180°,又B=60°,C=75°,
∴A=180°-B-C=45°.
由正弦定理asinA=bsinB,得b=asinBsinA=8sin60°sin45°=46.故选A.
2.(2021江苏玄武校级月考)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若A=π4,a=2,b=1,则B=( )
A.π3或2π3 B.π3
C.π6 D.π6或5π6
答案C
解析因为A=π4,a=2,b=1,
由正弦定理得asinA=bsinB,即222=1sinB,
所以sin B=12.
因为a>b,所以A>B.
因为B为三角形内角,所以B=π6.
故选C.
3.在△ABC中,AB=2,BC=5,△ABC的面积为4,则cos∠ABC等于( )
A.35 B.±35 C.-35 D.±25
答案B
解析由S=12AB·BC·sin∠ABC,得4=12×2×5sin∠ABC,解得sin∠ABC=45,从而cos∠ABC=±35.
4.在△ABC中,角A,C的对边分别为a,c,C=2A,cos A=34,则ca的值为( )
A.2 B.12 C.32 D.1
答案C
解析由正弦定理,得ca=sinCsinA=sin2AsinA=2sinAcosAsinA=2cos A=2×34=32.
5.(2021福建福州期中)在△ABC中,a=43,b=12,A=π6,则此三角形( )
A.无解 B.有两解
C.有一解 D.解的个数不确定
答案B
解析在△ABC中,a=43,b=12,A=π6,则bsin A=12×12=6,可得bsin A<a<b,可得此三角形有两解.故选B.
6.在△ABC中,a=bsin A,则△ABC一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等腰三角形
答案B
解析由已知,得asinA=b=bsinB,所以sin B=1,所以B=90°,故△ABC一定是直角三角形.
7.在△ABC中,B=45°,C =60°,c=1,则最短边的长等于 .
答案63
解析由三角形内角和定理,得A=75°.由三角形的边角关系,得B所对的边b为最短边.由正弦定理bsinB=csinC,得b=csinBsinC=1×2232=63.
8.在△ABC中,ab=60,S△ABC=153,△ABC的外接圆半径为3,则边c的长为 .
答案3
解析∵S△ABC=12absin C=153,ab=60,∴sin C=32.由正弦定理,得csinC=2R,则c=2Rsin C=3.
9.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知A=60°,c=37a.
(1)求sin C的值;
(2)当a=7时,求△ABC的面积.
解(1)在△ABC中,因为A=60°,c=37a,所以由正弦定理,得sin C=csinAa=37×32=3314.
(2)因为a=7,所以c=37×7=3.由余弦定理a2=b2+c2-2bccos A,得72=b2+32-2b×3×12,解得b=8或b=-5(舍).
所以△ABC的面积S=12bcsin A=12×8×3×32=63.
关键能力提升练
10.在△ABC中,A=60°,a=43,b=42,则B等于( )
A.45°或135°
B.135°
C.45°
D.以上答案都不对
答案C
解析∵sin B=bsinAa=42×3243=22,
∴B=45°或135°.又∵a>b,∴B=45°,故选C.
11.在△ABC中,A=60°,a=13,则a+b+csinA+sinB+sinC等于( )
A.833 B.2393 C.2633 D.23
答案B
解析由a=2Rsin A,b=2Rsin B,c=2Rsin C得a+b+csinA+sinB+sinC=2R=asinA=13sin60°=2393.
12.设△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且3acos C=4csin A,若△ABC的面积S=10,b=4,则a的值为( )
A.233 B.253 C.263 D.283
答案B
解析由3acos C=4csin A,得asinA=4c3cosC.又由正弦定理asinA=csinC,得csinC=4c3cosC,∴tan C=34,
∴sin C=35.
又S=12bcsin A=10,b=4,∴csin A=5.
根据正弦定理,得a=csinAsinC=535=253,故选B.
13.(2021福建福州期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.若(a+b+c)(a+b-c)=3ab,且a2=bc,则basinA的值为 .
答案233
解析因为(a+b+c)(a+b-c)=3ab,
所以(a+b)2-c2=3ab,整理得a2+b2-c2=ab,
故cos C=a2+b2-c22ab=12.
由于0<C<π,故C=π3.
a2=bc,由正弦定理可得sin2A=sin Bsin C.
故basinA=sinBsin2A=sinBsinBsinC=1sinC=1sinπ3=233.
14.在△ABC中,已知a2tan B=b2tan A,试判断△ABC的形状.
解由已知,得a2·sinBcosB=b2·sinAcosA.又由正弦定理,得sin2 A·sinBcosB=sin2 B·sinAcosA,即sinAcosB=sinBcosA,
所以sin Acos A=sin Bcos B,即sin 2A=sin 2B.所以2A=2B或2A+2B=180°,所以A=B或A+B=90°,即△ABC是等腰三角形或直角三角形.
15.已知△ABC的外接圆半径为R,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且满足2R(sin2A-sin2C)=(2a-b)·sin B,求△ABC面积的最大值.
解由正弦定理,得a2-c2=(2a-b)b,
即a2+b2-c2=2ab.
由余弦定理,得cos C=a2+b2-c22ab=2ab2ab=22.
∵C∈(0,π),∴C=π4.
∴S=12absin C=12×2Rsin A·2Rsin B·22
=2R2sin Asin B
=2R2sinA22cosA+22sinA
=R2(sin Acos A+sin2A)
=R212sin2A+1-cos2A2
=R222sin2A-π4+12.
∵A∈0,34π.∴2A-π4∈-π4,54π,
∴sin2A-π4∈-22,1,
∴S∈0,2+12R2,
∴△ABC面积的最大值为2+12R2.
16.(2021山东日照模拟)在△ABC中,a,b,c分别为内角A,B,C所对的边,若2asin A=(2sin B+sin C)b+(2sin C+sin B)c.求:
(1)A的大小;
(2)sin B+sin C的最大值.
解(1)因为2asin A=(2sin B+sin C)b+(2sin C+sin B)c,
所以由正弦定理可得2a2=(2b+c)b+(2c+b)c,即a2=b2+c2+bc,
由余弦定理的推论可得cos A=b2+c2-a22bc=-bc2bc=-12.
因为A∈(0,π),所以A=2π3.
(2)由(1)可得sin B+sin C=sin B+sinπ3-B=32cos B+12sin B=sinπ3+B,
故当B=π6时,sin B+sin C取得最大值1.
学科素养创新练
17.在△ABC中,D是边BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD的面积是△ADC的面积的2倍.
(1)求sinBsinC;
(2)若AD=1,DC=22,求BD和AC的长.
解(1)S△ABD=12AB·ADsin∠BAD,
S△ADC=12AC·ADsin∠CAD.
因为S△ABD=2S△ADC,∠BAD=∠CAD,
所以AB=2AC.
由正弦定理可得sinBsinC=ACAB=12.
(2)因为S△ABD∶S△ADC=BD∶DC,
所以BD=2DC=2.
在△ABD和△ADC中,由余弦定理知,
AB2=AD2+BD2-2AD·BDcos∠ADB,
AC2=AD2+DC2-2AD·DCcos∠ADC.
故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6.
由(1)知AB=2AC,所以AC=1.
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