
?人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 解三角形
一.選擇題(共13小題)
1.在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若2c?ba=cosBcosA,a=23,則△ABC面積的最大值為( ?。?br />
A.3 B.23 C.33 D.43
2.約公元前600年,幾何學(xué)家泰勒斯第一個(gè)測(cè)出了金字塔的高度.如圖,金字塔是正四棱錐,泰勒斯先測(cè)量出某個(gè)金字塔的底棱長約為230米;然后,他站立在沙地上,請(qǐng)人不斷測(cè)量他的影子,當(dāng)他的影子和身高相等時(shí),他立刻測(cè)量出該金字塔影子的頂點(diǎn)A與相應(yīng)底棱中點(diǎn)B的距離約為22.2米.此時(shí),影子的頂點(diǎn)A和底面中心O的連線恰好與相應(yīng)的底棱垂直,則該金字塔的高度約為( )
A.115米 B.137.2米 C.230米 D.252.2米
3.已知平面向量a→,b→,其中|b→|=2,向量a→與b→?a→的夾角為150°,則|a→|的最大值為( ?。?br />
A.23 B.3 C.4 D.433
4.對(duì)函數(shù)f(x)=cosx+mcosx+2,若?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個(gè)三角形的三邊長,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ?。?br />
A.(54,6) B.(53,6) C.(75,5) D.(54,5)
5.海洋中有A,B,C三座燈塔.其中A,B之間距離為a,在A處觀察B,其方向是南偏東40°,觀察C,其方向是南偏東70°,在B處觀察C,其方向是北偏東65°,B,C之的距離是( ?。?br />
A.a(chǎn) B.2a C.12a D.22a
6.如圖是隋唐天壇,古叫圜丘,它位于唐長安城明德門遺址東約950米,即今西安市雁塔區(qū)陜西師范大學(xué)以南.天壇初建于隋而廢棄于唐末,比北京明清天壇早1000多年,是隋唐王朝近三百年里的皇家祭天之處.某數(shù)學(xué)興趣小組為了測(cè)得天壇的直徑,在天壇外圍測(cè)得AB=60米,BC=60米,CD=40米,∠ABC=60°,∠BCD=120°,據(jù)此可以估計(jì)天壇的最下面一層的直徑AD大約為( ?。ńY(jié)果精確到1米)
(參考數(shù)據(jù):2≈1.414,3≈1.732,5≈2.236,7≈2.646)
A.39米 B.43米 C.49米 D.53米
7.三國(220年﹣280年)是上承東漢下啟西晉的一段歷史時(shí)期,分為曹魏、蜀漢、東吳三個(gè)政權(quán).元末明初的小說家羅貫中依據(jù)這段歷史編寫《三國演義》全名為《三國志通俗演義》,小說中記載孫劉聯(lián)盟共同打擊曹魏,蜀吳兩國為了達(dá)成合作經(jīng)常派使臣來往,古代出行以騎馬為主,假如一匹馬每個(gè)時(shí)辰能走30公里,一天最多能跑10個(gè)小時(shí),十天能到達(dá).吳國都城位于蜀國都城正東,魏國的都城在蜀國都城的北偏東30°,相距約1000公里,若吳國一叛徒要向魏國告密大約需要幾天能達(dá)到魏國都城( ?。?≈2.65)
A.七 B.八 C.九 D.十
8.海洋藍(lán)洞是地球罕見的自然地理現(xiàn)象,被喻為“地球留給人類保留宇宙秘密的最后遺產(chǎn)”,我國擁有世界上最深的海洋藍(lán)洞,若要測(cè)量如圖所示的藍(lán)洞的口徑A,B兩點(diǎn)間的距離,現(xiàn)在珊瑚群島上取兩點(diǎn)C,D,測(cè)得CD=80,∠ADB=135°,∠BDC=∠DCA=15°,∠ACB=120°,則A,B兩點(diǎn)的距離為( ?。?br />
A.803 B.80 C.160 D.805
9.在銳角△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a,b,c,且A、B、C成等差數(shù)列,b=3,則△ABC面積的取值范圍( ?。?br />
A.(0,34] B.(32,334] C.(14,334] D.[34,12]
10.渭河某處南北兩岸平行,如圖所示.某艘游船從南岸碼頭A出發(fā)北航行到北岸.假設(shè)游船在靜水中航行速度大小為|v1|=10 km/h,水流速度的大小為|v2|=6km/h.設(shè)速度v1與速度v2的夾角為120°,北岸的點(diǎn)A'在碼頭A的正北方向.那么該游船航行到達(dá)北岸的位置應(yīng)( ?。?br />
A.在A'東側(cè) B.在A'西側(cè)
C.恰好與A'重合 D.無法確定
11.在△ABC中,a=20,b=10,B=32°,則此三角形的解的情況是( ?。?br />
A.有兩解 B.有一解 C.有無數(shù)個(gè)解 D.無解
12.岳陽樓與湖北武漢黃鶴樓,江西南昌滕王閣并稱為“江南三大名樓”,是“中國十大歷史文化名樓”之一,世稱“天下第一樓”.其地處岳陽古城西門城墻之上,緊靠洞庭湖畔,下瞰洞庭,前望君山.始建于東漢建安二十年(215年),歷代屢加重修,現(xiàn)存建筑沿襲清光緒六年(1880年)重建時(shí)的形制與格局.因北宋滕宗諒重修岳陽樓,邀好友范仲淹作《岳陽樓記》使得岳陽樓著稱于世.自古有“洞庭天下水,岳陽天下樓“之美譽(yù).小李為測(cè)量岳陽樓的高度選取了與底部水平的直線AC,如圖,測(cè)得∠DAC=30°,∠DBC=45°,AB=14米,則岳陽樓的高度CD約為( ?。?≈1.414,3≈1.732)
A.18米 B.19米 C.20米 D.21米
13.說起延安革命紀(jì)念地景區(qū),可謂是家喻戶曉,它由寶塔山、棗園革命舊址、楊家?guī)X革命舊址、中共中央西北局舊址、延安革命紀(jì)念館組成.尤其寶塔山,它可是圣地延安的標(biāo)志,也是中國革命的搖籃,見證了中國革命的進(jìn)程,在中國老百姓的心中具有重要地位.如圖,寶塔山的坡度比為7:3(坡度比即坡面的垂直高度和水平寬度的比),在山坡A處測(cè)得∠CAD=15°,從A處沿山坡往上前進(jìn)66m到達(dá)B處,在山坡B處測(cè)得∠CBD=30°,則寶塔CD的高為( )
A.44m B.42m C.48m D.46m
二.填空題(共10小題)
14.如圖,一輛汽車在一條水平的公路上向正西行駛,到A處時(shí)測(cè)得公路北側(cè)一山頂D在西偏北30°的方向上,仰角為30°,行駛300m后到達(dá)B處,測(cè)得此山頂在西偏北60°的方向上,則此山的高度CD= .
15.一艘貨船從A處出發(fā),沿北偏西50°的方向以30海里每小時(shí)的速度直線航行,20分鐘后到達(dá)B處,在A處觀察C處燈塔,其方向是北偏東10°,在B處觀察C處燈塔,其方向是北偏東55°,那么B,C兩點(diǎn)間的距離是 海里.
16.如圖所示,一艘海輪從A處出發(fā),以每小時(shí)40海里的速度沿南偏東40°方向直線航行,30分鐘后到達(dá)B處,在C處有一座燈塔,海輪在A處觀察燈塔,其方向是南偏東70°,在B處觀察燈塔,其方向是北偏東65°,那么B、C兩點(diǎn)間的距離是 海里.
17.如圖所示,在一個(gè)坡度一定的山坡AC的頂上有一高度為25m的建筑物CD.為了測(cè)量該山坡相對(duì)于水平地面的坡角θ,在山坡的A處測(cè)得∠DAC=15°,沿山坡前進(jìn)25m到達(dá)B處,又測(cè)得∠DBC=45°.根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得cosθ= ?。?br />
18.在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠C=75°,BC=2,則AB的取值范圍是 ?。?br />
19.在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,BC=1,則四邊形ABCD面積的取值范圍是 .
20.設(shè)△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,若(3b﹣c)cosA=acosC,S△ABC=2,則BA→?AC→= .
21.某市為表彰在脫貧攻堅(jiān)工作中做出突出貢獻(xiàn)的先進(jìn)單位,制作了一批獎(jiǎng)杯,獎(jiǎng)杯的剖面圖形如圖所示,其中扇形OAB的半徑為10,∠PBA=∠QAB=60°,AQ=QP=PB,若按此方案設(shè)計(jì),工藝制造廠發(fā)現(xiàn),當(dāng)OP最長時(shí),該獎(jiǎng)杯比較美觀,此時(shí)∠AOB= ?。?br />
22.四邊形ABCD中,AB=1,BC=5,CD=5,DA=7,且∠DAB=∠BCD=90°,則對(duì)角線AC長為 .
23.甲船在A處觀察乙船,乙船在它的北偏東60°方向,兩船相距anmile,乙船正向北行駛.若甲船是乙船速度的3倍,則甲船應(yīng)向方向 行駛才能追上乙船,追上時(shí)甲船行駛了 nmile.
三.解答題(共3小題)
24.如圖,在△ABC中,AB=2,cosB=13,點(diǎn)D在線段BC上.
(1)若∠ADC=34π,求AD的長;
(2)若BD=2DC,△ACD的面積為432,求sin∠BADsin∠CAD的值.
25.如圖,在平面四邊形ABCD中,∠ABC=5π6,AB⊥AD,AB=23.
(Ⅰ)若AC=213,求BC的值;
(Ⅱ)若AD=2,設(shè)∠BAC=θ,求△ACD的面積的取值范圍.
26.如圖,海上有A,B兩個(gè)小島相距10海里,船O將保持觀望A島和B島所成的視角為θ,現(xiàn)從船O上派下一只小艇沿BO方向駛至C處進(jìn)行作業(yè)且OC=OB,設(shè)AC=103海里.
(1)求OA2+OB2的值;
(2)用含θ的表達(dá)式表示△ABC的面積,并求出θ的最大值.
人教版2022屆一輪復(fù)習(xí)打地基練習(xí) 解三角形
參考答案與試題解析
一.選擇題(共13小題)
1.在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,若2c?ba=cosBcosA,a=23,則△ABC面積的最大值為( ?。?br />
A.3 B.23 C.33 D.43
【分析】根據(jù)題意,將2c?ba=cosBcosA變形可得2ccosA﹣bcosA=acosB,結(jié)合正弦定理可得2sinCcosA=sinAcosB+sinBcosA=sinC,變形可得cosA的值,又由余弦定理b2+c2?a22bc=12,變形可得b2+c2﹣12=bc,結(jié)合基本不等式可得b2+c2≥2bc,則有bc≤12,由三角形面積公式分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,在△ABC中,若2c?ba=cosBcosA,
則有2ccosA﹣bcosA=acosB,
由正弦定理可得:2sinCcosA=sinAcosB+sinBcosA=sinC,
則有cosA=12,
則有b2+c2?a22bc=12,變形可得b2+c2﹣12=bc,
又由b2+c2≥2bc,
則有bc≤12,
又由cosA=12,則sinA=32,
則△ABC面積S=12bcsinA≤33,
即△ABC面積的最大值為33;
故選:C.
2.約公元前600年,幾何學(xué)家泰勒斯第一個(gè)測(cè)出了金字塔的高度.如圖,金字塔是正四棱錐,泰勒斯先測(cè)量出某個(gè)金字塔的底棱長約為230米;然后,他站立在沙地上,請(qǐng)人不斷測(cè)量他的影子,當(dāng)他的影子和身高相等時(shí),他立刻測(cè)量出該金字塔影子的頂點(diǎn)A與相應(yīng)底棱中點(diǎn)B的距離約為22.2米.此時(shí),影子的頂點(diǎn)A和底面中心O的連線恰好與相應(yīng)的底棱垂直,則該金字塔的高度約為( )
A.115米 B.137.2米 C.230米 D.252.2米
【分析】易知,當(dāng)泰勒斯的身高與影子相等時(shí),身高與影子構(gòu)成等腰直角三角形的兩直角邊,再根據(jù)金字塔高與影子所在的直角三角形與剛才的三角形相似,可知塔底到A的距離即為塔高.
【解答】解:當(dāng)泰勒斯的身高與影子相等時(shí),身高與影子構(gòu)成等腰直角三角形的兩直角邊,
再根據(jù)金字塔高與影子所在的直角三角形與剛才的三角形相似,可知塔底到A的距離即為塔高.
所以由題意得金字塔塔高為OA=OB+BA=115+22.2=137.2米.
故選:B.
3.已知平面向量a→,b→,其中|b→|=2,向量a→與b→?a→的夾角為150°,則|a→|的最大值為( )
A.23 B.3 C.4 D.433
【分析】根據(jù)題意,設(shè)OA→=a→,OB→=b→,|a→|=t,利用三角形表示平面向量的線性運(yùn)算,結(jié)合正弦定理求出|a→|的表達(dá)式,分析可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,如圖:設(shè)OA→=a→,OB→=b→,|a→|=t,
則AB→=OB→?OA→=b→?a→,
若向量a→與b→?a→的夾角為150°,則∠BAO=30°,
在△AOB中,OAsinB=OBsin∠OAB,變形可得t=4sinB,
又由0°<B<150°,
則sinB≤1,則有t≤4,即|a→|的最大值為4,
故選:C.
4.對(duì)函數(shù)f(x)=cosx+mcosx+2,若?a,b,c∈R,f(a),f(b),f(c)都為某個(gè)三角形的三邊長,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是( ?。?br />
A.(54,6) B.(53,6) C.(75,5) D.(54,5)
【分析】當(dāng)m=2時(shí),f(a)=f(b)=f(c)=1,是等邊三角形的三邊長;當(dāng)m>2時(shí),只要2(1+m?23)>m?1即可,當(dāng)m<2時(shí),只要1+m?23<2(m?1)即可,由此能求出結(jié)果.
【解答】解:當(dāng)m=2時(shí),f(x)=cosx+2cosx+2=1,
此時(shí)f(a)=f(b)=f(c)=1,是等邊三角形的三邊長,成立;
當(dāng)m>2時(shí),f(x)∈[1+m?23,m?1],
只要2(1+m?23)>m?1即可,解得2<m<5;
當(dāng)m<2時(shí),f(x)∈[m?1,1+m?23],
只要1+m?23<2(m?1)即可,
解得75<m<2,
綜上m∈(75,5).
故選:C.
5.海洋中有A,B,C三座燈塔.其中A,B之間距離為a,在A處觀察B,其方向是南偏東40°,觀察C,其方向是南偏東70°,在B處觀察C,其方向是北偏東65°,B,C之的距離是( )
A.a(chǎn) B.2a C.12a D.22a
【分析】作出示意圖,根據(jù)正弦定理求出BC.
【解答】解:如圖所示,由題意可知AB=a,
∠BAC=70°﹣40°=30°,∠ABC=40°+65°=105°,
∴∠C=45°,
在△ABC中,由正弦定理得ABsinC=BCsin∠BAC,
即BC=12a22=22a.
故選:D.
6.如圖是隋唐天壇,古叫圜丘,它位于唐長安城明德門遺址東約950米,即今西安市雁塔區(qū)陜西師范大學(xué)以南.天壇初建于隋而廢棄于唐末,比北京明清天壇早1000多年,是隋唐王朝近三百年里的皇家祭天之處.某數(shù)學(xué)興趣小組為了測(cè)得天壇的直徑,在天壇外圍測(cè)得AB=60米,BC=60米,CD=40米,∠ABC=60°,∠BCD=120°,據(jù)此可以估計(jì)天壇的最下面一層的直徑AD大約為( ?。ńY(jié)果精確到1米)
(參考數(shù)據(jù):2≈1.414,3≈1.732,5≈2.236,7≈2.646)
A.39米 B.43米 C.49米 D.53米
【分析】求出AC,在△CDA中,利用余弦定理即可求得AD.
【解答】解:在△ACB中,AB=60,BC=60,∠ABC=60°,所以AC=60,
在△CDA中,AD2=AC2+CD2﹣2AC?CD?cos60°=602+402?2×60×40×12=2800,
所以AD=207≈53(米).
故選:D.
7.三國(220年﹣280年)是上承東漢下啟西晉的一段歷史時(shí)期,分為曹魏、蜀漢、東吳三個(gè)政權(quán).元末明初的小說家羅貫中依據(jù)這段歷史編寫《三國演義》全名為《三國志通俗演義》,小說中記載孫劉聯(lián)盟共同打擊曹魏,蜀吳兩國為了達(dá)成合作經(jīng)常派使臣來往,古代出行以騎馬為主,假如一匹馬每個(gè)時(shí)辰能走30公里,一天最多能跑10個(gè)小時(shí),十天能到達(dá).吳國都城位于蜀國都城正東,魏國的都城在蜀國都城的北偏東30°,相距約1000公里,若吳國一叛徒要向魏國告密大約需要幾天能達(dá)到魏國都城( ?。?≈2.65)
A.七 B.八 C.九 D.十
【分析】把魏蜀吳三國的都城位置分別即為A,B,C,利用余弦定理求解即可.
【解答】解:可以把魏蜀吳三國的都城位置分別即為A,B,C,
由題意可知AB=1000公里,BC=1500公里,∠ABC=60°,
由余弦定理得AC=10002+15002?2×1000×1500×12=5007≈1325公里,
1325÷15÷10≈8.8(天),
故叛徒大約九天能到達(dá)目的地.
故選:C.
8.海洋藍(lán)洞是地球罕見的自然地理現(xiàn)象,被喻為“地球留給人類保留宇宙秘密的最后遺產(chǎn)”,我國擁有世界上最深的海洋藍(lán)洞,若要測(cè)量如圖所示的藍(lán)洞的口徑A,B兩點(diǎn)間的距離,現(xiàn)在珊瑚群島上取兩點(diǎn)C,D,測(cè)得CD=80,∠ADB=135°,∠BDC=∠DCA=15°,∠ACB=120°,則A,B兩點(diǎn)的距離為( ?。?br />
A.803 B.80 C.160 D.805
【分析】根據(jù)題意畫出圖形,△BCD中利用正弦定理求出BD的值,△ACD中利用等角對(duì)等邊求出AD的值,再在△ABD中由余弦定理求出AB的值.
【解答】解:如圖所示:
△BCD中,CD=80,∠BDC=15°,∠BCD=∠ACB+∠DCA=120°+15°=135°,
∴∠CBD=30°,由正弦定理,得BDsin135°=80sin30°,解得BD=802,
△ACD中,CD=80,∠DCA=15°,
∠ADC=∠ADB+∠BDC=135°+15°=150°,
∴∠CAD=15°,∴AD=CD=80,
△ABD中,由余弦定理,得AB2=AD2+BD2﹣2AD?BD?cos∠ADB
=802+(802)2﹣2×80×802×cos135°=802×5,
∴AB=805,即A,B兩點(diǎn)間的距離為805,
故選:D.
9.在銳角△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a,b,c,且A、B、C成等差數(shù)列,b=3,則△ABC面積的取值范圍( )
A.(0,34] B.(32,334] C.(14,334] D.[34,12]
【分析】由A,B,C成等差數(shù)列,利用等差數(shù)列的性質(zhì)及內(nèi)角和定理求出B的度數(shù),由正弦定理求出a,c,再由銳角三角形的定義和和差正弦公式,結(jié)合正弦函數(shù)的性質(zhì),可得ac的范圍,進(jìn)而得到三角形的面積的范圍.
【解答】解:在銳角△ABC中,A、B、C成等差數(shù)列,則B=π3,
由正弦定理可得asinA=csinC=bsinB=3sinπ3=2,
∴a=2sinA,c=2sinC,
∴S△ABC=12acsinB=12×2sinA×2sinC×32=3sinAsin(2π3?A),
=3sinA(32cosA+12sinA),
=34sin2A+32×1?cos2A2,
=34sin2A?34cos2A+34,
=32sin(2A?π6)+34,
∵π6<A≤π3,
∴π6<2A?π6≤π2,
∴12<sin(2A?π6)≤1,
∴32<32sin(2A?π6)+34≤334,
故選:B.
10.渭河某處南北兩岸平行,如圖所示.某艘游船從南岸碼頭A出發(fā)北航行到北岸.假設(shè)游船在靜水中航行速度大小為|v1|=10 km/h,水流速度的大小為|v2|=6km/h.設(shè)速度v1與速度v2的夾角為120°,北岸的點(diǎn)A'在碼頭A的正北方向.那么該游船航行到達(dá)北岸的位置應(yīng)( ?。?br />
A.在A'東側(cè) B.在A'西側(cè)
C.恰好與A'重合 D.無法確定
【分析】建立坐標(biāo)系,根據(jù)向量的幾何意義即可求出.
【解答】解:如圖建立直角坐標(biāo)系,θ=120°時(shí),
水流速度為v2→=(6,0),
輪船的速度v1→=(﹣5,53),
∴v1→+v2→=(1,53),
這說明船有x軸正方向的速度,即向東的速度,
故該游船航行到達(dá)北岸的位置應(yīng)在A′的東方,
故選:A.
11.在△ABC中,a=20,b=10,B=32°,則此三角形的解的情況是( ?。?br />
A.有兩解 B.有一解 C.有無數(shù)個(gè)解 D.無解
【分析】根據(jù)正弦定理可得出sinA=2sin32°,從而可得出sinA>1,這樣即可得出此三角形無解.
【解答】解:在△ABC中,a=20,b=10,B=32°,
∴根據(jù)正弦定理,20sinA=10sin32°,
∴sinA=2sin32°,
∵sin32°>sin30°=12,∴sinA>1,
∴△ABC不存在,即此三角形無解.
故選:D.
12.岳陽樓與湖北武漢黃鶴樓,江西南昌滕王閣并稱為“江南三大名樓”,是“中國十大歷史文化名樓”之一,世稱“天下第一樓”.其地處岳陽古城西門城墻之上,緊靠洞庭湖畔,下瞰洞庭,前望君山.始建于東漢建安二十年(215年),歷代屢加重修,現(xiàn)存建筑沿襲清光緒六年(1880年)重建時(shí)的形制與格局.因北宋滕宗諒重修岳陽樓,邀好友范仲淹作《岳陽樓記》使得岳陽樓著稱于世.自古有“洞庭天下水,岳陽天下樓“之美譽(yù).小李為測(cè)量岳陽樓的高度選取了與底部水平的直線AC,如圖,測(cè)得∠DAC=30°,∠DBC=45°,AB=14米,則岳陽樓的高度CD約為( )(2≈1.414,3≈1.732)
A.18米 B.19米 C.20米 D.21米
【分析】直接利用解直角三角形知識(shí)的應(yīng)用和三角函數(shù)的值的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:設(shè)CD=x,
如圖,測(cè)得∠DAC=30°,∠DBC=45°,AB=14米,
則:DC=BC,
在△ACD中,
利用三角函數(shù)的關(guān)系式:
tan∠DAC=xx+14,
整理得33=xx+14,
解得:x≈19(米),
故選:B.
13.說起延安革命紀(jì)念地景區(qū),可謂是家喻戶曉,它由寶塔山、棗園革命舊址、楊家?guī)X革命舊址、中共中央西北局舊址、延安革命紀(jì)念館組成.尤其寶塔山,它可是圣地延安的標(biāo)志,也是中國革命的搖籃,見證了中國革命的進(jìn)程,在中國老百姓的心中具有重要地位.如圖,寶塔山的坡度比為7:3(坡度比即坡面的垂直高度和水平寬度的比),在山坡A處測(cè)得∠CAD=15°,從A處沿山坡往上前進(jìn)66m到達(dá)B處,在山坡B處測(cè)得∠CBD=30°,則寶塔CD的高為( )
A.44m B.42m C.48m D.46m
【分析】直接利用三角形內(nèi)角和定理和正弦定理的應(yīng)用求出結(jié)果.
【解答】解:如圖所示:
由于∠CAD=15°,∠CBD=30°,
所以∠BCA=15°,
所以△ABC為等腰三角形,
所以AB=BC=66,
利用三角形內(nèi)角和定理:得到∠BDC=105°,
所以∠BCD=45°,
在△BCD中,
利用正弦定理:CDsin30°=BCsin105°,
整理得CD=44.
故選:A.
二.填空題(共10小題)
14.如圖,一輛汽車在一條水平的公路上向正西行駛,到A處時(shí)測(cè)得公路北側(cè)一山頂D在西偏北30°的方向上,仰角為30°,行駛300m后到達(dá)B處,測(cè)得此山頂在西偏北60°的方向上,則此山的高度CD= 300m?。?br />
【分析】根據(jù)題意可得,在△ABC中,AB=300,∠BAC=30°,∠CBA=120°,∠BAC=30°,從而可得AC的值,在Rt△ACD中,∠CAD=30°,利用tan∠CAD=CDAC=33即可求解出此山的高度CD.
【解答】解:根據(jù)題意,在△ABC中,AB=300,∠BAC=30°,∠CBA=120°,∠BAC=30°,
所以BC=AB=300,則AC=3003,
在Rt△ACD中,∠CAD=30°,所以tan∠CAD=CDAC=33,故CD=AC?tan30°=300.
因此此山的高度CD=300m.
故答案為:300m.
15.一艘貨船從A處出發(fā),沿北偏西50°的方向以30海里每小時(shí)的速度直線航行,20分鐘后到達(dá)B處,在A處觀察C處燈塔,其方向是北偏東10°,在B處觀察C處燈塔,其方向是北偏東55°,那么B,C兩點(diǎn)間的距離是 56 海里.
【分析】作出圖象,求出角A,B,C,再結(jié)合正弦定理可得答案.
【解答】解:AB=30×2060=10(海里),
如圖,設(shè)△ABC的內(nèi)角分別為A,B,C,則A=60°,B=75°,C=180°﹣A﹣B=45°,
由正弦定理可得BCsinA=ABsinC?BC=AB?sinAsinC=10?3222=56.
故答案為:56.
16.如圖所示,一艘海輪從A處出發(fā),以每小時(shí)40海里的速度沿南偏東40°方向直線航行,30分鐘后到達(dá)B處,在C處有一座燈塔,海輪在A處觀察燈塔,其方向是南偏東70°,在B處觀察燈塔,其方向是北偏東65°,那么B、C兩點(diǎn)間的距離是 102 海里.
【分析】根據(jù)題意,確定∠BAC、∠ABC的值,進(jìn)而可得到∠ACB的值,根據(jù)正弦定理可得到BC的值.
【解答】解:如圖,由已知可得,∠BAC=30°,∠ABC=105°,AB=20,
從而∠ACB=45°.
在△ABC中,由正弦定理可得BC=ABsin45°×sin30°=102海里.
故答案為102.
17.如圖所示,在一個(gè)坡度一定的山坡AC的頂上有一高度為25m的建筑物CD.為了測(cè)量該山坡相對(duì)于水平地面的坡角θ,在山坡的A處測(cè)得∠DAC=15°,沿山坡前進(jìn)25m到達(dá)B處,又測(cè)得∠DBC=45°.根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算可得cosθ= 3?12?。?br />
【分析】在△ABD中,由正弦定理解出BD,在△BCD中,由正弦定理解出sin∠BCD,則cosθ=sin(π﹣∠BCD)=sin∠BCD.
【解答】解:∵∠DAC=15°,∠DBC=45°,∴∠ADB=30°,
在△ABD中,由正弦定理得ABsin∠ADB=BDsin∠BAD,即2512=BD6?24,
∴BD=25×6?22.
在△BCD中,由正弦定理得CDsin∠DBC=BDsin∠BCD,即2522=25(6?2)2sin∠BCD,
∴sin∠BCD=3?12.
∴cosθ=sin(π﹣∠BCD)=sin∠BCD=3?12.
故答案為:3?12
18.在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠C=75°,BC=2,則AB的取值范圍是 (2,1+3) .
【分析】把AB長度調(diào)整,兩個(gè)極端分別為C.D重合,A,D重合分別計(jì)算兩種極限前提下AB的長度.
【解答】解:當(dāng)把AB長度調(diào)整,兩個(gè)極端分別為C.D重合時(shí),AB=BC=2;
當(dāng)A,D重合重合時(shí),由正弦定理得2sin45°=ABsin75°,解得AB=1+3;
故答案為:(2,1+3)
19.在平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,BC=1,則四邊形ABCD面積的取值范圍是?。?4,32) .
【分析】把AB長度調(diào)整,兩個(gè)極端分別為C,D重合,A,D重合分別計(jì)算兩種極限前提下AB的長度,利用割補(bǔ)法求出四邊形ABCD面積的取值范圍.
【解答】解:平面四邊形ABCD中,∠A=∠B=60°,∠D=150°,∴∠C=90°.
當(dāng)把AB長度調(diào)整,兩個(gè)極端分別為C,D重合時(shí),AB=BC=1;
當(dāng)A,D重合時(shí),由正弦定理得1sin30°=ABsin90°,解得AB=2;
故AB的取值范圍是(1,2),
設(shè)AD=x,則AO=x,∠OAD=120°四邊形ABCD面積S=12×1×3?12x2×sin120°=32?34x2,
∵OB=2,∴x∈(0,1),∴S∈(34,32).
故答案為:(34,32).
20.設(shè)△ABC中,角A、B、C所對(duì)的邊分別為a、b、c,若(3b﹣c)cosA=acosC,S△ABC=2,則BA→?AC→= ﹣1?。?br />
【分析】先利用正弦定理及和角的三角函數(shù),可求cosA的值,進(jìn)而可求sinA,利用三角形的面積,求得bc.利用向量的數(shù)量積公式,即可得到結(jié)論.
【解答】解:∵(3b﹣c)cosA=acosC∴由正弦定理,可得:3sinBcosA﹣sinCcosA=sinAcosC
∴3sinBcosA=sinAcosC+sinCcosA
∴3sinBcosA=sin(A+C)=sinB
∴cosA=13,sinA=223
∵S△ABC=2
∴12bcsinA=23bc=2
∴bc=3
∵cosA=13,
∴cos<BA→,AC→>=?13
∴BA→?AC→=bccos<BA→,AC→>=?1
故答案為:﹣1
21.某市為表彰在脫貧攻堅(jiān)工作中做出突出貢獻(xiàn)的先進(jìn)單位,制作了一批獎(jiǎng)杯,獎(jiǎng)杯的剖面圖形如圖所示,其中扇形OAB的半徑為10,∠PBA=∠QAB=60°,AQ=QP=PB,若按此方案設(shè)計(jì),工藝制造廠發(fā)現(xiàn),當(dāng)OP最長時(shí),該獎(jiǎng)杯比較美觀,此時(shí)∠AOB= π2?。?br />
【分析】作OM⊥QP交QP于M,交AB于C,設(shè)∠AOC=θ,把AB,OC用含有θ的三角函數(shù)表示,設(shè)AQ=QP=BP=x,作QE⊥AB交AB于E,PF⊥AB交AB于F,結(jié)合∠PBA=∠QAB=60°,求解三角形得到x=10sinθ,進(jìn)一步用含有θ的三角函數(shù)表示OM,MP,列式整理后可得OP2=OM2+MP2=100+503sin2θ.得到當(dāng)sin2θ=1,即θ=π4時(shí),OP2最大,也就是OP最長時(shí),∠AOB=π2.
【解答】解:作OM⊥QP交QP于M,交AB于C,且OC⊥AB,設(shè)∠AOC=θ
則AB=20sinθ,OC=10cosθ,
設(shè)AQ=QP=BP=x,作QE⊥AB交AB于E,PF⊥AB交AB于F,
∵∠PBA=∠QAB=60°,∴AE=BF=12x,CM=PF=32x,
EF=QP=x,∴AB=2x,則AB=20sinθ=2x,即x=10sinθ,
OM=OC+CM=10cosθ+32x=10cosθ+53sinθ,
∴OP2=OM2+MP2=(10cosθ+53sinθ)2+(5sinθ)2
=100cos2θ+75sin2θ+1003sinθcosθ+25sin2θ
=100+503sin2θ.
∵sin2θ∈[﹣1,1],∴當(dāng)sin2θ=1,即θ=π4時(shí),OP2最大,
也就是OP最長時(shí),∠AOB=π2.
故答案為:π2.
22.四邊形ABCD中,AB=1,BC=5,CD=5,DA=7,且∠DAB=∠BCD=90°,則對(duì)角線AC長為 42?。?br />
【分析】設(shè)所求向量的模為x,角B=θ,由∠DAB=∠BCD=90°,根據(jù)四邊形的內(nèi)角和表示出角D=π﹣θ,在三角形ABC中,利用余弦定理表示出cosθ,同理在三角形ACD中,利用余弦定理表示出cos(π﹣θ),根據(jù)誘導(dǎo)公式得到cosθ=﹣cos(π﹣θ),列出關(guān)于x的方程,求出方程的解即可得到x的值,進(jìn)而所求向量的模.
【解答】解:設(shè)|AC|→=x,∠B=θ,
由∠DAB=∠BCD=90°,則∠D=180°﹣θ,
△ABC中,|AB|→=1,|BC→|=5,|AC|→=x,
則cosθ=12+52?x22×1×5=26?x210;
△ACD中,|CD|→=5,|DA|→=7,|AC|→=x,
則cos(180°?θ)=72+52?x22×7×5=74?x270;
∵cos(180°﹣θ)=﹣cosθ,
∴74?x270=?26?x210?x=32=42.
故答案為:42
23.甲船在A處觀察乙船,乙船在它的北偏東60°方向,兩船相距anmile,乙船正向北行駛.若甲船是乙船速度的3倍,則甲船應(yīng)向方向 北偏東30° 行駛才能追上乙船,追上時(shí)甲船行駛了 3a nmile.
【分析】作出圖形,利用正弦定理計(jì)算甲船航行方向,根據(jù)等腰三角形性質(zhì)得出甲船航行路程.
【解答】解:設(shè)乙船開始位置為B,且甲船在t小時(shí)后在C位置追上乙船,
則在△ABC中,AB=a,AC=3BC,∠ABC=120°,
由正弦定理可得:ACsin∠ABC=BCsin∠BAC,
∴sin∠BAC=BC?sin∠ABCAC=12,
∴∠BAC=30°,
∴甲船航行方向?yàn)椋罕逼珫|30°,
由三角形內(nèi)角和定理可知∠ACB=180°﹣120°﹣30°=30°,
∴BC=AB=a,故AC=3BC=3a,
故答案為:北偏東30°,3a.
三.解答題(共3小題)
24.如圖,在△ABC中,AB=2,cosB=13,點(diǎn)D在線段BC上.
(1)若∠ADC=34π,求AD的長;
(2)若BD=2DC,△ACD的面積為432,求sin∠BADsin∠CAD的值.
【分析】(1)△ABD中,由正弦定理可得AD的長;
(2)利用BD=2DC,△ACD的面積為432,求出BD,DC,利用余弦定理求出AC,利用正弦定理可得結(jié)論.
【解答】解:(1)∵△ABC中,cosB=13,∴sinB=223.
∵∠ADC=34π,∴∠ADB=π4.
△ABD中,由正弦定理可得AD223=222,∴AD=83;
(2)設(shè)DC=a,則BD=2a,
∵BD=2DC,△ACD的面積為432,
∴42=12×2×3a×223,
∴a=2
∴AC=4+36?2×2×6×13=42,
由正弦定理可得4sin∠BAD=2sin∠ADB,∴sin∠BAD=2sin∠ADB.
2sin∠CAD=42sin∠ADC,∴sin∠CAD=24sin∠ADC,
∵sin∠ADB=sin∠ADC,
∴sin∠BADsin∠CAD=42.
25.如圖,在平面四邊形ABCD中,∠ABC=5π6,AB⊥AD,AB=23.
(Ⅰ)若AC=213,求BC的值;
(Ⅱ)若AD=2,設(shè)∠BAC=θ,求△ACD的面積的取值范圍.
【分析】(Ⅰ)由已知利用余弦定理,可得BC2+6BC﹣40=0,解方程即可得到BC的值.
(Ⅱ)由已知利用正弦定理,可得AC=3sin(π6?θ),然后求出S△ACD,再結(jié)合θ的范圍,求出△ACD的面積的取值范圍.
【解答】解:(Ⅰ)∵∠ABC=5π6,AB⊥AD,AB=23,AC=213,
∴△ABC中,由余弦定理,得AC2=BA2+BC2﹣2BA?BC?cos∠ABC,
∴(213)2=(23)2+BC2﹣2×23×BC×(?32),
∴BC2+6BC﹣40=0,
∴解得BC=4或BC=﹣10(舍去);
(Ⅱ)∵∠ABC=5π6,AB⊥AD,AB=23,AD=2,設(shè)∠BAC=θ,
∴△ABC中,由正弦定理,得ACsin∠ABC=ABsin∠ACB,
∴AC=AB?sin∠ABCsin∠ACB=23×12sin(π?5π6?θ)=3sin(π6?θ),
∴S△ACD=12AD?AC?sin∠DAC=12×2×3sin(π6?θ)×sin(π2?θ)
=3cosθ12cosθ?32sinθ=312?32tanθ,
∵θ∈(0,π6),tanθ∈(0,33),
∴32tanθ∈(0,12),12?32tanθ∈(0,12),
∴S△ACD=312?32tanθ∈(23,+∞).
26.如圖,海上有A,B兩個(gè)小島相距10海里,船O將保持觀望A島和B島所成的視角為θ,現(xiàn)從船O上派下一只小艇沿BO方向駛至C處進(jìn)行作業(yè)且OC=OB,設(shè)AC=103海里.
(1)求OA2+OB2的值;
(2)用含θ的表達(dá)式表示△ABC的面積,并求出θ的最大值.
【分析】(1)在△AOB與△AOC中,分別利用余弦定理可得AB2=100=OA2+OB2﹣2OA?OB?cosθ,AC2=300=OA2+OC2﹣2OA?OC?cos(π﹣θ),兩式作和即可求得OA2+OB2的值;
(2)把(1)中的兩式作差可得OA?OB=50cosθ,用兩種方法寫出△ABC的面積,結(jié)合三角函數(shù)的有界性可得50tanθ≤503,即tanθ≤3,由此得到θ的最大值.
【解答】解:(1)在△AOB中,由余弦定理可知:AB2=100=OA2+OB2﹣2OA?OB?cosθ,①
在△AOC中,由余弦定理可知:AC2=300=OA2+OC2﹣2OA?OC?cos(π﹣θ),②
又OB=OC,
①+②得:OA2+OB2=200;
(2)①﹣②得:OA?OB=50cosθ,
∴S△ABC=2S△OAB=OA?OB?sinθ=50tanθ.
又S△ABC=12AB?AC?sin∠BAC≤12AB?AC=503,
∴50tanθ≤503,即tanθ≤3,
∴θ的最大值為π3.
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