高中数学必修5第一单元测试卷
中国地震局地震预测研究所-控辍保学工作总结
《解三角形》测试题
一、选择题:
1.(2014·沈阳二中期中)△ABC
的三个内角
A
,
B
,
C
所对的边分别为
a
,
b
,
c
,
a
sin
B
cos
C
+
c
sin
B
·cos
A
=<
br>1
2
b
,且
a
>
b
,则∠
B
=( )
A.
ππ2π5π
6
B.
3
C.
3
D.
6
[答案] A
[解析] 因为<
br>a
sin
B
cos
C
+
c
sin
B
cos
A
=
1
2
b
,
所以sin
A
sin
B
cos
C
+sin
C
sin
B
cos
A
=
1
2
sin
B
,
即sin(
A
+
C
)=
15ππ
2
,
a<
br>>
b
,所以
A
+
C
=
6
,
B
=
6
,故选A.
2.(文)(2013·呼和浩特第一次统考)在△ABC
中,如果sin
A
=3sin
C
,
B
=
30°,
角
B
所对的边长
b
=2,则△
ABC
的面
积为( )
A.4 B.1 C.3 D.2
[答案] C
[解析] 据正弦定理将角化边得
a
=3
c
,再由余弦定理得
c
2
+(3
c
)
2
-23
c
2
cos30°=4,解得
c
=2,故
S
=
1
△
AB
C
2
×2×23×sin30°=3.
3.(文)(2013·合肥二检)△
ABC
中,角
A
、
B
、
C
所对的边分别为
a
、
b
、
c
,若
c
b
,则△
ABC
为( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.锐角三角形 D.等边三角形
[答案] A
[解析] 依题意得
sin
C
sin
B
,sin
C
cos
A
,所以sin(
A
+
B
)
cos
A
,即
sin
B
cos
A
+cos
B
sin
A
-sin
B
cos
A
<0,所以cos
B
sin
A
<0.又sin
A
>0,于
是有cos
B
<0,
B
为钝角,△
ABC
是钝角三角形,选
A.
4.(理)在△
ABC
中,角
A
、
B
、C
的对边长分别为
a
、
b
、
c
,已知
A
=
π
3
,
a
=3,
b
=1,则
c
等于( )
A.1 B.2
C.3-1 D.3
[答案] B
[解析] 解法1:由正弦定理
ab
3
sin
A
=
sin
B
得,=
1
,
sin
πsi
n
B
3
∴sin
B
=
1
2
,故
B
=30°或150°.
由
a
>
b
得
A
>
B
,∴
B
=30°.
故
C
=90°,由勾股定理得
c
=2,选B.
解法2:由
余弦定理知,3=
c
2
+1-2
c
cos
π
3,
即
c
2
-
c
-2=0,∴
c
=2
或-1(舍去).
5.(2014·新课标全国卷Ⅱ)钝角三角形
ABC
的面积是<
br>1
2
,
AB
=1,
BC
=2,则
AC
=( )
A.5
C.2 D.1
[解析] 由题意知
S=
1
△
ABC
2
AB
·
BC
·sin
B
,
即
1
2
=
1
2×1×2sin
B
,解得sin
B
=
2
2
.
∴
B
=45°或
B
=135°.
当
B
=
45°时,
AC
2
=
AB
2
+
BC
2-2
AB
·
BC
·cos
B
=1
2
+
(2)
2
-2×1×2×
2
2
=
1.
此时
AC
2
+
AB
2
=
BC
2
,△
ABC
为直角三角形,不符合题意;
当
B
=135°时,
AC2
=
AB
2
+
BC
2
-2
AB
·
BC
·cos
B
=1
2
+(2)
2
-
2×1×2
×
2
-
2
=5,解得
AC
=5.符合题意.故选B.
[答案] B 6.△
ABC
的内角
A
,
B
,
C
的对
边分别为
a
,
b
,
c
,已知
b
=2,∠<
br>B
=
π
6
,∠
C
=
π
4
,
则△
ABC
的面积为( )
A.23+2 +1
C.23-2
-1
[解析] ∠
A
=π-(∠
B
+∠
C
)=π
-
π
6
+
π
4
=
7π
12
,
由正弦定理得
ab
sin
A
=
sin
B
,
2sin
7π
则
a
=
b
sin
A
12
sin
B
==6+2,
sin
π
6
∴
S
112
△
ABC
=
2
ab
sin
C<
br>=
2
×2×(6+2)×
2
=3+1.
答案:B
7.在三角形
ABC
中,角
A
,
B
,
C
的
对边分别是
a
,
b
,
c
,且
a
>
b
>
c
,
a
2
<
b
2
+
c
2
,则角
A
的取值范围是( )
[解析] 因为
a
2
<
b
2
+
c
2
,所以cos
A
=
b
2
+
c
2
-
a
2
2
bc
>0,所以∠
A
为锐角,又因为a
>
b
>
c
,所以∠
A
为最大角,所以角A
的取值范围是
π
,
π
32
.
[答案] C
8.(文)(2013·东北三省
四市二联)若满足条件
AB
=3,
C
=
π
3
的三角
形
ABC
有两个,则边长
BC
的取值范围是( )
A.(1,2) B.(2,3)
C.(3,2) D.(2,2)
[答案]
C
[解析] 解法一:若满足条件的三角形有两个,则
3
2
=sin
C
<1,又因为
BCAB
sin
A
=
sin
C
=2,故
BC
=2sin
A
,
所以3<
BC
<2,故选C.
解法二:由条件知,
BC
s
in
π
3
<3<
BC
,∴3<
BC
<2.
9.(2014·长春市调研)△
ABC
各角的对应边分别为
a
,
b
,
c
,满足
b
a
+
c
+
ca
+
b
≥1,
则角
A
的取值范围是( )
A.(0,
π
3
] B.(0,
π
6
]
C.[
π
3
,π) D.[
π
6
,π)
[答案] A
[解析] 由
b
a
+
c+
c
a
+
b
≥1得:
b
(
a
+
b
)+
c
(
a
+
c
)≥(
a<
br>+
c
)(
a
+
b
),化简得:
b
2
+
c
2
-
a
2
≥
bc
,同除以
2
bc
得,
b
2
+
c
2
-
a2
11
2
bc
≥
2
,即cos
A
≥<
br>2
,因为0<
A
<π,所以
0<
A
≤
π
3
,故选A.
10.在△
ABC
中,角
A<
br>,
B
,
C
所对的边长分别为
a
,
b
,
c
,且满足
c
sin
A
=3
a
cos<
br>C
,
则sin
A
+sin
B
的最大值是( )
A.1
D.3
[解析]
由
c
sin
A
=3
a
cos
C
,
所以sin
C
sin
A
=3sin
A
cos
C<
br>,即sin
C
=3cos
C
,
所以tan
C
=3,
C
=
π
3
,
A
=
2π
3
-
B
,
所以sin
A
+sin
B
=si
n
2π
3
-
B
+sin
B
=3sin
π
<
br>
B
+
6
,
∵0<
B
<
2π
3
,∴
ππ5πππ
6
<
B
+<
br>6
<
6
,∴当
B
+
6
=
2
,
即
B
=
π
3
时,sin
A
+sin<
br>B
的最大值为3.故选C.
[答案] C
二、填空题
11.(文
)(2014·河南名校联考)若△
ABC
的内角
A
,
B
,
C
所对的边
a
,
b
,
c
满
足(<
br>a
+
b
)
2
-
c
2
=4,且
C
=60°,则
ab
的值为________.
[答案]
4
3
[解析] ∵(
a
+
b
)
2
-
c
2
=4,∴
a
2
+
b
2<
br>-
c
2
=4-2
ab
=2
ab
cos60°
,∴
ab
=
4
3
.
12.(文)在△
ABC中,
C
=60°,
a
、
b
、
c
分别为
A
、
B
、
C
的对边,则
a
b
+<
br>c
+
b
c
+
a
________.
[答案] 1
[解析] ∵
C
=60°,∴
a
2
+
b
2
-
c
2
=
ab
,
∴(<
br>a
2
+
ac
)+(
b
2
+
bc)=(
b
+
c
)(
a
+
c
), ∴
a
b
+
c
+
b
a
+
c=1.
13.(理)(2014·吉林九校联合体联考)在△
ABC
中,
C
=60°,
AB
=3,
AB
边上
4
3
,则
AC
+
BC
=________.
[答案] 11
[解析] 由条件
141
2
×3×
3
=
2
AC
·
BC
·sin60°,
∴
AC
·
BC
=
8
3
,
由余弦
定理知
AC
2
+
BC
2
-3=2
AC
·<
br>BC
·cos60°,
∴
AC
2
+
BC
2
=3+
AC
·
BC
,
∴(
AC
+
BC
)
2
=
AC
2
+
BC
2
+
2
AC
·
BC
=3+3
AC
·
BC
=11
,∴
AC
+
BC
=11.
14.设△
ABC
的内
角
A
,
B
,
C
所对边的长分别为
a
,b
,
c
,若
b
+
c
=2
a,
3sin
A
5sin
B
,则角
C
=__________.
[解析] ∵3sin
A
=5sin
B
,
∴3
a
=5
b
.①
=
的高为
=
又
b
+
c
=2
a
,②
∴由①②可
得,
a
=
5
3
b
,
c
=
7
3
b
,
2
5
2
7
2
b
2
+
a
2
-
c
2b
+
b
-
b
∴co
s
C
=
3
3
2
ab=
2×
5
2
3
b
=-
1
2
.
∴∠
C
=
2
3
π.
[答案]
2
3
π
三、解答题
15. (2014·安徽理)设△
ABC
的内角
A
、
B
、
C
所对边的长分别是
a
、
b
、
c
且
b
=3,
c
=1
,
A
=2
B.
(1)求
a
的值;
(2)求sin(
A
+
π
4
)的值.
[解析]
(1)因为
A
=2
B
,
所以sin
A
=sin2
B
=2sin
B
cos
B
,
由正、余弦定理得<
br>a
=2
b
·
a
2
+
c
2
-
b
2
2
ac
,
因为
b
=3,
c
=1,
所以
a
2
=12,
a
=23.
(2)由余弦定理
得cos
A
=
b
2
+
c
2
-
a<
br>2
9+1-121
2
bc
=
6
=-
3
,
由于0<
A
<π,所以sin
A
=1-cos
2A
=1-
12
9
=
2
3
,
故sin
(
A
+
π
4
)=sin
A
cos
ππ4
+cos
A
sin
4
=
222124-<
br>3
×
2
+(-
3
)×
2
=
2
6
.
16.(理)(2014·浙江理)在△
ABC
中,内角
A
,
B
,
C
所对的边分别为
a
,
b
,
c
.
已知
a
≠
b
,
c
=3,c
os
2
A
-cos
2
B
=3sin
A
co
s
A
-3sin
B
cos
B.
(1)求角
C
的大小;
(2)若sin
A
=
4<
br>5
,求△
ABC
的面积.
[解析] (1)由已知cos
2
A
-cos
2
B
=3sin
A
cos
A<
br>-3sin
B
cos
B
得.
1
2
(1+c
os2
A
)-
133
2
(1+cos2
B
)=2
sin2
A
-
2
sin2
B
,
∴
1
2
cos2
A
-
3
2
sin2
A
=
1
2
cos2
B
-
3
2
si
n2
B
,
即sin(-
π
6
+2
A
)=
sin(-
π
6
+2
B
),
∴-
π
6<
br>+2
A
=-
π
6
+2
B
或-
π6
+2
A
-
π
6
+2
B
=π, 即
A
=
B
或
A
+
B
=
2π<
br>3
,
∵
a
≠
b
,∴
A
+
B
=
2π
3
,∴∠
C
=
π
3
.
(2)由(1)知sin
C
=
3
2
,cos
C=
1
2
,
∴sin
B
=sin(
A
+
C
)=sin
A
cos
C
+cos
A
s
in
C
=
33+4
10
由正弦定理得:
acsin
A
=
sin
C
,
又∵
c
=3,sin
A
=
4
5
.∴
a
=
8
5
.
∴
S
=
118+83
△
ABC
2
ac
sin
B
=
25
.
17.
如图,甲船在
A
处观察到乙船,在它的北偏东60°的方向,两船相距10
海里,
乙船正向北行驶.若乙船速度不变,甲船是乙船速度的3倍,则甲船应朝什么方向
航行才
能遇上乙船?此时甲船行驶了多少海里?
[解析] 设到
C
点甲船遇上乙船,
则
AC
=3
BC
,
B
=120°,
由正
弦定理,知
BC
=
AC
sin∠
CAB
sin
B<
br>,
即
131
sin∠
CAB
=
sin120°,sin∠
CAB
=
2
.又∠
CAB
为锐角,
∴∠
CAB
=30°.
又
C
=60°-30°=30°,
∴
BC
=
AB
=10,
又
AC
2
=AB
2
+
BC
2
-2
AB
·
BCcos120°,
∴
AC
=103(海里),
因此甲船应取北偏东30°方向航行才能遇上乙船,遇上乙船时甲船行驶了103
海里.
18.已知
a
=(2cos
x
+23sin
x,
1),
b
=(
y
,cos
x
),且
a∥
b
.
(1)将
y
表示成
x
的函数
f
(
x
),并求
f
(
x
)的最小正周期;
(2)在△
ABC
中,角
A
,
B
,
C
所
对的边分别为
a
,
b
,
c
,若
f
(
B
)=3,
→
BA
·
→
BC
=
9
2
,
且
a
+
c
=3+3,求边长
b
.
解:(1)由
a
∥
b
得2cos
2
x
+2
3sin
x
cos
x
-
y
=0,
即
y<
br>=2cos
2
x
+23sin
x
cos
x
=
cos2
x
+3sin2
x
+1=2sin(2
x
+
π
6
)+1,所以
f
(
x
)=2sin(2
x<
br>+
π
6
)+1,
又
T
=
2π
ω
=
2π
2
=π,
所以函数
f
(
x
)的最小正周期为π.
(2)由
f
(
B
)=3得2sin(2
B
+
π
6
)
+1=3,解得
B
=
π
6
.
又由
→
BA
·
→
BC
=
99
2
知
ac
cos
B
=
2
,所以
ac
=33.
b
2
=
a
2
+
c
2
-2
ac
cos
B
=(
a
+
c
)
2
-2
ac
-2
ac
cos
B
=(3+3)
2
-2×33-2×33
×
3
2
=3,所以
b
=3.