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第一章 解三角形
1.2 应用举例
第3课时三角形中的几何计算
A级 基础巩固
一、选择题
1.在△ABC中,a,b,c分别是角A、B、C的对边,a=5,b=4,cos C=,则△ABC的面积是( )
A.8 B.6 C.4 D.2
解析:因为cos C=,C∈(0,π),
所以sin C=,
所以S△ABC=absin C=×5×4×=6.
答案:B
2.在△ABC中,三边a,b,c与面积S的关系式为a2+4S=b2+c2,则角A为( )
A.45° B.60° C.120° D.150°
解析:4S=b2+c2-a2=2bccos A,
所以4·bcsin A=2bccos A,
所以tan A=1,
又因为A∈(0°,180°),
所以A=45°.
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答案:A
3.在△ABC中,A=60°,AB=1,AC=2,则S△ABC的值为( )
A. B. C. D.2
解析:S△ABC=AB·AC·sin A=.
答案:B
4.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,a=1,B=,当△ABC的面积等于时,tan C等于( )
A. B.- C.-2 D.-2
解析:S△ABC=acsin B=·1·c·=,所以c=4,
由余弦定理得b2=a2+c2-2accos B=13,
所以b=,
所以cos C==-,
所以sin C=,
所以tan C==-=-2.
答案:C
5.在△ABC中,已知b2-bc-2c2=0,且a=,cos A=,则△ABC的面积等于( )
A. B. C.2 D.3
解析:因为b2-bc-2c2=0,
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所以(b-2c)(b+c)=0,
所以b=2c.
由a2=b2+c2-2bccos A,解得c=2,b=4,
因为cos A=,所以sin A=,
所以S△ABC=bcsin A=×4×2×=.
答案:A
二、填空题
6.△ABC中,下述表达式:①sin(A+B)+sin C;
②cos(B+C)+cos A表示常数的是________.
解析:①sin(A+B)+sin C=sin(π-C)+sin C=2sin C,不是常数;
②cos(B+C)+cos A=cos(π-A)+cos A=0,是常数.
答案:②
7.在△ABC中,已知a-b=4,a+c=2b,且最大角为120°,则该三角形的周长为________.
解析:因为a-b=4,所以a>b,
又因为a+c=2b,所以b+4+c=2b,
所以b=4+c,所以a>b>c.
所以最大角为A,所以A=120°,
所以cos A==-,
所以b2+c2-a2=-bc,
所以b2+(b-4)2-(b+4)2=-b(b-4),
即b2+b2+16-8b-b2-16-8b=-b2+4b,
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所以b=10,所以a=14,c=6.
故周长为30.
答案:30
8.在△ABC中,若A=60°,b=16,此三角形的面积S=220,则a的值为________.
解析:因为bcsin A=220,
所以c=55,
又a2=b2+c2-2bccos A=2 401.
所以a=49.
答案:49
三、解答题
9.某市在进行城市环境建设时,要把一个三角形的区域改造成一个公园,经过测量得到这个三角形区域的三条边长分别为70 m,90 m,120 m,这个区域面积是多少?
解:设a=70 m,b=90 m,c=120 m.
根据余弦定理的推论,
cos B===,
sin B= =.
应用S=casin B,得
S=×120×70×=1 400 (m2),
即这个区域的面积为1 400 m2.
10.在△ABC中,c=2,a>b,tan A+tan B=5,tan A·tan B
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=6,试求a,b及△ABC的面积.
解:因为tan A+tan B=5,tan A·tan B=6,且a>b,
所以A>B,tan A>tan B,
所以tan A=3,tan B=2,A,B都是锐角.
所以sin A=,cos A=,
cos B=,sin B=,
所以sin C=sin(A+B)=
sin Acos B+cos Asin B=.
由正弦定理==得,
a=,b=,
所以S△ABC=absin C=×××=.
B级 能力提升
1.在△ABC中,若cos B=,=2,且S△ABC=,则b等于( )
A.4 B.3 C.2 D.1
解析:依题意得:c=2a,b2=a2+c2-2accos B=a2+(2a)2-2×a×2a×=4a2,所以b=c=2a.因为B∈(0,π),所以sin B==,又S△ABC=acsin B=××b×=,所以b=2.
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答案:C
2.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.已知a=2,c=2,1+=,则角C的值为________.
解析:由正弦定理得
1+·=,
即=,
所以cos A=,A∈,A=,
sin A=,
由=得sin C=,
又c