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高中数学必修5第一单元测试卷1(含答案)

高中数学必修5第一单元测试卷1(含答案)
高中数学必修5第一单元测试卷1(含答案)

《解三角形》测试题

一、选择题:

1.(2014·二中期中)△ABC 的三个角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a sin B cos C +c sin B ·cos A =1

2

b ,且a >b ,则∠B =( )

A .

π6 B .π3 C .2π3 D .5π6

[答案] A

[解析] 因为a sin B cos C +c sin B cos A =1

2b ,

所以sin A sin B cos C +sin C sin B cos A =1

2

sin B ,

即sin(A +C )=12,a >b ,所以A +C =5π6,B =π

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 =3c ,再由余弦定理得c 2+(3c )2-23c 2

cos30°=4,解得c =2,故S △ABC =1

2

×2×23×sin30°= 3.

3.(文)(2013·二检)△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

0,于是有cos B <0,

B 为钝角,△AB

C 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

a sin A

b sin B

得,

3sin

π3

=1sin B , ∴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+1-2c cos π3

, 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1

2

,AB =1,BC =2,则

AC =( )

A .5 B. 5 C .2

D .1

[解析] 由题意知S △ABC =1

2

AB ·BC ·sin B ,

即12=12×1×2sin B ,解得sin B =22. ∴B =45°或B =135°.

当B =45°时,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(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,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =12+(2)2-2×1×2×? ??

??

-22=5,解得AC = 5.符合题意.故选B. [答案] B

6.△ABC 的角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知b =2,∠B =π6,∠C =π4

,则△ABC 的面积为( )

A .23+2 B.3+1 C .23-2

D.3-1

[解析] ∠A =π-(∠B +∠C )=π-? ????π6+π4=7π

12,

由正弦定理得

a sin A

b sin B

则a =b sin A

sin B =2sin

12sin

π

6

=6+2,

∴S △ABC =12ab sin C =12×2×(6+2)×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 的取值围是( )

A.? ????

π2,π B.? ????π4,π2

C.? ????π3

,π2

D.

? ??

??0,π2 [解析] 因为a 2

<b 2

+c 2

,所以cos A =b 2+c 2-a 2

2bc >0,所以∠A 为锐角,又因为

a >

b >

c ,所以∠A 为最大角,所以角A 的取值围是? ??

??π3

,π2.

[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

AB sin C

=2,故BC =2sin A ,

所以3

解法二:由条件知,BC sin π

3

<3

9.(2014·市调研)△ABC 各角的对应边分别为a ,b ,c ,满足b

a +c +

c

a +b

≥1,

则角A 的取值围是( )

A .(0,

π3] B .(0,π6] C .[π3,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 +c )(a +b ),化简得:

b 2

+c 2

-a 2

≥bc ,同除以2bc 得,b 2+c 2-a 22bc ≥12,即cos A ≥1

2,因为0

0

3

,故选A .

10.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边长分别为a ,b ,c ,且满足c sin A =3a cos C ,则sin A +sin B 的最大值是( )

A .1 B. 2 3

D .3

[解析] 由c sin A =3a cos C ,

所以sin C sin A =3sin A cos C ,即sin C =3cos C , 所以tan C =3,C =π3,A =2π3-B ,

所以sin A +sin B =sin ? ????

2π3-B +sin B 3sin ?

?

???B +π6,

∵0

2,

即B =π

3时,sin A +sin B 的最大值为 3.故选C.

[答案] C

二、填空题

11.(文)(2014·名校联考)若△ABC 的角A ,B ,C 所对的边a ,b ,c 满足(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-c 2=4-2ab =2ab 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 +

c +

b

c +a

=________.

[答案] 1

[解析] ∵C =60°,∴a 2+b 2-c 2=ab , ∴(a 2+ac )+(b 2+bc )=(b +c )(a +c ), ∴

a

b +

c +

b

a +c

=1.

13.(理)(2014·九校联合体联考)在△ABC 中,C =60°,AB =3,AB 边上的高为4

3

,则AC +BC =________. [答案]

11

[解析] 由条件12×3×43=1

2AC ·BC ·sin60°,

∴AC ·BC =8

3

由余弦定理知AC 2+BC 2-3=2AC ·BC ·cos60°, ∴AC 2+BC 2=3+AC ·BC ,

∴(AC +BC )2=AC 2+BC 2+2AC ·BC =3+3AC ·BC =11,∴AC +BC =11. 14.设△ABC 的角A ,B ,C 所对边的长分别为a ,b ,c ,若b +c =2a,3sin A =5sin B ,则角C =__________.

∴3a =5b .① 又b +c =2a ,②

∴由①②可得,a =53b ,c =7

3b ,

∴cos C =b 2+a 2-c 22ab =b 2

? ????53b 2-? ??

??73b 2

2×53

b 2

=-12.

∴∠C =2

3π.

[答案]

23

π 三、解答题

15. (2014·理)设△ABC 的角A 、B 、C 所对边的长分别是a 、b 、c 且b =3,c =1,A =2B . (1)求a 的值;

(2)求sin(A +π

4)的值.

[解析] (1)因为A =2B , 所以sin A =sin2B =2sin B cos B ,

由正、余弦定理得a =2b ·a 2+c 2-b 2

2ac

因为b =3,c =1, 所以a 2

=12,a =2 3.

(2)由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =9+1-126=-1

3

由于0

A =1-19=22

3

, 故sin(A +π4)=sin A cos π4+cos A sin π

4

223×22+(-13)×22=4-26

. 16.(理)(2014·理)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知a ≠b ,

c =3,cos 2A -cos 2B =3sin A cos A -3sin B cos B .

(1)求角C 的大小;

(2)若sin A =4

5

,求△ABC 的面积.

[解析] (1)由已知cos 2A -cos 2B =3sin A cos A -3sin B cos B 得. 12(1+cos2A )-12(1+cos2B )=32sin2A -3

2sin2B , ∴12cos2A -32sin2A =12cos2B -3

2sin2B , 即sin(-π6+2A )=sin(-π

6

+2B ),

∴-π6+2A =-π6+2B 或-π6+2A -π

6+2B =π,

即A =B 或A +B =

3

, ∵a ≠b ,∴A +B =

2π3,∴∠C =π3. (2)由(1)知sin C =

32,cos C =12

, ∴sin B =sin(A +C )=sin A cos C +cos A sin C =

33+4

10

由正弦定理得:

sin A =

sin C

又∵c=3,sin A=4

5

.∴a=

8

5

.

∴S△ABC=1

2

ac sin B=

18+83

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=3BC,B=120°,

由正弦定理,知

BC

sin∠CAB

AC

sin B

1

sin∠CAB

3

sin120°

,sin∠CAB=

1

2

.又∠CAB为锐角,

∴∠CAB=30°.

又C=60°-30°=30°,∴BC=AB=10,又AC2=AB2+BC2-2AB·BC cos120°,

∴AC=103(海里),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2cos2x+23sin x cos x-y=0,

即y=2cos2x+23sin x cos x=cos2x+3sin2x+1=2sin(2x+

π

6

)+1,所以

f(x)=2sin(2x+

π

6

)+1,

又T=

ω

2

=π,

所以函数f(x)的最小正周期为π.

(2)由f(B)=3得2sin(2B+

π

6

)+1=3,解得B=

π

6

.

又由BA→·BC→=

9

2

知ac cos B=

9

2

,所以ac=3 3.

b2=a2+c2-2ac cos B=(a+c)2-2ac-2ac cos B=(3+3)2-2×33-2×33×

3

2

=3,所以b= 3.

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